CN102270040B - 计算机设备的磁输入 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计算机设备的磁输入。公开了用于计算机设备的磁输入装置和方法。磁传感器的网格图案可以包括多个霍尔元件。每个霍尔元件被选择性地耦合到霍尔电压传感器。磁场源可以被放置为接近网格图案并且可以通过霍尔电压传感器收集关于一个或多个区域的一个或多个霍尔电压测量结果。可以分析这些测量结果以确定磁场源相对于网格图案的位置。可以基于所确定的磁场源的位置将输入提供给计算机程序。

Description

计算机设备的磁输入

相关申请的交叉引用

本申请涉及与本申请同日提交的题为“CAPACITIVE INPUT FOR COMPUTER PROGRAM”的共同转让的、共同未决的申请第12/792,567号（代理人案号SCEA09071US00），其整体内容通过引用合并于此。

本申请涉及与本申请同日提交的题为“INPUT FOR COMPUTER DEVICE USING PATTERN-BASED COMPUTER VISION”的共同转让的、共同未决的申请第12/792,628号（代理人案号SCEA09073US00），其整体内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明的实施例通常涉及计算机娱乐设备，且更具体地，涉及计算机娱乐设备的霍尔效应（Hall Effect）接口。

背景技术

视频游戏已变为非常流行的娱乐形式。典型的视频游戏利用接口或控制器从用户接收输入。常见类型的控制器是使用按钮或操纵杆来提供输入的手持控制器。通常被称为“跳舞毯”的另一类型的控制器与基于跳舞的游戏一起使用。在典型的基于跳舞的游戏中，提示用户响应于视频屏幕上显示的某种视觉指示符在特定的时间按压跳舞毯上的选定按钮。在跳舞毯中，控制按钮典型地被集成到塑料垫中。用户可以通过在该垫（mat）的相应的区域上踩踏或跳舞来按压不同的控制按钮。

跳舞毯基本上用作通过脚（与手相对）进行操作的按钮控制器。然而，跳舞毯不跟踪用户的脚的接近（proximity）。

本发明的实施例出自该背景。

发明内容

本发明涉及一种用于计算机设备的磁输入装置，包括：

霍尔效应材料的网格图案，其中所述网格图案包括多个霍尔元件，其中每个霍尔元件选择性地耦合到霍尔电压传感器。

本发明还涉及一种用于接收针对具有耦合到处理器的磁输入装置的计算机设备的计算机程序的输入的方法。

附图说明

通过结合附图考虑如下的详细描述，可以容易地理解本发明的实施例的示例，其中：

图1A-1B是图示霍尔效应的原理的示意图。

图2是霍尔效应测量电路的示例的示意图。

图3是根据本发明的实施例的计算机系统的霍尔效应输入装置的示例的示意图。

图4是图示其中磁体佩戴在用户的脚上的计算机装置的霍尔效应输入装置的示例的三维示意图。

图5是图示其中磁体佩戴在用户的手上或者由用户手持的计算机装置的可替选的霍尔效应输入装置的示例的三维示意图。

图6是根据本发明的实施例的计算机系统的框图。

具体实施方式

尽管下面的详细描述出于说明的目的包含许多具体细节，但是本领域的普通技术人员将认识到，针对下面的细节的许多变化方案和更改方案在本发明的范围内。因此，在不丧失要求保护的本发明的任何一般性的情况下，并且未对要求保护的本发明强加限制的情况下阐述了下文描述的本发明的示例性实施例。

本发明的某些实施例可以利用基于被称为霍尔效应的概念的磁传感器。可以参照图1A和图1B理解霍尔效应。当承载电流I的导体材料101被放置到磁场B中时，将基于霍尔效应生成垂直于电流I和磁场B二者的电压。该电压被解释为通过磁场B从导体材料101中的电荷载流子（例如，电子）的偏转得到。电荷载流子的偏转通常处于垂直于磁场和电荷载流子的运动方向二者的方向上。因存在磁场而得到的电压被称为霍尔电压，其通常与磁场强度、电流幅度和被称为霍尔系数的传导（conductive）材料的性质成比例。霍尔系数被定义为感生电场与电流密度和所施加磁场的积的比。制造导体101的材料的特性的值取决于构成电流的电荷载流子的类型、数量和性质。通常，霍尔系数与导体中的电荷载流子的数量密度成反比。

在没有磁场B的情况下，如图1A中所示，由于不存在电流I的偏转，因此预期霍尔电压V将是零。在具有磁场的情况下，电流I偏转并且霍尔电压V可以被近似为V=C×(I×B)，其中C是系数，其可以被预先校准。给定已知磁场B和电流I，导体101与磁场B的源的接近可以改变霍尔效应传感器检测到的磁场的值，其导致变化的电压输出。该电压改变可以被差分（differentially）放大以提供输出。

图2图示了传统的霍尔效应传感器200的示例。霍尔效应传感器200通常包括通常矩形的霍尔元件201，其由霍尔效应材料制成，该材料例如由大霍尔系数表征的半导体。来自电流源202的电压驱动与输入电压V_IN成比例的电流I在第一方向上通过霍尔元件201。电流调节器204可以用于控制电流I的量。霍尔元件201上的一对电极206被取向为平行于电流方向。电极206连接到由电源电压V_CC和V_EE驱动的差分放大器208。具有垂直于霍尔元件201的平面的分量的磁场的存在感生了电极206之间的霍尔电压。差分放大器208放大霍尔电压以提供取决于磁场强度的输出电压V_OUT。

根据本发明的实施例，例如如图3中所示，霍尔效应可以用作计算机设备的磁输入装置300的基础。装置300通常包括网格图案302，其具有多个磁传感器，这些磁传感器可以是霍尔元件301。每个霍尔元件301可以如上文参照霍尔元件201描述的那样进行配置。在图3中示出的示例中，霍尔元件被布置在行和列的矩形图案中。然而，本发明的实施例不限于这样的布置。

电流源306可以向每个霍尔元件提供已知电流。例如，如图3中所示，作为示例，且并非作为限制，电流源306提供与网格图案302中的霍尔元件301的每个不同的列平行的电流。在该示例中，给定列中的霍尔元件彼此串联连接并且这些列并联连接。电流调节器308可以耦合到电流源306以调节通过霍尔元件的电流的值。

每个霍尔元件301选择性地耦合到信号传感器304。例如，如上文图2中所示，作为示例，且并非作为限制，每个霍尔元件301可以单独地耦合到差分放大器。如果该配置是成本受限的，则霍尔元件可以可替选地均耦合到开关310，该开关可以选择性地将每个霍尔元件耦合到单个放大器312。

在优选实施例中，装置300可以包括模拟信号处理芯片，该芯片具有耦合到差分放大器312的输出的输入。模拟信号处理芯片308可以在差分放大器输出的测量中提供极高的精度。

作为基于霍尔效应的传感器的替选方案的一些实施例，网格图案302中的磁传感器可以被实现为磁阻传感器（MR）、巨磁阻（GMR）传感器等的阵列。这些磁传感器的商用示例包括来自Plymouth, Minnesota的Honeywell Aerospace Plymouth公司的HMC系列传感器。

计算机处理器314可以例如，通过与信号传感器304的连接，耦合到网格图案302中的磁传感器。作为示例，且并非作为限制，计算机处理器314可以例如通过适当的程序316被配置为从信号传感器304获得关于一个或多个霍尔元件301的霍尔效应电压测量结果并且分析这些测量结果以确定磁场源相对于网格图案302的位置。在一些实施例中，计算机处理器314可以是诸如计算机娱乐装置的较大的计算机系统的部件。

作为示例，且并非作为限制，磁场源可以是一个或多个磁体（图3中未示出）。优选地，磁体具有足以改变相应的信号传感器304在一个霍尔元件处测量的霍尔电压信号的强度。霍尔电压信号的改变程度可以随着磁体接近相应的一个区域的程度而变化。

通常，给定霍尔元件301处的磁场的强度将随着离开霍尔元件的距离的增加而下降。作为示例，且并非作为限制，可以通过将已知磁体放置在相对于霍尔元件的一个或多个已知位置处并且测量得到的霍尔电压，来校准程序316。程序316可以考虑场强相对距离的经校准的变化以在运行时确定磁体离开一个或多个霍尔元件301的距离。

作为示例，且并非作为限制，程序316可以被配置为确定从三个或更多个霍尔元件301到磁场源的距离。这些距离可以用于定义三个或更多个相应的球体，其中每个球体以相应的区域的中心为中心。程序301从而可以根据三个或更多个球体的交集（intersection）确定磁场源的位置。

注意，三个球体的交集可能是网格图案302的相反侧上的两个不同的点。然而，常常可以消除这两个点中的一个。例如，如果网格图案302被放置在地板上，则两个点可能包括网格图案上方的一个点和网格图案下方的一个点。在该情况中，可能合理的是，消除位于网格图案下方的点并且将位于网格图案上方的点用作磁场源的位置。

关于图3中示出的装置的许多变化方案在本发明的实施例的范围内。例如，网格图案可以形成在任何适当的表面上。作为示例，且并非作为限制，网格图案可以形成在由诸如聚合物，橡胶，布，网或者具有聚合物、橡胶、布或网的层的复合材料的柔性材料制成的垫上。

根据本发明的实施例，图3中示出的类型的装置可以被配置为感测用户的脚的运动。网格图案可以包括由霍尔效应材料制成的多个区域，其用作霍尔效应传感器。已知电流可以通过每个区域。每个区域可以选择性地耦合到霍尔电压检测器。为了感测用户的脚的运动，用户可以在每只脚上佩戴磁体。可以根据关于一个或多个传导区域的霍尔电压信号来确定用户的脚与垫的接近以及脚相对于垫的相对位置。在一些实施例中，不同脚上的磁体可以具有相反的磁极。这可以使得系统更容易地迅速区分用户的左脚和右脚的运动。

作为示例，且并非作为限制，根据图4中所示的本发明的可替选的实施例，计算机装置（例如，计算机娱乐设备）的磁输入装置400可以包括被配置为佩戴在用户U的脚F上的一个或多个磁体402以及具有可以如上文参照图3所述的那样进行配置的霍尔效应材料的网格图案406的垫404。特别地，垫404可以包括夹在第一和第二电绝缘层408、410之间的网格图案406。网格图案406可以包括多个霍尔效应材料区域412。每个区域412可以具有通常矩形或正方形的形状，其边为数厘米。

霍尔效应区域412或者其他磁传感器可以例如以上文参照图3描述的方式电耦合到电流源414以及相应的信号传感器416。信号传感器416可以包括多个传感器，其中每个传感器耦合到不同的霍尔效应区域412或者其他磁传感器。每个单独的霍尔电压传感器可以如上文参照图2所述的那样进行配置。可替选地，信号传感器416可以包括单个霍尔电压传感器，其通过开关选择性地耦合到每个不同的区域412。

作为佩戴在用户的脚上的磁体402的接近的结果，信号传感器416可以响应于每个霍尔效应区域412处的霍尔电压的改变。可替选地，信号传感器可以响应于磁阻或巨磁阻材料区域处的磁阻或巨磁阻的改变。因此因磁体402的接近导致的来自网格图案406的信号可以用作针对处理器418的输入，该处理器418运行适当的代码420并且耦合到信号传感器416。

如上文提到的，佩戴在不同的脚上的磁体402可以具有相反的极性，从而处理器418和代码420可以更容易地区分由不同脚上的磁体引起的信号。如果磁体具有不同的极性，则给定区域412处的霍尔电压将根据哪个磁体最接近而具有不同的极性。

处理器418可以例如通过适当的数据获取电路或者模拟信号处理电路耦合到信号传感器416。处理器418可以例如通过代码420的适当编程被配置为根据来自信号传感器416的一个或多个测量结果的值确定每个磁体402和一个或多个霍尔效应区域412之间的距离。当磁体处于距给定霍尔效应区域412的一个或多个已知距离处时，可以根据在给定霍尔效应区域412处的霍尔电压信号的值来校准给定测量结果的值。通常，由于霍尔效应磁场强度的反向依赖性以及磁场强度随距离的下降，较大的霍尔电压指示较小的距离。处理器418可以被进一步配置为根据在磁体402和一个或多个霍尔效应区域412之间确定的一个或多个距离，确定给定磁体402相对于网格图案406的位置。

作为示例且并非作为限制，处理器418可以被配置为通过对在磁体402和一个或多个区域412之间确定的距离进行三角测量来确定位置。磁体402和区域412之间的每个检测到的距离可以定义以区域412的中心为中心的球体。例如，如果网格图案406是固定的，例如附于绝缘层408、410之间并且或多或少限于平坦表面，则区域412在网格图案406中的几何构型和布置可以是已知的和固定的。在该情况中，可以检测从磁体402到三个附近的区域412的距离，可以根据在这些区域处测量的信号估计这些距离。这三个距离和三个相应的区域的中心定义了球体，这些球体可以相交并且共用两个共同的交点（假设距离测量是足够准确的）。这两个点中的一个点在网格图案406的平面上方，另一个点在网格图案406的平面下方，上方的点可以用作三角测量位置。在简并情况中，可能存在网格图案406的平面处的单个交点。尽管在该示例中使用三个区域412进行距离测量，但是可以进行次数更多或更少的测量。然而，对数量较多的传导区域进行距离测量可以导致通过三角测量确定的交点的更好的稳定性。

在其他实施例中，处理器418可以被配置为基于来自霍尔电压传感器416的一个或多个测量结果的值向诸如代码420的计算机程序提供输入。给定测量结果的值可以取决于信号与相应的区域412的电容耦合。在这些实施例中，输入可以是磁体402相对于传导图案406的位置。在这些实施例中，程序代码420可以是游戏程序的一部分。

在图5中示出的本发明的另一可替选的实施例中，装置500可以包括垫504，其具有如上文参照图4描述的霍尔效应区域512或者其他磁敏感区域的网格图案506。具体地，网格图案506可以耦合到电流源514和信号传感器516，信号传感器516被配置为测量每个区域512处的霍尔电压。信号传感器516可以包括多个传感器，其中每个传感器耦合到不同的区域512。可替选地，信号传感器516可以包括单个传感器，其可以通过开关选择性地耦合到每个单个区域。信号传感器516可以耦合到运行适当的软件520的处理器518。软件可以例如通过三角测量确定佩戴在用户的手H上或者由用户手持的一个或多个磁体502的位置。每个不同的手中的磁体可以具有相反的极性以便于区分由不同磁体引起的霍尔电压信号。

根据本发明的实施例配置的磁输入装置可以以许多方法中的任何方法与计算机娱乐设备组合。作为示例，图6是图示利用根据本发明的实施例的磁输入设备的计算机娱乐装置600的框图。作为示例，并且在不丧失一般性的情况下，装置600可以被实现为诸如个人计算机、视频游戏机、个人数字助理、蜂窝电话、手持游戏设备、便携式互联网设备或者其他数字设备的计算机系统的一部分。在优选实施例中，该装置被实现为视频游戏机的一部分。

装置600通常包括一个或多个处理单元。作为示例，且并非作为限制，一个或多个处理单元可以包括至少一个主处理单元601和一个或多个协处理器元件602A、602B。每个协处理器元件可以具有处理器单元和关联的本地存储器。该装置可以包括与处理单元601或协处理器元件602A、602B分离的存储器单元603。

处理单元601可以包括一个或多个处理核心。作为示例且没有限制，主处理单元601和协处理器元件602A、602B可以是诸如单元处理器（Cell Processor）的并行处理器模块的一部分。例如在国际商用机器公司、索尼计算机娱乐公司、东芝公司的2005年8月8日版权的“Cell Broadband Engine Architecture”中详细描述了单元处理器架构的示例，可以在http://cell.scei.co.jp/处下载其副本，其整个内容通过引用合并于此。

在单元处理器架构中，对应于处理单元601的计算单元被称为“功率处理元件”（PPE）并且对应于协处理器元件602A、602B的计算单元被称为“协同处理元件”（SPE）。注意，单元处理器架构仅是可以与本发明的实施例一起使用的适当的处理器架构的除其他之外的一个示例。然而，本发明的实施例可以使用其他多处理器架构来实现。

存储器单元603可以是用于以计算机可读形式存储信息的任何适当的介质。作为示例，且并非作为限制，存储器单元603可以包括随机存取存储器（RAM）或者只读存储器（ROM）、用于固定盘驱动器（例如，硬盘驱动器）的计算机可读存储盘或者可拆卸盘驱动器。

装置600还可以包括公知的支持功能611、诸如输入/输出（I/O）元件612、电源（P/S）613、时钟（CLK）614和缓存615。装置600可以进一步包括提供软件程序指令617和数据618的非易失性存储的存储设备616。作为示例，存储设备616可以是固定盘驱动器、可拆卸盘驱动器、闪速存储器设备、磁带驱动器、CD-ROM、DVD-ROM、Blu-ray、HD-DVD、UMD或者其他光存储设备。

磁接口610可以例如经由I/O元件612耦合到处理单元601。通常，接口610可以包括被配置为佩戴在用户的脚或手上的一个或多个磁体以及诸如霍尔效应材料区域的磁传感器的网格图案。每个区域可以选择性地耦合到相应的霍尔电压传感器。作为示例，且并非作为限制，可以如上文参照图3、4或5描述的那样来配置磁接口610。如上文提到的，磁接口610中的磁传感器可以可替选地被实现为磁阻传感器（MR）、巨磁阻（GMR）传感器等的阵列。这些磁传感器的商用示例包括来自Plymouth, Minnesota的Honeywell Aerospace Plymouth公司的HMC系列传感器。

主处理单元601和协处理器602A、602B可以被配置为运行软件应用程序并且可选地运行操作系统。这些软件应用程序的部分可以被存储在存储器单元603中。指令和数据可以被加载到主处理单元601的寄存器中或者协处理器元件602A、602B的本地存储中以备执行。软件应用程序可以包括主应用程序603，诸如视频游戏应用程序。主应用程序604可以结合距离计算例程605进行操作。特别地，距离计算例程605可以根据一个或多个测量结果（例如，来自霍尔电压传感器）的值确定一个或多个磁体和网格图案中的一个或多个磁传感器（例如，霍尔效应材料区域、MR传感器或者GMR传感器）之间的距离，其可以是接口610的一部分。

当确定一个或多个磁体处于特定位置时，距离计算例程605可以触发应用程序604以改变装置600的状态。如这里使用的，“状态改变”指的是装置操作的改变。作为示例，状态改变可以包括执行命令或者选择由应用程序604处置的另一过程使用的特定数据。执行命令的非限制性示例将会是装置开始在特定时间将磁体的计算位置与磁体的预定位置比较的过程。可以基于计算位置与预定位置的接近来确定分值。可以建立相对于特定时间参考（诸如结合程序604播放的一段音乐中的时间参考）的一系列预定位置。磁体可以放置在用户的脚和/或手上。通过在相关时间顺序地比较计算位置和预定位置，装置600可以在用户在垫上跳舞时连续地跟踪用户的脚和/或手的位置。程序可以基于用户跟随针对给定的一段音乐选择的预定舞步序列的接近程度来对用户打分。

装置600可以包括网络接口625以便于经由电子通信网络627进行通信。网络接口625可以被配置为在局域网和诸如互联网的广域网上实现有线或无线通信。系统600可以经由网络627上的一个或多个消息分组626来发送和接收数据和/或请求文件。

装置600可以进一步包括图形子系统630，其可以包括图形处理单元（GPU）635和图形存储器637。图形存储器637可以包括用于存储关于输出图像的每个像素的像素数据的显示存储器（例如，帧缓冲器）。图形存储器637可以集成在与GPU 635相同的设备中，作为单独设备与GPU 635连接，和/或在存储器单元603中实现。像素数据可以直接从处理单元601和/或协处理器602A、602B提供给图形存储器637。在一些实施例中，图形单元可以接收从解码器（未示出）解码的数字广播信号提取的视频信号数据。可替选地，处理单元601可以向GPU 635提供定义所期望的输出图像的数据和/或指令，GPU 635可以根据该数据和/或指令生成一个或多个输出图像的像素数据。定义所期望的输出图像的数据和/或指令可以被存储在存储器602和/或图形存储器637中。在实施例中，GPU 635可以被配置为（例如，通过适当的编程或者硬件配置）具有3D渲染能力，用于根据定义关于场景的几何构型、灯光、阴影、纹理、运动和/或相机参数的指令和数据生成关于输出图像的像素数据。GPU 635可以进一步包括一个或多个能够执行着色器（shader）程序的可编程执行单元。

图形子系统630可以周期性地从图形存储器637输出关于将显示在视频显示设备640上的图像的像素数据。视频显示设备650可以是能够响应于来自装置600的信号显示视觉信息的任何设备，包括能够显示文本、数字、图形符号或图像的CRT、LCD、等离子体和OLED显示器。数字广播接收设备600可以根据显示设备的类型，向显示设备640提供模拟或数字形式的显示驱动信号。此外，显示器640可以补充有一个或多个音频扬声器，其产生可听或者可以其他形式检测的声音。为了便于生成这些声音，装置600可以进一步包括音频处理器650，其适于根据处理单元601、存储器单元602和/或存储616提供的指令和/或数据生成模拟或数字音频输出。音频输出可以例如由扬声器655转换为可听声音。

装置600的部件，包括主处理单元601，协处理器元件602A、602B，霍尔效应接口610，支持功能611，数据存储616，诸如游戏控制器、键盘或鼠标的传统的用户输入设备620，网络接口625，图形子系统630和音频处理器650，可以经由一个或多个数据总线660在操作上彼此连接。这些部件可以以硬件、软件、固件或者其中两个或更多个的某种组合来实现。

作为示例，且并非作为限制，装置600可以可选地包括麦克风622和相机624，相机624可以是深度相机，其有时还被称为3D相机或zed相机。麦克风622和相机624可以经由I/O功能耦合到数据总线。主应用程序604可以分析通过相机获得的图像以确定与相机624的视场FOV中的人或物体的位置相关的信息。位置信息可以包括这些人或物体的深度z。主应用程序604可以结合如上文所述的来自电容接口的信息使用位置信息以获得关于用户位置的信息和关于用户身体取向的信息。该信息可以用于向应用程序604提供额外的输入。

较之通过传统的现有技术的跳舞垫而可能实现的分辨率，本发明的实施例允许跟踪用户的脚的位置时的更大程度的分辨率。此外，本发明的实施例允许跟踪用户的手和/或磁体被放置在其上的用户身体的其他部分。

此外，本发明的实施例还允许关于脚和/或手的相对位置的时间的第一和第二顺序区别。该区别可以用于确定脚和/或手的速度和加速度。对于关节开链体（articulated open-chain body），该速度和加速度信息对于借助于逆向运动学或者轨迹规划来帮助进一步估计脚以外的整体身体运动是有用的。

此外，本发明的实施例在游戏以外的应用中可以是有用的。例如，在机器人技术应用中，磁体可以被并入到机器人中并且整个房间或者其他区域可以被霍尔效应材料网格图案覆盖。机器人可以基于人工智能使用上述电容位置确定技术来在房间四处移动。

读者的注意力被引向与本说明书同时提交的并且对于通过本说明书进行公开检查而言是开放的所有论文和文档，并且所有这些论文和文档的内容通过引用合并于此。

除非另外明确说明，否则本说明书（包括任何所附权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征可以由服务于相同的、等同的或者相似的目的的可替选的特征替换。因此，除非另外明确说明，否则所公开的每个特征仅是一系列通常等同或相似的特征的一个示例。

尽管上文是本发明的优选实施例的完整描述，但是可以使用各种替选方案、修改方案和等同方案。因此，本发明的范围不应参照以上描述来确定，而是相反地，应参照所附权利要求以及其等同物的完整范围来确定。这里描述的任何特征，不论其是否优选，可以与这里描述的任何其他特征组合，不论其是否优选。在所附权利要求中，除非另外明确说明，否则不定冠词“一”或“一个”指的是该冠词之后的一个或多个事项的数量。所附权利要求不应被解释为包括装置加功能的限制，除非在给定权利要求中使用习语“用于……的装置”明确记载了该限制。

Claims (16)

1.一种用于计算机设备的磁输入装置，包括：

霍尔效应材料的网格图案，其中所述网格图案包括多个霍尔元件，其中每个霍尔元件选择性地耦合到霍尔电压传感器；以及

两个或更多个磁体，该两个或更多个磁体具有足以改变由相应的霍尔电压传感器在一个霍尔元件处测量的霍尔电压信号的强度，其中所述信号的改变程度随着所述磁体接近相应的一个区域的程度而变化；

其中所述两个或更多个磁体包括被配置为佩戴在用户的手上或脚上，

其中所述两个或更多个磁体包括被配置为佩戴在第一只手或脚上的第一磁体和被配置为佩戴在第二只手或脚上的第二磁体，其中所述第一和第二磁体被配置为提供彼此取向相反的磁场。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述霍尔电压传感器包括差分放大器和开关，所述开关被配置为选择性地将每个区域耦合到所述差分放大器。

3.如权利要求2所述的装置，进一步包括模拟信号处理芯片，该芯片具有耦合到所述差分放大器的输出的输入。

4.如权利要求1所述的装置，进一步包括电流源，该电流源被配置为提供通过每个霍尔元件的已知电流。

5.如权利要求1所述的装置，进一步包括由柔性材料制成的垫，其中所述网格图案被形成在所述垫上。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述计算机设备是计算机娱乐设备。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述两个或更多个磁体包括被配置为佩戴在用户的手上的磁体。

8.如权利要求1所述的装置，进一步包括耦合到所述霍尔电压传感器的计算机处理器，其中所述计算机处理器被配置为从所述霍尔电压传感器获得来自一个或多个所述霍尔元件的霍尔电压测量结果并且分析所述测量结果以确定磁场源相对于所述网格图案的位置。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为确定从一个或多个所述霍尔元件到所述磁场源的距离。

10.如权利要求8所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为确定从三个或更多个所述霍尔元件到所述磁场源的距离，定义三个或更多个相应的球体，其中每个球体以相应的霍尔元件的中心为中心，以及根据所述三个或更多个球体的交集来确定所述磁场源的位置。

11.一种用于接收针对具有耦合到处理器的磁输入装置的计算机设备的计算机程序的输入的方法，其中所述磁输入装置包括霍尔元件的网格图案，其中所述网格图案包括多个霍尔元件，其中每个霍尔元件选择性地耦合到霍尔电压传感器，所述方法包括：

定位与所述网格图案接近的磁场源；

通过所述霍尔电压传感器收集关于一个或多个区域的一个或多个霍尔电压测量结果；

分析所述测量结果以确定磁场源相对于所述网格图案的位置；以及

基于所确定的所述磁场源的位置向所述计算机程序提供输入，

其中所述磁场源包括配置为分别佩戴在用户的第一只和第二只手或脚上的第一和第二磁体，其中所述第一和第二磁体被配置为提供彼此取向相反的磁场，并且其中确定所述磁场源的位置包括确定关于第一磁体的第一位置以及确定关于第二磁体的第二位置。

12.如权利要求11所述的方法，其中确定所述磁场源的位置包括确定从一个或多个所述霍尔元件中的每一个到所述磁场源的一个或多个距离。

13.如权利要求11所述的方法，其中确定所述磁场源的位置包括确定从三个或更多个所述霍尔元件到所述磁场源的距离，定义三个或更多个相应的球体，其中每个球体以相应的霍尔元件的中心为中心，以及根据所述三个或更多个球体的交集来确定所述磁场源的位置。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述第一和第二磁体包括佩戴在用户的脚上的磁体。

15.如权利要求11所述的方法，其中所述第一和第二磁体包括佩戴在用户的手上的磁体。

16.一种用于计算机设备的磁输入装置，包括：

磁传感器的网格图案，其中所述网格图案包括多个磁传感器元件；

由柔性材料制成的垫，其中所述网格图案形成在所述垫上；

两个或更多个磁体，被配置为佩戴在用户的脚上或者手上；以及

计算机处理器，耦合到所述多个磁传感器，其中所述计算机处理器被配置为从一个或多个所述磁传感器获得测量结果并且分析所述测量结果以确定磁场源相对于所述网格图案的位置，其中所述两个或更多个磁体包括被配置为佩戴在用户的手上或脚上，

其中所述两个或更多个磁体包括被配置为佩戴在第一只手或脚上的第一磁体和被配置为佩戴在第二只手或脚上的第二磁体，其中所述第一和第二磁体被配置为提供彼此取向相反的磁场。