TW201842432A - 自動配置感測器的方法、電子設備及記錄媒體 - Google Patents

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Abstract

一種自動配置多個感測裝置的方法、電子設備及記錄媒體，所述方法適用於具有至少一個感測器和通信裝置的電子設備。在所述方法中，藉由使用至少一個感測器來檢測第一感測資料。藉由使用通信裝置分別從多個感測裝置接收多個第二感測資料。分析第一感測資料和各個第二感測資料以獲得電子設備和各個感測裝置的運動模式。藉由比較運動模式與至少一個運動模型來配置各個感測裝置在使用者身體上的位置。

Description

自動配置感測器的方法、電子設備及記錄媒體
本案是有關於一種配置方法，且特別是有關於一種用於自動配置感測器的方法及電子設備。
隨著技術的發展，電子裝置變得越來越小，且功能越來越強大。當前，人可以穿戴具有各種功能的微型電子裝置，且不會感到不舒適，因而使得微型電子裝置越來越流行。一般來說，可穿戴裝置能夠執行一些基本功能，例如計時、計算、玩遊戲和類似者。可穿戴裝置中的一些能夠運行應用程式、程式或甚至作業系統，使得那些可穿戴裝置適用於進行保健、無線通訊或者體育運動或鍛煉追蹤。
然而，在應用可穿戴裝置或感測器時，通常需要各種各樣的配置步驟來確保可穿戴裝置或感測器正常工作。舉例來說，在第一次使用或每次使用可穿戴裝置或感測器時，需要使用者來配置穿戴或放置在使用者身體上的可穿戴裝置的位置或定向。對於由使用者配置或在使用者使用之前預配置的可穿戴裝置或感測器，使用者仍然需要辨識並區分每個可穿戴裝置或感測器，且根據配置將其安放在身體的正確位置。為了進行體育運動或鍛煉追蹤，使用者另外需要配置鍛煉健身的類型、強度和/或量；否則，可穿戴裝置或感測器無法在體育運動或鍛煉期間為使用者提供適當且有用的記錄、指導或建議。
本案提供一種用於配置感測器的方法、電子設備及記錄媒體，其能夠自動配置由使用者穿戴或放置在使用者上的感測器，而不需要進行人工設定或針對使用者身體的不同位置辨識正確的感測器。
本案提供一種用於自動配置多個感測裝置的方法，所述方法適用於具有至少一個感測器和通信裝置的電子設備。在方法中，藉由使用至少一個感測器來檢測第一感測資料。藉由使用通信裝置分別從多個感測裝置接收多個第二感測資料。分析第一感測資料和每一個第二感測資料以獲得電子設備和每一個感測裝置的運動模式。藉由將運動模式與至少一個運動模型比較來配置每一個感測裝置在使用者身體上的位置。
在本案的一實施例中，所述方法更將電子設備配置成穿戴或放置在使用者的左手腕、右手腕、左腳踝、右腳踝、胸部中的一個上，且其中藉由比較運動模式與至少一個運動模型來配置各個感測裝置在使用者身體上的位置的步驟包括參考電子設備在使用者身體上的位置，藉由比較運動模式與至少一個運動模型來配置各個感測裝置在使用者身體上的位置。
在本案的一實施例中，電子設備在使用者身體上的位置被配置成穿戴或放置在左手腕或右手腕上，且其中參考電子設備在使用者身體上的位置，藉由比較運動模式與至少一個運動模型來配置各個感測裝置在使用者身體上的位置的步驟包括比較每一個第二感測資料的擺動方向與第一感測資料的擺動方向，其中反應於第二感測資料的擺動方向與第一感測資料的擺動方向相同的比較結果，檢測第二感測資料的感測裝置被配置成穿戴或放置在使用者的左腳踝或右腳踝上，所述感測裝置與電子設備在相反側；反應於第二感測資料的擺動方向與第一感測資料的擺動方向相反以及第二感測資料的擺動幅度與第一感測資料的擺動幅度一致的比較結果，檢測第二感測資料的感測裝置被配置成穿戴或放置在左手腕和右手腕中的另一個上；以及反應於第二感測資料的擺動方向與第一感測資料的擺動方向相反以及第二感測資料的擺動幅度與第一感測資料的擺動幅度不一致的比較結果，檢測第二感測資料的感測裝置被配置成穿戴或放置在左腳踝或右腳踝上，所述感測裝置與電子設備在同一側。
在本案的一實施例中，電子設備在使用者身體上的位置被配置成穿戴或放置在左手腕或右手腕上，且將電子設備配置成穿戴或放置在左手腕或右手腕中的一個上的步驟以及參考電子設備在使用者身體上的位置，藉由比較運動模式與至少一個運動模型來配置各個感測裝置在使用者身體上的位置的步驟包括比較第二感測資料中的一個的運動方向與第一感測資料的運動方向，其中反應於第二感測資料的運動方向在一段時間內與第一感測資料的運動方向相同的比較結果，電子設備將檢測第二感測資料的感測裝置配置成穿戴或放置在左手腕和右手腕中的另一個上。
在本案的一實施例中，電子設備在使用者身體上的位置被配置成穿戴或放置在左手腕或右手腕上，且其中參考電子設備在使用者身體上的位置，藉由比較運動模式與至少一個運動模型來配置各個感測裝置在使用者身體上的位置的步驟包括比較第二感測資料中的一個的運動狀態與第一感測資料的運動狀態；以及反應於第二感測資料的運動狀態在第一感測資料的運動狀態判斷為運動時被判斷為靜態的比較結果，將檢測第二感測資料的感測裝置配置成穿戴或放置在左手腕和右手腕中的另一個上。
在本案的一實施例中，電子設備在使用者身體上的位置被配置成穿戴或放置在左手腕或右手腕上，且其中參考電子設備在使用者身體上的位置，藉由比較運動模式與至少一個運動模型來配置電子設備和各個感測裝置在使用者身體上的位置的步驟包括比較第二感測資料中的一個的運動幅度與第一感測資料的運動幅度；以及反應於第二感測資料的運動幅度與第一感測資料的運動幅度相同的比較結果，將檢測第二感測資料的感測裝置配置成穿戴或放置在左手腕和右手腕中的另一個上。
在本案的一實施例中，所述方法進一步包括判斷電子設備和各個感測裝置的連續獲得的運動模式是否與所判斷的運動模型中記錄的運動模式中的任一個不匹配，其中反應於連續獲得的運動模式超出所判斷的運動模型中記錄的運動模式，形成新的運動模型來記錄所獲得的運動模式；以及反應於連續獲得的運動模式與所判斷的運動模型中記錄的運動模式中的任一個不匹配，形成新的運動模型來記錄連續獲得的運動模式。
在本案的一實施例中，所述方法進一步包括提示一請求使用者進行對應於所述至少一個運動模型的預定動作之訊息。
在本案的一實施例中，至少一個感測器包括距離測量感測器和方向感測器，且所述方法進一步包括檢測電子設備附近的第三電子設備，且藉由使用距離測量感測器和方向感測器，測量檢測到的第三電子設備相對於電子設備的距離和方向。
在本案的一實施例中，所述方法進一步包括：從附近的第三電子設備接收第三感測資料，其中從穿戴或放置在附近使用者上的多個感測裝置收集第三感測資料；以及根據接收到的第三感測資料來表示附近使用者的存在或動作。
本案提供一種用於自動配置多個感測裝置的電子設備，所述電子設備包括至少一個感測器、通信裝置、儲存裝置和處理器。至少一個感測器被配置成檢測電子設備的第一感測資料。通信裝置被配置成與多個感測裝置建立無線連接，從而分別從感測裝置接收多個第二感測資料。儲存裝置被配置成儲存至少一個運動模型。處理器耦合到至少一個感測器、通信裝置和儲存裝置，且被配置成分析第一感測資料和每一個第二感測資料以獲得電子設備和各個感測裝置的運動模式，且藉由將運動模式與儲存於儲存裝置中的至少一個運動模型比較來配置各個感測裝置在使用者身體上的位置。
本案提供一種用於記錄電腦程式的非暫態電腦可讀取記錄媒體，所述電腦程式將由電子設備載入以執行如下步驟：藉由使用電子設備的至少一個感測器來檢測第一感測資料；藉由使用電子設備的通信裝置分別從多個感測裝置接收多個第二感測資料；分析第一感測資料和每一個第二感測資料以獲得電子設備和每一個感測裝置的運動模式；以及藉由比較運動模式與至少一個運動模型來配置每一個感測裝置在使用者身體上的位置。
總而言之，在配置感測器的方法、電子設備和記錄媒體中，電子設備收集並分析由內部感測器檢測到的且從穿戴或放置在使用者的不同部分上的外部感測裝置接收的感測資料，以便獲得每個裝置的運動模式，且藉由比較運動模式與預定運動模型來判斷每個裝置的位置。結果，獲得配置感測器的直觀且方便的方式。
為讓本案的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
現將詳細參考本案的示範性實施例，其實施例在附圖中說明。只要可能，相同參考數字在圖式和描述中用以指相同或相似部分。
圖1是根據本案的實施例的用於自動配置感測器的電子設備的框圖。參看圖1，舉例來說，本實施例的電子設備10是智慧型電話、個人數位助理（personal digital assistant；PDA）、智慧手錶、智慧腕帶、智慧眼鏡、虛擬實境（virtual reality；VR）裝置、擴增實境（augmented reality；AR）裝置、混合實境（mixed reality；MR）裝置、頭戴式顯示器（head-mounted display；HMD）或任何其它種類的可擕式或可穿戴裝置。電子設備10也可能是具有基本計算能力的任何種類的感測裝置。電子設備10包含至少一個感測器12、通信裝置14、儲存裝置16、顯示裝置18和處理器20，且其功能在下文分別進行描述。
感測器12例如是用於檢測電子設備10的加速度、定向、傾角、旋轉角或朝向的加速計感測器、陀螺儀、數位羅盤、光學感測器、電活動感測器或其它類似感測器，或以上感測器的組合。
通信裝置14例如是無線保真（wireless fidelity；Wi-Fi）模組、藍牙模組、低功耗藍牙（Bluetooth low energy；BLE）模組、紅外線（infrared ray；IR）模組、近場通信（near-field communication；NFC）模組、音訊頻率通信模組、ANT+或能量消耗低的其它類似無線模組。通信裝置14用以與人體穿戴的或放置在人體上或使用者的衣服、飾品、帽子、鞋子等上的多個感測裝置（未圖示）建立無線連接。詳細地說，通信裝置14可預設用以與感測裝置通信的公開或專屬設定檔，例如通用屬性設定檔（Generic Attribute Profile；GATT）、迴圈速度和步調設定檔（Cycling Speed and Cadence Profile；CSCP）、通用存取設定檔（Generic Access Profile；GAP）、心率設定檔（Heart Rate Profile；HRP）或序列埠設定檔（Serial Port Profile；SPP），使得通信裝置14能夠在掃描範圍內搜索感測裝置，且發射特定於各種應用程式的感測資料，例如步調速度、步調數目、平衡、步調範圍、加速度、角度、旋轉角、心率或任何其它物理或生理資訊。
應注意，前述的各個感測裝置可包括多個感測器，例如加速度感測器、陀螺儀、數位羅盤、光學感測器、電活動感測器或其它類似感測器，且感測裝置可將那些感測器輸出的感測資料合併在一起來推斷定向和運動方向，其可以在三維空間中定位感測裝置。結果，由通信裝置14接收的感測資料可大大減少，以便節省通信裝置14的傳輸資料大小和處理器20的計算能力。此外，多個感測器可進一步由例如頭、左腿、右腿、左臂、右臂、上半身或下半身等不同群集分類。每個群集組可配備有一個或多個強大的微控制器單元（microcontroller unit；MCU）或中央處理單元（central processing unit；CPU），所述MCU或CPU可進一步計算來自同一組中的其它感測器的合併資料。在處理合併資料之後，接著將經處理資料發送到中央單元，以用於進行最終計算和分析，其中中央單元可能是感測器中的一個或智慧型電話、PDA、智慧手錶、智慧腕帶、智慧眼鏡、VR裝置、AR裝置、HMD或任何其它種類的可擕式或可穿戴裝置。因此，所述架構可用以更精確地計算資料，例如浮點資料計算。
儲存裝置16可以是任何類型的硬碟（hard disk drive；HDD）或隨機存取記憶體（random access memory；RAM）、唯讀記憶體（read-only memory；ROM）、快閃記憶體或其它類似裝置或其組合。儲存裝置16用以儲存將由處理器20執行的應用程式、程式或軟體，以用於執行本實施例的用於自動配置感測器的方法。儲存裝置16也可用以儲存由感測器14檢測的感測資料、從其它感測裝置接收的感測資料，和多個運動模型（例如體育運動模型），所述運動模型分別在使用者進行對應運動（例如體育運動）時記錄使用者身體的不同部分的運動模式。
舉例來說，處理器20是中央處理單元（CPU）、微控制器單元（MCU）、通用或專用的可程式設計微處理器、數位訊號處理器（digital signal processor；DSP）、可程式設計控制器或其它類似裝置，或以上裝置的組合。處理器20用於執行儲存於儲存裝置16中的應用程式、程式或軟體，以便執行本實施例的用於自動配置感測器的方法。
圖2是說明根據本案的實施例的用於自動配置感測器的方法的流程圖。參看圖2，本實施例的方法適用於圖1中所說明的電子設備10，且下文將參考電子設備10的各個元件來描述用於自動配置感測器的方法的詳細步驟。
首先，處理器20藉由使用感測器12來檢測第一感測資料（步驟S202），且藉由使用通信裝置14從感測裝置接收多個第二感測資料（步驟S204）。電子設備10和感測裝置由使用者身體的不同部分穿戴，或放置在使用者身體的不同部分上，以用於檢測那些部分的運動。舉例來說，電子設備10可由使用者的左手腕穿戴，而三個感測裝置分別由使用者的右手腕、左腳踝和右腳踝穿戴，且將一個感測裝置放置在使用者的胸部上。在另一實施例中，感測器中的一個（例如電子設備10）處於已知位置，例如，左手腕上的電子設備10充當身體的基點，且基於這個已知位置以及對應的人體自然運動，可判斷不同部分上的其餘感測裝置的位置。
在一個實施例中，在檢測到運動之前，處理器20可提示訊息（例如，視覺或音訊訊息），所述訊息係請求使用者進行預定動作，例如步行、跑步、揮手、手勢等自然運動，且不限於此。在使用者開始進行所述動作時，電子設備10的感測器12和感測裝置同時檢測感測資料，且電子設備10可從感測器12或感測裝置收集感測資料，且使用感測資料作為參考來判斷電子設備10和感測裝置的位置。
具體來說，處理器20分析第一感測資料和多個每一個第二感測資料，以獲得電子設備10和每一個感測裝置的運動模式（步驟S206）。運動模式可表示電子設備10和感測裝置在三維空間中的運動，並且還可表示穿戴或放置電子設備10和感測裝置的使用者身體部分的運動。
最後，處理器20藉由將所獲得的運動模式與至少一運動模型比較來配置每一個感測裝置在使用者身體上的位置（步驟S208）。在一個實施例中，運動模型可為預定的體育運動模型，這與檢測到所述運動之前電子設備10提示使用者進行的動作一致。在另一實施例中，在檢測時可藉由比較運動模式與預儲存於儲存裝置16中的多個運動模型來預測運動模型。先前藉由從許多人、男運動員/女運動員或教練員獲得的感測資料建立或訓練那些運動模型，或也可藉由使用者的先前檢測到的感測資料來訓練運動模型，且不限於此。而且，可從雲端資料庫下載或從另一電子裝置（例如，智慧型電話）傳遞運動模型。每個運動模型可在使用者進行對應動作時記錄使用者身體不同部位的運動模式，且因此藉由比較所獲得的運動模式與運動模型中的那些，可獲得使用者身體部位與所獲得的運動模式之間的對應關係，且可判斷在運動模式的情況下所述裝置的位置。
基於上文，各個感測裝置的位置可自動判斷和配置，而不需要人工設定，且獲得配置感測器的直觀且方便的方式。
圖3是說明根據本案的實施例的用於在跑步模型的情況下自動配置感測器的方法的實施例，且圖4是說明根據本案的實施例的用於在跑步模型的情況下自動配置感測器的方法的流程圖。參看圖3和圖4，使用者30的左手腕、右手腕、右腳踝、左腳踝分別穿戴電子設備31和感測裝置32、33和34，且將感測裝置35放置在他的胸部上。在另一實施例中，運動模型可為步行模型。
首先，使用者30可將電子設備31配置成由左手腕穿戴（步驟S402）（例如智慧帶、智慧腕帶或特定感測裝置，例如具有特定標記的相同感測裝置），且接著開始跑步。在另一實施例中，電子裝置31可被預配置在使用者身體的特定位置。在跑步期間，電子設備31藉由使用感測器檢測第一感測資料（步驟S404），且藉由使用通信裝置從感測裝置32到35接收多個第二感測資料（步驟S406）。在另一實施例中，來自電子設備31的第一感測資料和來自感測裝置32到35的多個第二感測資料可由另一電子裝置（例如智慧型電話、VR、AR或MR裝置、HMD、智慧眼鏡或類似者）接收。
接著，例如藉由電子設備31或另一電子裝置來判斷第二感測資料的擺動方向是否與第一感測資料的擺動方向相同、相反或不相關（步驟S408）。
應注意，基於跑步模型中的手腕、腳踝和胸部的運動模式，左手腕和右手腕在相反方向上擺動，但擺動的幅度類似。左手腕和右腳踝在類似方向上擺動，但擺動的幅度不同。左手腕和左腳踝在不同方向上擺動，且擺動的幅度也不同。胸部不擺動，但是隨著使用者30的跑步節奏以有規律的上下方式運動。
因此，如果例如藉由電子設備31或另一電子裝置判斷第二感測資料的擺動方向與第一感測資料的擺動方向相同，那麼第二感測資料的對應感測裝置（即感測裝置33）被配置成由使用者30的右腳踝穿戴（例如藉由電子設備31或另一電子裝置）（步驟S410）。
如果例如藉由電子設備31或另一電子裝置判斷第二感測資料的擺動方向與第一感測資料的擺動方向相反，那麼例如藉由電子設備31或另一電子裝置進一步判斷第二感測資料的擺動幅度是否與第一感測資料的擺動幅度一致（步驟S412）。
如果例如藉由電子設備31或另一電子裝置判斷第二感測資料的擺動幅度與第一感測資料的擺動幅度一致，那麼第二感測資料的對應感測裝置（即感測裝置32）被配置成由使用者30的右手腕穿戴（例如藉由電子設備31或另一電子裝置）（步驟S414）。
如果例如藉由電子設備31或另一電子裝置判斷第二感測資料的擺動幅度與第一感測資料的擺動幅度不一致，那麼第二感測資料的對應感測裝置（即感測裝置34）被配置成由使用者30的左腳踝穿戴（例如藉由電子設備31或另一電子裝置）（步驟S416）。
如果例如藉由電子設備31或另一電子裝置判斷第二感測資料的擺動方向與第一感測資料的擺動方向不相關，那麼第二感測資料的對應感測裝置（即感測裝置35）被配置成放置在使用者30的胸部上（例如藉由電子設備31或另一電子裝置）（步驟S418）。在另一實施例中，根據第二感測資料中的幅度資訊，感測裝置35可被配置成放置在胸部或頭上。基於上文，使用者僅需要配置一個感測器（即電子設備31），或僅需要預配置一個感測器，所有其它感測器（即感測裝置32到35）將自動配置。然而，在另一實施例中，使用者可能不需要配置任何感測器，且可藉由將運動模式與預設或經預測的運動模型比較來判斷和配置所有感測器的位置。結果，獲得配置感測器的直觀且方便的方式。
在另一實施例中，電子設備31（例如智慧手錶或智慧腕帶）的位置已知是在左手腕或右手腕上，且可為用於判斷其它感測裝置的位置的參考。通常，智慧腕帶或手錶將在第一次設置時，會請使用者配置其穿戴智慧腕帶或手錶時用左手或右手的習慣。在再一實施例中，感測裝置35可能是（例如）胸部上的心率監視器胸帶或VR/AR/MR裝置、智慧眼鏡或頭上的HMD，且可為用於判斷其它感測裝置的位置的參考。
出於類似的原理，圖5是說明根據本案的實施例的用於在啞鈴模型的情況下自動配置感測器的方法的實施例。參看圖5，基於啞鈴模型中的手腕、腳踝和胸部的運動模式，左手腕和右手腕中的僅一個每次連同啞鈴一起抬起，且在一段時間之後，在使用者50切換抬起啞鈴的手時，抬起的手腕可切換成另一手腕。支撐抬起啞鈴的手的腿（例如，左腿支撐左手，如圖5中所示）的腳踝向後運動，而另一腿的腳踝在使用者50切換抬起啞鈴的手時向前運動。在使用者50抬起啞鈴時，胸部不會明顯地運動。因此，由電子設備51自身和感測裝置52到55檢測到的感測資料可由例如電子設備51或另一電子裝置接收，且依據感測資料分析的運動模式與前述啞鈴模型進行比較，以便感測裝置52到55的位置可由例如電子設備51或另一電子裝置配置。在另一實施例中，電子設備51（例如智慧手錶或智慧腕帶）的位置已知是在左手腕或右手腕上，且可為用於判斷其它感測裝置的位置的參考。在再一實施例中，感測裝置55（例如心率監視器胸帶）的位置是在胸部上，且可為用於判斷其它感測裝置的位置的參考。
例如具體來說，首先，使用者50可配置電子設備51，或電子設備51預配置成由左手腕穿戴（例如智慧帶或智慧腕帶），且接著開始抬起啞鈴。在抬起期間，電子設備51藉由使用感測器檢測第一感測資料，且從感測裝置52到55接收多個第二感測資料，所述感測資料可藉由使用通信裝置由例如電子裝置51或另一電子裝置接收。接著，藉由例如電子裝置51或另一電子裝置將第二感測資料中的一個的運動方向與第一感測資料的運動方向進行比較。
如果藉由例如電子裝置51或另一電子裝置判斷在一段時間內，第二感測資料的運動方向與第一感測資料的運動方向相同，那麼檢測第二感測資料的感測裝置（即感測裝置52）被配置成由右手腕穿戴或放置在右手腕上（藉由例如電子裝置51或另一電子裝置）。在另一實施例中，如果在第一感測資料的運動狀態判斷為運動時判斷第二感測資料的運動狀態為靜態，且在第二感測資料的運動狀態判斷為運動時，判斷第一感測資料的運動狀態為靜態，那麼檢測第二感測資料的感測裝置（即感測裝置52）被配置成由右手腕穿戴或放置在右手腕上。
如果參考電子設備51的位置判斷第二感測資料的運動方向向前運動，且接著電子設備51向上運動，那麼具有第二感測資料的感測裝置（即感測裝置53）被配置成由使用者的左腳踝穿戴或放置在使用者的左腳踝上，所述感測裝置與電子設備51在同一側。
如果參考電子設備51的位置判斷第二感測資料的運動方向向後運動，且接著電子設備51向上運動，那麼具有第二感測資料的感測裝置（即感測裝置54）被配置成由右腳踝穿戴或放置在右腳踝上，所述感測裝置與電子設備51在相反側。
如果判斷第二感測資料的運動方向與第一感測資料的運動方向不相關，那麼檢測第二感測資料的對應感測裝置（即感測裝置55）被配置成放置在使用者50的胸部上。
圖6是說明根據本案的實施例的用於在槓鈴模型的情況下自動配置感測器的方法的實施例。參看圖6，基於槓鈴模型中的手腕、膝蓋和胸部的運動模式，兩個手腕連同兩個膝蓋一起同時抬起和下降，但膝蓋的運動幅度小於手腕的運動幅度。在使用者60抬起槓鈴時，胸部也連同手腕和膝蓋一起上下運動，但胸部的運動幅度介於手腕的運動幅度與膝蓋的運動幅度之間。因此，由電子設備61自身和感測裝置62到65檢測到的感測資料可由例如電子設備61或另一電子裝置接收，且依據感測資料分析的運動模式與前述槓鈴模型進行比較，以便感測裝置62到65的位置可由電子設備61或另一電子裝置配置。在另一實施例中，電子設備61（例如智慧手錶或智慧腕帶）的位置已知是在左手腕或右手腕上，且可為用於判斷其它感測裝置的位置的參考。在再一實施例中，感測裝置65（例如心率監視器胸帶）的位置是在胸部上，且可為用於判斷其它感測裝置的位置的參考。
例如具體來說，首先，使用者60可配置電子設備61，或電子設備61預配置成由左手腕穿戴（例如智慧帶或智慧腕帶），且接著開始抬起槓鈴。在抬起期間，電子設備61藉由使用感測器檢測第一感測資料，且從感測裝置62到65接收多個第二感測資料，所述感測資料可藉由使用通信裝置由例如電子裝置61或另一電子裝置接收。接著，藉由例如電子裝置61或另一電子裝置將第二感測資料中的一個的運動幅度與第一感測資料的運動幅度進行比較。
如果判斷第二感測資料的運動幅度與第一感測資料的運動幅度相同，那麼檢測第二感測資料的感測裝置（即感測裝置62）被配置成由右手腕穿戴或放置在右手腕上。
基於膝蓋的運動幅度小於手腕的運動幅度且胸部的運動幅度介於手腕的運動幅度與膝蓋的運動幅度之間的規則，如果判斷第二感測資料的運動幅度比第一感測資料的運動幅度小第一量，那麼檢測第二感測資料的感測裝置（即感測裝置63或64）被配置成由使用者的左膝和右膝中的一個穿戴或放置在使用者的左膝和右膝中的一個上。
如果判斷第二感測資料的運動幅度比第一感測資料的運動幅度小第二量，那麼檢測第二感測資料的感測裝置（即感測裝置65）被配置成由使用者的胸部穿戴或放置在使用者的胸部上，其中第二量大於第一量。
可能存在用於不同種類的啞鈴鍛煉的不同種類的啞鈴模型，且可能存在用於不同種類的槓鈴鍛煉的不同種類的槓鈴模型。在一些模型中，例如僅需要檢測和分析一個手腕、兩個手腕、一個手腕和胸部或兩個手腕和胸部的運動模式，且因此，一個手腕上的僅一個感測裝置、兩個手腕或一個手腕和胸部上的兩個感測裝置或兩個手腕和胸部上的三個感測裝置可用於檢測在這些啞鈴和槓鈴模型中使用者的運動。
如上文所提及，可藉由使用者的檢測到的感測資料來訓練將與感測器的運動模式進行比較的運動模型。此外，本案進一步允許使用者根據他的習慣或實際需求形成他自己的運動模型。
圖7是說明根據本案的實施例的用於自動配置感測器的方法的流程圖。參看圖7，本實施例的方法是在圖2中的步驟S206之後。
也就是說，在處理器20分析第一感測資料和各個第二感測資料以獲得電子設備10和每一個感測裝置的運動模式之後，處理器20進一步比較電子設備10和每一個感測裝置的運動模式與多個運動模型，從而判斷與運動模式一致的運動模型（步驟S702）。如上文所提及，那些運動模型可預先建立且儲存於儲存裝置16中，且每一個運動模型在使用者進行對應運動（例如體育運動或鍛煉）時記錄使用者身體的不同部分的運動模式。因此，只要使用者進行與運動模型中的一個匹配的動作，依據感測資料分析的運動模式便應與對應運動模型的運動模式一致。
應注意，在判斷運動模型之後，處理器18仍然繼續判斷電子設備10和每一個感測裝置的連續獲得的運動模式（依據連續檢測到的感測資料進行分析）是否超出所判斷的運動模型中記錄的運動模式（步驟S704）。
如果運動模式超出運動模型的運動模式，那麼其表示使用者具有不同的健身計畫，從而會改變動作或添加一些動作。因此，處理器20形成新的運動模型來記錄所獲得的運動模式（步驟S706），且因此在使用者下次進行相同動作時，處理器20能夠藉由將運動模式與所記錄的新運動模型的運動模式比較來辨識此動作。在另一實施例中，處理器20切換成與所獲得的運動模式匹配的不同運動模型，且接著連續地獲得運動模式，且與不同的運動模型進行比較。
如果運動模式不超出體育運動模型的運動模式，那麼處理器20可在所判斷的體育運動模型中記錄連續獲得的運動模式（步驟S708），以便藉由跟使用者進行確認或由使用者在設定中的配置自動更新，來調整運動模型以符合使用者實際進行動作的運動模式。
在另一實施例中，用於自動配置感測器的前述方法可進一步適用於配置穿戴或放置在附近的人上的電子設備。具體來說，除了用於檢測使用者身體運動的前述感測器以外，還另外使用例如紅外線（infrared ray；IR）感測器、被動式紅外線（passive infrared ray；PIR）感測器、超音波感測器、毫米波雷達和/或雷射感測器等距離測量感測器來檢測附近使用者，且測量附近使用者的距離和方向，且因此配置與附近使用者的電子設備進行的互動。由不同使用者穿戴或放置在不同使用者上的感測器的配置可被應用於虛擬實境（VR）應用程式中使用者之間的互動。
詳細地說，在VR應用程式中，使用者穿戴VR頭戴式顯示器（HMD），以便經由VR HMD看見VR框架。然而，因為使用者眼睛對外部世界的視覺被VR HMD阻擋，所以使用者將看不見附近的使用者，且因此無法與附近的使用者互動。為了輔助電子設備判斷附近使用者的位置（包含距離和方向），另外採用由使用者身體穿戴的或放置在使用者身體上（尤其穿戴在使用者的頭上）的距離和/或方向測量感測器，以便檢測附近的使用者而不會被使用者身體阻擋。距離和/或方向測量感測器可以用眼鏡、耳機、頭盔或面具的形式實施，能夠穿戴在使用者的頭上，或特定地說，距離和/或方向測量感測器可集成到VR HMD中，這在本案中是不受限制的。在另一實施例中，距離和/或方向感測器可被實施到與VR HMD相關聯的裝置（例如控制器、位置追蹤裝置、槍裝置、手套或類似者）中。
圖8是說明根據本案的實施例的用於自動配置感測器的方法的流程圖。參看圖8，本實施例的方法適用於圖1中所說明的電子設備10，且下文將參考電子設備10的每個元件來描述用於自動配置感測器的方法的詳細步驟。
首先，處理器20藉由使用感測器12來檢測第一感測資料（步驟S802），且藉由使用通信裝置14從感測裝置接收多個第二感測資料（步驟S804）。
不同於前述實施例，在本實施例中，感測裝置進一步包含距離和/或方向測量感測器，且因此處理器20接收由距離和/或方向測量感測器檢測和傳輸的感測資料，其中感測資料可包含位置，所述位置包含在距離和/或方向測量感測器的感測範圍內的附近物件的距離和方向。
接著，處理器20分析第一感測資料和各個第二感測資料以獲得電子設備10和每一個感測裝置的運動模式（步驟S806），且因此藉由將所獲得的運動模式與至少一運動模型比較來配置電子設備10和每一個感測裝置的位置（步驟S808）。電子設備10和感測裝置的位置的配置與步驟S206到S208中所公開的配置相同或類似，且因此本文中不會重複詳細描述。
不同於前述實施例，在本實施例中，處理器20進一步分析由距離和方向測量感測器檢測到的感測資料，以便檢測至少附近的物件，且測量檢測到的物件中的每一個相對於電子設備10的方向和距離（步驟S810）。
最後，處理器20配置放置在檢測到的物件中的每一個上的電子設備，以便藉由使用感測器12或通信裝置14與電子設備互動（步驟S812）。詳細地說，處理器20可藉由如下操作來搜索附近的電子設備：使用通信裝置14或使用光學感測器12廣播掃描信號，以檢測使用者身體上不能藉由自動配置識別的附近其它感測器。在一個實施例中，在搜索到附近的電子設備時，附近的電子設備距電子設備10的距離可根據反應於掃描或檢測信號從附近的電子設備傳回的回饋信號的信號強度進行測量，且附近的電子設備的方向可根據接收到的信號和/或另一感測器（例如拍攝電子圖像且根據圖像判斷電子設備的方向的一個或多個相機）判斷。處理器20可比較測得的距離和方向與檢測到的物件的先前測得的距離和方向，以便識別出附近的電子設備位於檢測到的物件中或對應於檢測到的物件，且因此將附近的電子設備配置成放置在檢測到的物件（即附近的使用者）上。
應注意，在另一實施例中，放置在檢測到的物件（即附近使用者）上的電子設備的功能可與電子設備10相同。也就是說，放置在附近使用者上的電子設備也可從穿戴或放置在附近使用者上的感測裝置收集感測資料，以便分析電子設備自身和感測裝置的運動模式。因此，在電子設備10的處理器20配置放置在附近使用者上的電子設備時，處理器20可另外接收經分析的運動模式，以便獲得當前由附近使用者執行的動作。
舉例來說，圖9是說明根據本案的實施例的用於從附近使用者收集感測資料的方法的示意圖。參看圖9，放置在附近使用者上的電子設備90從穿戴或放置在附近使用者上的感測裝置91到96收集感測資料，以便分析電子設備90和感測裝置91到96的運動模式。接著，電子設備90將計算的運動結果傳輸到使用者所穿戴的HMD 90a，因此HMD 90a可在顯示器上顯示附近使用者的運動。在HMD 90a藉由使用光學技術來檢測附近使用者的運動的情況下，這個方法也可避免一些感測裝置被附近使用者的身體阻擋。
此外，附近使用者身體上的感測器也可廣播信號，因此具有HMD的使用者可直接檢測那些感測裝置的信號，且計算附近使用者的運動。
舉例來說，圖10是說明根據本案的實施例的用於從附近使用者收集感測資料的方法的示意圖。參看圖10，放置在附近使用者上的感測器101到107中的每一個廣播包含感測資料的信號，以使得由使用者穿戴的HMD 100可檢測那些信號，且計算附近使用者的運動。
結果，在處理器20執行VR應用程式以顯示VR框架時，處理器20可顯示化身（Avatar）來表示在所顯示的VR框架中存在附近使用者，使得電子設備10的使用者可看見且可進一步在VR應用程式中與附近使用者互動。
應注意，由使用者穿戴或放置在使用者上的感測裝置可根據使用者身體上的區域位置進一步劃分成多個群集，且每個群集可具有主處理器來收集由對應區域內的感測裝置測量到的感測資料。舉例來說，圖11是說明根據本案的實施例的用於藉由感測器群集收集感測資料的方法的示意圖。參看圖11，感測裝置111到113和121到124分別被劃分成上半身群集110和下半身群集120，其中在下半身群集120中，存在主感測裝置124，其被配置成收集由下半身區域內的感測裝置121到123測量的感測資料；而在上半身群集110中，存在主感測裝置113，其被配置成收集由上半身區域內的感測裝置111和112測量的感測資料。主感測裝置中的一個（例如上半身群集110的主感測裝置113）也可充當整個身體的主感測裝置，其可進一步接收由其它主感測裝置（例如下半身群集120的主感測裝置124）收集的感測資料，以便將由使用者穿戴或放置在使用者上的所有感測裝置111到113和121到124的感測資料提供到附近使用者的監視器裝置（如圖9中所示）。
結果，在處理器20執行VR應用程式以顯示VR框架時，處理器20可顯示表現所獲得位置的化身，且也可在所顯示的VR框架中執行動作。因為所顯示的化身的位置和/或執行的動作幾乎與附近使用者執行的動作相同，所以儘管使用者無法看見附近使用者的實際形象，電子設備10的使用者仍然會覺得附近使用者真實存在於VR世界中，且知道附近使用者的位置和/或動作，以便與附近使用者互動。出於相同的原理，附近使用者也可在他的電子設備所顯示的VR框架中看見電子設備10的使用者的化身，以便與電子設備10的使用者互動。
本案進一步提供非暫態電腦可讀取記錄媒體，其中記錄電腦程式，該電腦程式是用以執行上述自動配置感測器的方法的各個步驟，此電腦程式是由多數個程式碼片段所組成的（例如建立組織圖程式碼片段、簽核表單程式碼片段、設定程式碼片段、以及部署程式碼片段），並且這些程式碼片段在載入電子設備中並執行之後，即可完成上述自動配置感測器方法的步驟。
總而言之，在本案的用於自動配置感測器的方法和電子設備中，為使用者提供一群感測器來穿戴，以便監視使用者鍛煉時的運動或動作。收集並分析由那些感測器檢測到的感測資料以獲得運動模式，所述運動模式接著與至少一個先前建立的運動模型進行比較或建立新的運動模型。結果，使用者身體上感測器的位置可自動判斷和配置，而不需要人工設定，且使用者也不需要辨識或區分身體上不同位置的不同感測器，因此使用者可將感測器中的任一個安放在他/她所期望的身體任何位置上，且獲得配置感測器的直觀且方便的方式。
雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本案的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10、31、51、61、90‧‧‧電子設備
12、101、102、103、104、105、106、107‧‧‧感測器
14‧‧‧通信裝置
16‧‧‧儲存裝置
18‧‧‧顯示裝置
20‧‧‧處理器
30、50、60‧‧‧使用者
32、33、34、35、52、53、54、55、62、63、64、65、91、92、93、94、95、96、111、112、113、121、122、123、124‧‧‧感測裝置
90a、100‧‧‧頭戴式顯示器（HMD）
110‧‧‧上半身群集
120‧‧‧下半身群集
S202、S204、S206、S208、S402、S404、S406、S408、S410、S412、S414、S416、S418、S702、S704、S706、S708、S802、S804、S806、S808、S810、S812‧‧‧步驟
圖1是根據本案的實施例的用於自動配置感測器的電子設備的框圖。 圖2是說明根據本案的實施例的用於自動配置感測器的方法的流程圖。 圖3是說明根據本案的實施例的用於在跑步模型的情況下自動配置感測器的方法的實施例。 圖4是說明根據本案的實施例的用於在跑步模型的情況下自動配置感測器的方法的流程圖。 圖5是說明根據本案的實施例的用於在啞鈴模型的情況下自動配置感測器的方法的實施例。 圖6是說明根據本案的實施例的用於在槓鈴模型的情況下自動配置感測器的方法的實施例。 圖7是說明根據本案的實施例的用於自動配置感測器的方法的流程圖。 圖8是說明根據本案的實施例的用於自動配置感測器的方法的流程圖。 圖9是說明根據本案的實施例的用於從附近使用者收集感測資料的方法的示意圖。 圖10是說明根據本案的實施例的用於從附近使用者收集感測資料的方法的示意圖。 圖11是說明根據本案的實施例的用於藉由感測器群集收集感測資料的方法的示意圖。

Claims (11)

  1. 一種用於在一頭戴式VR顯示器上顯示附近使用者的一化身（Avatar）的方法，包括： 接收多個感測器的多個感測資料，其中所述多個感測器配置於所述附近使用者上； 根據所述多個感測資料檢測所述附近使用者相對於所述頭戴式VR顯示器的距離及方向；以及 根據所述距離及方向將所述化身顯示在所述頭戴式VR顯示器上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括： 偵測在所述附近使用者上所配置的一電子設備，其中所述電子設備用以接收所述多個感測資料並將所述多個感測資料傳送到所述頭戴式VR顯示器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述多個感測器廣播所述多個感測資料且所述頭戴式VR顯示器接收所述多個感測資料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述多個感測器分為至少兩個群集且每個所述群集包括一主感測器，每個所述群集的所述主感測器收集所述群集的其他感測器的所述感測資料並將收集到的所述其他感測器的所述感測資料及所述主感測器的所述感測資料傳送到所述頭戴式VR顯示器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中所述群集包括一上半身群集配置於使用者的上半身及一下半身群集配置於使用者的下半身。
  6. 一種頭戴式VR顯示器系統，用於顯示附近使用者的一化身，所述頭戴式VR顯示器系統包括： 一通信裝置； 一顯示裝置； 一處理器，耦接到所述通信裝置及所述顯示裝置；以及 多個感測器，配置於所述附近使用者上；其中 所述通信裝置接收所述多個感測器的多個感測資料，且所述處理器根據所述多個感測資料檢測所述附近使用者相對於所述頭戴式VR顯示器的距離及方向，以及所述處理器根據所述距離及方向將所述化身的顯示在所述頭戴式VR顯示器的所述顯示器上。
  7. 申請專利範圍第6項所述的頭戴式VR顯示器系統，其更包括 一電子設備，配置於所述附近使用者上； 其中所述電子設備接收所述多個感測資料，並將所述多個感測資料傳送到所述頭戴式VR顯示器的所述通信裝置。
  8. 申請專利範圍第6項所述的頭戴式VR顯示器系統，其中所述多個感測器廣播所述多個感測資料且所述頭戴式VR顯示器的所述通信裝置接收所述多個感測資料。
  9. 申請專利範圍第6項所述的頭戴式VR顯示器系統，其中所述多個感測器分為至少兩個群集且每個所述群集包括一主感測器，每個所述群集的所述主感測器收集所述群集的其他感測器的所述感測資料並將收集到的所述其他感測器的所述感測資料及所述主感測器的所述感測資料傳送到所述頭戴式VR顯示器。
  10. 申請專利範圍第9項所述的頭戴式VR顯示器系統，其中所述群集包括一上半身群集配置於使用者的上半身及一下半身群集配置於使用者的下半身。
  11. 一種非暫態電腦可讀取記錄媒體，其記錄程式，經由一頭戴式VR顯示器系統載入而執行下列步驟： 接收多個感測器的多個感測資料，其中所述多個感測器配置於所述附近使用者上； 根據所述多個感測資料檢測所述附近使用者相對於所述頭戴式VR顯示器的距離及方向；以及 根據所述距離及方向將所述化身顯示在所述頭戴式VR顯示器上。
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