指套式操作设备.pdf

一种指套式操作设备，包括一第一操作装置及一第二操作装置，所述第一操作装置与所述第二操作装置是分别套设于使用者之一手指。所述第一操作装置包括一第一加速度传感器，该第一加速度传感器是用以依次感应所述第一操作装置在三维空间的运动加速度值，以形成一加速度信息。所述第一操作装置传送该加速度信息于一电子装置，用以操作该电子装置。

1、  一种指套式操作设备，包括：
一第一操作装置，用以套设于一使用者之一手指，所述第一操作装置包括：
一第一加速度传感器，用以依次感应所述第一操作装置在三维空间的运动加速度，以形成一加速度信息；
一第一编码模块，与所述第一加速度传感器耦合，并用以转换所述加速度信息为一无线通信编码；以及
一第一信号发射模块，与所述第一编码模块耦合，并用以接收并发射所述无线通信编码于一电子装置，用以操作所述电子装置。

2、  如权利要求1所述的指套式操作设备，其中所述第一操作装置为环形或U形。

3、  如权利要求1所述的指套式操作设备，其中所述电子装置包括一显示屏幕，所述电子装置接收所述无线通信编码，以操作显示于所述显示单元上的一物件。

4、  如权利要求3所述的指套式操作设备，其中所述物件为一游标。

5、  如权利要求3所述的指套式操作设备，其中所述第一操作装置作一次上下运动时，所述电子装置判定所述指套式操作设备进行一点击动作。

6、  如权利要求3所述的指套式操作设备，其中所述第一操作装置作两次连续上下运动时，所述电子装置判定所述指套式操作设备进行一双点击动作。

7、  如权利要求1所述的指套式操作设备，其中进一步包括一第二操作装置，所述第二操作装置用以套设于使用者的另一个手指。

8、  如权利要求7所述的指套式操作设备，其中所述第二操作装置为环形或U形。

9、  如权利要求7所述的指套式操作设备，其中所述第一操作装置与所述第二操作装置朝同方向运动时，所述电子装置判定所述指套式操作设备进行一移动动作。

10、  如权利要求7所述的指套式操作设备，其中所述第二操作装置包括：
一第二加速度传感器，用以依次感应所述第二操作装置在三维空间的运动加速度，以形成一加速度信息；
一第二编码模组，与所述第二加速度传感器耦合，并用以转换所述加速度信息为一无线通信编码；以及
一第二信号发射模组，与所述第二编码模组耦合，用以接收并发射所述无线通信编码于所述电子装置，用以操作所述电子装置。

11、  如权利要求10所述的指套式操作设备，其中所述第二操作装置进一步包括一第二电源模组，用以供应所述第二加速度传感器、第二编码模组、及所述第二信号发射模组的电源。

12、  如权利要求11所述的指套式操作设备，其中所述第二电源模组为一无线充电模组。

13、  如权利要求1所述的指套式操作设备，其中所述第一操作装置进一步包括一第一电源模组，用以供应所述第一加速度传感器、第一编码模组、及所述第一信号发射模组的电源。

14、  如权利要求13所述的指套式操作设备，其中所述第一电源模组为一无线充电模组。

指套式操作设备
技术领域
本发明涉及一种指套式操作设备，特别是一种套设于使用者手指的指套式操作设备。
背景技术
目前用于计算机装置的操作设备，最普遍的方式是使用鼠标、触控板、及游戏杆等作为操作光标的操作设备。但是使用鼠标时必须使用于一如桌面等实体平面上，并且需要有足够的空间供鼠标移动，因而造成使用上的不便。
当使用触控板作为操作方式时，由于触控板一般只装设于笔记本电脑，触控板受限于其面积的大小，使用者操作时需不断来回移动触控板，导致操作性不佳，因此多半使用笔记本电脑或个人电脑者宁愿使用鼠标作为操作设备。
另外使用游戏杆作为操作方式，虽然不需要将游戏杆设置于一实体平面上使用，但使用游戏杆时需以手掌握持。使用者若需要在键盘上打字时，必须放下该游戏杆，亦造成使用上之不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种指套式操作设备，其包括一分别套设于使用者手指的第一操作装置和第二操作装置，并通过感应所述指套式操作设备在三维空间的运动加速度值，操作一电子装置。
为了达到上述目的，本发明提供一种指套式操作设备，包括一第一操作装置与一第二操作装置，所述第一操作装置与第二操作装置分别套设于一使用者之一手指，所述第一操作装置包括一第一加速度传感器、一第一编码模块、与一第一信号发射模块。所述第一加速度传感器，用以依次感应所述第一操作装置在三维空间的运动加速度，以形成一加速度信息。所述第一编码模块，与所述第一加速度传感器耦合，并用以转换所述加速度信息为一无线通信编码。所述第一信号发射模块，与所述第一编码模块耦合，并用以接收并发射该无线通信编码于一电子装置，来操作所述电子装置。
其中，所述第一操作装置为环形或U形。
其中，所述电子装置包括一显示屏幕，所述电子装置接收所述无线通信编码，以操作显示于所述显示单元上的一物件。
其中，所述物件为一游标。
其中，所述第一操作装置作一次上下运动时，所述电子装置判定所述指套式操作设备进行一点击动作。
其中，所述第一操作装置作两次连续上下运动时，所述电子装置判定所述指套式操作设备进行一双点击动作。
其中，进一步包括一第二操作装置，所述第二操作装置用以套设于使用者的另一个手指。
其中，所述第二操作装置为环形或U形。
其中，所述第一操作装置与所述第二操作装置朝同方向运动时，所述电子装置判定所述指套式操作设备进行一移动动作。
其中，所述第二操作装置包括：
一第二加速度传感器，用以依次感应所述第二操作装置在三维空间的运动加速度，以形成一加速度信息；
一第二编码模组，与所述第二加速度传感器耦合，并用以转换所述加速度信息为一无线通信编码；以及
一第二信号发射模组，与所述第二编码模组耦合，用以接收并发射所述无线通信编码于所述电子装置，用以操作所述电子装置。
其中，所述第二操作装置进一步包括一第二电源模组，用以供应所述第二加速度传感器、第二编码模组、及所述第二信号发射模组的电源。
其中，所述第二电源模组为一无线充电模组。
其中，所述第一操作装置进一步包括一第一电源模组，用以供应所述第一加速度传感器、第一编码模组、及所述第一信号发射模组的电源。
其中，所述第一电源模组为一无线充电模组。
综上所述，本发明指套式操作设备不需要在一实体平面上使用，亦不需要受限于操作空间，因而能增加使用上的便利性。另外使用者亦不需要握持该指套式操作设备进行操作，可方便使用者打字或是握持其它物品，亦能增加使用上的便利。
关于本发明的优点与精神可以通过以下对发明的详细描述及附图得到进一步的了解。
附图说明
图1为本发明指套式操作设备套设于使用者手指的外观立体图；
图2为本发明指套式操作设备与电子装置的结构方框图；
图3为本发明第一操作装置的使用状态图；
图4为本发明指套式操作设备进行单击操作的时间与位移关系图；以及
图5为本发明指套式操作设备进行双击操作的时间与位移关系图。
其中：
1.指套式操作设备        100.第一操作装置
110.第一加速度传感器    120.第一编码模块
130.第一信号发射模块    140.第一电源模块
200.第二操作装置        210.第二加速度传感器
220.第二编码模块        230.第二信号发射模块
240.第二电源模块        300.电子装置
310.接收模块            320.处理模块
330.记忆单元            340.显示单元
400.能量发射器
P1移动平面              T时间
T1预定时间              T2间隔时间
S距离                   S1移动距离
具体实施方式
请参见图1，为本发明指套式操作设备套设于使用者手指的外观立体图。该指套式操作设备1包括一第一操作装置100与一第二操作装置200，所述第一操作装置100与所述第二操作装置200为环形或U形，并可分别套设于一使用者手指。所述第一操作装置100与所述第二操作装置200用以测量其本身在三维空间运动的加速度值，以操作一电子装置300(图未示)。
请参见图2，为本发明指套式操作设备与电子装置的结构方框图。所述第一操作装置100包括一第一加速度传感器110、一第一编码模块120、一第一信号发射模块130、与一第一电源模块140。
所述第一加速度传感器110(G sensor)用以依次感应所述第一操作装置100在三维空间的运动加速度值，以形成一加速度信息。所述第一编码模块120可为一处理芯片及其相关电路所构成，所述第一编码模块120与该第一加速度传感器110耦合，并用以转换所述加速度信息为一无线通信编码。所述第一加速度传感器110侦测物体加速度的原理为一公知技术，在此不多加赘述。
所述第一信号发射模块130可为一射频(RF)模块、蓝牙传输模块、或红外线传输模块等可发射无线通信的信号发射模块及其相关电路所构成。该第一信号发射模块130与所述第一编码模块120耦合，并用以接收并发射该无线通信编码于一电子装置300，用来操作该电子装置300。
所述第一电源模块140用来供应所述第一加速度传感器110、第一编码模块120、及所述第一信号发射模块130的电源。该第一电源模块140可为由一电池及其相关电路所构成，该第一电源模块140亦可为一无线充电模块及其相关电路所构成。所述无线充电模块可由一射频接收器(图未示)与一充电电池(图未示)所构成，所述射频接收器接收一能量发射器400的电磁波，并将之转换为电能，以储存于该充电电池。这样可方便使用者不需要时常更换电池会对电池进行充电。
请参见图2，为本发明指套式操作设备1与电子装置300的结构方框图。所述第二操作装置200包括一第二加速度传感器210、一第二编码模块220、一第二信号发射模块230、与一第二电源模块240。
所述第二加速度传感器210(G sensor)用以依次感应所述第二操作装置200在三维空间的运动加速度值，以形成一加速度信息。所述第二编码模块220可为一处理芯片或其相关电路所构成，该第二编码模块220与所述第二加速度传感器210耦合，并用以转换该加速度信息为一无线通信编码。所述第二加速度传感器210侦测物体加速度的原理为一公知技术，在此不多加赘述。
所述第二信号发射模块230可为一射频(RF)模块、蓝牙传输模块、或红外线传输模块等可发射无线通信的信号发射模块及其相关电路所构成。所述第二信号发射模块230与所述第二编码模块220耦合，并用以接收并发射该无线通信编码于一电子装置300，用来操作该电子装置300。
所述第二电源模块240用以供应所述第二加速度传感器210、第二编码模块220、与所述第二信号发射模块230的电源。该第二电源模块240可为由一电池及其相关电路所构成，该第二电源模块240亦可为一无线充电模块及其相关电路所构成。该无线充电模块可由一射频接收器(图未示)与一充电电池(图未示)所构成，该射频接受器接收一能量发射器400的电磁波，并将之转换为电能，以储存于该充电电池。如此可方便使用者不需时常置换电池会对电池进行充电。
本发明更进一步包括一能量发射器400，该能量发射器400可与所述电子装置300连接或设置于该电子装置300内，以发射一电磁波于所述第一电源模块140与所述第二电源模块240。上述无线充电技术为一公知技术，在此不多加赘述。
所述电子装置300可为一计算机装置，如台式电脑、笔记本电脑、个人数码助理(PDA)、智能型手机等。所述电子装置300包括一接收模块310、一处理模块320、一记忆单元330、与一显示单元340。
所述接收模块310用以接收从所述第一操作装置100与所述第二操作装置200传来的无线通信编码。所述处理模块320可由一中央处理器与其相关电路所构成。与所述接收模块310耦合，并用以由该接收模块310接收所述无线通信编码，并加以处理。
所述记忆单元330可为一内存，该记忆单元330与所述处理模块320耦合，并用以暂存该处理模块320进行运算时的暂存数据。所述记忆单元330并存有一运算程序。
所述显示单元340可为一液晶显示屏幕，并与所述处理模块320耦合，该显示单元340用以显示一对象。所述处理模块320可依据该记忆单元330的运算程序，将所述无线通信编码形成一指令信号，以操作所述对象，在本实施例中，所述对象可为一光标，所述处理模块320是依据所述指令信号操作该光标于显示画面中移动，或是执行点击(click)指令。
在另一个实施例中，所述对象可为一虚拟对象。所述处理模块320依据所述指令信号操作该虚拟对象于一三维的虚拟环境中进行三维移动。再于另一实施例中，所述电子装置300可为一可移动式(movable)遥控电子装置300，如遥控机器人、遥控汽车等。该电子装置300用以接收所述第一信号发射模块130与所述第二信号发射模块230的无线通信编码，并依据该无线通信编码，作相应操作，例如移动等。
请参见图1，下述的组件标号可参见图2。当使用者欲使用本发明指套式操作设备1时，可将该第一操作装置100与该第二操作装置200分别套至一手指上。使用者的手部可在一三维空间中移动，当使用者手部由静止至移动时该指套式操作设备1会产生一加速度。该加速度可由所述第一加速度传感器110与所述第二加速度传感器210所侦测，以形成所述加速度信息，并依据该加速度信息之分量，分为三个加速度值：一X轴加速度值、一Y轴加数度值与一Z轴加速度值。所述第一信号模块与所述第二信号模块可将该加速度信息传递于所述电子装置300的所述接收模块310，并由该电子装置300加以分析。
若使用者的手部在一移动平面P1上移动，此时所述第一操作装置100与所述第二操作装置200朝同方向运动，因此所述第一加速度传感器110与所述第二加速度传感器210所侦测的加速度应为相等。另外移动平面P1是设为由X轴与Z轴所构成的平面，因此指套式操作设备1侦测的加速度信息，其中Y轴加速度值相对于X轴加速度值与Z轴加数度值为极小，或不具有Y轴加速度值。因此当该电子装置300的接收模块310接收上述第一操作装置100与第二操作装置200所发送的无线通信编码，加以分析后，可判定该指套式操作设备进行一移动动作，该电子装置300可据此控制显示单元340上所显示的对象(如光标)于该显示单元340上作相应的方向持续移动。当使用者的手部停止移动时，所述计算机装置可停止所述对象移动。因此本发明可取代一般计算机鼠标的移动动作。
在另一实施例中，所述电子装置300可判定该指套式操作设备1的移动为一三维移动，亦即，当该电子装置300显示一虚拟环境于所述显示单元340时，该电子装置300依据该指套式操作设备1在三维空间移动加速度的方向，移动一显示于该虚拟环境中的一对象(如一虚拟人物对象或一飞行器对象)。
当使用者于该移动平面P1上，以一手指作一次上下运动时，如图3所示，使用者仅将第一操作装置100在Y轴方向上下移动。此时第二操作装置200仅能测量到微小之加速度值，或是测量不到加速度值，所述第一操作装置100仅测量到Y轴加速度值，X轴加速度值及Z轴加速度值相当小。该电子装置300可在接收所述第一操作装置100与所述第二操作装置200的无线通信编码后，依据该第一操作装置100在一预定时间T1内的Y轴加速度值，计算出该第一操作装置100在Y轴上的位移量。如图4所示，所述第一操作装置100在一预定时间T1内具有一最大移动距离S1，并在该最大移动距离S1之后折返于原位置。另外，在该第一操作装置100折返后的一时间间隔T2内，所述第一操作装置100并无上述之上下运动，该电子装置300可判定该指套式操作设备1进行一单点击(single click)动作。因此本发明可取代一般计算机鼠标单点击的动作。
若在上述操作中，该第一操作装置100作两次连续上下运动时，该电子装置300可判定该指套式操作设备1进行一双点击(double click)动作，如图5所示。因此本发明可取代一般计算机鼠标双点击的动作。
同理可知，当所述第一操作装置100与所述第二操作装置200相互敲击时，所述第一操作装置100所侦测的一加速度值与所述第二操作装置200所侦测的加速度值相反，并且于同一时间停止。该电子装置300可判定该指套式操作设备1进行一开关动作，以形成一停止状态，进而停止操作所述对象移动或是作点击的动作。若该电子装置300处于一停止状态时，该指套式操作设备1再进行一开关动作，则该电子装置300形成一启动状态，该电子装置300可再次依据该指套式操作设备1的操作操作所述对象。
因此使用者可随时切换该指套式操作设备1是否操作该电子装置300，以方便使用者于键盘上打字或是作其它活动时，可中断对该电子装置300的操作。
综上所述，本发明指套式操作设备1不需要在一实体平面上使用，亦不需要受限于操作空间，因而能增加使用上的便利性。另外使用者也不需要握持该指套式操作设备1进行操作，可方便使用者打字或是握持其它物品，亦能增加使用上的便利。
通过对以上较佳具体实施例的详细描述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明加以限制。相反地，凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的保护范围之内。