TWI554911B - 可移動式互動投影機 - Google Patents

Description

可移動式互動投影機

本發明是有關於一種互動投影機，且特別是有關於一種可移動式互動投影機。

現有的互動投影機主要由攝像裝置、投影裝置及電腦主機三部分組成。投影裝置設置在天花板上，將電腦主機提供的影像內容投射到下方地面上，再由攝像裝置採集投影區域內的影像並傳送到電腦主機。電腦主機對攝像裝置採集的影像進行分析，以跟蹤用戶腳部或手部在投影區域內的運動軌跡，進而產生與用戶互動的影像內容，再傳送到投影裝置進行投射。因此，用戶進入投影區域後，可使用腳部或手部與投影區域內的影像內容進行互動，使地面上的影像產生相應的變化，例如產生水波紋、翻轉、碰撞、擦除、避讓、跟隨等的影像效果。

然而，現有的互動投影機因採用將投影裝置設置在天花板上，除了需要專人用梯子進行設置外，還需要額外的電線安置到天花板，而且一旦故障或例行性的燈泡更換都需要專人用梯子進行處理，在設置與維護上較為不便。此外，因投影裝置設置上較為不便，一旦設置完成後就不方便移動，造成其它場所即使是隔壁房間也不易借用。

有鑑於此，本發明的目的在提出一種可移動式互動投影機，免設置、易維護、省空間且可移動，此外不僅可運行自帶專屬的應用程式，還可運行現有網路上所有的網路應用程式，使得應用程式來源更豐富多樣。

為達到上述目的，本發明提出一種可移動式互動投影機，其包括箱體，箱體設有攝像裝置、投影裝置及電腦主機；攝像裝置用以採集投影區域內的影像；電腦主機安裝有第一作業系統(operating system，OS)，並在第一作業系統上安裝有第一應用程式及第一控制程式；第一作業系統運行第一應用程式，並將運行結果通過投影裝置顯示在投影區域內；第一控制程式用以分析攝像裝置採集的影像，以跟蹤用戶腳部或手部在投影區域內的運動軌跡，並將跟蹤結果寫入第一作業系統中的第一消息對列(message queue)，使運行的第一應用程式根據第一消息對列產生與用戶互動的運行結果並通過投影裝置顯示在投影區域內。

在本發明一實施例中，第一應用程式包括原生應用程式(native application)及/或通過網頁瀏覽器(web browser)執行的網路應用程式(web application)。

在本發明一實施例中，第一控制程式還用以根據運行的第一應用程式產生對應的操作介面並通過投影裝置顯示在投影區域內。

在本發明一實施例中，電腦主機還電連接輸入裝置，第一作業系統將用戶操作輸入裝置產生的輸入結果寫入第一消息對列。

在本發明一實施例中，電腦主機安裝有與第一作業系統異質的第二作業系統，並在第二作業系統上安裝有第二應用程式及第二控制程式；第二 作業系統運行第二應用程式，並將運行結果傳送回第一作業系統以通過投影裝置顯示在投影區域內；第二控制程式用以接收第一控制程式的跟蹤結果並寫入第二作業系統中的第二消息對列，使運行的第二應用程式根據第二消息對列產生與用戶互動的運行結果並傳送回第一作業系統以通過投影裝置顯示在投影區域內。

在本發明一實施例中，電腦主機還電連接外部電子裝置，外部電子裝置安裝有第三作業系統，並在第三作業系統上安裝有第三應用程式及第三控制程式；第三作業系統運行第三應用程式，並將運行結果傳送回第一作業系統以通過投影裝置顯示在投影區域內；第三控制程式用以接收第三控制程式的跟蹤結果並寫入第三作業系統中的第三消息對列，使運行的第三應用程式根據第三消息對列產生與用戶互動的運行結果並傳送回第一作業系統以通過投影裝置顯示在投影區域內。

在本發明一實施例中，箱體還設有升降裝置，升降裝置控制投影裝置的升降以改變投影區域的大小。

在本發明一實施例中，箱體的頂面設有活動門，活動門打開時提供投影裝置上升伸出箱體的頂面。

在本發明一實施例中，箱體的前端面設有開孔或活動門，開孔或活動門打開時提供攝像裝置採集影像的路徑或投影裝置投射內容的路徑。

在本發明一實施例中，箱體的兩側上方分別設有或箱體的頂面設有提手，或箱體的底面設有多個活動輪。

上述一個實施例中描述的技術手段可應用於上述另一個實施例中，以得到一個新的實施例，只要這些技術手段不相互矛盾。

本發明因採用箱型互動投影機，其箱體設有攝像裝置、投影裝置及電腦主機，因此免設置、易維護、省空間且可移動。此外，本發明因採用控制程式及作業系統中對應運行的應用程式的消息對列，不僅可運行自帶專屬的原生應用程式，還可運行現有網路上所有的網路應用程式，使得應用程式來源更豐富多樣。另外，本發明在箱體內還可設有升降裝置來控制投影裝置的升降，以改變投影區域的大小，而且箱體的頂面可設有活動門，在活動門打開時提供投影裝置上升伸出箱體的頂面，以產生更大的投影區域。

為讓本發明上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

1、1’‧‧‧可移動式互動投影機

10‧‧‧箱體

10a‧‧‧前端面

10b‧‧‧兩側

10c‧‧‧底面

10d‧‧‧頂面

10e‧‧‧後端面

101‧‧‧開孔

11‧‧‧攝像裝置

12‧‧‧投影裝置

121‧‧‧投影鏡頭

13、13’‧‧‧電腦主機

14‧‧‧提手

15‧‧‧活動輪

16‧‧‧揚聲器

17‧‧‧升降裝置

18‧‧‧活動門

2‧‧‧第一主機板

21‧‧‧第一作業系統

211‧‧‧第一消息對列

22‧‧‧網頁瀏覽器

221‧‧‧HTML遊戲

222‧‧‧Flash遊戲

23‧‧‧原生應用程式

24‧‧‧第一控制程式

25、26、27、28‧‧‧驅動程式

3‧‧‧第二主機板

31‧‧‧第二作業系統

311‧‧‧第二消息對列

32‧‧‧網頁瀏覽器

321‧‧‧HTML遊戲

322‧‧‧Flash遊戲

33‧‧‧原生應用程式

34‧‧‧第二控制程式

4‧‧‧外部電子裝置

41‧‧‧第三作業系統

411‧‧‧第三消息對列

42‧‧‧網頁瀏覽器

421‧‧‧HTML遊戲

422‧‧‧Flash遊戲

43‧‧‧原生應用程式

44‧‧‧第二控制程式

P1‧‧‧投影區域

圖1為根據本發明一實施例之可移動式互動投影機之外觀示意圖；圖2為根據本發明一實施例之可移動式互動投影機之架構示意圖；圖3為根據本發明另一實施例之可移動式互動投影機之架構示意圖；及圖4為根據本發明又一實施例之可移動式互動投影機之架構示意圖。

在以下實施例中，相同或相似的元件符號代表相同或相似的元件。此外，以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後 等，僅是參考加附加圖式的方向，因此，使用的方向用語是用來說明的，而並非用來限制本發明。

圖1為根據本發明一實施例之可移動式互動投影機之外觀示意圖。請參見圖1，可移動式互動投影機1包括箱體10，箱體10設有攝像裝置11、投影裝置12及電腦主機13。攝像裝置11採用超廣角攝像鏡頭，投影裝置12採用超短焦投影鏡頭。攝像裝置11設於箱體10上，投影裝置12及電腦主機13設於箱體10內，且箱體10的前端面10a設有開孔101，開孔101對應或容納投影裝置12的投影鏡頭121以提供投影裝置12投射內容的路徑。此外，箱體10的兩側10b上方分別設有提手14，且箱體10的底面10c設有多個活動輪15，可方便用戶提著或拖動到其它場所。箱體10的前端面10a下方鑲設有揚聲器16，可提供音響效果。但本實施例並非用以限制本發明，例如，攝像裝置可改設於箱體10內，且箱體10的前端面10a另設有開孔，此開孔對應或容納攝像裝置的攝像鏡頭以提供攝像裝置採集影像的路徑；又例如，提手可加設或改設於箱體10的頂面10d，揚聲器可加設或改設於箱體10的兩側10b下方。

可移動式互動投影機1有兩種使用方式。第一種方式主要用於互動投影，此時將可移動式互動投影機1的箱體10正放，使箱體10的底面10c的活動輪15抵觸地面，因此投影裝置12將電腦主機13提供的影像內容投射到地面上，再由攝像裝置11採集投影區域P1內的影像並傳送到電腦主機13，然後由電腦主機13對攝像裝置11採集的影像進行分析，以跟蹤用戶腳部或手部在投影區域P1內的運動軌跡，進而產生與用戶互動的影像內容，再傳送到投影裝置12進行投射。第二種方式主要用於單純投影，此時將可移動式互動投影機 1的箱體10倒放，使箱體10的後端面10e抵靠地面，且箱體10的底面10c的活動輪15抵靠牆面，因此投影裝置12將電腦主機13提供的影像內容投射到牆面上。本發明因採用箱型互動投影機，因此免設置、易維護、省空間且可移動。

此外，箱體10內還可設有升降裝置17，升降裝置17控制投影裝置12的升降以改變投影區域P1的大小。當投影裝置12升得越高或距離底面10c越遠時，投影區域P1越大；反之，當投影裝置12降得越低或距離底面10c越近時，投影區域P1越小。在本實施例中，圖1所示升降裝置17僅繪示其用於承載投影裝置12的承載部，但本實施例並非用以限制本發明，例如升降裝置可以是藉由設於投影裝置12兩旁的導軌來控制投影裝置12的升降，因此不需要承載部。箱體10的頂面10d可設有活動門18，在本實施例中，活動門18在打開時可旋轉至抵靠箱體10的後端面10e，此時箱體10的頂面10d出現開口(未繪示)，因此升降裝置17可控制投影裝置12升高並穿過這個開口而伸出箱體10的頂面10d外，以產生更大的投影區域P1。在其它實施例中，箱體10的前端面10a還可設有活動門，這個活動門打開時可以提供投影裝置12投射內容的路徑，另外，若攝像裝置設於箱體10內，這個活動門打開時還可以提供攝像裝置採集影像的路徑。

圖2為根據本發明一實施例之可移動式互動投影機之架構示意圖。以圖1所示可移動式互動投影機1為例，請同時參見圖1及圖2，可移動式互動投影機1的電腦主機13包括第一主機板2，第一主機板2上設置有第一處理器(未繪示)及第一存儲器(未繪示)，第一作業系統21安裝於第一存儲器，第一處理器從第一存儲器讀取以運行第一作業系統21。但本實施例並非用以限 制本發明，例如，電腦主機13還包括硬碟，而第一作業系統可改安裝於硬碟。在一實施例中，第一作業系統21例如是微軟(Microsoft)開發的視窗(Windows)作業系統。

在第一作業系統21上安裝有一個或一個以上的第一應用程式。第一應用程式可包括網頁瀏覽器22及通過其執行的網路應用程式，網路應用程式例如包括基於超文件標示語言(hypertext markup language，HTML)格式的遊戲221和基於Flash多媒體格式的遊戲222，分別簡稱為HTML遊戲221和Flash遊戲222。這裡所指的遊戲可以是單純用於娛樂的遊戲，也可以是用於各種教育的遊戲。第一應用程式還可包括原生應用程式23。在第一作業系統21上還安裝有第一控制程式24。此外，在第一作業系統21上還安裝有各種驅動程式，例如包括攝像裝置11的驅動程式25、投影裝置12的驅動程式26及輸入裝置(如滑鼠及鍵盤)的驅動程式27和28。

在第一作業系統21上運行某一第一應用程式，例如Flash遊戲222時，第一作業系統21會將Flash遊戲222的運行結果通過驅動程式26驅動投影裝置12顯示在投影區域P1內，即投影區域P1會顯示有Flash遊戲222的影像內容。同時，第一作業系統21還會產生對應於運行的Flash遊戲222的第一消息對列211，以及通過驅動程式25驅動攝像裝置11採集投影區域P1內的影像以傳送到第一控制程式24。第一控制程式24會對攝像裝置11採集的影像進行分析，以跟蹤用戶腳部或手部在投影區域P1內的運動軌跡，並將跟蹤結果寫入第一作業系統21中的第一消息對列211，使運行的Flash遊戲222根據第一消息對列211產生與用戶互動的運行結果並通過驅動程式26驅動投影裝置12顯示在 投影區域P1內，即投影區域P1會顯示有用戶在Flash遊戲222的影像內容上互動後產生的新的影像內容。

此外，用戶也可以操作如滑鼠和鍵盤等輸入裝置，使得第一作業系統21通過驅動程式27接收用戶操作滑鼠產生的輸入結果、和通過驅動程式28接收用戶操作鍵盤產生的輸入結果，然後將這些輸入結果寫入第一消息對列211，進而產生對運行的Flash遊戲222進行操作的效果。而且，第一控制程式24還可根據運行的第一應用程式產生對應的操作介面並通過驅動程式26驅動投影裝置12顯示在投影區域P1內，即投影區域P1除了會顯示有第一應用程式的影像內容外，還會在例如第一應用程式的影像內容的下方額外顯示例如包括有上移鍵、下移鍵、左移鍵、右移鍵、確認鍵和取消鍵的操作介面，以幫助用戶可以在能力所及的範圍內使用腳部或手部進行互動操作。

本發明因採用控制程式24及作業系統21中對應運行的應用程式的消息對列211，不僅可運行自帶專屬的原生應用程式，還可運行現有網路上所有的網路應用程式，使得應用程式來源更豐富多樣。

圖3為根據本發明另一實施例之可移動式互動投影機之架構示意圖。請同時參見圖2及圖3，與圖2所示可移動式互動投影機1相比，圖3所示可移動式互動投影機1’的電腦主機13’還包括第二主機板3，第二主機板3上設置有第二處理器(未繪示)及第二存儲器(未繪示)，與第一作業系統21異質的第二作業系統31安裝於第二存儲器，第二處理器從第二存儲器讀取以運行第二作業系統31。第一主機板2及第二主機板3之間通過例如通用序列匯流排(universal serial bus，USB)電連接。在一實施例中，第二作業系統31例如是 由谷歌(Google)成立的開放手持設備聯盟(Open Handset Alliance，OHA)開發的安卓(Andriod)作業系統。

在第二作業系統31上安裝有一個或一個以上的第二應用程式，第二應用程式例如包括網頁瀏覽器32、通過網頁瀏覽器32執行的HTML遊戲321和Flash遊戲322、原生應用程式33。在第二作業系統31上還安裝有第二控制程式34，第二控制程式34協助第二主機板3(第二作業系統31)及第一主機板2(第一作業系統21)之間的通信。在第二作業系統31上運行某一第二應用程式，例如原生應用程式33時，第二作業系統31會將原生應用程式33的運行結果傳送到第一作業系統21以驅動投影裝置12顯示在投影區域P1內。同時，第二作業系統31還會產生對應於運行的原生應用程式33的第二消息對列311，以及通過第一作業系統21驅動攝像裝置11採集投影區域P1內的影像並傳送到第一控制程式24。第一控制程式24會對攝像裝置11採集的影像進行分析，以跟蹤用戶腳部或手部在投影區域P1內的運動軌跡，並將跟蹤結果傳送到第二作業系統31以寫入其中的第二消息對列311，使運行的原生應用程式33根據第二消息對列311產生與用戶互動的運行結果並傳送到第一作業系統21以驅動投影裝置12顯示在投影區域P1內。

本發明因採用控制程式24、34及作業系統21、31中對應運行的應用程式的消息對列211、311，不僅可運行自帶專屬的原生應用程式，還可運行現有網路上所有的網路應用程式，使得應用程式來源更豐富多樣。

圖4為根據本發明又一實施例之可移動式互動投影機之架構示意圖。請參見圖4，可移動式互動投影機1還可通過例如USB電連接外部電子裝置 4，外部電子裝置4安裝有第三作業系統41，並在第三作業系統41上安裝有一個或一個以上的第三應用程式，第三應用程式例如包括網頁瀏覽器42、通過網頁瀏覽器42執行的HTML遊戲421和Flash遊戲422、原生應用程式43。在第三作業系統41上還安裝有第三控制程式44，第三控制程式44協助第三作業系統41及第一作業系統21之間的通信。在一實施例中，外部電子裝置4例如是行動電話或平板電腦，第三作業系統41例如是Windows或Andriod作業系統。

在第三作業系統41上運行某一第三應用程式，例如原生應用程式43時，第三作業系統41會將原生應用程式43的運行結果傳送到第一作業系統21以驅動投影裝置12顯示在投影區域P1內。同時，第三作業系統41還會產生對應於運行的原生應用程式43的第三消息對列411，以及通過第一作業系統21驅動攝像裝置11採集投影區域P1內的影像並傳送到第一控制程式24。第一控制程式24會對攝像裝置11採集的影像進行分析，以跟蹤用戶腳部或手部在投影區域P1內的運動軌跡，並將跟蹤結果傳送到第三作業系統41以寫入其中的第三消息對列411，使運行的原生應用程式43根據第三消息對列411產生與用戶互動的運行結果並傳送到第一作業系統21以驅動投影裝置12顯示在投影區域P1內。

本發明因採用控制程式24、44及作業系統21、41中對應運行的應用程式的消息對列211、411，不僅可運行自帶專屬的原生應用程式，還可運行現有網路上所有的網路應用程式，使得應用程式來源更豐富多樣。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視所附的申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧可移動式互動投影機

11‧‧‧攝像裝置

12‧‧‧投影裝置

13‧‧‧電腦主機

2‧‧‧第一主機板

21‧‧‧第一作業系統

22‧‧‧網頁瀏覽器

221‧‧‧HTML遊戲

222‧‧‧Flash遊戲

23‧‧‧原生應用程式

24‧‧‧第一控制程式

25、26、27、28‧‧‧驅動程式

Claims (8)

1. 一種可移動式互動投影機，其包括一箱體，該箱體設有一攝像裝置、一投影裝置及一電腦主機；該攝像裝置用以採集一投影區域內的影像；該電腦主機安裝有一第一作業系統，並在該第一作業系統上安裝有一第一應用程式及一第一控制程式；該第一作業系統運行該第一應用程式，並將運行結果通過該投影裝置顯示在該投影區域內，其中，該第一應用程式包括一網頁瀏覽器，該第一作業系統運行該網頁瀏覽器執行一網路應用程式，該第一作業系統產生對應於運行的該網路應用程式的一第一消息對列；該第一控制程式用以分析該攝像裝置採集的影像，以跟蹤用戶腳部或手部在該投影區域內的運動軌跡，並將跟蹤結果寫入該第一作業系統中的該第一消息對列，使運行的該第一應用程式根據該第一消息對列產生與用戶互動的運行結果並通過該投影裝置顯示在該投影區域內，該第一控制程式還用以根據運行的該第一應用程式產生一對應的操作介面並通過該投影裝置顯示在該投影區域內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可移動式互動投影機，其中，該電腦主機還電連接一輸入裝置，該第一作業系統將用戶操作該輸入裝置產生的輸入結果寫入該第一消息對列。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可移動式互動投影機，其中，該電腦主機安裝有一與該第一作業系統異質的第二作業系統，並在該第二作業系統上安裝有一第二應用程式及一第二控制程式；該第二作業系統運行該第二應用程式，並將運行結果傳送回該第一作業系統以通過該投影裝置顯示在該投影區域內；該第二控制程式用以接收該第一控制程式的跟蹤結果並寫入該第二作業 系統中的一第二消息對列，使運行的該第二應用程式根據該第二消息對列產生與用戶互動的運行結果並傳送回該第一作業系統以通過該投影裝置顯示在該投影區域內。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可移動式互動投影機，其中，該電腦主機還電連接一外部電子裝置，該外部電子裝置安裝有一第三作業系統，並在該第三作業系統上安裝有一第三應用程式及一第三控制程式；該第三作業系統運行該第三應用程式，並將運行結果傳送回該第一作業系統以通過該投影裝置顯示在該投影區域內；該第三控制程式用以接收該第三控制程式的跟蹤結果並寫入該第三作業系統中的一第三消息對列，使運行的該第三應用程式根據該第三消息對列產生與用戶互動的運行結果並傳送回該第一作業系統以通過該投影裝置顯示在該投影區域內。
5. 如申請專利範圍第1項所述之可移動式互動投影機，其中，該箱體還設有一升降裝置，該升降裝置控制該投影裝置的升降以改變該投影區域的大小。
6. 如申請專利範圍第5項所述之可移動式互動投影機，其中，該箱體的頂面設有一活動門，該活動門打開時提供該投影裝置上升伸出該箱體的頂面。
7. 如申請專利範圍第5項所述之可移動式互動投影機，其中，該箱體的前端面設有一開孔或一活動門，該開孔或該活動門打開時提供該攝像裝置採集影像的路徑或該投影裝置投射內容的路徑。
8. 如申請專利範圍第1項所述之可移動式互動投影機，其中，該箱體的兩側上方分別設有或該箱體的頂面設有一提手，或該箱體的底面設有多個活動輪。