TWI635419B

TWI635419B - 手勢輸入裝置

Info

Publication number: TWI635419B
Application number: TW107112950A
Authority: TW
Inventors: 林家宇; 陳志強
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2018-04-17
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2018-09-11
Also published as: US10496181B2; US20190317607A1; TW201944212A

Abstract

本揭露提出一種手勢輸入裝置。手勢輸入裝置包括多個磁產生器、多個磁感測器以及控制器。所述多個磁產生器以及所述多個磁感測器配置在可穿戴物件上。所述多個磁感測器用以感測由所述多個磁產生器提供的多個磁訊號，並且依據感測到的所述多個磁訊號的磁場強度來對應產生多個電壓訊號。控制器耦接所述多個磁感測器。控制器用以接收所述多個電壓訊號。當可穿戴物件穿戴於使用者的手部，並且使用者的手部變動位置時，所述多個磁感測器所產生的所述多個電壓訊號對應的改變。控制器依據所述多個電壓訊號的改變而判斷使用者的手部的位置產生變動。

Description

手勢輸入裝置

本揭露是有關於一種輸入裝置，且特別是有關於一種手勢輸入裝置。

現有的輸入裝置，例如：鍵盤、滑鼠或是遊戲搖桿等，僅能提供點擊物件或選擇物件等簡單的輸入功能。然而，在虛擬實境(Virtual Reality, VR)、擴增實境(Augmented Reality, AR)或是具有互動功能的平面顯示器的相關應用中，為了加強使用者的沉浸感，因此有越來越多的不同型態以及不同應用功能的輸入裝置被設計出來。然而，如何讓使用者在虛擬介面中可擬真地操控虛擬環境當中的虛擬物件，或以非接觸式的方式來操控在顯示介面中所顯示的顯示內容，甚至讓使用者可以在虛擬環境中可進行更多元的擬真操作，是本領域目前重要的發展方向之一。

本揭露提供一種手勢輸入裝置，可有效地感測使用者的手勢，以提供對應的手勢資訊。

本揭露的一種手勢輸入裝置包括多個磁產生器、多個磁感測器以及控制器。所述多個磁產生器以及所述多個磁感測器配置在可穿戴物件上，並且用以感測由多個磁產生器提供的多個磁訊號。所述多個磁感測器依據感測到的所述多個磁訊號的磁場強度來對應輸出多個電壓訊號。控制器耦接所述多個磁感測器，並且用以接收所述多個電壓訊號。當可穿戴物件穿戴於使用者的手部時，所述多個磁產生器及所述多個磁感測器分別位於手部的多個關節的兩側。當使用者的手部變動位置，使所述多個磁產生器及所述多個磁感測器的相對位置改變時，所述多個磁感測器的至少一部分所產生的所述多個電壓訊號對應的改變。控制器依據所述多個電壓訊號的改變而判斷使用者的手部的位置產生變動。

本揭露的一種手勢輸入裝置包括多個磁產生器、多個磁感測器以及控制器。所述多個磁產生器配置在手持物件的握持部上。所述多個磁感測器配置在可穿戴物件上。所述多個磁感測器用以感測由所述多個磁產生器提供的多個磁訊號。所述多個磁感測器依據感測到的所述多個磁訊號的磁場強度來對應產生多個電壓訊號。當可穿戴物件穿戴於使用者的手部時，所述多個磁感測器分別位於手部的手掌心。當使用者的手部握持手持物件的握持部，使所述多個磁感測器感測到所述多個磁產生器提供的所述多個磁訊號時，所述多個磁感測器所產生的所述多個電壓訊號對應的改變。控制器依據所述多個磁感測器與所述多個磁產生器之間的配對結果，來判斷使用者經由可穿戴物件握持手持物件的方式。

基於上述，本揭露的手勢輸入裝置可藉由配置在使用者所穿戴的可穿戴物件上的所述多個磁感測器來感測對應的所述多個磁產生器所提供的所述多個磁訊號，並且當使用者透過手勢動作的變化來改變所述多個磁感測器以及所述多個磁產生器之間的相對位置時，所述多個磁訊號的磁場強度也會同時改變。並且，本揭露的手勢輸入裝置也可藉由配置在使用者所穿戴的可穿戴物件上的所述多個磁感測器來感測配置在手持物件上的所述多個磁產生器所提供的所述多個磁訊號。當使用者藉由可穿戴物件透過不同方式握持手持物件時，所述多個磁訊號的磁場強度也會對應改變。因此，本揭露的手勢輸入裝置可依據磁訊號的變化來有效提供相應的手勢資訊或使用者手持物件的資訊。

為讓本揭露的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

為了使本揭露之內容可以被更容易明瞭，以下特舉實施例做為本揭露確實能夠據以實施的範例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟，係代表相同或類似部件。

圖1是依照本揭露的一實施例的手勢輸入裝置的方塊圖。參考圖1，手勢輸入裝置100包括控制器110、磁感測器120_1~120_M以及磁產生器130_1~130_M，其中M為大於零的正整數。在本實施例中，手勢輸入裝置100包括可穿戴(wearable)物件，其中可穿戴物件是手套或腕套等諸如此類的手部穿戴件。在一實施例中，磁感測器120_1~120_M和磁產生器130_1~130_M分別配置在可穿戴物件的可彎曲處的兩側，例如：配置於可穿戴物件上對應於手指關節、手腕部或肘部的兩側。磁產生器130_1~130_M與磁感測器120_1~120_M對應地配置，以使磁感測器120_1~120_M可一對一的感測磁產生器130_1~130_M提供的磁訊號。也就是說，當使用者的手部變動位置時，磁感測器120_1~120_M各別感測到的磁訊號的磁場強度將會隨著磁感測器120_1~120_M與磁產生器130_1~130_M之間的相對位置改變而對應改變之。因此，控制器110即可依據磁感測器120_1~120_M所產生的信號，而對應地得知使用者的手勢(gesture)，以產生更多元的使用者操作方式。

在本實施例中，磁感測器120_1~120_M是霍爾感測器(Hall sensor)，並且磁產生器130_1~130_M是磁鐵或電磁線圈等諸如此類的磁場產生元件。磁感測器120_1~120_M用以感測磁產生器130_1~130_M提供的多個磁訊號，並且將所述多個磁訊號轉換為多個電壓訊號。並且，磁感測器120_1~120_M將所述多個電壓訊號傳送至控制器110，以使控制器110藉由分析所述多個電壓訊號來取得對應的手勢資訊。在一般情況下，若磁感測器120_1~120_M與各對應的磁產生器130_1~130_M之間的距離越近則磁場強度越強，則其輸出的電壓訊號的電壓位準越高。也就是說，當磁感測器120_1~120_M與各別對應的磁產生器130_1~130_M之間的距離發生改變時，磁感測器120_1~120_M所對應輸出的所述多個電壓訊號將隨之改變。

然而，本揭露的磁感測器120_1~120_M 和磁產生器130_1~130_M的配置位置並不限於在同一可穿戴物件上。在一實施例中，磁產生器130_1~130_M亦可配置在外部物件上，例如：手持物件、腰帶物件或另一可穿戴物件上。並且，控制器110可依據磁感測器120_1~120_M感測到的磁訊號的磁場強度以及磁感測器120_1~120_M與磁產生器130_1~130_M之間的配對結果來提供此可穿戴物件與外部物件之間的互動資訊。

控制器110可以採用中央處理單元(Central Processing Unit, CPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor, DSP)、可程式化控制器(Programmable Logic Controller, PLC)、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits, ASIC)、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device, PLD)、其他類似處理電路或所述多個電路的組合等方式實施。

以下圖2A至圖4B用於說明磁感測器與磁產生器皆配置在同一可穿戴物件上的一種實施例。

圖2A是依照本揭露的一實施例的手勢示意圖。圖2B是依照本揭露的圖2A實施例的電壓訊號圖。參考圖2A以及圖2B，本實施例的手勢輸入裝置200包括控制器(未繪於圖中)、磁感測器220_1~220_9以及磁產生器230_1~230_9。圖2A用以表示磁感測器220_1~220_9以及磁產生器230_1~230_9分別在可穿戴物件201上的配置位置以及對應關係。在本實施例中，可穿戴物件201為一種手套，圖2所示為可穿戴物件201穿戴於使用者的手部，伸直所有手指且使用者掌心向上的狀態。磁感測器220_1~220_9以及磁產生器230_1~230_9可配置在可穿戴物件201的手指關節或手掌彎折處的兩側。磁感測器220_1~220_9分別與磁產生器230_1~230_9對應地配置，並且磁感測器220_1~220_9分別依據感測到的磁訊號的磁場強度來對應輸出如圖2B所示的電壓訊號H1~H9至控制器。也就是說，當使用者的手勢為張開全部手指的情況時，由於磁感測器220_1~220_9與磁產生器230_1~230_9之間的距離較遠，磁感測器220_1~220_9感測到的磁訊號的磁場強度較低。因此，電壓訊號H1~H9皆具有較低的電壓位準。控制器可以依據磁感測器220_1~220_9所產生的電壓訊號H1~H9，而判斷使用者的手掌處於打開的狀態。

圖3A是依照本揭露的一實施例的另一手勢示意圖，圖3A顯示使用者穿戴手勢輸入裝置200時，彎曲部分手指關節並且掌心向上的狀態。圖3B是依照本揭露的圖3A實施例的電壓訊號圖。參考圖2A至圖3B，當使用者的手勢為靠攏食指、中指、無名指以及小拇指的情況時，相較於圖2A，由於磁感測器220_6~220_9與磁產生器230_6~230_9之間的距離拉近，並且磁感測器220_1~220_5與磁產生器230_1~230_5之間的距離仍保持較遠。磁感測器220_1~220_5感測到的磁訊號的磁場強度較低，並且磁感測器220_6~220_9感測到的磁訊號的磁場強度較高。因此，相較於圖2B，圖3B的電壓訊號H1~H5的仍具有較低的電壓位準，而電壓訊號H6~H9改變為具有較高的電壓位準。控制器可以依據磁感測器220_1~220_9所產生的電壓訊號H1~H9，而判斷使用者的手掌處於半握拳的狀態。

圖4A是依照本揭露的一實施例的又一手勢示意圖。圖3A顯示使用者穿戴手勢輸入裝置200時，握拳並且掌心向上的狀態。圖4B是依照本揭露的圖4A實施例的電壓訊號圖。參考圖2A至圖4B，當使用者的手勢為拳頭的情況時，相較於圖2A以及圖3A，由於磁感測器220_1~220_9皆與磁產生器230_1~230_9之間的距離拉近，磁感測器220_1~220_9感測到的磁訊號的磁場強度都較高。因此，相較於圖2B以及圖3B，圖4B的電壓訊號H1~H9皆改變為具有較高的電壓位準。控制器可以依據磁感測器220_1~220_9所產生的電壓訊號H1~H9，而判斷使用者的手掌處於完全握拳的狀態。

因此，如上述圖2A至圖4B所示，當可穿戴物件201隨著使用者的手勢變化而使磁感測器220_1~220_9與磁產生器230_1~230_9之間的相對位置改變時，磁感測器220_1~220_9輸出的電壓訊號H1~H9的電壓位準將會對應改變。對此，控制器可藉由分析電壓訊號H1~H9的電壓位準的大小以及變化，來產生對應的手勢資訊。另外，圖2B、圖3B以及圖4B所示的電壓位準僅為示意，用以表達使用者的不同手勢所對應的電壓位準間的相對關係，磁感測器220_1~220_9輸出的電壓訊號H1~H9的各電壓位準的具體數值將依據不同的手勢變化來決定之。

以下圖5A至圖5B的實施例用於說明磁感測器與磁產生器配置在可穿戴物件上的另一種實施例。

圖5A是依照本揭露的另一實施例的可穿戴物件的正面示意圖，圖5A顯示使用者穿戴手勢輸入裝置500時，使用者掌心向上的狀態。圖5B是依照本揭露的另一實施例的可穿戴物件的背面示意圖，圖5B顯示使用者穿戴手勢輸入裝置500時，使用者掌心向下的狀態。參考圖5A以及圖5B，本實施例的手勢輸入裝置500包括控制器(未繪於圖中)、磁感測器520_1~520_6以及磁產生器530_1~530_6。圖5A以及圖5B用以表示磁感測器520_1~520_6以及磁產生器530_1~530_6分別在可穿戴物件501上的配置位置以及對應關係。

在本實施例中，可穿戴物件501為一種手套或腕套。如圖5A所示，磁感測器520_1~520_3配置在可穿戴物件501的手腕正面的關節處的一側，並且磁產生器530_1~530_3配置在可穿戴物件501的手腕正面的關節處的另一側。如圖5B所示，磁感測器520_4~520_6配置在可穿戴物件501的手腕背面的關節處的一側，並且磁產生器530_4~530_6配置在可穿戴物件501的手腕背面的關節處的另一側。也就是說，當使用者變動手腕的姿勢時，磁感測器520_1~520_6可依據與磁產生器530_1~530_6之間的距離變化來輸出多個對應的電壓訊號。因此，本實施例的手勢輸入裝置500的控制器可藉由分析磁感測器520_1~520_6提供的所述多個電壓訊號，以有效地感測使用者的轉動手腕的手勢變化，並且輸出對應的手勢資訊。

舉例而言，當使用者的手腕往掌心方向彎曲時，磁感測器520_1~520_3所感測的電壓信號會上升至較高的位準，並且磁感測器520_4~520_6所感測的電壓信號不會增加，甚至會下降至較低的位準。因此，控制器可依據磁感測器520_1~520_6所感測的電壓信號而能判斷使用者的手腕往掌心方向彎曲。而當使用者的手腕往手背方向彎曲時，磁感測器520_1~520_3所感測的電壓信號不會增加，甚至會下降至較低的位準，並且磁感測器520_4~520_6所感測的電壓信號會上升至較高的位準。因此，控制器依據磁感測器520_1~520_6所感測的電壓信號而能判斷使用者的手腕往手背方向彎曲。

圖6A以及圖6B是依照本揭露的一實施例的磁感測器以及磁產生器的配置示意圖。在本實施例中，可穿戴物件包含有多個彈性材料，用以包覆磁感測器以及磁產生器。在另一實施例中，可穿戴物件全部採用彈性材料的方式實施，並將磁感測器以及磁產生器包富於彈性材料中。在另一實施例中，可穿戴物件也可以僅將彈性材料包覆於磁感測器及磁產生器的其中之一。參考圖6A以及圖6B，磁感測器620內嵌在可穿戴物件的一部621的彈性材料當中，並且磁產生器630內嵌在可穿戴物件的另一部631的彈性材料當中。在一實施例中，彈性材料是經由矽橡膠的嵌入式射出方式來製造，或是選用具有彈性的織品包覆架構。彈性材料可經由計算或選用不同彈性係數(或稱揚氏係數，Young's modulus)的材料來組合之，以符合所需的操作手感。

如圖6A所示，磁感測器620與磁產生器630之間為距離D。當可穿戴物件的一部621以及另一部631接近(或接觸)且不相互擠壓時，距離D的最小值為磁感測器620至可穿戴物件的一部621的表面(靠近可穿戴物件的另一部631的表面)加上磁產生器630至可穿戴物件的另一部631的表面(靠近可穿戴物件的一部621的表面)的距離。如圖6B所示，磁感測器620與磁產生器630之間為距離D’。當可穿戴物件的一部621以及另一部631接觸且相互擠壓時，距離D’將會小於上述情況的距離D。也就是說，當可穿戴物件的一部621以及另一部631接觸且相互擠壓時，磁感測器620在圖6B的情況下會更接近於磁產生器630，以使磁感測器620感測到由磁產生器630提供的磁訊號的磁場強度將以及所對應感測到的電壓信號會高於在圖6A的情況。因此，手勢輸入裝置的控制器不但可以依據磁感測器620所感測的電壓信號判斷使用者的手勢，還能夠判斷使用者施力的力道強弱。

因此，同理於上述圖6A以及圖6B的實施例，圖7是依照本揭露的圖4A實施例的另一電壓訊號圖。參考圖4A、圖4B以及圖7，若可穿戴物件201的材料為彈性材料，則當使用者握拳並且施力握緊的情況時，由於磁感測器220_1~220_9與磁產生器230_1~230_9之間的距離將更為拉近，因此電壓訊號H1~H9的電壓位準將會高於圖4B所示的電壓訊號結果。舉例而言，在使用者的手勢為拳頭並且未施力握緊的情況下，電壓訊號H1~H9的電壓位準的最高值是3伏特(V)(如圖4B所示)。然而，在使用者的手勢為拳頭並且施力握緊的情況下，電壓訊號H1~H9的電壓位準的將會高於圖4B的3V(如圖7所示)。也就是說，本實施例的控制器可進一步設定一個預設臨界值Th(例如：3V)，以使當控制器判斷某一個磁感測器輸出的電壓訊號的電壓位準高於預設臨界值Th時，控制器可進一步分析此磁感測器輸出的電壓訊號，以輸出對應的壓力資訊。在本實施例中，使用者輕壓與重壓所產生的電壓訊號會具有不同的電壓位準，並且壓力資訊可以是依據該些電壓位準經由特定演算法計算的按壓深度值或壓力值。

以下圖8A至圖8B的實施例用於說明磁感測器配置在可穿戴物件上，而磁產生器配置在手持物件上的一種實施例。

圖8A是依照本揭露的又一實施例的手持物件的示意圖。圖8B是依照本揭露的又一實施例的手勢輸入裝置的示意圖。參考圖8A以及圖8B，在手持物件802的握持部上配置有磁產生器830_1、830_2，並且手勢輸入裝置800包括控制器(未繪於圖中)、磁感測器820_1、820_2。可穿戴物件801為手套，並且磁感測器820_1、820_2配置在可穿戴物件801的手掌心的兩處。在本實施例中，磁產生器830_1、830_2與磁感測器820_1、820_2相對配置，以使當使用者透過可穿戴物件801來握持手持物件802的握持部時，磁感測器820_1、820_2可感測到磁產生器830_1、830_2分別輸出的磁訊號。因此，手勢輸入裝置800的控制器可依據磁感測器820_1、820_2與磁產生器830_1、830_2之間的配對結果來決定使用者經由可穿戴物件801握持手持物件802的方式，進而產生手持資訊。

具體而言，手勢輸入裝置800的控制器可藉由判斷磁感測器820_1以及磁感測器820_2各別感測到由磁產生器830_1或磁產生器830_2提供的磁訊號，來辨識使用者是透過穿戴可穿戴物件801而以劍首向上或是劍首向下的方式來握著手持物件802。舉例而言，磁產生器830_1可設置為磁力強度大於磁產生器830_2，當控制器依據磁感測器820_1及820_2所產生的電壓信號，判斷使用者已握持手持物件802，且判斷磁感測器820_1所產生的電壓信號大於磁感測器820_2所產生的電壓信號時，控制器可判斷使用者以劍首向上的方式來握著手持物件802；而當控制器依據磁感測器820_1及820_2所產生的電壓信號，判斷磁感測器820_1所產生的電壓信號小於磁感測器820_2所產生的電壓信號時，控制器可判斷使用者以劍首向下的方式來握著手持物件802。

圖9是依照本揭露的一實施例的磁訊號的示意圖。參考圖9，為了避免不同磁產生器提供的不同磁訊號之間發生干擾，而導致磁感測器發生誤判，本實施例進一步設計多個磁訊號，以使所述多個磁訊號可具有差異性以及可區別性的特點。詳細而言，磁訊號M1~M4可設計為具有不同週期性的磁場變化，以使對應的磁感測器可有效地區隔由不同磁產生器提供的磁訊號M1~M4。

舉例而言，參考圖2A以及圖3A，磁產生器230_6~230_9分別提供的磁訊號可如圖9的磁訊號M1~M4，其中磁產生器230_6~230_9是電磁線圈。須說明的是，電磁線圈可接收脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation, PWM)器提供的經調變的電訊號，以對應輸出經調變的磁訊號。當使用者彎取手指時，磁感測器220_6~220_9的每一個感測到的磁訊號可能包括鄰近的其他磁產生器提供的磁訊號。因此，手勢輸入裝置200的控制器可設定分別對磁感測器220_6~220_9提供的電壓訊號進行濾波，而各別留下分別對應於不同週期性的磁場變化的磁訊號的電壓訊號，以使控制器可正確地分析磁感測器220_6~220_9提供的電壓訊號，以取得正確的手勢資訊。

圖10是依照本揭露的另一實施例的手勢輸入裝置的方塊圖。參考圖10，手勢輸入裝置1000包括控制器1010、磁感測器1020_1~1020_M、磁產生器1030_1~1030_M、多工器1040、儲存單元1050、模式選擇單元1060以及傳輸單元1070，其中M為大於零的正整數。在本實施例中，手勢輸入裝置1000包括可穿戴物件，其中可穿戴物件是手套或腕套等諸如此類的手部穿戴件。磁感測器1020_1~1020_M和磁產生器1030_1~1030_M分別配置在可穿戴物件的的可彎曲處的兩側，但本揭露並不限於此。磁產生器1030_1~1030_M可配置在可穿戴物件或外部物件上，並且與磁感測器1020_1~1020_M一對一的對應配置。

在本實施例中，磁感測器1020_1~1020_M分別與磁產生器1030_1~1030_M配對，以使磁感測器1020_1~1020_M可感測到磁產生器1030_1~1030_M提供的磁訊號，並且對應輸出多個電壓訊號。在本實施例中，控制器1010透過多工器1040耦接至磁感測器1020_1~1020_M，以使控制器1010以分時接收的方式接收磁感測器1020_1~1020_M提供的多個電壓訊號。

儲存單元1050是記憶體，並且用以儲存模式查找表(Look-up Table, LUT)。模式選擇單元1060是控制器1010執行的應用程式或是模組。在本實施例中，控制器1010可經由傳輸單元1070於外部電腦設備進行通訊連接，並且將上述各實施例所述的手勢資訊、壓力資訊或手持資訊提供至外部電腦設備。傳輸單元1070可以是有線或無線的通訊模組，例如：藍芽(Bluetooth)傳輸模組、無線區域網路(WLAN)傳輸模組、紅外線(Infrared, IR)傳輸模組或纜線(Cable)傳輸模組等。

在本實施例中，手勢輸入裝置1000可經由傳輸單元1070接收外部電腦設備提供的指令來輸出模式選擇信號至控制器1010，以使控制器1010可透過搜尋儲存單元1050中記錄的模式查找表，以輸出對應的控制指令至磁感測器1020_1~1020_M。舉例而言，外部電腦設備可以是虛擬實境裝置的主機。當外部電腦設備執行特定應用程式時，外部電腦設備可要求手勢輸入裝置1000選擇性地開啟磁感測器1020_1~1020_M的至少其中之一來進行手勢偵測，而無須開啟全部的磁感測器1020_1~1020_M，以有效避免誤觸的情況。因此，本實施例的手勢輸入裝置1000可提供準確且彈性的手勢偵測功能，以有效地輸出手勢資訊至外部電腦設備。

此外，關於本實施例的手勢輸入裝置1000的其他元件特徵或其他實施細節等，可同時參照上述圖1至圖9實施例的說明而獲致足夠的教示、建議以及實施說明，因此不再贅述。

綜上所述，本揭露的手勢輸入裝置可藉由在可穿戴物件上裝設多個磁感測器以及對應的多個磁產生器，以使當使用者的手部穿戴可穿戴物件時，手勢輸入裝置可分析所述多個磁感測器的感測結果，來取得對應的手勢資訊。由於所述多個磁感測器以及所述多個磁產生器之間的相對位置會隨著使用者的手勢變化而對應改變，因此所述多個磁感測器的所感測到的磁訊號的磁場大小將會對應改變。也就是說，本揭露的手勢輸入裝置可提供即時且有效的手勢偵測功能，並且可將手勢資訊輸出至外部電腦設備，以供特定的應用程式來利用之。並且，本揭露的手勢輸入裝置還可有效地偵測使用者的手部施力情況，以提供手部按壓或手部握持的壓力資訊。此外，本揭露的所述多個磁產生器也可配置在外部的手持物件上，以使本揭露的手勢輸入裝置提供關於使用者經由可穿戴物件握持手持物件的方式的手持資訊。

雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、200、500、800、1000‧‧‧手勢輸入裝置

110、1010‧‧‧控制器

120_1~120_M、220_1~220_9、520_1~520_6、620、820_1、820_2、1020_1~1020_M‧‧‧磁感測器

130_1~130_M、230_1~230_9、530_1~530_6、630、830_1、830_2、1030_1~1030_M‧‧‧磁產生器

201、601、801‧‧‧可穿戴物件

621‧‧‧可穿戴物件的一部

631‧‧‧可穿戴物件的另一部

802‧‧‧手持物件

1040‧‧‧多工器

1050‧‧‧儲存單元

1060‧‧‧模式選擇單元

1070‧‧‧傳輸單元

D、D’‧‧‧距離

H1~H9‧‧‧電壓訊號

M1~M4‧‧‧磁訊號

S1110~S1130‧‧‧步驟

Th‧‧‧預設臨界值

圖1是依照本揭露的一實施例的手勢輸入裝置的方塊圖。圖2A是依照本揭露的一實施例的手勢示意圖。圖2B是依照本揭露的圖2A實施例的電壓訊號圖。圖3A是依照本揭露的一實施例的另一手勢示意圖。圖3B是依照本揭露的圖3A實施例的電壓訊號圖。圖4A是依照本揭露的一實施例的又一手勢示意圖。圖4B是依照本揭露的圖4A實施例的電壓訊號圖。圖5A是依照本揭露的另一實施例的可穿戴物件的正面示意圖。圖5B是依照本揭露的另一實施例的可穿戴物件的背面示意圖。圖6A以及圖6B是依照本揭露的一實施例的磁感測器以及磁產生器的配置示意圖。圖7是依照本揭露的圖4A實施例的另一電壓訊號圖。圖8A是依照本揭露的又一實施例的手持物件的示意圖。圖8B是依照本揭露的又一實施例的手勢輸入裝置的示意圖。圖9是依照本揭露的一實施例的磁訊號的示意圖。圖10是依照本揭露的另一實施例的手勢輸入裝置的方塊圖。

Claims

一種手勢輸入裝置，包括：多個磁產生器，配置在一可穿戴物件上；多個磁感測器，配置在該可穿戴物件上，用以感測由該些磁產生器提供的多個磁訊號，並且依據感測到的該些磁訊號的磁場強度來對應產生多個電壓訊號；以及一控制器，耦接該些磁感測器，用以接收該些電壓訊號，其中當該可穿戴物件穿戴於一使用者的一手部時，該些磁產生器及該些磁感測器分別位於該手部的多個關節的兩側，當該使用者的該手部變動位置，使該些磁產生器及該些磁感測器的相對位置改變時，該些磁感測器的至少一部分所產生的該些電壓訊號對應的改變，並且該控制器依據該些電壓訊號的改變而判斷該使用者的該手部的位置產生變動。
如申請專利範圍第1項所述的手勢輸入裝置，其中該些磁感測器以及該些磁產生器的至少其中之一內嵌於一彈性材料中。
如申請專利範圍第2項所述的手勢輸入裝置，其中當該控制器判斷該些電壓訊號的至少其中之一的電壓值高於一預設臨界值時，該控制器進一步分析該些電壓訊號的至少其中之一，以產生一壓力資訊。
如申請專利範圍第1項所述的手勢輸入裝置，其中該些磁產生器提供的該些磁訊號具有不同的週期性的磁場變化。
如申請專利範圍第1項所述的手勢輸入裝置，其中該控制器依據一模式選擇訊號，來選擇性地開啟該些磁感測器的至少其中之一。
如申請專利範圍第1項所述的手勢輸入裝置，更包括：一傳輸單元，耦接該控制器，用以與一外部電腦設備進行通訊，其中該控制器依據該些電壓訊號的改變來產生一手勢資訊，並且該控制器藉由該傳輸單元將該手勢資訊提供至該外部電腦設備。
一種手勢輸入裝置，包括：多個磁產生器，配置在一手持物件的一握持部上；多個磁感測器，配置在一可穿戴物件上，用以感測由該些磁產生器提供的多個磁訊號，並且依據感測到的該些磁訊號的磁場強度來對應產生多個電壓訊號；以及一控制器，耦接該些磁感測器，用以接收該些電壓訊號，其中當該可穿戴物件穿戴於一使用者的一手部時，該些磁感測器分別位於該手部的手掌心，當該使用者的該手部握持該手持物件的該握持部，使該些磁感測器感測到該些磁產生器提供的該些磁訊號時，該些磁感測器所產生的該些電壓訊號對應的改變，並且該控制器依據該些磁感測器與該些磁產生器之間的配對結果，來判斷該使用者經由該可穿戴物件握持該手持物件的方式。
如申請專利範圍第7項所述的手勢輸入裝置，其中該些磁產生器提供的該些磁訊號具有不同的週期性的磁場變化。
如申請專利範圍第7項所述的手勢輸入裝置，其中該控制器依據一模式選擇訊號，來選擇性地開啟該些磁感測器的至少其中之一。
如申請專利範圍第7項所述的手勢輸入裝置，更包括：一傳輸單元，耦接該控制器，用以與一外部電腦設備進行通訊，其中該控制器依據該些電壓訊號的改變來產生一手持資訊，並且該控制器藉由該傳輸單元將該手持資訊提供至該外部電腦設備。