[发明专利]感测机械能以使得身体适用于进行数据输入

说明书

背景

现今，许多计算设备具有显著计算功率和能力，而且足够小且足够轻，以致它们可被容易地携带。然而，具有这样的小尺寸通常意味着这些设备因此具有小且受限的交互机构，诸如微小屏幕、按钮和/或转轮形式的。这降低了此类设备的可用性和功能性，因为简单地使按钮和屏幕变得更大会导致小型设备的益处的损失。

一个选择是机会性地使表面区域适用于交互性目的。例如，一个技术允许小型移动设备使用桌面作为姿势手指输入画布(该移动设备放置在桌子上)。然而，桌面并非总是可用的，并且在移动上下文中，用户几乎不可能希望随身携带此类表面；(的确，此时，用户将很可能偏好于简单地具有较大设备)。

概述

提供本概述以便以简化形式介绍将在以下的详细描述中进一步描述的一些代表性概念。本概述不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在以限制所要求保护的主题的范围的任何方式来使用。

简言之，本文中所描述的主题的各方面涉及将人体用作计算设备的输入机构的技术。传感器集合被耦合至人体的部位，诸如通过佩戴包含传感器阵列的臂带。传感器集合检测由身体所执行的动作(姿势)导致的机械能，并提供与动作相对应的输出数据(例如，信号)。信号可被处理成与输出数据相对应的其他信息，例如，可能的姿势当中的特定姿势。

计算设备使用与输出数据相对应的信息(诸如被执行的姿势的类型，或者关于身体轻击之处的位置信息)作为数据输入。例如，姿势可以是手指轻击，并且输出数据可指示哪个手指轻击、手指在什么表面上轻击、或者手指在身体上的哪里轻击等。

在一个实现中，传感器集合检测多个频率下的横向波和纵向波，且每个传感器与谐振频率相关联。传感器集合可将信号输出到数据捕捉(例如，采样)机构。信号可以各种方式被处理成例如分段，且每一分段被评估以确定其是否对应于用户预期姿势。如果对应于一姿势，则分段(例如，波形)可使其特征被提取出。所提取的特征可在随后被分类器用来确定动作/姿势是什么，例如，手指轻击、手指在哪里轻击等。

结合附图阅读以下详细描述，本发明的其他优点会变得显而易见。

附图简述

作为示例而非限制，在附图中示出了本发明，附图中相同的附图标记指示相同或相似的元素，附图中：

图1是示出用于实现使用身体来检测数据输入的系统的示例组件的框图。

图2是用于耦合至身体的配备有传感器集合(传感器阵列)的臂带的表示。

图3是传感器集合可如何被佩戴到手臂上以检测手指与手臂的交互的表示。

图4是传感器集合可如何被佩戴到手臂上以检测手指与手臂的交互——包括与同投影图像相对应的位置的交互——的表示。

图5是传感器集合中的一传感器如何检测通过人体传送的横向波的表示。

图6是传感器集合中的一传感器如何检测通过人体传送的纵向波的表示。

图7是示出可被采取来经由传感器集合来感测身体所执行的动作以及根据传感器集合的信号确定所采取的特定动作的示例步骤的流程图。

图8是示出用于实现使用身体来检测数据输入的替换性系统的示例组件的框图。

图9-11是示出手臂上、手上、以及手指上用户可与之交互的各个位置的输入位置集合的表示。

图12-17是对输入位置集合的编组的表示。

图18和19是用户界面图像或图像集可如何被投影以供用户与之交互的表示。

图20示出了本发明的各方面可被并入其中的移动计算设备/环境的说明性示例。

详细描述

本文中描述的技术的各个方面一般涉及使人体部位适于作为交互式数据输入设备。在一个实现中，可使用用于生物声学信号捕获的非侵入、可佩戴生物声学传感器组合来就手指输入感测身体。一般而言，传感器集合可检测通过身体传送的机械能。而且还提供了使得系统能求解动作(例如，身体上发生手指轻击的位置)的分析办法。注意，使用一个人的身体作为输入设备是合意的，因为其总是存在，并且因为人体具有近似两平方米的外部表面积。此外，指人类对他或她的身体如何在三维空间中被配置的感觉的本体感受允许一个人与其身体准确地交互，包括以盲眼(eyes-free)方式。