使用仿生韧带的手势感应系统技术方案

本发明专利技术公开了一种手势感应系统，其包括一手套、第一至第五仿生韧带、第一至第五光学传感器，以及一微控制器单元。第一至第五仿生韧带分别设置于手套的第一至第五指套部分。第一至第五光学传感器设置于手套上，分别用来侦测第一至第五仿生韧带的位移量或形变量。微控制器单元用来根据位移量或形变量来判断使用者穿戴手套时做出的手势。因此，在本发明专利技术的手势感应系统中，仿生韧带的位移量或形变量可精准反应每一手指的型态，而不会受到汗水或其它外界因素影响光学传感器的准确度。

Gesture sensing system using bionic ligament

【技术实现步骤摘要】
使用仿生韧带的手势感应系统
本专利技术涉及一种手势感应系统，尤其涉及一种使用仿生韧带的手势感应系统。
技术介绍
虚拟现实(virtualreality,VR)是利用计算机技术仿真出一个立体且高拟真的三维空间，当使用者穿戴特殊显示设备进入后，会产生好像处在现实中的错觉。在这虚拟现实空间中，操作者可以和虚拟对象或其他玩家互动。除了虚拟现实头戴装置外，有厂商更推出虚拟现实手套，旨在以更精准手势辨识来取代手把操作控制。现有技术的虚拟现实手套多半采用光纤、机械或可变电阻侦测技术，重量较重而造成操作不便。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的目的在于提供一种轻便且高准确度的手势感应系统。为达到上述目的，本专利技术公开一种使用仿生韧带的手势感应系统，其包括一手套、第一至第五仿生韧带、第一至第五光学传感器，以及一微控制器单元。所述手套包括一第一指套部分、一第二指套部分、一第三指套部分、一第四指套部分，以及一第五指套部分。所述第一至第五仿生韧带分别设置于所述第一至第五指套部分。所述第一至第五光学传感器设置于所述手套上，分别用来侦测所述第一至第五仿生韧带的位移量或形变量。微控制器单元用来根据所述位移量或所述形变量来判断一使用者穿戴所述手套时做出的一手势。附图说明图1为本专利技术实施例中一种手势感应系统的功能方块图。图2为本专利技术实施例中手势感应系统实作方式的示意图。图3～5为本专利技术实施例中不同手势对仿生韧带造成位移量或形变量的示意图。图6和图7为本专利技术实施例中仿生韧带位移量的侦测方式的示意图。图8和图9为本专利技术实施例中仿生韧带形变量的侦测方式的示意图。图10和图11为本专利技术实施例中仿生韧带、光学传感器和手套的制作方式的示意图。图12为本专利技术实施例中仿生韧带的结构示意图。图13为本专利技术另一实施例中仿生韧带的结构示意图。其中，附图标记说明如下：10左手套16、26侦测单元18、28光学感应单元20右手套11～15、21～25仿生韧带第一端31～35、41～45仿生韧带第二端50可变形区域60不可变形区域100手势感应系统MCU_L、MCU_R微控制器单元L1～L5、R1～R5仿生韧带SL1～SL5、SR1～SR5光学传感器PX图案具体实施方式图1为本专利技术实施例中一种手势感应系统100的功能方块图。手势感应系统100包括一左手套10和一右手套20。左手套10上设有左手侦测单元16、左手光学感应单元18、以及一微控制器单元MCU_L。右手套20设有右手侦测单元26、右手光学感应单元28、以及一微控制器单元MCU_R。左手侦测单元16包括5组仿生韧带L1～L5，左手光学感应单元18包括5组光学传感器SL1～SL5，右手侦测单元26包括5组仿生韧带R1～R5，左手光学感应单元18包括5组光学传感器SL1～SL5，而右手光学感应单元28包括5组光学传感器SR1～SR5。仿生韧带L1～L5分别设置于左手套10中对应于五指的位置，仿生韧带R1～R5分别设置于右手套20中对应于五指的位置，如此当用户的左右手分别戴上左手套10和右手套20时，左手五指的动作会分别让左手仿生韧带L1～L5发生位移或形变，而右手五指的动作会分别让右手仿生韧带R1～R5发生位移或形变。左手光学传感器SL1～SL5可分别侦测左手仿生韧带L1～L5的位移量或形变量，而右手光学传感器SR1～SR5可分别侦测右手仿生韧带R1～R5的位移量或形变量。根据左手仿生韧带L1～L5和右手仿生韧带R1～R5的位移量或形变量，微控制器单元MCU_L和MCU_R可分别判断出使用者左右手的手势。图2为本专利技术实施例中手势感应系统100实作方式的示意图。左手仿生韧带L1～L5分别设置于左手套10中用来容纳使用者左手大拇指、食指、中指、无名指和小指的指套部分，分别用来侦测使用者左手五指的动作，其中左手仿生韧带L1～L5的第一端11～15接近指尖位置，而左手仿生韧带L1～L5的第二端31～35接近手背位置。右手仿生韧带R1～R5分别设置于右手套20中用来容纳使用者右手大拇指、食指、中指、无名指和小指的指套部分，分别用来侦测使用者右手五指的动作，其中右手仿生韧带R1～R5的第一端21～25接近指尖位置，而右手仿生韧带R1～R5的第二端41～45接近手背位置。图3～5为本专利技术实施例中不同手势对仿生韧带造成位移/形变量的示意图。图3～5的上方显示了用户的左手手势，而图3～5的下方显示了相对应仿生韧带L1～L5的形变量。如图3～5所示，指头弯曲越多，对相对应仿生韧带造成的位移/形变量越大。图6和图7为本专利技术实施例中仿生韧带位移量的侦测方式的示意图。图8和图9为本专利技术实施例中仿生韧带形变量的侦测方式的示意图为了说明目的，以设置于左手套10的仿生韧带L1～L5来做说明，设置于右手套20的仿生韧带R1～R5其运作原理相同，因此不另加赘述。在图6所示的实施例中，左手仿生韧带L1～L5中接近五指指尖的第一端为固定，而接近手背的第二端为可移动。在手掌摊平的初始状态下，仿生韧带L1～L5在第二端和左手光学传感器SL1～SL5设置位置之间的区域包括多个尺标，光学传感器SL1～SL5会在每一图框分别侦测仿生韧带L1～L5上的尺标。图6上方显示了用户左掌从摊平到握拳的过程，而图6下方显示了在用户左手做出握拳手势的过程中光学传感器SL1～SL5所侦测到的尺标数。在手掌摊平的初始状态下，左手光学传感器SL1～SL5侦测到的尺标数为0；随着手指弯曲而拉扯左手仿生韧带L1～L5的第二端往指尖方向移动，左手光学传感器SL1～SL5侦测到的尺标数会跟着增加；在手掌握拳的状态下，左手光学传感器SL1～SL5侦测到的尺标数为6。根据左手光学传感器SL1～SL5观察到的尺标数即可得知每一仿生韧带的位移量，进而判断出每一手指的型态(例如手指弯曲角度)。在图7所示的实施例中，左手仿生韧带L1～L5中接近五指指尖的第一端为固定，而接近手背的第二端为可移动。在手掌摊平的初始状态下，仿生韧带L1～L5在第二端和光学传感器SL1～SL5设置位置之间的区域包括多个不同标记，光学传感器SL1～SL5会在每一图框分别侦测仿生韧带L1～L5的标记。在本专利技术实施例中，仿生韧带L1～L5上的标记可为不同数字或符号，图7显示了数字的实施例，但不限定本专利技术的范畴。图7上方显示了用户左手做出握拳手势的过程，在手掌摊平的初始状态下，光学传感器SL1～SL5侦测到的标记为数字1；随着手指弯曲而拉扯仿生韧带L1～L5的第二端往指尖方向移动，光学传感器SL1～SL5侦测到的标记也会不同；在手掌握拳的状态下，左手光学传感器SL1～SL5侦测到的标记为数字5。根据光学传感器SL1～SL5观察到的标记即可得知每一仿生韧带的位移量，进而判断出每一手指的型态(例如手指弯曲角度)。在图8所示的实施例中，左手仿生韧带L1～L5的两端皆为固定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用仿生韧带的手势感应系统，其特征在于，包括：/n一第一手套，其包括一第一指套部分、一第二指套部分、一第三指套部分、一第四指套部分，以及一第五指套部分；/n一第一仿生韧带，设置于所述第一指套部分；/n一第二仿生韧带，设置于所述第二指套部分；/n一第三仿生韧带，设置于所述第三指套部分；/n一第四仿生韧带，设置于所述第四指套部分；/n一第五仿生韧带，设置于所述第五指套部分；/n一第一光学传感器，设置于所述第一手套上，用来侦测所述第一仿生韧带的一第一位移量或一第一形变量；/n一第二光学传感器，设置于所述第一手套上，用来侦测所述第二仿生韧带的一第二位移量或一第二形变量；/n一第三光学传感器，设置于所述第一手套上，用来侦测所述第三仿生韧带的一第三位移量或一第三形变量；/n一第四光学传感器，设置于所述第一手套上，用来侦测所述第四仿生韧带的一第四位移量或一第四形变量；/n一第五光学传感器，设置于所述第一手套上，用来侦测所述第五仿生韧带的一第五位移量或一第五形变量；以及/n一第一微控制器单元，用来根据所述第一位移量至所述第五位移量或所述第一形变量至所述第五形变量来判断一使用者穿戴所述第一手套时做出的一第一手势。/n...

【技术特征摘要】
1.一种使用仿生韧带的手势感应系统，其特征在于，包括：
一第一手套，其包括一第一指套部分、一第二指套部分、一第三指套部分、一第四指套部分，以及一第五指套部分；
一第一仿生韧带，设置于所述第一指套部分；
一第二仿生韧带，设置于所述第二指套部分；
一第三仿生韧带，设置于所述第三指套部分；
一第四仿生韧带，设置于所述第四指套部分；
一第五仿生韧带，设置于所述第五指套部分；
一第一光学传感器，设置于所述第一手套上，用来侦测所述第一仿生韧带的一第一位移量或一第一形变量；
一第二光学传感器，设置于所述第一手套上，用来侦测所述第二仿生韧带的一第二位移量或一第二形变量；
一第三光学传感器，设置于所述第一手套上，用来侦测所述第三仿生韧带的一第三位移量或一第三形变量；
一第四光学传感器，设置于所述第一手套上，用来侦测所述第四仿生韧带的一第四位移量或一第四形变量；
一第五光学传感器，设置于所述第一手套上，用来侦测所述第五仿生韧带的一第五位移量或一第五形变量；以及
一第一微控制器单元，用来根据所述第一位移量至所述第五位移量或所述第一形变量至所述第五形变量来判断一使用者穿戴所述第一手套时做出的一第一手势。


2.如权利要求1所述的手势感应系统，其特征在于：
所述第一仿生韧带至所述第五仿生韧带的第一端位于所述第一手套的指尖位置；
所述第一仿生韧带至所述第五仿生韧带的第二端位于所述第一手套的手背位置；且
所述第一光学传感器至所述第五光学传感器分别位于所述第一仿生韧带至所述第五仿生韧带的第一端和第二端之间。


3.如权利要求1所述的手势感应系统，其特征在于：
所述第一仿生韧带至所述第五仿生韧带的第一端固定在所述第一手套上；
所述第一仿生韧带至所述第五仿生韧带的第二端以可移动的方式设置在所述第一手套上；
每一仿生韧带在相对应第二端和相对应光学传感器设置位置之间的区域包括多个尺标；且
所述第一光学传感器至所述第五光学传感器分别侦测所述第一仿生韧带至所述第五仿生韧带上的尺标数来分别得到所述第一位移量至所述第五位移量。


4.如权利要求1所述的手势感应系统，其特征在于：
所述第一仿生韧带至所述第五仿生韧带的第一端固定在所述第一手套上；
所述第一仿生韧带至所述第五仿生韧带的第二端以可移动的方式设置在所述第一手套上；
每一仿生韧带在相对应第二端和相对应光学传感器设置位置之间的区域包括多个不同标记；且
所述第一光学传感器至所述第五光学传感器分别侦测所述第一仿生韧带至所述第五仿生韧带上的标记类型来得到所述第一位移量至所述第五位移量。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林家宇，陈志强，郭峻廷，
申请(专利权)人：宏碁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71