CN104850216A - 具有压力触觉感测器的手套 - Google Patents

Abstract

本发明是有关一种具有压力触觉感测器的手套和手环。该具有压力触觉感测器的手套包含微处理器、加速度计元件、多个压力感测元件、陀螺仪元件与电源。该具有压力触觉感测器的手环包含载台与多个指环，每一个指环上具有压力感测元件，而微处理器、加速度计元件、陀螺仪元件及电源则位于载台。本发明利用压力感测元件、加速度计元件与陀螺仪元件使电子手套或手环可感应穿戴电子手套的使用者手指的下压力道、手掌的现有角度、姿态与动作，有效增加电子手套的功能及应用弹性，非常适于实用。

Description

具有压力触觉感测器的手套

技术领域

本发明是有关于一种电子手套，特别是有关于一种具有压力触觉感测器的手套。

背景技术

电子手套有许多种类，其中多数的应用为电子音乐的弹奏或电子敲打动作的模拟。在音乐弹奏的应用方面，电子手套可用于模拟钢琴的弹奏，根据感应手指的动作模拟钢琴琴键被按下的状态，并根据对应钢琴琴键被按下的状态发出对应的琴音。除了模拟钢琴的弹奏，电子手套还可用于模拟敲击乐器，例如敲击以手敲击发出声音的手敲鼓。

除了电子音乐的弹奏或电子敲打动作的模拟之外，电子手套亦可用于模拟电脑键盘输入动作，根据感应手指的动作模拟键盘按下的状态，以进行数据的输入。电子手套还可用于作为电脑游戏或电视游乐器的输入装置，根据感应手掌的动作模拟游戏动作。

上述电子手套的应用之中，无论是电子音乐的弹奏或电子敲打动作的模拟，或是电脑键盘输入动作的模拟，亦或是作为电脑游戏或电视游乐器的输入装置，均缺乏感应使用者手指指尖力量强弱的功能。因此，本发明提出一种具有压力触觉感测器的手套，借由模拟使用者手指指尖力量强弱以及使用者手掌动作与姿态，有效增加电子手套的功能及应用弹性。

有鉴于上述现有的电子手套存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的具有压力触觉感测器的手套，能够改进一般现有的电子手套，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的电子手套存在的缺陷，而提出一种新的具有压力触觉感测器的手套，所要解决的技术问题是使其借由模拟使用者手指指尖力量强弱以及使用者手掌动作与姿态，有效增加电子手套的功能及应用弹性，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的具有压力触觉感测器的手套，包含微处理器、加速度计元件、多个压力感测元件、陀螺仪(gyro sensor)元件与电源。加速度计元件用于侦测手套的加速度与产生加速度信号，并将加速度信号传送至微处理器。每一个压力感测元件位于手套每一个手指的接触面，用于侦测手套的每一个手指的压力与产生压力值信号，并将压力值信号传送至微处理器。陀螺仪元件用于侦测手套的角度、姿态与动作，与产生姿态信号，并将姿态信号传送至微处理器。电源提供手套所需电力。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的具有压力触觉感测器的手套，其中该加速度计元件包含微机电加速度计(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)。

前述的具有压力触觉感测器的手套，其中该陀螺仪元件包含微机电陀螺仪。

前述的具有压力触觉感测器的手套，其中该压力感测元件包含可挠性可变薄膜电阻或压感可变电阻。

前述的具有压力触觉感测器的手套，其更包含状态指示灯以显示该具有压力触觉感测器的手套的开启或关闭的状态。

前述的具有压力触觉感测器的手套，其更包含模式开关以选择该具有压力触觉感测器的手套的使用模式。

前述的具有压力触觉感测器的手套，其更包含输出介面以连接平板电脑、手机或电脑。

前述的具有压力触觉感测器的手套，其中该电源包含电池。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种压力触觉感测器的手环，包含载台与多个指环。每一个指环上具有压力感测元件，每一个该压力感测元件位于该每一个指环的接触面，用于侦测该手环的每一个手指的压力与产生一个压力值信号，并将该压力值信号传送至该微处理器。而微处理器、加速度计元件、陀螺仪元件及电源则位于载台。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的具有压力触觉感测器的手环，其中该压力感测元件包含可挠性可变薄膜电阻或压感可变电阻。

前述的具有压力触觉感测器的手环，其中该加速度计元件包含微机电加速度计。

前述的具有压力触觉感测器的手环，其中该陀螺仪元件包含微机电陀螺仪。

前述的具有压力触觉感测器的手环，其中该载台更包含输出介面以连接平板电脑、手机或电脑。

前述的具有压力触觉感测器的手环，其中该载台更包含状态指示灯以显示开启或关闭的状态。

前述的具有压力触觉感测器的手环，其中该载台更包含模式开关以选择使用模式。

前述的具有压力触觉感测器的手环，其中该电源包含电池。

借由上述技术方案，本发明具有压力触觉感测器的手套至少具有下述优点及有益效果：本发明利用压力感测元件、加速度计元件与陀螺仪元件使电子手套或手环可感应穿戴电子手套或手环的使用者手指的下压力道、手掌的现有角度、姿态与动作，并同时输出10个手指及手掌的目前状态至平板电脑、手机及电脑等设备，配合适当的应用程序，即可执行各种模拟的应用功能，有效增加电子手套的功能及应用弹性，非常适于实用。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1显示根据本发明一个实施例的具有压力触觉感测器的手套的系统方框图。

图2A与图2B分别显示具有压力触觉感测器的手套与压力感测元件的一个实施例。

图3显示具有压力触觉感测器的手环的一个实施例。

【主要元件符号说明】

1:具有压力触觉感测器的手套    2:具有压力触觉感测器的手环

10:微处理器                   12:加速度计元件

13:状态指示灯                 14:压力感测元件

15:输出介面                   16:陀螺仪元件

17:开关                       18:电源

19:模式开关                   20:控制模块

21:载台                       22指环

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具有压力触觉感测器的手套其具体实施方式、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了如下描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行，且本发明的范围并不受实施例的限定，其以之后的专利范围为准。再者，为提供更清楚的描述及更易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。

图1显示根据本发明一个实施例的具有压力触觉感测器的手套的系统方框图。具有压力触觉感测器的系统包含微处理器10、加速度计元件12、10个压力感测元件14、陀螺仪元件16及电源18。具有压力触觉感测器的系统更包含状态指示灯13、输出介面15、开关17及模式开关19。

10个压力感测元件14分别位于二只手套的各十个手指上，更精确地说每个压力感测元件14是分别位于每个手指的接触面。压力感测元件14包含可挠性薄膜电阻或压感电阻压力感测元件。

图2A与图2B分别显示具有压力触觉感测器的手套与压力感测元件的一个实施例。具有压力触觉感测器的手套1在每个手指的接触面具有压力感测元件14。微处理器10、加速度计元件12、陀螺仪元件16及电源18则设置于具有压力触觉感测器的手套1的控制模块20或其他适当位置，其他元件状态指示灯13、输出介面15、开关17及模式开关19也可设置于具有压力触觉感测器的手套1的控制模块20或其他适当位置。

压力感测元件14包含可挠性可变薄膜电阻或压感可变电阻。利用计算压力感测元件14二端的电压差可获得施加于压力感测元件14的压力。压力感测元件14二端的电压变化则源自于施加于压力感测元件14的压力造成的电阻变化。因此可感应带着具有压力触觉感测器的手套1的手指的下压力道，更进一步来说，带着具有压力触觉感测器的手套1可侦测10个手指下压的动作及力量大小。具有压力触觉感测器的手套1位于10个手指下的压力感测元件14侦测到的手指下压的动作及力量大小并产生压力值信号，并将压力值信号传输至微处理器10，经微处理器10处理后经由输出介面15输出串行数据到平板电脑、手机或电脑等设备，以利于进一步的应用。

具有压力触觉感测器的手套1的加速度计元件12与陀螺仪元件16用于感应带着具有压力触觉感测器的手套1的使用者手掌的角度、姿态与动作或加速度。加速度计元件12侦测具有压力触觉感测器的手套1的加速度并产生加速度信号，并将加速度信号传送至微处理器10。陀螺仪元件16侦测具有压力触觉传感器的手套1的角度、姿态与动作，并产生姿态信号，并将姿态信号传送至微处理器10。加速度计元件12与陀螺仪元件16包含微机电加速度计与微机电陀螺仪。加速度计元件12与陀螺仪元件16感应带着具有压力触觉感测器的手套1的使用者手掌的角度、姿态与动作产生的加速度信号与姿态信号传输至微处理器10，经微处理器10处理后经由输出介面15输出串行数据到平板电脑、手机或电脑等设备，以利于进一步的应用。

电源18提供具有压力触觉感测器的手套1运作所需的电源，并由开关17控制开启或关闭。电源18包含电池。状态指示灯13则显示具有压力触觉感测器的手套1的使用状态，例如开启或关闭的状态。模式开关19则用于选择具有压力触觉感测器的手套1的使用模式，例如当具有压力触觉感测器的手套1应用于模拟弹奏钢琴时的模式选择，借由平板、手机及电脑等设备执行的应用程序，可选择具有压力触觉感测器的手套1的应用模式。

图3显示具有压力触觉感测器的手环的一个实施例。由于前述实施例中的手套是为执行主要功能的元件包含微处理器10、加速度计元件12、压力感测元件14、陀螺仪元件16及电源18的载台，因此可使用指环与载台承载主要元件。如图3所示，具有压力触觉感测器的手环2包含载台21与多个指环22。在一个实施例中，每一个指环22上具有压力感测元件14，每一个压力感测元件14位于指环22的接触面。而微处理器10、加速度计元件12、陀螺仪元件16及电源18则位于载台21。具有压力触觉感测器的手环2同样可进一步包含状态指示灯13、输出介面15、开关17及模式开关19，设置于载台21上。

本发明利用压力感测元件、加速度计元件与陀螺仪元件使电子手套或手环可感应穿戴电子手套或手环的使用者手指的下压力道、手掌的现有角度、姿态与动作，并同时输出10个手指及手掌的目前状态至平板电脑、手机及电脑等设备，配合适当的应用程序，即可执行各种模拟的应用功能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (16)

1.一种具有压力触觉感测器的手套，其特征在于其包含：

微处理器；

加速度计元件，用于侦测该手套的加速度与产生加速度信号，并将该加速度信号传送至该微处理器；

多个压力感测元件，每一个该压力感测元件位于该手套每一个手指的接触面，用于侦测该手套的每一个手指的压力与产生压力值信号，并将该压力值信号传送至该微处理器；

陀螺仪元件，用于侦测该手套的角度、姿态与动作，与产生姿态信号，并将该姿态信号传送至该微处理器；以及

电源，以提供该手套所需电力。

2.根据权利要求1所述的具有压力触觉感测器的手套，其特征在于其中该加速度计元件包含微机电加速度计。

3.根据权利要求1所述的具有压力触觉感测器的手套，其特征在于其中该陀螺仪元件包含微机电陀螺仪。

4.根据权利要求1所述的具有压力触觉感测器的手套，其特征在于其中该压力感测元件包含可挠性可变薄膜电阻或压感可变电阻。

5.根据权利要求1所述的具有压力触觉感测器的手套，其特征在于其更包含状态指示灯以显示该具有压力触觉感测器的手套的开启或关闭的状态。

6.根据权利要求1所述的具有压力触觉感测器的手套，其特征在于其更包含模式开关以选择该具有压力触觉感测器的手套的使用模式。

7.根据权利要求1所述的具有压力触觉感测器的手套，其特征在于其更包含输出介面以连接平板电脑、手机或电脑。

8.根据权利要求1所述的具有压力触觉感测器的手套，其特征在于其中该电源包含电池。

9.一种具有压力触觉感测器的手环，其特征在于其包含：

载台，包含：

微处理器；

加速度计元件，用于侦测加速度与产生加速度信号，并将该加速度信号传送至该微处理器；

陀螺仪元件，用于侦测角度、姿态与动作，与产生姿态信号，并将该姿态信号传送至该微处理器；及

电源，以提供所需电力；以及

多个指环，每一个该指环上具有压力感测元件，每一个该压力感测元件位于该每一个指环的接触面，用于侦测该手环的每一个手指的压力与产生一个压力值信号，并将该压力值信号传送至该微处理器。

10.根据权利要求9所述的具有压力触觉感测器的手环，其特征在于其中该压力感测元件包含可挠性可变薄膜电阻或压感可变电阻。

11.根据权利要求9所述的具有压力触觉感测器的手环，其特征在于其中该加速度计元件包含微机电加速度计。

12.根据权利要求9所述的具有压力触觉感测器的手环，其特征在于其中该陀螺仪元件包含微机电陀螺仪。

13.根据权利要求9所述的具有压力触觉感测器的手环，其特征在于其中该载台更包含输出介面以连接平板电脑、手机或电脑。

14.根据权利要求9所述的具有压力触觉感测器的手环，其特征在于其中该载台更包含状态指示灯以显示开启或关闭的状态。

15.根据权利要求9所述的具有压力触觉感测器的手环，其特征在于其中该载台更包含模式开关以选择使用模式。

16.根据权利要求9所述的具有压力触觉感测器的手环，其特征在于其中该电源包含电池。