TW201533608A - 具有壓力觸覺感測器的手套 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種具有壓力觸覺感測器的手套，包含一微處理器、一加速度計元件、複數個壓力感測元件、一陀螺儀元件與一電源，以感應穿戴電子手套的使用者手指的下壓力道、手掌的現有角度、姿態與動作。

Description

具有壓力觸覺感測器的手套
本發明是有關於一種電子手套，特別是有關於一種具有壓力觸覺感測器的手套。
電子手套有許多種類，其中多數的應用為電子音樂的彈奏或電子敲打動作的模擬。在音樂彈奏的應用方面，電子手套可用於模擬鋼琴的彈奏，根據感應手指的動作模擬鋼琴琴鍵被按下的狀態，並根據對應鋼琴琴鍵被按下的狀態發出對應的琴音。除了模擬鋼琴的彈奏，電子手套還可用於模擬敲擊樂器，例如敲擊以手敲擊發出聲音的手敲鼓。
除了電子音樂的彈奏或電子敲打動作的模擬之外，電子手套亦可用於模擬電腦鍵盤輸入動作，根據感應手指的動作模擬鍵盤按下的狀態，以進行資料的輸入。電子手套還可用於作為電腦遊戲或電視遊樂器的輸入裝置，根據感應手掌的動作模擬遊戲動作。
上述電子手套的應用之中，無論是電子音樂的彈奏或電子敲打動作的模擬，或是電腦鍵盤輸入動作的模擬，亦或是作為電腦遊戲或電視遊樂器的輸入裝置，均缺乏感應使用者手指指尖力量強弱的功能。因此，本發明提出一種具有壓力觸覺感測器的手套，藉由模擬使用者手指指尖力量強弱以及使用者手掌動作與姿態，有效增加電子手套的功能及應用彈性。
本發明的目的在於提出一種具有壓力觸覺感測器的手套，包含一微處理器、一加速度計元件、複數個壓力感測元件、一陀螺儀元件與一電源。加速度計元件用於偵測手套之加速度與產生加速度訊號，並將加速度訊號傳送至微處理器。每一壓力感測元件位於手套每一手指的接觸面，用於偵測手套之每一手指的壓力與產生壓力值訊號，並將壓力值訊號傳送至微處理器。陀螺儀元件用於偵測手套之角度、姿態與動作，與產生姿態訊號，並將姿態訊號傳送至微處理器。電源提供手套所需電力。
在本發明的另一實施例中，更提出一種壓力觸覺感測器的手環，包含載台與複數個指環。每一指環上具有一壓力感測元件，而微處理器、加速度計元件、陀螺儀元件及電源則位於載台。
本發明的一些實施例將詳細描述如下。然而，除了如下描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行，且本發明的範圍並不受實施例之限定，其以之後的專利範圍為準。再者，為提供更清楚的描述及更易理解本發明，圖式內各部分並沒有依照其相對尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關尺度相比已經被誇張；不相關之細節部分也未完全繪出，以求圖式的簡潔。
第一圖顯示根據本發明一實施例之具有壓力觸覺感測器的手套的系統方塊圖。具有壓力觸覺感測器的系統包含一微處理器10、一加速度計元件12、10個壓力感測元件14、一陀螺儀(gyro sensor) 元件16及一電源18。具有壓力觸覺感測器的系統更包含一狀態指示燈13、一輸出介面15、一開關17及一模式開關19。
10個壓力感測元件14分別位於二隻手套的各十隻手指上，更精確地說每個壓力感測元件14係分別位於每隻手指的接觸面。壓力感測元件14包含可撓性薄膜電阻或壓感電阻壓力感測元件。
第二A圖與第二B圖分別顯示具有壓力觸覺感測器的手套與壓力感測元件之一實施例。具有壓力觸覺感測器的手套1於每隻手指的接觸面具有一壓力感測元件14。微處理器10、加速度計元件12、陀螺儀元件16及電源18則設置於具有壓力觸覺感測器的手套1之控制模組20或其他適當位置，其他元件狀態指示燈13、輸出介面15、開關17及模式開關19亦可設置於具有壓力觸覺感測器的手套1之控制模組20或其他適當位置。
壓力感測元件14包含可撓性可變薄膜電阻或壓感可變電阻。利用計算壓力感測元件14二端的電壓差可獲得施加於壓力感測元件14之壓力。壓力感測元件14二端的電壓變化則源自於施加於壓力感測元件14之壓力造成的電阻變化。因此可感應帶著具有壓力觸覺感測器的手套1之手指的下壓力道，更進一步來說，帶著具有壓力觸覺感測器的手套1可偵測10根手指下壓的動作及力量大小。具有壓力觸覺感測器的手套1位於10根手指下的壓力感測元件14偵測到的手指下壓的動作及力量大小並產生一壓力值訊號訊號，並將壓力值訊號傳輸至微處理器10，經微處理器10處理後經由輸出介面15輸出串列資料到平板電腦、手機或電腦等設備，以利進一步的應用。
具有壓力觸覺感測器的手套1之加速度計元件12與陀螺儀元件16用於感應帶著具有壓力觸覺感測器的手套1的使用者手掌的角度、姿態與動作或加速度。加速度計元件12偵測具有壓力觸覺感測器的手套1之加速度並產生一加速度訊號，並將加速度訊號傳送至微處理器10。陀螺儀元件16偵測具有壓力觸覺感測器的手套1之角度、姿態與動作，並產生一姿態訊號，並將姿態訊號傳送至微處理器10。加速度計元件12與陀螺儀元件16包含微機電加速度計(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)與微機電陀螺儀。加速度計元件12與陀螺儀元件16感應帶著具有壓力觸覺感測器的手套1的使用者手掌的角度、姿態與動作產生的加速度訊號與姿態訊號傳輸至微處理器10，經微處理器10處理後經由輸出介面15輸出串列資料到平板電腦、手機或電腦等設備，以利進一步的應用。
電源18提供具有壓力觸覺感測器的手套1運作所需的電源，並由開關17控制開啟或關閉。電源18包含電池。狀態指示燈13則顯示具有壓力觸覺感測器的手套1的使用狀態，例如開啟或關閉的狀態。模式開關19則用於選擇具有壓力觸覺感測器的手套1的使用模式，例如當具有壓力觸覺感測器的手套1應用於模擬彈奏鋼琴時的模式選擇，藉由平板、手機及電腦等設備執行的應用程式，可選擇具有壓力觸覺感測器的手套1的應用模式。
第三圖顯示具有壓力觸覺感測器的手環一實施例。由於前述實施例中的手套係為執行主要功能之元件包含微處理器10、加速度計元件12、壓力感測元件14、陀螺儀元件16及電源18的載台，因此可使用指環與載台承載主要元件。如第三圖所示，具有壓力觸覺感測器的手環2包含載台21與複數個指環22。於一實施例中，每一指環22上具有一壓力感測元件14，每一壓力感測元件14位於指環22的接觸面。而微處理器10、加速度計元件12、陀螺儀元件16及電源18則位於載台21。具有壓力觸覺感測器的手環2同樣可進一步包含狀態指示燈13、輸出介面15、開關17及模式開關19，設置於載台21上。
本發明利用壓力感測元件、加速度計元件與陀螺儀元件使電子手套或手環可感應穿戴電子手套或手環的使用者手指的下壓力道、手掌的現有角度、姿態與動作，並同時輸出10個手指及手掌的目前狀態至平板、手機及電腦等設備，配合適當的應用程式，即可執行各種模擬的應用功能。
上述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟悉此技藝之人士能了解本發明之內容並據以實施，當不能據以限定本發明之專利範圍，即凡其他未脫離本發明所揭示精神所完成之各種等效改變或修飾都涵蓋在本發明所揭露的範圍內，均應包含在以下之申請專利範圍內。
1‧‧‧具有壓力觸覺感測器的手套
2‧‧‧具有壓力觸覺感測器的手環
10‧‧‧微處理器
12‧‧‧加速度計元件
13‧‧‧狀態指示燈
14‧‧‧壓力感測元件
15‧‧‧輸出介面
16‧‧‧陀螺儀元件
17‧‧‧開關
18‧‧‧電源
19‧‧‧模式開關
20‧‧‧控制模組
21‧‧‧載台
22‧‧‧指環
第一圖顯示根據本發明一實施例之具有壓力觸覺感測器的手套的系統方塊圖。 第二A圖與第二B圖分別顯示具有壓力觸覺感測器的手套與壓力感測元件之一實施例。 第三圖顯示具有壓力觸覺感測器的手環一實施例。
10‧‧‧微處理器
12‧‧‧加速度計元件
13‧‧‧狀態指示燈
14‧‧‧壓力感測元件
15‧‧‧輸出介面
16‧‧‧陀螺儀元件
17‧‧‧開關
18‧‧‧電源
19‧‧‧模式開關

Claims (16)

  1. 一種具有壓力觸覺感測器的手套，包含： 一微處理器； 一加速度計元件，用於偵測該手套之一加速度與產生一加速度訊號，並將該加速度訊號傳送至該微處理器； 複數個壓力感測元件，每一該壓力感測元件位於該手套每一手指的接觸面，用於偵測該手套之每一手指的壓力與產生一壓力值訊號，並將該壓力值訊號傳送至該微處理器； 一陀螺儀元件，用於偵測該手套之角度、姿態與動作，與產生一姿態訊號，並將該姿態訊號傳送至該微處理器； 一電源，以提供該手套所需電力。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓力觸覺感測器的手套，其中該加速度計元件包含微機電加速度計。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓力觸覺感測器的手套，其中該陀螺儀元件包含微機電陀螺儀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓力觸覺感測器的手套，其中該壓力感測元件包含可撓性可變薄膜電阻或壓感可變電阻。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓力觸覺感測器的手套更包含一狀態指示燈以顯示該具有壓力觸覺感測器的手套的開啟或關閉的狀態。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓力觸覺感測器的手套更包含一模式開關以選擇該具有壓力觸覺感測器的手套的使用模式。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓力觸覺感測器的手套更包含一輸出介面以連接平板電腦、手機或電腦。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓力觸覺感測器的手套，其中該電源包含電池。
  9. 一種具有壓力觸覺感測器的手環，包含： 一載台，包含： 一微處理器； 一加速度計元件，用於偵測一加速度與產生一加速度訊號，並將該加速度訊號傳送至該微處理器； 一陀螺儀元件，用於偵測角度、姿態與動作，與產生一姿態訊號，並將該姿態訊號傳送至該微處理器；及 一電源，以提供所需電力；及 複數個指環，每一該指環上具有一壓力感測元件，每一該壓力感測元件位於該每一指環的接觸面，用於偵測該手環之每一手指的壓力與產生一壓力值訊號，並將該壓力值訊號傳送至該微處理器。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之具有壓力觸覺感測器的手環，其中該壓力感測元件包含可撓性可變薄膜電阻或壓感可變電阻。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之具有壓力觸覺感測器的手環，其中該加速度計元件包含微機電加速度計。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之具有壓力觸覺感測器的手環，其中該陀螺儀元件包含微機電陀螺儀。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之具有壓力觸覺感測器的手環，其中該載台更包含一輸出介面以連接平板電腦、手機或電腦。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之具有壓力觸覺感測器的手環，其中該載台更包含一狀態指示燈以顯示開啟或關閉的狀態。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之具有壓力觸覺感測器的手環，其中該載台更包含一模式開關以選擇使用模式。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之具有壓力觸覺感測器的手環，其中該電源包含電池。
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