TWI752567B - 校正系統和校正方法 - Google Patents

Abstract

一種校正系統，包含一耳戴式裝置和一待校正裝置。耳戴式裝置具有一加速度感測器，加速度感測器用以感測耳戴式裝置的一加速度資訊。待校正裝置具有一訊號處理器，訊號處理器用以根據加速度資訊提供一調整訊號以調整待校正裝置所具有的影像或架設位置，以使加速度感測器具有的一第一位移資訊與待校正裝置的影像或架設位置具有的一第二位移資訊實質上相等。

Description

校正系統和校正方法

本案係有關於一種校正系統，且特別是有關於一種配合耳戴式裝置的影像校正系統。

隨著行動裝置的普及，人們習慣於在行走、乘車等各種非靜止狀態下進行多媒體影音閱讀。然而由於交通工具或是使用者之間的相對位置不穩定，當使用者觀看晃動的影像時，會陰視覺系統不協調產生暈眩等不適感。現有技術中，雖可透過服用暈車藥或配戴具有有色液體的防暈眼鏡對視覺進行校正，以消除暈眩感，然而暈車藥需要較長時間始能被人體吸收並產生效用，防暈眼鏡則因效果不佳且並非適用於所有人，二者在使用上有所限制。

為了解決上述問題，本揭露提供一種校正系統，包含一耳戴式裝置和一待校正裝置。耳戴式裝置具有一加速度感測器，加速度感測器用以感測耳戴式裝置的一加速度資訊。待校正裝置具有一訊號處理器，訊號處理器用以根據加速度資訊提供一調整訊號以調整待校正裝置所具有的影像或架設位置，以使加速度感測器具有的一第一位移資訊與待校正裝置的影像或架設位置具有的一第二位移資訊實質上相等。

本揭露的另一態樣係提供一種校正方法，包含下列步驟。藉由一耳戴式裝置中的一加速度感測器，感測耳戴式裝置的一加速度資訊。藉由一待校正裝置中的一訊號處理器根據加速度資訊產生一調整訊號。根據調整訊號調整待校正裝置所具有的一影像或一架設位置，以使耳戴式裝置具有的一第一位移資訊與待校正裝置的影像或架設位置具有的一第二位移資訊實質上相等。

本文所使用的所有詞彙具有其通常的意涵。上述之詞彙在普遍常用之字典中之定義，在本說明書的內容中包含任一於此討論的詞彙之使用例子僅為示例，不應限制到本揭示內容之範圍與意涵。同樣地，本揭露亦不僅以於此說明書所示出的各種實施例為限。

在本文中，使用第一、第二與第三等等之詞彙，是用於描述各種元件、組件、區域、層與/或區塊是可以被理解的。但是這些元件、組件、區域、層與/或區塊不應該被這些術語所限制。這些詞彙只限於用來辨別單一元件、組件、區域、層與/或區塊。因此，在下文中的一第一元件、組件、區域、層與/或區塊也可被稱為第二元件、組件、區域、層與/或區塊，而不脫離本案的本意。本文中所使用之『與/或』包含一或多個相關聯的項目中的任一者以及所有組合。

關於本文中所使用之「耦接」或「連接」，均可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。

請參照第1圖至第3圖，第1圖為根據本揭露一些實施例所繪示的校正系統100的示意圖，第2圖為根據本揭露一些實施例所繪示如第1圖所示之耳戴式裝置110的結構示意圖，第3圖為根據本揭露一些實施例所繪示如第1圖所示之耳戴式裝置110的使用示意圖。

如第1圖所示，校正系統100包含耳戴式裝置110和待校正裝置120。在一些實施例中，耳戴式裝置110可以是無線耳機或有線耳機，且可以是耳掛式、入耳式耳機等任何形式之可用於播放聲音訊號且可大致上固定於人體(特別是頭部)的裝置。

在一些實施例中，耳戴式裝置110包含加速度感測器111，加速度感測器111用以感測耳戴式裝置110的加速度資訊AD。在一些實施例中，加速度資訊AD包含耳戴式裝置110分別於x、y、z軸分量的加速度。在一些實施例中，加速度感測器111設置在耳戴式裝置110內部的主機板上，但本揭露並不以此為限，在其他實施例中，加速度感測器111亦得以外掛式等任何方式設置，只要可用於感測耳戴式裝置110的加速度資訊AD即在本揭露所涵蓋的範圍之內。

在一些實施例中，待校正裝置120包含訊號處理器121，訊號處理器121用以接收來自耳戴式裝置110所發送的加速度資訊AD，並根據加速度資訊AD調整待校正裝置120的影像或架設位置。在一些實施例中，待校正裝置120包含多媒體裝置122和可動支架123，可動支架123用以承載多媒體裝置122。在一些實施例中，多媒體裝置122可以是平板電腦、手機、車內螢幕等任何可用於顯示影像並傳送聲音訊號的裝置，可動支架123則可以是任何可以用於固定多媒體裝置122的架設位置的裝置。

在一些實施例中，訊號處理器121根據接收到的加速度資訊AD提供一調整訊號(圖中未示)，以調整待校正裝置120中多媒體裝置122所顯示的影像，或調整待校正裝置120中可動支架123的架設位置，使得架設待校正裝置120上的多媒體裝置亦隨之移動。在一些實施例中，可以根據上述調整訊號同時調整待校正裝置120中多媒體裝置122所顯示的影像以及可動支架123的架設位置。

具體來說，為了讓使用者在具有加速度變化(例如：乘坐顛簸的交通工具)時，接收到來自多媒體裝置122所顯示的影像與使用者的相對位移趨近於零或完全為零，訊號處理器121藉由感測使用者配戴之耳戴式裝置110的加速度資訊AD，推斷出使用者的視線變化，並藉此調整多媒體裝置122所顯示的影像，或調整架設多媒體裝置122的可動支架123的架設位置，使得使用者和其觀看影像二者的加速度大體上相等且相對位移大體上為零(意即耳戴式裝置110具有的位移資訊和多媒體裝置所顯示的影像具有的位移相等)。舉例而言，當使用者200乘坐在以穩定速度前進的交通工具中使用待校正裝置120進行影音閱聽時，由於使用者200和待校正裝置120的速度不變，加速度為零，故二者的相對位移為零，使用者不會感受到待校正裝置120晃動。然而，當交通工具產生速度變化時，使用者200和待校正裝置120具有不同的位移，二者的相對位置改變，造成使用者200接收到晃動的影像而有暈眩情形。

在一些實施例中，訊號處理器121根據接收到的加速度資訊AD提供調整訊號以調整多媒體裝置122所顯示的影像。若將使用者200視為一理想剛體，可以將由耳戴式裝置110中加速度感測器111感測到的加速度資訊AD作為使用者200視線移動的加速度，在使用者200具有上下晃動的加速度資訊AD並具有一對應的位移資訊D1時，訊號處理器121將由多媒體裝置122顯示的影像亦以相同於位移資訊D1之位移D2方式移動，藉由此種調整方式，在調整間隔時間夠短的情況下，使影像和使用者200的視線具有相同的位移，代表其運動軌跡同步變化，可讓使用者200消除影像晃動的不適感。

類似地，在一些實施例中，訊號處理器121可以根據調整訊號將可動支架123以相同於耳戴式裝置110的位移資訊D1之位移D2的方式移動，以帶動架設於上方的多媒體裝置122。在一些實施例中，可以藉由可動支架123中的三軸穩定控制器對可動支架123進行調整。在一些實施例中，可動支架123可以是車載(vehicle-mounted)裝置或行動式裝置。此時，雖未對多媒體裝置122所顯示的影像進行調整，但是由於多媒體裝置122被可動支架123所帶動，使整個多媒體裝置122(而非僅有影像本身)與使用者200的視線同步變化，可藉此讓使用者200消除接收到晃動影像的不適感。

在一些實施例中，訊號處理器121可以根據調整訊號同時調整待校正裝置120中多媒體裝置122所顯示的影像以及可動支架123的架設位置。舉例而言，當訊號處理器121根據調整訊號未能精準地調整可動支架123的架設位置時，可以藉由耳戴式裝置110中的手動調整鍵(圖中未示)，對多媒體裝置122啟動手動校正，以透過多媒體裝置122顯示的影像進行輔助校正；同樣地，當訊號處理器121根據調整訊號未能精準地調整多媒體裝置122所顯示的影像時，可以藉由耳戴式裝置110中的手動調整鍵，對可動支架123啟動手動校正，以透過可動支架123的架設位置進行輔助校正。在一些實施例中，可以藉由耳戴式裝置110或待校正裝置120中的一儲存單元，儲存分別對應於不同位移資訊的多個調整訊號，以在啟動手動校正時進行自動查找配對。

在一些實施例中，校正系統100更可以包含多個待校正裝置120(圖中未示)，各個待校正裝置120包含對應的一訊號處理器121，耳戴式裝置110一對多地同時連接至多個待校正裝置120，以分別傳送相同或不同的調整訊號至各個待校正裝置120中的訊號處理器121，藉此控制多個待校正裝置120，其調整方式與上述相似，於此不再贅述。

在一些實施例中，耳戴式裝置110更包含一處理器112，處理器112用以計算上述的加速度資訊AD並以產生對應的位移資訊D1。在一些實施例中，處理器112和加速度感測器111可設置在同一主機板上。詳細而言，由於加速度為速度對時間之一次微分，且為位移對時間之二次微分，故可藉由對加速度資訊AD進行二次微分，以取得位移資訊D1。

在一些實施例中，耳戴式裝置110更包含一揚聲器113，用於播放傳送自多媒體裝置122的聲音訊號。在一些實施例中，多媒體裝置122會同時撥放聲音訊號以及顯示對應於聲音訊號的影像，使使用者200同時藉由多媒體裝置122觀看影像並藉由耳戴式裝置110中的揚聲器113收聽聲音訊號，因此當耳戴式裝置110接收到聲音訊號時，可判斷使用者200正在使用多媒體裝置122，進而藉由加速度感測器111感測耳戴式裝置110的加速度資訊AD以調整作為多媒體裝置之待校正裝置120所顯示的影像，或調整用於架設多媒體裝置之待校正裝置120的架設位置。在一些實施例中，揚聲器113與加速度感測器111的其中一軸垂直。

在上述實施例中，可藉由耳戴式裝置110中的處理器112判斷是否接收到聲音訊號。當使用者200同時觀看多媒體裝置顯示的影像並且聆聽對應於上述影像的聲音訊號時，耳戴式裝置110可以在確認收到聲音訊號後才進行加速度資訊AD的感測，以確認耳戴式裝置110與待校正裝置120連接成功，並藉此節省功耗。

在一些實施例中，耳戴式裝置110更包含通訊元件114，通訊元件114用於傳送加速度資訊AD或經計算的位移資訊D1至訊號處理器121。通訊元件114可以是無線通訊模組(例如：藍芽、wifi等)或有線通訊模組，本揭露並不以此為限。在一些實施例中，當耳戴式裝置110利用藍芽無線通訊模組傳送資料至訊號處理器121時，其所需要的傳輸時間大約為6毫秒，多媒體裝置顯示影像的幀率約為16 FPS(frame per second)，又人眼和大腦的反應時間約為1/12秒，故藉由校正系統100的元件配置及訊號處理方式對進行調整，對於人眼而言不會有延遲現象產生。

如第2圖所示，在一些實施例中，耳戴式裝置110的高度為H，其中加速度感測器111、處理器112和揚聲器113設置在耳戴式裝置110的上半部(即圖中上半1/2H處)，通訊元件114以及位在通訊元件114周圍的電池115，設置在耳戴式裝置110的下半部(即圖中下半1/2H處)。

請同時參照第2圖和第3圖。在一些實施例中，揚聲器113設置鄰近於一耳戴接觸面WS，耳戴接觸面WS的法線為耳戴式裝置110的入耳方向X。在一些實施例中，加速度感測器111設置於該耳戴接觸面WS之遠離揚聲器113之一側。詳細而言，如第3圖所示，當使用者的視線方向Y大體上垂直或完全垂直於待校正裝置120的顯示平面時，使用者200的視線方向Y會與入耳方向X垂直，且加速度感測器111的其中一軸大體上垂直或完全垂直於耳戴接觸面WS，藉由這樣的設置方式，有利於對加速度感測器111和待校正裝置120進行三軸的定向，以確認二者相對位置，並進一步對待校正裝置120進行調整。惟須注意，為簡化圖式及其說明，第3圖中僅繪製一種待校正裝置120的示意圖，在其他實施例中，當待校正裝置120中的多媒體裝置122和可動支架123可為其他形式，且不論訊號處理器121設置於多媒體裝置122或可動支架123，亦具有類似的運作方式，且可適用於以上所描述之校正系統100。

請參照第4圖。第4圖為根據本揭露一些實施例所繪示的校正方法400的流程圖。校正方法400適用於校正系統100，並包含了步驟S402、步驟S404以及步驟S406。

在步驟S402中，藉由耳戴式裝置110中的加速度感測器111感測耳戴式裝置110的加速度資訊AD。

在步驟S404中，藉由待校正裝置120中的訊號處理器121根據加速度資訊AD提供調整訊號。

在步驟S406中，根據調整訊號調整待校正裝置120所具有的影像或架設位置，以使耳戴式裝置110具有的位移資訊D1與待校正裝置120的影像或架設位置具有的位移資訊D2實質上相等。

在一些實施例中，步驟S406包含藉由待校正裝置120中的多媒體裝置122接收調整訊號以調整由多媒體裝置122所顯示的影像，及/或藉由待校正裝置120中的可動支架123接收調整訊號以調整可動支架123的架設位置。

在一些實施例中，校正方法400更包含藉由處理器112計算加速度資訊AD以產生位移資訊D1，並藉由耦接處理器112的通訊元件114傳送位移資訊D1至訊號處理器121。

在一些實施例中，校正方法400更包含藉由耳戴式裝置110接收由多媒體裝置122發送的聲音訊號，並藉由訊號處理器121根據調整訊號調整由多媒體裝置122顯示的對應於聲音訊號的影像。

綜上所述，本揭露提供校正系統100和校正方法400，藉由感測耳戴式裝置110的加速度資訊，調整待校正裝置120，使得待校正裝置120具有的影像及/或架設位置與耳戴式裝置110具有實質上相同的加速度資訊，並藉此讓配戴耳戴式裝置110的使用者200接收到穩定而不晃動的影像，以解決暈眩問題。

雖然本案已以實施方式揭露如上，然其並非限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

為使本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下： 100:校正系統 110:耳戴式裝置 111:加速度感測器 112:處理器 113:揚聲器 114:通訊元件 115:電池 120:待校正裝置 121:訊號處理器 122:多媒體裝置 123:可動支架 AD:加速度資訊 H:高度 WS:耳戴接觸面 200:使用者 X:入耳方向 Y:視線方向 400:校正方法 S402、S404、S406:步驟

為使本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖為根據本揭露一些實施例所繪示的校正系統的示意圖。 第2圖為根據本揭露一些實施例所繪示如第1圖所示之耳戴式裝置的結構示意圖。 第3圖為根據本揭露一些實施例所繪示如第1圖所示之耳戴式裝置的使用示意圖。 第4圖為根據本揭露一些實施例所繪示的校正方法流程圖。 根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本案相關的具體特徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。

100:校正系統

110:耳戴式裝置

111:加速度感測器

112:處理器

113:揚聲器

114:通訊元件

120:待校正裝置

121:訊號處理器

122:多媒體裝置

123:可動支架

AD:加速度資訊

Claims (14)

1. 一種校正系統，包含：一耳戴式裝置，具有一加速度感測器，該加速度感測器用以感測該耳戴式裝置的一加速度資訊；以及一待校正裝置，具有一訊號處理器，該訊號處理器用以根據該加速度資訊提供一調整訊號以調整該待校正裝置所具有的一影像或一架設位置，其中該耳戴式裝置具有的一第一位移資訊與該待校正裝置的該影像或該架設位置具有的一第二位移資訊實質上相等，使得該耳戴式裝置與該待校正裝置的該影像或該架設位置間的相對位移為零。
2. 如請求項1所述之校正系統，其中該待校正裝置更包含一多媒體裝置及一可動支架，該可動支架用以承載該多媒體裝置。
3. 如請求項2所述之校正系統，其中，該多媒體裝置用以接收該調整訊號以調整由該多媒體裝置所顯示的該影像；以及該可動支架用以接收該調整訊號以調整該可動支架的該架設位置。
4. 如請求項2所述之校正系統，其中該耳戴式裝置更包含： 一揚聲器，該揚聲器用以播放傳送自該多媒體裝置的一聲音訊號，且當該耳戴式裝置接收到該聲音訊號時，該加速度感測器用以感測該耳戴式裝置的該加速度資訊。
5. 如請求項4所述之校正系統，其中該耳戴式裝置更包含：一耳戴接觸面，該耳戴接觸面為該耳戴式裝置接觸一使用者耳部之表面，該揚聲器鄰近該耳戴接觸面，且該加速度感測器位於該耳戴接觸面遠離該揚聲器之一側。
6. 如請求項5所述之校正系統，其中該加速度感測器的其中一軸大體上垂直於該耳戴接觸面。
7. 如請求項1所述之校正系統，其中該耳戴式裝置更包含：一處理器，用以計算該加速度資訊以產生該第一位移資訊，並藉由耦接該處理器的一通訊元件傳送該第一位移資訊至該訊號處理器。
8. 如請求項1所述之校正系統，其中該耳戴式裝置用以接收來自該待校正裝置中的多媒體裝置的一聲音訊號，且該訊號處理器根據該調整訊號調整由該待校正裝 置中的該多媒體裝置顯示的對應於該聲音訊號的該影像。
9. 一種校正方法，包含：藉由一耳戴式裝置中的一加速度感測器，感測該耳戴式裝置的一加速度資訊；藉由一待校正裝置中的一訊號處理器根據該加速度資訊產生一調整訊號；以及根據該調整訊號調整該待校正裝置所具有的一影像或一架設位置，以使該耳戴式裝置具有的一第一位移資訊與該待校正裝置的該影像或該架設位置具有的一第二位移資訊實質上相等，使得該耳戴式裝置與該待校正裝置的該影像或該架設位置間的相對位移為零。
10. 如請求項9所述之校正方法，其中該待校正裝置更包含一多媒體裝置及一可動支架，該可動支架用以承載該多媒體裝置。
11. 如請求項10所述之校正方法，其中根據該調整訊號調整該待校正裝置所具有的一影像或一架設位置包含：藉由該待校正裝置中的該多媒體裝置接收該調整訊號以調整由該多媒體裝置所顯示的該影像；以及藉由該待校正裝置中的該可動支架接收該調整訊號以調整該可動支架的該架設位置。
12. 如請求項10所述之校正方法，更包含：該耳戴式裝置藉由一揚聲器播放傳送自該多媒體裝置的一聲音訊號；以及當該耳戴式裝置接收該聲音訊號時，感測該耳戴式裝置的該加速度資訊。
13. 如請求項9所述之校正方法，更包含：藉由一處理器計算該加速度資訊以產生該第一位移資訊；以及藉由耦接該處理器的一通訊元件傳送該第一位移資訊至該訊號處理器。
14. 如請求項9所述之校正方法，更包含：藉由該耳戴式裝置接收由該待校正裝置中的一多媒體裝置發送的一聲音訊號；以及藉由該訊號處理器根據該調整訊號調整由該待校正裝置中的該多媒體裝置顯示的對應於該聲音訊號的該影像。

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