[发明专利]人机界面系统及手指鼠标系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种人机界面系统，特别涉及一种可同时检测使用者生理特征以及手指位移量及接触状态的人机界面系统及手指鼠标系统。

背景技术

光学手指鼠标(optical finger mouse，OFM)由于体积小，通常适合用于可携式电子装置。一般光学手指鼠标可检测使用者手指表面反射光线的光强度变化，并藉以判断手指的接触状态以及手指相对于触控面的位移量。然而，随着工业化的发展，使用者使用可携式电子装置的时间逐渐增加，甚至超出体力负荷而自己并没有察觉。因此，如果一可携式电子装置同时具有检测使用者生理特征的功能并能于必要时提出警示，则可避免过度使用的情形发生。

已知血氧饱和仪(pulse oximeter)利用非侵入式的方式来检测使用者的血氧浓度及脉搏数，其可生成红光光束(波长约660纳米)及红外光光束(波长约910纳米)穿透待测部位，并利用带氧血红素(oxyhemoglobin)及去氧血红素(Deoxyheamo-globin)对特定光谱具有不同吸收率的特性检测穿透光的光强度变化，例如，参照美国专利第7,072,701号，标题为血氧浓度的监测方式(Method for spectrophotometric blood oxygenation monitoring)。检测出两种波长的穿透光的光强度变化后，再以下列公式计算血氧浓度

血氧浓度＝100％×[HbO₂]/([HbO_2]+[Hb])；

其中，[HbO₂]表示带氧血红素浓度；[Hb]表示去氧血红素浓度。

一般血氧饱和仪所检测到的两种波长的穿透光的光强度会随着心跳而呈现如图1所示的变化，这是由于血管会随着心跳而不断地扩张及收缩而使得光束所通过的血液量改变，进而改变光能量被吸收的比例。藉此，根据不断变化的光强度信息则可计算血液对不同光谱的吸收率，以分别计算带氧血红素浓度及去氧血红素浓度等浓度信息，最后再利用上述血氧浓度公式计算血氧浓度。

然而，由于血氧饱和仪检测穿透光线的光强度变化，因而会随着不同的待测部位而检测到不同的光强度信号；此外，当已知血氧饱和仪所检测的待测部位发生移动时，则会检测到剧烈变动的混乱波形而无法根据它正确计算出生理特征，因而其并不适用于可携式电子装置或需要移动操作的装置。

鉴于此，本发明提出一种可同时检测使用者生理特征及手指位移量和接触状态的人机界面系统及手指鼠标系统，其可于检测手指位移量的同时检测使用者的生理特征，并可有效消除移动所造成的信号干扰。

发明内容

本发明的目的是提供一种人机界面系统及手指鼠标系统，其通过分析手指的反射光信号以同时计算手指位移量及接触状态以及使用者生理特征。

本发明的又一目的是提供一种人机界面系统及手指鼠标系统，其可同时检测手指位移量及接触状态以及使用者生理特征，并具有消除环境光源影响的机制。

本发明的又一目的是提供一种人机界面系统及手指鼠标系统，其可同时检测手指位移量及接触状态以及使用者生理特征，并具有降噪及省频宽机制。

本发明的又一目的是提供一种人机界面系统及手指鼠标系统，其可同时检测手指位移量及接触状态以及使用者生理特征，并具有系统频率校正机制。

本发明的又一目的是提供一种人机界面系统及手指鼠标系统，其可同时检测手指位移量及接触状态以及使用者生理特征，并在闲置预设时间后进入休眠模式。

本发明的又一目的是提供一种人机界面系统及手指鼠标系统，其可同时检测手指位移量及接触状态以及使用者生理特征，当位移量太大时可舍弃或不回应生理特征。

本发明的又一目的是提供一种人机界面系统及手指鼠标系统，其可同时检测手指位移量及接触状态以及使用者生理特征，并具有核查主从装置间资料传输的机制。

为了达到上述目的，本发明提供一种人机界面系统，包含从装置和主装置。所述从装置提供两个不同波长的光以照明所述手指、接收来自所述手指的反射光以生成相对所述两个不同波长的光点亮的多个第一图像图框及多个第二图像图框、计算并输出关于预设张所述第一图像图框的第一图像图框信息及关于预设张所述第二图像图框的第二图像图框信息。所述主装置根据所述第一图像图框信息及所述第二图像图框信息计算所述位移量及所述生理特征。