指環傳感器互動系統的製作方法
2023-08-06 01:10:56 1
專利名稱：指環傳感器互動系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種指環傳感器互動系統，尤其涉及一種具有陀螺儀傳感器設置的指環互動系統。
背景技術：
目前指示裝置如滑鼠、遙控器或是遊戲杆等，使用於計算機、3C產品或是遊戲機的趨勢愈來愈廣，舉凡這些運用主要是透過該等指示裝置去感測使用者動作的變化量，再經過處理器的演算處理產生人機互動的運作。然而這些指示裝置的運作，無論是在二維的平面或是在3D的空間當中，主要是由使用者的手部操作為主，因此即使該指示裝置上具有陀螺儀、加速計及轉向器等的傳感器，其所感測到的動作變化量仍是在幾個特定的方向或角度上。尤其是在人機互動的遊戲機中，受限於所獲得的感測訊號不足，造成互動性不夠逼真。同時一些細膩的動作也會因目前指示裝置結構的限制無法提供該細微動作變動量的信息，例如手指的運動或腳指的動作等，如此涉及這方面的運動遊戲就無法顯現其在互動上的靈活性。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種指環傳感器互動系統，藉由更精確的感測信息增進人機互動的逼真及靈敏效果。本發明提供一種指環傳感器互動系統，其包括至少一個指環以及一個顯示裝置。 所述指環設置於手指或腳指上，具有一個傳感器模塊以及一個無線訊號發送器。所述傳感器模塊具有陀螺儀傳感器以及加速度傳感器，產生一個感測訊號並以所述無線訊號發送器傳送出去。所述顯示裝置包括一個無線訊號接收器、一個輸入裝置以及一個訊號處理器。所述輸入裝置具有一個相機模塊，用以生成一個偵測訊號。所述無線訊號接收器接收所述指環感測訊號。所述訊號處理器對所述指環感測訊號與所述輸入裝置偵測訊號，進行偶合運算後產生互動運作。相較現有技術，本發明指環傳感器模塊具有陀螺儀傳感器以及加速度傳感器，並可設置於手指或腳指上，可精確感測使用者更細膩動作中各種加速度與角速度變化，使互動的運作更加逼真靈敏。
圖1是本發明指環傳感器互動系統實施方式示意圖所述。圖2是本發明指環傳感器互動系統的指環方塊圖。圖3是本發明指環傳感器互動系統的顯示裝置方塊圖。主要元件符號說明指環傳感器互動系統 10指環12
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傳感器模塊122
陀螺儀傳感器1222
加速度傳感器1224
無線訊號發送器124
訊號放大器126
模擬數字轉換器128、1446
顯示裝置14
顯示屏幕140
無線訊號接收器142
輸入裝置144
相機模塊1442
紅外線相機模塊14422
全彩相機模塊14424
光源1444
訊號處理器146
使用者20
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。請參閱圖1本發明指環傳感器互動系統實施方式示意圖。所述指環傳感器互動系統10包括至少一個指環12以及一個顯示裝置14。所述指環12是套設在使用者20的手指或是腳指上，然後面對著所述顯示裝置14所具有的顯示屏幕140進行交互式的運作。所述指環12具有一個傳感器模塊122以及一個無線訊號發送器124(如圖2所標示)。所述傳感器模塊122包括陀螺儀傳感器1222以及加速度傳感器1224。所述陀螺儀傳感器1222 及加速度傳感器1224隨著使用者20手指腳指、手部腳部或是身體四肢上的動作，如俯仰 (pitch)、偏轉(yaw)或是側滾(roll)等，可分別感測到各種角速度與加速度的變化量，如 XY、YZ以及ZX三個不同面的角速度和Χ、Υ、Ζ三軸的加速度等。所述指環12進一步具有一個訊號放大器126以及一個模擬數字轉換器128。所述訊號放大器126對所述傳感器模塊 122所感測到的動作變化量所產生的訊號進行放大，尤其是手指、腳指的細微動作變化量亦能被顯現，接著透過所述模擬數字轉換器128，將所述傳感器模塊122所感測到的訊號轉換成適於傳輸的數位訊號，再通過所述無線訊號發送器124進行該等感測訊號的發送傳輸。請再參閱圖3為本發明指環傳感器互動系統的顯示裝置方塊圖，所述顯示裝置14 包括一個無線訊號接收器142、一個輸入裝置144以及一個訊號處理器146。所述無線訊號接收器142用於偵測以及接收相應的無線訊號，所述對應被接收的無線訊號就是所述指環 12(如圖中虛線所標示)所發射出的感測訊號。所述無線訊號接收器142設置在所述顯示裝置14的顯示屏幕140上(如圖1所標示)，所述顯示屏幕140可以是電視(包含LED、 LCD電視)、計算機(包含筆記型、網絡計算機)、手機、個人數字助理(PDA)、數字相框或遊戲網站等的屏幕。所述輸入裝置144具有一個相機模塊1442以及一個光源1444。所述相機模塊1442包括一個紅外線相機模塊14422 (IR Camera Module)以及一個全彩相機模塊14424 (RGB Camera Module)，共同設置於所述顯示裝置14的顯示屏幕140上。所述紅外線相機模塊14422具有一個高Z軸解析度的窄頻濾波器(Narrow bandFilter以下稱NBF)， 使多數使用者20在不同Z軸(與所述顯示屏幕140垂直的方向)上的差異位置可以被清楚的偵測出來。所述窄頻濾波器NBF為多層膜光學濾波器，其窄頻頻寬從2um至20um。本實施方式窄頻濾波器NBF較佳的頻寬為5um至12um。所述光源1444為一個LED紅外線光源，所述光源1444同樣設置於所述顯示裝置14的顯示屏幕140上。所述光源1444具有一個繞射光學組件(Diffraction Optical Elements以下稱DOE)的透鏡設置，以在所述顯示屏幕140前獲得良好的光學照度，藉以提供該相機模塊1442在低照度的狀況下，仍然可以對所述顯示屏幕140前的複數使用者20進行影像、位置的拍攝擷取及偵測。所述相機模塊 1442將該影像、位置的拍攝擷取及偵測信息生成一個偵測訊號，所述偵測訊號也透過一個模擬數字轉換器1446轉換成數位訊號傳輸至所述訊號處理器146。所述訊號處理器146接收所述指環12感測訊號以及所述照相機模塊1442的偵測訊號，經處理後由所述顯示屏幕 140顯現使用者20具體的動作。本發明具有的指環12以及其傳感器模塊122能對使用者20細膩的動作進行感測，以產生一個逼真的感測訊號。另外所述顯示裝置14具有的相機模塊1442、紅外線光源 1444以及繞射光學組件D0E、窄頻濾波器NBF的配置，可對使用者20的影像及位置進行真實準確的偵測，以產生一個具體的偵測訊號。通過所述訊號處理器146將所述感測訊號及偵測訊號進行偶合運算後，就可讓使用者20與所述顯示裝置14內所設置的遊戲軟體產生互動的運作。藉由所述具體逼真的高靈敏性訊號，本發明可提供複數使用者20進行3D交互式的運動遊戲。所述運動遊戲可包含所有的球類運動，例如籃球、棒球、手球、網球、足球、 橄欖球等。另外，本發明除了可進行上述逼真具有臨場感的互動遊戲外，所述指環12的傳感器模塊122所感測的訊號，透過所述無線訊號發送器124對外發送，可藉以使用於衛星定位系統或是汽車的安全導航系統，還有運用於輸入裝置，通過所述發送訊號位置的偵測可以不需要使用鍵盤，具有良好的實用性效能。本發明指環傳感器互動系統10使用時，藉由所述指環12的傳感器模塊122以及所述顯示裝置14相機模塊1442，對使用者20細部的動作、影像及位置的感測，可增進互動運作中的臨場感與靈敏性，並可提升其利用率。另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
權利要求
1.一種指環傳感器互動系統，其包括至少一個指環以及一個顯示裝置，所述指環設置於手指或腳指上，具有一個傳感器模塊以及一個無線訊號發送器，所述傳感器模塊具有陀螺儀傳感器以及加速度傳感器，產生一個感測訊號並以所述無線訊號發送器傳送出去，所述顯示裝置包括一個無線訊號接收器、一個輸入裝置以及一個訊號處理器，所述輸入裝置具有一個相機模塊，用以生成一個偵測訊號，所述無線訊號接收器接收所述指環感測訊號， 所述訊號處理器對所述指環感測訊號與所述輸入裝置偵測訊號，進行偶合運算後產生互動運作。
2.如權利要求1所述的指環傳感器互動系統，其特徵在於所述指環進一步具有一個訊號放大器以及一個模擬數字轉換器。
3.如權利要求1所述的指環傳感器互動系統，其特徵在於所述顯示裝置具有一個顯示屏幕，所述顯示屏幕上設置所述無線訊號接收器以及所述輸入裝置。
4.如權利要求1所述的指環傳感器互動系統，其特徵在於所述輸入裝置具有一個相機模塊以及一個光源，所述相機模塊包括一個紅外線相機模塊以及一個全彩相機模塊。
5.如權利要求4所述的指環傳感器互動系統，其特徵在於所述紅外線相機模塊具有一個窄頻濾波器，所述窄頻濾波器為多層膜光學濾波器。
6.如權利要求5所述的指環傳感器互動系統，其特徵在於所述窄頻濾波器較佳的頻寬為5um至12um0
7.如權利要求4所述的指環傳感器互動系統，其特徵在於所述光源為一個LED紅外線光源，所述光源具有一個繞射光學組件的透鏡設置。
8.如權利要求4所述的指環傳感器互動系統，其特徵在於所述照相機模塊具有一個模擬數字轉換器，將偵測訊號傳輸至所述訊號處理器。
全文摘要
本發明提供一種指環傳感器互動系統，其包括至少一個指環以及一個顯示裝置。所述指環設置於手指或腳指上，具有一個傳感器模塊以及一個無線訊號發送器。所述傳感器模塊具有陀螺儀傳感器以及加速度傳感器，產生一個感測訊號並以所述無線訊號發送器傳送出去。所述顯示裝置包括一個無線訊號接收器、一個輸入裝置以及一個訊號處理器。所述輸入裝置具有一個相機模塊，用以生成一個偵測訊號。所述無線訊號接收器接收所述指環感測訊號。所述訊號處理器對所述指環感測訊號與所述輸入裝置偵測訊號，進行偶合運算後產生互動運作。本發明指環傳感器模塊可精確感測使用者動作中各種加速度與角速度變化，使互動的運作更加逼真靈敏。
文檔編號G06F3/01GK102486677SQ20101057493
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月6日 優先權日2010年12月6日
發明者陳杰良 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司