TWI715009B

TWI715009B - 電腦座艙及基於遊戲情境提供按摩功能的方法

Info

Publication number: TWI715009B
Application number: TW108113056A
Authority: TW
Inventors: 陳冠儒
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2019-04-15
Publication date: 2021-01-01
Also published as: TW202040316A

Abstract

本發明提供一種電腦座艙及基於遊戲情境提供按摩功能的方法。電腦座艙包括座椅、取像元件、按摩模組以及處理器。座椅包括椅背及椅墊，並用於供使用者乘坐。處理器經配置以：在電腦座艙用於執行遊戲的過程中，反應於遊戲的遊戲情境符合預設條件而控制取像元件對座椅及使用者拍攝特定影像；反應於判定特定影像有別於座椅的預設影像，基於特定影像及預設影像之間的差異區塊而定義使用者的姿勢線條；基於姿勢線條決定按摩部位；以及控制按摩模組對按摩部位進行按摩操作。

Description

電腦座艙及基於遊戲情境提供按摩功能的方法

本發明是有關於一種提供按摩功能的機制，且特別是有關於一種電腦座艙及基於遊戲情境提供按摩功能的方法。

在現有技術中，用於進行電競遊戲的座椅並無按摩功能，導致玩家在長時間沉浸於其中時，常有全身痠痛等身體不適現象。

雖然市面上已存在各式具按摩功能的按摩椅，但由於這些座椅從啟動一直到按摩正確位置的過程，都需要由使用者持續地進行操作，因此較無法符合電競玩家的需求。具體來說，由於遊戲進行的過程可能較為激烈，因此電競玩家可能無暇控制相關的按摩功能。

因此，對於本領域技術人員而言，如何設計一種適於對電競玩家提供按摩功能的座椅實為一項重要的議題。

本發明提供一種電腦座艙及基於遊戲情境提供按摩功能的方法，其可用於解決上述技術問題。

本發明提供一種電腦座艙，包括座椅、取像元件、按摩模組以及處理器。座椅包括椅背及椅墊，並用於供一使用者乘坐。按摩模組設置於座椅的椅背上。處理器耦接於取像元件及按摩模組，並經配置以：在電腦座艙用於執行一遊戲的過程中，反應於遊戲的一遊戲情境符合至少一預設條件而控制取像元件對座椅及使用者拍攝一特定影像；反應於判定特定影像有別於座椅的一預設影像，基於特定影像及預設影像之間的一差異區塊而定義使用者的一姿勢線條；基於姿勢線條決定一按摩部位；以及控制按摩模組對按摩部位進行一按摩操作。

本發明提供一種基於遊戲情境提供按摩功能的方法，適於一電腦座艙。所述方法包括：在電腦座艙用於執行一遊戲的過程中，反應於遊戲的一遊戲情境符合至少一預設條件而對電腦座艙的一座椅及使用者拍攝一特定影像；反應於判定特定影像有別於座椅的一預設影像，基於特定影像及預設影像之間的一差異區塊而定義一使用者的一姿勢線條；基於姿勢線條決定一按摩部位；以及對按摩部位進行一按摩操作。

基於上述，本發明提出的電腦座艙及基於遊戲情境提供按摩功能的方法可在判斷遊戲情境符合某個預設條件之後，對座椅及使用者拍攝特定影像，並將此特定影像與預設影像比較以判斷是否需進一步對使用者提供按摩功能。若特定影像有別於座椅的預設影像，則本發明可藉由分析使用者的姿勢線條來決定後續對使用者進行按摩操作的按摩部位。藉此，本發明可因應於遊戲情境而自動地在正確的按摩部位提供按摩功能，從而可在不影響使用者操作遊戲的情況下紓緩使用者的不適感。

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。

請參照圖1A及圖1B，其中圖1A是依據本發明之一實施例繪示的電腦座艙示意圖，而圖1B是依據圖1A繪示的電腦座艙功能方塊圖。在本實施例中，電腦座艙100例如是一種包括座椅102及顯示螢幕（未另標示）的座艙型裝置，其可用以讓使用者在其中操作遊戲軟體。

如圖1A及圖1B所示，電腦座艙100包括座椅102、取像元件104、按摩模組106及處理器108。座椅102可供使用者乘坐，並可包括例如椅背102a及椅墊102b等部分，但可不限於此。

取像元件104例如是任何具有電荷耦合元件（Charge coupled device，CCD）鏡頭、互補式金氧半電晶體（Complementary metal oxide semiconductor transistors，CMOS）鏡頭，或其他具有取像功能的元件。在本發明的實施例中，取像元件104可用於對座椅102拍攝影像。在一些實施例中，取像元件104及座椅102之間的相對位置為固定的。換言之，當座椅102的位置隨著使用者操作遊戲而移動/旋轉/傾斜時，取像元件104亦會隨之而移動/旋轉/傾斜。

按摩模組106可設置於座椅102的椅背102a上，用以對乘坐於座椅102上的使用者進行按摩操作。在圖1A中，按摩模組106可包括第一子模組106a及第二子模組106b。第一子模組106a例如可設置於座椅102椅背102a上較靠近使用者的肩頸處，用以按摩使用者的肩頸部位。第二子模組106b例如可設置於座椅102的椅背102a上較靠近使用者的腰背處，用以按摩使用者的腰背部位，但可不限於此。在其他實施例中，按摩模組106亦可僅包括第一子模組106a或第二子模組106b，或是更包括用於按摩其他部位的按摩元件，並不限於圖1A所示態樣。

處理器108耦接於取像元件104及按摩模組106，並可為一般用途處理器、特殊用途處理器、傳統的處理器、數位訊號處理器、多個微處理器（microprocessor）、一個或多個結合數位訊號處理器核心的微處理器、控制器、微控制器、特殊應用集成電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、場可程式閘陣列電路（Field Programmable Gate Array，FPGA）、任何其他種類的積體電路、狀態機、基於進階精簡指令集機器（Advanced RISC Machine，ARM）的處理器以及類似品。

在本發明的實施例中，處理器108可載入特定的程式碼或模組以執行本發明提出的基於遊戲情境提供按摩功能的方法，以下將作進一步說明。

請參照圖2，其是依據本發明之一實施例繪示的基於遊戲情境提供按摩功能的方法流程圖。本實施例的方法可由圖1A及圖1B的電腦座艙100執行，以下即搭配圖1A及圖1B所示的元件來說明圖2各步驟的細節。

首先，在步驟S210中，在電腦座艙100用於執行一遊戲的過程中，處理器108可反應於遊戲的遊戲情境符合預設條件而控制取像元件104對座椅102及使用者拍攝特定影像。

在不同的實施例中，當遊戲情境出現以下的一或多種情況時，處理器108可判定已符合預設條件，並進而控制取像元件104對座椅102及使用者拍攝特定影像。

舉第一例而言，當使用者手動控制遊戲進入一遊戲暫停狀態或是一遊戲結束狀態時，由於難以確認使用者是因疲勞或是需暫離等原因而暫停/結束遊戲，因此處理器108可控制取像元件104對座椅102及使用者拍攝特定影像，以便於作進一步的判斷。

舉第二例而言，在使用者進行遊戲時，由於遊戲可能會適時地要求使用者執行某些輸入（例如按壓某些按鍵等），因此本發明可基於使用者是否能夠正確地依遊戲的要求而執行輸入，以判斷使用者是否已出現疲態。具體來說，反應於遊戲的預期情境不匹配於使用者的操作行為，處理器108可判定遊戲是否已運行超過預設時間長度（例如10分鐘）。舉例而言，假設遊戲情境要求使用者按下右轉按鈕，但使用者卻按到別的按鈕，則處理器108可先判斷遊戲是否已執行超過10分鐘。若是，則代表使用者可能已達到某種程度的疲勞。相應地，處理器108可判定遊戲情境符合使用者疲勞狀態，並控制取像元件104對座椅102及使用者拍攝特定影像，以便於作進一步的判斷。

舉第三例而言，本發明可基於使用者是否能夠即時地依遊戲的要求而執行輸入，以判斷使用者是否已出現疲態。具體來說，反應於使用者未執行遊戲中要求的操作，處理器108可判定遊戲是否已運行超過預設時間長度（例如10分鐘）。舉例而言，假設遊戲情境要求使用者在指定時間內按下滑鼠左鍵以執行例如射擊等操作，但使用者卻未在上述指定時間內執行，則處理器108可先判斷遊戲是否已執行超過10分鐘。若是，則代表使用者可能已達到某種程度的疲勞。相應地，處理器108可判定遊戲情境符合使用者疲勞狀態，並控制取像元件104對座椅102及使用者拍攝特定影像，以便於作進一步的判斷。

在取像元件104對座椅102及使用者拍攝特定影像之後，在步驟S220中，反應於判定特定影像有別於座椅102的預設影像，處理器108可基於特定影像及預設影像之間的差異區塊而定義使用者的姿勢線條。在本發明的實施例中，座椅102的預設影像例如是取像元件104在座椅102上未乘坐有任何使用者時所拍攝的影像。為便於理解本發明的概念，以下將另輔以圖3進行說明。

請參照圖3，其是依據本發明之一實施例繪示的特定影像及其中的姿勢線條的示意圖。在本實施例中，特定影像310係取像元件104受控於處理器108而對座椅102及使用者進行拍攝而得。如圖3所示，座椅102上乘坐有使用者399。換言之，特定影像310應有別於座椅102的預設影像（即，座椅102上未有任何使用者的影像）。基此，處理器108可判定特定影像310有別於座椅102的預設影像，並取出特定影像310與預設影像之間的差異區塊320。在一實施例中，處理器108可將預設影像的RGB數值與特定影像310中的RGB數值相比較，並以RGB數值相異之處作為特定影像310與預設影像之間的差異區塊320。之後，處理器108可將差異區塊320的邊界定義為使用者399的姿勢線條330，但本發明可不限於此。在其他實施例中，若處理器108判定所取得的特定影像相同於預設影像，則代表使用者可能只是暫時離開電腦座艙100，故處理器108可不執行任何操作，以等待使用者回到電腦座艙100並再次執行遊戲。

在取得使用者的姿勢線條之後，在步驟S230中，處理器108可基於姿勢線條決定按摩部位。

在一實施例中，處理器108可基於一預設圖樣對姿勢線條進行一卷積運算，以計算姿勢線條的線條分數。

請參照圖4，其是依據本發明之一實施例繪示的預設圖樣示意圖。如圖4所示，預設圖樣400例如包括對應於不同權重值的多個線段。在本實施例中，預設圖樣400中的線段例如可分為對應於不同權重值的斜線（例如線段410）及弧線（例如線段420）。以線段410為例，其對應的權重值例如可表徵為線段410的斜率，但本發明可不限於此。再以線段420為例，其對應的權重值例如可表徵為線段420的弧度。在圖4中，由於預設圖樣400可看成是被區分為14等份的正圓，而線段420佔其中的1等份，因此線段420的權重值可表示為

，但可不限於此。

此外，預設圖樣400還可區分為第一象限400a及第二象限400b，其中位於第一象限400a的各線段（例如線段410及420）可具有正權重值，而位於第二象限400b的各線段可具有負權重值。概略而言，基於此種權重值配置，處理器108可在基於預設圖樣400對姿勢線條進行卷積運算以計算姿勢線條的線條分數之後，依據線條分數係落於第一範圍或第二範圍來判斷使用者感到痠痛不適的部位。在一實施例中，上述第一範圍例如是大於0的數值範圍，而第二範圍例如是小於0的數值範圍。換言之，若線條分數為正，即代表使用者的肩頸部位可能較為不適，而若線條分數為負，則代表使用者的腰背部位可能較為不適，但本發明可不限於此。

請參照圖5，其是依據本發明之一實施例繪示的計算線條分數的示意圖。在本實施例中，特定影像505中的使用者599可能正因肩頸痠痛而以其手部按摩肩頸部位。在此情況下，處理器108所取得的姿勢線條510可被區分為多個子線條（例如子線條510a、510b、510c、510d及510e）。對於姿勢線條510中的各子線條，處理器108例如可將各子線條與預設圖樣400中的各個線段比較，以從預設圖樣400中找出匹配於各子線條的一或多個線段。以子線條510e為例，處理器108可從預設圖樣400中找出匹配於子線條510e的一或多個線段（例如線段420），並將這些線段的權重值加總為子線條510e的分數（例如，0.448）。在依據相似原則取得姿勢線條510中各子線條的分數之後，處理器108可將各子線條的分數加總為姿勢線條510的線條分數，但本發明可不限於此。在圖5所示情境中，所計算出的線條分數應為正，從而能夠反映出使用者599當下感到不適的部位應是肩頸部位。

在其他實施例中，若特定影像中的使用者正因腰背痠痛而以其手部按摩腰背部位，則處理器108依上述機制所計算而得的線條分數應相應地呈現負值，從而能夠反映出使用者當下感到不適的部位應是腰背部位，但本發明可不限於此。

在取得姿勢線條的線條分數之後，處理器108可判斷線條分數是否匹配於記錄於資料庫中的多個預設分數的其中之一。若否，處理器108可判斷使用者是否手動啟動按摩模組106的按摩功能。反應於使用者手動啟動按摩模組106的按摩功能，處理器108可將線條分數新增至資料庫中。

亦即，當處理器108得知當下出現未曾記錄過的線條分數，且使用者還相應地啟動了按摩功能時，即代表此線條分數可能反映了使用者身上已出現了痠痛等不適現象。因此，處理器108可將此線條分數新增至資料庫中，以作為未來提供按摩功能時的參考。

另一方面，若線條分數匹配於記錄於資料庫中的多個預設分數的其中之一，即代表此線條分數先前已因應於使用者感到痠痛而被記錄過，故處理器108可相應地啟動按摩功能，進而基於線條分數決定按摩部位。在一實施例中，若線條分數與某個預設分數之間的差值小於一預設門限值（例如0.2），則處理器108即可判定線條分數匹配於此預設分數，但本發明可不限於此。

在一實施例中，反應於判定線條分數位於第一範圍（例如大於0）內，處理器108可將使用者的肩頸部位定義為按摩部位。因此，在步驟S240中，處理器108可控制按摩模組106對上述按摩部位進行按摩操作。具體來說，處理器108例如可控制第一子模組106a對使用者的肩頸部位進行按摩操作，但本發明可不限於此。

在另一實施例中，反應於判定該線條分數位於第二範圍（例如小於0）內，處理器108可在使用者的腰背區域中找出特定區域，並將此特定區域定義為按摩部位。概略而言，由於使用者的身材及感到痠痛的部位因人而異，因此本發明可透過以下機制具體找出使用者感到痠痛的特定區域，並據以進行按摩操作。

如圖1B所示，在一實施例中，電腦座艙100可更包括設置於按摩模組106中的觸覺辨識模組106c。在此情況下，處理器108可控制按摩模組106在座椅102上的多個特定位置依序執行一按壓操作，並控制觸覺辨識模組106c取得在各特定位置的按壓深度。上述特定位置例如可分布於座椅102的頸枕及椅墊之間，但本發明可不限於此。

在一實施例中，電腦座艙100上可設置有一定的使用者辨識機制，用以辨識當下乘坐於座椅102上的使用者的身分。並且，因應於使用者的身分，電腦座艙100的資料庫中還可儲存有此使用者過去使用電腦座艙100的相關歷史資料。舉例而言，若使用者先前曾經使用過電腦座艙100提供的按摩功能來按摩其腰背區域，則電腦座艙100可記錄有先前對此使用者的腰背區域進行按摩的相關資料，例如所按壓的特定區域等。並且，為便於往後再次對使用者的腰背區域提供按摩功能，處理器108可將特定區域的起點及終點的按壓深度分別記錄為起點深度及終點深度。

在此情況下，若處理器108在某個特定位置（下稱第一特定位置）所取得的按壓深度匹配於先前記錄於資料庫中的起點深度，則處理器108即可得知已找到特定區域的起點。相應地，處理器108即可將此第一特定位置定義為特定區域的起點。在一實施例中，若起點深度與某個特定位置的按壓深度之間的差值小於一預設門限值（例如0.2公分），則處理器108即可判定此特定位置匹配於起點深度，但本發明可不限於此。

之後，在處理器108控制按摩模組106依序對其他特定位置進行按壓的過程中，若處理器108判定在某個特定位置（下稱第二特定位置）所取得的按壓深度匹配於先前記錄於資料庫中的終點深度，則處理器108即可得知已找到特定區域的終點。相應地，處理器108即可將此第二特定位置定義為特定區域的終點。在一實施例中，若終點深度與某個特定位置的按壓深度之間的差值小於一預設門限值（例如0.2公分），則處理器108即可判定此特定位置匹配於終點深度，但本發明可不限於此。

之後，處理器108即可基於第一特定位置、第二特定位置，以及介於第一特定位置及第二特定位置之間的特定位置定義特定區域，並將此特定區域定義為按摩部位。因此，在步驟S240中，處理器108可控制按摩模組106對上述按摩部位進行按摩操作。具體來說，處理器108例如可控制第二子模組106b對使用者腰背部位上的特定區域進行按摩操作，但本發明可不限於此。

綜上所述，本發明提出的電腦座艙及基於遊戲情境提供按摩功能的方法可在判斷遊戲情境符合某個預設條件之後，相應地得知使用者可能已出現疲態。之後，本發明可對座椅拍攝特定影像，並將此特定影像與預設影像比較以判斷是否需進一步對使用者提供按摩功能。若特定影像有別於座椅的預設影像，即確定使用者身上已出現痠痛等不適現象，而本發明可藉由分析使用者的姿勢線條來決定後續對使用者進行按摩操作的按摩部位。

如此一來，本發明可因應於遊戲情境而自動地在正確的按摩部位/範圍提供按摩功能，從而可在不影響使用者操作遊戲的情況下紓緩使用者的不適感。

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。

100：電腦座艙 102：座椅 102a：椅背 102b：椅墊 104：取像元件 106：按摩模組 106a：第一子模組 106b：第二子模組 106c：觸覺辨識模組 108：處理器 310、505：特定影像 320：差異區域 330：姿勢線條 399、599：使用者 400：預設圖樣 400a：第一象限 400b：第二象限 410、420：線段 510：姿勢線條 510a、510b、510c、510d、510e：子線條 S210~S240：步驟

圖1A是依據本發明之一實施例繪示的電腦座艙示意圖。圖1B是依據圖1A繪示的電腦座艙功能方塊圖。圖2是依據本發明之一實施例繪示的基於遊戲情境提供按摩功能的方法流程圖。圖3是依據本發明之一實施例繪示的特定影像及其中的姿勢線條的示意圖。圖4是依據本發明之一實施例繪示的預設圖樣示意圖。圖5是依據本發明之一實施例繪示的計算線條分數的示意圖。

S210~S240：步驟

Claims

一種電腦座艙，包括：一座椅，包括一椅背以及一椅墊，用於供一使用者乘坐；一取像元件；一按摩模組，設置於該座椅之該椅背上；以及一處理器，耦接於該取像元件及該按摩模組，並經配置以：在該電腦座艙用於執行一遊戲的過程中，反應於該遊戲的一遊戲情境符合至少一預設條件而控制該取像元件對該座椅及該使用者拍攝一特定影像；反應於判定該特定影像有別於該座椅的一預設影像，基於該特定影像及該預設影像之間的一差異區塊而定義該使用者的一姿勢線條；基於該姿勢線條決定一按摩部位；以及控制該按摩模組對該按摩部位進行一按摩操作，其中該處理器經配置以：基於一預設圖樣對該姿勢線條進行一卷積運算，以計算該姿勢線條的一線條分數；反應於該線條分數匹配於記錄於一資料庫中的多個預設分數的其中之一，基於該線條分數決定該按摩部位。
如申請專利範圍第1項所述的電腦座艙，其中該至少一預設條件包括一遊戲暫停狀態及一遊戲結束狀態的其中之一。
如申請專利範圍第1項所述的電腦座艙，其中該至少一預設條件包括一使用者疲勞狀態，且該處理器經配置以：反應於該遊戲的一預期情境不匹配於該使用者的一操作行為，判定該遊戲是否已運行超過一預設時間長度；反應於該遊戲已運行超過該預設時間長度，判定該遊戲情境符合該使用者疲勞狀態，並控制該取像元件對該座椅拍攝該特定影像。
如申請專利範圍第1項所述的電腦座艙，其中該至少一預設條件包括一使用者疲勞狀態，且該處理器經配置以：反應於該使用者未執行該遊戲中要求的一操作，判定該遊戲是否已運行超過一預設時間長度；反應於該遊戲已運行超過該預設時間長度，判定該遊戲情境符合該使用者疲勞狀態，並控制該取像元件對該座椅拍攝該特定影像。
如申請專利範圍第1項所述的電腦座艙，其中該取像元件與該座椅之間的一相對位置為固定，且該座椅的該預設影像為該座椅上未乘坐有任何使用者時的一影像，其中該處理器經配置以：將該特定影像與該預設影像比較，以在該特定影像中找出該差異區塊；以及將該差異區塊的一邊界定義為該使用者的該姿勢線條。
如申請專利範圍第1項所述的電腦座艙，其中該處理器經配置以：反應於該線條分數未匹配於該些預設分數的任一，判斷該使用者是否手動啟動該按摩模組的一按摩功能；以及反應於該使用者手動啟動該按摩模組的該按摩功能，將該線條分數新增至該資料庫中。
如申請專利範圍第1項所述的電腦座艙，其中該處理器經配置以：反應於判定該線條分數位於一第一範圍內，將該使用者的一肩頸部位定義為該按摩部位。
如申請專利範圍第7項所述的電腦座艙，其中該處理器經配置以：反應於判定該線條分數位於一第二範圍內，在該使用者的一腰背區域中找出一特定區域，並將該特定區域定義為該按摩部位。
如申請專利範圍第8項所述的電腦座艙，更包括設置於該按摩模組中的一觸覺辨識模組，且該處理器經配置以：控制該按摩模組在該座椅上的多個特定位置依序執行一按壓操作，並控制該觸覺辨識模組取得在各該特定位置的一按壓深度；反應於該些特定位置中的一第一特定位置的該按壓深度匹配於記錄於該資料庫中的一起點深度，將該第一特定位置定義為該特定區域的一起點；反應於該些特定位置中的一第二特定位置的該按壓深度匹配於記錄於該資料庫中的一終點深度，將該第二特定位置定義為該特定區域的一終點；以及基於該第一特定位置、該第二特定位置，以及介於該第一特定位置及該第二特定位置之間的該些特定位置定義該特定區域。
如申請專利範圍第1項所述的電腦座艙，其中該預設圖樣包括對應於不同權重值的多個線段，該預設圖樣區分為一第一象限及一第二象限，位於該第一象限的各該線段具有正權重值，而位於該第二象限的各該線段具有負權重值，且該處理器經配置以：將該姿勢線條區分為多個子線條；對於該些子線條的其中之一者而言，在該預設圖樣的該些線段中找出匹配的至少一特定線段，並將對應於該至少一特定線段的權重值加總為該些子線條的其中之該者的一分數；以及將各該子線條的該分數加總為該姿勢線條的該線條分數。
一種基於遊戲情境提供按摩功能的方法，適於一電腦座艙，包括：在該電腦座艙用於執行一遊戲的過程中，反應於該遊戲的一遊戲情境符合至少一預設條件而對該電腦座艙的一座椅及一使用者拍攝一特定影像；反應於判定該特定影像有別於該座椅的一預設影像，基於該特定影像及該預設影像之間的一差異區塊而定義該使用者的一姿勢線條；基於該姿勢線條決定一按摩部位；以及基於一預設圖樣對該姿勢線條進行一卷積運算，以計算該姿勢線條的一線條分數；反應於該線條分數匹配於記錄於一資料庫中的多個預設分數的其中之一，基於該線條分數決定該按摩部位；對該按摩部位進行一按摩操作。