为了将使用装置的人员的运动变换到虚拟空间中而检测运动的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于检测使用装置的人员的运动，以便将该运动变换到虚拟空间中的装置，所述装置包括：支座(110；210；410)；传感器，传感器检测使用所述装置的人员的脚的运动；以及虚拟脚套(50a；50b；50c；50d)，虚拟脚套用于容纳传感器中的至少一个。支座(110；210；410)具有支承元件(103；203)，支承元件(103；203)被配置为，能够将支座元件(105；205；405)固定在支承元件(103；203)的上部处，使用所述装置的人员能够坐在支座元件上，并且支座元件(105；205；405)的负荷基本上沿着支承元件(103；203)的竖直布置的纵向轴被接收，并且向下传导到地面。支座(110；210；410)被构造为相对于地面能够旋转，并且被形成为，使得至少使用所述装置的人员的从膝盖至腿部远端的腿部能够运动。虚拟脚套(50a；50b；50c；50d)分别具有鞋底(58；71)和固定部件(61；62；74；76)，利用其，能够将虚拟脚套(50a；50b；50c)固定在使用所述装置的人员的腿部上。虚拟脚套(50a；50b；50c；50d)的鞋底(58；71)是拱起的，使得在使用所述装置的人员的腿部运动时，使用所述装置的人员的脚能够进行连续滑动的滚动运动。

A device that detects movement in order to transform the movement of a person using the device into a virtual space

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】为了将使用装置的人员的运动变换到虚拟空间中而检测运动的装置
本专利技术涉及一种装置，该装置用于检测使用该装置的人员的运动，以便将该运动变换到虚拟空间中。该装置包括：构造为相对于地面可旋转的支座，使用该装置的人员可以坐在该支座上，其中，支座被形成为，使得至少使用该装置的人员的从膝盖至腿部远端的腿部能够运动；传感器，传感器检测使用该装置的人员的脚的运动。此外，本专利技术涉及一种系统，该系统用于检测使用该系统的人员的运动，并且将运动变换到虚拟空间中。该系统包含根据本专利技术的装置，并且被配置为，将传感器检测到的脚的运动，换算为虚拟空间中的虚拟化身的同步的、方向相同并且速度相同的运动，其中，虚拟化身可以在显示在显示部件上的虚拟空间中呈现。
技术介绍
文献US9,329,681B2公开了一种系统，该系统用于识别使用该系统的人员的运动，并且用于将该运动变换到虚拟空间中，其中，该人员在该系统中可以以直立姿态通过步行走动。该系统基本上由具有构造为凹形的表面的基座和用于在骨盆区域中固定并且稳定使用该系统的人员的框架形成，该表面用作使用该系统的人员的支承面。骨盆区域的固定利用围绕骨盆的皮带进行。由此可以给人员一种高度的安全感。然而，对于从文献US9,329,681B2中已知的系统，已经证明不利的是，由于框架和皮带，“进入”该系统和“退出”该系统是非常不舒服的，因此对于人员来说是费时的。专利US5,515,078A公开了一种用于检测位置信息并且基于位置信息显示虚拟空间的系统。该系统包括计算机、基座和椅子，其中，椅子的部分可以由该系统的用户相对于基座改变其位置。通过测量装置检测这些改变。此外，该系统具有监视器，监视器安装在椅子上并且与椅子一起运动。在椅子或者监视器上安装有操纵杆。由操纵杆和位置测量装置检测的信号由处理器进行分析，并且换算为在监视器上显示的虚拟空间。因此，在从专利US5,515,078A中已知的系统中，不直接检测使用该系统的人员的运动，而是检测人员改变其位置的椅子或者操纵杆的元件的运动。因此，在这种情况下，即使存在，也仅给出了使用该系统的人员的轻微的沉浸，这种沉浸描述人员进入到虚拟身体/化身中。技术DE202007011704U1公开了一种借助传感器装置控制在显示器上可显示的平面或者三维对象的装置，传感器装置检测用户施加在支座表面上的运动或者负荷和/或用户的脚施加的运动或者负荷。特别是，传感器装置被构造为用于检测支座表面的运动、位置、高度、加速度和/或倾斜，和/或用户的脚的不同的位置或者朝向。在此，检测脚的位置和朝向的传感器装置由三维弹性摇杆形成，通过改变脚上的压力，摇杆的位置发生改变。因此，在这种装置中，也不直接检测使用该装置的人员的运动，而是检测由人员移动的元件的运动。虽然相对于前面提到的系统，得到脚附加地也可以用作输入设备的优点，但是这只有在脚站立在传感器装置上时才能实现。没有描述在脚没有站立在传感器装置上的情况下对脚的运动的检测，因为摇杆不能与脚一起运动。因此，在这种情况下，即使存在，也仅给出了使用该系统的人员的轻微的沉浸。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种装置，所述装置用于检测使用所述装置的人员的运动，其中，直接检测人员的运动，特别是人员的腿部或者足部的运动，其中，避免使用缠绕身体部分的固定部件，并且其中，尽管如此，给出使用所述装置的人员的所有肢体的大的运动自由度。根据本专利技术，本专利技术的上述技术问题通过如下装置来解决，所述装置包括：支座，所述支座具有支承元件，其中，所述支承元件被配置为，能够将支座元件固定在所述支承元件的上部处，使用所述装置的人员能够坐在所述支座元件上，并且所述支座元件的负荷基本上沿着所述支承元件的竖直布置的纵向轴被接收，并且向下传导到地面，其中，所述支座被构造为相对于地面能够旋转，并且其中，所述支座被形成为，使得至少使用所述装置的人员的从膝盖至腿部远端的腿部能够运动。所述装置还包括传感器，所述传感器检测使用所述装置的人员的脚的运动；以及虚拟脚套(Cyberfuβüberzieher)，所述虚拟脚套用于容纳传感器中的至少一个，其中，所述虚拟脚套分别具有鞋底和固定部件，利用其，能够将所述虚拟脚套固定在使用所述装置的人员的腿部上，并且其中，所述虚拟脚套的鞋底是拱起的，使得在使用所述装置的人员的腿部运动时，使用所述装置的人员的脚能够进行连续滑动的滚动运动。本专利技术还涉及一种包括根据本专利技术的装置的系统，其中，所述系统被配置为，将传感器检测到的脚的运动，换算为虚拟空间中的虚拟化身的同步的、方向相同并且速度相同的运动。此外，本专利技术涉及一种用于制造根据本专利技术的装置的方法，其具有以下步骤：提供具有支承元件的支座，该支承元件被配置为，可以将支座元件固定在支承元件的上部；提供传感器；以及提供虚拟脚套。为了简单起见，并且为了更容易理解，在下面的描述的过程中，将使用所述装置或者所述系统的人员简称为人员。在本专利技术的优选实施方式中，所述装置包括具有支座元件的支座，支座元件固定在支承元件的上部。在使用根据本专利技术的装置时，人员至少部分地坐在支座上，其中，根据支座的支座元件的形状，至少人员的从膝盖到腿部远端的腿部能够运动。因此，例如在具有平坦的支座表面的支座元件、例如普通的椅子或者办公椅的情况下，基本上仅从膝盖到腿部远端的腿部能够运动。人员的大腿基本上平放在支座表面上。例如，在鞍形座形状的支座元件的情况下，已经给予人员的腿部更大的运动自由度，其中，在自行车鞍形座形状的支座元件的情况下，运动自由度可以最大化。在此，在坐着时，人员的大腿仅仍然略微平放在支座表面上，直至根本不再平放在支座表面上，并且坐姿远远比坐在平坦的支座表面上更加直立。腿部基本上整体上可以运动，其中，人员的腿部仅在静止姿态下仍然稍微弯曲。理论上，支座可以从自行车鞍形座形状出发进一步缩小，由此虽然腿部的运动自由度进一步增大，但是不再给出支座舒适性。优选支座元件被形成为，使得人员的大腿基本上不或者在大多数情况下不平放在支座元件上。替换地，人员也可以通过改变在平坦的支座表面上的坐姿来实现该结果，从而使大腿能够尽可能自由地运动。有利地，为了提高人员的安全性，支座设置有靠背和/或扶手。优选支承元件沿着其纵向轴基本上布置在支座元件的重心的下方。在一些实施方式中，支承元件沿着其纵向轴基本上布置在支座元件下方的中间。优选支承元件使得支座相对于地面能够旋转。为此，支承元件的上部被构造为相对于支承元件的下部可旋转。支承元件可以被实施为长度可调的，以便调整支座高度。优选支承元件包括气体压力弹簧。气体压力弹簧可以围绕其纵轴旋转，并且被实施为长度可调的。优选根据本专利技术的装置包括底座，底座接收支承元件并且与地面连接。底座可以是支承元件的一部分。优选根据本专利技术的装置被设计为，使得底座不限制支座提供的人员的腿部的自由度。在一些实施方式中，所述装置被设计为，使得底座的基座部分(Sockelabschnitt)被定位在围绕支座布置的人员的脚踏表面下方，基座部分负责所述装置的稳定性。替换地，可以将脚踏表面构造为底座的基座部分。在一些实施方式中，根据本专利技术的装置包括壳体，利用壳体至少覆盖底座的基座部分。壳体具有用于使支承元件穿过的凹槽和用于固定底座的部件。脚踏表面布置在壳体的上侧，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测人员的运动的装置，所述人员使用所述装置，所述装置包括：支座(110；210；410)，所述支座具有支承元件(103；203)，所述支承元件(103；203)被配置为，能够将支座元件(105；205；405)固定在所述支承元件(103；203)的上部处，使用所述装置的人员能够坐在所述支座元件上，并且所述支座元件(105；205；405)的负荷基本上沿着所述支承元件(103；203)的竖直布置的纵向轴被接收，并且向下传导到地面，其中，所述支座(110；210；410)被构造为相对于地面能够旋转，并且其中，所述支座(110；210；410)被形成为，使得至少使用所述装置的人员的从膝盖至腿部远端的腿部能够运动；传感器，所述传感器检测使用所述装置的人员的脚的运动；以及虚拟脚套(50a；50b；50c；50d)，所述虚拟脚套用于容纳传感器中的至少一个，其中，所述虚拟脚套(50a；50b；50c；50d)分别具有鞋底(58；71)和固定部件(61；62；74；76)，利用其，能够将所述虚拟脚套(50a；50b；50c)固定在使用所述装置的人员的腿部上，并且其中，所述虚拟脚套(50a；50b；50c；50d)的鞋底(58；71)是拱起的，使得在使用所述装置的人员的腿部运动时，使用所述装置的人员的脚能够进行连续滑动的滚动运动。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.08 DE 102017102422.0;2017.05.11 DE 10201711.一种用于检测人员的运动的装置，所述人员使用所述装置，所述装置包括：支座(110；210；410)，所述支座具有支承元件(103；203)，所述支承元件(103；203)被配置为，能够将支座元件(105；205；405)固定在所述支承元件(103；203)的上部处，使用所述装置的人员能够坐在所述支座元件上，并且所述支座元件(105；205；405)的负荷基本上沿着所述支承元件(103；203)的竖直布置的纵向轴被接收，并且向下传导到地面，其中，所述支座(110；210；410)被构造为相对于地面能够旋转，并且其中，所述支座(110；210；410)被形成为，使得至少使用所述装置的人员的从膝盖至腿部远端的腿部能够运动；传感器，所述传感器检测使用所述装置的人员的脚的运动；以及虚拟脚套(50a；50b；50c；50d)，所述虚拟脚套用于容纳传感器中的至少一个，其中，所述虚拟脚套(50a；50b；50c；50d)分别具有鞋底(58；71)和固定部件(61；62；74；76)，利用其，能够将所述虚拟脚套(50a；50b；50c)固定在使用所述装置的人员的腿部上，并且其中，所述虚拟脚套(50a；50b；50c；50d)的鞋底(58；71)是拱起的，使得在使用所述装置的人员的腿部运动时，使用所述装置的人员的脚能够进行连续滑动的滚动运动。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括支座元件(105；205)，其中，所述支座元件(105；205)被形成为，使得使用所述装置的人员的大腿基本上不平放在所述支座元件(105；205)上。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述支座元件(105；205)基本上具有自行车支座或者鞍形座的形状。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支座元件(405)基本上具有平坦的支座表面。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述支承元件(103；203)沿着其纵向轴基本上布置在所述支座元件(105；205；405)的重心的下方。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述支承元件(103；203)的上部被构造为相对于所述支承元件(103；203)的下部能够旋转。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述支承元件(103；203)包括气体压力弹簧。8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述虚拟脚套(50a；50b；50c)的鞋底(58；71)的拱起在鞋底(58；71)的纵向方向上是凸起的，其中，鞋底(58；71)在纵向方向上具有前部区域(52)和后部区域(51)，以及其中，鞋底(58；71)的凸起的拱起在鞋底(58；71)的前部区域(52)中的半径比在鞋底(58；71)的后部区域(51)中大。9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，鞋底(58；71)的拱起在横向方向上是凸起的，以及其中，鞋底(58；71)在横向方向上具有侧面区域(54)和在所述侧面区域(54)之间居中布置的区域(53)。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，鞋底(58；71)的侧面区域(54)比居中的区域更强地弯曲。11.根据权利要求9或者权利要求10所述的装置，其特征在于，鞋底(58；71)的侧面区域(54)被构造为具有比所述居中布置的区域(53)更大的摩擦系数。12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括底座(101；201)，所述底座接收所述支承元件(103；203)并且与地面连接。13...

【专利技术属性】
技术研发人员：M比格尔迈耶，
申请(专利权)人：赛伯有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT