游戏服装、地垫及应用其的互动式游戏系统的制作方法

本发明涉及一种互动式游戏系统，特别涉及搭配有游戏服装和地垫的互动式游戏系统。

背景技术：

人们在日常生活所见的为视觉图像的组合，但并不容易在一视频游戏之中呈现出人们所体验到相同的视觉图像组合。即使计算机技术的发展使得有可能在显示器中创造三维虚拟场景，使用者的体验仍远远无法与使用者实境中的体验相模拟。简单来说，使用者仅能见到三维虚拟场景，但无法体验到三维虚拟场景。

以计算机为基础的家用视频游戏机器大为成功的原因在于家用视频游戏机器能够互动地产生令人振奋的视频图像。使用者可以通过游戏手把在视频游戏中创造角色。然而，这些视频游戏通常运作在二维背景之下，且这些二维视频游戏仍无法提供三维图形系统所提供的真实感。

三维图形基本上不同于二维图形。在三维图形技术中，世界(world)被用以代表三维空间。该三维图形系统可以允许使用者选择该世界的一个视角。该三维图形系统基于所选择的该视角投影(projecting)该世界以创造出一图像。该投影结果是具有真实感和深度的一真实三维图像。然而，采用三维图形技术的三维视频游戏的体验感仍远不及实境生活的实际体验。藉由以下所提出的技术，本发明提供一种实境可行互动的新体验。

技术实现要素：

本发明的一示范性实施例提供一种互动式游戏系统。该互动式游戏系统包括一头戴式装置、一游戏服装、一电池、以及一地垫。该头戴式装置由一使用者所穿戴，其中该头戴式装置执行一虚拟现实(virtual reality)程序并显示该虚拟现实程序的视频信息给该使用者。该游戏服装由一使用者所穿戴，该游戏服装连接至该头戴式装置，其中该游戏服装包括多个无线传感器，该等无线传感器能够接收无线电源并被嵌入在该游戏服装的脚部区域。该电池用以提供电源至该头戴式装置，并被嵌入在该游戏服装上。该地垫连接至一电源插座以提供电源，并包括以矩阵的形式进行排列的多个无线充电装置，其中当该等无线充电装置检测至少一该无线传感器正在接近时，接近的至少一该无线充电装置的位置信息被传送到接近的至少一该无线传感器，且用以指示该电池是否需要充电的一信号被传送至该至少一无线充电装置；以及其中若该电池需要充电，接近的该至少一无线充电装置通过接近的至少一该无线传感器对该电池充电。

本发明的一示范性实施例提供一种游戏服装，以与一虚拟现实(virtual reality)程序进行互动，其中该虚拟现实程序由一使用者所穿戴的一头戴式装置执行，且该游戏服装包括多个无线电源接收器和一电池。该等无线电源接收器能够从附近的多个无线充电装置接收无线电源，并被嵌入在该游戏服装的脚部区域。该电池连接至该等无线电源接收器，并被用于提供电源至该头戴式装置，其中当该等无线电源接收器接收到附近的该无线充电装置的位置信息时，用以指示该电池是否需要充电的一信号被传送至附近的该无线充电装置；以及其中若该电池需要充电，附近的该无线充电装置通过该等无线电源接收器对该电池充电。

本发明的一示范性实施例提供一种地垫，用以提供电源至一使用者所穿戴的一游戏服装，其中该游戏服装用以与由该使用者所穿戴的一头戴式装置执行的一虚拟现实(virtual reality)程序进行互动，且该地垫包括多个无线充电装置。该等无线充电装置以矩阵的形式进行排列，并连接至一电源插座以提供电源，其中该等无线充电装置检测嵌入在该游戏服装的脚部区域的多个无线传感器是否正在接近；其中当该无线充电装置检测该游戏服装的该等无线传感器正在接近时，该无线充电装置传送其位置信息至该等无线传感器，并从接近的该等无线传感器接收用以指示该游戏服装的该电池是否需要充电的一信号；以及其中若该电池需要充电，该无线充电装置通过接近的该等无线传感器对该电池充电。

附图说明

本发明所附图示的实施例或例子将如以下说明。本发明的范围并非以此为限。本领域技术人员应能知悉在不脱离本发明的精神和架构的前提下，当可作些许更动、替换和置换。在本发明的实施例中，元件符号可能被重复地使用，本发明的数种实施例可能共用相同的元件符号，但为一实施例所使用的特征元件不必然为另一实施例所使用。

图1是根据本公开的一实施例举例说明一互动式游戏系统10的一示意图。

图2是根据本公开的另一实施例举例说明一互动式游戏系统20的一示意图。

图3是根据本公开的一实施例举例说明具有无线充电功能和定位功能的一地垫30的一示意图。

图4是根据本公开的一实施例举例说明具有无线充电功能和定位功能的一地垫40的一示意图。

图5是根据本公开的一实施例举例说明一无线充电装置50的一示意图。

图6是根据本公开的一实施例举例说明嵌入在服装23的脚部区域的无线传感器61-66的一示意图。

图7是根据本公开的一实施例举例说明无线传感器71-76与无线充电装置77a-77e之间互动的一示意图。

图8是根据本公开的一实施例以一示意图举例说明，如何基于地垫21和嵌入在服装23的脚部区域的无线传感器之间的互动来检测使用者的动作。

图9是根据本公开的一实施例以一示意图举例说明，如何基于无线充电装置93-95和嵌入在该游戏服装脚部区域的无线传感器91、92之间的互动。

图10是根据本公开的一实施例举例说明一头戴式装置1001和头戴式装置1001的一控制装置1002的一示意图。

图11是根据本公开的一实施例举例说明使用者穿戴游戏服装110的一示意图。

图12是根据本公开的一实施例举例说明用于实现虚拟现实体验的一互动式游戏系统120的一示意图。

图13A是根据本公开的一实施例举例说明一地垫130的一俯视图的一示意图。

图13B是根据本公开的一些实施例举例说明登录垫132的一俯视图的一示意图。

【符号说明】

10、20、120～互动式游戏系统；

11、1201～动作检测器；

12～运算装置；

13、1203～使用者；

14、22、1001～头戴式装置；

1002～控制装置；

110、1205～游戏服装；

1101～心电传感器；

1102～红外线追踪点；

1103～力回馈装置；

1104～电源接收器；

1204～主机装置；

1321～上层；

1322～下层；

21、30、40、1202、130～地垫；

131～感测地垫；

132～登录垫；

23～服装；

31、41～边界传感器；

32、35a、35b、42a-42l、50、77a-77e、86a-86c、93-95～无线充电装置；

34～控制装置；

36～电源接头；

51～被覆层；

52～压力层；

53～感应电路层；

54～基底层；

61-66、71-76、81-83、91-92～无线传感器；

81、82～足印。

具体实施方式

以下公开提供许多不同的实施例或范例，用以实施本标的的不同的特征。以下所述的部件及排置的特定范例用以简化本公开。当然，此仅仅作为范例说明而并未用以限定本公开。另外，本发明的说明中不同范例可能使用重复的参考符号和/或用字。这些重复符号或用字为了简化与清晰的目的，并非用以限定各个实施例和/或所述外观结构之间的关系。

图1是根据本公开的一实施例举例说明一互动式游戏系统10的一示意图。互动式游戏系统10包括多个动作检测器11、一运算装置12、一头戴式装置(Head-Mounted Device，HMD)14、以及一电缆线15。使用者13穿戴头戴式装置14，且头戴式装置14通过电缆线15连接至运算装置12，例如，一计算机装置。头戴式装置14穿戴在使用者头部的一显示装置，以让视频信息能直接显示于使用者的眼前。头戴式装置也被称为近眼式显示技术(Near to Eye Display)装置。头戴式装置包括搭配有放大透镜和其他光学元件的一个或两个小型的阴极射线管(CRT)显示器、液晶(LCD)显示器或有机发光二极管(OLED)显示器。该等显示器和该等光学元件通常被嵌使用者可穿戴的头盔、眼镜或护目镜(visor)之上。透镜和其他光学元件被用于提供该使用者所见图像是来自较远距离的感觉，以防止眼睛疲劳。在装配单一显示器的头戴式装置之中，通常通过光学元件将该图像投影成两个相同的图像，并将每一图像重新导向至对应的眼睛。在装配两显示器时，头戴式装置可以呈现立体图像。由于两眼的位置不同，藉由模拟两眼观看同一物体的视角差，尝试创造出该立体图像的深度。该视角差被人脑使用在处理图像的深度感知和距离的其中一种关键参数。

动作检测器11检测使用者13的动作，并传送对影的动作数据给运算装置12。当使用者13接近其中一个动作检测器11时，一警示信号被传送至头戴式装置14以通知使用者13不要在继续靠近该动作检测器11。由于动作检测器11可能会影响到使用者13的活动范围，有需要减少用于互动式游戏系统10的动作检测器11的数量，或在其他替代实施例中取代动作检测器11。因此，在本公开的一些实施例中，互动式游戏系统并不具有动作检测器。

图2是根据本公开的另一实施例举例说明一互动式游戏系统20的一示意图。图2的互动式游戏系统20包括一地垫21、一头戴式装置22、以及一服装23。使用者所穿戴的服装23包括多个个不同型式的传感器、收发器、导线、软式且具有弹性的电池、以及一穿戴式运算装置。服装23可以一连身衣(或称作游戏服装)实现，但本公开并不限定于此。具有无线充电功能的地垫21应用于服装23，且地垫21可用不同型式的感应垫来实现。地垫21被连接至一电源插座以提供电源至嵌入在服装23的脚部区域的多个无线电源接收器。该等无线电源接收器从地垫21接收电源。接着，该等无线电源接收器对该软式且具有弹性的电池充电，以通过隐藏于服装23的多个导线提供电源至头戴式装置22和该穿戴式运算装置。互动式游戏系统20的不同部分分别地被更加详细的描述于以下各附图。

图2描述无线充电装置和嵌入在服装23的脚部区域上的多个传感器。该等传感器从地垫21的多个无线充电装置接收电源，其中该等无线充电装置以矩阵的形式进行排列。在以下描述中，嵌入在服装23的脚部区域上的该传感器被称作一无线传感器，该无线传感器能够接收来自该无线充电装置的电源、能够接收来自该无线充电装置的数据或信号、以及能够传送数据或信号至该无线充电装置。在另一实施例中，该无线传感器也可被嵌入在该使用者所穿戴的鞋子底部。嵌入在地垫21的该无线充电装置能够将能量传送至该无线传感器、能够感应来自该无线传感器的数据或信号、以及能够传送数据或信号至该无线传感器、头戴式装置22或一主机装置。在另一实施例中，该无线充电装置仅能够将能量传送至该无线传感器以及接收来自该无线传感器的数据或信号。在本实施例中，地垫21可制做成方形、矩形或是圆形的形状，且地垫21的周长约为3米～5米。

图3是根据本公开的一实施例举例说明具有无线充电功能和定位功能的一地垫30的一示意图。地垫30包括连接至一电源插座36的一电缆线、一边界传感器31、多个无线充电装置32、以及一控制装置34。地垫30的底部可以防滑材料实现以避免地垫30滑动。边界传感器31用以通知该使用者不要离开地垫30。边界传感器31可以为一压力传感器。因此，一旦该使用者踏到边界传感器31、横过边界传感器31、或是接触到边界传感器31，就会产生一警示信号以通知该使用者不要离开地垫30。在另一实施例中，边界传感器31是一光发射器，以发射与地垫30垂直的光束。当嵌入在服装23的一传感器检测到该光束，就会产生一警示信号以通知该使用者。在另一实施例中，边界传感器31可以一超声波发射器实现。

换句话说，地垫30整合了边界检测功能。在本实施例中，利用边界传感器31实现该边界检测功能。然而，可以不使用边界传感器31实现该边界检测功能。例如，可利用该等无线充电装置实现该边界检测功能。当排列在地垫30边界的其中的一该无线充电装置被使用者触碰时，就会产生一警示信号以通知该使用者不要离开地垫30。

该等无线充电装置32以矩阵的形式进行排列，且每一该等无线充电装置32具有其特定编号和对应的位置信息。该位置信息可为用以指示地垫30中特定无线充电装置32的位置的坐标数据。

在另一实施例中，包括多个压力感测电路的压力感应层设置在地垫30上。当位于该等压力感测电路外部边界的其中的该压力感测电路检测到触碰事件时，就会产生一警示信号以通知该使用者不要离开地垫30。

地垫30的控制装置34可为由硬件实现的控制模块，该控制模块用以执行该边界检测功能以及将该警示信号传送至该头戴式装置或是嵌入在该使用者所穿戴的服装23上的其他互动装置。

在另一实施例中，地垫30不具有任何控制装置。地垫30连接至一主机装置，并受该主机装置控制。该主机装置监控地垫30以决定该使用者是否离开地垫30。一旦边界传感器31被触碰时，随之产生一中断信号至该主机装置。换句话说，该边界检测功能的一个目标在符合一预定条件时产生一信号(即该警示信号或该中断信号)。

参考至图3。在图3的另一实施例中，地垫30还包括一压力感应层，用以检测使用者是否碰触到地垫30。在本实施例中，控制装置34控制边界传感器31和所有无线充电装置32。控制装置34包括一收发器，该收发器用以接收来自该使用者所穿戴的一头戴式装置的信号或是接收来自与该头戴式装置电性连接的一主机装置的信号。无线充电装置32可包括一无线充电装置35a或一位置感测装置35b。当该使用者踏上地垫30(例如，踏上无线充电装置35a或位置感侧装置35b)时，控制装置34传送无线充电装置35a或位置感测装置35b对应的一位置信号至该主机装置，使该主机装置可依据该使用者的动作改变该头戴式装置所显示的立体图像。在另一实施例中，当该使用者踏上无线充电装置35a时，嵌入在服装23的脚部区域上的一传感器感测并传送无线充电装置35a或位置感测装置35b对应的一位置信号至该头戴式装置，接着该头戴式装置再将该位置信号传送至该主机装置。该位置信号可包括无线充电装置35a和位置感测装置35b的多个编号、无线充电装置35a或位置感测装置35b的位置、信号强度、靠近无线充电装置35a或靠近位置感测装置35b的该传感器的辨识码。上述地垫30所订定的该等特征，其主要特征将被描述于以下段落之中。在以下叙述之中本公开所列的该等元件并不一定应用在每一该实施例的该地垫之中。本领域技术人员可依其需求仅将所需要的元件整合至该地垫之中。

参考至图4。图4举例说明具有无线充电功能和定位功能的一地垫40。在图4中，虽仅公开12个无线充电装置，但可视设计需求调整无线充电装置的数目。越多数目的无线充电装置能够提供更精确的位置信息。地垫40包括一边界传感器41和编号为42a至42l的多个无线充电装置。地垫40还包括嵌入在地垫40且未标示在图4的一控制装置。当该使用者碰触到或踏到边界传感器41，提供一警示信号给该使用者以通知该使用者其正要离开地垫40。

该警示信号可为嵌入在地垫40中的扬声器所发出的声音信号。换句话说，当边界传感器41检测到该使用者所产生的碰触，该扬声器以特定音调或频率播放该声音信号。在另一实施例之中，当边界传感器41检测到该使用者所产生的碰触，边界传感器41立即传送一检测信号至地垫40的该控制装置，使该控制装置以特定音调或频率播放该声音信号。由于该使用者穿戴者该头戴式装置，该使用者可能听不到地垫40所发出的该警示信号。因此有必要提供另一种警示机制。

当边界传感器41检测到该使用者可能离开地垫40时，传送一检测信号至地垫40的该控制装置。该控制装置通过嵌入在该控制装置之中或与该控制装置电性连接的一无线模块传送一控制信号至该使用者所穿戴的该头戴式装置。当该头戴式装置接收到该控制信号，该头戴式装置产生视频形式或音频形式的一警示信号，并藉由该头戴式装置的一显示器或一扬声器播放该警示信号。

在另一实施例之中，边界传感器41垂直向上投射一边界信号。当嵌入在服装23的一光传感器检测到该边界信号时，该光传感器传送一感测信号至该头戴式装置，且该头戴式装置的一处理器产生视频形式或音频形式的该警示信号。在另一实施例之中，当该头戴式装置的该处理器接收到该感测信号时，该头戴式装置的该处理器传送该感测信号或是基于该感测信号产生一反馈至该主机装置，其中该主机装置通过一电缆线或一无线通信协议连结至该头戴式装置。该主机装置决定是否通知该使用者其已经离开该地垫，以及决定适合使用哪种警示信号通知该使用者。该主机装置可在该头戴式装置的该显示器显示于该使用者眼前的该等图像上增加闪光效果，或是在该等图像上增加文字讯息。

在另一实施例之中，边界传感器41更连接至一无线模块。当边界传感器41检测到该使用者碰触，该无线模块传送一警示信号至该头戴式装置或连接至该头戴式装置的该主机装置。在本实施例中，边界传感器41包括多个压力传感器，且当该使用者踏到边界传感器41时，该等压力传感器会被致能并对应产生一检测信号。在另一实施例之中，边界传感器41包括多个无线感测电路。当该使用者的脚接近该无线感测电路时，嵌入在服装23的脚部区域的传感器诱使该无线感测电路引发一感应电流，并使边界传感器41的一控制电路检测到该感应电流。在另一实施例之中，由地垫40的该控制装置检测该感应电流。由于边界传感器41包括多个压力感测电路，地垫40的该控制装置或该控制电路可以得知该使用者在何处离开地垫40。

在另一实施例之中，边界传感器41包括4个直线段以形成一封闭区域。在每一该直线段的该等压力感测电路被连接至一控制芯片的同一输入输出引脚。当该压力感测电路引发一感应电流时，该输入输出引脚的逻辑电平因而改变并对应产生一中断信号。当该控制芯片接收该中断信号时，该控制芯片产生一警示信号以通知该使用者不要离开地垫40或是该控制芯片传送一信号至该头戴式装置或该主机装置以通知该使用者自身正要离开地垫40。

参考至图4，以下将说明地垫40的该定位功能。该等无线充电装置42a至42l具有辨识数据和位置数据。该位置数据可为坐标数据。例如，无线充电装置42a的该位置数据为(1，1)，无线充电装置42b的该位置数据为(1，2)，而无线充电装置42l的该位置数据为(3，4)。当无线充电装置被碰触或被接触到时，该无线充电装置将其辨识数据和位置数据传送至地垫40的该控制装置。接着，该控制装置将接收到的辨识数据和位置数据传送至该头戴式装置或该主机装置。当该主机装置接收到位置数据时，该主机装置依据该使用者的动作改变该头戴式装置的该显示器所显示的图像，其中该使用者的动作取决于连续时间点下的位置数据。

在另一实施例之中，该等无线充电装置42a-42l的每一个包括存储有辨识数据和位置数据的一射频识别(RFID)。当嵌入在服装23的脚部区域的一传感器感测到该射频识别时，该传感器将辨识数据和位置数据传送至该主机装置的该处理器。该头戴式装置将接收到的位置数据传送至该主机装置，且该主机装置从而改变该头戴式装置的该显示器所显示的图像。在另一实施例之中，该等无线充电装置42a-42l的每一个包括一蓝牙模块、一Wi-Fi模块或以介质访问控制地址(Media Access Control addresses)作为辨识数据的其他相关无线模块。该蓝牙模块或该Wi-Fi模块更存储该无线充电装置对应的位置数据。当该使用者踏到该无线充电装置时，该蓝牙模块或该Wi-Fi模块将辨识数据和位置数据传送至该头戴式装置，或是直接通过该头戴式装置将辨识数据和位置数据传送至该主机装置。接着，该主机装置从而改变该头戴式装置的该显示器所显示的图像。

在此实施例中，该无线充电装置将其位置数据提供到该头戴式装置或该主机装置；然而，也可以省略提供该位置数据。在另一实施例之中，该无线充电装置仅提供其辨识数据。在穿戴服装23的该使用者踏上地垫40之前，连接至该头戴式装置的该主机装置先接收地垫40的一平面信息。该平面信息包括该等无线充电装置42a-42l的辨识数据及其对应的位置数据，或是该等无线充电装置42a-42l的辨识数据和坐标数据。因此，该等无线充电装置42a-42l仅直接地或间接地提供其辨识数据给该主机装置，且该主机装置基于该平面信息和接收到的辨识数据决定该使用者所在位置。为了实现此一目标，地垫40需无线的或有线的连接至该主机装置。当该主机装置连接至地垫40时，该主机装置从地垫40的一存储装置获得该平面信息。在另一实施例之中，并未有嵌入在地垫40的控制装置。当该主机装置连接至地垫40时，该主机装置获得该平面信息并随之控制地垫40。地垫40上的每一接触以及地垫40所感测到的每一感测信号将被传送至该主机装置，接着该主机装置基于所接收的信号和数据决定对应的动作。

图5是根据本公开的一实施例举例说明一无线充电装置50的一示意图。图5中仅提供一无线充电装置50；然而，整个地垫的结构，像是地垫40，相似于图5所示结构。无线充电装置50包括保护用的一披覆层51、一压力层52、一感应电路层53、以及一基底层54。披覆层51和基底层54具有弹性且可由塑胶材料所制造。在另一实施例之中，披覆层51包括嵌入在一弹性塑胶层上一硬盖。

压力层52包括至少一径向感应电极、以及用以检测节点B和节点C之间电阻值是否改变的一控制电路、一检测电路或是一控制芯片。若检测节点B和节点C之间电阻值发生变化，代表着有物体在无线充电装置50上方，因而检测到无线充电装置50的碰触或接触。该径向感应电极由形成放射状(radial shape)的一特定导线所组成。当有物体在无线充电装置50上方时，该径向感应电极的长度产生形变且该径向感应电极的该电阻值发生变化。在另一实施例之中，节点B和节点C之间电阻值变化量有助于得到该使用者的体重，且该使用者的体重可作为辨识一特定使用者的一特性。因此，压力层52能够区分该使用者所施加的不同压力。该等不同压力可被用于游戏用途之中像是区分潜伏的步伐或是正常的步伐等等。

感应电路层53包括圆形形状的一线圈。橡胶材料(厚度至多10毫米)包覆在该线圈上以保护无线充电装置50。感应电路层53能够提供电源至嵌入在该使用者所穿戴服装23的脚部区域的一电源接收器。在另一实施例之中，感应电路层53连接至一辨识电路。该辨识电路存储无线充电装置50的信息像是位置数据和无线充电装置50的一编号。该辨识电路可由无线射频识别系统实现，且该使用者可将任何数据存储该辨识电路的一存储介质于之中。在另一实施例之中，该辨识电路可被取代或被整合至一蓝牙模块、一Wi-Fi模块或以其他相关无线模块之中。该蓝牙模块或是该Wi-Fi模块将该辨识电路所存储的无线充电装置50的信息传送至一头戴式装置或一主机装置。在另一实施例之中，该蓝牙模块或是该Wi-Fi模块将介质访问控制地址作为辨识数据，并将该辨识数据传送至该头戴式装置或该主机装置。在另一实施例之中，每一无线充电装置50的信息被存储在该无线充电装置50的该蓝牙模块或是该Wi-Fi模块之中。

当感应电路层53检测到有一无线传感器正在接近，该辨识电路所存储的数据被传送至该无线传感器，且该无线传感器或是嵌入在服装23上的一无线通信模块将用以指示嵌入在服装23上的该电池是否需要充电的一信号(例如，报告电池状态的一信号)传送至无线充电装置50，其中该无线通信模块可为该蓝牙模块或是该Wi-Fi模块。若该电池需要充电，感应电路层53通过该无线传感器以对该电池充电。在另一实施例之中，当该电池需要充电时，一反馈信号被传送至一控制芯片，其中该控制芯片决定通过该线圈(感应电路层53)的电流大小。在一预设情形之下，不会有电流流通嵌入在感应电路层53的该线圈，且当该无线传感器正在接近无线充电装置50时，一感应电流被产生于该线圈且节点A的电位发生变化，并从而产生一中断信号。在一特定实施例之中，感应电路层53的该线圈和该电源接收器(亦即该无线传感器)的一线圈必需为相同尺寸。该等线圈的直径可为1厘米至大于1米，而充电范围则为5毫米200毫米。该充电范围取决于传送器和接收器两者的线圈尺寸，具有较大直径的该等线圈具有较大的充电范围，并从而具有较佳的电源传输效率。在一特定应用之中的实际操作范围(亦即该充电范围)取决于众多因素，包括电源尺寸、接收装置尺寸、所需传输效率、以及所需传输的电量大小。

在另一实施例之中，压力层52为可选择的而非必要的，且感应电路层53能够检测是否发生接触。在一实施例之中，在该传感器物理接触到披覆层51之前，感应电路层53已经检测到嵌入在服装23的脚部区域的该传感器正在接近。在另一实施例之中，每一感应电路层53的该线圈被连接至一传送器，以传送数据至接近无线充电装置50的该传感器。

在另一实施例之中，由于感应电路层53的感应线圈容易受到金属或是信号影响，一种选择是可在压力层52和感应电路层53之间设置一绝缘层以减少上述影响。在另一实施例之中，感应电路层53设置在压力层52之上。

在另一实施例之中，压力层52可由多个光传感器所取代，像是红外线传感器。因此，无线充电装置50包括披覆层51、该等红外线传感器、感应电路层53、以及基底层54。相较于连接至感应电路层53的该辨识电路，该等红外线传感器可以更高的密度实现在无线充电装置50之中。因此，应用该等红外线传感器的无线充电装置50能提供更高的灵敏度和精确度。因此，该等红外线传感器能帮助该地垫检测该使用者的均衡和方向。

参考至图6。图6是根据本公开的一实施例举例说明嵌入在服装23的脚部区域的无线传感器61-66的一示意图。在图6中，服装23的左脚区域包括设置在左脚脚趾侧的一第一无线传感器61、设置在左脚中间的一第二无线传感器62、以及设置在左脚脚跟侧的一第三无线传感器63。服装23的右脚区域包括设置在右脚脚趾侧的一第四无线传感器64、设置在右脚中间的一第五无线传感器65、以及设置在右脚脚跟侧的一第六无线传感器66。该等无线传感器61-66通过电缆线连接至一电池以进行送电。该等无线传感器61-66通过一无线充电机制从地垫21接收电源，并将接收到的电源直接充电至嵌入在服装23的该电池。此外该等无线传感器61-66通过电缆线传送数据到嵌入在服装23的该控制装置。

当该无线传感器传送感测数据或信号至一控制装置时，一辨识数据和一时间戳会被加至将被传送的数据/信号之中。在另一实施例之中，该等无线传感器61-66的每一个通过一独立的导线连接至该控制装置的多个输出输入引脚。因此，该控制装置可以藉由该等输出输入引脚得知是哪一无线传感器所传送的数据/信号。此外当该使用者踏到地垫21时，该等无线传感器61-66亦传送地垫21的被接触到的该无线充电装置的该辨识数据。通过使用6个无线传感器61-66，可以检测到使用者动作或方向。

参考至图7。图7是根据本公开的一实施例举例说明无线传感器71-76与无线充电装置77a-77e之间互动的一示意图。服装23的左脚区域包括设置在左脚脚趾侧的一第一无线传感器71、设置在左脚中间的一第二无线传感器72、以及设置在左脚脚跟侧的一第三无线传感器73。服装23的右脚区域包括设置在右脚脚趾侧的一第四无线传感器74、设置在右脚中间的一第五无线传感器75、以及设置在右脚脚跟侧的一第六无线传感器76。在图7中，第一无线传感器71与无线充电装置77a重叠，第二无线传感器72与无线充电装置77b重叠，第三无线传感器73与无线充电装置77c重叠，第四无线传感器74与无线充电装置77d重叠，且第六无线传感器76与无线充电装置77e重叠。

当一控制装置(可为一头戴式装置的控制装置或连接至该头戴式装置的一控制装置)接收来自第一无线传感器71的感测信号，该控制装置也会接收到无线充电装置77a的信息。该控制装置更分别通过第二无线传感器72和第三无线传感器73接收无线充电装置77b的信息和无线充电装置77c的信息。依据无线充电装置77a-77c的信息，该控制装置得知该使用者的左脚指向北方。同样的，该控制装置得知该使用者的右脚指向北方。依据左脚和右脚的该等方向，该控制装置判断该使用者面向北方。在本实施例中，该控制装置是嵌入在服装23后侧的该头戴式装置的控制装置。不过，地垫21的另一控制装置也可判断该使用者的方向。

一地垫控制装置可使用来自无线充电装置77a-77b的感测数据/信号判断该使用者身体的方向。当无线充电装置77a检测到第一无线传感器71，一检测信号会被传送至该地垫控制装置。该检测信号包括第一无线传感器71和无线充电装置77a的信息、以及第一无线传感器71和无线充电装置77a所产生感测信号的信号强度。在另一实施例之中，该检测信号还包括第一无线传感器71和无线充电装置77a之间的一重叠百分比。同样的，无线充电装置77b-77e亦传送该检测信号至该地垫控制装置。该地垫控制装置接收来自无线充电装置77a-77e的该等检测信号以估计该使用者在地垫21的定位以及该使用者身体所面对的方向。在该地垫控制装置估计该使用者身体所面对的方向之前，该地垫控制装置先接收该等无线传感器71-76的相对位置信息以得知该等无线传感器71-76所在的定位。当通过有线的或无线的一传输介质启动地垫21时，可由主机装置所传送该相对位置信息至该地垫控制装置。在另一实施例之中，嵌入在该地垫中的一蓝牙模块从嵌入在头戴式装置22或头戴式装置的控制装置的另一蓝牙模块接收该相对位置信息。

在以下说明段落之中，本公开的多种无线充电机制呈列如下：1、通过该地垫进行充电；2、通过该电源传送器进行充电而非通过该地垫进行充电；3、通过连接至该主机装置的一电源缆线进行充电。该头戴式装置的控制装置在进行充电之前会先估计电池的电量。在另一实施例之中，该头戴式装置的控制装置更依据该电量判断该电池是否需要进行充电。当该头戴式装置的控制装置判断该电池需要进行充电，产生并传送一充电信号至该地垫、该主机装置、或是嵌入在动作传感器或其他装置的另一电源传送器。当该地垫的该控制芯片接收该充电信号，该控制芯片判断需启动哪一无线充电装置来传送电力至嵌入在服装23的该电源接收器。

参考至图7。假设需要对该电池进行充电，该等无线传感器71-76传送该充电信号。当无线充电装置77a接收该充电信号，无线充电装置77a判断是否通过无线传感器71以及连接至无线传感器71和电池的导线以对该电池进行充电。以下提供三种通过该地垫进行充电的充电机制。

在通过该地垫进行充电的第一种充电机制之中，无线充电装置77a具有一控制电路，且该控制电路基于第一无线传感器71与无线充电装置77a之间的信号强度判断是否对该电池进行充电。在该第一种充电机制的另一实施例之中，该控制电路估计第一无线传感器71与无线充电装置77a之间的一重叠面积，且仅当该重叠面积大于一预定值时，无线充电装置77a的该控制电路才会控制无线充电装置77a对该电池进行充电。在该第一种充电机制的另一实施例之中，该控制电路估计第一无线传感器71与无线充电装置77a之间的一重叠比例，且仅当该重叠比例大于一预定值时，该控制电路才会控制无线充电装置对该电池进行充电。可基于来自该无线传感器的一感测信号的信号强度判断该重叠面积或该重叠比例，或是基于来自该无线充电装置的该等压力传感器或该等红外线传感器的一检测结果判断该重叠面积或该重叠比例。

在通过该电源传送器进行充电的第二种充电机制之中，藉由该地垫的一控制芯片控制无线充电装置77a-77e。该控制芯片只会启动该使用者踩踏到的无线充电装置以对该电池进行充电。在该第二种充电机制的另一实施例之中，当该控制芯片接收到该充电信号，该控制芯片启动该地垫的所有无线充电装置以传送电力至该电池。在该第二种充电机制的另一实施例之中，该控制芯片并未启动该使用者踩踏到的所有无线充电装置。该控制芯片只会启动与无线传感器之间或与电源接收器之间的重叠面积大于一预定值的无线充电装置。在该第二种充电机制的另一实施例之中，该控制芯片只会启动与无线传感器之间或与电源接收器之间的重叠比例大于一预定值的无线充电装置。该重叠面积或该重叠比例自基于该无线传感器的该感测信号的信号强度或是该等压力传感器的一检测结果所决定。例如，无线充电装置77d与无线传感器74之间的一重叠面积小于一预定值时，不会启动无线充电装置77d以提供电力至无线传感器74。同理，亦不会启动无线充电装置77e以提供电力至无线传感器76。当无线充电装置77a与无线传感器71之间的该重叠面积大于一预定值时，启动无线充电装置77a以提供电力至无线传感器71。同理，当无线充电装置77b与无线传感器72之间的该重叠面积大于一预定值时，启动无线充电装置77b以提供电力至无线传感器72。

在通过该地垫进行充电的第三种充电机制之中，该地垫不具有控制装置，且该地垫受到该主机装置或是该头戴式装置的控制装置(在以下说明中以控制装置表示)所控制。当该控制装置收到该充电信号，该控制装置启动该地垫的所有无线充电装置以传送电力至该电池。在该第三种充电机制的另一实施例之中，该控制装置并未启动该使用者踩踏到的所有无线充电装置。该控制装置只会启动与无线传感器之间或与电源接收器之间的重叠面积大于一预定值的无线充电装置。在该第三种充电机制的另一实施例之中，该控制装置只会启动与无线传感器之间或与电源接收器之间的重叠比例大于一预定值的无线充电装置。该重叠面积或该重叠比例自基于该无线传感器的该感测信号的信号强度或是该等压力传感器的一检测结果所决定。

本公开的充电机制说明如上。此外，可依据该电池的参数或该头戴式装置的一操作模式调整充电电流或充电电压。例如，若该头戴式装置操作在游戏模式而电力消耗量大，则该地垫以一最大电流或最大电压对该电池进行充电。若该头戴式装置操作在待机模式或该虚拟现实程序的电力消耗量小，则以一较小充电电流或充电电压对该电池进行充电。在另一实施例之中，当该电池的电量小于一第一预定值时，以一第一充电电流或充电电压对该电池进行充电。当该电池的电量小于一第二预定值时，以一第二充电电流或充电电压对该电池进行充电，其中该第二预定值小于该第一预定值。值得注意的是，该充电电流或充电电压受限于在该无线充电装置中或嵌入在服装23的该无线传感器(电源接收器)中的该等感应线圈的尺寸。

图8是根据本公开的一实施例以一示意图举例说明，如何基于地垫21和嵌入在服装23的脚部区域的无线传感器之间的互动来检测使用者的动作。在图8中，地垫21和服装23亦提供与该使用者移动相关的信息给该头戴式装置控制装置或连接至头戴式装置22的该主机装置。第一足印81产生于时间点T1，而第二足印82则产生于时间点T1之后的时间点T2。服装23的脚部区域包括多个无线传感器83-85。在时间点T1，无线传感器83与无线充电装置86b相接触，且无线传感器85与无线充电装置86c相接触。在时间点T2，无线传感器83与无线充电装置86a相接触，且无线传感器85与无线充电装置86b相接触。依据在时间点T1和T2下无线充电装置86a-86c的信息可以得到该使用者向北移动。

该使用者的移动可由头戴式装置22的一控制装置或地垫21判断。从该地垫的该控制装置的观点而言，无线充电装置86b在时间点T1感测到无线传感器83。接着，电装置86a在时间点T1之后的时间点T2感测到无线传感器83。地垫21的该控制装置接着判断该使用者向北移动。从头戴式装置22的该控制装置的观点而言，无线传感器83在时间点T1感测到无线充电装置86b，且无线传感器83在时间点T1感测到无线充电装置86a。若头戴式装置22的该控制装置具有无线充电装置86a和无线充电装置86b的相对位置的信息，头戴式装置22的该控制装置能够判断得到该使用者向北移动。

虽然以上说明中通过头戴式装置22的该控制装置或地垫21判断位置和方向信息，本公开并不限定于此。来自该等无线充电装置或无线传感器的该等感测信号可被传送至一主机装置，该主机装置依据地垫21和服装23之间的互动执行一虚拟现实程序。接着，该主机装置依据该等感测信号判断该使用者的位置、方向或移动。该判断方法相似于上述的判断机制。在另一实施例之中，头戴式装置22的该控制装置或地垫21传送该使用者的位置、方向或移动至该主机装置，且该主机装置依此判断该使用者于该虚拟现实程序中的对应动作。

参考至图9。图9是根据本公开的一实施例以一示意图举例说明如何基于无线充电装置93-95和嵌入在该游戏服装脚部区域的无线传感器91、92之间的互动。在图9中，嵌入在服装23的右脚区域上的无线传感器91在无线充电装置93、94的上方，而嵌入在服装23的左脚区域上的无线传感器92在无线充电装置95的上方。依据无线传感器91和92所感测到无线充电装置93-95的定位，能够判断该使用者的位置和方向，且该主机装置判断该使用者的右脚在左脚之前。该主机装置因而能够在该虚拟现实程序中创造反映该使用者状态的一虚拟角色。在一实施例之中，无线传感器91和92通过电线连接至嵌入在服装23的该控制装置。该控制装置接收来自无线传感器91和92的检测结果，并将该检测结果传送至该主机装置。

图10是根据本公开的一实施例举例说明一头戴式装置1001和头戴式装置1001的一控制装置1002的一示意图。头戴式装置1001通过一电缆线连接至控制装置1002。在另一实施例之中，控制装置1002可被一便携式装置取代，且头戴式装置1001包括可供该便携式装置插入的一插座/插口。控制装置1002包括一处理器，一存储介质、一随机存取存储器、以及一软包装电池(flexible battery)，其中该软包装电池可通过该地垫或设置在其他装置(例如，一动作检测器)上的无线电源传送器进行充电。在另一实施例之中，一个以上软包装电池嵌入在服装23之上，且该等软包装电池彼此以串联或并联进行连接。在另一实施例之中，嵌入在控制装置1002中的一电源管理装置控制该等软包装电池彼此之间的串联或并联连接，以调整输出至头戴式装置1001的电压强度或电流强度。

图11是根据本公开的一实施例举例说明使用者穿戴游戏服装110的一示意图。游戏服装110包括一心电传感器(Electrocardiography sensor)1101、多个红外线追踪点1102、一力回馈装置1103、以及多个电源接收器1104。嵌入在游戏服装110的心电传感器1101使用放置于该使用者身上的电极检测心脏在一段时间中的电性活动。心电传感器1101能够检测每一心跳时间心脏肌肉偏振所引起在皮肤上微小的电位变化。在另一实施例之中，心电传感器1101并未直接接触到该使用者的身体，亦即心电传感器1101能在不接触使用者皮肤的情况下测量胸肌的脉膊。测量到的心电信号被传送至一主机装置以投射该使用者的现在状态至该虚拟现实程序中对应的虚拟现实角色身上。例如，若心电传感器1101检测到该使用者的心跳比平常快时，则该主机装置或该虚拟现实程序判断该使用者处在疲劳和喘气的状态，且该主机装置或该虚拟现实程序能随之让该虚拟现实角色做出类似的行为。例如，该主机装置或该虚拟现实程序使用该使用者的心跳检测该使用者的压力状态和情绪状态以用在游戏或应用程序的互动之中。接着，该主机装置或该虚拟现实程序依据该使用者的压力状态和情绪状态动态调整每一游戏等级的难易度，例如分别提高或降低三个游戏等级“简单”、“一般”和“困难”各自的难易度。此功能允许该主机装置或该虚拟现实程序动态改变游戏内容以符合该使用者的游戏体验。在另一实施例之中，心电传感器1101并未嵌入在游戏服装110上，而是嵌入在该头戴式装置之中。在另一实施例之中，所测量到心电信号的该使用者的心电图可作为登录该使用者的虚拟现实程序的个人帐号。

游戏服装110的该等红外线追踪点1102被设置于游戏服装110的多个位置，特别是设置于关节的位置。该等动作检测器检测该等红外线追踪点1102的轨迹以模拟该使用者的移动或动作，使对应的虚拟现实角色进行相同的移动或动作。

力回馈装置1103依据该使用者在该虚拟现实程序中的虚拟现实角色进行动作。以下所说明游戏服装110的力回馈装置1103可为一嵌入式振动器或一嵌入式气囊。当该虚拟现实角色受到另一虚拟现实角色攻击时，该振动器发出振动使该使用者身体模拟感受到该虚拟现实角色的感知。该振动器也可作为信使。当该虚拟现实角色收到来自真实世界或虚拟现实世界的讯息时，该振动器发出振动以通知该使用者。在另一实施例之中，当该虚拟现实角色碰触或接触到一虚拟现实墙壁时，该振动器发出振动以通知该使用者停在原地。在另一实施例之中，当该使用者要离开该地垫时，该振动器发出振动以通知该使用者停在原地。在另一实施例之中，该振动器包括一接收器以接收来自该地垫的一边界传感器的信号，且当该振动器收到来自该边界传感器的信号时，该振动器发出振动以通知该使用者移动回该地垫。该嵌入式气囊包括用以注入空气至该气囊的一气筒。该嵌入式气囊模拟在该虚拟现实程序中该虚拟现实角色收到推挤或压迫时的情形。在另一实施例之中，该嵌入式气囊基于该等心电信号进行操作。例如，当该头戴式装置的该控制装置判断该使用者站立很长一段时间时，位于该使用者脚部的气囊充饱气以协助将血液送回心脏。

游戏服装110的该等电源接收器1104自图11的地垫接收无线电源。在另一实施例之中，该等电源接收器1104被设置在整件游戏服装110之上。在上面段落中，该等电源接收器1104的功能可被整合至该等无线传感器或是该等无线接收器之中。该电源接收器1104由一线圈所组成，该线圈在接收无线电源时会产生一感应电流。虽然游戏服装110的该等元件公开如上，其他类型传感器例如一加速度传感器或是一气压计可被使用在游戏服装110之中。

在另一实施例之中，游戏服装110还包括一加速度传感器(G sensor)。该加速度传感器用以测量加速度，且测量到的加速度被传送至执行该虚拟现实程序的该主机装置。该虚拟现实程序模拟该使用者的动作至该虚拟现实角色。在另一实施例之中，该加速度可被转换成使用于该虚拟现实程序的另一数据。例如，该加速度传感器嵌入在该使用者手腕区域，且当该使用者挥手时，所测量到的加速度被转换成该虚拟现实角色的攻击力。

在另一实施例之中，游戏服装110还包括一气压计。该气压计用以测量气压。该气压计嵌入在游戏服装110的脚踝区域。当该使用者跳跃时，该气压计检测并测量高度上的改变。测量到的高度被传送至该主机装置，使对应的虚拟现实角色进行相同的跳跃。

图12是根据本公开的一实施例举例说明用于实现虚拟现实体验的一互动式游戏系统120的一示意图。互动式游戏系统120包括至少一动作检测器1201、一地垫1202、一主机装置1204、一头戴式装置、以及一游戏服装1205。使用者1203踏上地垫1202，且动作检测器1201检测使用者1203的动作。主机装置1204依据来自动作检测器1201、地垫1202和使用者1203所穿戴的该头戴式装置和游戏服装1205的数据/信号以执行一虚拟现实程序。在本实施例之中，动作检测器1201具有一无线充电功能，以提供电力至嵌入在游戏服装1205上的该等电源接收器。嵌入在动作检测器1201的电源传送器受控于该头戴式装置的控制装置或主机装置1204。在另一实施例之中，动作检测器1201包括用以收发信号的一无线模块。

在图12的另一实施例之中，游戏服装1205还包括嵌入在游戏服装1205腰部区域的至少一校正点。当嵌入在游戏服装1205手部区域的多个传感器接触或接近该校正点时，互动式游戏系统120重新提取该使用者的姿态或校正嵌入在游戏服装1205的该等传感器。例如，当使用者1203感受到在虚拟现实游戏中的虚拟现实角色无法正确反应使用者1203的动作，使用者1203指向校正功能以校正使用者1203姿态与虚拟现实角色姿态之间的不一致性。

图13A是根据本公开的一实施例举例说明一地垫130的一俯视图的一示意图。地垫130包括一感测地垫131和一登录垫132。感测地垫131的各种功能和元件可为第2-8图所示地垫的各种功能和元件。在图13A中，登录垫132连接至感测地垫131，且登录垫132被使用在辨识该使用者。当该使用者踏上登录垫132，登录垫132的多个近红外线传感器(NIR sensor)提取该使用者的多个脚部静脉图像。接着，该等脚部静脉图像被传送至感测地垫131的一控制装置、该头戴式装置的控制装置、或是该主机装置。该使用者的该等脚部静脉图像可用于区别不同使用者，像是区别使用者的家庭成员。因此，该使用者的该等脚部静脉图像可作为该使用者用来登录该使用者的虚拟现实程序的一辨识码。在地垫130的一实际应用之中，感测地垫131的边长约为3米～5米，登录垫132的边长约为30厘米～40厘米，近红外线传感器的直径为3毫米，近红外线传感器的感测面积为40x40平方毫米，且该等近红外线传感器的数目为100并排列成一10x10矩阵。但本公开并不限定于此。在另一实施例之中，登录垫132可被整合至感测地垫131之中。在另一实施例之中，登录垫132可为圆形形状或长方形形状。

在另一实施例之中，登录垫132另由多个压力传感器所组成。在此实施例中，登录垫132包括排列成48x48矩阵的2304个压力传感器，登录垫132的空间解析度约为8毫米，登录垫132的感测区域为38x38平方厘米，登录垫132的压力感测范围为0.72～30磅/每平方吋，但本发明并不限定于此。登录垫132的该等压力传感器能够区分该使用者所施加的不同压力，并可被应用至用于登录该使用者的虚拟现实程序。

图13B是根据本公开的一些实施例举例说明登录垫132的一俯视图的一示意图。在图13B中，登录垫132由两层1321和1322所组成。登录垫132的下层1322由多个近红外线传感器实现。登录垫132的上层1321由透明材料所组成，使该等近红外线传感器发出的光线能够穿透上层1321至该使用者的脚底。在登录垫132的一实际应用之中，登录垫132的近红外线传感器层(亦即下层1322)的厚度约为4厘米～5厘米，登录垫132的透明覆盖层(亦即上层1321)的厚度约0.6厘米～1.5厘米，且登录垫132的面积约为30x30平方厘米～40x40平方厘米，但本发明并不限定于此。

本领域技术人员可更理解说明书中所述的各个逻辑区块、模块、处理器、执行装置、电路和算法步骤可由电路硬件(例如数字实现硬件、模拟实现硬件，或两者的结合，其可由来源码或其他相关技术加以设计实现)，使用指令的各种形式的程序代码或设计码(这里可另外称为软件或软件模块)，或上述两者的结合而加以实现。为了清楚显示上述软件和硬件的互换性，说明书描述的各种图示元件、区块、模块、电路、及步骤通常以其功能进行描述。这些功能要以软件或硬件实现会会和完整系统的特定应用和设计限制有关。本领域技术人员可针对每个特定应用而以各种方式实现描述的功能，但是实现方式的决定不会偏离本发明的精神和范围。

本领域技术人员可理解本发明公开程序步骤的特定顺序或序列仅为举例。根据设计偏好，必要技术特征可理解只要不偏离本发明的精神和范围，本发明公开程序步骤的特定顺序或序列可以以其他顺序重新排列。本发明实施例的方法和要求所伴随的各种步骤顺序只是举例，而不限定于本发明公开程序步骤的特定顺序或序列。

以上叙述许多实施例的特征，使本领域技术人员能够清楚理解以下的说明。本领域技术人员能够理解其可利用本发明揭示内容作为基础，以设计或更动其他工艺及结构而完成相同于上述实施例的目的和/或达到相同于上述实施例的优点。本领域技术人员亦能够理解不脱离本发明的精神和范围的等效构造可在不脱离本发明的精神和范围内作任意的更动、替代与润饰。