专利名称：通用输入设备的制作方法
技术领域：
本发明的一方面涉及通用输入设备，更具体地，涉及可安装到用户的通 用输入设备。
背景技术：
最近，人们开发了允许筒化键盘和鼠标的某些功能的便携式计算机系统， 以改进计算机系统的外观并且是可便携的。此类便携式计算机系统具有附加 的输入设备来接收各种输入。该附加输入设备附接于用户的用来执行功能(例 如书写)的身体部分，并且通过用户的运动将输入信息传送给计算机系统。因为常规的输入设备生成输入信息并且根据用户的运动来执行附加的功 能，所以要求有分离的附加运动(其不对应于输入信息)来选择附加功能。 另外，如果对应于附加功能的运动输入不精确，则常规输入设备可能会收到 用户不希望收到的信息，并且不能执行附加功能。如果输入设备包含可以用于各种电子设备(例如电视机或者音频系统) 的通用输入设备(作为遥控器以及便携式计算机系统中的键盘与鼠标)，则一 般要求用户执行为各个设备识别的、对应于模式变化的预定运动，以改变模 式。这可能会造成用户的不方便，并且可能无法高效地改变模式，以及执行 用户希望的功能。发明内容相应地，本发明的一方面提供了一种通用输入设备，其具有检测接触检 测器与目标之间的接触的接触检测器以及环形外壳，用来改变模式，以及作 为目标与接触检测器之间的接触的结果，无困难地选择菜单。本发明的以上和/或其他方面可以通过提供以下来达到 一种附接到用户 的目标的通用输入设备，包括运动检测器，用来检测目标的运动；接触检 测器，用来检测与目标的接触的类型；以及控制器，用来对应于接触的类型， 生成对应于运动的位置数据以及控制数据，包括设置该设备的模式的模式设 置数据。根据本发明实施例，该通用输入设备还包括通信器，其将位置数据以及控制数据传送给外部主机设备。根据本发明实施例，该通用输入设备还包括外壳，其容纳运动检测器、 接触检测器、通信器、以及控制器，目标插入该外壳中。根据本发明实施例，外壳为环形。根据本发明实施例，接触检测器包含 多个关节，其被对应于环形弯曲。根据本发明实施例，该通用输入设备还包括存储部件，其中运动检测器 还包括模式检测器，用来检测对应于运动的预定输入模式，并且如果所检测 的预定模式基本类似于预置模式，则控制器生成对应于该预置模式的位置数 据以传送给外部主机设备。根据本发明实施例，根据对应于模式设置数据的预置模式，位置数据为 二维位置数据或者三维位置数据。根据本发明实施例，外壳包括弹性元件，用来允许目标插入到外壳中。根据本发明实施例，接触检测器包括第 一接触检测器与第二接触检测器， 并且如果第 一接触检测器检测到第 一接触检测器与目标之间的第 一类型接 触，则控制器生成对应于预定菜单选择的位置与控制数据，并且如果第二接 触检测器检测到第二接触检测器与目标之间的第二类型接触，则控制器生成 对应于预定菜单显示的位置与控制数据，并且控制器控制通信器发送该数据。根据本发明实施例，相对于目标与第一和第二接触检测器之间的接触类 型，控制器根据目标的位置，生成不同的控制数据。根据本发明实施例，控制器根据目标与第 一和第二接触检测器的接触时 间，生成不同的控制数据。根据本发明实施例，模式设置数据允许通过第二接触检测器的接触将该 通用输入设备识别为以下之一键盘、鼠标、以及遥控器。根据本发明实施例，控制器根据预置模式，生成对称于预定轴的位置数 据，并且将该位置数据传送给外部主机设备。根据本发明实施例，该通用输入设备还包括电源，用来向该通用输入设 备供电，其中控制器控制该电源向运动检测器、接触检测器、以及通信器供 电。根据本发明实施例，该通用输入设备还包括开关，用来根据目标相对于
该通用输入设备的连接或者断开，提供或者切断来自电源的电能。 根据本发明实施例，开关配备在电源与外壳之间。 根据本发明实施例，通信器通过无线协议通信。根据本发明实施例，如果该通用输入设备被识别为键盘，则控制器估计运动的x、 y、与z分量，以确定目标是否正在画出预定文本或符号的轨迹。根据本发明实施例，如果该通用输入设备被识别为鼠标，则控制器计算运动的x与y分量。根据本发明实施例，控制数据对应于左或右鼠标按钮。 根据本发明实施例，根据检测到长接触还是短接触，控制数据对应于左或右鼠标纟安4丑。本发明的以上和/或其他方面可以通过提供以下来达到 一种操作用于两 或更多个外部主机的通用输入设备的方法，包括通过检测相对于该设备的 预定接触，生成设置该设备的模式的控制数据，从而该设备可以用于外部主 机中的一个；根据空间中该设备的加速度，生成位置数据；根据位置数据与 预定接触之后的相对于该设备的任何接触，生成输入数据；以及发送该输入 数据到外部主机中的 一个。本发明的以上和/或其他方面可以通过提供以下来达到 一种用于外部主 机的、附接到用户的目标的通用输入设备的电路，该电路包括运动检测器， 用来检测目标的运动；第一与第二接触检测器，用来检测与目标的第一与第 二接触；以及控制器，用来对应于接触的类型，生成对应于运动的位置数据 以及控制数据，包括设置该设备的模式的模式设置数据。
从以下结合附图的对实施例的描述，可以看出本发明的这些和/或其他方 面以及优点，其中图1为根据本发明实施例的通用输入设备的控制方框图； 图2A为根据本发明实施例的通用输入设备的纵剖面图； 图2B为根据本发明实施例的通用输入设备的横剖面图； 图3为根据本发明实施例的通用输入设备的透视图； 图4显示操作该通用输入设备的方法。
具体实施方式
以下详细参照本发明的实施例，其例子在附图中显示，其中类似的附图 标记指类似的元件。以下通过参照附图描述实施例以解释本发明。图1显示根据本发明实施例的通用输入设备1的配置。如图1所示，通用输入设备l包括运动检测器IO、接触检测器20、通信器30、控制器50、 以及外壳2，并且还包括电源40。外壳2容纳运动检测器10、接触检测器20、 通信器30、控制器50,并且还容纳电源40。在以下将更详细解释的本发明 实施例中，外壳2形状类似圆环，；险测目标插入该圆环。运动检测器IO检测检测目标的运动。运动检测器10包括电阻器，每 个电阻器面向不同的方向；以及其中心部分的电容器。运动检测器根据由于 惯性从用户运动产生的电容器的运动，计算通用输入设备l在x、 y、以及z 方向上的加速度。运动检测器IO通过相互垂直安排的两个电路，检测三维中 的运动。可替换地，运动检测器10包括流体，用来检测从流体运动产生的检 测目标的运动。运动检测器10还包括模式检测器(未显示)，其检测预定输入模式。当 由控制器50控制时，如果通用输入设备1的运动基本类似于在存储部件(未 显示)中存储的预置模式，则模式检测器将对应于预置模式的输入数据发送 给外部主机设备。例如，如果存储部件存储说"我爱你"的消息的输入数据 (其对应于心形运动)，并且检测到该运动，则生成"我爱你"的输入数据，并 且将其发送给外部主机设备。当然可以添加、改变、以及去除在存储部件中 存储的输入数据。在控制器50控制下，运动检测器IO通过根据预置模式检测的运动，生 成二维数据(x、 y坐标)和/或三维数据(x、 y、 z坐标)。如果外部主机设 备要求三维输入数据，则通过通用输入设备l向其发送该输入数据。类似地， 如果外部主机设备要求二维输入数据，则通过通用输入设备l向其发送该输 入数据。接触检测器20检测接触检测器与检测目标之间的接触。接触检测器20 包括第一接触检测器20a (参见图2B),其在与目标的第一类接触时生成对 应于选择预定菜单的输入数据；第二接触检测器20b (参见图2B),其在与目 标的第二接触时生成对应于显示预定菜单的输入数据。以后将描述接触检测 器20的细节。
通信器30传送运动检测器10计算的位置数据、以及接触检测器20计算 的控制数据到外部主机设备。根据本发明的实施例，通信器30包括无线通信 模块(即蓝牙、Zigbee,超宽带(冊B)等等)。可替换地，通信器30可以包 括有线通信模块。电源40向运动检测器10、接触检测器20、通信器30、以及控制器50 供电。电源40可以包括小型水银电池或者其他适当的发电元件。通用输入设备1包括开关，用来当通用输入设备1与检测目标连接时供 电，并且当通用输入设备1与检测目标断开连接时断电。由此，电源40高效 地向运动检测器IO、接触检测器20、通信器30、以及控制器50供电。该开 关可以配备在电源40与外壳2之间、或者其他适当位置上。当运动检测器10检测到运动肘，控制器50生成对应于通用输入设备1 的所检测的运动的位置数据，并且当接触检测器20检测到接触时，控制器 50生成对应于所检测的接触的控制数据。然后，控制器50控制通信器30向 外部主机设备传送该位置数据与控制数据。控制器50可以包括执行这些操作 的微机与软件。如果通用输入设备1被识别为键盘，则控制器50估计运动检测器10检 测的通用输入设备1的加速度的x、 y、 z分量，并且根据估计值，计算检测 目标的运动，以确定否存在预定的文本或符号。如果存在预定的文本或符号， 则控制器50通过通信器30向外部主机设备传送输入数据。虽然控制器50通过运动检测器IO检测的运动来确定用户输入的类型， 而不关心例如附加大写字母、小写字母、以及特殊键中的模式变化，但是当 第一接触检测器20a与第二接触检测器20b之一或者两者检测到与检测目标 的接触时，控制器50也确定并且传送对应于模式变化的控制数据。例如，如 果第一接触检测器20a检测到接触，则控制器50可以将模式从例如大写字母 改变为小写字母与特殊键。如果通用输入设备1被识别为鼠标，则控制器5 0根据运动检测器10检 测的运动信息，计算关于坐标x与y的信息，并且通过通信器30将该信息发 送给外部主机设备。如上所述，如果外部主机设备要求坐标x、 y、 z的三维 输入数据，则控制器50基于预置模式，根据检测目标的运动，生成三维输 入数据，并且将该数据传送给外部主机设备。根据本发明的实施例，当第一接触检测器20a检测到与检测目标的接触时，控制器5 0生成对应于鼠标左按钮的控制数据，并且当第二接触检测器20b检测到与^f全测目标的接触时，控制器50生成对应于鼠标右按钮的控制数 据。然后，控制器50通过通信器30将所生成的数据发送给外部主机设备。 通过检测目标的特定运动，控制器50还传送对应于鼠标按钮的控制数据。根据本发明的另一实施例，控制器50根据第一接触检测器20a或第二接 触检测器20b的接触时间，生成不同的控制数据。例如，如果第二接触检测 器20b检测到第二接触检测器20b与检测目标之间的短时间的接触，则控制 器50生成对应于鼠标右按钮的控制数据。如果第二接触检测器20b检测到长 时间的接触，则控制器50生成将通用输入设备1的模式从作为鼠标改变为作 为其他输入设备(即键盘与遥控器)的控制数据。在检测到检测目标的运动之前，控制器50根据预置模式，生成关于预定 轴对称的输入数据，并且通过通信器30将该数据发送给外部主机设备。由此， 可以改变预置冲莫式，以生成左手或右手用户的对称输入数据。如果通用输入设备1被识别为遥控器、并且检测到检测目标的对应于数 目的运动，则控制器50生成对应于该数目的输入数据，并且通过通信器30 将该数据发送给外部主机设备。如果第一接触检测器20a检测到第一接触检 测器20a与检测目标之间的接触，则控制器50根据检测到接触的位置，生成 调整外部主机设备的音量或者亮度的控制数据，并且将该数据发送给外部主 机设备。虽然已经将接触检测器20、通信器30、以及控制器50描述为分离的元 件,但是这些特征可以各种组合相互集成地连接。作为一种替换实施例，接 触检测器20、通信器30、以及控制器50可以为实现为单个元件。图2A为根据本发明实施例的通用输入设备1的纵剖面图。如图2A所示， 通用输入设备l包括外壳2，其容纳了运动检测器IO、接触检测器20、通信 器30、电源40、以及控制器50。外壳2包括弹性元件60,以与检测目标弹 性连接。如图2A与3所示，特别有用的检测目标为个人的手指，并且绘制这 些附图中显示的通用输入设备1的实施例时想到的正是该检测目标。但是， 应该注意可以使用其他检测目标，并且对应于这些其他4企测目标的通用输入 设备l的替换结构是可能的。图2B为根据本发明实施例的通用输入设备1的横剖面图。如图2B所示， 接触检测器20包括第一接触检测器20a与第二接触检测器20b。第一接触检
测器20a可以包括多个传感器，用来;f企测;险测目标的确切接触位置。接触检测器20包括多个关节7 0 (显示为外壳的弯曲结构)，并且根据 检测到接触的关节的位置，生成不同的控制数据。由此，通过筒单的接触以 及用户的运动，可以生成各种输入数据，以传送给外部主机设备。 图3为根据本发明实施例的通用输入设备的透视图。 如图3所示，外壳2形状类似圓环，检测目标插入该圓环。但是，外壳 2可以为其他形状。作为替换实施例，外壳2可以为椭圓或者多边形形状。 由此，通过与外壳2连接的检测目标，可以没有困难地生成输入数据，而不 用关心用户的身体或者工具的尺寸。接触检测器20可以利用此类形状接触用 户的身体。图4显示操作根据本发明实施例的通用输入设备的方法。如图4所示， 该方法包括通过检测相对于设备的预定接触，生成设置设备模式的控制数 据(操作1 );根据空间中设备的加速度，生成位置数据(操作2 );根据位置 数据与所述预定接触之后的相对于设备的任何接触，生成输入数据(操作3); 以及对应于设备模式，发送输入数据到外部主机设备(操作4)。根据该实施例的一方面，该方法可以实现为计算机可读介质，在其上存 储有用来执行该方法的程序。如上所述，本发明的一方面提供了一种通用输入设备，其通过简单的运 动与接触执行各种输入，并且可相对容易地安装到用户上。另外，本发明的 一方面提供了一种通用输入设备，其通过相对于空间的接触，根据运动与控 制数据，生成输入数据，并且以高扩展性将输入数据提供给各种外部主机设 备。虽然已经显示并且描述了本发明几种实施例，但是本领域技术人员应该 理解在不脱离本发明的原理与精神的前提下，可以对这些实施例进行改变， 本发明的范围由权利要求及其等价物所限定。
权利要求
1.一种附接到用户的目标的通用输入设备，包括运动检测器，用来检测目标的运动；接触检测器，用来检测与目标的接触的类型；以及控制器，用来对应于接触的类型，生成对应于运动的位置数据以及控制数据，包括设置该设备的模式的模式设置数据。
2. 如权利要求1所述的通用输入设备，还包括通信器，其将所述位置 数据以及控制数据传送给外部主机设备。
3. 如权利要求2所述的通用输入设备，还包括外壳，其容纳所述运动 检测器、接触检测器、通信器、以及控制器，所述目标插入该外壳中。
4. 如权利要求3所述的通用输入设备，其中所述外壳为环形。
5. 如权利要求4所述的通用输入设备，其中所述接触检测器包含多个关 节，该多个关节被弯曲以对应于环形外壳。
6. 如权利要求1所述的通用输入设备，还包括存储部件，其中所述运动 检测器还包括模式检测器，用来检测对应于运动的预定输入模式，并且其中 如果所检测的预定模式基本类似于预置模式，则所述控制器生成对应于该预 置模式的位置数据以传送给外部主机设备。
7. 如权利要求1所述的通用输入设备，其中根据对应于模式设置数据的 预置模式，所述位置数据为二维位置数据或者三维位置数据。
8. 如权利要求1所述的通用输入设备，其中外壳包括弹性元件，用来允 许目标插入到外壳中。
9. 如权利要求1所述的通用输入设备，其中所述接触检测器包括第一接 触检测器与第二接触检测器，并且其中如果第一接触检测器检测到第 一接触 检测器与目标之间的第一类型接触，则所述控制器生成对应于预定菜单选择 的位置与控制数据，并且如果第二接触检测器检测到第二接触检测器与目标 之间的第二类型接触，则所述控制器生成对应于预定菜单显示的位置与控制 数据，并且所述控制器控制所述通信器发送该数据。
10. 如权利要求9所述的通用输入设备，其中相对于目标与第一和第二接 触检测器之间的接触类型，所述控制器根据目标的位置，生成不同的控制数 据。
11. 如权利要求9所述的通用输入设备，其中所述控制器根据目标与第一 和第二接触;f企测器的接触时间，生成不同的控制数据。
12. 如权利要求9所述的通用输入设备，其中所述模式设置数据允许通过 第二接触检测器的接触将该通用输入设备识别为以下之一键盘、鼠标、以及遥控器。
13. 如权利要求1所述的通用输入设备，其中所述控制器根据预置模式， 生成对称于预定轴的位置数据，并且将该位置数据传送给外部主机设备。
14. 如权利要求l所述的通用输入设备，还包括电源，用来向该通用输入 设备供电，其中所述控制器控制该电源向运动检测器、接触检测器、以及通 信器供电。
15. 如权利要求14所述的通用输入设备，还包括开关，用来根据目标相 对于该通用输入设备的连接或者断开，提供或者切断来自电源的电能。
16. 如权利要求15所述的通用输入设备，其中所述开关配备在所述电源 与外壳之间。
17. 如权利要求1所述的通用输入设备，其中所述通信器通过无线协议通信。
18. 如权利要求1所述的通用输入设备，其中如果该通用输入设备被识别 为键盘，则所述控制器估计运动的x、 y、与z分量，以确定目标是否正在画 出预定文本或符号的轨迹。
19. 如权利要求1所述的通用输入设备，其中如果该通用输入设备被识别 为鼠标，则所述控制器计算运动的x与y分量。
20. 如权利要求1所述的通用输入设备，其中所述控制数据对应于左或右 鼠标按钮。
21. 如权利要求20所述的通用输入设备，其中根据检测到长接触还是短 接触，所述控制数据对应于左或右鼠标按钮。
22. —种操作用于两或更多个外部主机的通用输入设备的方法，包括 通过检测相对于该设备的预定接触，生成设置该设备的模式的控制数据，从而该设备可以用于所述外部主机中的 一 个；根据空间中该设备的加速度，生成位置数据；根据位置数据与所述预定接触之后的相对于该设备的任何接触，生成输 入数据；以及 发送该输入数据到所述外部主机中的一个。
23. —种用于外部主机的、附接到用户的目标的通用输入设备的电路，该电路包4舌运动检测器，用来检测目标的运动；第一与第二接触检测器，用来检测与目标的第一与第二接触；以及 控制器，用来对应于接触的类型，生成对应于运动的位置数据以及控制 数据，包括设置该设备的模式的模式设置数据。
全文摘要
一种附接到用户的目标的通用输入设备，包括运动检测器，用来检测目标的运动；接触检测器，用来检测与目标的接触的类型；控制器，用来对应于接触的类型，生成对应于运动的位置数据以及控制数据，包括设置该设备的模式的模式设置数据；通信器，其将该位置数据以及控制数据传送给外部主机设备；以及外壳，其容纳运动检测器、接触检测器、通信器、以及控制器，目标插入该外壳中。
文档编号G06F3/033GK101165642SQ20071016361
公开日2008年4月23日 申请日期2007年10月16日 优先权日2006年10月16日
发明者金容德 申请人:三星电子株式会社