CN102339602B - 操作检测设备 - Google Patents

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Abstract

一种操作检测设备,其包括传感器部分和用透明或不透明材料形成的垫,且包括设置在其表面上的至少一个击打部分。该击打部分适于被使用者击打。传感器本部分被设置在位置上对应于垫下方的击打部分的区域中,以检测击打部分的击打。传感器部分包括能看透部分,其被设置为与击打部分关联,用于允许设置在传感器部分下方的区域被部分地看到。传感器部分整体是板状的,且能看到部分是设置在板状传感器部分预定位置中的开口。显示区域位于传感器部分下方并通过开口露出。

Description

操作检测设备
技术领域
本发明涉及用于检测击打、敲击或打击(后文称为“击打”)演奏操作的技术。
背景技术
在通常所知的电子乐器中,有一些乐器中将不同音色的乐音素材(tonematerial)被分配给演奏控制部的多个操作表面,且该乐器在每次有任何一个操作表面被击打时都会重现被分配给击打操作表面的乐音素材。披露了有关的这种电子乐器技术的现有技术文献的例子包括日本专利申请已公开No.2010-113028(后文称为“相关现有技术文献”)。该相关现有技术文献中披露的电子乐器包括总共十二个操作表面:六个操作表面P1到P6,位于演奏人或使用者附近;和远离使用者的六个操作表面P7到P12。十二个操作表面P1到P12中,位于使用者附近的操作表面P1到P6朝向上,而远离使用者的操作表面P7到P12略微朝向使用者倾斜,且它们的后端(即远离使用者的端)定位为略微高于它们的前端(即靠近使用者的端)。进而,在相关现有技术文献中披露的电子乐器中,模拟各种打击乐器(如低音鼓和小军鼓)的乐音素材被分配给十二个操作表面P1到P12,从而每次检测到有任何一个操作表面被击打时,会重现被分配给该被击打的操作表面的乐音素材。
但是,通过该相关现有技术文献中披露的电子乐器,使用者不能在演奏同时弄清楚被分配给各个操作表面的乐音素材的类型。由此,在开始演奏之前,对于使用者来说有必要通过各个操作表面的测试击打来弄清楚分配给各个操作表面的所有乐音素材。
发明内容
有鉴于上述,本发明的目的是提供一种技术,允许使用者在电子乐器演奏过程中立即得知被分配给各个操作表面的乐音素材。
为了实现上述目标,本发明提供了一种改进的操作检测设备,其包括:垫,用透明或半透明材料形成且包括设置在该垫表面上的至少一个击打部分,该击打部分适于被使用者击打;和传感器部分,设置在位置上对应于击打部分的且在所述垫下方的区域中,用于检测由使用者作出的对击打部分的击打,所述传感器包括能看透的部分,该能看透的部分设置为与击打部分关联,用于允许所述传感器部分下方的区域通过该能看透的部分而被部分地看到。
由于关联于击打部分设置了用于让位于传感器部分下方的区域被部分地看到的能看透部分,使用者可以在观察出现在垫的击打部分下方的显示并观看该能看透部分的同时来对击打部分进行击打。由此,通过被显示在击打部分下方的代表分配给击打部分的乐音素材的标记或图像,允许使用者执行直观的演奏。
下文将描述本发明的实施例,但是应理解本发明并不限于所述实施例,且本发明的各种修改例可以在不脱离基本原理的情况下做出。本发明的范围由此仅通过所附权利要求确定。
附图说明
为了更好地理解本发明的目的和其他特征,将参照所附附图在后文更详细地描述其优选实施例,其中:
图1A和1B是本发明的操作检测设备第一实施例的构造的视图;
图2是具有并入其中的操作检测设备的操作终端和连接到该操作终端的个人电脑的视图;
图3是从隔膜板下方观察的检测设备中设置的透明垫框架的透视图;
图4是沿图1B的A-A’线截取的透明垫框架的截面图;
图5是检测设备中设置的柔性板的截面图;
图6是第一实施例工作方式的流程图示例;
图7是图1A和1B中所示的LCD显示区域中显示的示意性显示图标;
图8是操作检测设备第二实施例的示例性构造和操作检测设备所附接的平板电脑的视图;
图9是通过图8的平板电脑和操作检测设备执行的演奏处理的示意性例子;
图10是显示了操作检测设备第三实施例的示例性构造和操作检测设备第三实施例所附接的平板电脑的视图;
图11是显示了操作检测设备第四实施例的示例性构造和操作检测设备第四实施例所附接的平板电脑的视图;
图12是显示了操作检测设备的第四实施例中容纳的平板电脑的视图;
图13是操作检测设备修改例中透明垫框架的截面图;
图14是操作检测设备另一修改例中透明垫框架的截面图;
图15是操作检测设备又一修改例中透明垫框架的截面图;
图16A和16B分别是操作检测设备再一修改实施例中透明垫框架的截面图和仰视图;
图17是操作检测设备的再一修改实施例中隔膜板的视图;和
图18是操作检测设备的再一修改实施例中击打检测板的构造的示意图。
具体实施方式
第一实施例
图1A是显示了根据本发明第一实施例的操作检测设备10的构造的透视图,图1B是该操作检测设备10的分解视图。图2是显示了操作终端90和个人电脑91的视图,该终端具有并入其中的操作检测设备10,该个人电脑91与该操作终端90连接。操作检测设备10不仅根据从个人电脑91给定的指示来执行各种显示,而且能检测用于从各个乐音素材数据(用于用作形成乐音的素材的数据,换句话说是乐音控制数据)中进行选择的操作以及检测乐音素材数据的指令重现,并向个人电脑91提供代表所检测的操作的信号指示。
如图1A和1B所示,操作检测设备10包括:LCD(液晶显示器)12,其是平显示板,该显示板具有水平尺寸(即宽度)W1和纵向尺寸(即长度)L1的显示表面11;透明触摸板14,其被放在显示区域13上,该显示区域13设置在LCD12的一部分上;和透明刚性构件18、隔膜板17和透明垫框架16,这些构件以层结构方式设置在显示区域13的其余显示区域15上,而非显示区域13上。如图2所示,操作检测设备10被容纳在操作终端90的壳体中,且该壳体包括彼此装配的盖部分93和托盘部分94。触摸板14通过设置在盖部分93中的开口99而露出,且击打部分3-k(k=1~6)通过设置在盖部分93中的开口2-k(k=1-6)而露出。用在操作检测设备10中的显示器件并不限于LCD且可以是其他类型的平板显示器。
如图1A和1B所示,LCD12根据从个人电脑91传递来的显示信号显示各种图像,将在后文详述。应注意,操作终端90可以应用到并非个人电脑91的其他计算装置,如便携终端。
触摸板14(其例如是模拟阻抗膜(analog resistance film)类型)具有水平尺寸(宽度)W2和纵向尺寸(长度)L2,二者略微大于显示区域13的那些尺寸。一旦使用者的手指或手触摸到触摸板14的一点,则触摸板14检测到被触摸的点的X坐标值(即沿水平尺寸W2的方向的坐标值)和Y坐标值(即沿纵向尺寸L2的方向的坐标值)。通过触摸板14检测到的X坐标值和Y坐标值被未显示的A/D转换器从模拟信号转换成数字信号,所述数字信号随后被作为坐标值数据DCO传递到个人电脑91。
透明垫框架16是框架形状的构件,其用透明硅橡胶形成且整体地包括多个(在所示例子中是六个)透明垫。透明垫框架16具有水平尺寸(宽度)W3和纵向尺寸(长度)L3,它们基本等于显示区域15的那些尺寸(L3≈L1-L2)。图3是透明垫框架16的透视图,是从隔膜板17的侧面观察的,且图4是沿图1B的A-A’线截取的透明垫框架16的截面图。透明垫框架16具有在其表面上的击打部分3-k(k=1~6)。如图1B和4所示,击打部分3-k(k=1~6)中的击打部分3-1到3-4通过透明垫框架16表面的向上突出的四个方形区域形成(它们大小等于盖部分93的方形开口2-1到2-4),形成略微比开口2-1到2-4的厚度大或与之相等的厚度。进而,击打部分3-k(k=1~6)的击打部分3-5和3-6通过透明垫框架16表面的向上突出的两个矩形区域形成(它们大小等于盖部分93的矩形开口2-5和2-6)并形成的厚度等于或略大于开口2-5和2-6的厚度(深度)。如图2所示,操作检测设备10被容纳在操作终端90中,击打部分3-k(k=1~6)被装配在盖部分93的开口2-k(k=1~6)的相应开口中。
如图3和4所示,透明垫框架16在其反向表面(即下侧或内侧)上具有推动部分6F-k(k=1~6),6B-k(k=1~6),6L-k(k=1~6)和6R-k(k=1~6),所述推动部分与隔膜板17相对。推动部分6F-1,6B-1,6L-1和6R-1通过将位置上与击打部分3-1周边边缘对应的透明垫框架16的反向表面区域朝向隔膜板17突出来形成,即在击打部分3-1的周边边缘反向侧上或与击打部分3-1的周边边缘相对。推动部分6F-2,6B-2,6L-2和6R-2通过将位置上与击打部分3-2周边边缘对应的透明垫框架16的反向表面区域朝向隔膜板17突出来形成,即在击打部分3-2的周边边缘反向侧上或与击打部分3-2的周边边缘相对。推动部分6F-3,6B-3,6L-3和6R-3通过将位置上与击打部分3-3周边边缘对应的透明垫框架16的反向表面区域朝向隔膜板17突出来形成,即在击打部分3-3的周边边缘反向侧上或与击打部分3-3的周边边缘相对,且推动部分6F-4,6B-4,6L-4和6R-4通过将位置上与击打部分3-4周边边缘对应的透明垫框架16的反向表面区域突出来形成,即在击打部分3-4周边边缘反向侧上或与击打部分3-4周边边缘相对。
更具体地,推动部分6F-1到6F-4和推动部分6B-1到B-4沿透明垫框架16的水平尺寸方向W3的方向延伸。每个推动部分6F-1到6F-4以及6B-1到6B-4略微弓形地朝向隔膜板17突出,方式是所述推动部分在其位于水平尺寸方向W3的中点处(或大致中间)具有最大厚度。推动部分6F-1到6F-4和推动部分6B-1到6B-4彼此间隔开距离D1。进而,推动部分6L-1到6L-4和推动部分6R-1到6R-4沿透明垫框架16的纵向尺寸方向L3的方向延伸。每个推动部分6L-1到6L-4和6R-1到6R-4略微弓形地朝向隔膜板17突出,方式是在每个推动部分位于纵向尺寸方向L3的中点处(或大致中间)具有最大厚度。推动部分6L-1到6L-4和推动部分6R-1到6R-4彼此间隔开距离D1。
推动部分6F-5和6F-5通过将位置上与击打部分3-5两侧(所述两侧沿纵向尺寸方向L3彼此相对)对应的透明垫框架16的反向表面区域朝向隔膜板17突出来形成。类似地,推动部分6F-6和6B-6通过将位置上与击打部分3-6两侧(所述两侧沿纵向尺寸方向L3彼此相对)对应的透明垫框架16的反向表面区域突出来形成。
更具体地,推动部分6F-5,6B-5,6F-6和6B-6沿透明垫框架16的水平尺寸方向W3的方向延伸,且每个推动部分6F-5,6B-5,6F-6和6B-6略微弓形地朝向隔膜板17突出,方式是所述推动部分在其沿水平尺寸方向W3的中点处(或大致中间)具有最大厚度。推动部分6F-5到6B-5彼此间隔距离D2,推动部分6F-6到6B-6彼此间隔距离D2。即每个推动部分包括至少一个直线部分,该至少一个直线部分位置上对应于相应击打部分的周边边缘的至少一侧,且该一个直线部分具有一厚度(或宽度),该厚度(或宽度)以其在该直线部分的基本中点处最大的方式变化。
如图1B所示,置于透明垫框架16和显示区域15之间的隔膜板17是传感器,该传感器在透明垫框架16的反向表面(下侧表面)上检测通过使用者作出的对击打部分3-k中任一个的击打。隔膜板17包括两个柔性板19和20,每个柔性板用作压敏构件。每个柔性板19和20具有水平和纵向尺寸(即宽度和长度)W4和L4,二者略微大于透明垫框架16的那些尺寸。柔性板19具有形成于其刚好在击打部分3-k(k=1~6)下方的区域中的开口4-k(k=1~6)。柔性板20还具有形成于其刚好在击打部分3-k(k=1~6)下方的区域中的开口5-k(k=1~6)。刚好位于开口4-k和5-k上方的击打部分3-k用透明材料形成。由此,在刚好位于开口4-k和5-k下方的LCD12的显示区域15中作出的视觉显示通过开口4-k和5-k以及击打部分3-k暴露出来。
如图5的截面图所示,接触电极PUPP设置在柔性板19的反向(内)表面上,围绕开口4-k。接触电极PUPP每一个例如通过在柔性板19的反向(内)表面上的丝网印刷碳膏(carbon paste)来形成。包括接触电极PLOW和电引线(未示出)的铜箔图形被设置在柔性板20的内表面上并围绕开口4-k。间隔件S设置在柔性板19和20的开口4-k和5-k中相邻的开口之间,且每个间隔件S在柔性板19和20之间延伸,从而柔性板19的内表面上的接触电极PUPP和柔性板20内表面上的接触电极PLOW彼此间隔开与间隔件S的厚度相应的间隙。间隔件S还用于防止接触电极PUPP(其是设置在开口4-k周围的相邻传感器)由于使用者的错误操作而被压住。
每个成对的、设置在柔性板19反向或内表面上的接触电极PUPP与设置在柔性板20内表面上的接触电极PLOW用作开关,该开关能响应于击打部分3-k中相应一个的击打而接通。更具体地,在击打部分3-k(k=1~6)中任一个被使用者击打时,由此被击打的击打部分3-k(例如3-1)和设置在击打部分3-1的反向侧上的推动部件6F-1,6B-1,6L-1和6R-1挠曲。由此挠曲的推动件6F-1,6B-1,6L-1和6R-1压着形成在柔性板19中的开口4-1的周边部分(即限定出开口4-1的柔性板19的边缘部分),从而开口4-1的周边部分接近形成在柔性板20中的开口5-1的周边部分(即限定出开口5-1的柔性板20的边缘部分)。随后,接触电极PUPP和接触电极PLOW彼此接触,从而从形成在柔性板20上的铜箔图形获得的输出电压V随着接触电极PUPP和接触电极PLOW之间接触面积的增加而增加。随后,输出电压V通过未示出的A/D转换器从模拟信号转换成数字信号,所述数字信号被传递到个人电脑91,作为表明击打部分3-1的击打强度(即施加到击打部分的击打力)的击打强度值数据DST-1。用在当前实施例中的压敏构件并不限于接触电极,且可以是用导电橡胶等形成的任何其他合适类型的构件。
在图1A和1B中,透明刚性构件18是用透明塑料材料形成的板状构件。透明刚性构件18具有水平尺寸W5和纵向尺寸L5,二者略微大于显示区域15的那些尺寸。具有小宽度的突出部分40形成在透明刚性构件18的沿水平尺寸W5方向的相对端部部分上,且形成在透明刚性构件18的与显示区域13相对的侧部上。透明刚性构件18经由未示出的支撑构件而被支撑在显示区域15上方,二者之间具有小间隙,所述支撑构件被固定到操作终端90的托盘部分94的内周边壁。透明垫框架16和柔性板19和20的各自侧表面邻靠突出部分40的内侧表面,从而透明垫框架16和柔性板19和20被保持在透明刚性构件18的突出部分40内侧。前述的是操作检测设备10的构造的细节。
接下来,将给出有关第一实施例的工作方式的描述。用于将以下四个功能赋予个人电脑91的CPU的演奏支持程序被预先存储在个人电脑91的硬盘上(未示出)。
a1.乐音素材搜索功能:
该功能被设计为能促使搜索条件输入域(search condition entry field)(目的用于让使用者输出一个或多个乐音素材数据搜索条件)显示在操作检测设备10的显示区域15中,并针对具有与搜索条件输入域中所输入的搜索条件相满足的字符的乐音素材数据在乐音源92中进行搜索。
b1.乐音素材分配功能:
该功能被设计为将乐音素材数据(从乐音源92搜索出的)以一对一的关系分配给击打部分3-k(k=1~6)。
c1.图标显示功能:
该功能目的是刚好在具有对之分配了乐音素材数据的击打部分3-k(k=1~6)的下方显示代表各个搜索出的乐音素材数据的图标。
d1.乐音素材重现功能:
每次操作检测设备10的击打部分3-k中任一个被使用者击打时,该功能使分配给被击打的击打部分3-k的乐音素材数据重现。
图6是解释当前实施例的工作方式的流程图。在图6中,在步骤S100,个人电脑91的CPU显示操作检测设备10显示区域13中的搜索条件输入域。使用者将一个或多个搜索条件输入到搜索条件输入域中。可以通过使用者在显示区域13中显示出软件键盘并在软件键盘上一个接一个地选择字母、字符等来执行搜索条件的输入。在步骤S110,一旦一个或多个搜索条件被使用者输入到搜索条件输入域中,则个人电脑91的CPU将针对与所输入的搜索条件最匹配的乐音材料数据来搜索乐音源92。
在步骤S120,在与所输入的搜索条件最匹配的乐音素材数据已经从乐音源92中被搜索出来之后,个人电脑91的CPU选择出击打部分3-k中目前没有被分配乐音素材数据的任一个并将搜索出的乐音素材数据分配给所选择的击打部分3-k。随后,在步骤S130,个人电脑91的CPU在刚好在已经被分配了乐音素材数据的击打部分3-k下方显示出代表所分配的乐音素材数据的图标。图7示出了被显示的图标的例子。在图7所示的实施例中,沙子图形的图标IDUST(表明分配给击打部分3-1的乐音素材数据代表“dusty”乐音素材)被显示为就在击打部分3-1的下方。
重复一系列前述操作步骤S100到S130,直到图标已经被就显示在所有击打部分3-k(k=1~6)的下方。就在所有击打部分3-k(k=1~6)的下方显示出六个图标时(在步骤S140处作出“是”判断),使用者开始演奏,其中使用者用他或她自己的手演奏击打部分3-k(k=1~6)中所需的一个或多个。如上所述,每次有任何一个击打部分3-k被击打时,操作检测设备10将代表击打部分3-k的击打强度的击打强度值数据DST-k传送给个人电脑91。在步骤S160,每次CPU从操作检测设备10接收到这种代表击打部分3-k的击打强度的击打强度值数据DST-k时(在步骤S15处为“是”的判断),其重现分配给击打部分3-k的乐音素材数据作为与击打强度对应的速度(乐音音量)。一旦操作被使用者执行用于指示演奏的终结(在步骤S170为“是”判断),则CPU终止当前处理。
根据上述方式构造的操作检测设备10的第一实施例能实现以下有利的优点。即,在操作检测设备10的第一实施例中,透明刚性构件18设置在显示区域15上,隔膜板17设置在透明刚性构件18上,且透明垫框架16设置在隔膜板17上。透明刚性构件18和透明垫框架16每一个用透明材料制造。隔膜板17具有刚好在击打部分3-k下方形成的开口4-k和5-k,且接触电极PUPP和PLOW(构成用于检测击打部分3-k击打的传感器)设置在开口4-k和5-k周围。通过如此设置操作检测设备10,显示在显示区域15中的图标能透过击打部分3-k而被看到,但是接触电极PUPP和PLOW由于被限定出开口4-k和5-k的隔膜板17的边缘部分所隐藏而不可见。以这种方式,使用者能舒适地进行直观的演奏,即使用者在看到图标的同时对击打部分3-k进行击打。
进而,在操作检测设备10的第一实施例中,每个推动部分6F-1到6F-4和6B-1到6B-4略微弓形地朝向隔膜板17突出,其方式是,每个推动部分在沿水平尺寸方向W3的其中点(或大致中间)处具有最大厚度。进而,每个推动部分6L-1到6L-4和6R-1到6R-4略微弓形地朝向隔膜板17突出,其方式是,每个推动部分在沿纵向尺寸方向L3的其中点(或大致中间)处具有最大厚度。进而,每个推动部分6F-5,6B-5,6F-6和6B-6略微弓形地朝向隔膜板17突出,其方式是,每个推动部分在沿水平尺寸方向W3的其中点(或大致中间)处具有最大厚度。由此,当任何一个击打部分3-k已经以小的击打力被击打时,柔性板19的相应开口4-k的周边部分仅被推动部分6F-k,6B-k,6L-k或6R-k中点附近的一小块区域压住,而当任何一个击打部分3-k已经以大的击打力被击打时,柔性板19的相应开口4-k的周边部分被推动部分6F-k,6B-k,6L-k或6R-k的更大区域压住。由此,在操作检测设备10的第一实施例中,任何一个击打部分3-k被击打所用的力的强度能被准确地转换成对应于该击打力的速度(velocity)。
进而,在操作检测设备10的第一实施例中,透明刚性构件18被支撑在显示区域15上方,二者之间留有小间隙,且隔膜板17和透明垫框架16的层结构被设置在透明刚性构件18上。由此,即使在任何一个击打部分3-k已经在隔膜板17上被击打时,也没有载荷施加到LCD12。以这种方式,第一实施例能防止LCD12由于施加到其的力而变差。
第二实施例
图8是操作检测设备10A的第二实施例的示例性构造以及操作检测设备10A所附接的平板电脑97的视图。平板电脑97是矩形平行六面体形状,具有水平尺寸(宽度)W6和纵向尺寸(长度)L6。LCD(平显示装置)的显示表面199在表面98上露出,该显示表面具有水平尺寸(宽度)W7和纵向尺寸(长度)L7,二者略微小于平板电脑97的表面98的那些尺寸。显示表面199的水平尺寸W7大致等于操作检测设备10A的水平尺寸W5,且显示表面199的纵向尺寸L7比操作检测设备10A的纵向尺寸L5大得多。进而,具有多种类型针脚(如音频输出针、视频输出针、USB(通用串行总线)连接针、电力连接针和接地针)的连接件CNM(在图8中未示出)设置在平板电脑97的沿纵向尺寸L6方向的一个端表面上。如本领域公知的,平板电脑97的显示表面199被构造为是透明的触摸板。
操作检测设备10A的第二实施例包括:透明刚性构件18、隔膜板17(在图8中未示出)和透明垫框架16(图8中仅显示了该框架的击打部分3-k(k=1~6)),它们类似于图1A和1B中所示的操作检测设备10的第一实施例中的那些;覆盖件101,其从上方覆盖透明刚性构件18、隔膜板17和透明垫框架16;连接件CNF,其与平板电脑97的连接件CNM构成一对;橡胶带120;CPU(在图8中未示出),其是操作检测设备10A的控制中心;和线缆130,其构成从CPU到连接件CNF的信号传递通道。
更具体地,在操作检测设备10A的第二实施例中,透明刚性构件18、隔膜板17、透明垫框架16和覆盖件101以层结构的方式设置。覆盖件101用矩形平行六面体形状的不透明材料形成,其具有与透明刚性构件18相同的水平尺寸W5和纵向尺寸L5。覆盖件101具有六个螺钉孔HL,即形成在四个角部部分中的四个角部螺钉孔和沿水平尺寸方向W5位于角部螺钉部分之间且彼此间隔开的两个中间螺钉孔。透明刚性构件18也具有六个螺钉孔HL,即形成在其四个角部部分中的四个角部螺钉孔和沿水平尺寸方向W5位于角部螺钉部分之间且彼此间隔开的两个中间螺钉孔。覆盖件101和透明刚性构件18固定到彼此,CPU通过旋拧到角部孔和中间螺钉孔中的螺钉而被插置在覆盖件和透明刚性构件之间。
覆盖件101具有与设置在操作终端90(其中并入了操作检测设备10的第一实施例)的盖部分93(图2)中的开口2-k(k=1~6)类似的开口102-k(k=1~6),且透明垫框架16的击打部分3-k(k=1~6)通过开口102-k(k=1~6)露出。
橡胶带120从透明刚性构件18的反向侧卷曲到操作检测设备10。橡胶带120被固定在覆盖件101的沿水平尺寸W5方向的其相对端处。进而,线缆130从覆盖件101的沿纵向尺寸L5方向的相对侧表面中之一的中点延伸,且连接件CNF连接到线缆130的前端(leading end)。
操作检测设备10A的第二实施例以以下方式附接到平板电脑97。首先,操作检测设备10A的带120沿水平尺寸W5的方向展开,平板电脑97穿过通过带120和透明刚性构件18反向表面限定的环圈,且随后带120被收紧。接下来,操作检测设备10A的连接件CNF连接到平板电脑97的连接件CNM。此后,安装在平板电脑97中的演奏支持程序启动。在启动演奏支持程序时,平板电脑97的CPU和操作检测设备10A的CPU彼此关联地执行演奏处理。以这种方式,操作检测设备10A用作平板电脑97的辅助输入装置。
图9是演奏处理的示意图。平板电脑97的CPU在位于击打部分3-k下方的显示表面199的沿水平尺寸W7方向的中间区域中显示了六个图标I-k(k=1~6),该图标是以与击打部分3-k(k=1~6)相同的位置关系设置的可视表示。使用者在调整了平板电脑97的附接位置之后开始演奏,从而在击打部分3-k下方显示的各个图标I-k可通过电脑97的击打部分3-k看到。在演奏中,使用者用他或她自己的手对击打部分3-k(k=1~6)中的所需的一个或多个进行击打。
操作检测设备10A的CPU从设置在位于击打部分3-k(k=1~6)下方的隔膜板17上的接触电极PUPP和PLOW的输出电压V中检测任何一个击打部分3-k(k=1~6)的击打的存在。更具体地,操作检测设备10A的CPU计算设置在位于每个击打部分3-k下方的隔膜板17上的接触电极PUPP和PLOW的输出电压V的差值ΔV,且当该差值ΔV已经超过预定阈值时,操作检测设备10A的CPU判断出击打部分3-k已经被使用者击打。
一旦击打部分3-k(k=1~6)中任何一个的击打经由隔膜板17而被检测到,则操作检测设备10A的CPU输出MIDI(乐器数据接口)消息,该消息是用于对在被击打的击打部分3下方显示的图标I-k所代表的乐音进行控制的数据。更具体地,一旦击打部分3-k(k=1~6)中任一个被使用者击打,则操作检测设备10A的CPU将通过将当前差值ΔV从模拟表示转换成数字表示而获得的数据设置作为击打强度值数据DST-k,并随后将该击打强度值数据DST-k转换成代表乐音强度的MIDI参数的速度Vel。随后,操作检测设备10A的CPU产生音符开(note-on)MIDI消息(该消息包括被转换的速度Ve)并将该产生的MIDI消息经由连接件CNF和CNM供应到平板电脑97。每次这种MIDI消息从操作检测设备10A供应,平板电脑97的CPU执行两个处理,即乐音产生控制进程和显示控制进程。在乐音产生控制进程中,平板电脑97的CPU从事先分配给六个击打部分3-k(k=1~6)的六个通道kCH(k=1~6)中选择被分配给被击打的击打部分3-k(例如3-1)的通道1CH,随后CPU使得被选择的通道kCH的乐音音色(音品)被听觉地产生或发出声音,作为与包括在MIDI消息中的速度Vel对应的音量。在显示控制进程中,平板电脑97的CPU从显示表面199上的六个图标I-k(k=1~6)中选择被击打的击打部分3-1的图标I-1,并根据包括在MIDI消息中的速度Vel来改变选择图标I-1的显示样式(例如显示颜色深度)。
在操作检测设备10A的上述第二实施例中,透明刚性构件18、隔膜板17和透明垫框架16被不透明的覆盖件101覆盖,且覆盖件101具有开口102-k(k=1~6)。透明垫框架16的击打部分3-k(k=1~6)通过开口102-k(k=1~6)露出。通过该构造,刚好在击打部分3-k(k=1~6)下方区域中的平板电脑97显示表面199上显示的内容可通过击打部分3-k(k=1~6)看到,同时隔膜板17的接触电极PUPP和PLOW被限定出开口102-k的覆盖件101的边缘部分隐藏而不可见。由此,通过第二实施例,使用者舒适地执行直观演奏,在该演奏中使用者对击打部分3-k进行击打同时能看到刚好在击打部分3-k(k=1~6)下方的区域中显示的图标,如第一实施例那样。
第三实施例。
图10是操作检测设备10B的第三实施例的示例性构造和操作检测设备10B所附接的平板电脑97的视图。与操作检测设备10B的第三实施例一起使用的平板电脑97在构造上和与操作检测设备10A的第二实施例一起使用的平板电脑97相同。操作检测设备10B的第三实施例与操作检测设备10A的第二实施例不同之处在于,该操作检测设备10B不包括设置在第二实施例中的带120而是包括设置在透明刚性构件18的反向表面的四个角部处的四个吸盘251、252、253和254。操作检测设备10B通过被压靠到显示表面199上的吸盘251、252、253和254而附接到显示表面199的所需位置。以上述方式构造的第三实施例基本可以实现与第二实施例相同的优点。
第四实施例
图11是操作检测设备10C的第四实施例的示例性构造和容纳在该操作检测设备10C中的平板电脑97的视图。图12显示了被容纳在操作检测设备10C中的平板电脑97。与操作检测设备10C的第四实施例一起使用的平板电脑97在构造上和与第二和第三实施例一起使用的平板电脑97的构造相同。操作检测设备10C包括壳体370,该壳体具有尺寸略微比平板电脑97大的水平尺寸(宽度)W8、纵向尺寸(长度)L8和厚度T8,且包括设置在壳体370中的容纳部分371,用于将平板电脑97容纳于其中。
在上述操作检测设备10C中,容纳部分371的沿厚度T8方向的一侧被壳体370的表面372部分地遮盖。壳体370具有开口,该开口从相对端表面381和382中的一个沿壳体370的纵向尺寸L8方向朝向端表面381和382中的另一个并沿表面372的内侧边缘延伸,且容纳部分371通过开口暴露到外部。矩形孔373被设置在表面372(其遮盖了容纳部分371)的沿水平尺寸W8方向的大致中间部分。透明刚性构件18、隔膜板17、透明垫框架16和覆盖件101的层结构(它们在构造上与操作检测设备10A的第一实施例中的那些相同)被嵌入到矩形孔373中。两个钮374和375被设置在与容纳部分371的侧边缘中的一个临近的表面372的区域中。进而,壳体370具有设置在其位于端表面382后方并面向容纳部分371的内表面上的连接件CNF(未在图11中显示)。
在该情况下,平板电脑97被容纳在操作检测设备10C的容纳部分371中,如下所述。首先,平板电脑97被放置为与操作检测设备10成并列的姿态。随后,平板电脑97的连接件CNM朝向容纳部分371并被连接到操作检测设备10C的连接件CNF,且平板电脑97被从端表面381的侧面插入到容纳部分371中。接下来,平板电脑97被沿图11的白色箭头的方向推动,直到平板电脑97的连接件CNM连接到操作检测设备10C的连接件CNF。在连接件CNF与连接件CNM之间完成连接时,平板电脑97的CPU和操作检测设备10C的CPU彼此关联地执行演奏处理。在这里执行的演奏处理在内容上与上述针对第二实施例所述的演奏处理相同。
通过以如图12所示并以上述方式将平板电脑97容纳在操作检测设备10C中,刚好在击打部分3-1到3-4下方的区域中、在平板电脑97的显示表面199上显示的内容可以通过击打部分3-1到3-4看到。进而,在图12所示的状态下,隔膜板17的接触电极PUPP和PLOW由于被限定出开口102-k(k=1~6)的覆盖件101边缘部分的隐藏而不可见。由此,还是通过第三实施例,使用者可舒适地执行直观演奏,在该演奏中使用者对击打部分3-k进行击打,同时能观察在刚好在击打部分3-k(k=1~6)下方区域中显示的图标I-1到I-4。
尽管针对第一到第四实施例对本发明进行了描述,但是还可以有如下描述的本发明的其他实施例。
(1)在第一实施例中,透明垫框架16的推动部分6F-k(k=1~6),6B-k(k=1~6),6L-1到6L-4和6R-1到6R-4每一个具有基本弓形的表面,从而其具有在其中点处的最大厚度。在修改实施例中,如图13的截面图所示(对应于沿图1的A-A’线截取的截面图),推动部分6F-k(k=1~6),6B-k(k=1~6),6L-1到6L-4和6R-1到6R-4(图13所示例子中的6F-1,6F-2,6F-3和6F-4)中的所有或一个或一些的表面(面向柔性板19)可以以平坦形状形成为与柔性板19平行。
进而,如图14的截面图所示(对应于沿图1的A-A’线截取的截面图),面向柔性板19的推动部分6F-k(k=1~6),6B-k(k=1~6),6L-1到6L-4和6R-1到6R-4(图14所示例子中的6F-1,6F-2,6F-3和6F-4)可以形成为波浪形,具有以预定间距重复的微小波纹结构。
进而,如图15的截面图所示(对应于沿图1的A-A’线截取的截面图),面向柔性板19的推动部分6F-k(k=1~6),6B-k(k=1~6),6L-1到6L-4和6R-1到6R-4(图14所示例子中的6F-1,6F-2,6F-3和6F-4)可以形成为梳齿形,具有以预定间距重复的齿部和谷部。
(2)在第一实施例中,透明刚性构件(例如透明塑料构件)可以作为核心嵌入到推动部分6F-1到6F-4,6B-1到6B-4,6L-1到6L-4和6R-1到6R-4中。图16A是具有这种嵌入在推动部分6F-1到6F-4,6B-1到6B-4,6L-1到6L-4和6R-1到6R-4中的核心的透明垫框架16的截面图(对应于沿图1的A-A’线接截取的截面图)。图16B是该从隔膜板17的侧面观察的透明垫框架16A的仰视图。
在修改实施例中,如图16A和16B所示,核心杆7F-1到7F-4(每一个具有比推动部分6F-1到6F-4略小的长度和宽度)嵌入在推动部分6F-1到6F-4中。进而,核心杆7B-1到7B-4(每一个具有比推动部分6B-1到6B-4略小的长度和宽度)嵌入在推动部分6B-1到6B-4中。进而,核心杆7L-1到7L-4(每一个具有比推动部分6L-1到6L-4略小的长度和宽度)嵌入在推动部分6L-1到6L-4中。进而,核心杆7R-1到7R-4(每一个具有比推动部分6R-1到6R-4略小的长度和宽度)嵌入在推动部分6R-1到6R-4中。
根据修改实施例,在击打部分3-k中任一个被使用者击打时,柔性板19被相应推动部分6F-1~6F-4,6B-1~6B-4,6L-1~6L-4和6B-1~6B-4的面向柔性板19的各个整个表面压住。由此,已经用于对击打部分3-k进行击打的力(击打力)可以更容易地传递到柔性板19。
(3)在操作检测设备10的上述第一实施例中,透明刚性构件18、隔膜板17和透明垫框架16以层结构设置在LCD12(显示器件)形式的显示器件上。在修改实施例中,包括这种透明刚性构件18、隔膜板17和透明垫框架16的操作检测设备10可被放在另一构件上,该另一构件具有在其上显示或印刷的信息,该信息代表被分配给透明垫框架16的击打部分3-k(k=1~6)的乐音素材数据。例如,操作检测设备10可以与多种板件组合使用,所述多种板件提前在其中印刷了六种标记,所述标记表明被分配给透明垫框架16的击打部分3-k(k=1~6)的乐音素材数据。
操作检测设备10的修改实施例如下地使用。首先,多种板件中的一个被选择。随后,以击打部分3-k(k=1~6)叠置在印刷于板件上的六种标记(即视觉表示)中的相应一个的方式将操作检测设备10放在板件上,且通过位于相应击打部分3-k(k=1~6)下方的标记将所表示的乐音素材数据被分配给相应击打部分3-k(k=1~6)。一旦由使用者做出的击打部分3-k中的任一个的击打被检测到,则个人电脑91将分配给被击打的击打部分3-k的乐音素材数据重现。
(4)在上述第一实施例中,透明垫框架16和透明刚性构件18每一个用透明材料形成。但是,垫框架16和刚性构件18任一个或二者可用半透明材料形成,
(5)在上述第一实施例中,能作为表明分配给击打部分3-k(k=1~6)的乐音素材数据的视觉显示的字母和/或字符可以被显示在刚好在击打部分3-k(k=1~6)下方的显示区域15中。
(6)在上述第一实施例中,透明垫框架16包括彼此整体形成的多个透明垫。作为修改实施例,透明垫框架16可以包括仅一个透明垫。
(7)上述第一实施例可以被修改为包括被设置在操作检测设备10中的控制部分和乐音源,从而施加到击打部分3-k(k=1~6)中任一个的击打力强度(击打强度)对应的乐音速度能被操作检测设备10本身重现。这种修改实施例允许在不使用个人电脑91的情况下进行演奏。
(8)在上述第一实施例中,多个开关可设置在隔膜板17的每个开口4-k周围,用于检测施加到相应击打部分3-k的多个区域的击打力强度(击打强度)。这种修改的实施例例如以以下方式实施。即,如图17所示,设置在柔性板19的反向或内表面上并围绕开口4-k的接触电极PUPP被构造为L形的接触电极PULUPP,PDLUPP,PURUPP和PDRUPP,且其每一个具有相同的尺寸,且设置在柔性板20的反向或内表面并围绕开口5-k的接触电极PLOW被构造为L形的接触电极PULLOW,PDLLOW,PURLOW和PDRLOW且每一个具有相同的尺寸。
更具体地,在修改实施例中,开口4-k被两个相交的中心线(图17中的单点划线)分成四个等同的矩形区域4UL,4DL,4UR和4DR,所述中心线连接在开口4-k的两对相对侧之间。接触电极PULUPP以围绕区域4UL的两个外侧的方式设置在柔性板19的反向表面上,且接触电极PDLUPP以围绕区域4DL的两个外侧的方式设置在柔性板19的反向表面上。进而,接触电极PURUPP以围绕区域4UR的两个外侧的方式设置在柔性板19的反向表面上,且接触电极PDRUPP以围绕区域4DR的两个外侧的方式设置在柔性板19的反向表面上。
进而,开口5-k被两个相交的中心线(图17中的单点划线)分成四个等同的矩形区域5UL,5DL,5UR和5DR,所述中心线连接在开口5-k的两对相对侧之间。接触电极PULLOW以围绕区域5UL的两个外侧的方式设置在柔性板20的内表面(图中的上表面)上,且接触电极PDLLOW以围绕区域5DL的两个外侧的方式设置在柔性板20的内表面上。进而,接触电极PURLOW以围绕区域5UR的两个外侧的方式设置在柔性板20的内表面上,且接触电极PDRLOW以围绕区域5DR的两个外侧的方式设置在柔性板20的反向表面上。
进而,根据修改实施例,当刚好在区域4UL和5UL上方的击打部分3-k的区域已经被击打时,柔性板19的接触电极PULUPP接触柔性板20的接触电极PULLOW,从而从包括接触电极PULUPP和PULLOW的电路获得的输出电压V1随着接触电极PULUPP和PULLOW之间的接触面积的增加而增加。进而,当刚好在区域4DL和5DL上方的击打部分3-k的区域已经被击打时,柔性板19的接触电极PDLUPP接触柔性板20的接触电极PDLLOW,从而从包括接触电极PDLUPP和PDLLOW的电路获得的输出电压V2随着接触电极PDLUPP和PDLLOW之间的接触面积的增加而增加。
进而,当刚好在区域4UR和5UR上方的击打部分3-k的区域已经被击打时,柔性板19的接触电极PURUPP接触柔性板20的接触电极PURLOW,从而从包括接触电极PURUPP和PURLOW的电路获得的输出电压V3随着接触电极PURUPP和PURLOW之间的接触面积的增加而增加。进而,当刚好在区域4DR和5DR上方的击打部分3-k的区域已经被击打时,柔性板19的接触电极PDRUPP接触柔性板20的接触电极PDRLOW,从而从包括接触电极PDRUPP和PDRLOW的电路获得的输出电压V4随着接触电极PDRUPP和PDRLOW之间的接触面积的增加而增加。
以如上方式构造的修改实施例可以独立地根据输出电压V1,V2,V3和V4来检测施加到击打部分3-k的四个区域的击打力强度(击打强度)。
(9)在上述第一到第四实施例中,两个柔性板19和20(包括隔膜板17)可被另一类型的压敏构件替代(例如力传感器或应变计)。图18是显示了使用压敏构件替代柔性板19和20的击打检测板500的构造。击打检测板500包括板构件501,该板构件具有与隔膜板17(图1B)的柔性板19相同的尺寸并具有开口502-k(k=1~6),且力传感器503-1到503-4,503L-5,503R-5,503L-6和503R-6被设置在开口502-k(k=1~6)外侧。更具体地,力传感器503-1被设置在形成于板构件510中的开口502-1和开口502-5之间,且力传感器503-2被设置在开口502-2和开口502-5之间,力传感器503-3被设置在开口502-3和开口502-6之间,且力传感器503-4被设置在开口502-4和开口502-6之间。进而,力传感器503L-5和503R-5被设置在开口502-5的沿水平尺寸W4方向的相对端外侧,且力传感器503L-6和503R-6被设置在开口502-6的沿水平尺寸W4方向的相对端外侧。
击打检测板500的力传感器503-1到503-4每一个用作开关,该开关响应于击打部分3-1到3-4中相应一个的击打而接通,且力传感器503L-5,503R-5,503L-6和503R-6每一个用作开关,该开关响应于击打部分3-5和3-6中相应一个的击打而接通。更具体地,在任何一个击打部分3-1到3-4(例如击打部分3-1)被使用者击打时,力传感器503-1被击打部分3-1压住,从而击打力施加到力传感器503-1。在击打力如此施加到击打部分3-1时,力传感器503-1的输出电压V根据击打力的强度而增加。力传感器503-1的输出电压V通过未示出的A/D转换部分从模拟信号转换成数字信号,该数字信号随后被传递给个人电脑91或平板电脑97,作为代表施加到击打部分3-1的击打强度的击打强度值数据DST-1。进而,在击打部分3-5和3-6(例如击打部分3-1)中任一个被击打时,力传感器503L-5和503R-5被击打部分3-5压住,从而击打力施加到力传感器503L-5和503R-5。在击打力如此施加到力传感器503L-5和503R-5时,力传感器503L-5和503R-5的输出电压V根据击打力的强度而增加。力传感器503L-5和503R-5的输出电压V通过未示出的A/D转换部分从模拟信号转换成数字信号,该数字信号随后被传递给个人电脑91或平板电脑97,作为代表施加到击打部分3-5的击打强度的击打强度值数据DST-5。以上述方式构造的修改实施例可以实现与第一实施例相同的有利优点。
(10)上述第二和第三实施例可以以如下方式修改,图标I-k(k=1~6)的显示位置根据操作检测设备10A或10B的在平板电脑97上的附接位置而自动地调整。与第二和第三实施例一起使用的平板电脑97包括设置在其上的传感器,用于检测附接到电脑97显示表面199上的操作检测设备10A或10B的沿水平尺寸W7方向的X位置坐标和沿纵向尺寸L7方向的Y位置坐标。基于代表从传感器输出的X和Y位置坐标的信号指示,平板电脑97计算刚好在各个击打部分3-k下方的显示位置的沿水平尺寸W7方向的XB-k(k=1~6)位置坐标和沿纵向尺寸L7方向的YB-k(k=1~6)位置坐标。随后,平板电脑97将各个图标I-k的在显示表面199上的显示位置调整到由位置坐标XB-k和位置坐标YB-k所示的显示位置。
(11)操作检测设备10B的第三实施例已经被描述为通过吸盘251,252,253和254(设置在透明刚性构件18的反向表面上)的吸附力而附接到平板电脑97的显示表面199。作为修改实施例,吸盘251,252,253和254可以被胶状(gel-like)板件或钩环紧固件替代。在使用钩环紧固件的情况下,钩环紧固件被设置在透明刚性构件18的反向表面和平板电脑97的显示表面199二者上。
(12)尽管已经对操作检测设备被用作用于响应通过使用者用使用者手指做出对击打部分3-k(k=1~6)击打而执行演奏的演奏接口的这种情况对第一到第四实施例做出了如上描述,但是本发明并不如此受限。例如,本发明的操作检测设备可以用作用于执行鼓演奏的电子打击乐器。为了该目的,操作检测设备10的第一实施例的击打部分3-k(k=1~6)每一个被形成为真正的圆形形状,模拟打击乐器的敲击表面。表明要被击打的各个击打部分3-k的图顺序地显示在刚好在击打部分3-k(k=1~6)下方的显示区域13的一些位置处。使用者通过用被其手抓持的棍棒来对击打部分3-k进行顺序地击打从而进行演奏,这些图对此进行了显示且可以在下方一个接一个地看到。进而,本发明的操作检测可以用作健康检查计,其具有用于辅助使用者走步运动的功能。为此目的,操作检测设备10的第一实施例尺寸上增大到使用者的脚能被放在每一个击打部分3-k(k=1~6)上的程度。随后,代表要被使用者的脚底所踩踏的各个击打部分3-k的图顺序地显示在刚好在击打部分3-k(k=1~6)下方的显示区域13的一些位置处。使用者通过用其脚底顺序地踩踏击打部分3-k来执行走步运动,这些图对此进行了显示且可以在下方一个接一个地看到。在这种情况下,其他并非图片的图像(如显示了使用者健康状态转变的图表)可以被显示在刚好在击打部分3-k下方的显示区域13的一些位置处。
(13)操作检测设备10C的第四实施例可以尺寸减小以构造出小尺寸的操作检测设备,其能操作容纳在小尺寸操作检测设备中的智能电话。

Claims (18)

1.一种操作检测设备,包括:
垫,用透明或半透明材料形成且包括设置在该垫表面上的至少一个击打部分,该击打部分适于被使用者击打;和
传感器部分,设置在位置上对应于击打部分的且在所述垫下方的区域中,用于检测由使用者作出的对击打部分的击打,所述传感器部分包括能看透的部分,该能看透的部分设置为与击打部分关联,用于允许所述传感器部分下方的区域通过该能看透的部分而被部分地看到,所述传感器部分整体是板状的,且能看透的部分是设置在该板状传感器部分的预定位置中的开口;
控制部分,该控制部分响应于检测到所述击打部分的击打的所述传感器部分而将分配给被击打的击打部分的乐音控制数据输出;
显示区域,该显示区域以显示区域能通过该开口露出的方式设置在所述传感器部分下方;
其中,代表分配给击打部分的功能的直观表现被显示在与击打部分关联的显示区域中。
2.如权利要求1所述的操作检测设备,其中所述传感器部分包括压敏构件,该压敏构件就对击打部分的击打做出响应的压力的有无进行检测。
3.如权利要求2所述的操作检测设备,其中,压敏构件包括接触部,该接触部响应于所述压力的有无而接通或断开。
4.如权利要求3所述的操作检测设备,其中,该接触部包括两个接触电极,且基于两个接触电极的接触面积来提供代表施加到击打部分的击打强度的数据。
5.如权利要求2所述的操作检测设备,其中,压敏构件输出代表击打部分的击打有无和施加到击打部分的击打强度的数据。
6.如权利要求2-5中任一项所述的操作检测设备,其中,朝向压敏构件突出的推动部分设置在所述垫的反向表面区域上,位置上对应于击打部分,且对击打部分的击打作出响应的压力经由该推动部分传递到压敏构件。
7.如权利要求6所述的操作检测设备,其中,推动部分设置在所述垫的反向表面区域上,与击打部分的周边边缘相对,且显示在显示区域中的直观表现能从击打部分的上方通过开口被看到,而不会被推动部分阻挡。
8.如权利要求7所述的操作检测设备,其中,推动部分包括与击打部分周边边缘的至少一侧对应的至少一个直线部分,且该至少一个直线部分以其最大宽度位于其大致中点处的方式在宽度上变化。
9.如权利要求2-5中任一项所述的操作检测设备,其还包括设置在所述传感器部分下方并在显示区域上方的透明刚性构件。
10.如权利要求9所述的操作检测设备,其中,透明刚性构件适于设置在显示区域的显示表面上方,二者之间具有间隙。
11.如权利要求10所述的操作检测设备,其还包括平的显示板,该显示板提供设置在所述传感器部分下方的所述显示区域,平显示板的显示区域的至少一部分构成设置在所述传感器部分下方的所述显示区域。
12.如权利要求11所述的操作检测设备,其中,平显示板包括并不位于所述传感器部分下方的第二显示区域,且至少在所述第二显示区域上方设置透明触摸板,用于检测该触摸板的板表面上的触摸。
13.如权利要求12所述的操作检测设备,其中,所述传感器部分、所述平显示板和所述触摸板适于与计算装置连接。
14.如权利要求10所述的操作检测设备,其适于可拆卸地附接到平显示装置,且其中,平显示装置具有包括透明触摸板的表面,且平显示装置的显示区域的一部分用作位于所述传感器部分下方的所述显示区域。
15.如权利要求14所述的操作检测设备,其中,通过使用条带将该设备附接到平显示装置。
16.如权利要求14所述的操作检测设备,其中,通过使用吸附盘将所述设备附接到平显示装置。
17.如权利要求14所述的操作检测设备,其还包括用于将平显示装置容纳在操作检测设备的预定位置中的容纳部分,且
该设备通过容纳在该容纳部分中的平显示装置而附接到该平显示装置。
18.如权利要求14所述的操作检测设备,其还包括用于将所述传感器部分连接到外部装置的连接部分,且
其中,该平显示装置是平板电脑,该平板电脑具有并入其中的计算机,且所述操作检测设备经由连接部分连接到该平板电脑并用作平板电脑的辅助输入装置。
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