CN116761657A - 利用有效位置和反馈传送信息的方法、设备和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于信息传送的系统、方法和设备，包括可以由有效空间性和/或概念性位置或有效姿态填充的物理性或概念性空间。一个或多个用户，包括人类和动物诸如家养狗，可以与该物理性或概念性空间的元素交互和/或激活该元素，包括通过佩戴被配置用于感测该用户的位置和/或运动的设备。该用户与有效空间性位置或有效姿态交互可以产生一个或多个输出，诸如语音声或者预先录制的单词或短语的音频回放。该用户可以构建语音声的序列以产生单词。该用户可以接收反馈，该反馈可以允许该用户检测该有效空间性位置和/或有效姿态并与之交互，包括通过佩戴设备，该设备被配置为在该用户与有效空间性位置和/或有效姿态交互或者访问该有效空间性位置和/或有效姿态时产生触觉反馈。
Description
相关申请的交叉引用
根据35 U.S.C.§119(e)，本申请要求2020年11月24日提交的美国临时申请序列号63/198,938的优先权，该临时申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及用于改善信息传送(包括交流)的设备、系统和方法。
背景技术
自从早期记载的人类历史以来，人们一直想与诸如狗、海豚、马等动物交流并更好地理解这些动物。该主题在不同文化中均有展现，见诸于我们的神话、我们的民间传说和我们的故事(包括书籍和影片)。这是一种与生俱来的渴望，但这种渴望揭示了一个问题。
我们和我们的动物都发现自己因沟通不明确又渴望联系而感到沮丧。我们尽最大努力通过非语言暗示了解动物的需求，但人类和动物之间的沟通历来都很困难，误解比比皆是。
例如，在敏捷性训练中，当狗的主人不理解它的需求时，它可能会显得烦躁，反之亦然。在家里，狗无法向其懊恼的主人解释它为什么会吠叫。在机场，安检犬可能能够向它的管理员(handler)发出信号，表明它在行李箱中闻到了需要调查的东西，但安检犬不能告诉它的管理员需要调查的物品是一个水果、一枚炸弹，还是毒品。在警察局，狗可能经过训练而能示意炸弹或毒品，但不能同时示意两者，因为狗不能将它嗅到了什么直接传达给它的人类伙伴。服务犬可能会因为各种原因需要与它的管理员沟通，包括服务犬是否需要上厕所或警告管理员。如果狗能表达出它感到不适，兽医可能会受益。与此相关的是，骑手有时意识到他们的马生病时救治时间已太晚。
许多动物都表现出用声音及在某些方面与人类语言有相似之处的其他提示进行交流的能力。例如，某些动物可产生类似人类“说话”的声音。已深入地研究了狐獴，发现它们会进行简单的类语言发声交流，借此识别捕食者并警告它们的群体。狐獴对人类的描述甚至可以精确到这个人穿什么衣服，这个人的身高，以及这个人衬衫的颜色。大鼠也有一套言语语法，科学家们仍在努力破译和理解。著名的是对鹦鹉Alex开展的研究，结果表明它能够用人类语言交流。海豚和类人猿可以理解姿态，有时还可以使用姿态交流。海豚可以理解人类姿态。
狗是我们最古老的伙伴，并且可能是最早驯养的动物。这种驯养可以从狗寻求沟通或理解其人类同伴的方式中得到证明。例如，小狗会看着人类指的方向。但狼崽不会。狗跟随我们一起进化。
狗是一种聪明的动物。有一只狗很有名，它学会了大约一千个单词(主要是它玩具的名字)。多年来的研究表明，狗能理解人类的语言。根据狗对算术的基本理解的研究，有报道称狗的智力相当于两岁的人类。研究表明，狗能听懂人类说话的单词和语调。此外，最近还表明，狗可以通过代表特定词汇的发声按钮与主人交流。
神经科学告诉我们，脑就像一台计算机一样，已设定好程序来使用和适应提供给它的任何感觉输入或肢体，即“可塑性”。例如，如果加上了眼睛，脑就学习看；如果加上了鼻子，脑就学习闻；如果加上了红外传感器，脑最终会适应并学习红外“观察”。来自传感器的输入在脑中感知并随时间推移而渐渐适应。
动物也表现出能适应使用新的人造附器，如假肢，学习控制和移动机械臂来完成任务，如把食物送到动物的嘴里。
发音语音学是语音学的分支，涉及到用发音来描述世界上各种语言的语音，也就是发声器官(发音器)的运动和/或位置。发音语音学涉及到参与发出口头语言的物理机制。发音语音学的一个基本目标是将语言表征与发音器的实时运动以及随之而来的声输出联系起来，使语音成为信息传送的媒介。语音学的这一领域传统上涉及到有机发音器和人的口腔。
在应用于人类的语音学领域，“发音部位”是被动发音器和主动发音器可能相遇而产生声音的位置，或者是有机器官(organic instrument)中可能产生声音的部位位置。此外，在语音学领域，人类的“发音方式”可能是指将会做出什么样的收缩。例如，在人类中，主动发音器和被动发音器的运动可集中在一起，形成完全闭塞，使得从口中流出的气流被切断，这也称为“塞音”。
诸如狗之类的动物没有我们人类所使用的相同人类有机发音器，并且它们不能像我们彼此之间那样对我们说话。狗还没有能力在语音上建立言语，包括与人类说话相同或相似的方式。原因是狗不能利用像我们复杂的舌头和嘴那样的东西。
本公开介绍了涉及改善诸如交流之类的信息传送的设备、方法和/或系统。本公开的一个应用是建立信息传送媒介，使得动物和人类可以互动。本发明的新型设备、系统和方法可以允许用户使用目标导向姿态达到有效空间性位置，这些有效空间性位置与构成言语的元素和/或其他信息传送媒介相对应，这些元素包括但不限于从语言学和语音学领域使用的国际语音字母表(“IPA”)中获得的声音。在一些非限制性实施方案中，将语音声分配给有效空间性位置，从而产生言语和/或其他信息传送媒介的运动。
通过提供新型设备、方法和/或系统，本发明可以允许动物(如狗和其他动物)进行交流。该设备、方法和/或系统可以允许佩戴者以与人类构建语音的方式相同或相似的方式进行语音谈话。以这种方式，狗可以学习使用人工语音工具与人类和其他(诸如与其他动物)进行交流。本公开还可以允许与接受口头输入的其他技术交互，诸如与语音助理或与人工智能交互。该设备、方法和/或系统也可以由缺乏言语能力的人类使用，以在语音上建立言语。
我们可以问Fido一个问题，而它可以用我们理解的方式回答。Fido不再是沉默的被动接受者。相反，Fido拥有决定权，可有意告诉我们它想要我们知道的事情。本公开的设备允许它与我们交流。
发明内容
本公开呈现了用于促进信息传送(包括通过用户与一个或多个有效空间性位置和/或有效姿态之间的交互)的系统、方法和设备。这种交互可以产生输出，包括但不限于触觉反馈、振动、声音、数据等。在一些实施方案中，人类或动物可以使用该系统、方法和设备来交流，包括通过为动物提供系统、方法和设备来在语音上构建言语和/或使用预先录制的单词或短语来交流。
一种装置，包括：
一个或多个传感器，该一个或多个传感器被配置为生成指示用户的空间性位置和取向中的至少一者的信号；以及
一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为接收该信号，其中该一个或多个处理器执行用于以下操作的指令：
确定用户的至少一部分已与定义的空间区域相交或用户已呈现定义的取向；以及
基于该确定来生成一个或多个输出信号。
该装置还包括：
一个或多个部件，该一个或多个部件被配置为存储数据，其中该数据包括与一个或多个预先录制的声音相对应的声音数据；
一个或多个扬声器；
其中该指令还包括用于以下操作的指令：
选择与定义的空间区域相对应的该一个或多个预先录制的声音中的至少一者；
基于该选择，根据与该一个或多个预先录制的声音中的至少一者相对应的声音数据来生成输出信号；
其中该一个或多个扬声器被配置为响应于输出信号而产生包括该一个或多个预先录制的声音中的至少一者的声音。
该装置还包括一个或多个预先录制的声音，该一个或多个预先录制的声音存储在被配置为存储包括语音声的数据的一个或多个部件上。
作为预先录制的声音的替代或补充，该装置还包括用于语音或声音合成的部件或编程。
该装置还包括附加声音，诸如音调、钟声、铃声、音乐等。
该装置还包括挽具、含条带的挽具、可调式条带、弹性部件、带扣、D形环、O形环或维可牢(Velcro)，还包括可释放的附接点，包括用于电子部件的附接点。
该装置还包括用于显示虚拟现实和/或增强现实的头戴式显示器。
该装置还包括：
一个或多个触觉反馈部件，该一个或多个触觉反馈部件被配置为产生触觉反馈；
其中该指令还包括用于基于该确定来生成输出信号的指令，该输出信号被配置为激活该一个或多个触觉反馈部件；
其中该一个或多个触觉反馈部件被配置为响应于输出信号而生成第一触觉反馈。
该装置还包括：
一个或多个部件，该一个或多个部件被配置为存储数据，其中该数据包括与一个或多个预先录制的声音相对应的声音数据；
一个或多个扬声器；
其中该确定包括确定用户的该部分已与定义的空间区域相交或者用户已呈现定义的取向达超过表示时间段的阈值的时间段；
其中该指令还包括用于以下操作的指令：
基于该确定来选择与定义的空间区域相对应的该一个或多个预先录制的声音中的至少一者；
基于该选择来生成与该一个或多个预先录制的声音中的至少一者相对应的输出信号；
其中该一个或多个扬声器被配置为响应于输出信号而生成包括该一个或多个预先录制的声音中的至少一者的声音。
该装置还包括片上系统。
该装置还包括感测用户的取向、位置或运动的一个或多个传感器。
该装置还包括触觉反馈，该触觉反馈可包括一个或多个轻拍感觉。
该装置还包括触觉反馈，该触觉反馈可包括一个或多个振动。
该装置还包括用于振动反馈的部件。
该装置中的一个或多个输出包括数据。
该装置还包括收发器，其中该收发器可接收和传输数据。
该装置的用户可以是人类或动物，诸如狗、猫、马、海豚、猴等。该系统的用户也可以是人工智能或软件算法。
一种系统，包括：
一个或多个传感器，该一个或多个传感器被配置为生成指示用户的附器的空间性位置和取向中的至少一者的信号，其中附器在相对于用户的注视方向固定的三维空间中的路径或旋转对应于一个或多个姿态；以及
一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为接收该信号，其中该一个或多个处理器执行用于以下操作的指令：
确定用户已进行如下步骤中的至少一个步骤：(i)沿着与这些姿态中的第一姿态相对应的这些路径中的第一路径移动附器，以及(ii)以与这些姿态中的第二姿态相对应的方式旋转附器；
基于该确定来生成与第一姿态和第二姿态中的至少一者相对应的输出信号。
该系统还包括：
一个或多个部件，该一个或多个部件被配置为存储数据，其中该数据包括与一个或多个预先录制的声音相对应的声音数据；
一个或多个扬声器；
其中该指令还包括用于以下操作的指令：
选择与第一姿态和第二姿态中的至少一者相对应的一个或多个预先录制的声音中的至少一者；
基于该选择来生成与该一个或多个预先录制的声音中的至少一者相对应的输出信号；
其中该一个或多个扬声器被配置为响应于输出信号而生成包括该一个或多个预先录制的声音中的至少一者的声音。
该系统还包括：
一个或多个部件，该一个或多个部件被配置为产生触觉反馈；
其中该指令还包括用于基于该确定来生成输出信号的指令，该输出信号被配置为激活该一个或多个触觉反馈部件；
其中被配置为产生触觉反馈的一个或多个部件响应于输出信号而生成第一触觉反馈。
该系统还包括一个或多个预先录制的声音，该一个或多个预先录制的声音存储在被配置为存储包括一个或多个语音声的数据的一个或多个部件上。
该系统的用户可以是人类或动物，诸如狗、猫、马、海豚、猴等。该系统的用户也可以是人工智能或软件算法。
该系统还包括片上系统。
该系统还包括感测用户的取向、位置或运动的一个或多个传感器。
该系统还包括触觉反馈，该触觉反馈可包括一个或多个轻拍感觉。
该系统还包括触觉反馈，该触觉反馈可包括一个或多个振动。
该系统还包括用于振动反馈的部件。
该系统中的一个或多个输出包括数据。
该系统还包括收发器，其中该收发器可接收和传输数据。
该系统还包括服务器，其中该收发器与该服务器接收和传输数据。
该系统还包括一个或多个电源，诸如电池、可再充电电池、电源插座、太阳能等。
该系统还包括能够发送用户的嘴是闭着还是张开的传感器，其中当用户的嘴张开时，输出可以被激活，并且当用户的嘴闭着时，输出可以被去激活。
该系统还包括语音空间，该语音空间将诸如辅音和元音之类的某些语音声组织到某些定义的空间区域。
该系统还包括用户与所述语音空间的交互。
该系统还包括用户使用附器与所述语音空间的交互，其中传感器跟踪用户附器的位置、运动和取向。
该系统中用户的附器是鼻部或口鼻部。
一种与狗一起使用的装置，该装置包括：
挽具，该挽具适于配合在狗的口鼻部和身体上；
附接到挽具的一个或多个处理器；
附接到挽具的一个或多个传感器，该一个或多个传感器操作地连接到该一个或多个处理器；
附接到挽具的一个或多个触觉电机，该一个或多个触觉电机操作地连接到该一个或多个处理器；
附接到挽具的一个或多个扬声器，该一个或多个扬声器操作地连接到该一个或多个处理器；以及
一个或多个电源，该一个或多个电源附接到挽具并且电耦接到至少该一个或多个处理器和该一个或多个触觉电机。
该装置还包括：
一个或多个存储部件，该一个或多个存储部件操作地连接到该一个或多个处理器；
一个或多个预先录制的声音，该一个或多个预先录制的声音存储在该一个或多个存储部件上；
该一个或多个电源，该一个或多个电源进一步电耦接到该一个或多个存储部件。
该装置中的一个或多个预先录制的声音包括一个或多个语音声或者一个或多个预先录制的声音或短语。
该装置还包括：
一个或多个存储部件，该一个或多个存储部件操作地连接到该一个或多个处理器并且被配置为存储与一个或多个预先录制的声音相对应的声音数据；
该一个或多个电源，该一个或多个电源进一步电耦接到该一个或多个存储部件。
该装置还包括能够发送用户的嘴是闭着还是张开的传感器。
一种系统，包括：
第一装置，该第一装置包括：
一个或多个部件，该一个或多个部件被配置为存储和播放声音；
一个或多个收发器，该一个或多个收发器能够无线地通信；
第二装置，该第二装置包括：
一个或多个收发器，该一个或多个收发器能够无线地通信；
一个或多个麦克风，该一个或多个麦克风能够录制声音；
一个或多个部件，该一个或多个部件被配置为存储和播放声音；
非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质体现计算机程序，该计算机程序包括用于以下操作的计算机指令：
使用该一个或多个麦克风录制一个或多个声音；
无线地连接到第一装置；
将录制的声音传输到第一装置。
其中第二装置将录制的声音传输到第一装置，其中第一装置存储录制的声音。
一种系统，包括：
处理器，该处理器被配置为：
确定社交网络情境，其中所述社交网络情境包括关于宠物的信息，包括以下的至少一者：
宠物姓名；
宠物年龄；
训练统计信息；
言语统计信息；
至少部分地基于社交网络情境来生成至少一个视图；
显示生成的视图。
一种涉及训练者和受训者的训练方法，其中训练者是人并且受训者是狗，该训练方法包括：
由训练者观察受训者与装置交互，其中该装置包括响应于受训者的一个或多个预定义的动作而可听地生成至少一个预先录制的声音的部件；
由训练者倾听该装置可听地生成至少一个预先录制的声音；
由训练者向受训者提供奖励。
一种涉及训练者和受训者的训练方法，其中训练者是人并且受训者是佩戴装置的狗，该装置包括：
一个或多个传感器，该一个或多个传感器被配置为生成指示受训者的空间性位置和取向中的至少一者的信号；
一个或多个数据存储部件；
一个或多个扬声器，该一个或多个扬声器被配置为接收信号并生成声音；
一个或多个预先录制的声音，该一个或多个预先录制的声音包括存储在该一个或多个数据存储部件上的语音字母表；
一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为接收该信号，其中该一个或多个处理器执行用于以下操作的指令：
确定受训者的至少一部分已与定义的空间区域相交或用户已呈现定义的取向；
基于该确定来生成包括该一个或多个预先录制的声音的输出信号；
其中被配置为接收信号并生成声音的该一个或多个扬声器接收包括该一个或多个预先录制的声音的所述输出信号，并且生成包括选择的一个或多个预先录制的声音的声音。
该训练方法包括：
由训练者观察该装置生成包括选择的一个或多个预先录制的声音的声音；
由训练者向受训者提供奖励。
根据详细描述和附图，本发明的其他方面和优点将变得显而易见。
附图说明
图1至5各自是示出根据本公开的实施方案的三维欧几里得空间中的用户以及有效空间性和/或概念性位置和/或有效姿态的示例的概念图示。
图6、7、8A-D示出了过程流程，该过程流程示出了根据本公开的实施方案的用于用户交互和输出的过程的示例。
图9是示出根据本公开的实施方案的语音空间组织系统的示例的示意图。
图10是示出根据本公开的实施方案的来自IPA图表的辅音的示例的示意图。
图11是示出根据本公开的实施方案的来自IPA图表的元音的示例的示意图。
图12是示出根据本公开的实施方案的来自IPA图表的一定布置的元音的示例的示意图。
图13是示出根据本公开的实施方案的装置以及可与所述装置可操作地连接的一个或多个模块的示例的示意图。
图14A和14B是根据本公开的实施方案的用于系统、装置和过程的示例性环境的示意图。
图15是根据本公开的实施方案的使用移动计算设备的用户和系统、设备和/或过程交互的示例的示意图。
图16是根据本公开的实施方案的挽具设备系统的示例的示意图。
图17示出了根据本公开的实施方案的辅音语音声的示例性布置。
图18A-C、19A-C和20A-D示出了根据本公开的实施方案的用户可以采取的示例性位置。
图21A-D示出了根据本公开的实施方案的挽具的视图和部件。
图22A-D示出了根据本公开的实施方案的设备、系统和方法。
图23A-D示出了根据本公开的实施方案的功能屏幕图。
图24A-D示出了根据本公开的实施方案的功能屏幕图。
图25示出了本公开的笼具设备实施方案。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各种实施方案，这些实施方案的示例在附图中示出。以下对实施方案的描述并非旨在将本发明限制于这些实施方案，而是使本领域技术人员能够实现和使用本发明。本文所述的变型形式、配置、实施方式、示例性实施方式和示例是任选的，并且不仅限于它们描述的变型形式、配置、实施方式、示例性实施方式和示例。本文所述的本发明可以包括这些变型形式、配置、实施方式、示例性实施方式和示例的任何和所有排列。
本发明包括促进建立可由有效空间性和/或概念性位置填充的物理性或概念性空间的系统、方法和设备。用户可以产生用于交流和/或信息传送的该物理性或概念性空间的元素，与这些元素交互和/或激活这些元素。另外，可向用户提供一种或多种形式的反馈，该反馈可允许用户检测物理性或概念性空间和/或有效空间性位置，或进一步与物理性或概念性空间交互。此外，本发明可以促进从用户收集数据。单个用户或多个用户可以利用与本发明的交互。
本发明的实施方案的用户可包括但不限于人类或动物，诸如狗、猫、马、猪、海豚等。本发明不限于狗，并且可以与其他动物、计算机、人工智能、人等一起使用；但是为了描述本发明的目的，在下面描述的实施方案中可以使用狗。
在一个示例性实施方案中，用户可以通过被动/无意识和/或主动/有意识的目标导向交互来与系统、方法和设备对接，以访问交流或信息传送的元素，与这些元素交互，产生和/或激活这些元素。在一些非限制性实施方案中，用户可以使用目标导向姿态达到有效空间性位置，这些有效空间性位置与构成言语的元素和/或其他信息传送媒介相对应。在一些非限制性实施方案中，可以将语音声分配给有效空间性位置，与这些有效空间性位置交互、访问和/或激活这些有效空间性位置可以建立语音上产生的言语。在其他非限制性实施方案中，可以使用有效空间性位置访问其他信息传送媒介。例如，本发明的实施方案可以使用数字、代码以及其他信息传送和/或交流形式，诸如单词或短语。在某些非限制性实施方案中，用户可以使用姿态达到与预先录制的单词和/或短语相对应的有效空间性位置。
在一些非限制性实施方案中，有效空间性位置的激活、交互和/或访问可以通过使用身体运动达到有效空间性位置来实现，例如通过朝向那些有效空间性位置的姿态。例如，在一些实施方案中，用户的头部可达到或转向特定位置和角度。一些非限制性实施方案可包括同时保持位置、方向和/或运动或姿态。其他非限制性实施方案可在用户使用有效方向上的有效运动或姿势(也称为做姿态)时触发语音声。一些实施方案可在用户在某些位置做姿态或达到有效空间性位置时触发预先录制的单词或短语。
图1至4使用具有x轴102、y轴103和z轴104的三维欧几里得图概念性地示出了本发明的实施方案。用户101以球形方式示出，但是应当理解，用户101可以是人或动物，并且可以表示用户的身体、头部、口鼻部、手部、臂部、腿部、足部、尾部或用户的任何其他附器或身体部分。在一些实施方案中，用户101可以表示真实位置，如作为示例的三维空间中所示。在一些非限制性实施方案中，用户101可以表示三维空间内的概念性位置，例如其中用户101在那些实施方案中使用神经植入物使位置概念化并使用来自脑的思维或者电和/或化学信号的产生来与概念性空间交互。如图1所示，用户101可以与有效和/或概念空间性位置105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127和129交互。在其他非限制性实施方案中，可以包括更少或更多的有效空间性和/或概念性位置。在其他实施方案中，有效空间性位置的数量可以为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30个或更多个。例如，可以包括数十、数百、数千、数十万个或更多个有效空间性位置。
虽然有效空间性和/或概念性位置105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127和129是使用菱形符号示出的，但有效空间性位置可以对应于任何点、平面、面积或区域，包括球形、立方体或任何种类的形状。有效空间性和/或概念性位置的特性可以随时间而改变，包括改变位置所涵盖的地点、大小或区域。
箭头106、108、110、114、116、118、120、124、128和130示出了用户101为达到对应有效空间性和/或概念性位置105、107、109、113、115、117、119、121、123、127和129而可以采取的潜在路径。用户101可以采取的一些路径(诸如箭头106所示)可以是线性的，而其他路径(诸如箭头124所示)可以是弯曲的或间接的。在一些实施方案中，在用户达到有效空间性和/或概念性位置时效应的产生可能与用户采取的路径无关。在某些实施方案中，只有当用户遵循特定路径时，有效空间性和/或概念性位置才可以产生效应。箭头112和126概念性地示出了用户101为达到对应有效空间性位置111和125而可以采取的旋转。在一些实施方案中，在用户通过旋转达到有效空间性和/或概念性位置时效应的产生可能与用户采取的一个或多个特定旋转无关。在其他实施方案中，只有当用户遵循特定旋转时，有效空间性和/或概念性位置才可以产生效应。
在某些实施方案中，每个有效空间性位置的位置和/或表示有效空间性位置的区域相对于用户的注视是固定的。可以使用角坐标和/或向量描述用户的注视。当用户的注视移动时，每个有效空间性位置和/或区域可以相应地移动，使得它们的位置相对于用户的注视是固定的。在一些实施方案中，一个或多个有效空间性位置可以在与用户的注视无关的空间中是固定的。
用户达到有效空间性位置可以产生一个或多个效应。例如，达到有效空间性位置可以产生预先录制的声音的回放。用户移动到有效空间性位置可以引起对用户的反馈，诸如但不限于：听觉反馈、触觉/感官反馈、嗅觉反馈、味觉反馈等。有效空间性位置的效应可以是抵消或消除另一有效空间性位置的效应。
可以使用若干方法来计算、描述或理解用户与有效空间性位置的相交。例如，可通过将包围盒分配给用户和每个有效空间性位置并计算任何所得重叠区域来确定碰撞。可以使用多个包围盒来表示单个区域，诸如用户或有效空间性位置。可以通过轴对齐来约束包围盒以便于计算并增加性能，或可以使包围盒定向。此外，可以计算碰撞，作为示例，包括通过计算包围盒、比较表示用户和有效空间性位置的空间区域、或确定用户和有效空间性位置之间的三维角度并计算力向量。用于碰撞检测的其他技术包括将球体用作包围体代替轴对齐盒，或使用其他重叠测试结构，诸如树，包括但不限于锥形树、k-d树和八叉树。也可以通过计算相交曲线来计算表面的相交。可以通过保持预期碰撞的对象对的队列来排定或限制碰撞检测。此外，可以使用其他技术来检测与有效空间性位置的交互，包括基于视觉的跟踪技术、混合跟踪技术、基于标记的跟踪、无标记跟踪。
图2进一步示出了用户101可以与三维空间内的有效空间性和/或概念性姿态交互的本发明的实施方案，例如其中用户101在那些实施方案中使用神经植入物使姿态概念化并使用来自脑的思维或者电和/或化学信号的产生来与概念性空间交互。用户101可以经由有效和/或概念空间性姿态201、202、205、206、209、210、211、214、215和217来与欧几里得空间交互。在其他非限制性实施方案中，可以包括更少或更多的有效姿态。在其他实施方案中，有效姿态的数量可以为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30个或更多个。例如，可以包括数十、数百、数千、数十万个或更多个有效姿态。
虽然有效空间性和/或概念性姿态201、202、205、206、209、210、211、214、215和217是使用其中有一条线穿过的菱形符号示出的，但有效姿态可以对应于任何路径、面积或区域，包括球形、立方体或任何种类的形状。有效空间性和/或概念性位置的特性可以随时间而改变，包括改变位置所涵盖的地点、大小、长度或区域。
箭头203、207、208、212、213、216和218示出了用户101为做出对应有效空间性和/或概念性姿态201、202、205、206、209、210、211、214、215和217而可以采取的潜在路径。用户101可以采取的一些路径(诸如箭头218和208所示)可以是线性的且沿一个方向，而其他路径(诸如箭头213所示)可以是弯曲的或间接的。用户101可以做出的一些姿态可以采取一定路径，这些路径随一个方向上的姿态移动，然后随相反方向上的姿态返回，诸如利用沿着角度204旋转的返回姿态201反向的姿态202。用户101可以经由旋转做出姿态，诸如使用路径207和212的姿态205和206，然后利用相应返回姿态205和210在方向上反向。旋转姿态可以包括但不需要返回姿态。用户101可以使用在任一方向上被认为是相同姿态的姿态，诸如在姿态215和路径216中描绘的。在一些实施方案中，在用户做出有效空间性和/或概念性姿态时效应的产生可能与用户采取的路径无关。在某些实施方案中，只有当用户遵循特定路径时，有效空间性和/或概念性姿态才可以产生效应。
在某些实施方案中，每个有效空间性和/或概念性姿态的方向和/或路径相对于用户的注视是固定的。可以使用角坐标和/或向量描述用户的注视。当用户的注视移动时，每个有效空间性和/或概念性姿态可以相应地移动，使得它们的位置相对于用户的注视是固定的。在一些实施方案中，有效空间性和/或概念性姿态可以在与用户的注视无关的空间中是固定的。
用户做出有效空间性和/或概念性姿态可以产生一个或多个效应。例如，达到有效空间性和/或概念性姿态可以产生预先录制的声音的回放。用户经由有效空间性和/或概念性姿态的移动可以引起对用户的反馈，诸如但不限于：听觉反馈、触觉/感官反馈、嗅觉反馈、味觉反馈等。有效空间性和/或概念性姿态的效应可以是抵消或消除另一有效空间性和/或概念性姿态的效应。
除了如本文所述的确定相交和跟踪技术之外，还可以使用若干方法来计算、描述或理解在用户做出有效空间性和/或概念性姿态时用户的姿态的移动、速度、方向和其他元素。例如，可以采用机器学习或深度学习基于来自一个或多个传感器的输入或根据基于视觉的输入来教导计算机算法如何及何时识别一个或多个姿态。
图3进一步示出了用户101可以与有效和/或概念空间性位置308、310、312、314、318和320交互的本发明的实施方案。用户101还可以与有效和/或概念空间性姿态301、302、305、306、316、322和324交互。在非限制性实施方案中，可以包括更少或更多的有效空间性和/或概念性位置。在其他实施方案中，有效空间性位置的数量可以为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30个或更多个。例如，可以包括数十、数百、数千、数十万个或更多个有效空间性位置。在其他非限制性实施方案中，可以包括更少或更多的有效姿态。在其他实施方案中，有效姿态的数量可以为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30个或更多个。例如，可以包括数十、数百、数千、数十万个或更多个有效姿态。
虽然有效空间性和/或概念性位置308、310、312、314、318和320是使用菱形符号示出的，但有效空间性位置可以对应于任何面积或区域，包括球形、立方体或任何种类的形状。虽然有效空间性和/或概念性姿态301、302、305、306、316、322和324是使用其中有一条线穿过的菱形符号示出的，但有效姿态可以对应于任何面积或区域，包括球形、立方体或任何种类的形状。
箭头309、311、313、315、319和321示出了用户101为达到对应有效空间性和/或概念性位置308、310、312、314、318和320而可以采取的潜在路径。用户101可以采取的一些路径(诸如箭头309、311、313和315所示)可以是线性的，而其他路径(诸如箭头319所示)可以是弯曲的或间接的。在一些实施方案中，在用户达到有效空间性和/或概念性位置时效应的产生可能与用户采取的路径无关。在某些实施方案中，只有当用户遵循特定路径时，有效空间性和/或概念性位置才可以产生效应。箭头321概念性地示出了用户101为达到对应有效空间性位置320而可以采取的旋转。在一些实施方案中，在用户通过旋转达到有效空间性和/或概念性位置时效应的产生可能与用户采取的一个或多个特定旋转无关。在其他实施方案中，只有当用户遵循特定旋转时，有效空间性和/或概念性位置才可以产生效应。
箭头303、307、317、323和325示出了用户101为做出对应有效空间性和/或概念性姿态301和302、305和306、316、322和324而可以采取的潜在路径。用户101可以采取的一些路径(诸如箭头325所示)可以是线性的且沿一个方向，而其他路径(诸如箭头317所示)可以是弯曲的或间接的。用户101可以做出的一些姿态可以采取一定路径，这些路径随一个方向上的姿态移动，然后随相反方向上的姿态返回，诸如利用返回姿态301反向的姿态302。用户101可以经由旋转做出姿态，诸如使用路径307的姿态306，然后利用沿着角度304旋转的相应返回姿态305在方向上反向。旋转姿态可以包括但不需要返回姿态。用户101可以使用在任一方向上被认为是相同姿态的姿态，诸如在姿态322和路径323中描绘的。
在某些实施方案中，每个有效空间性位置的位置和/或表示有效空间性位置的区域和/或另外每个有效空间性和/或概念性姿态的路径相对于用户的注视是固定的。可以使用角坐标和/或向量描述用户的注视。当用户的注视移动时，每个有效空间性位置和/或区域或每个有效空间性和/或概念性姿态的路径可以相应地移动，使得它们的位置相对于用户的注视是固定的。在一些实施方案中，一个或多个有效空间性位置或每个有效空间性和/或概念性姿态可以在与用户的注视无关的空间中是固定的。
用户达到有效空间性位置和/或做出有效空间性和/或概念性姿态可以产生一个或多个效应，或抵消一个或多个效应的产生，如本文所述。
图4进一步示出了用户401，该用户可以表示相同的用户(即，用户101)，但是具有用户的另一方面，诸如但不限于用户的另一身体部分，或者用户101设想的不同概念性空间。用户401也可以是另一用户或第二用户。可以存在超过两个用户或用户方面，例如，3、4、5、6、7、8、9或10个用户或用户方面、数十个用户或用户方面或数百个用户或用户方面或更多。在一些非限制性实施方案中，用户101和/或用户401可以表示三维空间内的一个或多个概念性位置，例如其中用户101和/或用户401在那些实施方案中使用神经植入物使位置概念化并使用来自脑的思维或者电和/或化学信号的产生来与概念性空间交互。用户101和用户401可以一起交互以达到公共有效空间性或概念性位置、公共有效空间性或概念性姿态、或者有效空间性和/或概念性位置与姿态两者的组合。用户101和/或用户401的位置可以处于不同取向和/或位置，或者可以改变相对于彼此的取向和/或位置。可以存在来自一个或两个用户的移动，包括同时或一次一个。
用户101可以与有效和/或概念空间性位置409、411、413、415和419交互。用户101也可以经由有效和/或概念空间性姿态402和403、406和407、423、425和417来与欧几里得空间交互。用户401可以与有效和/或概念空间性位置439、443、449、445和419交互。用户401也可以经由有效和/或概念空间性姿态427和428、437、441、431和432、447和417来与欧几里得空间交互。用户101和用户401可以一起与有效和/或概念空间性位置419交互。用户101和用户401可以一起与有效或概念空间性姿态417交互。在非限制性实施方案中，可以包括更少或更多的有效空间性和/或概念性位置。在其他实施方案中，有效空间性位置的数量可以为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30个或更多个。例如，可以包括数十、数百、数千、数十万个或更多个有效空间性位置。在其他非限制性实施方案中，可以包括更少或更多的有效姿态。在其他实施方案中，有效姿态的数量可以为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30个或更多个。例如，可以包括数十、数百、数千、数十万个或更多个有效姿态。
虽然有效空间性和/或概念性位置409、411、413、415、419、439、443、449和445是使用菱形符号示出的，但有效空间性位置可以对应于任何面积或区域，包括球形、立方体或任何种类的形状。虽然有效空间性和/或概念性姿态402、403、406、407、417、423、425、427和428、437、441、431、432和447是使用其中有一条线穿过的菱形符号示出的，但有效姿态可以对应于任何面积或区域，包括球形、立方体或任何种类的形状。
箭头410、412、414、416、420和422示出了用户101为达到对应有效空间性和/或概念性位置409、411、413、415、419和421而可以采取的潜在路径。用户101可以采取的一些路径(诸如箭头410、412、416和420所示)可以是线性的，而其他路径(诸如箭头414所示)可以是弯曲的或间接的。在一些实施方案中，在用户达到有效空间性和/或概念性位置时效应的产生可能与用户采取的路径无关。在某些实施方案中，只有当用户遵循特定路径时，有效空间性和/或概念性位置才可以产生效应。箭头422概念性地示出了用户101为达到对应有效空间性位置421而可以采取的旋转。在一些实施方案中，在用户通过旋转达到有效空间性和/或概念性位置时效应的产生可能与用户采取的一个或多个特定旋转无关。在其他实施方案中，只有当用户遵循特定旋转时，有效空间性和/或概念性位置才可以产生效应。
箭头440、444、450、446和434示出了用户401为达到对应有效空间性和/或概念性位置439、443、449、445和419而可以采取的潜在路径。用户401可以采取的一些路径(诸如箭头434、440和450所示)可以是线性的，而其他路径(诸如箭头442所示)可以是弯曲的或间接的。在一些实施方案中，在用户达到有效空间性和/或概念性位置时效应的产生可能与用户采取的路径无关。在某些实施方案中，只有当用户遵循特定路径时，有效空间性和/或概念性位置才可以产生效应。箭头446概念性地示出了用户401为达到对应有效空间性位置445而可以采取的旋转。在一些实施方案中，在用户通过旋转达到有效空间性和/或概念性位置时效应的产生可能与用户采取的一个或多个特定旋转无关。在其他实施方案中，只有当用户遵循特定旋转时，有效空间性和/或概念性位置才可以产生效应。
箭头404、408、424、426和418示出了用户101为做出对应有效空间性和/或概念性姿态402、403、406、407、423、425和418而可以采取的潜在路径。用户101可以采取的一些路径(诸如箭头426所示)可以是线性的且沿一个方向，而其他路径(诸如箭头418所示)可以是弯曲的或间接的。用户101可以做出的一些姿态可以采取一定路径，这些路径随一个方向上的姿态移动，然后随相反方向上的姿态返回，诸如利用沿着路径408的返回姿态406反向的姿态407。用户101可以经由旋转做出姿态，诸如使用路径404的姿态403，然后利用沿着角度405旋转的相应返回姿态402在方向上反向。旋转姿态可以包括但不需要返回姿态。用户101可以使用在任一方向上被认为是相同姿态的姿态，诸如在姿态423和路径424中描绘的。
箭头429、438、442、433、448和436示出了用户401为做出对应有效空间性和/或概念性姿态427和428、437、441、431和432、447和417而可以采取的潜在路径。用户401可以采取的一些路径(诸如箭头436和437所示)可以是线性的且沿一个方向，而其他路径(诸如箭头442所示)可以是弯曲的或间接的。用户101可以做出的一些姿态可以采取一定路径，这些路径随一个方向上的姿态移动，然后随相反方向上的姿态返回，诸如利用沿着路径433的返回姿态431反向的姿态432。用户401可以经由旋转做出姿态，诸如使用路径429的姿态428，然后利用沿着角度430旋转的相应返回姿态427在方向上反向。旋转姿态可以包括但不需要返回姿态。用户401可以使用在任一方向上被认为是相同姿态的姿态，诸如在姿态447和路径448中描绘的。
在某些实施方案中，每个有效空间性位置的位置和/或表示有效空间性位置的区域和/或另外每个有效空间性和/或概念性姿态的路径相对于用户之一的注视是固定的。可以使用角坐标和/或向量描述用户的注视。当该用户的注视移动时，每个有效空间性位置和/或区域或每个有效空间性和/或概念性姿态的路径可以相应地移动，使得它们的位置相对于该用户的注视是固定的。在另外的实施方案中，此类一个或多个位置和/或路径可以相对于两个或更多个用户中的每一者的注视是固定的，使得针对每个此类用户单独地保持位置和跟踪或碰撞信息。在一些实施方案中，一个或多个有效空间性位置或每个有效空间性和/或概念性姿态可以在与一个或多个用户的注视无关的空间中是固定的。
一个或多个用户或用户方面达到有效空间性位置和/或做出有效空间性和/或概念性姿态可以产生一个或多个效应，或抵消一个或多个效应的产生，如本文所述。
图5使用具有x轴102、y轴103和z轴104的三维欧几里得图概念性地示出了本发明的实施方案。Z轴104垂直于x轴102与y轴103的交点。用户501以球形方式示出，但是应当理解，用户101可以是人或动物，并且可以表示用户的身体、头部、口鼻部、手部、臂部、腿部、足部、尾部或用户的任何其他附器或身体部分。在一些非限制性实施方案中，用户501可以表示三维空间内的概念性位置，例如其中用户501在那些实施方案中使用神经植入物使位置概念化并使用来自脑的思维或者电或化学信号的产生来与概念性空间交互。
方向指示符502被示出为三角形，其中最长的点以与来自x轴102的平底垂直的方向指向并且指向y轴103。方向指示符502可以指示用户501可能面向的方向。方向指示符502可以在适当位置旋转以指示用户501的旋转的变化。用户501可以旋转的度数可以是变化的度数，如度数503所指示。有效空间性和/或概念性位置和/或姿态由点504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516、517、518、519、520、521、522、523和524指示。点504-524是非限制性点，附加点可以出现在图5中描绘的三维欧几里得图上的任何地方。点504-524可以表示但不限于表示有效语音声位置，诸如但不限于有效辅音空间性位置、有效元音空间性位置、有效姿态、语音声的有效概念性位置、表示单词和/或句子、代码、音调、音乐等的有效位置。当用户501旋转以使得最长拐角方向指示符502指向有效空间性或概念性位置时，可以触发输出，诸如与该位置的分配含义相对应的音频。当用户501旋转以使得最长拐角方向指示符502移动到有效空间性或概念性方向时，可以触发输出，诸如与该姿态的分配含义相对应的音频。
虽然图1-5是以欧几里得几何示出的本发明的实施方案，但是各种实施方案可以使用任何概念性表示来示出或理解，包括但不限于非欧几里得几何、球面几何、椭圆几何、双曲几何、分形几何、混合几何、扭曲几何、网络几何等。本发明的实施方案还可以通过使用诸如有向图、无向图、加权图等曲线图来示出或理解。例如，本发明的实施方案可以使用节点和连接来存储或表示与有效空间性位置或有效空间性和/或概念性姿态以及一个或多个用户的位置有关的信息，诸如每个有效空间性位置的区域或面积以及用户的位置。可以使用多种手段或数据结构(包括使用坐标、数据结构、以关系方式等)来编码有效空间性位置或有效空间性和/或概念性姿态。
图6示出了概念性地描述本发明的实施方案的过程。该过程从开始601开始。该过程在步骤602处接收用户交互。该过程在步骤603处确定用户交互是否满足输出阈值。如果是，则该过程继续到步骤604处的输出。然后，该过程可以进行到结束605。如果该交互不满足输出阈值，则该过程可以循环回到开始601。
在本发明的一些实施方案中，该过程可以使用计算机和各种输入/输出设备，通过达到有效空间性位置或通过使用有效姿态经由设备来构建、发送和/或接收通信。一些实施方案还可以描述可以经由化学和/或电信号与脑通信的神经植入物的潜在功能。这些示出的步骤是示例性的，并且在不同实施方案中可以改变顺序和内容。
输出通信的过程开始于601。在一些实施方案中，起始点601可以在用户尝试交流目标之前出现，并且该设备被通电且是活动的。交流目标可以是声音、语音序列、由一个或多个语音声组成的单词、多个单词、句子、多个句子、代码、音调、音乐、速记交流等。
在步骤602处，该图示出了用户与设备602的交互。步骤602可以包括用户的交互达到有效空间性位置，和/或使用有效姿态，和/或经由来自用户脑的化学和/或电信号从用户到设备的通信。
在步骤603处，设备可以确定用户交互是否满足输出阈值，并且如果满足，则可以发生来自设备的输出604。可以存在用户可经由交互来满足的超过一个输出阈值。可以存在零、一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六、十七、十八、十九、二十个或更多个输出阈值。输出阈值的数量可以从一位数到数十、数百、数千、数十万或更多。计算机或第三方可以检查该交互是否满足输出阈值603。可以经由例如用户达到有效空间性位置或者通过用户做出有效空间性姿态来满足输出阈值。电和/或化学脑信号也可以是可以满足输出阈值的手段。如果输出不满足输出阈值，则设备和用户返回到该过程的开始601。
在步骤604处，设备可以产生输出。来自设备的输出604可以包括经由音频、文本、数据、触觉、力、气味或其他手段的反馈。在不同实施方案中，可以用其他形式的反馈来替代或增强触觉反馈。输出604可以导致例如与第三方的通信、从用户到他/她自己的交互、以及从设备到用户的通信作为使用设备的工具，来自环境的通信形成输出，因为所得过程被用户的交互初始化，并且设备输出引起环境对输出作出响应(包括但不限于第三方和非生命物体)。在604处发生输出之后，该过程可以在605处结束。
图7示出了概念性地描述本发明的实施方案的过程。该过程从开始701开始。该过程在步骤702处接收用户交互。该过程在步骤703处确定用户交互是否满足输出阈值。如果是，则该过程继续到步骤704处的输出。如果该交互不满足输出阈值，则该过程可以循环回到开始701。该过程在步骤705处确定用户是否已完成序列。如果是，则该过程随后可以进行到结束705。如果用户尚未完成序列，则该过程可以循环回到开始701。
在本发明的一些实施方案中，该过程可以使用计算机和各种输入/输出设备，通过达到有效空间性位置或通过使用有效姿态经由设备来构建、发送和/或接收通信。该实施方案还可以描述可以经由化学和/或电信号与脑通信的神经植入物的潜在功能。这些步骤是示例性的，并且对于本发明的不同实施方案而言可以改变顺序和内容。
输出通信的过程开始于701。起始点701可以在用户尝试交流目标之前出现，并且该设备被安装且是活动的。交流目标可以是声音、语音序列、由一个或多个语音声组成的单词、多个单词、句子、多个句子、代码、音调、音乐、速记交流等。
在步骤702处，该图示出了用户与设备702的交互。用户交互702可以包括达到有效空间性位置，和/或使用有效姿态，和/或经由来自用户脑的化学和/或电信号从用户到设备的通信。
在步骤703处，设备可以检查以确认用户交互是否满足输出阈值，如果满足，则可以发生来自设备的输出704。可以存在用户可经由交互来满足的超过一个输出阈值。可以存在零、一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六、十七、十八、十九、二十个或更多个输出阈值。输出阈值的数量可以从一位数到数十、数百、数千、数十万或更多。计算机或第三方可以检查该交互是否满足输出阈值703。可以经由例如用户达到有效空间性位置或者通过使用有效空间性姿态来满足输出阈值。电和/或化学脑信号也可以是可以满足输出阈值的手段。如果输出不满足输出阈值，则设备和用户返回到该过程的开始701。
在步骤704处，设备可以产生输出。来自设备的输出704可以包括经由音频、文本、数据、触觉、力、气味或其他手段的反馈。在不同实施方案中，可以用其他形式的反馈来替代或增强触觉反馈。输出704可以导致与第三方的通信、从用户到他/她自己的交互、以及从设备到用户的通信作为使用设备的工具，来自环境的通信形成输出，因为所得过程被用户的交互初始化，并且设备输出引起环境对输出作出响应(包括但不限于第三方和非生命物体)。
在步骤705处，该过程可以确定是否已完成序列。序列可以是例如一组语音声、文本消息、一个或多个单词、短语、音符、音乐曲调、代码、速记等。该过程在步骤705处确定用户是否已完成序列。如果是，则该过程随后可以进行到结束705。如果用户尚未完成序列，则该过程可以循环回到开始701。当用户再次经历该过程时，可以潜在地从先前的过程输出构建该序列。
图8A-D示出了概念性地描述本发明的实施方案的过程，其中用户可以使用具有计算机、触觉反馈设备、听觉反馈设备(诸如但不限于扬声器、位置传感器等)的设备，通过达到有效空间性位置或通过使用有效姿态经由该设备构建、发送和/或接收通信。该实施方案还可以描述可以经由化学和/或电信号与脑通信的神经植入物的潜在功能。这些步骤是示例性的，并且对于本发明的不同实施方案而言可以改变顺序和内容。
构建通信序列的过程从801开始。起始点801可以在用户尝试交流目标之前出现，并且该设备被安装且是活动的。交流目标可以是声音、语音序列、由一个或多个语音声组成的单词、多个单词、句子、多个句子、代码、音调、音乐、速记交流等。该图描述了音频反馈，但是反馈也可以经由文本、数据、触觉、力、气味或其他手段给出。在不同实施方案中，可以用其他形式的反馈来替代或增强触觉反馈。
在步骤802处，计算机可以等待接收数据。在一些实施方案中，计算机可以是服务器、标准计算机、虚拟化计算机、微控制器或其他逻辑处理器。计算机也可以是软件，诸如计算机程序、人工智能或其他机器学习算法。也可以使用由神经细胞构造的有机计算机。计算机可以附接到用户，不附接到用户，不附接到设备，位于与设备不同的位置等。可以存在一个或多个计算机。可以从用户与设备的交互输入数据，诸如但不限于从用户与设备的交互得到的位置传感器数据。可以使用一个或多个有线或无线连接来输入数据。
在步骤803处，用户可以带着交流目标的目的开始与设备进行交互。交互可以包括但不限于：佩戴设备的用户的身体运动；用户未佩戴的物理设备(诸如具有计算机视觉能力的摄像机或其他外部跟踪传感器)读取的身体运动或姿态；神经植入物可以感测的来自脑的化学和/或电信号；等等。
在步骤804处，用户的交互可以创建进入一个或多个位置传感器中的输入。在其他实施方案中，其他传感器和/或设备可以接收数据输入。
在步骤805处，一个或多个位置传感器可能已接收到由用户输入的数据并且将该数据发送到计算机。可以使用一个或多个有线或无线连接来发送该数据。
在步骤806处，计算机可以从位置传感器接收用户最初输入到设备中的数据。例如：在非限制性挽具实施方案中，用户最初可以通过四处移动他/她的头部而将数据输入到位置传感器中，同时位置传感器(诸如但不限于陀螺加速度计)跟踪移动和位置。可以收集该数据并将该数据发送到计算机。
在步骤807处，计算机可以处理由位置传感器接收的数据。计算机组织并解释该数据以确定来自用户的输入是否已满足阈值。可以在该过程之前设定该阈值，或者可以在该过程期间改变该阈值。当满足该阈值时，计算机可以向触觉传感器和/或扬声器或其他设备发出信号。计算机可以确定将发送什么类型的信号。该过程可以进行到两个步骤808或814，或者该过程可以进行到这两个步骤。
在步骤808处，计算机可以解释该数据以确定用户的输入是否已满足该用户已执行有效姿态所必需的参数的阈值。如果计算机已确定用户还没有执行有效姿态，则该过程可以进行到步骤809，该步骤将指示“否”。在这种情况下，计算机将不向任何其他设备发出任何信号，并且该过程可以循环回到步骤802，并且计算机可以等待从用户接收数据。如果用户的输入已满足用户已执行有效姿态所必需的参数的阈值，则该过程可以进行到步骤810，该步骤将指示“是”。如果“是”，则用户已执行有效姿态，并且该过程可以进行到步骤811和步骤820。在其他实施方案中，步骤810可以改为直接前进到步骤825或步骤826。在其他实施方案中，做出一个或多个有效姿态的用户在每次执行有效姿态时都可以使音频自动播放。
在步骤811中，计算机可以向触觉设备发送一个或多个信号以向用户输出触觉反馈。这可以以各种非限制性方式体现，诸如挽具实施方案上的触觉反馈设备、经由神经植入物的神经反馈(其感觉就像用户的触觉反馈)等。在步骤812中，触觉设备可以向用户输出触觉反馈。触觉设备可以输出的触觉反馈可以基于设备已被指示释放的触觉反馈的类型而变化。触觉反馈可以具有用户可以感受到并使彼此区分开的一个或多个变化。
在步骤813中，用户所感受到的触觉反馈可以向用户提供在用户正交互的空间内定位它的位置和/或取向的方式以及用户与各种有效姿态和/或位置的相对位置。
在步骤814处，计算机可以解释该数据以确定用户的输入是否已满足该用户已与有效位置交互所必需的参数的阈值。如果计算机已确定用户还没有满足该阈值，则该过程可以进行到步骤815，该步骤将指示“否”。然后计算机将不向任何其他设备发出任何信号，并且该过程可以循环回到步骤802，在该步骤中计算机可以等待从用户接收数据。如果用户的输入已满足用户已与有效位置(和/或区域)交互所必需的参数的阈值，则该过程可以进行到步骤816，该步骤将指示“是”。如果“是”，则用户已与有效位置交互，并且计算机可以进行到上述步骤811以及步骤817。
在步骤817中，计算机可以确定用户是否已保持在有效位置处超过阈值以激活该位置的分配听觉反馈。在一个非限制性实施方案中，用户可以经过有效位置而不激活其听觉反馈，但是仍激活触觉反馈。这可以在这些有效位置不必激活听觉反馈的情况下允许用户感受到他或她何时已与有效位置交互。用户可以在有效位置空间内定向并经过有效位置空间，并且对他或她希望从其激活音频反馈的有效位置进行有意选择。如果计算机已确定用户没有保持在有效位置处超过阈值以激活位置的分配听觉反馈，则该过程可以进行到步骤818，该步骤将指示“否”。计算机可以不向音频扬声器发出任何信号，并且该过程可以循环回到步骤802，在该步骤中计算机可以等待从用户接收数据。如果用户的输入已满足用户已与有效位置(和/或区域)交互所必需的参数的阈值并激活位置的分配听觉反馈，则该过程可以进行到步骤819，该步骤将指示“是”。如果“是”，则计算机可以确定用户已有意地与有效位置交互并进行到步骤820，在该步骤中计算机可以确定用户是否已激活听觉系统。用户可以激活和/或去激活听觉系统的方式有很多。例如：该设备可以具有可以确定用户是否已激活听觉系统的传感器。在用户是狗的非限制性狗挽具实施方案中，狗可以张开它的嘴以激活听觉系统并且闭上它的嘴以去激活听觉系统。当使用用户是狗的非限制性挽具实施方案时，狗可以张开它的嘴并且触发确定狗的嘴已张开的传感器。当狗在它的嘴张开的同时激活有效位置时，计算机可以接收嘴张开的信号，并且该过程可以继续，使得信号被发送到音频扬声器以播放向狗已与之交互的有效位置分配的音频。当狗的嘴闭上时，计算机可以接收狗的嘴闭上的信号，并且音频系统被去激活。然后即使狗与有效位置交互，计算机也不会向音频扬声器发送信号(尽管可以输出触觉反馈)。另一个示例可以包括但不限于从脑发送的某些电信号，这些电信号被发送到神经植入物和计算机以指示听觉系统是被激活还是被去激活。如果用户还没有激活听觉系统，则该过程可以进行到步骤821，该步骤将指示“否”。计算机可以不向音频扬声器发出任何信号，并且该过程可以循环回到步骤802，在该步骤中计算机可以等待从用户接收数据。如果用户已激活听觉系统，则该过程可以进行到步骤822，该步骤将指示“是”。
如果用户已激活听觉系统，如步骤822中所指示，则该过程可以进行到步骤824并且向计算机发送指示用户已激活听觉系统的一个或多个信号。在如步骤824中所示的那样向计算机发送指示用户已激活听觉系统的信号之后，计算机可以在步骤825中确定用户是否正在向现有序列添加声音输入和/或第一序列是否由多个声音组成，并且如果是，则计算机可以确定是否在旧的和新的声音序列之间添加一个或多个过渡音以及将添加什么过渡音。在一个非限制性挽具实施方案中，狗可以产生单个元音声。在该示例中，不需要过渡音。在这种情况下，该过程可以进行到步骤826而不添加过渡音。在具有相同挽具实施方案的另一个示例中，狗可以通过采取同时组合元音和辅音有效位置的有效位置来产生同时包含辅音和元音两者的声音。当有效辅音和元音位置都被激活时，来自辅音的音频可以首先播放，随后是元音声。在步骤825处，可以在辅音和元音声之间播放过渡音，以模仿人的嘴在产生特定辅音声后跟特定元音声时发出的过渡音。因此，在步骤826处，计算机可以发信号通知过渡音和与有效空间性位置相对应的声音两者都可以被播放。
作为另一个示例，在没有过渡音可以被播放的情况下，诸如在序列的开始，步骤825处的过程可以不添加过渡音。在如步骤827、828、840、841中所述的那样产生声音之后，用户可以保持音频系统被激活并且返回到步骤802。用户可以继续进行各种步骤，直到该过程返回到步骤825，在该步骤中计算机可以确定在先前声音与当前声音之间出现过渡音。用户可以继续通过该过程添加序列以构建更长且更复杂的声音序列，并且计算机可以继续在序列之间添加过渡音。在其他非限制性实施方案中，有效姿态也可以组合在构建序列中，并且也可以在需要时使用过渡音。
在步骤825之后，该过程可以进行到步骤826，在该步骤中计算机向音频扬声器发送信号以播放对应于用户已如何与设备交互的音频反馈。此时，计算机已从用户接收到位置数据，确定已达到有效姿态或有效位置以及有哪些音频文件对应。可以向有效位置和/或姿态分配不同的值、参数、位置值、速度值、方向值、音频文件等。音频系统可以从计算机接收信号并且可以在步骤827中输出音频反馈。
该过程可以进行到步骤828，在该步骤中用户、训练者和/或计算机可以确定是否完成单词序列。在一些实施方案中，可以用声音序列或其他通信单元替换单词序列。如果没有完成单词序列并且需要更多声音序列，则该过程可以进行到步骤829，指示“否”。接下来，在步骤840中，用户可以保持激活的听觉系统以保持该序列，使得该序列不会由于听觉系统被关闭而结束，并且使得该序列可以继续构建。用户可以选择继续输出来自用户刚刚激活的序列的声音，因为来自用户所播放的最后激活序列的声音可以继续播放，直到用户有意去激活该声音为止。该过程继续到步骤841，在该步骤中计算机继续引导扬声器输出声音。该过程可以返回到步骤802，在该步骤中计算机等待从用户接收更多交互以建立在已经输出的序列上。
如果在步骤828中，用户、训练者和/或计算机确定已完成单词序列，则该过程可以进行到步骤830，该步骤指示“是”。该过程可以进行到步骤831，在该步骤中用户去激活听觉系统，从而结束单词序列。如果用户结束听觉系统，然后再次与该过程交互，则序列将从头开始，并且可能不会建立在过去的序列上。在用户是狗的非限制性挽具示例中，狗可以闭上它的嘴以去激活听觉系统。可能一直在播放的任何声音将停止播放，并且如果狗与有效位置交互或者做出有效姿态，则声音可能不播放直到狗再次张开它的嘴并且重新激活听觉系统。
在步骤832中，可以向计算机发信号通知听觉系统的去激活。在步骤833中，计算机可以向音频扬声器发送信号以结束音频反馈。接下来，在步骤834中，音频扬声器可以停止输出音频反馈。用户、训练者和/或计算机可以在步骤835中确定是否完成了交流目标。交流目标可以包括但不限于音乐、单词、句子、速记交流、代码等，其为用户提供足够的含义以根据需要进行交流。在用户是狗的使用挽具的非限制性实施方案中，狗可能希望和人打招呼并且输出序列“hi”。该目标可以用一个释放的语音序列来完成。但是一些目标可能需要包含多个语音序列的更长单词，如“食物(food)”，或者多个单词：“妈妈在哪里？(wheremom？)”，或者多个句子：“脚受伤了，妈妈在哪里？(foot hurt,where mom？)”。如果确定完成了交流目标，则该过程可以进行到步骤837，该步骤指示“是”。该过程可以进行到步骤838，该步骤指示交流已完成和结束。如果该过程进行到指示“否”的步骤836，则没有完成交流目标，包括例如在单个单词不足以完成交流目标的情况下，该过程可以进行到839，在该步骤中用户开始新的单词序列。该过程可以循环回到步骤802。用户可以继续该过程以朝着它的交流目标努力，重复图8A-D的各个步骤直到完成交流目标为止。
1.语音空间组织系统(“PSOS”)实施方案
本发明的非限制性实施方案涉及使用基于语音的系统、方法和/或设备，其此后可以称为“语音空间组织系统”(本文称为“PSOS”)。使用PSOS的非限制性实施方案可以允许用户使用目标导向姿态达到与构成言语的元素相对应的有效空间性位置。例如，用户可以做出指向发音目标的目标导向姿态(包括达到有效空间性位置)以在语音上构建单词或其他交流声音。PSOS的物理性或概念性空间可以由语言学领域公认的IPA图表中使用的语音声填充。
在一些非限制性实施方案中，有效空间性位置是实现与“发音部位”和“发音方式”类似的功能的新型另选方式。例如，在人类中，主动发音器可以是人舌(因为它是主动的并且能移动)。被动发音器可以包括门牙(因为它们不移动)。但是，本发明的实施方案可以组合有机发音器(包括传统上不用于发音的那些，诸如狗的口鼻部)和如本文进一步描述的人工设备、系统或方法，而并非只是有机发音器。作为一个非限制性示例，在狗的鼻子移动到已被分配特定语音声的位置中的情况下，该装置可以播放与该位置和语音声相对应的声音。在该实施方案中，所产生的言语、声音和其他交流和/或信息传送形式不是由有机人体器官(instrument)中的人舌的独特振动和运动产生的，而是由所述装置产生的。
因此，如在一些实施方案中所反映的，本发明的进一步新颖性在于，产生不同声波的人嘴的复杂姿态和运动可以通过本发明的方法、设备和系统来简化。例如，并不是将舌头压在嘴的后部来产生声音“K”，而是该设备可以简单地通过狗头部的运动来指出何时已达到有效空间性位置，然后经由扬声器或其他发声设备来播放预先录制的(和/或由软件产生的)声音。作为另一个示例，本发明的实施方案通过使用B或“buh”的预先录制的声音来简化声音的产生，而不经历像人类传统所做的那样物理地产生声音的过程，在该过程中嘴唇贴在一起并吐气，同时声带振动以产生声音B或“buh”。
在一些非限制性实施方案中，来自IPA的声音可以用于填充物理和/或概念上的有效空间性位置。例如，《国际语音学会手册》(Handbook of the International PhoneticAssociation)举例和示出了构成IPA的每个语音符号的使用。该手册的扩展部分进一步涵盖超出语言的声音系统的语音，诸如具有副语言功能(例如，声音的音量、速度、语调以及姿态及其他非语言提示)的语音及病理性语音(例如，言语障碍)中的语音。该手册还提供了国际公认的语音符号的计算机编码。国际语音学会(International Phonetic Association)提供了最近在2020年修订的IPA图表。该手册和IPA图表全文以引用方式并入本文。
在本发明的一些实施方案中，可以被分配给有效空间性位置的声音可以对应于IPA图表内的符号。当来自IPA的符号被分配给有效空间性位置时，IPA图表所参考的对应声音也可以被分配给该有效空间性位置(反之亦然)。当保持有效空间性位置、与有效空间性位置交互和/或激活有效空间性位置时，可以在一些非限制性实施方案中可听地播放分配的声音。
本文介绍了称为“语音空间”的术语。语音空间可以指可以由本文所公开的系统、方法和设备访问的物理性和/或概念性空间。语音空间可以由狗可以激活语音声或其他声音的有效空间性位置填充。图1A和图2A中描述的实施方案是语音空间的可能组织，但是根据该描述，使用其他组织方式的其他实施方案是显而易见的。
在语言学中，人类语音声按照语音字母表组织成元音和辅音的类别。本文介绍了术语“辅音语音空间”和“元音语音空间”。辅音语音空间和元音语音空间可以包含物理性和/或概念性位置，特别是指分别与辅音和元音相对应的语音空间中的位置。
可以在辅音语音空间中分配(来自语音字母表中的声音)的辅音声可以称为“有效辅音语音位置”(或“SCPP”)。中性角度，其中狗的面部、颈部和口鼻部/鼻部全都中性地直接面向前方，这在下文中将被描述为“中性辅音位置”。在该位置处，如果狗要张开嘴，则没有辅音声可以播放。这可以允许狗以有效元音语音位置(或“SVPP”)开始声音序列。
元音语音空间可以由一系列有效空间性位置来访问。可以在元音语音空间中分配(来自语音字母表的元音部分中的声音)的元音声可以称为“有效元音语音位置”(或“SVPP”)。
使用这些各种系统，用户可以通过组合上面列出的位置来创建各种语音声。此外，各种实施方案PSOS可以包含一个或多个附加特征、系统、方法和设备，包括但不限于：
有效空间性位置检测系统或特征，诸如检测用户或用户附器的位置、取向和运动的传感器。
物理反馈系统或特征，包括由触觉电机产生的振动。
生物感测系统或特征，包括体温和心率监测器。
气味系统或特征，诸如气味反馈。
味觉系统或特征，诸如味觉反馈。
神经系统或特征，包括通过使用脑植入物的神经反馈。
听觉系统或特征，其在一些实施方案中可以向用户提供听觉反馈。
辅音系统或特征，包括对涉及辅音声的产生的有效空间性位置的分配。
元音系统或特征，包括对涉及辅音声的产生的有效空间性位置的分配。
中性系统或特征，其可以包括对不产生声音和/或使当前播放的语音声的产生保持静音的有效空间性位置的分配。
转换系统或特征，其可以包括在系统和/或用户从一个有效空间性位置转换到另一个有效空间性位置时产生的声音。
激活和去激活系统或特征，其可以包括开启或关断系统的其他特征的姿态。
语调、音高以及涉及再现语言的各种细微差别的其他系统或特征。
可以在使用PSOS的本发明的实施方案中包括的这些一个或多个系统或特征可以在整个本公开中以及在附图和附图描述中进一步描述。
图9是示出使用语音空间组织系统901的本发明的实施方案的流程图。语音空间组织系统(“PSOS”)是语音声和过渡音的组织，其可以通过由用户做出的目标导向姿态来访问，以达到与构成言语的元素相对应的有效空间性位置。PSOS由包括语音声和过渡音的多种声音填充。语音声可以由语言学领域公认的IPA图表填充。来自IPA图表的语音声大致分为两大类：元音和辅音。
语音空间组织系统可以包括以下子系统：有效辅音语音位置系统902、中性语音位置系统903、有效元音语音位置系统904和声音转换系统905。
有效辅音语音位置系统902可以由被分配给有效空间性和/或概念性位置和/或姿态的各种辅音声填充。当用户经由设备的实施方案(诸如非限制性挽具实施方案)与有效辅音姿态和/或有效空间性和/或概念性辅音位置交互时，音频输出、文本输出或其他形式的输出可以与分配的语音辅音相对应。
有效元音语音位置系统904可以由被分配给有效空间性和/或概念性位置和/或姿态的各种元音声填充。当用户经由设备的实施方案(诸如非限制性挽具实施方案)与有效元音姿态和/或有效空间性和/或概念性元音位置交互时，音频输出、文本输出或其他形式的输出可以与分配的语音元音声相对应。
中性语音位置系统903可以不由声音填充。中性语音位置是在用户做出有效姿态和/或与作为中性语音位置系统的一部分的有效位置交互时没有声音被分配或播放的地方。存在中性元音和中性辅音位置。在中性元音位置中，没有元音位置可以被激活，但是辅音声可以被激活。在中性辅音位置中，没有有效辅音位置可以被激活，但是有效元音位置可以被激活。
在一些非限制性实施方案中，当有效空间性辅音位置和有效空间性元音位置同时被交互时，两种声音都可以播放。可以先播放辅音声，然后播放过渡音，再播放元音声。但是这不允许单个元音或单个辅音被激活。中性位置可以允许单个辅音声和/或单个元音声被单独地激活。
过渡音是可以在两个语音声之间过渡的声音。一个接一个地直接播放的语音声可能听起来像机器人，而不像人类讲话。这是因为人的嘴不会像两张照片之间翻转那样从一种声音直接翻转到另一种声音。嘴唇、舌头和嘴形成产生初始声音的形状，然后通过嘴唇、舌头和嘴改变形状直到达到产生第二声音的形状来形成另一附加声音。有机口语器官从一个目标声音移动到下一个目标声音时其形状的微妙变化是过渡音的来源。在语音声之间没有过渡音的情况下，所产生的语音声的回放可能听起来不像自然语音。
在非限制性实施方案中，计算机可以具有分配的语音声的列表或数据库。例如，列表可以包括语音声，其具有声音本身的音频文件，而没有周围语音声。列表还可以包括语音声，其中在语音声之前包括过渡音，从而产生过渡音语音声序列。可以存在过渡音语音声序列的许多变化，其中每个序列的结尾是相同的语音声。不同的变化可以对应于可以预先播放的不同语音声。用户可以激活有效位置并播放声音，然后以连续序列移动到第二语音声。基于最初播放什么声音，计算机可以选择包含与所播放的第一声音相对应的过渡音的第二声音的变化。
过渡音可以根据有效辅音语音位置系统906、中性语音位置系统907和有效元音语音位置系统908交互的周围环境而不同。
图10概念性地示出了本发明的实施方案，其中有效辅音空间性和/或概念性位置和/或姿态可以被组织为用户通过设备和/或系统可访问的。框1001-1024表示来自IP A图表的在美式英语中常用的辅音的布置。在一些实施方案中，这些辅音可以在数量上更大以包括附加辅音，在数量上更少以去除一个或多个辅音，或者重新布置。在一些实施方案中，框1001-1024可以包括元音、单词、句子、代码、浊音和/或清音语音声、音调或其他交流形式或语音变化。
框1025处的“无辅音”可以表示一个或多个中性辅音位置。中性辅音位置可以允许其他非辅音声单独地激活。在一些非限制性实施方案中，相同的有效辅音位置可以在环境不同的情况下激活多个分配的辅音声。例如，在使用挽具实施方案的情况下，用户(诸如狗)可以稍微张开它的嘴以激活有效辅音位置，诸如与辅音1003相对应的有效辅音位置。狗可以将它的嘴张得更大以激活第二有效辅音位置，诸如与辅音1004相对应的有效空间性位置。
图11概念性地示出了本发明的实施方案，其中有效元音空间性和/或概念性位置和/或姿态可以被组织为用户通过设备和/或系统可访问的。框1101-1118表示来自IPA图表的在美式英语中常用的元音的布置。在一些实施方案中，这些元音可以在数量上更大以包括附加元音，在数量上更少以去除一个或多个元音，或者重新布置。在一些实施方案中，这些框可以表示辅音、单词、句子、代码、音调、数据或其他交流形式，诸如声音、文本消息、音乐等。“无元音”框1108和1111可以各自表示一个或多个中性元音位置。中性元音位置可以允许非元音声单独地激活。
图12示出了本发明的一个实施方案，其中元音被概念性地布置在特定地点和/或位置。框1206-1223表示来自IPA图表的在美式英语中常用的元音。在一些实施方案中，这些元音可以在数量上更大以包括附加元音，在数量上更少以去除一些元音，或者重新布置。在一些实施方案中，这些框可以表示辅音、单词、句子、代码、音调、数据或其他交流形式，诸如声音、文本消息、音乐等。如图所示，梯形1201和1202、圆1203-1205和三角形1224-1241表示有效空间性位置和/或姿态。框1206-1223以类似表格的格式定向，概念性地示出了它们在由梯形1201和1202、圆1203-1205和三角形1224-1241表示的某些位置中的布置。例如，在一些实施方案中，在用户已将它的头部定向在所有“前方”、“上方”和“左侧”位置的情况下，可以处理表示元音“i”的框1206。有效位置可以以任意种方式重新分类，包括通过指定描述另选位置的不同名称，或通过使用数字基准(诸如坐标或度数)。在一些实施方案中，可以重新布置有效位置和/或有效姿态。此外，有效位置和/或姿态可在数量或类型上增加或减少。
梯形1201和1202分别表示“前方”和“后方”位置。在一些实施方案中，“前方”和“后方”位置可以指用户头部在三维空间中相对于用户身体的位置。如图所示，可以在“前方”位置中处理表示元音的框1206-1214，并且框1215-1223表示可以在“后方”位置中处理的某些元音。
圆1203、1204和1205分别表示“上方”、“中间”和“下方”位置。在一些实施方案中，“上方”、“中间”和“下方”是指用户的注视相对于地面的取向，即，该注视分别是升高到地平线以上、朝向地平线、还是朝向地面。框1206、1207、1208、1215、1216和1217表示可以在“上方”位置中处理的某些元音。框1209、1210、1211、1218、1219和1220表示可以在“中间”位置中处理的某些元音。框1212、1213、1214、1221、1222和1223可以在“下方”位置中处理。
三角形1224、1227、1230、1233、1236和1239表示“左侧”位置。三角形1225、1228、1231、1234、1237和1240表示“水平”位置。三角形1226、1229、1232、1235、1238和1241表示“右侧”位置。在一些实施方案中，三角形1224-1241可以对应于用户头部相对于笔直或“水平”姿势从“左”到“右”的倾斜。例如，在用户的头部朝向它的右肩倾斜超过一定阈值的情况下，该用户的头部可以被认为处于“右侧”位置，并且该用户可以处理对应于该位置的那些元音声。
2.示例性设备和部件
本发明的系统、设备和方法可以使用多种设备来实现，诸如一个或多个挽具、背心、夹克、项圈、手套、手镯、戒指、手表、可穿戴物、狗牌、灯箱、头戴式耳机、基站等。设备可以包括电子部件，包括传感器、计算机处理器、微控制器、电池和电源、布线、电连接器等。设备可以包括物理部件，诸如织物、塑料外壳、手柄、带扣、条带、缝线、胶粘剂等。下面详细进行的描述是电子和物理部件的实施方式的示例，并且不旨在将电子或物理部件的使用限于任何实施方案，或者限于下述任何实施方案中的电子部件的特定实施方式。实际上，本领域技术人员将理解，任何电子或物理部件均可以出于本发明的目的而在各种另选配置中和不同实施方案中使用。
2.1.示例性电子部件
设备可以包括电子部件。一个或多个电子部件可以包括外壳，诸如由塑料、金属、织物等制成的包围电子部件的壳体。电子部件可以用可释放附接件或永久附接件附接到该设备。可释放附接件的示例包括使用维可牢附接件将电子部件固定到挽具。永久附接件的示例包括缝线、胶粘剂、环氧树脂和密封的织物外壳。电子部件可以嵌入在该设备中，包括嵌入在一层或多层织物之间或下面。固定或嵌入在设备中的线束可以用于集成电子布线。电子部件可以容纳在一个或多个密封外壳中。这种外壳可以防空气、水、灰尘、振动等。
可以使用多种传感器来实现或执行本发明，包括但不限于一个或多个陀螺传感器、温度传感器、红外传感器、超声传感器、触摸传感器、接近传感器、位置传感器、雷达传感器、压力传感器、水平传感器、视觉和/或成像传感器、辐射传感器、力传感器、电子传感器、接触传感器、运动传感器、光电传感器、倾斜传感器、烟雾和气体传感器、湿度传感器、颜色传感器、声学传感器、加速度计、速度传感器、编码器、弯曲传感器、角速度传感器、震动检测器、超宽带雷达、磁性传感器、磁力计、霍尔效应传感器、心率传感器、呼吸率、血糖传感器、光检测和测距(LiDAR)、飞行时间、环境光传感器、生物阻抗传感器、指南针、ECG传感器、姿态传感器、紫外辐射传感器、皮肤电传感器、电位计、雨传感器、声音传感器、麦克风、弯曲传感器、测压元件、无源红外(PIR)传感器、化学传感器、RFID传感器、GPS传感器、生物识别传感器、振动传感器、计步器、压电膜传感器等。
在一些实施方案中，可以检测用户头部的取向的至少六个自由度(“DOF”)的传感器(例如，旋转、平移或位置传感器)可以附接到该设备或包括在该设备中。这些传感器可以用于跟踪用户的头部和/或口鼻部的取向和位置(诸如滚转、俯仰、偏航、加速度的量值和方向以及三维空间中的绝对和/或相对位置以及其他)、用户的运动或用户的位置。可以使用任何类型的传感器，包括例如惯性测量单元(“IMU”)、陀螺传感器、加速度计、磁力计、GPS传感器、雷达、编码器、基于灯塔的跟踪、声学跟踪器、无线三角测量、光学跟踪、霍尔开关传感器等。加速度计和磁力计可以一起用于获得用户的头部和/或口鼻部的倾角和方位角。
一个或多个触觉反馈设备可以包括在该设备上或放置在用户身上。触觉反馈设备可以产生触觉反馈，诸如可以由用户感受到的各种程度的振动或轻拍感觉，包括当用户达到可能被分配来自语音字母表的声音的有效空间性位置时，如本文进一步描述。加速度计可以用于测量振动以确认触觉反馈设备的使用。可以包括一个或多个力反馈部件，例如可以模仿皮带的拉拽或者可以束紧和放松设备(诸如用户身上的挽具)的区域的那些。
处理器可以控制输入的捕获，包括来自一个或多个传感器的数据。处理器还可以控制输出，包括数据或其他信息的传送。处理器可以包括逻辑模块。多种微控制器或计算机处理器可以用于实现或执行本发明。例如，可以使用片上系统(SoC)，并且这种SoC可以包括一个或多个：处理器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存存储器、输入/输出端口、模数转换器和/或用于定时的振荡器。微控制器结构可以包括数据总线、地址总线、控制总线和/或指令总线。可以供应向微控制器提供电力的电压。作为另一个示例，可以使用常规计算机硬件，诸如计算机处理器、图形处理器、计算机主板、RAM、存储装置、电源等。可以使用专用集成芯片(ASIC)。可以包括附加模块或子板，包括但不限于一个或多个：图形适配器、扩展存储器、RAID板、蓝牙板、WIFI板、UHF或VHF板、近场通信(NFC)板、调制解调器板、网络板、串行ATA板、语音或声音合成器等。也可以使用服务器在本地或通过互联网进行外部处理。
可以使用用于存储和/或传送信息的计算机硬件。例如，闪速存储装置、外部存储装置、光存储装置、输入/输出端口、物理层(PHY)接口、光纤通信、存储卡等可以用于存储或传送信息。示例性存储卡包括安全数字(“SD”)、microSD和CFexpress存储卡。可以包括读卡器或光驱以从可移动介质传送或检索信息，包括将信息从可移动介质复制或移动到固定存储装置。示例性输入/输出端口包括USB、Thunderbolt和以太网。可以包括用于传送信息的专用硬件总线，包括使用支持PCI Express、IEEE或MIPI(移动行业处理器接口)标准的一个或多个接口。
可以提供一个或多个电池作为该设备的和/或该设备上包括的各种部件的电源。电池的示例包括碱性电池、锂电池或氧化银电池。电池可以是可再充电的，包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂离子聚合物电池或锂离子电池。挽具可以包括用于对电池充电的电池充电部件，包括充电端口和充电电路。电池充电部件还可以用于从外部电源而非从内部电池对该设备供电。在一些实施方案中，可以通过将该设备连接到外部插座来提供电力。可以包括将输入交流电转换为直流电和/或降低电压的部件。也可以从电容器提供电力。可以通过其他方式提供电力，诸如使用来自用户身体的热交换、从用户的运动提取功率和/或太阳能(包括使用太阳能电池)等。
设备可以包括涉及声音的产生和/或录制的一个或多个部件，包括但不限于扬声器、PC扬声器、声音发生器芯片、麦克风、数模转换器、放大器和声卡。音频回放可以是合成的或来自预先录制的声音。声音硬件能够回放和/或录制任何音频编解码，包括但不限于MP3、WAV、AAC、ALAC、aptX、FL AC、Ogg Vorbis或WMA。
设备可以包括能够进行无线通信的一个或多个部件，包括但不限于用于以下的部件：WIFI、蓝牙、BLE、近场通信(“NFC”)、UHF、VHF、无线电、超宽带、卫星、ZigBee、WiMAX和蜂窝。
可以在该设备上包括各种输入按钮或接口，诸如一个或多个按钮、开关、旋钮、编码器、触摸板、操纵杆、轨迹板、指点杆或轨迹球。轨迹板可以使用电容性感测或者是电阻性的。在一些实施方案中，可以包括“通断”开关。在其他实施方案中，可以结合逻辑部件以基于该设备的使用而自动通电和断电。
可以在该设备上包括可以提供状态的视觉指示的灯或LED。例如，LED指示灯可以提供关于电源状态、电池电量、错误状态、计算机硬件的功能等的信息。设备还可以包括一个或多个显示器或屏幕。显示器可以显示信息，包括涉及例如挽具和电子部件的状态，包括电池或电源状态、逻辑状态、用户训练信息、使用统计或调试。可以使用任何显示技术，包括例如电子墨水、电子纸、OLED、PMOLED、AMOLED、TFT、LED、QLED、小型LED、微型LED、CRT、激光或投影。显示器可以为静态的、低刷新率、高刷新率或可变刷新率。显示器可以为任何尺寸、分辨率、像素密度和长宽比。显示器可以是支持触摸的，包括电阻性或电容性感测。显示器可以提供数字笔输入，包括通过实现WACOM层、导电屏、表面声波或红外触摸。
设备还可以包括可以用于捕获图像和/或视频的一个或多个相机或其他部件。此类相机可以用于补充传感器以跟踪位置和/或运动。此外，相机可以用于与用户交互或跟踪用户的环境。
在一些实施方案中，设备可以包括柔性和/或可穿戴电子部件。例如，设备可以包括电子和/或智能纺织品，包括其中可以使用诸如导体和电阻器的无源电子器件或诸如晶体管的有源部件的那些。还可以使用导电聚合物。纺织品可以是触敏的，包括通过使用嵌入在该设备的织物或条带中的电磁传感器阵列，该电磁传感器阵列对于人类触摸是导电的。
图13描绘了电子部件的示例性和非限制性示意图，这些电子部件在一些实施方案中可以可操作地连接以执行本发明的系统、方法和过程。电子部件可以附接到物理装置，诸如挽具。该装置可以包括比所示更多或更少的部件。
外壳1301可以由各种材料、金属、塑料、布料、皮革等制成。外壳可以用于保护电子部件。
处理器1302可以提供逻辑功能和/或指令，并且可以向其他部件发送输入或数据或者从其他部件接收输入或数据。
收发器1303可以允许该装置与云、服务器、路由器以及其他计算机和部件无线地交互。收发器1303可以可操作地连接到天线1304。收发器可以支持一种或多种通信协议和技术，包括但不限于蜂窝通信，诸如4G LTE和5G、WIFI、TCP/IP、超宽带、WiMAX、GPS等。
存储器1305可以允许处理器1302在短期或长期基础上存储数据，诸如音频文件、传感器输入、输出信号等。处理器还可以在存储器中存储计算机可读指令。存储器可以包括RAM、ROM或其他存储装置。
存储装置1307可以提供数据(诸如音频文件或其他数据)的存储。例如，存储装置可以用于存储训练统计信息，诸如用户行为的趋势。存储装置1307可以是RAM、ROM或其他存储装置。
电源1307可以是电池、电源插座或其他电源(诸如太阳能)。电源可以为该设备提供电压，从而允许部件起作用。
诸如1308、1309和1310之类的模块可以是各种输入或输出设备，包括触觉设备、音频扬声器、振动反馈设备、位置传感器、温度传感器、张力传感器、倾斜传感器等。模块还可以是可操作地连接到处理器1302的其他电子部件，诸如附加收发器、存储卡和存储卡读取器、显示器、扬声器等。在一些实施方案中可以包括比所示的模块更多或更少的模块。
图14A-B描绘了非限制性设备实施方案可以与路由器和服务器交互的各种方式，从而允许数据通信和至互联网的连接、与电话和其他设备的交互。
图14A描绘了位于结构1406中的环境中的实施方案，该结构可以是包括设备1401、路由器1402和服务器1403的房子或其他建筑物。连接1407、1409和1408描绘了经由有线和/或无线技术的设备1401、路由器1402和服务器1403联网、连接和通信。服务器1403和/或路由器1402可以被配置为提供局域网(“LAN”)。
图14B描绘了其中设备1401和路由器1402可以分别经由连接1411和1412与云1405交互的实施方案。连接1411和1412可以是有线或无线连接。此外，设备1401和路由器1402可以形成直接的对等连接或者形成LAN。设备1401可以经由路由器1402与云服务器通信，该路由器经由连接1412与云1405交互，在一些实施方案中，该连接可以是路由器1402与云1405之间的无线通信。设备1401还可以通过经云1405路由此类通信来经由连接1411与云服务器1404通信，或者该设备可以经由服务器至云1405的连接与服务器1404通信。云1405可以包括广域网，并且至云1405的连接1411和1412可以经由互联网服务提供商来完成。
图15描绘了示出人类训练者1501使用智能电话1504与附接到狗1502的设备1503通信的非限制性实施方案。设备1503可以与智能电话1504、云1505、云服务器1507以及存储装置1509、1509和1510无线地通信。存在设备1503可以用来与云1505通信的许多路径，包括直接连接1518，经由路由器1514使用连接1515和1517，以及经由智能电话1504经连接1511和1512。云1506可以经由连接1513连接到云1505，该连接可以包括广域网的某部分。智能电话1504和设备1503可以包括用于无线通信的无线收发器。设备1503可以经由连接1511将输出发送到智能电话1504，此类输出可以是数据。可以将此类数据上传到云1506并且存储在存储装置1508、1509和1510中。还可以如服务器1507所指示的那样从云1506中的存储装置检索数据，并且可以使用相同的连接来将该数据发送到设备1503或智能电话1504。云1506可以包括服务器1507以及存储装置1508、1509和1510。在一些实施方案中，设备1503可以经由路由器1514连接到未示出的其他设备。
2.2.示例性物理部件
设备及其部件可以包含一种或多种天然和/或合成材料。示例性材料包括尼龙、塑料、丙烯酸树脂、乳胶、橡胶、皮革、替代或合成皮革、聚酯、硅酮、凯芙拉(Kevlar)、氯丁橡胶、树脂、闭孔和开孔泡沫(诸如交联泡沫、防静电泡沫、阻燃泡沫、乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)泡沫、飞龙(Phylon)、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫和/或乳胶泡沫)、弹性或可拉伸材料、棉、网眼织物和金属(诸如铝、铜、黄铜、镁、钛、锆、钢、锌合金、金和/或银)。诸如带扣、环或D形环之类的金属元件可以包括精加工或电镀，包括镀金或镀银、通过物理气相沉积(PVD)工艺沉积在铝上的颜料或其他形式的涂料、铬和石洗(作为示例)。材料可以耐水或防水、耐冲击或防冲击、耐污或防污、抗尘或防尘、耐气候或防气候、耐紫外线辐射或防紫外线辐射、耐振动或防振动等。此类耐性或防护性可以诸如通过应用织物防护剂、蜡或防污剂(作为示例)来应用于这些材料。可以使用弹性或粘弹性材料。反射器或光反射涂层可以应用于设备或与设备集成，包括增加用户在夜间的安全性。
设备可以由提供增加的弹性特性的材料制成，诸如弹性物或包含弹性物的材料，包括为挽具提供拉伸以紧密贴合狗的头部或身体，或为用户增加舒适度。弹性部件可以是弹性体、弹性纤维、弹簧、橡胶(包括天然橡胶和合成橡胶)，包括橡皮筋、树胶、斯潘德克斯(Spandex)或莱卡(lycra)、尼龙、乙烯树脂、硅酮、氯丁橡胶、EVA、树脂、泡沫、乳胶等。挽具的某些部分或区域可以被设计成比其他部分或区域更具柔性。设备可以使用具有不同弹性的一种或多种材料，包括其中设备的部分被设计成具有需要更大力的更难拉伸性，并且其中设备的其他部分被设计成提供更易拉伸性(即，与更硬的部分相比，需要更小的力拉伸该材料)。例如，弹性材料的刚度可以通过增加或减少编织到材料中的弹性材料的数量来改变，和/或可以改变所掺入的弹性材料的长度。
设备可以包括一个或多个条带、织带、衬垫、系固点、捆绑带、夹具、带扣、织物等。设备的部件可以以多种方式彼此附连，包括通过使用缝线、胶粘剂、铆钉、系带、按钮、拉链、环氧树脂等。挽具可以包括可释放附接件或紧固件，诸如带扣、拉链、夹子、钩环、闩锁、环、D形环、锁、销、钩和/或维可牢。
例如，示例性项圈实施方案可以包括由尼龙材料制成的条带，在条带的两端具有带扣附接件，使得条带可以在围绕用户的颈部时形成环。这种项圈可以包括缝制到尼龙上的维可牢附接件以用于附接容纳电子部件的外壳，并且项圈可以包括缝制在条带中间的用于皮带附接件的D形环。
被描述为包括在该设备中的前述电子和物理部件仅仅是示例性的。该设备的实施方案可以另外包括目前未描述的其他已知部件。
3.示例性挽具实施方案
本发明的非限制性实施方案可以使用挽具来实现。例如，一个或多个传感器和反馈设备可以位于挽具上，该挽具可以附接到用户的(诸如狗的)头部和口鼻部。非限制性和可变配置的挽具可以延伸到颈部、胸部、腿部和/或身体的其他部分。在一些非限制性实施方案中，挽具可以紧固在狗的口鼻部和头部周围。虽然下面的讨论聚焦于由狗使用的本发明的实施方案，但是本领域技术人员将理解，这些实施方案不限于作为用户的狗，而是可以由其他类型的用户使用，诸如人类和其他动物，诸如猫、海豚或马。
3.1.示例性物理特性
在一些非限制性实施方案中，挽具可以包括一个或多个条带。使用狗作为示例，一个或多个示例性条带可以配合在狗的口鼻部周围，并且可以缠绕在狗的头部和/或颈部周围。在挽具具有缠绕在狗的头部和颈部周围的条带的情况下，挽具可以包括跨过狗的身体延伸的附加条带，以将缠绕在狗的头部或颈部周围的条带连接在一起。挽具可以被设计成各种形状和尺寸，以更好地适应不同品种或体型的狗，包括不同的头部形状。
挽具可以是可调的以适应不同的尺寸。条带可以是长度可调的。通过将条带穿过两个调节滑块和/或带扣滑块，可以进行调节。挽具可以包括一个或多个O形环或D形环，包括作为捆绑条带的系固点，或作为条带或皮带的连接点或栓系点。挽具可以包括可滑动夹具。挽具可以包括可释放紧固件。挽具可以包括四点调节，包括围绕狗的身体的四个可调节条带。挽具在动物的颈部、肩部、胸部、腿部、口鼻部、尾部、面部、头部或腹部处可以是可调节的。
挽具及其部件可以包含一种或多种天然和/或合成材料。示例性材料包括尼龙、塑料、丙烯酸树脂、乳胶、橡胶、皮革、替代或合成皮革、聚酯、硅酮、凯芙拉(Kevlar)、氯丁橡胶、树脂、闭孔和开孔泡沫(诸如交联泡沫、防静电泡沫、阻燃泡沫、乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)泡沫、飞龙(Phylon)、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫和/或乳胶泡沫)、弹性或可拉伸材料、棉、网眼织物和金属(诸如铝、铜、黄铜、镁、钛、锆、钢、锌合金、金和/或银)。诸如带扣、环或D形环之类的金属元件可以包括精加工或电镀，包括镀金或镀银、通过物理气相沉积(PVD)工艺沉积在铝上的颜料或其他形式的涂料、铬和石洗(作为示例)。材料可以耐水或防水、耐冲击或防冲击、耐污或防污、抗尘或防尘、耐气候或防气候、耐紫外线辐射或防紫外线辐射、耐振动或防振动等。此类耐性或防护性可以诸如通过应用织物防护剂、蜡或防污剂(作为示例)来应用于这些材料。可以使用弹性或粘弹性材料。反射器或光反射涂层可以应用于挽具或与挽具集成，包括增加用户在夜间的安全性。
挽具可以由提供增加的弹性特性的材料制成，诸如弹性物或包含弹性物的材料，包括为挽具提供拉伸以紧密贴合狗的头部或身体，或为用户增加舒适度。弹性部件可以是弹性体、弹性纤维、弹簧、橡胶(包括天然橡胶和合成橡胶)，包括橡皮筋、树胶、斯潘德克斯(Spandex)或莱卡(lycra)、尼龙、乙烯树脂、硅酮、氯丁橡胶、EVA、树脂、泡沫、乳胶等。挽具的某些部分或区域可以被设计成比其他部分或区域更具柔性。例如，在用户是狗的情况下，在覆盖或缠绕在口鼻部周围的挽具部分的右侧和左侧使用弹性材料可以允许狗更容易地张开和闭上嘴。挽具可以使用具有不同弹性的一种或多种材料，包括其中挽具的部分被设计成具有需要更大力的更难拉伸性，并且其中挽具的其他部分被设计成提供更易拉伸性(即，与更硬的部分相比，需要更小的力拉伸该材料)。例如，弹性材料的刚度可以通过增加或减少编织到材料中的弹性材料的数量来改变，和/或可以改变所掺入的弹性材料的长度。
挽具的部件可以以多种方式彼此附连，包括通过使用缝线、胶粘剂、铆钉、系带、按钮、拉链、环氧树脂等。挽具可以包括可释放附接件或紧固件，诸如带扣、拉链、夹子、钩环、闩锁、环、D形环、锁、销、钩和/或维可牢。例如，挽具可以包括维可牢材料，使得构成挽具的一个或多个条带和织物可以被连接。此外，挽具可以包括一个或多个附接和支撑点。挽具还可以包括一个或多个手柄。手柄可以是可移除的，包括通过使用可释放的紧固件或附接件。挽具可以包括用于一个或多个皮带的一个或多个附接点。挽具可以包括一个或多个把手。
在一些实施方案中，挽具还可以包括织物，包括使得其可以在用户身上形成夹克。挽具可以包括胸件。挽具可以包括鞍垫。织物可以是起绒的以增加温度调节，包括用户将暴露于较冷气候的情况。织物可以是防水的。织物衬垫可以用于挽具中以增加狗长时间佩戴的舒适度。例如，挽具可以包括由网状蜂窝结构构成的织物衬垫。织物衬垫还可以避免被挽具擦伤。挽具还可以包括防滑特征。
挽具可以包括可以放物品的包，该物品包括例如电子部件以及各种其他物品，诸如动物零食、药物、水瓶等。该一个或多个包可以悬挂在狗的任一侧上。可以使用可释放的紧固件或附接件将包固定到挽具的主体。
挽具可以被设计成分配重量并减小施加到狗的更敏感区域(诸如颈部)的力。此外，挽具可以被设计成减小皮带运动的力，包括狗感受到的来自由狗的管理员牵着的皮带产生的拉力的力。
在某些示例性实施方案中，狗的挽具可以包括环绕狗的身体的两个竖直条带(一个朝向头部，另一个朝向后部)，每个条带具有放置在狗的腹部下面的带扣。两个水平条带连接两个竖直条带。挽具还可以包括环绕狗的口鼻部的竖直条带。两个水平条带可以从前向竖直条带延伸到狗面部的侧面，从而与环绕狗的口鼻部的竖直条带连接。环绕口鼻部的条带可以包括电子部件，诸如布线、陀螺和位置传感器、触觉反馈部件。
一些挽具实施方案可以包括环绕狗的身体的前向和后向位置的可调节条带，该可调节条带由沿着狗的身体的顶部和底部前进的两个可调节条带连接。
3.2.挽具实施方案的示例性应用
用户的身体可以由目标导向姿态有意识地或无意识地激活传感器，该传感器可以向处理器发送信号以用于进一步的逻辑部件。逻辑功能可以确定用户是否已达到有效空间性位置。有效空间性位置可以包括元音、辅音以及来自语音字母表的可以位于三维空间中的其他指定声音位置。有效空间性位置可以由用户的身体在各种位置访问。例如，用户可以将它的头部定位在特定位置和角度，以便访问有效空间性位置。访问一个或多个有效空间性位置可以触发扬声器或其他发声设备，该扬声器或其他发声设备随后可以播放语音字母表声音。为了使用户更好地定位分配给语音声的空间性位置，可以向用户提供触觉反馈。
挽具可以包括多个位置或定位传感器，和/或多个触觉反馈部件。挽具可以包括计算机或其他类似的逻辑或处理硬件。挽具还可以包括电池或其他用于供电的装置。挽具可以包括扬声器或其他声音发生器。在一些实施方案中，挽具可以包括联网部件，诸如用于Wi-Fi、蜂窝数据(包括LTE或5G)或蓝牙。作为示例，联网部件可以提供与移动智能电话、与服务器或与计算机或其他设备的连接。挽具还可以包括无线电部件。挽具还可以包括允许与其他设备进行无线或有线通信的其他部件。挽具的各种部件可以无线地连接在一起或通过使用有线连接来连接在一起。
可以将开关或其他传感器放置在挽具上以开启和关断设备的电源。开关可以是按钮或物理传感器。可以将传感器放置在挽具的侧面上。在用户是狗的情况下，狗可以用爪子拍打传感器或开关以开启和关断设备，或者狗管理员可以手动关断挽具。
在一些实施方案中，软件和计算机可以用于负责处理接收来自挽具上的传感器的定位、位置、张力和其他数据。来自一个传感器的数据可以用于增强另一个传感器。例如，可以用来自加速度计的数据来增强来自内部运动传感器的数据以增强运动检测。该处理器可以被编程用于执行传感器和/或数据融合。该软件可以包括逻辑部件以播放分配给与来自传感器的输入相对应的信号和/或数据的预先录制的声音。该计算机或逻辑处理器可以被编程用于执行图6所示的过程。在一些实施方案中，可以使用声音或语音合成器，包括作为使用预先录制的声音的替代。可以使用语音合成标记语言来编程语音。可以由计算机或由语音或声音合成器硬件执行音高转换。
本发明的设备、系统和方法可以用于数据跟踪。例如，可以监测和分析关于如何使用挽具的数据，以了解狗在学习交流时可能已取得的进展。可以使用有线或无线通信将数据发送到智能电话、计算机或其他第三方。
可以经由由内而外跟踪、由外而内跟踪或这些技术的组合在三维空间中跟踪用户的口鼻部或头部的位置和/或取向。放置在用户身上或挽具上的传感器可以帮助跟踪用户的口鼻部的位置和/或取向。在其他实施方案中，环境中的数据捕获设备可以跟踪或可以连同放置在用户身上和/或挽具上的传感器一起帮助跟踪用户的口鼻部的位置和/或取向。例如，可以使用基于视觉的传感器，诸如相机。此外，在一些实施方案中，传感器可以跟踪用户的身体和/或用户的特定部分(其可以包括但不限于头部、鼻部和颈部)的定位和/或位置。挽具可以包括位于用户的嘴周围的材料，其可以允许传感器检测用户的嘴的运动，例如，用户是否张开和闭上它的嘴。
挽具可以包括一个或多个校准功能。可以包括校准模块、特征、系统或功能以评估和校准挽具和所包括的电子部件(包括一个或多个传感器)的各个方面。例如，挽具可以包括校准功能以建立零坐标。
在一些实施方案中，可以使用一个或多个六轴陀螺加速度计传感器来找出用户的头部、颈部或其他身体部分的定位和位置。附加位置传感器(诸如附加六轴陀螺加速度计)可以位于项圈上或用户身上的另一固定位置以帮助确定用户头部在三维空间中的相对位置。
用户可以是狗。一个或多个六轴陀螺加速度计可以附接在挽具中狗的口鼻部被挽具带缠绕的位置处。这些传感器中的一个传感器可以位于口鼻部的顶部，并且该传感器在本文中称为陀螺加速度计顶部或“GAT”。另一六轴传感器可以位于下颚下方，并且该传感器在本文中称为陀螺加速度计底部“GAB”。可以使用附加位置或定位传感器。在一些非限制性实施方案中，可以使用张力或压力或其他传感器来感测狗的头部何时移动位置。
在一些实施方案中，附加六轴陀螺加速度计或其他位置或定位传感器可以经由项圈、背心或其他附接件附接到狗。可以存在1、2、3、4、5、6、7、8、9个或更多个六轴陀螺加速度计。这些其他附接件上的附加六轴陀螺加速度计可以允许项圈上的传感器的稳定参考点。
在一些实施方案中，一个或多个触觉反馈部件可以向用户提供触觉反馈。该触觉反馈部件可以允许用户接收关于狗的头部、颈部或其他身体部分的位置和定位的反馈。可以存在1、2、3、4、5、6、7、8、9个或更多个触觉反馈部件。除了触觉反馈之外，还可以采用对用户的其他形式的反馈，诸如可听地产生的单一或多个连续语音声。用户可以通过使用反馈机制(诸如触觉或听觉反馈)更好地适应具有人工通信仪器的新输入。
这些触觉反馈部件可以处于可激活并提供触觉反馈的位置，从而帮助向狗指示其头部、口鼻部和颈部位置何时已达到有效空间性位置。在这种实施方案中，可以存在与语音字母表中的元音和辅音相对应的多个有效空间性位置。这些有效空间性位置可以用于触发辅音、元音或其他声音或数据。当用户(诸如狗)经过系统中的各个有效空间性位置时，触觉反馈设备可以激活并提供反馈，即使用户没有在特定有效空间性位置停留和停止。反馈可以帮助用户感觉有效空间性位置的定位，并且可以帮助用户定位超过一个有效空间性位置，使得用户可以在系统中的各个位置中进行导航，而不管用户是否激活有效空间性位置。触觉反馈部件可以被编程用于不管用户的嘴是张开的还是闭上的都继续激活，这可以允许用户在激活系统的听觉部件之前(例如，当用户张开了它的嘴时)选择有效特殊位置。当诸如通过停止运动并保持位置超过编程的时间阈值而达到并停留于有效空间性位置时，触觉反馈部件可以提供更强的反馈。例如，如果触觉反馈部件产生振动，则在用户已停留并停止的有效空间性位置处的振动可能比在用户已穿过但并未停止或停留的有效空间性位置处感觉到的振动更强。
在一个非限制性实施方案中，辅音语音空间可能不可见，但是可以由狗通过在每个点(不同的点可以具有不同的振动形式以帮助区分点)处振动的触觉传感器“感觉到”，并且可以通过扬声器或其他音频反馈设备经由音频反馈“听到”。狗可以通过在水平轴上左右转动其头部来找到辅音。狗的头部的角度的这种变化可以改变GAT和GAB的角度，其中不同的辅音位于不同的角度。当狗的头部移动时，这可以不触发语音点，当狗的头部停止移动时，则可以触发该点并且可以播放辅音。当狗的头部在3D空间中移动时，水平轴可以随狗的头部而移动。
语音空间中的辅音可以不受其他轴上的其他运动的影响(除非同时与另一元音有效空间性位置组合，在这种情况下，辅音可以优先并且将在元音声之前播放，这可以避免元音和辅音系统之间的干扰)。
在一些情况下，随着时间推移和经过练习，用户可以在没有有意识思考的情况下在语音空间中进行导航，这类似于像步行这样的肌肉固定动作(muscular routine)。这样，使用挽具访问有效空间性位置可以变成用户的“第二天性”。
在一些非限制性实施方案中，用户的头部或口鼻部可以以各种角度向左或向右转动以指示辅音声。来自语音字母表的辅音声的有效空间性位置可以位于用户的头部可以在水平轴上沿其转动的向右或向左的各种角度。例如，如果用户是狗，则在下颚平放在桌子的边缘上，而不将头部和口鼻部抬起或低下或者转向一边的情况下，狗的头部可以被概念化为休息。口鼻部和头部可以向右或向左以一定角度转动，或者可以正对前方，以访问辅音声的有效空间性位置。为了帮助对用户的辅音声位置触觉反馈，触觉反馈设备可以位于头部或口鼻部的右侧和左侧，并且可以位于GAT的右侧和左侧。口鼻部可以面向前方的中心位置可以是辅音声的不发声位置。
用户可以将其头部向右转动并且达到可以激活一个或多个对应辅音声的单个或多个有效空间性位置之一。位置传感器(诸如GAT或GAB)或其他传感器可以向位于用户头部或口鼻部右侧的触觉反馈设备产生信号。位于头部或口鼻部的右侧的触觉反馈设备可以产生触觉反馈。用户可以感觉到振动或轻拍感觉或其他形式的触觉反馈。GAT或GAB或其他传感器可以向计算机或逻辑过程发送信号。该过程可以触发在附接到挽具的扬声器上回放辅音声。在一些实施方案中，该过程可以向另一设备发送信号或向另一信令设备传输数据或向第三方发送数据。
当用户的头部或口鼻部向左转动时，其可以经由位于头部或口鼻部左侧的触觉反馈部件以与上面段落中所描述的类似的过程触发触觉反馈。
为了产生元音，在用户是狗的实施方案中，狗可以具有位于挽具的其他地方的触觉反馈设备，其可以根据狗的头部、颈部、口鼻部和/或身体的位置来给出反馈。在一个实施方案中，分配给元音的有效空间性位置可以通过三种一般形式的运动来指示：口鼻部上下运动，头部和颈部向前运动或处于中性位置，以及头部向右或向左旋转或倾斜。人类的类似倾斜运动可以是人类将他或她的左耳向他或她的左肩移动，同时他或她的下颚向右倾斜，或者将他或她的右耳向他或她的右肩移动，同时他或她的下颚向左倾斜。
在其他实施方案中，可以由狗的身体做出或采取的其他运动和位置可以用于创建分配给元音和辅音的有效空间性位置。在触觉反馈设备可以附接到挽具的实施方案中，触觉反馈设备在数量和它们可以附接到挽具的位置方面可以变化。根据用户的位置或姿势以及对应触觉反馈的许多此类变化是可能的。
作为一个示例，在一个非限制性实施方案中，当经由有意识或无意识的目标导向姿态达到被分配给来自语音字母表的元音声的有效空间性位置(狗可以采取该有意识或无意识的目标导向姿态来达到那些有效空间性位置)时，可以触发触觉反馈部件。分配给元音的触觉反馈部件可以附接到挽具并且可以向狗提供反馈。在该实施方案中，触觉反馈部件可以被放置在口鼻部顶部处的挽具上(靠近GAT)，并且如果需要，另一触觉反馈部件可以位于下颚处的挽具上。当狗抬起或低下它的口鼻部时，或者当它达到中性位置时，触觉反馈部件可以提供触觉反馈。即使在仅有一个触觉部件设备用于这些有效空间性位置的情况下，触觉反馈部件也可以产生多种形式的触觉反馈。例如，如果触觉反馈设备产生振动，则可以产生不同的振动或所释放的不同振动次数以指示达到不同的有效空间性位置。为了前向位置运动并从前向位置运动返回到中性位置，狗可以以它的头部中性地定位开始，并且可以伸展它的头部、颈部和口鼻部以向前延伸。触觉反馈部件可以在缠绕在头部周围或下颌附近的区域中附接在挽具上。当头部、颈部和口鼻部向前延伸时，或者当头部、颈部和口鼻部返回到中性位置时，可以产生触觉反馈。
对于头部旋转和倾斜位置，触觉反馈部件可以在狗的面颊处附接到挽具。当狗向右或向左倾斜或旋转它的头部时，可以产生来自这些触觉反馈部件的触觉反馈。当狗向右倾斜其头部时，位于狗的右面颊上的一个或多个触觉反馈部件可以产生反馈。当狗向左倾斜其头部时，位于狗的左面颊上的一个或多个触觉反馈部件可以产生反馈。当狗的头部返回到中性位置时，左面颊触觉反馈设备和右面颊触觉反馈设备两者可以同时产生反馈。
用户可以将不同的辅音和元音组合在一起，例如以形成单词、句子或其他声音，或者可以单独地触发元音或辅音。可以通过同时保持两个或更多个有效空间性位置或者通过按顺序从一个有效空间性位置移动到下一个有效空间性位置来组合辅音和元音的有效空间性位置。例如，狗可以使其头部在水平轴上向左转动(指示辅音的有效空间性位置)，同时向上抬起其口鼻部(指示元音的有效空间性位置)。因此，通过一个姿态，狗可以达到多个有效空间性位置并且产生组合的声音单元。例如，狗可以通过顺序地分别触碰有效空间性位置来单独地触发声音“n”和“oh”，或者狗可以组合这两个有效空间性位置并且产生“Noh”，然后狗可以接着触碰元音“ooh”的有效空间性位置，从而形成我们听成“No”的单词。在该实施方案中，当多个有效空间性位置指示辅音和元音两者时，可以在声音的序列或“串”中在元音之前播放辅音声。通过组合姿态，用户可以用两个运动产生单词“no”。用户可以通过组合与一个或多个有效空间性位置相对应的各种位置来创建各种语音声。
在一些实施方案中，挽具可以紧固在口鼻部周围并且可以被构造成允许用户张开和闭上它的嘴。两个传感器(诸如六轴陀螺加速度计)可以在挽具的顶部和底部或侧面处附接到挽具，使得传感器可以确定用户是否及何时张开或闭上它的嘴。当用户张开它的嘴时，GAT和/或GAB可以感测到位置变化。GAT和/或GAB可以向计算机发信号通知系统中的音频反馈可能是活动的(如果狗的嘴张开)并且可能是非活动的(当狗的嘴闭上时)。狗能够张开它的嘴以发出语音声，并且可以闭上它的嘴以停止声音。该动作可以允许系统在语音序列之间重置。
狗移动到中性位置，在该位置处，没有SCPP或SVPP可以被触发。中性位置可以位于这样的位置，其中狗面向前方并且头部和口鼻部以及颈部被定位成使得颈部不伸展、头部是水平的并且狗的口鼻部不向上或向下转动。该位置可以为狗提供起始中性点，它可以从该起始中性点激活其他声音，诸如辅音或元音。该中性元音位置可以称为中性元音位置(“NVP”)。
在一个非限制性实施方案中，可以在该设备上使用触觉反馈部件来指示何时已达到语音空间内的有效语音位置。例如，当达到有效辅音语音点时，触觉反馈部件可以释放振动轻拍。当狗在水平轴上从一个辅音语音位置移动到下一个辅音语音位置时，触觉反馈部件可以产生轻拍以指示何时已达到每个位置。触觉反馈部件可以释放多种类型的振动以区分不同的辅音点。
可以使用单个或多个触觉反馈部件。触觉反馈部件可以位于狗的口鼻部的顶部上或附接到在狗的口鼻部上方延伸的挽具的条带。触觉反馈部件可以附接到口鼻部顶部的左区域和右区域。在该实施方案中，当有效SCPP位置位于可能需要狗将其头部向左转动才能激活该位置的角度时，左区域触觉反馈部件可以产生振动。每当SCPP位于可能需要狗将其头部向右转动才能激活该位置的角度时，右触觉反馈部件可以产生振动。在狗的口鼻部的顶部上的多个触觉反馈部件的这种配置可以允许狗更容易地区分不同的辅音位置并且可以帮助语音空间更有触觉感且更容易映射在狗的脑中，并且狗可以更容易地找到与辅音相对应的位置。
在一些实施方案中，触觉反馈部件还可以位于用户身体的其他部分上。例如，触觉反馈部件可以附接到背心或者其他将该部件连接到用户身体的装置。此类部件可以位于用户的胸部、背部、腿部、臂部、尾骨等附近。
单词“No”可以是语言声音“N”、“Oh”和“Ooh”的组合。这些语言声音一起读出来时可以产生我们辨认为“No”的声音。但是如果仅仅单独录制这三个声音并且一个接一个地播放这三个单独的声音“N”、“Oh”和“Ooh”，则所得到的输出可能听起来不像“No”的通常英语发音。所得到的输出可能听起来像一个接一个地播放的三个不同的不连贯声音，并且可能听起来不像一个单词。原因可能归因于人嘴的发音方式。当一个人发出一个声音并且开始转向下一个声音(例如从“Oh”到“Ooh”)时，他或她的嘴可能不会立即从一个位置进入另一个位置。相反，在一段短暂的时间内，嘴从“Oh”声音到“Ooh”声音发生形状变化的过渡。该较小的过渡时间段可能影响所产生的声音。
一些实施方案可以将在有机嘴中出现的转换声音整合到自动地和基于上下文(包括对在序列中的当前语音声之前和/或之后可能播放了什么语音声的考虑)播放的语音声中。该过程对于用户而言可以在无形中实现，即，不需要用户摆姿势或达到附加空间性位置以便发出过渡音。
语音过渡音组织系统(或“PTSOS”)是包括在不同语音声之间发生的过渡音的系统。在一些情况下，可以播放第一声音，并且随后的声音可以接着播放包括过渡音的该第二声音的版本。PTSOS可以包括相同声音的许多不同录音。
在PTSOS中，SCPP或SVPP在达到时可以产生许多潜在声音之一，这取决于SVPP或SCPP被触发的上下文。PTSOS的许多变化是可能的，并且将显而易见的是，它可以以其他方式组织。
在使用过渡音系统的实施方案中，声音“oh”在跟随声音“guh”时可以包括与跟随声音“n”时不同的过渡音。当“oh”在“guh”之后播放时，系统可以播放“oh”的预先录制的版本，该版本包括人类说话时可在“gu”与“oh”之间自然发生的过渡音。当“oh”跟随“n”时，可以播放“oh”的版本，该版本包括人类说话时在“n”和“oh”之间自然发生的过渡音。每个辅音和元音声可以具有上下文特定的多个版本。
在一些实施方案中，可以不触发SVPP声音。狗可以左右转动它的头部，并且当它张开嘴时，它可以仅触发SCPP。在这种情况下，可以播放仅被触发的辅音的声音。这在本文其他地方被描述为NVP。
在先前描述的非限制性中性辅音位置中，可以不触发SCPP。这可以被描述为中性辅音位置(“NCP”)。在该位置，狗可以仅从SVPP触发和启动序列。狗可以在这些位置启动序列以利用元音声构建单词。
在序列的开始，在狗可以选择与辅音和元音相对应的有效位置的情况下，声音序列以辅音开始。在人类言语和语音中，辅音声经常与元音声成对，因为它们一起发音。“Tea”不读成“T...EEE”，而是流畅地连读成“Teee”。当通过狗移动到组合的SCPP和SVPP中而触发的声音序列以辅音开始时，该组合位置的声音可以包括辅音和元音以及与这两个声音相对应的过渡音。例如，可以使用过渡音“Tah”。当组合辅音和元音声时，可以激活该过渡音。在使用预先录制的声音的某些实施方案中，在可以播放特定过渡音的情况下，该过渡音可能已经被并入预先录制的元音或辅音声中。例如：可以播放“T”声音。接下来，可以播放元音“ah”的版本的录音，其中“T”和“Ah”声音之间的过渡将被包括在声音的开始处。
在声音序列以元音开始的情况下，可以由SVPP触发元音声。然后，狗可以选择与辅音声相对应的有效空间性位置。辅音声可以与恰好在SCPP之前出现的SVPP的过渡音一起播放，因为当播放元音声时，中性辅音位置也被保持。没有辅音与初始元音一起播放。此外，当从一个辅音元音语音序列转向另一个辅音元音语音序列时，也可能发生这种类型的元音过渡到辅音事件。例如，单词“At”可以由语音声“a”(“cat”或“trap”中的a音)和“t”(“tiger”中的“t”音)构成。单词“At”以元音开始，并以辅音结束。但是当声音“At”处于序列的中间时，“At”中的语音元音“a”可以从“a”音改变为在语音声开始时受到影响的“a”音。在“At”中的“a”语音声之前播放的语音声不从上一个声音直接跳到“a”音。语音声从前一声音开始并且缓慢地合并到下一声音(人类嘴唇改变并且他们产生的语音声之间的位置转换是造成这一点的原因)。
当At在序列的中间时，下面的序列可以影响所产生的声音，这取决于在前一序列之前出现什么元音或辅音以及触发随后出现什么元音或辅音：C+CV+V；CV+V+CV；C+V+VC；元音+元音。根据什么在语音声“t”周围，“t”语音声可以不同。“t”可以影响随后的和/或先前的声音。
序列的结束可以包括塞音，当狗为选择元音而闭上嘴时，或者当其在触发辅音元音位置的同时转到中性元音位置时，可以触发该塞音。
在另一个实施方案中，可以存在一个或多个磁性传感器，这些磁性传感器附接到位于狗嘴张开和闭上之处的挽具的一侧或两侧。磁性传感器可以是磁性或电磁性开关。例如，磁性开关的部件可以位于狗的口鼻部周围的带所在的位置，一个部件与狗的下颌对齐，而另一个部件与狗的上腭对齐。磁性传感器可以连接到计算机。磁性传感器可以检测狗的嘴何时闭上或张开。例如，在磁性传感器是磁性开关的情况下，当狗的嘴闭上时，该开关的部件可以充分靠近在一起，使得电路闭合。当狗的嘴闭上时，可以去激活听觉系统。当狗张开它的嘴时，可以激活听觉系统。在磁性传感器是磁性开关的情况下，当狗的嘴张开时，电路可以随着开关的部件被拉开而断开。当听觉系统活动时，狗与有效空间性位置的交互可以产生语音声。因此，狗能够张开它的嘴以发出语音声，并且可以闭上它的嘴以停止声音。通过控制听觉系统的激活，狗还可以通过闭上和张开它的嘴而在诸如单词的语音序列之间重置系统。这种控制也可以帮助狗相信声音是由它们直接产生的，并且可以帮助狗适应这种系统，包括因为这种控制可以模仿自然的狗行为，在该行为中狗必须张开它的嘴才能发出声音，诸如吠声。作为对听觉系统的控制的替代，本发明的该方面的其他实施方案可以控制其他形式的输出，诸如文本、数据、代码、音调等，诸如可以输入到计算机或智能电话中的数据。
在一些实施方案中，声音输出可能受到用户的其他身体部分的影响，诸如：用户转动它的身体，包括脊柱移动和身体右移或左移；附器(诸如爪子、脚、手、腿等)的运动；快速点头运动；保持某一位置一段时间；或姿势，诸如坐或站。对声音输出的影响可以用于向语音系统添加细微差别，诸如语调或者语言和语音中的其他语言微妙之处。用户还可以影响在语言语音中观察到的细微差别在听觉系统中的建立，诸如在卷舌R音和其他附加声音中使用的弹音。
在一些实施方案中，不管用户的嘴是张开的还是闭上的，触觉反馈部件都可以继续向用户提供反馈。用户可以接收触觉反馈以“感觉”有效空间性位置，并且可以使用该反馈以便在激活语音声或新的声音“串”或序列时定向它的位置。
在一些实施方案中，所播放的音频反馈的音量或语调可以与GAT和/或GAB感测到的用户的嘴位置的变化相对应地调节。例如，狗将它的嘴张得更大可以使声音更响亮。或者，例如，狗的嘴张开一定量可以改变声音的语调，使得音调升高，如用英语提问时。
在一些实施方案中，狗的嘴张开和闭上可以使用附接到口鼻部周围的挽具的点的一个或多个张力传感器来检测，该张力传感器可以在狗的嘴张开时感测到增加的张力并在狗的嘴闭上时感测到较小的张力。可以为传感器设定张力的阈值以确定张开位置与闭上位置。在一些实施方案中，当检测到狗的嘴张开时，使用目标导向姿态的狗现在可以同时触发触觉反馈部件和语音声的播放。
在一些实施方案中，当狗达到有效空间性位置并随着其切换位置而保持嘴张开时，声音输出可以一直继续到下一目标导向姿态达到下一有效空间性位置为止，以此类推。当狗闭上嘴时，所构建的语音声“串”或序列可停止。当狗接下来张开嘴时，可以开始一个新的语音声“串”或序列。当从一个有效空间性位置移动到下一个有效空间性位置时，下一个声音可能不播放，除非狗停止并停留在下一个有效空间性位置处。
一个或多个附加传感器可以放置在狗身体的其他部分上，诸如躯干、爪子、尾巴、耳朵等。附加传感器还可以访问一个或多个有效空间性位置。访问这些位置可以对应于语音声或改变音调、语调、语言重音、音高等。在一些实施方案中，可以使用其他类型的身体体位或姿势来访问有效空间性位置。例如，眨眼、眼动、摇尾或用爪子拍打可以被检测并用于访问有效空间性位置。在其他实施方案中，脑植入物可以用于检测与到有效空间性位置的目标导向运动相对应的脑信号。
图16示出了表示本发明的非限制性挽具系统实施方案的框图。虽然出于说明该实施方案的目的而使用挽具作为示例，但是也可以使用其他物理格式，诸如项圈、可穿戴物、狗牌、神经植入物等。挽具设备系统1601包括子系统1607。子系统1607可以包括可以表示挽具的物理或电子部件、软件或逻辑处理或者功能的系统。
位置传感器系统1602可以接收和处理输入，并且可以控制、发送或接收往返诸如听觉系统1603、触觉系统1604、振动系统1605和开/关系统1606的子系统的输入/输出。位置传感器系统1602可以利用PSOS系统901或其他用于通信的系统(诸如涉及产生文本、预先录制的单词或短语、音乐声、音调、代码、速记等的系统)控制、发送或接收输入/输出。在其他实施方案中，可以存在附加系统、不同系统或更少系统。位置传感器系统1602可以包括诸如处理器或其他提供逻辑处理的部件、输入/输出部件或控制部件等部件。
位置传感器系统1602可以从诸如加速度计或位置传感器(例如六轴陀螺仪或IMU)之类的一个或多个感测部件接收输入。感测部件可以被包括在物理装置上，诸如由用户佩戴的装置，诸如挽具或项圈。感测部件可以处于环境中，诸如用于由外而内跟踪的视觉感测部件。用户可以与感测部件对接以产生或改变输入。
听觉系统1603可以包括一个或多个部件，诸如扬声器。听觉系统1603可以与位置传感器系统1602可操作地连接并且播放一个或多个声音。例如，在位置传感器系统1102进一步与PSOS系统901对接的情况下，当用户激活有效空间性和/或概念性位置和/或有效姿态(物理性和/或概念性)时，听觉系统1603可以播放语音声。在一些实施方案中，位置传感器系统1602可以指导听觉系统1603产生其他形式的音频，包括预先录制的声音、音调、音乐等。听觉系统1603也可以被激活和去激活。例如，位置传感器系统1602可以检测到用户的嘴闭上，并且因此可以去激活听觉系统1603，使得不产生声音。在听觉系统1603被去激活的情况下，在一些实施方案中，用户可以与有效空间性位置和/或姿态交互而不激活音频反馈，从而允许用户有意地选择应当何时产生音频反馈。在位置传感器系统1602检测到用户的嘴张开的情况下，它可以激活听觉系统1603。在一些实施方案中，听觉系统1603从未被去激活，但可以由位置传感器系统1602指示不产生声音输出。在一些实施方案中，当用户达到某些有效空间性位置时，位置传感器系统1602可以指导声音的产生，诸如短音调。位置传感器系统1602可以基于由位置传感器系统感测到的用户所提供的输入来指示产生哪个音频反馈以及何时产生音频反馈。
触觉系统1604可以包括一个或多个部件，诸如触觉反馈部件。触觉系统1604可以操作地连接到位置传感器系统1602并且可以产生触觉反馈，包括轻拍。当用户激活有效空间性和/或概念性位置和/或有效姿态(物理性和/或概念性)时，触觉系统1604可以产生触觉反馈。触觉反馈可以向用户提供参考点以帮助导航和定位各种有效位置和/或姿态。
振动系统1605可以包括一个或多个部件，诸如振动电机。振动系统1605可以操作地连接到位置传感器系统1602并且可以产生振动。在一些实施方案中，振动可以向用户提供参考点以帮助导航和定位各种有效位置和/或姿态。在一些实施方案中，振动可以在位置传感器系统1602已检测到用户的嘴是张开还是闭上的变化时通知。在用户的嘴闭上的情况下听觉系统1603被去激活的实施方案中，此类反馈可以帮助用户确定听觉系统1603是活动的还是非活动的。在其他用途中，当用户使用听觉系统1603产生声音时，振动系统1105也可以向用户提供振动反馈，诸如当用户激活有效空间性位置和/或姿态时，从声音和振动两者向用户提供反馈。
开/关系统1606可以包括可以操作地连接到位置传感器系统1602的一个或多个部件，包括开关和按钮。当位置传感器系统1602确定已发生与通电或断电事件相对应的用户交互时，位置传感器系统1602可以向开/关系统1606发送信号以使与挽具设备系统1601相关联的部件断电。然而，在一些实施方案中，位置传感器系统1602和开/关系统1606可以保持通电。相应地，当发生与通电指令相关联的用户交互时，位置传感器系统1102可以向开/关系统1606发送信号以使挽具设备系统1601的去激活部件通电。
图17示出了本发明的非限制性挽具实施方案，其中有效辅音空间性和/或概念性位置和/或有效姿态可以被组织为用户1731通过挽具设备1732可访问的。图17进一步示出了狗可以借此达到有效空间性位置的系统和方法。
在该非限制性实施方案中，来自IPA图表的辅音沿着水平轴布置。这些辅音的这种非限制性布置和位置形成“语音空间”，用户可以访问该“语音空间”以使用指向发音目标的空间性位置和/或目标导向姿态来构建单词或其他交流声音。佩戴具有可感测狗头部的位置和取向的传感器的挽具的狗可以在不同的有效空间性位置(诸如但不限于不同的角度)向右或向左转动它的头部，以访问具有分配给它们的不同辅音声的所示有效空间性位置。辅音声可以是来自在语言学研究领域中使用的IPA图表的辅音声。
图17示出了在美式英语中常用的辅音的布置。在其他实施方案中，有效位置和/或姿态可以包括来自语言学中的IPA图表的辅音和/或元音的不同布置和/或数量。位置的数量可以在数量上更大以包括附加辅音，在数量上更少以去除一些辅音，或者重新布置，包括元音、单词、句子、代码、浊音和/或清音语音声、音调、速记员速记或其他交流形式或语音变化。在非限制性实施方案中，可以排除一些语音辅音，包括但不限于“b”、“y”、“w”、“m”、“s”和“p”，因为这些语音辅音有时被腹语者排除。即使没有这些声音，使用该系统的狗或用户仍然可以被理解。还可以添加语音中的浊音和不发音的声音。例如，声音“s”和“z”使用相同的发音部位。舌头置于口腔中的相同地方和位置。唯一的区别在于一个声音是浊音，另一个声音不发音；即，“s”不发音，而“z”是浊音。身体使一个声音为浊音并使另一个声音不发音的方式是通过激活喉头。当喉头振动时，声音变为浊音，当其未被激活时，声音不发音，“s”由舌头和嘴的位置和定位来构建。送气产生声音。对于“z”而言，喉头振动。
一个非限制性实施方案可以包括狗和/或用户可以选择辅音的浊音或清音版本(诸如“k”和“g”)的过程。该过程可以通过识别不同姿态来完成。例如，狗可以佩戴缠绕在其爪子周围的带，该带包括可以确定爪子的位置、运动和取向的一个或多个传感器。当狗举起爪子时，感测到的运动可以触发浊音和清音之间的变化。在另一个非限制性实施方案中，狗可以将其鼻子向上倾斜并迅速向下退回，鼻子“倾斜”的运动和位置可以由操作地连接到处理器的一个或多个六轴陀螺加速度计感测，该处理器可以确定是否已发生“倾斜”姿态。“倾斜”姿态可以触发声音的浊音和清音版本。在一些非限制性实施方案中，鼻子倾斜可以引起对声音的浊音版本的访问，在其他实施方案中，鼻子倾斜可以引起对声音的清音版本的访问。
在另一个非限制性实施方案中，神经植入物可以感测来自脑的表示“浊音”或“不发音”的电信号。用户可以使用该系统学习如何发出浊音和不发音的声音。用户可以使用物理实施方案训练使用“浊音”或“不发音”的声音，该物理实施方案诸如为但不限于挽具、皮肤附接系统、框架系统或者传感器和/或触觉反馈部件的外科嵌入系统，或者用户可以用神经植入物训练。
狗的头部1727可以以各种角度转动，使得头部与各自被分配了对应有效空间性位置和来自IPA图表的语音辅音声的各种角度对齐。在不同实施方案中，可以存在与这些角度相对应的其他语音声。
“n/c”1725可以表示没有辅音声可以播放的一个或多个中性辅音位置。在“n/c”1725处可能没有分配语音辅音。中性辅音位置可以允许其他非辅音声单独地激活。非辅音声的单独激活可以允许狗以元音声开始语音声串。当声音串(或序列)可以激活并且元音和辅音可以一起被激活(狗的头部在辅音和元音有效空间性位置两者中)时，辅音声可以优先并且开始声音串，之后是元音声。“n/c”1725可以允许元音开始，因为没有语音辅音位置与元音一起被激活。
辅音1701-1724描绘了来自IPA图表的在美式英语中常用的辅音，这些辅音以不同角度从狗的水平注视左右分布。在不同非限制性实施方案中，相同的有效辅音位置可以在不同的环境下激活多个分配的辅音声。例如，佩戴可以包括感测部件的挽具的用户或狗可以稍微张开它的嘴以激活有效辅音位置，诸如与辅音1003相对应的有效辅音位置。狗可以将它的嘴张得更大以激活第二有效辅音位置，诸如与辅音1004相对应的有效空间性位置。其他用于触发不同辅音声的方式是可能的。例如，狗可以佩戴缠绕在其爪子周围的带上的位置传感器。当狗举起爪子时，它可以触发在单边框圆中描绘的语音声(辅音1721、1717、1713等)与在双边框圆中描绘的语音声(辅音1722、1718、1714等)之间的变化。在另一个非限制性实施方案中，狗可以将其鼻子向上倾斜并迅速向下退回，鼻子“倾斜”的运动和位置可以由一个或多个六轴陀螺加速度计感测。狗的“倾斜”姿态可以触发狗是否可以访问与单边框圆内所示的辅音或双边框圆内所示的辅音相对应的有效位置。
在一个非限制性实施方案中，例如，如果狗的口鼻部正对着狗的前方，则可以访问“n/c”1725。该位置可以被视为中性“n/c”(无辅音)有效空间性位置。狗可以以各种角度向右或向左转动其口鼻部。在该实施方案中，感测部件可以感测位置的变化。作为一个示例，辅音“p”1701可以位于“n/c”无辅音中性位置的右侧10度处。辅音“k”1715可以位于“n/c”无辅音位置的左侧40度处。为了访问与这些辅音相对应的有效空间性位置，狗可以简单地分别以这些角度向右和向左转动其头部，在一个示例中这些角度被示出为角度Xf1728。通过访问这些有效空间性位置，可以播放辅音“p”和“k”的声音。许多不同的角度可以对应于不同的辅音(包括如图17所示)，并且这种布置可以根据实施方案而变化。
如图17所示，“n/c”1725可以在狗的头部正对前方时位于狗的前方。可以通过狗以不同的角度在不同的方向上向右和向左转动它的头部来访问其他辅音位置。箭头1730对应于狗的向前注视并且可以被标记为0度。狗可以转动它的头部，并且例如可以将它的注视以角度Xf1728朝向箭头1729的方向定向。通过转动它的头部，狗的注视从中性“n/c”1725无辅音位置转动到与分别被分配给语音辅音声“m”和“n”的两个辅音1709和1710相对应的位置。在其他实施方案中，箭头1729、箭头1730和角度1728可以变化，使得狗可以在不同的空间性位置和/或姿态处开始和停止，而不是在图17所示的位置处开始和停止。
图17中的辅音1703、1704、1707、1708、1711、1712、1715、1716、1719、1720、1723和1724的布置示出了被分配给来自IPA图表的那些辅音符号和声音的有效空间性位置，用户可以以各种角度向左转动其头部以达到该有效空间性位置。符号的这些分配以及它们的相对顺序和组织是非限制性的，并且可以根据实施方案以不同方式组织有效空间性位置和分配的辅音。
类似地，图17中的辅音1701、1702、1705、1706、1709,1710、1713、1714、1717、1718、1721和1722的布置示出了被分配给来自IPA图表的辅音符号和声音的有效空间性位置，用户可以以各种角度向右转动其头部以达到该有效空间性位置。符号的这些分配以及它们的相对顺序和组织是非限制性的，并且可以根据实施方案以不同方式组织有效空间性位置和分配的辅音。
表示针对辅音1701、1703、1705、1707、1709、1711、1713、1715、1717、1719、1721、1723示出的各种语音位置和/或姿态的单边框圆可以通过狗转动它的头部使得其与对应于那些位置之一的角度对齐并且稍微张开它的嘴来访问。为了访问表示辅音1702、1704、1706、1708、1710、1712、1714、1716、1718、1720、1722和1724的各种语音位置和/或姿态的双边框圆，狗可以将它的头部转动到对应位置，并且将它的嘴张得更大。稍微张开嘴与将嘴张得更大可以由挽具1732传感器来感测，并且确定可以激活每个辅音位置处的两个声音中的哪一个。
图18A-C示出了非限制性有效空间性和/或概念性位置和/或有效姿态，其在不同实施方案中可以是概念性或虚拟的，在这些不同实施方案中分别是用户的头部可以向左倾斜，用户的头部既不向左倾斜也不向右倾斜而是用户的头部保持水平，以及用户的头部可以向右倾斜。不同实施方案可以包括附加有效位置和/或有效姿态，包括除了图18A-C所示的那些之外。在一个非限制性示例中，可以存在可以通过将头部向右倾斜Xe度1807来访问的有效空间性位置，或者可以通过将头部向左倾斜Xd度1808来访问的有效空间性位置。可以将附加有效空间性位置分配给图18A-C中未示出的各种倾斜角度。用户1731可以是狗，但在不同实施方案中，用户可以是猪、马、人类、海豚或其他动物。
用户可以将其头部向左倾斜，向右倾斜，或者可以将其头部保持在中性位置。在人类中，可以通过人类使他或她的左耳朝向他或她的左肩移动且使他或她的下颚向右倾斜(头部向左倾斜)，或者使他或她的右耳朝向他或她的右肩移动且使他或她的下颚向左倾斜(头部向右倾斜)，或者使头部和下颚保持水平且既不使耳朵向任一肩部倾斜也不使下颚倾斜(如图18B所示)来访问有效位置和/或有效姿态。
用户1731可以通过将它的头部倾斜到与箭头1802相对应的有效空间性位置(向右偏离如箭头1801所示的中性“水平”位置(零度)的Xd度1807)来将它的头部向右(从用户的视角来看)倾斜到位置1804。用户1231可以通过将它的头部倾斜到与箭头1803相对应的有效空间性位置(向左偏离如箭头1801所示的中性“水平”位置(零度)的Xe度1808)来将它的头部向左(从用户的视角来看)倾斜到位置1806。用户的头部处于如图18B所示的中性“水平”有效空间性位置1805。
在一些实施方案中，当用户达到、激活每个有效空间性位置或与每个有效空间性位置交互和/或执行每个有效姿态时，用户1731佩戴的挽具可以提供触觉反馈。
图19A-C示出了非限制性有效空间性和/或概念性位置和/或有效姿态(其在不同实施方案中可以是概念性的或虚拟的)，其中用户的头部位置向上倾斜1905，向下倾斜1909，以及其中用户的头部既不向上也不向下而是用户的头部保持水平1908。一些实施方案可以包括处于各种头部角度的附加有效位置和/或有效姿态。除了图19A-C中所描绘的三个之外，多个有效空间性位置和/或姿态是可能的。
在非限制性挽具1901中，可以感测位置、取向和/或运动的附接传感器(诸如但不限于六轴陀螺加速度计)可以用于确定用户头部向上或向下的取向，以及此类运动或位置是否激活有效姿态或有效空间性位置。用户1731可以是狗，但是在其他实施方案中，诸如猪、马、人类、海豚和其他动物等的不同用户也可以是用户。
在图19A中，狗的头部以与箭头1907对齐的方式向上倾斜，从按箭头1902所示的中性位置向上倾斜Xa度1903，使得头部已执行有效姿态和/或处于有效空间性位置1905。在图19B中，狗的头部以零度的中性水平倾斜，如箭头1902所示，使得头部已执行有效姿态和/或处于有效空间性位置1908。在图19C中，狗的头部以与箭头1906对齐的方式向下倾斜，从按箭头1902所示的中性位置向下倾斜Xb度1904，使得头部已执行有效姿态和/或处于有效空间性位置1909。
在其他非限制性实施方案中，在图19A-C中未示出的各种附加向上和/或向下角度处，附加有效空间性位置是可能的。例如，可以通过将用户的头部向上或向下移动大于或小于Xa度1903或Xb度来访问的附加有效空间性位置。
在实现图19A-C所示的有效空间性和/或概念性位置和/或有效姿态的一些实施方案中，用户1731可以佩戴挽具。挽具可以包括可以感测位置、取向和/或运动的一个或多个传感器，并且还可以包括一个或多个触觉反馈设备。当用户达到图19A-C所示的每个有效位置和/或有效姿态时，触觉反馈设备可以提供触觉反馈。例如，当用户1731将它的头部和口鼻部从中性位置抬起到向上角度，使得它处于位置1905时，用户可以停顿，停留于新的位置。挽具的传感器可以检测位置的变化和用户在该位置处的停顿，并且过程或逻辑功能可以确定狗/用户已移动到有效空间性位置中和/或做出有效姿态。处理器或逻辑功能可以向音频扬声器发送信号，该音频扬声器可以播放被分配给该有效空间性位置和/或有效姿态的语音声。
图20A-D示出了非限制性有效空间性和/或概念性位置和/或有效姿态(其在不同非限制性实施方案中可以是概念性的或虚拟的)，其中用户1731的头部位置处于中性“后方”位置2007，并且其中用户可以将它的头部移动到前方位置2008。例如，当用户1731将他的头部移动到中性位置2007时，用户的口鼻部的前部可以位于位置2001处。用户1731可以将它的头部移动或伸展到距离Xc2003处，使得口鼻部在位置2002处并且用户的头部现在处于位置2008。距离Xc 2003可以使用任何单位来测量，诸如毫米或厘米。距离Xc 2003可以是多种长度中的一种，包括但不限于2毫米、5厘米或其他。距离Xc 2003可以根据狗的品种或体型来校准。例如，距离Xc 2003对于较大的狗可以是较大的值，或者对于较小的狗可以是较小的值，并且这些值可以基于在考虑狗的体型和其他身体属性时可能更有效的值而变化。其他实施方案可以包括除了图20A-D中所描绘的两个之外的附加有效空间性位置和/或有效姿态，包括所处的距离比Xc 2003更长或更短。在一些实施方案中，用户1731可以向前伸展它的颈部以达到在距中性位置2001增加的距离处限定的多个位置。在向前增加的距离中可以存在多个“向前”的有效空间性位置。
在非限制性挽具实施方案2005中，附接的传感器2006(诸如但不限于六轴陀螺加速度计)可以识别狗的头部的有效空间性和/或概念性位置和/或用户是否已执行有效姿态。用户1731可以是狗，但是在不同的非限制性实施方案中，诸如猪、马、人类、海豚或动物等的不同用户也可以是用户。
图21A-D示出了由用户1731佩戴的非限制性实施方案挽具1732，该挽具具有包括但不限于以下的部件：能够感测定位、位置和/或运动的传感器2103和2108(诸如六轴陀螺加速度计)、触觉反馈部件2102、2109、2104、2110、2114、电池部件2115、计算机2116、带扣2120、挽具1732和扬声器2111。该实施方案有四个视点。在其他实施方案中，部件和部件布置以及材料和设计可以变化。尽管图21A-D中描绘的用户是狗，但是其他动物和/或人类也可以是用户。
视图2150和2152示出了挽具1732的侧面透视图。视图2150示出了佩戴非限制性挽具实施方案的用户1731的侧面视图，其中用户的嘴2123处于闭上位置。视图2152描绘了佩戴挽具实施方案1732的用户1731的侧面视图，其中用户的嘴2123处于张开位置。视图2151示出了佩戴挽具1732的用户1731的自顶向下透视图。视图2153描绘了佩戴挽具1732的用户1731的自底向上透视图。
电池2115可以是电源。电池2115在一些实施方案中可以是可再充电的，并且在其他实施方案中可以是可更换的。在其他实施方案中，壁式插座可以用作电源，或者壁式插座和电池都可以使用。
计算机2116可以被可操作地连接以接收来自传感器2103和2108的信号。当检测到有效空间性位置(以及在一些实施方案中，有效姿态)时，计算机2116可以向其他部件发送信号。例如，计算机2116可以向触觉反馈部件2102、2109、2104、2110、2114发送一个或多个信号来激活，以便向用户1731提供反馈。计算机2116可以在其确定用户已激活一个或多个有效空间性位置和/或姿态时将此类信号发送到触觉反馈部件。
挽具1732上的带2112可以将口鼻部上的条带连接到缠绕在头部、咽喉周围和耳朵后面的条带。带可以位于用户头部的右侧和左侧上，并且带可以位于用户的面颊附近。例如，在这些带上，计算机2116、电池2115和带扣2120可以与触觉反馈部件2110和2114一起被附接。在一个实施方案中，附加部件(诸如传感器或扬声器或其他部件)可以位于该带上。
附接在挽具1732上的扬声器2111可以位于用户面颊2119处或附近的头部侧面上。在其他实施方案中，扬声器可以位于在挽具上的和不在挽具上的其他位置上。当被激活时，扬声器可以产生声音输出。在一些实施方案中，声音输出可以是预先录制的语音声。在其他实施方案中，声音输出可以是预先录制的单词或短语。扬声器可以可操作地连接到计算机2116并且由电池2115供电。当计算机2116从接收自位置传感器2103和2108的数据检测到用户正采取有效空间性位置时，计算机可以向扬声器发送信号以播放被分配给该有效空间性位置的一个或多个语音声。
在一个实施方案中，用户可以张开它的嘴以激活音频扬声器2111来播放与用户已与之交互和/或激活的一个或多个有效空间性和/或概念性位置和/或有效姿态(和/或概念性姿态)相对应的音频。将下颚带2122与挽具的缠绕在耳朵后面的头部周围的部分连接起来的条带2107装有位置传感器2108(诸如六轴陀螺加速度计或其他位置传感器)以及附加触觉设备部件2109(诸如触觉电机)。位置传感器2108可以检测用户何时已到达一个或多个有效空间性位置。传感器2108还可以检测方向和/或运动。当用户张开它的嘴时，传感器2103和2108可以检测两个传感器之间的相对距离是否增加或减小以及增加或减小的量。当达到距离的阈值时，用户激活系统的音频回放。当用户闭上嘴，从而将传感器2103和2108之间的距离减小到低于激活的阈值时，用户可以去激活系统的音频回放。
挽具上的各种触觉设备部件可以激活以向用户提供反馈。触觉设备部件2102位于用户的口鼻部2117的顶部。当位置传感器2103和2108检测到用户1731的位置已与有效位置和/或有效姿态交互和/或已激活有效位置和/或有效姿态时，该部件可以被激活并且提供反馈，该有效位置和/或有效姿态诸如为但不限于“上方”位置1905和1203、“中间”位置1908和1204以及“下方”位置1909和1205。
触觉反馈部件2109还可以在例如狗移动到图19A-C中描述的位置1905、1908和1909中时激活。在一个非限制性实施方案中，当用户采取“上方”有效空间性位置1905时，触觉反馈部件2102可以激活并产生触觉反馈。当用户采取“下方”有效空间性位置1909时，触觉反馈部件2109可以激活并产生触觉反馈。当用户移动并停留于有效空间性位置1908时，触觉反馈部件1203和2109两者可以一起激活。这可以允许用户更容易区分图19A-C所示的三个有效空间性位置。
当用户在图10和图17中描述的有效位置和/或有效姿态之间移动时，如布置在口鼻部带2105上的跨越触觉设备部件2102和传感器2103的触觉反馈部件2104可以激活。如图17所示，当用户向左转动其头部并且停留于左侧的有效空间性位置时，位于口鼻部左侧的触觉反馈部件可以激活。诸如图17所示，当狗达到并停留于右侧的有效空间性位置时，右侧的触觉反馈部件可以激活。触觉设备部件2104附接到围绕狗的口鼻部2117捆扎的口鼻部带2105。挽具实施方案具有允许用户张开和闭上它的嘴的柔性和/或可移动部件2106。
触觉反馈部件2110(诸如一个或多个触觉电机或其他设备)可以围绕面颊位于用户头部的右侧或左侧，并且可以随着用户在有效空间性位置1804、1805和1806之间移动而激活。当用户向左倾斜其头部并且停留于左侧位置上的有效空间性位置1806时，位于头部/面颊左侧的触觉反馈部件可以激活。当用户向右倾斜其头部并且停留于右侧位置上的有效空间性位置1804时，头部/面颊右侧的触觉反馈部件可以激活。当用户移动到“水平”有效空间性位置1805时，两个触觉反馈部件可以同时激活。这可以允许用户更容易区分图13A-C所示的三个有效空间性位置。
挽具1732上的触觉反馈部件2114(诸如一个或多个触觉电机或其他设备)可以附接在用户头部的任一侧上，并且可以随着用户在有效空间性位置2007和2008以及1201和1202之间移动而激活。在该实施方案中，触觉反馈部件可以使用两个独特振动。当用户将它的头部向前移动到“前方”有效空间性位置2008时，可以在两个触觉反馈部件中激活两个振动中的一个。当用户将其头部往后移动到“后方”中性有效空间性位置2007时，可以激活第二独特振动。
在本发明的一个实施方案中，有效元音空间性和/或概念性位置和/或姿态可以被组织为用户1731通过挽具设备1732可访问的。如图12所示，元音图表可以被布置为示出可以借此通过特定姿态和/或有效姿态达到有效位置的系统和方法(其可以通过设备访问)。在一些实施方案中，可以以不同的组合来组织变化的语音元音。例如，在日语中，可能不包括在基于英语的实施方案中可能包括的一些元音。可以在包括语音元音和语音辅音的各种组合中添加或排除语音声。可以在各种组合中添加或排除中性位置。在非基于语音的实施方案中，可以使用不同声音。其他实施方案所使用的运动可以访问有效空间性位置和姿态来代替所示的那些，并且可以涉及不同附器。例如，作为“前方”和“后方”(这是指鼻子、头部和颈部位置)的替代，用户可以抬起和放下肢体。作为语音的替代，听觉反馈可以包括完整的单词或句子，或者可以使用其他交流形式，诸如代码、速记、音调、音乐等。
为了描述语音声对有效空间性位置的组织，1201和1202分别被标记为“前方”和“后方”，并且可以表示图20A-D中的两个位置：“前方”位置2008和“后方”位置2007。在“后方”位置2007中，用户的头部、颈部和口鼻部没有向前伸展距离Xc 2003，并且用户可以处于放松位置。在“前方”位置2008中，狗的头部和颈部向前伸展。这些位置可以使用图21A-D所示的挽具实施方案来访问。传感器2103和2108可以检测到狗的头部位置相对于用户的放松位置向前移动了距离Xc 2103。
在有组织的语音系统的该非限制性实施方案中，与有效空间性位置“前方”相对应的语音声可以包括元音1206、1207、1208、1209、1210、1211、1212、1213和1214。与“后方”或“中性”有效空间性位置相对应的语音声可以包括元音1215、1216、1217、1218、1219、1220、1221、1222和1223。
在该非限制性实施方案中，分别被标记为“上方”、“中间”和“下方”的圆1203、1204和1205可以指如下狗头部位置：沿着箭头1907向上倾斜、沿着箭头1902呈水平以及沿着箭头1906向下倾斜，这也分别如图19A-C所描绘。传感器2103和2108可以感测何时用户的头部成角度，包括何时用户通过沿箭头2102达到零度而处于中性角度或向上倾斜Xa度2103或向下倾斜Xb度2106。
不同实施方案可以包括其他附加有效位置和/或有效姿态。被标记为“左侧”的三角形1224、1227、1230、1233、1236和1239可以对应于诸如元音1206、1209、1212、1215、1218和1221之类的语音声，其中狗的头部从零度1801的水平位置向左沿箭头1803倾斜Xd度1806，如图18C中所描绘。被标记为“右侧”的三角形1226、1229、1232、1235、1238和1241是指狗的头部从沿箭头1801的0度水平位置向右沿箭头1802倾斜Xe度1807，如图19A中所描绘。被标记为“水平”的三角形1225、1228、1231、1234、1237和1240是指狗的头部处于沿箭头1801的零度水平位置并且不向左或向右倾斜，如图18B所示。
通过达到有效位置和/或执行有效姿态(诸如“前方”、“后方”、“左侧”、“水平”、“右侧”、“上方”、“中间”和“下方”位置)，狗可以访问、交互和/或激活可以被分配给该有效空间性位置和/或有效姿态的语音声。这些位置可以如图17所示的那样进一步变化，从而允许在组合的空间性位置中和/或顺序地一起访问辅音和元音的语音组合。狗还可以通过以下方式访问多个语音位置和/或姿态：采取并保持有效空间性位置和/或有效姿态的组合，然后移动到有效空间性位置和/或有效姿态的另一不同组合。
在一些实施方案中，除了图18所示的有效空间性位置之外，还可以同时采取诸如图19和图20中所描绘的那些的其他有效空间性位置来达到对应于特定语音声的最终有效空间性位置。例如，元音1206的声音“i”可能需要同时采取“前方”1201和2008、偏离箭头1902Xa度1903的“上方”1203和1907以及偏离箭头1801Xd度1808的“左侧”1224和1803的组合的有效空间性位置，以达到并激活与“i”元音1206相对应的有效空间性位置。位置传感器可以检测到与“i”相对应的组合的有效空间性位置和/或组合的有效姿态已被交互和/或激活。位置传感器可以向计算机发送用户已与“i”的有效位置和/或有效姿态交互的信号。然后计算机可以向扬声器发送信号以播放音频声音“i”。
另外，在一个非限制性示例中，可以使用图10和图17所示的有效空间性位置来添加辅音。语音声“s”辅音1011和1711的有效空间性位置可以进一步与先前针对元音“i”描述的组合的有效空间性位置组合。当元音和辅音有效位置和/或姿态被同时交互或激活时，辅音可以被给予优先并且在元音之前首先播放。在使用过渡音的实施方案中，第二次播放过渡音，并且第三次播放元音声。当与“s”和“i”相对应的有效空间性位置一起被激活时，可以顺序地播放声音“s”和“i”。播放的声音可以是单词“see”的声音。另外，过渡音因其跟随“s”而可以在“i”之前自动播放，从而允许语音声序列从一个语音声平滑地过渡到下一个语音声。
图22A-D示出了附加的示例性和非限制性挽具实施方案，其中计算机(如图13所示的实施方案2202、2204和1732)可以位于附接和未附接到用户1731的不同位置处。存在计算机可以被放置并与实施方案交互的多种方式。一些示例包括计算机缠绕在狗的腿部、狗的口鼻部周围，放置在狗的背部上，或放置在狗外部的位置处。图22A描绘了佩戴非限制性挽具实施方案1732的狗/用户1731，其中计算机未附接到狗。挽具1732部件与和狗分开定位的计算机通信。诸如收发器之类的部件可以允许计算机数据联网，包括使用WIFI、蓝牙或其他无线通信技术或协议。
图22B描绘了佩戴挽具实施方案1732和示例性背心实施方案2203的用户1731。计算机2202附接到背心并且可以经由电线或无线地与挽具实施方案1732通信。
图22C描绘了佩戴非限制性挽具实施方案1732的狗/用户1731，其中计算机2204附接到挽具。计算机可以经由电线或无线地与挽具的部件交互。
图22D描绘了佩戴示例性项圈实施方案2205的狗1731。计算机可以嵌入在神经植入物1732中和/或神经植入物可以经由无线连接来连接到位于其他地方的计算机。
4.训练
本文公开了训练用户使用本发明的某些实施方案的新型方法。下面的示例性训练方法和示例是非限制性的。下面的方法是使用本发明的非限制性实施方案描述的，并且对于本领域技术人员而言显而易见的是，这些示例性训练方法可以与本发明的其他实施方案一起使用。在下面的若干训练示例中，用户可以是狗，但是诸如人类、马、猪、海豚等的其他用户也可以使用这些方法来训练。此外，在本发明的范围内，本文所公开的任何训练方法的步骤可以被重排序，或者来自不同训练方法的步骤可以被组合。下面描述的训练者和用户的数量也是示例性的。可以存在多个训练者与一个用户、多个用户与一个训练者、一个训练者与一个用户、仅一个用户而没有训练者等。下面描述的技术、方法和系统可以应用于训练的各个阶段，并且不限于下面的示例。训练一个或多个动物可以用一个步骤或多个较小的步骤来完成，这些步骤逐步实现目标/训练行为。更复杂的训练行为可以由许多更简单的训练行为的组合构成。训练可以包括但不限于用户做姿态以促进交流，和/或向有效位置移动和/或做姿态以促进交流。在一些非限制性实施方案中，姿态本身可以用于交流。
在本发明的一些方面中，训练者可以使用训练设备，诸如工具或辅助工具。当用户达到有效空间性位置时，训练设备可以触发对训练者的反馈或输出。输出可以是触觉、视觉、音频或数据。使用由用户的交互触发的该输出，训练者可以在用户已达到有效空间性位置时快速获悉用户已达到有效空间性位置，以及是否触发了一个或多个有效空间性位置。训练者可以使用本文所述的技术通过以下方式帮助训练用户使用本发明的实施方案：将所触发的输出与含义联系起来，使得用户可以理解输出的含义。训练者可以多次重复声音，诸如但不限于单词或语音，以帮助用户将声音与分配的含义配对。训练者可以与用户交互和/或促进与其他第三方和/或环境的交互以帮助用户理解归属于用户可以选择进行的各种交互的含义。
训练设备可以连接到其他设备或系统，包括结合PSOS系统并支撑电子部件的挽具。该连接可以是有线的或无线的。
作为一个示例，用户是佩戴本发明的挽具实施方案的狗，当用户达到一个或多个有效空间性位置时，挽具可以输出训练者可以听到的训练“音调”。音调可以基于所达到的有效空间性位置的标识或分类而在音高或音调上独特地变化。作为音调的替代，音频输出可以是咔嗒声或其他声音。当用户在有效空间性位置之间移动时，用户可以继续感觉到来自挽具上的触觉设备的反馈。在使用PSOS的一些实施方案中，在狗已张开嘴的情况下，当狗已达到某些有效空间性位置时，挽具还可以提供来自附接的扬声器的音频输出，从而如本文所述的那样在语音上构建单词。训练者可以使用音调来评估狗通过语音空间的运动，同时还聆听狗在语音上构建单词。
训练者还可以佩戴训练设备，该训练设备可以允许训练者在用户已达到一个或多个有效空间性位置时使用触觉反馈或其他触觉手段来感觉。例如，设备可以包括手套、面罩、一件衣服、手持控制器和/或其他提供触觉反馈的装置。训练者感觉到的触觉反馈可以与用户感觉到的触觉反馈相对应。基于该触觉反馈，训练者可以训练用户。例如，训练者可以将用户引导到有效空间性位置、区域、序列等，包括根据特定训练会话的目标。例如，训练会话的目标可以是训练用户通过达到对应有效空间性位置来在语音上构建单词“出去(out)”。
在其他实施方案中，可以训练狗学会阅读，例如通过使用上面写有单词的卡片。训练者还可以使用书面符号，包括字母、单词、句子、符号、图画等，作为学习或训练的支持性辅助工具。书面提示(诸如但不限于上面有单词或简笔画的闪卡)也可以包括附加反馈机制。例如，上面写有单词“坐下(sit)”的闪卡可以具有附接到其上的小扬声器，该小扬声器具有在被触发时释放附加反馈的激活设备(诸如但不限于按钮)。训练者可以按下上面写有单词“坐下(sit)”的卡片上的小按钮，并且小扬声器可以播放声音“坐下(sit)”。阅读训练可以加强和支持训练用户通过达到有效空间性位置来产生语音输出或其他输出。例如，诸如屏幕之类的电子设备可以示出不同单词或句子，训练者可以使用这些单词或句子来支持用户理解因达到一个或多个有效空间性位置而产生的输出。图画书可以用作指导训练工具。
4.1.积极强化训练
在积极强化训练中，训练技术可以包括但不限于捕捉、塑形、标的、引诱、响片训练、提示等。积极强化训练技术可以用于训练用户使用本文所公开的设备、系统或方法，包括用户与有效空间性位置交互或达到有效空间性位置。
4.1.1.奖励
可以使用奖励来训练狗。有些狗可以以不同的方式回应不同的奖励。例如，玩具驱动型的狗最喜欢也最有动力的是玩具，食物驱动型的狗最喜欢也最有动力的是食物或零食，而人激励型的狗最有动力的可能是人类的表扬。有些狗可能有多种强烈的驱动力，或者可能受到多种奖励形式的更强烈激励。例如，有些狗可能无视弹跳的网球、玩具奖励，但可能喜欢人类的表扬，被人类的表扬所激励。有些狗可能无视人类的表扬，但可能被食物或零食所激励，诸如狗零食。训练可以根据狗的个性和需求来定制。识别有效的奖励可以在训练时产生更好的结果。
可食用零食可以用作奖励。可食用奖励可以是高或低的价值和/或较高或较低的数量。训练者可以使用不同数量的零食作为训练工具。使用较少或较多数量的零食可能会被狗视为较小或较大的奖励。与一份或两份零食相比，五份零食可能会被狗视为更大的奖励。较低数量的零食可以用作对狗已经知道的行为的奖励。较高数量的零食可以更多地用于学习新事物，用于富有挑战性的情况，以及用于困难的任务。
低价值的零食可以是狗已经习惯的零食，和/或对狗的诱惑力较小或狗不太感兴趣的零食。示例可以包括但不限于水果片、干狗饼干、干狗粮、一块胡萝卜等。低价值的零食也可能具有较低的卡路里含量。高价值的零食可以是狗不经常得到并渴望得到更多的零食，和/或对狗更有诱惑力或狗更感兴趣的零食。示例可以包括但不限于奶酪、花生酱、冻干肉、香肠或热狗、鸡块。高价值的零食可以是湿润的、冻干的、有气味的或者对狗来说是可口的。高价值的零食可以含有更多卡路里。高价值的零食可以用于学习新事物，用于富有挑战性的情况，或用于困难的任务。
作为一个示例，当佩戴本发明的使用挽具的实施方案的用户第一次张开嘴而触发音频输出时，训练者可以给予用户高价值或高数量的零食。稍后，当用户已经张开嘴第五十次时，训练者可以使用低数量和/或低价值的零食。
4.1.2.提示
提示可以是特定行为的名称或标签。训练者可以为新学的行为创建一个提示，以便向狗发出进行该行为的信号。提示可以包括但不限于手势信号、闪卡、口头命令等。狗最初可以响应于训练者已选择的分配提示来执行训练的行为。最终，狗可能不需要提示来执行训练的行为。例如，每当训练者让训练中的导盲犬遇到楼梯时，都可以通过口头命令来教导该狗一个提示，让它停下来并使用装置产生音频输出(口头语)“楼梯(stairs)”。通过训练，狗可以不再需要提示，并且每当遇到实际的楼梯，它就可以停下来并向其训练者或视力受损的管理员传达“楼梯(stairs)”一词。视力受损的管理员可以通过导盲犬停下来来保护自己不摔下楼梯，并且通过导盲犬对“楼梯(stairs)”一词的传达来了解导盲犬停下来的原因。
4.1.3.响片训练
响片训练是一种使用响片调节和训练狗的积极强化训练形式。响片用作与初级强化物(如食物)结合使用的条件性强化物。例如，当训练一个新的行为时，训练者可以使用响片帮助狗识别获得零食的行为。该技术可以用于狗以外的动物，包括家养动物和野生动物，也包括小孩子。
作为标记期望行为的咔嗒声的替代或补充，可以使用其他独特的声音，诸如打响指、咂舌头、口哨或单词。作为听觉信号的替代，可以使用触觉或视觉信号，诸如振动项圈或手势。
在一些实施方案中，训练者可以对用户使用响片训练来标记和/或强化有效空间性位置的成功达到。在其他实施方案中，训练者可以使用响片训练来强化与挽具的积极联系。例如，训练者可以将挽具握在他或她的手中，然后在狗接近挽具时奖励狗并用咔嗒声强化该奖励。
4.1.4.捕捉
捕捉可以指捕捉用户的行为，包括用户自然地和/或自发地执行的行为。训练者可以在用户执行该行为时奖励用户以“捕捉”该行为。每当用户执行训练者试图捕捉的行为时，训练者都可以奖励用户。可以使用一个或多个提示来帮助捕捉。捕捉方法也基于操作性条件反射的概念，即用户可以将它的行为与其后果(例如奖励)联系起来。
在一个示例中，训练者可以等待用户执行期望的行为，然后立即奖励用户。训练者可以对行为适时奖励，使得用户可以将奖励与行为联系起来。每当训练者看到用户执行期望的行为时，训练者都可以奖励用户。训练者还可以使用提示，这可以包括口头命令、手势信号、响片响声、提示卡等。通过重复、一致性和时机把握，用户可以学会在有或没有训练者的信号或提示的情况下执行行为一致性。
在狗佩戴挽具来访问有效空间性位置的捕捉方法中，训练者可以观望狗执行头部倾斜行为。当狗在处理有意义的刺激(诸如但不限于听到独特且不寻常的声音)时，它们会将头部向一侧倾斜。当狗将它的头部向一侧倾斜时，训练者可以奖励用户。重复捕捉的狗可能会将奖励与它的头部向侧面倾斜联系起来。训练者可以向所捕捉的行为添加提示。当狗佩戴挽具时，训练者可以提示狗使用头部倾斜行为。当达到一个或多个有效空间性位置时，狗可以执行该行为并遇到来自挽具的触觉反馈。狗可以学习如何基于其从训练者的提示接收到的信号和/或来自挽具的触觉反馈来找到有效空间性位置。
4.1.5.标的
标的可以指这样的技术，在该技术中训练者使用指定的标的物(诸如便利贴、手、垫子或响片棒)，用户经过训练后会对准或瞄准该标的物。训练者可以奖励用户触碰标的物，包括用户用鼻子或爪子触碰标的物的情况。
训练者可以使用一端附接有小橡皮球的类似魔杖的棒。小橡皮球是训练者可以训练狗用狗的鼻子触碰的标的物。然后狗可以佩戴用于达到有效空间性位置或与有效空间性位置交互的挽具。训练者握住棒，使得橡皮球被放置在相对于狗的有效空间性位置中。狗可以用狗的鼻子触碰标的物，并因此将它的头部移动到训练者所对准的一个或多个期望的有效空间性位置中。训练者可以在狗达到期望位置的时候奖励狗，让狗知道这种行为会带来积极的后果。训练者对狗重复这种训练。训练者可以添加诸如口头命令的提示。在一个或多个会话中，狗可以学会在没有标的棒的情况下达到目标有效位置，并且可以依靠来自挽具中的触觉设备的触觉反馈，以便找到目标有效位置。附加位置可以单独地被对准或与第一位置依次被对准。
4.1.6.引诱
引诱和奖励方法使用零食引诱用户做出不同的行为。例如，训练者可以将零食放在狗鼻子前。当训练者在三维空间中围绕狗移动零食时，狗可能会移动它的口鼻部以继续对着零食。引诱使用零食作为狗行为的强化物。训练者可能会有意淡化并越来越少地使用引诱动作，训练者可能会引入该行为的提示。
在狗佩戴挽具来访问有效空间性位置的情况下，训练者可以用手拿着零食并且使用该零食将狗的头部引导到有效位置。然后训练者可以给狗喂食零食，狗可以张开嘴来吃零食。通过张开嘴，狗可以触发来自该有效位置的声音的输出。训练者例如可以使用该技术来使狗触发声音“foo”的输出，作为“食物(food)”的速记法。
4.1.7.塑形
塑形方法涉及通过较小和/或不太复杂的步骤来建立更复杂的行为。较小的步骤和行为可以构建成较大的步骤和行为。训练者可以逐渐地教导用户新的动作或行为，在每个步骤期间奖励用户。通过将可能是更复杂的动作/行为分成更小的部分，狗/用户可能发现学习更快、更容易。
在狗佩戴挽具来访问有效空间性位置的情况下，训练者可以将产生问候语“hi”的复杂任务分解为更小的部分。训练者以较小的步骤训练狗并将这些步骤结合起来，随着时间的推移而建成复杂的行为。
4.2.榜样-对手训练方法
榜样-对手训练技术可以涉及使用两个训练者。一个训练者可以提供指令，而另一个训练者可以充当吸引训练者注意力的用户对手，模仿正确或不正确的回应。训练者和充当榜样的训练者可以不时交换角色以使用户从中受益。用户可以学习产生正确的行为。
该方法可以用于教导向用户输出单词和/或交流形式的含义，诸如但不限于问题、物体名称、制成物体的材料、物体的颜色、物体的形状、概念、情绪等。这些技术还可以用于演示如何与实施方案交互以建立交流输出。
在一个示例中，在训练者正在训练小狗使用挽具访问有效空间性位置的情况下，另一个训练者可以模仿已受过训练的用户的角色。另选地，作为榜样训练者的替代，可以在受过训练的榜样用户是另一只受过训练的狗或动物的情况下使用这些技术。例如，小狗可能会观察已经训练过的狗回答问题并且观察狗的头部如何移动。小狗可能会尝试模仿受过训练的狗的动作。观察另一只狗使用实施方案可以减少小狗和其他狗对佩戴和使用挽具访问有效空间性位置的恐惧或忧虑。这些技术可以应用于较小学习情境中，该学习情境有一只小狗和作为对手的受过训练的狗和/或人类或其他动物，还有训练者。在其他情况下，这些技术可以应用于有一个或多个训练者和一个或多个用户的较大学习情境中。
4.3.基于纽带的训练
基于纽带的训练方法(诸如基于纽带的选择教导方法)可以适应并应用于教导用户如何使用本公开的系统、方法和设备。基于纽带的训练侧重于教导狗，例如，让它自己做出选择，而不是像积极强化训练那样，训练它服从人类的指令。这种训练学说的重点是促进人类与狗之间的合作。服从并不像纽带那样重要，事实上可能导致纽带被舍弃。在基于纽带的训练中，纽带可能是互利的，需要持续的训练，和/或考虑狗和其人类主人的健康和福祉。
在狗佩戴挽具来访问有效空间性位置的情况下，训练者可以与狗建立纽带以便教导其与挽具交互以达到有效空间性位置。训练者可以向狗展示挽具，并且征求狗是否将佩戴挽具。如果狗指示“是”，则训练者可以将挽具放置在狗身上并且将挽具中的电子器件转变为通电或开启状态。当狗探索挽具并与挽具交互时，训练者可能会表扬狗并说：“说话(speak)”。训练者可以在整个训练会话期间在随机时间给狗喂食零食。训练者可以将狗已学会触碰的胶带固定在他或她的手上，并且可以一边移动胶带，一边问：“你可以触碰胶带吗？(can you touch the tape？)”狗可以触碰胶带。训练者可能会表扬狗并说：“你真棒！(yay you！)”训练者可以给狗零食，并且当狗张开嘴时，训练者可以表扬狗并可以说：“你说(狗说的词)你真棒！(Yay you！)非常好！(Wonderful！)”当狗与挽具交互并学习自己使用挽具时，训练者可以对狗耐心一点。训练者可以反复重复一个物体(诸如球)的单词。
训练者可以问道：“你能说出这是什么吗？(Can you say what this is？)”并举起一个物体，诸如球。如果狗尝试或成功说出“球(ball)”，则训练者可以表扬狗：“哇！(Wow！)非常好！(Wonderful！)”训练者鼓励狗在继续学习时做出它自己的选择，并且训练者只征求而不是命令狗尝试语音声序列、单词序列和句子序列。训练者可以尝试用频率和环境情境(诸如社会情境、发声、姿态等)来教授单词。
4.4.惩罚和消极强化训练方法(不推荐)
其他形式的训练可能会使用惩罚或消极反馈技术，诸如消极词汇、体罚、使用夹领。可以用惩罚来教导与挽具交互的行为，但不建议或鼓励这样做。例如，训练者可以用卷起的报纸打狗的鼻子以训练狗与挽具交互来访问有效空间性位置，但这是一种不提倡的技术。
4.5.训练示例
4.5.1.训练用户传达单词“Hi”
在一些非限制性示例中，在使用挽具来访问有效空间性位置的情况下，训练者可以将产生问候语“hi”的复杂任务分解为更小的部分。在所公开的训练步骤结束时，用户(诸如狗)可以通过将他/她的头部移动到一个或多个有效空间性位置并张开嘴来说出单词“hi”。在该非限制性示例中，用于训练语音上构建的单词“hi”的步骤可以使用以下较小步骤来产生。
挽具可以用于与有效空间性位置交互，诸如下图所示的示例性挽具：图10(描绘IPA辅音)、图11和图12(描绘IPA元音)、图17(描绘佩戴非限制性挽具实施方案的用户的俯视图，其具有用户可以与之交互的辅音的有效空间性位置)、图12、图18A-C、图19A-C、图20A-D(描绘元音声的可能有效空间性位置)和图16(描绘用户激活和去激活由非限制性挽具实施方案生成的音频输出的方式)。
在语音上，单词“hi”由声音“h”、“ah”和“ee”组成。“h”的语音符号是“h”，“ah-ee/ai”的语音符号是“aI”。根据方言和地区的不同，声音“h”+“aI”一起形成问候语“hi”的声音。在IPA符号/字母中，即是：“h”和“aI”一起形成声音“h aI”。
同时激活辅音声和元音声可能会使得首先播放辅音，第二次播放声音的过渡(即，模仿声音的变形和过渡，因为人的嘴唇从一个声音移动到另一个声音而改变了声音)，这与第三次播放的元音声相连接。
训练者的目标是让用户与挽具进行交互，使得用户找到辅音声“h”和元音声“aI”两者的有效空间性位置，并且通过狗张开嘴来一起激活它们(如上所述顺序地播放那些声音的音频输出)(图16)。在一个非限制性实施方案中，运动度可以是偏离中性位置负数度、零度和一度或多度。
4.5.1.1.步骤1：训练用户或狗在被提示时张开它的嘴
训练者可以如何训练狗在被提示时张开它的嘴的示例可以是通过捕捉狗张开它的嘴的行为(诸如在打哈欠或吠叫或者安静地张开嘴时)，在它们展现这一行为的时刻给它们零食并表扬它们。当狗更频繁地做这种行为时，训练者可以重复口头提示，诸如“说话(speak)”，并且当狗对口头提示做出反应时，训练者可以给狗零食。随着时间推移，狗认识到口头提示或命令“说话(speak)”意思是张开嘴的行为。训练者可以用标的或其他方法鼓励狗在各种身体体位(包括坐下、站立、躺下、把头转向一侧等)下张开嘴，以便让狗明白命令或提示“说话(speak)”可以在许多身体体位下出现，而不是只设定在一个体位。
4.5.1.2.步骤2：训练用户找到并移动到有效辅音位置“h”
训练者可以训练用户找出与辅音“h”1723相对应的有效辅音位置。在它的嘴闭上的情况下，狗可以将其头部朝向与“h”相对应的有效空间性位置转动。在每个有效位置处释放触觉反馈的触觉设备可以向狗提供找到与“h”相对应的有效位置的方式。在该示例中，与“h”相对应的有效空间性位置位于中性位置左侧15度(包括如1723中所描绘)。为了达到该位置，狗可以将其头部向左转动十五度。训练者可以用各种非限制性的方式来训练这种行为，例如，用零食引诱，或用末端有标的物的响片棒来进行标的训练等。训练者可以为有效辅音位置“h”分配提示。
4.5.1.3.步骤3：训练用户找到并移动到组合形成有效元音位置“aI”的有效空间性位置
训练者可以训练用户找到并移动到对应于“aI”的有效空间性位置，包括1103、1208中所描绘。1208在该非限制性实施方案中示出了声音“aI”位于有效空间性位置“上方”、“前方”和“右侧”。
4.5.1.3.1.训练有效元音位置“上方”
位置“上方”可以在图19A中描绘。训练用户的头部和口鼻部向上倾斜。在该示例中，1903中的角度Xa是从1902中描绘的中性位置向上5度。训练者可以用各种方式来训练这种行为，包括用零食引诱，或用末端有标的物的响片棒来进行标的训练等。
4.5.1.3.2.训练有效元音位置“前方”
位置“前方”可以在1201和图20B中描绘。训练用户的头部从图20A和1202中描绘的中性“后方”位置向前移动。训练者可以向每个有效位置分配单独的提示。
训练这种情况的方式可以包括但不限于，训练者将狗的身体保持在适当位置，同时狗的身体处于“后方”中性位置(诸如可以在图20A 2007中描绘的)，因此狗不能向前迈步。第二训练者可以用零食引诱狗的头部向前，直到狗的头部达到有效位置“前方”，诸如图20B和前方位置2008中所描绘的那样。在该示例中，距离Xc 2003可以是20mm。狗可能需要将它的头部和颈部向前移动20mm以便触发有效位置“前方”。
4.5.1.3.3.训练有效元音位置“右侧”
位置“右侧”可以在图18A和空间性位置1804中描绘。用户的头部向右倾斜一个角度，下颚向左倾斜。在该示例中，角度Xe 1807是从图18B和空间性位置1805中描绘的中性位置向右10度。训练者可以使用各种技术来训练这种行为，包括捕捉头部倾斜的自然行为，用零食引诱，将拔河玩具放在狗的嘴里，以及物理地移动狗的头部，使其头部向右倾斜等。
4.5.1.4.步骤4：训练狗同时保持所有三个有效元音位置“上方”、“前方”和“右侧”，以便用户找到并移动到有效元音位置“aI”。
训练者可以训练狗同时保持所有三个元音位置，包括通过使用提示、标的等。训练者可以从一个提示开始并且添加第二个提示。一旦狗学会一起训练两个位置，训练者就可以添加第三个位置。一旦狗可以掌握一起保持三个位置，狗就已达到有效元音位置“aI”。训练者可以向该位置分配提示并且训练狗在训练者使用该提示时移动到该位置。训练者可以使用各种技术来训练这种行为，包括用零食引诱，或用末端有标的物的响片棒来进行标的训练等。
4.5.1.5.步骤5：训练狗同时保持有效元音位置“aI”和有效辅音位置“h”以达到语音序列“h aI”或者问候语“hi”的声音的有效空间性位置。
训练者可以使用他们分配给与“aI”相对应的有效元音位置和与“h”相对应的有效辅音位置的提示，使得狗可以保持这两个位置。训练者可以使用各种技术来训练这种行为，包括用零食引诱，或用末端有标的物的响片棒来进行标的训练等。狗现在已达到语音序列“h aI”或者问候语“hi”的声音的有效空间性位置。
训练者可以用多种不同的选项提示这种触发声音“h aI”的新行为，诸如手势信号、口头命令、上面写有单词“hi”的便笺卡等。为了该示例的目的，训练者将使用口头命令“hi”作为提示。
4.5.1.6.步骤6：训练狗张开嘴，同时保持有效辅音位置“h”和有效元音位置“aI”，从而触发声音序列“h aI”(单词“hi”的声音)。
训练者可以提示狗达到与产生单词“Hi”相关联的有效空间性位置。一旦狗已达到与“h aI”相对应的有效位置，训练者就可以用提示口头命令“说话(speak)”来提示狗张开嘴。狗可以张开嘴，同时保持“hi”位置，从而触发声音“h aI”。训练者可以继续提示并在狗通过保持“h aI”位置(“hi”口头命令)并张开它的嘴(“说话(speak)”口头命令)而触发实施方案输出“hi”时奖励狗。
4.5.1.7.步骤7：训练狗移动到始终播放音频输出“hi”的位置
训练者随着时间推移重复给出命令“hi”和“说话(speak)”。狗可以练习新的行为。随着狗变得与新行为越来越一致，狗可以开始在保持“h aI”位置之后预期张开嘴，并且最终每当提示狗说“hi”时都会自动张开嘴。
4.5.1.8.步骤8：教导狗通过说“hi”来问候别人。狗从可能会向狗报以问候的其他人得到积极反馈。
训练者对狗说“hi”，然后命令狗说“hi”：“hi”“说话(Speak)”。狗在执行命令“hi”时可以自动张开它的嘴。训练者重复训练对狗说“hi”，而狗则回以“hi”。训练者可以带来其他训练者、非训练人类、其他受过训练的狗或其他受过训练的动物，并指示狗说“hi”。狗可以说“hi”并且从第三方收到“hi”的回应。训练者可以奖励狗。重复这些训练会话可以使狗通过提示或命令或自行对他人说“hi”。
训练者可以通过将辅音“h”替换为有效位置1002和1702处的“b”来训练狗说“bye”。
4.5.2.使用引诱方法训练用户传达单词“Hi”
步骤1：训练者佩戴训练耳机，当佩戴着允许访问有效空间性位置的设备的用户经过对应有效空间性位置时，该训练耳机允许训练者实时听到分配给有效空间性位置的语音声。狗的嘴可以闭上或张开，这取决于狗喜欢的学习方式。狗在闭上它的嘴时可能听不到音频反馈，但可以感受到触觉设备在用户触发对应有效空间性位置时输出的各种触觉反馈。可以向不同的空间性位置分配触觉反馈的不同变化，从而帮助狗区分不同的有效空间性位置并且将它们自己定位或定向在语音空间组织系统的有效辅音和元音空间性位置内。
步骤2：训练者将一块零食拿在手中。狗的躯干可以由另一训练者保持在适当位置，使得狗的躯干不移动。训练者将狗引诱到“h aI”的期望有效空间性位置，该位置可以由如上所述的辅音和元音有效空间性位置两者的组合构成。训练者在将狗从一个位置引诱到下一个位置时通过经由训练耳机聆听声音“h aI”来帮助定位该位置。
步骤3：训练者给狗喂食零食。狗的嘴张开并且由挽具实施方案的扬声器输出语音声“h aI”。
步骤4：训练者在狗说出问候语“hi”时表扬或奖励狗。狗可以经由该位置处的触觉反馈的特定感觉来学习如何定位“h aI”的有效空间性位置，并且还可以经由位于“h aI”的有效空间性位置周围和附近的有效空间性位置处的触觉反馈来学习位置和取向。
步骤5：训练者在多个短期会话中重复该训练，直到狗学会这些位置并熟练地触发单词“hi”。训练者可以教导狗向其他人类和/或其他佩戴实施方案的受过训练的动物打招呼，这些人类和/或动物可以用他们自己的问候来回应，从而强化这个词对用户的交流意义。
4.5.3.使用榜样-对手方法训练用户传达单词“Hi”
佩戴允许访问有效空间性位置的设备的狗可以观看训练者和第二训练者或已经知道如何说“hi”的受过训练的狗演示说出单词“hi”。训练者在第二训练者(或受过训练的狗)演示该单词时对其给予表扬。狗可能会感到嫉妒，并受到触动也正确地执行该任务。狗可能会尝试模仿触发输出“hi”的姿态和/或运动。狗可以练习并成功学会单词“hi”，并且通过听到该单词和看到该单词所使用的情境的频率来学习含义。练习该单词的频率也可以帮助狗学习“hi”。
4.5.4.训练用户使用挽具交流
下面描述了首先引入并训练狗使用允许访问有效空间性位置以进行语音输出的挽具的示例性方法。可以以一定方式向用户(诸如狗)引入挽具，使得用户对挽具感到积极，诸如自信、好奇、信任等，而不是消极，诸如恐惧、紧张、不信任等。
4.5.4.1.示例性挽具功能和能力
如图21所示的本发明的挽具实施方案的示例性部件包括但不限于：挽具和/或背心，其可以绑在或夹在诸如狗的用户身上、或缠绕在诸如狗的用户周围、或以其他方式附接到诸如狗的用户身上；一个或多个计算机；一个或多个触觉反馈设备；一个或多个振动反馈设备；一个或多个扬声器；一个或多个传感器，诸如位置传感器、可检测用户的嘴是张开还是闭上的传感器、心率传感器或GPS定位器；一个或多个电池；或用于使设备通电或断电的通断开关。
挽具的物理部件可以被编程用于与以下系统一起发挥功能：位置传感器系统(PSS)；语音空间组织系统(PSOS)；中性语音位置系统(NPP)；有效辅音语音位置系统(SCPP)；有效元音语音位置系统(SVPP)；听觉系统(AS)；开/关系统；触觉系统(HS)；或振动系统(VS)。
这些系统可以与设备的物理部件一起发挥功能并与之交互。例如，挽具可以具有计算机部件(有线或无线连接)，该计算机部件可以连接到其他部件(有线或无线)。计算机可以处理信息，基于数据来做出决策，并且向挽具实施方案的其他部件发送信号并从挽具实施方案的其他部件接收信号，或者从没有物理连接到挽具的部件和/或设备接收指令并向没有物理连接到挽具的部件和/或设备发送指令。挽具可以经由电池供电，该电池可以是一次性使用的、可再充电的，或者挽具可以连接到外部电源，诸如壁式插座。
可以经由通/断开关来开启或关断挽具，该通/断开关可以包括但不限于诸如物理开关、触敏板、智能电话应用功能等的实施方案。当电源关断和/或挽具进入休眠模式或待机时，系统离线。当电源开启和/或挽具从休眠模式唤醒或不再待机时，系统是活动的并且用户可以与挽具的部件交互。例如，狗或用户可以与活动的传感器、触觉设备和其他部件交互以访问上面列出的系统并与之交互。挽具实施方案可以发出指示其已被开启的响声，和/或灯可以闪烁或开启。挽具实施方案可以具有位于其上的触觉设备，该触觉设备可以被编程用于当挽具和/或狗的头部处于特定有效位置，同时挽具被开启时，触发触觉反馈。但是如果挽具被关断，则这些功能将被关闭并且不起作用。在一些实施方案中，当挽具被开启时，狗可以张开它的嘴以触发与有效空间性位置相对应的音频反馈。当挽具被关断时，狗可以张开它的嘴，但是系统将不起作用并且音频反馈可能不播放。狗和/或训练者可以使用通/断开关来开启和关断挽具。例如，训练者可以按压挽具上的开/关按钮，或者狗可以用爪子拍打它面部上的挽具以触碰通/断开关。切换电源可以允许用户或狗决定系统何时活动。当用户或狗张嘴吃或喝时，用户可能不希望系统提供听觉反馈。当用户想要交流(包括与训练者等交流)时，它可能希望对系统通电。
就PSS和POSS而言，用户可以感测PSOS的实施方案，该PSOS的实施方案由可供挽具实施方案访问的空间中的有效空间性位置构成。作为经由与挽具实施方案的交互的用户输入或其他形式的输入的结果，用户可以感测有效空间性位置、区域、姿态所指的方向或音频。可以经由位置传感器来跟踪用户或狗的位置和/或挽具的位置。所跟踪的位置可以允许实施方案确定用户是否、何时以及如何与PSOS相交和/或交互。挽具和/或狗身体位置的一部分可以相对于狗身体的其他部分来跟踪。狗的头部和颈部可以例如相对于狗身体的其余部分(诸如躯干、肩部、背部上的特定位置)经由附接到背心的位置传感器等来跟踪。
在示例性形式中，语音空间组织系统(PSOS)可以位于相对于狗的主要身体的有效空间性位置。PSOS包括以下子系统：有效辅音语音位置系统(SCPP)、中性语音位置系统(NPP)、有效元音语音位置系统(SVPP)和声音转换系统(STS)。可以通过将狗的头部和/或挽具移动到有效空间性位置的物理位置的姿态来访问有效空间性位置。有效空间性位置可以是三维空间中的点或区域。有效姿态可以是姿态方向。例如，有效位置1701可以位于角度X和角度Y之间，角度X将位于“n/c”1725和对应于向前注视的箭头1730(零度)的角度方向上，并且角度Y位于偏离1730的1705角度方向上。狗可以在“进入”区域的边界时感觉到触觉反馈，诸如图17中的用户1731从1726的角度移动跨越方向角度1225并且将它的头部向右转动到1701。为了该示例的目的，1230和方向角度1205之间的整个区域将被分配语音声“p”，并且如果用户1731张开他/她的嘴并激活音频声音，则声音“p”的音频将在刚刚描述的区域内的任何地方播放。该实施方案可以允许狗更容易地访问有效位置，因为这些有效位置在它们的定位中不必是“精确的”。在一些非限制性实施方案中，可以训练用户的其他身体部分(例如，爪子、腿部、尾巴、躯干、眼睛等)或者可以使用用户的注视来达到有效位置。
可以经由扬声器来输出音频反馈。可以通过狗是否已张开它的嘴来控制音频输出，例如，如果狗的嘴闭上，则可以不产生音频输出，但在狗的嘴张开的情况下，可以产生音频输出。位置传感器可以识别狗是否和/或何时张开嘴或闭上嘴。当狗张开它的嘴时，可以将信号发送到计算机。计算机可以确定用户已张开了嘴。计算机可以向一个或多个扬声器发送信号以输出预先录制的音频文件，该预先录制的音频文件可以被分配给来自PSOS中的狗可能已达到的某一个或多个有效位置。在其他非限制性实施方案中，也可以使用可以实时合成声音的计算机程序或硬件来代替预先录制的声音。
当张开他们的嘴和/或以其他方式(诸如移动爪子、腿部等)引起输入时，用户可以触发挽具实施方案产生输出(诸如音频)。输出可以不同，这取决于狗已达到什么位置、区域、姿态所指的方向或其他形式的输入，例如，当狗的头部达到被分配给特定语音声的特定点时。狗使用挽具来输入身体运动(诸如有意的、无意识的、意外的等)，并且可以通过那些身体运动来触发输出。当狗闭上它的嘴时，挽具可以停止音频输出。
语音声序列是一个或多个语音声的序列。例如，在美式英语中，单词“I”可以由语音符号“aI”表示，其可以产生与单词“I”或“eye”相同的声音。这是包括一个语音声的语音序列。单词“am”可以由两个语音符号“se”和“m”表示，这两个语音符号连续组合为：“sem”。单词“am”可以由包括两个语音声的语音序列表示。单词序列是诸如“I am”的单词的序列。这是两个单词的序列。句子序列是诸如“我是Max。(I am Max.)你好，新朋友。(Hello newfriend.)你有零食吗？(Do you have treats？)”的句子的序列。这是含有三个句子的句子序列。
就辅音+元音或元音+辅音序列而言，如果同时保持有效辅音位置和有效元音位置两者，则可以播放被分配给有效辅音位置和有效元音位置的音频输出两者。可以以三部分序列播放声音，其中首先播放有效辅音位置，第二次可以播放可以分配给正播放的辅音和元音位置的特定组合的过渡音，并且第三次可以播放元音。
对于辅音+辅音序列，如果狗触发有效辅音位置(A)，然后移动到第二有效辅音位置(B)，同时保持它的嘴张开，则可以首先播放为A分配的音频输出。之后，可以播放为B分配的音频输出，其中第二次播放过渡音的序列(其可以被分配给在A到B序列中播放的辅音的特定组合)并且第三次播放被分配给B的音频输出。
对于元音+元音序列，如果狗触发有效元音位置(C)，然后移动到第二有效元音位置(D)，同时保持它的嘴张开，则可以首先播放为A分配的音频输出。之后，可以播放为D分配的音频输出，其中第二次播放过渡音的序列(其可以被分配给在C到D序列中播放的辅音的特定组合)并且第三次播放被分配给D的音频输出。
音频回放可以不被分配给中性有效位置。可以存在一个中性辅音有效位置和多个中性元音有效位置。如果狗同时处于所有中性位置并且张开它的嘴，则可以不播放音频输出。如果在保持元音有效位置的同时保持中性辅音有效位置，则将独自播放被分配给元音有效位置的音频输出。不会播放辅音音频。如果所有元音有效位置是中性的并且保持有效辅音位置，则可以独自播放被分配给辅音有效位置的音频输出。可以不播放元音音频。
在一些实施方案中，振动设备可以在狗的嘴张开时产生振动。这可以在音频输出系统被激活时向狗发出信号。当狗的嘴闭上时，振动反馈可以停止。这可以在音频输出系统不活动时向狗发出信号。振动设备可以用于提供其他功能。
心率传感器可以诸如通过智能电话应用程序向训练者提供反馈以允许训练者监测用户的心率。这可以在训练时给出关于使用的附加数据。GPS定位器可以用于帮助定位狗或可以与位置传感器组合使用以定位狗的位置。
用户可以接收反馈，包括但不限于触觉反馈、听觉反馈、压力反馈、嗅觉反馈等。触觉设备可以激活以指示有效位置的区域或位置，这在一些实施方案中可以保持它们与狗的相对位置。例如，即使行走时，狗仍可以将其头部向右转动一定度数以达到有效位置。即使狗的身体正在行走、跑步、被运输等，有效位置也可以相对于狗保持在适当位置。一个或多个触觉设备或其他反馈产生设备可以向用户提供反馈以帮助用户在有效空间性位置的框架内定向和找到它的位置。
当用户的位置与一个或多个有效空间性位置相交时，触觉反馈设备可以向用户输出触觉反馈。不同的触觉设备可以被分配给PSOS系统的不同方面，诸如触觉设备被分配给：SCPP、SVPP、NPP等。触觉设备可以产生多种形式的触觉反馈，例如不同的身体感觉。可以向不同的有效位置分配触觉反馈的不同变化。
触觉反馈可能感觉“不同”，这取决于为向用户输出反馈而分配给触觉设备的各种位置。可以存在给用户不同感觉的不同轻拍、沉重感、轻拍次数等。这可以帮助用户更容易区分有效位置、区域等，并且允许用户在各种声音序列中进行导航。例如，SCPP有效位置可以使用两个不同触觉反馈设备。可以向中性位置右侧的SCPP有效位置分配挽具右侧的触觉设备，同时可以向中性位置左侧的SCPP有效位置分配挽具左侧的触觉设备。图21A-D示出了一个示例。挽具右侧的不同有效辅音位置可以触发相同触觉设备，但是触觉反馈感觉对于每个位置可以是不同的。挽具左侧的不同有效辅音位置可以触发相同触觉设备，并且触觉反馈感觉对于每个位置可以是不同的。
辅音的中性有效位置可以同时触发两个触觉反馈设备(上文所述和图21所示)，从而清楚地区分有效辅音中性位置。在其他非限制性实施方案中，可以通过没有触觉反馈来发信号通知辅音的中性有效位置。
当狗姿态或其运动与为产生触觉反馈而分配的有效空间性位置相交时，触觉设备可以触发反馈。当狗的姿态或运动不与有效空间性位置相交时，触觉设备可以不提供反馈。在该示例中，被分配给单个有效位置的一个或多个触觉设备可以在每次狗与该有效位置相交时输出一次。在一些实施方案中，一个或多个触觉设备可以多次或重复地输出触觉反馈，直到狗离开被分配给触觉设备的有效位置。
4.5.4.2.入门训练
为了建立积极的训练环境，训练者可以在训练者处于积极的情绪或心态时开始训练狗，或者至少在训练者可能不会很快感到压力、不耐烦、烦躁、紧张或处于另一种不利于训练或学习的心态的心境下开始训练狗。
训练者和狗可以在一天中他们不太疲劳的部分时间进行训练。会话可以根据用户或训练情况保持适当的时间长度。训练会话可能会从较短或较长的时间中受益。用户的种类、天赋、情绪、要训练的行为、用户的个性等可能导致不同的训练会话时间长度。根据不同的因素(情绪、训练主题等)，用户或训练者可能会从训练会话的时长较短或较长中受益。用户可以在没有训练者在场的情况下使用允许访问有效空间性位置的设备达更长的时间段。
训练者可以确定什么奖励能激励用户，诸如狗。例如，狗可能是玩具驱动型的、食物驱动型的、人驱动型的等。如果训练者选择使用零食，他们可以评估狗对不同零食的反应。狗可能更喜欢某些高价值或低价值的零食。当用户正在学习新东西或做某件困难或有挑战性的事情时，可以使用高价值的奖励。当用户正在做它们之前已经做过的事情时，可以使用低价值或较低数量的奖励。例如，一旦用户适应了它们正在交互的实施方案的使用，它们可能需要比用户最初可能从训练者那里得到的更少的高价值零食。
当用户(诸如狗)朝着设定的目标或行为行动时，训练者可以奖励用户。目标的示例可以包括但不限于：接近允许访问有效空间性位置的装置，诸如地板上的挽具；在佩戴实施方案时张开嘴；与非限制性实施方案交互，使得该实施方案输出诸如单词“是(Yes)”的音频输出。目标可以是各种各样的，有些目标更大和/或更复杂，或者更小和更简单和/或不太复杂等。大目标可以由一系列更小的目标组成，这些更小的目标引领实现更大的目标。
如果狗做出的动作没有达到预期的结果，训练者可以用不回应来回应。对于那些对期望目标没有成效的动作，可以不给狗奖励。狗不会受到惩罚，但也不会鼓励狗继续以一种对目标没有成效的方式行动。如果狗的行为方式可能会伤害到狗或训练者或第三方，和/或对环境造成破坏，则训练者可以选择干预并设定界限。例如，训练者可以说“不”或“别碰”，或者训练者可以把狗抱起来，让它远离危险。
舒适又自信的用户在使用允许访问有效空间性位置的装置时可能会产生更多的好奇心和开放性。这种舒适感和自信可以提高学习与实施方案交互和使用实施方案的速度和深度，并可以延长佩戴实施方案的时间。例如，当用户第一次遇到挽具实施方案(或其他实施方案)时，该实施方案可能让它们感到不寻常和/或新奇。在遇到实施方案时，用户可能会对该实施方案产生积极、中立和/或消极的感觉。与任何可能向用户引入的新元素一样，存在着用户产生担心或恐惧的反应的风险。训练者可以帮助训练用户在最初遇到实施方案时感到更加自信和信任。
较长时间佩戴实施方案可以增加用户暴露于与实施方案交互。用户暴露得越多，可以使得用户的脑有更多机会调节、重新连接和/或适应实施方案。随着实施方案使用得越来越多，实施方案使用起来的感觉就越来越自然，并且用户可能开始觉得该装置是用户自己身体的延伸。
如果狗在训练的任何时候表现出任何恐惧和迟疑的迹象，训练者可以放慢训练的速度并转到前一步骤。例如，如果狗对挽具表现出恐惧、迟疑或反感，训练者可以回到前一训练步骤。例如，训练者可以返回到向狗展示挽具实施方案并允许与奖励交互而不将挽具实施方案放在狗身上的步骤。在狗开始感到更自信之后，训练者可以继续进行下一训练步骤。
有多种方式可以向用户引入允许访问有效空间性位置的装置(诸如挽具)，包括但不限于下述步骤：
步骤1：训练者获得本发明的设备实施方案，诸如挽具，并且设定训练空间，在该训练空间中训练者将要训练的狗可能遇到该实施方案。此时，训练者不会将该设备放在狗身上或让狗佩戴该设备。
步骤2：训练者可以将实施方案放在地上，可以用训练者的手拿着实施方案，或者可以做出其他选择，让狗自己去探索并与设备交互(如果它们决定这样做的话)。
步骤3：训练者允许狗进入包含实施方案的房间。
步骤4：可以让狗有机会根据狗自己的选择与设备交互，这可以帮助狗在该设备周围感到自信，例如，狗在该设备周围可能感到不那么害怕或紧张。
步骤5：训练者可以使用积极的口头反馈、零食或其他奖励来鼓励狗去探索设备。
步骤6：如果狗靠近、嗅、闻、凝视，或以其他方式对实施方案表现出一些交互、关注和/或兴趣，训练者可以奖励狗。奖励可以是高价值的或更大数量的零食。给予零食可以帮助在狗的头脑中建立起该设备是一件好事。可以鼓励狗对该设备和与之交互产生积极的情感。
步骤7：每当发生训练者认为是进步的交互，诸如狗没有表现出恐惧或迟疑，狗有好奇心或探索欲，和/或对该设备有积极反应，如摇动狗的尾巴，那么训练者可以奖励狗。
步骤8：在初始积极交互之后，训练者可以寻找狗对该设备感到非常积极的时刻，诸如当狗兴奋地与该设备交互并摇动它们的尾巴，张开嘴做出“狗的微笑”，表现出兴奋的肢体语言等时。一旦找到训练中的这个“高潮”，这可能是结束会话的最佳时间。训练者可以奖励狗并结束训练会话。这可以让狗对该设备产生积极的情感。
训练者可以继续在几天到一周或更长的时间内每天重复这些积极而简短的交互一次或多次，并且根据狗的个性和学习技能，延长或缩短时间。例如，单独的会话可能是几秒钟、几分钟或更长，因为这可能取决于狗的性情。最终，训练者可以培养出狗对该设备的强烈积极反应。
训练者可以训练用户更自信地探索和探查该设备的有效位置和输出功能。例如，对于增加对挽具实施方案通电的信心而言：
步骤1：训练者可以等待开始会话，直到为佩戴挽具实施方案的用户完成积极关联训练。
步骤2：训练者可以将挽具放在狗身上并且对狗进行表扬或奖励。
步骤3：训练者可以开启挽具设备的电源。
步骤4：该设备可以激活、发出响声、经由该设备上的触觉设备向狗提供触觉反馈、在狗的嘴张开时播放音频等。这些交互和/或体验中的任何一者对狗来说可能都是新奇的。
步骤5：训练者可以在狗从开启的佩戴着的挽具实施方案中注意到任何新东西的时候给予狗奖励，诸如提供表扬或零食。这可以帮助狗将新奇的体验视为积极的，并将来自触觉设备的反馈和/或声音反馈或任何其他新奇的交互联系为积极的。
步骤6：在开启佩戴的挽具短暂时间段之后，并且如果可能的话，当狗感觉积极且会话处于高潮时，训练者可以关断佩戴的挽具实施方案并奖励狗。
步骤7：训练者可以从狗身上取下挽具，或可以将挽具留在狗身上但将其关断。
步骤8：训练者可以奖励狗并结束会话。这可以让狗在下次体验到来自挽具实施方案的反馈时更加自信。
训练者可以继续开启挽具实施方案同时奖励狗的简短会话。逐渐地，训练者可以增加狗在实施方案设备开启时佩戴挽具实施方案的时间。
训练者可以鼓励交互并且在狗选择与活动的挽具实施方案交互时奖励狗，这可以建立狗的信心。当训练者已确定狗足够舒适地与该设备交互时(例如，因为狗没有表现出恐惧或迟疑)，训练者可以开始鼓励狗与挽具对接。这包括狗将它的头部四处移动，并且经由触觉设备探查语音空间，同时张开嘴让声音播放。训练者可以奖励狗进行的任何交互。起初，训练者可以保持这些训练会话简短，并给予大量的积极奖励。渐渐地，训练者可以延长会话。
如果狗没有自己张嘴，训练者可以用多种方法鼓励狗张嘴。一些方法包括但不限于：给予狗零食，因为当狗试图进食时，狗可能张开它的嘴；给狗提供玩具，因为狗可能张开它的嘴来抓玩具；或发出前期训练的口头命令，让狗张开嘴等。
重复暴露于允许访问有效空间性位置的装置以及对这种装置的功能的探索或探查可以允许用户的脑重新连接并且适应于其使用。最终，随着脑的调节，用户可以开始毫不费力地使用该装置，就像它是用户身体的自然延伸。
4.5.4.3.交流训练
当用户自信地使用和探查实施方案的功能时，训练者可以开始鼓励更多的有意交流。例如，在用户是狗的情况下，训练者可以在狗朝着训练目标取得进展时奖励它。训练目标包括但不限于：狗张开它的嘴并触发非限制性实施方案产生声音输出；狗四处移动它的头部并感觉来自实施方案的触觉反馈；当狗试图构建声音序列，诸如“是(yes)”或“否(no)”时，包括通过感觉来自装置的触觉反馈以将自己定向到与它试图产生的声音相对应的有效位置，并且作为在保持这些有效位置的同时张开它的嘴的结果而接收听觉反馈。训练者还可以向用户提供反馈，包括通过重复单词；为单词提供语境，包括使得狗可以学习该单词的含义；或通过在狗执行训练者喜欢或希望狗执行的行为时提供积极强化，包括使得狗可以更愿意再次执行该行为。
对于训练启动和停止声音输出而言，狗可以通过自己对挽具的实验，自然地确定如何启动和停止音频输出。训练者也可以训练狗执行这种行为。例如，训练者可以用口头命令或其他提示训练狗张开狗的嘴。训练者还可以训练狗保持狗的嘴张开，直到训练者给狗提示闭上狗的嘴。训练者可以用口头命令或其他提示训练狗闭上狗的嘴。
响片训练技术也可以适于训练狗启动和停止音频输出。例如，可以遵循以下步骤来训练狗张开它的嘴：
步骤1：训练者可以使用响片训练并携带响片工具。
步骤2：训练者可以靠近狗并提供零食。狗可能会张开它的嘴吃零食。
步骤3：训练者可以使响片发出咔嗒声以便“标记”该行为。
步骤4：训练者重复给予零食并发出咔嗒声和做标记。
步骤5：训练者可以停止向狗提供零食，转而将零食握在他或她的手中，包括通过合上训练者的手掌，不让狗接触到零食。
步骤6：狗可能会移动并试图用鼻子闻或用嘴叼走零食。训练者不让狗吃零食。
步骤7：在狗张开它的嘴的任何时候，训练者可以发出咔嗒声并标记该行为，然后用零食奖励狗。
步骤8：训练者可以重复响片标记物训练，直到狗知道每当它张开嘴时，它都会得到奖励。
步骤9：训练者可以向新训练的行为添加提示，诸如口头命令“张嘴”。训练者可以重复该训练直到狗在被提示时可以可靠地执行该行为。
作为另一个示例，可以遵循以下步骤来训练狗张开它的嘴更长的时间段：
步骤1：训练者可以重复提示“张嘴”以巩固训练的行为。当狗张开嘴时，训练者可以标记并奖励该行为。
步骤2：当嘴张开稍微长一点的时间时，训练者可以发出咔嗒声并标记张嘴行为。训练者用零食奖励狗。
步骤3：训练者继续重复该训练。每当狗张开嘴稍微长一点的时间段时，训练者都给予更高价值的零食或更多数量的零食。
步骤4：重复直到狗可以在训练者认为适当的较长时间段内保持张嘴。例如，训练者可以决定让狗保持张嘴1秒或2秒，或10秒、20秒或30秒等。
步骤5：训练者可以添加诸如口头提示“保持”的提示。或者他们可以决定“张嘴”口头命令意指“张开你(狗)的嘴并且保持张开直到我(训练者)要求你(狗)闭嘴”。训练者可以重复该训练直到狗在被提示时可以可靠地进行该行为。训练者可以重复该训练直到狗在被提示时可以可靠地进行该行为。
可以遵循以下步骤来训练狗闭上它的嘴：
步骤1：训练者可以用多种方式训练狗闭上它的嘴。一种方式可以是使用“闭嘴”作为释放命令。当训练者说“闭嘴”时，狗可以停止张开嘴。训练者可以发出咔嗒声并标记该行为。
步骤2：训练者可以重复该训练直到狗在被提示时可以可靠地进行该行为。
“张嘴”和“闭嘴”的训练可以应用于训练狗通过与挽具的交互来启动和停止音频输出：
步骤1：训练者将非限制性挽具实施方案放在狗身上，而不开启该设备。
步骤2：训练者提示狗执行“张嘴”和“闭嘴”行为，以便让狗在佩戴非限制性挽具实施方案时练习这些行为。
步骤3：一旦狗在佩戴非活动挽具的同时一致地执行“张嘴”和“闭嘴”行为，训练者就可以开启挽具实施方案，从而激活该设备。
步骤4：训练者提示狗“张嘴”。狗张开它的嘴，并且该实施方案可以输出音频反馈。训练者关断挽具并奖励狗。狗将成功地启动一个语音序列。
步骤5：训练者重复开启挽具并提示狗“张嘴”，然后关断挽具并给予零食。随着时间的推移，延长挽具开启的时长。
步骤6：当狗在被提示时(和/或狗自己)舒适且可靠地张开它的嘴并产生音频反馈的时候，训练者可以让挽具开启并提示命令“闭嘴”。作为回应，狗可以闭上它们的嘴，从而触发该实施方案停止音频输出。狗已成功地结束一个语音序列。训练者可以关断和去激活该实施方案并奖励狗。当训练者给狗喂食零食时，狗的嘴可能会在食用零食时多次张开和闭合，并且通过在给予零食前先关断该实施方案，训练者可以避免将狗置身于狗无意中触发该实施方案而一再地启动和停止音频输出的情形。在早期训练中，训练者可以决定策略性地关断挽具，以避免对狗造成潜在的困惑。
步骤7：训练者可以重复步骤6中的上述练习，直到狗在挽具实施方案开启时一致地执行训练的行为“张嘴”和“闭嘴”。
步骤8：训练者可以在“闭嘴”命令之后保持挽具开启。训练者让狗用提示练习张嘴和闭嘴的行为，同时保持挽具开启。
步骤9：训练者可以重复步骤8，直到狗可以一致地进行所训练的张开和闭上狗嘴的行为。当狗经由非限制性实施方案舒适且可靠地启动和停止音频反馈时，则训练者可以引入与非限制性实施方案的功能和使用相关的训练的其他方面。
也可以使用标的物方法训练狗使用挽具实施方案进行交流。例如，训练者可以训练狗用它们的鼻子触碰标的物。标的物可以采取许多形式，包括但不限于：便利贴、训练者的手和飞盘。
在以下非限制性示例中，训练者使用末端附接有小球的木棒。小球可以充当狗可以触碰的标的物。附接到小球的棒可以帮助训练者将标的物移动到期望的有效位置，使得狗可以例如用它们的鼻子触碰标的物并且因此将狗的身体移动到有效位置。训练者可以使用训练工具来帮助训练者确定狗的位置，诸如前面提到的头戴式耳机训练工具实施方案：
步骤1：训练者向狗展示标的物。狗可以探索标的物。当狗探索、接近、触碰、看着和/或嗅闻标的物等时，训练者表扬和奖励狗。
步骤2：如果狗对标的物没有表现出任何兴趣(没有探索、接近、触碰、看着或嗅闻等)，则训练者可以将零食放在训练者的手中，并且将零食拿到标的物旁边或附近。
步骤3：当狗探索零食时，训练者奖励狗。
步骤4：训练者可以通过使用零食、表扬等来鼓励用户将它们的鼻子放在标的物上。
步骤5：训练者可以重复这种练习，直到狗始终试图用狗的鼻子触碰标的物。
步骤6：训练者可以向该行为添加提示，诸如口头命令“触碰”。训练者重复该训练直到狗一致地执行该行为。
步骤7：训练者将棒移动到新的不同位置(移动标的物)并提示狗触碰标的物。即使当标的物被放在各种位置而不仅仅是一个设定位置时，狗也可以学习触碰标的物。
“触碰标的物”训练可以允许训练者更精确地引导狗的头部并且将其朝向各种有效位置引导。训练者可以引导狗移动到有效位置。对标行为可以包括语音声序列、单词序列、句子序列或其他声音：
步骤1：训练者可以决定他或她希望训练什么训练目标，诸如：训练者希望狗学习传达什么声音和/或一个或多个单词。如果训练者希望教授一个或多个单词，则训练者可以查找如何在语音上构建一个或多个单词。在找到哪些语音声包括对标目标之后，训练者可以查找哪些有效位置对应于对标目标的语音声。
步骤2：训练者可以佩戴头戴式耳机训练工具，诸如非限制性头戴式耳机训练设备。
步骤3：训练者可以将能够访问有效空间性位置的挽具放在狗身上并对该设备通电。
步骤4：第二训练者可以将狗的躯干保持在适当位置，使得狗仅可以容易地移动狗的头部和颈部。
步骤5：第一训练者可以握住标的训练棒并将标的物(附接到棒的小球或球体)移动到训练者想要教授给狗的有效空间性位置。当狗移动以触碰标的物时，训练者因此可以将狗的头部位置引导到一个或多个目标有效空间性位置。
步骤6：当狗触碰标的物时，训练者经由头戴式耳机训练工具聆听以评估狗是否已达到训练者所对准的有效位置。当训练者(通过头戴式耳机)听到对应于目标有效位置的音频输出时，训练者已成功地引导狗达到目标有效位置，并且表扬和奖励狗。
步骤7：训练者可以使用标的物训练来将狗的头部引导到有效辅音位置和有效元音位置。通过上述训练方法可以容易地达到许多位置。如果需要的话，可以有附加的技术支持头部倾斜和头部向前/向后位置。
训练者可以如何与标的物训练并行地预训练或训练用户以使用头部倾斜姿态达到有效位置的示例可以包括但不限于：
i.训练者在使用响片训练时发出使狗倾斜其头部的新奇声音，和/或表扬或奖励以捕捉该行为并奖励该行为，因此狗可能会再次尝试再次这样做。训练者可以轻轻地移动狗的头部，使得狗的头部倾斜。训练者奖励狗并且重复该训练直到狗在被提示时可靠地进行该行为。
ii.训练者可以在狗的嘴里放一个玩具(诸如但不限于绳索拔河玩具)，然后训练者可以用训练者的手抓住玩具的任一侧。训练者可以抓住玩具的两端，并轻轻地物理移动狗的头部，直到头部倾斜并达到目标有效位置。训练者可以给狗零食或奖励以捕捉该位置并继续练习直到该行为一致。
iii.训练者可以在项圈周围和/或耳朵后面(很多狗都觉得很痒的大体区域)抓挠狗，并且作为回应，狗的头部可能开始倾斜。训练者可以使用响片标记该行为并奖励狗。训练者重复该训练直到狗在被提示时可靠地进行该行为。
iv.训练者可以等待狗自然地和自发地执行倾斜头部行为。训练者可以立即用零食奖励该行为，并且表扬狗以捕捉该行为。训练者可以在狗进行该行为的任何时候奖励狗，并且练习该行为的提示，直到狗在被提示时一致地进行该行为。
训练者可以训练狗向前移动其头部和颈部，而狗的主要身体不向前移动，使得头部和颈部向前移动并向前伸展。训练者可以放置一个短的阻挡物，诸如一堵短墙，或请第二训练者将狗的身体物理地往后拉，让狗的头部和颈部能够自由移动。然后训练者可以使用标的物、零食等来激励狗向前移动。为了够到标的物、零食等，狗向前伸展其头部并达到有效位置2008。
步骤8：训练者可以训练狗同时保持有效元音和有效辅音位置。训练者可以将标的物放在作为元音和辅音位置两者的组合的有效位置中。例如，狗可以触发疑问词：“(谁？)Who？”的音频输出。训练者查找组成该单词的语音声。那些声音的语音符号是：“h”(‘ha”或“who”中的h音)和“u”(“ooh”中的“o”音)。组合在一起的语音声“h”+“u”在语音上形成了疑问词“谁(who)”的声音。辅音“h”1723。“u”语音声已被分配给图12所述的元音1215处的位置，其是图19A、20A和20C以及18C所示的姿态或位置的组合。训练者使用上述各种技术将狗的头部引导到包括所有相关辅音和元音位置的组合位置。狗的头部转向左侧，同时也处于上方、后方和向左倾斜的位置。可以同时保持所有这些位置，因为它们不会彼此干扰。
步骤9：训练者用口头命令“张嘴”指示狗张开嘴。提示狗张开它的嘴，诸如图21A中的1623至图21B中的1623所示。张嘴触发该实施方案产生音频输出。扬声器播放的音频输出是被分配给狗保持的位置(其由辅音“h”的语音位置和“u”的元音语音位置的组合构成)的语音声。当采取两个位置C+V(辅音位置+元音位置)时，可以首先播放辅音声，随后是过渡音，最后是元音声。扬声器播放声音“谁(who)”。
步骤10：当狗张开嘴时，可以开始单词序列或语音序列。如果狗的嘴保持张开，则该序列(语音声序列、单词序列和/或句子序列)的结尾语音声将继续拉长并播放。如果狗输出单词“谁(who)”并保持它的嘴张开，则语音声“u”(“ooh”)将继续拉长并播放。狗将说“whoooooooooooo...”，直到狗闭上它的嘴并结束该序列(声音将停止)。训练者可以发出口头命令“闭嘴(close mouth)”以提示狗闭上嘴。在闭上它的嘴后，狗可以开始新的单独序列，其声音不受上一序列的影响。
步骤11：训练用户采取第一语音序列的声音位置，张开它的嘴，并且当嘴保持张开时，移动到第二语音序列的位置，播放单元A和单元B的语音声并在这些语音声之间过渡。用户可以通过闭上它的嘴来结束单元A到单元B的序列。可以通过在嘴保持张开的同时在附加位置之间移动来建立更复杂的序列。该技术可以使得用户创建更复杂的“单词”。
训练者可能希望用户将一个或多个语音声序列组合成诸如具有单词“hood”的单词序列。例如：狗可以处于包括“h”+“u”位置的组合位置(如步骤8至10中所述)。可以指示狗张开它们的嘴并且产生声音“whoooooooo…”，训练者可以通过不给出“闭嘴”的提示而不将狗从张嘴位置释放。当狗的嘴保持张开并且声音“whoooooooo”继续从扬声器播放时，指导者将标的物移动到被分配给语音声“d”(“hood”中的“d”音)的有效辅音位置。狗的头部被引导到被分配为不播放元音声的组合有效元音位置(中性元音位置)和图17所述的有效辅音位置1725，该组合有效元音位置位于图18B中的1858、图19B中的1908、图20A和20C中的2007的组合位置处。训练者让狗直接移动到新的位置。狗可以经由触觉反馈感觉到其可以经过的其他有效位置，但是不会触发来自那些位置的音频播放，除非狗在那些位置之一上停顿足够长的时间。狗移动到目标位置处的标的物并保持其位置。声音过渡到下一语音声“whooooo...”，变成“hood”。语音声“u”和“d”之间的过渡音被自动添加在这两个声音之间。训练者可以提示狗闭上狗的嘴。狗可以闭上嘴并结束该序列。
步骤12：训练者可以引导狗开始和结束多个语音声序列，这可以导致顺序地说出多个单词。这可以形成句子序列。示例可以包括但不限于：“Max爱爸爸(Max loves Dad)”。
在一些训练方法实施方案中，训练者可以使用如在以上非限制性示例中描述的标的工具或设备来引导用户学习由语音声组成的单词。另一种技术可以包括训练者训练狗使用各种行为的命令，并且作为使用标的系统的替代，训练者可以使用命令将狗的身体移动到有效位置中。在非限制性示例中：可以使用命令“向右”或“向左”、“向上”或“向下”、“向右倾斜”或“向左倾斜”、“向前”或“向后”、“张嘴”或“闭嘴”等训练狗转动其头部。狗已经被训练了这些口头命令对应的姿势/一般位置并且可以四处移动它们的身体直到它们达到训练者希望训练狗达到的有效位置。训练者可以重复某些命令“向右”、“向右”、“向右”，以指示训练者希望狗在命令的方向上进一步前进，并且因此狗可以逐渐地将其头部(在一个非限制性示例中)越来越多地向右移动，直到达到训练者期望的量。训练者可以口头地或非口头地命令各种非限制性类型的命令，例如“向右”、“向下”、“向前”。
训练者还可以训练狗将狗触发的输出(诸如单词)与含义(诸如与那些单词相关联的含义)配对。可以经由归纳来学习单词(或其他交流输出)的含义。学习者可能会根据其观察使用单词的情况，推测该单词有什么含义。该单词的使用语境可能会告诉用户该单词有什么含义。用户可以通过限制单词可能所指的含义范围来学习。例如，当训练者说出单词“皮带(leash)”并向狗展示皮带时，通过表扬或奖励狗来将单词“行走(walk)”与狗皮带配对。训练者也可以自己口头地重复单词“皮带(leash)”。
单词使用的社会情境也可以帮助理解。用户还可以从环境获得反馈。例如，用户可以学习使用环境中的智能家居设备(诸如Alexa或Apple的home pod)来打开和关闭灯。用户还可以接收到来自其他人类以及其他为人类或动物的用户的反应。佩戴允许访问有效空间性位置的装置的多只狗可以有机会彼此口头交流。
环境因素可以主动地或被动地给出反馈，该反馈可以使得用户利用诸如挽具的装置强化用户的理解和流畅性。例如，如果主人转身背对着狗，而狗把头部撞在了咖啡桌上并且说“嗷(ow)”，主人可能会转过身来，并能够安抚或帮助狗。狗与其环境中的咖啡桌交互并与装置交互以产生输出，会从主人那里得到反馈。狗受伤了，并且人类安抚这只狗。狗接收到了积极的反馈，即通过使用装置表达“哎哟(ouch)”这个词进行交流，得到了它们主人的关注和关怀。用户可以了解到，使用“哎哟(ouch)”一词和/或其他单词可以帮助用户传达它们的需求。
通过来自训练者、或环境、社会情境、和/或来自诸如挽具之类的装置的交互和反馈，用户可以学习使用有意动作与该装置交互以促进交流或数据创建。
例如，在一个非限制性实施方案中，狗可以形成作为输出的单词，并且训练者可以针对该行为奖励狗。狗可以与训练者一起练习该单词，直到它可以一致地使用该单词。训练者可以将该单词与一个命令配对/为该单词分配一个命令，诸如：“出去(Out)”(训练者可以说“说出去”来命令狗使用实施方案输出单词“出去(Out)”)。
作为另一个示例，当狗想要外出时，可以鼓励他们重复单词“出去(Out)”。训练者可以观察到狗以非语言方式表示它想出去：狗用爪子拍打门，狗来回走动且它们的目光在训练者和门之间游移，狗用嘴衔住皮带并将其递给训练者等。训练者可以鼓励狗在训练者注视狗和门时使用实施方案来输出单词“出去(Out)”。训练者可以口头命令狗“说出去(sayout)”，在不开门的情况下等待狗说“出去(Out)”，每当狗说“出去(Out)”时就奖励狗(例如，通过打开门让狗出去，然后表扬/奖励等)。
说单词的频率也可以是将输出与含义联系起来的因素。训练者可以重复单词并将声音与含义联系起来。训练者可以简单地从物体等开始。任何有刻意目的的声音都得到奖励。经过多次重复后，用户可以开始更轻松和自然地使用该设备，并且它的注意力可以更多地集中在他们希望交流的内容上，而不是使用该设备(诸如本发明的挽具实施方案)产生该输出所需的机械步骤。在一些非限制性实施方案中，训练者可以将单词与动作、名词和概念等配对。例如，当警犬闻到炸弹中使用的化学物质的气味时，它们可能会说“炸弹(bomb)”(它们在警局训练中受过探测炸弹的训练)。
在可以使用语音系统的挽具实施方案的一个非限制性示例中，训练者可以拿出一个网球，并重复单词“球(ball)”。用户可以重复地听到该单词并且尝试经由与实施方案的交互来重复该声音。起初，每当用户在见到球时试图发出声音的时候，训练者都可以奖励用户。然后通过每当用户发出声音并察看球和/或与球交互(或尝试与球交互)时都奖励用户，训练者可以鼓励进一步发出声音。用户可以发出与“球(ball)”的语音声接近或部分正确的声音。用户可以说“bah”或“buh”，但不包括“1”的尾音。用户甚至可以使用不完全模仿该单词的小语音声。训练者可以表扬或奖励这些尝试以进一步鼓励用户并且向用户提供它们正朝着期望目标前进的反馈。狗可能会受到鼓励并继续尝试。狗可以在没有球的情况下自己给训练者说“bah”或“球(ball)”。训练者可以将网球递给用户以强化该含义(并且也可以奖励用户)。用户可能感觉受到鼓励，并且更有动力去尝试该单词/声音/实施方案交互，并且可能继续说“球(ball)”。用户可以学习要球，并期望训练者理解狗想看到球/与球交互，和/或试图向训练者传达它在想着球。用户可以开始使用它学到的单词来请求球，和/或表达其他信息。
可以训练狗开启和关断挽具。非限制性挽具实施方案可以包括在挽具侧面上的开关或包括可以由此开启和关断挽具的另一装置。训练者使用不同形状的标的物，诸如标的棒末端的小立方形标的物，以教导狗用爪子触碰标的物。训练者可以训练狗用爪子触碰立方体标的物并且使标的物移动到通/断开关的位置。狗可以尝试触碰标的物，并且改为触碰开关。训练者可以奖励狗。训练者引入提示并重复训练，直到狗可以可靠地开启和关断挽具。通过实验，狗可以知道通/断开关能开启和关断挽具。狗可以有意选择开启或关断挽具。例如，狗可以决定在挽具断电时吃它碗里的粗磨狗粮，然后开启挽具，告诉主人它有多喜欢吃鸡肉。
5.示例性用例
有多种方式可以通过非限制性实施方案来促进交流，包括那些体现设备，诸如允许访问有效空间性位置以在语音上构建言语的挽具和/或那些使用姿态来播放预先录制的消息的设备。下面的示例包括但不限于可能发生交流的情况和各种用例。这些示例是非限制性的，并且存在实施方案可以促进交流和/或信息传送的许多附加方式。用例的列表很多并且不受下述示例的限制。
5.1.宠物
主人饲养宠物有各种原因，诸如但不限于陪伴、家里的安全等。狗和/或其他宠物使用的本发明的实施方案(诸如挽具)可以通过各种方式促进各种情况下的交流。下文描述了可以使用的单词和其他交流形式的非限制性示例，可以使用单词和/或其他交流形式的许多变化。下面的描述示出了使用非限制性实施方案的用例的非限制性示例：
狗可能饿了并且可能与实施方案交互。通过训练，用户(诸如狗)可能已学会了创造单词“食物(food)”、“吃饭(meal)”、“饥饿(hunger)”或代码或速记，例如，代表单词的缩短声音，如“foo”而不是用户可能已接受了训练的“食物(food)”。用户也可以使用单词序列，诸如但不限于“现在饿了(hungry now)”、“现在吃食物(food now)”、“需要食物(needfoo)”等。
狗可以接近其主人并与装置实施方案交互。通过在狗触发狗可以经由触觉反馈设备定位的各种有效空间性位置时触发实施方案，狗可以创建具有交流目标的姿态序列。狗可以通过训练来一致地产生这些序列，并且通过附加训练(诸如但不限于训练部分所述的示例)来将这些序列与含义配对。
狗可以接近其主人，与装置实施方案交互，并通过请求“食物(food)”、“foo”、“饥饿(hunger)”、“现在吃食物(food now)”等来表示狗饿了。狗口渴了，并且可以通过与非限制性实施方案交互并输出“水(water)”、“口渴(thirsty)”或“Wahder”等的语音序列来向主人传达这一信息。狗可能感到无聊，并且用单词“玩(play)”或“玩具(toy)”等来交流。狗可能有一种情绪，并向主人传达这种情绪，诸如“快乐(Happy)”、“担心(worry)”、“悲伤(sad)”、“生气(mad)”、“害怕(scared)”、“喜爱(love)”、“兴奋(excite)”等。
狗可能看到主人的孩子在主人的游泳池里溺水，而主人却没有意识到，并且狗可以用“帮助(help)”之类的词来传达以通知主人。狗可能受伤并传达狗的疼痛，诸如“疼痛(pain)”、“哎哟(ouch)”。狗可能听到外面的噪音，并将狗听到的内容传达给主人，诸如“陌生人(stranger)”、“外面有陌生人(stranger outside)”、“包裹来了(package came)”、“土狼(Coyote)”、“猫(cat)”、“朋友(friend)”等。
狗可以用单词如“好(good)”、“喜欢(like)”、“坏(bad)”、“不(no)”、“是(yes)”向主人传达它的喜欢和不喜欢。狗可以使用包括但不限于“怎样(how)”、“为什么(why)”、“哪里(where)”、“何时(when)”、“什么(what)”等的疑问词向主人传达问题。例如，狗可以问：“爸爸在哪里？(where dad？)”
狗在与主人散步时，或在向主人家的客人打招呼时，可以向陌生人传达“你好(hello)”。狗可以向试图帮助诊断狗有什么健康问题的兽医传达“肚子疼(belly ache)”。狗可以向主人表达它们是“喜欢(liked)”还是“不喜欢(did not like)”去寄养和/或日托机构。狗可以向主人传达它们是“喜欢(liked)”还是“不喜欢(did not like)”为狗打理毛发的狗美容师。
5.2.服务性动物
服务性动物是工作动物，它们执行许多种任务以支持其管理员。管理员有健康相关病症，这可能使管理员难以完成各种日常工作。服务性动物可以通过服务性动物的训练任务来减轻管理员的困难。
狗之类的服务性动物和/或其他种类的服务性动物(如小型马等)使用的实施方案可以通过各种方式促进各种情况下的交流。下文描述了可以使用的单词和其他交流形式的非限制性示例，可以在各种情况和情境中(包括但不限于在下列服务性动物的类别内)使用单词和/或其他交流形式的许多变化。下面使用非限制性实施方案描述用例的非限制性示例：
引导盲人的导盲犬可以传达它们的需求“饥饿(hungry)”、“口渴(thirsty)”，并可以向它们的管理员传达信息，诸如“楼梯(stairs)”、“前面有车(car ahead)”、“朋友(friend)”、“路边(curb)”、“繁忙(busy)”(当它们前面的街道很繁忙时)、“树枝(treebranch)”(如果树枝挡住了去路)、“等待(wait)”、“停止(stop)”、“走(go)”、“帮助(help)”(如果它们的主人摔倒了并需要第三方的帮助，狗可以走近另一个人寻求帮助)、“行走(walk)”(如果导盲犬看到过街人行横道上有行走标志启动)。狗可以学习阅读。导盲犬可以学习阅读简单的单词，并通过音频输出将这些单词传达给它们的管理员，诸如停止标志处的“停止(stop)”。
癫痫预警或反应服务犬可以在癫痫事件发生前检测到它们的管理员将要发生癫痫。狗可以向主人或第三方传达“癫痫(seizure)”、“来了(coming)”、“帮助(help)”、“躺下(lie down)”等。
糖尿病预警服务犬可以闻到血糖水平，并且可以使用非限制性实施方案传达有关狗的管理员的血糖状况的附加细节。糖尿病预警服务犬可以传达“低”或“高”以传达主人的血糖水平。糖尿病预警服务犬也可以提醒管理员和/或其他第三方注意周围的其他人可能患有糖尿病，诸如在医院环境中。
行动援助服务犬可以帮助有行动问题的人，包括身体残疾的人，诸如需要如踏板车、拐杖、轮椅、手杖等设备的人。行动援助服务犬可以向狗的管理员传达“便盆(potty)”(如果狗要大小便)、“哪一罐？(which can？)”(询问管理员希望服务犬为管理员取回哪种饮料，诸如一罐汽水)、“帮助(help)”(如果该人跌倒并在紧急情况下需要其他第三方的帮助)、“灯(lights)”(狗问它的管理员是否需要开/关灯，如果需要，它们可能会跳起来用爪子拍打开关以开/关灯)。
PTSD服务犬诸如为但不限于那些为退伍军人工作的服务犬。PTSD服务犬可以用一些词语与管理员交流，诸如但不限于“没关系(it’s okay)”(安抚语)、“爱爸爸(love dad)”(或妈妈(mom))、“醒来(wake)”(如果PTSD患者表现出做噩梦的迹象)、“平静(calm)”(告知管理员他们可能感到被激怒)、“帮助(help)”(如果管理员需要第三方的帮助)、“空间(space)”(服务犬想告诉第三方，它们的管理员需要空间，诸如当他们感到被激怒时)、“停止(stop)”(服务犬打断管理员的自我伤害企图)。
自闭症服务犬可以通过(非限制性示例)使用平静或安抚性交流来帮助管理员：“平静(calm)”、“你还好吧(you okay)”、“爱”等。自闭症服务犬可以用诸如“抚摸(pet)”的单词向管理员传达管理员应该抚摸狗。自闭症服务犬可以提醒患有自闭症的管理员使用自我安抚和安定心神的行为，诸如“呼吸(breathe)”(以提醒管理员可以尝试呼吸练习，让自己安定心神)。有时，自闭症患者可能在很长一段时间内不说话。可以教自闭症服务犬转述交流。自闭症管理员可以用手势信号指示管理员希望狗与第三方交流的单词，诸如但不限于“是(yes)”、“不(no)”、“稍后(later)”、“现在(now)”、“累了(tired)”、“空间(space)”、“快乐(happy)”、“悲伤(sad)”、“书(book)”等。
助听服务犬可以帮助有听力残疾的人(管理员)与第三方和/或管理员进行交流。会读唇语并且可能正在与不懂手语的听力正常的人交谈的听力受损者可以向助听犬发出信号，让助听犬传达单词，如：“嗨(hi)”、“是(yes)”、“不(no)”、“哪里(where)”等。狗可以将手语翻译给不懂手语的第三方。助听犬可能理解也可能不理解听力受损的管理员与第三方之间完整而复杂的对话，但助听服务犬可以理解手势信号，作为以狗所受训练的特定方式与装置实施方案交互的命令。
助听服务犬可以使用非限制性装置实施方案，其除了可听输出之外(或代替可听输出)还发送文本消息。该装置可以被编程用于解释狗的输入，并创建听觉受损的管理员可以阅读的文本信息。狗可以转述交流，诸如：“门(door)”(如果有人在门口)，“Ray来了(Raycome)”(如果一个叫Ray的朋友来到门口并敲门)，“车(car)”(在听力受损者听不到停车场中从他们后面开过来的车时通知听力受损者)等。其他形式的文本输出也是可能的，包括在伴随的屏幕上显示文本。
如果附近有管理员过敏的物质，过敏检测服务犬可以用如下面的单词与它们的管理员交流：“蜜蜂(bee)”、“停止(stop)”、“不好(bad)”等。或者，如果附近没有过敏原：“没事(okay)”、“安全(safe)”。管理员可以让过敏检测服务犬使用速记语音声来表示特定的过敏原，包括如果管理员对多种过敏原敏感：“A”(表示如花粉的过敏原)、“B”(表示如海鲜的过敏原)、“O”(表示如花生的过敏原)等。
5.3.搜救犬
搜救犬是指为在自然或人为灾害后寻找失踪人员而训练的狗。搜救犬可以在多种情况期间使用，诸如但不限于：在野外寻找走失的人，一个孩子走失了且搜索队在寻找(有时搜救犬可以闻到失踪人员的气味，并试图通过追踪他们的气味找到走失人员)，在灾难情况下寻找人(例如：在911恐怖袭击中，搜救犬在瓦砾中寻找幸存者，其他灾难可能包括地震、洪水、龙卷风和飓风等)。可能在水下、雪下、瓦砾下等找到人。
搜救犬可能向搜救犬遇到的、搜救犬可能试图救援的人传达的一些交流示例可以包括但不限于：“没事了(It’s okay)”、“我在这里(I’m here)”、“等一下(wait)”、“找到了(found)”、“救援来了(help come)”(表示救援就要来了)。搜救犬可以向管理员传达它们找到了一个人“找到了(found)”，它们在哪里找到的“在雪下”，找到的人的状态(“受伤(hurt)”、“没事(okay)”、“死亡(dead)”)。搜救犬可以向管理员传达狗的需求(如果狗受伤了或饿了等)。受过训练的狗也可以在狗捕捉到了气味时进行交流。搜救犬可以在狗累了或需要休息时进行交流。
5.4.警犬
警犬可以抓捕嫌疑人，进行搜救，并通过嗅觉进行探测。警犬可以传达的一些交流示例包括但不限于：“别动(stop)”、“哎哟(ouch)”、“举起手来(hands up)”、“看到人(seeman)”、“闻到毒品(smell drug)”。警犬在它受伤或疼痛时可以进行交流，诸如“哎哟(ouch)”、“疼痛(pain)”、“帮助(help)”。警犬可以用短语警告它正在抓捕的嫌疑人，这些短语包括“放下枪(gun down)”、“躺下(lie down)”、“别动(stop)”。警犬可以向管理员传达有关嫌疑人的信息，包括“闻到嫌疑人(smell suspect)”、“闻到酒味(smell alcohol)”、“闻到毒品(smell drug)”、“闻到血腥味(smell blood)”。如果有障碍物挡住了狗管理员队伍的去路，警犬可以进行交流，包括“路被挡住了(way blocked)”。狗可以向警察传达有关犯罪现场的信息，包括“血液(blood)”、“漂白剂(bleach)”、“酸(acid)”等。
在训练警犬时，警察可以训练狗闻毒品或炸弹，但不同时闻这两者，因为狗无法传达狗闻到的是炸弹还是毒品。传统上，狗不能传达炸弹里有什么化学物质或它们发现了什么类型的毒品。例如，利用挽具实施方案，狗现在可以传达“炸弹(bomb)”或“毒品(drug)”。此外，狗可以传达关于狗闻到了什么的细节，包括“C4”、“火药(gunpowder)”、“可卡因(cocaine)”、“芬太尼(Fentanyl)”等。安检犬可以传达它们在机场的行李箱中发现了什么违禁品。法院的安检犬可以帮助向安保人员指示试图进入的人是否不友善。
5.5.医学犬科动物
工作犬可以在医疗相关领域工作，诸如在医院、老年护理机构、医疗帐篷等工作。如果人的血糖过“高(high)”或“低(low)”，狗可以进行交流。如果有人即将发生癫痫，狗可以进行交流，包括通过传达单词“癫痫(seizure)”。狗可以向管理员表明它们在患者身上闻到了癌症以及可能是哪种癌症，从而允许医生更快地诊断患者。有些嗅癌犬可以区分不同类型的癌症。有些狗可以闻到不同的疾病，并且可以传达它们在患者身上闻到了哪些疾病。
狗可以作为治疗动物前往医院探望患者，并传达积极的消息，诸如“嗨(hi)”、“感觉好些了(feel better)”、“抚摸我(pet me)”、“喜欢你(like you)”等。在养老院里，如果老人已经吃了药，包括在老人试图在当天第二次吃药的情况下，狗可以向工作人员或患者传达。在老年护理机构、医院和家庭护理中，如果患者大小便失禁并弄脏自己，狗可以闻到。狗可以向工作人员传达患者需要清洗，以便工作人员可以及时帮助患者。
5.6.私人护卫犬和警卫犬
私人护卫犬可以保护狗的管理员免受人身攻击。狗可以警告有威胁的人“别过来”。狗可以警告狗的管理员，附近有陌生人。狗可以让它们的管理员放心他们是“安全的(safe)”。
5.7.娱乐和营销动物
在电影和媒体中，动物可以被训练成各种媒体的“演员”。受过训练的狗可以通过交流进行表演。在商业中，狗可以对狗粮的味道给出它们的反馈。狗寄养或日托机构可能要求狗回顾它们的经历。狗可以像电影中的演员一样交流口语台词。
5.8.动物权利和行动主义
狗可以与管理员交流，并展示狗的思考和感觉能力。这可以用来倡导结束斗狗、虐待动物、把狗当作食物吃等。动物权利活动家也可以出于类似的目的而让其他动物使用该挽具。
5.9.海豚
海豚可以使用该设备向人类管理员交流它们的物种情况。海豚可以在搜救过程中进行交流，将它们发现的情况通知人类。海豚可以与它们可以从溺水中救出的人类交流。海豚可以用于军事战术目的，并出于这些原因与人类交流。
5.10.人类
人类可以使用体现设备进行交流，包括用于那些喉头受损或因其他原因无法说话的人。通过采用神经植入物的实施方案，神经植入物接收该人可以用来经由一个或多个输出设备(诸如但不限于扬声器)进行交流的姿态电信号和/或想法，或位置想法或其他电信号或化学信号。各种职业都可以从使用本发明中受益，包括但不限于消防员、警察、商人、军队、运动队和政府机构。
例如，水下的潜水员可以将信号无线地发送给第三方，诸如但不限于在他们上方的船上的人类，或另一个潜水员。潜水员可以传达想法，诸如“我用完空气了(I am out ofair)”、“我们附近有一条双髻鲨(there is a hammerhead shark near us)”、“你还好吗？(Are you okay？)”攀登珠穆朗玛峰这样的高山的人在高海拔地区稀薄的大气空气中可能喘不过气来。该人可以使用采用神经植入物的体现设备与同行的徒步者交流，或寻求帮助或援助。作为另一个示例，士兵们在执行危险任务期间可以无声地快速交流。作为另一个示例，篮球队的教练可以在体育比赛期间进行非口头交流。
6.应用程序
图23A-D描绘了可以经由平板电脑、电话、计算机、附接到本发明的实施方案的屏幕以及在其他设备、电视机等上访问的示例性应用程序。用户1502和训练者1501可以使用该应用程序和该应用程序的特征(特别是如果用户是人类的话)。图23A描绘了训练者1501可以经由智能电话1504使用该应用程序收集数据、调节由用户1502佩戴的设备1503的设置和模式，该用户可以是狗，但也可以是另一人类或动物。该应用程序可以通过多种方法与设备1511通信，包括经由路由器、经由云、直接经由蓝牙或其他无线连接。应用程序上的界面可以允许训练者(或用户，如果用户是人类的话)访问特征以允许定制利用实施方案的用户的使用和训练及数据。在屏幕2301上，训练者1501已访问设置菜单，该设置菜单可以允许她定制该设备的各个方面以及使用该设备的体验。这些特征中的一些特征可以包括不同的模式、音量、声音、触觉和蓝牙。模式可以包括实施方案可以起作用的不同方式，并且可以包括语言模式(不同语言可以使用不同组的语音声、单词等)、语音声和/或单词和/或短语被分配给有效空间性位置和/或有效姿态(和/或神经电和/或化学信号)的模式。
在图23A中，模式可以在做出有效姿态和/或达到有效空间性位置时，使语音声经由扬声器播放。不同的模式可以在用户1502达到分配的有效空间性位置和/或做出有效姿态时，使单词和/或短语经由扬声器播放。训练者和/或用户(如果是人类，或者如果动物用户被训练成与示出该应用程序的动物可访问屏幕(诸如较大尺寸)交互)可以与该应用程序交互以调节音量。用户1502可能由于年龄、环境噪声等而难以听到较低音量的声音。训练者可以调节声音音量。训练者可以调节声音，诸如在语音声、单词、短语、说出预先录制的语音声的声音的性别和年龄方面。用户1502在用户可以激活的声音的选择中可以有更年轻或更年长、男性或女性、或其他种类的变化。还可以调节触觉。用户1502可能难以感觉到或注意到不同强度的触觉反馈(尽管触觉反馈强度处于同一水平，厚毛的动物感觉到的触觉反馈也可能少于薄毛的动物)。对于一些用户1502，强烈的触觉反馈可能是不舒服的或令人讨厌的。也可以经由应用程序调节不同类型的触觉反馈感觉。蓝牙能力和互联网连接可以允许训练者1501与用户的设备连接并收集资料、对该设备进行调节等。该设备可以具有零、一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六、十七、十八、十九、二十及数百、数千和数十万种模式。
训练者1501已选择了出现在屏幕2302上的训练模式。屏幕2302是具有可供训练者和/或用户利用的不同训练特征的训练聚焦屏幕。在训练模式内有附加的模式。当开始训练用户1502时，训练者1501可以决定将该设备设定为有限数量的选项。更简单的一组选项可以使得利用该实施方案的用户1502的早期训练更简单和更容易。例如，训练模式可以允许能够与一个有效位置和/或一个姿态交互。用户1502可以练习与有效空间性位置和/或有效姿态交互，直到他/她舒适地发出声音为止。不同模式可以改变产生交流的方式(有效姿态、达到有效空间性位置、语音、单词、短语、音调、文本消息等)。
训练者1501也可以利用训练工具，包括但不限于，供用户1502解读的有用的标志和/或图像(食物、地点、水的图片、狗的简笔画、带有狗已经学会阅读的单词作为提示的简短闪卡等)；训练者1501可以通过轻击1504的屏幕激活的响片响声；耳机/头戴式耳机训练，其中用户1502可以与有效位置交互而不激活声音(保持闭嘴)，但训练者1501仍然可以通过耳机和/或头戴式耳机听到声音，从而使训练更简单。训练者1501可以使用用户1502正在激活什么声音而不张开他/她的嘴的知识，来理解用户处于什么运动和取向，以及如何帮助用户将运动朝向交流目标引导。其他训练特征包括教程(可以是书面训练教程、视频训练教程、一对一辅导等)、社区可以参与讨论、活动、安排游戏约会和交流训练技巧的论坛，附加资源可以包括信息文章和其他可以帮助用户1502进行训练和/或帮助训练者1501学习如何训练的事项。屏幕2303描绘了显示打开或关闭模式的选项的应用程序。训练者1501可以轻击开关以打开或关闭模式。附加信息(诸如与模式相关的目标以及训练技巧和信息)也是训练者1501可以轻击以打开和了解更多信息的选项。图23B中的2302、2305和2306可以允许训练者1501和/或用户1502访问关于用户1502的进展和与设备实施方案的交互的数据。这可以包括随时间推移的趋势、使用某些词语或交流的频率、以及用户在学习交互和使用实施方案时取得的总体熟练程度和进展。也可以包括其他方和群体的趋势以及与数据和趋势有关的新闻和/或对如何有效地训练、可能正在发生的竞赛、购物等的新见解。
图23C屏幕2307描绘了录制模式。训练者1501可以使用他或她自己的话音录制不同的声音。可以将这些自我录音分配给不同的有效空间性位置和/或姿态，然后用户可以经由佩戴的实施方案(诸如非限制性挽具实施方案)输出和播放这些自我录音。可以存在多个选项，诸如语音声、单词、音乐、代码、短语等，训练者1501可以使用他或她自己的话音录制这些选项以在用户1502与实施方案交互时用作输出。屏幕2308允许训练者1501使用训练者自己的话音来录制要分配给有效空间性位置和/或姿态的语音声。该应用程序提供要播放的示例音频，以帮助训练者1501准确地录制训练者希望录制他或她自己的话音的语音声。2309可以询问训练者和/或用户他或她是否想要开始录制。如果训练者1501按下“是”，则该应用程序将开始录制，训练者可以开始录制他们的话音的声音。
图23D屏幕2310、2311和2312示出了训练者1501可以在该应用程序中进行导航的过程，这类似于他们如何通过触摸通向附加菜单的不同选项而在图23B和图23A中进行导航。训练者1501在屏幕2310中具有与屏幕2301中所描绘的选项类似的各种选项。通过2311选择的模式是语言模式。语言的选择作为选项显示在屏幕上2311。屏幕2312显示已选择了日语的模式。日语并不像英语那样使用所有相同的语音声。该实施方案将转变为仅向用户1502提供日语声音。
图24A-D描绘了可以在设备1504上访问的示例性社交媒体应用程序，该设备是智能电话但也可以是其他设备，诸如平板电脑、计算机等。训练者和/或用户或第三方可以通过云访问社交媒体网络2401。这可以允许许多用户、训练者和感兴趣的第三方加入社区，这可以帮助彼此训练，了解该实施方案及其用例，建立友谊和关系等。图24B屏幕2405描绘了登录屏幕。训练者、用户和/或第三方可以登录到他或她的简档。如果试图进入的一方没有登录，他或她将被提示注册他/她自己的账户。屏幕2403描绘了欢迎菜单。用户、训练者和/或第三方的图片和姓名与菜单选项一起被示出，使用该应用程序的个人可以按下这些菜单选项并转到该应用程序的其他屏幕。图24C描绘了通向该应用程序的其他部分的简档菜单选项。使用该应用程序的其他方(诸如朋友)可以看到该简档。屏幕2405描绘了诸如视频、文本和图片之类的社交媒体帖子，训练者1501、用户1502和/或其他方可以将这些社交媒体帖子发布到该应用程序上以与朋友和他人分享。
图24D屏幕2406描绘了消息菜单，示出了简档的所有者可以通过选择消息气泡而看到的消息，该消息气泡将他们引导至消息线程屏幕2407。训练者1501、用户1502和其他方可以彼此交互和发送消息。狗主人可以例如安排游戏约会，让他们的宠物彼此交互以及一起练习训练。看到另一只狗执行行为的狗的经验可以帮助训练。该应用程序可以具有许多其他功能。例如，小组可以允许多个成员彼此发送消息并组织活动、举行讨论等。
7.附加实施方案
存在许多其他非限制性实施方案，其中一些实施方案可以在下文描述。
在一些非限制性实施方案中，神经植入物可以学习识别来自脑的电和/或化学信号，这将允许空间性位置和/或姿态被识别。神经植入物可以用于实现各种实施方案(包括但不限于PSOS)以代替外部物理附接件。由用户的神经元产生的与空间性位置对应的电和/或化学信号可以由神经植入物读取。一旦神经植入物接收到数据，它就可以解释该数据以确定是否已达到有效空间性位置和/或已做出有效姿态。如果是这样，神经植入物可以向部件(诸如但不限于音频扬声器)发信号以释放输出。在一些PSOS相关实施方案中，这可以导致语音声被播放，在一些其他实施方案中，可以输出音乐、单词、句子、文本消息、图像和其他形式的输出。
脑还可以从非限制性神经植入物实施方案接收刺激。神经植入物可以将电和/或化学信号输出到用户的脑中。用户的脑可以以不同的方式解释这些信号，这些方式可以包括但不限于触觉反馈、味觉反馈、视觉反馈、嗅觉反馈、听觉反馈、平衡变化、运动感觉、发痒、放松感等。一些神经植入物实施方案可以直接向用户的脑提供反馈以向用户给予感觉就像身体感觉的反馈。例如(非限制性)，用户可以感觉到神经植入物信号，就像触觉反馈设备输出反馈。当神经植入物向脑内的视觉组织和系统提供信号时，用户可以在他们前面的空中看到有效空间性位置。有效空间性位置可以被用户“感觉到”或以其他方式感受到，从而允许他或她导航和定位各种位置。随着用户的脑习惯于有效空间性位置和/或有效姿态，用户的脑可以在交互和姿态发生时更有力地识别和发信号。脑在使用PSOS实施方案和/或有效姿态系统时，会适应并变得更加流畅。神经植入物实施方案可以通过与PSOS和/或一些其他实施方案的交互，学习和识别用户的脑所释放的电和/或化学信号。脑可能变得如此习惯于本发明的实施方案，以至于即使在物理世界中没有发生积极的交互，仅靠用户考虑进行交流，信号也会持续存在。例如，在概念上，用户可以考虑对交流目标做出有效姿态，并且用户的脑可以释放出与用户实际对交流目标做出有效姿态时相同或类似的信号。神经植入物可以学习识别该信号并产生输出，而不管是否已执行了有效姿态的物理表现。用户可以仅仅通过考虑使用一些实施方案并让神经植入物进行交互来开始进行交流。
在一些实施方案中，神经植入物可以接收来自脑的电信号，该电信号可以包括诸如身体运动、位置和思想之类的数据。神经植入物可以基于该输入数据来应用先前描述的语音系统。
在一些实施方案中，设备还可以与计算机至脑的连接接口结合使用，以使用本专利中描述的系统和方法来识别向脑发信号的信号，从而直接移动到脑至计算机的接口并且允许狗仅利用至计算机的连接来有意地触发声音。狗仍然可以基于该系统进行思考，但现在该设备对脑造成的心智变化现在可以转移到脑至计算机的接口(计算机拾取因脑暴露于采用非限制性实施方案的经验并适应而产生的脑的化学电信号)。物理非限制性实施方案不再需要经由有效空间性位置和/或有效姿态系统进行交流，因为脑已经适应并学会了使用非限制性神经植入物实施方案。非限制性实施方案对脑的效应现在与计算机无缝地使用，而无需该设备的物理实施方案，诸如使用挽具描述的先前实施方案。狗的脑已经适应了该设备，并且现在这些变化仍然存在，该系统嵌入到狗的脑中，并且狗的脑可以继续使用该系统。尽管狗可能不再使用非限制性物理实施方案，但是狗使用的是概念性的非限制性实施方案，并且现在使用的非限制性实施方案可以使用计算机-脑接口来实现与以前相同或类似的交流目标。
图25描绘了非限制性设备2508，该设备不附接到狗/用户1731，但可以由狗/用户1731访问。在一些实施方案中，可以存在嘴握把(mouth grip)2507，其由附接到结构2508的延伸结构2501-2506(在一些非限制性实施方案中可以存在更多或更少)连接和悬挂。延伸结构可以附接到用户可以抓握的结构2507。狗、海豚或其他动物可以用它的嘴衔着握把2507并且在3D空间中沿多个方向移动该握把。狗/用户1731可以用嘴咬住可抓握部件2507。用户1731可以将可抓握部件2507拉到3d空间内的有效空间性位置和/或有效姿态。可以将可抓握部件2501保持悬挂在空间中的线、绳、延伸结构等2501-2506在被用户移动时，可以缩回到2508的周围墙壁或外壳或结构中，这类似于卷尺。
延伸结构2501-2507可以具有附接到其上的传感器，诸如位置传感器，以确定用户已将可抓握部件移动了多少和新位置。在一些实施方案中，传感器可以位于延伸结构的末端、延伸结构内或抓握结构内(或可以由相机或其他传感器检测位置数据)。在一些实施方案中，当检测到张力、移动和/或位置变化时，传感器可以将信号发送到可能与图13中描绘的计算机类似的计算机，该计算机可以解释位置数据。如果位置数据被确定为说明已达到有效空间性位置和/或有效姿态，则计算机可以向音频扬声器发信号以产生音频输出。所播放的音频输出将由狗/用户1731访问了什么有效位置和/或姿态来确定。可听激活系统可以被替换为通过由其他身体部分(包括但不限于爪子)做出的姿态来感测的姿态。
延伸结构2501-2507还可以含有触觉反馈设备和/或其他反馈设备以向用户给出反馈。该结构可以包括除了延伸结构2501-2507、触觉反馈部件、传感器和抓握结构2501之外的部件，包括但不限于扬声器、计算机和电池或壁装式电缆。在一些实施方案中，用户可以采取与图12、位置1201、1202、1203、1204、1205、1224、1225、1226、1804、1805、1806、1905、1908、1909、2007、2008、图17中所讨论以及图21A-D所描绘的非限制性实施方案1732中所讨论的类似或相同的有效姿态和/或达到类似的有效空间性位置。例如，在一些实施方案中，用户可以在水平轴上向左和向右转动他/她的头部以感觉并触发辅音有效位置和/或有效姿态，诸如图17和图21A-D中类似地描述的。
设备2508可以被附接到轮椅以供服务犬访问，可以被附接到墙壁以供用户1731访问，并且可以被放置在水下以允许海豚与人类交流，并且可以具有不限于刚刚描述的那些的其他用例。人类可以抓住抓握结构2507并且与非限制性实施方案交互以建立交流。
在一些非限制性实施方案中，狗可以戴上AR隐形眼镜和/或AR头戴式耳机，以便能够直观地看到实施方案在三维空间中的有效空间性位置和/或有效姿态。该AR实施方案的表现形式可以包括小的彩色球。狗的头部可以独立于有效空间性位置而移动，使得狗可以使用视觉提示来移动它的头部以与有效空间性位置交互。
在一些实施方案中，狗的位置可以通过诸如AR跟踪软件和相机之类的AR技术来映射。通过用于跟踪运动的相机或其他传感器，可以跟踪狗的头部和身体，并且通过这些装置，狗可以使用类似于本文档中先前描述的语音系统。可以通过AR跟踪技术来跟踪狗身体的位置，该技术可以用于触发具有各种声音的扬声器。触觉反馈(诸如人们用来触摸全息图的触觉反馈)可以用于向用户给出反馈。狗还可以佩戴物理触觉反馈部件，当狗碰到有效空间性位置时，该物理触觉反馈部件向狗发出指示。可以通过位于附接到狗的背心上的相机来拾取狗在三维空间中的运动。可以使用软件来识别狗头部所处的位置。相机的位置可以包括在后面，在那里相机可以容易地定位狗头部的位置。相机也可以位于背心的前面。一旦可以在视觉上映射狗头部的位置(通过与AR技术中使用的类似或相同的计算机视觉软件)，就可以应用本文档中先前描述的语音系统。
激光雷达相机也可以用于跟踪狗的头部位置。激光雷达相机可以位于狗的外部或经由挽具、项圈、背心或其他结构附接到狗。
另一个非限制性实施方案可以包括植入物，该植入物可以通过外科手术置于人类或动物体内(或粘在皮肤表面上)，并且可以具有附接在其内部的传感器或信标。传感器或信标可以发送信号，并且可以从该信号中收集位置数据。当人或动物移动他们的嘴和身体时，位置数据可以收集该信息。可以将不同的位置分配给可以在扬声器上播放的不同的元音和辅音(类似于先前描述的实施方案中描述的语音系统)。嘴张开、闭上和/或其他运动可以停止或开始语音序列声音。
传感器可以通过多种方式映射身体位置和运动，并且该运动可以使用先前描述的人工语音系统来产生语音声和序列。在一些非限制性实施方案中，这些粘贴的或外科的实施方案可以与神经植入物实施方案组合使用。
Claims (19)
1.一种装置，包括：
一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置为生成指示用户的空间性位置和取向中的至少一者的信号；以及
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为接收所述信号，其中所述一个或多个处理器执行用于以下操作的指令：
确定所述用户的至少一部分已与定义的空间区域相交或所述用户已呈现定义的取向；以及
基于所述确定来生成一个或多个输出信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述用户是动物。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括：
一个或多个部件，所述一个或多个部件被配置为存储数据，其中所述数据包括与一个或多个预先录制的声音相对应的声音数据；
一个或多个扬声器；
其中所述指令还包括用于以下操作的指令：
选择与所述定义的空间区域相对应的所述一个或多个预先录制的声音中的至少一者；
基于所述选择，根据与所述一个或多个预先录制的声音中的所述至少一者相对应的所述声音数据来生成输出信号；
其中所述一个或多个扬声器被配置为响应于所述输出信号而产生包括所述一个或多个预先录制的声音中的所述至少一者的声音。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述一个或多个预先录制的声音包括语音声。
5.根据权利要求1所述的装置，还包括：
一个或多个触觉反馈部件，所述一个或多个触觉反馈部件被配置为产生触觉反馈；
其中所述指令还包括用于基于所述确定来生成输出信号的指令，所述输出信号被配置为激活所述一个或多个触觉反馈部件；
其中所述一个或多个触觉反馈部件被配置为响应于所述输出信号而生成第一触觉反馈。
6.根据权利要求5所述的装置，还包括：
一个或多个部件，所述一个或多个部件被配置为存储数据，其中所述数据包括与一个或多个预先录制的声音相对应的声音数据；
一个或多个扬声器；
其中所述确定包括确定所述用户的所述部分已与所述定义的空间区域相交或者所述用户已呈现所述定义的取向达超过表示时间段的阈值的时间段；
其中所述指令还包括用于以下操作的指令：
基于所述确定来选择与所述定义的空间区域相对应的所述一个或多个预先录制的声音中的至少一者；
基于所述选择来生成与所述一个或多个预先录制的声音中的所述至少一者相对应的输出信号；
其中所述一个或多个扬声器被配置为响应于所述输出信号而生成包括所述一个或多个预先录制的声音中的所述至少一者的声音。
7.一种系统，包括：
一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置为生成指示用户的附器的空间性位置和取向中的至少一者的信号，其中所述附器在相对于所述用户的注视方向固定的三维空间中的路径或旋转对应于所述一个或多个姿态；以及
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为接收所述信号，其中所述一个或多个处理器执行用于以下操作的指令：
确定所述用户已进行如下步骤中的至少一个步骤：(i)沿着与所述姿态中的第一姿态相对应的所述路径中的第一路径移动所述附器，以及(ii)以与所述姿态中的第二姿态相对应的方式旋转所述附器；
基于所述确定来生成与所述第一姿态和所述第二姿态中的至少一者相对应的输出信号。
8.根据权利要求7所述的系统，还包括：
一个或多个部件，所述一个或多个部件被配置为存储数据，其中所述数据包括与一个或多个预先录制的声音相对应的声音数据；
一个或多个扬声器；
其中所述指令还包括用于以下操作的指令：
选择与所述第一姿态和所述第二姿态中的所述至少一者相对应的所述一个或多个预先录制的声音中的至少一者；
基于所述选择来生成与所述一个或多个预先录制的声音中的所述至少一者相对应的输出信号；
其中所述一个或多个扬声器被配置为响应于所述输出信号而生成包括所述一个或多个预先录制的声音中的所述至少一者的声音。
9.根据权利要求8所述的系统，还包括：
一个或多个部件，所述一个或多个部件被配置为产生触觉反馈；
其中所述指令还包括用于基于所述确定来生成输出信号的指令，所述输出信号被配置为激活所述一个或多个触觉反馈部件；
其中被配置为产生触觉反馈的所述一个或多个部件响应于所述输出信号而生成第一触觉反馈。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述一个或多个预先录制的声音包括一个或多个语音声。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述用户是动物。
12.一种与狗一起使用的装置，所述装置包括：
挽具，所述挽具适于配合在狗的口鼻部和身体上；
附接到所述挽具的一个或多个处理器；
附接到所述挽具的一个或多个传感器，所述一个或多个传感器操作地连接到所述一个或多个处理器；
附接到所述挽具的一个或多个触觉电机，所述一个或多个触觉电机操作地连接到所述一个或多个处理器；
附接到所述挽具的一个或多个扬声器，所述一个或多个扬声器操作地连接到所述一个或多个处理器；以及
一个或多个电源，所述一个或多个电源附接到所述挽具并且电耦接到至少所述一个或多个处理器和所述一个或多个触觉电机。
13.根据权利要求12所述的装置，还包括：
一个或多个存储部件，所述一个或多个存储部件操作地连接到所述一个或多个处理器并且被配置为存储与一个或多个预先录制的声音相对应的声音数据；
所述一个或多个电源，所述一个或多个电源进一步电耦接到所述一个或多个存储部件。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述一个或多个预先录制的声音包括一个或多个语音声或者一个或多个预先录制的声音或短语。
15.根据权利要求13所述的装置，还包括：
一个或多个收发器，所述一个或多个收发器操作地连接到所述一个或多个处理器；
所述一个或多个电源，所述一个或多个电源进一步电耦接到所述一个或多个收发器。
16.一种系统，包括：
第一装置，所述第一装置包括：
一个或多个部件，所述一个或多个部件被配置为存储和播放声音；
一个或多个收发器，所述一个或多个收发器能够无线地通信；
第二装置，所述第二装置包括：
一个或多个收发器，所述一个或多个收发器能够无线地通信；
一个或多个麦克风，所述一个或多个麦克风能够录制声音；
一个或多个部件，所述一个或多个部件被配置为存储和播放声音；
非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质体现计算机程序，所述计算机程序包括用于以下操作的计算机指令：
使用所述一个或多个麦克风录制一个或多个声音；
无线地连接到所述第一装置；
将录制的声音传输到所述第一装置；
其中所述第二装置将录制的声音传输到所述第一装置，其中所述第一装置存储所述录制的声音。
17.一种系统，包括：
处理器，所述处理器被配置为：
确定社交网络情境，其中所述社交网络情境包括关于宠物的信息，包括以下的至少一者：
宠物姓名；
宠物年龄；
训练统计信息；
言语统计信息；
至少部分地基于所述社交网络情境来生成至少一个视图；
显示所述生成的视图。
18.一种涉及训练者和受训者的训练方法，其中所述训练者是人并且所述受训者是狗，所述训练方法包括：
由所述训练者观察所述受训者与装置交互，其中所述装置包括响应于所述受训者的一个或多个预定义的动作而可听地生成至少一个预先录制的声音的部件；
由所述训练者倾听所述装置可听地生成至少一个预先录制的声音；
由所述训练者向所述受训者提供奖励。
19.一种涉及训练者和受训者的训练方法，其中所述训练者是人并且所述受训者是佩戴装置的狗，所述装置包括：
一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置为生成指示所述受训者的空间性位置和取向中的至少一者的信号；
一个或多个数据存储部件；
一个或多个扬声器，所述一个或多个扬声器被配置为接收信号并生成声音；
一个或多个预先录制的声音，所述一个或多个预先录制的声音包括存储在所述一个或多个数据存储部件上的语音字母表；
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为接收所述信号，其中所述一个或多个处理器执行用于以下操作的指令：
确定所述受训者的至少一部分已与定义的空间区域相交或所述用户已呈现定义的取向；
基于所述确定来生成包括所述一个或多个预先录制的声音的输出信号；
其中被配置为接收信号并生成声音的所述一个或多个扬声器接收包括所述一个或多个预先录制的声音的所述输出信号，并且生成包括所述选择的一个或多个预先录制的声音的声音；
所述训练方法包括：
由所述训练者观察所述装置生成包括所述选择的一个或多个预先录制的声音的所述声音；
由所述训练者向所述受训者提供奖励。
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