可穿戴無線HMI裝置的製作方法

2023-06-11 02:22:51

本公開的實現涉及可穿戴技術手勢控制。更具體地，本公開的實現涉及使穿戴者能夠無線地控制輸入參數並且將其發送至電子接收器和計算裝置的可穿戴人機接口(HMI)裝置，即，與傳感器、開關、控制單元、無線通信模塊、和電源適配的手套和其它服裝。

背景技術：

近年來，可穿戴技術已經不斷地獲得了認可，但是絕大部分的這種裝置仍然在試驗階段，並且商用的可穿戴技術仍然具有眾多缺陷。在可穿戴技術領域內，手勢控制手套是出現在市場中的最早期產品之一，但是它們當前仍然有功能受限和通用性顯著缺乏的問題。例如，任天堂動力手套(Nintendo Power Glove)是僅用於遊戲目的的可穿戴手裝置的早期示例。

進一步使缺乏通用性加劇的是：目前大多數可穿戴手套技術缺乏無線能力；用戶只能夠在電纜/電線所允許的長度範圍內移動遠離接收裝置。嵌入式機械彈簧的使用也有助於這種裝置的剛度並且降低了對消費者的吸引力，而對許多這種裝置的自定義通信協議的依賴進一步阻礙了它們的廣泛採用。

市場中對如下可穿戴手勢手套存在未被滿足的需求：該可穿戴手勢手套實現在本行業中已知的通信協議標準以與電子設備和計算機(即，功能上很好地集成的鍵盤、滑鼠、操作杆)接口連接，並且還具有更換滑鼠、遊戲手柄、和操作杆的能力以控制電子裝置(諸如，無人機、遊戲機、計算機、電視機、家庭自動化電氣用具)並且將手語轉換成更易理解的通信手段(諸如，書面語言或者口頭語言)。

技術實現要素：

在隨附權利要求書的範圍內的裝置、設備、和方法的各種實現方式分別具有若干方面，其中沒有一個方面單獨地對本文描述的屬性負責。在不限制隨附權利要求書的範圍的情況下，在考慮本公開之後，並且具體地，在考慮到標題為「具體實施方式」這部分之後，人們將理解是如何將各種實現方式的各個方面用於創建基於上下文的事件條目。

根據一些實現方式，可穿戴手勢控制接口設備用於基於由用戶提供的手勢來控制可控裝置。在一些實現方式中，可穿戴手勢控制接口設備可以包括：多個傳感器，該多個傳感器被配置為檢測用戶的取向和/或位置和/或移動和/或彎曲並且生成與該取向和/或位置和/或移動和/或彎曲對應的傳感器數據；以及微控制器，該微控制器被配置為：使用採樣模塊來採樣來自多個傳感器的傳感器數據；使用判定模塊來判定來自多個傳感器之一的傳感器數據是否滿足傳輸判據；並且根據來自多個傳感器中的該一個傳感器的傳感器數據滿足傳輸判據的判定，使用傳輸模塊來把與全部多個傳感器對應的控制數據傳輸至可控裝置。

在一些實現方式中，可穿戴手勢控制接口設備用於基於由用戶提供的手勢來控制可控裝置。該可穿戴手勢控制接口設備包括：多個傳感器，該多個傳感器被配置為檢測用戶的取向和/或位置和/或移動和/或彎曲並且生成與該取向和/或位置和/或移動和/或彎曲對應的傳感器數據；以及微控制器，該微控制器可在低延遲模式和高精度模式中操作，該微控制器被配置為：使用採樣模塊對來自多個傳感器的傳感器數據進行採樣；當在低延遲模式中操作時，基於來自一部分多個傳感器的傳感器數據，使用生成模塊來生成傳感器輸出；並且當在高精度模式中操作時，基於來自全部多個傳感器的傳感器數據，使用生成模塊來生成傳感器輸出。

在一些實現方式中，傳感器用於測量物體的彎曲或者撓曲。該傳感器包括：第一柔性導電板和第二柔性導電板；柔性半導體多孔襯底，該柔性半導體多孔襯底設置在該第一與第二導電板之間並且與該第一和第二導電板接觸，其中，半導體多孔襯底的電阻基於該半導體多孔襯底的彎曲量而變化；第一引線，該第一引線連接至該第一柔性導電板，該第一引線被配置為接收驅動信號，該驅動信號基於該半導體多孔襯底的電阻而改變以生成輸出信號；第二引線，該第二引線連接至該第二柔性導電板，該第二引線被配置為在不需要附加的信號調節的情況下將該輸出信號直接地傳輸至微控制器。

在一些實現方式中，可穿戴手勢控制接口設備用於基於由用戶提供的手勢來控制可控裝置。該可穿戴手勢控制接口設備包括：多個傳感器，該多個傳感器被配置為檢測用戶的取向和/或位置和/或移動和/或彎曲並且生成與該取向和/或位置和/或移動和/或彎曲對應的傳感器數據；以及微控制器，該微控制器可在低延遲模式和高精度模式中操作，該微控制器被配置為：使用採樣模塊對來自多個傳感器的傳感器數據進行採樣；使用判定模塊來判定來自多個傳感器之一的傳感器數據是否滿足傳輸判據；並且根據來自多個傳感器中的該一個傳感器的傳感器數據滿足該傳輸判據的判定，微控制器被配置為：當在低延遲模式中操作時，基於來自一部分多個傳感器的傳感器數據，使用生成模塊來生成控制數據；並且當在高精度模式中操作時，基於來自全部多個傳感器的傳感器數據，使用生成模塊生成控制數據；並且使用傳輸模塊將控制數據傳輸至可控裝置。

鑑於下面的描述，本申請的各種優點是顯而易見的。

附圖說明

為了更好地理解本發明的上述方面以及本發明的附加方面和實現方式，應該結合下面的附圖參考下面的具體實施方式，在附圖中，在整個附圖中相同的附圖標記表示對應的部分。其中

圖1是手勢手套的內襯的背視圖。

圖2示出了手勢手套的全部傳感器、開關、電池和電子部件的相對定位。

圖3圖示了針對撓曲傳感器的手勢手套的正(+)電壓布線層。

圖4圖示了在撓曲傳感器與微控制器單元(MCU)之間的連接。

圖5圖示了針對開關的手勢手套的負(-)電壓布線層。

圖6圖示了在按鈕開關與MCU之間的連接。

圖7圖示了在手勢手套的手指上的按鈕開關的安裝位置。

圖8圖示了手勢手套的氈型材料的初級層。

圖9圖示了從MCU(在上面的圖8中描繪的層的頂部)到開關和傳感器(在圖8中描繪的層的頂部下方發現的)的布線。

圖10圖示了應用於MCU的頂部上和撓曲傳感器的頂部上的薄氈型材料的保護層。

圖11圖示了手勢手套的最終外護套(包住下面的全部複合層)。

圖12是整體組裝後的手勢手套的部分透視圖，示出了該手勢手套在外護套下方部分可見的全部電子設備和織物襯裡底層。

圖13是具有其外護套的成品手勢手套的等距視圖。

圖14是成品手勢手套的表面呈現視圖。

圖15圖示了針對手勢手套開發的新型撓曲傳感器的功能結構。

圖16是由手勢手套的MCU執行的處理步驟的流程圖。

圖17是由RF接收器裝置(例如，控制臺應用或者可控電子裝置)執行的處理步驟的流程圖。

圖18是用於由接收器裝置提取單獨的手勢位置和手取向的處理步驟的通用表示。

圖19是通過針對接收器計算機進行的滑鼠和操縱杆控制的應用執行的處理步驟的流程圖。

圖20a是可穿戴人機接口(HMI)裝置(手勢手套是一種實現方式)和可由可穿戴HMI裝置控制的電子裝置的框圖。

圖20b是描繪了類似於圖20a的實現方式的框圖，但是，手勢庫和手勢檢測位於HMI上(與圖20a相反，在圖20a中，手勢庫和手勢檢測位於可控裝置自身上)。

圖21是示出了圖20a的可穿戴HMI裝置的功能細節的框圖。

圖22是示出了可由圖20a的可穿戴HMI裝置控制的電子裝置的功能細節的框圖。

在附圖的若干視圖，相同的附圖標記表示對應的部分。

具體實施方式

本文描述的許多細節是為了提供對在附圖中圖示的示例實現方式的全面理解。然而，一些實現方式可以在沒有許多特定細節的情況下實踐，並且權利要求書的範圍僅受在權利要求書中具體列舉的那些特徵和方面的限制。此外，並未對已知的方法和系統進行詳盡描述，以免不必要地模糊本文描述的實現方式的更為顯著的方面。

現在更詳細地參照本發明，圖1圖示了手勢手套的示例實現方式的內襯100的背視圖。在一些實現方式中，針對內襯100，使用聚酯或者棉織物的舒適共混物。圖1還針對傳感器和電子部件的位置參考描繪了掌指關節101和近端指節間關節102。

圖2是手勢手套的示例實現方式的背透視圖，示出了關節傳感器110和111、按鈕開關120、121和122、微控制器(MCU)130、運動處理單元(MPU)131、射頻傳輸單元(RFTX)132、和電源(例如，電池組或者一個或者多個鋰聚合物電池(諸如，可再充電型))113的相對定位。出於更清楚的說明起見，貫穿本公開，詞語「開關」或者「多個開關」應表示，但不限於，以下任何一種：位置開關、方向開關、方向控制、微型操縱杆等。在一些實現方式中，除了本文描述的傳感器和開關之外，手勢手套還包括一個或者多個操縱杆、紅外傳感器、全球定位系統傳感器、或者被配置為檢測用戶手勢或者用戶輸入的任何類似的傳感器。在一些實現方式中，傳感器、開關、電子部件(例如，MCU、MPU、RFTX、和電源)、和替代輸入裝置(例如，操縱杆等)的位置和數量與圖2中圖示的那些部件的位置和數量是全部或者部分不同的。這種差異可以是由於不同實現方式的封裝約束(可用於電力供應的空間)、或者是適用於傳感器和/或用戶輸入裝置(例如，操縱杆的用戶友好型定位)的操作約束和/或人體工程學約束。

將四個撓曲傳感器110放置在近端指節間關節102的背側上，並且將一個撓曲傳感器111放置在拇指與食指之間。可選地，可以將附加的撓曲傳感器(類似於撓曲傳感器111)放置在其它手指中的每一個之間。將四個開關傾斜地安裝在每個手指120的內側指骨上。食指包含在近端指骨121上的附加的開關。將兩個以上的開關安裝在手122的背表面上，位於拇指的底部處，用於輔助控制功能。

圖3圖示了用於驅動撓曲傳感器110和111的正(+)電壓布線層112。每個撓曲傳感器利用並聯布線模式接收源電壓。

圖4圖示了單獨的撓曲傳感器110和111、信號線113與微控制器單元(MCU)130的連接。針對狀態變化每個撓曲傳感器由MCU軟體單獨地監測。

圖5圖示了用於驅動按鈕開關120、121和122的負(-)電壓布線層123。每個按鈕開關利用並聯布線模式連結至源電壓。每個按鈕開關可以將數位訊號提供至MCU，該數位訊號指示按鈕開關被「按壓」還是未被「按壓」。

圖6圖示了單獨的按鈕開關120、121和122、信號線124到微控制器單元(MCU)的連接。針對狀態變化每個按鈕開關位置由MCU軟體監測。

圖7圖示了在內側指骨120上的按鈕開關的傾斜安裝、針對四個手指的典型布置、和在平行於矢狀平面的食指的近端指骨上的附加的按鈕開關121。這種取向在使手指彎曲的同時防止開關的意外致動。

圖8圖示了在布線層上的柔軟的、薄的、氈型材料140的初級層。電線在織物覆蓋下伸展。在織物141的中部設置有狹槽或者開口，以供布線穿過織物的頂面，以與它們相應的目的地點連接。

圖9圖示了通信布線141到安裝在氈型織物140的頂部上的MCU的連接。織物層保護下方的布線和上方的電子模塊(MPU、MCU、電池、和RFTX)並且將它們隔離。

圖10圖示了分別用於保護電子模塊(MPU、MCU、RFTX)和撓曲傳感器110和111的薄氈型材料150、151、和152的最終層。

圖11圖示了在下面的複合層之上的最終外護套(160)的安裝；該最終外部護套是由壓合織物製成，以完成手套。附加的包裝材料161(諸如，氈)可以用於填充並且平衡在指骨處由傾斜地安裝在手指120的內側指骨上的嵌入式按鈕開關造成的手套的突出點。

圖12圖示了手勢手套的整體組件，其中，手勢手套的電子設備和織物襯裡的底層在外護套160下方部分可見。

圖13是具有外護套160的成品手勢手套的等距視圖。

圖14是使用壓合材料的成品手勢手套的表面呈現視圖。

圖15圖示了用於檢測在手勢手套中的手指撓曲位置的典型撓曲傳感器110和111的功能結構。這種撓曲傳感器安裝在近端指節間關節的背側之上。撓曲傳感器由半導體注碳彈性塑料(諸如，聚氨酯或者聚乙烯多孔襯底材料)的核心170構成，該半導體注碳彈性塑料能夠可選地用以下一種或者多種浸漬：乙醇、異丁烷、丙烷、1,1-二氟乙烷、碳粉、和石墨粉。在核心170的上方和下方，存在兩個薄的柔性導電板171(由導電抗腐蝕片材製成)，該柔性導電板171完成在整個上半導體核心表面和下半導體核心表面之上的導電通路。在實施例中，較寬的導電板171用於最佳感測，與導電層接觸的寬接觸表面降低了信號噪聲，並且克服了由在製造過程期間產生的表面不規則性造成的局部信號退化。寬接觸表面面積還在不同批次的生產單元或者具有相同的整體尺寸的傳感器之間提供電流通路冗餘、容錯、和更高的精度和再現性。可以使用任何已知的導電的附接手段(諸如，銅焊、焊接、或者釺焊)172來將導電引線173附接至上導電板171和下導電板171。所施加的電流的極性可在上導電板171與下導電板171之間互換。導電板171，連同核心半導體層170和附接的引線173，被封閉在柔性且耐用的薄塑料護套174中。該護套由平坦的錐形區域175製成，該護套用作將傳感器組件緊固至手勢手套的其餘部分的指定表面(應用於區域175的任何固定手段都不會引起核心感測區域170和171的壓縮)。在與區域175相對的傳感器端處，使用非導電的環氧膠密封176來密封引線173離開護套174的區域，以防止核心滑動，並且為引線提供錨點，以便防止在導電板171上的相應附接點172處由於重複的移動而斷開連接或者疲勞。環氧密封176還用作撓曲傳感器的第二緊固表面。沿著傳感器的長度在任一方向上撓曲該傳感器組件都會拉伸和壓縮半導體材料，從而增加了導電密度並且降低了傳感器組件的電阻。

在一些實現方式中，可以利用電阻改變化學添加劑(諸如，乙醇、異丁烷、丙烷、1,1-二氟乙烷、碳粉、石墨粉等)來進一步浸漬注碳多孔襯底。為此，可以通過將多孔襯底浸泡在包含乙醇、異丁烷、丙烷、1,1-二氟乙烷、碳粉、石墨粉的各種溶液或者懸浮液中來浸漬多孔襯底，隨後低溫乾燥1個小時或者更長時間(諸如，24個小時)，以便實現化學添加劑浸漬的各種重量百分比水平。在一些實施例中，多孔襯底材料具有像海綿一樣的吸收性和吸收一致性，具有高滲透性以吸收化學溶液。

在不同的實現方式中，可以根據需要對材料和化學濃度進行調整以針對電阻變化產生期望的動態範圍。例如，越高的碳沉積會產生越高的導電性和越小的動態範圍。可替代地，越高的化學添加劑沉積會在材料未被撓曲時產生越高的電阻，並且在彎曲期間產生越大的動態範圍。因此，可以在未撓曲到撓曲彎曲之間調整該範圍。例如，在多孔襯底內具有大約10％化學沉積的一些實現方式中，最大-最小電阻率範圍分別可以是大約30k歐姆到大約2k歐姆，並且在多孔襯底內具有100％化學沉積的其它實現方式中，分別可以是大約200k歐姆到大約5k歐姆。

在操作中，可以將傳感器定位在接近HMI裝置的用戶的手指或者手關節或者肌肉的可穿戴HMI裝置中，從而使得這樣的關節或者肌肉的任何運動使傳感器變形，導致傳感器將代表變形程度的相應的模擬信號直接地輸出至MCU。因為撓曲傳感器具有相對於其物理部件的撓曲或者彎曲量而變化的可變電阻，所以模擬信號變化。在一些實現方式中，撓曲傳感器(例如，撓曲傳感器110或者111)提供全範圍信號(例如，大約1伏特到大約3.3伏特)以向計算裝置(諸如，微控制器(例如，圖2中的MCU 130))傳送撓曲傳感器位置。在一些實現方式中，撓曲傳感器通過使用浸漬有單位重量10％的化學添加劑的1.5mm厚度的、低密度的注碳聚氨酯多孔襯底170展示出寬電阻範圍，即從在90度撓曲下的大約2000歐姆到在直中性位置中的大約30,000歐姆。該範圍消除了對外部信號調節電路的需求，允許撓曲傳感器與微控制器直接接口連接，從而減少了延遲。在一些實現方式中，撓曲傳感器可以在低至3.3伏特的所施加的源驅動電壓下運行。

圖16是由手勢手套的MCU執行的處理步驟的流程圖。

在步驟1601中，MCU初始化系統。該系統可以包括電子模塊(諸如，MPU、MCU、電池、RFTX)。初始化系統的示例可以包括：針對某些電子模塊加載裝置設置或者默認設置並且設置閾值以確定何時傳送傳感器數據。

步驟1601a至1601d描述了根據本發明的至少一個實施例的用於初始化系統的過程。在步驟1601a中，MCU加載系統通信和裝置設置。在步驟1601b中，MCU向通信模塊加載默認設置。在步驟1601c中，MCU初始化MPU。在步驟1601d中，MCU為運動傳感器和撓曲傳感器設置閾值。當由運動傳感器和撓曲傳感器生成的值超出由MCU設置的閾值時，MCU將由一個或者多個傳感器(諸如，撓曲傳感器)測得的傳感器數據傳輸至另一個計算裝置。

在步驟1602中，MCU對來自一個或者多個傳感器(諸如，撓曲傳感器、按鈕開關、微型操縱杆、或者MPU)的數據進行採樣。如本文所討論的，傳感器可以被配置為檢測用戶的取向和/或位置和/或移動和/或彎曲，並且生成與該取向和/或位置和/或移動和/或彎曲對應的傳感器數據。

在步驟1603中，MCU通過將來自每個傳感器的採樣數據與閾值進行比較來判定傳感器數據是否滿足預定傳輸判據。如果採樣數據未超出閾值，則MCU返回步驟1602並且繼續對來自一個或者多個電子裝置的數據進行採樣。如果採樣數據超出閾值，則MCU前進至步驟1604。在一些實現方式中，當來自一個或者多個傳感器的採樣數據超出閾值時，MCU可以對來自全部傳感器的數據進行採樣。通過判定傳感器數據是否滿足預定傳輸判據，MCU可以準確地決定傳輸數據還是避免傳輸數據。傳輸數據要求電力，並且利用在固定的電力供應上操作的HMI，以允許用戶具有自由的移動範圍，節電為用戶提供了更好的整體體驗。

在步驟1604中，MCU基於MCU是在低延遲模式中操作還是在高精度模式中操作，利用統計調節，對採樣數據進行平均。

在低延遲模式中，可以使用用於測量用戶的每個具體取向或者移動的單個傳感器。通過使用單個傳感器，需要的處理時間較少，這意味著通過該系統整體上實現了低延遲。在針對低延遲應用的這些實現方式中，可以通過使用任何已知的濾波算法或者融合算法(例如，卡耳曼濾波器或者自定義濾波器)，在一對一的基礎上，將陀螺儀、加速度計、和磁力計數據的原始傳感器數據與傳感器輸出(一個陀螺儀、一個加速度計、一個磁力計)相關聯。然後，通過多次讀取將傳感器數據聚合，並且進行時間平均以產生具有低漂移和低噪聲的穩定輸出。在對時間平均的數據流進行採樣之後採用的低通濾波算法使噪聲最小化，從而產生了可用於高效並且精確地控制控制臺應用的非常穩定的取向和運動數據。在低通濾波之前的時間平均對於實現輸出中的高精度輸出至關重要。

在高精度模式中，MCU可以從多個冗餘傳感器(例如，用於測量相同線性方向的兩個或者更多個加速度計、或者用於測量相同角移動的兩個或者更多個陀螺儀)接收傳感器數據。因為慣性傳感器傾向於有為在傳感器數據中顯露出的一種類型的噪聲的長期漂移，所以冗餘傳感器可以是有幫助的。通過對來自多個冗餘傳感器的採樣數據進行平均，MCU可以降低在採樣數據中的噪聲量。例如，如果採樣數據包括多個採樣，則有可能其中一些採樣可能具有大的噪聲分量。然而，如果其它採樣具有有限的噪聲分量，則對該採樣的平均會降低在採樣數據中的整體噪聲分量。通過降低噪聲，本文描述的電子裝置可以更容易地處理採樣數據的期望信號分量。

在一些實現方式中，多個冗餘傳感器可以安裝在自定義印刷電路板上，相對於彼此相隔固定的已知的距離。該距離可以在電路板製造期間預定。如上所述，來自多個冗餘傳感器的傳感器數據與在低延遲模式中經歷濾波方法的每個輸出一起使用。然後，結合已知的實際物理或者取向數據，來考慮來自每個傳感器的位置和取向數據，以進一步消除漂移、噪聲，並且進行定位以獲得最佳的精度。因為在釺焊在MPU板上的傳感器之間的實際距離和角度是已知的，所以該配置使長期漂移和噪聲偏差最小化。

在混合低延遲高精度模式中，MCU可以包括20Mhz到50Mhz的處理器。在該實現方式中，利用更高電池消耗的標稱權衡，可以使用上文描述的高精度和低延遲方法。在一些實現方式中，利用更高電池消耗的相似權衡，可以通過使用I2C或者SPI通信總線將多個低頻率MCU一前一後地連接，以採集並且處理來自每組陀螺儀、加速度計、和/或磁力計的數據，從而劃分處理負載並且實現更高的吞吐量。

在一些實現方式中，可以反向執行在步驟1603和1604中由MCU執行的過程。在這些實現方式中，MCU對採樣數據進行平均以降低噪聲，並且然後，將採樣數據與閾值進行比較。

在步驟1605中，MCU創建ASCII數據流，作為來自每個傳感器的採樣數據的名＝值對(name＝value pair)。在一些實現方式中，名(name)對應於電子部件(例如，撓曲傳感器或者按鈕開關)，並且值(value)對應於由電子部件測得的人類動作或者手勢。例如，「B0＝H」，其中，「B0」是位於食指的近端指骨上的、垂直安裝的按鈕開關121，並且「＝H」表示在「H」為「按壓」按鈕狀態時「B0」的值。如「B0＝L」中，零(0)值將意味著按鈕開關為未「按壓」。在一些實現方式中，每個名和/或值由每個字符8個字節表示。ASCII數據流和名＝值對的使用有利於使用應用平臺接口(API)與控制臺應用通信。通過使用ASCII數據，對控制臺應用或者類似的電子裝置進行編程的任何開發人員可以容易地解釋並且處理這種使手勢處理系統通用化或者與裝置無關的數據格式。

在一些實現方式中，MCU創建編碼的(例如，壓縮的)數據流。在這些實現方式中，將採樣數據的每個字節編碼成對應的值，以進行進一步的處理並且傳輸至控制臺應用。對數據進行編碼的其中一種益處是減少在手套與控制臺應用之間傳輸的的數據量，從而改善手勢處理延遲。

在步驟1606中，MCU通過使用無線模塊(例如，射頻傳輸單元(RFTX)132)將來自一個或者多個傳感器的傳感器數據傳輸至控制臺應用(即，可控裝置)。

在一些實現方式中，MCU將數據作為數據傳輸包傳輸。數據傳輸包由以下組成：i)描述命名的變量及其相應的值的標準ASCII字符；或者，ii)與傳感器數據對應的編碼值。然後，通過射頻傳輸單元(RFTX)132、藍牙、或者WiFi(IEEE 802.1)模塊，來推送包含全部數據變量(包括HMI的開關、撓曲傳感器、和運動處理單元)的整個數據包。

在一些實現方式中，如步驟1603所述，如果來自至少一個傳感器的傳感器數據超出閾值，則MCU將來自至少兩個(可選地，全部)傳感器的傳感器數據傳輸至控制臺應用，因此實現改進的精度。

在步驟1607中，MCU重置在其存儲器中存儲的全部變量、寄存器和計數器，並且返回步驟1602以繼續對傳感器數據進行採樣。

圖17是由RF接收器裝置(例如，無人駕駛飛行器、遊戲機、可控裝置、控制臺應用)執行的處理步驟的流程圖。圖17描繪了用於從手勢手套攔截數據的初級層、類別、或者過程。該層可以用在任何電子設備或者計算裝置上。該層的輸出由圖17底部的「A」表示，其為轉發到更高的層或者封裝類別的事件。將名-值對轉換成陣列或者列表，對該陣列或者列表進行循環遍歷和解析以評估變量狀態，諸如，按鈕開關120、121和122、撓曲傳感器位置110和111、以及手取向和移動(MCU)131。如果任何變量超出了其給定的閾值，則針對封裝類別的更高層應用提高事件「A」，諸如，分別在圖18和圖19中描述的手勢控制接口和滑鼠控制應用。通過由RF接收器裝置處理數據，MCU要求較少的處理能力來運行，從而，節省電池電力。同樣，RF接收器裝置可以具有更快的處理能力，因此，與在MCU處解釋手勢命令相比，通過將在接收器裝置處解釋手勢命令而減少了延遲。然而，在諸如圖20b所示一些替代實現方式中，預期處理傳感器數據，解釋手勢，並且生成手勢命令的正是MCU。在這種實現方式中，MCU將手勢命令傳輸至RF接收器裝置。手勢命令在由控制臺應用執行時使該控制臺應用執行動作(例如，使無人駕駛飛行器執行桶滾)。MCU可以使用如上文在步驟1605和1606中描述的類似技術(例如，ASCII名＝值對或者壓縮編碼技術)來將手勢命令傳輸至RF接收器裝置。

圖18是在本發明的實施例中的用於提取單獨的手勢位置和手取向的處理步驟的通用表示。針對超出每個變量的閾值限制的值，對從如圖17所述的輸出「A」接收的事件進行評估。如果值低於閾值，則在圖18中該過程終止或者退出。如果超出閾值，則將在該觸發之後進行的輸入存儲在存儲器中，直到值降到低於給定變量的閾值的那一刻為止。隨後，追蹤採集到的數據並且對其進行模式識別算法(諸如，隱馬爾柯夫模型或者具有集成模糊邏輯的神經網絡)，該數據的輸出識別觸發動作、宏、存儲過程、程序等的所述運動。

圖19是由用於滑鼠和操縱杆控制的應用執行的處理步驟的流程圖。將從如圖17所述的輸出「A」接收的事件解析為手取向和運動，將該手取向和運動轉換為在接收器計算機的作業系統中模擬各種滑鼠按鈕狀態的滑鼠移動和按鈕狀態。

更詳細地，仍然參照圖1至圖19的本發明，手勢手套通過使用多種方法使用無線傳輸來控制電子裝置。在實施例中，存在通過手勢手套無線地控制裝置的三種方法。第一，可以將手指110和拇指111的撓曲取向用作控制無線連接的裝置的輸入方法。第二，可以使用嵌入式開關120或者交替用戶控制(例如，操縱杆或者電容性觸控板)來控制連結的裝置。第三，還可以將手取向和運動(MPU)131用作手勢控制參數。此外，針對多個附加的手勢控制，可以使用這三種方法的任何組合。與新的且通用的數據傳輸分組(將在下文中進行詳細描述)結合的輸入方法的這種新穎混合使手勢手套成為多功能人機接口裝置的獨特解決方案。

手勢手套的其中一個最明顯的且獨特的功能特徵是：撓曲傳感器110起作用的方法。在一些實現方式中，四個(4)撓曲傳感器110測量在每個手指的背側上的近端指節間關節102處的四個(4)手指的撓曲位置。將第五(5)撓曲傳感器111放置在拇指與食指之間。當手指是直的(未撓曲)時，傳感器未被壓縮；因此，在兩個(2)導電板171之間的電流流動通路中核心材料170的導電密度最低並且傳感器的電阻最高。對取決於撓曲位置並且在5,000Ω(90度撓曲)到200,000Ω(直的、未撓曲的位置)之間變化的該電阻進行採樣，並且在按照微秒的時間順序的若干讀數上對其進行平均，並且通過無線射頻傳輸單元(RFTX)132將其中繼至無線接收器裝置。

手勢手套實現的第二種控制方法是通過使用按鈕開關120。微控制器單元(MCU)130在數據包傳輸期間監測按鈕開關120的兩種(2)狀態(開或者關)並且將其中繼至給定的無線接收裝置。

手勢手套利用的第三種控制方法是通過使用手取向和運動。為了促進這種方法，使用慣性運動處理單元(MPU)131來測量在XYZ軸上的靜態重力。在無線數據包傳輸內，這些值由微控制器單元(MCU)130讀取，並且由微控制器單元(MCU)130將其作為手的傾斜取向傳輸至無線接收器裝置。使用相同的MPU 131來測量手的空間運動。在任何軸平面中的移動會引起在MPU 131上的慣性力，在無線數據包傳輸內，該慣性力也由MCU 130讀取並且加以中繼。對於手勢檢測，手勢手套被配置為執行以下：

i)靜態的位置手勢檢測，諸如，當用戶將戴有手套的手舉起並且固定不動且5指全部舒展開時，檢測5個單元(5分鐘或者5個點)的值；

ii)簡化的移動手勢檢測，諸如，解釋手在空中的簡單運動來表示重擊、或者投擲、或者「劃掉」；

iii)組合式手勢檢測，諸如，將某些意義分配給在將手指保持在某些位置的同時執行的手的某些移動。

為了測量手的取向和空間運動，MPU 131可以包括一個或者多個傳感器，諸如，磁力計、陀螺儀、慣性傳感器、加速度計、和肌動電流儀。磁力計可以測量用戶的身體部分相對於地球磁場的取向。陀螺儀可以測量用戶的身體部分在一個或者多個軸中的角度取向的變化。加速度計可以測量用戶的身體部分在一個或者多個(例如，三個)軸中的移動的變化。肌動電流儀可以測量在用戶肌肉收縮期間產生的電信號。MPU 131可以被配置為檢測在用戶皮膚上的張力或者應力水平，並且對傳感器數據進行編碼以與用戶的身體部分(例如，手)的一般配置對應。在這種配置中，MPU 131可以檢測在用戶的手掌上的張力，或者檢測用戶的手是握拳還是手指伸展開。

在一些實現方式中，MPU 131可以包括傳感器(諸如，磁力計、陀螺儀、加速度計、和肌動電流儀)的冗餘對(例如，二、四、六)。在這些配置中，MPU 131可以通過合併冗餘並且對來自冗餘傳感器的群的傳感器數據進行平均來降低傳感器噪聲。通過對來自冗餘傳感器的群的傳感器數據進行平均，可以通過用來自正常運轉的傳感器的傳感器數據對具有異常噪聲的傳感器數據進行平均，來使在一個傳感器中發現的異常噪聲最小化。

在一些實現方式中，MPU 131可以包括用於降低在隨著時間流逝而累積的傳感器數據中的漂移或者不準確/噪聲的多傳感器陣列。

在一些實現方式中，MPU 131是具有傳感器陣列的自定義印刷電路板。在一些實現方式中，MPU 131包括用於在傳感器與MCU 130之間傳輸數據的多主多從單端串行計算機總線。MCU 130可以使用由Philips開發的I2C協議來處理來自MPU 131的傳感器數據。在一些實現方式中，每個傳感器是可尋址的，並且總線包含兩個輸出、時鐘信號、和傳感器數據。在每個時鐘周期中，MCU 130對來自每個傳感器的數據的一個位進行採樣，直到對全部的傳感器數據都進行了採樣。然後，MCU 130重複採樣過程。

一旦無線接收器裝置接收到數據包，將數據包經歷一連串處理層，每個層設計為兼容地耦合或者去耦合，從而使手勢手套通用地適用於具有最小附加電子設備或者計算能力的寬範圍的現場應用。圖17描述了用於攔截數據包並且在將手勢手套傳輸的每個變量的值傳送至更高的處理層之前對其進行預處理的過程。該方法建立用於通信的基本層，該基本層可以按照軟體類別的形式標準化，可輸入到使用初級層的標準過程的封裝類別中以攔截手勢控制數據並且構造更複雜的控制應用。作為示例，在圖18中描述了更高級的類別或者過程以檢測預定義手勢或者手移動，以觸發程序、方法、宏等，並且進一步觸發鏈。在圖19中描述了針對滑鼠控制的另一種應用。對經由藍牙、射頻(例如，振幅調製、頻率調製、相位調製)、或者WiFi由計算機接收的數據進行解析並且將其轉換成代表滑鼠的位置X、Y值，並且可以對按鈕狀態進行映射以模擬在計算機的駐留作業系統上的滑鼠移動和點擊。另外，手勢控制應用和滑鼠控制應用可以串接在一起，以通過組合使用手指、開關、和在手勢手套中的運動傳感器來創建具有大量控制的更健壯的應用。而且，左手手套和右手手套可以配合使用，以便甚至更好地控制接收器裝置。

在進一步的細節中，仍然參照圖1至圖19的本發明，可以將手勢手套製作成若干商用大小(例如，小號、中號、和大號)以適合成年人和兒童最常見的手大小範圍。

可選地使用彈性得到改進的壓合材料，使得可以按照僅若干預設的大小來生產手勢手套，該預設的大小仍然覆蓋了潛在用戶的大多數手大小。

就其構造而言，可以使用本領域已知的任何適合的手套製作技術來組裝手勢手套。如圖1至圖19所示，在本發明的一個實施例中，按層來組裝手套，以使手勢手套輕薄、耐久且實用。從第一(最裡面的)層開始，內襯100由棉或者聚酯或者任何其它適合的材料的柔軟且舒適的共混物組成。安裝在內襯100頂部的有：撓曲傳感器110和111、按鈕開關120、121和122、以及它們相應的電力和通信布線112、113、123和124。在該布線層上方，引入了一層氈型材料140(或者任何其它適合的材料)，用於隔離並且保護隨後的電子設備層。在該氈型材料140的中心設置有縫隙、孔口、或者切口141，以允許下層布線出現在放置在如圖9所示的氈型材料的頂部上的電子設備層上。微控制器單元(MCU)130、運動處理單元(MPU)131、射頻傳輸單元(RFTX)132、和電池133、以及它們相應的通信和電力布線都位於電子設備層中。然後，用另一層氈型材料(施加在圖10中的區域150、151和152中)覆蓋電子設備和撓曲傳感器，以在使用期間保護它們不受物理損壞，並且通過抑制由電子設備、傳感器、開關、和布線造成的任何突起來提供平滑輪廓或者對手套進行修飾。最後，將手套形式的壓合材料放置在下方的全部層的頂部上，以產生成品手套。在一種實現方式中，最終手套組件的靈活性和手感非常接近具有滑動配合的現成的高品質、高性能手套。在另一實現方式中，可以將自定義製造的支架、內骨架、或者外骨架適配到手勢手套或者可以用其替代手勢手套的一個或者多個或者全部層，以便為附接至手勢手套的電子部件提供支撐。在又一實現方式中，在具有或者不具有類似服裝手套的一個或者多個覆蓋層的情況下，可以通過任何已知的手段將本發明的電子部件直接地和/或單獨地附接至用戶的手指、拇指、手掌或者手背。

本發明的各種實現方式的優點包括，但不限於，由於其標準協議和基礎類別軟體而產生的即插即用能力。在其各種實現方式中，手勢手套提供準許數百種不同手勢的多種控制輸入。ASCII數據包傳輸實現方式允許快速且容易地開發應用，這些應用可以將手勢手套用作與各種裝置的輸入接口。纖細靈活的外觀給用戶帶來穿戴普通手套的感受。一些實現方式採用在不同的可穿戴HMI裝置形狀因子(諸如，無指手套、適合一個或者多個手指或者適合另一身體部分(諸如，手腕、前臂、手肘、腳踝、腳、或者小腿中的一個或者多個)的套筒)中的類似的數據處理原理和部件。

在一些實現方式中，本發明是使其用戶能夠以更加動態且自然的方式與機電裝置或者電子裝置接口連接的可穿戴裝置。

圖20a是根據一些實現方式的主從環境2000的框圖，該主從環境2000包括可穿戴人機接口(HMI)裝置2001(其手勢手套是一種實現方式)和可由可穿戴HMI裝置控制的電子裝置2020。在一些實現方式中，主從環境100包括耦合至電子裝置2020(例如，無人駕駛飛行器、控制臺應用、RF接收器裝置)的HMI裝置2001(例如，手勢手套)和用於互相連接這些部件的一種或者多種通信網絡2010。該一種或者多種網絡2010的示例包括區域網(LAN)和廣域網(WAN)(諸如，網際網路)。可選地，通過使用任何已知的網絡協議，包括：各種有線或者無線協議(諸如，乙太網、通用串行總線(USB)、FIREWIRE、全球移動通信系統(GSM)、增強數據GSM環境(EDGE)、碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、藍牙、Wi-Fi、網際網路語音傳輸協議(VoIP)、Wi-MAX、或者任何其它適合的通信協議)，來實施該一種或者多種網絡2010。

在一些實現方式中，HMI裝置2001包括一個或多個傳感器2002和/或微控制器2004。一個或多個傳感器2002被配置為檢測用戶的取向和/或位置和/或移動和/或彎曲(即，手勢)，並且生成與該取向和/或位置和/或移動和/或彎曲對應的傳感器數據。微控制器2004被配置為對來自一個或多個傳感器2002的傳感器數據進行採樣並且確定是否將傳感器數據或者對應的手勢控制數據傳輸至電子裝置2020。如本文所述，微控制器2004可以被配置為在不同模式(諸如，低延遲模式和高精度模式)中操作，並且基於該模式將控制數據傳輸至電子裝置2020。控制數據是數據，該數據在由電子裝置2020處理時使電子裝置2020執行動作(例如，執行滑鼠點擊功能或者駕駛無人駕駛飛行器)。

在一些實現方式中，電子裝置2020可以包括應用2022和/或手勢庫2024、和/或智能手勢檢測算法2026。該應用2022被配置為處理從HMI裝置2001接收的控制數據並且執行使電子裝置2020執行動作的命令。在一些實現方式中，控制數據是傳感器數據。在這些實現方式中，應用2022分析傳感器數據並且基於傳感器數據從手勢庫2024檢索手勢命令。手勢庫2024是與傳感器數據有關的手勢命令的資料庫。在圖19的標題為「基於傳感器狀態執行命令級聯」的部分中示出了手勢庫2024的示例。即使當手勢庫2024不具有與傳感器數據有關的任何預設手勢命令時，智能手勢檢測算法2026也允許進行手勢的智能檢測；相反，可以通過智能處理、猜測和/或在傳輸過程中計算來檢測新的手勢。如圖20a和20b所示，手勢庫和智能手勢檢測可以駐留在受控裝置自身(如圖20a)或者HMI裝置(如圖20b)上。

在一些實現方式中，從HMI裝置2001傳輸的控制數據是手勢命令。在這些實現方式中，手勢庫2024可以存在於HMI裝置2001上。在這些實現方式中，微控制器2004可以分析傳感器數據並且基於傳感器數據從手勢庫2024檢索手勢命令。一旦將手勢命令傳輸至電子裝置2020，應用2022執行該命令並且使電子裝置2020執行動作。

圖21是示出了圖20a的可穿戴HMI裝置2001的功能細節的框圖。

在一些實現方式中，HMI裝置2001包括控制處理單元一個或多個CPU(諸如，在圖20中示出的微控制器2002(即，MCU))、MPU 2102、一個或者多個網絡接口或者其它通信接口2104(例如，RFTX)、用戶界面2110、存儲器2106、和用於將這些部件互相連接的一條或者多條通信總線2108。通信總線2108可以包括將系統部件互相連接並且控制在系統部件之間的通信的電路(有時稱作晶片集)。

在一些實現方式中，HMI裝置2001包括一個或者多個慣性傳感器2116，該慣性傳感器2116直接地或者間接地確定用戶的身體部分的取向和移動。在一些實現方式中，位置/運動傳感器316包括但不限於：陀螺儀、加速度計、和GPS裝置。在一些實現方式中，HMI裝置2001還可以包括一個或者多個撓曲傳感器2110，該撓曲傳感器2110確定用戶的身體部分的彎曲。在一些實現方式中，HMI裝置2001還可以包括一個或者多個按鈕傳感器2112，該按鈕傳感器2112檢測按鈕的由用戶發起的按壓。由任何上述傳感器按照任何組合產生的傳感器數據都可以由HMI裝置2001用於追蹤用戶手勢並且基於與追蹤到的用戶手勢對應的手勢命令來控制電子裝置2020。

存儲器2106包括高速隨機存取存儲器(諸如，DRAM、SRAM、DDR RAM、或者其它隨機存取固態存儲器裝置)；並且可選地包括非易失性存儲器(諸如，一個或者多個磁碟存儲裝置、光碟存儲裝置、快閃記憶體存儲器裝置、EPROM、EEPROM、或者其它已知的非易失性固態存儲裝置)。存儲器2016可選地進一步包括與一個或多個CPU 2002遠離地定位的一個或者多個存儲裝置(例如，雲存儲)。存儲器2106，或者可替代地，在存儲器2106內的一個或多個非易失性存儲器裝置包括非暫時性計算機可讀存儲介質。在一些實現方式中，存儲器2106或者存儲器2106的計算機可讀存儲介質存儲以下程序、模塊和數據結構、或者它們的子集或者超集：

作業系統2120，該作業系統2120包括用於處理各種基本系統服務並且用於執行硬體相關任務的過程；

網絡通信模塊2122(或者傳輸模塊)，該網絡通信模塊2122用於經由例如RFTX 2104(有線或者無線)和一種或者多種網絡2010(圖20a)(諸如，網際網路、其它廣域網、區域網、城域網等)將HMI裝置2001連接至電子裝置2020；

採樣模塊2124，該採樣模塊2124用於對來自多個傳感器2216、2110和2112的傳感器數據進行採樣；

判定模塊2126，該判定模塊2126用於判定來自多個傳感器之一的傳感器數據是否滿足傳輸判據；

生成模塊2127，該生成模塊2127用於當在低延遲模式中操作時，基於來自一部分多個傳感器的傳感器數據來生成控制數據；並且當在高精度模式中操作時，基於來自全部多個傳感器的傳感器數據來生成控制數據；以及

選擇模塊2128，該選擇模塊2128用於基於來自多個傳感器的傳感器數據來選擇用於可控裝置的手勢命令。

可以將上文識別的元件中的每一個存儲在HMI裝置2001的一個或者多個先前提到的存儲器裝置中，並且上文識別的元件中的每一個與用於執行上文所述的功能的一組指令對應。不需要將上文識別的模塊或者程序(即，多組指令)實施為單獨的軟體程序、過程、模塊或者數據結構，並且因此，在各種實現方式中，可以對這些模塊的各種子集進行組合或者否則重新布置。在一些實現方式中，存儲器2106可選地存儲上文識別的模塊和數據結構的子集。此外，存儲器2106可選地存儲上文未描述的附加模塊和數據結構。

圖22是示出了可由圖20a的可穿戴HMI裝置2001控制的電子裝置2020的功能細節的框圖。在一些實現方式中，電子裝置2020包括一個或者多個處理單元(CPU)2204、一個或者多個網絡接口或者其它通信接口2204、存儲器2206、和用於將這些部件互相連接的一條或者多條通信總線2208。通信總線2208可以包括將系統部件互相連接並且控制在系統部件之間的通信的電路(有時稱作晶片集)。

在一些可選的實現方式中，電子裝置2020還包括使用一個或者多個輸出裝置來呈現圖形用戶界面(GUI)並且經由一個或者多個輸出裝置接收用戶輸入的用戶界面。在一些可選的實現方式中，電子裝置2020包括用戶界面2210，該用戶界面2210包括零個或者多個顯示裝置2212(例如，屏幕或者監視器)和零個或者多個輸入裝置或者機構2214。該一個或者多個輸出裝置，可選地包括一個或者多個視覺顯示器並且可選地包括一個或者多個揚聲器，使得能夠通過電子裝置2020呈現媒體內容。在一些實現方式中，該一個或者多個輸入裝置包括便於用戶輸入的用戶界面部件(諸如，鍵盤、滑鼠、語音命令輸入單元或者麥克風、觸屏顯示器、觸敏式輸入板、照相機、手勢捕捉相機、和/或其它輸入按鈕或者控制)，並且可選地包括這種輸入裝置中的兩個或者更多個。此外，電子裝置2020可以使用麥克風和語音識別、或者照相機和虹膜/面部識別來補充或者替代物理或者虛擬鍵盤。

存儲器2206包括高速隨機存取存儲器(諸如，DRAM、SRAM、DDR RAM、或者其它隨機存取固態存儲器裝置)；並且可選地包括非易失性存儲器(諸如，一個或者多個磁碟存儲裝置、光碟存儲裝置、快閃記憶體存儲器裝置、EPROM、EEPROM、或者其它已知的非易失性固態存儲裝置)。存儲器2206可選地進一步包括與一個或多個CPU 2002遠離地定位的一個或者多個存儲裝置(例如，雲存儲)。存儲器2206，或者可替代地，在存儲器2206內的一個或多個非易失性存儲器裝置包括非暫時性計算機可讀存儲介質。在一些實現方式中，存儲器2206或者存儲器2206的計算機可讀存儲介質存儲以下程序、模塊和數據結構、或者它們的子集或者超集：

作業系統2220，該作業系統2220包括用於處理各種基本系統服務並且用於執行硬體相關任務的過程；

網絡通信模塊2222，該網絡通信模塊2222用於經由一個或者多個通信網絡接口2204(有線或者無線)和一種或者多種網絡2010(圖20a)(諸如，網際網路、其它廣域網、區域網、城域網等)將電子裝置2020連接至HMI裝置2001；

應用模塊2224，該應用模塊2224用於分析來自HMI裝置2001的傳感器數據(即，控制數據)以確定對應的手勢命令和/或執行手勢命令以使電子裝置2020執行動作；

手勢庫2230，該手勢庫2230用於存儲手勢命令和對應的傳感器數據並且處理對來自應用模塊2224的手勢命令的請求。

可以將上文識別的元件中的每一個存儲在電子裝置2020的一個或者多個先前提到的存儲器裝置中，並且上文識別的元件中的每一個與用於執行上文所述的功能的一組指令對應。不需要將上文識別的模塊或者程序(即，多組指令)實施為單獨的軟體程序、過程、模塊或者數據結構，並且因此，在各種實現方式中，可以對這些模塊的各種子集進行組合或者否則重新布置。在一些實現方式中，存儲器2206可選地存儲上文識別的模塊和數據結構的子集。此外，存儲器2206可選地存儲上文未描述的附加模塊和數據結構。

在一些實現方式中，電子裝置2020的至少一些功能由HMI裝置2001執行，並且這些功能的對應的子模塊可以位於HMI裝置2001內。此外，在一些實現方式中，HMI裝置2001的至少一些功能由電子裝置2020執行，並且這些功能的對應的子模塊可以位於電子裝置2020內。圖20所示的HMI裝置2001和電子裝置2020僅僅是示例性的，並且，在各種實現方式中，用於實現本文描述的功能的模塊的不同配置都是可能的。

要考慮，通過使用本文描述的裝置和技術，用戶可以採用HMI裝置2001的任何控制形式(按鈕、手指、運動、傳感器、開關、微型操縱杆等)來定義數百種自定義手勢並且實現數百種自定義手勢命令，該自定義手勢命令在執行時使電子裝置2020執行動作。除了其它原因之外，這可能是由於所公開的處理技術、冗餘傳感器所允許的準確度和/或所公開的彎曲傳感器所允許的精度。

為了創建自定義手勢，可以將在HMI裝置或者另一種電子裝置上執行的手勢手套控制臺應用放到學習模式中，在學習模式期間，由穿戴手勢手套的用戶/操作者執行自定義手勢的重複試驗。

在使用行業標準模式識別算法的當前最佳情況應用中，需要對相同的手勢模式進行大約一百次試驗，以針對給定的自定義手勢建立良好的統計數據集，以便降低數據方差並且估算適當的判定邊界以便在現場應用中重複使用手勢模式。這些技術仍然處於研發中。

與此相反，對於待通過模式識別算法適當地識別的自定義手勢，手勢手套控制臺應用需要不超過十次的訓練重複。通過使用加權統計措施(包括：來自融入到針對自定義手勢能夠利用更少的訓練集來更好地預測判定邊界的新計算方法中的K近鄰、動態時間規整、支持向量機和非線性相關的部分算法的組合)的算法或者方程式來實現這點。可以將來自這種方法的預測輸出直接用於低延遲應用，或者進一步將其經歷附加的識別層(諸如神經網絡、決策樹、或者用於高精度應用的隱馬爾柯夫)。

一旦將自定義手勢添加至手勢庫，可以從控制臺應用使用手勢庫或者可以將手勢庫上傳至手勢手套MCU以便直接現場使用。

本文描述的每一個方法通常受存儲在計算機可讀存儲介質中並且由一個或者多個伺服器或者客戶端裝置的一個或者多個處理器執行的指令支配。不需要將上文識別的模塊或者程序(即，多組指令)實施為單獨的軟體程序、過程、或者模塊，並且因此，在各種實現方式中，可以對這些模塊的各種子集進行組合或者否則重新布置。

出於解釋的目的，已經參照特定實現方式對上面的說明進行了描述。然而，上述說明性的討論不旨在詳盡地展現所公開的精確形式或者限制所公開的精確形式。鑑於上文的教導，許多修改和變型都是可能的。選擇並且描述實現方式是為了更好地解釋本發明的原理和其實際應用，從而使本領域的技術人員能夠更好地利用本發明和具有各種修改的實現方式，以適應於所預期的特定使用。