TW201901117A - 感應裝置及感應系統 - Google Patents

Abstract

一種感應裝置，包含一可撓性環形殼體、複數個第一電極、複數個第二電極以及複數個彈性體。可撓性環形殼體具有一第一內環面以及一第二內環面，其中第一內環面與第二內環面相對。第一電極設置於第一內環面上，且第二電極設置於第二內環面上，其中每一個第二電極對應第一電極的其中之一。彈性體設置於第一內環面與第二內環面之間。

Description

感應裝置及感應系統

本發明關於一種感應裝置及感應系統，尤指一種結構簡單且易於生產之感應裝置及感應系統。

目前，使用者大多是透過鍵盤、滑鼠、觸控面板、遙控器等輸入裝置對電子裝置進行相關操作。然而，無論是使用鍵盤、滑鼠、觸控面板或是遙控器，使用者皆須以手握持或碰觸這些輸入裝置才能進行相關操作。此對使用者而言，稍嫌不便。隨著體感控制的運用越來越普及，未來更有可能改變現有的操作模式，其中手勢的應用最為廣泛。目前，習知手勢控制技術可分成以下三類：1)使用者需穿戴特殊道具，其缺點是使用不方便；2)利用2D影像偵測器來偵測使用者之肢體動作，其缺點是使用上不夠精確；3)利用3D影像偵測器來偵測使用者之肢體動作，其缺點是成本高且機構厚重，不利於內嵌至各式電子裝置中。

本發明的目的之一在於提供一種結構簡單且易於生產之感應裝置及感應系統，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之感應裝置包含一可撓性環形殼體、複數個第一電極、複數個第二電極以及複數個彈性體。可撓性環形殼體具有一第一內環面以及一第二內環面，其中第一內環面與第二內環面相對。第一電極設置於第一內環面上，且第二電極設置於第二內環面上，其中每一個第二電極對應第一電極的其中之一。彈性體設置於第一內環面與第二內環面之間。

根據另一實施例，本發明之感應系統包含一電子裝置以及一感應裝置。感應裝置包含一可撓性環形殼體、複數個第一電極、複數個第二電極、複數個彈性體以及一通訊單元。可撓性環形殼體具有一第一內環面以及一第二內環面，其中第一內環面與第二內環面相對。第一電極設置於第一內環面上，且第二電極設置於第二內環面上，其中每一個第二電極對應第一電極的其中之一。彈性體設置於第一內環面與第二內環面之間。通訊單元與電子裝置形成通訊。通訊單元設置於可撓性環形殼體中且電性連接於第一電極與第二電極。

綜上所述，感應裝置之可撓性環形殼體可配戴於人或動物之肢體。當肢體進行運動時，可撓性環形殼體會隨著肌肉的運動而變形，使得第一電極與第二電極之間的距離改變。當第一電極與第二電極之間的距離改變時，第一電極與第二電極之間的儲存電容即會改變。藉此，即可根據儲存電容的變化判斷肢體的動作，且執行對應的功能。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖至第4圖，第1圖為根據本發明一實施例之感應系統1的示意圖，第2圖為第1圖中的感應裝置12的剖面圖，第3圖為可撓性環形殼體120變形前之儲存電容的示意圖，第4圖為可撓性環形殼體120變形後之儲存電容的示意圖。

如第1圖所示，感應系統1包含一電子裝置10以及一感應裝置12。第1圖所繪示之電子裝置10係為顯示器。然而，於另一實施例中，電子裝置10亦可為行動電話、平板電腦、筆記型電腦、個人電腦、伺服器或其它具有資料處理功能之電子裝置，不以顯示器為限。感應裝置12可配戴於人或動物之肢體3，例如上肢或下肢。

如第2圖所示，感應裝置12包含一可撓性環形殼體120、複數個第一電極122、複數個第二電極124、複數個彈性體126以及一通訊單元128。可撓性環形殼體120具有一第一內環面1200以及一第二內環面1202，其中第一內環面1200與第二內環面1202相對。於此實施例中，可撓性環形殼體120之材料可為矽、橡膠、皮革或其它可撓性材料。

第一電極122設置於第一內環面1200上，且第二電極124設置於第二內環面1202上，其中每一個第二電極124對應第一電極122的其中之一。於此實施例中，第一電極122與第二電極124係分別沿第一內環面1200與第二內環面1202間隔排列且相互對應。因此，每一對第一電極122與第二電極124之間皆存在一儲存電容。

彈性體126設置於第一內環面1200與第二內環面1202之間。於此實施例中，彈性體126可為彈簧、光學膠（例如，矽膠）、高強度膠（very high bond，VHB）或其它具有高楊氏係數之材料。

通訊單元128設置於可撓性環形殼體120中且電性連接於第一電極122與第二電極124。通訊單元128與電子裝置10可以無線或有線的方式相互形成通訊，其中無線或有線的通訊方式為習知技藝之人所熟知，在此不再贅述。

當肢體3進行運動時（例如，彎曲或伸展），感應裝置12之可撓性環形殼體120即會隨著肢體3之肌肉的運動而變形。如第3圖與第4圖所示，在可撓性環形殼體120變形前後，第一電極122與第二電極124之間的距離即會改變。舉例而言，當肌肉隆起而將第一內環面1200推擠向上時，第一電極122與第二電極124之間的距離即會變短。此時，彈性體126係處於壓縮狀態。當肌肉伸展時，彈性體126之彈性力即會使第一內環面1200與第二內環面1202相互遠離，使得第一電極122與第二電極124之間的距離變長。當第一電極122與第二電極124之間的距離改變時，第一電極122與第二電極124之間的儲存電容即會改變。電子裝置10可透過通訊單元128接收來自感應裝置12之訊號。藉此，電子裝置10即可根據儲存電容的變化判斷肢體3的動作，且執行對應的功能。

於此實施例中，彈性體126可具有相同彈性係數。於另一實施例中，彈性體126可具有至少二相異彈性係數。進一步來說，本發明可根據不同部位的肌肉變形程度對應設置不同彈性係數之彈性體126。舉例而言，針對肌肉變形程度較小的部位，可對應設置彈性係數較小的彈性體126，而針對肌肉變形程度較大的部位，可對應設置彈性係數較大的彈性體126。藉此，可使感應裝置12對不同部位的肌肉維持相同的感應靈敏度。

請參閱第5圖，第5圖為根據本發明另一實施例之感應裝置42的剖面圖。感應裝置42與上述之感應裝置12的主要不同之處在於，感應裝置42另包含一拘束件420。如第5圖所示，拘束件420設置於可撓性環形殼體120外側。於此實施例中，拘束件420之材料可為金屬、塑膠或其它不易變形之材料。

請一併參閱第4圖，在無拘束件420的情況下，當肌肉隆起而將第一內環面1200推擠向上時，第二內環面1202也有可能隨著肌肉的隆起而上移。此時，第一電極122與第二電極124之間的距離可能不會有明顯改變，亦即儲存電容不會有明顯改變。因此，不會有訊號產生。為了改善上述狀況，本發明可在可撓性環形殼體120外側設置拘束件420，使得肌肉隆起時，第二內環面1202不會隨著肌肉的隆起而上移。藉此，即可使第一電極122與第二電極124之間的距離有明顯改變，亦即儲存電容有明顯改變。

請參閱第6圖，第6圖為根據本發明另一實施例之感應裝置52的剖面圖。感應裝置52與上述之感應裝置12的主要不同之處在於，感應裝置52另包含至少一感應器520。如第6圖所示，感應器520設置於可撓性環形殼體120中且電性連接於通訊單元128。本發明可以射出成型製程或鑄造成型製程製造可撓性環形殼體120，此時，可在製程中將感應器520埋入可撓性環形殼體120中。於此實施例中，感應器520可為重力感應器、心跳感應器、血壓感應器、溫度感應器或其它感應器。藉此，即可利用感應器520輸出相關的感應資訊給電子裝置10。需說明的是，感應器520之種類與數量可根據實際應用而決定。

請參閱第7圖，第7圖為根據本發明另一實施例之感應裝置62的剖面圖。感應裝置62與上述之感應裝置12的主要不同之處在於，感應裝置62之第一內環面120由複數個片段620提供，且複數個連接件622連接片段620，如第7圖所示。於此實施例中，片段620之材料可為不銹鋼或其它高硬度材料，且連接件622可為彈簧或其它彈性材料。每一個第一電極122係對應設置於片段620的其中之一上。藉此，當肢體3進行運動時，片段620即會帶動連接件622隨著肢體3之肌肉的運動而變形。需說明的是，感應裝置62之感應原理係與感應裝置12之感應原理大致相同，在此不再贅述。

請參閱第8圖，第8圖為根據本發明另一實施例之感應裝置72的剖面圖。感應裝置72與上述之感應裝置12的主要不同之處在於，感應裝置72之彈性體726係為一體成型且呈波浪狀，如第8圖所示。於此實施例中，彈性體726可為光學膠（例如，矽膠）、高強度膠（VHB）或其它具有高楊氏係數之材料。

綜上所述，感應裝置之可撓性環形殼體可配戴於人或動物之肢體。當肢體進行運動時，可撓性環形殼體會隨著肌肉的運動而變形，使得第一電極與第二電極之間的距離改變。當第一電極與第二電極之間的距離改變時，第一電極與第二電極之間的儲存電容即會改變。藉此，即可根據儲存電容的變化判斷肢體的動作，且執行對應的功能。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧感應系統

3‧‧‧肢體

10‧‧‧電子裝置

12、42、52、62、72‧‧‧感應裝置

120‧‧‧可撓性環形殼體

122‧‧‧第一電極

124‧‧‧第二電極

126、726‧‧‧彈性體

128‧‧‧通訊單元

420‧‧‧拘束件

520‧‧‧感應器

620‧‧‧片段

622‧‧‧連接件

1200‧‧‧第一內環面

1202‧‧‧第二內環面

第1圖為根據本發明一實施例之感應系統的示意圖。 第2圖為第1圖中的感應裝置的剖面圖。 第3圖為可撓性環形殼體變形前之儲存電容的示意圖。 第4圖為可撓性環形殼體變形後之儲存電容的示意圖。 第5圖為根據本發明另一實施例之感應裝置的剖面圖。 第6圖為根據本發明另一實施例之感應裝置的剖面圖。 第7圖為根據本發明另一實施例之感應裝置的剖面圖。 第8圖為根據本發明另一實施例之感應裝置的剖面圖。

Claims (11)

1. 一種感應裝置，包含： 一可撓性環形殼體，具有一第一內環面以及一第二內環面，該第一內環面與該第二內環面相對； 複數個第一電極，設置於該第一內環面上； 複數個第二電極，設置於該第二內環面上，每一該第二電極對應該等第一電極的其中之一；以及 複數個彈性體，設置於該第一內環面與該第二內環面之間。
2. 如請求項1所述之感應裝置，另包含一拘束件，設置於該可撓性環形殼體外側。
3. 如請求項1所述之感應裝置，另包含至少一感應器，設置於該可撓性環形殼體中。
4. 如請求項1所述之感應裝置，另包含一通訊單元，設置於該可撓性環形殼體中且電性連接於該等第一電極與該等第二電極。
5. 如請求項1所述之感應裝置，其中該等彈性體具有至少二相異彈性係數。
6. 如請求項1所述之感應裝置，其中該第一內環面由複數個片段提供，且複數個連接件連接該等片段。
7. 一種感應系統，包含： 一電子裝置；以及 一感應裝置，包含： 一可撓性環形殼體，具有一第一內環面以及一第二內環面，該第一內環面與該第二內環面相對； 複數個第一電極，設置於該第一內環面上； 複數個第二電極，設置於該第二內環面上，每一該第二電極對應該等第一電極的其中之一； 複數個彈性體，設置於該第一內環面與該第二內環面之間；以及 一通訊單元，與該電子裝置形成通訊，該通訊單元設置於該可撓性環形殼體中且電性連接於該等第一電極與該等第二電極。
8. 如請求項7所述之感應系統，其中該感應裝置另包含一拘束件，設置於該可撓性環形殼體外側。
9. 如請求項7所述之感應系統，其中該感應裝置另包含至少一感應器，設置於該可撓性環形殼體中且電性連接於該通訊單元。
10. 如請求項7所述之感應系統，其中該等彈性體具有至少二相異彈性係數。
11. 如請求項7所述之感應系統，其中該第一內環面由複數個片段提供，且複數個連接件連接該等片段。