TWI710389B

TWI710389B - 定位控制方法及定位控制系統

Info

Publication number: TWI710389B
Application number: TW108104015A
Authority: TW
Inventors: 黃琬婷
Original assignee: 拉菲爾股份有限公司
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2020-11-21
Also published as: TW202029992A

Abstract

本發明提出一種定位控制方法及定位控制系統。此定位控制系統包括穿戴式物件及控制器。穿戴式物件設有數個電子元件。控制器耦接那些電子元件，並經配置用以執行下列步驟。接收對那些電子元件中的至少一個受控元件的控制操作，而此控制相關於驅動受控元件，且受控元件是指那些電子元件中的至少一者。基於此控制操作取得受控元件對應的座標，而這些電子元件的座標是基於這些電子元件在穿戴式物件的分布情形。依據受控元件對應的座標驅動受控元件。藉此，可達到準確對特定位置直接刺激或檢測之目的。

Description

定位控制方法及定位控制系統

本發明是有關於一種控制技術，且特別是有關於一種針對穿戴式物件的定位控制方法及定位控制系統。

依據診療、生理資訊檢測等不同應用需求，可能會需要準確對人體的特定位置施加特定行為。在現有技術中，穿戴式物件(例如，衣服、褲子、外套、手套等)上可直接以特殊視覺表現方式標記特定位置。例如，穴道衣是在衣、褲上預先將人體穴道位置標示於其上，並待使用者穿上穴道衣後，使用者即可以目視直接得知自身穴道位置，進而進行醫療保健行為。然而，穴道衣僅限於定位穴道，無法延伸至其他用途。另一方面，擴增實境(Augmented Reality，AR)定位則是將人體影像藉由影像擷取與內部運算，於手機或電腦之顯示器上投影出相對位置。然而，AR定位需要具備複雜功能的設備，且顯示器上確認的位置與實際位置也可能有落差。由此可知，針對人體上特定位置準確定位的技術仍有待改進。

有鑑於此，本發明提供一種定位控制方法及定位控制系統，其對穿戴式物件上的電子元件提供座標，使用戶能精準控制對應位置上的電子元件。

本發明的定位控制方法，其適用於穿戴式物件，而此穿戴式物件設有數個電子元件。此定位控制方法包括下列步驟。接收對那些電子元件中的至少一個受控元件的控制操作，而此控制相關於驅動受控元件，且受控元件是那些電子元件中的至少一者。基於此控制操作取得受控元件對應的座標，而這些電子元件的座標是基於這些電子元件在穿戴式物件的分布情形。依據受控元件對應的座標驅動受控元件。

在本發明的一實施例中，更包括下列步驟。將那些電子元件於穿戴式物件上的所述位置區分數個區域。

在本發明的一實施例中，上述區分那些區域之後，更包括下列步驟。對各區域以數個第一線段及數個第二線段劃分，而那些第一線段相互平行，那些第二線段相互平行，且任一條第一線段與任一條第二線段的交錯處或由任兩條第一線段及任兩條第二線段圍起的區域，對應於一筆座標。

在本發明的一實施例中，上述區分那些區域包括下列步驟。將數個肢體關節骨骼作為那些區域之間的分隔邊界，以形成那些區域。

在本發明的一實施例中，上述依據受控元件對應的座標驅動受控元件包括下列步驟。驅動受控元件提供訊號、或進行感測。

本發明的定位控制系統，其包括穿戴式物件及控制器。穿戴式物件設有數個電子元件。控制器耦接那些電子元件，並經配置用以執行下列步驟。接收對那些電子元件中的至少一個受控元件的控制操作，而此控制相關於驅動受控元件，且受控元件是那些電子元件中的至少一者。基於此控制操作取得受控元件對應的座標，而這些電子元件的座標是基於這些電子元件在穿戴式物件的分布情形。依據受控元件對應的座標驅動受控元件。

在本發明的一實施例中，上述的控制器經配置用以執行下列步驟。將那些電子元件於穿戴式物件上的所述位置區分數個區域。

在本發明的一實施例中，上述的控制器經配置用以執行下列步驟。對各區域以數個第一線段及數個第二線段劃分，而那些第一線段相互平行，那些第二線段相互平行，且任一條第一線段與任一條第二線段的交錯處或由任兩條第一線段及任兩條第二線段圍起的區域，對應於一筆座標。

在本發明的一實施例中，上述的控制器經配置用以執行下列步驟。將數個肢體關節骨骼作為那些區域之間的分隔邊界，以形成那些區域。

在本發明的一實施例中，上述的控制器經配置用以執行下列步驟。驅動受控元件提供訊號、或進行感測。

基於上述，本發明實施例的定位控制方法及定位控制系統，其是對穿戴式物件分區，並對各區域以網格交錯劃分成數個等分，且將交錯處作為一筆座標。而這些座標上可設有電子元件。反應於使用者在控制器上的控制操作/行為，控制器會得出對應電子元件的座標，從而準確控制正確位置上的電子元件。

為讓本發明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。

圖1是依據本發明的一實施例的定位控制系統1的示意圖。定位控制系統1包括控制器50及穿戴式物件100。定位控制系統1可應用在諸如肌電圖檢測、一般經皮電刺激、功能性電刺激、心電圖檢測等領域。

控制器50可以是遙控器、電腦裝置、伺服器、智慧型手機等裝置。控制器50至少包括但不僅限於輸入裝置51、傳輸介面53、及處理器55。

輸入裝置51可以是按鍵、觸控面板、滑鼠、鍵盤、或其他用以接收諸如按壓、點擊、或滑動等使用者的控制操作/行為的裝置。輸入裝置51並可反應於使用者的控制操作而產生對應控制訊號，此控制訊號可代表特定功能(例如，啟動/關閉、變換模式、或調整組態等)。

傳輸介面53可以是符合通用串列匯流排(Universal Serial Bus，USB)、通用異步收發器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)、雷電(Thunderbolt)等有線介面、或是Wi-Fi、藍芽(Bluetooth)等無線介面，傳輸介面53並可透過電纜、網路線、或無線電等介質，與外部裝置通訊。

處理器55耦接輸入裝置51及傳輸介面53，處理器55並可以是中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)或其他類似元件或上述元件的組合。在本發明實施例中，處理器55用以執行控制器50的所有作業。例如，分析來自輸入裝置51的控制訊號；透過傳輸介面53發送指令。

穿戴式物件100可以是衣服、褲子、頭套、手套、襪子、其組合或其他供人類、動物穿戴的物件。值得注意的是，本發明實施例的穿戴式物件100裝設有數個電子元件110。這些電子元件110可以是電極等提供各種頻率、脈衝訊號的元件、或生理資訊感測器(例如，針對肌電、心電、腦波等)等對人類或動物進行感測的元件。電子元件110與控制器50的傳輸介面53連接，以接收來自處理器55的指令。此外，電子元件110可依據特定排列形式裝設於穿戴式物件100上。例如，每兩電子元件110間隔特定距離、電子元件110對應於人體上特定位置。需說明的是，電子元件110的排列形式視應用者之需求而可改變；部分實施例中的穿戴式物件100經穿戴後可固定於人類或其他動物的關節骨骼，使穿戴式物件100整體能服貼於體表。

為了方便理解本發明實施例的操作流程，以下將舉諸多實施例詳細說明本發明實施例中定位控制系統1的控制流程。下文中，將搭配控制器50及穿戴式物件100的各項元件及模組說明本發明實施例所述之方法。本方法的各個流程可依照實施情形而隨之調整，且並不僅限於此。

圖2是依據本發明一實施例之定位控制方法的流程圖。請參照圖2，輸入裝置51接收對那些電子元件110中至少一個受控元件的控制操作(步驟S210)。具體而言，輸入裝置51設有對應於各電子元件110的按鍵、提供選擇電子元件110的按鍵、提供使用者介面等方式，讓使用者可透過控制操作(例如，按壓、點擊、滑動等)選擇對特定一個或更多個電子元件110，並據以驅動受選擇的受控元件，而受控元件是指那些電子元件110中被選擇的至少一者。即，使用者的輸入操作相關於驅動選擇的受控元件。例如，開啟受控元件、調整受控元件的頻率、或改變受控元件的其他功能。需說明的是，在一些實施例中，輸入裝置51亦可能提供數個按鈕，而各按鈕預先設定對應到特定的數個電子元件110組合，提供使用者更加簡潔且方便的操作。

接著，處理器55基於此控制操作取得受控元件對應的座標(步驟S230)。具體而言，那些電子元件110的座標是基於那些電子元件110在穿戴式物件100的分布情形。此分布情形相關於電子元件110在穿戴式物件100上的位置(與排列方式相關)。例如，分布情形可以是電子元件110以20×20矩陣均勻排列。而處理器55會在穿戴式物件100上形成假想座標系，且各電子元件110位於此假想座標系上一個座標。

依據不同穿戴式物件100的類型，其座標系的形成/編碼也不同。舉例而言，穿戴式物件100是可供頭、身、四肢全身穿戴的衣物。處理器55可將這些電子元件110於穿戴式物件100上的所屬位置區分成一個或更多個區域。處理器55例如是將數個肢體關節骨骼(例如，鎖骨、肩胛骨上緣、肩胛骨下緣、胸骨下緣、肋骨下緣、髖骨上緣、肩關節、肘關節、腕關節、髖關節、膝關節及踝關節等)作為那些區域(例如，頭部、頸部、胸部、腹部、上臂、前臂、手部、大腿、小腿及腳部等)之間的分隔邊界(或對肢體關節骨骼標記)，以形成那些區域。前述區域還能再被分割為前側面(anterior plane)及後側面(posterior plane)。接著，處理器55對各區域以數條第一線段(例如，縱軸、橫軸、或其他特定角度直線)及數條第二線段劃分(例如，橫軸、縱軸、或其他特定角度直線)。這些第一線段相互平行，這些第二線段相互平行，且任一條第一線段與任一條第二線段的交錯處(兩種線段可垂直或具有特定夾角，但不平行) 或由兩條第一線段及任兩條第二線段圍起的區域，對應於座標系的一個座標。

圖3A~3F是一範例說明不同區域的劃分。請先參照圖3A，穿戴式物件100的頭部區域A1中以縱軸線與橫軸線分別劃分十等份。請參照圖3B，穿戴式物件100的頸部區域A2中以縱軸線劃分三等份且以橫軸線劃分十等份，即劃分數量可不一致。請參照圖3C，穿戴式物件100的胸部及腹部區域A3中以縱軸線與橫軸線分別劃分十等份，而另一電子元件110即為於縱軸線與橫軸線的交界處。請參照圖3D，穿戴式物件100的下盤及大腿區域A4中以縱軸線與橫軸線分別劃分十等份。請參照圖3E，穿戴式物件100的小腿區域A5中任一小腿以縱軸線劃分成三等份並以橫軸線劃分十等份。請參照圖3F，穿戴式物件100的手臂區域A6中前臂及上臂分別以縱軸線劃分成三等份並以橫軸線劃分十等份。值得注意的是，電子元件110設於前述縱軸線與橫軸線的交界處，此交界處即對應到一個座標(例如，圖3F的電子元件110位於座標(1, 20))。由此可知，處理器55是基於控制操作決定受控元件的區域(若僅有一個區域則可忽略此步驟)，再判斷此受控元件在所屬區域之座標系上的座標位置。

需說明的是，前述區域劃分及座標系建立的說明僅是用於方便範例說明。於其他實施例中，區域可基於特定長度、特定肌肉、腦部功能區等特徵的分隔邊界來劃分；而座標系亦可採用非直角座標系，第一及第二線段可能呈非90度或180度的其他角度，且第一及第二線段數量及間距可依據需求而變化。任兩條第一線段及任兩條第二線段圍起的區域所對應到的座標，係指某一區域的所有或部分範圍作為一組座標，或是區域中的任一點(例如，中心點、頂點等)作為一組座標。此外，在一些實施例中，可能是由至少三條線段圍構形成的區域(例如，三角形、蜂巢形等)作為座標、或其中心點作為座標。座標的形成及決定的變化形式還有很多種，本發明實施例不加以限制。

接著，處理器55依據受控元件對應的座標驅動此受控元件(步驟S250)。具體而言，處理器55產生包括此座標及所欲驅動功能的指令，並透過傳輸介面53傳送到電子元件110。值得注意的是，電子元件110還可能連接微控制器(例如，多工器、晶片等)，且此微控制器可解析指令，並僅驅動指令所指定座標的受控元件，使受控元件提供訊號(例如，刺激或治療)、或進行感測。例如，電子元件110為刺激電極，且使用者欲對特定身體部位刺激，即可透過操控控制器50來定位此身體部位對應位置的電極，從而準確對指定身體部位刺激。或者，電子元件110為肌電感測電極，且使用者欲觀測腹部的肌肉運動情形，即可透過操控控制器50來定位腹部區域(例如，圖3C中胸部及腹部區域A3的腹部區域)中數個位置的電極，從而準確對身體上指定位置取得感測資料。

需說明的是，可實現本發明精神的應用領域還有很多(例如，肌電圖檢測、一般經皮電刺激、功能性電刺激、心電圖檢測等)，端視應用者之實際需求可自行調整諸如電子元件110的類型、座標系、區域等內容。

綜上所述，本發明實施例的定位控制系統及定位控制方法是對穿戴式物件提供座標系，而座標上可設定用於感測或提供訊號的電子元件。依據不同需求，穿戴式物件還能劃分成數個區域，且各區域對應到一個座標系。透過控制器接收使用者的控制操作，即可準確定位到穿戴式物件上的對應電子元件，並驅動此電子元件，從而達到對特定位置直接刺激或檢測等目的。此外，電子元件經更換成不同類型的其他電子元件後，仍可延用既有座標系或微幅調整，從而廣泛應用到各種領域。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1:定位控制系統 50:控制器 51:輸入裝置 53:傳輸介面 55:處理器 100:穿戴式裝置 110:電子元件 A1~A6:區域 S210~S250:步驟

圖1是依據本發明的一實施例的定位控制系統的示意圖。圖2是依照本發明的一實施例的定位控制方法的流程圖。圖3A~3F是一範例說明不同區域的劃分。

100:穿戴式物件

110:電子元件

A1:區域

Claims

一種定位控制方法，適用於一穿戴式物件，其中該穿戴式物件設有多個電子元件，而該定位控制方法包括：將該些電子元件於該穿戴式物件上的所屬位置區分多個區域；將多個肢體關節骨骼作為該些區域之間的分隔邊界，以形成該些區域；接收對該些電子元件中至少一受控元件的控制操作，其中該控制操作相關於驅動該至少一受控元件，而該至少一受控元件是該些電子元件中的至少一者；基於該控制操作取得該至少一受控元件在該些區域中的至少一者所形成的座標系中對應的座標，其中該些電子元件的座標是基於該些電子元件在該穿戴式物件的分布情形；以及依據該至少一受控元件對應的座標驅動該至少一受控元件。
如申請專利範圍第1項所述的定位控制方法，其中區分該些區域的步驟之後，更包括：對每一該區域以多個第一線段及多個第二線段劃分，其中該些第一線段相互平行，該些第二線段相互平行，且任一該第一線段與任一該第二線段的交錯處或由任二該第一線段及任二該第二線段圍起的區域，對應於一該座標。
如申請專利範圍第1項所述的定位控制方法，其中依據該至少一受控元件對應的座標驅動該至少一受控元件的步驟包括：驅動該至少一受控元件提供訊號、或進行感測。
一種定位控制系統，包括：一穿戴式物件，設有多個電子元件；以及一控制器，耦接該些電子元件，並經配置用以：將該些電子元件於該穿戴式物件上的所屬位置區分多個區域；將多個肢體關節骨骼作為該些區域之間的分隔邊界，以形成該些區域；接收對該些電子元件中至少一受控元件的控制操作，其中該控制操作相關於驅動該至少一受控元件，而該至少一受控元件是該些電子元件中的至少一者；基於該控制操作取得該至少一受控元件在該些區域中的至少一者所形成的座標系中對應的座標，其中該些電子元件的座標是基於該些電子元件在該穿戴式物件的分布情形；以及依據該至少一受控元件對應的座標驅動該至少一受控元件。
如申請專利範圍第4項所述的定位控制系統，其中該控制器經配置用以：多個第一線段及多個第二線段劃分成該些區域，其中該些第一線段相互平行，該些第二線段相互平行，且任一該第一線段與任一該第二線段的交錯處或由任二該第一線段及任二該第二線段圍起的區域，對應於一該座標。
如申請專利範圍第4項所述的定位控制系統，其中該控制器經配置用以：驅動該至少一受控元件提供訊號、或進行感測。