專利名稱：一種訊號輸入方法與感測裝置的制作方法
技術領域：
本發明系有關于一種輸入方法與裝置，更詳而言之，系有關于一種可將訊息、文字、數字、以及符號輸入到電腦系統的訊號輸入方法與輸入感測裝置。
對于一般的輸入法而言，無論是注音輸入法，倉頡輸入法，無蝦米輸入法，微軟新中文輸入法，漢音輸入法，一般的英文輸入法，亦或其他習知的輸入法，使用者均須以手指直接碰觸電腦鍵盤亦或利用手寫輸入板的型式來將訊息、文字、數字或符號輸入電腦系統中。在使用者利用電腦鍵盤做輸入時，當鍵盤的任一鍵被使用者按下后，鍵盤控制器將讀到一訊號變化，而產生出相對應于此訊號變化的鍵盤按鍵的鍵盤掃描碼，并將引發電腦主機硬體中斷，然后直接將鍵盤掃描碼送入電腦主機的緩沖區中，以與標準掃描碼數據資料庫進行比對工作，而得出使用者所輸入的文字、數字、以及符號為何；在使用者利用手寫輸入板做輸入時，使用者可利用手寫輸入，在電腦系統的觸控手寫輸入板位置，用特定的工具以及書寫方式，而將文字、數字、以及符號輸入至電腦系統中。
另一種習知的訊息、文字、數字、以及符號輸入法為利用感測裝置，在使用此類感測裝置時，使用者將單手亦或雙手置入感測裝置中，此感測裝置將與使用者的手指、手掌、以及手腕部份接觸，來感測使用者手指、手掌、以及手腕部份的運動動作，以產生出相對應于不同運動動作的不同訊號。此類習知感測裝置，一般而言，如手套狀，使用者在使用時，將單手亦或雙手置入此套狀的感測裝置中，感測裝置在與使用者手指、手掌、以及手腕部份做接觸處均設有感測器，依感測的程度而有不同密度、程度、與數目的感測器。但是，無論套狀感測裝置的感測程度的復雜與否，為了達到感測使用者手部運動動作起見，在整個感測裝置上布滿了感測器，使得整個習知感測裝置的感測器電路均極為復雜與不便，且此習知的感測裝置無法任意移動位置，亦即，無法隨使用者的使用地點不同而可任意移動，而必須固定在某個使用地點。因而，習知的感測裝置將局限在某些地點才可使用，而不具備可攜性，使得感測裝置的實用性以及方便性降低，而且由于感測器電路的繁復，所以習知的感測器成本將大為提高。所以習知的感測裝置無法大量的加以推廣，而無法供一般使用者利用，而是僅局限在一些特定使用范圍，例如研究機構以及大企業。
而綜觀此些習知的輸入方法以及裝置，使用者均須以手指直接碰觸電腦鍵盤亦或利用手寫輸入板的型式，而將代表文字、數字、以及符號的訊號輸入至電腦系統中；亦或是利用附感測器的繁復的感測裝置，例如手套狀的感測裝置外接復雜的感測器電路，而將使用者手指、手掌、以及手腕部份的運動動作轉換為所對應的訊號，而再將訊號輸入到電腦系統。所以如何尋求一種訊號輸入方法及裝置，以讓使用者無須利用電腦鍵盤亦或手寫輸入板而可將訊號輸入到電腦系統，以及去除習知的感測裝置的繁復性、以及不具可攜性，乃是待解決的問題。
為了免除習知輸入方法的利用電腦鍵盤以及手寫輸入，當成輸入文字、數字、以及符號至電腦系統的輸入工具，并為了解決上述習知輸入方法的利用感測裝置當成輸入工具所產生的繁復性、以及不可攜性的問題，我們采用了一種訊號輸入方法以及輸入感測裝置，無須利用電腦鍵盤以及手寫輸入板，并免除傳統感測裝置的繁復性、以及不具可攜性，而能有效地克服上述存在的問題，利用在手腕部份的輸入感測裝置以感測使用者由于手部相對運動所產生的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情況，輸入感測裝置并依此些動作情況而產生出對應此些不同動作情況的不同訊號，此些不同訊號分別代表其所對應的訊息、文字、數字、以及符號，輸入感測裝置將此些不同訊號輸入至電腦系統中，而得以辨識出由于手指、手掌、手腕部份、以及脈搏跳動的手部相對運動而產生出的訊號所代表的訊息、文字、數字、以及符號為何。由于此輸入感測裝置乃位于使用者的手腕部份，所以具有可攜性，并由于所使用的感測原理與傳統的感測裝置所使用的感測原理不同，所以本輸入感測裝置較傳統習知的感測裝置來的簡單，而可達到無須使用電腦鍵盤以及手寫輸入板，而以一種簡便的裝置型態而輸入訊息、文字、數字、以及符號至電腦系統。
本發明的主要目的便是在于提供一種訊號輸入方法以及感測裝置，可讓使用者在無須利用電腦鍵盤、手寫輸入板、以及繁復的感測裝置的情形下，利用位于手腕部份的輸入感測裝置，而輸入訊息、文字、數字、以及符號至電腦系統。
本發明的另一目的便是在于提供一種訊號輸入方法以感測裝置，可讓使用者在無須利用電腦鍵盤、手寫輸入板、以及繁復的感測裝置的情形下，利用位于手腕部份的輸入感測裝置，而感測使用者因手指、手掌、手腕部份、以及脈搏跳動的手部相對運動情況，而產生的手部肌肉、筋、以及脈絡的動作情況，并依此些動作情況而產生出對應此些不同動作情況的不同訊號，并將之輸入到電腦系統。
本發明的又一目的便是在于提供一種訊號輸入方法以及感測裝置，可讓使用者在無須利用電腦鍵盤、手寫輸入板、以及繁復的感測裝置的情形下，利用位于手腕部份的輸入感測裝置，而感測使用者的脈搏跳動情況，產生出訊息并將此訊息輸入至電腦系統。
根據以上所述的目的，本發明提供了一種新穎的訊號輸入方法以及感測裝置，可讓使用者利用位于手腕部份的輸入感測裝置，而將訊息、文字、數字、以及符號輸入至電腦系統。輸入感測裝置包含一壓電感應部件、一訊號轉換部件、以及一訊號處理部件。壓電感應部件直接與使用者的手腕做接觸，用以感測出使用者由于手指、手掌、手腕部份、以及脈搏跳動的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形，并將此些位移、動作轉換為電流亦或電壓變化而輸送至訊號轉換部件；訊號轉換部件將此些電流亦或電壓變化情況轉換為電子訊號，此電子訊號可為數字訊號亦或類比訊號；以及，在訊號處理部件，對從訊號轉換部件而來的電子訊號予以放大、處理，而將此些經放大、處理過后的數字式電子訊號，以無線亦或有線通訊的方式傳送到電腦系統以進行訊號辨識處理。
利用輸入感測裝置以進行訊息、文字、數字、以及符號的訊號輸入過程時，首先，使用者將輸入感測裝置的壓電感應部件與手腕做直接接觸，用以感測出使用者由在手指、手掌、手腕部份、以及脈搏跳動的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形，并將此些位移、動作轉換為電流亦或電壓變化而輸送至訊號轉換部件。接著，訊號轉換部件將此些電流亦或電壓變化情況轉換為電子訊號并輸入到訊號處理部件，此電子訊號可為數字訊號亦或類比訊號。進而，在訊號處理部件，對從訊號轉換部件而來的電子訊號予以放大、處理，而將此些經放大、處理過后的數字式電子訊號，以無線亦或有線通訊的方式傳送到電腦系統以進行訊號辨識處理。再而，當此些不同訊號輸入電腦系統后，利用不同訊號所對應的訊息、文字、數字、以及符號的運動位移資料庫，而分辨出由于使用者手部相對運動而產生出的不同訊號其所對應的訊息、文字、數字、以及符號為何，此運動位移資料庫乃由不同訊號以及其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號所組成，不同的訊號分別對應其所代表的訊息、文字、數字、以及符號，電腦系統利用運動位移資料庫并經由比對不同訊號，而可得出不同訊號其所對應出的不同的訊息、文字、數字、以及符號。使用者可經由位于手腕部份的輸入感測裝置，而將訊息、文字、數字、以及符號輸入至電腦系統中。
相較于習知輸入方法以及裝置的必須利用電腦鍵盤、手寫輸入板、以及繁復的感測裝置的情況下，以手指直接接觸鍵盤，利用輸寫工具在手寫輸入板上書寫，而將文字、數字、以及符號輸入至電腦系統；亦或是利用附感測器的繁復的感測裝置，例如手套狀的感測裝置外接復雜的感測器電路，而將使用者運動動作轉換為所對應的訊號，而再將訊號輸入到電腦系統。我們采用了一種訊號輸入方法以及感測裝置，無須利用電腦鍵盤以及手寫輸入板，并免除傳統感測裝置的繁復性、以及不具可攜性，而利用在手腕部份的輸入感測裝置以感測使用者由于手部相對運動所產生的手部肌肉、筋、以及脈絡的動作情況，輸入感測裝置并依此些動作情況而產生出對應此些不同動作情況的不同訊號，此些不同訊號分別代表其所對應的訊息、文字、數字、以及符號，輸入感測裝置將此些不同訊號輸入至電腦系統中，利用在電腦系統中儲存的運動位移資料庫，而辨識出由于使用者手部相對運動而產生出的不同訊號，其所對應的訊息、文字、數字、以及符號為何，而達到利用輸入感測裝置而將訊息、文字、數字、以及符號輸入至電腦系統目的。此運動位移資料庫乃由不同訊號以及其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號所組成。使用者在使用本方法時，無需利用電腦鍵盤而是使用輸入感測裝置，利用由于感測手部運動所產生出的不同訊號，并將此些不同訊號輸入到電腦系統中，經由比對不同訊號以及運動位移資料庫，而將不同的訊息、文字、數字、以及符號輸入到電腦系統。
由于此輸入感測裝置乃位于使用者的手腕部份，所以具有可攜性，并由于所使用的感測原理與傳統的感測裝置所使用的感測原理不同，所以本發明的輸入感測裝置較傳統習知的感測裝置來的簡單，而可達到無須使用電腦鍵盤、手寫輸入板、以及繁復的感測裝置，而以一種簡便的輸入感測裝置而輸入訊息、文字、數字、以及符號至電腦系統。
為讓本發明的上述和其它目的，特征，優點能更明顯易懂，將舉較佳實施例，并配合所附圖示，詳細說明本發明的實施例，所附圖式的內容簡述如下附圖簡要說明
圖1為一系統方塊圖，其中顯示應用本發明的輸入感測裝置的基本硬體組態架構，以及輸入感測裝置與電腦系統的相互關系；圖2為表示利用在圖1中的輸入感測裝置，而輸入訊息、文字、數字、以及符號至電腦系統的工作原理的流程程序；圖3為一流程程序示意圖，用以更詳細地解釋在圖2中的利用輸入感測裝置，而輸入訊息、文字、數字、以及符號至電腦系統的工作原理的流程程序；
圖4為一流程程序示意圖，用以更詳細地解釋在圖3中的訊號輸入的流程程序；圖5(a)至5(c)為本發明的一實施例的手部運動的手指運動狀態的示意圖，用以說明各指運動屈張角度所對應的運動狀態級數；圖6為本發明的一實施例的手部運動的手指運動狀態以及其所對應的運動狀態級數的示意圖，用以說明各指運動狀態級數以及其所對應的表達方式；圖7為本發明的一實施例的手部運動與其所代表的訊息、文字、數字、以及符號之間的對應關系示意圖，用以說明利用輸入感測裝置做訊息、文字、數字、以及符號輸入時，手部運動與其所代表的訊息、文字、數字、以及符號之間的對應關系；圖8為本發明的一實施例的手部運動與因手部運動所產生的訊號之間的對應關系示意圖，用以說明利用輸入感測裝置做訊息、文字、數字、以及符號輸入時，手部運動與因手部運動所產生的訊號，以及手部運動所代表的訊息、文字、數字、以及符號之間的對應關系；圖9為本發明的一實施例的電腦系統所儲存的不同訊號與其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號的運動資料庫的對應關連示意圖，用以說明利用輸入感測裝置做訊息、文字、數字、以及符號輸入時，不同訊號與其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號的對應關系；以及圖10本發明的一實施例的訊號輸入流程程序示意圖，用以說明利用本發明的輸入感測裝置，而進行將訊息、文字、數字、以及符號的訊號，輸入到電腦系統的輸入過程的流程程序。
附圖中1感測裝置11壓電感應部件12訊號轉換部件13訊號處理部件2 電腦系統21主機部件22記憶部件23顯示器請參閱圖1，其中顯示應用本發明的輸入感測裝置的基本硬體組態架構，以及輸入感測裝置與電腦系統的相互對應關系。如圖1所示，輸入感測裝置1與電腦系統2以有線通訊方式耦合，亦或以無線通訊方式做資料傳輸，電腦系統2用來接收與處理自輸入感測裝置1所輸出的訊號。輸入感測裝置1包含一壓電感應部件11、一訊號轉換部件12、以及一訊號處理部件13，而電腦系統2則含有具中央處理器的主機部件21、記憶部件22、以及顯示器23。
在輸入感測裝置1中，壓電感應部件11耦合到訊號轉換部件12，而訊號轉換部件12則與訊號處理部件13耦合。壓電感應部件11直接與使用者的手腕直接接觸，用以感測出使用者由于手指、手掌、以及手腕部份的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形，將此些位移、動作轉換為電流亦或電壓變化，并將此些變化情況輸送至訊號轉換部件12。當訊號轉換部件12接收到來自壓電感應部件11的電流亦或電壓變化情況后，將此些變化情況轉換為電子訊號，此電子訊號可為數字訊號亦或類比訊號，而當此些電子訊號產生后，訊號轉換部件12將此些電子訊號傳送至訊號處理部件13。在訊號處理部件13，將對自訊號轉換部件12而來的電子訊號予以放大、處理，而將此些經放大、處理過后的數字型式的電子訊號，以有線通訊亦或無線通訊方式，自輸入感測裝置1而傳輸到電腦系統2。
在電腦系統2中，記憶部件22儲存有運動位移資料庫，而此運動位移資料庫乃由不同的數字訊號以及其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號所組成，當有數字訊號輸入到電腦系統2，而主機部件21接收到來自輸入感測裝置1的數字訊號后，主機部件21將配合儲存在記憶部件22的運動位移資料庫，而對此數字訊號進行辨識的工作，以得出此數字訊號所對應的訊息、文字、數字、以及符號為何。而當數字訊號辨識完成后，主機部件21將利用顯示器23以顯現由于使用者手部運動所產生的電子訊號所對應的訊息、文字、數字、以及符號為何，讓使用者無需利用電腦鍵盤，而可利用位于手腕部位的輸入感測裝置1而將不同的訊息、文字、數字、以及符號輸入至電腦系統2。
圖2為表示利用在圖1中的輸入感測裝置，而輸入訊息、文字、數字、以及符號至電腦系統的工作原理的流程程序。
如圖中所示，首先在步驟31，位于使用者手腕部位的輸入感測裝置1將感測使用者因手部相對運動情況，而產生的手部肌肉、筋、以及脈絡的動作情況，并依此些動作情況而產生出對應此些不同動作情況的不同訊號，并進到步驟32。
在步驟32，輸入感測裝置1將此些不同訊號輸入至電腦系統2，并進到步驟33。
在步驟33，電腦系統2將對此些不同訊號進行比對、辨識工作，以找出此些訊號的其所對應的訊息、文字、數字、以及符號為何，并將的顯示出來，而完成使用者無須利用電腦鍵盤而輸入訊息、文字、數字、以及符號至電腦系統的程序過程。
圖3為一流程程序示意圖，用以更詳細地解釋在圖2中的利用輸入感測裝置1，而輸入訊息、文字、數字、以及符號至電腦系統2的工作原理的流程程序。使用者利用位于手腕部位的輸入感測裝置1感測由于手部相對運動所產生的手部肌肉、筋、以及脈絡的動作情況，輸入感測裝置1并依此些動作情況而產生出對應此些不同動作情況的不同訊號，此些不同訊號分別代表其所對應的訊息、文字、數字、以及符號，而輸入感測裝置1并將此些不同訊號輸入至電腦系統2中，而得以辨識出由于手部相對運動而產生出的訊號所代表的訊息、文字、數字、以及符號為何。亦即，使用者利用位于手腕部位的輸入感測裝置1而將不同的訊息、文字、數字、以及符號輸入至電腦系統2。
進行訊息、文字、數字、以及符號的輸入過程時，首先在步驟41，使用者將輸入感測裝置1與手腕部份直接接觸，用以感測出使用者由于手指、手掌、以及手腕部份的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形，并進到步驟42。
在步驟42，輸入感測裝置1將此些由于手部運動所產生出的不同位移、動作情形轉換為其所對應的不同訊號，并進到步驟43。
在步驟43，當此些對應不同手部相對運動的不同訊號產生后，輸入感測裝置1將此些不同訊號輸入至電腦系統2，并進到步驟44。
在步驟44，當此些不同訊號輸入電腦系統2后，電腦系統2利用不同訊號以及其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號所組成的運動位移資料庫，以分辨出由于使用者手部相對運動而產生出的不同訊號以及其所對應的訊息、文字、數字、以及符號為何，不同的訊號分別對應其所代表的訊息、文字、數字、以及符號，并進到步驟45。
在步驟45，在電腦系統2的顯示器23顯現出使用者利用輸入感測裝置1所輸入的訊息、文字、數字、以及符號為何，并結束此輸入過程。
圖4為一流程程序示意圖，用以更詳細地解釋在圖3中的訊號輸入的流程程序。輸入感測裝置1包含壓電感應部件11、一訊號轉換部件12、以及訊號處理部件13。利用輸入感測裝置1以進行訊息、文字、數字、以及符號的訊號輸入過程時，首先在步驟51，使用者將輸入感測裝置1的壓電感應部件11與手腕做直接接觸，用以感測出使用者由于手指、手掌、手腕部份、以及脈搏跳動的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形，并進到步驟52。
在步驟52，輸入感測裝置1的壓電感應部件11，將此些由在手指、手掌、以及手腕部份的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作轉換為電流亦或電壓變化，并將此些變化情況輸送至訊號轉換部件12，接著進到步驟53。
在步驟53，訊號轉換部件12將此些電流亦或電壓變化情況轉換為電子訊號并輸入到訊號處理部件13，而此些電子訊號可為數字亦或類比型式的訊號，并進到步驟54。
在步驟54，訊號處理部件13對從訊號轉換部件12而來的電子訊號予以放大、處理，而將此些經放大、處理過后的數字式電子訊號，以無線亦或有線通訊的方式傳送到電腦系統2以進行訊號辨識處理，并進到步驟55。
在步驟55，當此些不同訊號輸入電腦系統2后，電腦系統2利用不同訊號以及其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號所組成的運動位移資料庫，以分辨出由于使用者手部相對運動而產生出的不同訊號以及其所對應的訊息、文字、數字、以及符號為何，不同的訊號分別對應其所代表的訊息、文字、數字、以及符號，并進到步驟56。
在步驟56，在電腦系統2的顯示器23顯現出使用者利用輸入感測裝置1所輸入的訊息、文字、數字、以及符號為何，并結束此輸入過程。
圖5(a)至5(c)為本發明的一實施例的手部運動的手指運動狀態的示意圖，用以說明各指運動屈張角度所對應的運動狀態級數。
如第5(a)至圖5(c)所示，各指運動屈張角度及此些屈張角度所對應的運動狀態級數。五只手指頭中的每一手指依運動屈張程度可分為三級；如圖5(a)所示，第一級為手指與手掌心切線角度為0-20度，亦即，角Z位于0度與20度之間時，為手指的第一級運動狀態；如圖5(b)所示，第二級為手指與手掌心切線角度為35-55度，亦即，角Z位于35度與55度之間時，為手指的第二級運動狀態；以及，如圖5(c)所示，第三級為手指與手掌心切線角度為70-90度，亦即，角Z位于70度與90度之間時，為手指的第三級運動狀態。
由在手指的屈張運動將連帶使得手掌心具些微運動，以及手指與手掌心之間的角度掌控起見，將21-34度以及56-69度的區間范圍定為間隔區域以區分手指的各級運動狀態。當角Z落在21-34度以及56-69度區域時，不會產生任何手指運動意義，亦即，當角Z落在此二區域時，手指無運動狀態級數可言，而僅為區間范圍狀態。由于每個手指具三種級數的程度運動狀態，因而，以五只手指的運動情況而言，將有3的5次方，亦即，243種不同手部運動狀態，而此些手部運動狀態將足以包括一般電腦鍵盤的百馀鍵。故當應用本發明的訊號輸入方法以及輸入感測裝置1時，不但可包含習知電腦鍵盤所有按鍵型態，且尚有百馀種的不同輸入型態可供使用者應用，以表示其它訊息狀態。
圖6為本發明的一實施例的手部運動的手指運動狀態以及其所對應的運動狀態級數的示意圖，用以說明各指運動狀態級數以及其所對應的表達方式。五指運動狀態的表示方式如下以A表示大姆指，B表示食指，C表示中指，D表示無名指，以及E表示小指；而各指的運動級數則以括弧內數字表示，級數(1)表示指頭處于第一級狀態，級數(2)表示為處于第二級狀態，而級數(3)則表示為在第三級狀態。
例如，當大姆指與手掌心切線角度為10度，亦即，大姆指A處于第一級運動狀態；食指與手掌心切線角度為45度，亦即，食指B處于第二級運動狀態；中指與手掌心切線角度為80度，亦即，中指C處于第三級運動狀態；無名指與手掌心切線角度為85度，亦即，無名指處于第三級運動狀態；以及，小指與手掌心切線角度為15度時，亦即，小指處于第一級運動狀態，此五指的運動狀態表示方式為A(1)B(2)C(3)D(3)E(1)。因而，根據代表五指的ABCDE以及各指括弧內的數字，而可得出所對應的五指以及每指的運動狀態級數。
圖7為本發明的一實施例的手部運動與其所代表的訊息、文字、數字、以及符號之間的對應關系示意圖，用以說明利用輸入感測裝置1做訊息、文字、數字、以及符號輸入時，手部運動與其所代表的訊息、文字、數字、以及符號之間的對應關系。各種不同的五指以及運動狀態級數，將對應其所代表的不同的訊息、文字、數字、以及符號，而此些對應關系，如圖7中所示。例如，五指以及每指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)時，代表所對應輸入的訊息、文字、數字、以及符號為數字1，亦即，五指處于A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)狀態時，所對應的訊息、文字、數字、以及符號為數字1。而當五指以及每指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(3)時，代表所對應輸入的訊息、文字、數字、以及符號為數字2，亦即，五指處于A(1)B(1)C(1)D(1)E(3)狀態時，所對應的訊息、文字、數字、以及符號為數字2。如圖中所示的，使用者利用五指以及每指的運動狀態級數來一一代表所對應輸入的訊息、文字、數字、以及符號。
圖8為本發明的一實施例的應用于感測裝置的手部運動與因手部運動所產生的訊號之間的關系示意圖，用以說明利用輸入感測裝置做訊息、文字、數字、以及符號輸入時，手部運動與因手部運動所產生的訊號，以及手部運動所代表的訊息、文字、數字、以及符號之間的對應關系。例如，五指以及每指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)時，代表所對應輸入的訊息、文字、數字、以及符號為數字1。而當五指以每指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)時，于輸入感測裝置1的壓電感應部件11將測得因手部相對運動情況，而產生的手部肌肉、筋、以及脈絡的變化狀態，并依此些變化狀態而產生出所對應的電流亦或電壓變化情況。亦即，壓電感應部件11直接與使用者的手腕直接接觸，用以感測出使用者由于手指、手掌、以及手腕部份的手部相對運動，而五指以及每指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)時，所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形，將此些位移、動作轉換為電流亦或電壓變化，并將此些變化情況輸送至訊號轉換部件12。當訊號轉換部件12接收到來自壓電感應部件11的電流亦或電壓變化情況后，將此些變化情況轉換為電子訊號，此電子訊號可為數字訊號亦或類比訊號，而當此些電子訊號產生后，訊號轉換部件12將此些電子訊號傳送至訊號處理部件13。例如，當訊號轉換部件12接收到來自壓電感應部件11的電流亦或電壓變化情況后，而此些變化情況乃由于五指以及每指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)所致，訊號轉換部件12將此些電流亦或電壓變化情況轉換為電子訊號。在此，如圖8中所示，此電子訊號為8個bit的數字訊號00000001，亦即，當五指以及每指的運動狀態級數A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)時，由于此五指運動狀態級數所產生的感測手部肌肉、筋、以及脈絡運動而相生的電子訊號為8個bit的數字訊號00000001。任何一種五指以及每指的運動狀態級數，將對應一由于此五指運動狀態級數所產生的感測手部肌肉、筋、以及脈絡運動而相生的8個bit的數字電子訊號。例如，運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)時，將對應8個bit的數字電子訊號00000001，而運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(3)時，將對應8個bit型式的數字電子訊號00000010。訊號處理部件13將對自訊號轉換部件12而來的8個bit型式的數字電子訊號予以放大、處理，并將此些經放大、處理過后的數字電子訊號，以有線亦或無線通訊型態的方式而傳送到電腦系統2。
圖9為本發明的一實施例的應用于電腦系統所儲存的不同訊號與其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號的運動資料庫的關連示意圖，用以說明利用輸入感測裝置1做訊息、文字、數字、以及符號輸入時，不同訊號與其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號的對應關系。電腦系統2中，在記憶部件22儲存有運動位移資料庫，而此運動位移資料庫乃由不同的數字訊號以及其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號所組成。如圖中所示，在運動位移資料庫中，8bit型式的數字訊號00000001對應的訊息、文字、數字、以及符號為數字1，而數字訊號00000010對應的訊息、文字、數字、以及符號則為數字2。每種不同8bit型式的數字訊號將對應不同的訊息、文字、數字、以及符號。當有8bit型式的數字訊號輸入到電腦系統2，而主機部件21接收到來自感測裝置1的數字訊號后，主機部件21將配合儲存在記憶部件22的運動位移資料庫，而對此數字訊號進行辨識的工作，以得出此數字訊號所對應的訊息、文字、數字、以及符號為何。例如，當數字訊號為00000001時，將辨識出此數字訊號所對應的訊息、文字、數字、以及符號為數字1；而當數字訊號為00000010時，將辨識出此數字訊號為對應數字2。當數字訊號辨識完成后，主機部件21將利用顯示器23以顯現由于使用者手部運動所產生的電子訊號所對應的訊息、文字、數字、以及符號為何(可為數字1，數字2，亦或其它的訊息、文字、數字、以及符號)，讓使用者無需利用電腦鍵盤，而可利用位在手腕部位的輸入裝置1而將不同的訊息、文字、數字、以及符號輸入至電腦系統2。
圖10本發明的一實施例的訊號輸入流程程序示意圖，用以說明利用本發明的輸入感測裝置1而進行訊號輸入過程的流程程序。使用者利用位于手腕部位的輸入感測裝置1感測由于手部相對運動，而五指以及每指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)所產生的手部肌肉、筋、以及脈絡的移動、動作情況，輸入感測裝置1并依此些動作情況而產生出對應此五指以及每指的運動狀態級數A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)的8bit型式的數字電子訊號00000001，此數字電子訊號00000001代表其所對應的數字1，輸入感測裝置1將此數字電子訊號00000001輸入至電腦系統2中，而得以辨識出由于手部相對運動，五指以及指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)而產生出的8bit型式的數字電子訊號00000001將代表數字1。亦即，使用者利用位于手腕部位的輸入感測裝置1而將不同的訊息、文字、數字、以及符號輸入至電腦系統2。
利用輸入感測裝置1以進行訊息、文字、數字、以及符號的訊號輸入過程時，首先在步驟61，使用者將輸入感測裝置1的壓電感應部件11與手腕做直接接觸，用以感測出使用者由于手指、手掌、手腕部份、以及脈搏跳動的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形，并進到步驟62。
在步驟62，五指以及每指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)，輸入感測裝置1的壓電感應部件11將此些由于五指以及每指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)所產生出的不同位移、動作情形轉換為其所對應的電流亦或電壓變化，并將此些變化情況輸送至訊號轉換部件12，接著進到步驟63。
在步驟63，訊號轉換部件12將此些電流亦或電壓變化情況轉換為電子訊號，將此些自壓電感應部件11而來，因五指以及每指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)所產生出的電流亦或電壓變化情況轉換為其所對應的8bit型式的數字電子訊號00000001并輸入到訊號處理部件13，進到步驟64。
在步驟64，當此由于五指以及每指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)所產生的8bit型式的數字電子訊號00000001產生后，訊號處理部件13將此自訊號轉換部件12而來的電子訊號00000001予以放大、處理，并將此經放大、處理過后的數字式電子訊號00000001，以無線亦或有線通訊的型態而輸入至電腦系統2，并進到步驟65。
在步驟65，當此數字電子訊號00000001輸入電腦系統2后，電腦系統2利用不同訊號以及其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號所組成的運動位移資料庫，而分辨出由于使用者手部相對運動，五指以及每指的運動狀態級數為A(1)B(1)C(1)D(1)E(2)而產生出的數字電子訊號00000001以及其所對應的訊息、文字、數字、以及符號為數字1，并進到步驟66。
在步驟66，在電腦系統2的顯示器23顯現出使用者利用輸入感測裝置1所輸入的訊息、文字、數字、以及符號為數字1，并結束此輸入過程。
綜合以上的實施例以及方法，我們可以得到本發明的訊號輸入方法以及感測裝置，乃是利用感測使用者因手部相對運動情況，而產生的手部肌肉、筋、以及脈絡的移動、動作情況，并依此些移動、動作情況而產生出對應此些不同移動、動作情況的不同訊號，并將之輸入到電腦系統中。當輸入訊息、文字、數字、以及符號至電腦系統時，使用者無須以手指直接碰觸電腦鍵盤亦或利用手寫輸入板的型式，亦無需利用繁雜的感測裝置，而輸入訊息、文字、數字、以及符號至電腦系統，乃是利用在手腕部份的輸入感測裝置以感測由于手部相對運動所產生的手部肌肉、筋、以及脈絡的移動、動作情況，感測裝置并依此些移動、動作情況而產生出對應此些不同移動、動作情況的不同訊號，此些不同訊號分別代表其所對應的訊息、文字、數字、以及符號，輸入感測裝置將此些不同訊號輸入至電腦系統中，而得以辨識出由于手部相對運動而產生出的訊號所代表的訊息、文字、數字、以及符號為何。進行訊息、文字、數字、以及符號的輸入過程時，首先，使用者將輸入感測裝置與手腕部份接觸，以感測出使用者由于手指、手掌、手腕部份、以及脈搏跳動的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形，而感測裝置將此些由于手部運動所產生出的不同位移、動作情形轉換為其所對應的不同訊號。接著，當此些對應不同手部相對運動的不同訊號產生后，輸入感測裝置將此些不同訊號輸入至電腦系統。進而，當此些不同訊號輸入電腦系統后，電腦系統利用由不同訊號以及不同訊號所對應的訊息、文字、數字、以及符號所組成的運動位移資料庫，來比對不同訊號，而辨識出由于使用者手部相對運動而產生出的不同訊號，其所對應的訊息、文字、數字、以及符號為何。使用者在使用本方法時，無需利用電腦鍵盤，而是利用由于感測手部運動所產生出的不同訊號，并將此些不同訊號輸入到電腦系統中，經由電腦系統比對不同訊號與運動位移資料庫，而將不同的訊息、文字、數字、以及符號輸入到電腦系統。此訊號輸入方法及感測裝置的優點有1．提供一種訊號輸入方法以及感測裝置，可讓使用者在無須利用電腦鍵盤、手寫輸入板、以及繁復的感測裝置的情形下，利用位于手腕部份的感測裝置，而輸入訊息、文字、數字、以及符號至電腦系統。
2．利用位于手腕部份的輸入感測裝置，而感測使用者因手部相對運動情況，而產生的手部肌肉、筋、以及脈絡的動作情況，并依此些動作情況而產生出對應此些不同動作情況的不同訊號，并將之輸入到電腦系統。
3．利用位于手腕部份的輸入感測裝置，而感測使用者的脈搏跳動情況，產生出訊息并將此訊息輸入至電腦系統。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并非用以限定本發明的范圍；凡其它未脫離本發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在本發明專利申請的權利要求的范圍內。
權利要求
1．一種訊號輸入方法，系包含以下程序(1)感測使用者因手部相對運動情況而產生的手部肌肉、筋、以及脈絡的動作情況，并依此些動作情況而產生出對應此些不同動作情況的不同訊號；(2)將此些不同訊號輸入至電腦系統；以及(3)電腦系統將利用于其內的資料庫，而對此些不同訊號進行比對、辨識工作，以找出此些不同訊號所對應的訊息、文字、數字、以及符號。
2．如權利要求1所述的訊號輸入方法，其中，在步驟(1)中用以感測使用者手部相對運動情況而產生出對應此些不同動作情況的不同訊號者，以及在步驟(2)中用以將此些不同訊號輸入電腦系統者為一感測裝置，且該感測裝置得套設在使用者的手腕部位。
3．如權利要求2所述的訊號輸入方法，其中，該感測裝置包括有壓電感應部件，訊號轉換部件，以及訊號處理部件。
4．如權利要求3所述的訊號輸入方法，其中，該感測裝置的壓電感應部件系與手腕作直接接觸，以感測出使用者由于手指、手掌、以及手腕部份的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形；并將此些產生出的手部肌肉、以及脈絡的位移、動作轉換為電流亦或電壓變化，以將此些電流亦或電壓變化轉送至該訊號轉換部件。
5．如權利要求3所述的訊號輸入方法，其中，該訊號轉換部件系與壓電感應部件耦合，以將來自該壓電感應部件的電流亦或電壓變化轉換為電子訊號，從而將該電子訊號輸出至該訊號處理部件。
6．如權利要求5所述的訊號輸入方法，其中，該電子訊號得為數字訊號。
7．如權利要求5的訊號輸入方法，其中，該電子訊號得為類比訊號。
8．如權利要求3所述的訊號輸入方法，其中，該訊號處理部件系與該訊號轉換部件耦合，以將由該訊轉換部件而來的電子訊號予以放大、處理，從而將此些經放大、處理的電子訊號以無線亦或有線道訊的方式傳送到電腦系統以進行訊號辨識處理。
9．如權利要求1所述的訊號輸入方法，復包括下列步驟(4)在電腦系統顯現出輸入的訊息、文字、數字、以及符號經比對、辨識所得的結果，并結束此輸入過程。
10．一種訊號輸入方法，利用感測裝置以將不同的訊息、文字、數字、以及符號輸入到電腦系統，此訊號輸入方法包含以下程序(1)使用者將感測裝置與手腕部份直接接觸，用以感測出使用者由于手指、手掌、以及手腕部份的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形；(2)感測裝置將此些由于手部運動所產生出的不同位移、動作情形轉換為其所對應的不同訊號；(3)當此些對應不同手部相對運動的不同訊號產生后，感測裝置將此些不同訊號輸入至電腦系統；(4)當此些不同訊號輸入電腦系統后，電腦系統利用不同訊號以及其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號所組成的運動位移資料庫，以分辨出由于使用者手部相對運動而產生出的不同訊號以及其所對應的訊息、文字、數字、以及符號為何，不同的訊號分別對應其所代表的訊息、文字、數字、以及符號；以及(5)在電腦系統顯現出使用者利用感測裝置所輸入的訊息、文字、數字、以及符號為何，并結束此輸入過程。
11．如權利要求10所述的訊號輸入方法，其中，該感測裝置包括有壓電感應部件，訊號轉換部件，以及訊號處理部件。
12．如權利要求11所述的訊號輸入方法，其中，該感測裝置的壓電感應部件系與手腕作直接接觸，以感測出使用者由于手指、手掌、以及手腕部份的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形；并將此些產生出的手部肌肉、以及脈絡的位移、動作轉換為電流亦或電壓變化，以將此些電流亦或電壓變化轉送至該訊號轉換部件。
13．如權利要求11所述的訊號輸入方法，其中，該訊號轉換部件系與壓電感應部件耦合，以將來自該壓電感應部件的電流亦或電壓變化轉換為電子訊號，從而將該電子訊號輸出至該訊號處理部件。
14．如權利要求13所述的訊號輸入方法，其中，該電子訊號得為數字訊號。
15．如權利要求13所述的訊號輸入方法，其中，該電子訊號得為類比訊號。
16．如權利要求11所述的訊號輸入方法，其中，該訊號處理部件系與該訊號轉換部件耦合，以將由該訊轉換部件而來的電子訊號予以放大、處理，從而將此些經放大、處理的電子訊號以無線亦或有線道訊的方式傳送到電腦系統以進行訊號辨識處理。
17．一種訊號輸入方法，利用含有壓電感應部件、訊號轉換部件、以及訊號處理部件的感測裝置以將不同的訊息、文字、數字、以及符號輸入到電腦系統，此訊號輸入方法包含以下程序(1)使用者將感測裝置的壓電感應部件與手腕做直接接觸，用以感測出使用者由于手指、手掌、手腕部份、以及脈搏跳動的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形；(2)感測裝置的壓電感應部件，將此些由于手指、手掌、以及手腕部份的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作轉換為電流亦或電壓變化，并將此些變化情況輸送至訊號轉換部件；(3)訊號轉換部件將此些電流亦或電壓變化情況轉換為電子訊號并輸入到訊號處理部件，而此些電子訊號可為數字亦或類比型式的訊號；(4)訊號處理部件對從訊號轉換部件而來的電子訊號予以放大、處理，而將此些經放大、處理過后的數字式電子訊號，以無線亦或有線通訊的方式傳送到電腦系統以進行訊號辨識處理；(5)當此些不同訊號輸入電腦系統后，電腦系統利用不同訊號以及其所對應的不同訊息、文字、數字、以及符號所組成的運動位移資料庫，以分辨出由于使用者手部相對運動而產生出的不同訊號以及其所對應的訊息、文字、數字、以及符號為何，不同的訊號分別對應其所代表的訊息、文字、數字、以及符號；以及(6)在電腦系統的顯示器顯現出使用者利用感測裝置所輸入的訊息、文字、數字、以及符號為何，并結束此輸入過程。
18．一種感測裝置，用以將不同訊息、文字、數字、以及符號的訊號輸入到電腦系統，此感測裝置包含一壓電感應部件，此壓電感應部件直接與使用者的手腕做接觸，用以感測出使用者手部的位移、動作情形，并將此些位移、動作轉換為電流亦或電壓變化而輸送至訊號轉換部件；一訊號轉換部件，此訊號轉換部件與壓電感應部件耦合，并將此些來自壓電感應部件的電流亦或電壓變化情況轉換為電子訊號，此電子訊號可為數字訊號亦或類比訊號，并將此電子訊號輸出至訊號處理部件；以及一訊號處理部件，此訊號處理部件對從訊號轉換部件而來的電子訊號予以放大、處理，而將此些經放大、處理過后的數字式/類比式電子訊號，以無線亦或有線通訊的方式傳送到電腦系統以進行訊號辨識處理。
19．一種感測裝置，用以將不同訊息、文字、數字、以及符號的訊號輸入到電腦系統，此感測裝置包含一壓電感應部件，此壓電感應部件直接與使用者的手腕做接觸，用以感測出使用者因手指、手掌、手腕部份、以及脈搏跳動的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形，并將此些位移、動作轉換為電流亦或電壓變化而輸送至訊號轉換部件；一訊號轉換部件，此訊號轉換部件與壓電感應部件耦合，并將此些來自壓電感應部件的電流亦或電壓變化情況轉換為電子訊號，此電子訊號可為數字訊號亦或類比訊號，并將此電子訊號輸出至訊號處理部件；以及一訊號處理部件，此訊號處理部件對從訊號轉換部件而來的電子訊號予以放大、處理，而將此些經放大、處理過后的數字式/類比式電子訊號，以無線亦或有線通訊的方式傳送到電腦系統以進行訊號辨識處理。
全文摘要
一種訊號輸入方法與感測裝置,利用輸入感測裝置以感測出使用者因手指、手掌、手腕部份、以及脈搏跳動的手部相對運動所產生出的手部肌肉、筋、以及脈絡的位移、動作情形,輸入感測裝置并依此而產生出對應此些不同位移、動作情況的不同訊號,并將此些對應不同訊息、文字、數字、以及符號的不同訊號輸入到電腦系統,電腦系統經由利用儲存于其內的運動位移資料庫來辨識、比對所輸入的不同訊號,而得到不同訊號所代表的訊息、文字、數字、以及符號為何。
文檔編號G06K11/06GK1323017SQ0010750
公開日2001年11月21日 申請日期2000年5月10日 優先權日2000年5月10日
發明者沈紅蓮 申請人:沈紅蓮