NL2024006B1 - Computer voorzien van een meetlichaam - Google Patents

Abstract

Een computer 1 heeft een rekeneenheid 3, een daarmee in verbinding staand opslagmedium 5 voor het opslaan van programmacodes, en daarop aangesloten invoermiddelen 7. Op de computer is een beeldscherm 9 aangesloten. De invoermiddelen hebben een meetlichaam waarop een persoon kan zitten, welk meetlichaam is voorzien van sensoren 13 voor het meten van gewicht. De rekeneenheid 3 bepaalt uit de van de sensoren afkomstige meetsignalen de positie en houding van de degene die op het meetlichaam 11 zit alsmede gemoedstoestandindicatoren van deze persoon. Aan de hand hiervan kan de rekeneenheid informatie op het beeldscherm 9 weergeven en/of in het meetlichaam aanwezige actuatoren aansturen. De rekeneenheid geeft aan de hand van de bepaalde positie en houding van de persoon en aan de hand van de gemeten gemoedstoestandindicatoren, stuursignalen uit voor het in een computerspel of oefening laten bewegen van een afbeelding op het beeldscherm en/of het aanpassen van spel— of oefeningparameters.

Description

Computer voorzien van een meetlichaam BESCHRIJVING: Gebied van de uitvinding De uitvinding heeft betrekking op een computer omvattende: - een rekeneenheid, - een opslagmedium dat functioneel in verbinding staat met de rekeneenheid waarin programmacodes zijn opgeslagen, - invoermiddelen, die aangesloten zijn op de rekeneenheid en een meetlichaam omvatten waarop een persoon kan zitten of staan, welk meetlichaam is voorzien van ten minste drie, op de hoekpunten van een denkbeeldige driehoek aanwezige, sensoren voor het meten van gewicht, en - uitvoermiddelen voor het uitgeven van beeldinformatie en/of staursignalen, welke programmacodes indien uitgevoerd door de rekeneenheid ervoor zorgen dat de rekeneenheid: - uit de van de sensoren afkomstige meetsignalen de positie en houding van de degene die op het meetlichaam zit of staat, bepaalt, en aan de hand daarvan beeldinformatie en/of stuursignalen uitgeeft voor bijvoorbeeld het aansturen van in het meetlichaam of in een externe inrichting aanwezige actuatoren, en - aan de hand van de bepaalde positie en houding van de persoon op het meetlichaam, beeldinformatie en/of stuursignalen uitgeeft voor het in een computerspel of computer gerelateerde oefening laten bewegen van een afbeelding op een beeldscherm en/of het aanpassen van programmaparameters zoals spel- of oefeningparameters.

Onder computer wordt hier elk apparaat verstaan dat voorzien is van een rekeneenheid, een opslagmedium voor het opslaan van programmacodes en invoermiddelen, zoals een pc, smartphone, tablet, VR-bril etc.

Onder het weergeven van informatie op een beeldscherm kan ook het verplaatsen van een aanwijspijl verstaan worden. Het beeldscherm hoeft geen deel uit te maken van de computer maar kan ook een extern apparaat zijn waarbij de computer dan informatie uitstuurt die op een extern beeldscherm getoond kan worden.

Onder een meetlichaam wordt hier elk lichaam/onderdeel verstaan waarop men kan zitten of staan en waarop sensoren kunnen worden aangebracht.

Dit kan een los onderdeel zijn dat op een stoel of bank wordt geplaatst maar ook een onderdeel van een stoel, bank of vloer zijn.

Stand van de techniek Een dergelijke computer is bekend uit DE102006006725A1. Deze bekende computer wordt gestuurd door druksensoren die aanwezig zijn in een zitting waarop de gebruiker zit.

Samenvatting van de uitvinding

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een computer van de in de aanhef omschreven soort waarbij de beleving van het spel of de oefening intenser is.

Hiertoe is de computer volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de programmacodes indien uitgevoerd door de rekeneenheid, voorts ervoor zorgen dat de rekeneenheid uit de van de sensoren afkomstige meetsignalen de hartslag en de ademhalingsfrequentie van de op het meetlichaam zittende of staande persoon bepaalt en mede aan de hand hiervan informatie op een beeldscherm weergeeft en/of de in het meetlichaam of in een externe inrichting aanwezige actuatoren aanstuurt.

Door zowel fysieke (positie, houding) als emotioneel gerelateerde (hartslag, ademhaling) meetwaarden te verwerken in de werking van een computerspel of computer gerelateerde oefening kan het spel of de oefening naar een hoger belevingsniveau getild worden.

Door kwalitatieve waardes uit hartslagritmes te analyseren voorziet de uitvinding data waarmee verschillende interventies kunnen worden ingezet om de beleving van de gebruiker te optimaliseren.

Bij voorkeur is elke sensor verbonden met een Wheatstone-brug, die via een A/D-convertor is verbonden met een computerchip.

Hierdoor kan op gunstige wijze de hartslaginformatie en ademhalingsfrequentie uit de meetsignalen gehaald worden.

De sensoren kunnen bijvoorbeeld druksensoren, piezo-sensoren, trillmgsensoren of treksensoren zijn.

Een uitvoeringsvorm van de computer volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de invoermiddelen voorts een zitkussen omvatten dat op het meetlichaam aanwezig is. Het meetlichaam met de zitkussen kunnen een los meetkussen vormen al dan niet met een wiebelend zitvlak waarop de gebruiker constant blijft bewegen om in balans te blijven. Het zitkussen kan net zoals het meetlichaam echter ook deel uitmaken van een stoel of bank.

Het meetlichaam omvat bij voorkeur een stugge schijf, waarbij de sensoren direct op de stugge schijf aanwezig zijn. Voorts heeft het meetlichaam bij voorkeur een verdere stugge schijf die direct op de sensoren aanwezig is, zodat de sensoren tussen twee stugge schijven opgesloten zitten, waarbij het zitkussen op de verdere stugge schijf aanwezig is. Door deze constructie kunnen nauwkeurige en reproduceerbare meetwaarden verkregen worden.

Een verdere uitvoeringsvorm van de computer volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de invoermiddelen ten minste drie verdere sensoren omvatten die ondersteboven op de genoemde sensoren aanwezig zijn en eveneens in verbinding staan met de rekeneenheid. Elke sensor van elk paar op elkaar aanwezige sensoren, gevormd door een sensor en een verdere sensor, zou hetzelfde signaal af moeten geven. Indien een van de sensoren minder nauwkeurig zou zijn, wordt de onnauwkeurigheid van het meetsignaal gereduceerd door de van de beide sensoren afkomstige meetsignalen te middelen.

Beknopte omschrijving van de tekeningen Hieronder zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van een in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van de computer volgens de uitvinding. Hierbij toont: Figuur 1 een uitvoeringsvorm van de computer met invoermiddelen volgens de uitvinding; Figuur 2 een bovenaanzicht van de stugge schijf met daarop de druksensoren, Figuur 3 een blokschema van de elektronica van de invoermiddelen, en Figuur 4 het meetsignaal afkomstig van een van de sensoren.

Gedetailleerde omschrijving van de tekeningen In figuur 1 is een uitvoeringsvorm van de computer met invoermiddelen volgens de uitvinding weergegeven. De computer 1 heeft een rekeneenheid 3, een daarmee in verbinding staand opslagmedium 5 voor het opslaan van programmacodes, en daarop aangesloten invoermiddelen 7. Op welke computer is voorts een beeldscherm 9 aangesloten. De invoermiddelen 7 hebben een meetlichaam 11 en een daarop aanwezig zitkussen 15. Het meetlichaam 11 heeft twee stugge schijven 17 en 19 met daartussen vier sensoren 13, die op de hoekpunten van een denkbeeldig vierkant aanwezig zijn, voor het meten van het gewicht en de gewichtsverdeling van een op het meetlichaam zittende persoon. De invoermiddelen 7 vormen een meetkussen met een wiebelend zitkussen waarop je constant blijft bewegen om in balans te blijven. Dit meetkussen kan worden toegepast op de zitting van een stoel of bank, maar ook als tegel om op te staan.

De rekeneenheid 3 bepaalt uit de van de sensoren afkomstige meetsignalen continu de positie en houding van de degene die op het meetlichaam 11 zit, alsmede gemoedstoestandindicatoren van deze persoon zoals hartslag, ademhaling, stressniveau. De rekeneenheid 3 geeft, op basis van de opgeslagen programmacodes, aan de hand van de bepaalde positie en houding van de persoon op het meetlichaam 11 en aan de hand van de gemeten gemoedstoestandindicatoren, stuursignalen uit voor het in een computerspel of computer gerelateerde oefening laten bewegen van een afbeelding op het beeldscherm 9 en/of voor het activeren van actuatoren (niet in de figuren weergegeven) bijvoorbeeld in het meetlichaam 11 of in een externe inrichting, en/of voor het aanpassen van spel- of oefeningparameters.

In figuur 2 is de onderste stugge schijf 17 met daarop de sensoren 13 in bovenaanzicht weergegeven. De sensoren zijn uitgevoerd als druksensoren en zijn via Wheatstone-bruggen 21 aangesloten op A/D-convertors 23. De Wheatstone-bruggen hebben elk twee weerstanden 25 en zijn voorzien van aansluitingen 27 voor een externe voeding. De sensoren 13 staan in verbinding met een interne computerchip 29 welke via een kabel 31 of draadloop kan worden verbonden met de rekeneenheid 3.

In figuur 3 is een blokschema van de elektronica van de invoermiddelen weergegeven. De invoermiddelen kunnen optioneel voorzien zijn van vier verdere sensoren 33 die ondersteboven op de genoemde sensoren 13 aanwezig zijn en eveneens via de Wheatstone-bruggen 21 zijn aangesloten op A/D-convertors 23. Indien een van de sensoren, van elk paar op elkaar aanwezige sensoren 13 en 23, minder nauwkeurig zou zijn, wordt de onnauwkeurigheid van het meetsignaal gereduceerd door de van de beide sensoren 13 en 23 afkomstige meetsignalen te middelen.

5 In figuur 4 is van een van de sensoren 13 afkomstige meetsignaal 35 weergegeven. De programmacodes -indien uitgevoerd door de rekeneenheid- zorgen ervoor dat de rekeneenheid 3 uit de van de sensoren afkomstige meetsignalen 35 de hartslag 37 (hoge pieken in het meetsignaal) en de ademhalingsfrequentie 39 (uit de verbindingslijn door de toppen van de hartslagpieken) van de op het meetlichaam 11 zittende persoon bepaalt. De uitvinding werkt op basis van een ballistocardiogram (BCG) signaal. Het kloppen van het hart maakt dat het lichaam een klein beetje op en neer gaat met elke hartslag. Dit signaal is met druksensoren waar te nemen wanneer het gewicht van de romp boven de sensor gepositioneerd is. Het uitzetten van de longen tijdens een inademing maakt dat de druk op de bloedvaten groter wordt, waarmee het op en neer gaan van het lichaam sterker waar te nemen is met een relatief grotere amplitude van het hartslag. Door de amplitudes van de hartslagen te vergelijken, kan de ademhaling worden waar genomen.

Hoewel in het voorgaande de uitvinding is toegelicht aan de hand van de tekeningen, dient te worden vastgesteld dat de uitvinding geenszins tot de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvorm 1s beperkt. De uitvinding strekt zich mede uit tot alle van de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvorm afwijkende uitvoeringsvormen binnen het door de conclusies gedefinieerde kader. Zo kunnen de sensoren in plaats van de hier getoonde druksensoren ook uitgevoerd zijn als piezo-sensoren, trillingsensoren of treksensoren.

Claims (5)

1. CONCLUSIES: I. Computer (1) omvattende: - een rekeneenheid (3), - een opslagmedium (5) dat functioneel in verbinding staat met de rekeneenheid en waarin programmacodes zijn opgeslagen, - invoermiddelen (7), die aangesloten zijn op de rekeneenheid en een meetlichaam (11) omvatten waarop een persoon kan zitten of staan, welk meetlichaam is voorzien van ten minste drie, op de hoekpunten van een denkbeeldige driehoek aanwezige, sensoren (13) voor het meten van gewicht, en - uitvoermiddelen voor het uitgeven van beeldinformatie en/of stuursignalen, welke programmacodes indien uitgevoerd door de rekeneenheid ervoor zorgen dat de rekeneenheid (3): - uit de van de sensoren afkomstige meetsignalen de positie en houding van de degene die op het meetlichaam (11) zit of staat, bepaalt, en aan de hand daarvan beeldinformatie en/of stuursignalen uitgeeft voor bijvoorbeeld het aansturen van in het zitlichaam (11) of in een externe inrichting aanwezige actuatoren, en - aan de hand van de bepaalde positie en houding van de persoon op het meetlichaam (11), beeldinformatie en/of stuursignalen uitgeeft voor het in een computerspel of computer gerelateerde oefening laten bewegen van een afbeelding op een beeldscherm en/of het aanpassen van programmaparameters zoals spel- of oefeningparameters, met het kenmerk, dat de programmacodes indien uitgevoerd door de rekeneenheid (3), voorts ervoor zorgen dat de rekeneenheid (3) uit de van de sensoren (13) afkomstige meetsignalen (35) de hartslag (37) en de ademhalingsfrequentie (37) van de op het meetlichaam (11) zittende of staande persoon bepaalt en mede aan de hand hiervan informatie op een beeldscherm (9) weergeeft en/of de in het meetlichaam (11) of in een externe inrichting aanwezige actuatoren aanstuurt.
2. 2. Computer volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elke sensor is verbonden met een Wheatstone-brug (21), die via een A/D-convertor (23) is verbonden met een computerchip (29).
3. 3. Computer volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de invoermiddelen (7) voorts een zitkussen (15) omvatten dat op het meetlichaam (11) aanwezig is.
4. 4, Computer volgens conclusie 1, of 3. met het kenmerk, dat het meetlichaam (11) een stugge schijf (17) omvat, waarbij de sensoren (13) direct op de stugge schijf aanwezig zijn.
5. 5. Computer volgens conclusie 3 en 4, met het kenmerk, dat het meetlichaam (11) een verdere stugge schijf (19) omvat die direct op de sensoren (13) aanwezig is, zodat de sensoren (13) tussen twee stugge schijven (17, 19) opgesloten zitten, waarbij het zitkussen (15) op de verdere stugge schijf (19) aanwezig is.

   G. Computer volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat de invoermiddelen ten minste drie verdere sensoren (33) omvatten die ondersteboven op de genoemde sensoren (13) aanwezig zijn en eveneens in verbinding staan met de rekeneenheid (3).