TWI478507B - 遙控感測系統 - Google Patents

Description

遙控感測系統

本發明涉及一種遙控感測系統，尤其涉及一種感測精確度較佳之遙控感測系統。

隨著多媒體技術之高速發展，遊戲娛樂亦越來越受到消費者之關注，尤其係高仿真遊戲，因極具現場感，而深受歡迎。高仿真遊戲機通常包括一遊戲主機及一遙控手柄，遊戲主機與顯示器連接以提供遊戲場面，遙控手柄則藉由訊號收發裝置控制遊戲主機做出相應遊戲動作。具體可參閱Sng,H.L.等人於文獻Electronic Design,Test and Applications,2002.Proceedings.The First IEEE International Workshop on 29-31 Jan.2002 Page(s)：347-351(2002年1月)中發表之“Strategy for collaboration in robot soccer”一文。

為達到良好之仿真度，目前之遊戲機越來越多地藉由移動遙控手柄來達到操控方向之目的。例如，一種採用先前技術之遊戲機，其遙控手柄上裝有發光源，而遊戲主機上安裝有感測該發光源之感測裝置，當遙控手柄移動時，藉由感測發光源之位置變化，可判斷遙控手柄之移動方向，由此，該感測裝置即發出相應之操作訊號，以控制遊戲之方向。

惟，該遊戲機之感測裝置於對發光源進行感測時多受到外部光源 ，如日光、室內燈光之干擾，從而導致其感測失誤，並進一步造成遊戲操控失靈。

有鑒於此，提供一種感測精確度較佳之遙控感測系統實為必要。

一種遙控感測系統，包括複數光源及複數影像模組。該複數光源分別發出一束紅外光，該複數光源發出之複數束紅外光具有不同之波長，該影像模組分別包括一鏡頭及一影像感測器。該影像模組進一步包括至少一紅外帶通濾光片，該至少一紅外帶通濾光片收容於該鏡頭內，用於對外界干擾光線進行過濾，以利用該複數影像感測器分別接收該紅外光並產生複數紅外感測訊號。該遙控感測系統進一步包括一訊號處理電路，其電性連接於該影像感測器以接收該複數紅外感測訊號，並根據該複數紅外感測訊號處理得到表徵該複數光源與該複數影像模組之間位置關係之位置感測訊號。

一種具有遙控感測系統之遊戲機，該遊戲機包括一遙控裝置及一電子裝置。該遙控裝置包括複數光源，該複數光源分別發出一束紅外光。該電子裝置包括複數影像模組及一訊號處理電路。該影像模組包括一鏡頭、一影像感測器及至少一紅外帶通濾光片，該至少一紅外帶通濾光片收容於該鏡頭內，用於對外界干擾光線進行過濾，以利用該複數影像感測器分別接收經該紅外帶通濾光片所過濾之紅外光並產生複數紅外感測訊號。該訊號處理電路電性連接於該影像感測器以接收該複數紅外感測訊號，並根據該複數紅外感測訊號處理得到表徵該複數光源與該複數影像模組之間位置關係之位置感測訊號。

一種具有遙控感測系統之遊戲機，該遊戲機包括一遙控裝置及一電子裝置。該電子裝置包括複數光源，該複數光源分別發出一束紅外光。該遙控裝置包括複數影像模組及一訊號處理電路。該影像模組包括一鏡頭、一影像感測器及至少一紅外帶通濾光片，該至少一紅外帶通濾光片收容於該鏡頭內，用於對外界干擾光線進行過濾，以利用該複數影像感測器分別接收經該紅外帶通濾光片所過濾之紅外光並產生複數紅外感測訊號。該訊號處理電路電性連接於該影像感測器以接收該複數紅外感測訊號，並根據該複數紅外感測訊號處理得到表徵該複數光源與該複數影像模組之間位置關係之位置感測訊號。

相對於先前技術，該遙控感測系統使用複數影像模組對複數光源發出之紅外光進行感測，該紅外帶通濾光片可過濾外界干擾光線，使得該影像感測器可不受干擾地感測該紅外光，以獲取複數紅外感測訊號，藉由處理該複數紅外感測訊號可得到表徵光源與該複數影像模組之間位置關係之精確度較高之位置感測訊號。故，該遙控感測系統可安裝於電子產品，如遊戲機中，以精確感測該遊戲機所包含之複數光源與複數影像模組之間之相對位置變化，從而便於對遊戲方向進行操控。

10‧‧‧光源

30‧‧‧影像模組

32‧‧‧鏡頭

34‧‧‧紅外帶通濾光片

36‧‧‧影像感測器

50‧‧‧訊號處理電路

100‧‧‧遙控感測系統

200、300‧‧‧電子裝置

320‧‧‧鏡筒

322‧‧‧鏡片

360‧‧‧電路板

400、500‧‧‧遙控裝置

圖1係本發明實施例提供之遙控感測系統之結構示意圖。

圖2係圖1所示遙控感測系統包含之兩個光源發出之光之光譜圖。

圖3係圖2所示之光藉由紅外帶通濾光片後之光譜圖。

圖4及圖5係圖1所示遙控感測系統應用於電子裝置中之示意圖。

下面將結合圖式對本發明提供之遙控感測系統、電子裝置作進一步詳細說明。

請參閱圖1，本發明實施例提供之一種遙控感測系統100，其包括兩個光源10、兩個影像模組30及一訊號處理電路50。

該兩個光源10相隔一定距離，用於發出防止干擾能力較強之特定波長之光，如紅外光，其可係紅外發光二極體(infrared Light Emitting Diode,infrared LED)。具體地，該兩個光源10發出波長範圍位於700nm與1000nm之間之紅外光，圖2中兩個波峰示出該兩個光源10分別發出之波長係λ1、λ2之兩束紅外光，而於該波長係λ1、λ2之兩個波峰周圍係對紅外光λ1及λ2具有干擾作用之外部光。

該影像模組30包括一鏡頭32、一紅外帶通濾光片(Infrared range bandpass)34、以及一影像感測器36。該鏡頭32具有一鏡筒320及一鏡頭32，該鏡頭32與該紅外帶通濾光片34光學耦合，且其與該紅外帶通濾光片34一起收容於該鏡筒320內。該紅外帶通濾光片34可將對紅外光λ1及λ2具有干擾作用之外部光過濾掉，從而得到如圖3所示之波長係λ1、λ2之兩束紅外光。該影像感測器36與該鏡片322及紅外帶通濾光片34相對設置，其可選自電荷耦合器件Charge Coupled Device，簡稱CCD或互補金屬氧化物半導體電晶體Complementary Metal Oxide Semiconductor Transistor，簡稱CMOS。當該影像感測器36感測到該兩束紅外光時，其產生對應於該兩束紅外光之兩個紅外感測訊號。該影像感測器36可安裝於一電路板360上，以藉由該電路板360輸出/輸入 電訊號。

可理解，每個鏡筒320內收容之鏡片322之數目還可根據需要設置為複數，並不局限於具體實施例。

該訊號處理電路50與該影像感測器36電性連接，其用於接收該兩個紅外感測訊號，並根據該兩個紅外感測訊號處理得到表徵該兩個光源10與該兩個影像模組30之間位置關係之位置感測訊號。例如，當該兩個光源10與該兩個影像模組30之相對位置發生變化時，該兩個影像模組30之影像感測器36感測該兩個光源10發出之光之位置亦相應發生變化，從而輸出不同之電訊號。而由處理該不同之電訊號即可判斷得到該兩個光源10與該兩個影像模組30之間之相對位置變化。

請參閱圖4，該遙控感測系統100可應用於電子裝置200與遙控裝置400所組成之電子產品中。於本實施例中，該電子裝置200係遊戲主機，其具有顯示功能，該遙控裝置400係遙控手柄。該遙控感測系統100之兩個光源10裝設於該遊戲主機中，而該遙控感測系統100所包含之影像模組30及訊號處理電路50則裝設於該遙控手柄中。當使用者手持該遙控手柄並位於該遊戲主機前之某一位置時，該遊戲主機所裝設之影像模組30及訊號處理電路50隨之感測並處理得到表徵該兩個光源10與該兩個影像模組30之間位置關係之位置感測訊號。當操控該遙控手柄，以帶動該兩個光源10移動時，可得到表徵該兩個光源10與該兩個影像模組30之間位置關係之一系列連續之位置感測訊號。由此，即可處理該一系列連續之位置感測訊號，以獲知光源10與該影像模組30之間之相對位置變化，亦即遙控手柄之位置變化，進而得到相應之操作訊號，以 控制遊戲方向。

可理解地，為使該遙控手柄於較大之活動範圍內仍可被該影像模組30感測到，該鏡頭32可較佳地係一廣角鏡頭。進一步地，該鏡頭32還可較佳地設置係一緊湊型相機模組(Compact Camera Module,CCM)，以適用當今電子產品體積小型化之趨勢。

如圖5所示，於另一實施例中，該兩個光源10裝設於一遙控裝置500中，而該影像模組30，以及該訊號處理電路50則裝設於一電子裝置300中。使用者同樣可藉由操控該遙控裝置500移動，以利用該電子裝置200感測並處理得到表徵該兩個光源10與該兩個影像模組30之間位置關係之位置感測訊號。

本發明實施例所提供之遙控感測系統100，其使用兩個影像模組30對兩個光源10發出之兩束紅外光進行感測，該紅外帶通濾光片34可過濾外界干擾光線，使得該影像感測器36可不受干擾地感測該兩束紅外光，以獲取兩個紅外感測訊號，藉由處理該兩個紅外感測訊號可得到表徵光源10與影像模組30之間位置關係之精確度較高之位置感測訊號。故，該遙控感測系統100可安裝於電子產品，如遊戲機中，以精確感測該遊戲機所包含之兩個光源10與兩個影像模組30之相對位置變化，從而便於對遊戲方向進行操控。

當然，該電子產品可根據需要包括多對光源10以產生多組紅外光，以及多對影像模組30以產生多組紅外感測訊號，藉由處理該多組紅外感測訊號，可得到表徵光源10所於位置之更精確之位置感測訊號。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申 請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧光源

30‧‧‧影像模組

32‧‧‧鏡頭

34‧‧‧紅外帶通濾光片

36‧‧‧影像感測器

50‧‧‧訊號處理電路

100‧‧‧遙控感測系統

320‧‧‧鏡筒

322‧‧‧鏡片

360‧‧‧電路板

Claims (1)

1. 一種具有遙控感測系統之遊戲機，該遊戲機包括：一遙控裝置，該遙控裝置包括複數光源，該複數光源分別發出一束紅外光，該複數光源發出之複數束紅外光具有不同之波長；及一電子裝置，該電子裝置包括複數影像模組及一訊號處理電路，該影像模組包括一鏡頭、一影像感測器及至少一紅外帶通濾光片，該至少一紅外帶通濾光片收容於該鏡頭內，用於對外界干擾光線進行過濾，該複數影像感測器中的每個影像感測器均用於接收所述複數光源發射出並經該至少一個紅外帶通濾光片所過濾的多束波長不相同的紅外光，並產生對應於該多束紅外光的複數紅外感測訊號；該訊號處理電路電性連接於該影像感測器以接收該複數紅外感測訊號，並根據該複數紅外感測訊號處理得到表徵該複數光源與該複數影像模組之間位置關係之位置感測訊號。