RU2475290C1 - Device for games - Google Patents

Device for games Download PDF

Info

Publication number
RU2475290C1
RU2475290C1 RU2011126009A RU2011126009A RU2475290C1 RU 2475290 C1 RU2475290 C1 RU 2475290C1 RU 2011126009 A RU2011126009 A RU 2011126009A RU 2011126009 A RU2011126009 A RU 2011126009A RU 2475290 C1 RU2475290 C1 RU 2475290C1
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
device
characterized
coil
games
housing
Prior art date
Application number
RU2011126009A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011126009A (en )
Inventor
Алексей Владимирович Чечендаев
Владимир Анатольевич Чечендаев
Иван Николаевич Маниленко
Евгений Николаевич Сметанин
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Айтэм Мультимедиа"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS, BUILDING BLOCKS
    • A63H3/00Dolls
    • A63H3/36Details; Accessories
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS, BUILDING BLOCKS
    • A63H2200/00Computerized interactive toys, e.g. dolls

Abstract

FIELD: games.
SUBSTANCE: invention relates to toys simulating moving objects: anthro-and zoo-morphic creatures, fictitious and fantastic creatures, moving technical objects. The device comprises moving with induced coils fixed in them, measuring means of mutual inductance between the coils connected with the calculating device designed for determining the relative position of the said induced coils on the values of mutual inductance, and the calculating device is connected to the device for creating a user-perceived effects on the basis of information the relative position of the induced coils. The calculating device can be located both in the controlling and in the controlled parts. Both parts of the device for games comprise means for communicating with each other via channel of communication.
EFFECT: enhanced functional capabilities of the control means of such gaming devices.
29 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для игр, в частности к игрушкам, имитирующим подвижные объекты: всевозможные существа, в том числе антропоморфные и зооморфные существа, вымышленные и сказочные существа, объекты техники, такие как экскаваторы, краны, роботы и роботы-трансформеры, с частями, движущимися независимо от движения фигурки в целом. The invention relates to devices for gaming, and more particularly to toys simulating moving objects: all kinds of creatures, including anthropomorphic and zoomorphic beings fictional and fairy beings art objects, such as excavators, cranes, robots, and robots transformers, with parts moving independently from the movement of the figures as a whole.

Игрушки для детей дошкольного возраста представляют самый быстрорастущий сегмент рынка игр и игрушек (CAGR 15-20%). Toys for pre-school children represent the fastest growing segment of games and toys market (CAGR 15-20%). Однако этот сегмент испытывает острую нехватку интерактивных продуктов и интерфейсных решений, основанных на особенностях возрастной психофизиологии маленьких пользователей. However, this segment is experiencing an acute shortage of interactive products and interface solutions based on the features of the age psychophysiology youngest users.

Маленькие дети плохо понимают радости кнопочного дистанционного управления. Small children do not understand the joy of a button the remote control. Оно для них слишком абстрактно. It is for them too abstract. Игровой способ освоения реальности, свойственный ребенку, требует значительно большей вовлеченности собственной тактильной и проприоцептивной чувствительности. Game way to development a reality peculiar to a child requires a much greater involvement of its own tactile and proprioceptive sensitivity. Ребенок все пробует на зуб, на ощупь, на мышечное чувство. The child is trying on a tooth, to touch, to muscular sense. Дети всегда играли и играют в кукол (солдатиков) так, чтобы те совершали нужные телодвижения. Children have always played and are playing in the dolls (soldiers) so that they made the necessary gestures. Ребенок берет ручки куклы в свои - и кукла хлопает в ладоши; The child takes his pen dolls - doll and clapping; берет рукой лошадку - и лошадка скачет; hand takes the horse - and the horse gallops; берет рыцаря с мечом - и делает движение, как будто рыцарь рубит. It takes the knight with a sword - and makes a motion as if the knight cuts. Даже когда ребенок относительно пассивно смотрит мультик, держа игрушку в руках, он этой игрушкой активно производит движения, перекликающиеся с поведением экранного персонажа. Even when a child is relatively passively watching a cartoon, holding toy in hand, he actively produces this toy movement, echoing the behavior of the on-screen character. Это фундаментальная потребность, обусловленная возрастной психофизиологией. This is a fundamental need, due to age psychophysiology.

С другой стороны, виртуальная реальность в виде мультфильмов, телепередач и компьютерных игр сегодня занимает огромное место в жизни ребенка. On the other hand, virtual reality in the form of cartoons, TV shows and video games takes a great place in a child's life today. Оперативная связка этой реальности с вещным и осязаемым миром напрашивается и ставит вопрос о более естественном интерфейсном решении (сравнительно с существующими клавиатурами, пультами, джойстиками и проч.). Operational bunch of this reality with corporeal and tangible world, and begs raises the question of a more natural interface solutions (compared with existing keyboards, remote controls, joysticks, and so on.). На текущем этапе развития техники трудно представить более подходящий предмет для превращения его в универсальное устройство ввода-вывода, чем собственно физическая игрушка. At the current stage of technological development is difficult to imagine a more appropriate subject for turning it into a universal input-output device than the actual physical toy. Этому немало способствует и растущая год от года степень интерактивности детских игрушек. This helps a lot and growing from year to year level of interactivity toys.

Внутренне присущие ребенку черты магического сознания делают интерактивную игрушку самым естественным проводником и посредником, связывающим виртуальный и непосредственно-чувственный миры ребенка. The inherent features of the baby magic consciousness makes interactive toys in the most natural conductor and mediator, linking the virtual and direct sensory worlds of the child. Коммуникация с куклой и через куклу в равной мере естественна и для общения детей между собой на детской площадке, и для взаимодействия их с компьютерными персонажами. Communication with the doll and the doll through the equally natural for children to communicate with each other on the playground, and their interaction with NPCs.

Это важное обстоятельство давно понято лидерами индустрии игрушек, которые уже предприняли ряд шагов в направлении его коммерциализации. This important fact has long understood the leaders of the toy industry, which has already taken a number of steps towards commercialization. Так, плюшевые собачки WebKinz, выпущенные в 2005 г., были снабжены уникальным идентификатором для входа в игровую он-лайн среду, где они могли развиваться и общаться. So, plush doggie WEBKINZ, issued in 2005, were equipped with a unique ID to log in to the game on-line environment where they can develop and communicate. В 2007 г. WebKinz привлекли 3,6 млн. уникальных пользователей. In 2007 WebKinz attracted 3.6 million. Unique users. Сходное решение предложено для общения пользователей куклы Barbie, которые в 2006 и 2007 гг. A similar solution is proposed for communication between users Barbie doll, which in 2006 and 2007. создали по 2 млн. уникальных он-лайн эккаунтов. created by 2 million. Unique on-line accounts and logs. Эти примеры виртуального представительства физических игрушек не исключительны. These examples of physical toys virtual representations are not exclusive. Есть целый ряд аналогичных продуктов, таких как Bratz World, Rescue Pets, Club Penguin, Web Neopets и другие, включая многочисленных диснеевских персонажей. There are a number of similar products, such as the Bratz World, Rescue Pets, Club Penguin, Web Neopets and others, including many Disney characters. Следующим шагом стали интерфейсные куклы FAMPS, выпущенные компанией Mattel в 2010 г. Новаторство их в том, что не требуется набирать на клавиатуре идентификационный номер: кукла помещается внутрь кольца, содержащего катушку и соединенного проводом с USB-портом компьютера. The next step was the interface doll FAMPS, released by Mattel in 2010 Innovation in them that do not need to type identification number: the doll is placed inside the ring containing the coil and the connection of the wires with USB-port. Опознавание и вход в виртуальную среду происходит автоматически. Recognition and entry into the virtual environment automatically. Однако создателям FAMPS не удалось уйти от кнопочного интерфейса: переключение эмоциональных состояний куклы производится нажатием соответствующих клавиш на кольце. However FAMPS creators could not get away from the push button interface: switch emotional states doll is made by pressing the appropriate keys on a ring.

Принципиальная проблема FAMPS, уж не говоря о предшествовавших им WebKinz - в их примитивности. Schematic FAMPS problem, let alone preceded them WebKinz - in their primitiveness. Это, по существу, не более чем ключики для входа в виртуальную среду. This, in essence, nothing more than a key for entry into the virtual environment. Настоящей интерактивности они не обеспечивают. they do not provide a real interactivity. Подключение голосового интерфейса решит проблему лишь отчасти. Voice Interface Connection solve the problem only partially. Существенно, и особенно важно для детей младшего возраста, чтобы коммуникация через виртуальную среду не ограничивалась абстрактно-символьным или вербальным каналами, но как можно полнее вовлекала моторную активность и стимулировала благотворную для ребенка «мышечную радость» (И.П.Павлов). Significantly, and it is especially important for young children to communication through the virtual environment is not limited to the abstract-symbolic or verbal channels, but as much as possible involved and stimulated motor activity beneficial to the child's "muscle joy" (Pavlov).

Требуемым дополнительным - а во множестве приложений и основным - способом коммуникации может стать манипулирование интерфейсной куклой. Required additional - and in a variety of applications and basic - way communication interface can be manipulated puppet. Ребенок берет такую куклу в руки и заставляет ее совершать все те движения, которые он хочет, чтобы совершил виртуальный персонаж-двойник или на которые ответил виртуальный персонаж-оппонент. The child takes a doll in his hands and forces her to perform all the movements that he wants to take a virtual character, double or answered by a virtual character-opponent. Например, взяв ручки куклы, можно похлопать ими в ладоши, закрыть лицо руками, поманить к себе, почесать затылок и сделать множество других красноречивых жестов. For example, taking a pen dolls, you can clap their hands, closed her hands, beckoned, scratch your head and do many other eloquent gestures. Интерфейсная кукла может ходить, прыгать, танцевать, драться - и тем самым управлять поведением соответствующего экранного персонажа. Interface doll can walk, jump, dance, fight - and thereby control the behavior of an on-screen character. Предпочтительно, чтобы связь с отображающим устройством осуществлялась беспроводным способом и никаких иных приспособлений для управления экранным действием, кроме куклы самой по себе, не требовалось. Preferably, the connection to the display device implemented in a wireless manner and no other devices for controlling the on-screen action except doll itself is not required. Заявленное изобретение направлено на реализацию данной задачи. The claimed invention is aimed at the realization of this goal.

Конечно, наиболее выразительная пластика и наиболее точное действие потребуют от кукловода-манипулятора немалой ловкости. Of course, the most expressive and the most precise plastic effect require puppeteer manipulator considerable dexterity. Но, во-первых, нам того и нужно: мы развиваем мелкую моторику и иные полезные навыки ребенка. But first, we need to order and we develop fine motor skills and other useful skills of the child. Во-вторых, поначалу особой ловкости не потребуется: даже самые простые, легко осваиваемые маленьким ребенком движения конечностей и головы куклы дают большое выразительное разнообразие. Secondly, the first special skill is not required that even the most simple, easy to learn a little kid limb movements and head doll gives great expressive variety. Особенно, если они будут поддержаны развитым интерпретирующим программным обеспечением отображения. Especially if they support the development of an interpretive display software program. Наконец, в-третьих, в качестве интерфейсной куклы может использоваться моторизованный автомат (робот), который часть движений будет производить сам, в зависимости от приложенных манипуляций. Finally, thirdly, as the interface may be used doll motorized machine (robot) which is part of movements will produce itself, depending on the applied manipulation.

Игрушечный робот (как и другие интерактивные игрушки), в свою очередь, может управляться и/или взаимодействовать с манипулируемой интерфейсной куклой. A toy robot (and other interactive toys), in turn, can be controlled and / or interact with the interface to the manipulated doll. Дух «Toy Stories» (вместе со множеством своих предшественников) давно стучится в дверь, требуя воплощения. Spirit «Toy Stories» (together with many of his predecessors) has long been knocking at the door, demanding implementation. Интерфейсная кукла эту дверь широко отворяет. Interface doll that opens the door wide.

В отличие от ситуации на рынке готовых продуктов подходы к созданию интерфейсной куклы на уровне патентных решений идут гораздо дальше. In contrast to the situation in the market of finished products approaches to the creation of the interface at the level of patent doll solutions go much further. Общим недостатком этих решений, однако, является их половинчатость, чем, вероятно, и объясняется тот факт, что они пока не доведены до конечных продуктов. A common disadvantage of these solutions, however, is their half-heartedness, which probably accounts for the fact that they have not yet brought to the final products.

Так, в патенте US 6290565 Interactive game apparatus with game play controlled by user-modifiable toy (1999, Nearlife, Inc.) описывается физическая игрушка в виде рыбки или антропоморфного существа, которая может быть составлена из разных частей, каждая из которых опознается при соединении с основной частью. Thus, Patent US 6290565 Interactive game apparatus with game play controlled by user-modifiable toy (1999, Nearlife, Inc.) describes a physical toy fish or anthropomorphic substance which may be composed of different parts, each of which is identified with the compound with the main part. На экране компьютера при этом отображается двойник игрушки, причем его свойства и способ действия в виртуальной среде меняются в зависимости от того, из каких частей составлена физическая игрушка. On the computer screen when it is displayed toys counterpart, and its properties and mode of action in a virtual environment vary depending on what parts made up the physical toy. Соединение с компьютером проводное. Wired connection to the computer. Упомянуто, без конкретизации, что некоторые из сменяемых частей могут иметь сенсоры, данные с которых могут меняться в зависимости от приложенных манипуляций. It mentioned, without specifying that some of the exchangeable parts can be sensors, data which may vary depending on the applied manipulation.

В патенте US 5752880 Interactive doll (1995, Creator Ltd.) описывается интерактивная кукла, управляемая с компьютера по радиоканалу, причем вызванное командой с компьютера движение игрушки или какой-либо ее части по механизму обратной связи влияет на состояние системы и компьютерное управление куклой. US Patent 5752880 Interactive doll (1995, Creator Ltd.) describes an interactive puppet controlled from a computer over the air, and caused the command to the computer motion toys or any part of a feedback mechanism affects the state of the system and the computer control of the doll.

В патенте US 7137861 Interactive three-dimensional multimedia I/O device for a computer (2003, Carr, Geldbauch) описывается антропоморфная фигурка с подвижными частями тела, соединенная с базовой станцией, которая, в свою очередь, соединена с компьютером. The patent US 7137861 Interactive three-dimensional multimedia I / O device for a computer (2003, Carr, Geldbauch) described anthropomorphic figurine from moving parts of the body connected with the base station, which in turn is connected to a computer. Фигурка служит для привлечения внимания пользователя к случившимся в системе событиям (статус принтера, полученный email и т.д.). Figure serves to attract the user's attention to what had happened in the system events (status of the printer, the resulting email, etc.). В ответ на каждое такое событие фигурка жестикулирует и издает различные звуки. In response to each such event figure gestures and produces a variety of sounds. Фигурка может также использоваться как устройство ввода-вывода в компьютерной игре, представляя персонажа игры. The figurine can also be used as an input-output device in a computer game, representing the character in the game.

В отличие от настоящего изобретения ни в одном из упомянутых выше патентов US 6290565, US 5752880, US 6159101, US 7137861 не определяется точное положение подвижных частей относительно корпуса куклы и не используется принцип взаимной магнитной индукции. Unlike the present invention, none of the aforementioned patents US 6290565, US 5752880, US 6159101, US 7137861 is not defined the precise position of the movable parts relative to the body dolls and used principle of mutual magnetic induction.

В патенте US 7081033 Toy figure for use with multiple, different game systems (2000, Hasbro, Inc.) игрушечный персонаж используется, прежде всего, как универсальный переносчик информации о текущем состоянии игры и самого персонажа между различными аппаратными игровыми платформами. US Patent 7081033 Toy figure for use with multiple, different game systems (2000, Hasbro, Inc.) toy figure is used primarily as a universal carrier of information about the current state of the game and your character between various hardware gaming platforms. Персонаж может изменить статус игры, но не используется для оперативного управления игрой. A character can change the status of the game, but not used for operational management game. Магнитная индукция может использоваться для передачи информации между персонажем и игровым устройством. Magnetic induction can be used to transmit information between the character and the gaming device.

В патенте US 6471565 Interactive Toy (2001, Simeray) электромагнитная индукция используется для опознания интерактивной куклой своих аксессуаров. US Patent 6471565 Interactive Toy (2001, Simeray) electromagnetic induction is used to identify its interactive doll accessories. В частности, кукла-младенец распознает свою соску или погремушку и по-разному на них реагирует. In particular, the doll-baby recognizes his pacifier or rattle and differently reacts to them.

В патенте US 7361073 Motion responsive toy (2005, Mattel, Inc.) описана игрушка, в корпусе которой смонтированы сенсор электромагнитного поля и эффекторы, например, светодиоды. The patent US 7361073 Motion responsive toy (2005, Mattel, Inc.) describes a toy which are mounted in the housing of the electromagnetic field sensor and effectors, e.g., LEDs. Источник электромагнитного поля, имеющий вид, например, волшебной палочки, подносится к корпусу и детектируется сенсором игрушки. The source of the electromagnetic field, having the form, for example, a magic wand, is brought to the housing and the sensor detects toys. В зависимости от величины определяемого магнитного поля меняется выходной сигнал, например, в виде различного режима свечения светодиодов. Depending on the value determined by the magnetic field changes the output signal, e.g., a different mode of the LEDs. Возникает магический эффект: игрушка интерактивно реагирует на движения волшебной палочки, производимые над ней. There is a magic effect: toy interactively responds to the movement of a magic wand, made over it.

В патентной заявке US 2007/0015588 A1 Game information, information storage medium and game apparatus (2004, NAMKO, Ltd.) предложен планшет (tablet), использующий метод электромагнитной индукции, и фигурки-персонажи, содержащие катушки для осуществления коммуникации с использованием метода электромагнитной индукции при помещении этих фигурок на планшет. Patent application US 2007/0015588 A1 Game information, information storage medium and game apparatus (2004, NAMKO, Ltd.) provided a tablet (tablet), using an electromagnetic induction method, and figure characters containing coils for communication using an electromagnetic method induction by placing these figures in the tablet. Планшет определяет изменение позиции и направление движения фигурок, а компьютерная система отображает перемещение соответствующих персонажей. Tablet determines the change in the position and direction of movement of the figures, and the computer system displays the movement of the respective characters. Фигурки на планшете могут сталкиваться, имитируя сражение, а компьютерные персонажи при этом будут сражаться. Figures on the tablet may face, simulating a battle, and computer-generated characters will fight at the same time.

В планшете располагается множество катушек, и устройство определяет, какая из катушек имеет наибольшую взаимную индукцию с фигуркой; The plate is a plurality of coils, and determines which of the coils has the greatest mutual induction with the figure; считается, что фигурка находится около этой катушки. it is believed that the figure is around the coil. Такая система позволяет определять фиксированное количество позиций, определяемое количеством катушек, которое не может быть слишком большим, при этом детектируемый предмет должен находиться около поверхности планшета. Such a system allows to define a fixed number of positions specified number of coils, which can not be too large, the object must be detected near the surface of the tablet. Данный метод не применим для определения положения конечностей куклы. This method is not suitable for determining the position of a doll limb.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является интерактивный игровой продукт (патент US 6159101 Interactive toy products, 1998, Tiger Electronics, Ltd.), предпочтительное воплощение которого представляет собой антропоморфную куклу с экраном на теле, оснащенную сенсорами, способными определять движения конечностей. The closest analog to the claimed invention is an interactive gaming product (patent US 6,159,101 Interactive toy products, 1998, Tiger Electronics, Ltd.), which represents a preferred embodiment of a doll with anthropomorphic screen body equipped with sensors capable of detecting the movement of the limbs. Продукт является устройством для игр в видеоигры, управление персонажем в которых осуществляется путем манипуляций с конечностями куклы; The product is an apparatus for playing video games, in which the control character is accomplished by manipulating the limbs of the doll; предусматиривается как отображение игры на встроенном экране, так и передача информации на внешнюю игровую приставку и отображение игры на большом экране. predusmatirivaetsya as displaying the game on the built-in display and transmission of information to an external video game console and display the games on the big screen.

В качестве сенсоров, определяющих движение конечностей, в патенте описаны кнопки, встраиваемые в сустав или потенциометры. As sensors that determine the movement of the limbs, the patent describes the buttons built into the joint or potentiometers. Упоминания про возможность измерения положения конечностей при помощи раскрываемого в данной заявки метода, основанного на взаимной индукции, отсутствуют. Mention about the possibility of measurement of the end position by means disclosed in this application, a method based on a mutual induction, no.

Указанные в патенте US 6159101 сенсоры, так же как и большинство других известных на существующем уровне развития науки и техники, требуют реализации в кукле жестких суставов, что крайне нежелательно, поскольку они имеют низкую надежность при интенсивной игре ребенка. Referred to in US Patent No. 6159101 sensors, as well as most of the other well-known at the current level of development of science and technology, require the implementation of a doll stiff joints, which is extremely undesirable, since they have low reliability in intensive child's play. Кнопки и потенциометры удовлетворительно реализуют определение только одной степени свободы конечности, и при условии, что конечность движется как единое целое. Buttons and potentiometers fulfill satisfactorily the definition of only one degree of freedom of a limb, and with the proviso that the limb moves integrally. Реализация определения положения двухзвенной конечности, состоящей из плеча и предплечья, при помощи кнопок или потенциометров, будет крайне громоздкой в отличие от реализации, раскрытой в данной заявке. Implementation of determining the position of articulated limbs, consisting of shoulder and forearm, using the buttons or potentiometers, it would be extremely cumbersome in contrast to the implementation disclosed herein.

Реалистичность современных игр, связанных с действиями в моделируемом трехмерном мире, требует новое средство управления виртуальным персонажем, позволяющее эффективно управлять конечностями. Realism of contemporary games associated with action in the simulated three-dimensional world, requires a new virtual character management tool that allows you to manage efficiently limbs. Современным пользователям уже недостаточно схематичной двухмерной фигурки, способной к нескольким заранее нарисованным действиям. Today's users no longer enough of a schematic two-dimensional figures, capable of multiple pre-painted action. Благодаря развитию трехмерной графики пользователи ожидают увидеть в игре трехмерный персонаж, которым также легко управлять, как собственным телом, и раскрываемое в данной заявке решение является существенным продвижением к этому. Through the development of three-dimensional graphics users expect to see in the game a three-dimensional character, which is also easy to manage as their own bodies, and disclosed in this application, the decision is a significant advancement for it.

Настоящее изобретение решает, в первую очередь, задачу определения положения подвижных частей относительно условно неподвижного корпуса. The present invention solves, primarily the problem of determining the position of movable parts relative to conventionally fixed body.

Техническим результатом при использовании изобретения является расширение функциональных возможностей, заключающееся в том, что все вышеописанные функции, реализуемые различными устройствами, а также получение информации о пространственном положении элементов выполняются единым устройством для игр. The technical result of using the invention is to expand the functional capabilities, consisting in the fact that all the above described functions implemented by various devices, and obtaining information about the spatial position of the elements are performed for a single game device.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для игр, которое содержит корпус, по меньшей мере, одну, связанную с корпусом подвижную часть, вычислительное средство и управляемое вычислительным средством устройство, обеспечивающее эффект, воспринимаемый пользователем, в указанной, по меньшей мере, одной подвижной части закреплена, по меньшей мере, одна катушка индуктивности, также, по меньшей мере, одна катушка индуктивности закреплена в корпусе, при этом устройство снабжено средством измерения взаимной индукции между катушка The technical result is achieved in that the device for games, which comprises a housing, at least one associated with housing the movable portion, the computing means and a controlled computer means a device that provides an effect perceived by the user, in said at least one movable fixed part, at least one inductor, and at least one coil fixed in the housing, wherein the apparatus is provided with means for measuring the mutual induction between the coil и, связанным с вычислительным средством, которое предназначено для определения взаимного расположения указанных катушек индуктивности по величинам взаимной индуктивности, полученным от указанного средства измерения, и связано с устройством, предназначенным для создания воспринимаемых пользователем эффектов на основе информации о взаимном расположении катушек индуктивности. and associated with the computing means, which is designed to determine the relative location of said coils by mutual inductance values ​​obtained from said measuring means, and is associated with a device for creating a user-perceptible effect on the basis of information on the mutual arrangement of coils.

Устройство для игр выполнено с возможностью определения пяти степеней свободы подвижной части при наличии на подвижной части только одной катушки и игнорировании поворота подвижной части вокруг оси катушки. An apparatus for playing arranged to determine five degrees of freedom of the movable part when the movable part on the availability of only one coil turn and ignoring the movable portion around the spool axis.

Устройство для игр содержит двухзвенную конструкцию конечностей, в которой первое звено соединено с корпусом, а второе - с первым звеном, при этом, по меньшей мере, одна катушка установлена во втором звене конечностей, а вычислительное средство выполнено с возможностью определения положения первого звена конечностей, исходя из известного положения второго звена, игнорируя поворот первого звена вокруг линии, соединяющей две ее точки крепления. Apparatus for games comprises a two-tier structure extremities, wherein the first link is connected to the housing, and the second - to a first link, wherein the at least one coil mounted in the second link limb, and calculating means arranged to determine the position of the first link of the limbs, based on the known position of the second link, ignoring the rotation of the first link around the line connecting the two points of attachment.

Подвижная часть имеет ось, вращение вокруг которой несущественно с точки зрения формирования эффектов, воспринимаемых пользователем, и катушка располагается так, чтобы ее ось совпадала или была параллельна упомянутой оси подвижной части. The movable part has an axis around which rotation is not essential in terms of forming effects perceived by the user, and the coil is located so that its axis coincides or is parallel to the axis of said movable part.

Устройство для игр ограничивает перемещение центра катушки малой областью, такой, что в ее пределах положение центра катушки можно считать неизменным и известным, и вычислять только направление оси катушки. Apparatus for games restricts the movement of the center small region of the coil, such that its position within the center of the coil can be regarded as fixed and known, and calculate only the direction of the coil axis.

Катушка расположена в подвижной части непосредственно около места крепления подвижной части к корпусу. The coil is located in the movable part immediately near the place of fastening the movable part of the housing.

Перемещение подвижной части относительно корпуса ограничено таким образом, что ее положение может быть полностью определено при помощи одной катушки на ней. Moving the movable part relative to the housing is limited so that its position can be completely defined by means of a coil thereon.

Устройство для игр может быть выполнено в виде антропоморфного или зооморфного объекта, причем в подвижную часть - голову, катушку устанавливают так, что ее ось направлена от темени к носу, а механическая конструкция шеи выполнена так, что вращение головы вокруг этой оси возможно только совместно с перемещением катушки. A device for games can be in the form of an anthropomorphic or zoomorphic object, wherein a movable part - the head coil mounted so that its axis is directed from the vertex to the nose, and the mechanical neck construction is made so that the rotation of the head about the axis is only possible in conjunction with coil movement.

Устройство для игр содержит, по меньшей мере, одну подвижную часть, имеющую шесть степеней свободы, в которой установлены две несоосные катушки, что позволяет определять все степени свободы. Apparatus for games comprises at least one movable part having six degrees of freedom, in which the two coils are set misalignment that allows to determine all the degrees of freedom.

Управляемое устройство расположено в корпусе или в подвижной части. A managed device is disposed in the housing or in the movable part.

Управляемое устройство выполнено с возможностью создания звуковых и/или световых и/или иных эффектов, воспринимаемых пользователем. A controlled device configured to generate sound and / or light and / or other effects perceived by the user. Создаваемые эффекты включают речь и/или, имитацию мимики, при этом создаваемые эффекты включают, по меньшей мере, одно самостоятельное движение, по меньшей мере, одной подвижной частью. Emitted effects include voice and / or facial expressions simulation, the produced effects include at least one independent movement of at least one movable part.

Устройство для игр выполнено с возможностью коррекции движения подвижной части, используя сигнал обратной связи, сформированный по информации о положении этой части. An apparatus for playing arranged to the movable part of motion compensation using a feedback signal generated by the position information in this part.

Устройство для игр снабжено дополнительными средствами определения действий внешних предметов и/или пользователя, средствами противодействия и/или помощи и/или инициации движения в ответ на действия внешних предметов и/или пользователя. A device for games is provided with additional means to determine the actions of external objects and / or user, by means of countering and / or care and / or initiation of motion in response to the action of external objects and / or user.

Устройство для игр выполнено с возможностью изменения поведения игровой системы согласно заданному алгоритму в ответ на действия внешних предметов и/или пользователя. An apparatus for playing arranged to change the behavior of the game system according to a predetermined algorithm in response to the action of external objects and / or user.

Устройство для игр выполнено с возможностью определения характера манипуляций пользователя с корпусом по траектории движения подвижной части относительно корпуса под действием силы тяжести и инерции. An apparatus for playing arranged to determine the user's manipulation of the character to the housing along a path of motion relative to the movable part of the housing under the force of gravity and inertia.

Устройство для игр выполнено с возможностью определения отклонения корпуса от вертикального положения по траектории движения относительно него подвижной части. An apparatus for playing arranged to determine deviations from the body vertical position trajectory of the movable portion relative thereto.

Устройство для игр выполнено с возможностью определения ускорения корпуса по траектории движения подвижной части относительно него. An apparatus for playing arranged to determine the body acceleration of the motion path the moving part relative thereto.

Устройство для игр включает, по меньшей мере, одну подвижную часть, прикрепленную к корпусу с возможностью вращения этой части вокруг соответствующей оси или точки корпуса, что обеспечивает возможность определения вращения корпуса относительно инерциальной системы отсчета. Apparatus for games comprises at least one movable part fixed to the housing for rotation of this part about a respective axis or point of the body, which provides the possibility of determining the rotational body relative to an inertial reference system.

Устройство для игр включает акселерометр, связанный с вычислительным средством, при этом вычислительное средство определяет отклонение корпуса от вертикального положения, ускорение корпуса, в том числе обнаруживает резкие рывки устройства, по данным с акселератора. The apparatus includes an accelerometer for gaming associated with the computing means, the computing means determines the deviation of the body from the vertical position, the acceleration of the body, including detects sudden jerks device according to the accelerator.

Устройство для игр включает дополнительное средство, определяющее перемещение корпуса устройства в пространстве. Apparatus for games comprises additional means that determines the movement of the device body in space.

Устройство для игр включает дополнительное средство, обеспечивающее определение вращения корпуса относительно инерциальной системы отсчета. Apparatus for games comprises additional means for providing the rotational determining the inertial reference system.

Устройство для игр физически разделено на управляющую часть, включающую корпус и подвижные части, в которых расположены катушки, и средство измерения взаимной индукции между катушками, и управляемую часть, включающую устройство, предназначенное для создания воспринимаемых пользователем эффектов, а вычислительное средство расположено в управляющей или в управляемой части, при этом обе части содержат средства для связи друг с другом по каналу связи. Apparatus for games physically divided into a control part, comprising a housing and a movable portion in which are located the coils, and means for measuring the mutual inductance between the coils, and a controlled portion including apparatus for creating effects user-perceptible, and the computing means is arranged in the control or steered portion, wherein the two parts comprise means for communicating with each other over a communication channel.

Управляемая часть является средством для игры в видеоигры, причем управление одним из персонажей игры осуществляется посредством манипуляции с управляющей частью. Controlled portion is a means for playing a video game, wherein control of one of the game characters is carried out by manipulation of the control portion.

Устройство для игр выполнено с возможностью воспроизведения персонажем видеоигры движений подвижных частей устройства. An apparatus for playing arranged to play a video game character movements of moving parts of the device.

Устройство для игр выполнено с возможностью формирования команд для управления видеоигрой при выполнении соответствующих движений подвижных частей относительно корпуса. Apparatus for games adapted to generate commands for controlling the video game when the respective movements of movable parts relative to the housing.

Устройство для игр выполнено с возможностью изменения поведения игровой системы согласно заданному алгоритму в ответ на действия внешних предметов и/или пользователя. An apparatus for playing arranged to change the behavior of the game system according to a predetermined algorithm in response to the action of external objects and / or user.

Сущность изобретения поясняется рисунками, которые иллюстрируют варианты выполнения изобретения и вместе с описанием служат для его пояснения. The invention is illustrated with drawings, which illustrate embodiments of the invention and together with the description serve to its explanation.

На фиг.1 представлен предпочтительный вариант устройства для игр; Figure 1 shows a preferred embodiment for the game device;

На фиг.2 изображен вариант упрощенного устройства для игр; 2 shows a simplified embodiment of the device for games;

На фиг.3 показано использование устройства для игр, состоящего из одного игрового устройства и управляемого устройства, представляющего собой средство отображения информации (дисплей); Figure 3 illustrates the use of the device for games consisting of a gaming device and a controlled device which is a display means of information (display);

На фиг.4 и 5 приведены варианты блок-схемы электронного модуля; 4 and 5 show embodiments of the electronic module block diagram;

Фиг.6 иллюстрирует способ определения наклонов и поворотов устройства для игр. 6 illustrates a method for determining the inclination and rotation device for games.

Предпочтительный вариант устройства для игр (фиг.1) содержит корпус (туловище) 1, с которым соединены подвижные части: голова 2, первое звено конечностей 4 (у верхних конечностей это плечо, у нижних - бедро), второе звено конечностей 3 и внешнее устройство для создания эффектов воспринимаемых пользователем 5. В корпусе 1 и подвижных частях 2, 3 расположены катушки индуктивности 6, 7, 8 соответственно, при этом катушки 6 являются принимающими, а катушки 7, 8 излучающими. A preferred embodiment for the game device (1) comprises a housing (body) 1, which are connected to movable parts: the head 2, the first link legs 4 (in the upper limb this shoulder at the bottom - the thigh), a second link limb 3 and the external device for effects perceived by the user 5. The housing 1 and the movable parts 2, 3 are arranged inductance coils 6, 7, 8, respectively, wherein the coil 6 are host, and the coils 7, 8 radiating. Наиболее предпочтительное число принимающих катушек - шесть, излучающих - по одной в голове 2 и втором звене конечностей 3. Электронный модуль 9, размещенный в корпусе 1, содержит средство измерения взаимной индукции между принимающими катушками 6 и излучающими катушками 7, 8 и вычислительное средство для определения взаимного расположения катушек индуктивности 7, 8 относительно катушек 6 по величинам взаимной индуктивности, полученным от указанного средства измерения. The most preferred number of receiving coils - six radiating - one head 2 and second link 3. limbs electronic module 9 arranged in the housing 1 comprises means for measuring the mutual inductance between the receiving coils 6 and the radiating coils 7, 8 and calculating means for determining mutual arrangement of coils 7, 8 relative to the coils 6 by mutual inductance values ​​obtained from said measuring means. Эти данные служат для определения положения подвижных частей 2, 3 относительно корпуса 1. Посредством проводов (на чертеже не показано) электронный модуль 9 соединен с принимающими катушками 6 и излучающими катушками 7, 8. Электронный модуль 9 и внешнее устройство 5, создающее эффект, воспринимаемый пользователем, связаны беспроводным каналом связи. These data are used to determine the position of movable parts 2, 3 with respect to the housing 1. By means of wires (not shown) electronic unit 9 is connected to the receiver coil 6 and the radiating coils 7, 8. The electronic unit 9 and the external device 5, creates the effect of perceived user associated wireless communication channel. Внешнее устройство 5 реализует видеоигру, при этом реальное устройство, состоящее из корпуса и подвижных частей, используется для управления виртуальным персонажем 12 видеоигры. The external device 5 implements a video game, with the real device, consisting of a housing and the moving parts, is used to control the avatar 12 video games.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Operation is carried out as follows.

Электронный модуль 9 выполняет две основные функции: измеряет взаимную индуктивность каждой излучающей катушки с каждой принимающей катушкой и вычисляет положение каждой излучающей катушки относительно принимающих катушек исходя из измеренной взаимной индукции. The electronic unit 9 performs two primary functions: measures a mutual inductance of each coil of each radiating receiving coil and computes the radiating position of each coil relative to the receiving coils from the measured mutual inductance. Результаты данных измерений и вычислений позволяют определить положение подвижных частей относительно туловища и, таким образом, решить поставленную настоящим изобретением задачу. measurement data and calculation results allow to determine the position of movable parts relative to the body and thus solve the problem of the present invention.

Предполагается два основных варианта использования информации о положении подвижных частей. It assumed two basic options for using the position information of moving parts. Во-первых, игрушка, обладающая возможностью определения положения своих подвижных частей, может являться интерфейсом для управления персонажем в компьютере и видеоиграх, как показано на фиг.3, где ребенок играет в видеоигру, используя игрушку 13 для управления персонажем видеоигры 12. Во-вторых, интеллектуальная кукла или робот может использовать эту информацию для выбора ответной реакции (например, в случае говорящей куклы для выбора произносимой фразы). Firstly, the toy having to determine the position of its moving parts, can be an interface for controlling a character in a computer and video games, as shown in Figure 3, where the child is playing a video game using the toy 13 to control a video game character 12. Second , intellectual doll or a robot could use this information to select a response (e.g. in the case of a talking doll to select uttered phrase).

Рассмотрим первый вариант использования информации о положении конечностей на двух примерах - предпочтительном (фиг.1) и упрощенном (фиг.2). Consider a first embodiment the use of information about the position of extremities in two examples - preferred (Figure 1) and simplified (Figure 2).

Электронный модуль 9 перебирает излучающие катушки 7, 8 одна за другой, для каждой измеряя ее взаимную индукцию с каждой принимающей катушкой 6. В каждый момент времени измеряется взаимная индукция одной излучающей и одной из принимающих катушек. The electronic unit 9 sorts emitting coils 7, 8 one after another for each measuring its mutual induction with each receiving coil 6. In each time measured by mutual induction, and one radiating one of the receiving coils. Как говорилось выше, в рассматриваемом предпочтительном варианте устройства шесть принимающих катушек 6 установлены в корпусе 1, а пять излучающих катушек 7, 8 - на подвижных частях 2, 3. Измерение шести взаимных индуктивностей излучающих катушек 7, 8 со всеми принимающими катушками 6 позволяет вычислить положение этих излучающих катушек 7, 8 относительно принимающих катушек 6. Определение положения излучающих катушек 7, 8 относительно принимающих катушек 6 обеспечивает определение положения подвижных частей 2 и 3 относительно корпуса 1. As mentioned above, in the present preferred embodiment, the host device six coils 6 are mounted in the housing 1, and five radiating coils 7, 8 - on movable parts 2, 3. Measurement six mutual inductances radiating coils 7, 8 all receiving coils 6 allows to calculate the position these emitting coils 7, 8 relative to the receiving coil 6. Positioning radiating coils 7, 8 relative to the receiving coil 6 is operative to determine the position of movable parts 2 and 3 relative to the housing 1.

Под определением положения катушек понимается определение трех координат ее центра и двух координат, задающих ориентацию катушки в пространстве. Under the definition position refers to the determination of three coils of the center coordinates and two coordinates defining the spatial orientation of the coil. Следовательно, определяется пять из шести возможных степеней свободы положения твердого тела в пространстве, шестая степень свободы - вращение катушки вокруг своей оси не определяется. Therefore, defined five of the six possible degrees of freedom of a rigid body position in space, six degrees of freedom - reel rotation around its axis is not defined. Так поворот катушки 8 и, соответственно, второго звена конечностей 3 вокруг своей оси 10 не обнаруживается. Since the coil turn 8 and, respectively, the extremities of the second link 3 around the axis 10 is detected. Это вызвано тем, что при вращении катушки вокруг оси ее взаимная индуктивность с любой другой катушкой в первом приближении не меняется. This is due to the fact that during the rotation of the coil about the axis of its mutual inductance to any other coil in the first approximation is not changed.

Очевидным в определении положений подвижных частей 2, 3, 4 является прямолинейный подход, который состоит в том, чтобы на каждую подвижную часть устанавливать две несоосные катушки. Evident in determining positions of moving parts 2, 3, 4 is a straightforward approach, which consists in the fact that each movable portion two set coil misalignment. Однако можно обойтись одной катушкой на движущейся части. However, you can do one coil on the moving parts. Во-первых, если движущаяся часть достаточно оси симметрична, как второе звено конечностей 3, то можно расположить катушку соосно с осью 10 подвижной части. Firstly, when the movable part is sufficiently symmetrical axis as the second link limb 3, the coil can be positioned coaxially with the axis of the movable portion 10. В этом случае не будет обнаруживаться вращение второго звена конечностей 3 вокруг оси симметрии 10, что не будет восприниматься пользователем негативно, поскольку такое вращение значительно менее информативно по сравнению с другими движениями конечности, не передает важных жестов, часто не физиологично и может игнорироваться. In this case there will be detected the second link 3 rotate around the limbs symmetry axis 10 that will not be perceived negatively by the user, such as the rotation is significantly less informative than other limb movements, not transmitting important gestures often physiologically and can be ignored.

Другой подход состоит в том, чтобы ограничить движение твердого тела и уменьшить количество степеней свободы до пяти или меньше. Another approach is to limit the motion of the body and reduce the number of degrees of freedom to five or less. Для этого требуется, чтобы вращение вокруг своей оси было неизбежно связано с перемещением центра катушки. This requires that the rotation around its axis was inevitable due to the movement of the center of the coil. В терминах механики такое ограничение называется связью. In terms of the mechanics of such a restriction is called a link. При наличии такой связи одна катушка позволит полностью определить положение этой движущейся части, поскольку вращение без перемещения центра катушки невозможно, а это перемещение центра может быть определено. With this regard, one coil will completely determine the position of the moving part, because the rotation without moving the center of the coil is not possible, and it is the center of the movement can be determined. В предпочтительном варианте устройства этот подход используется для определения положения головы 2. Излучающая катушка 7 расположена в подвижной части - голове 2, так что ось катушки направлена от темени к носу. In a preferred embodiment of the device, this approach is used to determine the position of the head 2. The radiating coil 7 located in moving part - the head 2 so that the coil axis is directed from the vertex to the nose. Механическая конструкция шеи ограничивает вращение головы 2 вокруг этой оси, но не ограничивает наклоны головы 2 в стороны, которые обнаруживаются по перемещению катушки 7. В результате положение головы 2, в том числе кивания, наклоны, определяется местоположением катушки 7. Mechanical neck design limits the rotation of the head 2 around this axis, but does not restrict tilts of the head 2 to the sides, which are detected by the displacement of the coil 7. As a result, the position of the head 2, including nodding, leaning determined location coils 7.

При производстве игрушек обычно применяются простые механические решения и связь, соединяющая голову с корпусом, может иметь значительную слабину. In the manufacture of toys are generally used simple mechanical solutions and communications, connecting the head to the body, can have a considerable slack. В этом случае возможно небольшое вращение катушки вокруг своей оси без перемещения и такое вращение не будет обнаруживаться. In this case, the coil may be a small rotation around its axis without moving and such a rotation would not be detected. Поскольку это вращение соответствует вращению головы вокруг оси, проходящей от темечка к носу, такое ограничение не ухудшает продукт с точки зрения пользователя до тех пор, пока оно удерживается связью в разумных пределах. Since this rotation corresponds to the rotation of the head about an axis extending from the bow to temechku, such a limitation does not degrade the product from the user point of view as long as it is held within reasonable limits bond.

В предпочтительном варианте устройство содержит по одной излучающей катушке 8, установленной во втором звене конечностей 3, что позволяет определить положение и первого звена конечностей 4. Таким образом, зная положение катушки 8, можно определить положение второго звена конечностей 3, а зная положение конечностей 3, определяют положение первого звена конечностей 4, поскольку данное звено 4 соединяет второе звено конечностей 3 с корпусом 1. При этом не определяются повороты первого звена 4 вокруг оси 11, соединяющей точки крепления этого звена In a preferred embodiment the device comprises a radiating coil 8 installed in the second link limb 3, which allows to determine the position of the first limb and link 4. Thus, knowing the position of the coil 8, it is possible to determine the position of the second link limb 3, and knowing the position of the limbs 3, determine the position of the first link of the limbs 4, since this unit 4 connects the second link of the limbs 3 with the housing 1. it is not determined by the turns of the first link 4 about the axis 11 joining the points of fastening of the link к корпусу и ко второму звену 3. Эти повороты неинформативны и могут быть проигнорированы аналогично поворотам второго звена 3 относительно оси 10. the housing and the second link 3. These rotations uninformative and can be ignored similar rotation of the second member 3 relative to the axis 10.

Таким образом, излучающие катушки 7, 8 обеспечивают определение положения всех подвижных частей 2, 3, 4. Возможность определения конечностей третьего звена (кистей и стоп) в рассматриваемом примере не показана, но для специалиста это очевидно из вышесказанного. Thus, the radiating coils 7, 8 allow determining the position of all movable parts 2, 3, 4. The possibility of determining the limbs of the third link (hands and feet) in this example is not shown, but for the expert it is obvious from the foregoing.

Для игрушек, содержащих большее количество подвижных частей, используют дополнительные излучающие катушки для определения положения этих частей. For toys containing greater number of moving parts, use additional radiating coils for determining the position of these parts. Например, в игрушке, имитирующей животное, может быть установлена катушка в хвост для определения его положения. For example, in the game, simulating an animal, it can be mounted in the tail of the coil to determine its position. Необходимым условием является лишь соединение излучающей катушки проводом с электронным модулем в корпусе. A prerequisite is the only connection of the radiating wire coil with the electronic unit in the housing. Способ крепления подвижной части к корпусу может варьироваться для различных воплощений. The method of fastening the movable part to the body may vary for different embodiments.

Форма, размеры и расположение катушек играют важную роль в обеспечении возможности определения положения излучающих катушек и точности измерений. The shape, size and arrangement of the coils play an important role in ensuring the possibility of determining the position of the emitting coil and the accuracy of measurements. В рассматриваемом варианте устройства шесть принимающих катушек 6 сгруппированы в два блока, каждый из которых представляет три катушки намотанных ортогонально друг другу на куб с длиной ребра 6 см. При вертикальном расположении игрушки верхние и нижние грани куба расположены горизонтально. In the present embodiment, the host device six coils 6 are grouped into two blocks, each of which is wound three coils orthogonal to each other on a cube with edge length of 6 cm. With a vertical arrangement toy top and bottom faces of the cube are arranged horizontally. Один куб располагается над другим и повернут относительно первого вокруг вертикальной оси (фиг.1) на 45 градусов, между кубами оставлен зазор порядка 1 см. One cube is located above the other and relatively rotated around the first vertical axis (1) by 45 degrees, between the cubes by a gap of about 1 cm.

Форма, размеры и расположение катушек могут быть оптимизированы специалистом, владеющим современным уровнем науки и техники в области физики переменных магнитных полей, либо с приемлемым результатом подобраны экспериментально инженером электронщиком. The shape, size and arrangement of the coils can be optimized by specialists with the current level of science and technology in the field of physics of alternating magnetic fields, or with an acceptable result matched experimentally an electronics engineer.

Далее, после определения положения подвижных частей 2, 3, 4 относительно корпуса 1, электронный модуль 9 посредством беспроводного канала связи передает информацию о положении подвижных частей 2, 3, 4 относительно корпуса 1 на внешнее устройство 5. Further, after determining the position of the movable parts 2, 3, 4 relative to the housing 1, the electronic unit 9 via a wireless communication channel transmits information on the position of movable parts 2, 3, 4 relative to the housing 1 to an external device 5.

Измерение взаимной индуктивности производится следующим образом. mutual inductance measurement is performed as follows.

На фиг.4 представлена структурная блок-схема электронного модуля 9. Излучающая катушка 7, 8 (ИК) возбуждается синусоидальным сигналом, в предпочтительном воплощении синусоидальный сигнал генерируется схемой, состоящей из цифроаналогового преобразователя 20 (ЦАП) и полосового фильтра 21 (Ф). 4 shows a block electronic circuit module block 9. The radiating coil 7, 8 (IR) is excited by a sinusoidal signal, in the preferred embodiment, a sinusoidal signal is generated by circuit consisting of the digital to analog converter 20 (DAC) 21 and a bandpass filter (F). ЦАП 20 генерирует сигнал с выбранной частотой, а полосовой фильтр 21 (Ф), настроенный на ту же частоту, подавляет паразитные частоты, присутствующие на выходе ЦАП 20, в первую очередь кратные частоты. DAC 20 generates a signal at a selected frequency, a bandpass filter 21 (F), tuned to the same frequency, suppresses spurious frequencies present at the output of DAC 20, a first multiple frequencies. В предпочтительном воплощении такой сигнал усиливается и подается на демультиплексор 22 (ДМ), который подключает выход усилителя к выбранной излучающей катушке. In a preferred embodiment, the signal is amplified and fed to the demultiplexer 22 (MM), which connects the output of the amplifier to a selected radiating coil. Частота сигнала в предпочтительном воплощении находится в диапазоне 100-500 кГц, однако может быть выбрана и вне этого диапазона. signal frequency in the preferred embodiment is in the range 100-500 kHz, but may be selected, and outside this range.

Частота возбуждения передающей катушки выбирается отличной для каждой модели игрушки и в предпочтительном варианте устройства фиксируется при ее производстве. Excitation frequency transmitting coil is chosen different for each model of toy in a preferred embodiment, the device is fixed during its production. Это позволяет пользователю иметь набор игрушек и играть с ними одновременно. This allows the user to have a set of toys and play with them at the same time. Благодаря разным используемым частотам они не будут создавать помехи друг для друга, даже если окажутся рядом. Due to the different frequencies used they will not interfere with each other, even if the next will be.

Переменный ток в излучающей катушке создает переменное магнитное поле, которое в свою очередь индуцирует переменную ЭДС в принимающей катушке 6 (ПК). The alternating current in the emitting coil generates an alternating magnetic field which in turn induces an alternating voltage in the receiver coil 6 (PC). ЭДС катушек усиливается в блоке 23 (У) и подается на вход АЦП 24 для преобразования в цифровой вид. EMF coils 23 is amplified in the block (Y) and is input to ADC 24 for conversion to digital form. Далее информация обрабатывается в цифровом вычислительном средстве 25 (Ц). Further information is processed in the digital computing means 25 (C). Цифровое вычислительное средство 25 осуществляет управление измерением индуктивности, подает требуемые цифровые данные на ЦАП 20, принимает данные с АЦП 24 и производит вычисления с целью определения положения катушек. Digital computing means 25 performs control inductance measurement, takes the required digital data to the DAC 20 receives data from the ADC 24 and performs calculations to determine the position of the coils. Полученные данные о положении подвижных частей вычислительное средство 25 (Ц) передает на устройство, создающее эффекты, воспринимаемые пользователем посредством блока связи (на фиг.4 не показан). The data on the position of movable portions 25, the calculation means (U) transmits to the device that produces the effects perceived by the user via the communication unit (4 not shown).

В предпочтительном варианте устройства используется один АЦП 24 для измерения ЭДС всех катушек. In a preferred embodiment, the device uses one ADC 24 to measure the electromotive force of the coils. Для этого между катушками и усилителем устанавливается мультиплексор 26 (М), который подключает одну из катушек к усилителю. For this purpose, multiplexer 26 (M) is set between the coils and the amplifier, which connects one of the coils to the amplifier. Цикл измерения проводится поочередно для каждой принимающей катушки. The measurement cycle is carried out successively for each receiver coil.

АЦП 24 захватывает сигнал с принимающей катушки и преобразует его в цифровой вид. ADC 24 captures the signal from the receiving coils and converts it into digital form. В предпочтительном варианте устройства частота дискретизации АЦП 24 в четыре раза превосходит частоту, подаваемую на излучающую катушку. In a preferred embodiment, the device ADC 24 sampling frequency four times higher than the frequency supplied to the radiating coil. Обе частоты привязаны к частоте общего тактового генератора. Both frequencies are linked to the common clock frequency. Тактовая частота ЦАП 20 и тактовая частота АЦП 24 это поделенная на соответствующий коэффициент частота общего тактового генератора. The clock frequency a DAC 20 and ADC 24, the clock frequency is divided by the corresponding coefficient common clock frequency. Это приводит к тому, что частота сигнала, подаваемого на катушку, и частота работы АЦП 24 строго синхронны между собой. This leads to the fact that the frequency of the signal applied to the coil, and the frequency of the ADC 24 are strictly synchronous with each other.

При измерении взаимной индуктивности производится вычисление квадратурных компонентов приходящего гармонического сигнала. When measuring the mutual inductance are computed quadrature components of the incoming harmonic signal. Для улучшения отношения сигнал/шум данные с АЦП 24 накапливаются в течение многих периодов. To improve the signal / noise data from the ADC 24 are accumulated over many periods. Далее эта операция описывается более детально. Further, this operation is described in more detail.

Обозначим накопленные данные S(n), где n - номер отсчета может варьироваться от 1 до М*4, где М количество накопленных периодов сигнала. Denote the accumulated data S (n), wherein n - sample number may vary from 1 to M * 4, where M is the number of accumulated signal periods.

По этим данным вычисляется According to these data is calculated

Figure 00000001

Figure 00000002

Фаза приходящего сигнала φ может быть вычислена путем решения системы уравнений The phase of the incoming signal φ can be calculated by solving the system of equations

Figure 00000003

I=-Lsin(φ), где L это величина, пропорциональная искомой взаимной индуктивности. I = -Lsin (φ), where L is a quantity proportional to the required mutual inductance.

А модуль взаимной индуктивности А может быть вычислен по формуле A module A mutual inductance can be calculated by the formula

Figure 00000004

Действительно, пусть Indeed, let

Figure 00000005

где T - период излучаемой частоты. where T - period of the emitted frequency. В этой формуле T строго фиксировано и далее сократится, L зависит от взаимного положения катушек, а φ зависит от конструкции устройства и не зависит от положения катушек. In this formula, T is strictly fixed and further reduced, L depends on the relative position of the coils, and φ depends on the design of the device and is independent of coil position.

Поскольку частота работы АЦП в четыре раза больше излучаемой частоты, то отсчет с номером i производится во время i*T/4, из этого получается Since the frequency of the ADC is four times the frequency of the radiated, with the count number i produced during a i * T / 4 from that obtained

S(i)=Lcos(pi*i/2+φ). S (i) = Lcos (pi * i / 2 + φ).

Подставляя это в формулы (1), получаем Substituting this into (1) we obtain

R=Lcos(φ) R = Lcos (φ)

I=-Lsin(φ), то есть формулу (2). I = -Lsin (φ), i.e. formula (2).

Подставляя полученные выражения для R и I в формулу (3), получим A=sqrt(L^2), то есть A это абсолютная величина от L и эта величина не зависит от фазы φ. Substituting the expressions for the R and I in the formula (3), we obtain A = sqrt (L ^ 2), i.e. A is the absolute value of L and this value does not depend on the phase φ.

Определить из этих формул знак L при неизвестной фазе φ невозможно, поскольку как изменение знака L, так и сдвиг φ на 180 градусов приводят к одному и тому же эффекту - принимаемый сигнал инвертируется. Determine the sign of the formulas L impossible for the unknown phase φ, since both the change of sign L, and a shift φ by 180 degrees and lead to the same effect - the received signal is inverted. Чтобы определить знак L, нужно ограничить возможный диапазон φ. To determine the sign of L, you need to limit the possible range of φ.

Как уже упоминалось, φ определяется только конструкцией устройства и не зависит от положения катушек. As already mentioned, φ is defined only by the design of the device and is independent of coil position. Пусть сигнал, выдаваемый на ЦАП, имеет форму Suppose that the signal output of the DAC has the shape

T(t)=Acos(2*pi*t/T+θ), T (t) = Acos (2 * pi * t / T + θ),

тогда φ является суммой then φ is the sum of

φ=θ+Δ. φ = θ + Δ.

В этой сумме Δ определяется конструкцией электронной схемы устройства и включает, например, такие компоненты, как сдвиг выходного фильтра, сдвиг на π/2 ЭДС в принимающей катушке относительно тока в излучающей, сдвиг по фазе вносимым усилителем перед АЦП и т.д. In this sum Δ determined by the design of electronic circuits and devices include, for example, components such as an exhaust filter shift, shift by π / 2 voltage in the receiver coil relative to the current in the radiating, the introduced phase shift of the amplifier to the ADC, etc. Эти величины могут меняться от устройства к устройству, у экземпляра устройства в процессе работы, они также могут различаться у одного устройства на разных принимающих катушках. These values ​​may vary from device to device, the specimen in the device during operation, they also may differ from one device to different receiving coils. θ задается программным обеспечением и потому в предпочтительном воплощении θ задается равным по величине типичному Δ и противоположенным ему по знаку, что приводит к тому, что φ=θ+Δ оказывается близко к нулю. θ is given by the software, and therefore in a preferred embodiment, θ is set to a typical value of Δ and the opposition of the sign it, which leads to the fact that φ = θ + Δ is close to zero. При помощи приемов, известных в области конструирования электронных схем, можно обеспечить, чтобы в наихудшем случае φ отклонялся от нуля не более чем на π/2 на любом устройстве серии, при любых ожидаемых для игрушки условиях эксплуатации. Using techniques known in the design of electronic circuits, it is possible to ensure that the worst-case φ deviating from zero for no more than π / 2 series on any device at any anticipated operating conditions for a toy.

В этом случае cos(φ) всегда больше нуля. In this case, cos (φ) is always greater than zero. А значит, знак взаимной индуктивности совпадает со знаком R. Модуль взаимной индуктивности определяется по формуле (3), при этом возможные отклонения фазы φ не влияют на точность вычисления L, поскольку фаза φ не входит в формулу (3). This means that the sign of the mutual inductance coincides with R. module mutual inductance is determined according to the formula (3), the possible phases φ deviations do not affect the calculation accuracy L, since the phase φ is not included in the formula (3).

В результате модуль взаимной индуктивности равен значению A, полученному по формуле (3), а знак такой же, как у величины R, вычисленной по формуле (2). As a result, mutual inductance module equals the value A, obtained from the formula (3), and the sign is the same as that of magnitude R, computed by formula (2).

Для того чтобы получить результат в общепринятых единицах, например C, индуктивность, вычисленная этим методом, должна быть умножена на некоторый коэффициент, который в свою очередь может быть вычислен исходя из конструкции устройства. In order to obtain the result in conventional units, such as C, inductance, calculated by this method must be multiplied by a coefficient, which in turn can be calculated based on the apparatus design. Это, однако, не требуется, поскольку предпочтительный алгоритм, изложенный в этой заявке, использует процедуру калибровки, и калибровочные коэффициенты запоминаются в тех же единицах, которые выдает изложенный выше метод. This, however, is not required as the preferred algorithm described in this application uses a calibration procedure and calibration coefficients are stored in the same unit, which outputs the above method.

При разработке тракта принимающего сигнал с катушки следует учитывать, что амплитуда сигнала на катушке может очень сильно меняться, что связано с сильным падением взаимной индуктивности с расстоянием. In the development path of the receiving signal coil should be noted that the signal amplitude at the coil may vary greatly, because of the strong mutual inductance fall with distance. Так при геометрии фиг.1 сигнал на приемной катушке при различных положениях конечности отличается более чем в 100 раз. Thus when the geometry of Figure 1 the signal at the receiving coil at different positions of the limb differs by more than 100 times. Поэтому требуется обеспечить большой динамический диапазон тракта принимающего сигнал с катушки. Therefore it is required to provide high dynamic range of the received signal path from the reel. В предпочтительном воплощении это обеспечивается установкой перед АЦП 24 усилителя с дискретно управляемыми коэффициентами усиления. In a preferred embodiment, it is provided with installation before the ADC 24 with discretely controllable amplifier gains. Вычислительное средство, анализируя величину поступающего с АЦП 24 сигнала, управляет коэффициентом усиления этого усилителя. Computing means, analyzing the value supplied from the ADC 24, the signal controls the gain of this amplifier.

Аналогичным образом измеряется взаимная индуктивность каждой пары излучающей и принимающей катушек. Similarly, the measured mutual inductance of each pair of emitting and receiving coils. Набор взаимных индуктивностей заданной излучающей катушки со всеми принимающими и является результатом работы этой операции. Set mutual inductance coils emitting given to all host and is the result of this operation.

Алгоритм вычисления положения катушек, расположенных на подвижных частях в качестве исходных данных, получает комплект величин взаимных индуктивностей Lij, где i - номер излучающей катушки, aj принимающей. position calculation algorithm coils disposed on the movable parts as input, obtains a set value of mutual inductance Lij, where i - the number of the emitting coil, aj host.

Из общей физики известно, что взаимная индукция обладает свойством Lij=Lji, то есть взаимная индукция, измеренная подавая ток на катушку i и измеряя ЭДС на катушке j, равна взаимной индуктивности, измеренной подавая ток на катушку j и измеряя ЭДС на катушке i. From the general physics it is known that the mutual induction has property Lij = Lji, i.e. mutual induction measured by supplying current to the coil i and measuring the electromotive force on the coil j, is equal to the mutual inductance measured by supplying current to the coil j, and measuring the emf on the coil i. Поэтому для вычислений неважно, каким образом измерены взаимные индуктивности, размещены ли принимающие катушки в корпусе, а излучающие на подвижных частях или наоборот. Therefore, for the computation does not matter how the measured mutual inductance whether receiving coils are arranged in the housing and emitting on the moving parts, or vice versa.

Пусть принимающая катушка имеет координаты x, y, z, и единичный вектор направления D=(Dx,Dy,Dz). Suppose that the receiving coil has the coordinates x, y, z, and unit direction vector D = (Dx, Dy, Dz). Основным постулатом, на котором строятся вычисления, является Basic premise on which calculations are based is

Figure 00000006

где Where

LCxij(x,y,z) это взаимная индуктивность между катушками i и j при условии, что катушка j направлена вдоль оси X LCxij (x, y, z) is the mutual inductance between coils i and j under the condition that the coil j is directed along the axis X

LCyij(x,y,z) это взаимная индуктивность между катушками i и j при условии, что катушка j направлена вдоль оси Y LCyij (x, y, z) is the mutual inductance between coils i and j under the condition that the coil j is directed along axis Y

LCzij(x,y,z) это взаимная индуктивность между катушками i и j при условии, что катушка j направлена вдоль оси Z. LCzij (x, y, z) is the mutual inductance between coils i and j under the condition that the coil j is directed along the axis Z.

Этот постулат проще обосновать, если предположить, что на корпусе находятся излучающие катушки, а на подвижных частях принимающие. This postulate is easier to justify if it is assumed that the main body are emitting coil, and the movable parts of the decision.

Действительно, пусть излучающая катушка создает поле B в точке x,y,z при единичном токе. Indeed, let radiating coil creates a field B at the point x, y, z at a single stream. Тогда в предположении, что поле однородно на характерных размерах катушки, Then, assuming that the field is uniform on the characteristic dimensions of the coil,

Figure 00000007

где D это единичной вектор направления катушки, a S это эффективная площадь катушки, равная площади витка, умноженной на количество витков. where D is the unit vector direction of the coil, a S is the effective coil area equal to the area of ​​the coil, multiplied by the number of turns.

Если определить Lcxij=Sj*Bix, Lcyij=Sj*Biy, LCzij=Sj*Biz и поставить в формулу 6, то получится формула 5. If we define Lcxij = Sj * Bix, Lcyij = Sj * Biy, LCzij = Sj * Biz and put in the formula 6, we get the formula 5.

Эта формула обоснованная исходя из расположения передающих катушек на корпусе, а принимающих на подвижных частях верна и в обратном случае исходя из известного свойства равенства взаимных индуктивностей. This formula is reasonable based on the location of the transmitter coils on the housing, and the host on the movable parts is also true in the opposite case based on known properties equal mutual inductances.

Эта формула верна при допущении, что поле в области принимающей катушки равномерно, что заведомо не так в данном случае. This formula is valid under the assumption that the field in the receiver coil uniformly, that is certainly not so in this case. Расстояние до излучающей катушки сравнимо по порядку величины с самой излучающей катушкой и только на порядок превосходит размеры принимающей катушки, из чего следует, что поле должно быть неоднородным. The distance to the radiating coil is comparable in order of magnitude with the radiating coil and only one order of magnitude larger than the size of the receiving coil, from which it follows that the field must be uniform. Это неизбежно приводит к погрешностям в определении положения и направления катушки по раскрытой в данной заявке методике, что и наблюдалось на опытном образце. This inevitably leads to errors in determining the position and direction of the coil of the disclosed herein method, as observed in the experimental sample. Однако, несмотря на то, что стандартные научные требования для использования данного приближения не выполнены, погрешности оказались приемлемыми для данного применения и раскрытое изобретение имеет большие возможности по практическому применению. However, despite the fact that standard scientific requirements for use of this approximation is not performed, the error proved acceptable for this application and the invention disclosed herein has a great potential for practical application.

Для работы данного алгоритма электронного модуля требуется знать функции Lcxij(x,y,z), Lcyij(x,y,z), LCzij(x,y,z). For operation of the electronic module needs to know the algorithm Lcxij function (x, y, z), Lcyij (x, y, z), LCzij (x, y, z). В предпочтительном воплощении выбирается конечный набор точек (x, y, z), для которых эти значения получаются путем экспериментального измерения в процессе калибровки. In the preferred embodiment chosen finite set of points (x, y, z), for which these values ​​are obtained by experimental measurement during calibration. Точки выбираются так, чтобы равномерно покрывать область, в которой возможно движение конечностей. Points are selected so as to evenly cover the area in which the possible movement of limbs.

Исходными данными для данного алгоритма является комплект взаимных индуктивностей Lij. The initial data for this algorithm is a set of mutual inductance Lij.

Результатом работы алгоритма электронного модуля является определение положения центра катушки (x, y, z), совпадающего с одной из точек набора, и направление катушки Dx, Dy, Dz при ограничении Dx^2+Dy^2+Dz^2=1. The result of the algorithm is the determination of the electronic module of the coil center position (x, y, z), coinciding with one of the set of points, and the direction of coils Dx, Dy, Dz while limiting Dx ^ 2 + Dy ^ 2 + Dz ^ 2 = 1.

Упрощенно данный алгоритм состоит из следующих шагов: Simplistically, this algorithm consists of the following steps:

1. Перебираются все точки, для которых проведена процедура калибровки; 1. Repeats all the points, which carried out the calibration procedure; для каждой выполняются шаг 2. Step 2 are performed for each.

2. Для очередной точки (х, y, z) вычисляется наиболее правдоподобное направление Dx, Dy, Dz, при котором взаимные индуктивности согласно приведенным выше формулам, имеют наименьшее среднеквадратичное отклонение от поступивших на вход алгоритма. 2. For the next point (x, y, z) is calculated the most likely direction Dx, Dy, Dz, in which the mutual inductance according to the formulas given above have the smallest standard deviation of the received input to the algorithm. Полученные направление и среднеквадратичное отклонение сохраняются в памяти. The resulting direction and the standard deviation are stored in the memory.

3. Среди значений, сохраненных в памяти, ищется минимальное среднеквадратичное отклонение, извлекается направление, при котором оно достигнуто, и определятся, при какой выбранной точке оно получено. 3. Among the values ​​stored in the memory is searched for the minimum standard deviation is extracted direction in which it is achieved, and to determine at what point selected is received.

Результатом работы электронного модуля является определение направления и координаты, полученные на шаге 3, то есть соответствующие минимальному среднеквадратичному отклонению, полученному за все итерации шага 2. The result of the electronic module is to determine the direction and the coordinates obtained in step 3, i.e. corresponding to the minimum standard deviation obtained for all iterations of step 2.

Рассмотрим более детально шаг 2. На этом шаге ищется наиболее правдоподобное направление катушки при заданном положении (x, y, z). Consider in more detail the step 2. This step is searched for the most likely direction of the coil at the predetermined position (x, y, z). Выбранное положение подставляется в формулу (5), в левую часть формулы подставляются значения, поступившие на вход алгоритма (то есть измеренные экспериментально), и формула превращается в систему линейных уравнений с неизвестными Dx, Dy, Dz. The selected position is substituted into the formula (5), the left side of substituted values ​​received on the input of the algorithm (i.e., the experimentally measured), and the formula is converted into a system of linear equations with unknown Dx, Dy, Dz. Помимо линейных уравнений в систему входит одно нелинейное Dx^2+Dy^2+Dz^2=1. In addition to the system of linear equations includes one nonlinear Dx ^ 2 + Dy ^ 2 + Dz ^ 2 = 1. Система имеет меньше неизвестных, чем уравнений, поэтому в общем случае решения не имеет. The system has fewer unknowns than equations, so in general, has no solution. Эта система решается методом наименьших квадратов, который обеспечивает именно то, что требуется в шаге 2. This system is solved by the method of least squares, which provides exactly what is required in step 2.

Реальное положение центра катушки, безусловно, не точно совпадает с положением, найденным алгоритмом. The actual position of the coil center, of course, is not exactly the same as the position found by the algorithm. Максимальная погрешность по координате составляет около половины максимального расстояния между точками калибровки. The maximum error of the coordinate is about half the maximum distance between the calibration points. В предпочтительном воплощении область возможного движения конечности разбивалась на кубы с длиной грани 2 см и точки калибровки выбирались на вершинах кубов. In a preferred embodiment, the area of ​​possible movement limbs broken into cubes with edge length of 2 cm and the calibration points selected on the tops of the cubes. Таким образом, максимальное удаление центра катушки от точки калибровки составляет около 1,7 см и ошибка в определении координаты, связанная с величиной сетки калибровки, приблизительно составляет эту величину. Thus, the maximum distance from the coil center calibration point is about 1.7 cm, and an error in determining the coordinates associated with the calibration grid value approximately this value.

Помимо описанного варианта реализации устройства в виде антропоморфного существа, техническое решение может быть реализовано другими воплощениями, например, в виде животных, экзотических змей, осьминогов, пауков, объектов техники (кранов, экскаваторов, роботов-трансформеров). The above described embodiment of the device in the form of an anthropomorphic beings technical solution may be implemented by other embodiments, e.g., in the form of animals, exotic snakes, octopus, spiders, art objects (cranes, excavators, transformer-robots).

На фиг.2 изображен вариант упрощенного устройства, в котором имитируются движения только во втором звене конечностей 3. 2 shows a simplified embodiment of the device, wherein simulated movement only in the second link 3 limbs.

В упрощенном варианте конечности 3 движутся как единое целое, аналогов локтевого или коленного суставов нет. In a simplified version of the limbs 3 integrally move, analogues of the elbow or knee joints there. Все движения этих конечностей 3 можно представить как повороты вокруг некоторой точки в месте присоединения конечности 3 к корпусу 1, и у конечности 3 остается только три степени свободы. All movements of the legs 3 can be represented as rotations about a point at the connection limb 3 to the housing 1, and the limb 3 remains only three degrees of freedom. Одной из степеней свободы является вращение конечности вокруг своей оси, но оно игнорируется по тем же причинам, что и в предпочтительном варианте. One of the degrees of freedom is the rotation of the limb around its axis, but it is ignored for the same reasons as in the preferred embodiment. Катушка 8 устанавливается соосно с осью конечности 3, максимально близко к точке вращения конечности 3 относительно корпуса 1. В результате при любых движениях катушка 3 остается внутри некоторой небольшой области, поэтому ее поступательным движением можно пренебречь, полагается, что катушка j всегда находится в некоторой точке xj, yj, zj. The coil 8 is installed coaxially with the axis of the limb 3, as close as possible to the point of rotation with respect to the limb 3 of the housing 1. As a result, any movements of the reel 3 remains within a certain small area, so its translational motion can be neglected, it is believed that the coil j is always at some point xj, yj, zj. Возникает задача определения ориентации катушки при заданном положении, то есть определения координат по двум степеням свободы. The problem arises of determining the orientation of the coil at a predetermined position, i.e. the coordinates for two degrees of freedom. Для решения этой упрощенной задачи используются три катушки 6 в корпусе 1. Теоретически количество принимающих 6 катушек может быть уменьшено до двух. To resolve this problem uses a simplified three coils 6 within the housing 1. In theory, the number of receiving coils 6 can be reduced to two. Так же как и в предпочтительном варианте, электронный модуль 9 выполняет функции измерения взаимной индуктивности катушек 8 и 6, и функции вычислительного средства определяющего положение катушек 8 относительно катушек 6 по измеренным значениям взаимной индукции. Just as in the preferred embodiment, the electronic unit 9 performs the functions of measurement of mutual inductance coils 6 and 8, and the function calculating means determines the relative position of coils 8 coils 6 from measured values ​​of the mutual inductance. В данном воплощении используется упрощенный вариант вычислений, раскрытых при описании предпочтительного воплощения. In the present embodiment uses a simplified version of calculations disclosed in the description of the preferred embodiment. Так, набор точек, в которых Lcxij(x,y,z), LCyij(x,y,z), Lczij(x,y,z) определяется путем калибровки, сводится для заданной катушки j только к одной точке, xj, yj, zi, в окрестности которой всегда находится катушка. Thus, a set of points at which Lcxij (x, y, z), LCyij (x, y, z), Lczij (x, y, z) is determined by calibration, is reduced for a given coil j to a single point, xj, yj , zi, in the vicinity of which is always the coil. Если набор точек в раскрываемом алгоритме сводится к одной точке, то выполнение шага 1 и шага 3 не требуется и выполняется только шаг 2. If the set of points in a drop-down algorithm reduces to one point, then perform step 1 and step 3 is not required and is performed only step 2.

Преимуществом данного варианта является простота конструкции, упрощение вычислений и помехоустойчивость. The advantage of this embodiment is the simplicity of design, simplified computation and immunity. Помехоустойчивость обеспечивается тем, что катушки 8 в этом варианте воплощения не удаляются от корпуса 1 устройства. Noise immunity is provided by the fact that the coil 8 in this embodiment are not removed from the body 1 of the device.

Для каждого персонажа выбирается собственная частота, и она фиксируется при производстве устройства. For each character the natural frequency is selected and it is fixed in the manufacture of the device. Поскольку количество персонажей игрушек потенциально может быть огромным, то частотного ресурса может не хватить. Since the number of toy characters can potentially be huge, the frequency resources may not be enough. Также на зафиксированной при производстве частоте, на месте эксплуатации игрушки может присутствовать помеха, и целесообразно было бы использовать другую частоту, свободную от помех. Also on the production of a fixed frequency interference can be present at the place of use toys, and it would be advisable to use a different frequency that is free from interference. Для исключения вышеперечисленных недостатков предлагается альтернативное воплощение, которое находит частоту, свободную от помех, препятствующих работе устройства. To eliminate the above drawbacks is proposed an alternative embodiment, the frequency of which is free from interference, impeding operation.

Для этого в цикле работы устройства резервируется временной интервал, в течение которого устройство только принимает сигнал и не излучает. For this reserved time interval during which the device only receives the signal and emits a device operating cycle. Если в этом интервале амплитуда принимаемого сигнала ниже некоторого предустановленного порога, то данная частота пригодна для использования, и устройство продолжает функционировать, используя ее. If in this interval the received signal amplitude is below a preset threshold, the current frequency is suitable for use, and the device continues to operate using it. Если в зарезервированном интервале амплитуда принимаемого сигнала выше этого порога, то данная частота не пригодна для использования. If a reserved range of the amplitude of the received signal above this threshold, the current frequency is not suitable for use. В этом случае электронная схема согласно алгоритму меняет рабочую частоту и проводит проверку пригодности для использования другой частоты. In this case, the electronic circuit according to the algorithm changes the operating frequency and checks the suitability for use of a different frequency. Частоты перебираются из некоторого заранее выбранного разработчиком набора допустимых частот, пока не будет найдена та, на которой амплитуда внешних сигналов приемлема для работы. Frequency of moving from a pre-selected set of developer allowable frequencies until it finds one on which the amplitude of the external signal is acceptable for use. Если все частоты из этого заданного набора не приемлемы для работы, то устройство не функционирует. If all of the predetermined frequency of the set are not suitable for operation, the device is not functioning. Все аналоговые цепи и принимающего, и передающего трактов должны пропускать любую частоту из выбранного набора допустимых частот. All analog circuit and the receiving and transmitting paths must pass any frequency selected from a set of allowable frequencies.

В предпочтительном варианте устройство содержит один АЦП 24 и один усилитель перед ним, а катушки подключаются к входу усилителя по очереди посредством мультиплексора. In a preferred embodiment the device comprises an ADC 24 and one amplifier in front of it, and the coils are connected to the input of the amplifier stage via a multiplexer. Возможен вариант, когда каждая катушка имеет свой индивидуальный измерительный тракт, и в устройстве функционирует по одному АЦП 24 на каждую приемную катушку, блок-схема электронного модуля, соответствующего этому варианту, изображена на фиг.5. The variant in which each coil has its own measuring circuit, and the device operates on the one ADC 24 for each spool, a block diagram of an electronic module according to this embodiment is shown in Figure 5. В этом варианте за счет усложнения аппаратной части можно обеспечить более быстрое измерение всех взаимных индуктивностей, что повысит скорость реакции устройства на действия пользователя. In this embodiment, due to the complexity of the hardware can provide more rapid measurement of all mutual inductances, which increase the speed of response of the device to the user. Разработчик может также оставить скорость реакции системы без изменения, но увеличить длительность накопления сигнала с целью улучшения отношения сигнал/шум. The developer may also leave the reaction system without changing the speed but increase the duration of the signal acquisition in order to improve the signal / noise ratio.

В предпочтительном воплощении функции Lcxij(x,y,z), Lcyij(x,y,z), LCzij(x,y,z) измеряются в конечном наборе точек в процессе калибровки и эти значения хранятся в памяти вычислительного средства. In a preferred embodiment, the function Lcxij (x, y, z), Lcyij (x, y, z), LCzij (x, y, z) is measured in a finite set of points in the calibration procedure and these values ​​are stored in the memory of the calculating means. Однако возможен вариант, когда эти функции задаются аналитически, в том числе и в простейшем варианте, когда используются формулы для дипольного приближения. However, an embodiment where these functions are defined analytically, including and in the simplest embodiment, when used for the dipole approximation formula.

В некоторых воплощениях можно реализовать качественный полосовой фильтр, отказаться от ЦАП 20, заменив его таймером, который на вход фильтра подает прямоугольный сигнал требуемой частоты. In some embodiments, can realize a high quality band-pass filter, abandon the DAC 20, replacing it with a timer, which takes the input of the filter a rectangular signal of desired frequency. Полосовой фильтр значительно подавляет все частоты, кроме основной, и на выход подается сигнал, близкий к синусоидальному. The bandpass filter significantly suppresses all frequencies, besides the fundamental and the output signal is close to sinusoidal.

Как уже было указано выше, в предпочтительном варианте на подвижных частях располагаются излучающие катушки, а на корпусе принимающие. As mentioned above, in the preferred embodiment are arranged on movable parts of the emitting coil and the receiving on the housing. Однако можно поместить принимающие катушки на подвижные части, а излучающие на корпус. However, you can place the receiver coils on the moving parts and emitting in the body.

Из общей физики известно, что взаимная индукция обладает свойством Lij=Lji, то есть взаимная индукция, измеренная подавая ток на катушку i и измеряя ЭДС на катушке j, равна взаимной индуктивности, измеренной подавая ток на катушку j и измеряя ЭДС на катушке i. From the general physics it is known that the mutual induction has property Lij = Lji, i.e. mutual induction measured by supplying current to the coil i and measuring the electromotive force on the coil j, is equal to the mutual inductance measured by supplying current to the coil j, and measuring the emf on the coil i. Поэтому для вычислений неважно, каким образом измерены взаимные индуктивности, размещены ли принимающие катушки в корпусе, а излучающие на подвижных частях или наоборот. Therefore, for the computation does not matter how the measured mutual inductance whether receiving coils are arranged in the housing and emitting on the moving parts, or vice versa.

Для измерения взаимной индукции могут быть использованы другие методы. Other methods may be used for measuring mutual induction. В качестве альтернативного решения может быть выбрана генерация синусоидального сигнала аналоговым методом и измерение амплитуды сигнала с принимающей катушки на принципах синхронного детектирования. Alternatively, solutions may be selected sinusoidal signal generation method, and the analog signal amplitude measurement with the receiving coil on the principles of simultaneous detection.

Другим альтернативным решением является суммирование сигнала по формуле (1) аналоговым способом с использованием схем на переключаемых конденсаторах (switched capacitors). Another alternative is the summation signal according to the formula (1) in an analog manner using a switched capacitor (switched capacitors). Схемотехника на переключаемых конденсаторах очень популярна при разработке микроэлектронных решений на кристалле, хотя практически не применяется при разработке схем на дискретных компонентах. Circuitry switched-capacitor is very popular in the design of microelectronic solutions on the chip, although not widely applied in the development of schemes of discrete components. Вход электронной схемы, разработанной на принципах прыгающих конденсаторов, подключается к принимающей катушке. Input electronic circuit developed on the principles of jumping capacitors is connected to the receiving coil. В заданные моменты времени переключаемый конденсатор подключается ко входу схемы и напряжение, присутствующее в этот момент на входе, запоминается в виде заряда на конденсаторе. At predetermined times switched capacitor is connected to the input circuit and the voltage present at that moment at the input is stored as a charge on the capacitor. Далее схема проводит аналоговое суммирование захваченных напряжений согласно формуле (1), и аналого-цифровое преобразование уже проводится над суммой. Next circuit conducts analog summation voltages captured by formula (1), and analog-to-digital conversion is performed over the sum already. Это позволяет значительно снизить требования по скорости аналого-цифрового преобразования, что в свою очередь позволяет поднять точность преобразования и понизить энергопотребления. This significantly reduces the requirements for the analog-to-digital conversion rate, which in turn makes it possible to raise the conversion accuracy and lower power consumption. В частности, появляется возможность использования сигма-дельта преобразователя. In particular, it is possible to use a sigma-delta converter. Преимуществом сигма-дельта преобразователя является большой динамический диапазон, что требуется в данном приложении. The advantage of the sigma-delta converter is a high dynamic range is required in this application. В этом случае можно отказаться от усилителя с регулируемым коэффициентом усиления. In this case it is possible to abandon the amplifier with adjustable amplification factor.

Изобретение может быть реализовано в виде плюшевых игрушек, в которых подвижные части выполнены из пластика или твердого поролона с ограничением их перемещения. The invention may be embodied in the form of plush toys in which movable parts are made of plastic or rigid foam restricted their displacement. Для измерения взаимной индукции применяется описанный метод. To measure the mutual inductance described method is applied.

В таком варианте реализации технического решения в дальнюю от туловища половину конечности помещается деталь из трудно деформируемого материала, с прикрепленной к ней излучающей катушкой. In this embodiment, the technical solutions in the distal extremity of the body half of the placed item hard deformable material and attached thereto a radiating coil. Эта деталь выполняет функции подвижной части, имитирует вторые звенья конечностей 3, фиг.1. This piece serves as a mobile portion of the second link simulates extremities 3, 1. Первое звено конечностей не имеет твердых частей и выполнено по стандартной технологии плюшевых игрушек. The first link limb has solid pieces and performed according to standard technology plush toys. Так же как и в предпочтительном варианте по положению подвижной части, во втором звене конечности определяется положение первого и второго звена за исключением их вращения вокруг собственной оси. Just as in the preferred embodiment according to the position the movable portion in the second link limb determined position of the first and second link except for rotation about their own axis.

Такое воплощение устройства в виде плюшевой игрушки обеспечивает уникальную гибкость конечностей, что повышает выразительность игрушки, если она используется для управления персонажем видеоигры. This embodiment of the device in the form of plush toys provides a unique flexibility of the limbs, which increases the expressiveness of toys, if it is used to control a video game character. Полное отсутствие любых жестких механических соединений увеличивает надежность и срок службы устройства. The complete absence of any rigid mechanical connection increases the reliability and life of the device.

Возможно воплощение изобретения в виде робота, способного к самостоятельному движению. Possible embodiment of the invention in the form of a robot capable of independent movement. Раскрытый способ определения положения подвижных частей может использоваться для реализации обратной связи при управлении манипуляторами робота, то есть для определения их положения с целью корректировки управляющего воздействия на электромеханику, осуществляющую движение. The disclosed method for determining the position of the movable parts may be used to implement feedback control when the robot manipulators, i.e. to determine their position in order to adjust the control action on electromechanics that performs motion.

В другом варианте воплощения робот может быть оборудован дополнительными сенсорами, позволяющими отличить касание пользователя от касания других предметов. In another embodiment, the robot may be equipped with additional sensors, allowing the user to distinguish the touch from the touch other items. Робот позволяет пользователю манипулировать своими конечностями и пытается распознать команду или смысл его действий. The robot allows the user to manipulate his limbs and try to recognize the command or the meaning of his actions. Например, постановка манипуляторов робота, имитирующих руки в боксерскую стойку, означает команду сражаться, а дружественное помахивание манипулятором робота означает команду дружить с другим роботом. For example, setting the robot manipulators that mimic hands in a boxing stance, meaning the team fight and friendly waving robot manipulator means the team to be friends with another robot. При соответствующем уровне развития робототехники станет возможным задать роботу движения танца, которые он сможет воспроизводить под музыку. At the appropriate level of development of robotics will be possible to ask the robot dance moves that he can play the music.

Выше рассматривалась возможность определения положения конечностей первого, второго звена и головы относительно корпуса. Above considered the possibility of determining the position of the first limb, the second link relative to the housing and head. Аналогичным образом можно измерять наклон корпуса устройства. Similarly, one can measure the inclination of the device body.

Для измерения наклона корпуса 1 в устройстве (фиг.6) предусматривают специальную подвижную часть 15, прикрепленную при помощи растяжек 16 к корпусу устройства. For measuring the tilt of the body 1 in the device (6) provide a special movable portion 15 fastened by means of extensions 16 to the apparatus body. На фиг.6 корпус не изображен, указаны лишь точки крепления 17 к корпусу. 6, the housing is not shown are shown only fixing point 17 to the housing. Подвижная часть 15 располагается внутри корпуса, что исключает механические воздействия на нее пользователя или каких-либо тел. The movable portion 15 is located within the housing, which eliminates mechanical stress on it the user or any bodies. При наклоне, под действием силы тяжести, подвижная часть 15, а вместе с ней и катушка 18 смещается из точки равновесия. When tilting, under the action of gravity, the movable part 15, and with it the spool 18 is displaced from the equilibrium point. Соответственно, измерив положение катушки 18 относительно корпуса, определяют наклон корпуса относительно вертикали. Accordingly, by measuring the position of the coil relative to the housing 18, determine the slope of the housing relative to the vertical.

Чтобы избежать механических колебаний катушки 18 вокруг новой точки равновесия, материал растяжек 16 подбирают таким образом, чтобы механическая энергия перемещения катушки больше поглощалась материалом, а не накапливалась в его деформации. To avoid mechanical vibrations of the coil 18 around the new equilibrium point, stretch material 16 is selected so that the mechanical energy is absorbed by moving the coil over pictures, and accumulate in its deformation. Это позволяет погасить или значительно уменьшить амплитуду колебаний и катушка скорее «перетекает» в новое положение, чем колеблется вокруг новой точки равновесия. This allows you to pay off or significantly reduce the amplitude of vibrations and coil rather "spills over" to a new position than fluctuates around a new equilibrium point. Дополнительно используют математическую обработку данных о положении катушки, которая по траектории движения катушки определяет положение новой точки равновесия и, следовательно, направление силы тяжести, используя факт, что механические свойства системы известны сравнительно точно. Additionally, use of the mathematical processing of the data coil position, which path of movement of the coil determines the position of the new point of equilibrium and thus the direction of gravity, using the fact that the mechanical properties of the system are known relatively precisely.

На определение наклона негативно воздействуют рывки и другие манипуляции пользователя. To determine the slope of a negative impact wrenches and other user manipulation. Один и тот же измеряемый эффект, смещение подвижной части, может быть вызван как наклоном, так и рывком. The same effect is measured, the offset moving part, can be caused by both tilting and jerk. В первом случае оно вызвано поворотом вектора силы тяжести относительно корпуса устройства, во втором случае смещение вызвано силой инерции. In the first case it is called gravity vector rotation relative to the device body, in the second case, the displacement caused by the force of inertia. По траектории подвижной части можно вычислить только суммарную силу F, являющейся суммой двух сил: силы тяжести и силы инерции F=Fg+Fa. The trajectory of the moving part can be calculated only the total force F, which is the sum of two forces: gravity and inertia force F = Fg + Fa.

Поэтому требуется специальная математическая обработка для выделения наклонов. Therefore, a special mathematical processing to extract the slopes.

Ключевым отличием силы инерции от силы тяжести является то, что в условиях применения игрушки ее среднее стремится к нулю при увеличении времени усреднения. The key difference of inertia force of gravity is that under conditions of use toys its average tends to zero for increasing the averaging time. Сила тяжести обладает противоположным свойством, она не зависит от времени и при постоянном наклоне ее среднее равно ей самой. Gravity has the opposite property, it does not depend on time and at a constant slope equal to its mean to her.

Другой эффективный критерий для разделения силы инерции и силы тяжести может дать второй интеграл по времени силы, вызвавшей смещение подвижной части из точки равновесия. Another criterion for effective separation of inertia and gravity forces can provide the second integral of the forces of time caused by misalignment of the movable part of the equilibrium point. Двойной интеграл силы инерции по времени пропорционален смещению в пространстве за время интегрирования и при штатных операциях с игрушкой не может превосходить десятков сантиметров за секунду. Dual inertial force time integral proportional to the displacement in space and integrating over time during normal operations with a toy can not exceed tens of centimeters per second. А вот двойной интеграл силы тяжести пропорционален второй степени времени интегрирования и поэтому сильно растет со временем. But the double integral is proportional to the gravity of the second degree of integration time and therefore greatly increases with time.

Таким образом, для определения наклона вычисляется второй интеграл силы F за время порядка одной секунды и полагается, что компонентом составляющей Fa в нем можно пренебречь. Thus, for determining the slope calculated second integral force F for a time of about one second and it is believed that component Fa component therein can be ignored. И в предположении постоянного наклона из Fg вычисляется наклон устройства. And assuming constant inclination of Fg calculated tilt device.

Метод определения наклонов можно использовать и для обнаружения рывков устройства (резких перемещений) по всем трем измерениям. Method for determination of slopes can be used to detect jerks device (sharp displacement) in all three dimensions. Такой рывок может быть сознательным действием пользователя (игрока) и, например, рывок влево может означать команду виртуальному персонажу отпрыгнуть влево. This jerk may be a conscious action of the user (player), and, for example, left spurt may mean virtual character command to jump to the left. Математическая обработка данных о положении катушки позволит по траектории движения катушки приблизительно определить направление и силу рывка. Mathematical processing of data on the position of the coil allows the coil along a path of motion about the direction and impact force.

Пожалуй, недостатком определения наклона и обнаружения рывков является то, что один и тот же измеряемый эффект, а именно смещение подвижной части может быть вызван как наклоном, так и рывком. Perhaps disadvantage determining the slope and jerks detection is that the same effect is measured, namely the displacement of the movable portion can be called as a tilt, and jerk.

Если учитывать особенности области применения в детских игрушках, различия наклона и рывков не вызывает сомнений во многих практически полезных случаях. If we consider the features of the application in toys, different slope and runs no doubt in many cases practically useful. Так, например, при воплощении данного метода в интерактивной кукле требуется, в первую очередь, отличать вертикальное положение от горизонтального, а время реакции системы на наклон в несколько секунд вполне допустимы. For example, when implementing this method in an interactive doll is required primarily to distinguish the vertical position from the horizontal, and the response time to the slope of a few seconds is permissible. Наклон почти на 90 градусов в течение нескольких секунд эквивалентен разгону куклы до скорости в десятки метров в секунду, и поэтому может быть четко отделен от любых манипуляций, не связанных с таким наклоном. The slope of almost 90 degrees in a few seconds is equivalent to disperse doll tens of meters per second, and therefore can be clearly separated from any manipulation is not associated with such inclination. Вместе с этим данный метод позволяет определять покачивания, которые использует мать, когда укладывает ребенка спать, в этом случае не стоит задачи отделения наклона от ускорения. At the same time, this method allows to determine the wiggle, which uses the mother when the child puts to sleep, in this case should not be the task of separating the tilt acceleration. Требуется идентифицировать периодичность движений и, в зависимости от периода и амплитуды движений, реагировать положительно либо отрицательно. Required to identify the frequency of movements and, depending on the period and amplitude of movements, to respond positively or negatively. Раскрытый метод обнаружения рывков сможет обнаруживать падение куклы на пол или другие факты грубого обращения. The disclosed method jerks detection can detect a drop Doll on the floor or other evidence of abuse.

Специалист, владеющий современными методами проектирования видеоигр, может выбрать решения по управлению персонажем, которые смягчат недостатки раскрытого метода определения рывков и наклонов и упростят задачу специалиста по математической обработке данных, полученных с датчиков. Specialist, owning modern methods of video game design, can choose the solution for managing your character, which will mitigate the shortcomings disclosed method for determining the jerks and tilts and simplify the task of the expert in mathematical processing of data obtained from the sensors.

Наконец, метод обнаружения рывков может применяться для игрушек, наклон которых невозможен, например, для машин, перемещаемых по полу. Finally, jerks detection method can be applied to toys, the slope of which is impossible, for example, vehicles moved across the floor.

Изложенный метод измерения угла наклона корпуса можно расширить и обеспечить обнаружение резких поворотов корпуса. The described method for measuring body inclination angle can be extended to provide detection of sharp turns body. Данная функция также может быть реализована с использованием подвижной части, изображенной на фиг.6. This function can also be implemented using a movable portion shown in Figure 6. С целью уменьшения момента силы, передаваемой на отвес 15 при вращении корпуса устройства, растяжки 16 крепятся к подвижной части 15 максимально близко к центру масс 19. А момент инерции подвешенной подвижной части 15 сделан максимальным с учетом других ограничений устройства. In order to reduce the moment of force transmitted to the plummet 15 during rotation of the device body, extensions 16 are attached to the movable portion 15 as close to the center of mass 19. A moment of inertia of the suspended movable part 15 is made maximum in view of other limitations of the device. Это приводит к тому, что при резких поворотах корпуса устройства катушка 18 остается практически неподвижной или поворачивается незначительно относительно инерциальной системы отсчета, поэтому с некоторым приближением поворот корпуса относительно катушки 18 можно считать его поворотом относительно окружающего пространства. This leads to the fact that during sharp turns coil housing unit 18 remains substantially stationary or rotated slightly relative to the inertial reference system, however with some approximation body rotation relative to the coil 18 can assume its rotation with respect to the surrounding space. Поворот катушки определяется методом, раскрытым в данной заявке. Rotation of the coil is determined by the method disclosed herein.

Данный метод обнаружения поворотов корпуса может быть использован для измерения поворотов вокруг одной, двух или трех осей устройства. This method of detecting rotation body can be used for measuring rotations about one, two or three axis device. Для этого требуется разработать подвес, который обеспечит малый момент силы, передаваемый на подвижную часть при повороте вокруг любой из требуемых осей. To this suspension is required to develop, which will provide a small torque transmitted to the movable part by rotating around any desired axes. На фиг.6 изображено решение, которое обеспечивает малый момент силы при повороте вокруг любой оси, но изображенная катушка 18 пригодна только для измерения поворотов вокруг любой горизонтальной оси. Figure 6 shows a solution which provides small torque when rotating about any axis, but the coil 18 shown is suitable only for measuring rotations about any horizontal axis. Определить поворот вокруг вертикальной оси при изображенном расположении катушки невозможно. Determine the rotation around the vertical axis shown at the coil's location impossible. Для измерения поворота вокруг всех трех осей на подвешенную подвижную часть устанавливается две катушки. To measure rotation about all three axes of the suspended movable part is set two coils.

Если изложенный метод применяется для обнаружения поворотов вокруг горизонтальной оси, то он дополняет изложенный метод определения наклона, основанный на смещении подвижной части из положения равновесия под действием силы тяжести. If the above method is used to detect rotations about a horizontal axis, it complements the above method determining the slope, based on the displacement of the movable part from its equilibrium position under the action of gravity. Метод определения поворотов тела вокруг оси хорошо определяет резкие повороты, тогда как медленные и длительные повороты хуже. Method for determining the rotation of the body around the axis is well defined sharp turns, while the slow and long turns worse. Метод определения наклона, основанный на смещении подвижной части из положения равновесия, наоборот, не определяет резких поворотов, но хорошо определяет средний наклон за интервал времени порядка секунды и больше. Method of determining the tilt based on the displacement of the movable part from its equilibrium position, on the contrary, does not define a sharp turns, but well determines the average slope over the time interval of the order of seconds or more. Сочетание этих методов обеспечивает качественное отслеживание любых наклонов. The combination of these techniques provides qualitative track any slopes. При этом требуется решить стандартную задачу косвенного измерения одной величины (наклона) при помощи двух датчиков, использующих разный принцип. It is required to solve the problem of the standard indirect measurement of one quantity (inclination) with two sensors using different principle. Данная задача является типичной для многих разделов науки и техники, включая обработку результатов научного эксперимента, и может быть решена специалистом, владеющим современным уровнем науки и техники в этих областях. This problem is typical of many branches of science and technology, including the processing of the results of a scientific experiment, and can be solved by specialists with the current level of science and technology in these areas.

Информация о наклоне в свою очередь позволяет определять рывки. Information on the slope, in turn, allows you to define the jerks. По траектории движения подвижной части определяется вектор суммы силы тяжести и силы инерции. By moving portion trajectory determined by the vector sum of gravity and inertial forces. Вектор силы тяжести известен, поскольку известен наклон устройства, следовательно, разность определенного вектора и вектора силы тяжести может быть вычислена, и эта разность является вектором силы инерции. gravity vector is known as known tilting device, therefore, the difference vector and a specific gravity vector can be calculated, and this difference is the vector of inertia force. Возможность определения и наклона устройства и рывков и других манипуляций, связанных с ускорением, имеет огромную практическую ценность для управления персонажем в видеоиграх и других применений. Ability to determine and tilting apparatus and jerks and other manipulations associated with acceleration is of great practical value for the control character in a video game and other applications.

Описанный метод определения поворота вокруг оси может быть применен для определения поворота вокруг вертикальной оси, это особенно востребовано для управления персонажем в видеоиграх, где повороты реального игрового устройства преобразуются в повороты персонажа в видеоигре. The described method of determining the rotation about the axis can be used to determine the rotation around the vertical axis, it is especially demanded to control a character in a video game, wherein gaming device real rotations are converted to rotations of the character in the video game. Пользователь может повернуть устройство вокруг вертикальной оси произвольное количество раз, в том числе и очень большое. The user can rotate the device about a vertical axis of an arbitrary number of times, including very large. Однако растяжки при вращении закручиваются и позволяют сделать только ограниченное число поворотов катушки относительно тела устройства (провод, идущий к катушке, тоже ограничивает количество возможных оборотов). However streamers twisted during rotation and allow to make only a limited number of coil turns relative to the device body (the wire to the coil, too, restricts the number of possible revolutions). По достижении этого ограничения катушка будет вращаться вместе с телом, и дальнейшие вращения тела адекватно обнаруживаться не будут. Upon reaching this limit the coil will rotate along with the body, and further rotation of the body to adequately detected will not. Данное свойство является крайним проявлением более общего недостатка предложенного метода измерения - этот метод оптимален для обнаружения резких поворотов на небольшой угол (до 90 градусов) и слабо подходит для определения угла больших поворотов, на которых сказывается неидеальность подвеса. This property is the extreme manifestation of a more general lack of proposed measuring method - This method is optimum for the detection of sharp turns by a small angle (90 degrees) and poorly suited for determining the angle of large rotations on which the non-ideality of the suspension affects. Это ограничение не столь существенное, если учесть, что человеку удобно поворачивать игрушку, не перехватывая ее, на угол в несколько десятков градусов. This restriction is not so significant when you consider that a person is convenient to turn a toy, not intercepting it at an angle of several tens of degrees. Повороты игрушки на большие углы требуют перехвата и потому менее удобны. Turns toys at large angles require the interception and therefore less convenient.

Исходя из этого может быть использован следующий метод управления игровым персонажем. From this next game character control method can be used. Поворот реального персонажа влево или вправо соответствует команде крутиться влево или вправо, то есть отклонение на фиксированный угол соответствует вращению виртуального персонажа с заданной угловой скоростью, а не повороту на заданный угол. real character turn left or right corresponds to a command to spin to the left or right, that is, the deviation corresponds to a fixed angle rotation of the avatar at a predetermined angular velocity, instead of rotation by a predetermined angle. Это воспроизводит способ управления джойстиком, когда отклонение джойстика в сторону задает интенсивность движения в эту сторону. It reproduces the way joystick control when the joystick in the direction of traffic flow sets in that direction. Возврат в исходное положение тела устройства относительно катушки прекращает вращение. Homing device stops the rotation of the body relative to the coil. Возможные побочные эффекты, связанные с тем, что обнаруживается поворот тела устройства относительно катушки внутри, а не относительно комнаты, могут быть устранены математической обработкой и подбором правил управления персонажем в игре. Possible side effects associated with the fact that the device body is detected rotation relative to the coil inside, and not with respect to the room can be eliminated and the mathematical processing rules governing the selection character in the game.

Изложенное решение является примером общего подхода, когда перемещение реальной игрушки не воспроизводится виртуальным персонажем идентично. Stated decision is an example of a common approach, when the movement of the actual toy does not play a virtual character is identical. В этом случае движение игрушки является лишь управляющим воздействием на алгоритм, который по некоторому закону преобразует управляющее воздействие в действие виртуального персонажа. In this case, the motion toy is just a control action on an algorithm which converts some law manipulated by a virtual character. Другим примером такого подхода может быть игра, в которой управление осуществляется виртуальным персонажем волшебника, и определенная манипуляция с реальной игрушкой вызывает проявление определенного волшебства в виртуальном мире. Another example of such approach can be a game in which the virtual character is controlled wizard and the detected actual manipulation of the toy causes display of a specific magic in the virtual world.

Помимо раскрытого в данной заявке метода определения наклонов и рывков (скачков), эти функции могут быть реализованы и акселерометром, например, таким как MEMS акселерометры компании ANALOG DEVICES. In addition to the disclosed herein method for determining the slopes and runs (jumps), these functions may be realized and accelerometer, e.g., such as MEMS accelerometers company ANALOG DEVICES. Такой акселерометр выдает ускорение, состоящее из двух компонент a=ag+am, где am это реальное ускорение акселерометра в инерциальной системе отсчета, a ag это компонента, вызванная силой тяжести. Such acceleration of the accelerometer outputs, consisting of two components, a = ag + am, where am is the actual acceleration of the accelerometer in the inertial frame, a ag component is caused by gravity. Поэтому возникают те же самые проблемы разделения наклона и рывков, как и в раскрытом методе на принципе обнаружения смещения подвижной части. Therefore, there are the same problems of tilting and separation runs, as in the disclosed method on the principle of displacement detection movable part. Акселерометр обеспечит более точное измерение ускорения и позволит более точно определять рывки и наклон устройства. The accelerometer provides a more accurate measurement of acceleration and will more accurately determine the jerks and the slope of the device.

Метод, основанный на измерении смещения подвижной части из точки равновесия, может иметь преимущество более низкой себестоимости по сравнению с методом, использующим акселерометр. A method based on measuring the displacement of the movable part of the equilibrium point, can have the advantage of lower cost compared to the method using an accelerometer. Другим преимуществом метода, основанного на смещении подвижной части, является возможность на той же подвижной части определять поворот устройства. Another advantage of the method based on the displacement of the movable part, is the ability for the same part of the mobile device to determine the rotation. Для определения поворота акселерометра уже недостаточно и требуется другое средство, например гироскоп, что приводит к дальнейшему росту себестоимости устройства. To determine the rotation of the accelerometer is not enough and requires other means, such as a gyroscope, which leads to further increase the device cost. В случае детских игрушек цена имеет существенное значение, и замена акселерометра с гироскопом на простое механическое устройство с катушкой индуктивности может дать значительное конкурентное преимущество. In the case of children's toys price is essential, and the replacement of the accelerometer with gyro on a simple mechanical device with an inductor can provide a significant competitive advantage.

Выше описаны варианты реализации заявленного устройства для игр, которые не следует рассматривать как ограничение патентных притязаний изобретения. The above described embodiments of the inventive device for games that are not to be construed as limiting the patent claims of the invention. В описанные варианты могут быть внесены различные изменения и дополнения, которые очевидны специалистам данной области техники, при этом не выходящие за пределы правовой охраны настоящего изобретения. In the described embodiments may be made various changes and additions which are obvious to those skilled in the art without departing from the legal protection of the present invention.

Claims (28)

  1. 1. Устройство для игр, содержащее корпус, по меньшей мере, одну связанную с корпусом подвижную часть, вычислительное средство и управляемое вычислительным средством устройство, обеспечивающее эффект, воспринимаемый пользователем, отличающееся тем, что в указанной, по меньшей мере, одной подвижной части закреплена, по меньшей мере, одна катушка индуктивности, также, по меньшей мере, одна катушка индуктивности закреплена в корпусе, при этом устройство снабжено средством измерения взаимной индукции между катушками, связанным с вычислительн 1. A device for games comprising a housing, at least one body connected with the movable part, the computing means computing means and a controlled device that provides an effect perceived by the user, characterized in that said at least one movable part is fixed, at least one inductor, and at least one coil fixed in the housing, wherein the apparatus is provided with means for measuring the mutual inductance between the coils, connected with computer м средством, которое предназначено для определения взаимного расположения указанных катушек индуктивности по величинам взаимной индуктивности, полученным от указанного средства измерения, и связано с устройством, предназначенным для создания воспринимаемых пользователем эффектов на основе информации о взаимном расположении катушек индуктивности. m means which is designed to determine the mutual arrangement of said coils by mutual inductance values ​​obtained from said measuring means, and is associated with a device for creating a user-perceptible effect on the basis of information on the mutual arrangement of coils.
  2. 2. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что выполнено с возможностью определения пяти степеней свободы подвижной части при наличии на подвижной части только одной катушки и игнорировании поворота подвижной части вокруг оси катушки. 2. A device for games according to claim 1, characterized in that is operable to determine five degrees of freedom of the movable part when the movable part on the availability of only one coil turn and ignoring the movable portion around the spool axis.
  3. 3. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что содержит двухзвенную конструкцию конечностей, в которой первое звено соединено с корпусом, а второе - с первым звеном, при этом, по меньшей мере, одна катушка установлена во втором звене конечностей, а вычислительное средство выполнено с возможностью определения положения первого звена конечностей исходя из известного положения второго звена, игнорируя поворот первого звена вокруг линии, соединяющей две ее точки крепления. 3. A device for games according to claim 1, characterized in that it comprises a two-tier structure extremities, wherein the first link is connected to the housing, and the second - to a first link, wherein the at least one coil mounted in the second link limb, and calculation means adapted to determine the position of the extremities of the first link based on the known position of the second link, ignoring the rotation of the first link around the line connecting the two points of attachment.
  4. 4. Устройство для игр по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что подвижная часть имеет ось, вращение вокруг которой не существенно с точки зрения формирования эффектов, воспринимаемых пользователем, и катушка располагается так, чтобы ее ось совпадала или была параллельна упомянутой оси подвижной части. 4. A device for games according to any one of claims 1-3, characterized in that the movable part has an axis around which rotation is not essential in terms of forming effects perceived by the user, and the coil is positioned so that its axis coincides with or is parallel to said moving part axis.
  5. 5. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что ограничивает перемещение центра катушки малой областью, такой, что в ее пределах положение центра катушки можно считать неизменным и известным и вычислять только направление оси катушки. 5. A device for games according to claim 1, characterized in that restricts the movement of the coil center small region, such that its position within the center of the coil can be regarded as constant and known and to calculate only the direction of the coil axis.
  6. 6. Устройство для игр по любому из пп.1 и 5, отличающееся тем, что катушка расположена в подвижной части непосредственно около места крепления подвижной части к корпусу. 6. A device for games according to any of claims 1 to 5, characterized in that the coil is disposed in a movable portion immediately around the site of attachment to the movable part of the housing.
  7. 7. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что перемещение подвижной части относительно корпуса ограничено таким образом, что ее положение может быть полностью определено при помощи одной катушки на ней. 7. A device for games according to claim 1, characterized in that the movement of the movable part relative to the housing is limited so that its position can be completely defined by means of a coil thereon.
  8. 8. Устройство для игр по любому из пп.1 и 7, отличающееся тем, что выполнено в виде антропоморфного или зооморфного объекта, причем в подвижную часть - голову катушка устанавлена так, что ее ось направлена от темени к носу, а механическая конструкция шеи выполнена так, что вращение головы вокруг этой оси возможно только совместно с перемещением катушки. 8. A device for games according to any of claims 1 to 7, characterized in that it is in the form zoomorphic or anthropomorphic object, wherein a movable part - We establish the head coil so that its axis is directed from the vertex to the nose, and the mechanical design of the neck is formed so that the rotation of the head around this axis is only possible in conjunction with the movement of the coil.
  9. 9. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере одну подвижную часть, имеющую шесть степеней свободы, в которой установлены две несоосные катушки, что позволяет определять все указанные степени свободы. 9. A device for games according to claim 1, characterized in that it comprises at least one movable part having six degrees of freedom, in which the two coils are set misalignment, which allows to determine all these degrees of freedom.
  10. 10. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что управляемое устройство расположено в корпусе или в подвижной части. 10. A device for games according to claim 1, characterized in that the driven device is disposed in the housing or in the movable part.
  11. 11. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что управляемое устройство выполнено с возможностью создания звуковых, и/или световых, и/или иных эффектов, воспринимаемых пользователем. 11. A device for games according to claim 1, characterized in that the controlled device is configured to generate sound and / or light and / or other effects perceived by the user.
  12. 12. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что создаваемые эффекты включают речь и/или, имитацию мимики. 12. A device for games according to claim 1, characterized in that the produced effects include speech and / or imitation mimicry.
  13. 13. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что создаваемые эффекты включают, по меньшей мере, одно самостоятельное движение, по меньшей мере, одной подвижной частью. 13. A device for games according to claim 1, characterized in that the produced effects include at least one independent movement of at least one movable part.
  14. 14. Устройство для игр по п.13, отличающееся тем, что выполнено с возможностью коррекции движения подвижной части, используя сигнал обратной связи, сформированный по информации о положении этой части. 14. The apparatus according to claim 13 for the games, characterized in that arranged to the movable part of motion compensation using a feedback signal generated by the position information in this part.
  15. 15. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что снабжено дополнительными средствами, определяющими и отличающими касания рук пользователя от воздействий неживых предметов. 15. A device for games according to claim 1, characterized in that the additional means is provided, defining and distinguishing the user's hands from touching inanimate objects influences.
  16. 16. Устройство для игр по п.13, отличающееся способностью обнаруживать инициацию, коррекцию, противодействие пользователя самостоятельным движениям устройства, с изменением согласно заданному алгоритму последующего поведения. 16. A device for games according to claim 13, wherein the ability to detect initiation correction user counteracting movements independent device, with the change according to a predetermined algorithm subsequent behavior.
  17. 17. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что выполнено с возможностью изменения поведения игровой системы согласно заданному алгоритму в ответ на действия внешних предметов и/или пользователя. 17. A device for games according to claim 1, characterized in that is adapted to change the behavior of the game system according to a predetermined algorithm in response to the action of external objects and / or user.
  18. 18. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что выполнено с возможностью определения характера манипуляций пользователя с корпусом по траектории движения подвижной части относительно корпуса под действием силы тяжести и инерции. 18. A device for games according to claim 1, characterized in that is operable to determine the nature of the user manipulation to the housing along a path of motion relative to the movable part of the housing under the force of gravity and inertia.
  19. 19. Устройство для игр по п.18, отличающееся тем, что выполнено с возможностью определения отклонения корпуса от вертикального положения по траектории движения относительно него подвижной части. 19. The apparatus according to claim 18 for the games, characterized in that arranged to determine deviations from the body vertical position trajectory of the movable portion relative thereto.
  20. 20. Устройство для игр по п.18, отличающееся тем, что выполнено с возможностью определения ускорения корпуса по траектории движения подвижной части относительно него. 20. The apparatus according to claim 18 for the games, characterized in that is operable to determine acceleration of the body along a path of movement the movable part relative thereto.
  21. 21. Устройство для игр по п.18, отличающееся тем, что включает, по меньшей мере, одну подвижную часть, прикрепленную к корпусу с возможностью вращения этой части вокруг соответствующей оси или точки корпуса, что обеспечивает возможность определения вращения корпуса относительно инерциальной системы отсчета. 21. A device for games according to claim 18, characterized in that it comprises at least one movable part fixed to the housing for rotation of this part about a respective axis or point of the body, which provides the possibility of determining the rotational body relative to an inertial reference system.
  22. 22. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что включает акселерометр, связанный с вычислительным средством, при этом вычислительное средство определяет отклонение корпуса от вертикального положения, ускорение корпуса, в том числе обнаруживает резкие рывки устройства, по данным с акселератора. 22. A device for games according to claim 1, characterized in that it comprises an accelerometer associated with the computing means, the computing means determines the deviation of the body from the vertical position, the acceleration of the body, including detects sudden jerks device according to the accelerator.
  23. 23. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что включает дополнительное средство, определяющее перемещение корпуса устройства в пространстве. 23. A device for games according to claim 1, characterized in that it comprises additional means that determines the movement of the device housing space.
  24. 24. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что включает дополнительное средство, обеспечивающее определение вращения корпуса относительно инерциальной системы отсчета 24. A device for games according to claim 1, characterized in that it comprises additional means for providing rotation of the housing relative to the definition of the inertial reference system
  25. 25. Устройство для игр по п.1, отличающееся тем, что оно физически разделено на управляющую часть, включающую корпус, и подвижные части, в которых расположены катушки и средство измерения взаимной индукции между катушками, и управляемую часть, включающую устройство, предназначенное для создания воспринимаемых пользователем эффектов, а вычислительное средство расположено в управляющей или в управляемой части, при этом обе части содержат средства для связи друг с другом по каналу связи. 25. A device for games according to claim 1, characterized in that it is physically divided into a control part, comprising a housing and a movable portion in which are located the coil and means for measuring the mutual inductance between the coils, and a controlled portion including apparatus for creating effects perceived by the user, and the calculating means is arranged in the control or in the controlled portion, the both sides comprise means for communicating with each other over a communication channel.
  26. 26. Устройство для игр по п.25, отличающееся тем, что управляемая часть является средством для игры в видеоигры, причем управление одним из персонажей игры осуществляется посредством манипуляции с управляющей частью. 26. The apparatus according to claim 25 for the games, characterized in that the driven part is a means for playing a video game, wherein control of one of the game characters is carried out by manipulation of the control portion.
    27 Устройство для игр по п.26, отличающееся тем, что выполнено с возможностью воспроизведения персонажем видеоигры движений подвижных частей устройства. 27 Apparatus according to claim 26 for the game, characterized in that it is capable of playing a video game character movements of moving parts of the device.
  27. 28. Устройство для игр по п.26, отличающееся тем, что выполнено с возможностью формирования команд для управления видеоигрой при выполнении соответствующих движений подвижных частей относительно корпуса. 28. The apparatus according to claim 26 for the games, characterized in that is adapted to generate commands for controlling the video game when the respective movements of movable parts relative to the housing.
  28. 29. Устройство для игр по п.26, отличающееся тем, что выполнено с возможностью изменения поведения игровой системы согласно заданному алгоритму в ответ на действия внешних предметов и/или пользователя. 29. The apparatus according to claim 26 for the games, characterized in that is adapted to change the behavior of the game system according to a predetermined algorithm in response to the action of external objects and / or user.
RU2011126009A 2010-11-17 2011-06-24 Device for games RU2475290C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US41479210 true 2010-11-17 2010-11-17
US61414792 2010-11-17
RU2011126009A RU2475290C1 (en) 2010-11-17 2011-06-24 Device for games

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126009A RU2475290C1 (en) 2010-11-17 2011-06-24 Device for games
US13988020 US20140030955A1 (en) 2010-11-17 2011-11-17 Method and system for determination of one or more limbs of one or more toy devices
PCT/RU2011/000907 WO2012067551A1 (en) 2010-11-17 2011-11-17 Method and system for determination of one or more limbs of one or more toy devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011126009A true RU2011126009A (en) 2012-12-27
RU2475290C1 true RU2475290C1 (en) 2013-02-20

Family

ID=49263533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011126009A RU2475290C1 (en) 2010-11-17 2011-06-24 Device for games

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20140030955A1 (en)
RU (1) RU2475290C1 (en)
WO (1) WO2012067551A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586834C2 (en) * 2012-03-13 2016-06-10 Неовиз Блесс Студио Корпорейшн Method of providing online games for ensuring characters making-up and system for its implementation

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9304652B1 (en) 2012-12-21 2016-04-05 Intellifect Incorporated Enhanced system and method for providing a virtual space
US9836806B1 (en) 2013-06-07 2017-12-05 Intellifect Incorporated System and method for presenting user progress on physical figures
US10150043B2 (en) 2014-03-11 2018-12-11 Microsoft Technology Licensing, Llc Interactive smart beads
US9592443B2 (en) 2014-03-11 2017-03-14 Microsoft Technology Licensing, Llc Data store for a modular assembly system
US20150258435A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 Microsoft Corporation Modular construction for interacting with software
US9061216B1 (en) * 2014-04-07 2015-06-23 Factor 10 LLC Induction light toy and related methods
US20160184724A1 (en) * 2014-08-31 2016-06-30 Andrew Butler Dynamic App Programming Environment with Physical Object Interaction
US9259651B1 (en) 2015-02-13 2016-02-16 Jumo, Inc. System and method for providing relevant notifications via an action figure
US9833695B2 (en) * 2015-02-13 2017-12-05 Jumo, Inc. System and method for presenting a virtual counterpart of an action figure based on action figure state information
US9474964B2 (en) 2015-02-13 2016-10-25 Jumo, Inc. System and method for providing state information of an action figure
US9266027B1 (en) 2015-02-13 2016-02-23 Jumo, Inc. System and method for providing an enhanced marketing, sale, or order fulfillment experience related to action figures or action figure accessories having corresponding virtual counterparts
US9205336B1 (en) 2015-03-02 2015-12-08 Jumo, Inc. System and method for providing secured wireless communication with an action figure or action figure accessory

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1138182A1 *
US20050277360A1 (en) * 2003-01-02 2005-12-15 Benedek Gyora M P Rotating toy with rotation measurement means
EP1688165A1 (en) * 2003-11-14 2006-08-09 Kohei Nishino Toy, data transmission method, and data transmission system
US20080211447A1 (en) * 2003-04-10 2008-09-04 Gorur Narayana Srinivasa Prasanna Motion Control Using Electromagnetic Forces
US20100130096A1 (en) * 2008-11-21 2010-05-27 Access Business Group International Llc Inductive toy vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1138182A1 *
US20050277360A1 (en) * 2003-01-02 2005-12-15 Benedek Gyora M P Rotating toy with rotation measurement means
US20080211447A1 (en) * 2003-04-10 2008-09-04 Gorur Narayana Srinivasa Prasanna Motion Control Using Electromagnetic Forces
EP1688165A1 (en) * 2003-11-14 2006-08-09 Kohei Nishino Toy, data transmission method, and data transmission system
US20100130096A1 (en) * 2008-11-21 2010-05-27 Access Business Group International Llc Inductive toy vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586834C2 (en) * 2012-03-13 2016-06-10 Неовиз Блесс Студио Корпорейшн Method of providing online games for ensuring characters making-up and system for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date Type
US20140030955A1 (en) 2014-01-30 application
RU2011126009A (en) 2012-12-27 application
WO2012067551A1 (en) 2012-05-24 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7850526B2 (en) System for tracking user manipulations within an environment
US4540176A (en) Microprocessor interface device
US7854655B2 (en) Obtaining input for controlling execution of a game program
US7780573B1 (en) Omni-directional treadmill with applications
US20050215319A1 (en) Method and apparatus for controlling a three-dimensional character in a three-dimensional gaming environment
US20090191968A1 (en) Methods and apparatus for a video game magic system
US7843429B2 (en) Interactive video based games using objects sensed by TV cameras
US20080287189A1 (en) System and method for using accelerometer outputs to control an object rotating on a display
US8257157B2 (en) Physical data building blocks system for video game interaction
US20060264260A1 (en) Detectable and trackable hand-held controller
US8313380B2 (en) Scheme for translating movements of a hand-held controller into inputs for a system
US20100137063A1 (en) Information processing apparatus and computer readable storage medium
US20060287087A1 (en) Method for mapping movements of a hand-held controller to game commands
Wingrave et al. The wiimote and beyond: Spatially convenient devices for 3d user interfaces
US20110294579A1 (en) Peripheral Device Having Light Emitting Objects for Interfacing With a Computer Gaming System Claim of Priority
US20060256081A1 (en) Scheme for detecting and tracking user manipulation of a game controller body
US20120319989A1 (en) Video-game controller assemblies designed for progressive control of actionable-objects displayed on touchscreens: expanding the method and breadth of touch-input delivery
US7042440B2 (en) Man machine interfaces and applications
US20070222750A1 (en) Position calculation apparatus, storage medium storing position calculation program, game apparatus, and storage medium storing game program
US20070270217A1 (en) System and method for detecting moment of impact and/or strength of a swing based on accelerometer data
US20080291160A1 (en) System and method for recognizing multi-axis gestures based on handheld controller accelerometer outputs
Shiratori et al. Accelerometer-based user interfaces for the control of a physically simulated character
US20110009241A1 (en) Virtual locomotion controller apparatus and methods
US20120157263A1 (en) Multi-user smartglove for virtual environment-based rehabilitation
US8571781B2 (en) Self-propelled device with actively engaged drive system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130625

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140610

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20140903

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160625