TWI821075B - 用於操作虛擬空間中移動之傢俱型裝置 - Google Patents

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Abstract

提供一種傢俱型裝置，該傢俱型裝置能夠在盡可能地限制使用者在現實空間的移動的同時為使用者提供在虛擬空間中移動的感覺。解決手段：使用者可以坐在其上的傢俱型裝置包含：(a)腿部感測器，該腿部感測器被設置在該使用者的腿部附近的表面上，此外獲得表示該使用者的左腿及右腿中的每條腿的位移的測量值作為該使用者在虛擬空間中的虛擬移動量；以及(b)背部感測器，該背部感測器被設置在該使用者的背部附近的部分上，此外基於該使用者的背部的位移來識別該使用者在虛擬空間中的向前移動或向後移動，其中，該虛擬移動量及指示該向前移動或該向後移動的識別結果被輸出為該向前移動的虛擬移動量或該向後移動的虛擬移動量。該傢俱型裝置較佳的係輸出作為該位移的速度的該虛擬移動量的速度、及/或作為該位移的加速度的該虛擬移動量的加速度。

Description

用於操作虛擬空間中移動之傢俱型裝置
本發明關於一種用於用作虛擬空間中的使用者介面的裝置之技術。特別地，本發明關於一種用於操作虛擬對象（化身或角色）在虛擬實境或遊戲的空間中的移動的技術。
虛擬實境係指允許使用者佩戴頭戴式顯示器（HMD）終端以在視覺上識別三維虛擬空間的技術。在虛擬實境中，使用者可以藉由其等自己的操作在虛擬空間中移動，此外可以在虛擬空間中獲得沈浸感。HMD終端可為藉由網路接取虛擬空間伺服器的終端，亦可係配備有其自己的虛擬空間伺服器的終端。HMD終端藉由姿態感測器檢測使用者頭部的移動，此外根據藉由檢測獲得的測量值控制使用者在虛擬空間中的視野及位置。
圖1(a)及圖1(b)係示意圖，展示虛擬空間的傳統使用者操作。
在圖1(a)中，使用者將HMD終端佩戴在頭部上。在圖1(b)中，使用者正在觀看如個人電腦、平板電腦或智慧型手機等終端的顯示器。每個終端藉由網路接取虛擬空間伺服器，此外在其顯示器上顯示虛擬空間。使用者在視覺上識別虛擬空間的同時藉由操作操縱桿設備或遊戲控制器在虛擬空間中移動。
虛擬空間伺服器可為專用於網際網路上提供的虛擬空間的伺服器，亦可係專用於本地提供的虛擬空間的伺服器。提供虛擬空間的服務的示例包含如VRChat（註冊商標）、Metaverse（註冊商標）及Second Life（註冊商標）等虛擬實境（VR）社交平台。
傳統地，例如，如日本特開6795190號公報與MOVERE，[線上]，[搜索日期為2021年12月12日]，網際網路＜URL：https://movere.co.jp/index.php/crus-3/＞所揭露的，已經提出一種技術，在該技術中，使用者藉由將其大腿壓靠在大腿前方的軟墊上來操作虛擬空間中的移動。該技術包含：大腿支撐單元，該大腿支撐單元支撐使用者的大腿，使得大腿在行進方向上可移動；第一感測器，該第一感測器檢測從大腿接收到的力；第二感測器，該第二感測器檢測該大腿支撐單元的旋轉角度；以及第三感測器，該第三感測器檢測使用者的姿態。從該等感測器獲得的檢測結果中估計出使用者的行走動作，此外向使用者呈現對應於估計的行走動作的圖像。更具體而言，藉由支撐使用者的大腿以使其在行進方向上可移動，使得重心的改變發生在行進方向上，此外進一步地，藉由呈現對應於使用者的行走動作的圖像，向使用者提供行走的感覺。借助該項技術，在不使用用於使地板移動與腿部的移動同步的大型設備或用於抬高及放低大腿的驅動單元的情況下，以較低的成本實現緊湊且羽量級的設備。
PCT申請案H10-502474號公報的日文譯文揭露一種椅子狀裝置，該裝置配備有代替滑鼠用作使用者介面的變送器，不過該使用者介面與用於移動虛擬空間中的使用者的介面類別型相異。在該椅子狀裝置中，使用用於從椅子的旋轉移動中檢測水平移動的變送器及用於檢測垂直移動的變送器。檢測到的訊號被輸出到顯示裝置，使得可以移動游標在顯示裝置上的位置。例如，當使用者旋轉其身體時，顯示裝置上的游標水平移動，此外當使用者向前或向後移動時，顯示裝置上的游標垂直移動。進一步地，由座面感測器獲得的檢測結果可以用作左鍵按一下/按右鍵，由背部感測器獲得的檢測結果可以用作中鍵按一下，此外由旋轉感測器獲得的檢測結果可以用作滾輪的滾動。
又，亦已經提出用於在虛擬空間中移動的各種操作裝置。例如，在KAT-VR，[線上]，[搜索時間為2021年12月12日]，網際網路＜URL：https://www.kat-vr.com＞中，揭露一種藉由使用設置在使用者腿部下方的腳踏板來操作使用者在虛擬空間中的移動的裝置。進一步地，例如，在ROTOVR，[線上]，[搜索時間為2021年12月12日]，網際網路＜URL：https://www.rotovr.com/＞中，揭露一種裝置，在該裝置中，腳踏設備被設置在就座於椅子上的使用者的腿部下方，此外使用者藉由踩踏該腳踏設備來操作移動。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開6795190號公報 ［專利文獻1］PCT申請案H10-502474號公報 ［非專利文獻］
〔非專利文獻1〕MOVERE，[線上]，[搜索日期為2021年12月12日]，網際網路＜URL：https://movere.co.jp/index.php/crus-3/＞ 〔非專利文獻2〕KAT-VR，[線上]，[搜索時間為2021年12月12日]，網際網路＜URL：https://www.kat-vr.com＞ 〔非專利文獻3〕ROTOVR，[線上]，[搜索時間為2021年12月12日]，網際網路＜URL：https://www.rotovr.com/＞
［發明所欲解決之技術問題］
根據傳統技術（如上文所描述的日本特開6795190號公報及MOVERE，[線上]，[搜索日期為2021年12月12日]，網際網路＜URL：https://movere.co.jp/index.php/crus-3/＞、KAT-VR，[線上]，[搜索日期為2021年12月12日]，網際網路＜URL：https://www.kat-vr.com＞以及ROTOVR，[線上]，[搜索日期為2021年12月12日]，網際網路＜URL：https://www.rotovr.com/＞），模仿使用者的化身或角色可以在虛擬空間中移動。亦即，使用者自身在獲得在虛擬空間中的沈浸感的同時積極主動並且操作在虛擬空間中的移動。
然而，存在一個問題：即使當使用者在虛擬空間中行走及移動時，使用者也難以在現實空間中實際行走及移動。例如，當佩戴HMD終端的使用者在沈浸在虛擬空間中的同時在現實空間中移動時，使用者可能會與外圍障礙物發生碰撞。例如，當使用者獨自在房間中時，使用者在不看周圍環境的情況下可以移動的範圍實際上為3平方米左右。因此，在使用者在現實空間中的移動被盡可能地限制的同時，必須向使用者提供在虛擬空間中自由移動的感覺，使得使用者可以享受虛擬空間中的沈浸感。
在MOVERE，[線上]，[搜索日期為2021年12月12日]，網際網路＜URL：https://movere.co.jp/index.php/crus-3/＞所揭露的技術中，行走動作係藉由在腿部下方的腳踏板上滑動來模擬的。在日本特開6795190號公報與KAT-VR[線上]，[搜索日期為2021年12月12日]，網際網路＜URL：https://www.kat-vr.com＞所揭露的技術中，行走動作係藉由向大腿前方的軟墊施加壓力來模擬的。這兩種技術都由使用者在站立狀態下使用，使得使用者可以感覺到行走動作的真實感。然而，該等技術不適合長時間使用，也不適合腿部及臀部虛弱無力的人員使用。又，當執行旋轉操作時，使用者必須實際向後轉動，這可能會引發與現實空間中的障礙物碰撞的擔憂。進一步地，執行向後移動操作係相當困難的。
順帶一提，PCT申請案H10-502474號公報的日文譯文中所揭露的技術藉由佈置在椅子上的設備來模擬滑鼠的操作此外不操作使用者在虛擬空間中的移動。
因此，本發明之目的係提供一種傢俱型裝置，該裝置能夠在盡可能地限制使用者在現實空間中的移動的同時為使用者提供在虛擬空間中移動的感覺。 ［技術手段］
如本發明，提供一種使用者可以坐在其上的傢俱型裝置，該傢俱型裝置包含：腿部感測器，該腿部感測器被設置在該使用者的腿部附近的表面上，此外獲得表示該使用者的左腿及右腿中的每條腿的位移的測量值作為該使用者在虛擬空間中的虛擬移動量；以及背部感測器，該背部感測器被設置在該使用者的背部附近的部分上，此外基於該使用者的背部的位移來識別該使用者在虛擬空間中的向前移動或向後移動，其中，該虛擬移動量及指示該向前移動或該向後移動的識別結果被輸出為該向前移動的虛擬移動量或該向後移動的虛擬移動量。
作為本發明之傢俱型裝置的一個實施方式，較佳的係，腿部感測器檢測位移的速度作為虛擬移動量的速度，此外傢俱型裝置輸出虛擬移動量的速度及指示向前移動或向後移動的識別結果作為向前移動的虛擬移動量的速度或向後移動的虛擬移動量的速度，及/或腿部感測器檢測位移的加速度作為虛擬移動量的加速度，此外傢俱型裝置輸出虛擬移動量的加速度及指示向前移動或向後移動的識別結果作為向前移動的虛擬移動量的加速度或向後移動的虛擬移動量的加速度。
作為本發明之傢俱型裝置的另一個實施方式，較佳的係，當檢測到使用者向後靠時，背部感測器識別到向後移動。
作為本發明之傢俱型裝置的又一個實施方式，較佳的係，腿部感測器被設置用於使用者的右腿及左腿中的每一個，此外交替地從右腿及左腿獲得測量值以用作對應於使用者在虛擬空間中的行走動作的虛擬移動量。
作為本發明之傢俱型裝置的再一個實施方式，較佳的係，腿部感測器被設置在使用者的大腿附近的表面上及/或使用者的小腿附近的表面上。
作為本發明之傢俱型裝置的又另一個實施方式，較佳的係，傢俱型裝置包含旋轉感測器，該旋轉感測器設置在傢俱的腿部的旋轉部分上或使用者坐在其上的座面部上，此外輸出表示使用者在向左或向右旋轉其身體的動作中的位移作為向左或向右的虛擬移動量。
作為本發明之傢俱型裝置的再另一個實施方式，較佳的係，該傢俱型裝置係椅子、輪椅、墊子或薄片的形式。
作為本發明之傢俱型裝置的又再另一個實施方式，較佳的係，當虛擬移動量等於或大於第一預定閾值時或者當虛擬移動量在預定時段內持續等於或小於第二預定閾值時，傢俱型裝置使得終端向使用者或監測人員發送警報。 ［發明之效果］
如本發明之傢俱型裝置能夠在盡可能地限制使用者在現實空間中的移動的同時為使用者提供在虛擬空間中移動的感覺。
在後文中，將參照圖式詳細描述本發明之實施方式。
圖2係示意圖，展示如本發明之椅子形式之傢俱型裝置。
圖2展示椅子形式的傢俱型裝置1作為本發明之傢俱型裝置之一個實施方式。在傢俱型裝置1中，至少一個感測器被設置在使用者的身體附近的表面上。每個感測器輸出表示使用者身體的左側部位及右側部位中的每一個的位移的測量值作為使用者在虛擬空間中的「虛擬移動量」。
如圖2所展示的，椅子形式的傢俱型裝置1包含腿部感測器11、背部感測器12及旋轉感測器13。當然，可以只設置該等感測器中的一個。該等感測器可能能夠將其自己的輸出（關於虛擬移動量的資訊）發送到外部（例如，終端2）。替代性地，可以提供通訊單元，該通訊單元接收來自該等感測器的輸出並將關於虛擬移動量的資訊發送到外部（例如，終端2）。
腿部感測器11 腿部感測器11被設置在就座使用者的「每條大腿附近的表面」上。如圖2所展示的，腿部感測器11被設置在每條大腿的背面附近的表面上，此外檢測對應於使用者將抬起的大腿放低至表面的動作的位移。又，腿部感測器11輸出表示由使用者的動作引起的左腿及右腿中的每條腿的位移的測量值作為使用者在虛擬空間中的「向前移動」的「虛擬移動量」。在要檢測位移的身體左側部位及身體右側部位係腳踝、手臂等的情況下，感測器11被設置在該等身體部位中的每一個附近的表面上。
腿部感測器11可以包含如微機電系統（MEMS）等壓力感測器。例如，在MEMS的情況下，壓力作為施加到隔膜的形變來進行檢測。亦可以使用檢測電容的變化或測量儀器的變形的壓力感測器。進一步地，腿部感測器11可以包含霍爾效應感測器。霍爾效應感測器可以結合永久磁鐵來檢測壓力。腿部感測器11可以進一步包含距離感測器、速度感測器或加速度感測器。在任何情況下，包含在腿部感測器11中的設備都可以檢測由踩踏動作引起的使用者身體的位移。又，該設備較佳的係可在無物理接觸的情況下使用，並且實際上不會磨損。
背部感測器12 背部感測器12被設置在就座使用者的「背部附近的表面」上。當背部感測器12檢測到由使用者的動作引起的背部的位移時，背部感測器12識別出使用者正在虛擬空間中「向後移動」並輸出指示「向後移動」的識別結果。當背部感測器12未識別出「向後移動」時，背部感測器12可以如腿部感測器11的輸出而輸出指示「向前移動」的識別結果。與腿部感測器11一樣，背部感測器12可以包含壓力感測器、霍爾效應感測器、距離感測器等。又，背部感測器12亦可以包含彎曲感測器或傾角感測器，該彎曲感測器或傾角感測器被附接至靠背的支撐件並且能夠測量背部彎曲的程度。
旋轉感測器13 旋轉感測器13被設置在「可以檢測到就座使用者身體的旋轉的部分」上。例如，旋轉感測器13被設置在傢俱腿部的旋轉部分上或使用者坐在其上的座面部上。旋轉感測器13輸出表示由使用者向左或向右旋轉身體的動作引起的位移的測量值作為「虛擬旋轉量」，該虛擬旋轉量係使用者在虛擬空間中向左或向右的虛擬移動量。
旋轉感測器13係檢測旋轉對象與非旋轉對象之間的旋轉差的感測器（例如，旋轉編碼器）。此設備亦可以輸出旋轉角度或旋轉速度。上文所描述的霍爾效應感測器亦可檢測旋轉角度。作為另一實施方式，旋轉感測器可以包含慣性測量單元（IMU）。藉由使用IMU，即使當傢俱型裝置係薄片形式時，亦可藉由陀螺儀感測器檢測旋轉。當然，IMU可為除陀螺儀感測器外的複數個物理資訊感測器（例如，加速度感測器、旋轉角加速度感測器等）被集成到一個封裝中的感測器單元。藉由使用IMU，不須調整或校正感測器，此外可以以最佳自由度獲得高度準確的測量值。如本發明之椅子形式的傢俱型裝置1亦可以藉由例如不但在具有旋轉軸的腿部中而且在座面部中併入旋轉感測器13來檢測座面的旋轉角度。
注意，作為由旋轉感測器13輸出的測量值的虛擬旋轉量係表示虛擬對象（化身或角色）的整個身體在虛擬空間中的旋轉的量。該虛擬旋轉量包含例如關於身體除頭部外的取向的資訊。頭部的取向藉由例如安裝在HMD終端上的姿態感測器來檢測。
圖3(a)及圖3(b)係示意圖，各自展示腿部感測器在如本發明之椅子形式的傢俱型裝置中之佈置。
在圖3(a)所展示的傢俱型裝置1中，座面設有前簾部分，此外腿部感測器11被設置在前簾部分上。該腿部感測器11被設置在就座使用者的「每條腿的小腿（每條小腿的背面）附近的表面」上。借助此佈置，腿部感測器11檢測到對應於踢腿動作的位移，在踢腿動作中，使用者向後移動小腿並踢腿。又，在圖3(b)所展示的傢俱型裝置1中，腿部感測器11被設置在就座使用者的「每條大腿（每條大腿的正面）附近的表面」上。借助此佈置，腿部感測器11檢測到對應於使用者提升大腿的動作的位移。該腿部感測器11亦用作用於覆蓋例如使用者的大腿的覆蓋件。亦即，該腿部感測器11亦提供支撐大腿的效果，使得沈浸在虛擬空間中的使用者不會從椅子上跌落。
圖4(a)及圖4(b)係示意圖，展示如本發明之虛擬空間之使用者操作。
使用者可以在坐在如本發明之椅子形式的傢俱型裝置1上的同時操作其自己在虛擬空間中之移動。如圖4(a)所展示的，使用者如圖1(a)中地如此將HMD終端2佩戴在頭部上，此外HMD終端2藉由無線通訊接取虛擬空間伺服器3。如圖4(a)所展示的椅子形式的傢俱型裝置1與圖2中的一樣，此外可以檢測到左大腿及右大腿（的背面）中的每一個的位移。又，如圖4(b)所展示的，使用者與在圖1(b)中一樣查看終端2的顯示器，此外終端2藉由網路接取虛擬空間伺服器3。如圖4(b)所展示的椅子形式的傢俱型裝置1與圖3(b)中的一樣，此外可以檢測到使用者的左大腿及右大腿（的正面）中的每一個的位移。
終端2以無線或有線的方式與傢俱型裝置1（的資訊處理單元）通訊，將從傢俱型裝置1接收到的「虛擬移動量」視為屬於使用者的虛擬對象（化身或角色）在使用者視覺識別的虛擬空間或遊戲空間中的移動量，此外控制虛擬對象的移動。
圖5(a)至圖5(c)係示意圖，展示如本發明之虛擬向前移動及虛擬向後移動。
圖5(a)：虛擬向前移動 如圖5(a)所展示的，腿部感測器11被設置用於使用者的左腿及右腿中的每條腿，此外輸出表示左感測器及右感測器中的每一個檢測到的位移的測量值作為指示使用者在虛擬空間中的行走動作的檢測結果。使用者如同其在現實空間中實際行走一樣交替地上下移動左大腿及右大腿以及左小腿及右小腿（以踩踏方式）。回應於如此的動作，腿部感測器11檢測到對應於動作的位移，輸出從檢測獲得的測量值作為虛擬空間中的虛擬移動量，此外將測量值反映在虛擬空間中的行走上。
作為另一實施方式，假設虛擬空間中的虛擬對象必須執行用於訓練腿部肌肉及臀部肌肉的鍛練，則使用者在現實空間中執行的腿部的鍛練變成虛擬對象在虛擬空間中的鍛練。
腿部感測器11可以輸出單位時間內位移的變化量（即，位移的速度）作為「虛擬移動量的速度」。在此情況下，虛擬對象在虛擬空間中的移動隨著使用者在現實空間中交替移動左腿及右腿的速度提高而變快。反之，隨著左腿及右腿在現實空間中交替移動的速度降低，虛擬對象在虛擬空間中的移動變慢。
又，腿部感測器11亦可以在感測器中輸出單位時間內位移速度的變化量（即，位移的加速度）作為「虛擬移動量的加速度」。在此情況下，虛擬對象在虛擬空間中移動的加速度隨著使用者的腿部在現實空間中施加的壓力的變化增大而增大。反之，隨著使用者的腿部在現實空間中施加的壓力的變化減小，虛擬對象在虛擬空間中移動的加速度減小。
進一步地，當使用者在現實空間中同時移動雙腿時，腿部感測器11可以輸出表示從此動作中檢測到的位移的測量值作為對應於使用者的跳躍的虛擬移動量，此外使得虛擬空間中的虛擬對象立即跳躍。
作為另一實施方式，在虛擬空間被假設為水下的情況下，當使用者在現實空間中交替移動左腿及右腿時，虛擬對象可以被設置為被操作為移動使得虛擬對象以自由式打水的態樣在水中遊動。進一步地，當使用者在現實空間中同時移動腿部時，虛擬對象可以被設置為被操作為移動使得虛擬對象以蝶泳態樣在水中遊動。
如上文所描述的實施方式，虛擬移動量被描述為對應於化身的「移動距離」的量。相比之下，作為另一實施方式，虛擬移動量可以被設置為反映化身（虛擬對象）在虛擬空間中的關節角度的量。當化身移動時，化身的姿態（關節角度）也會如移動的速度及移動的加速度而變化。從這方面來說，較佳的係，化身在虛擬空間中的虛擬移動量不僅用作用於簡單移動化身本身的量，而且亦用作影響如化身的移動而變化的各種影片空間的量。
圖5(b)：虛擬向後移動的識別 如圖5(b)所展示的，背部感測器12識別並輸出表示使用者背部的位移的測量值作為對應於使用者在虛擬空間中的向後移動的量。這係為將虛擬對象的移動方向確定為「向後移動」。
圖5(c)：虛擬向後移動 在虛擬對象的移動方向如圖5(b)所展示地被識別為「向後移動」後，使用者如同其在現實空間中實際行走一樣交替地上下移動左大腿及右大腿以及左小腿及右小腿（以踩踏方式）。亦即，作為對虛擬對象執行的操作，現實空間中的使用者在保持其向後靠此外背部壓靠在靠背上的狀態的同時交替移動左腿及右腿。藉由執行該操作，虛擬空間中的虛擬對象以後退的態樣向後移動。
圖6係示意圖，展示如本發明之虛擬旋轉。
旋轉感測器13被設置在例如傢俱腿部的旋轉部分上。如圖6所展示的，旋轉感測器13被設置在椅子的旋轉軸上，此外能夠檢測椅子的旋轉角度及旋轉速度。
終端2 如上文所描述的圖4(a)及圖4(b)，傢俱型裝置1與向使用者提供虛擬空間的終端2通訊。終端2例如係如HMD終端或個人電腦等終端，此外係允許使用者視覺地識別虛擬空間的設備。
特別地，當使用者將HMD終端佩戴在頭部上時，使用者通常在獲得沈浸感的同時體驗虛擬空間。因此，使用者在現實空間中的行為可能會導致如跌倒等危險情況。 因此，當從傢俱型裝置1接收到的虛擬移動量滿足例如下述條件1或條件2時，終端2向使用者發送警報。 1.預定虛擬移動量等於或大於第一預定閾值。 2.預定虛擬移動量在預定時段內持續等於或小於第二預定閾值。
例如，如果使用者過度向後靠，椅子可能會翻倒。因此，當從背部感測器12接收到的虛擬移動量等於或大於預定閾值時，向使用者或監測人員發送警報。例如，在用於復健的護理設施的情況下，使用者可為必須護理的人員，而監測人員可為護理員。例如，在醫院的情況下，使用者可為患者，而監測人員可為護士。又，當使用者已長時間未移動腿部時，使用者可能會患上經濟艙症候群。在此情況下，當從腿部感測器11接收到的虛擬移動量在預定時段內持續等於或小於預定閾值時，向使用者或監測人員發送警報。例如，在傢俱型裝置1係飛機的座椅的情況下，使用者可為乘客，而監測人員可為客艙乘務員。進一步地，當使用者過度重複腿部動作、背部動作或旋轉動作時，可能會發生危險情況。當從傢俱型裝置1接收到的虛擬移動量指示此情況時，終端2會發送警報。
傢俱型裝置1的各種方面 雖然傢俱型裝置1可為如上文所描述的椅子形式，但是作為另一實施方式，傢俱型裝置1亦可係輪椅、墊子或薄片的形式。
圖7係示意圖，展示如本發明之輪椅形式的傢俱型裝置。
如圖7所展示的，傢俱型裝置1以輪椅的形式來提供。例如，當作為必須護理的肢體殘障人員的使用者佩戴HMD終端2並體驗虛擬空間時，較佳的係亦係使用此輪椅形式的傢俱型裝置1。因此，即使腿部及臀部虛弱無力的使用者亦可在就座狀態下沈浸在虛擬空間中。例如，當使用者執行行走訓練作為復健時，HMD終端2的顯示器顯示使用者自己在虛擬空間中行走的圖像。因此，可能的係，雖然使用者在現實空間中坐在輪椅上，但使用者認知中可以自己在虛擬空間中行走，從而使得可以執行用於恢復大腦的行走神經的復健。
圖8係示意圖，展示墊子形式的傢俱型裝置及薄片形式之傢俱型裝置。
墊子形式的傢俱型裝置可為軟墊（cushion）或具有軟墊的形狀。作為傢俱型裝置的該軟墊被放置成附近使用者的身體，此外可以具有併入其中的感測器。該軟墊可為能夠在椅子的座面及/或靠背表面上安裝的。進一步地，本發明之傢俱型裝置可為薄片形式的。作為傢俱型裝置的該薄片本身係感測器，此外被放置成附近使用者的身體。例如，當該薄片係內置式壓力分佈感測器薄片此外係厚度約0.1 mm的膜狀感測器薄片時，所施加的壓力可以被即時檢測。進一步地，當此薄片被應用於腿部感測器11時，取決於薄片的類型，左側壓力及右側壓力可以僅藉由一張薄片來檢測，而不需為左腿及右腿中的每一個都使用一張薄片（共兩張薄片）。
如上文詳細描述的，如本發明之傢俱型裝置能夠在盡可能地限制使用者在現實空間的移動的同時為使用者提供在虛擬空間中移動的感覺。
如上文所描述的本發明之各種實施方式，所屬技術領域中具有通常知識者可以在本發明之技術精神及範圍內容易地進行各種改變、修改及省略。前述描述僅為示例，此外不旨在限於此。本發明僅如申請專利範圍及其等效物所限定的如此受到限制。
1:傢俱型裝置 11:腿部感測器 12:背部感測器 13:旋轉感測器 2:終端 3:虛擬空間伺服器
〔圖1(a)及圖1(b)〕係示意圖，展示虛擬空間之傳統使用者操作。 〔圖2〕係示意圖，展示如本發明之椅子形式之傢俱型裝置。 〔圖3(a)及圖3(b)〕係示意圖，各自展示腿部感測器在如本發明之椅子形式的傢俱型裝置中之佈置。 〔圖4(a)及圖4(b)〕係示意圖，展示如本發明之虛擬空間之使用者操作。 〔圖5(a)至圖5(c)〕係示意圖，展示如本發明之虛擬向前移動及虛擬向後移動。 〔圖6〕係示意圖，展示如本發明之虛擬旋轉移動。 〔圖7〕係示意圖，展示如本發明之輪椅形式之傢俱型裝置。 〔圖8〕係示意圖，展示如本發明之墊子形式的傢俱型裝置及薄片形式之傢俱型裝置。
1:傢俱型裝置 11:腿部感測器 12:背部感測器 13:旋轉感測器

Claims (8)

  1. 一種使用者可以坐在其上的傢俱型裝置，該裝置包含：腿部感測器，該腿部感測器被設置在該使用者的腿部附近的表面上，此外獲得表示該使用者的左腿及右腿中的每條腿的位移的測量值作為該使用者在電腦上的虛擬空間中的移動的虛擬移動量；以及背部感測器，該背部感測器被設置在該使用者的背部附近的部分上，此外基於檢測出的該使用者的背部的位移的結果來識別該使用者在虛擬空間中的向前移動或向後移動，其中，該虛擬移動量及指示該向前移動或該向後移動的識別結果被輸出為該向前移動的虛擬移動量或該向後移動的虛擬移動量。
  2. 如請求項1所述之傢俱型裝置，其中，該腿部感測器檢測該位移的速度作為該虛擬移動量的速度，此外該傢俱型裝置輸出該虛擬移動量的速度及指示該向前移動或該向後移動的識別結果作為該向前移動的虛擬移動量的速度或該向後移動的虛擬移動量的速度，及/或其中，該腿部感測器檢測該位移的加速度作為該虛擬移動量的加速度，此外該傢俱型裝置輸出該虛擬移動量的加速度及指示該向前移動或該向後移動的識別結果作為該向前移動的虛擬移動量的加速度或該向後移動的虛擬移動量的加速度。
  3. 如請求項1所述之傢俱型裝置，其中，當檢測到該使用者向後靠時，該背部感測器識別到向後移動。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之傢俱型裝置，其中，該腿部感測器被設置用於該使用者的右腿及左腿中的每條腿，此外交替地從該右腿及該左腿獲得測量值以用作對應於該使用者在虛擬空間中的行走動作的虛擬移動量。
  5. 如請求項1至3中任一項所述之傢俱型裝置，其中，該腿部感測器被設置在該使用者的大腿附近的表面上及/或該使用者的小腿附近的表面上。
  6. 如請求項1至3中任一項所述之傢俱型裝置，其中，進一步包含旋轉感測器，該旋轉感測器被設置在傢俱腿部的旋轉部分上或該使用者坐在其上的座面部上，此外輸出表示該使用者在向左或向右旋轉其身體的動作中的位移作為向左或向右的虛擬移動量。
  7. 如請求項1至3中任一項所述之傢俱型裝置，其中，該傢俱型裝置係椅子、輪椅、墊子或薄片的形式。
  8. 如請求項1至3中任一項所述之傢俱型裝置，其中，當該虛擬移動量等於或大於第一預定閾值時或者當該虛擬移動量在預定時間段內持續等於或小於第二預定閾值時，該傢俱型裝置使得終端向該使用者或監測人員發送警報。
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