绘图笔及具有其的互动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种绘图笔及具有其的互动系统。绘图笔包含笔身、红外线发射模块、加速度传感器以及位置传感器。其中，红外线发射模块包含第一至第三红外线发射单元，分别设置于笔头、笔尾及笔身。虚拟现实装置可接收绘图笔发射的红外光以及其移动速度与三维坐标位置的信号，以定位所述绘图笔，而实现虚拟现实互动。

Pen and its interactive system

The invention discloses a drawing pen and an interactive system thereof. The pen includes the pen body, infrared emission module, acceleration sensor and position sensor. The infrared emission module includes the first to the third infrared emission units, which are respectively arranged on the pen head, the pen tail and the pen body. The virtual reality device can receive the infrared light emitted by the pen and the signal of its moving speed and 3D coordinate position to locate the pen and realize the virtual reality interaction.

【技术实现步骤摘要】
绘图笔及具有其的互动系统
本专利技术是关于一种绘图笔，特别是关于与虚拟现实装置互动的电子绘图笔及具有其的互动系统。
技术介绍
目前市面上的电子绘图笔大致可分为三类，包含电阻式、电容式以及电磁式绘图笔，其利用与其他装置的触控而实现电子绘图的目的。然而，上述的电子绘图笔必须借由与其他装置的接触而作动。因此，当使用者欲将此些绘图笔应用至虚拟现实领域时，将立刻面临绘图笔无法于三维空间中正常运作的窘境。因此，如何提出一种可解决上述问题的电子绘图笔，是目前业界亟欲投入资源解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种可与虚拟现实装置互动的电子绘图笔以及具有其的互动系统，借以解决已知电子绘图笔无法应用至虚拟现实领域的问题。为了达到上述目的，本专利技术提供一种绘图笔包含笔身、红外线发射模块、加速度传感器及位置传感器。其中，笔身包含笔头与笔尾。红外线发射模块包含第一至第三红外线发射单元，其分别设置于笔头、笔尾及笔身，且第三红外线发射单元相对笔尾较靠近笔头。加速度传感器邻近第三红外线发射单元设置。位置传感器邻近第三红外线发射单元设置。于本专利技术的一或多个实施方式中，上述的第二红外线发射单元为球状。于本专利技术的一或多个实施方式中，上述的第二红外线发射单元的截面积不小于上述的笔身的截面积。于本专利技术的一或多个实施方式中，上述的第三红外线发射单元为环状。于本专利技术的一或多个实施方式中，上述的加速度传感器邻近上述的位置传感器设置。于本专利技术的一或多个实施方式中，上述的第三红外线发射单元、加速度传感器以及位置传感器皆位于靠近笔头的笔身的1/3长度处。于本专利技术的一或多个实施方式中，上述的位置传感器为六轴传感器。于本专利技术的一或多个实施方式中，上述的绘图笔还包含电池模块，其设置于笔身内，且电耦接至红外线发射模块、加速度传感器及位置传感器。于本专利技术的一或多个实施方式中，上述的绘图笔还包含开关，其耦接电池模块。本专利技术另提供一种绘图笔与虚拟现实装置的互动系统，其包含绘图笔及虚拟现实装置。绘图笔包含笔身、红外线发射模块、加速度传感器及位置传感器。笔身包含笔头及笔尾。红外线发射模块包含第一至第三红外线发射单元，其分别设置于笔头、笔尾及笔身，且第三红外线发射单元相对笔尾较靠近笔头。加速度传感器邻近第三红外线发射单元设置。位置传感器邻近第三红外线发射单元设置。虚拟现实装置无线耦接绘图笔，且虚拟现实装置包含红外线接收模块。红外线接收模块接收第一红外线发射单元、第二红外线发射单元以及第三红外线发射单元发射的红外光，并结合加速度传感器与位置传感器输出的数据信号来实时计算绘图笔的三维坐标位置及移动速度。综上所述，在本专利技术的绘图笔中，特别设置有红外线发射模块、加速度传感器以及位置传感器，借由红外光的发射与接收、绘图笔的移动速度与三维坐标位置的计算与分析，使得本专利技术的绘图笔可完美结合虚拟现实装置而作动，达成将绘图笔于三维空间中使用的目的，不因绘图笔与其他装置无任何接触而影响其功能性，因此有效解决上述的问题。以上所述仅是用以阐述本专利技术所欲解决的问题、解决问题的技术手段及其产生的功效等等，本专利技术的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。【附图说明】图1为根据本专利技术一实施方式的绘图笔的前视图；图2为图1中的绘图笔沿着线段A-A’的剖面图；图3为根据本专利技术一实施方式的绘图笔的元件示意图；以及图4为根据本专利技术一实施方式的绘图笔与虚拟现实装置的互动示意图。【符号说明】A-A’、B-B’、C-C’：剖面线段D1、D2、D3：剖面直径S1：红外光S2：数据信号100：绘图笔110：笔身111：笔头112：笔尾120：红外线发射模块121：第一红外线发射单元122：第二红外线发射单元123：第三红外线发射单元130：加速度传感器140：位置传感器150：电池模块160：开关170：虚拟现实装置200：互动系统【具体实施方式】以下将以附图揭露本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，该多个实务上的细节不应用以限制本专利技术。亦即，在本专利技术部分实施方式中，该多个实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。请参照图1，其为根据本专利技术一实施方式的绘图笔的前视图。绘图笔100包含笔身110、红外线发射模块120、电池模块150以及开关160。笔身110包含笔头111与笔尾112，其分别位于笔身110的两端。红外线发射模块120包含第一红外线发射单元121、第二红外线发射单元122、第三红外线发射单元123以及对应的控制电路(图未示)。具体而言，第一红外线发射单元121设置于笔头111并为球状或环状，第二红外线发射单元122设置于笔尾112并为球状，第三红外线发射单元123设置于笔身110并为环状，且相对于笔尾112较靠近笔头111。红外线发射模块120借由上述的控制电路来使得上述第一至第三红外线发射单元按一定频率发散红外光。电池模块150设置于笔身110内，其可借由拆解笔身110而置换，且由于笔身110的包覆而获得更佳的保护，以减低外力因素所造成的损害，惟本专利技术的电池模块150的位置并不以此为限。另一方面，电池模块150是电耦接至红外线发射模块120，以提供其运作所需的电力。开关160设置于笔身110上，且相对笔尾112较靠近笔头111，以利使用者握笔同时方便手指直接操作开关，惟本专利技术的开关160的位置并不以此为限。此外，开关160耦接上述的电池模块150，以借由开关的作动来操控红外线发射模块120，因此当用户不使用绘图笔时，可停止电力供应而节省能源。另一方面，上述的开关160的种类包含机械式开关、感应式开关等可实现电力供应切换的各种装置。请参照图2，其为图1中的绘图笔沿着线段A-A’的剖面图。具体而言，此剖面图亦为图1中的绘图笔的右侧视图。最外围的圆形实线为第二红外线发射单元122沿着线段A-A’的剖面，其具有一剖面直径D2。最内侧的圆形虚线为第一红外线发射单元121沿着线段C-C’的剖面，其具有一剖面直径D1。上述两圆中间的圆形虚线为第三红外线发射单元沿着线段B-B’的剖面，其具有一剖面直径D3。剖面直径D2相较D1及D3为最大，亦即第二红外线发射单元122的截面积为最大，但本专利技术的第二红外线发射单元122的截面积并不以此为限，例如可根据不同目的调整本专利技术的第二红外线发射单元122的截面积为大于或等于本专利技术的笔身110的截面积。更详细来说，由于第二红外线发射单元122的截面积恒为最大，其发射的红外线较无死角，配合上第一红外线发射单元121及第三红外线发射单元123的运作，可使得虚拟现实装置(示意于图4中)良好地检测到本专利技术的绘图笔于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绘图笔，其特征在于，包含：/n笔身，包含笔头以及笔尾；/n红外线发射模块，包含：/n第一红外线发射单元，设置于所述笔头；/n第二红外线发射单元，设置于所述笔尾；以及/n第三红外线发射单元，设置于所述笔身，且相对所述笔尾较靠近所述笔头；/n加速度传感器，邻近所述第三红外线发射单元设置；以及/n位置传感器，邻近所述第三红外线发射单元设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种绘图笔，其特征在于，包含：
笔身，包含笔头以及笔尾；
红外线发射模块，包含：
第一红外线发射单元，设置于所述笔头；
第二红外线发射单元，设置于所述笔尾；以及
第三红外线发射单元，设置于所述笔身，且相对所述笔尾较靠近所述笔头；
加速度传感器，邻近所述第三红外线发射单元设置；以及
位置传感器，邻近所述第三红外线发射单元设置。


2.根据权利要求1所述的绘图笔，其特征在于，所述第二红外线发射单元为球状。


3.根据权利要求2所述的绘图笔，其特征在于，所述第二红外线发射单元的截面积不小于所述笔身的截面积。


4.根据权利要求1所述的绘图笔，其特征在于，所述第三红外线发射单元为环状。


5.根据权利要求1所述的绘图笔，其特征在于，所述加速度传感器邻近所述位置传感器设置。


6.根据权利要求5所述的绘图笔，其特征在于，所述第三红外线发射单元、所述加速度传感器以及所述位置传感器皆位于靠近所述笔头的所述笔身的1/3长度处。


7.根据权利要求1所述的绘图笔，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯臻林，王立成，杜建荣，
申请(专利权)人：名硕电脑苏州有限公司，和硕联合科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32