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