TWI568475B - 虛擬實境行動載台 - Google Patents

Description

虛擬實境行動載台

本發明係一種行動載台，特別係一種可透過使用者所穿戴之足壓感測器對使用者後續欲移動之速度及方向進行預測。

足壓量測裝置係為了監控使用者於跑步及行走時的足底之壓力的分佈狀況與變化，進而判斷出使用者的足壓正常與異常的狀況。可惜的是，目前市面上的足壓量測裝置僅可獲得使用者之足壓資訊，並未與活動載台或是手持裝置進行同步資訊的整合。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種虛擬實境行動載台，以解決目前未將感測足壓之技術結合於類似跑步機等活動式載台，難以讓使用者有更進一步層次的體感之問題。

本發明係一種虛擬實境行動載台，包含：足壓感測器及傳動機構。其中，足壓感測器係供使用者腳部配戴，其中足壓感測器係用以感測使用者腳部活動時所產生之足部壓力，並傳送感測訊號。本發明之傳動機構包含具有旋轉角度之傳動機構本體、跑步帶、處理單元及無線接收單元，跑步帶係設於傳動機構本體上，其中處理單元係分別電性連接傳動機 構本體及無線接收單元，其中傳動機構本體係提供跑步帶之一踩踏面以一速度進行捲動，無線接收單元係接收足壓感測器所傳送之感測訊號並傳至處理單元，以令處理單元依據感測訊號判斷使用者欲進行之移動速度及方向，進而經由傳動機構本體控制跑步帶之踩踏面之捲動速度及傳動機構本體之旋轉角度。

較佳者，本發明之虛擬實境行動載台，更可包含顯示裝置，顯示裝置係提供以一移動速度朝向使用者之移動影像，其中顯示裝置係透過傳動機構之處理單元控制顯示裝置所顯示之移動影像之移動速度。

較佳者，本發明之虛擬實境行動載台之顯示裝置可例如為頭戴式顯示器。

較佳者，本發明之虛擬實境行動載台之足壓感測器可例如設於使用者之腳部上或是使用者所穿戴之鞋子、鞋墊或襪子上。

較佳者，本發明之虛擬實境行動載台之顯示裝置所顯示之影像之移動速度及傳動機構本體之捲動速度係為相同速度。

較佳者，本發明之虛擬實境行動載台之傳動機構更可包含旋轉基座，旋轉基座係活動式連接傳動機構本體，其中傳動機構之處理單元係依據足壓感測器所傳送之感測訊號控制旋轉基座轉動以調整傳動機構本體之旋轉角度。

較佳者，本發明之虛擬實境行動載台之傳動機構之傳動機構本體至少包含踩踏板、馬達及轉動軸，馬達及轉動軸係位於踩踏板之兩端，其中傳動機構之跑步帶係以可捲動方式環繞於踩踏板、馬達及轉動軸上。

較佳者，本發明之虛擬實境行動載台之傳動機構之跑步帶可例如為環形履帶。

較佳者，本發明之虛擬實境行動載台之傳動機構可例如為跑步機。

較佳者，本發明之虛擬實境行動載台之傳動機構之處理單元可例如依據使用者腳部於XY軸平面上所分佈的情況對使用者於傳動機構之跑步帶之踩踏面欲移動之方向進行判斷。

綜上所述，本發明之虛擬實境行動載台具有下列優點：

(1)當使用者穿戴足壓感測器並站於傳動機構上後，足壓感測器可以根據使用者腳部活動時所產生的足部壓力，預測使用者接下來的動作行為，並調整傳動機構之跑步帶之速度或傳動機構之傳動機構本體之方向，以配合使用者本身的行為動作，進而提供使用者於定點處即可進行大範圍活動之體驗。

(2)另外，本發明之使用者除了穿戴足壓感測器外，使用者更可於頭部上配戴一顯示裝置，顯示裝置係透過傳動機構之處理單元控制顯示裝置所顯示之移動影像之移動速度，以令使用者透過顯示裝置可以觀看到與傳動機構之跑步帶之踩踏面之捲動速度相同之移動影像，進而提供使用者於定點處即可進行大範圍活動之體驗。

7‧‧‧顯示裝置

8‧‧‧鞋墊

9‧‧‧使用者

10‧‧‧足壓感測器

11‧‧‧感測訊號

20‧‧‧傳動機構

21‧‧‧傳動機構本體

211‧‧‧踩踏板

212‧‧‧馬達

213‧‧‧轉動軸

22‧‧‧跑步帶

221‧‧‧踩踏面

23‧‧‧處理單元

24‧‧‧無線接收單元

25‧‧‧旋轉基座

第1圖係為本發明之虛擬實境行動載台之系統方塊圖。

第2圖係為本發明之虛擬實境行動載台之使用示意圖。

第3圖係為本發明之虛擬實境行動載台之足壓感測器設於鞋墊上之示意圖。

請參閱第1圖至第3圖。本發明之虛擬實境行動載台可例如應用於互動遊戲產業及觀光遊樂場，其中，互動遊戲產業：利用感應使用者的足壓、可活動式載台與無線傳輸技術，配合頭戴式顯示器，能讓使用者於定點即可體驗大活動範圍之體感遊戲，而觀光遊樂場：虛擬實境行動載台可與業者的具頭戴式顯示器之遊樂設施進行結合，達到娛樂與互動之效果。本發明之虛擬實境行動載台，包含：至少一足壓感測器10及傳動機構20。其中，足壓感測器10係供一使用者9腳部配戴，其中，足壓感測器10係用以感測使用者9腳部活動時所產生之至少一足部壓力，並傳送至少一感測訊號11。上述之足壓感測器10可例如設於使用者9之腳部上或是使用者9所穿戴之鞋子、鞋墊8或襪子上，而本發明於此係以設置於使用者9之鞋墊8上作為舉例(如第3圖所示)，但足壓感測器10設置位置並不特別設限，只要係可精確感測出使用者9之足部壓力之設置位置皆適合本發明。

續言之，本發明之傳動機構20更包含具有旋轉角度之傳動機構本體21、跑步帶22、處理單元23及無線接收單元24，其中傳動機構20可例如為跑步機，本發明之跑步帶22可例如設於傳動機構本體21上，此跑步帶22可例如為環形履帶。而傳動機構本體21更可包含踩踏板211、馬達212及轉動軸213，其中馬達212及轉動軸213係位於踩踏板211之兩端，其中傳動機構20之跑步帶22可例如以可捲動方式環繞於踩踏板211、馬達212及轉動軸213上。此外，本發明之傳動機構20之處理單元23係分別電性連接傳動機構本體21及無線接收單元24，其中傳動機構本體21係提供跑步帶22之踩踏面221以一速度進行捲動，而傳動機構20之無線接收單元24係接收足壓感測器10所傳送之感測訊號11並傳至傳動機構20之處理單元23，以令傳動機構20之處理單元23依據感測訊號11判斷使用者9欲進行之移動速度及方向，進而經由傳動機構20之傳動機構本體21控制傳動機構20之跑步 帶22之踩踏面221之捲動速度及傳動機構20之傳動機構本體21之旋轉角度。

再言之，本發明之傳動機構20更可例如包含旋轉基座25，此旋轉基座25可例如活動式連接傳動機構20之傳動機構本體21，且傳動機構20之處理單元23可例如依據足壓感測器10所傳送之感測訊號11控制旋轉基座25轉動以調整傳動機構20之傳動機構本體21之旋轉角度。除此之外，本發明之虛擬實境行動載具更可選擇性設有顯示裝置7，此顯示裝置7主要係提供以一移動速度朝向使用者9之移動影像，其中顯示裝置7可例如透過傳動機構20之處理單元23控制顯示裝置7所顯示之移動影像之移動速度。舉例來說，本發明之顯示裝置7所顯示之影像之移動速度係與傳動機構20之傳動機構本體21之捲動速度及使用者9自行的移動速度為相同速度，換句話說，若使用者9係以每秒鐘5公尺的速度進行移動，而使用者9所配戴的顯示裝置及傳動機構20之傳動機構本體21之跑步帶22之捲動速度也會同樣以每秒鐘5公尺的速度進行影像移動及跑步帶22的捲動。上述之顯示裝置7可例如為頭戴式顯示器。

請繼續參閱第1圖至第2圖。當使用者9欲使用本發明之虛擬實境行動載台時，需要先將足壓感測器10設置於使用者9之腳部、鞋墊8或是鞋底上，使得足壓感測器10可以根據使用者9之腳部活動時所產生的足部壓力，預測使用者9下一時間點的動作行為。接著，使用者9即可站上傳動機構20之跑步帶22上進行跑步或是行走等移動動作，當使用者9進行跑步或是行走時，設置於使用者9身上的足壓感測器10會感測使用者9腳部活動時所產生的至少一足部壓力，並傳送感測訊號11予傳動機構20之無線接收單元24。而傳動機構20之無線接收單元24接收到足壓感測器10所傳送之感測訊號11後，會將感測訊號11傳送至傳動機構20之處理單元23，以令傳 動機構20之處理單元23可以依據感測訊號11判斷使用者9當前欲進行移動之速度及使用者9腳部於XY軸平面上所分佈的情況進一步預測使用者於傳動機構20之跑步帶22之踩踏面221上後續欲移動之方向。

續言之，而後本發明之傳動機構20之處理單元23並依據上述的判斷結果控制傳動機構20之傳動機構本體21之馬達212的轉動速度，透過馬達212轉動速度的改變進而帶動轉動軸213及踩踏板211的轉動速度，藉以調整傳動機構20之旋轉基座25之旋轉角度及傳動機構20之跑步帶22之踩踏面221之捲動速度，以配合使用者自身的行為動作。

總言之，透過本發明之虛擬實境行動載台於設計上之巧思，提供使用者更多元的體感遊戲體驗，本發明主要係藉由感測使用者腳部活動時所產生的足部壓力，判斷使用者當前欲進行奔跑、行走或改變行進方向，以調整可跑步帶的作動速度或旋轉基座的旋轉角度，而配合使用者自身的行為動作，進而提供使用者可於定點處即可進行大範圍之體感遊戲體驗。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10‧‧‧足壓感測器

20‧‧‧傳動機構

21‧‧‧傳動機構本體

211‧‧‧踩踏板

212‧‧‧馬達

213‧‧‧轉動軸

22‧‧‧跑步帶

221‧‧‧踩踏面

23‧‧‧處理單元

24‧‧‧無線接收單元

25‧‧‧旋轉基座

Claims (7)

1. 一種虛擬實境行動載台，其應用於一互動遊戲設施，該虛擬實境行動載台包含：至少一足壓感測器，該足壓感測器係供一使用者腳部配戴，其中該足壓感測器係用以感測該使用者腳部活動時所產生之至少一足部壓力，並傳送至少一感測訊號；以及一傳動機構，該傳動機構包含一具有旋轉角度之傳動機構本體、一跑步帶、一處理單元及一無線接收單元，該跑步帶係設於該傳動機構本體上，其中該處理單元係分別電性連接該傳動機構本體及該無線接收單元，其中該傳動機構本體係提供該跑步帶之一踩踏面以一速度進行捲動，該無線接收單元係接收該足壓感測器所傳送之該感測訊號並傳至該處理單元，以令該處理單元依據該感測訊號判斷該使用者欲進行之移動速度及方向，進而經由該傳動機構本體控制該跑步帶之該踩踏面之捲動速度及該傳動機構本體之該旋轉角度；以及一顯示裝置，該顯示裝置係提供以一移動速度朝向該使用者之移動影像，其中該顯示裝置係透過該傳動機構之該處理單元控制該顯示裝置所顯示之該移動影像之該移動速度，且該顯示裝置為頭戴式顯示器，該顯示裝置連接該互動遊戲設施；其中，該傳動機構之該處理單元係依據該使用者腳部於XY軸平面上所分佈的情況對該使用者於該傳動機構之該跑步帶之該踩踏面欲移動之該方向進行判斷。
2. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬實境行動載台，其中該足壓感測器係設於該使用者之腳部上或是該使用者所穿戴之鞋子、鞋墊或襪子上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬實境行動載台，其中該顯示裝置所顯示之該影像之移動速度及該傳動機構本體之捲動速度係為相同速度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬實境行動載台，其中該傳動機構更包含一旋轉基座，該旋轉基座係活動式連接該傳動機構本體，其中該傳動機構之該處理單元係依據該足壓感測器所傳送之該感測訊號控制該旋轉基座轉動以調整該傳動機構本體之該旋轉角度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬實境行動載台，其中該傳動機構之該傳動機構本體至少包含一踩踏板、一馬達及一轉動軸，該馬達及該轉動軸係位於該踩踏板之兩端，其中該傳動機構之該跑步帶係以可捲動方式環繞於該踩踏板、該馬達及該轉動軸上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之虛擬實境行動載台，其中該傳動機構之該跑步帶為一環形履帶。
7. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬實境行動載台，其中該傳動機構為跑步機。