[發(fā)明專利]感測機械能以使得身體適用于進行數(shù)據(jù)輸入

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080054551.6
• 申請日: 2010-11-05
• 公開（公告）號: CN102640086A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設計）人: D·S·譚;D·莫里斯;C·哈里森
• 申請（專利權(quán)）人: 微軟公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/02;G06F3/033
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 高見

背景

現(xiàn)今，許多計算設備具有顯著計算功率和能力，而且足夠小且足夠輕，以致它們可被容易地攜帶。然而，具有這樣的小尺寸通常意味著這些設備因此具有小且受限的交互機構(gòu)，諸如微小屏幕、按鈕和/或轉(zhuǎn)輪形式的。這降低了此類設備的可用性和功能性，因為簡單地使按鈕和屏幕變得更大會導致小型設備的益處的損失。

一個選擇是機會性地使表面區(qū)域適用于交互性目的。例如，一個技術(shù)允許小型移動設備使用桌面作為姿勢手指輸入畫布(該移動設備放置在桌子上)。然而，桌面并非總是可用的，并且在移動上下文中，用戶幾乎不可能希望隨身攜帶此類表面；(的確，此時，用戶將很可能偏好于簡單地具有較大設備)。

概述

提供本概述以便以簡化形式介紹將在以下的詳細描述中進一步描述的一些代表性概念。本概述不旨在標識出所要求保護的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在以限制所要求保護的主題的范圍的任何方式來使用。

簡言之，本文中所描述的主題的各方面涉及將人體用作計算設備的輸入機構(gòu)的技術(shù)。傳感器集合被耦合至人體的部位，諸如通過佩戴包含傳感器陣列的臂帶。傳感器集合檢測由身體所執(zhí)行的動作(姿勢)導致的機械能，并提供與動作相對應的輸出數(shù)據(jù)(例如，信號)。信號可被處理成與輸出數(shù)據(jù)相對應的其他信息，例如，可能的姿勢當中的特定姿勢。

計算設備使用與輸出數(shù)據(jù)相對應的信息(諸如被執(zhí)行的姿勢的類型，或者關(guān)于身體輕擊之處的位置信息)作為數(shù)據(jù)輸入。例如，姿勢可以是手指輕擊，并且輸出數(shù)據(jù)可指示哪個手指輕擊、手指在什么表面上輕擊、或者手指在身體上的哪里輕擊等。

在一個實現(xiàn)中，傳感器集合檢測多個頻率下的橫向波和縱向波，且每個傳感器與諧振頻率相關(guān)聯(lián)。傳感器集合可將信號輸出到數(shù)據(jù)捕捉(例如，采樣)機構(gòu)。信號可以各種方式被處理成例如分段，且每一分段被評估以確定其是否對應于用戶預期姿勢。如果對應于一姿勢，則分段(例如，波形)可使其特征被提取出。所提取的特征可在隨后被分類器用來確定動作/姿勢是什么，例如，手指輕擊、手指在哪里輕擊等。

結(jié)合附圖閱讀以下詳細描述，本發(fā)明的其他優(yōu)點會變得顯而易見。

附圖簡述

作為示例而非限制，在附圖中示出了本發(fā)明，附圖中相同的附圖標記指示相同或相似的元素，附圖中：

圖1是示出用于實現(xiàn)使用身體來檢測數(shù)據(jù)輸入的系統(tǒng)的示例組件的框圖。

圖2是用于耦合至身體的配備有傳感器集合(傳感器陣列)的臂帶的表示。

圖3是傳感器集合可如何被佩戴到手臂上以檢測手指與手臂的交互的表示。

圖4是傳感器集合可如何被佩戴到手臂上以檢測手指與手臂的交互——包括與同投影圖像相對應的位置的交互——的表示。

圖5是傳感器集合中的一傳感器如何檢測通過人體傳送的橫向波的表示。

圖6是傳感器集合中的一傳感器如何檢測通過人體傳送的縱向波的表示。

圖7是示出可被采取來經(jīng)由傳感器集合來感測身體所執(zhí)行的動作以及根據(jù)傳感器集合的信號確定所采取的特定動作的示例步驟的流程圖。

圖8是示出用于實現(xiàn)使用身體來檢測數(shù)據(jù)輸入的替換性系統(tǒng)的示例組件的框圖。

圖9-11是示出手臂上、手上、以及手指上用戶可與之交互的各個位置的輸入位置集合的表示。

圖12-17是對輸入位置集合的編組的表示。

圖18和19是用戶界面圖像或圖像集可如何被投影以供用戶與之交互的表示。

圖20示出了本發(fā)明的各方面可被并入其中的移動計算設備/環(huán)境的說明性示例。

詳細描述

本文中描述的技術(shù)的各個方面一般涉及使人體部位適于作為交互式數(shù)據(jù)輸入設備。在一個實現(xiàn)中，可使用用于生物聲學信號捕獲的非侵入、可佩戴生物聲學傳感器組合來就手指輸入感測身體。一般而言，傳感器集合可檢測通過身體傳送的機械能。而且還提供了使得系統(tǒng)能求解動作(例如，身體上發(fā)生手指輕擊的位置)的分析辦法。注意，使用一個人的身體作為輸入設備是合意的，因為其總是存在，并且因為人體具有近似兩平方米的外部表面積。此外，指人類對他或她的身體如何在三維空間中被配置的感覺的本體感受允許一個人與其身體準確地交互，包括以盲眼(eyes-free)方式。