位置及軌跡偵測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種位置及軌跡偵測裝置，尤其是一種可定點(diǎn)并實(shí)時(shí)感測被感測物的位置及位置變化趨勢，并將位置及位置變化趨勢轉(zhuǎn)換成供控制器或受控裝置判讀并處理的位置訊息及軌跡訊息的位置及軌跡偵測裝置，且其感應(yīng)靈敏度及感應(yīng)精確度可視受控裝置精密度而客制化制作，使用上富有彈性，并具有結(jié)構(gòu)精簡及制造成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]控制器根據(jù)用途不同而區(qū)分成:用于控制遙控玩具的遙控器，或者控制計(jì)算機(jī)屏幕上游標(biāo)的鼠標(biāo)及其它各種型式控制器。
[0003]以遙控玩具而言，遙控玩具的操作是藉由操控遙控器上的游戲桿或按鍵以使遙控車的執(zhí)行前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)彎等運(yùn)動(dòng)，然而若要讓遙控玩具轉(zhuǎn)向，必須分別操控?cái)?shù)個(gè)控制鈕，因此，操控上相當(dāng)死板費(fèi)力，無法隨心所欲。
[0004]以鼠標(biāo)為例，鼠標(biāo)主要用來移動(dòng)計(jì)算機(jī)屏幕上的光標(biāo)，而光標(biāo)的移動(dòng)主要仰賴鼠標(biāo)底部的中心所配置的具橡膠或金屬滾珠的感應(yīng)器或光學(xué)感應(yīng)器，其中光學(xué)感應(yīng)器主要包含感應(yīng)引擎、光學(xué)輸出透鏡組、光學(xué)輸入透鏡組與光源，其中感應(yīng)引擎主要包含CMOS感光組件與DPS定位芯片，而鼠標(biāo)的運(yùn)作原理是光源透過光線輸出透鏡組廣泛地照射到物體表面，再藉由光學(xué)輸入透鏡組收集從物體表面反射回來的光線并聚焦到感應(yīng)引擎的CMOS感光組件上，CMOS感光組件將圖像轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的數(shù)字矩陣信息，而DPS定位芯片則負(fù)責(zé)分析比對前后矩陣的差異，以計(jì)算出鼠標(biāo)光標(biāo)的位置偏移。
[0005]但是現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于，使用者必須透過實(shí)際移動(dòng)鼠標(biāo)，CMOS感光組件才能得以偵測鼠標(biāo)的動(dòng)向，因此使用者必須一直藉由讓鼠標(biāo)移動(dòng)，才能使光標(biāo)于計(jì)算機(jī)屏幕上移動(dòng)，因此當(dāng)使用者長時(shí)間使用操作鼠標(biāo)，手部將感到不適甚至受傷。
[0006]此外，鼠標(biāo)必須在物體表面上移動(dòng)，但是并非每一物體的表面都能讓光學(xué)感應(yīng)器正常工作，比如辦公桌上常常設(shè)置玻璃板或壓克力板等保護(hù)件，玻璃板或壓克力板并無法將光源的光線反射回去，因此鼠標(biāo)往往需要配合鼠標(biāo)墊使用。
[0007]再者，現(xiàn)有技術(shù)的鼠標(biāo)所使用的精密電子組件與機(jī)構(gòu)組件數(shù)量繁多，因此結(jié)構(gòu)繁雜且組裝測試耗時(shí)耗力，尤其光學(xué)感應(yīng)器中的CMOS感光組件與DPS定位芯片等電子組件成本較昂貴，因此鼠標(biāo)的整體制造成本難以降低。
[0008]因此必須提供一種可定點(diǎn)并實(shí)時(shí)感測被感測物的位置及位置變化趨勢，并將位置及位置變化趨勢轉(zhuǎn)換成供控制器或受控裝置判讀并處理的位置訊息及軌跡訊息的位置及軌跡偵測裝置，本發(fā)明的感應(yīng)靈敏度及感應(yīng)精確度可視受控裝置精密度而客制化制作，使用上更具彈性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的主要目的在于提供一種可裝設(shè)于一控制器中的位置及軌跡偵測裝置，至少包含一位置及軌跡生成單元與一位置及軌跡感應(yīng)單元，該位置及軌跡生成單元包括可旋轉(zhuǎn)的一物體，該物體的表面布設(shè)多個(gè)被感測體，該位置及軌跡感應(yīng)單元用以感測該物體之一被感測體的位置以產(chǎn)生一位置訊息并傳送至該控制器中，及藉由感測該被感測體的位置變化趨勢以產(chǎn)生一軌跡訊息并傳送至該控制器，藉此構(gòu)成一種可定點(diǎn)并實(shí)時(shí)感測被感測物的位置及位置變化趨勢，并將位置及位置變化趨勢轉(zhuǎn)換成供控制器或受控裝置判讀并處理的位置訊息及軌跡訊息的位置及軌跡偵測裝置。
[0010]本發(fā)明的一實(shí)施例中，該物體的表面更開設(shè)多個(gè)凹槽，其中一凹槽中設(shè)置有一被感測體，而所述凹槽彼此之間相距有一間隔。較佳的，該被感測體的表面與該物體的表面形成共同表面，或者該被感測體的表面也可低于或高于該物體的表面。
[0011]其中，當(dāng)該物體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)恒有一感測體位于該位置及軌跡感應(yīng)單元的有效感應(yīng)范圍內(nèi)。
[0012]其中，該位置及軌跡感應(yīng)單元至少由一主感應(yīng)器組成，該物體位于該主感應(yīng)器之上或該主感應(yīng)器之下；該位置及軌跡感應(yīng)單元除了包含一主感應(yīng)器之外還包含一輔助感應(yīng)器，該輔助感應(yīng)器設(shè)于該物體的至少其中一側(cè)；或者，該位置及軌跡感應(yīng)單元由一主感應(yīng)器及兩輔助感應(yīng)器組成，該兩輔助感應(yīng)器設(shè)于該物體的至少兩相對側(cè)或相鄰的兩側(cè)；或者，該位置及軌跡感應(yīng)單元由一主感應(yīng)器及多個(gè)輔助感應(yīng)器組成，所述輔助感應(yīng)器環(huán)繞于該物體的周圍；藉此，以同時(shí)多維感測該物體的該被感測體于水平方式及垂直方向的位置及位置變化趨勢。
[0013]其中，該主感應(yīng)器與該輔助感應(yīng)器為電容式觸控面板、導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器(ΙΤ0Sensor)、投射電容式觸控感應(yīng)器、可撓式導(dǎo)電薄膜感應(yīng)器、可撓式投射電容式觸控感應(yīng)器或其它具有隔空感應(yīng)觸控功能的感應(yīng)器。
[0014]主感應(yīng)器與輔助感應(yīng)器主要用以感應(yīng)該被感測體的位置及位置變化趨勢，而本發(fā)明更包含至少一個(gè)控制芯片，至少一個(gè)控制芯片電性連接于該主感應(yīng)器及/或該輔助感應(yīng)器，至少一個(gè)控制芯片用以計(jì)算并判斷該被感測體于該主感應(yīng)器與該輔助感應(yīng)器上的位置及位置變化趨勢，以產(chǎn)生對應(yīng)被感測體當(dāng)前位置的位置訊息，及產(chǎn)生對應(yīng)被感測體位置變化趨勢的軌跡訊息。
[0015]本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，該物體更布設(shè)為網(wǎng)格圖案的導(dǎo)線，以提升該位置及軌跡感應(yīng)單元對該物體的被感測體的感應(yīng)靈敏度及感應(yīng)精確度。其中，上述的控制器可以是用于遙控玩具的遙控器或者用于操作計(jì)算機(jī)的鼠標(biāo)，該控制器以有線傳輸方式或無線傳輸方式傳輸訊息至一受控裝置，比如遙控玩具、計(jì)算機(jī)、手持式電子裝置或其它適當(dāng)?shù)氖芸匮b置。
[0016]以現(xiàn)有技術(shù)遙控車的遙控器而言，使用者必須分別操作油門游戲桿及方向游戲桿，才能讓遙控車作出轉(zhuǎn)彎的行進(jìn)運(yùn)動(dòng)，因此使用者無法以單手或單一手指操控遙控車作出轉(zhuǎn)彎甚至更高級的行進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
[0017]于現(xiàn)有的電容式電路板感應(yīng)精確度非常高，因此當(dāng)該物體產(chǎn)生位移等物理變化時(shí)，該主感應(yīng)器與該輔助感應(yīng)器能非常精準(zhǔn)偵測該物體的位置及位置變化趨勢，并將當(dāng)前位置及位置變化趨勢轉(zhuǎn)換成供控制器或受控裝置判讀并處理的位置訊息及軌跡訊息。
[0018]本發(fā)明的位置及軌跡偵測裝置可以取代現(xiàn)有遙控器的遙桿、按鍵及轉(zhuǎn)輪等控制媒介，及取代現(xiàn)有滾輪式、光學(xué)感應(yīng)式的鼠標(biāo)，本發(fā)明所使用的關(guān)鍵電子組件只有主感應(yīng)器、輔助感應(yīng)器、控制芯片，上述的感應(yīng)器及控制芯片的單價(jià)遠(yuǎn)低于CMOS感光組件、DPS定位芯片、紅外線、雷射光源等機(jī)電組件，由此可知本發(fā)明所用到的電子或機(jī)構(gòu)組件的使用數(shù)目不僅精簡，而且成本低廉。
[0019]尤其，當(dāng)本發(fā)明作為鼠標(biāo)使用時(shí)，只要透過手指轉(zhuǎn)動(dòng)物體11就能帶動(dòng)光標(biāo)移動(dòng)，因此不用實(shí)質(zhì)移動(dòng)鼠標(biāo)的位置，避免手部受傷，更不需另外使用鼠標(biāo)墊，且能于具透光性的玻璃或壓克力板上使用。
[0020]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，本發(fā)明的位置及軌跡偵測裝置能夠依據(jù)所要控制的受控裝置做出不同的感應(yīng)靈敏度及感應(yīng)精確度，比如當(dāng)受控裝置為遙控車，如果遙控車的行進(jìn)方式只有前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)及右轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)，控制器上只需要裝置主感應(yīng)器及物體；而如要將控制器作為鼠標(biāo)使用，則可以使用主感應(yīng)器、數(shù)個(gè)輔助感應(yīng)器及布設(shè)有網(wǎng)格圖案的導(dǎo)線，由于輔助感應(yīng)器設(shè)置于物體的四周，因此能同時(shí)以多維角度感測物體的被感測體的所在位置及移動(dòng)軌跡，透過控制芯片及控制器的適當(dāng)處理后，能夠產(chǎn)生真正對比于被感測體實(shí)際所在的位置及所移動(dòng)的軌跡，因此能夠極精準(zhǔn)且靈敏的移動(dòng)受控裝置。
[0021]綜上所述，本發(fā)明的位置及軌跡感應(yīng)單元可定點(diǎn)感測被感測物的當(dāng)前位置及位置變化趨勢，且感應(yīng)靈敏度及感應(yīng)精確度可視受控裝置精密度而客制化制作，使用上富有彈性，并具有結(jié)構(gòu)精簡及制造成本低廉的優(yōu)點(diǎn)
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明位置及軌跡偵測裝置的立體示意圖。
[0023]圖2A為本發(fā)明物體的一實(shí)施例示意圖。
[0024]圖2B為本發(fā)明物體的另一實(shí)施例示意圖。
[0025]圖3為本發(fā)明位置及軌跡生成單元的一實(shí)施例示意圖。
[0026]圖4A為本發(fā)明位置及軌跡感應(yīng)單元的一較佳實(shí)施例示意圖。
[0027]圖4B為本發(fā)明位置及軌跡感應(yīng)單元的另一較佳實(shí)施例示意圖。
[0028]圖4C為本發(fā)明位置及軌跡感應(yīng)單元的又一較佳實(shí)施例示意圖。
[0029]圖5為本發(fā)明位置及軌跡生成單元的較佳實(shí)施例示意圖。
[0030]圖6為本發(fā)明主感應(yīng)器偵測被感測體的一示意圖。
[0031]圖7為本發(fā)明主感應(yīng)器偵測被感測體的另一示意圖。
[0032]圖8為本發(fā)明主感應(yīng)器偵測被感測體的又一示意圖。
[0033]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0034]10位置及軌跡偵測裝置
[0035]1位置及軌跡生成單元
[0036]11 物體
[0037]13 被感測體
[0038]15 凹槽
[0039]17 導(dǎo)線
[0040]19 殼體
[0041]3 位置及軌跡感應(yīng)單元
[0042]31 主感應(yīng)器
[0043]33 輔助感應(yīng)器
[0044]A、A1、A2 坐標(biāo)區(qū)域
[0045]D 有效感測范圍
【具體實(shí)施方式】
[0046]以下配合圖式及附圖標(biāo)記說明對本發(fā)明的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明，使熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在研讀本說明書后能據(jù)以實(shí)施。
[0047]參閱圖1，本發(fā)明位置及軌跡偵測裝置的立體示意圖。本發(fā)明的位置及軌跡偵測裝置10裝設(shè)于一控制器(圖1未顯示)中，如圖1所示，本發(fā)明的位置及軌跡偵測裝置10至少包含一位置及軌跡生成單元1及一位置及軌跡感應(yīng)單元3。
[0048]該位置及軌跡生成單元1包括可旋轉(zhuǎn)的一物體11，該物體11的表面布設(shè)多個(gè)被感測體13，其中所述被感測體13彼此之間相距有一間隔。其中，上述的被感測體13可以是圓型、橢圓型、多邊型、三角型或其它幾何圖形。
[0049]本發(fā)明的一實(shí)施例中，該位置及軌跡生成單元1更包含一殼體19，該殼體19設(shè)于該物體11的外部，以包容及保護(hù)該物體11的所述被感測體13。
[0050]參閱圖2A，本發(fā)明物體的一實(shí)施例示意圖，參閱圖2B，本發(fā)明物體的另一實(shí)施例示意圖，并請配合圖1所示，如圖1所示，本發(fā)明的物體11可以是球型體，包含規(guī)則球面的球型體或不規(guī)則球面的球型體；或者如圖2A所示，物體11也可以是輪型體；者如圖2B所示，物體11也可以是碟型體。
[0051]參閱圖3,本發(fā)明位置及軌跡生成單元的一實(shí)施