IT201800003863A1 - Dispositivo per determinare il movimento in spazi virtuali o reali. - Google Patents

Dispositivo per determinare il movimento in spazi virtuali o reali. Download PDF

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Description

TITOLO: DISPOSITIVO PER DETERMINARE IL MOVIMENTO IN SPAZI VIRTUALI O REALI.
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto un dispositivo per determinare il movimento, ad esempio del corpo umano o di un robot o di un drone, in spazi virtuali o reali.
Oggigiorno sono noti dispositivi che permettono, ad esempio ad un giocatore di videogames, di visualizzare il suo posizionamento all'interno di uno spazio simulato; essi comprendono un dispositivo per la visione nella realtà virtuale, costituito sostanzialmente da un visore indossabile da un utilizzatore (denominato anche visore VR) , che è dotato di mezzi che dialogano con un computer e con dei sensori, posti attorno all' utilizzatore per delimitare gli spostamenti dello stesso nello spazio reale, o con delle periferiche (joystick) impugnate dall'utilizzatore.
Tali dispositivi risultano complessi , richiedono una determinata abilità all' utilizzatore e comunque un tempo elevato per adattarsi al loro utilizzo.
Compito principale di quanto forma oggetto della presente domanda è quindi quello di risolvere i problemi tecnici evidenziati, eliminando gli inconvenienti di cui alla tecnica nota citata e quindi escogitando un dispositivo che permetta di determinare il movimento in spazi virtuali o reali in assenza di periferiche impugnabili dall' utilizzatore e di sensori esterni che riconoscano i movimenti dell' utilizzatore.
Nell'ambito del compito sopra esposto, un altro importante scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo di immediato e semplice utilizzo per l'utilizzatore .
Un altro scopo è quello di ottenere un dispositivo che alle caratteristiche precedenti accomuni quella di poter essere utilizzato con l' utilizzatore in una condizione statica e quindi fermo.
Non ultimo scopo è quello di ottenere un dispositivo che risulti strutturalmente semplice e che presenti costi di realizzazione contenuti .
Il compito e gli scopi accennati, nonché altri che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo (1) per determinare il movimento in spazi virtuali o reali che si caratterizza per il fatto di essere collocato all'interno di almeno una calzatura (2), dotata di una suola (3) basculante secondo una o più direzioni, e di comprendere almeno un giroscopio (8) dotato di un accelerometro, un modulo (9) per la trasmissione dati ad un dispositivo per la visione nella realtà virtuale o ad un computer comprendenti mezzi atti ad elaborare detti dati per fornire la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale, una sorgente di alimentazione (10) .
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una particolare, ma non esclusiva, forma di realizzazione, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nelle tavole di disegni allegate, in cui:
la fig. 1 illustra il dispositivo applicato alla calzatura;
la fig. 2 illustra la condizione in cui il piede è inclinato in avanti;
la fig. 3 illustra la condizione in cui il piede è posto in orizzontale;
la fig. 4 illustra la condizione in cui il piede è inclinato all' indietro;
le figure da 5 a 13 illustrano, in una vista in pianta, la proiezione delle zone della suola a contatto con il suolo.
Negli esempi di realizzazione che seguono, singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno in realtà essere intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione .
Inoltre è da notare che tutto quello che nel corso della procedura di ottenimento del brevetto si rivelasse essere già noto, si intende non essere rivendicato ed oggetto di stralcio (disclaimer) dalle rivendicazioni.
Con riferimento alle figure precedentemente citate si è indicato con il numero 1 un dispositivo per determinare il movimento, ad esempio del corpo umano o di un robot o di un drone, in spazi virtuali.
Il dispositivo è collocato all'interno di una calzatura 2, del tipo dotata di una suola 3 basculante secondo una o più direzioni o di una suola 3 basculante ad essa inferiormente associata .
La suola 3 presenta una superficie inferiore 4 variamente arcuata e tale da permettere di conseguire un movimento oscillante del piede, durante la fase della deambulazione, su un piano sostanzialmente perpendicolare al suolo, in senso longitudinale e/o trasversale rispetto al piede.
Un possibile esempio di tale calzatura è descritto nel brevetto EP1124462B1 o nel brevetto GB2458741A.
La tipologia di calzatura utilizzabile potrà però essere la più varia; ad esempio potrà essere anche una calzatura normale, dotata di una suola sostanzialmente piana a cui associare, ad esempio in modo rimovibile, una suola 3 aggiuntiva che presenti una voluta curvatura, più o meno accentuata in una o più volute zone della stessa.
In questo caso il dispositivo 1 potrà essere associato/inglobato o alla calzatura normale od alla suola 3 aggiuntiva.
E' così possibile inclinare il piede in avanti, o mantenerlo sostanzialmente orizzontale o inclinarlo all' indietro, potendosi raggiungere naturalmente tutte le varie posizioni intermedie, così come pure inclinare eventualmente il piede di lato verso destra o verso sinistra.
Nelle allegate tavole si è data indicazione delle principali possibili configurazioni assumibili dalla suola 3 rispetto al terreno su cui poggia in una particolare soluzione realizzativa che prevede, a titolo non limitativo, il solo movimento oscillante in avanti e all' indietro del piede; così, si è indicato con la lettera X il posizionamento nello spazio del piede, assumendo che:
con X=0 il piede sia in posizione orizzontale;
con X>0 il piede sia in posizione inclinata in avanti;
con X<0 il piede sia in posizione inclinata all 'indietro .
Il dispositivo 1 è vantaggiosamente posizionato al di sopra o al di sotto o annegato in un sottopiede 5 posto all'interno della tomaia 6 oppure essere collocato in una apposita sede, non illustrata, ricavata direttamente sulla superficie interna 7 della suola 3 sottostante il sottopiede 5 .
Il dispositivo 1 è costituito da almeno un giroscopio 8, dotato, internamente o ad esso accoppiato, di un accelerometro digitale a tre assi, un modulo 9 per la trasmissione dati, quale un modulo radio comprendente una unità di elaborazione centrale (o CPU) con connessi moduli per la trasmissione dei dati senza fili quali lo standard Bluetooth e/o la tecnologia Wi-Fi .
Il modulo 9 è così collegabile ad almeno un dispositivo (unità Head display) , di tipo noto non illustrato ed indossabile da un utilizzatore, per la visione nella realtà virtuale o a un computer, entrambi comprendendo mezzi atti ad elaborare detti dati per fornire la direzione del movimento nello spazio virtuale «
Il computer può ad esempio essere abbinato anche ad un robot o ad un drone .
La calzatura 2 inoltre comprende vantaggiosamente una sorgente di alimentazione 10 dotata di mezzi per la sua ricarica quali un modulo carica batteria 11 ed un connettore 12 per la ricarica tramite connessione micro-USB.
Come illustrato nelle figure da 5 a 13 si ha che ad un movimento impresso alla calzatura dall 'utilizzatore in avanti o all'indietro, stando in piedi fermo od anche seduto, il giroscopio 8 rileva e trasmette i dati riguardanti l'inclinazione della pianta del piede al dispositivo per la visione nella realtà virtuale o al computer.
Si sono indicati, nelle menzionate figure, con le lettere Xs e Xd i movimenti ascrivibili
al piede sinistro (Xs ) e destro (Xd)
I dati relativi ai movimenti Xa, destro e Xs sinistro verranno trasmessi, tramite il modulo 9 via Bluetooth o Wi-Fi, alla unità Head display per la realtà virtuale o ad un computer connesso ad essa per essere elaborati nelle loro combinazioni fornendo la direzione del movimento nello spazio, virtuale o reale.
La combinazione dei valori di Xg e Xd nelle diverse fasi di inclinazioni dei piedi fornirà i diversi movimenti o angoli di curvatura.
Così, ad esempio, quando i piedi definiscono lo spostamento indicato in figura 5 in cui Xs> Xd e Xd>0 si ha che la direzione del movimento nello spazio virtuale è in avanti verso sinistra.
Nelle allegate figure da 5 a 13 si sono evidenziate con il numero 13 la proiezione (zona nera) della suola 2 sul suolo e con il numero 14 le aree della suola 2 sostanzialmente a contatto (zona chiara) o più prossime (zona grigia) al suolo.
Con X=0 si è indicata una posizione illustrata nelle figure 3 e 9 in cui il piede è in equilibrio in una posizione sostanzialmente orizzontale .
Con -X si è indicata una posizione illustrata nelle figure 4, 8,10,11,12 e 13 in cui il piede è inclinato all' indietro, verso il calcagno o tallone.
Con X si è indicata una posizione illustrata nelle figure 2,5,6, 7,8 e 10 in cui il piede è inclinato in avanti, verso le falangi .
Quando Xs>0=Xd e Xd>0=Xs (vedi la fig. 6) la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è in avanti.
Quando Xs>0 e Xd>Xs (vedi la fig. 7) la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è in avanti verso destra.
Quando Xs>0 e Xd<0 (vedi la fig. 8) la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è di una rotazione in senso antiorario.
Quando Xs=0 e Xd=0 (vedi la fig. 9) la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è di stallo.
Quando Xs<0 e Xd>0 (vedi la fig. 10) la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è di una rotazione in senso orario.
Quando Xs<Xd e Xd<0 (vedi la fig. 11) la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è all'indietro verso sinistra.
Quando Xs<0=Xd e Xd<0=Xs (vedi la fig. 12) la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è all'indietro .
Quando Xs<0 e Xd<Xs (vedi la fig. 13) la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è all'indietro verso destra.
Ulteriori comandi per determinare una diversa e voluta posizione nello spazio virtuale o reale potranno essere impartiti tramite altri semplici movimenti quali, ad esempio, il battito, sincrono o asincrono, delle punte e/o dei tacchi delle calzature sul suolo: essi saranno rilevati dell'accelerometro e trasmessi tramite il modulo 9 radio al dispositivo (unità Head display) per la visione nella realtà virtuale o al computer che li elaboreranno definendo il voluto movimento nello spazio virtuale o reale.
Si è così constatato come il trovato abbia raggiunto il compito e gli scopi prefissati essendosi ottenuto un dispositivo che permette di determinare il movimento in spazi virtuali o reali semplicemente inclinando o meno le calzature indossate dall' utilizzatore, senza che questo debba impugnare joystick o utilizzare sensori esterni che riconoscano i suoi movimenti .
Il dispositivo è quindi di immediato, semplice ed intuitivo utilizzo per l'utilizzatore e risulta strutturalmente semplice .
Naturalmente i materiali impiegati nonché le dimensioni e le caratteristiche tecniche costituenti i singoli componenti del trovato potranno essere più pertinenti a seconda delle specifiche esigenze.
Le caratteristiche indicate come vantaggiose, opportune o simili, possono anche mancare od essere sostituite da equivalenti.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1 .Dispositivo (1) per determinare il movimento in spazi virtuali o reali che si caratterizza per il fatto di essere collocato all'interno di almeno una calzatura (2), dotata di una suola (3) basculante secondo una o più direzioni, e di comprendere almeno un giroscopio (8) dotato di un accelerometro, un modulo (9) per la trasmissione dati ad un dispositivo per la visione nella realtà virtuale o ad un computer comprendenti mezzi atti ad elaborare detti dati per fornire la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale, una sorgente di alimentazione (10) . 2 .Dispositivo (1) come alla rivendicazione 1 che si caratterizza per il fatto di essere collocato all'interno di detta calzatura (2) in cui detta suola (3) presenta una superficie inferiore (4) variamente arcuata e tale da permettere di conseguire un movimento oscillante del piede su almeno un piano sostanzialmente perpendicolare al suolo a definire per il piede una inclinazione in avanti, o sostanzialmente orizzontale o all' indietro ed altre intermedie o di lato. 3 .Dispositivo (1) come alle rivendicazioni 1 e 2 che si caratterizza per il fatto di essere costituito da almeno un giroscopio (8) dotato di un accelerometro digitale a tre assi, un modulo (9) per la trasmissione dati quale un modulo radio comprendente una unità di elaborazione centrale (o CPU) con connessi moduli per la trasmissione dei dati senza fili quali lo standard Bluetooth e/o la tecnologia Wi-Fi, detto modulo (9) essendo collegabile ad almeno un dispositivo (unità Head display) , di tipo noto ed indossabile da un utilizzatore, per la visione nella realtà virtuale o a un computer, entrambi comprendendo mezzi atti ad elaborare detti dati per fornire la direzione del movimento, nello spazio virtuale o reale, detto computer essendo abbinabile anche ad un robot o ad un drone. 4 .Dispositivo (1) come alle rivendicazioni 1 e 3 che si caratterizza per il fatto che, indicando con X il posizionamento nello spazio del piede, con X=0 il piede è in posizione orizzontale, con X>0 il piede è in posizione inclinata in avanti, con X<0 il piede è in posizione inclinata all'indietro, ad un movimento impresso a detta calzatura (2) dall' utilizzatore in avanti o all' indietro, stando in piedi fermo od anche seduto, detto giroscopio (8) rileva e trasmette i dati riguardanti l'inclinazione della superficie inferiore (4) rispetto al suolo a detto dispositivo per la visione nella realtà virtuale o a detto computer. 5 .Dispositivo (1) come alle rivendicazioni 1 e 4 che si caratterizza per il fatto che, indicando con le lettere Xs e Xd i movimenti ascrivibili al piede sinistro (X ) e destro (Xd) , i dati relativi a detti movimenti Xd destro e Xs sinistro sono trasmessi, tramite detto modulo (9) via Bluetooth o Wi-Fi, a detta unità Head display per la realtà virtuale o a detto computer connesso ad essa per essere elaborati nelle loro combinazioni fornendo la direzione del movimento nello spazio, virtuale o reale. 6 .Dispositivo (1) come alle rivendicazioni 1 e 5 che si caratterizza per il fatto che la combinazione di detti valori di Xs e Xd nelle diverse fasi di inclinazioni dei piedi fornisce i diversi movimenti o angoli di curvatura nello spazio virtuale o reale. 7 .Dispositivo (1) come ad una o più delle rivendicazioni precedenti che si caratterizza per il fatto che quando i piedi definiscono uno spostamento in cui Xs>Xd e Xd>0 si ha che la direzione del movimento nello spazio virtuale è in avanti verso sinistra. 8 .Dispositivo (1) come ad una o più delle rivendicazioni precedenti che si caratterizza per il fatto che quando i piedi definiscono uno spostamento in cui Xs>0=Xd <e >Xd>0=Xs la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è in avanti. 9 .Dispositivo (1) come ad una o più delle rivendicazioni precedenti che si caratterizza per il fatto che quando i piedi definiscono uno spostamento in cui Xs>0 e Xd>Xs la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è in avanti verso destra. 10 .Dispositivo (1) come ad una o più delle rivendicazioni precedenti che si caratterizza per il fatto che quando i piedi definiscono uno spostamento in cui Xs>0 e Xd<0 la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è di una rotazione in senso antiorario. 11 .Dispositivo (1) come ad una o più delle rivendicazioni precedenti che si caratterizza per il fatto che quando i piedi definiscono uno spostamento in cui Xs=0 e Xd=0 la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è di stallo . 12 .Dispositivo (1) come ad una o più delle rivendicazioni precedenti che si caratterizza per il fatto che quando i piedi definiscono uno spostamento in cui Xs<0 e Xd>0 la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è di una rotazione in senso orario. 13 .Dispositivo (1) come ad una o più delle rivendicazioni precedenti che si caratterizza per il fatto che quando i piedi definiscono uno spostamento in cui Xs<Xd e Xd<0 la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è all' indietro verso sinistra. 14 .Dispositivo (1) come ad una o più delle rivendicazioni precedenti che si caratterizza per il fatto che quando i piedi definiscono uno spostamento in cui Xs<0=Xd e Xd<0=Xs la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è all'indietro . 15 .Dispositivo (1) come ad una o più delle rivendicazioni precedenti che si caratterizza per il fatto che quando i piedi definiscono uno spostamento in cui Xs<0 e Xd<Xs la direzione del movimento nello spazio virtuale o reale è all' indietro verso destra. 16 .Dispositivo (1) come alla rivendicazione 1 che si caratterizza per il fatto di comprendere una sorgente di alimentazione (10) dotata di mezzi per la sua ricarica quali un modulo carica batteria (11) ed un connettore (12) per la ricarica tramite connessione micro-USB. 17 .Dispositivo (1) come alle rivendicazioni 1 e 2 che si caratterizza per il fatto di essere posizionato al di sopra o al di sotto o annegato in un sottopiede (5) posto all'interno della tomaia (6) o essere collocato in una apposita sede ricavata direttamente sulla superficie interna (7) di detta suola (3) sottostante detto sottopiede (5).
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