專利名稱:動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與周邊電子裝置進(jìn)行互動的方法與系統(tǒng)，尤其是指一種利用傳感器感測人體的動作狀態(tài)，再藉由算法處理將感測到的運動狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換成與時間有關(guān)系的動作序列以及運動量，藉以與周邊電子裝置進(jìn)行互動的一種動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動的方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
人體肢體動作感測在虛擬實境及控制電子裝置的應(yīng)用上占有很重要的地位，藉由捕捉人體的動作，可以使人與虛擬實境的場景做互動，產(chǎn)生許多的應(yīng)用。以美國專利US.Pat.No.6,009,210來說，為一種常見以光學(xué)攝影機(jī)擷取影像的方式來捕捉人體的影像，再加以分析輸入虛擬實境的場景做互動，但這些系統(tǒng)的價格動輒數(shù)百萬，實難擴(kuò)及一般消費者的使用，故至目前為止均未達(dá)到實用化與普及化。而另一美國專利US.Pat.No.4,905,001使用多個微小開關(guān)，以指套或腕帶的方式穿戴在人體的手部處，當(dāng)手部以自然的方式動作，恰好可以按壓到這些開關(guān)，這些被按壓的開關(guān)對應(yīng)至周邊電子裝置不同的觸發(fā)反應(yīng)，以達(dá)成感測手部動作的效果，然而此種感測方式所呈現(xiàn)出的動作僅只有人體關(guān)節(jié)處開及關(guān)的訊號，因此難以完整描述手部動作的整體行為。
近十年來以微機(jī)電制程來制造微慣性感測組件的技術(shù)已相當(dāng)成熟，組件的尺寸通?？梢源蠓鹊乜s小，因此以微慣性感測組件來感測人體動作的變化已成為一種發(fā)展的趨勢。其中，美國專利US.Pat.No.5,617,515便是將慣性組件置于一裝置中，此一裝置底部設(shè)有一握把，使得人的手部可以握在此握把進(jìn)行轉(zhuǎn)動或平移的動作，而遠(yuǎn)程有一機(jī)械手臂裝置，可感測到此裝置的動作姿態(tài)，如此機(jī)械手臂便能夠產(chǎn)生平移或轉(zhuǎn)動的動作。此外，美國專利US.Pat.No.6,072,467也是另一種將裝置設(shè)計成球狀的方式適合于手部來抓取，當(dāng)手部產(chǎn)生動作時，球狀裝置感測到手部的加速度大小，此時遠(yuǎn)程的虛擬動畫便也產(chǎn)生相對應(yīng)的動作，而相對應(yīng)的動作是根據(jù)所量測加速度的波形來加以映像對應(yīng)的動畫，因此手部產(chǎn)生的動作與動畫的對應(yīng)必須自訂一套規(guī)則(例如手部上下直線搖動代表虛擬人物移動，接著手部旋轉(zhuǎn)代表走路，再來手部劇烈搖晃代表快走)。然而上述以手部抓取裝置的方式，在與遠(yuǎn)程裝置做互動時，都必須另外再加上一個手持的物理感測模塊，因此往往僅能偵測手腕或手臂關(guān)節(jié)的變化，對于人體其它各處的動作(如手指、腳部等)并無法有效地加以描述，所以能控制的自由度并不大；再者使用者與受控裝置作動連結(jié)往往需要自訂一套規(guī)則，使用者必須先接受此規(guī)則的訓(xùn)練，才有可能對受控裝置操控得宜，若是因為動作維度的增加而使得此規(guī)則變得十分復(fù)雜，一般使用者將不容易很快上手。
綜上所述，人體動作傳感器必須能夠直接配戴至人體各處，才能有效地完整描述人體的動作，因此，在美國專利US.Pat.No.6,747,632便是將人體傳感器直接配戴至人體上，當(dāng)手指彎曲時紅外線發(fā)射器光源會被反射，因此受控裝置便無法接收到紅外線發(fā)射器的光源。另外此專利的宣稱中提到也可以并用慣性組件來加以運算人體動作的動作及姿態(tài)，惟其仍需要使用光學(xué)發(fā)射器來輔助，且慣性組件計算人體動作及姿態(tài)并無詳細(xì)的原理說明。除此之外，如圖1所示，其為美國專利US.Pat.No.6,681,031所公開的捕捉人體動作姿態(tài)影像來開啟或觸發(fā)周邊的電子裝置示意圖。人體的動作姿態(tài)與相對應(yīng)的觸發(fā)動作為一對一，代表一種人體姿態(tài)動作對應(yīng)一種觸發(fā)的訊息，經(jīng)影像捕捉不同的動作姿態(tài)，透過算法來產(chǎn)生相對應(yīng)的觸發(fā)，但此種裝置仍需要以影像來捕捉動作姿態(tài)，并不符合可攜式、便利性及價格便宜等優(yōu)勢。
綜合上述，因此亟需一種動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動的方法與系統(tǒng)以解決習(xí)用技術(shù)的問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的是提供一種動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動的方法與系統(tǒng)，其可捕捉人體肢體動作所產(chǎn)生的加速度或角速度隨時間變化的關(guān)系序列，并以無線傳輸傳至接收端以進(jìn)行演算與分析，然后將演算分析后的動作序列與一預(yù)設(shè)的動作序列進(jìn)行比對，達(dá)到與周邊電子裝置進(jìn)行互動的目的。
本發(fā)明的次要目的是提供一種動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動的方法與系統(tǒng)，藉由捕捉人體肢體動作所產(chǎn)生的加速度或角速度隨時間進(jìn)行演算產(chǎn)生運動量，并藉由運動量的大小控制周邊電子裝置的動作，達(dá)到與周邊電子裝置進(jìn)行互動的目的。
本發(fā)明的另一目的是提供一種動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動的方法與系統(tǒng)，使用者可以預(yù)先設(shè)定自己的動作狀態(tài)序列，達(dá)到使周邊電子裝置具有密碼鎖定功能的目的。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其包括有下列步驟提供一預(yù)設(shè)動作信息；以傳感器偵測人體的運動狀態(tài)；將該傳感器所感測到的訊號進(jìn)行訊號處理以形成一輸入動作序列；以及將該輸入動作序列與該至少一預(yù)設(shè)動作信息進(jìn)行比對以產(chǎn)生輸出動作序列訊號。
較佳的是，該預(yù)設(shè)動作信息，為單一動作訊號以及復(fù)數(shù)個動作訊號的組合。
較佳的是，該預(yù)設(shè)動作信息，為控制互動平臺產(chǎn)生反應(yīng)的控制平臺動作。
較佳的是，該預(yù)設(shè)動作信息為一時間與加速度的狀態(tài)關(guān)系序列。
較佳的是，該預(yù)設(shè)動作信息為一時間與角速度的狀態(tài)關(guān)系序列。
較佳的是，該動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其更包括有如果該輸入動作序列與該至少一預(yù)設(shè)動作信息一致的話，則控制一電子裝置產(chǎn)生動作的步驟。該電子裝置可為一家用電器裝置或者是一多媒體互動裝置。
較佳的是，該動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其更包括有將該傳感器所量測到的訊號進(jìn)行訊號處理以轉(zhuǎn)換成一運動量來與一電子裝置進(jìn)行互動的步驟。其中該運動量為加速度、速度、位移、頻率、時間及其組成其中之一。該運動量也可以是利用加速度、速度或頻率與時間的換算后所得的卡路里消耗值。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)，包括至少一慣性傳感器，其設(shè)置于人體上以偵測人體的一動作參數(shù)而產(chǎn)生一動作訊號；以及一運算控制模塊，其可接收該動作訊號，該運算控制模塊具有一儲存單元，其儲存有至少一預(yù)設(shè)動作信息；以及一控制單元，其與該儲存單元作電性連接，該控制單元可接收該動作訊號以計算出人體的運動狀態(tài)與時間的關(guān)系，以形成一輸入動作序列，該控制單元更可讀取該儲存單元內(nèi)的至少一預(yù)設(shè)動作信息與該輸入動作序列進(jìn)行比對。
較佳的是，該控制單元更可將該慣性傳感器所量測到的訊號進(jìn)行訊號處理以轉(zhuǎn)換成一運動量與一電子裝置進(jìn)行互動。其中該運動量為加速度、速度、位移頻率、時間及其組成其中之一。該運動量也可以是利用加速度、速度或頻率與時間的換算后所得的卡路里消耗值。
較佳的是，該動作訊號是以無線傳輸至該運算控制模塊。
較佳的是，該動作參數(shù)為一角速度或者是一加速度或者是兩者的組合。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明更提供一種動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其包括有下列步驟預(yù)先于一儲存單元內(nèi)加載至少一預(yù)設(shè)動作信息；于人體上配置有至少一慣性傳感器；人體產(chǎn)生運動動作；以該慣性傳感器偵測人體的運動狀態(tài)；將該慣性傳感器所感測到的訊號進(jìn)行一訊號處理以形成一輸入動作序列；以及將該輸入動作序列與該至少一預(yù)設(shè)動作信息進(jìn)行比對，如果該輸入運動狀態(tài)與該至少一預(yù)設(shè)動作信息符合的話，則控制一電子裝置產(chǎn)生動作。
較佳的是，該訊號處理更包括有下列步驟計算人體運動的基準(zhǔn)點；以及對感測到的訊號分析人體動作狀態(tài)以計算出該輸入動作序列。
圖1為習(xí)用技術(shù)的動作辨識系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)的較佳實施例組合示意圖；圖3為本發(fā)明動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法的較佳實施例流程示意圖；圖4A為本發(fā)明動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法的較佳實施例中的預(yù)設(shè)動作信息示意圖；圖4B為本發(fā)明動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法的較佳實施例中的輸入動作序列示意 圖4C為本發(fā)明動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法的較佳實施例中的預(yù)設(shè)動作信息與輸入動作序列比較示意圖；圖5A以及圖5B為本發(fā)明動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法的另一較佳實施例流程示意圖。
附圖標(biāo)號說明2-動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)；20-慣性感測模塊；201～205-慣性傳感器；21-周邊裝置；22-運算控制模塊；221-儲存單元；222-控制單元；23-無線發(fā)射器；24-無線接收器；3-動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法；30～38-流程；4-動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法；40～49-流程；490～495-流程；5-預(yù)設(shè)動作信息；50～54-狀態(tài)；6-輸入動作序列；60～64-狀態(tài)；8-使用者；90、91、92、94-狀態(tài)曲線；具體實施方式
為能對本發(fā)明的特征、目的及功能有更進(jìn)一步的認(rèn)知與了解，下文特將本發(fā)明的系統(tǒng)的相關(guān)細(xì)部結(jié)構(gòu)以及設(shè)計的理念原由進(jìn)行說明，以可以了解本發(fā)明的特點，詳細(xì)說明陳述如下請參閱圖2所示，該圖為本發(fā)明動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)的較佳實施例組合示意圖。該動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)2包括有于使用者8身上的特定部位設(shè)置有一慣性感測模塊20，該慣性感測模塊20包括有至少一慣性傳感器，在本實施例中該慣性感測模塊包括有五個慣性傳感器201～205，分別設(shè)置在人體的手腕、腰部以及膝部關(guān)節(jié)位置。該慣性傳感器201～205設(shè)置的位置可以根據(jù)需要而定，并不限制于本發(fā)明的實施例所公開的位置。
該慣性感測模塊20可以感測使用者身體因運動而產(chǎn)生的動作參數(shù)，如加速度、角速度，進(jìn)而產(chǎn)生一動作訊號，再透過一無線傳輸器23傳遞至一運算控制模塊22。前述所謂的運動，為使用者利用佩帶有該慣性感測模塊20之部位，產(chǎn)生單一動作(如左移、右移、翻轉(zhuǎn)、舉手、放手、旋踢、直拳、勾拳、抬腿)或者是復(fù)數(shù)個動作組合(舉手加放手、直拳加勾拳加放手等)。在前述之動作進(jìn)行過程中，該慣性感測模塊20可以感測出使用者的因動作而產(chǎn)生之加速度、角速度等動作參數(shù)，而轉(zhuǎn)換成該動作訊號。該運算控制模塊22更包括有一無線接收器24、儲存單元221以及一控制單元222。該儲存單元221內(nèi)儲存有至少一預(yù)設(shè)動作信息，該預(yù)設(shè)動作信息可以為時間與加速度的狀態(tài)關(guān)系序列或者是時間與角速度的狀態(tài)關(guān)系序列等或者是時間與加速度和角速度的關(guān)系序列。例如預(yù)先設(shè)定一隨時間作動的動作，舉手-＞揮手-＞放下，此時在使用者8進(jìn)行前述的動作序列時，該慣性感測模塊20即可感測出動作參數(shù)與時間的關(guān)系，因此使用者8可預(yù)先定義好標(biāo)準(zhǔn)的動作序列所對應(yīng)的動作參數(shù)(加速度或角速度)與時間的關(guān)系而存在該儲存單元內(nèi)。
該控制單元222與該無線接收器24以及該儲存單元221作電性連接。該無線接收器24可接收該動作訊號，并將訊號傳遞至該控制單元222，該控制單元222可接收該動作訊號以計算出人體因運動而產(chǎn)生的動作參數(shù)與時間的關(guān)系，以形成一輸入動作序列，該輸入動作序列也是時間與加速度的狀態(tài)關(guān)系序列或者是時間與角速度的狀態(tài)關(guān)系序列等。然后該控制單元222可將該輸入動作序列與該預(yù)設(shè)動作信息進(jìn)行比對是否符合，如果符合則發(fā)出一控制訊號控制一周邊電子裝置21使該周邊電裝置產(chǎn)生動作或者是與使用者進(jìn)行互動。在本實施例中，該周邊電子裝置21可為一遠(yuǎn)程控制的電子家電裝置，如電視、冷氣、果汁機(jī)等，或者是一多媒體互動裝置，例如虛擬動畫、音樂或者是游戲等。
請參閱圖3所示，該圖為本發(fā)明動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法的較佳實施例流程示意圖。該方法包括有下列步驟，首先以步驟30讓使用者于特定的位置佩帶慣性感測模塊。然后進(jìn)行步驟31，使用者產(chǎn)生動作，然后以步驟32讓該慣性感測模塊感以20Hz～100Hz(不在此限)的頻率感測使用者運動而產(chǎn)生加速度或者是角速度的感測訊號。接下來進(jìn)行步驟33，將所感測到的訊號以無線傳輸傳遞至一運算控制模塊。
該運算控制模塊在收到訊號之前，首先會進(jìn)行步驟34于一儲存單元內(nèi)加載預(yù)設(shè)動作信息，其中該預(yù)設(shè)動作信息，為單一動作訊號以及復(fù)數(shù)個動作訊號的組合，例如該單一動作訊號可為左移、右移、翻轉(zhuǎn)、舉手、放手、旋踢、直拳、勾拳、抬腿等動作。該復(fù)數(shù)個動作訊號的組合可以將前述的動作連續(xù)組合，如舉手加放手、直拳加勾拳加放手等，但不在此限。該預(yù)設(shè)動作信息，為控制互動平臺產(chǎn)生反應(yīng)的控制平臺動作。使控制平臺產(chǎn)生對應(yīng)的上移、下移、左移、右移或者是旋轉(zhuǎn)，但不在此限等控制平臺動作。
然后以步驟35使該運算控制模塊接收該步驟33所傳出的無線訊號，然后將其譯碼并傳輸至運算控制模塊內(nèi)的控制單元以進(jìn)行訊號解析處理。解析處理首先進(jìn)行計算人體參數(shù)的基準(zhǔn)點大小，有了基準(zhǔn)點之后，進(jìn)行步驟36，使該控制單元將接收到的訊號加以分析，并計算以產(chǎn)生一輸入動作序列。之后，以步驟37將輸入動作序列與預(yù)設(shè)動作信息進(jìn)行比對看是否相符。如果不相符則回到步驟35持續(xù)監(jiān)控以及接收該步驟33所傳出的訊號。如果相符的話，則進(jìn)行步驟38控制周邊電子裝置產(chǎn)生動作。
接下來對該步驟36、37舉例說明，如圖4A以及圖4B所示，其中圖4A為本發(fā)明動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法的較佳實施例中的預(yù)設(shè)動作信息示意圖；圖4B為本發(fā)明動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法的較佳實施例中的輸入動作序列示意圖。在圖4A中，曲線90、91其代表著預(yù)設(shè)動作信息中的x、y雙軸加速度與時間的關(guān)系圖。該曲線大概可以分成五的序列段，第一段、第三段、第四段代表著靜止?fàn)顟B(tài)50、52、53。第二段代表動作一51，例如舉手、揮手、扭腰等。第五段為動作二54，例如舉手、揮手、扭腰等。
當(dāng)使用者產(chǎn)生動作時候，控制單元分析運算出的結(jié)果，會如圖4B所示，這是一個將x、y雙軸加速度計放置在手部所做出的動作狀態(tài)而產(chǎn)生的曲線92、93，一開始x軸、y軸加速度隨著時間的曲線幾乎無改變地呈現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)60，接著x軸及y軸加速度曲線92、93產(chǎn)生同相位弦波、且x軸加速度振幅大于y軸加速度振幅三至四倍的動作波形，是為動作狀態(tài)61代表著動作一，接著x、y軸加速度曲線92、93又是隨著時間幾乎無改變地呈現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)62，再來出現(xiàn)x軸及y軸加速度曲線92、93產(chǎn)生九十度相位差、且x軸加速度振幅與y軸加速度振幅大小相去不遠(yuǎn)的弦波，是為動作狀態(tài)63代表著動作二，最后x、y軸加速度曲線92、93又是隨著時間幾乎無改變地呈現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)64。因此以上輸入動作狀態(tài)序列依序為靜止60、動作一61、靜止62、動作二63、靜止64。上述為步驟36的說明。
接著作步驟37的說明，將輸入動作狀態(tài)序列與預(yù)設(shè)的動作狀態(tài)序列做比對，如圖4C所示，由于預(yù)設(shè)動作信息，依序為靜止50、動作一51、靜止52、靜止53、動作二54，可從圖4B發(fā)現(xiàn)比對相符的動作序列狀態(tài)為60、61、62，以及比對錯誤的動作序列狀態(tài)為63、64，因此在圖4C中為比對不符合的狀態(tài)，因此系統(tǒng)會重新接收下一個輸入的動作狀態(tài)。如果比對所有的動作狀態(tài)與預(yù)設(shè)完全相符，則多媒體或電子裝置將顯示出對應(yīng)的功能。
除了上述之外，本專利可達(dá)成與周邊電子裝置互動的效果，以及密碼鎖定的功能。例如可以對一電子裝置的啟動設(shè)定開啟的預(yù)設(shè)動作信息，當(dāng)使用者的輸入動作序列與預(yù)設(shè)動作信息相符時，則可以啟動該電子裝置。此外，本發(fā)明更提供一種以運動量來控制周邊裝置動作，該運動量可為加速度、速度、位移、頻率、時間及其組成其中之一。該運動量也可以是利用加速度、速度或頻率與時間的換算后所得的卡路里消耗值。請參閱圖5A以及圖5B所示，該圖為本發(fā)明動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法的另一較佳實施例流程示意圖。首先參閱圖5A所示，本發(fā)明的實施例是以前述的密碼設(shè)定以及運動量的控制來做說明。在該方法4中使用者以步驟40將慣性感測模塊置于腰部，接下來的步驟41至47與前述的步驟31至37相同，在此不做贅述。
當(dāng)使用者的輸入動作序列與預(yù)設(shè)動作信息相同時，則以步驟48啟動果汁機(jī)進(jìn)行運轉(zhuǎn)，然后，進(jìn)行步驟49來控制果汁機(jī)的轉(zhuǎn)速。步驟49中控制果汁機(jī)轉(zhuǎn)速的方式為搖擺身體來模擬搖呼拉圈的動作，而此搖呼拉圈的動作可對應(yīng)果汁機(jī)打果汁的速度，此時我們將運動量定義成兩個參數(shù)指標(biāo)，一為搖呼拉圈時的速度，二為搖呼拉圈時所持續(xù)的時間。
如圖5B所示，一開始腰部為靜止不動，然后進(jìn)行步驟490持續(xù)以慣性感測模塊對腰部的動作進(jìn)行感測，然后進(jìn)行步驟491開始判斷模擬搖呼拉圈的轉(zhuǎn)速，如果速度小于2圈/每秒，則進(jìn)行步驟492，果汁機(jī)打果汁的速度等同于使用者所搖呼拉圈的速度，此速度為果汁機(jī)的最低速。假如搖呼拉圈的轉(zhuǎn)速大于2圈/每秒，則進(jìn)行步驟493，接著判斷此速度下持續(xù)搖呼拉圈的時間是否大于五分鐘，如果持續(xù)不到5分鐘，則進(jìn)行步驟494，果汁機(jī)打果汁的速度等同于使用者所搖呼拉圈的速度乘上10倍，此速度為果汁機(jī)的中速。但假如使用者搖呼拉圈的轉(zhuǎn)速大于2圈/每秒，且持續(xù)的時間又大于5分鐘，則進(jìn)行步驟495，果汁機(jī)打果汁的速度為高速運轉(zhuǎn)，也在此高速轉(zhuǎn)速下，使用者才有可能使用此果汁機(jī)打果汁來喝，因此以上便可透過微慣性感測模塊偵測人體的運動量，來達(dá)成與周邊裝置互動的趣味性與功能性。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能以之限制本發(fā)明范圍。即凡依本發(fā)明權(quán)利要求
所做的均等變化及修飾，仍將不失本發(fā)明的要義所在，故都應(yīng)視為本發(fā)明的進(jìn)一步實施狀況。
綜合上述，本發(fā)明提供的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動的方法與系統(tǒng)，具有輕巧設(shè)計有助于攜帶方便、可同時感測人體不同位置的動作狀態(tài)以及具有以一連串動作狀態(tài)序列設(shè)定周邊電子裝置密碼的功能，因此可滿足業(yè)界的需求，進(jìn)而提高該產(chǎn)業(yè)的競爭力。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其特征在于，其包括有下列步驟提供一預(yù)設(shè)動作信息；以傳感器偵測人體的運動狀態(tài)；將該傳感器所感測到的訊號進(jìn)行訊號處理以形成一輸入動作序列；以及將該輸入動作序列與該預(yù)設(shè)動作信息進(jìn)行比對以產(chǎn)生輸出動作序列訊號。
2.如權(quán)利要求
1所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其特征在于，該預(yù)設(shè)動作信息為一時間與角速度的狀態(tài)關(guān)系序列。
3.如權(quán)利要求
1所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其特征在于，該預(yù)設(shè)動作信息為一時間與加速度的狀態(tài)關(guān)系序列。
4.如權(quán)利要求
1所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其特征在于，其更包括有如果該輸入動作序列與該至少一預(yù)設(shè)動作信息一致，則控制一電子裝置產(chǎn)生動作的步驟。
5.如權(quán)利要求
1所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其特征在于，其更包括有將該傳感器所量測到的訊號進(jìn)行訊號處理以轉(zhuǎn)換成一運動量來與一電子裝置進(jìn)行互動的步驟，其中該運動量為加速度、速度、位移、頻率、時間、消耗的卡路里值及其組成其中之一。
6.如權(quán)利要求
4或5所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其特征在于，該電子裝置可選擇為一家用電器裝置以及一多媒體互動裝置其中之一。
7.一種動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)，包括至少一慣性傳感器，其設(shè)置于人體上以偵測人體的一動作參數(shù)而產(chǎn)生一動作訊號；以及一運算控制模塊，其可接收該動作訊號，該運算控制模塊具有一儲存單元，其儲存有至少一預(yù)設(shè)動作信息；以及一控制單元，其與該儲存單元作電性連接，該控制單元可接收該動作訊號以計算出人體的運動狀態(tài)與時間的關(guān)系，以形成一輸入動作序列，該控制單元更可讀取該儲存單元內(nèi)的至少一預(yù)設(shè)動作信息以與該輸入動作序列進(jìn)行比對。
8.如權(quán)利要求
7所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)，其特征在于，該預(yù)設(shè)動作信息為一時間與加速度的狀態(tài)關(guān)系序列。
9.如權(quán)利要求
7所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)，其特征在于，該預(yù)設(shè)動作信息為一時間與角速度的狀態(tài)關(guān)系序列。
10.如權(quán)利要求
7所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)，其特征在于，其更包括有一電子裝置，可接收該控制單元所發(fā)出的一控制訊號以產(chǎn)生動作。
11.如權(quán)利要求
7所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)，其特征在于，該控制單元更可將該慣性傳感器所量測到的訊號進(jìn)行訊號處理以轉(zhuǎn)換成一運動量與一電子裝置進(jìn)行互動，其中該運動量為加速度、速度、位移、頻率、時間、一消耗的卡路里值及其組成其中之一。
12.如權(quán)利要求
10或11所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)，其特征在于，該電子裝置可選擇為一家用電器裝置以及一多媒體互動裝置其中之一。
13.如權(quán)利要求
10所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)，其特征在于，該動作訊號是以無線傳輸至該運算控制模塊。
14.如權(quán)利要求
7所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動系統(tǒng)，其特征在于，該動作參數(shù)可選擇為一角速度、加速度及其組合其中之一。
15.一種動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其特征在于，其包括有下列步驟預(yù)先于一儲存單元內(nèi)提供至少一預(yù)設(shè)動作信息；于人體上配置有至少一慣性傳感器；人體產(chǎn)生運動動作；以該慣性傳感器偵測人體的運動狀態(tài)；將該慣性傳感器所感測到的訊號進(jìn)行一訊號處理以形成一輸入動作序列；以及將該輸入動作序列與該預(yù)設(shè)動作信息進(jìn)行比對，如果該輸入運動狀態(tài)與該預(yù)設(shè)動作信息符合的話，則控制一電子裝置產(chǎn)生動作。
16.如權(quán)利要求
15所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其特征在于，該預(yù)設(shè)動作信息為一時間與加速度的狀態(tài)關(guān)系序列。
17.如權(quán)利要求
15所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其特征在于，該預(yù)設(shè)動作信息為一時間與角速度的狀態(tài)關(guān)系序列。
18.如權(quán)利要求
15所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其特征在于，其更包括有將該慣性傳感器所量測到的訊號進(jìn)行訊號處理以轉(zhuǎn)換成一運動量而與該電子裝置進(jìn)行互動的步驟，該運動量可為加速度、速度、位移、頻率、時間、消耗的卡路里值及其組成其中之一。
19.如權(quán)利要求
15所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其特征在于，該電子裝置可選擇為一家用電器裝置以及一多媒體互動裝置其中之一。
20.如權(quán)利要求
15所述的動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動方法，其特征在于，該訊號處理更包括有下列步驟計算人體運動的基準(zhǔn)點；以及對感測到的訊號分析人體動作狀態(tài)以計算出該輸入動作序列。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種動態(tài)動作捕捉與周邊裝置互動的方法與系統(tǒng)，將至少一微慣性傳感器于人體適當(dāng)位置，隨著人體的動作，該至少一微慣性傳感器可感測人體隨時間做出的連續(xù)動作的相關(guān)參數(shù)，如角速度或加速度。然后，將這些動作參數(shù)透過算法加以分析轉(zhuǎn)變成隨時間變化的一輸入動作序列。接著將該輸入動作序列與事先預(yù)定好的一預(yù)設(shè)動作信息進(jìn)行比對。最后，以比對的結(jié)果來進(jìn)行開啟或觸發(fā)或控制周邊電子裝置產(chǎn)生動作。此外，本發(fā)明也提出將所感測到的動作參數(shù)與時間進(jìn)行運算而形成一運動量并藉由該運動量的大小與周邊電子裝置進(jìn)行互動。
文檔編號G06F3/00GK1996205SQ200610000409
公開日2007年7月11日 申請日期2006年1月5日
發(fā)明者呂英閣, 連智偉, 蔡明杰, 劉順男 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan