G - Physics – 09 – G
Patent
G - Physics
09
G
G09G 5/00 (2006.01) G01S 5/16 (2006.01) G02B 27/01 (2006.01) G06F 3/00 (2006.01) G09B 9/08 (2006.01) G09B 21/00 (2006.01)
Patent
CA 2383448
A 3D navigation system employs a complementary pair of emitter/detector units, one (10) worn on a part of a user's body (e.g., the head) and the other (20) mounted in a stationary position on a display monitor facing the user. Each unit has an array of photovoltaic (PV) cells (10b, 20b) centered on a normal axis and an infrared diode (10a, 20a) for emitting a light beam on the normal axis. Each photodetectors array receives the infrared beam from the other unit and provides output signals representing the light intensities of the received beam on the PV cells. The PV cell response signals of the complementary units are used together to calculate the position and angular orientation of the user-worn unit relative to the stationary unit. The position and angle values are used by a software device driver installed on a computer to control 3D navigation functions of the associated application program on the computer. The system can be used for playing interactive 3D games, and also used for hands-free control in a wide range of other applications and environments, such as to control flight motions in a simulator or cockpit of an aircraft, or the command center of a naval vessel, spaceship, land vehicle, etc. for disabled persons to provide hands-free input to a computer, monorized wheelchair, prosthetic device etc, and for controlling various functions in an industrial environment, such as guiding machine-assisted movement, or in CAD design, architectural, medical graphics, virtual reality, and other applications.
Un système de navigation tridimensionnelle utilise deux blocs complémentaires détecteur/émetteur, l'un (10) se situant sur une partie du corps d'un utilisateur (par ex., la tête) et l'autre (20) étant fixé dans une position fixe sur un moniteur d'affichage face à l'utilisateur. Chaque bloc comprend un réseau de cellules photovoltaïques (PV) (10b, 20b) centrées sur un axe perpendiculaire et une diode infrarouge (10a, 20a) servant à émettre un faisceau de lumière sur ledit axe. Chaque réseau de photodétecteurs reçoit le faisceau à partir de l'autre bloc et produit des signaux de sortie représentant les intensités de lumière du faisceau reçu sur les cellules PV. Les signaux de réponse des cellules PV des blocs complémentaires sont utilisés pour calculer la position et l'orientation angulaire du bloc non porté par l'utilisateur par rapport au bloc fixe. Les valeurs d'angle et de position sont utilisées par un pilote de dispositif de logiciel installé sur un ordinateur afin de commander des fonctions de navigation tridimensionnelles du programme d'application associé. On peut utiliser ledit système pour jouer à des jeux interactifs tridimensionnels, et dans le cadre de commande mains libres d'une large variété d'autres applications et d'environnements, tels que la commande des mouvements de vols dans un simulateur de vol ou un cockpit d'avion, ou le centre de commande d'un navire, d'un vaisseau spatial, d'un véhicule terrestre, etc. Ce système peut également être utilisé par des personnes handicapées de manière à leur fournir une entrée mains libres à un ordinateur, avec une chaise roulante motorisée, un dispositif prothétique etc., et dans un environnement industriel pour commander diverses fonctions, telles que le guidage de mouvements assistés par machine, ou dans un modèle CAAO, avec des graphiques médicaux et architecturaux, en réalité virtuelle et dans d'autres applications.
Maui Innovative Peripherals Inc.
R. William Wray & Associates
LandOfFree
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