CN118131894A - 手套 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种手套，包括一本体、一手背基座、一指尖基座、一弹性件、一控制线、一形状记忆合金件、一制动件以及一处理器。本体用以穿戴于一使用者的一手部。手背基座设置于本体的一手背部。指尖基座设置于本体的一指尖部。弹性件连接于手背基座与控制线之间。控制线连接于指尖基座与弹性件之间。处理器设置于本体，用以电控形状记忆合金件，以致动制动件制动控制线。
Description
技术领域
本发明涉及一种手套。
背景技术
随着电子科技以及图像处理技术的快速演进，由计算机所建构出的虚拟现实(Virtual Reality，VR)已逐渐被广泛地运用于信息传播、娱乐或展示上。现今的虚拟现实产品都强调人机互动性，不论是互动训练仿真器、互动玩具或互动电视游乐器等，用户可通过头戴式显示器与控制把手(control handle)等装备来进行操作。其中，虚拟现实的画面来自于头戴式显示器，而控制把手则是用来对虚拟现实中的对象进行操作。举例而言，用户操作控制把手上的按钮或触摸板，以配合在虚拟现实中的抓取、点选或丢掷等各种动作。
然而，利用控制把手对虚拟对象进行抓取、点选或丢掷等操作的方式并不合乎人体实际的动作，也无法反映虚拟对象的尺寸，所以比较不能产生更多虚拟世界的沉浸式体验。
发明内容
本发明是针对一种手套，以提供虚拟世界的沉浸式体验。
根据本发明的实施例，手套包括一本体、一手背基座、一指尖基座、一弹性件、一控制线、一形状记忆合金件、一制动件以及一处理器。本体用以穿戴于一使用者的一手部。手背基座设置于本体的一手背部。指尖基座设置于本体的一指尖部。弹性件连接于手背基座与控制线之间。控制线连接于指尖基座与弹性件之间。处理器设置于本体，用以电控形状记忆合金件，以致动制动件制动控制线。
在根据本发明的一实施例中，手套还包括一磁力传感器与一磁铁，分别设置于弹性件的相对两端。磁力传感器电连接处理器。
在根据本发明的一实施例中，磁铁设置于弹性件连接控制线的一端。
在根据本发明的一实施例中，手套还包括多个指节基座，设置于本体的多个指节部。控制线穿过指节部。
在根据本发明的一实施例中，手套还包括一追踪器，设置于本体。
在根据本发明的一实施例中，手套还包括一追踪信号发射器，设置于本体。
在根据本发明的一实施例中，处理器用以接收一虚拟对象的位置信息与尺寸信息。
基于上述，在本发明的手套中，以形状记忆合金件及制动件制动控制线，可仿真抓取对象的手感，以提供虚拟世界的沉浸式体验。
附图说明
图1是本发明的一实施例的手套的穿戴状态的示意图；
图2是图1的手套的局部剖面示意图；
图3是图1的手套的在另一状态下的局部剖面示意图。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1是本发明的一实施例的手套的穿戴状态的示意图。请参考图1，本实施例的手套100包括一本体110、一手背基座122、一指尖基座124、一弹性件130、一控制线140、一形状记忆合金件152(示出于图2)、一制动件154以及一处理器160。本体110用以穿戴于一使用者的一手部50。手背基座122设置于本体110的一手背部112。指尖基座124设置于本体110的一指尖部114。弹性件130连接于手背基座122与控制线140之间。控制线140连接于指尖基座124与弹性件130之间。处理器160设置于本体110，用以电控形状记忆合金件152，以致动制动件154制动控制线140。
在本实施例的手套100中，形状记忆合金件152与制动件154的配合可以制动控制线140，进而控制使用者的手指可以弯曲的程度。因此，可以在感测到使用者可能已经接触虚拟世界中的虚拟对象60时制动控制线140，使得控制线140所对应的使用者的手指受到牵制而无法继续弯曲，提供如同手指在真实世界中接触到对象的反馈感，让使用者产生有如抓握真实对象的错觉。在用户放开虚拟对象60后，弹性件130会将控制线140拉回，以帮助理线。本实施例的手套100所使用到的组件都具有重量轻且体积小的优势，可改善现有的技术需采用笨重的马达及其他大体积的配件而破坏使用体验的情形。
图2是图1的手套的局部剖面示意图。请参照图2，在使用者未弯曲手指时，弹性件130会拉扯控制线140而使其以适当的力量保持在绷着的状态。
图3是图1的手套的在另一状态下的局部剖面示意图。请参照图3，举例而言，在本实施例中，形状记忆合金件152通电加热时会伸长使制动件154往下移动，并接触本体110而共同夹住控制线140，使得控制线140无法移动，控制线140所对应的手指也就会受到牵制而无法继续弯曲。在其他实施例中，制动件154也可以包括两个部分，并由形状记忆合金件152驱动这两个部分以夹持控制线140。或者，其他不同形式的制动件154与形状记忆合金件152的配合方式都可应用于本发明。
在本实施例中，手套100还包括一磁力传感器172与一磁铁174，分别设置于弹性件130的相对两端。磁力传感器172电连接处理器160。当使用者弯曲手指时，指尖基座124拉动控制线140，而控制线140拉动磁铁174。过程中，磁铁174与磁力传感器172的距离改变，因此磁力传感器172感测到的磁铁174所产生的磁场的强度也会跟着变化。根据磁力传感器172感测到的磁场的强度的变化，可以推算使用者的手指的弯曲程度，进而得知使用者的手指是否应该已经碰触虚拟对象60。磁力传感器172的感测结果可以传送到处理器160，以便处理器160在判断使用者的手指已经碰触虚拟对象60时致动形状记忆合金件152，进而以制动件154制动控制线140。
在本实施例中，磁铁174设置于弹性件130连接控制线140的一端，而磁力传感器172设置在手背基座122。在另一实施例中，磁力传感器172与磁铁174的位置也可以对调，本发明不对此加以限制。
在本实施例中，指尖基座124、弹性件130、控制线140、形状记忆合金件152与制动件154的数量可以对应手指的数量，但本发明不对此加以限制。此外，手套100可还包括多个指节基座126，设置于本体110的多个指节部116。控制线140穿过指节部116。
请参照图1，在本实施例中，手套100可还包括一追踪器182，设置于本体110。另外，手套100也可还包括一追踪信号发射器184，设置于本体110。手套100可同时包括有追踪器182与追踪信号发射器184，或者仅包括其中一者。追踪器182与追踪信号发射器184的个别数量也可以是多个。此外，处理器160可用以接收虚拟对象60的位置信息与尺寸信息。举例而言，追踪器182可以是适于侦测来自信号源(未示出)的信号，并将其传送给处理器160以产生相应的感测信号，再将感测信号以无线方式传输至主机(未示出)。此时，追踪器182例如是红外光传感器或是其他不可见光的光传感器、霍尔效应传感器(Hall-effect sensor)之类的电磁信号传感器、麦克风之类的声波传感器、射频侦测器(Radio frequencydetector)等，但本发明不以此为限。在另一实施例中，追踪器182也可以是相机模块，以便于产生三维坐标位置数据。或者，追踪器182也可以是一惯性测量单元(Inertialmeasurement unit,IMU)，以便于产生三维坐标位置数据。相似地，追踪信号发射器184可发射红外光、不可见光、电磁信号、声波信号、RF信号等，但本发明不以此为限。
主机基于追踪器182及/或追踪信号发射器184获得手套在空间中的三维坐标位置。以此，主机可以在手套100接近虚拟对象60时告知处理器160。并且，处理器160根据虚拟对象60的位置信息与尺寸信息以及磁力传感器172的感测结果来计算使用者的手指是否碰触虚拟对象60。
综上所述，在本发明的手套中，利用致动控制线可限制使用者的手指的弯曲，仿真真实抓取对象的手感，以提供虚拟世界的沉浸式体验。并且，用于致动控制线的形状记忆合金件及制动件的体积小且重量轻，更提升使用者的沉浸式体验。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种手套，其特征在于，包括：
本体，用以穿戴于使用者的手部；
手背基座，设置于该本体的手背部；
指尖基座，设置于该本体的指尖部；
弹性件；
控制线，其中该弹性件连接于该手背基座与该控制线之间，该控制线连接于该指尖基座与该弹性件之间；
形状记忆合金件；
制动件；以及
处理器，设置于该本体，用以电控该形状记忆合金件，以致动该制动件制动该控制线。
2.如权利要求1所述的手套，其特征在于，还包括磁力传感器与磁铁，分别设置于该弹性件的相对两端，其中该磁力传感器电连接该处理器。
3.如权利要求2所述的手套，其特征在于，该磁铁设置于该弹性件连接该控制线的一端。
4.如权利要求1所述的手套，其特征在于，还包括多个指节基座，设置于该本体的多个指节部，其中该控制线穿过该些指节部。
5.如权利要求1所述的手套，其特征在于，还包括追踪器，设置于该本体。
6.如权利要求1所述的手套，其特征在于，还包括追踪信号发射器，设置于该本体。
7.如权利要求1所述的手套，其特征在于，该处理器用以接收虚拟对象的位置信息与尺寸信息。
Priority Applications (1)
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- 2022-12-02 CN CN202211544603.9A patent/CN118131894A/zh active Pending
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