[發(fā)明專利]用于確定用戶手指位置的信號(hào)生成和檢測(cè)器系統(tǒng)以及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580071986.4
• 申請(qǐng)日: 2015-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN107106907B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D.馬林森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼互動(dòng)娛樂股份有限公司
• 主分類號(hào): A63F13/24
• 分類號(hào): A63F13/24;A63F13/213;A63F13/5255;A63F13/235;A63F13/98;G02B27/01
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張曉明

描述一種用于確定用戶手指位置的方法。所述方法包括從頭戴式顯示器(HMD)傳輸電力信號(hào)以向多個(gè)光發(fā)射器提供電力。所述光發(fā)射器在接收到所述電力信號(hào)之后按序列發(fā)射光。所述方法包括使用由所述光發(fā)射器發(fā)射的所述光來確定所述光發(fā)射器的多個(gè)位置。所述位置用來使用所述HMD來玩游戲。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于確定用戶手指位置的信號(hào)生成和檢測(cè)器系統(tǒng)以及方法。

背景技術(shù)

已經(jīng)開發(fā)了多種裝置用于玩游戲。例如，各種游戲公司已經(jīng)產(chǎn)生游戲控制臺(tái)以向用戶提供獨(dú)特的游戲體驗(yàn)。為了說明，用戶可玩戰(zhàn)爭(zhēng)游戲、功夫游戲、舞蹈游戲等。

一些游戲公司已經(jīng)開發(fā)了越過用戶的頭并且向用戶提供游戲顯示的顯示裝置。用戶感覺到好像他/她在使用這類顯示裝置玩游戲期間處于游戲中。

然而，一些游戲裝置缺乏準(zhǔn)確度并且是昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的實(shí)施方案提供用于確定用戶手指位置的信號(hào)生成和檢測(cè)器系統(tǒng)以及方法。

本公開的其他方面將從以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明而變得明顯，舉例說明了本公開描述的實(shí)施方案的原理。

在一些實(shí)施方案中，本公開涉及手指上的具有小的紅外線(IR)發(fā)光二極管(LED)的穿戴裝置，例如指環(huán)、貼片、手鐲等。從IR LED發(fā)射的光使用IR傳感器檢測(cè)以確定在其中實(shí)現(xiàn)IR LED的可穿戴裝置的位置。

本公開的一些實(shí)施方案涉及結(jié)合在與照明相同時(shí)間段內(nèi)收集IR光的同步傳感器使用來自每個(gè)可穿戴裝置的IR光的非常短、非常亮的脈沖。出于這個(gè)應(yīng)用，在可穿戴裝置上使用以例如照明可穿戴裝置的IR LED等的電力較小從而使無線電力系統(tǒng)變得實(shí)用。使用皮膚作為傳輸電路的一部分以向可穿戴裝置無線地傳輸電力信號(hào)是可能的。

在各種實(shí)施方案中，共振電感耦合被設(shè)計(jì)成專用于近程到中程距離電力傳遞。例如，一些系統(tǒng)可通過將Wi-Fi信號(hào)電感地耦合到電力存儲(chǔ)裝置(例如，電容器極板、導(dǎo)線等)從現(xiàn)有Wi-Fi信號(hào)直接得到電力。

在一些實(shí)施方案中，由于電力被無線地發(fā)送，同步信號(hào)也被無線地發(fā)送。將電力和同步信號(hào)廣播至全部可穿戴裝置。每個(gè)可穿戴裝置具有相對(duì)于所有其他指環(huán)(LED)確定其照明時(shí)隙的標(biāo)識(shí)符(ID)。例如，IR傳感器在1000赫茲(Hz)的頻率下對(duì)光進(jìn)行取樣。在穿戴在10個(gè)手指上的10個(gè)可穿戴裝置的10個(gè)LED的情況下，10個(gè)LED按序列以每第1/1000秒幀被照明，然后每個(gè)LED由于這一時(shí)分多路復(fù)用取樣而有效地在100Hz下取樣。從傳感器的角度來看，當(dāng)陷波IR濾波器用來在傳感器側(cè)上匹配IR照明的頻率時(shí)，LED是迄今為止最亮的物體。由于在傳感器的視錐中在每個(gè)取樣間隔處存在單一亮點(diǎn)，對(duì)可穿戴裝置的檢測(cè)變得容易。此外，在各種實(shí)施方案中，這一類亮點(diǎn)在其他取樣間隔中并不可見，從而增加了識(shí)別所述點(diǎn)的置信度。

傳感器的實(shí)例包括攝像機(jī)(例如，電荷耦合裝置(CCD)攝像機(jī)、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)攝像機(jī)等)或它可以是對(duì)位置靈敏的裝置(PSD)。PSD返回光的點(diǎn)(例如，重心等)。

此外，在各種實(shí)施方案中，在同步期間，位置被確定的可穿戴裝置是利用識(shí)別代碼識(shí)別。識(shí)別代碼與可穿戴裝置相關(guān)聯(lián)并且因此與用戶的手指相關(guān)聯(lián)。例如，用戶被指示將可穿戴裝置穿戴在用戶的特定手指上。指令被顯示在頭戴式顯示器(HMD)的顯示屏上并且由游戲控制臺(tái)的游戲處理器生成。在各種實(shí)施方案中，指令被提供在指令小冊(cè)子中，所述指令小冊(cè)子與HMD、游戲控制臺(tái)和可穿戴裝置一起提供給用戶。

在各種實(shí)施方案中，單一傳感器用來確定從其位置到LED的二維(2D)射線，但不能用來確定LED相對(duì)于參考系沿該射線的位置。在這種情況下，多個(gè)傳感器用來在三維(3D)空間中對(duì)可穿戴裝置的位置進(jìn)行三角測(cè)量。例如，兩個(gè)傳感器使用HMD的基線安裝在HMD本身上。這將允許將參考系與HMD相聯(lián)系。