TW201839549A - 腳趾控制裝置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種腳趾控制裝置及其控制方法，其包含壓力感測單元、運算單元及通訊單元。壓力感測單元可感測左腳之第一至第五左腳趾及右腳之第一至第五右腳趾之滑動及觸碰所產生之壓力變化並轉化為電訊號。運算單元可依據電訊號運算第一左腳趾至第五左腳趾及第一右腳趾至第五右腳趾之移動，並將第一至第五左腳趾及第一至第五右腳趾之移動分別進行運算以產生第一左控制訊號、第一右控制訊號、第二左控制訊號及第二右控制訊號並運算為控制訊號後發送。通訊單元接收控制訊號並發送至受控單元執行功能。

Description

腳趾控制裝置及其控制方法

本發明係關於一種腳趾控制裝置，特別是關於在一種可以腳趾取代雙手控制滑鼠或其他多媒體裝置之裝置及方法。

一般而言，多點觸控之裝置或是其他之控制介面，例如滑鼠等皆以手部控制為基礎進行設計，然而若是在使用者雙手無法操作時，目前並未有適合的控制方式進行操作。

舉例而言，雙手無法以手部控制者，例如截肢者，將無法輕易的控制一般以手部控制為基礎進行設計的控制裝置。而另一種常見的情況為手部需要執行其他動作，例如開車、搬貨等，此時若是電話響起或是需要使用衛星導航時，將難以使用雙手進行控制，且若是於開車時使用衛星導航也容易造成駕駛分心，造成危險。

因此，若是可善加利用腳部對其他裝置進行控制，取代滑鼠或是其他觸控式、按鈕式的控制方式，將可對上述習知問題進行改善。

基於上述目的，本發明係提供一種腳趾控制裝置，其包含壓力感測單元、運算單元以及通訊單元。壓力感測單元可先行判斷是否為人體之腳部放置於其上，若為人體之腳部，則感測左腳之第一左腳趾、第二左腳趾、第三左腳趾、第四左腳趾及第五左腳趾至少之一，及右腳中之第一右腳趾、第二右腳趾、第三右腳趾、第四右腳趾及第五右腳趾至少之一之滑動及觸碰所產生之壓力變化並轉化為電訊號。運算單元可依據電訊號運算第一左腳趾、第二左腳趾、第三左腳趾、第四左腳趾、第五左腳趾、第一右腳趾、第二右腳趾、第三右腳趾、第四右腳趾或第五右腳趾之移動，並將第一左腳趾及第一右腳趾之移動分別進行運算以產生第一左控制訊號及第一右控制訊號，將第二左腳趾、第三左腳趾、第四左腳趾及第五左腳趾至少之一之移動進行運算以產生第二左控制訊號，將第二右腳趾、第三右腳趾、第四右腳趾及第五右腳趾至少之一之移動進行運算以產生第二右控制訊號，且將第一左控制訊號、第二左控制訊號、第一右控制訊號及第二右控制訊號運算為控制訊號後發送。通訊單元可接收控制訊號並以無線或有線發送至受控單元接收控制訊號執行功能。

較佳地，本發明之腳趾控制裝置更包含儲存單元，可儲存元件定義表，元件定義表紀錄各種功能之類型定義以及受控單元之功能定義。

較佳地，壓力感測單元可包含電容式壓力感測器或壓電材料。

較佳地，該受控單元可包含智慧型穿戴裝置、電腦、多媒體裝置。

較佳地，壓力感測單元分別依據第一左腳趾至第五左腳趾及第一右腳趾至第五右腳趾於壓力感測單元上之壓力排列態樣或依據左腳及右腳於壓力感測單元上之壓力分佈態樣，區分第一左腳趾及第二左腳趾至第五左腳趾，以及區分第一右腳趾及第二右腳趾至第五右腳趾。

基於上述目的，本發明再提供一種腳趾控制裝置之控制方法，其包含下列步驟：

a.以壓力感測單元判斷是否為人體之腳部放置於其上，若為人體之腳部，則感測左腳之第一左腳趾、第二左腳趾、第三左腳趾、第四左腳趾及第五左腳趾至少之一之滑動及觸碰，以及感測右腳中之第一右腳趾、第二右腳趾、第三右腳趾、第四右腳趾及第五右腳趾至少之一之滑動及觸碰，並將滑動及觸碰所造成之壓力變化轉化為電訊號。

b.藉由運算單元依據電訊號運算第一左腳趾、第二左腳趾、第三左腳趾、第四左腳趾、第五左腳趾、第一右腳趾、第二右腳趾、第三右腳趾、第四右腳趾或第五右腳趾之移動。

c.藉由運算單元將第一左腳趾及第一右腳趾之移動分別進行運算以產生第一左控制訊號及第一右控制訊號。

d.藉由運算單元將第二左腳趾、第三左腳趾、第四左腳趾及第五左腳趾至少之一之移動進行運算以產生第二左控制訊號。

e.藉由運算單元將第二右腳趾、第三右腳趾、第四右腳趾及第五右腳趾至少之一之移動進行運算以產生第二右控制訊號。

f.藉由運算單元將第一左控制訊號、第二左控制訊號、第一右控制訊號及第二右控制訊號運算為控制訊號後發送。

g.藉由通訊單元接收控制訊號並以無線或有線發送。

h.藉由受控單元接收控制訊號執行功能。

較佳地，在步驟(f)中，第二左腳趾、第三左腳趾、第四左腳趾及第五左腳趾之移動可同步於壓力感測單元上由上而下地滑動或觸壓造成壓力變化，運算單元係據此計算為第二左控制訊號。

較佳地，在步驟(g)中，第二右腳趾、第三右腳趾、第四右腳趾及第五右腳趾之移動可同步於壓力感測單元上由上而下地滑動或觸壓造成壓力變化，運算單元可據此計算為第二右控制訊號。

較佳地，在步驟(c)中，運算單元可排除因第一左腳趾、第二左腳趾、第三左腳趾、第四左腳趾、第五左腳趾、第一右腳趾、第二右腳趾、第三右腳趾、第四右腳趾或第五右腳趾之移動所造成之左腳及右腳其餘部分之壓力變化。

較佳地，在步驟(a)中，壓力感測單元分別可依據第一左腳趾至第五左腳趾及第一右腳趾至第五右腳趾之於壓力感測單元上之壓力排列態樣或可依據左腳及右腳於壓力感測單元上之壓力分佈態樣，區分第一左腳趾及第二左腳趾至第五左腳趾，以及區分第一右腳趾及第二右腳趾至第五右腳趾。

為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

現請一併參閱第1圖及第2圖，其分別係為根據本發明之實施例之腳趾控制裝置之示意圖及根據本發明之實施例之腳趾控制裝置之方塊圖。如圖所示，本發明之腳趾控制裝置係包含壓力感測單元10、運算單元20以及通訊單元30。

壓力感測單元10可先行判斷是否為人體之腳部放置於其上，若為人體之腳部，則感測左腳100之第一左腳趾101、第二左腳趾102、第三左腳趾103、第四左腳趾104及第五左腳趾105至少之一，及右腳200中之第一右腳趾201、第二右腳趾202、第三右腳趾203、第四右腳趾204及第五右腳趾205至少之一之滑動及觸碰所產生之壓力變化並轉化為電訊號11。而壓力感測單元10可包含電容式壓力感測器或壓電材料，藉此可偵測腳趾於其上的壓力變化。

運算單元20，可依據電訊號11運算第一左腳趾101、第二左腳趾102、第三左腳趾103、第四左腳趾104、第五左腳趾105、第一右腳趾201、第二右腳趾202、第三右腳趾203、第四右腳趾204或第五右腳趾205之移動，並將第一左腳趾101及第一右腳趾201之移動分別進行運算以產生第一左控制訊號21及第一右控制訊號22，將第二左腳趾102、第三左腳趾103、第四左腳趾104及第五左腳趾105至少之一之移動進行運算以產生第二左控制訊號23，將第二右腳趾202、第三右腳趾203、第四右腳趾204及第五右腳趾205至少之一之移動進行運算以產生第二右控制訊號24，且將第一左控制訊號21、第二左控制訊號23、第一右控制訊號22及第二右控制訊號24運算為控制訊號25後發送。

通訊單元30可接收控制訊號25並以無線或有線發送至受控單元40接收控制訊號25執行功能。受控單元40可包含智慧型穿戴裝置、電腦、多媒體裝置。

而為了能與受控單元40順利的通訊，本發明更包含儲存單元50，可儲存元件定義表，元件定義表可紀錄各種功能之類型定義以及受控單元40之功能定義，例如智慧型穿戴裝置、電腦及多媒體裝置所包含之功能以及控制模式，在此情況之下，搭配適宜之通訊協定，將可使得受控單元40可自儲存單元50快速的得知受控單元40之種類，並據此控制。

進一步說明，壓力感測單元10可分別依據第一左腳趾101至第五左腳趾105及第一右腳趾201至第五右腳趾205之於壓力感測單元10上之壓力排列態樣或依據左腳100及右腳200於壓力感測單元10上之壓力分佈態樣，區分第一左腳趾101及第二左腳趾102至第五左腳趾105，以及區分第一右腳趾201及第二右腳趾202至第五右腳趾205。

現請參閱第3圖，第3圖係根據本發明之實施例之腳趾控制裝置之控制方法流程圖，本發明之腳趾控制裝置之控制方法包含下列步驟：

S101：以一壓力感測單元10判斷是否為人體之腳部放置於其上，若為人體之腳部，則感測左腳100之第一左腳趾101、第二左腳趾102、第三左腳趾103、第四左腳趾104及第五左腳趾105至少之一之滑動及觸碰，以及感測右腳200中之第一右腳趾201、第二右腳趾202、第三右腳趾203、第四右腳趾204及第五右腳趾205至少之一之滑動及觸碰，並將滑動及觸碰所造成之壓力變化轉化為一電訊號11。

在此步驟中，壓力感測單元10可分別依據第一左腳趾101至第五左腳趾105及第一右腳趾201至第五右腳趾205之於壓力感測單元10上之壓力排列態樣或依據左腳100及右腳200於壓力感測單元10上之一壓力分佈態樣，區分第一左腳趾101及第二左腳趾102至第五左腳趾105，以及區分第一右腳趾201及第二右腳趾202至第五右腳趾205。

S102：藉由一運算單元20依據電訊號11運算第一左腳趾101、第二左腳趾102、第三左腳趾103、第四左腳趾104、第五左腳趾105、第一右腳趾201、第二右腳趾202、第三右腳趾203、第四右腳趾204或第五右腳趾205之一移動。

S103：藉由運算單元20將第一左腳趾101及第一右腳趾201之移動分別進行運算以產生第一左控制訊號21及第一右控制訊號22。

S104：藉由運算單元20將第二左腳趾102、第三左腳趾103、第四左腳趾104及第五左腳趾105至少之一之移動進行運算以產生第二左控制訊號23。

S105：藉由運算單元20將第二右腳趾202、第三右腳趾203、第四右腳趾204及第五右腳趾205至少之一之移動進行運算以產生一第二右控制訊號24。

S106：藉由運算單元20將第一左控制訊號21、第二左控制訊號23、第一右控制訊號22及第二右控制訊號24運算為一控制訊號25後發送。

S107：藉由一通訊單元30接收控制訊號25並以無線或有線發送。

S108：藉由一受控單元40接收控制訊號25執行功能。

進一步說明，在步驟S106中，第二左腳趾102、第三左腳趾103、第四左腳趾104及第五左腳趾105之移動可同步於壓力感測單元10上由上而下地滑動或觸壓造成壓力變化，運算單元20可據此計算為第二左控制訊號23。

而在步驟 S107中，第二右腳趾202、第三右腳趾203、第四右腳趾204及第五右腳趾205之移動亦可同步於壓力感測單元10上由上而下地滑動或觸壓造成壓力變化，運算單元20可據此計算為第二右控制訊號24。由於第二左腳趾102、第三左腳趾103、第四左腳趾104及第五左腳趾105，以及第二右腳趾202、第三右腳趾203、第四右腳趾204及第五右腳趾205可同步於壓力感測單元10上由上而下地滑動或觸壓造成壓力變化，因此使用上將可快速習慣操作方式而使用，其原因是在於通常情況下，人體本身即可良好的控制腳拇趾(第一左腳趾101及第一右腳趾201)以及兩腳之其餘四趾(第二左腳趾102至第五左腳趾105，以及第二右腳趾202至第五右腳趾205)同步移動，而若在良好的訓練下，亦可獨立的控制每一根腳趾的活動，然而對大多數的人而言，在未經訓練的情況下，僅可使除腳拇指外之其餘四趾同步移動，因此本發明可針對此情況控制受控單元40。

進一步說明，在步驟S103中，運算單元20可排除因第一左腳趾101、第二左腳趾102、第三左腳趾103、第四左腳趾104、第五左腳趾105、第一右腳趾201、第二右腳趾202、第三右腳趾203、第四右腳趾204及第五右腳趾205之移動所造成之左腳100及右腳200其餘部分之壓力變化，因此本發明將可消除除腳趾之外之移動所可能造成之控制上的錯誤。

在一實施例中，為了避免誤觸，本發明亦可設定啟動感測的時機，舉例而言，可以第一左腳趾101或第一右腳趾201按壓壓力感測單元10數秒後啟動，例如可設定為按壓5秒後啟動，如此可避免於平時誤觸造成使用上的控制錯誤。

現請參閱第4圖至第6圖，其分別係為根據本發明之實施例之腳趾控制裝置之第一實施示意圖、根據本發明之實施例之腳趾控制裝置之第二實施示意圖以及根據本發明之實施例之腳趾控制裝置之第三實施示意圖。

在一實施例中，如第4圖所示，當操控電腦時，可使用本發明之腳趾控制裝置，藉由控制訊號25對電腦控制後，將不需要使用滑鼠，舉例而言，可以第一左腳趾101對壓力感測單元10觸壓，取代用手點擊滑鼠左鍵，同理第一右腳趾201可對壓力感測單元10觸壓，取代用手點擊滑鼠右鍵。而滑鼠游標上下左右、螢幕的縮放及頁面的上下左右翻轉皆可分別以第一左腳趾101至第五左腳趾105，以及第一右腳趾201至第五右腳趾205觸壓或滑動為輸入組合以進行控制。由於僅使用雙腳對電腦進行操控，因此可降低坐姿不良以及降低肩頸腰部痠痛的機會，且亦可適用於上班族長時間操作電腦後短暫休息以不同方式操作電腦之用。

在一實施例中，如第5圖所示，若是在駕駛自排車且需要使用衛星導航的情況下，可利用左腳100對以控制訊號25對導航系統螢幕41進行控制，因此於駕駛時將不需要使用手部操控導航系統螢幕41，可降低於駕駛時分心的造成的危險性，更進一步，本發明亦可對智慧型汽車進行控制，藉此將可有更多元的控制方式，能適用於各種使用情況。除此之外，由於已可使用單腳對導航系統螢幕41進行控制，因此亦可使用單腳接聽或是掛上通訊裝置，例如智慧型手機等，因此若是在雙手不方便，或是其他無法使用雙手的情況之下，依舊可以容易的接聽電話。

在一實施例中，如第6圖所示，本發明之腳趾控制裝置可透過無線傳輸方式，如藍芽或WIFI對身上的穿戴式裝置如智慧型眼鏡61、智慧型手環62以控制訊號25進行控制，因此使用者將不需以手指觸控智慧型眼鏡61、智慧型手環62。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

100‧‧‧左腳

101‧‧‧第一左腳趾

102‧‧‧第二左腳趾

103‧‧‧第三左腳趾

104‧‧‧第四左腳趾

105‧‧‧第五左腳趾

200‧‧‧右腳

201‧‧‧第一右腳趾

202‧‧‧第二右腳趾

203‧‧‧第三右腳趾

204‧‧‧第四右腳趾

205‧‧‧第五右腳趾

10‧‧‧壓力感測單元

11‧‧‧電訊號

20‧‧‧運算單元

21‧‧‧第一左控制訊號

22‧‧‧第一右控制訊號

23‧‧‧第二左控制訊號

24‧‧‧第二右控制訊號

25‧‧‧控制訊號

30‧‧‧通訊單元

40‧‧‧受控單元

50‧‧‧儲存單元

41‧‧‧導航系統螢幕

61‧‧‧智慧型眼鏡

62‧‧‧智慧型手環

S101-S108‧‧‧步驟

第1圖係根據本發明之實施例之腳趾控制裝置之示意圖。

第2圖係根據本發明之實施例之腳趾控制裝置之方塊圖。

第3圖係根據本發明之實施例之腳趾控制裝置之控制方法流程圖。

第4圖係根據本發明之實施例之腳趾控制裝置之第一實施示意圖。

第5圖係根據本發明之實施例之腳趾控制裝置之第二實施示意圖。

第6圖係根據本發明之實施例之腳趾控制裝置之第三實施示意圖。

Claims (10)

1. 一種腳趾控制裝置，係包含： 一壓力感測單元，係先行判斷是否為人體之腳部放置於其上，若為人體之腳部，則感測一左腳之一第一左腳趾、一第二左腳趾、一第三左腳趾、一第四左腳趾及一第五左腳趾至少之一，及一右腳中之一第一右腳趾、一第二右腳趾、一第三右腳趾、一第四右腳趾及一第五右腳趾至少之一之滑動及觸碰所產生之壓力變化並轉化為一電訊號； 一運算單元，係依據該電訊號運算該第一左腳趾、該第二左腳趾、該第三左腳趾、該第四左腳趾、該第五左腳趾、該第一右腳趾、該第二右腳趾、該第三右腳趾、該第四右腳趾或該第五右腳趾之一移動，並將該第一左腳趾及該第一右腳趾之該移動分別進行運算以產生一第一左控制訊號及一第一右控制訊號，將該第二左腳趾、該第三左腳趾、該第四左腳趾及該第五左腳趾至少之一之該移動進行運算以產生一第二左控制訊號，將該第二右腳趾、該第三右腳趾、該第四右腳趾及該第五右腳趾至少之一之該移動進行運算以產生一第二右控制訊號，且將該第一左控制訊號、該第二左控制訊號、該第一右控制訊號及該第二右控制訊號運算為一控制訊號後發送；以及 一通訊單元，係接收該控制訊號並以無線或有線發送至一受控單元接收該控制訊號執行功能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之腳趾控制裝置，更包含一儲存單元，係儲存一元件定義表，該元件定義表紀錄各種功能之類型定義以及該受控單元之功能定義。
3. 如申請專利範圍第1項所述之腳趾控制裝置，其中該壓力感測單元係包含電容式壓力感測器或壓電材料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之腳趾控制裝置，其中該受控單元係包含智慧型穿戴裝置、電腦、多媒體裝置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之腳趾控制裝置，其中該壓力感測單元分別依據該第一左腳趾至該第五左腳趾及該第一右腳趾至該第五右腳趾之於該壓力感測單元上之一壓力排列態樣或依據該左腳及該右腳於該壓力感測單元上之一壓力分佈態樣，區分該第一左腳趾及該第二左腳趾至該第五左腳趾，以及區分該第一右腳趾及該第二右腳趾至該第五右腳趾。
6. 一種腳趾控制裝置之控制方法，係包含： a. 以一壓力感測單元判斷是否為人體之腳部放置於其上，若為人體之腳部，則感測一左腳之一第一左腳趾、一第二左腳趾、一第三左腳趾、一第四左腳趾及一第五左腳趾至少之一之滑動及觸碰，以及感測一右腳中之一第一右腳趾、一第二右腳趾、一第三右腳趾、一第四右腳趾及一第五右腳趾至少之一之滑動及觸碰，並將滑動及觸碰所造成之壓力變化轉化為一電訊號； b. 藉由一運算單元依據該電訊號運算該第一左腳趾、該第二左腳趾、該第三左腳趾、該第四左腳趾、該第五左腳趾、該第一右腳趾、該第二右腳趾、該第三右腳趾、該第四右腳趾或該第五右腳趾之一移動； c. 藉由該運算單元將該第一左腳趾及該第一右腳趾之該移動分別進行運算以產生一第一左控制訊號及一第一右控制訊號； d. 藉由該運算單元將該第二左腳趾、該第三左腳趾、該第四左腳趾及該第五左腳趾至少之一之該移動進行運算以產生一第二左控制訊號； e. 藉由該運算單元將該第二右腳趾、該第三右腳趾、該第四右腳趾及該第五右腳趾至少之一之該移動進行運算以產生一第二右控制訊號； f. 藉由該運算單元將該第一左控制訊號、該第二左控制訊號、該第一右控制訊號及該第二右控制訊號運算為一控制訊號後發送； g. 藉由一通訊單元接收該控制訊號並以無線或有線發送；以及 h. 藉由一受控單元接收該控制訊號執行功能。
7. 如申請專利範圍第6項所述之腳趾控制裝置之控制方法，其中在步驟(f)中，該第二左腳趾、該第三左腳趾、該第四左腳趾或該第五左腳趾之該移動係同步於該壓力感測單元上由上而下地滑動或觸壓造成壓力變化，該運算單元係據此計算為該第二左控制訊號。
8. 如申請專利範圍第6項所述之腳趾控制裝置之控制方法，其中在步驟(g)中，該第二右腳趾、該第三右腳趾、該第四右腳趾或該第五右腳趾之該移動係同步於該壓力感測單元上由上而下地滑動或觸壓造成壓力變化，該運算單元係據此計算為該第二右控制訊號。
9. 如申請專利範圍第6項所述之腳趾控制裝置之控制方法，其中在步驟(c)中，該運算單元係排除因該第一左腳趾、該第二左腳趾、該第三左腳趾、該第四左腳趾、該第五左腳趾、該第一右腳趾、該第二右腳趾、該第三右腳趾、該第四右腳趾或該第五右腳趾之該移動所造成之該左腳及該右腳其餘部分之壓力變化。
10. 如申請專利範圍第6項所述之腳趾控制裝置之控制方法，其中在步驟(a)中，該壓力感測單元分別依據該第一左腳趾至該第五左腳趾及該第一右腳趾至該第五右腳趾之於該壓力感測單元上之一壓力排列態樣或依據該左腳及該右腳於該壓力感測單元上之一壓力分佈態樣，區分該第一左腳趾及該第二左腳趾至該第五左腳趾，以及區分該第一右腳趾及該第二右腳趾至該第五右腳趾。