计算机的运动感应装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于将使用者至少一个关节的移动转换成计算机的控制信号的系统，该系统包括用于穿在关节上的一个套（２１ｄ、２１ｇ、４１ｄ、４１ｇ）和固定于套的一个移动传感器（２０ｄ、２０ｇ、４０ｄ、４０ｇ），该装置的特征在于该传感器（２０ｄ、２０ｇ、４０ｄ、４０ｇ）是一个通／断传感器并直接受套（２１ｄ、２１ｇ、４１ｄ、４１ｇ）壁移动的制约。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及构成传感器的软件控制设备，该传感器感应使用者部分身体的运动。该控制设备通常包括再现控制或导向元件(一个操纵杆、一个方向盘、控制踏板)的单元和被固定到使用者身体(如、手臂或头部)的单元并且被设计成感应运动且尽可能少地阻碍运动。因此，文件US 5229 756提出一个装有外壳的操纵模拟器，其中使用者装备有分别固定于一个套上的肘弯传感器以测量肘的弯曲角度并提供表示所述角度的模拟信号，模拟信号接着被转换成用于存储和处理的数字信号。这种类型的装置有一个主要的缺点。由传感器提供的信号必须由一个转换器并借助一台计算机来处理，二者都需要较大的计算和存储容量。实际上，带有硬件和特殊设计的软件的这种类型的装置由于这个传感器内在的高要求，仅被用于这样一种用途。本专利技术的主要目的是要提供一种装置，它适于将使用者肢体的位置或位移转换成明显地表示所述位置或位移的控制信号，而需要很小的计算和存储容量。本专利技术的次要目的是要提供使用移动传感器的这样一种装置，它制造简单且成本低廉。根据本专利技术，通过将使用者至少一个关节的移动转换成控制信号提供给一台计算机的系统来实现这些目的，该系统包括戴在关节上的一个套和固定于该套上的一个移动传感器，该装置的特征在于传感器是一个通/断传感器并直接感受套壁的移动。本装置使它能够借助家用型游戏操纵台或借助一台个人计算机应用身体移动传感器，例如运行现有的视频游戏。本专利技术的其它目的，特性和优点通过阅读下面给出的详细说明参照附图，将变得很清楚，其中附图说明图1是本专利技术没有使用者的装置图；图2表示安装在使用者身上的相同装置；图3表示构成本专利技术最佳实施例的一个游戏手持装置；图4表示连接到本专利技术肘移动传感器的这样一种游戏手持装置；图5表示在本专利技术的另一个变型中的一个开关移动传感器；图6表示构成本专利技术另一个变型的，气压操作的一个肘移动传感器；图7表示在一个详细的前视图中本专利技术的装置；图8是表示用于图7装置的中央处理器模块运行的框图；图9是表示由用于图7和图8装置的一个移动传感器和一个控制手持装置所构成的两部分单元的操作图；图10是表示图7和图8装置膝移动传感器的操作图。图1的装置为星型结构，它具有一个由预处理器模块10构成的中心和由载有移动传感器20d、20g、40d和40g连线构成的四个分支。在这种情况下，移动传感器对膝弯曲40g、40d和肘弯曲20g、20d敏感。各包括一个肘弯传感器20d和20g的二个分支越过传感器延伸到装有按钮35g、35d板的控制手持装置30d、30g。如在图2中所能见到的，当使用者将模块10戴在腹部时，随着在肘传感器20g、20d和实际上沿前臂延伸的手持装置30g、30d之间的连接，连线延使用者的手臂和大腿到达传感器，以便尽可能少地影响使用者的移动。当弯曲传感器20g、20d、40g、40d或按钮35g、35d被启动时，相应的信号从这些元件被传送到模块10。模块10随后处理这些信号，此后它经过一个输出连接15将处理的信号发送到一台计算机(未表示)并且以计算机可接受的格式发送它们。各个弯曲传感器被安装在穿戴于上述关节周围的软套21d、21g、41d、41g上。该套只不过由布带构成。在图4中，可以看到套21d自肘部围绕上臂和前臂伸向两边(而对于膝部，套围绕大腿和小腿伸展)。该套具有在关节内侧的部分。尤其，在肘的另一侧，它具有二个根据使用者弯曲还是伸直手臂而彼此相向移动或分开的内表面。通过在所述二个表面的至少一个表面上放置移动传感器来利用这个特性。在图4中，一个霍尔效应磁性传感器的二个元件部分被放在这二个表面上，即在前臂内表面上的小磁体22和在二头肌内表面上对所述磁体敏感的接收部分23。接收部分23包括确定二个回路的三根导线，第一回路开或闭取决于磁体22是分别接近还是远离接收部分23，而相反在第二回路闭或开取决于磁体22是接近还是远离该部分23。在本实施例中，具有二根导线的连接25d将这二个回路中一个的终端连接到模块10。根据肘部弯曲与否，电信号在电路和连接25d内流动或不流动。在一个变型中，连接25d具有二个连接到其它回路的附加导线，以因此提供补充信息。本磁移动传感器因此根据关节是弯曲还是直的提供正的或零信号。因此在一个给定的例子中，关节的位置决定信号值，而不管在那个例子中关节是静止的还是移动的。在一个变型中，采用了根据关节移动的方向而不是根据它的实际位置提供通/断信号的移动传感器。当关节被弯曲时，传感器开始第一状态，而当关节被伸直时，传感器开始第二状态，与关节伸展的角度无关。利用由移动传感器提供的通断信息，有可能检验弯曲移动或伸直移动(如格斗游戏中的一击或一踢)或者甚至检验伸展或弯曲位置(如，对应于虚拟行动者的姿态，按动按钮35d和35g引起行动者的位移或跳跃)。在一个变型中，在图5中所示的移动传感器包括，在关节的内侧表面上在一侧的机械控制开关123，此时具有一个杆，和在另一侧从前臂伸出的一件泡沫122，开关123通过相对所述那件泡沫122进入贴合而被启动。在这种情况下，开关由一个杆(一个杆操作的微动开关)机械控制，但是它同样可以由一个轮或由一个叉所控制。在图6所示的传感器变型中，一个空气包220d被放在肘弯内，并在被压缩时其中的压力增加。一个开关230接近包220d被固定于套21d上，而且具有伸到包220d的控制指235并在增加的压力的作用下像一个活塞一样被驱动。包220d有益地具有让空气从包中排出的开口225，以避免阻碍弯曲运动，这些开口很小，在空气被排除时足以保持足够的额定压力。因此检测器对压力的突然增加，即肘的弯曲状态是灵敏的。开关230可以由常用的气压传感器代替并且包也可以被制成密闭式的或充气的。其它的通/断传感器可以利用关节的移动，例如压力传感器、纵向位移传感器或径向位移传感器。运动传感器可以是无源的，即它们需要供给它们外部能量以便指示关节的开或闭位置(或者关节在给定的方向运动的情况)，或者它们可以是无源的，即不需要它们自己的电源。在手持装置30g、30d中的按钮35d、35g位于手持装置的顶部以便适于由大拇指启动，如通常用于游戏控制台的控制操纵杆。在这种情况下，导线连接如图4所示被用于组合来自手持装置30d的导线26d和来自肘传感器20d的导线，这组导线以连接27d的形式从前臂延伸到模块10。图7、8和9表示在上述情况下用于模块10和传感器及手持装置之间各种电连接的最佳分布，其中传感器20g、20d、40g和40d都分别由开关28g、28d、48g、48d所构成。在这种情况下各手持装置30g和30d包括各对应于一个各自的开关31g、32g、33g、34g的四个按钮。一个串联连接50g互连模块10、肘传感器20g、和手持装置30g(对于膝部是60g)。借助于这个连接，模块10向传感器20g及手持装置30g提供一个非零电位。这个电位被提供给肘部开关20g的某一个终端和在手持装置30g中各个开关的某一终端。这五个开关中每个开关相对的终端经由各自的连接51g、52g、53g、54g或55g被连接到模块10，并且模块检测连接是否恢复到该电位。在一个理想的布置中，从手持装置30g返回的四个连接和相对应电源连接50g被组合到一个绝缘套26g，它有二个分支从手持装置3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将使用者至少一个关节的移动转换成计算机的控制信号的系统，该系统包括用于穿戴在关节上的一个套（２１ｄ、２１ｇ、４１ｄ、４１ｇ）和固定于该套上一个移动传感器（２０ｄ、２０ｇ、４０ｄ、４０ｇ），该装置的特征在于该传感器（２０ｄ、２０ｇ、４０ｄ、４０ｇ）是一通／断传感器并直接感受套（２１ｄ、２１ｇ、４１ｄ、４１ｇ）壁的移动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克尼古拉斯，法比安赫曼德，简博纳尔，
申请(专利权)人：弗雷德里克尼古拉斯，法比安赫曼德，简博纳尔，
类型：发明
国别省市：FR[法国]