专利名称：体感足具及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种足具，特别是涉及一种体感足具及其系统。
背景技术：
随着科技的进步，现有的游戏主机越来越趋向拟真操控，以近年来相当受到欢迎的日本任天堂主机Wii为例，其控制手把内部安装有能够量测震动的单轴加速规，通过量测手部的震动而与主机内部的软件产生互动，进而提高娱乐效果。然而，该控制手把内的单轴加速规只能量测单轴动作，因此只要抓到使用窍门后， 原来游戏中的互动效果就会大幅降低，以棒球的挥棒为例，熟悉该控制手把的人只要轻轻挥动手腕就能够于游戏中进行挥棒动作，而失去原来游戏中所要的拟真互动效果。此外，由于该控制手把只能手持使用，且又无法达到力量回馈的效果，因此也常常会有使用者因为用力过度或使用过久，而在不自觉中产生手部的肌肉关节伤害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提供力量回馈并作为拟真动作的体感足具及其系统。本发明体感足具，包含一个鞋体、一个红外线模组，及一个惯性感测模组。该红外线模组安装于该鞋体并产生一个红外线讯号，该惯性感测模组安装于该鞋体。本发明体感足具系统，包含一个资料处理主机、一个影像感测模组，及一个体感足具。该影像感测模组电连接该资料处理主机，并接收一个红外线讯号，该体感足具包括一个鞋体、一个安装于该鞋体并产生该红外线讯号的红外线模组、一个安装于该鞋体的惯性感测模组、一个电连接该惯性感测模组的运算模组，及一个电连接该运算模组并发射一个无线讯号的无线传输模组。本发明的有益的效果在于该惯性感测模组用以量测使用者的足部动作行为，该红外线模组能够提供该鞋体的相对位置，且搭配该资料处理主机后，能够用于运动时的体适能量测以及互动娱乐的用途。
图1是本发明体感足具及其系统的第一较佳实施例的一个体感足具的示意图；图2是该第一较佳实施例的系统方块图；图3是该第一较佳实施例的一个电池模组的电路方块图；图4是本发明体感足具及其系统的第二较佳实施例的一个体感足具的示意图；图5是该第二较佳实施例的系统方块图；图6是该第二较佳实施例的一个电池模组的电路方块图。图1至图6中2.资料处理主机；21.无线接收模组；3.影像感测模组；31.摄影机；32.红外线发射器；4.体感足具；41.鞋体；411.鞋底部；412.鞋身部；413.鞋舌部； 414.缓冲垫；415.耐冲层；42.红外线模组；420.红外线讯号；421.红外线发射器；422.反光件；43.惯性感测模组；44.运算模组；45.无线传输模组；450.无线讯号；46.显示模组； 47.电池模组。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。有关本发明的前述及其他技术内容、特点与有益效果，在以下配合参考图式的两个较佳实施例的详细说明中，将能够清楚呈现。为了方便说明，以下的实施例，相同的元件以相同的标号表示。参阅图1、图2、图3，本发明体感足具系统的第一较佳实施例包含一个资料处理主机2、一个影像感测模组3，及一个体感足具4。该资料处理主机2包括一个用以接收一个无线讯号450的无线接收模组21。本实施例中，该资料处理主机2为一个个人电脑，但是也可以是一种电视游乐器，该无线讯号 450为一种蓝牙讯号。 该影像感测模组3电连接该资料处理主机2，且包括一个接收红外线讯号420的摄影机31。本实施例中，该摄影机31为一种安装有红外线滤光片的网路摄影机(Webcam)。该体感足具4包括一个鞋体41、一个红外线模组42、一个惯性感测模组43、一个运算模组44、一个无线传输模组45、一个显示模组46，及一个电池模组47。该鞋体41具有一个鞋底部411、一个连接于该鞋底部411的鞋身部412，及一个连接该鞋身部412的鞋舌部413，该鞋底部411具有一个位于外侧且具有弹性并充填有流体的缓冲垫414，及一个连接于该缓冲垫414并能够承受冲击力而产生弹性变形的耐冲层415， 该缓冲垫414中的流体可以是气体，也可以是液体。本实施例中，该缓冲垫414为一种充填气体的气垫，该耐冲层415由避震材质所组成，该避震材质择自乳胶、聚氨酯(PU)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、热塑性橡胶(TPR)，或所述材料的组合。该红外线模组42具有一个安装于该鞋体41的鞋舌部413并发射该红外线讯号 420的红外线发射器421。于本实施例中，该红外线发射器421为一种发光二极管(LED)。该惯性感测模组43安装于该鞋体41的耐冲层415中。本实施例中，该惯性感测模组43为一种三轴加速规，并用以量测该鞋体41于动作时的三轴加速度，以供后续计算出使用者的足部动作行为(如踩踏、抬腿及踢腿等)。该运算模组44电连接该惯性感测模组43。本实施例中，该运算模组44为一种微 (Microprocessor Control Unit，MCU)。该无线传输模组45电连接该运算模组44，并受该运算模组44驱使而发射该无线讯号450。于本实施例中，该无线传输模组45与该惯性感测模组43相互组接地埋设于该耐冲层415中，且于表面包覆高分子材料。该显示模组46安装于该鞋体41的鞋舌部413并电连接该运算模组44。本实施例中，该显示模组46为一种多段式发光二极管，并用以显示电源的开关状态、连线状态及电量状态。该电池模组47安装于该鞋舌部413的顶部，且分别提供电力至该红外线发射器 421、该惯性感测模组43、该运算模组44、该无线传输模组45及该显示模组46。值得一提的是，各模组之间的线路连接，是利用软排线进行连接，以减少受长期弯折或拉扯时所产生的受损现象。当使用者穿戴该体感足具4活动时，该惯性感测模组43会将使用者足部的加速度通过该运算模组44的处理而计算出足部的动作行为，并通过该无线传输模组45而以该无线讯号450传送至该资料处理主机2，同时，该摄影机31也会接收该红外线发射器421所发射的红外线讯号420，而于该资料处理主机2中计算出该体感足具4的位置，此时，该资料处理主机2就能够搭配互动式软件而供使用者互动，不管是运动教学或是游戏娱乐，皆能够应用于本发明。要说明的是，由于该体感足具4是实际穿在使用者足部，因此在做任何动作时，使用者的足部所感觉到的力量，皆是真实的力量回馈，而在长时间使用后的疲累感，也能够让使用者能够视自身身体状况而决定是否需要休息，相较于Wii游戏控制手把没有真实力量回馈的机制，本发明体感足具4能够避免使用者因为用力过度或过度使用而造成肌肉伤害。另外，除互动使用的有益效果外，该体感足具4所量测到的运动资料也能够作为推算使用者体适能的信息，而将本发明应用于运动生理监测，而达到运动生理防护的有益效果。参阅图4、图5、图6，本发明的一个第二较佳实施例类似于该第一较佳实施例，其差异在于该影像感测模组3还包括一个发射该红外线讯号420的红外线发射器32。于本实施例中，该红外线发射器32由以8X6阵列式排列的48个发光二极管所共同组成。该红外线模组42具有一个安装于该鞋身部412的反光件422，该反光件422用以反射该红外线讯号420至该摄影机31。本实施例中，该反光件422是由一种反光亮度大于 450cd/lx. sqm的反光材料制成。如此，该第二较佳实施例也能够达到与上述第一较佳实施例相同的目的与有益效^ ο综上所述，该惯性感测模组43能够用以量测使用者的足部动作行为，该红外线模组42能够提供该鞋体41的相对位置，在使用时除了具有真实力量回馈的有益效果外，且于搭配该资料处理主机2后，还能够作为运动时的体适能量测以及互动娱乐的用途，所以确实能达成本发明的目的。
权利要求
1.一种体感足具，包含一个鞋体，其特征在于该体感足具还包含一个安装于该鞋体并产生一个红外线讯号的红外线模组，及一个安装于该鞋体的惯性感测模组。
2.根据权利要求1所述的体感足具，其特征在于该体感足具还包含一个电连接该惯性感测模组的运算模组，及一个电连接该运算模组并发射一个无线讯号的无线传输模组。
3.根据权利要求2所述的体感足具，其特征在于该鞋体包括一个鞋舌部，该红外线模组包括一个安装于该鞋舌部以发射该红外线讯号的红外线发射器。
4.根据权利要求3所述的体感足具，其特征在于该鞋体还包括一个鞋底部，该鞋底部具有一个容置该惯性感测模组且能够承受冲击力而产生弹性变形的耐冲层。
5.根据权利要求4所述的体感足具，其特征在于该鞋底部还具有一个连接该耐冲层且充填有流体的缓冲垫。
6.根据权利要求5所述的体感足具，其特征在于该体感足具还包含安装于该鞋体的一个显示模组及一个电池模组。
7.根据权利要求2所述的体感足具，其特征在于该鞋体包括一个鞋身部，该红外线模组包括一个安装于该鞋身部并通过反射而产生该红外线讯号的反光件。
8.根据权利要求7所述的体感足具，其特征在于该鞋体还包括一个鞋底部，该鞋底部具有一个容置该惯性感测模组且能够承受冲击力而产生弹性变形的耐冲层。
9.根据权利要求8所述的体感足具，其特征在于该鞋底部还具有一个连接该耐冲层且充填有流体的缓冲垫。
10.根据权利要求9所述的体感足具，其特征在于该体感足具还包含安装于该鞋体的一个显示模组及一个电池模组。
11.一种体感足具系统，其特征在于该体感足具系统包含一个资料处理主机、一个电连接该资料处理主机并接收一个红外线讯号的影像感测模组，及一个体感足具，该体感足具包括一个鞋体、一个安装于该鞋体并产生该红外线讯号的红外线模组、一个安装于该鞋体的惯性感测模组、一个电连接该惯性感测模组的运算模组，及一个电连接该运算模组并发射一个无线讯号的无线传输模组。
12.根据权利要求11所述的体感足具系统，其特征在于该资料处理主机包括一个用以接收该无线讯号的无线接收模组。
13.根据权利要求12所述的体感足具系统，其特征在于该鞋体具有一个鞋舌部，该红外线模组具有一个安装于该鞋舌部以发射该红外线讯号的红外线发射器。
14.根据权利要求13所述的体感足具系统，其特征在于该鞋体还具有一个鞋底部，该鞋底部具有一个容置该惯性感测模组且能够承受冲击力而产生弹性变形的耐冲层。
15.根据权利要求14所述的体感足具系统，其特征在于该鞋底部还具有一个连接该耐冲层且充填有流体的缓冲垫。
16.根据权利要求12所述的体感足具系统，其特征在于该鞋体具有一个鞋身部，该红外线模组具有一个安装于该鞋身部并通过反射而产生该红外线讯号的反光件。
17.根据权利要求16所述的体感足具系统，其特征在于该鞋体还具有一个鞋底部，该鞋底部具有一个容置该惯性感测模组且能够承受冲击力而产生弹性变形的耐冲层。
18.根据权利要求17所述的体感足具系统，其特征在于该鞋底部还具有一个连接该耐冲层且充填有流体的缓冲垫。
全文摘要
一种体感足具，包含一个鞋体、一个安装于该鞋体的惯性感测模组，及一个安装于该鞋体并产生一个红外线讯号的红外线模组，使用时，该惯性感测模组用以量测使用者的足部动作行为，该红外线模组能够提供该鞋体的相对位置，进而作为运动时的体适能量测以及互动娱乐的用途。
文档编号A63F13/12GK102274634SQ20101019437
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者朱丽容 申请人:达声企业股份有限公司