电子系统及控制器技术方案

一种由计算机实施的电子系统操作方法包括：通过确定表面的传感器中的每一个的受触发区域，周期性地产生感测数据，所述传感器中的每一个设置在所述表面上；将传感器中的有效传感器分组到分别与手指对应的多个传感器群组中；根据传感器群组中与手指中一个手指对应的一个传感器群组中的所有有效传感器的感测数据的感测值，获得所述一个手指的弯曲角度；以及根据所获得的所述一个手指的弯曲角度，弯曲在与电子系统对应的虚拟空间中渲染的虚拟手的虚拟手指中与所述一个手指对应的一个虚拟手指，以便渲染手势与由控制器感测到的手的手势匹配的虚拟手。

【技术实现步骤摘要】
电子系统及控制器相关申请的交叉引用本申请主张在2019年1月3日提出申请的美国临时申请第62/787,761号及在2019年1月9日提出申请的美国临时申请第62/790,019号的优先权。上述专利申请的全部内容并入本文中供参考，并成为本说明书的一部分。
本专利技术涉及一种电子系统，且更具体来说，涉及一种控制器及包括所述控制器、电子装置的电子系统。
技术介绍
虚拟现实(Virtualreality，VR)、增强现实(Augmentedreality，AR)或混合现实(Mixedreality，MR)可通过利用相关VR、AR或MR系统的计算机让用户“生活”在完全虚拟的世界中或者与在所见空间中渲染/绘制(render)的虚拟内容执行互动来为用户提供全新的体验，所述所见空间与真实世界场景及所述虚拟内容混合。此外，用户可使用一个或多个握持式物理物体(例如，附件或控制器)来与由相关VR/AR/MR系统产生的虚拟内容执行互动。然而，相关VR、AR或MR系统的传统附件或控制器不能准确地检测/感测由用户的手的手指执行的手势，以致控制器及相关VR/AR/MR系统的功能或互动能力受到限制。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，提供一种电子系统。所述电子系统包括由用户的手操作的控制器、及电子装置。控制器包括感测装置及第一通信电路单元，其中感测装置包括设置在控制器的一个或多个表面上的多个传感器。所述电子装置包括处理器、显示装置及第二通信电路单元，其中由第一通信电路单元及第二通信电路单元建立无线连接，且所建立的连接用于在控制器与电子装置之间传送数据。传感器中的每一个被配置成通过确定传感器中的每一个的受触发区域来周期性地产生感测数据，其中受触发区域是上面设置有传感器中的每一个的表面的由手的多个手指中的手指覆盖的区域，其中与传感器对应的多个感测数据通过无线连接被传送到处理器。处理器被配置成根据传感器所产生的感测数据来识别传感器中的多个有效传感器，其中有效传感器中的每一个的感测数据的感测值大于有效感测阈值。处理器进一步被配置成将有效传感器分组到分别与手指对应的多个传感器群组中，且根据传感器群组中与手指中一个手指对应的一个传感器群组中的所有有效传感器的感测数据的感测值来获得所述一个手指的弯曲角度。此外，处理器进一步被配置成指示显示装置将具有与手指对应的多个虚拟手指的虚拟手渲染到与电子装置对应的虚拟空间中。此外，处理器进一步被配置成确定根据所获得的所述一个手指的弯曲角度来弯曲虚拟手指中与所述一个手指对应的一个虚拟手指，以便渲染手势与由感测装置感测到的手的手势匹配的虚拟手。在另一实施例中，提供一种连接到电子装置的控制器，其中控制器由用户操作。控制器包括感测装置、第一通信电路单元及处理器，其中由第一通信电路单元及电子装置的第二通信电路单元建立无线连接，所建立的连接用于在控制器与电子装置之间传送数据。感测装置包括设置在控制器的一个或多个表面上的多个传感器，其中传感器中的每一个被配置成通过确定传感器中的每一个的受触发区域来周期性地产生感测数据，其中受触发区域是上面设置有传感器中的每一个的表面由佩戴所述控制器的手的多个手指中的手指覆盖的区域，其中与传感器对应的多个感测数据被传送到处理器。所述处理器被配置成根据传感器所产生的感测数据来识别传感器中的多个有效传感器，其中有效传感器中的每一个的感测数据的感测值大于有效感测阈值，其中所述处理器进一步被配置成将所述有效传感器分组到分别与手指对应的多个传感器群组中，其中处理器进一步被配置成根据传感器群组中与手指中一个手指对应的一个传感器群组中的所有有效传感器的感测数据的感测值来获得所述一个手指的弯曲角度，其中所述一个手指的弯曲角度通过所述无线连接被传送到电子装置的另一处理器。此外，所述另一处理器被配置成指示所述电子装置的显示装置将具有与所述手指对应的多个虚拟手指的虚拟手渲染到与所述电子装置对应的虚拟空间中，其中所述另一处理器进一步被配置成确定根据所述一个手指的所获得的弯曲角度来弯曲虚拟手指中与所述一个手指对应的一个虚拟手指，以便渲染手势与由感测装置感测到的手的手势匹配的虚拟手。在另一实施例中，提供一种适用于电子系统的由计算机实施的操作方法，其中所述电子系统包括控制器及电子装置。所述方法包括由控制器的多个传感器中的每一个通过确定传感器中的每一个的受触发区域周期性地产生感测数据，其中受触发区域是上面设置有传感器中的每一个的表面的由佩戴控制器的手的多个手指中的手指覆盖的区域；根据传感器所产生的感测数据识别传感器中的多个有效传感器，其中有效传感器中的每一个的感测数据的感测值大于有效感测阈值；将有效传感器分组到分别与手指对应的多个传感器群组中；根据传感器群组中与手指中一个手指对应的一个传感器群组中的所有有效传感器的感测数据的感测值，获得所述一个手指的弯曲角度；指示电子装置的显示装置将具有与手指对应的多个虚拟手指的虚拟手渲染到与电子装置对应的虚拟空间中；以及根据所获得的所述一个手指的弯曲角度，弯曲虚拟手指中与所述一个手指对应的一个虚拟手指，以便渲染手势与由控制器感测到的手的手势匹配的虚拟手。基于前述实施例，所提供的电子系统、控制器及其由计算机实施的操作方法能够通过设置在电子系统的控制器的表面上的与多个手指对应的多个传感器群组来产生多个感测数据，根据所述感测数据获得手指的弯曲角度，将与手指对应的多个虚拟手指渲染到与电子系统对应的虚拟空间中，并根据对应的弯曲角度来弯曲虚拟手指，以便准确地渲染具有与由控制器感测到的手的手势匹配的手势的虚拟手。因此，改善了电子系统的互动能力。为了使上述内容更易理解，如下结合附图详细地阐述几个实施例。附图说明包含附图是为了提供对本专利技术的进一步理解，且附图被并入本说明书并构成本说明书的一部分。附图示出本专利技术的示例性实施例，且与本说明一起用于解释本专利技术的原理。图1A是示出根据本专利技术实施例的真实场景中的手及虚拟场景中对应的虚拟手的示意图。图1B是示出根据本专利技术实施例的可佩戴电子系统的位于手处的控制器的示意图。图1C是示出根据本专利技术实施例在真实场景中具有弯曲手指的手及在虚拟场景中对应的虚拟手的示意图。图2A是示出根据本专利技术实施例的可佩戴电子系统的上面设置有多个传感器的控制器的示意图。图2B是示出根据本专利技术另一实施例的可佩戴电子系统的上面设置有多个传感器的另一控制器的示意图。图2C是示出根据本专利技术另一实施例的可佩戴电子系统的上面设置有多个传感器的另一控制器的示意图。图2D是示出根据本专利技术另一实施例握持可佩戴电子系统的控制器的手的示意图。图2E是示出根据本专利技术另一实施例的可佩戴电子系统的上面设置有多个传感器的球形控制器的示意图。图3A是示出根据本专利技术实施例的可佩戴电子系统的控制器及可佩戴电子装置的示意性框图。图3B是示出根据本专利技术实施例的可佩戴电子系统的可佩戴电子装置的示意性框图。图3C是示出根据本专利技术实施例的可佩戴电子系统的控制器的感测装置的示意性框图。图4A是示出根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子系统，包括：/n控制器，包括感测装置及第一通信电路单元，其中所述控制器由用户的手操作，/n其中所述感测装置包括设置在所述控制器的一个或多个表面上的多个传感器；以及/n电子装置，包括处理器、显示装置及第二通信电路单元，/n其中由所述第一通信电路单元及所述第二通信电路单元建立连接，且所建立的所述连接用于在所述控制器与所述电子装置之间传送数据，/n其中所述传感器中的每一个被配置成通过确定所述传感器中的每一个的受触发区域来产生感测数据，其中所述受触发区域是上面设置有所述传感器中的每一个的表面的由所述手的多个手指中的手指覆盖的区域，其中与所述传感器对应的所述多个感测数据通过所述连接被传送到所述电子系统，/n其中所述处理器被配置成根据所述传感器所产生的所述感测数据来识别所述传感器中的多个有效传感器，/n其中所述处理器进一步被配置成将所述多个有效传感器分组到分别与所述手指对应的多个传感器群组中，/n其中所述处理器进一步被配置成根据所述多个传感器群组中与所述手指中一个手指对应的一个传感器群组中的所有所述有效传感器的所述感测数据的感测值来获得所述一个手指的弯曲角度，/n其中所述处理器进一步被配置成指示所述显示装置将具有与所述手指对应的多个虚拟手指的虚拟手渲染到与所述电子装置对应的虚拟空间中，/n其中所述处理器进一步被配置成确定根据所获得的所述一个手指的所述弯曲角度来弯曲所述虚拟手指中与所述一个手指对应的一个虚拟手指，以便渲染手势与由所述感测装置感测到的所述手的手势匹配的所述虚拟手。/n...

【技术特征摘要】
20190103 US 62/787,761;20190109 US 62/790,0191.一种电子系统，包括：
控制器，包括感测装置及第一通信电路单元，其中所述控制器由用户的手操作，
其中所述感测装置包括设置在所述控制器的一个或多个表面上的多个传感器；以及
电子装置，包括处理器、显示装置及第二通信电路单元，
其中由所述第一通信电路单元及所述第二通信电路单元建立连接，且所建立的所述连接用于在所述控制器与所述电子装置之间传送数据，
其中所述传感器中的每一个被配置成通过确定所述传感器中的每一个的受触发区域来产生感测数据，其中所述受触发区域是上面设置有所述传感器中的每一个的表面的由所述手的多个手指中的手指覆盖的区域，其中与所述传感器对应的所述多个感测数据通过所述连接被传送到所述电子系统，
其中所述处理器被配置成根据所述传感器所产生的所述感测数据来识别所述传感器中的多个有效传感器，
其中所述处理器进一步被配置成将所述多个有效传感器分组到分别与所述手指对应的多个传感器群组中，
其中所述处理器进一步被配置成根据所述多个传感器群组中与所述手指中一个手指对应的一个传感器群组中的所有所述有效传感器的所述感测数据的感测值来获得所述一个手指的弯曲角度，
其中所述处理器进一步被配置成指示所述显示装置将具有与所述手指对应的多个虚拟手指的虚拟手渲染到与所述电子装置对应的虚拟空间中，
其中所述处理器进一步被配置成确定根据所获得的所述一个手指的所述弯曲角度来弯曲所述虚拟手指中与所述一个手指对应的一个虚拟手指，以便渲染手势与由所述感测装置感测到的所述手的手势匹配的所述虚拟手。


2.根据权利要求1所述的电子系统，其中由所述多个传感器中的一个传感器产生的所述感测数据的所述感测值与对应于所述一个传感器的所述受触发区域的大小成正比。


3.根据权利要求1所述的电子系统，其中在所述将所述有效传感器分组到分别与所述手指对应的所述多个传感器群组中的操作中，
所述处理器识别所述有效传感器中设置在所述控制器的第一表面上的多个第一有效传感器以及所述有效传感器中设置在所述控制器的第二表面上的多个第二有效传感器，其中所述第一表面被预定为将由所述手指中的多个第一手指触摸的一个表面，且所述第二表面被预定为将由所述手指中的仅一个第二手指触摸的另一个表面，
其中所述处理器将所述第二有效传感器直接分组到与所述第二手指对应的第二传感器群组中，且根据所述第一手指的总数量及所述第一有效传感器的位置次序将所述第一有效传感器分组到分别与所述第一手指对应的多个第一传感器群组中，其中所述第一手指的所述总数量等于所述第一传感器群组的总数量。


4.根据权利要求3所述的电子系统，
所述处理器最初选择所述第一有效传感器中的前P个第一有效传感器，且根据所述第一传感器群组中的位置次序将所述前P个第一有效传感器分组到与前第一手指对应的前第一传感器群组中，
其中所述处理器最初选择所述第一有效传感器中的后P个第一有效传感器，且根据所述第一传感器群组中的所述位置次序将所述后P个第一有效传感器分组到与后第一手指对应的后第一传感器群组中，其中通过将所述第一有效传感器的总数量除以所述第一手指的所述总数量来确定P，
其中响应于未分组出所述第一传感器群组中的一个或多个剩余的第一传感器群组，所述处理器最初将所述第一有效传感器中剩余的第一有效传感器分组到所述一个或多个剩余的第一传感器群组中，
其中所述处理器在后台中执行传感器分组校准，以周期性地重新识别所述有效传感器，且根据所重新识别的所述有效传感器中的所述第一有效传感器的所述感测值将所述第一有效传感器重新分组到所述第一传感器群组中。


5.根据权利要求1所述的电子系统，其中在所述根据所述传感器群组中与所述手指中所述一个手指对应的所述一个传感器群组中的所有所述有效传感器的所述感测数据的所述感测值来获得所述一个手指的所述弯曲角度的操作中，
所述处理器计算所述一个传感器群组中的所有所述有效传感器的所述感测数据的所述感测值的总和作为所述一个传感器群组的特征值，
其中所述处理器识别与所述一个传感器群组对应的特征值上限及特征值下限、与所述一个手指对应的弯曲角度上限及弯曲角度下限，
其中所述处理器根据所述特征值、所述特征值上限、所述特征值下限、所述弯曲角度上限及所述弯曲角度下限来转换所述一个手指的所述弯曲角度。


6.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述虚拟手指中的每一个具有与所述虚拟手的虚拟手掌连接的一个根部及与所述根部连接的一个或多个随动部，其中所述虚拟手掌、所述虚拟手指的所述根部及所述随动部分别对应于所述手的手掌、所述手指的根部及随动部，
在所述根据所获得的所述一个手指的所述弯曲角度来弯曲所述虚拟手指中与所述一个手指对应的所述一个虚拟手指的操作中，
所述处理器将所述一个虚拟手指的所述根部弯曲所获得的所述弯曲角度，
其中所述处理器根据与所述一个或多个随动部对应的一个或多个随动弯曲角度来弯曲所述一个或多个随动部。


7.根据权利要求6所述的电子系统，其中所述传感器中的每一个包括多个子传感器，
其中所述传感器中的每一个的所述感测值是通过由所述子传感器中的第一子传感器提供的第一子感测值及由所述子传感器中的一个或多个第二子传感器提供的一个或多个第二子感测值而产生，
其中所述传感器的所述第一子传感器对应于所述手指的所述根部，且所述第二子传感器对应于所述手指的所述随动部。


8.根据权利要求1所述的电子系统，其中
所述处理器在特定持续时间期间周期性地获得所述多个传感器群组中与一个手指对应的一个传感器群组的多个特征值，其中所述特征值中的每一个是根据在所述特定持续时间期间每次产生的所述一个传感器群组的所有所述有效传感器的所述感测值而获得，
其中所述处理器在所述特定持续时间期间识别所述特征值中当所述一个手指被确定为处于紧握状态时记录的一个或多个紧握特征值，且所述处理器计算所述一个或多个紧握特征值的平均值作为与所述一个传感器群组对应的特征值上限，
其中所述处理器在所述特定持续时间期间的所述特征值中选择最小特征值作为与所述一个传感器群组对应的特征值下限，
其中在所述特定持续时间期间，所述电子系统指示所述用户使用所述手的不同手势。


9.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述传感器中的每一个包括多个子传感器，
其中所述传感器中的每一个的所述感测值是通过由所述子传感器中的第一子传感器提供的第一子感测值及由所述子传感器中的一个或多个第二子传感器提供的一个或多个第二子感测值根据与所述第一子传感器对应的第一权重值及与所述一个或多个第二子传感器对应的一个或多个第二权重值而产生，
其中所述传感器的所述第一子传感器对应于所述手指的根部，且所述第二子传感器对应于所述手指的随动部，
其中
所述处理器根据与一个手指的所述根部对应的一个第一子传感器群组中的所述第一子传感器的所述第一子感测值计算与所述一个第一子传感器群组对应的第一特征值，且根据与所述一个手指的所述随动部对应的一个第二子传感器群组中的所述第二子传感器的所述第二子感测值计算与所述一个第二子传感器群组对应的第二特征值，
其中响应于确定所计算的所述第二特征值大于紧握阈值，所述处理器判断所计算的所述第一特征值是否大于另一紧握阈值，
其中响应于确定所计算的所述第一特征值大于另一紧握阈值，所述处理器确定所述一个手指具有最大弯曲角度或者所述一个手指处于紧握状态。


10.根据权利要求1所述的电子系统，其中
所述处理器识别与所述一个手指对应的一个相邻手指，并获得与所述一个相邻手指对应的另一特征值，其中所述一个相邻手指紧挨所述一个手指设置在同一表面上，
其中响应于确定所述另一特征值大于调整阈值，所述处理器调整由与所述一个手指对应的所述一个传感器群组中的所述有效传感器中的目标有效传感器产生的目标感测值，以便...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立勋，谢天嘉，欧冠吟，曾锡佑，张承甫，黎焕欣，吴健民，林子皓，
申请(专利权)人：宏达国际电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71