上臂计算机定点装置的制造方法
【专利说明】上臂计算机定点装置
[0001] 发明领域和背景
[0002] 本发明涉及计算机定点设备,并更具体地,并非完全是涉及可佩带在计算机用户 的上臂上的计算机鼠标。
[0003] 最常使用的计算机定点设备是计算机鼠标。
[0004] 鼠标在通常位于桌面上的平面的各处的运动导致光标在显示屏的各处的运动。对 象的选择是通过在将光标的位置保持在对象的顶部的同时点击、点击并摁住、或双击位于 鼠标上的一个或多个按钮来完成的。
[0005] 例如,鼠标操纵要求用户:握住鼠标;移动手臂和手腕来根据需要对鼠标定位以 执行滚动功能或激活按钮。
[0006] 鼠标通常具有从一个到三个之间的任何数量的按钮,且最常见地具有两个按钮。
[0007] 多种情况诸如大脑性麻痹、帕金森氏病、多发性硬化、关节炎等等可完全或部分地 剥夺人使用鼠标、将光标移动到显示屏上的特定位置以及/或者通过操作鼠标按钮来选择 对象所需要的手动控制能力。
[0008] 类似地,创伤、恶性肿瘤、先天缺失和其他情况可导致失去手指、手腕、前臂等等。 从而,人可被剥夺通过在平面各处移动鼠标以及/或者点击鼠标按钮来使用计算机鼠标需 要的手动控制能力。
[0009] 发明概述
[0010] 根据本发明的一个方面,提供了上臂计算机定点装置,包括:可部署在用户的上臂 的至少一个区域上的至少一个定向测量仪,其经配置为测量上臂的定向;可部署在上臂的 至少一个区域上的至少一个压力计,其经配置为测量由上臂的肌肉所施加的压力;与定向 测量仪和压力计关联的计算机处理器,其经配置为从所测量的定向和压力获得控制数据; 以及与计算机处理器关联的数据发送器,其经配置为将控制数据发送到计算设备。
[0011] 根据本发明的第二方面,提供了上臂计算机定点装置,包括:可部署在用户的上臂 的至少一个区域上的至少一个定向测量仪,其经配置为测量上臂的定向;与定向测量仪关 联的计算机处理器,其经配置为从所测量的定向获得控制数据;以及与计算机处理器关联 的数据发送器,其经配置为将控制数据发送到计算设备。
[0012] 根据本发明的第三方面,提供了上臂计算机定点装置,包括:可部署在上臂的至少 一个区域上的至少一个压力计,其经配置为测量由上臂的肌肉所施加的压力;与压力计关 联的计算机处理器,其经配置为从所测量的压力获得控制数据;以及与计算机处理器关联 的数据发送器,其经配置为将控制数据发送到计算设备。
[0013] 根据本发明的第四方面,提供了用于上臂计算机定点的方法,包括:在上臂的至少 一个区域上测量用户的上臂的定向;在上臂的至少一个区域上测量由上臂的肌肉施加的压 力;从所测量的定向和压力获得控制数据;以及将控制数据发送到计算设备。
[0014] 根据本发明的第五方面,提供了用于上臂计算机定点的方法,包括:在上臂的至少 一个区域上测量上臂的定向;从所测量的定向获得控制数据;以及将控制数据发送到计算 设备。
[0015] 根据本发明的第六方面,提供了用于上臂计算机定点的方法,包括:在上臂的至少 一个区域上测量由上臂的肌肉所施加的压力;从所测量的压力获得控制数据;以及将控制 数据发送到计算设备。
[0016] 除非以其他方式定义,本文所使用的所有技术和科技术语具有与如本发明所属的 领域内普通技术人员通常所理解的相同含义。本文所提供的材料、方法和示例仅为说明性 的且不旨在进行限制。
[0017] 本发明的方法和系统的实施包括手动地、自动地、或者其组合来执行或完成某些 所选择的任务或步骤。此外,根据本发明的方法和系统的优选实施例的实际使用仪器和装 备,可通过关于其任何固件的任何操作系统的硬件或软件或其组合来实施若干所选择的步 骤。例如,作为硬件,可将本发明的所选择的步骤实施为芯片或电路。作为软件,可将本发 明的所选择的步骤实施为由使用任何合适操作系统的计算机执行的多个软件指令。在任何 情况下,本发明的方法和系统的所选择的步骤可被描述为通过数据处理器执行,诸如用于 执行多个指令的计算平台。
[0018] 附图简要说明
[0019] 本文仅通过示例的方式,参考随附附图描述了本发明。现在具体详细地参考附图, 应强调的是,特定的细节是以示例的方式示出的,并且仅是为了本发明的优选实施例的说 明性讨论的目的,并且被呈现以便用于提供被认为是对本发明的原理和概念方面最为有用 和最容易理解的描述。与附图结合的描述使得可如何实际地实施本发明的若干形式对于本 领域技术人员而言更明显。
[0020] 在附图中:
[0021] 图1是根据本发明的示例性实施例,示意性示出用于上臂计算机定点的第一装置 的方框图。
[0022] 图2是根据本发明的示例性实施例,示意性示出用于上臂计算机定点的第二装置 的方框图。
[0023] 图3是根据本发明的示例性实施例,示意性示出用于上臂计算机定点的第三装置 的方框图。
[0024] 图4是根据本发明的示例性实施例,示意性示出用于上臂计算机定点的第四装置 的方框图。
[0025] 图5是根据本发明的示例性实施例,示出用于上臂计算机定点的第一方法的流程 图。
[0026] 图6是根据本发明的示例性实施例,示出用于上臂计算机定点的第二方法的流程 图。
[0027] 图7是根据本发明的示例性实施例,示出用于上臂计算机定点的第三方法的流程 图。
[0028] 优选实施方式的描述
[0029] 本实施例包括用于上臂计算机定点的装置和方法。
[0030] 当前,最常用的计算机定点设备为计算机鼠标。
[0031] 鼠标在通常位于桌面上的平面的各处的运动导致光标在显示屏的各处的运动。对 象的选择是通过在将光标的位置保持在对象的顶部的同时点击、点击并摁住、或双击位于 鼠标上的一个或多个按钮等等来完成的。
[0032] 多种情况,诸如大脑性麻痹、帕金森氏病、多发性硬化、关节炎可完全或部分地剥 夺人使用鼠标、将光标移动到显示屏上的特定位置以及/或者通过操作鼠标按钮选择对象 需要的手动控制能力。
[0033] 在许多情况下,上肢由于战伤、车祸、娱乐或工作相关损伤的创伤而被切除。恶性 肿瘤、肢体的先天缺失以及其他情况说明少数截肢病例的原因。在一些国家中,各种截肢水 平是虐待、酷刑和恐怖主义相关创伤的结果。
[0034]被截肢的人经历手指、手腕、前臂或其他身体肢体的丢失。
[0035] 因此,被截肢的人可被剥夺通过在平面各处移动鼠标以及/或者点击鼠标按钮来 使用计算机鼠标所需要的手动控制能力。
[0036] 根据本发明的示例性实施例的装置可佩带在计算设备(诸如桌面计算机或智能 蜂窝电话)的用户的上臂上,比如捆绑式设备。
[0037]如在下文中进一步详细描述的,装置可包括部署在上臂上的一个或多个压力计, 用于测量由上臂的肌肉施加在上臂的侧面上的压力。
[0038] 上臂为肩膀和肘部之间的区域,包括在其远端处具有肘关节的肱骨。肘关节为上 臂中的肱骨以及前臂中的桡骨和尺骨之间的滑液铰链关节。
[0039] 肘伸张主要由三头肌的收缩造成,该三头肌为位于上臂的较后(后)面处的大肌 肉。三头肌肌肉通常在肩膀下面执行的截肢之后保持完整。
[0040] 装置还可包括也被部署在上臂上的一个或多个定向测量仪(比如陀螺设备),用 于测量上臂的定向,如下文中进一步描述。
[0041] 装置还包括计算机处理器和发送器,该计算机处理器从所测量的压力和定向获得 控制数据,该发送器经由无线或有线连接将所获得的控制数据发送到计算设备。
[0042]计算机处理器可包括但不限于:微处理器、微控制器(通常具有处理单元以及固 定量的RAM、ROM以及嵌入在单个芯片上的其他外围设备),或能够基于所测量的压力和定 向执行计算的任何其他硬件部件(比如集成电路)。
[0043]如在发送之前获得的控制数据可已经遵守标准计算机鼠标协议,比如由如本领域 已知的主要操作系统所支持的标准Microsoft?串行鼠标协议。
[0044]可选地,装置还可包括数据转换器(比如专用驱动程序),其在计算设备上运行并 将控制数据转换为与标准计算机鼠标协议兼容的控制数据或其他计算机控制数据。
[0045] 因此,装置可在即使截肢之后,将上臂的肌肉运动转化为一般意义上的计算机控 制操作,并具体地转化为鼠标功能。
[0046]装置可因此适用于由至今必须依赖设备的截肢者使用,该设备面向瘫痪的用户并 基于眼睛运动、脑波或甚至气流等等,而不是上臂的肌肉的操作。
[0047]通过采用上臂(S卩,残肢)的肌肉(比如三头肌)的操作,本实施例可为截肢者提 供更直观的和非侵入性的人机交互。交互可比当前可用于手臂截肢者的其他可选方案提供 更接近正常鼠标操作的用户体验,以及鼓励截肢者的手臂肌肉的持续使用。
[0048]装置还可被非截肢者使用。例如,装置可被必须在其手中携带装备或原材料而同 时与计算设备(比如装配线或仓库中的计算机)交互的工作人员使用。
[0049]可参考附图和随附描述更好地理解根据本发明的装置和方法的原理和操作。
[0050] 在详细解释本发明的至少一个实施例之前,将理解的是,本发明在其应用中不局 限于以下描述中所提出的或附图中所示出的部件的构造和布置的细节。
[0051] 本发明可用于其他实施例或者以各种方式实践或完成。此外,将理解的是,本文所 采用的短语和术语是出于描述的目的并且不应被视为限制性的。
[0052] 现参考图1,其是根据本发明的示例性实施例,示意性示出用于上臂计算机定点的 第一装置的方框图。
[0053] 根据本发明的示例性实施例的示例性装置1000可佩带在计算设备的用户的上臂 101上,计算设备诸如本领域已知的桌面计算机、工业环境中的计算机、智能蜂窝电话等等。
[0054] 例如,装置1000可使用皮带或手链佩带在上臂101上,其中装置1000的部分可装 配在该皮带或手链上。
[0055] 装置1000包括一个或多个传感器110,比如压力计(比如力敏电阻)、定向测量仪 (比如陀螺装置)等等,如下文中进一步详细描述。
[0056] 可选择地,传感器110包括布置在皮带或手链上的一对或多对压力计,以使当由 用户佩带装置1〇〇〇时,其中一对的每两个压力计被部署在上臂101的较合适的区域上。 [0057] 在一个示例中,一对压力计被定位在肌肉(比如三头肌)的相对面,比如第一压力 计110在第二压力计110的对面。
[0058] 可选择地,两个压力计充当彼此的控制参考、充当补充信息的提供者等等,如下文 中进一步详细描述。
[0059] 类似地,传感器110可包括布置在皮带或手链上的一对或多对定向测量仪,以使 当由用户佩带装置1〇〇〇时,一对的每两个定向测量仪被部署在上臂101的较合适的区域 上,比如在定位在肌肉(比如三头肌)的相对面的区域上。
[0060] 在一个示例中,一对定向测量仪定位
在肌肉的相对面,比如第一定向测量仪110 在第二定向测量仪110的对面。
[0061] 可选择地,两个定向测量仪可充当彼此的控制参考、充当补充信息的提供者等等, 如下文中进一步详细描述。
[0062] 装置1000还包括连接到传感器110的计算机处理器130,其被编程为从传感器 110的测量结果获得控制数据,如下文中进一步详细描述。
[0063] 计算机处理器130可包括但不限于:微处理器、微控制器(通常具有处理单元以及 固定量的RAM、ROM以及嵌入在单个芯片上的其他外围设备),或能够基于测量结果执行计 算的任何其他硬件部件(比如集成电路)。
[0064] 装置1000还包括连接到计算机处理器130的发送器140。
[0065] 发送器140经由无线连接(如Bluet〇〇thK )或经由有线连接将所获得的控制数 据发送到计算设备。
[0066] 可选择地,如在发送之前获得的控制数据已经遵守标准计算机鼠标协议,称为由 如本领域已知的主要操作系统支持的标准Microsoft?串行鼠标协议。
[0067] 可选地,装置1000还可包括数据转换器(未示出),诸如在计算设备上运行的驱动 程序。数据转换器将控制数据转换为与标准计算机鼠标协议兼容的控制数据或其他计算机 控制数据,并输入所转换的数据作为对计算设备的操作系统的输入,如下文中进一步详细 描述。
[0068] 因此,装置1000可将上臂101的肌肉运动转化为一般意义上的计算机控制操作, 以及转化为特定的鼠标功能。
[0069] 装置1000可因此适用于被至今必须依赖设备的截肢者使用,该设备面向瘫痪的 用户并基于眼睛运动、脑波或甚至气流等等,而不是上臂101的肌肉的操作。
[0070] 装置1000还可被非截肢者使用。例如,装置可被必须在其手中携带装备或原材料 而同时与计算设备(比如装配线或仓库中的计算机)交互的工作人员使用。
[0071] 如本领域已知的,装置1000还可包括电源(未示出),比如一个或多个电池。
[0072] 现参考图2,其是根据本发明的示例性实施例,示意性示出用于上臂计算机定点的 第二装置的方框图。
[0073] 根据本发明的示例性实施例的示例性装置2000可佩带在计算设备的用户的上臂 上。
[0074] 计算设备可包括但不限于:桌面计算机、工业环境中的计算机、智能蜂窝电话等 等,或被装置2000的用户使用的本领域已知的任何其他计算设备。
[0075] 装置2000包括一个或多个定向测量仪210,该一个或多个定向测量仪210比如可 使用可佩带在上臂上的皮带或手链部署在用户的上臂的一个或多个区域上,其中在该上臂 上布置一个或多个定向测量仪210,如上文中进一步详细描述的。
[0076] 定向测量仪210中的每一个在其中部署了定向测量仪210的区域上测量上臂的定 向。
[0077] 定向测量仪210中的每一个可包括但不限于以下中的一个或多个:如本领域已知 的陀螺仪、GPS(全球定位系统)接收器、加速计、MU(惯性测量单元)等等或其任何组合。
[0078] 可选择地,一个或多个定向测量仪210测量上臂的角定向。
[0079] 例如,定向测量仪210可测量定向测量仪210相对于预选择的参考表面的倾斜角 并因此测量上臂的倾斜角。所测量的角也可被描述为如本领域已知的用于将定向测量仪 210从表面移动到定向测量仪210的位置将需的旋转。
[0080] 可选择地,一个或多个定向测量仪210测量定向测量仪210的二维位置定向,并因 此测量上臂的二维位置定向。例如,定向测量仪210可测量定向测量仪210的投影在预选 择的参考表面上的位置,如本领域已知的。
[0081] 可选择地,一个或多个定向测量仪210测量定向测量仪210的三维位置定向,并因 此测量上臂的三维位置定向。例如,定向测量仪210可相对于预定义的三维坐标系统测量 定向测量仪210的空间位置,如本领域已知的。
[0082] 可选择地,定向测量仪210包括布置在皮带或手链上的一对或多对定向测量仪 210,以使当由用户佩带装置2000时,一对的每两个定向测量仪210部署在用户的上臂的较 合适的区域上。
[0083] 在一个示例中,一对定向测量仪210被定位在肌肉(比如三头肌)的相对面,比如 第一定向测量仪210在第二定向测量仪210的对面。
[0084] 可选择地,每对的两个定向测量仪210充当彼此的控制参考、充当补充信息(即, 测量结果)的提供者等等,如下文中进一步详细描述。
[0085] 装置2000还包括一个或多个压力计220,其可部署在用户的上臂的一个或多个区 域上。
[0086]压力计220中的每个测量其上部署了压力计220的上臂的区域上的压力。
[0087] 压力计220中的每一个可包括但不限于以下中的一个或多个:如本领域已知的诸 如FSR(力敏电阻)的基于导电聚合物的压力传感器、基于电容的压力传感器、电磁传感器 等等,或其任何组合。
[0088] 可选择地,压力计220包括布置在皮带或手链上的一对或多对压力计220,以使当 由用户佩带装置2000时,一对的每两个压力计220部署在用户的上臂的较合适的区域上。
[0089] 在一个示例中,一对压力计220被定位在肌肉(比如三头肌)的相对面,比如第一 压力计220在第二压力计220的对面。
[0090] 每对的两个压力计220充当彼此的控制参考、充当补充信息(S卩,测量结果)的提 供者等等,如下文中进一步详细描述。
[0091] 装置2000还包括与定向测量仪210和压力计220通信的计算机处理器230。
[0092] 计算机处理器230可包括但不限于:微处理器、微控制器(通常具有处理单元以及 固定量的RAM、ROM以及嵌入在单个芯片上的其他外围设备),或能够基于所测量的定向和 压力执行计算的任何其他硬件部件(比如集成电路)。
[0093] 计算机处理器230经配置(比如通过编程)为从所测量的定向和压力获得控制数 据,如下文中进一步详细描述。
[0094] 可选择地,计算机处理器230将定向测量仪210中的第一定向测量仪的测量结果 与定向测量仪210中的第二定向测量仪的测量结果进行比较,以用于获得控制数据。
[0095] 在一个示例中,计算机处理器230可使用部署在上臂的肌肉的相对面上的两个定 向测量仪210的测量作为彼此的控制参考(比如通过验证两个测量彼此并不明显不同)。
[0096] 在第二示例中,计算机处理器230可使用部署在上臂的肌肉的相对面上的两个定 向测量仪210的测量结果作为补充信息,以用于获得控制数据。
[0097] 例如,计算机处理器230可使用基于该对的两个定向测量仪210的测量结果的计 算结果,以用于获得控制数据。
[0098] 可选择地,计算结果为连接两个定向测量仪210的理论线的相对于预选择的参考 表面的角定向变化。
[0099] 类似地,计算机处理器230可将压力计220中的第一压力计的测量结果与压力计 220中的第二压力计的测量结果进行比较,以用于获得控制数据。
[0100] 在一个示例中,计算机处理器230可使用部署在上臂的肌肉的相对面上的两个压 力计220的测量结果作为彼此的控制参考(比如通过验证两个测量结果彼此并不明显不 同)。
[0101] 在第二示例中,计算机处理器230可使用部署在上臂的肌肉的相对面上的两个压 力计220的测量结果作为补充信息,以用于获得控制数据。
[0102] 例如,计算机处理器230可使用基于该对中的两个压力计220的测量结果的计算 结果,以用于获得控制数据。
[0103] 装置2000还包括与计算机处理器230通信的数据发送器240。
[0104] 发送器240将控制数据发送到被装置2000的用户使用的计算设备。
[0105] 可选择地,发送器240经由有线连接将控制数据发送到计算设备。例如,发送器 240可包括经由配线发送控制数据的电路。如本领域已知的,配线可连接到计算设备的 USB(通用串行总线)插座中的一个、连接到安装在计算设备中的通信卡的通信插座等等。
[0106] 可选择地,发送器240经由无线连接将控制数据发送到计算设备。例如, 发送器240可包括电子通信电路,其将控制数据作为(比如在Bluetooth'频率范围 (2. 400GHZ-2. 480GHz)中的)射频(RF)信号进行发送。
[0107] 可选择地,计算机处理器230获得控制数据,其已经与比如由如本领域已知的(由 主要操作系统支持的)标准Microsoft?串行鼠标协议的标准计算机鼠标协议兼容。
[0108] 可选择地,计算机处理器230不获得如与标准鼠标协议兼容的控制数据,但装置 2000还包括在计算设备上实施的数据转换器(未示出),比如在计算设备上运行的驱动程 序。
[0109] 数据转换器接收所发送的控制数据、将控制数据转化为与标准计算机鼠标协议兼 容的控制数据,并将兼容的控制数据输入到计算设备的操作系统(比如MS?Windows、安 卓等等)。
[0110] 在接收与标准计算机鼠标协议兼容的控制数据后,计算设备的操作系统的反应好 像是控制数据源于在标准计算机鼠标上执行的操作。
[0111] 换句话说,计算机处理器230可将如分别通过压力计220、定向测量仪210 (或两 者)测量的压力、定向中的变化转化为计算机鼠标操作数据。计算机鼠标操作数据导致计 算设备的反应好像是用户使用标准计算机鼠标而不是装置2000。
[0112] 在一个示例中,计算机处理器230可将通过一个或多个压力计220测量的压力变 化转化为所获得的控制数据中包括的计算机鼠标点击操作数据。
[0113] -旦计算设备的操作系统接收到与标准鼠标协议兼容的格式的控制数据,则计算 设备的反应好像是控制数据源自点击正常的计算机鼠标(比如标准Microsoft鼠标)。
[0114] 在第二示例中,计算机处理器230可将通过一个或多个定向测量仪210测量的角 定向变化转化为所获得的控制数据中包括的计算机鼠标点击操作数据。控制数据可导致计 算设备的反应好像是控制数据源自点击正常的计算机鼠标(比如标准Microsoft鼠标), 如下文进一步详细描述。
[0115] 在第三示例中,计算机处理器230可将通过一个或多个定向测量仪210测量的 预定义方向中的运动转化为所获得的控制数据中包括的计算机鼠标点击操作数据。控 制数据可导致计算设备的反应好像是控制数据源自点击正常的计算机鼠标(比如标准 lVlicrosoftR鼠标),如下文进一步详细描述。
[0116] 在第四示例中,计算机处理器230可将通过一个或多个定向测量仪210测量的角 定向变化转化为所获得的控制数据中包括的鼠标速度变化数据(比如带有关于类似于其 中用户移动计算机鼠标的速度变化的变化的数据),如下文进一步详细描述。
[0117] 因此
,装置2000可将用户的上臂的肌肉运动转化为一般意义上的计算机控制操 作,并转化为特定的鼠标功能。
[0118] 装置2000可因此适用于被至今必须依赖设备的截肢者使用,该设备面向瘫痪的 用户并基于眼睛运动、脑波或甚至气流等等,而不是上臂的肌肉的操作,如上文中进一步详 细描述的。
[0119] 通过采用上臂的肌肉的操作,示例性装置2000可为截肢者提供更直观的和非侵 入性的人机交互,以及鼓励截肢者的手臂肌肉的持续使用。
[0120] 装置2000还可被非截肢者使用。例如,装置2000可被必须在其手中携带装备或 原材料而同时与计算设备(比如装配线或仓库中的计算机)交互的工作人员使用。
[0121] 如本领域已知的,装置2000还可包括电源(未示出),比如一个或多个电池。
[0122] 现参考图3,其是根据本发明的示例性实施例,示意性示出用于上臂计算机定点的 第三装置的方框图。
[0123] 根据本发明的示例性实施例的示例性装置3000可佩带在计算设备的用户的上臂 上。
[0124] 计算设备可包括但不限于:桌面计算机、工业环境中的计算机、智能蜂窝电话等 等,或被装置3000的用户使用的本领域已知的任何其他计算设备。
[0125] 装置3000包括一个或多个定向测量仪310,其比如可使用可佩带在上臂上的皮带 或手链部署在用户的上臂的一个或多个区域上,其中在该上臂上布置了一个或多个定向测 量仪310,如上文中进一步详细描述的。
[0126] 定向测量仪310中的每一个在其上部署了定向测量仪310的区域上测量上臂的定 向。
[0127] 定向测量仪310中的每一个可包括但不限于以下中的一个或多个:如本领域已知 的陀螺仪、GPS(全球定位系统)接收器、加速计、MU(惯性测量单元)等等或其任何组合。
[0128] 可选择地,一个或多个定向测量仪310测量上臂的角定向。
[0129] 例如,定向测量仪310可相对于预选择的参考表面测量定向测量仪310的倾斜角 并因此测量上臂的倾斜角。所测量的角也可被描述为如本领域已知的用于将定向测量仪 310从表面移动到定向测量仪310的位置将需要的旋转。
[0130] 可选择地,一个或多个定向测量仪310测量定向测量仪310的二维位置定向,并因 此测量上臂的二维位置定向。例如,定向测量仪310可测量定向测量仪310的投影在预选 择的参考表面上的位置,如本领域已知的。
[0131] 可选择地,一个或多个定向测量仪230测量定向测量仪310的三维位置定向,并因 此测量上臂的三维位置定向。例如,定向测量仪310可测量定向测量仪310相对于预定义 的三维坐标系统的空间位置,如本领域已知的。
[0132] 可选择地,定向测量仪310包括布置在皮带或手链上的一对或多对定向测量仪 310,以使当由用户佩带装置3000时,一对的每两个定向测量仪310部署在用户的上臂的较 合适的区域上。
[0133] 在一个示例中,一对定向测量仪310被定位在肌肉(比如三头肌)的相对面,比如 第一定向测量仪310在第二定向测量仪310的对面。
[0134] 可选择地,每对的两个定向测量仪310充当彼此的控制参考、充当补充信息(即, 测量结果)的提供者等等,如下文中进一步详细描述。
[0135] 装置3000还包括与定向测量仪310通信的计算机处理器330。
[0136] 计算机处理器330经配置(比如通过编程)以从通过定向测量仪310测量的定向 获得控制数据,如下文中进一步详细描述。
[0137] 计算机处理器330可包括但不限于:微处理器、微控制器(通常具有处理单元以及 固定量的RAM、ROM以及嵌入在单个芯片上的其他外围设备),或能够基于所测量的定向执 行计算的任何其他硬件部件(比如集成电路)。
[0138] 可选择地,计算机处理器330将定向测量仪310中的第一定向测量仪的测量结果 与定向测量仪310中的第二定向测量仪的测量结果进行比较,以用于获得控制数据。
[0139] 在一个示例中,计算机处理器330可使用部署在上臂的肌肉的相对面上的两个定 向测量仪310的测量结果作为彼此的控制参考(比如通过验证两个测量结果并不彼此明显 不同)。
[0140] 在第二示例中,计算机处理器330可使用部署在上臂的肌肉(比如三头肌)的相 对面上的两个定向测量仪310的测量结果作为补充信息,以用于获得控制数据。
[0141] 例如,计算机处理器330可使用基于该对的两个定向测量仪310的测量结果的计 算结果,以用于获得控制数据。
[0142] 可选择地,计算结果是连接两个定向测量仪310的理论线的相对于预选择的参考 表面的角定向变化。
[0143] 装置3000还包括与计算机处理器330通信的数据发送器340。
[0144] 发送器340将控制数据发送到被装置3000的用户使用的计算设备。
[0145] 可选择地,发送器340经由有线连接将控制数据发送到计算设备。例如,发送器 240可包括电路,其经由连接到计算设备的USB(通用串行总线)插座等等中的一个的配线 发送控制数据,如本领域已知的。
[0146] 可选择地,发送器340经由无线连接将控制数据发送到计算设备。例如,发送器 340可包括电子通信电路,其将控制数据以(比如在Bluetooth?频率范围中)射频(RF)信 号进行发送。
[0147] 可选择地,计算机处理器330获得的控制数据为已经与标准计算机鼠标协议兼容 的控制数据,比如与如本领域已知的(由主要操作系统支持的)标准Microsoft?串行鼠标 协议兼容。
[0148] 可选择地,计算机处理器330不获得如与标准鼠标协议兼容的控制数据,但装置 3000还包括在计算设备上实施的数据转换器(未示出),比如在计算设备上运行的驱动程 序。
[0149] 数据转换器接收所发送的控制数据、将控制数据转化为与标准计算机鼠标协议兼 容的控制数据,并将兼容的控制数据输入到计算设备的操作系统(比如MS?Windows、安 卓等等)。
[0150] 在接收到与标准计算机鼠标协议兼容的控制数据后,计算设备的操作系统的反应 好像是控制数据源于在标准计算机鼠标上执行的操作。
[0151] 换句话说,计算机处理器330可将如通过定向测量仪310测量的定向中的变化转 化为计算机鼠标操作数据。计算机鼠标操作数据导致计算设备的反应好像是用户使用标准 计算机鼠标而不是装置3000。
[0152] 在一个示例中,计算机处理器330可将通过一个或多个定向测量仪310测量的角 定向变化转化为所获得的控制数据中包括的计算机鼠标点击操作数据。
[0153] -旦计算设备的操作系统接收到与标准鼠标协议兼容格式的控制数据,则计算设 备的反应好像是控制数据源自点击正常的计算机鼠标(比如标准Microsoft鼠标)。
[0154] 在第二示例中,计算机处理器330可将通过一个或多个定向测量仪310测量的 预定义方向中的运动转化为所获得的控制数据中包括的计算机鼠标点击操作数据。控 制数据可导致计算设备的反应好像是控制数据源自点击正常的计算机鼠标(比如标准 lVIic_rosoftK鼠标),如下文进一步详细描述。
[0155] 在第三示例中,计算机处理器330可将通过一个或多个定向测量仪310测量的角 定向变化转化为所获得的控制数据中包括的鼠标速度变化数据(比如带有关于类似于其 中用户移动计算机鼠标的速度变化的变化的数据)。
[0156] 因此,装置3000可将用户的上臂的肌肉运动转化为一般意义上的计算机控制操 作,和特定的鼠标功能。
[0157] 装置3000可因此适用于被至今必须依赖设备的截肢者使用,该设备面向瘫痪的 用户并基于眼睛运动、脑波或甚至气流等等,而不是上臂的肌肉的操作,如上文中进一步详 细描述的。
[0158] 装置3000还可被非截肢者使用。例如,装置3000可被必须在其手中携带装备或 原材料而同时与计算设备(比如装配线或仓库中的计算机)交互的工作人员使用。
[0159] 如本领域已知的,装置3000还可包括电源(未示出),比如一个或多个电池。
[0160] 现参考图4,其是根据本发明的示例性实施例,示意性示出用于上臂计算机定点的 第四装置的方框图。
[0161] 根据本发明的示例性实施例的示例性装置4000可佩带在计算设备的用户的上臂 上,如上文中进一步详细描述的。
[0162] 计算设备可包括但不限于:桌面计算机、工业环境中的计算机、智能蜂窝电话等 等,或被装置4000的用户使用的本领域已知的任何其他计算设备。
[0163] 装置4000包括一个或多个压力计420,其可部署在用户的上臂的一个或多个区域 上。
[0164] 压力计420中的每个测量在其上部署了压力计420的上臂区域上的压力。
[0165] 压力计420中的每一个可包括但不限于以下中的一个或多个:如本领域已知的诸 如FSR(力敏电阻)的基于导电聚合物的压力传感器、基于电容的压力传感器、电磁传感器 等等,或其任何组合。
[0166] 可选择地,压力计420包括布置在皮带或手链上的一对或多对压力计420,以使当 被用户佩带装置4000时,一对的每两个压力计420部署在用户的上臂的较合适的区域上。
[0167] 在一个示例中,一对压力计420被定位在肌肉(比如三头肌)的相对面,比如第一 压力计420在第二压力计420的对面。
[0168] 每对的两个压力计420充当彼此的控制参考、充当补充信息(S卩,测量结果)的提 供者等等,如下文中进一步详细描述。
[0169] 装置4000还包括与压力计420通信的计算机处理器430。
[0170] 计算机处理器430经配置(比如通过编程)为从所测量的压力获得控制数据,如 下文中进一步详细描述。
[0171] 计算机处理器430可包括但不限于:微处理器、微控制器(通常具有处理单元以及 固定量的RAM、ROM以及嵌入在单个芯片上的其他外围设备),或能够基于所测量的压力执 行计算的任何其他硬件部件(比如集成电路)。
[0172] 计算机处理器430可将压力计420中的第一压力计的测量结果与压力计420中的 第二压力计的测量结果进行比较,以用于获得控制数据。
[0173] 在一个示例中,计算机处理器430可使用部署在上臂的肌肉的相对面上的两个压 力计420的测量结果作为彼此的控制参考(比如通过验证两个测量结果彼此并不明显不 同)。
[0174] 在第二示例中,计算机处理器430可使用部署在上臂的肌肉的相对面上的两个压 力计420的测量结果作为补充信息,以用于获得控制数据。
[0175] 例如,计算机处理器430可使用基于该对的两个压力计420的测量结果的计算结 果,以用于获得控制数据。
[0176] 装置4000还包括与计算机处理器430通信的数据发送器440。
[0177]
发送器440将控制数据发送到被装置4000的用户使用的计算设备。
[0178] 可选择地,发送器440经由有线连接将控制数据发送到计算设备。例如,发送器 240可包括经由配线发送控制数据的电路。配线可连接到计算设备的USB(通用串行总线) 插座中的一个、连接到安装在计算设备中的通信卡的通信插座等等,如本领域已知的。
[0179] 可选择地,发送器440经由无线连接将控制数据发送到计算设备。例如,发送器 440可包括电子通信电路,其将控制数据以(比如在Bluetooth'频率范围中)射频(RF)信 号进行发送。
[0180] 可选择地,计算机处理器430获得的控制数据为已经与标准计算机鼠标协议兼容 的控制数据,比如与本领域已知的(由主要操作系统支持的)标准Microsoft?串行鼠标协 议兼容。
[0181] 可选择地,计算机处理器430不获得如与标准鼠标协议兼容的控制数据,但装置 4000还包括在计算设备上实施的数据转换器(未示出),比如在计算设备上运行的驱动程 序。
[0182] 数据转换器接收所发送的控制数据、将控制数据转化为与标准计算机鼠标协议兼 容的控制数据,并将兼容的控制数据输入到计算设备的操作系统(比如MS?Windows、安 卓等等)。
[0183] 在接收到与标准计算机鼠标协议兼容的控制数据后,计算设备的操作系统的反应 好像是控制数据源于在标准计算机鼠标上执行的操作。
[0184] 换句话说,计算机处理器430可将如通过压力计420测量的压力中的变化转化为 计算机鼠标操作数据。计算机鼠标操作数据导致计算设备的反应好像是用户使用标准计算 机鼠标而不是装置4000。
[0185] 例如,计算机处理器430可将通过一个或多个压力计420测量的压力变化转化为 所获得的操作数据中包括的计算机鼠标点击操作数据。
[0186] 一旦计算设备的操作系统接收到与标准鼠标协议兼容格式的控制数据,则计算设 备的反应好像是控制数据源自点击正常的计算机鼠标(比如标准_MicrosoftK鼠标)。
[0187] 因此,装置4000可将用户的上臂的肌肉运动转化为一般意义上的计算机控制操 作,和特定的鼠标功能。
[0188] 装置4000可因此适用于被至今必须依赖设备的截肢者使用,该设备面向瘫痪的 用户并基于眼睛运动、脑波或甚至气流等等,而不是上臂的肌肉的操作,如上文中进一步详 细描述的。
[0189] 装置4000还可被非截肢者使用,比如必须在其手中携带装备或原材料而同时与 计算设备(比如装配线或仓库中的计算机)交互的工作人员。
[0190] 如本领域已知的,装置4000还可包括电源(未示出),比如一个或多个电池。
[0191] 现参考图5,其是根据本发明的示例性实施例,示出用于上臂计算机定点的第一方 法的流程图。
[0192] 在第一示例性方法中,根据本发明的示例性实施例,可通过计算设备的用户的上 臂的肌肉控制计算设备,比如通过上臂运动或通过在上臂的侧面上的肌肉所施加的压力, 如上文中进一步详细描述的。
[0193] 计算设备可包括但不限于:桌面计算机、工业环境中的计算机、智能蜂窝电话等 等,或通过用户使用的任何其他计算设备。
[0194] 在示例性方法中,比如通过装置2000的定向测量仪210在上臂的一个或多个区域 上测量510用户的上臂的定向。定向测量仪210中的每一个在其中部署定向测量仪210的 区域上测量上臂的定向。
[0195] 可使用以下中的一个或多个测量510定向:如本领域已知的陀螺仪、GPS(全球定 位系统)接收器、加速计、MU(惯性测量单元)等等或其任何组合。
[0196] 可选择地,所测量510的定向为上臂的角定向。
[0197] 例如,角定向可被测量510为上臂相对于预选择的参考表面的倾斜角。所测量510 的角也可被描述旋转,该旋转是将上臂从参考表面移动到上臂的位置所需要的,如上文中 进一步详细描述的。
[0198] 可选择地,所测量510的定向为上臂的二维位置定向。
[0199] 例如,定向可被测量510为定向测量仪210的投影在预选择的参考表面上的位置, 如上文中进一步详细描述的。
[0200] 可选择地,所测量510的定向为上臂的三维位置定向。
[0201] 例如,定向可被测量510为相对于预定义的三维坐标系统的定向测量仪210的空 间位置,如上文中进一步详细描述的。
[0202] 示例性方法还包括在上臂的一个或多个区域上测量510上臂的肌肉所施加的压 力,比如通过装置2000的压力计220 (其中每个压力计220部署在区域中的相应区域上) 进行测量,如上文中进一步详细描述的。
[0203] 方法还包括比如通过装置2000的计算机处理器230从所测量510的压力和定向 获得530控制数据,如上文中进一步详细描述的。
[0204] 可选择地,方法还包括将在上臂的第一区域上测量510的定向与在上臂的第二区 域上测量510的定向进行比较,以用于获得控制数据。可通过部署在上臂的肌肉的相对面 上的一对定向测量仪210测量510定向,如上文中进一步详细描述的。
[0205] 在一个示例中,在上臂的肌肉(比如三头肌)的相对面上测量510的一对定向可 被用作彼此的控制参考(比如通过验证两个测量510的定向彼此并不明显不同),如上文中 进一步详细描述的。
[0206] 在第二示例中,在上臂的肌肉的相对面上测量510的一对定向可被用作补充信 息,以用于获得控制数据。
[0207] 例如,基于定向的计算结果可用于获得控制数据,其中通过部署在上臂肌肉的相 对面的一对定向测量仪210的两个定向测量仪210测量510该定向。
[0208] 可选择地,计算结果属于连接该对的两个定向测量仪210的理论线的相对于预选 择的参考表面的角定向变化,如上文中进一步详细描述的。
[0209] 类似地,方法可包括比较在至少两个上臂区域上测量510的压力,以用于获得控 制数据,比如使用部署在上臂的肌肉的相对面上彼此相对的压力计220进行测量,如上文 中进一步详细描述的。
[0210] 在一个示例中,在至少两个区域上测量510的压力被用作彼此的控制参考(比如 通过验证两个所测量510的压力彼此并不明显不同)。
[0211] 在第二示例中,在至少两个区域上测量510的压力被用作补充信息,以用于获得 控制数据,比如通过基于通过该对的两个压力计220测量510的压力的计算结果,如上文中 进一步详细描述的。
[0212] 然后,将所获得530的控制数据发送540到计算设备,比如使用装置2000的发送 器 240。
[0213] 可选择地,经由有线连接将所获得530的控制数据进行发送540,比如经由连接到 计算设备的USB(通用串行总线)插座中的一个、连接到安装在计算设备中的通信卡的通信 插座等等的配线,如本领域已知的。
[0214] 可选择地,经由无线连接发送540所获得530的控制数据,比如以在Bluetooth 频率范围(2. 400GHZ-2. 480GHz)中或另一个频率范围中的射频(RF)信号进行发送。
[0215] 可选择地,控制数据被获得530,该控制数据为已经与标准计算机鼠标协议兼容的 控制数据,比如与如本领域已知的(由主要操作系统支持的)标准Microsoft?串行鼠标协 议兼容。
[0216] 可选择地,所获得530的控制数据不与标准鼠标协议兼容,但在计算设备上接收 后,比如通过装置2000的数据转换器,在计算设备上被转换为与标准计算机鼠标协议兼容 的控制数据。
[0217] 兼容的控制数据被输入到计算设备的操作系统(比如MS?视窗、安卓等等),比 如通过装置2000的数据转换器。
[0218] 在接收到与标准计算机鼠标协议兼容的控制数据后,计算设备的操作系统的反应 好像是控制数据源于在标准计算机鼠标上执行的操作。
[0219] 换句话说,在示例性方法中,将如在上臂的区域上测量510的压力、定向或两者的 变化转化为计算机鼠标操作数据。计算机鼠标操作数据导致计算设备的反应好像是用户使 用标准计算机鼠标。
[0220] 在一个示例中,在上臂的一个或多个区域上测量510的压力变化被转化为所获得 530的控制数据中包括的计算机鼠标点击操作数据。
[0221] 一旦计算设备的操作系统接收到与标准鼠标协议兼容格式的控制数据,则计算设 备的反应好像是控制数据源自点击正常的计算机鼠标(比如标准Microsoft?鼠标)。
[0222] 在第二示例中,在上臂的一个或多个区域上测量510的角定向变化被转化为所获 得530的控制数据中包括的计算机鼠标点击操作数据。
[0223] 因此,控制数据可导致计算设备的反应好像是控制数据源自点击正常的计算机鼠 标(比如标准Microsoft'鼠标),如上文中进一步详细描述的。
[0224] 在第三示例中,在上臂的一个或多个区域上测量510的预定义方向中的运动被转 化为所获得530的控制数据中包括的计算机鼠标点击操作数据。
[0225] 因此,控制数据可导致计算设备的反应好像是控制数据源自点击正常的计算机鼠 标(比如标准Microsoft鼠标),如上文中进一步详细描述的。
[0226] 在第四示例中,在上臂的一个或多个区域上测量510的角定向变化被转化为所获 得530的控制数据中包括的鼠标速度变化数据(比如带来类似于其中用户移动计算机鼠标 的速度变化的变化的数据)。
[0227] 方法可因此适用于由至今必须依赖设备的截肢者使用,该设备面向瘫痪的用户并 基于眼睛运动、脑波或甚至气流等等,而不是上臂的肌肉的操作,如上文中进一步描述的。
[0228] 方法还可用于非截肢者。例如,对于必须在他们的手中携带装备或原材料,同时与 计算设备(比如装配线或仓库中的计算机)交互的工作者,如上文中进一步描述的。
[0229] 现参考图6,其是根据本发明的示例性实施例,示出用于上臂计算机定点的第二方 法的流程图。
[0230] 在第二示例性方法中,根据本发明的示例性实施例,可通过计算设备的用户的上 臂的肌肉控制计算设备,比如通过上臂运动,如上文中进一步详细描述的。
[0231] 计算设备可包括但不限于:桌面计算机、工业环境中的计算机、智能蜂窝电话等 等,或通过用户使用的任何其他计算设备。
[0232] 在示例性方法中,比如通过装置3000的定向测量仪310,在上臂的一个或多个区 域上测量610用户的上臂的定向。定向测量仪310中的每一个在其中部署定向测量仪310 的区域上测量上臂的定向。
[0233] 可使用以下中的一个或多个测量610定向:如本领域已知的陀螺仪、GPS(全球定 位系统)接收器、加速计、MU(惯性测量单元)等等或其任何组合。
[0234] 可选择地,所测量610的定向为上臂的角定向。
[0235] 例如,角定向可被测量610为上臂相对于预选择的参
考表面的倾斜角。所测量610 的角也可被描述旋转,该选择是将上臂从参考表面移动到上臂的位置需要的,如上文中进 一步详细描述的。
[0236] 可选择地,所测量610的定向为上臂的二维位置定向。
[0237] 例如,定向可被测量610为定向测量仪310的投影在预选择的参考表面上的位置, 如上文中进一步详细描述的。
[0238] 可选择地,所测量610的定向为上臂的三维位置定向。
[0239] 例如,定向可被测量610为相对于预定义的三维坐标系统的定向测量仪310的空 间位置,如上文中所进一步详细描述的。
[0240] 方法还包括比如通过装置3000的计算机处理器330从所测量610的定向获得630 控制数据,如上文中进一步详细描述的。
[0241] 可选择地,方法还包括将在上臂的第一区域上测量610的定向与在上臂的第二区 域上测量610的定向比较,以用于获得控制数据。可通过彼此相对地部署在比如上臂的肌 肉的相对面上的一对定向测量仪310测量610定向,如上文中进一步详细描述的。
[0242] 在一个示例中,在上臂的肌肉(比如三头肌)的相对面上测量610的一对定向可 被用作彼此的控制参考(比如通过验证两个测量610的定向彼此并不明显不同),如上文中 进一步详细描述的。
[0243] 在第二示例中,在上臂的肌肉的相对面上测量610的一对定向可被用作补充信 息,以用于获得控制数据。
[0244] 例如,基于定向的计算结果可用于获得控制数据,其中通过部署在上臂肌肉的相 对面的一对定向测量仪310的两个定向测量仪310测量610定向。
[0245] 可选择地,计算结果为连接该对的两个定向测量仪310的理论线的相对于预选择 的参考表面的角定向变化,如上文中进一步详细描述的。
[0246] 然后,将所获得630的控制数据发送640到计算设备,比如使用装置3000的发送 器 340。
[0247] 可选择地,经由有线连接发送640所获得630的控制数据,比如经由连接到计算设 备的USB(通用串行总线)插座中的一个、连接到安装在计算设备中的通信卡的通信插座等 等的配线,如本领域已知的。
[0248] 可选择地,经由无线连接发送640所获得630的控制数据,比如以在Bluetooth?: 频率范围(2. 400GHZ-2. 480GHz)中或另一个频率范围中的射频(RF)信号进行发送。
[0249] 可选择地,控制数据被获得630,其为已经与标准计算机鼠标协议兼容的控制数 据,比如与如本领域已知的(由主要操作系统支持的)标准Microsoft?串行鼠标协议兼 容。
[0250] 可选择地,所获得630的控制数据不与标准鼠标协议兼容,但在计算设备上被接 收到后,比如通过装置3000的数据转换器,在计算设备上被转换为与标准计算机鼠标协议 兼容的控制数据。
[0251] 兼容的控制数据被输入到计算设备的操作系统(比如MS?Windows、安卓等等), 比如通过装置3000的数据转换器。
[0252] 在接收到与标准计算机鼠标协议兼容的控制数据后,计算设备的操作系统的反应 好像是控制数据源于在标准计算机鼠标上执行的操作。
[0253] 换句话说,在示例性方法中,将如在上臂的区域上测量610的用户的上臂定向中 的变化转化为计算机鼠标操作数据。计算机鼠标操作数据导致计算设备的反应好像是用户 使用标准计算机鼠标。
[0254] 在一个示例中,在上臂的一个或多个区域上测量610的角定向变化被转化为所获 得630的控制数据中包括的计算机鼠标点击操作数据。
[0255] -旦计算设备的操作系统接收到与标准鼠标协议兼容格式的控制数据,则计算设 备的反应好像是控制数据源自点击正常的计算机鼠标(比如标准Microsoft鼠标)。
[0256] 在第二示例中,在上臂的一个或多个区域上测量610的预定义方向中的运动被转 化为所获得630的控制数据中所包括的计算机鼠标点击操作数据。
[0257] 因此,控制数据可导致计算设备的反应好像是控制数据源自点击正常的计算机鼠 标(比如标准Microsoft鼠标),如上文中进一步详细描述的。
[0258] 在第三示例中,在上臂的一个或多个区域上测量610的角定向变化被转化为所获 得630的控制数据中所包括的鼠标速度变化数据(比如带来类似于其中用户移动计算机鼠 标的速度变化的变化的数据)。
[0259] 方法可因此适用于由至今必须依赖设备的截肢者使用,该设备面向瘫痪的用户并 基于眼睛运动、脑波或甚至气流等等,而不是上臂的肌肉的操作,如上文中进一步描述的。
[0260] 方法还可用于非截肢者。例如,对于必须在他们的手中携带装备或原材料,同时与 计算设备(比如装配线或仓库中的计算机)交互的工作者,如上文中进一步描述的。
[0261] 现参考图7,其是根据本发明的示例性实施例,示出用于上臂计算机定点的第三方 法的流程图。
[0262] 在第三示例性方法中,根据本发明的示例性实施例,可通过计算设备的用户的上 臂的肌肉来控制计算设备,比如通过由在上臂的侧面上的肌肉所施加的压力,如上文中进 一步详细描述的。
[0263] 计算设备可包括但不限于:桌面计算机、工业环境中的计算机、智能蜂窝电话等 等,或通过用户使用的任何其他计算设备。
[0264] 在示例性方法中,比如通过装置4000的压力计420 (其中每个压力计420部署在 区域中的各个区域上),在上臂的一个或多个区域上测量720通过上臂的肌肉施加的压力, 如上文中进一步详细描述的。
[0265] 方法还包括比如通过装置4000的计算机处理器430,从所测量720的压力获得 730控制数据,如上文中进一步详细描述的。
[0266] 可选择地,方法包括比较在至少两个上臂区域上测量720的压力,以用于获得控 制数据,比如使用部署在上臂的肌肉的相对面上的、彼此相对的一对压力计420,如上文中 进一步详细描述的。
[0267] 在一个示例中,在至少两个区域上测量720的压力被用作彼此的控制参考(比如 通过验证两个所测量720的压力彼此并不明显不同)。
[0268] 在第二示例中,在至少两个区域上测量720的压力被用作补充信息,以用于获得 控制数据,比如通过基于由一对中的两个压力计420测量720的压力的计算结果,如上文中 进一步详细描述的。
[0269] 然后,将所获得730的控制数据发送740到计算设备,比如使用装置4000的发送 器 440。
[0270] 可选择地,经由有线连接发送740所获得730的控制数据,比如经由连接到计算设 备的USB(通用串行总线)插座中的一个、连接到安装在计算设备中的通信卡的通信插座等 等的配线,如本领域已知的。
[0271] 可选择地,经由无线连接发送740所获得730的控制数据,比如以在Bluetooth? 频率范围(2. 400GHZ-2. 480GHz)中或另一个频率范围中的射频(RF)信号进行发送。
[0272] 可选择地,控制数据被获得730,其为已经与标准计算机鼠标协议兼容的控制数 据,比如与如本领域已知的(由主要操作系统支持的)标准Microsoft?串行鼠标协议兼 容。
[0273] 可选择地,所获得730的控制数据不与标准鼠标协议兼容,但在计算设备上被接 收到后,比如通过装置4000的数据转换器,在计算设备上被转换为与标准计算机鼠标协议 兼容的控制数据。
[0274] 兼容的控制数据被输入到计算设备的操作系统(比如MS?Windows、安卓等等), 比如通过装置4000的数据转换器。
[0275]在接收到与标准计算机鼠标协议兼容的控制数据后,计算设备的操作系统的反应 好像是控制数据源自于在标准计算机鼠标上执行的操作。
[0276] 换句话说,在示例性方法中,将如在上臂的区域上测量720的被施加到上臂的一 个或多个区域的压力中的变化转化为计算机鼠标操作数据。计算机鼠标操作数据导致计算 设备的反应好像是用户使用标准计算机鼠标。
[0277]例如,在上臂的一个或多个区域上测量720的压力变化被转化为所获得的730控 制数据中所包括的计算机鼠标点击操作数据。
[0278] -旦计算设备的操作系统接收到标准鼠标协议兼容格式的控制数据,则计算设备 的反应好像是控制数据源自点击正常的计算机鼠标(比如标准Microsoft鼠标)。
[0279]方法可因此适用于至今必须依赖设备的截肢者使用,该设备面向瘫痪的用户并基 于眼睛运动、脑波或甚至气流等等,而不是上臂的肌肉的操作,如上文中进一步描述的。
[0280]方法还可用于非截肢者。例如,用于必须在其手中携带装备或原材料而同时与计 算设备(比如装配线或仓库中的计算机)交互的工作人员,如上文中进一步描述的。
[0281]所预期的是,在该专利的生命期间,许多相关的设备和系统将被开发,并且本文的 术语的范围,特别是术语"计算机"、"计算设备"、"计算机处理器"、"电路"、"配线"、"通信 卡"、"操作系统"、"射频(RF)信号"、"USB(通用串行总线)"、"智能蜂窝电话"、"陀螺仪"、 "GPS(全球定位系统)"、"IMU(惯性测量单元)"、"导电聚合物"、"压力传感器"、"FSR(力敏 电阻)"、"基于电容的压力传感器"、"电磁压力传感器"、和"计算机鼠标"旨在包括所有该类 新技术的先验。
[0282] 要理解的是,还可在单个实施例中以组合的形式提供出于清晰的目的而在分离的 实施例的背景中所描述的本发明的某些特征。相反地,还可分离地或以任何合适的子组合 的形式提供出于简洁的目的而在单个实施例的背景中描述的本发明的各种特征。
[0283]尽管已经结合其具体实施例描述了本发明,显然,许多可选方案、修改和变型将对 本领域技术人员而言是明显的。因此,其旨在包括落入随附权利要求的精神和广义范围内 的所有该类可选方案、修改和变型。本说明书中提及的所有公开、专利和专利申请本文通过 参考的方式将其整个地并入说明书,该引用的程度如同以特定地及个别地将各个公开、专 利或专利申请以引用的方式并入本文。另外,本申请中的任何参考的引用或识别不应被解 释为承认该种参考可用作本发明的现有技术。
【主权项】
1. 一种上臂计算机定点装置,包括: 至少一个定向测量仪,其能够部署在用户的上臂的至少一个区域上,所述定向测量仪 被配置为测量所述上臂的定向; 至少一个压力计,其能够部署在所述上臂的至少一个区域上,所述压力计被配置为测 量通过所述上臂的肌肉施加的压力; 计算机处理器,其与所述定向测量仪和所述压力计关联,所述计算机处理器被配置为 从所测量的定向和压力获得控制数据;以及 数据发送器,其与所述计算机处理器关联,所述数据发送器被配置为将所述控制数据 发送到计算设备。2. 根据权利要求1所述的装置,其中所述数据发送器还被配置为经由无线连接将所述 控制数据发送到所述计算设备。3. 根据权利要求1所述的装置,还包括数据转换器,所述数据转换器在所述计算设备
上进行实施,其被配置为接收所发送的控制数据并将所述控制数据转换为鼠标协议兼容的 控制数据。4. 根据权利要求1所述的装置,其中所述计算机处理器还被配置为获得为鼠标协议兼 容的控制数据的所述控制数据。5. 根据权利要求1所述的装置,其中所述压力计包括能够部署在所述上臂上的至少两 个压力计,所述至少两个压力计在所述肌肉的相对面上,且所述计算机处理器还被配置为 将所述压力计中的第一压力计的测量结果与所述压力计中的第二压力计的测量结果进行 比较,以用于获得所述控制数据。6. 根据权利要求1所述的装置,其中所述定向测量仪包括能够部署在所述上臂上的至 少两个定向测量仪,且所述计算机处理器还被配置为将所述定向测量仪中的第一定向测量 仪的测量结果与所述定向测量仪中的第二定向测量仪的测量结果进行比较,以用于获得所 述控制数据。7. 根据权利要求1所述的装置,其中所述定向测量仪中的至少一个定向测量仪包括全 球定位系统GPS接收器。8. 根据权利要求1所述的装置,其中所述定向测量仪中的至少一个定向测量仪包括惯 性测量单元IMU。9. 根据权利要求1所述的装置,其中所述压力计中的至少一个压力计包括力敏电阻 FSR010. 根据权利要求1所述的装置,其中所述计算机处理器还被配置为将通过所述压力 计中的至少一个压力计测量的压力变化转化为被包括在所获得的控制数据中的点击操作 数据。11. 根据权利要求1所述的装置,其中所述计算机处理器还被配置为将通过所述定向 测量仪中的至少一个定向测量仪测量的角定向变化转化为被包括在所获得的控制数据中 的点击操作数据。12. 根据权利要求1所述的装置,其中所述计算机处理器还被配置为将通过所述定向 测量仪中的至少一个定向测量仪测量的预定义方向上的运动转化为被包括在所获得的控 制数据中的点击操作数据。13. 根据权利要求1所述的装置,其中所述计算机处理器还被配置为将通过所述定向 测量仪中的至少一个定向测量仪测量的角定向变化转化为被包括在所获得的控制数据中 的鼠标速度变化数据。14. 根据权利要求1所述的装置,其中所述定向测量仪中的至少一个定向测量仪还被 配置为测量所述上臂的角定向。15. 根据权利要求1所述的装置,其中所述定向测量仪中的至少一个定向测量仪还被 配置为测量所述上臂的二维位置定向。16. 根据权利要求1所述的装置,其中所述定向测量仪中的至少一个定向测量仪还被 配置为测量所述上臂的三维位置定向。17.-种上臂计算机定点装置,包括: 至少一个定向测量仪,其能够部署在用户的上臂的至少一个区域上,所述定向测量仪 被配置为测量所述上臂的定向; 计算机处理器,其与所述定向测量仪关联,所述计算机处理器被配置为从所测量的定 向获得控制数据;以及 数据发送器,其与所述计算机处理器关联,所述数据发送器被配置为将所述控制数据 发送到计算设备。18. 根据权利要求17所述的装置,还包括数据转换器,所述数据转换器在所述计算设 备上进行实施,其被配置为接收所发送的控制数据并将所述控制数据转换为鼠标协议兼容 的控制数据。19. 根据权利要求17所述的装置,其中所述计算机处理器还被配置为获得为鼠标协议 兼容的控制数据的所述控制数据。20. 根据权利要求17所述的装置,其中所述定向测量仪包括能够部署在所述上臂上的 至少两个定向测量仪,且所述计算机处理器还被配置为将所述定向测量仪中的第一定向测 量仪的测量结果与所述定向测量仪中的第二定向测量仪的测量结果进行比较,以用于获得 所述控制数据。21. 根据权利要求17所述的装置,其中所述定向测量仪中的至少一个定向测量仪包括 全球定位系统GPS接收器。22. 根据权利要求17所述的装置,其中所述定向测量仪中的至少一个定向测量仪包括 惯性测量单元IMU。23. 根据权利要求17所述的装置,其中所述计算机处理器还被配置为将通过所述定向 测量仪中的至少一个定向测量仪测量的角定向变化转化为被包括在所获得的控制数据中 的点击操作数据。24. 根据权利要求17所述的装置,其中所述计算机处理器还被配置为将通过所述定向 测量仪中的至少一个定向测量仪测量的预定义方向上的运动转化为被包括在所获得的控 制数据中的点击操作数据。25. 根据权利要求17所述的装置,其中所述计算机处理器还被配置为将通过所述定向 测量仪中的至少一个定向测量仪测量的角定向变化转化为被包括在所获得的控制数据中 的鼠标速度变化数据。26. 根据权利要求17所述的装置,其中所述定向测量仪中的至少一个定向测量仪还被 配置为测量所述上臂的角定向。27. 根据权利要求17所述的装置,其中所述定向测量仪中的至少一个定向测量仪还被 配置为测量所述上臂的二维位置定向。28. 根据权利要求17所述的装置,其中所述定向测量仪中的至少一个定向测量仪还被 配置为测量所述上臂的三维位置定向。29. -种上臂计算机定点装置,包括: 至少一个压力计,其能够部署在所述上臂的至少一个区域上,所述压力计被配置为测 量通过所述上臂的肌肉施加的压力; 计算机处理器,其与所述压力计关联,所述计算机处理器被配置为从所测量的压力获 得控制数据;以及 数据发送器,其与所述计算机处理器关联,所述数据发送器被配置为将所述控制数据 发送到计算设备。30. 根据权利要求29所述的装置,其中所述数据发送器还被配置为经由无线连接将所 述控制数据发送到所述计算设备。31. 根据权利要求29所述的装置,还包括数据转换器,所述数据转换器在所述计算设 备上进行实施,其被配置为接收所发送的控制数据并将所述控制数据转换为鼠标协议兼容 的控制数据。32. 根据权利要求29所述的装置,其中所述计算机处理器还被配置为获得为鼠标协议 兼容的控制数据的所述控制数据。33. 根据权利要求29所述的装置,其中所述压力计包括能够部署在所述上臂上的至少 两个压力计,所述至少两个压力计在所述肌肉的相对面上,且所述计算机处理器还被配置 为将所述压力计中的第一压力计的测量结果与所述压力计中的第二压力计的测量结果进 行比较,以用于获得所述控制数据。34. 根据权利要求29所述的装置,其中所述压力计中的至少一个压力计包括力敏电阻 FSR035. 根据权利要求29所述的装置,其中所述计算机处理器还被配置为将通过所述压力 计中的至少一个压力计测量的压力变化转化为被包括在所获得的控制数据中的点击操作 数据。36. -种用于上臂计算机定点的方法,包括: 在所述上臂的至少一个区域上测量用户的上臂的定向; 在所述上臂的至少一个区域上测量通过所述上臂的肌肉施加的压力; 从所测量的定向和压力获得控制数据;以及 将所述控制数据发送到计算设备。37. 根据权利要求36所述的方法,还包括在所述计算设备上接收所述控制数据并将所 述控制数据转换为鼠标协议兼容的数据。38. 根据权利要求36所述的方法,其中,所述获得所述控制数据包括获得为鼠标协议 兼容的控制数据的所述控制数据。39. 根据权利要求36所述的方法,还包括将在所述上臂的第一区域上测量的压力与在 所述上臂的第二区域上测量的压力进行比较,以用于获得所述控制数据,所述区域被定位 在所述肌肉的相对面上。40. 根据权利要求36所述的方法,还包括将在所述上臂的第一区域上测量的定向与在 所述上臂的第二区域上测量的定向进行比较,以用于获得所述控制数据。41. 根据权利要求36所述的方法,还包括将测量的压力变化转化为被包括在所获得的 控制数据中的点击操作数据。42. 根据权利要求36所述的方法,还包括将测量的角定向变化转化为被包括在所获得 的控制数据中的点击操作数据。43. 根据权利要求36所述的方法,还包括将测量的预定义方向上的运动转化为被包括 在所获得的控制数据中的点击操作数据。44. 根据权利要求36所述的方法,还包括将测量的角定向变化转化为被包括在所获得 的控制数据中的鼠标速度变化数据。45. 根据权利要求36所述的方法,其中所测量的定向为所述上臂的角定向。46. 根据权利要求36所述的方法,其中所测量的定向为所述上臂的二维位置定向。47. 根据权利要求36所述的方法,其中所测量的定向为所述上臂的三维位置定向。48. -种用于上臂计算机定点的方法,包括: 在所述上臂的至少一个区域上测量所述上臂的定向; 从所测量的定向获得控制数据;以及 将所述控制数据发送到计算设备。49. 根据权利要求48所述的方法,还包括在所述计算设备上接收所述控制数据并将所 述控制数据转换为鼠标协议兼容的数据。50. 根据权利要求48所述的方法,其中,所述获得所述控制数据包括获得为鼠标协议 兼容的控制数据的所述控制数据。51. 根据权利要求48所述的方法,还包括将在所述上臂的第一区域上测量的定向与在 所述上臂的第二区域上测量的定向进行比较,以用于获得所述控制数据。52. 根据权利要求48所述的方法,还包括将测量的压力变化转化为被包括在所获得的 控制数据中的点击操作数据。53. 根据权利要求48所述的方法,还包括将测量的角定向变化转化为被包括在所获得 的控制数据中的点击操作数据。54. 根据权利要求48所述的方法,还包括将测量的预定义方向上的运动转化为被包括 在所获得的控制数据中的点击操作数据。55. 根据权利要求48所述的方法,还包括将测量的角定向变化转化为被包括在所获得 的控制数据中的鼠标速度变化数据。56. 根据权利要求48所述的方法,其中所述测量的定向为所述上臂的角定向。57. 根据权利要求48所述的方法,其中所述测量的定向为所述上臂的二维位置定向。58. 根据权利要求48所述的方法,其中所述测量的定向为所述上臂的三维位置定向。59. -种用于上臂计算机定点的方法,包括: 在所述上臂的至少一个区域上测量通过所述上臂的肌肉施加的压力; 从所测量的压力获得控制数据;以及 将所述控制数据发送到计算设备。60. 根据权利要求59所述的方法,还包括在所述计算设备上接收所述控制数据并将所 述控制数据转换为鼠标协议兼容的数据。61. 根据权利要求59所述的方法,其中,所述获得所述控制数据包括获得为鼠标协议 兼容的控制数据的所述控制数据。62. 根据权利要求59所述的方法,还包括将在所述上臂的第一区域上测量的压力与在 所述上臂的第二区域上测量的压力进行比较,以用于获得所述控制数据,所述区域被定位 在所述肌肉的相对面上。63. 根据权利要求59所述的方法,还包括将测量的压力变化转化为被包括在所获得的 控制数据中的点击操作数据。
【专利摘要】上臂计算机定点装置,包括:可部署在用户的上臂的至少一个区域上的至少一个定向测量仪,其经配置为测量上臂的定向;可部署在上臂的至少一个区域上的至少一个压力计,其经配置为测量通过上臂的肌肉施加的压力;与定向测量仪和压力计关联的计算机处理器,其经配置为从所测量的定向和压力获得控制数据;以及与计算机处理器关联的数据发送器,其经配置为将控制数据发送到计算设备。
【IPC分类】A61B5/103, G06F3/0346, A61B5/11, G06F3/01
【公开号】CN104903817
【申请号】CN201280078092
【发明人】阿里耶·海姆·卡茨, 米里·伯格卡茨
【申请人】阿里耶·海姆·卡茨, 米里·伯格卡茨
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2012年11月1日
【公告号】CA2883520A1, EP2915163A1, US20150234367, WO2014068371A1