計算機設備的磁輸入的制作方法
【專利說明】計算機設備的磁輸入
[0001]本申請是申請日為2011年6月2日、申請?zhí)枮?01110147354.5、發(fā)明名稱為“計算機設備的磁輸入”的專利申請的分案申請。
[0002]相關(guān)申請的交叉引用
本申請涉及與本申請同日提交的題為“CAPACITIVE INPUT FOR COMPUTER PROGRAM”的共同轉(zhuǎn)讓的、共同未決的申請第12/792，567號(代理人案號SCEA09071US00)，其整體內(nèi)容通過引用合并于此。
[0003]本申請涉及與本申請同日提交的題為“INPUT FOR COMPUTER DEVICE USINGPATTERN-BASED COMPUTER VIS1N”的共同轉(zhuǎn)讓的、共同未決的申請第12/792，628號(代理人案號SCEA09073US00)，其整體內(nèi)容通過引用合并于此。
技術(shù)領域
[0004]本發(fā)明的實施例通常涉及計算機娛樂設備，且更具體地，涉及計算機娛樂設備的霍爾效應(Hall Effect)接口。
【背景技術(shù)】
[0005]視頻游戲已變?yōu)榉浅Ａ餍械膴蕵沸问?。典型的視頻游戲利用接口或控制器從用戶接收輸入。常見類型的控制器是使用按鈕或操縱桿來提供輸入的手持控制器。通常被稱為“跳舞毯”的另一類型的控制器與基于跳舞的游戲一起使用。在典型的基于跳舞的游戲中，提示用戶響應于視頻屏幕上顯示的某種視覺指示符在特定的時間按壓跳舞毯上的選定按鈕。在跳舞毯中，控制按鈕典型地被集成到塑料墊中。用戶可以通過在該墊(mat)的相應的區(qū)域上踩踏或跳舞來按壓不同的控制按鈕。
[0006]跳舞毯基本上用作通過腳(與手相對)進行操作的按鈕控制器。然而，跳舞毯不跟蹤用戶的腳的接近(proximi ty )。
[0007]本發(fā)明的實施例出自該背景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明涉及一種用于計算機設備的磁輸入裝置，包括:
霍爾效應材料的網(wǎng)格圖案，其中所述網(wǎng)格圖案包括多個霍爾元件，其中每個霍爾元件選擇性地耦合到霍爾電壓傳感器。
[0009]本發(fā)明還涉及一種用于接收針對具有耦合到處理器的磁輸入裝置的計算機設備的計算機程序的輸入的方法。
【附圖說明】
[0010]通過結(jié)合附圖考慮如下的詳細描述，可以容易地理解本發(fā)明的實施例的示例，其中:
圖1A-1B是圖示霍爾效應的原理的示意圖。
[0011]圖2是霍爾效應測量電路的示例的示意圖。
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的計算機系統(tǒng)的霍爾效應輸入裝置的示例的示意圖。
[0013]圖4是圖示其中磁體佩戴在用戶的腳上的計算機裝置的霍爾效應輸入裝置的示例的三維示意圖。
[0014]圖5是圖示其中磁體佩戴在用戶的手上或者由用戶手持的計算機裝置的可替選的霍爾效應輸入裝置的示例的三維示意圖。
[0015]圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例的計算機系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0016]盡管下面的詳細描述出于說明的目的包含許多具體細節(jié)，但是本領域的普通技術(shù)人員將認識到，針對下面的細節(jié)的許多變化方案和更改方案在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，在不喪失要求保護的本發(fā)明的任何一般性的情況下，并且未對要求保護的本發(fā)明強加限制的情況下闡述了下文描述的本發(fā)明的示例性實施例。
[0017]本發(fā)明的某些實施例可以利用基于被稱為霍爾效應的概念的磁傳感器?？梢詤⒄請D1A和圖1B理解霍爾效應。當承載電流I的導體材料101被放置到磁場B中時，將基于霍爾效應生成垂直于電流I和磁場B 二者的電壓。該電壓被解釋為通過磁場B從導體材料101中的電荷載流子(例如，電子)的偏轉(zhuǎn)得到。電荷載流子的偏轉(zhuǎn)通常處于垂直于磁場和電荷載流子的運動方向二者的方向上。因存在磁場而得到的電壓被稱為霍爾電壓，其通常與磁場強度、電流幅度和被稱為霍爾系數(shù)的傳導(conductive )材料的性質(zhì)成比例?；魻栂禂?shù)被定義為感生電場與電流密度和所施加磁場的積的比。制造導體101的材料的特性的值取決于構(gòu)成電流的電荷載流子的類型、數(shù)量和性質(zhì)。通常，霍爾系數(shù)與導體中的電荷載流子的數(shù)量密度成反比。
[0018]在沒有磁場B的情況下，如圖1A中所示，由于不存在電流I的偏轉(zhuǎn)，因此預期霍爾電壓V將是零。在具有磁場的情況下，電流I偏轉(zhuǎn)并且霍爾電壓V可以被近似為V=CX (IXB)，其中C是系數(shù)，其可以被預先校準。給定已知磁場B和電流I，導體101與磁場B的源的接近可以改變霍爾效應傳感器檢測到的磁場的值，其導致變化的電壓輸出。該電壓改變可以被差分(differentialIy)放大以提供輸出。
[0019]圖2圖示了傳統(tǒng)的霍爾效應傳感器200的示例。霍爾效應傳感器200通常包括通常矩形的霍爾元件201，其由霍爾效應材料制成，該材料例如由大霍爾系數(shù)表征的半導體。來自電流源202的電壓驅(qū)動與輸入電壓Vin成比例的電流I在第一方向上通過霍爾元件201。電流調(diào)節(jié)器204可以用于控制電流I的量。霍爾元件201上的一對電極206被取向為平行于電流方向。電極206連接到由電源電壓Vcc和Vee驅(qū)動的差分放大器208。具有垂直于霍爾元件201的平面的分量的磁場的存在感生了電極206之間的霍爾電壓。差分放大器208放大霍爾電壓以提供取決于磁場強度的輸出電壓V.。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實施例，例如如圖3中所示，霍爾效應可以用作計算機設備的磁輸入裝置300的基礎。裝置300通常包括網(wǎng)格圖案302，其具有多個磁傳感器，這些磁傳感器可以是霍爾元件301。每個霍爾元件301可以如上文參照霍爾元件201描述的那樣進行配置。在圖3中示出的示例中，霍爾元件被布置在行和列的矩形圖案中。然而，本發(fā)明的實施例不限于這樣的布置。
[0021]電流源306可以向每個霍爾元件提供已知電流。例如，如圖3中所示，作為示例，且并非作為限制，電流源306提供與網(wǎng)格圖案302中的霍爾元件301的每個不同的列平行的電流。在該示例中，給定列中的霍爾元件彼此串聯(lián)連接并且這些列并聯(lián)連接。電流調(diào)節(jié)器308可以耦合到電流源306以調(diào)節(jié)通過霍爾元件的電流的值。
[0022]每個霍爾元件301選擇性地耦合到信號傳感器304。例如，如上文圖2中所示，作為示例，且并非作為限制，每個霍爾元件301可以單獨地耦合到差分放大器。如果該配置是成本受限的，則霍爾元件可以可替選地均耦合到開關(guān)310，該開關(guān)可以選擇性地將每個霍爾元件親合到單個放大器312。
[0023]在優(yōu)選實施例中，裝置300可以包括模擬信號處理芯片，該芯片具有耦合到差分放大器312的輸出的輸入。模擬信號處理芯片308可以在差分放大器輸出的測量中提供極高的精度。
[0024]作為基于霍爾效應的傳感器的替選方案的一些實施例，網(wǎng)格圖案302中的磁傳感器可以被實現(xiàn)為磁阻傳感器(MR)、巨磁阻(GMR)傳感器等的陣列。這些磁傳感器的商用示例包括來自 Plymouth, Minnesota 的 Honeywell Aerospace Plymouth 公司的 HMC 系列傳感器。
[0025]計算機處理器314可以例如，通過與信號傳感器304的連接，耦合到網(wǎng)格圖案302中的磁傳感器。作為示例，且并非作為限制，計算機處理器314可以例如通過適當?shù)某绦?16被配置為從信號傳感器304獲得關(guān)于一個或多個霍爾元件301的霍爾效應電壓測量結(jié)果并且分析這些測量結(jié)果以確定磁場源相對于網(wǎng)格圖案302的位置。在一些實施例中，計算機處理器314可以是諸如計算機娛樂裝置的較大的計算機系統(tǒng)的部件。
[0026]作為示例，且并非作為限