一种手势控制器及一种虚拟现实系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及虚拟现实领域，特别是涉及一种手势控制器及一种虚拟现实系统。
【背景技术】
[0002]随着娱乐产业、视讯控制产业等的蓬勃发展，对向主机输入操作信息的输入装置需求也随之大增。现有输入装置，如控制器，其主要通过操作控制器上相应的按键进行信号的输入。但是，该种按键的操作过于呆板且互动性不佳，参与者必须用手握住直接操控按键，才能进行参与者融入视讯显示界面中。该种控制器的输入方式不够友善，造成使用者在玩这类时难以尽兴，无法尽情融入到情景中达到休闲娱乐的作用。如在参与者无法实时将手势信息直接反馈给主机中。因此，有必要提供一种可更好地实现人机互动，提高参与者的乐趣的手套。
[0003]申请号为201010131895.4的中国专利提供一种游戏手套，包括手套本体以及微机电压力感测模组。该手套本体包括手腕部、掌心部以及手指部。该微机电压力感测模组包括手指压力感应囊、第一微机电压力传感器、处理单元以及为该处理单元供电的供电单元。该手指压力感应囊设置在该手指部，该手指压力感应囊在该手指部弯曲时承受相应的压力。该第一微机电压力传感器与该手指压力感应囊相连以感测该手指压力感应囊承受的压力并将该压力转换成压力感测信号。该处理单元与该第一微机电压力传感器相连以获取该压力感测信号。但现有技术只是将手势信号反馈到主机中，存在无法进一步提供较大自由度控制的体验。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于，提供一种手势控制器，能够提供较大自由度控制的体验。如在展开手指后，控制器与手脱离接触，也能够进行控制。从而可更好地实现人机互动，提高参与者的乐趣。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案:
[0006]一种手势控制器，用于控制主机，包括指部跟踪器、定位部、连接件、处理器和操纵件，指部跟踪器和处理器电连接，指部跟踪器固定在定位部上，操纵件通过连接件可拆卸的与定位部相连。
[0007]其中:指部跟踪器，用于监测指部的状态信息，并将监测到的状态信息传递给处理器;
[0008]操纵件，用于对其指控后生成主机的控制信号；
[0009]处理器，用于将指部跟踪器发送的状态信息和操纵件生成的控制信号处理后发送给主机。
[0010]其中，连接件可以是魔术贴或套筒。
[0011]前述的一种手势控制器中，所述指部跟踪器包括加速度传感器、角速度传感器、磁力计和微处理器，所述的加速度传感器、角速度传感器和磁力计分别与微处理器电连接；所述处理器固定在定位部上。所述状态信息包括手势弯曲信息和指间位置信息，所述操纵件生成的控制信号包括按键信息、扳机的行程信息、摇杆的方向信息、触摸板的定位、压力信息和距离感应信息中的一种或多种。
[0012]其中，加速度传感器用于测量手掌位移时的加速度信号，角速度传感器用于测量手掌旋转的角速度信号，磁力计用于测量地磁信号。微处理器接收加速度信号、角速度信号及地磁信号，对角速度信号进行积分，生成方位信息。然后根据加速度信号及地磁信号对积分误差进行修正，生成修正的方位信息，并将所述的地磁信号、加速度信号及方位信息修正的输出给主机的中央处理器。中央处理器通过数据传输总线连接微处理器，接收微处理器输出的地磁信号、加速度信号及修正的方位信息，进一步处理后生成位移信息。
[0013]前述的一种手势控制器中，所述指部跟踪器包括第一触觉反馈器，第一触觉反馈器和处理器电连接。所述处理器接受外部动作驱动信息，并将动作驱动信息反馈到指部跟踪器中，产生触觉反馈。
[0014]前述的一种手势控制器中，还包括第二触觉反馈器，第二触觉反馈器安装在定位部上，第二触觉反馈器和处理器电连接。所述处理器接受外部动作驱动信息，并将动作驱动信息反馈到定位部中，产生触觉反馈。
[0015]前述的一种手势控制器中，还包括第三触觉反馈器，第三触觉反馈器安装在操纵件上，第三触觉反馈器和处理器电连接。所述处理器接受外部动作驱动信息，并将动作驱动信息反馈到操纵件中，产生触觉反馈。
[0016]通过在指部跟踪器、定位部和操纵件上均设置触觉反馈器，能够给用户更多的触觉反馈，从而给用户更加逼真的体验。当用户接触并操作计算机生成的虚拟物体时触觉反馈器会发生震动，给用户更加真切的体验。
[0017]前述的一种手势控制器中，定位部成分指手套状，指部跟踪器位于定位部的背部的手指部。
[0018]前述的一种手势控制器中，定位部还包括腕部定位环，操纵件安装在分指手套状的定位部的掌心位置处，连接件一端连接腕部定位环，另一端与操纵件可拆卸式连接。
[0019]前述的一种手势控制器中，定位部成指环状。
[0020]前述的一种手势控制器中，连接件为软性套筒、卡接式部件或黏贴式部件，连接件一端与分指手套状的定位部的指部相连，另一端与操纵件相连。
[0021]前述的一种手势控制器中，操纵件的数量大于或者等于1，且至少一个操纵件成棒状、球状或环状。
[0022]本实用新型还提供了一种虚拟现实系统，包括头部显示器、主机和以上所述的手势控制器，头部显示器和处理器无线通讯连接或通过导线相连，主机和头部显示器电连接。
[0023]与现有技术相比，本实用新型能够提高操作体验的自由度，可以通过手势对主机进行相关操作，并且即使手掌处于展平状态，操纵件也不会从手上脱落，也就是说，手掌处于展平状态，也能够对主机进行相关的控制，从而可更好地实现人机互动，提高参与者的乐趣。
【附图说明】
[0024]图1是定位部的一种实施例的结构示意图；
[0025]图2是定位部的另一种实施例的结构示意图；
[0026]图3是定位部的又一种实施例的结构示意图；
[0027]图4是定位部、连接件和操纵件的一种实施例的配合方式示意图；
[0028]图5是本实用新型的手势控制器的连接方式示意图；
[0029]图6是手势控制器的一种实施例的部分元件连接关系示意图；
[0030]图7是本实用新型的虚拟现实系统的信号传递方式示意图；
[0031]图8虚拟现实系统的控制原理示意图；
[0032]图9是棒状操纵件的一种实施例的结构示意图；
[0033]图10是连接件的一种实施例的结构示意图。
[0034]附图标记:1-定位部，2-操纵件，3-连接件，4-指部跟踪器，5-加速度传感器，6-角速度传感器，7-磁力计，8-微处理器，9-处理器，10-第一触觉反馈器，11-第二触觉反馈器，12-第三触觉反馈器，13-腕部定位环。
[0035]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明。
【具体实施方式】
[0036]本实用新型的实施例1:如图1至图6所示，一种手势控制器，用于控制主机，包括指部跟踪器4、定位部1、连接件3、处理器9和操纵件2，指部跟踪器4和处理器9电连接，指部跟踪器4固定在定位部I上，操纵件2通过连接件3可拆卸的与定位部I相连，其中:
[0037]指部跟踪器4，用于监测指部的状态信息，并将监测到的状态信息传递给处理器9 ；
[0038]操纵件2，用于对其指控后生成主机的控制信号；可以理解为，所述指控可以包括指部控制和/或被控制动作、指部触摸动作、指部感应动作等。
[0039]处理器9，用于将指部跟踪器4发送的状态信息和操纵件2生成的控制信号处理后发送给主机。
[0040]指部跟踪器4包括加速度传感器5、角速度传感器6、磁力计7和微处理器8，所述的加速度传感器5、角速度传感器6和磁力计7分别与微处理器8电连接；所述处理器9固定在定位部I上；所述状态信息包括手势弯曲信息和指间位置信息，所述操纵件2生成的控制信号包括按键信息、扳机的行程信息、摇杆的方向信息、触摸板的定位、压力信息和距离感应信息中的一种或多种。
[0041]指部跟踪器4包括第一触觉反馈器10，第一触觉反馈器10和处理器9电连接；所述处理器9接受外部动作驱动信息，并将动作驱动信息反馈到指部跟踪器4中，产生触觉反馈。
[0042]还包括第二触觉反馈器11，第二触觉反馈器11安装在定位部I上，第二触觉反馈器11和处理器9电连接；所述处理器9接受外部动作驱动信息，并将动作驱动信息反馈到定位部I中，产生触觉反馈。
[0043]还包括第三触觉反馈器12，第三触觉反馈器12安装在操纵件2上，第三触觉反馈器12和处理器9电连接；所述处理器9接受外部动作驱动信息，并将动作驱动信息反馈到操纵件2中，产生触觉反馈。
[0044]定位部I成分指手套状，指部跟踪器4位于定位部I的背部的手指部，指部跟踪器4也可以设置在定位部I的手心处或手背处，还可以设置在定位部I内。
[0045]定位部I还包括腕部定位环13，操纵件2安装在分指手套状的定位部I的掌心位置处，连接件3 —端连接腕部定位环13，另一端与操纵件2可拆卸式连接。
[0046]连接件3为软性套筒，连接件3 —端与分指手套状的定位部I的指部相连，另一端与操纵件2相连。
[0047]操纵件2的数量大于或者等于I，且至少一个操纵件2成棒状，连接件3可以成凹字形，凹字形的连接件3用于卡接棒状的操纵件2 (见图9和图10)。
[0048]实施例2:如图1至图6所示，一种手势控制器，用于控制主机，包括指部跟踪器4、定位部1、连接件3、处理器9和操纵件2，指部跟踪器4和处理器9电连接，指部跟踪器4固定在定位部I上，操纵件2通过连接件3可拆卸的与定位部I相连，其中:
[0049]指部跟踪器4，用于监测指部的状态信息，并将监测到的状态信息传递给处理器9 ；
[0050]操纵件2，用于对其指控后生成主机的控制信号；
[0051]处理器9，用于将指部跟踪器4发送的状态信息和操纵件2生成的控制信号处理后发送给主机。
[0052]指部跟踪器4包括加速度传感器5、角速度传感器6、磁力计7和微处理器8，所述的加速度传感器5、角速度传感器6和磁力计7分别与微处理器8电连接；所述处理器9固定在定位部I上；所述状态信息包括手势弯曲信息和指间位置信息，所述操纵件2生成的控制信号包括按键信息、扳机的行程信息、摇杆的方向信息、触摸板的定位、压力信息和距离感应信息中的一种或多种。
[0053]指部跟踪器4包括