[发明专利]用于确定用户手指位置的信号生成和检测器系统以及方法

说明书

描述一种用于确定用户手指位置的方法。所述方法包括从头戴式显示器(HMD)传输电力信号以向多个光发射器提供电力。所述光发射器在接收到所述电力信号之后按序列发射光。所述方法包括使用由所述光发射器发射的所述光来确定所述光发射器的多个位置。所述位置用来使用所述HMD来玩游戏。

技术领域

本公开涉及用于确定用户手指位置的信号生成和检测器系统以及方法。

背景技术

已经开发了多种装置用于玩游戏。例如，各种游戏公司已经产生游戏控制台以向用户提供独特的游戏体验。为了说明，用户可玩战争游戏、功夫游戏、舞蹈游戏等。

一些游戏公司已经开发了越过用户的头并且向用户提供游戏显示的显示装置。用户感觉到好像他/她在使用这类显示装置玩游戏期间处于游戏中。

然而，一些游戏装置缺乏准确度并且是昂贵的。

发明内容

本公开的实施方案提供用于确定用户手指位置的信号生成和检测器系统以及方法。

本公开的其他方面将从以下结合附图进行的详细说明而变得明显，举例说明了本公开描述的实施方案的原理。

在一些实施方案中，本公开涉及手指上的具有小的红外线(IR)发光二极管(LED)的穿戴装置，例如指环、贴片、手镯等。从IR LED发射的光使用IR传感器检测以确定在其中实现IR LED的可穿戴装置的位置。

本公开的一些实施方案涉及结合在与照明相同时间段内收集IR光的同步传感器使用来自每个可穿戴装置的IR光的非常短、非常亮的脉冲。出于这个应用，在可穿戴装置上使用以例如照明可穿戴装置的IR LED等的电力较小从而使无线电力系统变得实用。使用皮肤作为传输电路的一部分以向可穿戴装置无线地传输电力信号是可能的。

在各种实施方案中，共振电感耦合被设计成专用于近程到中程距离电力传递。例如，一些系统可通过将Wi-Fi信号电感地耦合到电力存储装置(例如，电容器极板、导线等)从现有Wi-Fi信号直接得到电力。

在一些实施方案中，由于电力被无线地发送，同步信号也被无线地发送。将电力和同步信号广播至全部可穿戴装置。每个可穿戴装置具有相对于所有其他指环(LED)确定其照明时隙的标识符(ID)。例如，IR传感器在1000赫兹(Hz)的频率下对光进行取样。在穿戴在10个手指上的10个可穿戴装置的10个LED的情况下，10个LED按序列以每第1/1000秒帧被照明，然后每个LED由于这一时分多路复用取样而有效地在100Hz下取样。从传感器的角度来看，当陷波IR滤波器用来在传感器侧上匹配IR照明的频率时，LED是迄今为止最亮的物体。由于在传感器的视锥中在每个取样间隔处存在单一亮点，对可穿戴装置的检测变得容易。此外，在各种实施方案中，这一类亮点在其他取样间隔中并不可见，从而增加了识别所述点的置信度。

传感器的实例包括摄像机(例如，电荷耦合装置(CCD)摄像机、互补金属氧化物半导体(CMOS)摄像机等)或它可以是对位置灵敏的装置(PSD)。PSD返回光的点(例如，重心等)。

此外，在各种实施方案中，在同步期间，位置被确定的可穿戴装置是利用识别代码识别。识别代码与可穿戴装置相关联并且因此与用户的手指相关联。例如，用户被指示将可穿戴装置穿戴在用户的特定手指上。指令被显示在头戴式显示器(HMD)的显示屏上并且由游戏控制台的游戏处理器生成。在各种实施方案中，指令被提供在指令小册子中，所述指令小册子与HMD、游戏控制台和可穿戴装置一起提供给用户。

在各种实施方案中，单一传感器用来确定从其位置到LED的二维(2D)射线，但不能用来确定LED相对于参考系沿该射线的位置。在这种情况下，多个传感器用来在三维(3D)空间中对可穿戴装置的位置进行三角测量。例如，两个传感器使用HMD的基线安装在HMD本身上。这将允许将参考系与HMD相联系。