人体部分在表面上的滚动动作或滑动动作的检测

摘要

本发明涉及人体部分在表面上的滚动动作或滑动动作的检测。光学扫描仪在光学表面的第一区域中扫描诸如手指的身体部分的印迹的第一部分。光学扫描仪检测身体部分向光学表面的第二区域的动作。这可以通过多种方式完成。一种方式是使得光学扫描仪检测身体部分的滑动动作，以判断印迹的第一部分的大部分是否在第二区域中。另一种方式是使得光学扫描仪基于印迹从第一区域到第二区域的连续性来判断印迹的滚动动作。公开了通过使用具有多个特性部的套筒来检测身体部分的滚动动作的类似的系统和方法。

权利要求

1.一种检测人体部分在表面上的滚动动作或滑动动作的方法，包括：

a.在光学表面的第一区域中扫描身体部分的印迹的第一部分；

b.基于在所述光学表面的第二区域中扫描所述身体部分的所述印迹的第一部分或者基于在所述光学表面的第二区域中扫描所述身体部分的所述印迹的第二部分，来检测所述身体部分向所述光学表面的第二区域的动作是连续滚动动作还是连续滑动动作，其中，如果在所述第一区域与所述第二区域之间存在所述印迹的连续性，那么检测到所述身体部分在所述光学表面上的连续滚动动作，如果存在所述第一区域与所述第二区域之间的所述印迹的一致性，那么检测到所述身体部分在所述光学表面上的连续滑动动作；以及c.产生以下一者或多者：(i)当所检测到的动作是连续滚动动作时的连续滚动动作事件；以及(ii)当所检测到的动作是连续滑动动作时的连续滑动动作事件。

2.根据权利要求1所述的方法，其具有以下一个或多个特征：

所述身体部分是手指并且所述连续滚动动作是以下一种：从手指的底部向手指的顶端滚动、从手指的顶端向手指的底部滚动、从手指的底部向手指的侧面滚动以及从手指的侧面向手指的底部滚动，所述身体部分是以下之一：单独的手指、多个手指、拇指、手掌、脚趾，所述光学表面是以下至少一者：触摸屏、计算机屏幕、鼠标垫、鼠标上的表面、操纵杆上的表面、游戏控制器上的表面、按钮上的表面。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，检测到的滚动动作或者滑动动作产生以下至少一者：沿着检测到的滚动动作或者滑动动作的方向卷动、产生工具提示、选择文本、提供菜单、移动光标、从大写转换到小写、从小写转换到大写、提供帮助文本。

4.一种检测人体部分在表面上的滚动动作或滑动动作的系统，包括：

a.光学扫描仪，其包括

用于在光学表面的第一区域中扫描身体部分的印迹的第一部分的装置，

用于基于在所述光学表面的第二区域中扫描所述身体部分的所述印迹的第一部分或者基于在所述光学表面的第二区域中扫描所述身体部分的所述印迹的第二部分，来检测所述身体部分向所述光学表面的第二区域的动作是连续滚动动作还是连续滑动动作的装置，其中，如果在所述第一区域与所述第二区域之间存在所述印迹的连续性，那么检测到所述身体部分在所述光学表面上的连续滚动动作，如果存在所述第一区域与所述第二区域之间的所述印迹的一致性，那么检测到所述身体部分在所述光学表面上的连续滑动动作；以及用于产生以下一者或多者的装置：(i)当所检测到的动作是连续滚动动作时的连续滚动动作事件；以及(ii)当所检测到的动作是连续滑动动作时的连续滑动动作事件。

5.根据权利要求4所述的系统，其具有以下一个或多个特征：

所述身体部分是手指并且所述连续滚动动作是以下一种：从手指的底部向手指的顶端滚动、从手指的顶端向手指的底部滚动、从手指的底部向手指的侧面滚动以及从手指的侧面向手指的底部滚动，所述身体部分是以下之一：单独的手指、多个手指、拇指、手掌、脚趾，所述光学表面是以下至少一者：触摸屏、计算机屏幕、鼠标垫、鼠标上的表面、操纵杆上的表面、游戏控制器上的表面、按钮上的表面。

6.根据权利要求4所述的系统，其中，检测到的滚动动作或者滑动动作产生以下至少一者：沿着检测到的滚动动作或者滑动动作的方向卷动、产生工具提示、选择文本、提供菜单、移动光标、从大写转换到小写、从小写转换到大写、提供帮助文本。

说明书

人体部分在表面上的滚动动作或滑动动作的检测

技术领域

[0001] 这里的系统和方法涉及人体部分在表面上的滚动动作或滑动动作的检测，并且更具体地，涉及基于身体部分的印迹或身体部分上的套筒的多个特性部(property)来检测滚动动作或滑动动作。

背景技术

[0002] 随着小移动通信装置中的功能增加，对于这些移动通信装置的用户界面的更高的功能性的要求也增加了。这些小移动通信装置的用户希望与在非移动装置(诸如他们的个人计算机)中提供的功能性相同的功能性。然而，利用在移动通信装置中普遍的更小的屏幕，变得非常难以提供类似的功能性。

[0003] 一些系统已经尝试解决这些问题。例如，US专利公开No.2008/0158170公开了一种系统，其能够基于人利用他们的指甲接触/点击屏幕上的区域与利用他们的皮肤点击该区域不同地提供多个事件。系统可以检测皮肤对于指甲的特性的不同特性。这种系统也公开了使用套筒(sleeve)以使得系统在使用套筒触摸屏幕的区域时可以区分套筒与人的皮肤，以产生多个事件。

[0004] 这种系统的问题是它不能使用身体部分的印迹(诸如指纹)或者套筒中的不同特性部来检测身体部分(例如手指)的滚动动作。能够检测身体部分(诸如手指)的滚动动作允许产生不同类型的事件以提供用户对于这些移动通信装置要求的一些更高的功能性。

发明内容

[0005] 本申请公开的系统和方法涉及解决现有技术的这些和其他的问题以及缺点。光学扫描仪在光学表面的第一区域中扫描身体部分(诸如手指)的印迹的第一部分。光学扫描仪检测身体部分向光学表面的第二区域的动作。这可以通过多种方式完成。一种方式是使得光学扫描仪检测身体部分的滑动动作，以判断印迹的第一部分的大部分是否在第二区域中。另一种方式是使得光学扫描仪基于印迹从第一区域到第二区域的连续性来判断印迹的滚动动作。公开了通过使用具有多个特性部的套筒来检测身体部分的滚动动作的类似的系统和方法。

附图说明

[0006] 通过结合附图考虑对该系统和方法的示意性实施例的以下描述，上述系统和方法的这些和其他的特征和优点将会变得更加清楚，其中：

[0007] 图1A是用于扫描身体部分的印迹以检测身体部分的滚动动作或滑动动作的第一示意性系统的框图。

[0008] 图1B是用于扫描具有多个特性部的套筒的特性部以检测套筒的滚动动作的第二示意性系统的框图。

[0009] 图2A是从用于检测光学表面上的身体部分的滚动动作的光学表面下方向上观看的仰视图。

[0010] 图2B是从用于检测光学表面上的身体部分的滚动动作的光学表面下方向上观看的仰视图。

[0011] 图3是从用于检测光学表面上的身体部分的滑动动作的光学表面下方向上观看的仰视图。

[0012] 图4A是观看检测具有多个特性部的套筒的滚动运动的表面的俯视图。

[0013] 图4B是具有多个特性部的示例套筒的剪切部的仰视图。

[0014] 图5A是从用于检测具有多个特性部的套筒的滚动动作的表面下方向上观察的仰视图。

[0015] 图5B是从用于检测具有多个特性部的套筒的滚动动作的表面下方向上观察的仰视图。

[0016] 图6A是在检测到滚动或滑动动作时表面或光学表面的示例性俯视图，其示出了由应用层所使用的事件的产生。

[0017] 图6B是在检测到滚动或滑动动作时表面或光学表面的示例性俯视图，其示出了由应用层所使用的事件的产生。

[0018] 图7是用于扫描身体部分的印迹以检测身体部分在光学表面上的滑动或滚动动作的方法的流程图。

[0019] 图8是用于检测具有多个特性部的套筒在表面上的滚动动作的方法的流程图。

具体实施方式

[0020] 图1A是用于扫描身体部分130的印迹以检测身体部分130的滚动动作或滑动动作的第一示意性系统100的框图。第一示意性系统100包括光学表面110、光学扫描仪120和应用层180。光学表面110可以是光学扫描仪120进行扫描时可以穿过的任何类型的表面。例如，光学表面110可以由玻璃、塑料或者允许光学扫描仪120扫描身体部分130的印迹的任何材料制成。光学表面110可以是允许光学扫描仪120扫描穿过所显示的对象/图标的光学表面110，其中对象/图标是呈现给用户的。光学表面110例如可以是触摸屏、计算机屏幕、鼠标垫、鼠标上的表面、操纵杆上的表面、游戏控制器上的表面、按钮上的表面、液晶显示器(LCD)等。光学表面110可以是光学扫描仪120的一部分。如图1A所示的身体部分130是手指；然而，身体部分130可以是诸如拇指、手掌、脚趾等的任何身体部分130。

[0021] 光学扫描仪120可以是可以检测光学表面110的区域上或光学表面110的区域附近的身体部分130的部分印迹的任何扫描仪。光学扫描仪120可以使用不同的波长和/或波长的组合(诸如可见光频率、紫外光频率、红外光频率等)扫描印迹的一部分。光学扫描仪120可以以不由所显示的对象/图标阻挡的不同光频率进行扫描。光学扫描仪120可以以不同波长进行扫描，以允许通过光学表面110显示对象/图标和/或显示嵌入光学表面110中的对象/图标。光学扫描仪120可以包括处理器、存储器、数字信号处理器等。第一示意性系统100可以实施在各种装置中，诸如电话、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、游戏系统或主机、个人计算机(PC)、膝上型计算机、便携式游戏装置、鼠标、操纵杆和音乐系统等。

[0022] 应用层180可以是可以检测由光学扫描仪120或特性部检测器170(见图1B)产生/注册的事件的任何软件应用。例如，应用层180可以是字处理应用、游戏应用、电子数据表、电话应用和日历应用等。

[0023] 图1B是用于扫描具有多个特性部的套筒150的特性部以检测套筒150的滚动动作的第二示意性系统140的框图。第二示意性系统140包括表面160、特性部探测器170和应用层180。表面160可以是能够对套筒150的现有技术中公知的不同特性部进行检测的任何类型的表面，诸如检测电容、电阻和颜色等的表面。不同特性部可以是不同电容部、不同电感部、不同电阻部、不同阻抗部和不同颜色部等。不同的特性部可以是上述特性部的不同组合。表面160例如可以是光学表面110、触摸屏、计算机屏幕、鼠标垫、鼠标上的表面、操纵杆上的表面、游戏控制器上的表面、按钮上的表面等。

[0024] 特性部探测器170可以是能够判断套筒150的不同特性部的任何探测器。例如，特性部探测器170可以是光学扫描仪120。特性部探测器170可以扫描套筒150，以检测不同波长和/或波长的组合(诸如可见光频率、紫外光频率、红外光频率等)。特性部探测器170可以判断套筒150中的不同特性部，诸如不同电容部、不同电感部、不同电阻部和不同阻抗部等。光学扫描仪120可以包括处理器、存储器和数字信号处理器等。第二示例性系统140可以实施在各种装置中，诸如电话、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、游戏系统或主机、个人计算机(PC)、膝上型计算机、便携式游戏装置、鼠标和操纵杆等。

[0025] 图2A-2B是从用于检测身体部分130(例如，手指)在光学表面110上的滚动动作的光学表面110下方向上观看的仰视图。图2A-2B示出了在光学扫描仪120扫描身体部分130时将由光学扫描仪120看到的视图。在该示例中，手指是身体部分130；然而，也可以使用其他身体部分130。在图2A-2B中，数字1-8和11-18表示用于识别光学表面110中的区域的栅格。栅格只是识别光学表面110中的区域的方式的一个示例。在该示例中，第一指纹部分210在区域200(由3-5/12-14处的栅格表示)中。区域200中的第一指纹部分210是在该示例中人首先接触光学表面110的位置。第一指纹部分210含有手指中的、构成人的指纹的独特的可识别的脊。在该示例中，指纹具有处于栅格区域4-5/13-14中的椭圆形区域230。

[0026] 相同指纹211的第二部分示出在图2B中栅格坐标4-6/12-14处(第二区域201)。随着手指滚动，栅格区域3-4/12-14中的印迹部分对于光学扫描仪120不再可见，同时指纹的区域4-5/12-14中的部分(见图2A)在图2B中仍然对于光学扫描仪120可见。在图2B中，指纹的第二部分(例如，现在包括指纹的一侧)现在对于光学扫描仪120可见。指纹211的第二部分包括指纹的最初在指纹210的第一部分中的部分(在图1中的区域4-5/12-14中)以及在区域5-6/12-14中的新的部分。

[0027] 注意，图2A中的椭圆形区域230仍然在图2B中的相同区域(4-5/13-14)中。随着手指如图2A-2B所示滚动，指纹的脊以连续的方式呈现给光学扫描仪120。随着手指滚动，指纹的相同的脊的新的部分在光学表面110的区域5-6/12-14中出现在光学扫描仪120的视野中。这允许光学扫描仪120检测在光学表面110之上或者在光学表面110上方的手指的滚动动作。

[0028] 虽然典型的指纹中的一些脊停止在点上，但是大部分脊是足够连续的，以使得光学扫描仪120能够检测在光学表面110之上或者在光学表面110上方的手指的滚动动作。因为指纹的连续性，所以光学扫描仪120可以检测滚动动作而不需要必须预先扫描指纹。
光学扫描仪120可以检测印迹的下述部分：该部分可以部分地与光学表面相接触并且部分地位于光学表面110上方。

[0029] 在该示例中，为了检测手指在光学表面110上的滚动动作，随着手指接触或接近区域200中的光学表面110，光学表面120扫描指纹210的第一部分。光学扫描仪120通过扫描第二区域201中的指纹来检测手指向第二区域201的连续滚动动作。光学扫描仪120通过以连续的方式扫描指纹的脊并且判断脊继续了滚动动作，来检测连续滚动动作。光学扫描仪120可以使用相同的处理同时检测多个指纹的滚动。

[0030] 光学扫描仪120可以以不同的方式来扫描(多个)身体部分130的印迹部分。例如，光学扫描仪120可以连续地扫描光学表面110上的区域、可以扫描光学表面110的具体区域、可以以不同的时间间隔进行扫描、可以在滚动动作或滑动动作期间连续地进行扫描等。光学扫描仪120可以包括扫描光学表面110的多个独立区域的多个光学扫描仪120。

[0031] 图2A-2B中示出的示例示出了从左侧到右侧的滚动动作(从底部观察)。该系统可以检测其他类型的滚动动作，诸如：从手指的底部向手指的顶端的滚动、从手指的顶端向手指的底部的滚动、从手指的底部向手指的侧面的滚动以及从手指的侧面(左侧或右侧)向手指的底部的滚动等。系统可以检测其他身体部分130(诸如脚趾、拇指、手掌等)的相似类型的滚动动作。

[0032] 图3是从用于检测身体部分130在光学表面110上的滑动动作的光学表面110下方向上观看的仰视图。图3是在人将身体部分130滑动通过光学表面110或者在光学表面110上方滑动时由光学扫描仪120看到的视图。在该示例中，身体部分130是手指。人最初如图2A所示地使得手指接触光学表面110的区域200。然而，在该示例中，人使得他们的手指滑动到区域300，而不是使他们的手指滚动。

[0033] 光学扫描仪120扫描在光学表面110的第一区域200中的指纹210的第一部分。光学扫描仪120检测手指向光学表面110的区域300的滑动动作。通过将区域200中的所扫描的第一指纹部分210与区域300中的所扫描的第一指纹部分比较来判断它们是否一致(即，大致相同)，光学扫描仪120检测手指向区域300的滑动动作。因为区域200和300中的指纹210相同，光学扫描仪120可以判断人在滑动它们的手指。在对区域200和区域
300中的印迹部分进行比较时，光学扫描仪120不需要精确匹配。光学扫描仪120可以基于指纹中的具体点的匹配百分比和不同阈值等来判断匹配的一致性。

[0034] 图4A是俯视用于检测套筒150的滚动运动的表面160的俯视图。套筒150含有多个特性部。套筒150示出在身体部分130上。在该示例中，身体部分130是手指。具有套筒150的手指可以被放置为与表面160相接触或者在表面160附近，使得特性部探测器170可以检测套筒150中的不同特性部。

[0035] 图4B是示例性套筒150的剪切部的仰视图。图4B是穿戴在手指上的套筒150的剪切图。该视图是从下方朝向戴有套筒150的手指的底部仰视的视图。在该示例中，套筒150具有含有不同特性部411-414的四个区域。特性部414覆盖手指的尖端。特性部412覆盖手指的底部(无指甲那一侧)。特性部413覆盖手指的左侧(从底部观察)。特性部
411覆盖手指的右侧(从底部观察)。

[0036] 在图4B中，特性部411-414示出为方形图案。可以以各种方式(诸如圆形形状、符合手指的形状、三角形形状或者这些形状的各种组合等)来组织特性部。在套筒150的区域中可以存在更多或更少的特性部411-414。特性部411-414可以更靠近到一起或者更加分离开。特性部411-414可以是不同的特性部，诸如：电容特性部、电感特性部、阻抗特性部、电阻特性部、颜色部或其组合等。

[0037] 图5A是从用于检测套筒150的滚动动作的表面160下方向上观察的仰视图。套筒150包括多个不同特性部411-414。图5A是在特性部检测器170检测套筒150中的不同特性部时由特性部探测部170看到的视图。在图5A-5B中，数字1-8和11-18表示用来识别表面160中的区域的栅格。在该示例中，套筒150的特性部412在表面160的区域500中。

[0038] 图5B是从用于检测套筒150的滚动动作的表面160下方向上观察的仰视图。图5B是在特性部检测器170检测套筒150中的不同特性部时，将会由特性部检测器170观察到的视图。随着在他们的手指上戴有套筒150的人(沿着从底部观看的向右方向)滚动他们的手指，特性部412现在仅部分地暴露到区域4-5/12-14中的特性部探测器170。特性部
413现在暴露到区域5-6/12-14中的特性部探测器170。特性部412和413现在都处于区域501中。

[0039] 特性部探测器170识别表面110的区域500中的套筒150的特性部412。特性部探测器170通过识别区域501中的特性部413来探测套筒150向区域501的滚动动作。基于特性部412和特性部413的连续性来检测套筒150从区域500到501的滚动动作。可以通过特性部检测器170来以不同的方式检测特性部的连续性。例如，特性部探测器170可以被编程为知道在套筒150上特性部413与特性部412相邻。特性部探测器170可以探测存在特性部的连续性的第二种方式是知道相邻特性部之间的差异。

[0040] 图6A-6B是在检测到滚动或滑动动作时表面160或光学表面110的示例性俯视图，其示出了由应用层180所使用的事件的产生。图6A-6B示出了使用滚动条(600，610)的示例应用层180。应用层180具有竖直滚动条600和水平滚动条610。

[0041] 在通过光学扫描仪120或特性部检测器170扫描/识别身体部分130(或者戴有套筒150的身体部分130)的滚动或滑动动作时，产生可以由应用层180使用的事件(或多个事件)。在该示例中，存在可以产生的四种事件：向上卷动、向下卷动、向左卷动和向右卷动。

[0042] 图6B示出了身体部分130从右向左的滚动或滑动动作。在检测到身体部分130从右向左的滚动或滑动动作时，基于所产生的向左卷动事件来使得水平滚动条610从右向左移动。在该示例中，上述事件可以是一系列事件，以允许水平滚动条以与身体部分130相似的速度从右向左移动。基于身体部分130向上或向下的滚动或滑动，也可以使用类似的事件来使得竖直滚动条600向上和向下移动。如果身体部分130以倾斜方式移动，可以产生事件以同时移动水平滚动条600和水平滚动条610。除了卷动事件之外，可以基于检测到的滚动或滑动动作来产生其他类型的事件，诸如产生工具提示、选择文本、提供菜单、移动光标、从小写转换到大写、提供帮助文本等。

[0043] 图7是用于扫描身体部分130的印迹以检测身体部分130在光学表面110上的滑动或滚动的方法的流程图。示意性地，光学扫描仪120、特性部探测器170和应用层180包括通过执行存储在存储介质(诸如存储器或盘)中的程序而执行图7-8的方法的、由所存储的程序控制的实体(诸如计算机或处理器)。

[0044] 光学扫描仪120在光学表面110的第一区域中对身体部分130的印迹的第一部分进行扫描(700)。如果在步骤700中没有扫描到印迹的第一部分，那么处理重复步骤700。如果在步骤700中扫描到印迹的第一部分，那么光学扫描仪120得到印迹的第一部分(702)。光学扫描仪120得到光学表面110的、身体部分130的印迹的第一部分所在的第一区域(704)。

[0045] 光学扫描仪120判断它是否能够在步骤706中检测到身体部分130向光学表面110的第二区域的动作。如果光学扫描仪120不能在步骤706中判断身体部分130在光学表面110的第二区域中，那么光学扫描仪120重复步骤706。如果在步骤706中超出超时时间并且在第二区域中没有检测到身体部分130，那么处理返回到步骤700。否则，如果在步骤706中在光学表面110的第二区域中检测到身体部分130，那么光学扫描仪120在光学表面110的第二区域中对身体部分130进行扫描(708)。

[0046] 光学扫描仪120在步骤710中判断之前在光学表面110的第一区域中的印迹的相同部分现在是否在光学表面110的第二区域中。如果之前在光学表面110的第一区域中的印迹的相同部分现在在光学表面110的第二区域中，那么产生可以由应用层180使用的、用于滑动动作的事件(716)。如果在步骤710中之前在第一区域中的印迹的相同部分现在不在第二区域中，那么处理进行到步骤712。光学扫描仪120在步骤712中判断在光学表面110中是否存在从第一区域到第二区域的印迹的连续性。如果在步骤712中判断在光学表面110中存在从第一区域到第二区域的印迹的连续性，那么产生用于滚动动作的事件(714)并且处理进行到步骤700。否则，如果在步骤712中判断在光学表面110中不存在从第一区域到第二区域的印迹的连续性，那么处理进行到步骤700。

[0047] 图8是用于检测具有多个特性部的套筒150在表面160上的滚动动作的方法的流程图。当特性部探测器170在步骤800中判断是否在表面160的第一区域中识别到套筒150时，处理开始。如果特性部探测器170在步骤800中没有在表面160的第一区域中识别到套筒150，那么重复步骤800。否则，如果特性部探测器170在步骤800中通过识别套筒150的第一特性部411-414而在表面160的第一区域中探测到套筒150时，那么处理进行到步骤802。

[0048] 特性部探测器170在表面160的第一区域中得到套筒150的(一个或多个)第一特性部411-414(802)。特性部检测器170得到套筒150所在的第一区域(804)。特性部探测器170在步骤806中探测是否存在套筒150向表面160的第二区域的滚动动作。如果特性部探测器170在步骤806中没有探测到套筒150向表面160的第二区域的滚动动作，那么处理保持在步骤806。如果特性部探测器170在步骤806中没有探测到套筒150向表面160的第二区域的滚动动作并且已经超时，那么处理进行到步骤800。

[0049] 否则，如果特性部探测器170在步骤806中探测到套筒150向表面160的第二区域的滚动动作，那么特性部探测器170在步骤808中探测滚动动作是否基于套筒150从表面160的第一区域向第二区域的连续性。如果在步骤808中不存在从第一区域向第二区域的、从第一特性部到第二特性部的连续性，那么处理进行到步骤800。否则，如果在步骤808中存在从第一区域向第二区域的、从第一特性部到第二特性部的连续性，那么产生用于套筒150的滚动动作的事件(810)。之后可以通过应用层180来使用事件以执行功能。处理之后进行到步骤800。

[0050] 术语“至少一个”、“一个或多个”以及“和/或”是开放式的表述，并且在操作中是连词和转折词。例如，表达“A、B和C中的至少一者”、“A、B或C中的至少一者”、“A、B和C中的一者或多者”、“A、B或C中的一者或多者”以及“A、B和/或C”中的每个意味着只有A、只有B、只有C、A和B共同、A和C共同、B和C共同或者A、B和C共同。

[0051] 没有限定个数的实体指的是一个或多个实体。因此，术语“一个或多个”以及“至少一个”在这里可以相互交换地使用。也注意，术语“包括”、“包含”以及“具有”可以相互交换地使用。

[0052] 当然，对于上述示意性实施例的各种改变和修改对于本领域的技术人员也是很明显的。可以在不超出系统和方法的精神和范围的情况下以及在不使其伴随的优点消失的情况下，作出这些改变和修改。上述描述和附图教导了本发明的最佳实施例。以下的权利要求指出了本发明的范围。注意，最佳实施例的一些方面可能不落在本发明的、由权利要求指定的范围内。本领域的技术人员将会明白，可以以各种方式结合上述特征，以形成本发明的多个变化。因此，本发明不限于上述具体实施例，并且仅局限于以下权利要求和它们的等价物。