專利名稱：手持式計算機交互裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及一種計算機系統(tǒng)的輸入裝置，具體涉及一種可被用戶手持的輸入裝置。
背景技術：
現有的趨勢是將個人計算機從工作環(huán)境轉換到娛樂環(huán)境。作為這種趨勢的一部分，人們已經開始重視其他可能的輸入裝置。這些輸入裝置適用于“客廳界面”(living room interface)，該界面更注重娛樂而不是工作環(huán)境。例如，獲取手部動作的手套已經在虛擬現實(virtual reality)、遠程機器人操縱技術、醫(yī)藥、視頻游戲和音樂制造等應用中得到了重視。
手套的缺點是制造商發(fā)現用戶不喜歡戴手套進行娛樂應用。用戶需要不斷地摘下手套再戴回去，特別是，如果用戶在多種應用之間變動時。例如，當用戶必須進行打字和其它需要手的觸覺的工作時，用戶傾向于把手套摘下來。另外，數據手套阻礙了手的移動，并具有相當的重量。因而，用戶不再接受用手套進行娛樂應用。
作為另一種可選擇的輸入裝置是計算機視覺系統(tǒng)。然而，計算機視覺系統(tǒng)在娛樂環(huán)境的應用上受到限制。計算機視覺系統(tǒng)不能提供觸覺反饋，而且受到照明條件的限制。此外，計算機視覺系統(tǒng)還有“尋址”(address)問題，也就是確定手勢是否是面向計算機發(fā)出的問題。并且，參數是推算出來的，因而可能不準確。另外，輸入裝置必須在照相機的視野范圍內。計算機視覺系統(tǒng)的另一缺點是有一些手勢自相阻擋(self-occluding)，難以判讀。
因而，需要提供一種方便用戶使用、提供觸覺/觸知(tactile/haptic)反饋并不必由用戶套戴的輸入裝置，以解決現有技術中存在的問題。

發(fā)明內容
概括地講，本發(fā)明通過提供一種配置成可被用戶手持的輸入裝置，滿足了上述需求。理應知道，本發(fā)明能夠以各種方式實現，其中涉及裝置、方法、過程、系統(tǒng)、程序指令或器件。下面將描述本發(fā)明的若干實施例。
在一實施例中，提供了一個輸入裝置，該輸入裝置包括中心體(central body)。響應及通信系統(tǒng)裝在該中心體中。該響應及通信系統(tǒng)能夠在輸入裝置和計算裝置之間進行通信。輸入裝置還包括多個從中心體上伸出出的突起。該中心體和多個突起配置為能夠獲取用戶的手部動作。該輸入裝置配置為能夠被用戶手持。
在另一實施例中，提供了一種在計算裝置中運行的輸入探測程序。該輸入探測程序包括用以確定何時觸發(fā)主程序的輸入命令和對用戶手持的外部輸入裝置的觸覺反饋響應和的程序指令。該輸入探測程序包括用于探測外部輸入裝置所發(fā)出的信號的程序指令。通過引起外部輸入裝置的物理變化產生該信號。提供了用以在計算裝置運行的程序上觸發(fā)輸入命令的程序指令。該觸發(fā)過程由外部輸入裝置對象所發(fā)出的探測信號產生。在一實施例中，提供了用以響應探測到的信號，在外部輸入裝置上產生觸覺反饋信號的程序指令。
在又一實施例中，提供了能夠向用戶提供觸覺反饋的計算系統(tǒng)。該計算系統(tǒng)包括計算單元。該計算單元包括配置成接收和發(fā)送命令的電路。該計算系統(tǒng)包括同計算單元進行通信的顯示監(jiān)視器。還包括用來被用戶手持的輸入裝置。該輸入裝置能夠響應用戶的手部動作，向用戶提供觸覺反饋。
在再一實施例中，提供了一種計算系統(tǒng)，該計算系統(tǒng)包括計算單元，該計算單元包括用來接收和發(fā)送命令的電路。該計算系統(tǒng)包括與計算單元進行通信的顯示監(jiān)視器。本實施例提供了一種手持式輸入裝置。該輸入裝置能夠操縱顯示監(jiān)視器上顯示的對象。
在再一實施例中，提供了一種能夠向用戶提供震動反饋的計算系統(tǒng)。該計算系統(tǒng)包括用于通過配置為能夠被用戶手持的外部輸入裝置，獲取用戶手部動作的裝置。該計算系統(tǒng)包括用以將獲取的手部動作發(fā)送到計算裝置的裝置和用于響應被發(fā)送的手部動作向外部輸入裝置發(fā)送命令的裝置。該計算系統(tǒng)提供了用以響應發(fā)送到外部輸入裝置命令而向用戶提供觸覺反饋的裝置。該計算系統(tǒng)包括了用以顯示與從外部輸入裝置接收到的命令相關聯(lián)的圖像的裝置。
在再一實施例中，提供了一種用以從外部輸入裝置向計算機系統(tǒng)傳遞命令的方法。該方法中，首先提供用來與外部輸入裝置進行通信的接收器，該外部輸入裝置用來被用戶手持。隨后，通過外部輸入裝置的形變來獲取用戶的手部動作。接著，手部動作被轉換成命令，該命令被傳遞到接收器，使接收器上產生輸入控制。
在再一個實施例中，提供了一種用于從手持式輸入裝置向計算機系統(tǒng)傳遞命令的方法，該方法首先提供具有接收器的游戲機，該接收器用來與手持式輸入裝置進行通信。隨后，通過由用戶的手產生的外部輸入裝置的形變，獲取用戶的手部動作。接著，手部動作被轉換成命令傳送到接收器。隨后，響應傳送到接收器的命令，利用通過輸入裝置提供的觸覺反饋刺激用戶的手。通過控制作用于用戶手部的震動的強度和模式，刺激用戶的手。
在另一實施例中，提供了用于控制計算機輸入命令的計算機程序指令。所述計算機程序指令嵌入在計算機可讀介質內。所述計算機程序指令包括用于獲取作用到無線手持式輸入裝置上的手部動作的程序指令。這些指令中還包括用于接收與所獲取的手部動作相關聯(lián)的特定命令的程序指令。其中還包括將該特定命令作用于手持式輸入裝置所指向的程序的程序指令。
在又一實施例中，提供了一種輸入裝置，該輸入裝置包括中心體和至少一個從該中心體伸出的突起。該中心體和該至少一個突起用來獲取用戶的手指動作。該輸入裝置內還設置有響應及通信系統(tǒng)。
在再一實施例中，提供了一種輸入裝置，該輸入裝置包括中心體。該輸入裝置還包括至少一個從該中心體伸出的突起。中心體和該至少一個突起用來獲取用戶的手部動作。與該中心體結合的通信系統(tǒng)能夠在該輸入裝置和計算裝置之間進行通信。
通過隨后的詳細描述并參照附圖，不難明白本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點。詳細描述中，通過實例闡述了本發(fā)明的原理。


通過參考隨后的詳細描述并參照附圖，可以更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點。
圖1是本發(fā)明一實施例的外部輸入裝置的簡化示意圖，該外部輸入裝置配置為可被用戶手持，以向接收器提供輸入；圖2是本發(fā)明一實施例的一對輸入裝置的簡化示意圖，該輸入裝置配置成與計算裝置進行通信，該計算裝置與顯示監(jiān)視器進行通信；圖3是說明嵌入式電子元件的本發(fā)明一實施例的外部輸入裝置的仰視圖；圖4是本發(fā)明一實施例的處于打開位置的輸入裝置的底部透視圖；圖5A是本發(fā)明一實施例的被用戶手持并處于打開位置的輸入裝置的示意圖；圖5B是本發(fā)明一實施例的被用戶手持并處于關閉位置的輸入裝置的示意圖；圖6是本發(fā)明一實施例的輸入裝置的頂部透視圖；圖7是圖4中的輸入裝置的另一實施例的底部透視圖；圖8是本發(fā)明一實施例的方法的操作流程圖，該方法用于從外部輸入裝置向計算機系統(tǒng)傳遞命令。
優(yōu)選實施例的詳細描述本發(fā)明揭示了一種被用戶手持并向用戶提供觸覺反饋，以模擬基于人手的各種動作的輸入裝置。在隨后的描述中，將闡述多個特定細節(jié)，以全面地理解本發(fā)明。然而，本領域的技術人員不難明白，在缺少部分或全部所述特定細節(jié)的條件下，也可實施本發(fā)明。在其它的實例中，沒有詳細地描述習知的方法步驟，以避免不必要地模糊本發(fā)明。
本發(fā)明的實施例提供了一種用戶輸入裝置，該輸入裝置被用戶手持，而不是像手套那樣戴在手上。所揭示的裝置設計成用來獲取用戶手部動作的相關數據。如本申請所使用的那樣，手部動作包括手指動作，例如，手指(finger)和拇指(thumb)的彎曲(bending)、手指和拇指的屈伸(flexing)等。手部動作還包括由手臂所產生的整個手部的移動。因而，輸入裝置可用于獲取手指和拇指的動作，同時計算裝置可追蹤手部的空間移動，以利用輸入裝置完成點擊和拖動操作，下文中將更詳細地進行描述。所獲取的數據為數字數據形式，可允許輸入裝置用作計算機程序的交互裝置。特定手指的動作轉移到輸入裝置的特定突起上。上述動作被轉換并傳送到計算系統(tǒng)，以啟動命令、響應查詢、提供命令、操縱交互式視頻游戲內的對象等。另外，輸入裝置向用戶提供震動反饋，以使用戶能夠體驗與傳送到計算系統(tǒng)的命令相關聯(lián)的觸覺。
圖1是本發(fā)明的外部輸入裝置的簡化示意圖，該外部輸入裝置配置成可被用戶手持，以向接收器提供輸入信號。外部輸入裝置100用來握在用戶的手102的手掌內。當用戶擠壓或釋放作用在輸入裝置100的突起上的壓力時，通過用戶手指所施加的壓力，嵌入在輸入裝置內的電子元件感測突起的位置變化，并產生命令發(fā)送到接收器106。接收器106與裝置108進行通信，該裝置108由從輸入裝置100發(fā)送到接收器106的信號所控制。在一個實施例中，裝置108可為計算機或者任何公司所生產的游戲機。例如，游戲機可為PLAYSTATIONTM游戲機。本領域技術人員不難明白，嵌入式電子元件可產生短程無線信號。這些信號可由公用或專用的處理電路和/或軟件進行處理。例如，可使用BLUETOOTH標準或其它適當的無線技術(例如IEEE 802.11)進行無線信號通信。雖然最好使用不需要視距(line of sight)的技術，但本申請所描述的實施例也可應用于需要視距(例如紅外信號)的技術。
圖2是本發(fā)明一實施例的一對輸入裝置的簡化示意圖，它們配置成與計算裝置進行通信，該計算裝置與顯示監(jiān)視器進行通信。外部輸入裝置100配置成握在每個用戶的手掌102內。如圖所示，各輸入裝置100能夠通過接收器106與計算裝置108進行通信。雖然接收器106圖示在計算裝置108的框架的外邊，但理應知道，本發(fā)明一實施例中，接收器可集成到計算裝置內部。在一實施例中，輸入裝置100通過嵌入在輸入裝置內的響應及通信系統(tǒng)發(fā)送并接收信號。計算裝置108與顯示監(jiān)視器110進行通信。計算裝置108向顯示監(jiān)視器110發(fā)送數字數據，以使這些數字數據能夠被顯示。顯示監(jiān)視器110可顯示文字110a、菜單110b和/或圖形110c。在一實施例中，計算裝置108為游戲機，顯示監(jiān)視器110顯示與正在運行的游戲相關的圖形或用戶界面。
圖2中的各輸入裝置100配置成響應用戶的手部動作來產生命令104。計算裝置108通過接收器106獲取命令104。所獲取的數據是數字數據形式，數字數據可使輸入裝置用作計算機程序的交互裝置。因而，特定手指的動作被轉移到輸入裝置100的特定突起上。如上面所描述的，這些動作隨后被轉移到計算裝置108上，以產生命令、響應詢問、操縱視頻游戲內的對象等。理應知道，輸入裝置100設計成可舒適地握在用戶手中，因而，可根據用戶的年齡、性別等而做成不同尺寸。另外，輸入裝置100設計成即使當用戶的手處于打字姿式時，也可留在用戶的手中。這是由于用戶手指的自然彎曲可支撐輸入裝置，以防止輸入裝置從用戶的手中掉出。當然，在本發(fā)明一實施例中，可用手指搭扣(例如VELCRO搭扣)將輸入裝置固定在用戶手上。突起的材料可適當選擇，使該材料在用戶握著輸入裝置時不會輕易從手指上滑脫。
圖3是說明嵌入式電子元件的本發(fā)明一實施例的外部輸入裝置的仰視圖。外部輸入裝置100包括中心體116和突起112a-112e。突起112a-112e也可稱為“腿”。用戶的各手指可置于各突起112a-112e上。突起112a-112e設計成可隨各手指的彎曲而彎曲。在一實施例中，外部輸入裝置的100的結構基本上類似一只蜘蛛，其中突起112a-112e就是“腿”。中心體116配置被托在用戶的手掌區(qū)域。另外，中心體116包括用于轉換手指和拇指動作的電子元件，并為各突起112a-112e提供支撐點。當然，用于轉換手指動作的電子元件可設置在輸入裝置100內的任何位置，甚至可附裝在該輸入裝置100上。在一實施例中，發(fā)送/接收器118包括用于向計算裝置(例如圖2中的裝置108)發(fā)送信號的電路。發(fā)送/接收器118還包括用于從外部裝置(例如圖2中的計算裝置108)接收信號的電路。
圖3中的外部輸入裝置100能通過設于外部輸入裝置內部的震動器120a-120g向用戶的手指和手掌提供低等待時間的觸覺反饋。在一實施例中，通過包括傳動裝置和控制單元的TOUCHENGINETM觸覺/觸知界面元件提供觸覺反饋。當然，可使用任何觸覺/觸知界面元件，該觸覺界面元件可以是專門為本實施例制造的，或者是由外部廠商設計的硬件和/或軟件。在另一實施例中，各突起112a-112e及中心體116至少包括一個用于提供低等待時間的觸覺/觸知反饋的震動器。各突起能夠(a)測量指尖的壓力、(b)計算手指的彎曲度以及(c)通過設定模式的震動刺激手指。在一實施例中，與用戶的手接觸的突起的表面進行了貼膠處理，以使用戶牢固、舒適地握住輸入裝置。在又一個實施例中，突起的數量可變化，例如，以只感測拇指和前兩個手指，且用戶可用剩余的兩個手指握住輸入裝置的底部。理應知道，由于手組成了大部分的表達能力，非常適合與計算裝置交流信息。理應知道，突起可由任何適當的材料構成，該材料能夠可產生形變，并且一旦引起形變的力消失，該材料隨后會回到原來位置。如本申請所使用的，由于詞語“觸覺”和“觸知”都是指觸感，因而二者可互換。
引出線(line extension)114a-114e可配置為感測手指或拇指的屈伸或彎曲度。在一實施例中，屈伸或彎曲度被傳遞到發(fā)送/接收器118，在發(fā)送/接收器118內，信號轉換成命令，隨后命令被發(fā)送到計算裝置。當然，信號可不經轉換直接傳遞到發(fā)送/接收器118。在一實施例中，輸入裝置100用輕便材料制成。例如，中心體116由聚苯乙烯、泡沫橡膠、塑料和其它一些適當的輕便材料構成，這些材料能夠固定上述電子元件，并作為突起112a-112e的支撐點。突起112a-112e由能夠被用戶的手握住的材料構成。在一實施例中，突起112a-112e的材料能提供足夠的阻力，以使用戶的手可以舒適地并不需用力地握住輸入裝置100。如上面所提到的，所述材料可使突起112a-112e被擠壓成關閉位置(如圖5B所示)，并且一旦使輸入裝置關閉的力消失，突起112a-112e可返回到打開位置。電子元件(例如發(fā)送/接收器118、引出線114a-114e以及震動器120a-120g)嵌入在中心體116和突起112a-112e內。在一實施例中，在突起112a-112e的指尖位置設有壓力傳感器，以監(jiān)測指尖的壓力。上述電子元件裝在輸入裝置100的響應及通信系統(tǒng)(也稱通信系統(tǒng))內。在另一實施例中，由位于中心體116內的電池給響應及通信系統(tǒng)的嵌入式電子元件供電。
圖4是本發(fā)明一實施例的處于打開位置的輸入裝置的底部透視圖。中心體116設計成可放于用戶的手掌內，而突起112a-112e與用戶的手指和拇指相對應，該輸入裝置的結構輕便，允許用戶盡可能自由地活動。在一實施例中，由于沒有視距要求，嵌入到中心體116內的電子元件考慮到不限定輸入裝置工作時的位置。更準確地說，輸入裝置和計算裝置的通信使用短范圍無線技術而不是紅外信號。在另一實施例中，各突起112a-112e具有傳感器，該傳感器用來探測用戶手指所施加的壓力。
圖5A是本發(fā)明一實施例的被用戶手持并處于打開位置的輸入裝置的示意圖。輸入裝置100的中心體116放在用戶的手102的手掌內。各突起112a-112e配置為放置用戶的手指和拇指。圖5B是本發(fā)明一實施例的被用戶手持并處于關閉位置的輸入裝置的示意圖。這時，由于用戶用手102握住輸入裝置100，并擠壓突起112a-112e，輸入裝置100處于關閉狀態(tài)。當輸入裝置100處于關閉狀態(tài)時，中心體116保持靠著用戶的手掌。在一實施例中，用戶可使用鎖緊機構將輸入裝置鎖定在關閉位置。處于鎖定位置時，突起112a-112e基本卷繞在中心體116的周圍，形成一個圓柱體。由于處于鎖定位置的輸入裝置100的存放面積最小，輸入裝置100可容易放在口袋內或者便于用戶存放。按下或撥動按鈕可打開鎖緊機構，以使輸入裝置打開，也就是從鎖緊位置釋放而打開。
輸入裝置100可用于多種輸入功能。下面描述幾例輸入功能。在一實施例中，輸入裝置可作為虛擬鍵盤。當手指從一個虛擬鍵移動到另一虛擬鍵時，各手指上裝有低等待時間的震動器(例如TOUCHENGINETM震動器)，向手指提供“點擊”(click)觸覺。當鍵被按動(通過指尖上的壓力傳感器)時，可用不同的點擊表示，每當手指處于“home”行之外時，可使用一種持續(xù)震動表示。例如，如果只使用單手，手的左/右位置跟蹤可用于在虛擬鍵盤的不同區(qū)域間切換。這種虛擬鍵盤的優(yōu)點是可在任意表面、任意方位進行打字。例如，用戶可以站著，并在他的腿邊打字。
在另一實施例中，輸入裝置可作為具有類似上述鍵盤的實施例的反饋的虛擬鋼琴。例如，瞄準用戶的攝像機可顯示用戶的實況視頻以及一架鋼琴的三維計算機圖形，該鋼琴響應用戶的手部動作。
在一個實施例中，輸入裝置可作為游戲的控制裝置。例如，對于用戶充當飛行員角色的游戲，可用折疊的塑膠片來模擬駕駛室的控制器(例如，在塑膠或其它材料上畫上儀表板)，用戶每只手都戴上輸入裝置，以駕駛飛機或其它交通工具或裝置。與電腦或游戲單元相連的顯示監(jiān)視器允許用戶觀察用戶與游戲單元的互動。開始，用戶可觸摸塑膠片的四角，以校準位置跟蹤。例如，塑膠片的四角用紅色交叉線標記，以指示要接觸的區(qū)域。利用指尖壓力、位置跟蹤和觸覺反饋的結合可與游戲進行互動。游戲系統(tǒng)還可包括不具有電子元件的塑料操縱把或控制桿，它們只用于約束或穩(wěn)定用戶的手部。游戲系統(tǒng)通過指尖壓力和手指屈伸信息探測手握控制器的用戶，從而跟蹤手部的動作和/或方位，以判讀這些物理控制件的操縱信息。塑料操縱把可設計成想象中的輸入裝置的形狀，例如包括將輸入裝置的中心體放入其中的凹陷部分。在另一實施例中，當用戶握緊手指時，所施加的壓力的大小與監(jiān)視器中所顯示的視頻游戲中的對象上被施加的握緊程度相互關聯(lián)。
本領域技術人員不難明白，通過增加照相機和計算機視覺技術，本申請所描述的實施例可在用戶的實況視頻中增加圖形表示。還可通過輸入裝置提供指尖菜單，該指尖菜單在各手指上具有選擇功能，通過拇指和手指的接觸進行選定。這時，輸入裝置還可用于執(zhí)行與鼠標類似的點擊和拖動操作。
圖6是本發(fā)明一實施例的輸入裝置的頂部透視圖。輸入裝置100包括中心體116和突起112a-112e。如參照圖3所描述的，中心體116包括用于向計算裝置(例如游戲控制臺)發(fā)送信號并從計算裝置接收信號的嵌入式電子元件。突起112a-112e包括用于確定用戶手指的彎曲度的引出線。還可設有壓力傳感器，以獲得手指壓力。通過設置在突起112a-112e和中心體116的震動器，向用戶提供震動反饋。在一實施例中，震動器配置成可控制震動的強度和模式，以向用戶提供觸覺反饋。理應知道，通過改變震動的強度和模式，可使用戶所感受到的感覺不同。例如，可向用戶提供握方向盤、打字、敲擊鋼琴鍵的感覺等。
圖7是圖4中輸入裝置的另一實施例的底部透視圖。輸入裝置100包括中心體116和突起112a、112b及112c。因而，本實施例中，用戶的拇指、食指及中指放置在突起112a、112b及112c上。中心體116底面的按鈕130將突起112a、112b及112c從關閉位置釋放。更準確地說，按下按鈕130，打開將突起112a、112b及112c保持在關閉位置的鎖緊機構。當然，在一實施例中，按鈕130可裝入設有供各手指用的突起的輸入裝置。本領域的技術人員理應知道，按下按鈕130后，鎖緊機構可被彈簧觸發(fā)(spring activated)，以將突起釋放到開放位置。另一實施例中，輸入裝置100可設置成有一個突起。例如，提供一個從中心體116伸出的食指用的突起。這時，獲取食指的動作，盡管該單個突起可放置任何手指。還可在單個突起以及中心體內設置震動器，以通過手指和手掌向用戶的手部提供觸覺反饋。
圖8是本發(fā)明一個實施例的方法的操作流程圖，該方法用于從外部輸入裝置向計算機系統(tǒng)傳達命令。該方法從操作150開始。在操作150中，提供接收器。該接收器用來與外部輸入裝置進行通信，該外部輸入裝由用戶的手掌握住。在一實施例中，接收器集成在計算裝置(例如游戲機)上。圖3-7表示了一例輸入裝置。隨后，進入該方法的操作152。在操作152中，通過輸入裝置的形變獲取用戶的手部動作。這時，用戶在輸入裝置上施加和釋放壓力，嵌入到輸入裝置內部的電子元件獲取突起的位置變化，產生手指彎曲度以及指尖壓力的信息。
隨后，進入圖8方法的操作154。在操作154中，獲取的手部動作被轉換成命令傳送到接受器。在一實施例中，動作被轉換并傳輸到計算系統(tǒng)，以啟動命令、響應查詢、操縱交互式視頻游戲內的對象。然后，進入該方法的操作156。在操作156中，利用輸入裝置提供的觸覺反饋刺激用戶的手。這時，圖3所示的低等待時間震動器提供觸覺反饋。在一實施例中，控制震動的強度和模式，向用戶提供特定的感覺。更精確地說，震動反饋的類型取決于所執(zhí)行的應用。
在一實施例中，本發(fā)明可以是一個能夠向用戶提供震動反饋的計算系統(tǒng)，該計算系統(tǒng)包括由各元件的功能規(guī)定的各種元件。例如，該計算系統(tǒng)可包括用于獲取手部動作的裝置。用于獲取用戶手部動作的裝置是配置成用來由用戶手持的外部輸入裝置(例如圖3-7所示的手持輸入裝置)。該計算系統(tǒng)包括用于發(fā)送獲取的手部動作的裝置。用于向計算裝置發(fā)送獲取的手部動作的裝置可以是上面參考圖3所討論的嵌入式電子元件。該計算機系統(tǒng)提供了用于響應所發(fā)送的用戶手部動作向外部輸入裝置發(fā)送命令的裝置。這時，與計算裝置相關的發(fā)送器向外部輸入裝置發(fā)送命令。圖3所示的震動器是用以響應發(fā)送到外部輸入裝置的命令向用戶提供觸覺反饋的裝置。與計算裝置保持通信的顯示監(jiān)視器是用以顯示接收的外部輸入裝置命令的相關圖像的裝置。
總而言之，本申請?zhí)峁┝艘环N手持式輸入裝置。該手持式輸入裝置設計成與表面無關。更精確地說，輸入裝置不需要像鼠標那樣沿物體表面移動進行操作。在一實施例中，用戶的手指動作產生用以控制監(jiān)視器顯示的對象的信號，該監(jiān)視器與接收該生成信號的計算裝置相連接。例如，當計算單元是視頻游戲機時，該對象可與視頻游戲應用相關聯(lián)。本領域的技術人員理應知道，上述的實施例可用于運行視頻游戲的游戲機以及用戶從服務器讀取視頻游戲的在線視頻游戲。因而，計算單元可為游戲機或可通過分布式網絡(例如，互聯(lián)網)進行訪問的服務器。
本發(fā)明可使用各種涉及存儲在計算機系統(tǒng)內的數據的由計算機實現的操作。這些操作是那些對物理量進行的物理操作。通常(盡管不是必須)，這些物理量具有電或磁信號的形態(tài)，能夠進行存儲、轉換、混合、比較以及其它操作。另外，所執(zhí)行的操作通常是指例如產生、識別、確定或比較等操作。
本申請所描述的任何構成本發(fā)明一部分的操作都是有用的機械操作。本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行這些操作的裝置或設備。該設備可以是為了所需目的專門構造的，還可以是由存儲在計算機內的計算機程序有選擇地激活或配置的通用計算機。更具體地，可使用各種具有根據本申請揭示的內容編寫的計算機程序的通用計算機器，或許更為方便的做法是構造一個更專用的設備來執(zhí)行所需要的操作。
本發(fā)明還可通過記錄在計算機可讀介質上的計算機可讀指令來實施。該計算機可讀介質是任何能夠存儲數據的數據存儲裝置，該數據過后可被計算機系統(tǒng)讀取。計算機可讀介質的例子有硬盤、網絡附加存儲器(NAS)、只讀存儲器、隨機存取存儲器、只讀光盤存儲器(CD-ROM)、可記錄光盤存儲器(CD-R)、可重寫光盤存儲器(CD-RW)、磁帶以及其它光學及非光學數據存儲器。計算機可讀介質還可分布在連接計算機系統(tǒng)的網絡上，以使計算機可讀指令以分布方式被存儲和運行。
為了清楚地理解本發(fā)明，以上比較詳細地描述了本發(fā)明，但不難明白，本發(fā)明可進行一定的變化與修改。因而，應認為上述的實施例是示意性的，而不是限制性的，本發(fā)明不限于本申請所給出的細節(jié)，而可在本申請說明書規(guī)定的和等效的范圍內進行修改。
權利要求
1.一種輸入裝置，其中包括中心體；與所述中心體相結合的響應及通信系統(tǒng)，所述響應及通信系統(tǒng)能夠在所述輸入裝置和計算裝置之間進行通信；以及多個從所述中心體上延伸出的突起，其中所述中心體和所述多個突起配置成用來獲取用戶的手部動作。
2.如權利要求1所述的輸入裝置，其中所述多個突起和所述中心體配置成用來握在用戶手中。
3.如權利要求1所述的輸入裝置，其中所述中心體和所述多個突起中的每一個包括配置成用來向用戶提供觸覺反饋的震動器。
4.如權利要求3所述的輸入裝置，其中所述震動器產生的震動的強度和模式受到控制。
5.如權利要求1所述的輸入裝置，其中所述響應及通信系統(tǒng)向要被控制的裝置發(fā)送信號，所述信號由用戶的手部動作確定。
6.一種在計算裝置上運行的輸入探測程序，所述輸入探測程序包括程序指令，用以確定何時觸發(fā)程序的輸入命令以及對配置成由用戶手持的外部輸入裝置的觸覺反饋響應，所述輸入探測程序中包括用以探測來自被用戶手持的所述外部輸入裝置的信號的程序指令，該信號通過探測所述外部輸入裝置的物理變化產生；以及用以在所述計算裝置運行的程序上觸發(fā)輸入命令的程序指令，該觸發(fā)由從所述外部輸入裝置探測到的信號產生。
7.如權利要求6所述的輸入探測程序，其中還包括用以響應所述探測到的信號向所述外部輸入裝置發(fā)送觸覺反饋信號的程序指令。
8.如權利要求7所述的輸入探測程序，其中，用以響應所述探測到的信號而在所述外部輸入裝置上產生觸覺反饋信號的程序指令包括用以控制嵌入所述外部輸入裝置內的震動器的震動強度和震動模式的程序指令。
9.如權利要求6所述的輸入探測程序，其中所述外部輸入裝置配置成用來握在用戶手中。
10.如權利要求6所述的輸入探測程序，其中所述計算裝置選自由一個游戲控制臺和一個服務器構成的組。
11.能夠向用戶提供觸覺反饋的計算系統(tǒng)，其中包括計算單元，該計算單元包括配置成用來接收和發(fā)送命令的電路；與所述計算單元通信的顯示監(jiān)視器；以及配置成用來握在用戶手中的輸入裝置，該輸入裝置能夠響應用戶的手部動作向用戶提供觸覺反饋。
12.如權利要求11所述的計算系統(tǒng)，其中所述計算單元是游戲控制臺。
13.如權利要求11所述的計算系統(tǒng)，其中所述輸入裝置包括具有多個從其上延伸出的突起的中心體。
14.如權利要求11所述的計算系統(tǒng)，其中所述觸覺反饋是由震動器產生的震動反饋。
15.如權利要求14所述的計算系統(tǒng)，其中所述震動反饋的強度和模式受到控制。
全文摘要
在一實施例中，提供了一種輸入裝置。該輸入裝置包括一個中心體。在該輸入裝置中包括響應及通信系統(tǒng)。該響應及通信系統(tǒng)使得輸入裝置和計算裝置之間的通信成為可能。輸入裝置至少包括一個從中心體上延伸出的突起。輸入裝置設計成能夠被用戶握住。本發(fā)明還提供了輸入探測程序、計算系統(tǒng)、計算機程序指令以及從外部輸入裝置向計算機系統(tǒng)傳達命令的方法。
文檔編號G09G5/00GK1682238SQ03821819
公開日2005年10月12日 申請日期2003年7月11日 優(yōu)先權日2002年7月18日
發(fā)明者T·J·丹尼爾 申請人:索尼電腦娛樂公司