专利名称：指环传感器互动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种指环传感器互动系统，尤其涉及一种具有陀螺仪传感器设置的指环互动系统。
背景技术：
目前指示装置如鼠标、遥控器或是游戏杆等，使用于计算机、3C产品或是游戏机的趋势愈来愈广，举凡这些运用主要是透过该等指示装置去感测使用者动作的变化量，再经过处理器的演算处理产生人机互动的运作。然而这些指示装置的运作，无论是在二维的平面或是在3D的空间当中，主要是由使用者的手部操作为主，因此即使该指示装置上具有陀螺仪、加速计及转向器等的传感器，其所感测到的动作变化量仍是在几个特定的方向或角度上。尤其是在人机互动的游戏机中，受限于所获得的感测讯号不足，造成互动性不够逼真。同时一些细腻的动作也会因目前指示装置结构的限制无法提供该细微动作变动量的信息，例如手指的运动或脚指的动作等，如此涉及这方面的运动游戏就无法显现其在互动上的灵活性。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种指环传感器互动系统，藉由更精确的感测信息增进人机互动的逼真及灵敏效果。本发明提供一种指环传感器互动系统，其包括至少一个指环以及一个显示装置。 所述指环设置于手指或脚指上，具有一个传感器模块以及一个无线讯号发送器。所述传感器模块具有陀螺仪传感器以及加速度传感器，产生一个感测讯号并以所述无线讯号发送器传送出去。所述显示装置包括一个无线讯号接收器、一个输入装置以及一个讯号处理器。所述输入装置具有一个相机模块，用以生成一个侦测讯号。所述无线讯号接收器接收所述指环感测讯号。所述讯号处理器对所述指环感测讯号与所述输入装置侦测讯号，进行偶合运算后产生互动运作。相较现有技术，本发明指环传感器模块具有陀螺仪传感器以及加速度传感器，并可设置于手指或脚指上，可精确感测使用者更细腻动作中各种加速度与角速度变化，使互动的运作更加逼真灵敏。
图1是本发明指环传感器互动系统实施方式示意图所述。图2是本发明指环传感器互动系统的指环方块图。图3是本发明指环传感器互动系统的显示装置方块图。主要元件符号说明指环传感器互动系统 10指环12
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传感器模块122
陀螺仪传感器1222
加速度传感器1224
无线讯号发送器124
讯号放大器126
模拟数字转换器128、1446
显示装置14
显示屏幕140
无线讯号接收器142
输入装置144
相机模块1442
红外线相机模块14422
全彩相机模块14424
光源1444
讯号处理器146
使用者20
具体实施例方式下面将结合附图对本发明作一具体介绍。请参阅图1本发明指环传感器互动系统实施方式示意图。所述指环传感器互动系统10包括至少一个指环12以及一个显示装置14。所述指环12是套设在使用者20的手指或是脚指上，然后面对着所述显示装置14所具有的显示屏幕140进行交互式的运作。所述指环12具有一个传感器模块122以及一个无线讯号发送器124(如图2所标示)。所述传感器模块122包括陀螺仪传感器1222以及加速度传感器1224。所述陀螺仪传感器1222 及加速度传感器1224随着使用者20手指脚指、手部脚部或是身体四肢上的动作，如俯仰 (pitch)、偏转(yaw)或是侧滚(roll)等，可分别感测到各种角速度与加速度的变化量，如 XY、YZ以及ZX三个不同面的角速度和Χ、Υ、Ζ三轴的加速度等。所述指环12进一步具有一个讯号放大器126以及一个模拟数字转换器128。所述讯号放大器126对所述传感器模块 122所感测到的动作变化量所产生的讯号进行放大，尤其是手指、脚指的细微动作变化量亦能被显现，接着透过所述模拟数字转换器128，将所述传感器模块122所感测到的讯号转换成适于传输的数字信号，再通过所述无线讯号发送器124进行该等感测讯号的发送传输。请再参阅图3为本发明指环传感器互动系统的显示装置方块图，所述显示装置14 包括一个无线讯号接收器142、一个输入装置144以及一个讯号处理器146。所述无线讯号接收器142用于侦测以及接收相应的无线讯号，所述对应被接收的无线讯号就是所述指环 12(如图中虚线所标示)所发射出的感测讯号。所述无线讯号接收器142设置在所述显示装置14的显示屏幕140上(如图1所标示)，所述显示屏幕140可以是电视(包含LED、 LCD电视)、计算机(包含笔记型、网络计算机)、手机、个人数字助理(PDA)、数字相框或游戏网站等的屏幕。所述输入装置144具有一个相机模块1442以及一个光源1444。所述相机模块1442包括一个红外线相机模块14422 (IR Camera Module)以及一个全彩相机模块14424 (RGB Camera Module)，共同设置于所述显示装置14的显示屏幕140上。所述红外线相机模块14422具有一个高Z轴分辨率的窄频滤波器(Narrow bandFilter以下称NBF)， 使多数使用者20在不同Z轴(与所述显示屏幕140垂直的方向)上的差异位置可以被清楚的侦测出来。所述窄频滤波器NBF为多层膜光学滤波器，其窄频频宽从2um至20um。本实施方式窄频滤波器NBF较佳的频宽为5um至12um。所述光源1444为一个LED红外线光源，所述光源1444同样设置于所述显示装置14的显示屏幕140上。所述光源1444具有一个绕射光学组件(Diffraction Optical Elements以下称DOE)的透镜设置，以在所述显示屏幕140前获得良好的光学照度，藉以提供该相机模块1442在低照度的状况下，仍然可以对所述显示屏幕140前的复数使用者20进行影像、位置的拍摄撷取及侦测。所述相机模块 1442将该影像、位置的拍摄撷取及侦测信息生成一个侦测讯号，所述侦测讯号也透过一个模拟数字转换器1446转换成数字信号传输至所述讯号处理器146。所述讯号处理器146接收所述指环12感测讯号以及所述照相机模块1442的侦测讯号，经处理后由所述显示屏幕 140显现使用者20具体的动作。本发明具有的指环12以及其传感器模块122能对使用者20细腻的动作进行感测，以产生一个逼真的感测讯号。另外所述显示装置14具有的相机模块1442、红外线光源 1444以及绕射光学组件D0E、窄频滤波器NBF的配置，可对使用者20的影像及位置进行真实准确的侦测，以产生一个具体的侦测讯号。通过所述讯号处理器146将所述感测讯号及侦测讯号进行偶合运算后，就可让使用者20与所述显示装置14内所设置的游戏软件产生互动的运作。藉由所述具体逼真的高灵敏性讯号，本发明可提供复数使用者20进行3D交互式的运动游戏。所述运动游戏可包含所有的球类运动，例如篮球、棒球、手球、网球、足球、 橄榄球等。另外，本发明除了可进行上述逼真具有临场感的互动游戏外，所述指环12的传感器模块122所感测的讯号，透过所述无线讯号发送器124对外发送，可藉以使用于卫星定位系统或是汽车的安全导航系统，还有运用于输入装置，通过所述发送讯号位置的侦测可以不需要使用键盘，具有良好的实用性效能。本发明指环传感器互动系统10使用时，藉由所述指环12的传感器模块122以及所述显示装置14相机模块1442，对使用者20细部的动作、影像及位置的感测，可增进互动运作中的临场感与灵敏性，并可提升其利用率。另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种指环传感器互动系统，其包括至少一个指环以及一个显示装置，所述指环设置于手指或脚指上，具有一个传感器模块以及一个无线讯号发送器，所述传感器模块具有陀螺仪传感器以及加速度传感器，产生一个感测讯号并以所述无线讯号发送器传送出去，所述显示装置包括一个无线讯号接收器、一个输入装置以及一个讯号处理器，所述输入装置具有一个相机模块，用以生成一个侦测讯号，所述无线讯号接收器接收所述指环感测讯号， 所述讯号处理器对所述指环感测讯号与所述输入装置侦测讯号，进行偶合运算后产生互动运作。
2.如权利要求1所述的指环传感器互动系统，其特征在于所述指环进一步具有一个讯号放大器以及一个模拟数字转换器。
3.如权利要求1所述的指环传感器互动系统，其特征在于所述显示装置具有一个显示屏幕，所述显示屏幕上设置所述无线讯号接收器以及所述输入装置。
4.如权利要求1所述的指环传感器互动系统，其特征在于所述输入装置具有一个相机模块以及一个光源，所述相机模块包括一个红外线相机模块以及一个全彩相机模块。
5.如权利要求4所述的指环传感器互动系统，其特征在于所述红外线相机模块具有一个窄频滤波器，所述窄频滤波器为多层膜光学滤波器。
6.如权利要求5所述的指环传感器互动系统，其特征在于所述窄频滤波器较佳的频宽为5um至12um0
7.如权利要求4所述的指环传感器互动系统，其特征在于所述光源为一个LED红外线光源，所述光源具有一个绕射光学组件的透镜设置。
8.如权利要求4所述的指环传感器互动系统，其特征在于所述照相机模块具有一个模拟数字转换器，将侦测讯号传输至所述讯号处理器。
全文摘要
本发明提供一种指环传感器互动系统，其包括至少一个指环以及一个显示装置。所述指环设置于手指或脚指上，具有一个传感器模块以及一个无线讯号发送器。所述传感器模块具有陀螺仪传感器以及加速度传感器，产生一个感测讯号并以所述无线讯号发送器传送出去。所述显示装置包括一个无线讯号接收器、一个输入装置以及一个讯号处理器。所述输入装置具有一个相机模块，用以生成一个侦测讯号。所述无线讯号接收器接收所述指环感测讯号。所述讯号处理器对所述指环感测讯号与所述输入装置侦测讯号，进行偶合运算后产生互动运作。本发明指环传感器模块可精确感测使用者动作中各种加速度与角速度变化，使互动的运作更加逼真灵敏。
文档编号G06F3/01GK102486677SQ20101057493
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者陈杰良 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司