BR112016015426B1 - Dispositivos vestíveis, sistemas, métodos e arquiteturas para estimulação e manipulação sensorial e aquisição de dados fisiológicos - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, SISTEMAS, MÉTODOS E ARQUITETURAS PARA ESTIMULAÇÃO E MANIPULAÇÃO SENSORIAL E AQUISIÇÃO DE DADOS FISIOLÓGICOS Uma peça de vestuário com dispositivos estimulantes sensoriais pré-posicionados definidos afixados. Esses dispositivos estimulantes sensoriais incluem, mas não estão limitados a, estimulação elétrica, estimulação auditiva e física, tais como produção de força localizada, compressão, constrição, vibração e som surround. Atuadores pré-determinados e definidos permitem ao usuário receber estímulos nos tecidos, nervos e/ou músculos e/ou contrações, de modo que a estimulação seja precisa, de acordo com sua capacidade de estar em conformidade com a metodologia científica da repetibilidade, reprodutibilidade e confiabilidade; isso se deve à consistência do posicionamento dos atuadores em um ou múltiplos locais sobre o corpo humano. Um som surround pessoal também pode ser integrado à peça de vestuário para garantir que o portador esteja sempre na posição ideal em relação aos alto-falantes. Esses atuadores podem consistir de geradores de força dentro da roupa para que o portador sinta impactos, ou aparelhos ou eletrodos incluídos na peça para comprimir localmente e aumentar a pressão sobre o portador.
Description
[01] As formas de realização descritas nesse documento referem-se a dispositivos vestíveis, sistemas, métodos e arquiteturas para estimulação e manipulação sensorial e coleta de dados fisiológicos. Dispositivos, sistemas, métodos e arquiteturas podem ser usados para estimular e manipular os sentidos e avaliar a fisiologia para uso em entretenimento, medicina, treinamento e educação, simulação, realidade virtual, pesquisa, realidade aumentada, consciência aumentada, entre outros.
[02] Eletroestimulação neuromuscular cutânea fisiológica (NMES) (também chamada de estimulação muscular energizada, estimulação muscular funcional, entre outros termos), Eletroestimulação Muscular (EMS), Neuro-eletroestimulação Transcutânea (TENS), Estimulação por Microcorrente (MC/FSM), Estimulação Interferencial (IFS), Eletroestimulação Funcional (FES) entre outras, são tecnologias com muitos usos diferentes. Exemplos incluem, mas não estão limitados a uso médico e terapêutico, treinamento desportivo, cosmética e manipulação sensorial.
[03] Usos médicos e terapêuticos incluem, mas não estão limitados a alívio da dor; prevenção ou retardamento da atrofia por desuso; melhoria da circulação sanguínea local, exercício de músculos paralisados; melhoria do tônus muscular e força, inervação cerebral neuromuscular síncrona (reeducação muscular).
[04] No treinamento desportivo está relacionado ao aumento da capacidade de adaptação e dos resultados em atividades desportivas específicas, assim como a metodologias de recuperação.
[05] Na cosmética refere-se a tonificação muscular e perda de peso.
[06] A manipulação sensorial envolve a manipulação dos sentidos por formas de realização dos componentes físicos aqui descritas (referidas nesse documento como "Manipulação Sensorial"). A Manipulação Sensorial estimula a fisiologia de uma pessoa para fazê-la detectar diversos resultados sensoriais, desejados e específicos, os quais estão associados ao mundo real, masque estão apenas sendo replicados.
[07] Esses estímulos podem ser administrados como uma série intermitente e repetitiva de impulsos elétricos curtos, mas podendo ser aplicado constantemente durante um período delimitado. Atuações elétricas podem ser administradas por via transdérmica através de eletrodos de superfície ligados à pele de uma pessoa. Esses eletrodos podem ser afixados à pele através do uso de fitas, faixas, cintas, tiras, agentes ligantes, adesivos, fixadores ou outros mecanismos, podendo conter um revestimento conector adjacente composto de um gel ou outros componentes, o qual é capaz de aumentar a eficiência da transferência de energia do eletrodo à pele e aos tecidos subcutâneos. A aplicação manual de eletrodos individuais é um processo demorado, que requer um elevado grau de precisão e repetibilidade.
[08] Podem ser utilizadas diversas formas de correntes, como por exemplo interferência, diadinâmicas e iontoforese.
[09] Diferentes dispositivos para formas de onda, a terminologia e o estímulo resultante podem envolver NMES, EMS, TENS, MC/FSM, IFSeFES.
[010] Os músculos podem responder eficientemente a impulsos elétricos, e as frequências geradas pelos dispositivos podem ser importantes para a estimulação das fibras musculares lentas e rápidas. Os equipamentos utilizados nos dispositivos podem ser controlados e ajustados de forma dinâmica.
[011] A eletricidade pode ser usada como terapia, incluindo por exemplo, NMES, EMS, TENS, MC/FSM, IFS e FES. Por exemplo, os médicos utilizam dispositivos EMS por diversos motivos. O dispositivo de EMS pode ser especialmente útil para pessoas paralisadas, no alívio da dor e para melhorar o fluxo sanguíneo em pessoas com má circulação. Quiropráticos também os utilizam em lesões nas costas, com o objetivo de relaxar os músculos, resultando em menores tempos de cura para os pacientes.
[012] Outro exemplo de aplicação de estímulo eletrônico é no esporte. Fisiculturistas afirmam ter obtido usos benéficos que os ajudam em seu treinamento de levantamento de pesos. Esses dispositivos de estimulação também podem ser usados durante treinamento esportivo intenso. Os dispositivos podem fornecer uma estimulação que é sentida de forma semelhante ao levantamento de pesos ou treinamento de força explosivo, o qual é utilizado para participantes de esportes que envolvam movimentos rápidos. Eles também auxiliam na resistência e no processo de recuperação pós-treino, o que diminui as chances de dor muscular de início retardado.
[013] As aplicações cosméticas estão relacionadas a ajudar a fortalecer e tonificar o corpo. A eletroterapia cosmética consiste de uma gama de tratamentos de beleza que utilizam correntes elétricas de baixa intensidade que percorrem a pele para produzir diversos efeitos terapêuticos, tais como a tonificação muscular do corpo e microlffting da face. Está baseada na eletroterapia, a qual tem sido pesquisada e aceita no campo da reabilitação. Parte da terminologia terapêutica utilizada para esses tratamentos inclui: tratamento galvânico, NMES ou tratamento com corrente farádica, MENS, tratamento de alta frequência, entre outros.
[014] A Manipulação Sensorial envolve a estimulação elétrica neuromuscular transcutânea. A Manipulação Sensorial ocorre quando a fisiologia de uma pessoa é estimulada para detectar diversos efeitos sensoriais, desejados e específicos, os quais estão associados ao mundo real, mas que estão sendo replicados pelas formas de realização descritas neste documento. Essa forma de manipulação pode ser usada em áreas como entretenimento, realidade aumentada, jogos eletrônicos, treinamentos e simulações (os quais também incluem transtorno de estresse em incidente crítico, CIS D e transtorno de estresse pós-traumático, PTSD, programas de reabilitação) e jogos eletrônicos.
[015] Há uma ampla gama de formas de estimulação elétrica e variados campos de utilização. Cada dispositivo de estimulação eléctrica pode ser limitado para fornecer um único tipo de estimulação para o utilizador. Além disso, a confiabilidade dos resultados pode ser difícil. Os dispositivos podem ser aplicados não apenas por pessoas com formação médica, mas por usuários domésticos. Portanto, a colocação manual dos eletrodos pode variar entre aplicações repetidas.
[016] As formas de realização descritas nesse documento podem proporcionar interoperabilidade entre os tipos de estimulação elétrica, e entre os campos aos quais são aplicadas (por exemplo, cosmético: lifting da face versus Manipulação Sensorial: jogo eletrônico). Isso pode incluir uma interoperabilidade em que o paciente recebe diferentes formas de estimulação elétrica simultaneamente através dos mesmos eletrodos, ou simultaneamente através de eletrodos separados.
[017] As formas de realização aqui descritas podem proporcionar melhorias de eficiência, economia e segurança.
[018] Existe uma necessidade de dispositivos, sistemas, métodos e arquiteturas para serem utilizados com diferentes formas de estimulação elétrica, ou pelo menos alternativas.
[019] A interatividade com computadores e consoles de jogos eletrônicos através de dispositivos de entrada foi aprimorada ainda mais com a introdução de háptica/feedback tátil, podendo consistir de feedback por vibração. Exemplos de formas de feedback para consoles de jogos eletrônicos e sistemas móveis de jogos incluem o feedback tátil, visual e auditivo. A tecnologia de som surround pode proporcionar uma sensação mais envolvente para uma experiência de áudio. Por exemplo, em um jogo eletrônico, um ruído pode ser emitido na mesma direção em relação ao jogador que o ruído em relação ao avatar do jogador dentro do jogo. Alguns sistemas podem ser criados para implementação em uma sala, onde apenas uma pequena região, definida por ângulos relativos aos alto-falantes, pode desfrutar da tecnologia de som surround com precisão. Essa área pode ser chamada de ".sweef-spof
[020] Dispositivos de áudio vestíveis podem personalizar o ponto ótimo para um usuário individual, mas no caso de fones de ouvido, externos ou auriculares, podem ser desconfortáveis para uso por períodos prolongados, o que pode ser o caso para indivíduos envolvidos em atividades interativas de simulação de mídia, como militares, polícia, bombeiros, operações com materiais perigosos, simulações de direção, vôo e de habilidades técnicas. Além disso, alguns dispositivos podem exercer pressão sobre a orelha de pessoas que usam óculos, causando desconforto. Adicionalmente, eles não podem ser utilizados com os diversos monitores de cabeça ("HMD").
[021] Em comparação, um dispositivo que permita que seja exercida uma força sobre o utilizador não parece estar disponível para tal utilização. Mais especificamente, a estimulação de compressão não pode ser incluída em alguns sistemas de feedback sensorial. Por conseguinte, as formas de realização descritas nesse documento podem fornecer um dispositivo que inclui a tecnologia de áudio vestível.
[022] Além disso, as formas de realização descritas nesse documento podem fornecer um dispositivo que inclui uma tecnologia que pode exercer uma força sobre o utilizador. Existe uma necessidade de dispositivos, sistemas, métodos e arquiteturas para serem utilizados com diferentes formas de tecnologia de áudio, ou pelo menos alternativas.
[023] Um outro exemplo de formas de feedback é o feedback de força. Essa forma de feedback está relacionada à física e corresponde às forças de empurrar, puxar e forças centrípetas e centrífugas. Essa forma de feedback de força pode ser realizada com servomecanismos, giroscópios, atu adores lineares, entre outros. Um motor, ou uma série de motores instalados dentro de um controlador para jogos eletrônicos, os quais podem ser direta ou indiretamente atuados, através da utilização de correias de transmissão ou engrenagens, estão ligados às superfícies de controle dos controladores de jogos para se opor ativamente aos estímulos físicos realizados pelo jogador. Esse feedback de força pode exigir servomecanismos e controles com projetos mais complexos do que o feedback háptico (por vibração) necessita. Por exemplo, em um controlador volante, o feedback de força pode exigir um servomecanismo ligado ao eixo do volante. Após certos comandos eletrônicos, por exemplo, em uma curva em alta velocidade, o servomecanismo pode atuar para tornar o volante fisicamente mais difícil de girar. Esses diversos tipos de feedback de força podem ser usados para jogos eletrônicos. Um exemplo de um tipo de feedback de força inclui dispositivos giroscópios integrados em controladores de jogo portáteis e joysticks. Existe uma necessidade de dispositivos, sistemas, métodos e arquiteturas para serem utilizados com diferentes formas de tecnologia de feedback de força, ou pelo menos alternativas.
[024] Controladores de jogos eletrônicos podem incorporar feedback háptico ou tátil. O feedback por vibração pode ser obtido por atuadores lineares ou através de motores com pesos d es balanceados sobre seus eixos para proporcionar uma sensação de vibração quando o eixo é girado. Isso pode ser acionado, por exemplo, para fazer vibrar o controlador quando uma bomba é liberada; um carro bate; o jogador é atingido por uma bala; etc. A vibração dos controladores de jogos pode ser adaptada para proporcionar sensações táteis específicas que expressem o tipo ou a extensão da atividade que ocorre no jogo.
[025] Jogos eletrônicos de arcade, assim como consoles de jogos foram desenvolvidos e comercializados para os consumidores. Posteriormente, houve um crescimento nas indústrias de multimídia interativa, de jogos, treinamento com simulação e de entretenimento em sincronia com a evolução da ciência e tecnologia da computação. Novos desenvolvimentos podem envolver uma maior complexidade e realismo em animações geradas por computador e jogos.
[026] Para jogos em particular, melhorias em gráficos tridimensionais ("3D") podem permitir o desenvolvimento de jogos com personagens mais realistas, movimentos realistas e ambientes complexos. O objetivo final em alguns programas e sistemas de jogos pode ser o de permitir aos personagens virtuais se mover e comportar dentro do ambiente virtual de uma forma natural que emula um ambiente físico, tanto quanto possível, e fornecer ao usuário um ambiente virtual que simula de perto a experiência de estar no jogo.
[027] Os jogos online, como os jogos Massive Multiplayer Online (MMOs), tiro em primeira pessoa, jogos de RPG, jogos de corrida, jogos de aventura etc., podem proporcionar aos usuários a capacidade de interagir com vários jogadores de diferentes locais ao redor do mundo, para aprimorar as opções de estratégia, interatividade e o realismo do jogo.
[028] Exemplos de interações incluem elementos visuais do jogo, comunicação de voz em duas vias entre os diversos jogadores participando do jogo, a aplicação de feedback háptico/tátil e feedback de força, entre outros. Essa interconectividade remota em tempo real pode proporcionar simulações e treinamentos virtuais com indivíduos de diferentes locais participando juntos, no mesmo cenário de treinamento virtual ou real, ou simulação, em tempo real. O feedback háptico multidirecional e o feedback de força podem aumentar ainda mais o entretenimento do usuário final e/ou a experiência de aprendizagem.
[029] Para aumentar ainda mais o realismo de um jogo de computador para o usuário, o feedback de força pode ser fornecido ao usuário na forma de estimulação muscular. Como alternativa à estimulação de músculos, os dispositivos podem estimular os nervos (os quais, por sua vez, estimulam os músculos). Um desses dispositivos é o dispositivo de Estimulação Neural Elétrica Transcutânea (Transcutaneous Electrical Stimulation Neural - TENS), conhecido para uso em aplicações médicas. Dispositivos de feedback de força podem resistir a miniaturização, porque eles necessitam de motores físicos e partes mecânicas. Em contraste, com a estimulação dos músculos do utilizador, pode não haver necessidade de tais dispositivos mecânicos, os quais podem ser incômodos.
[030] As formas de realização descritas nesse documento podem não apenas fornecer feedback háptico, mas também feedback de força, a fim de melhorar a Manipulação Sensorial.
[031] As formas de realização descritas nesse documento podem fornecer Resultados Sensoriais mais confiáveis, envolvendo o maior número possível de sentidos, de modo a definir Assinaturas Sensoriais para o usuário.
[032] As formas de realização descritas nesse documento podem fornecer para o usuário constrição/compressão, temperatura, fluxo de ar, som entre outros, através da consistência de eletrodos, vibrações, co n st rições/com pressões, alto-falantes e outros atuadores posicionados em um ou diversos locais sobre o corpo humano.
[033] As formas de realização descritas nesse documento podem oferecer interoperabilidade entre uma diversidade de tipos de estimulação e campos de uso, tais como jogos eletrônicos, filmes, saúde, realidade aumentada, consciência aumentada, nos quais cada um deles, ou qualquer combinação, pode ser utilizada. Além da indústria do entretenimento, a indústria do treinamento e simulação, a indústria de jogos, a indústria médica e de reabilitação e as diversas implementações relacionadas à consciência aumentada.
[034] As formas de realização divulgadas nesse documento também podem fornecer feedback de força e háptico, mas podem ainda incluir um maior impacto sensorial ambiental ao permitir ao usuário sentir a tensão, o recuo, a pele arrepiada, algo raspando, ser tocado, empurrado ou golpeado e coisas parecidas. Existe uma necessidade de dispositivos, sistemas, métodos e arquiteturas para serem utilizados com diferentes formas de tecnologia de feedback háptico, ou pelo menos alternativas.
[035] A constrição/compressão permite, mas não está limitada, à aplicação de pressão. A constrição/compressão pode aplicar pressão a um indivíduo em um único local, diversos locais simultaneamente, ou em regiões inteiras do corpo de um usuário. A pressão aplicada pode ser de intensidade variável e pode mudar de intensidade ao longo do tempo, e também pode ser utilizada para criar resistência e afetar a mobilidade do indivíduo. A constrição/compressão permite a simulação ou o apoio da simulação de Assinaturas Sensoriais (por exemplo, combinações de Estímulos Sensoriais), tal como descrito nesse documento. Através da utilização de constrição/compressão, as Assinaturas Sensoriais podem incluir, mas não estão limitadas, a sensação de algo agarrando ou segurando o indivíduo, tal como uma mão; algo enrolado em torno de uma parte do indivíduo, tal como uma sacola sobre o ombro; uma sensação de aperto gradual, como uma cobra enrolando-se em torno do braço; e o uso de equipamentos e cargas pesadas apertadas junto ao corpo. O uso de constrição/compressão para simular ou dar suporte à simulação de Assinaturas Sensoriais, permite a replicação de eventos que de outra forma não poderiam ocorrer.
[036] Constrição/compressão podem ser utilizadas em diversos campos. Alguns exemplos de sua utilidade incluem a assistência médica, treinamento e simulação, entretenimento e consciência aumentada. A utilização para fins médicos pode ser para proporcionar uma forma de reabilitação através da qual uma pressão é aplicada suavemente sobre uma região, minimizando o inchaço e estabilizando a lesão. O uso em treinamento e simulação e entretenimento pode ser para criar uma experiência mais imersiva, a qual permita a um indivíduo sentir os equipamentos carregados, alguém agarrando-o ou o encontro com um obstáculo, como uma parede, veículo ou outra pessoa. Uma possível diferença é que para treinamento e simulação essa tecnologia pode ser usada para criar uma experiência mais realista, enquanto para entretenimento ela é usada para proporcionar uma experiência mais agradável e envolvente.
[037] Quanto à consciência aumentada, isso pode ser utilizado para fornecer informações a um usuário, sobre algo que ele normalmente não pode detectar. Em tal circunstância, uma con st rição/com pressão pode proporcionar ao indivíduo diferentes variações de pressão, em diferentes locais, para informar o usuário sobre uma alteração específica, da qual ele normalmente não estaria ciente (ou seja, em um ambiente totalmente escuro, onde o indivíduo precisa encontrar o caminho, através do uso da constrição/compressão o indivíduo pode ser informado de que um obstáculo está se aproximando em uma determinada direção, antes mesmo dele atingi-lo). Existe uma necessidade de dispositivos, sistemas, métodos e arquiteturas para serem utilizados com diferentes formas de tecnologia de constrição/compressão, ou pelo menos alternativas.
[038] A temperatura um impacto sensorial ambiental sobre o indivíduo. Em medicina, a terapia com calor, também chamada de termoterapia, consiste da aplicação de calor sobre o corpo para o alívio da dor e benefícios à saúde. Pode ser na forma de ultrassom, almofada de aquecimento, vestimenta de terapia de calor FIR sem fio, entre outros. A terapia de calor pode ser utilizada com o propósito de reabilitação. Os efeitos terapêuticos do calor incluem o aumento da extensibilidade dos tecidos de colágeno; a diminuição da rigidez articular; redução da dor; alívio de espasmos musculares; redução da inflamação, e edema. A temperatura é útil para mialgia, fibromialgia, contratura e bursite, auxilia na fase pós-aguda de cura e aumenta o fluxo sanguíneo. O aumento do fluxo sanguíneo na área afetada fornece proteínas, nutrientes e oxigênio para um melhor processo de cura.
[039] Além de aplicações médicas, a temperatura pode ser um Evento Sensorial vantajoso, o qual aumentaria a Manipulação Sensorial no domínio do entretenimento, treinamento e educação, simulação, realidade virtual, realidade aumentada e consciência aumentada. Todos esses domínios possuem ambientes e impactos relacionados à temperatura. Alguns filmes e jogos eletrônicos possuem cenários em ambientes quentes, como o calor de África. Treinamentos militares e simulações devem ser adequados ao ambiente de combate, o qual está atualmente focado nos desertos quentes do Oriente Médio. Além disso, a temperatura é um meio para fornecer feedback ao usuário e pode ser combinada com outras Estimulações Sensoriais, como uma parte de Eventos Sensoriais, para produzir uma Assinatura Sensorial e o Resultado Sensorial desejado. Existe uma necessidade de dispositivos, sistemas, métodos e arquiteturas para serem utilizados com diferentes formas de tecnologia de temperatura, ou pelo menos alternativas.
[040] O fluxo de ar permite, mas não está limitado, ao uso de regulação de temperatura. A regulação da temperatura pode estar relacionada a diversas coisas, como aumentar, reduzir ou conservar a temperatura corporal de um indivíduo. A regulação da temperatura pode ocorrer em uma ou mais regiões do corpo para afetar uma região específica, ou pode ser utilizada para alterar a temperatura interna do indivíduo. O fluxo de ar pode causar efeitos sobre um indivíduo, como os mencionados acima, com base no posicionamento dos componentes do fluxo de ar, na temperatura do ar que flui através do sistema (fresco, quente, etc.) e a intensidade ou a pressão com a qual o ar flui através do sistema. O fluxo de ar pode permitir a simulação ou dar suporte à simulação de Assinaturas Sensoriais. Através do uso de fluxo de ar, as Assinaturas Sensoriais poderiam incluir, mas não estão limitadas, a sensação de uma brisa quente, fria ou moderada; uma rajada de ar em movimento como se eles estivessem caindo de um avião ou dirigindo um carro com a janela aberta; e um jato de ar vindo de uma direção, como se algo houvesse explodido, como uma granada. O uso de fluxo de ar para simular ou dar suporte à simulação de Assinaturas Sensoriais permite a replicação de eventos que de outra forma não poderiam ocorrer.
[041] O fluxo de ar pode ser usado em diversos campos. Alguns exemplos de sua utilidade incluem a assistência médica, treinamento e simulação, entretenimento e consciência aumentada. O uso médico pode ser para garantir que a temperatura interna de um indivíduo permaneça dentro de uma faixa especial para garantir que o corpo esteja no nível ideal, ajudando na sua condição atual. O uso em treinamento e simulação e entretenimento pode criar uma experiência mais imersiva, a qual permita a um indivíduo sentir o vento, calor, frio, rajada de uma explosão etc. Uma possível diferença é que para treinamento e simulação essa tecnologia pode ser usada para criar uma experiência mais realista, enquanto para entretenimento ela é usada para proporcionar uma experiência mais agradável e envolvente. Quanto a consciência aumentada, isso pode ser utilizado para fornecer informações a um usuário, sobre algo que ele normalmente náo pode detectar. Em tal circunstância, um fluxo de ar pode proporcionar ao indivíduo diferentes variações de pressão, ou diferentes temperatura do ar para informar o usuário sobre uma alteração específica, da qual ele normalmente não estaria ciente (ou seja, um bombeiro dentro de um prédio está entrando em uma área onde monóxido de carbono foi detectado e está aumentando; ele poderia ser informado do problema através do aumento da pressão do ar por dispositivos de fluxo de ar). Existe uma necessidade de dispositivos, sistemas, métodos e arquiteturas para serem utilizados com diferentes formas de tecnologia de fluxo de ar, ou pelo menos alternativas.
[042] Um exemplo de coleta de dados fisiológicos inclui a atividade através da qual sensores ligados ao corpo medem as principais funções do corpo. A coleta de dados, o monitoramento e a interpretação dessas principais funções pode ser útil em medicina, pesquisa, treinamento e simulações, entre outros campos. Uma área de coleta de dados fisiológicos inclui a Atividade Eletrodérmica (EDA). Atividade eletrodérmica refere-se a alterações elétricas mensuradas na superfície da pele, as quais surgem quando esta recebe sinais de inervaçáo do cérebro. É um indicador sensível à atividade do sistema nervoso simpático. Para a maioria das pessoas, se experimentar excitação emocional, aumento da carga de trabalho cognitiva ou esforço físico, o cérebro envia sinais para a pele para aumentar o nível de transpiração. A pessoa pode não estar sentindo o suor na superfície da pele, mas a condutividade elétrica aumenta, de forma significativa e mensurável, à medida que os poros começam a se encher abaixo da superfície. Essa alteração na capacidade da pele de conduzir eletricidade, provocada por um estímulo emocional, como o medo, pode ser chamada de resposta galvânica da pele. Essa resposta é mensurável e avaliativa. Outras áreas de coleta de dados fisiológicos incluem sistemas sem fio, como os dispositivos de monitoramento fisiológico BioNomadix para ECG, EEG, EGG, EMG, EOG, respiração, temperatura, pulso, EDA, cardiografia por impedância, giroscópios e acelerômetros. Existe uma necessidade de dispositivos, sistemas, métodos e arquiteturas para serem utilizados com diferentes formas de tecnologia de aquisição de dados fisiológicos, ou pelo menos alternativas.
[043] Em um aspecto, as formas de realização descritas nesse documento podem fornecer um dispositivo vestível compreendendo uma peça de vestuário vestível e um módulo de entrada para coletar dados relacionados aos sentidos. Dispositivos Sensoriais conectam-se à peça de vestuário vestível, atuando para produzir Estímulos Sensoriais, cada Estímulo sensorial serve para induzir uma estimulação fisiológica. Um Centro de Controle possui um processador para determinar Eventos Sensoriais, cada Evento Sensorial definindo uma ação sinérgica de um ou mais Estímulos Sensoriais, como uma Via de Sinais para produzir um ou mais Resultados Sensoriais, cada Resultado Sensorial para induzir uma resposta fisiológica ou percepção sensorial, e um transceptor para receber os dados sensoriais coletados através do módulo de entrada, e, como resposta, enviar um sinal de ativação para ativar um ou mais Dispositivos Sensores da pluralidade de Dispositivos Sensores para ativar os Eventos Sensoriais.
[044] Em outro aspecto, as formas de realização descritas nesse documento podem fornecer dispositivos vestíveis interoperáveis, os quais podem ser utilizados em diversos campos e disciplinas, tais como estimulação elétrica, de áudio, feedback de força, feedback háptico, constrição/compressão, temperatura, fluxo de ar, aquisição de dados fisiológicos, entre outros.
[045] Em outro aspecto, as formas de realização descritas nesse documento podem fornecer dispositivos, sistemas, métodos e arquiteturas, os quais podem fornecer uma ação sinérgica de múltiplos Estímulos Sensoriais através de áudio, EMS, feedback háptico, feedback de força, constrição/compressão, fluxo de ar, temperatura etc.
[046] Em outro aspecto, as formas de realização descritas nesse documento podem fornecer dispositivos, sistemas, métodos e arquiteturas, as quais podem fornecer Estímulos Sensoriais e Manipulação Sensorial através da ativação de Eventos Sensoriais. Os Estímulos Sensoriais criam Assinaturas Sensoriais, as quais podem fornecer os Resultados Sensoriais pretendidos, entre outros.
[047] Em um outro aspecto, as formas de realização descritas nesse documento podem fornecer dispositivos, sistemas, métodos e arquiteturas, os quais podem receber dados de feedback fisiológico imediatos, e implementar diversos Resultados Sensoriais, entre outros.
[048] Em outro aspecto, as formas de realização descritas nesse documento podem fornecer dispositivos vestíveis, compreendendo: materiais vestíveis; um módulo de entrada para coletar dados relacionados aos sentidos; interfaces de estimulação elétrica (eletrodos) conectados ao material vestível, em que as interfaces de estimulação elétrica atuam para proporcionar uma Manipulação Sensorial para ativar Eventos Sensoriais em resposta a dados relacionados aos sentidos, coletados através do módulo de entrada, para criar uma variedade de Resultados Sensoriais.
[049] De acordo com algumas formas de realização, o dispositivo vestível pode ainda incluir um Centro de Controle possuindo um transceptor, o qual determina a Manipulação Sensorial e aciona as interfaces de estimulação elétrica.
[050] De acordo com algumas formas de realização, o dispositivo vestível pode ainda incluir um Decodificador para coletar dados brutos do módulo de entrada, sendo os dados transmitidos a partir de um dispositivo de partida, e converter os dados para um formato compatível com o Centro de Controle, o Decodificador transmitindo os dados transformados através de um protocolo de comunicação para o Centro de Controle.
[051] De acordo com algumas formas de realização, o Centro de Controle traduz os dados brutos do Decodificador em Estímulos Sensoriais para Manipulações Sensoriais.
[052] De acordo com algumas formas de realização, os Centros de Controle armazenam Configurações Personalizadas para determinar as sensações máximas e mínimas para as Manipulações Sensoriais.
[053] De acordo com algumas formas de realização, o módulo de entrada coleta dados dos dispositivos sensores
[054] De acordo com algumas formas de realização, o Centro de Controle é o componente do dispositivo que controla o sinal, duração, intensidade e/ou padrão do estímulo elétrico gerado, causando um Evento Sensorial, podendo ser um único, um Arranjo de Eventos Sensoriais, aleatorizados ou outra formação.
[055] De acordo com algumas formas de realização, os eletrodos podem ser removidos do material vestível.
[056] De acordo com algumas formas de realização, o Centro de Controle pode ser removido do material vestível.
[057] De acordo com algumas formas de realização, os eletrodos são atuadores para a força, constrição/compressão, vibração e estimulação elétrica.
[058] De acordo com algumas formas de realização, o Centro de Controle identifica seletivamente quais áreas do material vestível devem ser ativadas.
[059] De acordo com algumas formas de realização, os eletrodos podem aplicar múltiplas variações de estimulação, incluindo, mas não limitado a: Eletroestimulação Muscular (EMS), Neuro- eletroestimulação Transcutânea (TENS), Estimulação por Microcorrente (MC/FSM), Estimulação Interferencial (IFS), Eletroestimulação Funcional (FES) e Eletroestimulação Neuromuscular (EENM).
[060] De acordo com algumas formas de realização, as Manipulações Sensoriais fornecidas pelos eletrodos acionados podem ocorrer isoladamente ou em qualquer combinação: de forma síncrona, intermitente, consecutiva, e ordenada.
[061] De acordo com algumas formas de realização, a colocação predeterminada e definida dos eletrodos é feita com base em Assinaturas Sensoriais.
[062] De acordo com algumas formas de realização, as posições dos eletrodos podem ser ajustadas pelo usuário, e o material vestível pode, opcional mente, ter indicadores detalhando a posição dos eletrodos para facilitar a colocação precisa destes.
[063] De acordo com algumas formas de realização, pode haver um número definido de locais possíveis para colocação dos eletrodos dentro do material vestível.
[064] De acordo com algumas formas de realização, as posições dos eletrodos são pre determinadas de acordo com indicações neuromusculares e médicas.
[065] De acordo com algumas formas de realização, o dispositivo vestível pode ainda incluir um Decodificador de áudio para coletar dados de áudio do dispositivo de partida, os dados sendo captados por um dispositivo de partida, e transferir os dados através de um protocolo de comunicação para um ampl if icador/transmissor/receptor.
[066] De acordo com algumas formas de realização, o dispositivo vestível pode ainda incluir alto-falantes para proporcionar um Som Local Individualizado.
[067] De acordo com algumas formas de realização, o dispositivo vestível pode ainda incluir um amplificador/transmissor/receptor, o qual está operacional mente conectado ao módulo de entrada (ou dispositivo de partida) através do Decodificador de áudio para receber, amplificar e transmitir os dados recebidos para os alto- falantes.
[068] De acordo com algumas formas de realização, o dispositivo vestível pode ainda incluir atuadores de vibração.
[069] De acordo com algumas formas de realização, o dispositivo vestível pode ainda incluir atuadores de dispositivos de simulação de força, os quais podem aplicar forças físicas a um indivíduo para que eles percebam sensações específicas que normalmente pertenceriam a um determinado evento no mundo real.
[070] De acordo com algumas formas de realização, o dispositivo vestível pode ainda incluir atuadores de dispositivos de simulação de força, os quais podem aplicar forças localizadas.
[071] De acordo com algumas formas de realização, os atuadores dos dispositivos de simulação de força podem alterar a força aplicada com base em parâmetros tais como, a quantidade de força aplicada (mínima a máxima), a velocidade em que a força atinge o valor desejado (rápida ou lenta), a duração da aplicação da força (quantidade de segundos, ou desativando após a força desejada ser atingida) e a velocidade em que a força é removida (rápida ou lenta).
[072] De acordo com algumas formas de realização, o dispositivo vestível pode ainda incluir atuadores de Dispositivos de Estimulação de Constrição/Compressão, os quais proporcionam a capacidade de aplicar uma sensação de compressão e/ou constrição a uma região do corpo de um indivíduo.
[073] De acordo com algumas formas de realização, os atuadores do Dispositivo de Estimulação de Constrição/Compressão podem alterar a constrição/compressão aplicada com base em diversos parâmetros, os quais são alterados para causar a sensação de con st rição/com pressão e aperto, tais como, mas não limitado a, a pressão (mínima ou forte), aperto (mínimo ou forte), velocidade de aplicação ou remoção do aperto ou constrição/compressão (rápida ou lenta), a duração da ativação da constrição/compressão (vários segundos, ou após totalmente ativada, a reversão para o estado desativado) e a capacidade de alternar entre essas configurações, apos já estarem ativados.
[074] De acordo com algumas formas de realização, o material vestível é separado em três zonas de vestuário sobre o corpo, sendo uma delas a região abdominal, outra sendo a parte superior do torso ou região do peito e ombros, e outra representando a cobertura de ambas as áreas abdominal e do torso, em que todos os componentes podem ser interligados para proporcionar sinergia e totalidade de Manipulação Sensorial ao longo de toda a peça de vestuário, tal como definido por uma Via de Sinal para criar as Assinaturas Sensoriais, as quais produzem o Resultado Sensorial desejado. [0061] Em um outro aspecto, as formas de realização descritas nesse documento podem fornecer um dispositivo vestível compreendendo um material vestível, eletrodos, um Transmissor Receptor Amplificador de Impulso Elétrico Médico Compatível {Medically Compliant Electrical Impulse Amplifier Transmitter Receiver - MCEIATR), e urn centra de controle, em que o centra de controle aciona o MCEIATR, o qual, por sua vez, fornece o estímulo através dos eletrodos posicionados sobre o material vestível.
[075] A figura 1 é uma representação esquemática da conexão entre o MCEIATR e um par de eletrodos;
[076] A figura 2 é uma representação esquemática de um par de eletrodos pre determinados e definidos dentro de uma peça de vestuário;
[077] A figura 3 é uma representação esquemática de uma peça de vestuário; a figura 3A é uma representação esquemática de uma peça de vestuário com uma pluralidade de eletrodos, mostrando todos os eletrodos ativados, em que os eletrodos estão ligados diretamente ao MCEIATR; a Figura 3B é uma representação esquemática semelhante à representada na figura 3A, porém mostrando alguns dos eletrodos ativados, na qual os eletrodos podem não ser ligados por fios, e podem utilizar uma peça de vestuário condutora, de forma que o MCEIATR é ligado à peça condutora e os eletrodos são ligados à peça condutora. Essas são peças de vestuário que podem receber carga sem fios através da peça de vestuário e enviá-la para o eletrodo. Em uma outra forma de realização, a peça de vestuário pode ser feita de materiais específicos que não necessitam de eletrodos. Essas peças de vestuário podem ser ligadas diretamente ao MCEIATR. A figura 3C é uma representação esquemática semelhante à mostrada nas figuras 3A e 3B, mostrando porém, nenhum eletrodo ativado. As formas de realização indicados nas figuras 3B e 3C, "peças de vestuário condutoras", podem ser utilizadas para transferir a carga elétrica dos eletrodos e para estes.
[078] A figura 4A é uma representação esquemática de uma arquitetura de áudio em relação ao usuário; a figura 4B é uma representação esquemática de uma forma de realização com uma pluralidade de alto-falantes em torno do utilizador; a figura 4C é uma representação esquemática da parte da frente do usuário com a forma de realização 4B; a figura 4D é uma representação esquemática da parte de trás do usuário com a forma de realização 4B.
[079] A figura 5A é uma representação esquemática do interior da primeira camada da peça de vestuário de uma forma de realização; a figura 5B é uma representação esquemática do interior e/ou do exterior da segunda camada da peça de vestuário de uma forma de realização e inclui o posicionamento do Centro de Controle e do regulador de potência no exterior da segunda camada da peça de vestuário; a figura 5C é uma representação esquemática da terceira camada da peça de vestuário da forma de realização.
[080] A figura 6 é uma representação esquemática de uma forma de realização com eletrodos ligados à primeira camada da peça de vestuário.
[081] A figura 7 é uma representação esquemática de uma forma de realização com atuadores de vibração associados à segunda camada da peça de vestuário.
[082] A figura 8 é uma representação esquemática de uma disposição dos alto-falantes e sua localização na peça de vestuário.
[083] A figura 9 é uma representação esquemática de uma forma de realização com eletrodos ligados à primeira camada da peça de vestuário.
[084] A figura 10 é uma representação esquemática de uma forma de realização com atuadores do Dispositivo de Estimulação de Constrição/Compressão na segunda camada da peça de vestuário; a figura 10A é uma representação esquemática de uma forma de realização com atuadores do Dispositivo de Simulação de Força/Física na segunda camada da peça de vestuário.
[085] A figura 11 é uma representação esquemática de uma forma de realização com o MCEIATR ligado ao exterior da peça de vestuário.
[086] As figuras 12A a 121 são representações esquemáticas de arranjos de atuadores, os quais podem ser chamados de "Arranjos de Eventos Sensoriais", e cada representação apresenta um exemplo diferente de uma combinação de atuadores sendo acionados, seja simultaneamente, em sequência ou uma combinação de ambos.
[087] A figura 13A é uma representação esquemática da vista frontal de uma forma de realização com som surround individual (o qual pode ser chamado de Dispositivo de Mídia Interativo de Comunicação Multidirecional de Áudio e Voz em Duas Vias), Tecnologia de Eletroestimulação Pré-determinada Vestível {Wearable Predetermined Electrical Stimulation Technology - WPEST), atuadores de vibração, atuadores de força/compressão; essa visualização deve ser entendida como se a peça de vestuário fosse transparente. Isso mostra os diferentes componentes existentes e não mostra que estes estão presentes em diferentes camadas da roupa. Isso é para mostrar os diferentes componentes que existem, mas não apresenta sobreposição, pois isso bloquearia a visão das coisas colocadas abaixo. Portanto, a configuração de componentes apresentada é concebida como uma representação da forma de realização, porém o projeto real pode conter um número maior de Dispositivos Sensoriais do que o apresentado neste; a figura 13B é uma representação esquemática de uma vista lateral da forma de realização mostrada na figura 13A; e assim como na figura 13A, essa vista de um exemplo de realização é para ser entendida como se a peça de vestuário fosse transparente; a figura 13C é uma representação esquemática de uma vista frontal de uma forma de realização, a qual inclui o corpo inteiro; todo o torso, incluindo braços e cintura e, a parte inferior do corpo, incluindo quadris, coxas e pernas. Assim como figura 13A, essa vista de um exemplo de realização é para ser entendida como se a peça de vestuário fosse transparente.
[088] A figura 14 é uma representação esquemática da via de sinais a partir do dispositivo de partida até o atuador e do atuador até o dispositivo de partida.
[089] A figura 15 ilustra as especificações do Decodificador, de acordo com algumas formas de realização.
[090] A figura 6 ilustra as especificações do exoesqueleto, de acordo com algumas formas de realização.
[091] A figura 17 ilustra as especificações do Centro de Controle, de acordo com algumas formas de realização.
[092] A figura 18 ilustra as especificações do sistema nervoso para ativação da alimentação de energia, de acordo com algumas formas de realização.
[093] A figura 19 ilustra as especificações do sistema nervoso para vibrações, de acordo com algumas formas de realização.
[094] As figuras 20A a 20C ilustram as especificações do sistema nervoso para som surround, de acordo com algumas formas de realização.
[095] A figura 22 ilustra as especificações do material vestível, de acordo com algumas formas de realização.
[096] As figuras 23 a 33 ilustram a colocação de um dispositivo sensorial em diferentes exemplos de formas de realização.
[097] Para os fins da presente invenção, os seguintes termos são conceituados:
[098] O termo “Dispositivo de Computação” se refere a um dispositivo eletrônico que envia e/ou recebe dados para iniciar e/ou ativar os componentes específicos que foram discutidos nesta patente. Assim como, mas não limitado, a qualquer tipo de computador. Os Dispositivos de Computação podem ser operados por usuários para acessar a funcionalidade das formas de realização aqui descritas. Dispositivos de Computação podem ser dispositivos do mesmo tipo ou diferentes. Os Dispositivos de Computação podem ser implementados com o uso de um ou mais processadores e um ou mais dispositivos de armazenamento de dados configurados com bancos de dados ou sistemas de arquivo, ou com o uso de diversos dispositivos ou grupos de dispositivos de armazenamento distribuídos em uma grande área geográfica e ligados através de uma rede (o que pode ser chamado de "computação em nuvem"). Os Dispositivos de Computação podem estar localizados em qualquer dispositivo de computação em rede, como um computador pessoal, estação de trabalho, servidor, computador portátil, dispositivo móvel, assistente digital pessoal, laptop, tablet, smartfone, telefone WAP, televisão interativa, terminais de vídeo, consoles de jogos, dispositivos eletrônicos de leitura, dispositivos eletrônicos portáteis ou uma combinação destes. Os Dispositivos de Computação podem incluir qualquer tipo de processador, como por exemplo, qualquer tipo de microprocessador ou microcontrolador de propósito geral, um processador de sinais digitais (DSP), um circuito integrado, um arranjo de portas programável em campo (FPGA), um processador reconfigurável, uma memória programável somente de leitura (PROM), ou qualquer combinação destes. Os Dispositivos de Computação podem incluir qualquer tipo de memória de computador localizada interna ou externamente, como por exemplo, memória de acesso randômico (RAM), memória somente de leitura (ROM), disco compacto com memória somente de leitura (CD-ROM), memória eletro-ótica, memória magneto-ótica, memória programável apagável somente de leitura (EPROM), memória somente de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM), RAM Ferroelétrica (FRAM) ou semelhantes. Os Dispositivos de Computação podem incluir um ou mais dispositivos de entrada, tais como um teclado, mouse, câmera, tela sensível ao toque e um microfone, e podem ainda incluir um ou mais dispositivos de saída, como um monitor e um alto-falante. Os Dispositivos de Computação podem ter uma interface de rede para se comunicar com outros componentes, para acessar e se conectar a recursos de rede, para servir uma aplicação e outras aplicações e executar outras aplicações de computação através da conexão a uma rede (ou múltiplas redes) capaz de transportar dados, incluindo a Internet, Ethernet, uma linha do serviço telefônico comum (POTS), rede pública de telefonia comutada (PSTN), rede digital de serviço integrado (ISDN), linha de assinante digital (DSL), cabo coaxial, fibra ótica, satélite, dispositivos móveis, sem fios (por exemplo, Wi-Fi, WiMAX), rede de sinalização SS7, telefonia fixa, rede de área local, rede de longa distância, entre outras, incluindo qualquer combinação destas. Podem haver mais Dispositivos de Computação distribuídos em uma área geográfica e conectados através de uma rede. Os Dispositivos de Computação são operáveis para registrar e autenticar os usuários (usando um login, identificador único e senha, por exemplo) antes de fornecer acesso a aplicações, a uma rede local, a recursos de rede, a outras redes e dispositivos de segurança de rede. Os Dispositivos de Computação podem consistir de diferentes tipos de dispositivos e podem servir a um usuário ou a vários usuários.
[099] O termo "interoperabilidade” se refere a capacidade de tecnologias vestíveis, de acordo com as formas de realização descritas nesse documento, serem utilizadas em diferentes campos e disciplinas para trabalhar com outros sistemas sem demandar esforços especiais por parte do cliente.
[0100] O termo “Transmissor Receptor Amplificador de Impulso Elétrico Médico Compatível (MCEIATR)” compreende um dispositivo de computação que se destina a proporcionar estímulos fisiológicos através da aplicação de energia elétrica à fisiologia; a receber dados da fisiologia; e transmitir dados sem fio. Este pode consistir de um dispositivo que é medicamente compatível com relação ao seu protocolo de ativação e limitações, aderindo também aos padrões da FDA para tais dispositivos e o qual inclui unidades vendidas com e sem prescrição médica. Esses dispositivos emitem um pulso elétrico que pode ser transferido por meio de eletrodos e ou tecidos condutores e de forma transcutânea, através da fisiologia do portador, alcançando os resultados desejados. Além disso, esses dispositivos podem receber dados através de eletrodos e ou tecidos condutores, coletando informações fisiológicas do portador. O MCEIATR pode estar definido na peça de vestuário ou pode ser externo.
[0101] O termo “Operation aim ente Conectado” se refere a todos os componentes que estão diretamente ou indiretamente conectados ou acoplados. Qualquer forma de ligação que permita a comunicação entre os componentes é admissível. Isto inclui, mas não está limitado a; conexões com fio, sem fio, Wi-Fi, WL7\N (rede local sem fio), rádio, comunicação de campo próximo, ou conexões Bluetooth ou uma combinação destas.
[0102] O termo "Sistema Nervoso” se refere a todos os componentes que estão ligados ou conectados ao Centro de Controle, os quais servem para fornecer ou produzir Estímulos Sensoriais para o portador, mais especificamente, pode referir-se aos Dispositivos Sensoriais e sua integração como um todo.
[0103] O termo “Dispositivo Sensorial (SD)” se refere a qualquer artefato, tal como uma almofada ultrassónica ou um eletrodo, o qual recebe e ou responde a dados, sinais ou estímulos e traduz ou transfere estas entradas em uma forma de energia que age sobre uma ou mais faculdades através das quais o corpo percebe um estímulo externo; podendo ser uma das faculdades da visão, olfato, audição, paladar e tato. Os Dispositivos Sensoriais atuam para produzir Estímulos Sensoriais que agem sobre as faculdades do corpo, como estímulos fisiológicos.
[0104] O termo “Estimulação Sensorial” se refere a ativação de uma ou mais faculdades do corpo como visão, olfato, audição, paladar e toque através do acionamento de um ou mais Dispositivos Sensoriais. Diferentes tipos de Estímulos Sensoriais podem produzir diferentes tipos de estímulos fisiológicos.
[0105] O termo “Manipulação Sensorial” se refere a utilização de um Dispositivo Sensorial para proporcionar uma Estimulação Sensorial com um objetivo ou resultado específico. Os Dispositivos Sensoriais podem ser acionados para produzir Manipulações Sensoriais através de uma ou mais Estimulações Sensoriais.
[0106] O termo "Evento Sensorial” compreende qualquer ativação isolada ou simultânea de Dispositivos Sensoriais (SD), os quais produzem Estímulos Sensoriais ou Manipulações Sensoriais. Além disso, Evento Sensorial refere-se à ação sinérgica de múltiplos Estímulos Sensoriais de diferentes tipos, tais como através de áudio, EMS, feedback háptico, feedback de força, constrição/compressão, fluxo de ar, temperatura, entre outros para produzir uma Assinatura Sensorial e/ou Resultado Sensorial desejado. Um Evento Sensorial pode conter uma ou mais ativações simultâneas de Estímulos Sensoriais na forma de uma Manipulação Sensorial. Um Evento Sensorial ocorre quando um Dispositivo de Computação ou Centro de Controle envia um sinal de ativação a um ou mais acionadores de Dispositivos Sensoriais, os quais produzem Estímulos Sensoriais e estimulam a fisiologia do usuário. Mais de um tipo de Dispositivo Sensorial pode ser acionado durante um Evento Sensorial. Mais de um tipo de Estimulação Sensorial pode ser produzida durante um Evento Sensorial. Uma Via de Sinal pode definir um Evento Sensorial indicando um conjunto de Dispositivos Sensoriais a serem acionados, e um conjunto de Estimulações Sensoriais a serem produzidas utilizando os Dispositivos Sensoriais acionados. Um Evento Sensorial pode envolver o acionamento simultâneo ou sequencial de Dispositivos Sensoriais para produzir diferentes padrões de Estímulos Sensoriais, como uma Assinatura Sensorial ou Resultado Sensorial.
[0107] O termo “Arranjo de Eventos Sensoriais” se refere ao padrão de dispersão de uma Estimulação Sensorial através da combinação de ativações simultâneas e ou sequenciais de Eventos Sensoriais e atuações de Dispositivos Sensoriais.
[0108] O termo “Assinatura Sensorial” se refere a saídas de informações sensoriais que um objeto específico manifesta como sendo reconhecidas e percebidas através dos sentidos do usuário. Estas podem ser aumentadas por consciência situacional (como o conhecimento do tipo de ambiente em que se encontram, como por exemplo Simulações Militares Realistas ou um mundo de Sci-Fi). Uma Assinatura Sensorial pode ser produzida através da aplicação de Eventos Sensoriais Específicos, os quais proporcionam as Manipulações Sensoriais desejadas (por exemplo, Estímulos Sensoriais através da atuação de Dispositivos Sensoriais) para produzir uma realidade dentro da mente do usuário, assim como retratada no mundo virtual. É o resultado da resposta fisiológica induzida específica e reproduzível (por exemplo, Resultado Sensorial) do utilizador criada através da Manipulação Sensorial. Esta pode ser alcançada utilizando um conjunto específico e definido de Estimulações Sensoriais e ativações de Dispositivos Sensoriais, tal como definido no Evento Sensorial especificado.
[0109] O termo “Resultado Sensorial” se refere a resposta fisiológica do usuário a um Evento Sensorial ou Assinatura Sensorial aplicada.
[0110] As formas de realização dos sistemas e métodos descritos nesse documento podem ser implementadas em hardware ou software, ou em uma combinação de ambos. Essas formas de realização podem ser implementadas em programas de computador executados em computadores programáveis, cada computador incluindo pelo menos um processador, um sistema de armazenamento de dados (incluindo memória volátil ou memória não-volátil, ou outros elementos de armazenamento de dados ou uma combinação destes), e pelo menos uma interface de comunicação. Por exemplo, e sem limitação, os diversos computadores programáveis podem consistir de um servidor, um dispositivo de rede, set-top box, dispositivo embutido, módulo de expansão de computador, computador pessoal, laptop, assistente pessoal de dados, telefone celular, aparelho smartfone, tablets UM PC e dispositivos hipermídia wireless, ou qualquer outro dispositivo de computação capaz de ser configurado para desempenhar os métodos descritos nesse documento.
[0111] Códigos de programas são aplicados aos dados de entrada para executar as funções aqui descritas e gerar informações de saída. A informação de saída é aplicada a um ou mais dispositivos de saída, de forma conhecida. Em algumas formas de realização, a interface de comunicação pode ser uma interface de comunicação de rede. Em formas de realização nas quais os elementos da invenção são combinados, uma interface de comunicação pode ser uma interface de comunicação por software, tais como as utilizadas para comunicação entre processos. Em ainda outras formas de realização, pode haver uma combinação de interfaces de comunicação implementadas em hardware, software, e um combinação de ambos.
[0112] Cada programa pode ser implementado em uma linguagem de programação de alto nível procedural ou orientada a objetos ou uma linguagem de script, ou uma combinação destas, para se comunicar com um sistema de computador. No entanto, alternativamente, os programas podem ser implementados em assembly ou linguagem de máquina, se desejado. A linguagem pode ser uma linguagem compilada ou interpretada. Cada um desses programas de computador pode ser armazenado em uma mídia ou dispositivo de armazenamento (por exemplo, ROM, disco magnético, disco ótico), podendo ser lido por um computador programável de propósito geral ou especial, para configurar e operar o computador quando a mídia ou dispositivo de armazenamento for lido pelo computador para executar os procedimentos descritos nesse documento. As formas de realização do sistema também podem ser consideradas para implementação como um meio de armazenamento não transitório legível por computador, configurado com um programa de computador, em que o meio de armazenamento assim configurado faz com que um computador opere de uma maneira específica e predefinida para executar as funções descritas nesse documento.
[0113] Além disso, os sistemas e métodos das formas de realização descritas são capazes de serem distribuídos como um produto de programa de computador, incluindo um meio físico, não-transitório, legível por computador, que contenha instruções de computador utilizáveis para um ou mais processadores. O meio pode ser fornecido em diversas formas, incluindo um ou mais disquetes, discos compactos, fitas, chips, mídias de armazenamento magnético e eletrônico, memória volátil, memória não-volátil e semelhantes. Meios não-transitórios legíveis por computador podem incluir todos os meios legíveis por computador, com exceção de um sinal transitório propagante. O termo não-transitório não pretende excluir meios legíveis por computador como a memória principal, a memória volátil, RAM e assim por diante, em que os dados armazenados pode apenas ser temporariamente armazenados. As instruções utilizáveis por computador também podem ser de diversas formas, incluindo código compilado e não-compilado.
[0114] Ao longo da discussão a seguir, diversas referências serão feitas a respeito de servidores, serviços, interfaces, portais, plataformas ou outros sistemas formados a partir de dispositivos de computação. É importante notar que a utilização de tais termos tem a intenção de representar um ou mais dispositivos de computação os quais possuem pelo menos um processador configurado para executar instruções de software armazenadas em um meio tangível não-transitório legível por computador. Por exemplo, um servidor pode incluir um ou mais computadores que operam como um servidor Web, servidor de base de dados, ou outro tipo de servidor de computador que desempenhe os papéis, responsabilidades ou funções descritas. É importante notar também, que os algoritmos, processos, métodos, ou outros tipos de conjuntos de instruções divulgados, baseados em computador, podem ser concretizados como um produto de programa de computador compreendendo um meio tangível não-transitório legível por computador, o qual armazena as instruções que fazem um processador executar os passos divulgados. É importante notar que os sistemas e métodos aqui descritos podem proporcionar diversos efeitos técnicos. Por exemplo, as formas de realização podem incluir interfaces de eletroestimulação tangíveis acionáveis (eletrodos) para proporcionar estímulos tangíveis em resposta a Eventos Sensoriais ativados. As ativações ou atuações de Dispositivos Sensoriais específicos do Sistema Nervoso podem ser traduzidas em Estimulações Sensoriais tangíveis para proporcionar um estímulo fisiológico para o usuário. Por exemplo, um Dispositivo de Simulação de Força pode aplicar forças físicas a um indivíduo para que ele experimente sensações particulares que normalmente pertencem a um determinado evento do mundo real. As Estimulações Sensoriais incluem áudio, vibração, eletroestimulação, força/física, constrição/compressão, entre outros. Um Dispositivo de Simulação de Força pode permitir que meios virtuais tenham um experiência de imersão aumentada, pois a força aplicada ao corpo transmitirá a intensidade da força aplicada e a direção originária da força, com base em sua localização na peça de vestuário. Dados sensoriais podem ser coletados em um formato de dados bruto e transformados por componentes de hardware em dados representativos de diferentes experiências e estímulos sensoriais, conforme descrito nesse documento. Outros exemplos de efeitos técnicos são aqui descritos.
[0115] A discussão a seguir fornece muitos exemplos de formas de realização. Apesar de cada forma de realização representar uma única combinação de elementos da invenção, outras formas de realização podem representar todas as combinações possíveis dos elementos descritos. Portanto, se uma forma de realização compreende os elementos A, B e C, e uma segunda forma de realização compreende os elementos B e D, então, outras formas de realização podem incluir as outras combinações restantes de A, B, C e D, mesmo que isso não seja explicitamente divulgado.
[0116] Tal como utilizado nesse documento, e a menos que o contexto indique o contrário, o termo "acoplado a" pretende incluir tanto o acoplamento direto (em que dois elementos acoplados um ao outro entram em contato um com outro), e acoplamento indireto (em que pelo menos um elemento adicional fica localizado entre os dois elementos). Por conseguinte, os termos "acoplado a" e "acoplado com" são usados como sinônimos.
[0117] A integração da tecnologia com a vida cotidiana através da integração de roupas, vestuário, moda, acessórios ou qualquer coisa vestida por uma pessoa contendo um ou mais dispositivos de computação e/ou tecnologias eletrônicas avançadas, pode ser proporcionada, em vários aspectos, por formas de realização descritas nesse documento. Especificamente, as formas de realização descritas nesse documento podem fornecer diversas peças de vestuário, como roupas e acessórios, as quais incorporam computadores e tecnologias eletrônicas avançadas. Outras tecnologias ou dispositivos vestíveis também podem ser providenciadas, e estes são exemplos ilustrativos. O termo tecnologia vestível estende-se a qualquer coisa vestida que poderia ser integrada a computadores e aparelhos eletrônicos avançados para acrescentar um melhoramento à utilidade do item vestido. Isto pode incluir desde roupas, as quais podem ser vestidas devido à moda, a uniformes e roupas destinadas a trabalho, até roupas, armaduras e exoesqueletos concebidos com funções de proteção ou para tarefas específicas. Esses itens, que um indivíduo pode vestir, serão chamados daqui em diante de peças de vestuário, e peças de vestuário são, mas não estão limitadas a, diversas formas de camisas, chapéus, coletes, casacos, luvas, calçados, calças, calções e máscaras; sejam de fibras, materiais ou compostos leves, densos, macios, duros, maleáveis ou rígidos. Portanto, a integração de tecnologia a qualquer uma das peças de vestuário acima mencionadas pode proporcionar uma melhoria adicional à referida peça de vestuário, caso a tecnologia tenha sido concebida para ser apropriadamente utilizada com esta. A lista de peças de vestuário anteriormente descritas é apenas ilustrativa e não tem o propósito de ser limitante, de qualquer forma.
[0118] As formas de realização descritas nesse documento podem incorporar diversas formas de estímulos (por exemplo, Estímulos Sensoriais), e estes podem ser aplicados em diferentes campos da prática, tais como, mas não limitados a; consciência aumentada, entretenimento, recreação, treinamento e simulação, reabilitação médica, entre outros. Portanto, consciência aumentada pode se referir a qualquer situação na qual uma maior consciência sobre o ambiente é assegurada, exigida ou desejada, como por exemplo, o fornecimento de feedback para um deficiente visual andar e se movimentar, minimizando tropeços e quedas, o fornecimento de indicações direcionais por GPS, ou para deficientes auditivos serem alertados sobre veículos em aproximação, ou para um profissional do trabalho em telhados ser avisado quando muito perto da beirada etc. Entretenimento inclui mas não está limitado a, jogos eletrônicos, filmes (televisores domésticos ou teatro), música e realidade aumentada. Recreação inclui qualquer atividade feita por prazer, quando não se está trabalhando, (massagem, por exemplo). Treinamento/simulação inclui mas não está limitado a, militar, polícia, bombeiros, treinamento tático, pesquisa e educação. Reabilitação médica refere-se ao uso para melhorar a velocidade na qual um indivíduo se recupera de problemas fisiológicos ou psicológicos específicos, e a atividades e usos fisioterapêuticos ou psicoterapêuticos. Os tipos de estímulos incluem, mas não estão limitados a; eletroestimulação, estimulação de áudio e a aplicação de forças ao indivíduo.
[0119] O WPEST permite aos indivíduos utilizando um MCEIATR, e/ou interagindo com um meio virtual, ou com outro dispositivo receber estímulos em tecidos e nervos e/ou estímulos e contrações de músculos, de modo que a estimulação seja precisa, conforme determinado pela capacidade de estar em conformidade com a metodologia científica de repetibilidade, reprodutibilidade e confiabilidade; devido à consistência do posicionamento dos eletrodos em um ou vários locais de uma peça de vestuário, os quais correspondem a regiões do corpo humano, quando em uso. A peça de vestuário inclui diferentes tipos de Dispositivos Sensores, os quais atuam para proporcionar diferentes tipos de Estímulos Sensoriais. Como exemplo, a eletroestimulação (como exemplo de Estimulação Sensorial) fornecida por eletrodos (como exemplo de Dispositivos Sensoriais) pode ser de qualquer forma de estimulação, incluindo mas não estando limitado a, EMS, TENS, MC/FSM, IFS, FES, e NMES). O dispositivo de interação pode ser qualquer forma de dispositivo de computação.
[0120] O aparelho pode também incluir outros Dispositivos Sensoriais para Som Local Individualizado, uma forma pela qual a Ito-falantes/swòwaofers/d is positivos de saída de áudio (designados, a seguir, como alto-falantes) podem ser implementados para proporcionar a um indivíduo som direcional de alta precisão relacionado à posição de um indivíduo para uma determinada aplicação, independente das limitações do ambiente físico, da localização física do indivíduo em um ambiente, ou da presença de outros indivíduos no ambiente físico.
[0121]Além disso, o Dispositivo Sensorial pode incluir um Dispositivo de Simulação de Força, o qual consiste de um componente mecânico no interior de peças de vestuário com a função de simular os efeitos de forças sobre o corpo. O componente é concebido para ser controlado por meio de um dispositivo de computação (ou Centro de Controle), o qual envia dados ao Dispositivo de Simulação de Força para determinar as forças a serem aplicadas sobre o indivíduo. O dispositivo de computação envia sinais de ativação para acionar o Dispositivo de Simulação de Força para produzir Estímulos Sensoriais na forma de Estímulos de Força. Essas forças servem para proporcionar a um indivíduo uma sensação de movimento, seja este um empurrão, puxão, torção, tensão, compressão ou constrição, aplicado em uma determinada direção, ou a sensação de força centrípeta ou centrífuga. Através dessas sensações ou estímulos fisiológicos, é possível a um indivíduo sentir forças particulares que podem estar sento aplicados. O hardware náo precisa estar associado a um meio em particular, pois é capaz de funcionar com uma variedade de tipos de dispositivos de computação que possuam a capacidade de enviar dados ao dispositivo que seria responsável por ativar seus componentes mecânicos para criar um de seus diversos efeitos. Além disto, um Dispositivo Sensorial pode também incluir um Dispositivo de Estimulação de Constrição/Compressão, o qual pode ter a capacidade de aplicar, localmente, de forma difusa, ou total, um abraço, espremida, contração, aperto, ou esmagamento ao indivíduo, utilizando as formas de realização descritas nesse documento.
[0122]A Figura 1 apresenta os eletrodos (10) e um MCEIATR (12), os quais estão operacional mente conectados. Na forma de realização apresentada, os dois estão conectados um ao outro fisicamente, mas eles podem ser acoplados através de diversas tecnologias com e sem fios.
[0123]A Figura 2 representa a aplicação das interfaces de estímulo elétrico (eletrodos) (10) através de um material vestível (14), os quais são pré-determinados e definidos no interior da referida peça de vestuário (14). Os eletrodos (10) são um exemplo de Dispositivos Sensoriais. Os eletrodos (10) podem aplicar múltiplas variações de Estimulações Sensoriais incluindo, mas não limitado a: EMS, TENS, MC/FSM, IFS, FES, e NMES. Esta estimulação e/ou as variações destas podem também serem aplicadas e/ou entregues simultaneamente, consecutivamente ou intermitentemente.
[0124] A Figura 3 ilustra o material vestível (14). As Figuras 3A, 3B e 3C representam diferentes exemplos de estimulação por eletrodos (10) sobre o material vestível (14) e de como o MCEIATR (12) pode selecionar quais eletrodos (10) devem ser estimulados e quais não devem. Uma Via de Sinal de um Evento Sensorial pode definir quais os eletrodos (10) devem ser estimulados (para produzir Estímulos Sensoriais) e quais não devem. O posicionamento dos eletrodos (10) é apenas ilustrativo, estes podendo ou não serem posicionados como mostrado.
[0125]A Figura 3A apresenta todos os eletrodos (10) sendo acionados através de uma conexão com fio (18) para produzir Estímulos Sensoriais.
[0126]A Figura 3B apresenta alguns eletrodos (10) sendo acionados para produzir Estímulos Sensoriais.
[0127] A Figura 3C apresenta os eletrodos (10) não sendo acionados para produzir Estímulos Sensoriais. As formas de realização também conferem confiabilidade através do posicionamento pré-determinado e definido dos eletrodos (10), podendo corresponder a diferentes pontos fisiológicos. Como o posicionamento dos eletrodos (10) está relacionado ao tipo e à frequência das estimulações (para produzir diferentes Estimulações Sensoriais) para os Eventos Sensoriais ativados e a resposta fisiológica correspond ente e a percepção sensorial desta resposta (Assinatura Sensorial ou Resultado Sensorial), é imperativo que, para que ocorra uma mesma resposta sensorial simulada (Assinatura Sensorial ou Resultado Sensorial), o processo possa ser repetido, de forma consistente reprodutível e confiável. Repetição refere-se à capacidade de repetir a mesma ação ou atividade sem qualquer alteração nas definições ou configuração.
[0128] Em algumas formas de realização, as posições dos eletrodos (10) podem ser ajustadas pelo usuário, e o material vestível (14) pode opcionalmente ter indicadores detalhando a posição do eletrodo (10) para permitir a um indivíduo repetir com precisão o posicionamento.
[0129] Alternativamente, uma forma de realização poderia ter um número determinado de posições permitidas para os eletrodos (10) dentro da peça de vestuário (14). Assim, para garantir a repetibilidade, os eletrodos (10) podem ser posicionados sempre de forma semelhante, para que eles forneçam a mesma Manipulação Sensorial ou Estimulação Sensorial. Os eletrodos (10) são pre determinados e definidos e eles então mantêm este posicionamento na peça de vestuário (14). Pré-determinado e definido refere-se ao posicionamento permanente ou náo permanente dos eletrodos (10) na peça de vestuário (14), os quais mantêm suas posições relativas à peça de vestuário (14), exceto nos tipos não-permanentes quando reposicionados por um indivíduo ou removidos para serem substituídos devido ao desgaste.
[0130] A peça de vestuário (14) abriga o Centro de Controle (16). O Centro de Controle (16) é um dispositivo de computação, o qual pode conter um Chip Mem, um seletorde perfil, transceptor, porta USB, módulo de atuação e software sensorial. O Centro de Controle (16) é a interface de comunicações e ativação do processador de sinais (16) (conforme detalhado na Figura 14).
[0131] Em algumas formas de realização, o Traπsceptor pode ser integrado à peça de vestuário (exoesqu eleto de ARAIG) enquanto o Chip Mem pode ser destacável do Transceptor. Para o Centro de Controle (16) funcionar, pode náo ser necessário a presença de um Chip Mem ligado ao Transceptor. O Centro de controle (16) determina a Manipulação Sensorial exata que deve ocorrer através da definição de diferentes Eventos Sensoriais como Vias de Sinal para atuação dos Dispositivos Sensores, de diferentes maneiras. Uma Via de Sinal pode definir diferentes combinações ou conjuntos de Dispositivos Sensores a serem acionados para Eventos Sensoriais, e parâmetros da Via de Sinal podem definir diferentes tipos de Manipulações Sensoriais produzidas pelos Dispositivos Sensoriais atuados.
[0132] O Transceptor é o componente do Centro de Controle (16) que ativa os Dispositivos Sensoriais necessários através da transmissão de sinais de ativação aos Dispositivos Sensoriais. Os Dispositivos Sensoriais (por exemplo, os eletrodos (10)) formam os componentes do Sistema Nervoso de ARAIG. Essa ativação é baseada nos dados sensoriais convertidos pelo Decodificador (56) e nas configurações do usuário, armazenadas no Mem Chip instalado. O Centro de Controle (16) determina Eventos Sensoriais utilizando os dados sensoriais e as configurações do usuário. Os dados recebidos do Decodificador (56) são os dados brutos, os quais determinam quais Dispositivos Sensoriais do Sistema Nervoso devem ser ativados, e os Estímulos Sensoriais que eles produzirão, conforme estipulado nos Eventos Sensoriais determinados. As definições obtidas do Chip Mem permitem ao Transceptor alterar os dados brutos do Decodificador (56) para selecionar Eventos Sensoriais, os quais são ativados para acionar Dispositivos Sensoriais para produzir Estímulos Sensoriais que estão dentro dos limites aceitáveis das Configurações Personalizadas do Chip Mem. Portanto, o Transceptor recebe os dados do Decodificador (56), altera os dados conforme requerido pelas Configurações Personalizadas do Chip Mem e, em seguida, ativa os Dispositivos Sensoriais apropriados, componentes do Sistema Nervoso, para proporcionar a Assinatura Sensorial correta ou os Estímulos Sensoriais para os Eventos Sensoriais. Se não houver um Chip Mem ligado ao Centrode Controle (16), então o Transceptor pode utilizar os dados brutos do Decodificador (56) para ativar o Sistema Nervoso.
[0133] O Chip Mem é o componente do Centro de Controle (16) que armazena as Configurações Personalizadas do usuário para determinar as sensações máximas e mínimas dos componentes do Sistema Nervoso. As Configurações Personalizadas podem também definir um ou mais Eventos Sensoriais que podem ser customizados para um usuário ou situação. A configuração padrão do Chip Mem pode permitir que todos os componentes do Sistema Nervoso sejam ativados em suas capacidades máximas.
[0134] Para alterar a configuração padrão do Chip Mem o usuário pode executar o Protocolo de Calibração e Diagnóstico do ARAIG (por exemplo, jogos eletrônicos). Com as definições do Chip Mem atualizadas e armazenadas para qualquer utilização posterior, os componentes do Sistema Nervoso podem então ser definidos de acordo com as Configurações Personalizadas do usuário, ao invés das configurações padrão. Em uma forma de realização, se eles utilizarem o Protocolo de Calibração e Diagnóstico mais de uma vez, a "última utilização" pode criar um outro perfil no Chip Mem, definindo-o como as nova configuração pessoal ativa. Em uma outra forma de realização, o usuário pode escolher armazenar este perfil de "última utilização" como um perfil secundário, ou como outro perfil entre seus diversos perfis de usuário armazenados.
[0135] Como o Chip Mem não pode manipular diretamente os dados enviados a partir de um dispositivo vestível, e só altera os dados convertidos, as Configurações Personalizadas do Chip Mem podem ser universais para todos os dispositivos. Isso possibilita a um usuário a capacidade de definir suas Configurações Personalizadas em um dispositivo vestível e utilizá-las em qualquer dispositivo vestível. Isso garante que o usuário só tenha de atualizar as suas Configurações Personalizadas quando ele desejar alterar alguma coisa, e não quando algo mudou nos dispositivos.
[0136] A concepção do Chip Mem pode ser a de um dispositivo USB ou outro tipo de dispositivo destacável, podendo este ser ligado a um dispositivo vestível ou a outro ARAIG. O objetivo de ligar este diretamente a outro dispositivo é atualizar o Chip Mem, caso seja necessário ou desejado fazer quaisquer alterações, correções, ou modificações, e a capacidade de armazenar suas Configurações Personalizadas externamente. A capacidade de armazenar externamente suas Configurações Personalizadas também permite ao usuário compartilhar suas Configurações Personalizadas com outros usuários, e ter múltiplas Configurações Personalizadas à sua disposição. Quanto à possibilidade de conectar a um ARAIG diferente, este protocolo poderá permitir uma transferência facilitada de todas as suas preferências, sem precisar passar por qualquer configuração anterior. Essa transferência de um Chip Mem para outro ARAIG será possível para ARAIGs de mesma geraçáo, mas pode não ser possível para gerações diferentes, pois estes podem ser mais complexos e o software de seus Chips Mem pode ser diferente para refletir as alterações. Ou seja, após a compra de um novo ARAIG de uma geração diferente, pode ser necessário passar por um Protocolo de Calibração e Diagnóstico para essa geração de ARAIG.
[0137] O Sistema Nervoso pode ser a parte do ARAIG que contém as qualidades imersivas, os Eventos Sensoriais que definem diferentes Estimulações Sensoriais e Manipulações Sensoriais, assim como as capacidades de Aquisição de Dados Fisiológicos, podendo ser a porção interativa do produto. O Sistema Nervoso pode ser ligado ao Exoesqueleto, e seus componentes sensoriais (por exemplo, Dispositivos Sensoriais) podem ser ativados pelo Centro de Controle (16) através de sinais de ativação. As ativações de Dispositivos Sensoriais específicos do Sistema Nervoso podem ser traduzidas em Estímulos Sensoriais tangíveis para o usuário.
[0138] O Centro de Controle (16) é o dispositivo que irá acionar o MCEIATR (12), o qual, por sua vez, fornece estímulos através dos eletrodos (10) ou outros Dispositivos Sensoriais. A peça de vestuário (14) é aplicada ou ajustada em sua posição sobre o usuário. Os eletrodos (10) podem ter sua fixação na pele do usuário pré-determinada, no ponto anatômico desejado, em algumas formas de realização.
[0139] Em algumas formas de realização, os eletrodos podem ser pré-posicionados e fixados permanentemente no interior da peça de vestuário. Cada vez que a peça de vestuário (14) é ajustada sobre o usuário, a configuração dos eletrodos (10) pode permanecer fixa, exceto quando alterada pelo usuário, estimulando assim os elementos anatômicos exatos, como anteriormente, ou fornecendo as mesmas Estimulações Sensoriais, como anteriormente. Essa repetição pode ser realizada até o momento em que os eletrodos (10) precisem ser substituídos. Os novos eletrodos (10) podem assumir exatamente a mesma posição sobre a peça de vestuário (14) que a posição daqueles sendo substituídos, assim possibilitando a repetição ilimitada desta atividade, a qual permite a consistência na reprodução da Assinatura Sensorial desejada, ou Evento Sensorial, ao longo do tempo. Reprodutibilidade é a capacidade de todo o processo ou ação ser reproduzido, seja pelo usuário, produtor, diretor, iniciador, ou por outra pessoa que trabalha de forma independente. As formas de realização descritas nesse documento proporcionam essa reprodutibilidade e consequente confiabilidade. As formas de realização descritas nesse documento fornecem uma nova e inventiva metodologia, sistema e arquitetura para proporcionar essa repetição, reprodutibilidade e confiabilidade, tornando os resultados precisos como desejado pelo usuário, produtor, diretor e/ou iniciador do estímulo prescrito para muitas aplicações.
[0140] Um mínimo de dois eletrodos (10) pode ser utilizado em algumas formas de realização, mas em outras formas de realização um conjunto de eletrodos (10) pode estar ligado à peça de vestuário (14) para proporcionar um estímulo localizado com precisão.
[0141] O WPEST possui a capacidade de fornecer e produzir mais de um tipo de estímulo, podendo incluir, mas não estando limitado a, EMS, TENS, MC/FSM, IFS, FES, e NMES. Um Evento Sensorial pode definir diferentes tipos de Estímulos Sensoriais para produzir diferentes Resultados Sensoriais. Esses diferentes Estímulos Sensoriais podem ocorrer isoladamente ou em qualquer combinação: síncronos, intermitente, consecutivos, ordenados etc. O padrão e a configuração dos Estímulos Sensoriais pode ser definido por uma Via de Sinal de um Evento Sensorial para produzir os Resultados Sensoriais desejados.
[0142] Essa estimulação única ou múltipla pode ocorrer em um ou mais conjuntos de eletrodos (10). O Evento Sensorial pode definir diferentes conjuntos de Dispositivos Sensoriais a serem atuados na ativação do Evento Sensorial. Por exemplo, um usuário pode receber aplicações de TENS no ombro esquerdo, enquanto recebe simultaneamente aplicações de EMS na região lombar.
[0143] As formas de realização descritas nesse documento também podem fornecer e produzir mais de um tipo de Estimulação Sensorial na mesma pluralidade de eletrodos (10). Por exemplo, um usuário pode receber uma aplicação de FES no ombro direito, seguido por uma aplicação de TENS através dos mesmos eletrodos (10), sobre o mesmo ombro direito.
[0144] As Figuras 4A, 4B, 4C e 4D mostram a incorporação de alto-falantes à peça de vestuário (14), como outro exemplo de Dispositivos Sensoriais que produzem estímulos fisiológicos auditivos na forma de Estimulações Sensoriais. Conforme representado, a forma de realização de som surround individual (41) possui um alto-falante frontal esquerdo (20), um alto-falante central (22), um alto-falante frontal direito (24), alto-falante surround esquerdo (26), alto-falante surround direito (28), alto- falante traseiro esquerdo (34), alto-falante traseiro direito (36) e alto-falantes subwoofer de baixa frequência (38). Além disso, a vestimenta permite a entrada de áudio do usuário através de um microfone (30), ou do uso de um microfone externo, o qual pode ser conectado à tomada de microfone (32). O dispositivo é alimentado por sua fonte de energia (40), a qual pode ser secundária a fonte de energia fornecida ao Centro de Controle (16) e à miríade de Dispositivos Sensoriais. A fonte de energia pode ser qualquer coisa que efetivamente forneça energia para o dispositivo, incluindo mas não limitado a baterias, um cabo conectado a uma tomada, ou de outro dispositivo que forneça AC, DC ou uma combinação destes.
[0145] A Figura 4B, adicional mente, retrata um ampl if icador/transmissor/receptor (42), o qual está operacionalmente ligado ao dispositivo iniciador, ou a um Decodificador de Áudio (42a), e que recebe, amplifica e transmite os dados recebidos para os alto-falantes. A forma de realização mostrada na Figura 4B também possui uma área de abertura (44), a qual pode ser aberta e fechada para acoplar e remover o dispositivo. Métodos de fechamento não-perm an entes possíveis incluem fixadores tipo gancho e laço, zíperes, fechos, botões etc.
[0146] Em outra forma de realização, um segundo amplificador/transmissor/receptor, o Decodificador de Áudio (42a), como mostrado na Figura 14, pode ser utilizado, o qual recebe a informação diretamente do dispositivo iniciador (54) e a transmite para o amplificador/transmissor/receptor (42) afixado à peça de vestuário (14). O protocolo de comunicações e de comunicação sem fio para o Decodificador de Áudio pode ser de um ou mais tipos, mas não está de forma alguma limitado a HDMI, Wi-Fi, Rádio e Bluetooth.
[0147] O Som Local Individualizado pode usado com qualquer forma de dispositivo de computação. O Som Local Individualizado pode ser usado por dispositivos de computação que implementam meios virtuais e em diversas situações do mundo real. A eficiência do sistema de som concebido desta maneira se deve aos alto-falantes manterem sua posição em torno do usuário, garantindo que o usuário esteja sempre na posição ideal, o "ponto ótimo", para o som surround. Ao contrário dos sistemas de som tradicionais que são colocados em locais específicos em um ambiente, ou dos fones de ouvido que são colocados sobre a cabeça e têm os alto-falantes localizados sobre ou dentro da parte externa da orelha, o Som Local Individualizado é uma forma de Tecnologia Vestível. O Som Local Individualizado é a integração de alto-falantes à peça de vestuário (14) utilizada pelo indivíduo em diferentes posições. Em outra forma de realização, as partes mais relevante para o sistema auditivo são, mas não estão limitadas a, aquelas que cobrem o torso, braços e cabeça, pois estão localizadas perto das orelhas e sofrem menores mudanças de localização em relação a estas; enquanto antebraços e pernas podem estar em movimento ou em ângulos diferentes, tornando muito mais difícil o posicionamento dos alto- falantes. Portanto, pode ser mais fácil integrar alto-falantes aos locais mencionados anteriormente e estes constituiriam a principal área de interesse para o Som Local Individualizado.
[0148] A integração de um único alto-falante a uma peça de vestuário (14) permite que tal alto-falante seja colocado em um local específico, o qual permanecerá situado na mesma posição em relação ao indivíduo que usa o alto-falante. Isto permite a um único alto-falante representar uma determinada direção da qual estão emanando sons, enquanto continua a ter toda a funcionalidade original de um alto-falante, como controles de volume, graves, entre outros, operacionalmente ligado a um dispositivo de computação. Além disso, O Som Local Individualizado pode então ser estendido através da integração de vários alto-falantes a uma peça de vestuário (14). A integração de mais alto-falantes pode permitir que um indivíduo receba um som que possua um feedback multidireccional preciso, seja relativo à sua localização e individualizado a ele, ao invés de projetado para o ambiente. O Centro de Controle pode implementar uma estimulação sonora escolhendo seletivamente os níveis de volume de alto-falantes individuais do sistema de som. Isso pode permitir, por exemplo, que um carro realmente soe como se estivesse passando pelo indivíduo, ou quando alguém está falando com o indivíduo, esse outro indivíduo poderia ser ouvido através dos alto-falantes que representam a direção de onde está situado; aumentando a consciência auditiva, o tempo de reação e experiência de imersão em geral.
[0149] Em algumas formas de realização, o material que proporciona o suporte para o sistema de som pode ser absorvedor de som por natureza. Os próprios alto-falantes podem ser inclinados de tal forma para produzir um cone auditivo (cones de som) dirigido para proporcionar a melhor experiência auditiva possível e orientar o som ao usuário. Isso significa que uma pluralidade de usuários pode utilizar o som surround individualizado perturbando minimamente uns aos outros.
[0150] A utilidade de ter alto-falantes adicionados da maneira descrita é a de que o indivíduo pode ter uma experiência sonora muito mais precisa, a qual por sua vez pode melhorar a experiência auditiva do indivíduo. A experiência pode ser melhorada, pois o indivíduo agora terá um melhor conhecimento da direção de onde os sons emanam. Um exemplo disso seria um indivíduo jogando um jogo ou uma simulação em que o indivíduo é representado por um avatar específico no meio virtual, e onde quer que esteja localizado, o local dos sons seria criado em relação à sua localização no meio virtual; permitindo assim uma representação precisa e um maior nível de consciência sobre seu entorno neste meio virtual. Além disso, com essa concepção, cada indivíduo pode ser capaz de ter a mesma experiência de som que qualquer outro indivíduo vestindo a forma de realização aqui apresentada, sem ter de se preocupar com outras pessoas ou com o ambiente, como em um teatro com várias pessoas ou na casa de um indivíduo com uma sistema de som surround. Portanto, a questão de um "ponto ótimo" (no qual um sistema de som possui apenas uma região específica onde o som é ouvido com a qualidade esperada, e fora desta região não o é) pode ser eliminada, pois cada indivíduo está agora localizado em seu próprio ponto ótimo devido ao Som Local Individualizado. Isso pode garantir que a experiência auditiva permaneça a mesma, caso você tenha várias pessoas na mesma sala ou teatro, apenas um indivíduo em uma sala, ou um indivíduo se deslocando de uma sala à outra. Adicional mente, isso pode permitir aos indivíduos vestir peças de vestuário (14), as quais se espera que sejam usadas para um tarefa específica (ou seja, treinamento, pesquisa), ao invés de vestir ou utilizar um hardware que náo faria parte da experiência de forma realista. Uma situação na qual isso pode ser benéfico é em treinamentos. Quer sejam militares, polícia, bombeiros etc., isso pode permitir que as pessoas vistam as mesmas roupas que vestiriam em tal situação da vida real, ao invés de utilizar um equipamento específico, ou do equipamento ser instalado no ambiente, o que poderia potencialmente alterar a experiência de treinamento e seus benefícios com relação a cenários do mundo real. Isso pode ser importante porque pode permitir o treinamento de indivíduos de forma mais realista, possivelmente não importando o projeto do ambiente. Outra grande vantagem dessa concepção pode ser a mobilidade; a maioria dos sistemas de som de ponta atuais não possibilitam uma grande mobilidade. A capacidade de ser móvel permite que um indivíduo tenha a mesma experiência em qualquer lugar ou em qualquer ambiente específico, com poucos ajustes ao Som Local Individualizado, ao contrário de outros sistemas de som elaborados. Em comparação com outros sistemas de som móvel, como fones de ouvido, o Som Local Individualizado permite uma localização mais precisa do som e pode possibilitar um número maior de locais de emissão do som para melhor representar o que está ocorrendo em uma aplicação específica (isto é, proporcionando assim uma melhor experiência auditiva). Em geral, a criação do Som Local Individualizado permite uma experiência de som mais precisa, realista e pessoal, a qual não é afetada pelo ambiente onde se encontram os indivíduos e, portanto, aprimora a experiência geral de qualquer aplicação relacionada a som. Como apresentado nas Figuras 4B, 4C e 4D, a forma de realização inclui uma pluralidade de alto-falantes (41), posicionados de forma a envolver a cabeça do utilizador sobre os ombros da peça de vestuário (14), a parte superior do peito e parte superior das costas, com um subwoofer adicional (38), localizado nas costas o usuário. A Figura 4C representa a frente do usuário, enquanto a Figura 4D representa as costas do usuário. As formas de realização podem criar efetivamente uma experiência de som surround individualizada para o indivíduo que as veste. As partes do corpo escolhidas movem-se pouco em relação aos ouvidos do indivíduo; criando um som móvel e consistente que é tão dinâmico quanto o indivíduo.
[0151] Para representar a configuração dos Dispositivos Sensoriais e componentes dentro de uma peça de vestuário (14), a vista frontal de uma forma de realização mostrada na Figura 13C é separada em três zonas de vestuário no corpo, sendo uma delas a região abdominal (mostrada nas Figuras 5A, 5B, 5C, 5D); outra o torso superior ou peito e ombros (mostrada nas Figuras 6, 7 e 8); e outra representando a cobertura tanto da região abdominal como do torso (mostrada nas Figuras 9, 10, 10A e 11). Todos os componentes podem ser interligados e podem ser representativos e fazer parte de uma forma de realização (por exemplo, como mostrado na Figura 13C), na qual a sinergia e a totalidade da Manipulação Sensorial e dos Estímulos Sensoriais nela definidos, implementados ao longo de toda a peça de vestuário, tal como definido pela Via de Sinal Eletrônico do Evento Sensorial (por exemplo, como mostrado na Figura 14) cria as Assinaturas Sensoriais as quais produzem os Resultados Sensoriais desejados. Esta peça de vestuário para todo o corpo e sua experiência é um exemplo, sendo possível que partes individuais ou combinações destas sejam utilizadas em outras formas de realização.
[0152] As Figuras 5A, 5B, e 5C apresentam uma vista frontal da região abdominal de uma forma de realização e esta vista é separada para mostrar as diferentes camadas da peça de vestuário (14) e os componentes ligados ou afixados nesta ou em cada uma destas. Isso é para mostrar os diferentes componentes existentes, mas não inclui qualquer sobreposição, pois isso iria esconderia da vista as partes das camadas inferiores. Portanto, a configuração apresentada dos componentes é concebida como uma representação da forma de realização, porém o projeto real terá um maior número de componentes de estimulação sensorial do que o mostrado aqui.
[0153] A Figura 5A mostra a primeira camada interna (14a), a qual entraria em contato com o usuário ou com os usuários sob a vestimenta. Os eletrodos (10) são mostrados na Figura 5A, ligados ou fixados à parte interior da primeira camada (14a).
[0154] Como mostrado na Figura 5B, atuadores de vibração (48), atuadores de Dispositivos de Simulação de Força e atuadores de Dispositivos de Estimulação de Constrição/Compressão (50) são representados ligados ou afixados ao interior ou ao exterior da segunda camada da peça de vestuário (14b).
[0155] As Figuras 5B e 5C mostram o Centro de Controle (16) e o regulador de potência (46). A Figura 5B apresenta o Centro de Controle (16) e o regulador de potência (46) ligado ao exterior da segunda camada (14b). A Figura 5C demonstra que o Centro de Controle (16) e o regulador de potência (46) podem até se projetar através da terceira camada (14), fornecendo acesso ao usuário.
[0156] As Figuras 6, 7 e 8 apresentam uma vista frontal da regiáo do torso superior e do peito de uma forma de realização, e uma vista separada para mostrar as diferentes camadas da peça de vestuário (14) e os componentes conectados ou afixados nesta ou em cada uma destas. Isso é para mostrar os diferentes componentes existentes, mas não inclui qualquer sobreposição, pois isso iria esconderia da vista as partes das camadas inferiores. Portanto, a configuração apresentada dos componentes é concebida como uma representação da forma de realização, porém o projeto real terá um maior número de componentes de estimulação sensorial do que o mostrado aqui.
[0157] Na forma de realização apresentada na Figura 6, os eletrodos (10) podem estar ligados à parte interior da primeira camada da peça de vestuário (14a). Os atuadores de vibração (48) (outro exemplo de Dispositivo Sensor), os quais podem estar localizados em locais pré-determinados, tanto no exterior da primeira camada (14a) como no interior da segunda camada (14b), são mostrados nas Figuras 5B e 7. Da mesma forma, os alto-falantes (20, 22, 24, 26, 28), os subwoofers (38) (não mostrados), o microfone (30), a tomada de microfone (32) (não mostrada) e a fonte de energia (40) do sistema de som surround podem estar posicionados em um local definido e predeterminado no interior ou exterior da terceira camada da peça de vestuário (14), tal como apresentado na Figura 8. Os componentes do sistema de som surround podem ter uma disposição semelhante à mostrada anteriormente nas Figuras 4A, 4B, 4C e 4D. Eletrodos (10) adicionais podem ser incluídos além daqueles apresentados na Figura 5A, Figura 6 e Figura 9. Esses eletrodos (10) adicionais podem ser ligados à camada interior da peça de vestuário (14a) em locais definidos e pre determinados.
[0158]A Figura 10 apresenta os atuadores de Dispositivos de Estimulação de Constrição/Compressão (50) em locais definidos e pre determinados, e ligados ao exterior da primeira camada (14a) da peça de vestuário. A Figura 10A apresenta os atuadores do Dispositivo de Estimulação de Força (55) em locais definidos e pré-determinados, e ligados ao interior da segunda camada da peça de vestuário (14b).
[0159] Conforme representado na forma de realização da Figura 10, os atuadores (50) estão dispostos em um padrão de grade, de cima para baixo, se sobrepondo uns aos outros. A Figura 10 apresenta um grupo de atuadores (50) circundando o corpo. Os atuadores podem envolver o corpo correndo em paralelo ao longo do corpo na horizontal ou seja, da esquerda para a direita ou da direita para a esquerda, onde os atuadores encontram-se no exterior da primeira camada (14a).
[0160]A Figura 10A mostra um grupo de atuadores (55) dispostos verticalmente para cima e para baixo ao longo do corpo, em paralelo uns com os outros. Na forma de realização apresentada, os atuadores podem estar dispostos na vertical, ou seja, de cima para baixo, no interior ou exterior da segunda camada da peça de vestuário (14b).
[0161] A Figura 11 apresenta uma forma de realização em que o MCEIATR (12) está em uma localização definida e predeterminada, e ligado à camada externa da peça de vestuário (14).
[0162]A Figura 10 e a Figura 10A mostram a posição dos atuadores (50, 55) do Dispositivo de Estimulação de Constrição/Compressão, Dispositivo de Simulação de Força. O Dispositivo de Simulação de Força pode aplicar forças físicas a um indivíduo para que ele perceba sensações específicas que normal mente pertencem a um determinado evento do mundo real. Estas sensações poderiam ser, mas não estão limitadas a, a imitação da força centrífuga que é sentida quando um individual ao volante faz uma curva, alguém empurra ou esbarra em um indivíduo, ou o peso de transportar algo sobre os ombros, entre outros. Outras forças também podem ser simuladas. O Dispositivo de Simulação de Força pode ser capaz de aplicar essas forças diretamente em locais específicos do corpo, pois é uma forma de tecnologia vestível. Assim, o Dispositivo de Simulação de Força pode ser integrado à peça de vestuário (14).
[0163] O Dispositivo de Simulação de Força (atuador 55) possibilita que forças localizadas sejam aplicadas a um indivíduo. Através do uso de um dispositivo de computação, é possível que um Dispositivo de Simulação de Força altere parâmetros tais como a quantidade de força aplicada (mínima a máxima), a velocidade pela qual a força atinge o seu valor alvo (rápida ou lenta), a duração da aplicação da força (quantidade de segundos, ou desativada após a força alvo ter sido atingida) e a velocidade em que a força é removida (rápida ou lenta). Através destes diferentes parâmetros é possível que uma infinidade de forças sejam simuladas em um determinado local dentro da peça de vestuário (14) utilizada por um indivíduo. Além disso, ao estender o Dispositivo de Simulação de Constrição/Compressão (50), o atuador do Dispositivo de Estimulação de Constrição/Compressão (50), e o Dispositivo de Simulação de Força (55) e o atuador do Dispositivo de Estimulação de Força/Física (55) para cobrir diversas regiões de uma peça de vestuário ou de peças de vestuário (14), a qual, por sua vez, cobre uma maior região do indivíduo (tal como mostrado na Figura 13C). Isso aumenta a quantidade de forças que podem ser aplicadas simultaneamente e a capacidade de um indivíduo determinar mais precisamente a direção da força, bem como o que a força pode representar para uma determinada aplicação. As sensações que poderiam ser criadas são as de uma força simulada forte ou fraco, gradual ou rápida, constante ou instantânea, em um ou vários locais simultaneamente.
[0164] O Dispositivo de Simulação de Força é útil pois permite aos meios virtuais terem uma experiência de imersão aumentada, já que uma força aplicada ao corpo transmitirá a intensidade da força aplicada e a direção de origem da força, baseado em sua localização na peça de vestuário (14). Além disso, a utilização de um Dispositivo de Simulação de Força para simulações e treinamento, cria forças adicionais para essa aplicação específica, proporcionando uma experiência mais realista. Esse aumento do realismo prepara melhor os indivíduos para a experiência no mundo real, razáo pela qual as simulações e treinamentos foram projetados.
[0165] Por exemplo, em uma simulação, o indivíduo está se movendo para trás e encontra uma obstrução; o indivíduo pode sentir imediatamente a altura do objeto e pode determinar, sem se virar, se é possível subir ou pular por cima, ou se é melhor encontrar um outro caminho.
[0166] Em uma forma de realização, mostrada na Figura 10, atuadores lineares são ligados ao exterior da primeira camada da peça de vestuário (14a). A Figura 10 representa um possível Dispositivo de Estimulação de Constrição/Compressão (50) sendo atuado através de uma ligação por fios (18), como determinado pelo Centro de controle (16) (não mostrado). Nesse exemplo ilustrativo, os atuadores recolhem as tiras de nylon de uma polegada fixadas a eles, encurtando o comprimento destas e desse modo reduzindo o diâmetro da tira que envolve o utilizador, executando assim uma ação de constrição.
[0167] Em uma outra forma de realização, a Figura 10A ilustra uma possível implementação de um Dispositivo de Estimulação de Força/Física (55); atuadores lineares são ligados ao interior ou exterior da segunda camada da peça de vestuário (14b), podendo ser atuados através de uma ligação com fio (8), conforme determinado pelo Centro de controle (16) (não mostrado). O encurtamento da tira vertical pode causar uma ação de puxamento, a qual puxa para baixo o torso do usuário, como se a gravidade estivesse afetando-o.
[0168] O Dispositivo de Estimulação de Constrição/Compressão (50) e o Dispositivo de Estimulação de Força/Física (55) podem ser utilizados com qualquer dispositivo de computação para criar efeitos. Os dispositivos de computação podem ser para, mas não estão limitados a, utilizar o Dispositivo de Estimulação de Constrição/Compressão e o Dispositivo de Estimulação de Força/Física (55) para sincronizar as sensações com um meio virtual ou para o uso em aplicações no mundo real.
[0169] O Dispositivo de Estimulação de Const rição/Com pressão permite aos dispositivos de computação adicionar às suas aplicações as capacidades de aplicação de uma sensação de compressão e/ou constrição em um local do corpo de um indivíduo. Essa sensação também pode ser descrita como aperto, pressão, esmagamento, espremida e contração. Para comprimir ou constringir apropriadamente uma parte do corpo de um indivíduo, o Dispositivo de Estimulação de Constrição/Compressão constitui uma forma de tecnologia vestível. O Dispositivo de Estimulação de Const rição/Com pressão é integrado a uma peça de vestuário (14).
[0170]Através do uso de um dispositivo de computação, os Dispositivos de Estimulação de Const rição/Com pressão podem ter diversos parâmetros alterados, para causar uma sensação de constrição/compressão e aperto, tais como, mas não limitado a, a pressão (mínima ou forte), aperto (mínimo ou forte), velocidade de aplicação ou remoção do aperto ou constrição/compressão (rápida ou lenta), a duração da ativação da constrição/compressão (vários segundos, ou após totalmente ativada, a reversão para o estado desativado) e a capacidade de alternar entre essas configurações, apos já estarem ativados. Além disso, como o Dispositivo de Estimulação de Com pressão/Constrição é uma tecnologia vestível, ele pode possibilitar uma constrição/compressão precisa, já que esta será aplicada diretamente contra o corpo do indivíduo e localizada em uma determinada parte do corpo do indivíduo. Ademais, essa Manipulação Sensorial ou Estimulação Sensorial pode ser estendida pela presença de diversas regiões, ao invés de apenas uma, as quais podem ser ativadas para apertar, contrair, esmagar ou constringir simultaneamente o corpo de um indivíduo. Tais Manipulações Sensoriais ou Estimulações Sensoriais podem ser utilizadas em um meio virtual para proporcionar, mas não estando limitado a, uma sensação de que algo está segurando o indivíduo, como uma mão segurando firmemente o ombro da pessoa, algo se enrolando em torno do indivíduo, apertando firmemente e mantendo a quantidade de pressão que o indivíduo sente ou um objeto que cai sobre um indivíduo e o imobiliza, enquanto a pressão se torna cada vez mais intensa. Quanto à indústria de reabilitação médica, isso poderia ter implicações pois um indivíduo poderia utilizar a tecnologia vestível com o Dispositivo de Simulação de Constrição para espremer efetivamente e contrair regiões específicas de seu corpo para ajudar na sua recuperação, enquanto o indivíduo se concentra em outras atividades. Em geral, essa Estimulação Sensorial proporciona a um indivíduo uma sensação particular em que uma ou mais regiões sentem uma pressão ou constrição/compressão de diferentes graus.
[0171] O Dispositivo de Estimulação de Compressão/Constrição pode usar qualquer tecnologia que possa seletivamente e controladamente restringir áreas da peça de vestuário (14). Os atuadores do dispositivo podem ser um ou mais de um do seguintes, mas náo estando limitados, de qualquer forma a: músculos artificiais poliméricos, bexigas preenchidas por líquidos, atuadores piezoelétricos, atuadores poliméricos eletrônicos, Músculos Artificias de Nanotubos de Carbono, atuadores lineares, elementos de torçáo ou tensão ou outros sistemas.
[0172] Músculos artificiais poliméricos, atuadores eletrônicos poliméricos (EPAs) e músculos artificiais de nanotubos de carbono sáo materiais que se expandem ou se contraem, se alongam ou se encurtam quando uma quantidade de energia flui através deles. O alongamento e o encurtamento proporciona a capacidade de puxar e empurrar, assim como de reduzir ou aumentar a circunferência de sua medida quando enrolado em torno de algo. Os elementos de torção e tensão, assim como os atuadores lineares, podem ser dispositivos eletrônicos ativados por DC. Ao contrário dos EPAs, eles são consistem apenas do atuador, devendo ser conectados a algo que eles possam mover. O item ao qual eles são ligados (tiras, cintas e cabos, e assim por diante) pode aumentar ou diminuir à medida que o atuador ancorado opera. Eles também podem ter a capacidade de puxar e empurrar, assim como de reduzir ou aumentar a circunferência da medida da cinta enrolada. Uma outra utilidade do Dispositivo de Estimulação de Constrição/Compressão se deve ao seu posicionamento como uma tecnologia vestível; ele pode agir precisamente sobre a mesma região do corpo de um indivíduo por meio de Estimulações Sensoriais, reproduzindo o Evento Sensorial e fornecendo repetidamente a Assinatura Sensorial ou o Resultado Sensorial desejado. Além disso, a capacidade de aplicar esta Manipulação Sensorial específica através de qualquer parte da peça de vestuário (14), permite que diversas regiões sejam afetadas simultaneamente e com diferentes efeitos, permitindo uma multiplicidade de Estímulos Sensoriais, ao invés de somente uma compressão e constrição geral. Com relação aos meios virtuais, isso pode permitir a implementação de novas combinações de Estímulos Sensoriais para proporcionar uma experiência mais imersiva. Enquanto para cenários do mundo real isso poderia proporcionar uma sensação particular de pressão, a qual de outra forma não poderia ser replicada.
[0173] Outras Estimulações Sensoriais e Manipulações Sensoriais através das quais a fisiologia de uma pessoa é estimulada a detectar diversos resultados sensoriais, propositais e específicos, os quais estão associados ao mundo real, mas que estão apenas sendo replicados, são atuadas por meio de tecnologia de vibração (48) (como mostrado na Figura 5B, por exemplo). Os atuadores do Dispositivo Sensorial podem ser um ou mais dos seguintes, não estando limitados, de qualquer forma, a atuadores eletrônicos ou pneumáticos ou hidráulicos, atuadores poliméricos eletrônicos, atuadores lineares, atuadores de bobina e escova, atuadores piezo eléctricos, motores de vibração, transdutores tácteis, almofadas ultrassónicas e, ou atuadores de massa. Essa Estimulação Sensorial e Manipulação pode, opcionalmente, ser incorporada de tal forma que o dispositivo de computação identifique seletivamente quais áreas da peça de vestuário (14) devem ser ativadas; seja a totalidade da peça de vestuário (14) ou regiões individuais, como a parte superior das costas ou o braço direito etc. Isto pode ser feito para imitar sensações como desorientação, impacto direto, comichão na pele ou quando o avatar do indivíduo está em um avião ou automóvel, entre outros.
[0174] Como é positivo para a criação de Eventos Sensoriais ou Assinaturas Sensoriais, e os Resultados Sensoriais que se seguem, proporcionar o maior número de Estimulações Sensoriais para o usuário, as Figuras 12A até 121 representam algumas das possibilidades de atuação e padrões de dispersão das diferentes combinações de ativações de Dispositivos Sensoriais. Estes são exemplos ilustrativos e não limitantes de padrões. Pode haver cobertura singular, cobertura múltipla, cobertura regional ou cobertura total, podendo ser por arranjos, Arranjos de Eventos Sensoriais. Os atuadores de força, constrição/compressão, vibração e estimulação elétrica (por exemplo, eletrodos) (52) na Figura 12C estão preferencialmente situados na peça de vestuário de modo que qualquer ativação pode ser formada em arranjos na peça de vestuário (14), como mostrado em toda a Figura 12. Cada ponto, como apresentado em todas as Figuras 12, pode representar uma ou mais destas atuações de Dispositivos Sensoriais. Os diferentes Eventos Sensoriais que compõem o Arranjo de Eventos Sensoriais podem ser ativados simultaneamente, sequencialmente ou através de uma combinação de ambas as ativações simultânea e sequencial, para produzir Estimulações Sensoriais. Isso pode permitir que qualquer dispositivo de computação tenha efetivamente uma háptica de precisão, possibilitando uma Estimulação Sensorial em uma única localização sobre um usuário através de um Evento Sensorial, ou estimulações em pontos únicos ou múltiplos em um usuário, através de um Arranjo de Eventos Sensoriais, culminando em uma ou mais Assinaturas Sensoriais para o usuário.
[0175] Os dados sensoriais recebidos de um dispositivo de computação podem criar um grande número de estímulos na posição em que estes estáo localizados sobre o corpo de um indivíduo. A localização ou a seleção de um Evento Sensorial pode depender da saída do dispositivo de computação. O Evento Sensorial pode definir diferentes áreas ou locais para os Dispositivos Sensoriais atuarem para produzir Estímulos Sensoriais. Através do dispositivo de computação um Evento Sensorial pode ser ativado para criar um ou mais Estímulos Sensoriais específicos ou Assinaturas Sensoriais em sua localização. Através da implementação de múltiplos Eventos Sensoriais, criando um Arranjo de Eventos Sensoriais, os dados sensoriais recebidos poderiam ativar um único Evento Sensorial, ou diversos Eventos Sensoriais. Além disso, durante a ativação de um ou mais Eventos Sensoriais, outros Eventos Sensoriais poderiam ser ativados e aqueles Eventos Sensoriais já ativados podem ser atualizados para serem desativados ou para alterar a Estimulação Sensorial ou Assinatura Sensorial que eles estão criando. Isto permite a criação de um único ou múltiplos efeitos de Estimulação Sensorial simultaneamente, sequencialmente ou intermitentemente, em uma ou mais localizações no corpo de um indivíduo para Eventos Sensoriais. O posicionamento de um Evento Sensorial pode determinar qual parte do corpo de um indivíduo sente a estimulação, enquanto um Arranjo de Eventos Sensoriais das Figuras 12A a 121, pode ser localizado em uma parte específica do corpo de um indivíduo, tal como a mão, ele poderia cobrir todo o braço ou poderia até mesmo cobrir todo o corpo, dependendo do seu uso. Além disso, dependendo do grau de precisão exigido, um Arranjo de Eventos Sensoriais pode ser criado de modo que a proximidade dos Eventos Sensoriais no Arranjo de Eventos Sensoriais das Figuras 12A a 121, esteja mais próxima ou mais distante, e a localização é totalmente dependente da aplicação e dos usos da tecnologia, de tal forma que simulações e aplicações médicas podem exigir precisão exata, enquanto o entretenimento pode ser viável com localizações aproximadas.
[0176] Em uma forma de realização, o dispositivo vestível é capaz de criar uma Estimulação Sensorial com alta precisão, assim como Estimulações Sensoriais únicas, dependendo dos dados sensoriais recebidos para ativar um Evento Sensorial. Os dados sensoriais não se limitam a agir sobre a duração, intensidade e raio da estimulação, como mostrado nas Figuras 12A a 121. Para aumentar ainda mais a eficácia de um Evento Sensorial, muitas Estimulações Sensoriais podem ser combinadas para criar uma multiplicidade de efeitos de estimulação, criando um Arranjo de Eventos Sensoriais (por exemplo, Figuras 12A a 121). Com relação a isso, podem ser criadas Estimulações Sensoriais cobrindo uma área muito maior, porém retendo a capacidade de serem tão precisas quanto, de um Evento Sensorial ao próximo. Assim, as Estimulações Sensoriais ainda podem replicar a estimulação em um único local (Figura 12B) ou em múltiplos locais simultaneamente (Figura 12C), sequencialmente ou em uma combinação dos dois. As Assinaturas Sensoriais ou Eventos Sensoriais e os correspondentes Resultados Sensoriais que podem ser criados não se limitam à Manipulação Sensorial ou Estimulação Sensorial de um único Dispositivo Sensorial, ou a um único Evento Sensorial, ou a um único Arranjo de Eventos Sensoriais. Também não estão limitadas à Manipulação Sensorial de múltiplos Dispositivos Sensoriais ou múltiplos Eventos Sensoriais ou Múltiplos Arranjos de Eventos Sensoriais. Estas podem começar de uma forma ou de outra, e se expandir ou contrair para proporcionar uma maior ou menor Estimulação Sensorial ao usuário, em algumas formas de realização. Portanto, as Assinaturas Sensoriais ou Eventos Sensoriais e os correspondentes Resultados Sensoriais podem consistir de múltiplos Estímulos Sensoriais ativados para representar estímulos de uma única fonte, ou múltiplos estímulos ativados para representar Estímulos Sensoriais de diversas fontes, ou uma combinação de Estímulos Sensoriais únicos e múltiplos, de uma ou mais fontes. No contexto de um jogo eletrônico, existem diversos usos para esta tecnologia; tais como, mas não limitado a, a ativação de um ou mais Eventos Sensoriais para criar uma Assinatura Sensorial específica (ou uma combinação de Estímulos Sensoriais), tal como o efeito do impacto de balas ou de estilhaços de uma granada ou de um foguete atingindo uma armadura; um corte por uma faca ou espada, no qual diversos Eventos Sensoriais são ativados sequencialmente, um após o outro, afetando diferentes Dispositivos Sensoriais (52) do Arranjo de Eventos Sensoriais das Figuras 12A a 121, em linha ou outro padrão específico. Por exemplo, nas Figuras 12D a 121, um efeito de propagação que começa em um determinado local do Evento Sensorial e se propaga para fora de forma semelhante a um efeito de concussão; um efeito de onda que começa em um ou múltiplos locais para criar um estímulo ao longo de uma linha que se desloca a partir de uma parte específica de um Arranjo de Eventos Sensoriais até outra parte do Arranjo de Eventos Sensoriais; um estímulo completamente ao longo do Arranjo de Eventos Sensoriais, muito parecido com algo que está sendo escaneado; ou a tentativa de assustar um indivíduo em uma casa mal-assombrada, criando a sensação de algo que se move nas costas de um indivíduo, porém visualmente não há nada ali. Em geral, independentemente do Resultado Sensorial desejado de um Evento Sensorial único ou de múltiplos Eventos Sensoriais sob a forma de um Arranjo de Eventos Sensoriais, o número e a disposição dos Eventos Sensoriais são inteiramente dependentes do Resultado Sensorial definido pela Manipulação Sensorial. As formas de realização podem implementar o uso de um único Evento Sensorial para serem capazes de criar Assinaturas Sensoriais precisas (ou uma combinação de Estimulações Sensoriais) para o usuário, tendo a capacidade de aumentá-las para criar uma variedade de Resultados Sensoriais.
[0177] Em uma outra forma de realização, os Eventos Sensoriais podem produzir Assinaturas Sensoriais (ou uma combinação de Estímulos Sensoriais) e Resultados Sensoriais, através de ativações de Dispositivos Sensoriais em certas áreas de cobertura do corpo: cobertura única; cobertura múltipla; cobertura regional; cobertura total; e cobertura dispersa. Uma área de cobertura singular pode incluir apenas uma região do corpo. Pode ser uma área específica de pequena cobertura, e o Evento Sensorial pode incluir a atuação de um ou mais Dispositivos Sensoriais dentro do Sistema Nervoso para criar Estímulos Sensoriais. Por exemplo, a cobertura única pode incluir a ativação de Dispositivos Sensoriais na região proximal do braço (úmero, bíceps, tríceps, e braço). As áreas de cobertura única são atuadas conforme determinado pelos sinais de ativação do Centro de Controle. Múltiplas áreas de cobertura incluem duas ou mais áreas de cobertura singular do corpo. Elas podem ser regiões adjacentes ou distantes do corpo. Esse Evento Sensorial pode ser composto das áreas de cobertura especificadas e pode incluir a atuação de um ou mais Dispositivos Sensoriais dentro do Sistema Nervoso. Por exemplo, múltiplas áreas de cobertura podem incluir a porção proximal do braço (úmero, bíceps, tríceps, e braço) e o deltoide/ombro adjacente. Ou múltiplas áreas de cobertura podem incluir a porção proximal do braço direito (úmero, bíceps, tríceps, e braço), a região medial do peitoral/peito esquerdo e região lateral direita do abdômen. As múltiplas áreas de cobertura serão atuadas como determinado pelos sinais de ativação do Centro de Controle. Áreas de cobertura regional incluem quadrantes adjacentes ou seções do corpo. Um Evento Sensorial sobre essas áreas especificadas de cobertura pode incluir a atuação de um ou mais Dispositivos Sensoriais dentro do Sistema Nervoso. Por exemplo, a cobertura regional pode incluir a cavidade torácica e abdominal, tanto medial quanto lateral. Ou, a cobertura regional pode incluir as extremidades proximal e distal do braço esquerdo, o ombro esquerdo adjacente, peito e região abdominal. As áreas de cobertura regional serão atuadas como determinado pelos sinais de ativação do Centro de Controle. A área de cobertura total inclui todas as áreas de cobertura do corpo. O Evento Sensorial para essa cobertura específica pode incluir a atuação de um ou mais Dispositivos Sensoriais dentro do Sistema Nervoso para produzir Estímulos Sensoriais. Por exemplo, todas as áreas de cobertura forneceriam Estímulos Sensorial para o usuário: braços, pernas e torso. As áreas de cobertura total podem atuar como determinado pelos sinais de ativação do Centro de Controle. A cobertura dispersa é semelhante ao Arranjo de Eventos Sensoriais e inclui uma, duas ou mais áreas de cobertura única do corpo. Quando mais de uma área de cobertura única está envolvida, elas são áreas adjacentes do corpo. O Evento Sensorial começa em um ponto específico na área de cobertura única e irradia, se desloca, flui, percola, tem um picos para fora, para dentro, para cima e para baixo etc., até o fim desta área de cobertura única e, em seguida, continua fluindo, onde necessário através de outras áreas de cobertura como indicado pelos sinais de ativação do Centro de Controle. Por exemplo, o Evento Sensorial começa na porção distal do antebraço direito e pulsa como uma onda através da porção proximal do braço até o ombro direito e desce para a região do peitoral direito do usuário. As áreas de cobertura dispersa irá atuar como determinado pelo Centrode Controle.
[0178] Além disso, a conectividade dos Eventos Sensoriais para formar um Arranjo de Eventos Sensoriais pode ser adaptada através de software. Isso fornece aos desenvolvedores a capacidade de conectar virtualmente os Eventos Sensoriais em conjunto para formar um Arranjo de Eventos Sensoriais, para implementar facilmente as Assinaturas Sensoriais desejadas pelas aplicações (ou uma combinação de Estímulos Sensoriais) e Resultados Sensoriais. Além disso, tornar a conexão virtual permite que a integração de hardware seja determinada pelos desenvolvedores de hardware, para que a tecnologia a ser integrada ao dispositivo seja a mais adequada. Isto assegura que a integração de hardware e integração de software dos Eventos Sensoriais não limita a utilidade ou determina o uso da tecnologia.
[0179] Estimulações Sensoriais mais imersivas e uma maior consciência do mundo virtual podem ser proporcionadas através da percepção de sensações do mundo real. O ambiente do mundo real fornece uma multiplicidade de sensações, dependendo do que os sentidos de um indivíduo recebem. Essas Estimulações Sensoriais desencadeadas permitem a um indivíduo perceber efetivamente o nosso mundo e as coisas presentes nele. Tudo no mundo apresenta diversas formas de feedback sensorial que podem ser fornecidas a um indivíduo, perfazendo a sua "Assinatura Sensorial", a qual pode ser uma combinação particular de Estimulações Sensoriais. Por exemplo, o C-5 Galaxy (um avião militar) possui uma Assinatura Sensorial específica que o torna inconfundível. Mesmo sem ser capaz de enxergar o C-5 Galaxy, o som, a frequência, a vibração e a sensação geral que se sente quando o avião está sobrevoando o tornaria inconfundível e facilmente identificável. Tais assinaturas do mundo real pode ser transferidas para o domínio dos jogos ou outros tipos de realidade virtual. Um exemplo de jogo; se um indivíduo está jogando um jogo de sobrevivência zumbi e ouve barulhos particulares de arrastar de pés, gemidos estranhos ou simplesmente se for atacado por zumbis e sentir algo tocar em suas costas ou agarrando-o, a Assinatura Sensorial que um zumbi possui ajudaria a identificar se as sensações específicas sâo de um zumbi ou de um aliado. Isso poderia fornecer informações sensoriais suficientes para determinar um plano de ação eficaz. Ou, o avatar do indivíduo está se movendo para trás, fugindo de tiros, mas é interrompido pois bateu em algo. O indivíduo pode imediatamente sentir isso em suas costas e fazer ajustes imediatos. Essa tomada de decisões dentro do jogo também se traduz em uma maior competência durante o jogo, pois cada decisão mais intuitiva leva a um maior sucesso "no jogo". Essa mesma metodologia se aplica a filmes, bem como a simulações de treinamento. Além disso, a reabilitação sensações pode ser aplicada a vítimas de acidentes traumáticos, acidente vascular cerebral ou queimaduras, por exemplo, cujos nervos e cérebro podem reaprender através de aplicações de Assinaturas Sensoriais, especialmente por Eletroestimulação. Adicion aim ente, crianças que não têm percepção de diversas sensações devido a deficiências, podem aprender através de aplicações de Assinaturas Sensoriais.
[0180] As formas de realização apresentadas nesse documento podem permitir a confiabilidade de resultados de Eventos Sensoriais e Assinatura Sensoriais. Elas criam essa confiabilidade na reprodução consistente de resultados, conforme proporcionado pela repetição de aplicações. Confiabilidade se refere à consistência na reprodução do Evento Sensorial e à subsequente Assinatura Sensorial para o usuário. Por exemplo, se uma vítima de queimadura grave na perna possui sensações limitadas na sua perna e é necessário fazer uso de fisioterapia durante um período de tempo, a estimulação sensorial deve ser repetida e deve ser consistentemente aplicada ao longo de um processo repetitivo, a fim de produzir resultados desejados e confiáveis.
[0181] Além disso, as formas de realização possuem interoperabilidade tecnológica. Interoperabilidade tecnológica refere-se a capacidade do dispositivo de operar em diferentes campos de utilização. Essa interoperabilidade inclui a capacidade de uma forma de realização funcionar em outros campos. Por exemplo, alguém que joga um jogo eletrônico pode vestir o dispositivo e receber estimulações de acordo com o protocolo de comunicações definido nas especificações do Centro de Controle. Por outro lado, esse mesmo indivíduo pode chegar em casa do trabalho e descobrir que um músculo do ombro está contraído e precisando de massagem, ele pode utilizar o dispositivo de acordo com o protocolo de comunicação inicializado a partir do dispositivo de computação. O dispositivo que ele ou ela utiliza para jogos eletrônicos, portanto, também pode ser utilizado para este fim, fisioterapia. Alternativamente, essa pessoa pode desejar ir ao cinema ou participar de uma simulação de treinamento onde o mesmo dispositivo também é utilizado. Como mencionado anteriormente, apenas o Decodificador potencial mente precisa ser alterado ao mudar de plataforma. Isso pode ser feito pela troca física do Decodificador (56), ou alternativamente, alterando o software do Decodificador (56).
[0182] A combinação dos componentes aqui descritos resulta em diversas formas de realização com diversas características únicas e inovadoras. Isso possibilita uma experiência completa e mais holística, que perpassa mais os sentidos de um indivíduo do que simplesmente o vídeo e o som estéreo. Exemplos incluem: é fornecido som surround a um jogador, e este ouve (e também vê) insetos rastejando sobre seu personagem e recebe através de Manipulação Sensorial a Assinatura Sensorial de algo rastejando sobre a sua barriga através de um Arranjo de Eventos Sensoriais, tal como indicado pela visão, EMS, vibração e som. Outro exemplo seria um treinamento militar em que o som surround fornece feedback direcional de uma explosão e a Assinatura Sensorial é criada pela visão, som, estimulação muscular, vibração, força/física, rajada de ar e constrição/compressão, simulando estilhaços entrando no corpo do soldado e a força contundente da explosão. Além disso, uma pessoa cega andando em uma cidade recebe indicações direcionais de forma audível ou fisiologicamente, essa última sendo usado como um alerta de proximidade de obstáculos ou perigos próximos. Um cinéfilo está sentado em uma sala de cinema vestindo o dispositivo através do qual o som surround proporciona um som direcional, com os componentes de estimulação sensorial fornecendo estímulos para o corpo do espectador, da mesma forma que o personagem principal do filme os está vivenciando no filme.
[0183]A Figura 14 representa uma via potencial, a partir do dispositivo de iniciação (54), pela qual o sinal percorre para chegar a um atuador. O dispositivo de iniciação (54) pode fornecer um módulo de entrada. O dispositivo de iniciação (54) é um dispositivo de computador que utiliza software para coletar dados sensoriais e criar dados de controle, os quais determinarão qual o estímulo fisiológico que cada par de eletrodos (10), ou outro atuador, irá criar a qualquer momento no tempo. Um dispositivo de computação, o qual permita a inclusão de software e a saída de dados gerados pelo software pode ser utilizado como um dispositivo de iniciação (54) para o sistema. O Centro de Controle (16) é o componente do sistema que controla o sinal, duração, força e/ou o padrão do estímulo elétrico gerado, causando ou ativando um Evento Sensorial, seja de natureza singular, um Arranjo de Eventos Sensoriais, uma formação aleatória ou outra. O Centro de controle (16) pode fornecer um módulo de entrada para coletar dados sensoriais. Um Decodificador (56) pode, potencialmente, ser operacionalmente conectado entre o dispositivo de iniciação (54) e do Centro de Controle (16). O Decodificador (56) é utilizado para decifrar ou transformar os dados enviados a partir do dispositivo de iniciação (54) em um formato compatível com o Centro de Controle (16). Esses dados decifrado são então enviados do Decodificador, através de um protocolo de comunicação, ao Centro de Controle (16). Os dados de entrada para acionar diferentes Eventos Sensoriais podem ser coletados por meio de um módulo de entrada acoplado ao Decodificador, dispositivo de iniciação (54), ou Centro de Controle (16).
[0184] Pode haver, opcionalmente, um dispositivo de computação adicional entre o atuador eo Centrode Controle (16), o qual é um atuador específico (12a, como, por exemplo, um EDA. Outro exemplo é o MCEIATR (12), o qual envia o impulso eléctrico aos eletrodos (10) e, subsequentemente, a Manipulação Sensorial ou um Evento Sensorial, seja único, em conjunto, aleatoriamente, entre outros. A determinação sobre quais pares de eletrodos (10) são ativados e o nível, duração, intensidade e, ou o padrão que cada par de eletrodos (10) produzirá é baseado nos dados sensoriais recebidos de um Decodificador (56).
[0185] Além disso, os dados podem ser enviados a partir de um único MCEIATR (12), ou como descrito antes, um dispositivo de iniciação (54) pode iniciar o processo através de um meio virtual ou dispositivo através do Decodificador (56) até o Centro de Controle (16), o qual está operativamente conectado ao MCEIATR (12), que envia impulsos elétricos aos eletrodos (10). O MCEIATR (12) pode, opcionalmente, também ser definido na peça de vestuário (14).
[0186] Em uma forma de realização, partes da peça de vestuário (14) são condutoras para os eletrodos, para proporcionar uma via elétrica eficaz, sem fios entre um MCEIATR (12) e um eletrodo (10), enquanto outras partes não são condutoras, para inibir certos circuitos e para controlar as áreas que estão sendo estimuladas. Portanto, nessa forma de realização, pode também ser vantajoso incluir caminhos elétricos com fios (18) entre alguns MCEIATRs (12) e alguns eletrodos (10). Em ambas as conexões, o MCEIATR (12) está operacion aim ente ligado a pelo menos um par de eletrodos (10).
[0187] Em uma forma de realização, alguns ou todos os componentes, incluindo os eletrodos (10), o dispositivo de computação (54), o MCEIATR (12), o centro de controle (16), o iniciador (54) podem ser removidos da peça de vestuário (14) para permitir o reparo, calibração dos instrumentos, substituição, substituição da bateria, limpeza ou outra manutenção geral (doravante referido como manutenção). Eles podem estar ligados ou fixados à peça de vestuário (14) através do uso de uma tecnologia adesiva que consiste de qualquer tecnologia que permita a remoção dos eletrodos (10), outros atuadores ou outros componentes para manutenção, tal como velcro®, gancho e laço ou fechos ou bolsos. No entanto, a lista apenas serve de exemplo, não devendo, de forma alguma, ser interpretada como limit ante.
[0188] Para diversas formas de realização, pode ser necessário modificar o Decodificador (56), de acordo com o dispositivo de iniciação (54) a ser utilizado. Em uma forma de realização, é possível comprar um novo Decodificador (56) para cada dispositivo de iniciação (54) que um indivíduo pretenda ligar à peça de vestuário (14). Alternativamente, pode-se alterar a programação do Decodificador (56), fazendo com que um indivíduo só precise instalar um software ou um patch para utilizar um dispositivo de iniciação (54) diferente. No entanto, se uma plataforma fosse concebida para produzir dados consistentes com o que é lido pelo Centro de controle (16), a utilização de um Decodificador (56) não seria necessária, e nenhuma alteração no hardware ou software seria necessária devido à mudança para o dispositivo de iniciação (54) projetado.
[0189] A fonte de energia (Regulador de Potência) (46) do dispositivo pode ser qualquer fonte que efetivamente permita a função do dispositivo. Isto pode incluir, mas de modo algum está limitado a; baterias recarregáveis, baterias substituíveis ou a ligação direta uma fonte de energia tal como uma tomada, ou uma combinação destes.
[0190] Como referência, a Figura 15 apresenta um exemplo de especificação de um Decodificador, juntamente com uma legenda descrevendo os diversos elementos desta e de outras figuras.
[0191] Um decodificador pode ser capaz de receber os dados sensoriais necessários, com ou sem fios, do dispositivo de iniciação, ou de outro dispositivo de computação. Um Decodificador pode ser capaz de alterar ou transformar os dados enviados a partir do dispositivo de iniciação em dados que são então enviados, com ou sem fios, para o Centro de controle para ativar o Sistema Nervoso do Exoesqueleto, de forma adequada.
[0192] Um Decodificador pode ser capaz de receber atualizações de software através de um dispositivo de uma plataforma de computação e do Centro de Controle. Um Decodificador pode ser capaz de atualizar o software do Centro de Controle caso esse software esteja desatualizado. Um Decodificador pode ser capaz de receber a sua energia a partir de um Centro de Controle, quando ligado a um Centro de Controle, ou de um dispositivo de computação, quando ligado a um dispositivo de computação, mas quando este for completamente sem fio, tanto para envio quanto para recebimento de dados, é necessário conectá-lo ao Transformador de Energia para receber energia. Pode haver um Decodificador diferente para diferentes plataformas de dispositivos de computação (por exemplo, PS4, PC, Xbox360, Xbox One), e outras mais, à medida que novas plataformas continuam a chegar ao mercado ou à medida que nós entramos em diferentes mercados.
[0193] Um Decodificador pode ser concebido especificamente para uma ou mais formas de transmissão para trabalhar com uma plataforma específica (com fio e Bluetooth etc ). Caso vários dispositivos utilizem os mesmos protocolos de transferência de dados, é possível, para alguns Decodificadores, trabalhar com diversas plataformas.
[0194] O Decodificador é concebido para receber dados de uma plataforma, quer seja com fios, sem fios, ou ambos. Cada Decodificador pode ser capaz de se conectar fisicamente a um Centro de Controle para enviar Dados para o Centro de Controle, e pode ser capaz de enviar dados sem fio a um ou mais Centros de Controle simultaneamente; este último pode não necessitar de uma conexão física com um Centro de Controle. A transmissão de dados com e sem fio a um ou mais Centros de Controle pode ser a mesma para todos os Decodificadores, enquanto a transmissão sem fio e com fio a partir de uma plataforma pode ser específica para cada plataforma, apesar de todos os Decodificadores serem capazes de se conectar a um PC. Portanto, haverá uma variedade de Decodificadores destinados a receber Dados a partir de várias plataformas.
[0195] Para um Centro de Controle receber dados de um Decodificador, o Decodificador pode, primeiramente, ser sincronizado com o Centro de Controle. Uma vez sincronizados, um Decodificador pode então ser utilizado com ou sem fio com aquele Centro de Controle específico. Múltiplos Centros de Controle podem ser sincronizados com o mesmo Decodificador para receber as mesmas informações sem fio. Cada Decodificador pode receber energia para ligá-lo externamente, seja através da Plataforma, de um Centro de Controle ou Transformador de Energia ARAIG. Quando ligado através de fios, ele está conectado ao dispositivo fisicamente. Essa conexáo física será provavelmente através de USB devido à facilidade de uso. Quando for sem fios, o Decodificador envia e/ou recebe através de um ou mais protocolos sem fios. Um Decodificador também pode baixar atualizações e patches de software através de diversas Plataformas (pelo menos via PC), quando ligado a essa Plataforma. Além disso, atualizações e patches podem ser enviadas ou recebidas a partir de um Centro de Controle.
[0196] A Figura 16 ilustra a especificação de um exoesqueleto de acordo com algumas formas de realização. O exemplo de exoesqueleto pode incluir uma roupa para a parte superior do corpo, cobrindo o torso, ombros e parte superior dos braços, a qual possua toda a funcionalidade principal, funcionando e estando integrada, quando necessário. O exoesqueleto pode incluir um Centro de Controle (por exemplo, Botão de Acionamento(Integrado), Chip Mem (Destacável), Seletor de Perfil (Integrado), Receptor (Integrado)), um Sistema Nervoso (por exemplo, Componentes de Vibração (Integrado), SUMS (por exemplo, um Transmissor Receptor Amplificador de Impulso Elétrico Médico Compatível (MCEIATRs) (Integrado), Eletrodos Pareados (Integrado), Almofadas de Eletrodos (Destacável)), Som Surround (por exemplo, emissor/receptor externo (Destacável), Receptor (Integrado), Amplificador (Integrado), Alto- falantes (Integrado), Tomada de Microfone (Integrado), Microfone (Destacável), Transmissor/Saída de Áudio (Destacável))), e um Regulador de Energia (por exemplo, Plugue de Energia (Destacável), Transformador de Energia (Destacável), Carregador/Receptor de Energia (Integrado), Cabeaπiento a todos os componentes necessários para fornecer energia a todos os componentes do Exoesqueleto através da ativação dos Receptores (Integrado) e Células de Energia (Destacável)).
[0197] Para um Exoesqueleto funcionar com qualquer outra plataforma, o desenvolvimento de um novo Decodificador, Som Surround, Emissor/Receptor Externo e Transmissor de Som Surround'Saida de Áudio, pode exigir algumas alterações. Todos esses componentes são destacáveis, para permitir que o Exoesqueleto permaneça universal.
[0198] O Centro de Controle pode ser operável para atualizações ou alterações em paralelo com outras atualizações de componentes, atualizações de software e patches e alterações de sistemas de hardware. O Sistema Nervoso pode ser operável para alteração e melhorias dos componentes atuais, criação de novos componentes, ou seja, constrição/compressão, força/física, ar. O Regulador de Energia pode ser operável para eficiência de consumo, redução de potência, peso da energia, Posicionamento da energia. O Exoesqueleto pode incluir diversas modificações de projeto, incluindo o posicionamento e as especificações de seus componentes, criando um Exoesqueleto para determinados nichos de mercado, projeto modular para Exoesqueletos, variantes de diferentes tamanhos e para diferentes sexos, entre outros.
[0199]A Figura 17 ilustra as especificações do Centro de Controle, de acordo com algumas formas de realização.
[0200] Um Centro de Controle pode ter um Botão de Energia capaz de ligar e desligar o Exoesqueleto para receber energia de um Regulador de Energia. Um Centro de Controle pode ter um Chip Mem, o qual possui um CDP (Protocolo de Calibração e Diagnóstico), Configurações Personalizadas, Decodificador e Receptor de Comunicações, e Software de Comunicação do Sistema Nervoso e do Receptor. O CDP é capaz de instalar/fazer o download do SDK para o dispositivo de computação para uso, jogos ou outro software, em diversas plataformas. O SDK permite aos desenvolvedores facilmente programar, testar e integrar o sistema ao seu software. O Jogo ou outro software pode permitir a um usuário de um Exoesqueleto ajustar adequadamente as configurações de perfil e criar vários perfis para ter diferentes tipos de experiências imersivas. A configuração personalizada pode ser ajustada no dispositivo de computação através do Jogo. Um Chip Mem pode ser capaz de receber atualizações de software através de uma plataforma (por exemplo, um dispositivo de computação) e do Centro de Controle. A Chip Mem pode ser capaz de atualizar o software do Centro de Controle, caso esse esteja desatualizado. Um Chip Mem pode ser ligado, sincronização e se comunicar com dispositivos via USB.
[0201] Um Centro de Controle pode ter um Seletor de Perfil, o qual é capaz de percorrer diversos perfis salvos em um Chip Mem conectado. Após selecionar um perfil, um Seletor de Perfil pode possuir um feedback sensorial específico para o perfil selecionado. Um Seletor de Perfil pode fazer o ChipMem enviar o perfil selecionado para o Receptor.
[0202] Um Centro de Controle pode possuir um Receptor, o qual possui o CDP, Configurações Personalizadas, Decodificador e Receptor de Comunicações, e o Software de Comunicação do Receptor e do Sistema Nervoso. Utilizando o Decodificador e o software de Comunicação do Receptor, o Centro de Controle pode ser capaz de receber os dados de ativação sensoriais não- áudio brutos do Decodificador. Usando o Receptor e o software de Comunicação do Emissor Externo/Receptor, o Centro de Controle pode ser capaz de receber os dados de ativação de áudio brutos do Emissor Externo/Receptor. Utilizando o software de Comunicação do Sistema Nervoso e do Receptor, o Centro de Controle pode ser capaz de, com os dados recebidos do Decodificador, Emissor Externo/ Receptor e o Perfil ativo do Chip Mem, ativar os componentes apropriados do Sistema Nervoso, nas intensidades e locais apropriados. O Centro de Controle pode ser capaz de receber atualizações de software através de um Chip Mem, Decodificador e Emissor Externo/Receptor. Também é capaz de atualizar o software do Chip Mem, Decodificador e Emissor Externo/Receptor.
[0203] Em exemplos de formas de realização, o Centro de Controle pode ter três portas USB para conectar um Chip Mem, Decodificador e Emissor Externo/Receptor de Som Surround, para sincronização e transferência de dados com fio. Qual a porta USB é utilizada por cada dispositivo removível, não é importante. [0195] Em exemplos de formas de realização, o Centro de controle pode ter um receptor sem fio, para ser capaz de receber dados sem fios de um Decodificador.
[0204] Em exemplos de formas de realização, o Centro de Controle pode ter um receptor sem fio para ser capaz de receber dados sem fios de um Emissor Externo de Som Surround/ R ec ept or.
[0205] Em exemplos de formas de realização, o Centro de Controle pode ter ativado todos os componentes necessários do sistema nervoso com base nos dados que recebe do Decodificador e do Som Surround.
[0206] Em exemplos de formas realização, o Centro de Controle pode precisar ser integrado ao exoesqueleto de uma maneira que não restrinja o movimento e que seja facilmente acessível para adicionar ou remover qualquer um dos seus componentes destacáveis (Chip Mem) ou componentes que podem ser ligados a ele (Decodificador e Emissor Externo de Som Surround/ Receptor), sem o usuário precisar remover o Exoesqueleto.
[0207] Em exemplos de formas de realização, o Centro de Controle pode ser removível e substituível em caso de defeito ou atualização ou conserto, entre outros.
[0208] O componente Transmissor/Saída de Áudio pode atualmente fazer parte do Som Surround do Sistema Nervoso, ou estar embutido no Centro de Controle. Ele pode ser um componente destacável do Centro de Controle.
[0209] Em exemplos de formas de realização, o Centro de Controle pode possuir uma proteção para transmissão sem fio do Decodificador ao Receptor, e uma redução de interferências de transmissão sem fio.
[0210] O Botão de Energia é o componente que serve para ligar o Exoesqueleto ARAIG. Uma vez ligado, o Centro de controle será capaz de funcionar como descrito em cada um dos seus componentes, e a energia será capaz de fluir ao longo do Exoesqueleto, conforme necessário.
[0211] O Chip Mem pode ser um componente destacável do Centro de Controle e pode ser um projeto de USB para cada um dos usos no armazenamento de dados e transferência. O Chip Mem pode conter o Protocolo de Diagnóstico e Calibração (CDP) necessário para a criaçáo de perfis em diversas plataformas. Ao criar um perfil em uma determinada Plataforma, o Chip Mem pode ser fisicamente conectado à plataforma para receber o perfil novo ou editado, e não o Centro de Controle. Para utilizar os perfis armazenados no Chip Mem, o Chip Mem pode ser conectado ao Receptor do Centro de Controle, e o perfil deve ser selecionado pelo Seletorde Perfil.
[0212] O software SDK no Chip Mem pode ser instalado/baixado em diversas plataformas para ser usado por desenvolvedores para integrar adequadamente a ARAIG no seu próprio software.
[0213] O Seletor de Perfil pode ser um componente do Centro de Controle que permite a um indivíduo percorrer os perfis criados através de entradas físicas. Se eles não possuírem um Chip Mem anexado, ou não tiverem perfis, ele está inativo. Se houver quaisquer perfis, então por padrão ele ativa o mais novo perfil quando o Centro de Controle for ligado. Após, um usuário pode percorrer os perfis e selecionar um perfil diferente para ativar. Cada perfil pode ser salvo com feedback sensorial, de modo que o usuário pode facilmente diferenciar entre os perfis durante a busca.
[0214] O Receptor é um componente que possui um receptor para captar as transmissões sem fio de qualquer Decodificador ou Emissor Externo de Som Surround/Receptor do Sistema Nervoso. O Receptor é o componente que está diretamente ligado por um Chip Mem com fio, Decodificador e/ou Emissor Externo/Receptor, através de portas (por exemplo, 3USB), e que possui um software para usar os perfis Chip Mem sincronizados, dados do Decodificador e dados do Emissor Externo/Receptor para ativar os componentes necessários do Sistema Nervoso.
[0215] A Figura 18 ilustra as especificações do sistema nervoso para a ativação de energia de acordo com algumas formas de realização. Esse exemplo ilustrativo pode ajudar a visualizar o fluxo de energia para o Sistema Nervoso, como um todo.
[0216] A Figura 19 ilustra as especificações do sistema nervoso para vibrações, de acordo com algumas formas de realização.
[0217] Em exemplos de formas de realização, o dispositivo de vibração do Sistema Nervoso pode incluir estímulos vibratórios suficientes para cobrir uma área frontal e traseira do torso, ombros e parte superior dos braços. A quantidade de estímulos vibratórios necessária para fazer isto pode ser determinada em função da aplicação e do domínio de utilização. Em alguns exemplos, pode haver um mínimo de 16 pontos na fronte, 16 nas costas, 8 no ombro/braço esquerdo e 8 no ombro/braço direito, num total de 48 pontos; embora o fator mais importante seja a cobertura e não a quantidade de estímulos. Este é um exemplo não limitante.
[0218] Cada estímulo vibratório pode ser capaz de criar diferentes faixas de intensidade, desde uma pequena vibração até uma sensação de agitação intensa em sua própria localização.
[0219] Cada estímulo vibratório pode ser capaz de ativar individualmente, sequencialmente outros estímulos vibratórios ou dispositivos de feedback sensorial, ou simultaneamente estímulos vibratórios ou dispositivos de feedback sensorial; todos os quais também podem ser para diferentes durações e diferentes áreas de cobertura.
[0220] O sistema nervoso pode ser programado com algoritmos criados para causar sensações, como um único local, múltiplos locais, uma região, expansão ou contração do impacto em uma área, a vibração em uma linha de uma só vez ou em sequência e uma sensação de onda; todos com intensidade e duração variáveis.
[0221] A ativação de um estímulo vibratório não causará interferência na ativação de outros estímulos; tais como outros estímulos vibratórios, STIMSou Som Surround.
[0222] Diferentes formas de realização podem possuir variações no posicionamento, intensidade, duração e tipo dos estímulos vibratórios. Diferentes formas de realização podem considerar a capacidade do usuário de localizar essas sensações e como as sensações se parecem para eles. Diferentes formas de realização podem ter diferentes atualizações dos algoritmos para criar uma diversidade de sensações. Diferentes formas de realização podem utilizar um dispositivo que seja compatível com todos os padrões, mas que seja específico para um campo de uso; sendo possível criar diversas variações, dependendo do nicho de mercado.
[0223] Os Componentes Vibratórios são a multiplicidade de dispositivos de estímulos vibratórios que são integrados ao longo do Exoesqueleto. Cada dispositivo vibratório é capaz de trabalhar em diversas intensidades para criar diferentes sensações vibratórias.
[0224] Uma área de cobertura na qual um indivíduo deve sentir os estímulos vibratórios pode ser a área da frente do torso e as costas e a parte superior dos braços e ombros do Exoesqueleto. A quantidade de dispositivos de estímulos vibratórios para cobrir essas áreas pode permitir a um indivíduo perceber tanto uma sensação localizada como sensações que se deslocam de um dispositivo de estímulos vibratórios para um mais de um dispositivo de estímulos vibratórios.
[0225]As figuras 20A a 20D ilustram as especificações do sistema nervoso para som surround, de acordo com algumas formas de realização.
[0226] Em exemplos de formas de realização, os dispositivos sensoriais e de Som Surround do Sistema Nervoso podem incluir um Componente Emissor Externo/Receptor ou Decodificador de Áudio (42a), capaz de receber uma Saída de Áudio do dispositivo de computação e enviá-la a um ou mais Exoesqueletos que estejam sincronizados para receber os dados deste Emissor Externo/Receptor. O Componente Emissor/Receptor pode ser sincronizado com o Receptor de Som Surround ou Receptor do Centro de Controle para que um ou mais Exoesqueletos recebam os dados de Áudio. O Componente Emissor/Receptor pode receber os dados diretamente do Emissor Externo/Receptor. O Componente Emissor/Receptor pode ser capaz de receber atualizações de software através de um dispositivo de uma plataforma de computação e de Receptores do Controle de Centro, possibilitando também a atualização de software do Receptor do Centro de Controle se o seu software estiver desatualizado. O Componente Emissor/Receptor pode atualizar e ser atualizado por um Receptor do Centro de Controle, se o Receptor do Centro de Controle for o dispositivo que foi determinado durante o desenvolvimento para ser sincronizado com o Em is sor/Receptor Externo. O Componente Emissor/Receptor pode ser ligado por fio para receber diretamente Áudio do Microfone do Exoesqueleto através do Transmissor/Saída de Áudio e, portanto, seria ligado a uma plataforma para enviar o Áudio do Microfone a este. O Componente Emissor/Receptor pode receber energia da plataforma ou do Exoesqueleto, ao sincronizar.
[0227] Em exemplos de formas de realização, os dispositivos sensoriais de som surround do Sistema Nervoso podem incluir um Receptor. Ele recebe a Saída de Áudio de um dispositivo de iniciação do Emissor/Receptor ou Decodificador de Áudio via WiFi, Bluetooth, rádio etc. O receptor pode traduzir os dados digitais para analógicos e enviá-los para o amplificador.
[0228] Em exemplos de formas de realização, os dispositivos sensoriais de som surround do Sistema Nervoso podem incluir um Amplificador que recebe dados de áudio do Receptor e os distribui de forma adequada para os diversos alto-falantes localizados no Exoesqueleto.
[0229] Em exemplos de formas de realização, os dispositivos sensoriais de som surround do Sistema Nervoso podem incluir um Alto-falantes. O ângulo exato e o posicionamento dos alto- falantes pode ser dependente do campo de uso e aplicação.
[0230] Em exemplos de formas de realização, os dispositivos sensoriais de som surround do Sistema Nervoso podem incluir um Microfone como o dispositivo de Entrada de Áudio para o usuário do Exoesqueleto, e uma Tomada de Microfone, que pode ser usada para conectar um microfone e enviar Áudio do Microfone para o Componente Transmissor/Said a de Áudio.
[0231] Em exemplos de formas de realização, os dispositivos sensoriais de som surround do Sistema Nervoso podem incluir um Transmissor/Saída de Áudio que recebe a Entrada do Microfone e a envia, sem fios, a uma plataforma, ou com fios ou sem fios para o Emissor/Receptor Externo. Essa peça pode estar incorporada no Centro de Controle, caso isso tenha sido decidido durante o desenvolvimento.
[0232] Em exemplos de formas de realização, os dispositivos sensoriais de som surround do Sistema Nervoso podem incluir variações de posicionamento, volume e qualidade dos alto- falantes, com base na capacidade de um usuário de localizar o som, por exemplo. Em exemplos de formas de realização, o Sistema Nervoso - Som Surround pode incluir atualizações nos algoritmos para transferir o som de forma eficaz entre alto- falantes.
[0233] O Emissor/Receptor Externo é um dispositivo que pode não ser integrado no Exoesqueleto. Para ser utilizado, ele pode ser ligado a uma plataforma específica para receber a saída de áudio da plataforma conectada, e em circunstâncias específicas receber a entrada de áudio do microfone de um Transmissor/Saída de Áudio. Quando a saída de áudio é recebida de uma plataforma, ela é enviada para um ou mais Receptores do Exoesqueleto, que tenham sido sincronizados com o Emissor/Receptor Externo. Para sincronizar um Receptor a um Emissor/Receptor Externo, do Dispositivo Emissor deve ser ligado ao Receptor. Uma vez sincronizado, o Receptor será capaz de receber a saída de dados do Dispositivo Emissor. O Dispositivo Emissor recebe energia da plataforma ou do Receptor ao qual está conectado.
[0234] O Dispositivo Emissor pode sincronizar com o Receptor do Centro de Controle, ao invés de com o Receptor de Som Surround do Sistema Nervoso, e após, o Centro de Controle enviaria os dados para o Receptor de Som Surround do Sistema Nervoso. Isto pode ser implementado durante o processo de desenvolvimento. Dito isso, também seria possível que o Chip Mem defina as Configurações de Som Surround, o que por sua vez manteria um fluxo consistente de dados externos para o Centro de Controle para Ativação do Sistema Nervoso.
[0235] O Receptor é o componente que recebe os dados de um Dispositivo Emissor sincronizado e envia os dados para o Amplificador.
[0236] O Amplificador é o componente que recebe os dados do Receptor para ativar o alto-falante adequado para tocar o som localizado adequado para o usuário.
[0237] Os alto-falantes consistem do grande número de componentes de som que criam o áudio localizado para o usuário. O posicionamento dos alto-falantes cria o efeito de som surround. Os alto-falantes que sáo ativados e o som que é criado a partir de cada alto-falante depende dos dados que sáo recebidos do Amplificador.
[0238] O Microfone é um componente desconectável que o usuário utilizará para alimentar áudio ao Sistema Nervoso de um Exoesqueleto através de uma Tomada de Microfone, para ser utilizado por outros sistemas ou saídas de áudio do Exoesqueleto.
[0239] A Tomada de Microfone é o componente que permite que um usuário conecte qualquer microfone que ele gostaria de usar como entrada de áudio. Após receber a entrada de áudio de um Microfone, os dados sáo enviados para o Transmissor/Saída de Áudio, para serem enviados para uso por outros sistemas (Plataformas e Em is sores/Receptores Externos).
[0240] O Transmissor/Saída de Áudio é um componente destacável que recebe a entrada de áudio da Tomada de Microfone e envia a entrada de áudio para uma plataforma ou dispositivo que tenha sido sincronizado, com fio ou sem fio, para ser utilizado como saída de áudio. Como a transmissão sem fio e com fio para cada plataforma pode ser diferente, haverá uma diversidade de Transmissores/Saídas de Áudio para as diferentes plataformas.
[0241] O Centro de Controle pode ter um Transmissor/Saída de Áudio acoplável a ele. Portanto, a Tomada de Microfone pode enviar a Entrada de Áudio do Microfone para o dispositivo Transmissor/Saída de Áudio do Centro de Controle, para enviar aos sistemas particulares (Plataformas e Emissor/Receptor Externo).
[0242] O Regulador de Energia pode incluir um Plugue de Energia, o qual pode ser usado com tomadas de parede e pode ser ligado a um Transformador de Energia para enviar energia para vários componentes.
[0243] Em exemplos de formas de realização, o Regulador de Energia pode incluir um Transformador de Energia, como um dispositivo universal de recepção de energia, para converter a energia para a quantidade adequada para alimentar um Exoesqueleto, Célula de Energia e Decodificador individualmente, ou alguns ou todos esses simultaneamente, sem afetar o uso de outros dispositivos. Este pode ser conectado a qualquer Plugue de Energia projetado para o sistema, não importando as especificações dos Plugues de Energia com relação à tomada de parede de países específicos, por exemplo,
[0244] Em exemplos de formas de realização, o Regulador de Energia pode incluir Cabos de Energia para Todos os Componentes através de cabeamento integrado, conectando todos os componentes para alimentar todo o sistema do Exoesqueleto. Pode haver energia através dos cabos, a qual é controlada pelo Centro de Controle do Receptor.
[0245] Em exemplos de formas de realização, o Regulador de Energia pode incluir um Carregador/Receptor de Energia, o qual é capaz de distribuir a energia necessária para todos os componentes de um Exoesqueleto e a uma Célula de Energia, simultaneamente. Isso pode ser capaz de utilizar uma Célula de Energia para distribuir a energia necessária para todos os componentes de um Exoesqueleto simultaneamente, e ser capaz de receber energia de um Transformador de Energia para utilização com fios. Isso pode ser incorporado no exoesqueleto de um modo que não restrinja o movimento e que seja facilmente acessível para ligar o Cabo de Energia e remover/substituir/conectar uma Célula de Energia pelo usuário, sem ter que retirar o exoesqueleto.
[0246] Em exemplos de realizações, o Regulador de Energia pode incluir uma Célula de Energia, a bateria necessária desenvolvida ou adquirida para fornecer a um Exoesqueleto uma bateria de duração razoável. Quando conectada ao Carregador/Receptor de Energia do Exoesqueleto, a Célula de Energia pode ser capaz de fornecer energia ao Exoesqueleto ou ser carregada por um Transformador de Energia ligado ao Carregador/Receptor de Energia.
[0247] Em exemplos de formas de realização, o Regulador de Energia pode incluir um carregador autônomo para múltiplas baterias desenvolvido, ou as especificações determinadas pelo fabricantes de tal dispositivo.
[0248] Em exemplos de formas de realização, o Regulador de Energia pode incluir mecanismos de redução energética e eficiência energética.
[0249] O Plugue de Energia é um componente para fornecer Energia ao Transformador de Energia através de uma conexão com fio. Podem haver diversas variantes de Plugues de Energia para funcionar com os diferentes sistemas de energia elétrica e suas tomadas, já que estas variam de um país para outro.
[0250] O Transformador de Energia é um componente que recebe a energia do Plugue de Energia e assegura que esta cumpre os requisitos de energia necessários para carregar e/ou alimentar a Vestimenta ARAIG e seus componentes. Ele também pode ser diretamente ligado pelo Decodificador, para ser utilizado como a fonte de energia externa do Decodificador.
[0251] O Carregador/Receptor de Energia é um componente que alimenta a Vestimenta ARAIG e seus componentes. Ele recebe sua energia do Transformador de Energia ou de uma Célula de Energia (Bateria). Se não houver nenhuma Célula de Energia ligada, ele recebe sua energia do Transformador de Energia. Se houver uma Célula de Energia ligada e nenhum Transformador de Energia ligado, ele recebe sua energia da Célula de Energia. Se uma Célula de Energia e um Transformador de Energia estiverem ligados, ele recebe sua Energia do Transformador de Energia e desvia energia para carregar a Célula de Energia até que esta seja totalmente carregada pelo Transformador de Energia. Quais componentes do sistema nervoso são ativados e em que intensidade eles são ativados depende do que o Receptor do Centro de Controle permite que seja ativado; o Carregador/Receptor de Energia fornece energia para os componentes específicos funcionarem.
[0252] O Carregador/Receptor de Energia pode recarregar uma Célula de Energia sem que o Exoesqueleto esteja ligado.
[0253] Cabos de Energia para todos os Componentes fornecem a fiação para fornecer energia a todos os componentes do exoesqueleto, e indiretamente, a um Decodificador, ligado com fio, através do Centro de Controle. Quando o Exoesqueleto está ligado, o Centro de Controle é o único componente conectado ao Cabeamento de Energia para todos os componentes que está sempre ligado.
[0254] A Célula de Energia (Bateria) é um componente removível que permite que o Exoesqueleto não precisa de conexão com fios. Quando ligada ao Carregador/Receptor de Energia, ela pode fornecer a energia necessária para o funcionamento do Exoesqueleto. Ela também pode ser recarregada diretamente pelo Car regador/Receptor de Energia, se o Car regador/Receptor de Energia estiver recebendo energia do Transformador de Energia.
[0255]A Figura 21 ilustra as especificações dos materiais vestíveis, de acordo com algumas formas de realização.
[0256] O material vestível pode ser chamado de "sim skin (pele sim)", por exemplo.
[0257] O Sim Skin pode cobrir a maior parte do torso de um Exoesqueleto, na frente e nas costas, ombros e parte superior dos braços (por exemplo, de 4 a 6 peças separadas). Os componentes da Sim Skin podem ser projetados especificamente para homens ou mulheres, e alguns componentes podem funcionar para ambos os sexos masculino e feminino (por exemplo, tamanhos variados, enquanto alguns serão utilizados apenas por um determinado sexo).
[0258] O Sim Skin pode ser afixado a um Exoesqueleto. Os componentes para afixar os componentes do Sim Skin ao exoesqueleto podem confundir-se com a aparência estética e com o design, ou podem ser capazes de serem facilmente escondidos quando o Exoesqueleto está sendo usado. O Sim Skin não pode prejudicar ou afetar negativamente a mobilidade do usuário, o conforto, ergonomia e funcionalidade da veste. Pode haver diferentes tamanhos ou um tamanho único.
[0259] O projeto do Sim Skin pode permitir que os componentes do Torso do Sim Skin sejam afixados ou removidos sem que o usuário tenha que retirar o Exoesqueleto. Além disso, se possível, os componentes do Sim Skin podem permitir um fácil acesso ao componentes destacáveis e interativos do Exoesqueleto sem a remoção dos componentes do Sim Skin, ou apenas com a remoção parcial de um ou mais dos componentes do Sim Skin, de modo que o usuário não tenha que retirar o Exoesqueleto. Pode haver alternativas de cores, desenhos, materiais, componentes, acessórios/anexos. Pode haver um projeto mais modular para o Sim Skin, com possíveis componentes e tamanhos de Sim Skin para Mulheres, Homens e Unisex.
[0260] Cada Sim Skin pode consistir de vários componentes estéticos. Esses componentes estéticos são fixadas no topo de um Exoesqueleto para criar uma aparência particular. Os componentes de diversos Sim Skin podem ser afixados a um Exoesqueleto para fornecer aos usuários uma aparência ainda mais exclusiva. Cada uma das peças cobrem uma parte diferente do Exoesqueleto; tais como a frente e parte de trás do torso, e cada ombro/braço. Embora a cobertura exata, o posicionamento e o número de componentes dependerá do projeto mais eficaz em fazê-lo.
[0261] O número de componentes pode ser determinado através do desenvolvimento de Sim Skins, mas é preciso que haja componentes suficientes para cobrir a maior parte da frente e de trás do torso, e cada ombro/parte superior do braço, sem prejudicar ou afetar negativamente a mobilidade e o conforto do usuário, e a funcionalidade e a ergonomia dos outros componentes ARAIG, especialmente do Exoesqueleto.
[0262] Quando forem visíveis, os componentes do Sim Skin que fixam cada peça ao Exoesqueleto, precisam coincidir com a estética do Sim Skin e/ou do Exoesqueleto. Por outro lado, se os componentes do Sim Skin que se fixam ao Exoesqueleto puderem ser facilmente escondidos, isso não é importante. Um Sim Skin pode ser facilmente acoplado ou retirado por componentes fáceis de usar, para fixar o Sim Skin ao Exoesqueleto.
[0263] Os Amplificadores de Impulso Elétrico Médico Compatível (MCEIAs) são os componentes que fornecem estímulos aos tecidos, nervos e, ou músculos de um usuário, através de energia elétrica. Eles sáo medicamente compatíveis quanto aos seus protocolos de ativação e limitações, e aderem às normas da FDA dos EUA, Canadá, e Europa aplicáveis a esses dispositivos. Os MCEIAs recebem a energia necessária do Exoesqueleto para enviar o sinal necessário a um ou mais eletrodos pareados para estimular a fisiologia do usuário.
[0264] A quantidade necessária de dispositivos MC EIA no Exoesqueleto pode depender da quantidade de locais em que um MCE IA pode efetivamente providenciar a estimulação simultaneamente, sem comprometer os efeitos que um local pode receber e ainda sendo capaz de aderir aos protocolos de ativação, limitações e normas de diferentes nações.
[0265] Cada Eletrodo Pareado está integrado em todo o Exoesqueleto. Cada Eletrodo Pareado recebe a energia necessária para enviar e receber através das Almofadas de Eletrodos ligadas.
[0266] Pode haver quatro Eletrodos Pareados, dos quais dois pares podem ser utilizados para cobrir a área do abdômen, enquanto outros dois podem ser posicionados para cobrir a região entre o ombro e o peito. A adição, remoção ou alteração do posicionamento é possível.
[0267] Cada Almofada de Eletrodo é ligada a um Eletrodo. Para cada par de eletrodos o usuário coloca as almofadas de Eletrodo em um único músculo. Quando as Almofadas de Eletrodos receberem energia, o músculo ao qual elas estão ligadas recebe um estímulo elétrico específico.
[0268]As Figuras 22 a 33 ilustram o posicionamento do Dispositivo Sensorial, em exemplos de formas de realização. Estes são apenas exemplos, e outras posições podem ser utilizadas para os Dispositivos Sensoriais para diversos Estímulos Sensoriais.
[0269]A aplicação desta tecnologia vestível, sendo ativada através de um meio virtual ou dispositivo, em que o meio virtual ou dispositivo é o que determina a forma como o dispositivo interage com o indivíduo ligado ao dispositivo, possibilita a consistência da Manipulação Sensorial. Além disso, esta abordagem da tecnologia descrita é inventiva, pois permite que os meios virtuais criem efetivamente Resultados Sensoriais baseados em Assinaturas Sensoriais do mundo real, utilizando o meio virtual para aumentar a eficácia desse meio. Com relação a jogos eletrônicos, isto permitiria, mas não está limitado a, fornecer a um indivíduo a capacidade de ter uma exatidão direcional adequada e uma Estimulação Sensorial mais localizada e específica, para criar uma melhor experiência de Realidade Virtual (RV). Para os militares, isto permitiria, mas não está limitado a, que uma simulação tenha uma maior qualidade de mundo real, pois o acionamento sinérgico de múltiplos Dispositivos Sensoriais, tais como EMS, força, vibração, som, e fluxo de ar cria uma simulação que não pode ser reproduzida em nenhum outro local fora das atividades do mundo real. Tais atividades podem incluir os efeitos de disparar uma arma, o personagem correndo com uma mochila pesada nas costas, subindo, rastejando e os impactos de ser baleado e suas localizações no corpo.
[0270] A utilidade da forma de realização apresentada aqui pode estar presente em diversas aplicações e campos de uso. Além disso, o grande número de aplicações em segmentos de mercado, seus resultados replicáveis e sua associação com uma arquitetura geral maior, proporcionam um uso adicional. Os segmentos de mercado incluem, mas não estão limitados a: indústria do entretenimento, a indústria da recreação, treinamento com simulação e reabilitação médica. A natureza replicável das ativações estimuladoras associado ao dispositivo de interface de estímulo elétrico (eletrodos (10)) pré-determinado pode permitir a consistência dos resultados futuros esperados em cada aplicação de mercado. Uma maneira pela qual isso pode ser útil é no mercado de jogos eletrônicos, por exemplo, onde os desenvolvedores de software querem que seus protocolos SDK evoquem a mesma resposta sobre o jogador cada vez que um protocolo específico ativa o dispositivo. A importância da repetibilidade na precisão pode ser facilmente vista ao estendermos isso para simulações e treinamento, e reabilitação médica, as quais exigem que os resultados sejam consistentes para garantir que os resultados sejam conforme o esperado para produzir resultados específicos.
[0271] Além disso, os indivíduos podem ser capazes de ter uma experiência nova e inovadora, reforçada e repetível com um meio virtual, a qual não era possível anteriormente. Através do posicionamento da interface de estímulo elétrico (eletrodos (10)), os indivíduos seriam capazes de cobrir adequadamente um grande número de locais do corpo. A tecnologia pode ser construída dentro de uma peça de vestuário (14) para permitir que os dispositivos cubram o deltoide, abdominal, coxa, braço e diversos músculos das costas sobre um indivíduo, ou a tecnologia pode ser construída em qualquer forma de peça de vestuário (14). A adição do som local individualizado proporciona ao indivíduo que utiliza o dispositivo uma sensação imersiva, pois eles ouvem os sons como o seu avatar ouviria. A adição dos Dispositivos de Simulação de Força, tais como os atuadores de Dispositivos de Estimulação de Constrição/Compressão, ou os atuadores de Dispositivos de Estimulação de Força/Física proporciona um sentido adicional de realismo que é especialmente aplicável, pois o indivíduo que utiliza o dispositivo sente fisicamente as forças agindo sobre ele, assim como o seu avatar.
[0272] Para diversas formas de realização, a tecnologia pode ser a mesma ou semelhante, e apenas a posição do hardware sobre o corpo de um indivíduo pode ser diferente, dependendo do tecido particular, dos nervos ou músculos que um meio virtual é projetado para estimular. Portanto, através de dados enviados pelo dispositivo de computação associado com o meio virtual, isso faz com que a tecnologia WPEST interaja com o utilizador através de estimulações dos tecidos, nervos, músculos, podendo criar, mas não estando limitado a uma intensidade variável, duração e raio do corpo estimulado.
Claims (32)
1. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS caracterizado por compreender: a) uma peça de vestuário vestível (14); b) um módulo de entrada para coletar dados relacionados aos sentidos; c) uma pluralidade de Dispositivos Sensoriais (10) conectados à peça de vestuário vestível (14), os quais atuam para produzir Estímulos Sensoriais, cada Estímulo Sensorial para induzir uma estimulação fisiológica; e d) um Centro de Controle (16) que inclui um processador para determinar Eventos Sensoriais, cada Evento Sensorial definindo uma ação sinérgica de uma ou mais Estimulações Sensoriais, como uma Via de Sinal para produzir um ou mais Resultados Sensoriais, cada Resultado Sensorial para induzir uma resposta fisiológica ou percepção sensorial; e um transmissor-receptor para receber os dados sensoriais coletados através do módulo de entrada e, em resposta, enviar um sinal de ativação para atuar um ou mais Dispositivos Sensores da pluralidade de Dispositivos Sensores para ativar os Eventos Sensoriais.
2. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos Dispositivos Sensoriais (10) compreender interfaces de estímulo elétrico ou eletrodos.
3. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela ação sinérgica de uma ou mais Estimulações Sensoriais compreender, pelo menos, áudio, estimulação elétrica do músculo, feedback háptico, feedback de força, constrição/compressão, fluxo de ar e estimulação de temperatura.
4. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do módulo de entrada coletar dados de feedback fisiológico em resposta à ativação de Eventos Sensoriais.
5. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo decodificador (56) transmitir os dados transformados através de um protocolo de comunicações para o Centro de Controle (16).
6. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo Centro de Controle (16) processar os dados transformados a partir do Decodificador para determinar os Eventos Sensoriais.
7. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo Centro de Controle (16) armazenar Configurações Personalizadas para determinar as sensações máximas e mínimas para uma ou mais Estimulações Sensoriais dos Eventos Sensoriais.
8. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo módulo coletar os dados sensoriais da pluralidade de Dispositivos Sensores (10).
9. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo Centro de Controle (16) controlar o sinal, duração, intensidade e/ou o padrão de uma ou mais Estimulações Sensoriais do Evento Sensorial, seja singularmente, em um Arranjo de Eventos Sensorial, em formação aleatória ou outra.
10. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos Dispositivos Sensoriais (10) serem removíveis da peça de vestuário (14).
11. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo Centro de Controle (16) ser removível da peça de vestuário (14).
12. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos Dispositivos Sensoriais (10) serem atuadores de força, constrição/compressão, vibração e eletroestimulação para produzir a Estimulação Sensorial.
13. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo Centro de Controle (16) identificar seletivamente um subconjunto de Dispositivos Sensoriais (10) de uma área da peça de vestuário (14) para serem ativados.
14. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos Dispositivos Sensoriais (10) poderem fornecer diversos tipos de Estimulação Sensorial, compreendendo pelo menos um de Eletroestimulação Muscular (EMS), Neuro-eletroestimulação Transcutânea (TENS), Estimulação por Microcorrente (MC/FSM), Estimulação Interferencial (IFS), Eletroestimulação Funcional (FES) e Eletroestimulação Neuromuscular (NMES).
15. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas Estimulações Sensoriais produzidas pelos Dispositivos Sensoriais (10) atuados poderem ocorrer isoladamente ou em qualquer combinação de síncrona, intermitente, consecutivas, e ordenadas.
16. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos Dispositivos Sensoriais (10) serem conectados à peça de vestuário (14) em um posicionamento pré-determinado e definido, baseado nos Eventos Sensoriais.
17. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas posições dos Dispositivos Sensoriais (10) sobre o material vestível (14) serem ajustáveis pelo usuário e a peça de vestuário (14) compreender indicadores visuais detalhando as posições opcionais dos Dispositivos Sensoriais (10)para permitir o posicionamento preciso.
18. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela peça de vestuário (14) fornecer um conjunto definido de locais permitidos para os eletrodos (10) no interior do material vestível (14).
19. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos Dispositivos Sensores compreender uma pluralidade de alto-falantes para fornecer Som Local Individualizado para os Eventos Sensoriais.
20. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender um amplificador/ transmissor/receptor (42) que está operacionalmente ligado ao módulo de entrada para receber, amplificar e transmitir os dados sensoriais aos alto-falantes.
21. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos Dispositivos Sensores compreenderem atuadores de vibração.
22. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos Dispositivos Sensores compreenderem atuadores de Dispositivos de Simulação de Força, os quais podem aplicar forças físicas para induzir sensações fisiológicas específicas que normalmente pertenceriam a um determinado evento no mundo real.
23. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos Dispositivos Sensoriais compreenderem atuadores de Dispositivos de Simulação de Força, os quais aplicam forças localizadas.
24. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelos atuadores dos Dispositivos de Simulação de Força poderem alterar a força atuada baseado em parâmetros compreendendo uma quantidade de força que é aplicada (mínima a máxima), uma velocidade em que a força atinge o seu valor alvo (rápida e lenta), uma duração da aplicação da força (quantidade de segundos ou desativa quando a força alvo é atingida), e a velocidade em que a força é removida (rápida e lenta).
25. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos Dispositivos Sensoriais compreenderem atuadores de Dispositivos de Estimulação de Constrição/Estimulação, os quais proporcionam capacidades de aplicação de uma sensação de compressão e/ou constrição em um local fisiológico.
26. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos atuadores dos Dispositivos de Estimulação de Constrição/Compressão alterarem a constrição/compressão aplicada baseado em diversos parâmetros alterados para causar a sensação de constrição/compressão e espremida, compreendendo pelo menos um de pressão (mínima ou forte), aperto (mínimo ou forte), velocidade em que o espremimento ou constrição/compressão (rápida ou lenta), a duração da ativação da constrição/compressão (múltiplos segundos, ou após ser totalmente ativado, reverter para o estado desativado) e a capacidade de alternar entre essas configurações enquanto já ativado.
27. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos Dispositivos Sensores compreenderem atuadores de Dispositivos de Estimulação de Força/Física, os quais proporcionam a capacidade de aplicação de uma força compreendendo pelo menos um dentre, puxar, empurrar, sensação centrífuga ou centrípeta em um local do corpo de um indivíduo ou no corpo como um todo.
28. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelos atuadores dos Dispositivos de Estimulação de Força/Física poderem alterar a força aplicada baseado em diversos parâmetros alterados para efetuar a sensação de Força/Física, compreendendo pelo menos um dentre, empurrar (mínimo ou forte), puxar (mínimo ou forte), velocidade em que ocorre ou é removido o puxão ou empurrão (rápida ou lenta), a duração da ativação do puxão ou empurrão (vários segundos ou apos totalmente ativado reverter para o estado desativado) e a capacidade de alternar entre essas configurações, enquanto já ativado.
29. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, onde a peça de vestuário (14) é separada em três zonas de vestuário do corpo, compreendendo uma zona abdominal, uma zona da parte superior do torso ou peito e ombros, e a cobertura de ambas as zonas abdominal e do torso, caracterizado por todos os componentes poderem ser interligados para proporcionar sinergia e totalidade de Manipulação Sensorial ao longo de toda a peça de vestuário, tal como definido por uma Via de Sinal para criar as Estimulações Sensoriais para produzir o Resultado Sensorial.
30. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo centro de controle (16) determinar os Eventos Sensoriais utilizando Assinaturas Sensoriais, cada Assinatura Sensorial definindo combinações de Estímulos Sensoriais e parâmetros de controle relacionados.
31. DISPOSITIVOS VESTÍVEIS, de acordo com a reivindicação 1, que compreende um material vestível (14), eletrodos (10), um MCEIATR (12) e um centro de controle (16), caracterizado pelo centro de controle (16) atuar o MCEIATR (12), o qual, por sua vez, fornece um estímulo através dos eletrodos posicionados no material vestível (14).
32. SISTEMAS DE DISPOSITIVOS VESTÍVEIS caracterizado por compreender: a) um material vestível (14) conectado a uma pluralidade de Dispositivos Sensoriais (10), os quais atuam para produzir Estimulações Sensoriais, cada Estimulação Sensorial para induzir uma estimulação fisiológica; b) um dispositivo de iniciação para a criação e a transmissão de dados sensoriais; c) um decodificador para a transformação dos dados relacionados aos sensores utilizando um protocolo de comunicação; d) um Centro de Controle (16) com uma interface de comunicação de atuação do processador de sinais, dito centro de controle (16) que inclui um processador para determinar Eventos Sensoriais, cada Evento Sensorial definindo uma ação sinérgica de uma ou mais Estimulações Sensoriais, como uma Via de Sinal para produzir um ou mais Resultados Sensoriais, cada Resultado Sensorial para induzir uma resposta fisiológica ou percepção sensorial; e um transceptor para receber os dados sensoriais coletados através do módulo de entrada e, em resposta, enviar um sinal de ativação para atuar um ou mais Dispositivos Sensores da pluralidade de Dispositivos Sensores para ativar os Eventos Sensoriais; e)um MCEIATR (12) para fornecer uma saída eléctrica para os Dispositivos Sensoriais (10) em resposta ao sinal de ativação.
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