移动感测装置以及移动感测方法

xiaoxiao2020-7-23  49

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专利名称:移动感测装置以及移动感测方法
技术领域
本发明有关于一种移动感测装置以及移动感测方法,特别有关于可感测移动感测装置的一感测表面上的物体移动以及移动感测装置相对于一对象的移动的移动感测装置以及移动感测方法。
背景技术
于现代电子装置中,手指导航模块(例如笔记型计算机上的触控板)是经常被使用的一种移动感测装置,其可感测手指于手指导航模块的感测表面上的动作来移动一显示器上的光标。然而,手指导航模块通常只能感测平面上的移动,若需要感测立体空间中的移动时,则需要另外添购别的设备。举例来说,若使用者想要于显示器上执行一射击游戏时,便需要添购另一种形态的移动感测装置。此「摄影指针装置」属于一种指向定位装置,具有一控制电路,分别连接于有一摄影机、一计算单元以及一通信接口 ;该通信接口连接于一主机,该摄影机的前方设置有滤镜,并于该影像显示装置的显示屏上设置有可供摄影机拍摄的复数发光元件;当使用者使用该摄影指针装置进行该主机所执行之程序时,可利用该摄影机拍摄该显示屏,且因该摄影机设置有滤镜,可将该发光元件所发出之光源波长以外之光源滤除,所以该摄影机所拍摄之画面只会出现该等发光元件之光源,再利用该计算单元计算该画面中摄影机之瞄准点的坐标值,并将其传送至该主机,使该主机可利用此坐标值进行该影像显示装置之光标控制。然而,此两种移动感测装置所适用的情况不同。举例来说,若要例用感测移动轨迹的方式输入文字或是自屏幕上的众多指令中选择其中一指令时,则可能使用前述的手指导航模块较为便利。但若要执行需要瞬间快速移动指标的游戏时,则可能较适合使用前述的摄影指针装置之类的装置。

发明内容
本发明之一目的为提供一种可使用前述两种移动感测方法的移动感测装置。本发明之一实施例揭露了一种移动感测装置,包含:一第一感测模块,用以侦测一物体于该移动感测装置之一感测表面上的移动以产生一第一位置信息,并根据该第一位置信息产生一第一控制信号;一第二感测模块,用以感测一对象,并侦测该移动感测装置相对于该对象之一第二位置信息,并根据该第二位置信息产生一第二控制信号;以及一切换装置,用以选择性的输出该第一控制信号以及该第二控制信号至少其一。本发明之另一实施例揭露了一种移动感测装置,包含:一壳体;一感测表面,位于该壳体上,当一物体于该感测表面上移动而产生一第一位置信息时,该移动感测装置会相对应的根据该第一位置信息产生一第一控制信号;一感测窗口,该移动感测装置通过该感测窗口侦测相对于一对象之一第二位置信息,且该移动感测装置根据该第二位置信息产生一第二控制信号;以及一信号传输接口,选择性的输出该第一控制信号以及该第二控制信号至少其一。本发明之又一实施例揭露了一种移动感测方法,包含:侦测一物体于一移动感测装置之一感测表面上的移动以产生一第一位置信息,并根据该第一位置信息产生一第一控制信号;侦测该移动感测装置相对于一对象之一第二位置信息,并根据该第一位置信息产生一第二控制信号;以及选择性的输出该第一控制信号以及该第二控制信号至少其一。通过前述的实施例,可了解本发明通过将两种移动侦测装置结合在一起,可以大为增加使用的便利性以及减少物品放置的空间。


图1和图2绘示了根据本发明之实施例的移动感测装置之操作示意图。图3绘示了根据本发明之实施例的移动感测装置之示意图。图4绘示了根据本发明之实施例的移动感测装置之方块图。图5到图7绘示了根据本发明之实施例的移动感测方法之流程示意图。其中,附图标记说明如下:100、300移动感测装置101显示器301 壳体102、303 感测表面103、105、107 物件104 游标106硬件开关302第一感测模块304第二感测模块305 感测窗口307信号传输接口309 物体311 光源313,315影像传感器317、319、321 透镜323红外线滤镜401处理单元403切换装置405记忆单元501-513、601-617、701_717 步骤
具体实施例方式在说明书及前面的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及前面的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及前面的权利要求当中所提及的「包含」是一开放式的用语,故应解释成「包含但不限定于」。图1和图2绘示了根据本发明之实施例的移动感测装置100之操作示意图。如图1和图2所示,移动感测装置100具有一感测表面102,用以感测一物体(此例中以使用者的手指作说明)在其上面的第一位置信息而发出一第一控制信号来控制光标104在显示器101的移动。此时移动感测装置100便作为一手指导航装置,且该第一位置信息为该物体于感测表面102上的移动量。此外,如图2所示,当使用者以握持方式来移动本体时,移动感测装置100可做为一指向定位装置,根据移动感测装置100相对于一对象(亦即所订义的一目标)的第二位置信息来输出一第二控制信号来控制光标104在显不器101的移动。于一实施例中,可于显示器101上设置用以参考之对象103,其可为一光源,例如由至少一发光二极管所排列组成之光源,或是红外线光源。或者,在另一实施例中,可使显示器101显示在画面角落且不会影响画面显示之特定形状的图形,例如第1、2图中的星形之物件105和107。对象103、105和107均可作为参考之用,移动感测装置100根据其本身相对于这些参考对象至少其一的动作来输出一第二控制信号以控制光标109。第二位置信息可为移动感测装置100与显示器101的相对移动量,或移动感测装置100在显示器101的一个指向坐标。移动感测装置100具有一切换装置,其可用以选择要输出第一控制信号和第二控制信号中的那一个或均输出。切换装置可为各种形态的开关机制,举例来说,在一实施例中其为设置在移动感测装置100的硬件开关106。或者,在一实施例中,使用者可通过移动感测装置100的第一控制信号或第二控制信号来控制光标104以输入指令切换。又如,在另一实施例中,当移动感测装置100感测到有一物体接触感测表面102时,便不输出第二控制信号而输出感测此物体的移动而产生的第一控制信号。而当移动感测装置100未感测到有一物体接触感测表面102时,便不输出第一控制信号而输出感测移动感测装置100相对于一对象的移动或位置而产生的第二控制信号。移动感测装置100除了如前所述般用以移动指标外,也可与其它应用程序结合而产生各种效果,此实施例即为同时输出第一控制信号和第二控制信号之例子。举例来说,若使用者执行一游戏程序时,第一控制信号和第控制信号可用以呼叫不同的功能。例如,第二控制信号可用以控制游戏中之一角色的移动方向,而第一控制信号可用以控制此角色的动作。图3绘示了根据本发明之实施例的移动感测装置300之示意图。如图3所示,移动感测装置300包含:一壳体301、一感测表面303、一感测窗口 305以及一信号传输接口307。感测表面303位于壳体301上,当一物体309 (此例中为人类的手指)于感测表面303上移动而产生第一位置信息时,移动感测装置300会相对应的产生一第一控制信号(如图1中的动作)。移动感测装置300通过感测窗口 305侦测相对于一对象之一第二位置信息,且该移动感测装置根据该第二位置信息产生一第二控制信号(如图2中的动作)。信号传输接口 307用以选择性的输出第一控制信号以及第二控制信号至少其一。 在一实施例中,是利用一光学手指导航模块来产生第一控制信号。在此实施例中,感测表面303下设置有一光源311,用以照明物体309以形成一影像,影像传感器313撷取物体所反射之影像的至少两图框,且由一处理单元(在图3中未绘示)来计算第一位置信息。影像传感器315用以感测前述对象103、105以及107并撷取这些对象之影像的至少两图框,然后由处理单元(在图3中未绘示)来计算第二位置信息。其中,影像传感器315可撷取前后时间的两图框来通过对象103、105及/或107在影像中成像位置之变化,进而产生影像传感器315与显示器101之间的相对移动量。而当前述对象103、105及/或107与显示器101之间的位置关系已知时,影像传感器315可撷取一图框,而通过对象103、105及/或107在影像中成像位置之变化直接计算一指向坐标。此指向坐标通常为影像传感器315的影像中心点相对应显示器101的一个坐标位置。当移动感测装置300作为第1、2图中的光标控制装置使用时,处理单元更可根据第一位置信息和第二位置信息分别计算第一坐标或其变化和第二坐标或其变化,并将第一坐标或其变化和第二坐标或其变化分别做为第一控制信号和第二控制信号输出。也就是说,移动感测装置300包含了第一感测模块302以及第二感测模块304。第一感测模块302于此实施例中为一手指导航模块,用以感测手指在移动感测装置300上的动作产生第一控制信号。感测模块302于此实施例中为一指向定位模块,感测移动感测装置300相对应于特定对象的动作,来产生第二控制信号。除了前述的元件之外,移动感测装置300可更包含透镜317、319以及321,红外线滤镜323等来加强计算第一位置信息和第二位置信息之精确度,由于这些透镜和滤镜之作用为熟知此项技艺者所知悉,故在此不再赘述。图4绘示了根据本发明之实施例的移动感测装置300之方块图。除了前述已经描述过的信号传输接口 307、光源311、影像传感器313、315、处理单元401以及切换装置403之外,可更具有一记忆单元405,来储存处理器计算第一坐标变化和第二坐标变化的各种数据,或者暂存计算第一位置信息种第二位置信息的图框等。须注意的是影像传感器313、315可为硬件上独立的影像传感器或是供用一影像传感器。图5到图7绘示了根据本发明之实施例的移动感测方法之流程示意图。图5其主要内容为第一控制信号和第二控制信号均为输出前产生,然后再决定要输出那一个。图5包含了以下步骤:步骤501控制光源(如图3的311)。步骤503第一影像传感器(如图3的313)感测物体的反射影像。步骤504第二影像传感器(如图3的315)感测移动感测装置相对于对象(如图2的103、105、107)的动作。步骤505处理器根据感测到的影像产生第一控制信号。举例来说,可对感测到的影像进行位移估测来产生第一控制信号。步骤506处理器根据感测到的动作产生第二控制信号。步骤507控制切换装置选择要输出第一控制信号和第二控制信号中的那一个。步骤509、511
切换装置输出第一控制信号或第二控制信号。然后可以回到步骤501或者到步骤513结束整个流程。图6其主要内容为第一控制信号是在输出前产生,然后再决定要输出第一控制信号和第二控制信号中的那一个,若为第一控制信号则直接输出,若为第二控制信号则产生第二控制信号后再输出。图6包含了以下步骤:步骤601控制光源(如图3的311)。步骤603第一影像传感器(如图3的313)感测物体的反射影像。步骤605第一影像传感器根据感测到的影像产生第一控制信号。步骤607控制切换装置选择要输出第一控制信号和第二控制信号中的那一个。步骤609切换装置输出第一控制信号。步骤611第二影像传感器感测移动感测装置相对于对象的动作。步骤613处理器根据感测到的影像产生第二控制信号。步骤615切换装置输出第二控制信号。执行完步骤609或615后,可以回到步骤601或者到步骤617结束整个流程。请留意的是,图6中的步骤601、603、605和步骤609和步骤611、613以及步骤615之位置可以对调。也就是说,可以先执行步骤611、613以及步骤615后产生第二控制信号后,进入步骤607来决定要输出第一控制信号或第二控制信号,若为第二控制信号则直接输出,若为第一控制信号则执行步骤601、603、605和步骤609。此类的均等变化均应在本发明的范围之类。图7其主要内容为第一控制信号和第二控制信号均为输出后产生,亦即会先决定要输出那一个控制信号,再产生该控制信号并输出。图7包含了以下步骤:步骤701控制切换装置选择要输出第一控制信号和第二控制信号中的那一个。步骤703控制光源。步骤705第一影像传感器感测物体的反射影像。步骤707第一影像传感器根据感测到的影像产生第一控制信号。步骤709切换装置输出第一控制信号。步骤711
第二影像传感器感测移动感测装置相对于对象的动作。步骤713处理器根据感测到的影像产生第二控制信号。步骤715切换装置输出第二控制信号。执行完步骤709或715后,可以回到步骤701或者到步骤717结束整个流程。使用者可根据使用习惯和使用场合,选择性的使用前述图5至图7的实施例。举例来说,若须在第一控制信号和第二控制信号间不断的切换,则适合使用图5的实施例,先行产生第一控制信号和第二控制信号以便能实时输出。然而,若较少使用第二控制信号,则较适合使用图6所示之实施例,可以减少功率的损耗。根据前述的内容,根据本发明之实施例的移动感测方法可以简示如下:侦测一物体于一移动感测装置之一感测表面上的移动以产生一第一位置信息,并根据该第一位置信息产生一第一控制信号;侦测该移动感测装置相对于一对象之一第二位置信息,并根据该第一位置信息产生一第二控制信号;以及选择性的输出该第一控制信号以及该第二控制信号至少其一。须注意的是,前述之实施例仅用以举例,并非用以限定本发明,图中各元件的形状、位置不可解释为本发明的限制条件。又如,前述实施例中虽以影像传感器来侦测物体于移动感测装置上的移动以及移动感测装置相对于一对象的动作,但其它可达成类型的传感器均应包含在本发明的范围之内,例如电容、电阻、电磁、超声波、红外线以及其它类型的传感器也可感测物体于感测表面上的移动来产生第一控制信号。通过前述之实施例,可了解本发明通过将两种移动感测装置结合在一起,可以大为增加使用的便利性以及减少物品放置的空间。而且,通过选择适当的信号产生和输出的流程,可以减少功率的损耗。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种移动感测装置,包含: 一第一感测模块,用以侦测一物体在该移动感测装置的一感测表面上的移动以产生一第一位置信息,并根据该第一位置信息产生一第一控制信号; 一第二感测模块,用以感测一对象,并侦测该移动感测装置相对于该对象的一第二位置信息,并根据该第二位置信息产生一第二控制信号;以及 一切换装置,用以选择性的输出该第一控制信号以及该第二控制信号至少其一。
2.如权利要求1所述的移动感测装置,其中该第一感测模块包含: 一光源,用以照明该物体以形成一影像;以及 一影像传感器,用以连续撷取该物体所反射的该影像的至少两图框来计算该第一位置信息。
3.如权利要求2所述的移动感测装置,其中该光源在该切换装置欲输出该第一控制信号时,才照明该物体。
4.如权利要求1所述的移动感测装置,其中该第二感测模块包含: 一影像传感器,用以感测至少一红外线光源,并计算该移动感测装置与该红外线光源的相对位置关系。
5.如权利要求1所述的移动感测装置,其中该第一位置信息为该物体相对该感测表面的一移动量。
6.如权利要求1所述的移动感测装置,其中该第二位置信息为该对象相对该第二感测模块的一移动量或该第二感测模块感测该对象所产生的一指向坐标。
7.如权利要求1所述的移动感测装置,其中该第一感测模块是一手指导航模块。
8.如权利要求1所述的移动感测装置,其中该第二感测模块是一指向定位模块。
9.如权利要求1所述的移动感测装置,其中该切换装置在该物体接触该感测表面时输出该第一控制信号而不输出该第二控制信号,并在该物体不接触该感测表面时输出该第二控制信号而不输出该第一控制信号。
10.如权利要求9所述的移动感测装置,其中在该物体接触该感测表面时,该第二感测模块被关闭。
11.如权利要求1所述的移动感测装置,其中所述的移动感测装置是一光标控制装置,用以控制一显示器上的一光标,该移动感测装置更包含一处理单元,该处理单元根据该第一位置信息计算该光标在该显示器上的一第一坐标或其变化,并根据该第二位置信息计算该光标在该显示器上的一第二坐标或其变化,且该切换装置用以选择性的输出该第一坐标变化和该第二坐标变化至少其一。
12.如权利要求1所述的移动感测装置,其中所述的移动感测装置是一游戏控制装置,该第一控制信号和该第二控制信号可用以分别呼叫一游戏程序中的不同功能。
13.如权利要求1所述的移动感测装置,其中该切换装置于该第一感测模块产生该第一控制信号和该第二感测模块产生该第二控制信号后,才选择性的输出该第一控制信号以及该第二控制信号至少其一。
14.如权利要求1所述的移动感测装置,其中该物体不接触该感测表面时,该第一感测模块不产生该第一控制信号。
15.一种移动感测装置,包含:一壳体; 一感测表面,位于该壳体上,当一物体于该感测表面上移动而产生一第一位置信息时,该移动感测装置会相对应的根据该第一位置信息产生一第一控制信号; 一感测窗口,该移动感测装置通过该感测窗口侦测相对于一对象的一第二位置信息,且该移动感测装置根据该第二位置信息产生一第二控制信号;以及 一信号传输接口,选择性的输出该第一控制信号以及该第二控制信号至少其一。
16.如权利要求15所述的移动感测装置,其中于该感测表面下设置有一光源,用以照明该物体以形成一影像,且该移动感测装置根据该物体所反射的该影像来计算该第一位置信息。
17.如权利要求16所述的移动感测装置,其中该光源于该信号传输接口欲输出该第一控制信号时,才照明该物体。
18.如权利要求15所述的移动感测装置,其中该第一位置信息为该物体相对该感测表面的一移动量。
19.如权利要求15所述的移动感测装置,其中该第二位置信息为该对象相对该感测窗口的一移动量或该感测窗口感测该对象所产生的一指向坐标。
20.如权利要求15所述的移动感测装置,其中该第一控制信号是根据一手指在该感测表面上的移动而产生。
21.如权利要求15所述 的移动感测装置,其中该信号传输接口于该物体接触该感测表面时输出该第一控制信号而不输出该第二控制信号,并于该物体不接触该感测表面时输出该第二控制信号而不输出该第一控制信号。
22.如权利要求15所述的移动感测装置,其中所述的移动感测装置是一光标控制装置,用以控制一显示器上的一光标,该移动感测装置根据该第一位置信息计算该光标于该显示器上的一第一坐标或其变化,并根据该第二位置信息计算该光标于该显示器上的一第二坐标或其变化,且该信号传输接口用以选择性的输出该第一坐标变化和该第二坐标变化至少其一。
23.如权利要求15所述的移动感测装置,其中所述的移动感测装置是一游戏控制装置,该第一控制信号和该第二控制信号可用以分别呼叫一游戏程序中的不同功能。
24.如权利要求15所述的移动感测装置,其中该信号传输接口于该第一控制信号和该第二控制信号均产生后,才选择性的输出该第一控制信号以及该第二控制信号至少其一。
25.如权利要求15所述的移动感测装置,其中该物体不接触该感测表面时,不产生该第一控制信号。
26.—种移动感测方法,包含: 侦测一物体于一移动感测装置的一感测表面上的移动以产生一第一位置信息,并根据该第一位置信息产生一第一控制信号; 侦测该移动感测装置相对于一对象的一第二位置信息,并根据该第二位置信息产生一第二控制信号;以及 选择性的输出该第一控制信号以及该第二控制信号至少其一。
27.如权利要求26所述的移动感测方法,其中产生该第一位置信息的步骤包含: 照明该物体以形成一影像;以及连续撷取该物体所反射的该影像的至少两图框来计算该第一位置信息。
28.如权利要求27所述的移动感测方法,其中照明该物体的步骤于输出该第一控制信号时,才照明该物体。
29.如权利要求26所述的移动感测方法,其中该第一位置信息为该物体相对该感测表面的一移动量。
30.如权利要求26所述的移动感测方法,其中该第二位置信息为该对象相对该移动感测装置的一移动量或该移动感测装置感测该对象所产生一指向坐标。
31.如权利要求26所述的移动感测方法,其中产生该第一位置信息的步骤是感测一手指于该感测表面上的移动。
32.如权利要求26所述的移动感测方法,其中选择性的输出该第一控制信号以及该第二控制信号至少其一的该步骤于该物体接触该感测表面时输出该第一控制信号而不输出该第二控制信号,并于该物体不接触该感测表面时输出该第二控制信号而不输出该第一控制信号。
33.如权利要求26所述的移动感测方法,是使用在一光标控制装置,用以控制一显示器上的一光标,且该移动感测方法更根据该第一位置信息计算该光标于该显示器上的一第一坐标或其变化,并根据该第二位置信息计算该光标于该显示器上的一第二坐标或其变化,并选择性的输出该第一坐标变化和该第二坐标变化至少其一。
34.如权利要求26所述的移动感测方法,使用在一游戏控制装置,该第一控制信号和该第二控制信号可用以分别呼叫一游戏程序中的不同功能。
35.如权利要求26所述的移动感测方法,于该第一感测模块产生该第一控制信号和该第二感测模块产生该第二控制 信号后,才选择性的输出该第一控制信号以及该第二控制信号至少其一。
36.如权利要求26所述的移动感测方法,其中该物体不接触该感测表面时,不产生该第一控制信号。
全文摘要
本发明公开了一种移动感测装置,包含一第一感测模块,用以侦测一物体于该移动感测装置之一感测表面上的移动以产生一第一位置信息,并根据该第一位置信息产生一第一控制信号;一第二感测模块,用以感测一对象,并侦测该移动感测装置相对于该对象之一第二位置信息,并根据该第二位置信息产生一第二控制信号;以及一切换装置,用以选择性的输出该第一控制信号以及该第二控制信号至少其一。
文档编号G06F3/033GK103207705SQ20111046269
公开日2013年7月17日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者高铭璨, 陈信嘉, 柯怡贤 申请人:原相科技股份有限公司

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