CN104798048A - 用于动力工具的接口 - Google Patents

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CN104798048A CN201280075308.1A CN201280075308A CN104798048A CN 104798048 A CN104798048 A CN 104798048A CN 201280075308 A CN201280075308 A CN 201280075308A CN 104798048 A CN104798048 A CN 104798048A
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T·B·瑞奇
周海军
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Abstract

一种用于动力工具的接口,该接口具有数据通信模块和动力发射机,该数据通信模块被布置成在动力工具和便携式电子设备之间形成数据连接,其中所述数据连接被布置成在动力工具和便携式电子设备之间传递数据,该动力发射机被布置成在动力工具和便携式电子设备之间传送电力。

Description

用于动力工具的接口
技术领域
本发明涉及用于动力工具的接口,并且特别地涉及(但不限于)布置成接收便携式电子设备以与动力工具进行通信的接口。
背景技术
诸如钻孔机、锯和割草机的动力工具可以包括复杂的机械组件来帮助用户执行特定的工作。然而,尽管这些机械组件已经随着时间有所改进,但是向用户提供反馈的接口还未被显著地改进。
举例来说,某些先进的动力工具可以包括接口,该接口包含指示器LED或向用户提供状态信息的小的LCD面板。在这些示例中,LED或LCD面板被设计和在工具上实施,以便向用户传达关于动力工具的特定信息。这种类型的信息可以包括工具是否通电或其所处的设置。虽然这些面板和灯是有用的,但是它们的制造通常是昂贵的并且它们能够向用户提供的信息是有限的。此外,一旦LED面板在制造过程中被预编程,则难以改变或定制传达给用户的信息类型,因而由接口呈现的信息可能不适于每个用户,这是因为每个用户基于他们个人的需要或需求可能期望不同的关于他们的动力工具的特定类型的信息。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种用于动力工具的接口,该接口包括:
-数据通信模块,被布置成在动力工具和便携式电子设备之间形成数据连接,其中该数据连接被布置成在动力工具和便携式电子设备之间传递数据,以及
-动力发射机,被布置成在动力工具和便携式电子设备之间传送电力。
在第一方面的一个实施方式中,动力发射机被布置成从动力工具的动力源向便携式电子设备传送动力。
在第一方面的一个实施方式中,从动力源传送的动力被布置成向便携式电子设备供电。
在第一方面的一个实施方式中,从动力源传送的动力被布置成对便携式电子设备的电池进行进行再充电。
在第一方面的一个实施方式中,数据通信模块包括布置成定义数据连接的数据端口。
在第一方面的一个实施方式中,数据端口包括用于定义数据连接的一个或多个物理电导管。
在第一方面的一个实施方式中,数据端口包括布置成定义数据连接的一个或多个无线发射机。
在第一方面的一个实施方式中,在动力工具和便携式计算设备之间传递的数据包括与动力工具相关联的动力工具数据。
在第一方面的一个实施方式中,动力工具数据包括动力工具的操作状态。
在第一方面的一个实施方式中,动力工具数据还包括与动力工具的动力源相关联的信息。
在第一方面的一个实施方式中,与动力工具的动力源相关联的信息包括描述动力源的电容量的信息。
在第一方面的一个实施方式中,与动力工具相关联的动力工具数据由一个或多个传感器产生。
在第一方面的一个实施方式中,一个或多个传感器被配置在动力工具的一个或多个组件上。
在第一方面的一个实施方式中,便携式计算设备被布置成处理动力工具和便携式计算设备之间传递的数据。
在第一方面的一个实施方式中,便携式计算设备被布置成以图形格式来呈现动力工具和便携式计算设备之间传递的数据。
在第一方面的一个实施方式中,便携式计算设备被布置成利用数据连接来控制动力工具。
在第一方面的一个实施方式中,计算设备被布置成通过数据连接向动力工具传送命令来控制动力工具。
在第一方面的一个实施方式中,动力工具包括布置成与便携式计算设备通信的控制单元。
在第一方面的一个实施方式中,接口还包括布置成支撑便携式电子设备的支撑布置。
在第一方面的一个实施方式中,支撑布置包括布置成支撑便携式电子设备的靠背架。
在第一方面的一个实施方式中,靠背架为平的。
在第一方面的一个实施方式中,靠背架具有可调节支撑区域。
在第一方面的一个实施方式中,靠背架具有相对于靠背架的基部可调节的斜面。
在第一方面的一个实施方式中,支撑布置还包括布置成保持便携式电子设备的保持贮体(retaining bucket)。
在第一方面的一个实施方式中,动力工具为割草机。
在第一方面的一个实施方式中,割草机为电动的。
在第一方面的一个实施方式中,割草机为无绳的。
在第一方面的一个实施方式中,便携式计算设备为平板电脑。
在第一方面的一个实施方式中,便携式计算设备为智能电话。
在第一方面的一个实施方式中,智能电话具有触摸屏接口。
根据本发明的第二方面,提供一种具有根据第一方面的接口的动力工具。
根据本发明的第三方面,提供一种具有根据第一方面的接口的割草机。
根据本发明的第四方面,提供一种割草机配件,该配件包括根据第一方面的接口。
根据本发明的第五方面,提供一种通过操控连接至根据第一方面的接口的便携式计算设备来控制动力工具的方法。
根据本发明的第六方面,提供一种用于便携式计算设备的配件,该配件包括根据第一方面的接口。
附图说明
现在将参考附图通过示例的方式来描述本发明的实施方式,其中:
图1A是根据本发明一个实施方式的用于连接动力工具和计算设备的接口的框图;
图1B是图1A的接口的框图,其示出該接口与动力工具的不同部件和计算设备的不同组件的连接;
图2A和图2B是图1A和图1B的接口的一个实施方式的透视图;
图3A至图3E是具有图2A和图2B的接口的割草机的前视图、侧视图、顶视图、后视图和透视图;
图4是连接至图3A至图3E的接口并同时执行软件应用时的计算设备的示例屏幕截图;
图5是连接至图3A至图3E的接口并同时执行另一软件应用时的计算设备的示例屏幕截图。
具体实施方式
参考图1,提供了用于动力工具的接口的一个实施方式的框图,所述接口包括数据通信模块和动力发射机,所述数据通信模块被布置成在便携式电子设备和动力工具之间传递与动力工具相关联的数据,所述动力发射机被布置成在动力工具和便携式电子设备之间传送动力。
在该实施方式中,接口100被布置成在计算设备102和动力工具104之间形成连接。一旦形成连接,接口100能够促进计算设备102和动力工具104之间的数据通信和/或电力传输,以使得诸如电信号的通信信号能够通过接口100在计算设备102和动力工具104之间被传递。可替代地,接口100还可以促进电力在动力工具104和计算设备之间被传送,以使得计算设备102可以由动力工具104来供电。
如该实施方式所示,计算设备102可以包括诸如计算机或具有存储器、处理器、存储设备、总线和输出/输出的电子设备的通用计算设备。计算设备102可以为任何类型的处理系统,包括计算机、可编程阵列、终端、个人计算机、服务器、大型机或任何其它计算设备。优选地,计算设备102是诸如智能手机、平板电脑或便携式个人计算机的便携式计算设备,其为被布置成通过执行以软件、硬件或二者的结合实施的逻辑指令来处理数据。计算设备102还可以具有一个或多个端口,该一个或多个端口以无线端口的形式或以物理有线连接端口的形式来布置,以促进计算设备102与一个或多个外部的外围设备、电子基础设施、电子电路之间的通信,该一个或多个外部的外围设备、电子基础设施、电子电路被布置成通过其输入/输出端口或接口与计算设备进行通信。优选地,通过允许外围设备或其它配件连接至计算设备102的数据总线,计算设备102能够通过端口与外部的外围设备或其它配件通信。这些端口的一个示例包括计算设备的串行端口或通用串行总线(USB)端口,其允许至计算设备102的数据总线的通信连接。
如图1A所示,接口100被布置成形成与计算设备102的第一连接106。该第一连接106可以是物理连接形式的,由此在接口100和计算设备102之间存在物理接触。可替代地,连接106可以是无线的,其中接口100包括无线连接模块,该无线连接模块被布置成在没有任何物理接触的情况下促进与计算设备102的无线连接。在一些示例中,第一连接106可以是与计算设备102的数据总线的数据通信连接并且可以包括与计算设备102的电池或电源的能量传输连接。
接口100还被布置成形成与一个或多个动力工具104的第二连接108。这些动力工具104可以包括钻孔机、锯、割草机、磨边机、修边机、凿岩锤、车床、刨机、研磨机、磨砂机、切割机、破碎机、扳手、热风枪、烘干机、射钉枪、修边机、剃刀或由手工动力、电力、压缩空气或化石燃料驱动的任何其它工具。在图2A至图3E示出的示例中,接口100被布置成与动力工具104连接,该动力工具为无绳电动割草机302。然而,本领域的技术人员将理解的是,接口100还可以被布置成与任何类型的动力工具104连接。在一些示例中,该第二连接108可以是与动力工具104的不同部件的数据通信连接,并且可以包括与动力工具104的动力源的能量传输连接。
参考图1B,该图示出了接口100和与计算设备102和动力工具104的不同的连接106、108的框图。在该实施方式中,接口100和动力工具104之间的连接108可以包括三个链路(108A、108B和108C)。这些链路中的每一者提供不同功能以使得接口100可以形成与动力工具104的连接。
在该实施方式中,第一链路108A为数据链路,该数据链路被布置成在接口100和动力工具104的传感器110之间建立用于传递数据的通信链路。优选地,动力工具104包括用于检测动力工具104的运行状态或信息的一个或多个传感器110。这些可以包括但不限于:
-动力工具的驱动器(例如,电动马达、移动机构等)的速度、功率或转矩;
-储备的电力容量;
-运行持续时间;
-存储能力;
-功率消耗;或
-动力工具104中特定组件的温度。
该数据链路108A可以被布置成接收从这些传感器的检测到的读数。在一个示例中,动力工具104可以具有模数转换器,该模数转换器可集成在每个传感器中或被布置成与所有不同的传感器110一起运行以使得由这些传感器中的每一者检测到的原始信号可以被转换成数字信号,该数字信号可以由计算设备102来处理。在另一示例中,接口100包括这种模数转换器,该模数转换器被布置成将来自通过数据链路108A连接的传感器中的每一者的原始信号转换成能够由计算设备102处理的数字数据。一旦源于该一个或多个传感器110的这种数字数据被准备好,则其经由接口100被传送至计算设备102。
在图1B所示的实施方式中,接口100和动力工具之间的连接108还可以包括控制链路108B,该控制链路108B被布置成连接动力工具104的控制单元112与接口100,从而当计算设备102被连接至接口100时,使得动力工具104的控制单元112与计算设备102通信。控制单元可以是集成在动力工具104中的单元,该控制单元集中化动力工具104的整体控制。在一些可替代的示例中,数模转换器可以在接口100或控制单元112内使用,以使得来自计算设备102的计算信号可以用于控制动力工具104。在动力工具为电动割草机的示例中,控制单元112可以控制电动割草机的运行,包括:
-开启/关闭运行;
-刀片的旋转速度;
-传达至刀片的转矩;
-电动马达的动力设置;和/或
-紧急或控制关机的操作。
控制单元112可以包括一个或多个模数转换器,该一个或多个模数转换器与动力工具104的机械组件交互。这些转换器可以被布置成使得从接口100提供的用于控制动力工具104运行的数字数据被传送至控制单元112,从而控制动力工具104的运行。
如图1B所示,接口100还可以包括动力链接108C,该动力链接108C被布置成连接至动力工具104的动力源114。在动力工具104包括其自己的动力源114或动力储备(诸如布置成为动力工具104存储能量的电池组或动力组)的情况中,动力链路108C可以提供允许电力从动力源114传送至接口100的传输媒介,该电力进而使接口100内需要电力操作的任何电路通电。动力链路108C还可以向接口100提供该电力,以通过接口100和计算设备102之间的动力链路106B传输,以使计算设备102通电和/或对计算设备102自己的电池进行再充电。
在该实施方式中,接口100和计算设备102之间的连接106还可以包括数据链路106A,该数据链路106A被布置成促进接口100和计算设备102之间的电数据的通信。在一些示例中,该链路106A可以用于电信号或光信号的形式的计算数据的通信。所述计算数据可以包括源自传感器110的计算机可读数据。所述计算数据还可以包括可由动力工具104的控制单元112处理的命令或指令,所述命令或指令进而允许计算设备102(当由用户操控时)控制动力工具104。
优选地,接口100与计算设备102之间的连接106和接口100与动力工具104之间的连接108是由电力导电电缆和插头元件定义的物理连接,该电力导电电缆和插头元件可以被用于建立物理连接以进行数据和电力的传输。然而,在可替代的实施方式中,数据连接和动力传输可以通过无线方式(诸如通过Wi-Fi以太网、蓝牙连接或通过基于感应的无线动力传输系统)来部分地或全部地实现。
参考图2A和图2B以及图3A至图3E,示出了布置成与无绳电动割草机302使用的接口100的一个实施方式。在该示例中,割草机302是电动割草机,其包括布置成提供电能来为割草机提供动力的动力源。如所示,接口100被设置在邻近割草机的手柄杆的支柱,以使得接口100和保持在接口100上的计算设备102落入在割草机的使用者的感知视野内。
在该实施方式中,接口100包括固定系统202,该固定系统202被布置成可拆卸地结合支撑手柄杆的圆柱型支柱。在图2A和图2B所示的示例中,固定系统可以包括由诸如弹性塑料的材料定义的成对的可拆卸爪,以使得所述爪可以被推入至与圆柱型支柱形成紧密贴合的位置,从而将接口接合至割草机302。
接口100还可以包括对接系统(docking system)204,该对接系统204被布置成保持计算设备102并同时允许电导端口被插入至计算设备102。优选地,对接系统包括突起部205的阵列,这些突起部205然后可以被插入至计算设备的槽中并且进而连接至计算设备102的数据总线。一旦突起部205被连接至计算设备102,突起部205与计算设备102的接触形成接口100和计算设备102之间的数据连接。在计算设备为平板电脑或平板风格的智能电话(例如,苹果电脑公司制造的iphoneTM、ipodTM或ipadTM)的示例中,该一系列的突起部205为适配这些计算设备的形状。在其它示例中,作为本领域技术人员应该理解的是,这一系列的突起部还可以被修改以适配USB数据总线接口或其它专有的或开源数据总线接口。
在该实施方式中,接口100还包括音频输出系统,该音频输出系统包含成对的音频扬声器207。这些音频扬声器207进而连接至对接系统204,以使得来自计算设备102的音频信号可以在使用过程中由扬声器207广播。
对接系统202还可以包括保持贮体204,该保持贮体204由适于便携式计算设备(被布置成保持在贮体204内)的轮廓的轻微坳陷形成。对接系统202还可以包括邻近突起部205的阵列的靠背架206。该靠背架206被布置成接收或支撑计算设备102。在计算设备为平板PC或智能电话的示例中,保持贮体204和靠背架206的尺寸可以被设计以使得平板PC或智能电话被保持在接口100上。靠背架206还可以是可调节的,即其支撑面的尺寸依据其将支撑的便携式设备的尺寸是可调节的。靠背架206还可以通过具有与接口100的可旋转接合而具有可调节的斜面,以使得靠背架206相对于靠背架的基部是可调节的,从而斜面可以被调节为适于使用者的需求。对于不同高度的使用者来说,能够调节由靠背架206支撑的计算设备的斜面以达到最佳的观看位置是特别有益的。
在可替代的实施方式中,对接系统202可以包括盖子,该盖子被布置成覆盖和保持便携式计算设备102。该盖子可以由软质材料或硬质材料(诸如软塑料或硬塑料)制成,所述盖子被布置成覆盖和保护便携式计算设备避免接触杂质、液体或免受可能危害设备102的外力。优选地,盖子能够保护设备102并同时允许使用者继续操控设备102。在设备102为平板电脑或具有触摸屏的设备的情况中,盖子优选地被制作和配置在设备102上,以使得触摸屏检测用户的操控的能力本质上不受阻碍。
如该示例实施方式所示,接口100包括为电导管208(从接口100延伸至动力工具104)形式的多个连接。电导管可以包括一个或多个布置成与割草机302的特定组件(诸如传感器110、控制单元112或动力源114)电通信的电缆。在可替代的实施方式中,该电导管可以被集成在手柄杆的支柱内或用无线通信和动力传输系统来替代。
在使用中,动力工具104的使用者可以将便携式计算设备102连接至接口100,以使得接下来计算设备102开始与动力工具104通信。如图2A所示,诸如iPadTM或三星GalaxyTM平板的平板电脑102可以被插入至接口100的对接系统204,以使其能够与割草机302通信。在该示例中,平板电脑102将能够在接收来自割草机302的传感器的数据的同时,能够与割草机302的控制电路112通信。在特定的示例中,通过平板电脑102的割草机的控制可以被禁止,而仅允许平板电脑102接收来自割草机302的传感器的数据。这在特定示例实施方式中是很有益的,因为使用者的安全不会由于计算设备102的故障而处于危险中,尽管诸如安全开关或安全按钮(dead man switch)的冗余安全机制可以降低这种危险。
一旦便携式计算机102被连接至割草机302,平板电脑102可以执行实施的一个或多个软件应用以显示来自传感器的数据或与割草机302的控制单元进行通信。如图4所示,该图示出在连接至割草机302的接口100的平板电脑上运行的软件应用的示例屏幕截图。在该实施方式中,软件应用或应用程序(app)包括割草机302的电池402中剩余电量的图形展示及割草机302的转矩、速度和温度404。这些数字经由割草机302的传感器110得出,传感器110进而将数字数据提供至接口100以传输至平板电脑104。
其它传感器数据也可以被传送至平板电脑,该平板电脑以图形405的形式向使用者显示信息。这些示例包括描述割草机的运行的统计信息及集草器上剩余的容量405A,该容量405A警告使用者集草器需要清空。在一些示例中,应用程序被实施以将这些数据存储至数据库中并处理这些数据以为使用者生成额外的有用信息。
如该实施方式所示,应用程序还包括控制部分406,该控制部分406包括可调节的棒408,当使用者对按钮的操控经由平板电脑的触摸屏被检测到时,该棒408可以被调节。如所阐释的,割草机的刀片的速度可以被调节,而紧急停止按钮410也可以被调节,该紧急停止按钮410可以由使用者驱动以停止割草机302的运行。
由于平板电脑能够执行多任务处理,使用者可以简单操作平板电脑412上的另一个软件应用(app)以执行其他功能,包括在平板电脑的屏幕上的多媒体显示等。这是很有益的,因为在操作割草机的同时能够向使用者提供其他娱乐,同时确保割草机的运行不离开使用者的感知视野。
在可替代的示例中,如图5所示,软件应用还可以被编程为具有数据库,以使得可以采集关于设备的运行的统计数据。这些数据可以被用于诊断动力工具上的错误502或整理关于动力工具的信息以自动向客户发出服务报告、维护程序504或甚至基于操作者506的收费标准的单据。在另一个示例中,软件应用可以利用平板电脑的陀螺仪或平板电脑的GPS接收器相对于特定位置508映射动力工具的运行,以使得该信息可被存储来做进一步处理或用于显示在地图上,从而使用者可以保持动力工具相对于特定地理位置的使用情况记录。
尽管不需要,但是参考附图描述的实施方式可以以应用程序接口(API)或作为由开发者使用的一系列的库或者可以包括在另一软件应用(诸如终端或个人电脑操作系统或便携式计算设备操作系统)中而被实施。
通常,由于程序模块包括例程、程序、对象、组件和数据文件,为了执行特定的功能,本领域的技术人员将理解的是,软件应用的功能可以分布在多个例程、对象或组件上来实现相同的功能。
还将理解的是,本发明的方法和系统通过计算系统实施或通过计算系统部分地实施,而任何合适的计算系统架构可以被使用。这将包括独立的计算机、网络计算机和专用计算设备。其中术语“计算系统”和“计算设备”被使用,但是这些术语意欲涵盖实施所描述功能的计算机硬件的任何合适的布置。
本领域技术人员将理解的是,在不背离广泛描述的本发明的精神或范围的情况下,可以对特定实施方式所示的本发明进行多种变型和/或修改。因此,本发明所述的实施方式将在所有方面应该被认为是说明性的而非限制性的。
除非特别说明,否则包含于此对现有技术的任何参考将不应该被认为承认这些信息为公知常识。

Claims (35)

1.一种用于动力工具的接口,该接口包括:
-数据通信模块,被布置成在所述动力工具和便携式电子设备之间形成数据连接,其中所述数据连接被布置成在所述动力工具和所述便携式电子设备之间传递数据,以及
-动力发射机,被布置成在所述动力工具和所述便携式电子设备之间传送电力。
2.根据权利要求1所述的接口,其中所述动力发射机被布置成将动力从所述动力工具的动力源传送至所述便携式电子设备。
3.根据权利要求2所述的接口,其中从所述动力源传送的所述动力被布置成向所述便携式电子设备供电。
4.根据权利要求2或3所述的接口,其中从所述动力源传送的所述动力被布置成对所述便携式电子设备的电池进行再充电。
5.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的接口,其中所述数据通信模块包括布置成定义所述数据连接的数据端口。
6.根据权利要求5所述的接口,其中所述数据端口包括布置成形成所述数据连接的一个或多个物理电导管。
7.根据权利要求5所述的接口,其中所述数据端口包括布置成形成所述数据连接的一个或多个无线发射机。
8.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的接口,其中所述动力工具和所述便携式计算设备之间传递的数据包括与所述动力工具相关联的动力工具数据。
9.根据权利要求8所述的接口,其中所述动力工具数据包括所述动力工具的运行状态。
10.根据权利要求8或9所述的接口,其中所述动力工具数据还包括与所述动力工具的动力源相关联的信息。
11.根据权利要求10所述的接口,其中与所述动力工具的动力源相关联的所述信息包括描述所述动力源的电容量的信息。
12.根据权利要求8至11中任一项权利要求所述的接口,其中与所述动力工具相关联的所述动力工具数据由一个或多个传感器产生。
13.根据权利要求12所述的接口,其中所述一个或多个传感器被配置在所述动力工具的一个或多个组件上。
14.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的接口,其中所述便携式计算设备被布置成处理所述动力工具和所述便携式计算设备之间所传递的数据。
15.根据权利要求14所述的接口,其中所述便携式计算设备被布置成以图形格式呈现在所述动力工具和所述便携式计算设备之间所传递的数据。
16.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的接口,其中所述便携式计算设备被布置成利用数据连接来控制所述动力工具。
17.根据权利要求16所述的接口,其中所述计算设备被布置成通过所述数据连接向所述动力工具传送命令来控制所述动力工具。
18.根据权利要求16或17所述的接口,其中所述动力工具包括布置成与所述便携式计算设备通信的控制单元。
19.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的接口,所述接口还包括布置成支撑所述便携式电子设备的支撑布置。
20.根据权利要求19所述的接口,其中所述支撑布置包括布置成支撑所述便携式电子设备的靠背架。
21.根据权利要求20所述的接口,其中所述靠背架是平的。
22.根据权利要求20或21所述的接口,其中所述靠背架具有可调节的支撑区域。
23.根据权利要求20、21或22所述的接口,其中所述靠背架具有相对于所述靠背架的基部可调节的斜面。
24.根据权利要求19至23中任一项权利要求所述的接口,其中所述支撑布置还包括布置成保持所述便携式电子设备的保持贮体。
25.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的接口,其中所述动力工具为割草机。
26.根据权利要求25所述的接口,其中所述割草机为电动的。
27.根据权利要求26所述的接口,其中所述割草机为无绳的。
28.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的接口,其中所述便携式计算设备为平板电脑。
29.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的接口,其中所述便携式计算设备为智能电话。
30.根据权利要求29所述的接口,其中所述智能电话具有触摸屏接口。
31.一种具有根据权利要求1至30中任一项权利要求所述的接口的动力工具。
32.一种具有根据权利要求1至30中任一项权利要求所述的接口的割草机。
33.一种用于割草机的配件,该配件包括根据权利要求1至30中任一项权利要求所述的接口。
34.一种通过操控连接至根据权利要求1至30中任一项权利要求所述的接口的便携式计算设备来控制动力工具的方法。
35.一种用于便携式计算设备的配件,该配件包括根据权利要求1至30中任一项权利要求所述的接口。
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