发明名称 具限制性手部功能而用于个人之资料输入装置
摘要 本发明揭示一种供限制性手部功能使用者使用的模拟键盘资料输入装置,包括一戴于手上之手套,具有多应感器能侦测手指的微小运动,微小自发性运动明显要比传统键盘一般需要的键击小。个别配置感应器解译器,以确认作为键盘的各键的使用者手指移动。藉由重复使用者能从感应器解译器产生键盘字元的微小手指运动组合,将本文「打字」在模拟键盘上。感应器解译器最好包括一虚拟键击侦测器及一键解码器,两者个别校正。
申请公布号 TWI274271 申请公布日期 2007.02.21
申请号 TW092122132 申请日期 2003.08.12
申请人 万国商业机器公司 发明人 克里斯托弗 约翰 金伯
分类号 G06F3/00(2006.01) 主分类号 G06F3/00(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种资料输入设备,其包括: 一感应装置,包括复数个感应器,能感应使用者手 部部份运动;及 一感应器解译器,耦合该感应装置内的复数个感应 器,该感应器解译器的配置供个别使用者确认至少 该个别使用者的一手的部份的运动的不同组合,作 为启动键盘的各不同键,对于该运动的不同组合中 的至少一些组合不需要该至少一手接触一物件,且 其中对使用者而言,选择该至少一手的部分的运动 的不同分别组合,系为随意的,而不是预先确定的 。 2.如申请专利范围第1项之资料输入设备,其中该感 应装置包括至少一手套,配合该使用者的手部,该 复数个感应器安装在该至少一手套内。 3.如申请专利范围第2项之资料输入设备,其中该复 数个感应器包括复数个应变计具有可变电阻。 4.如申请专利范围第2项之资料输入设备,其中该至 少一手套内的感应器经一电缆耦合一附着在使用 者身上的可携带型感应器接收器,该感应器接收器 接收来自该感应器的资料,及通信资料至一数位电 脑装置。 5.如申请专利范围第4项之资料输入设备,其中至少 该感应器解译器的一部份包含在该感应器接收器 内。 6.如申请专利范围第5项之资料输入设备,其中该感 应器解译器包括:(a)一虚拟键击侦测器,侦测由使 用者产生相对虚拟键击的手部移动,该虚拟键击侦 测器包含在该感应器接收器内;及(b)一键解码器, 解码来自该复数个感应器的资讯符合由该虚拟键 击侦测器侦测虚拟键击作为键盘的键,该键解码器 包含在该数位电脑装置内。 7.如申请专利范围第4项之资料输入设备,其中该感 应器接收器经传输介面通信该数位电脑装置。 8.如申请专利范围第1项之资料输入设备,其中该不 同组合的至少一手的随意运动比启动典型键盘之 键的手部运动量小许多。 9.如申请专利范围第1项之资料输入设备,其中该感 应器解译器包括至少一类神经网路。 10.如申请专利范围第1项之资料输入设备,其中该 感应器解译器包括:(a)一虚拟键击侦到器,侦测由 使用者产生相对虚拟键击的手部移动;及(b)一键解 码器,解码来自该复数个感应器的资讯符合由该虚 拟键击侦测器侦测虚拟键击作为键盘的键。 11.如申请专利范围第10项之资料输入设备,其中该 虚拟键击侦测器侦测一虚拟键击作为一视窗中最 大的预定义偏转测量,该最大的预定义偏转测量为 来自复数个感应器的资料的函数。 12.如申请专利范围第11项之资料输入设备,其中该 视窗可配置给该个别使用者。 13.如申请专利范围第11项之资料输入设备,其中该 预定义偏转测量为公式: K(i)Fn(sensor_data(i)) 其中sensor_data(i)系来自该复数个感应器的第i个感 应器的资料,Fn(sensor_data(i))系该sensor_data(i)的预定 义函数,及K(i)系相对该复数个感应器的第i个感应 器的系数,其中该系数K(i)相对的各分别感应器可 配置给该个别使用者。 14.如申请专利范围第10项之资料输入设备,其中该 键解码器包括至少一类神经网路,该类神经网路可 配置给该个别使用者。 15.一种输入资料至数位装置之方法,包括以下步骤 : 配置该数位装置以确认个别使用者的至少一手的 部份的运动的不同组合分别作为键盘的不同键的 启动,至少一些该至少一手的部份的运动的不同组 合不接触任何其他物件,且其中选择该至少一手的 部分的运动的不同分别组合,系为随意的,而不是 预先确定的; 接收感应器输入感应该数位装置内使用者的一手 的部份运动;及 自动翻译该感应器输入作为复数个键击相对键盘 的键,该自动解译步骤由该符合确认手运动的配置 的数位装置执行作为由该配置步骤产生的键盘的 键。 16.如申请专利范围第15项之输入资料之方法,其中 该感应器输入系接收自复数个安装在配合该使用 者的手的至少一手套内的感应器。 17.如申请专利范围第16项之输入资料之方法,其中 该复数个感应器包括复数个应变计具有可变电阻 。 18.如申请专利范围第15项之输入资料之方法,其中 该不同组合的至少一手的随意运动比启动标准键 盘键的手部运动量小许多。 19.如申请专利范围第15项之输入资料之方法,其中 该自动解译该感应器输入作为复数个键击之步骤 包括用至少一人工类神经网路处理该感应器输入, 该人工类神经网路由该配置步骤配置。 20.如申请专利范围第15项之输入资料之方法,其中 该自动解译该感应器输入作为复数个键击之步骤 包括以下步骤: 侦测由该使用者产生相对虚拟键击的手部移动;及 解码来自该复数个感应器的感应器资料,该感应器 资料符合由该侦测步骤侦测虚拟键击,作为相对键 盘之键的键击。 21.如申请专利范围第20项之输入资料之方法,其中 侦测一相对虚拟键击发生的手部移动之步骤包括 侦测分别视窗中最大的预定义偏转测量,该预定义 偏转测量为来自复数个感应器的资料的函数。 22.如申请专利范围第21项之输入资料之方法,其中 该视窗在该配置步骤中配置。 23.如申请专利范围第21项之输入资料之方法,其中 该预定义偏转测量之公式: K(i)Fn(sensor_data(i)) 其中sensor_data(i)系来自该复数个感应器的第i个感 应器的资料,Fn(sensor_data(i))系该sensor_data(i)的预定 义函数,及K(i)系相对该复数个感应器的第i个感应 器的系数,其中该系数K(i)相对的各分别感应器在 该配置步骤配置。 24.一种管理输入资料至数位装置之记录媒体,其包 括: 复数个处理器可执行记录于该记录媒体上之指令, 其中由该数位装置的至少一处理器执行的指令造 成该装置执行步骤: (a)配置该数位装置以确认个别使用者的至少一手 的部份的运动的不同组合,分别作为键盘的不同键 的启动,至少一些该至少一手的部份的运动的不同 组合不接触任何其他物件,且其中选择该至少一手 的部分的运动的不同分别组合,系为随意的,而不 是预先确定的; (b)接收感应器输入感应该数位装置内使用者的一 手的部份运动;及 (c)自动解译该感应器输入作为复数个键击相对键 盘的键,该自动解译步骤由该符合确认手运动的配 置的数位装置执行作为由该配置步骤产生的键盘 的键。 25.如申请专利范围第24项之记录媒体,其中该感应 器输入系接收自复数个安装在配合该使用者的手 的至少一手套内的感应器。 26.如申请专利范围第25项之记录媒体,其中该复数 个感应器包括复数个具有可变电阻之应变计。 27.如申请专利范围第24项之记录媒体,其中该不同 组合的至少一手的随意运动比启动典型键盘之键 的手部运动量小许多。 28.如申请专利范围第24项之记录媒体,其中该自动 解译该感应器输入作为复数个键击的步骤包括使 用至少一人工类神经网路处理该感应器输入,该人 工类神经网路由该配置步骤配置。 29.如申请专利范围第24项之记录媒体,其中该自动 解译该感应器输入作为复数个键击的步骤包括以 下步骤: 侦测由该使用者产生相对虚拟键击的手部移动;及 解码来自该复数个感应器的感应器资料,该感应器 资料符合由该侦测步骤侦测虚拟键击,作为相对键 盘之键的键击。 30.如申请专利范围第29项之记录媒体,其中侦测一 相对虚拟键击发生的手部移动之步骤包括侦测分 别视窗中最大的预定义偏转测量,该预定义偏转测 量为来自复数个感应器的资料的函数。 31.如申请专利范围第30项之记录媒体,其中该视窗 在该配置步骤中配置。 32.如申请专利范围第30项之记录媒体,其中该预定 义偏转测量之公式: K(i)Fn(sensor_data(i)) 其中sonsor_data(i)系来自该复数个感应器的第i个感 应器的资料,Fn(sensor_data(i))系该sensor_data(i)的预定 义函数,及K(i)系相对该复数个感应器的第i个感应 器的系数,其中该系数K(i)相对的各分别感应器在 该配置步骤中配置。 33.如申请专利范围第24项之记录媒体,其中该记录 媒体包括在附着在该使用者身上的携带型感应器 接收器装置的一处理器上执行的第一部份及在通 用电脑装置上执行的第二部份。 34.一种初始化一资料输入装置之方法,其包括步骤 : 决定该资料输入装置的复数个感应器的静止状态, 该感应器感应使用者至少一手的部份的运动; 提示该使用者由该至少一手的部份的不同分别组 合的运动形成复数个不同虚拟键击,该至少一手的 部份的不同分别组合的运动为使用者的随意选择, 而不是预先确定的; 用复数个感应器感应使用者的手部运动回应该提 示步骤; 识别该复数个不同虚拟键击作为该复数个感应器 的静止状态的感应器偏差;及 配置该资料输入装置以确认将来感应器输入相似 相对由该识别步骤识别的虚拟键击的静止状态的 感应器偏差作为相对分别虚拟键击。 35.如申请专利范围第34项之初始化资料输入装置 之方法,其中该提示步骤在复数个逐渐增加复杂性 的级中执行。 36.如申请专利范围第34项之初始化资料输入装置 之方法,其中该复数个感应器系安装在配合该至少 一手的至少一手套内。 37.如申请专利范围第34项之初始化资料输入装置 之方法,其中配置该资料输入装置的步骤包括使用 来自至少某些由该识别步骤识别的感应器偏差的 感应器资料训练至少一人工类神经网路。 38.如申请专利范围第34项之初始化资料输入装置 之方法,其中配置该资料输入装置的步骤包括校正 一视窗尺寸用于识别峰値偏转测量作为一虚拟键 击。 39.如申请专利范围第34项之初始化资料输入装置 之方法,其中配置该资料输入装置的步骤包括校正 复数个关系各分别感应器输出的系数。 40.如申请专利范围第34项之初始化资料输入装置 之方法,其中配置该资料输入装置的步骤包括:(a) 配置一虚拟键击侦测器侦测由使用者产生相对虚 拟键击的手部移动;及(b)配置一键解码器解码来自 该复数个感应器的资讯符合由该虚拟键击侦测器 侦测虚拟键击作为键盘的键。 图式简单说明: 图1为根据本发明较佳具体实施例的模拟键盘资料 输入装置的资料输入手套的俯视图,图示为使用者 的右手套相似于左手手套。 图2显示根据较佳具体实施例的资料输入手套的感 应器接收器的主要内部组件。 图3说明根据较佳具体实施例的使用资料手套输入 装置提供输入的典型电脑系统。 图4说明根据较佳具体实施例模拟到量经过多次感 应器扫描循环的聚合手部偏转。 图5A及5B(以下总称为图5)为根据较佳具体实施例的 一简化流程图说明虚拟键击侦测程式的重要步骤 。 图6为根据较佳具体实施例的解译感应器値作为键 击的类神经网路功能的概念图。 图7A、7B及7C(以下总称为图7)为根据较佳具体实施 例的感应3解译器校正及训练步骤的高阶流程图。 图8为根据较佳具体实施例设定感应器系数步骤的 详细流程图。
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