專利名稱：用于個(gè)體體力消耗的人體環(huán)境工程學(xué)追蹤的系統(tǒng)和方法
相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)枮?0/576,726，申請(qǐng)日為2004年6月3日的利益，該申請(qǐng)的全部教導(dǎo)在此并入本申請(qǐng)作為參考。
背景技術(shù)：
在人體工程學(xué)中，體力上的消耗(例如，工作)被研究以試圖減少用戶的疲勞和不舒服。當(dāng)個(gè)體消耗身體能量的時(shí)候，生理上的和生物學(xué)上的因素交織在一起。生理上，人體工程學(xué)組織的人體結(jié)構(gòu)是骨骼和肌肉。舉例來說，不同的肩寬的個(gè)體對(duì)于相同尺寸的鍵盤的位置的安排會(huì)或多或少有所不同。生物學(xué)上，人體工程學(xué)組織的組成包括姿勢(shì)、強(qiáng)度、循環(huán)和擺動(dòng)。舉例來說，當(dāng)操作定點(diǎn)設(shè)備時(shí)，筆直的坐姿比懶散的姿勢(shì)會(huì)導(dǎo)致不同的身體消耗。
當(dāng)人們談?wù)摻】禃r(shí)，身體的姿勢(shì)在所列的清單中會(huì)排在前面。其重要性等同于正確的飲食、鍛煉、擁有良好的睡眠以及不接觸潛在的有害物質(zhì)，比如酒精、麻藥還有煙草。良好的姿勢(shì)可以使在工作的時(shí)候擁有更多的能量，并且較少的壓力和疲勞。然而，如果姿勢(shì)不正確，人的整個(gè)健康狀況以及整體的效率都會(huì)受到影響。因?yàn)?，長期的不正確的姿勢(shì)的結(jié)果會(huì)影響到身體系統(tǒng)(比如，消化功能、排泄、呼吸、肌肉、關(guān)節(jié)還有韌帶)。常常處于不正確姿勢(shì)的人會(huì)經(jīng)常地感到疲倦或者不能夠有效地工作或適當(dāng)?shù)鼗顒?dòng)。
不正確的姿勢(shì)能夠?qū)е赂鼑?yán)重的肌與骨骼的失調(diào)(MSDs)，諸如隔膜破裂或者腕骨綜合病癥。背部肌肉骨骼組織過度的負(fù)荷能夠削弱甚至破壞椎盤。腕骨綜合病癥常常是由于重復(fù)使用手或者手腕所引發(fā)的，其中較大的肌肉骨骼組織(脖子、手臂)和/或較小的組織(手腕、手指)的姿勢(shì)影響著負(fù)荷。
MSDs能夠發(fā)生在任何一位在一段時(shí)間內(nèi)重復(fù)消耗體力的人身上。無論是伏案工作、長時(shí)間駕駛或者舉起箱子，產(chǎn)生壓力的手腕、手臂、脖子和/或背部位置都只會(huì)加重?fù)p害的潛在危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種低成本非侵入式機(jī)械裝置，該裝置用于防止在不正確地使用人體工程學(xué)時(shí)所導(dǎo)致的各式各樣的能夠使其喪失能力的外傷。本發(fā)明使用實(shí)時(shí)反射和積極的模型以達(dá)到預(yù)防和糾正雙重目的。
提供一種用于追蹤使用者的姿勢(shì)的系統(tǒng)和方法。所述的系統(tǒng)和方法包括用于測(cè)定用戶自然環(huán)境的環(huán)境模塊，包括用于測(cè)定在所述的用戶自然環(huán)境中至少用戶的姿勢(shì)的生物力學(xué)模塊，以及用于將至少用戶姿勢(shì)與至少目標(biāo)正確的姿勢(shì)進(jìn)行比較的標(biāo)識(shí)輸出給用戶的輸出模塊。所述的自然環(huán)境可以包括計(jì)算機(jī)工作站環(huán)境、制造環(huán)境、游戲環(huán)境和/或鍵盤環(huán)境。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，環(huán)境模塊包括現(xiàn)場(chǎng)模塊和快照模塊。所述的現(xiàn)場(chǎng)和快照模塊捕獲用戶自然環(huán)境的背景的數(shù)字表象。生物力學(xué)模塊包括活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)模塊，用于捕獲處于用戶自然環(huán)境中的用戶的數(shù)字表象，還包括運(yùn)行反射模塊，用于處理位于用戶自然環(huán)境中的用戶的數(shù)字表象。所述的輸出模塊包括顯示器，用于向用戶顯示用戶姿勢(shì)與目標(biāo)正確的姿勢(shì)的比較。
在一個(gè)實(shí)施方案中，輸出模塊進(jìn)一步包括音頻設(shè)備，用于將用戶姿勢(shì)與目標(biāo)正確的姿勢(shì)進(jìn)行比較的音頻標(biāo)識(shí)輸出給用戶。輸出能夠顯示在多窗口環(huán)境的窗口中。用戶姿勢(shì)的表象能夠被目標(biāo)正確的姿勢(shì)所疊加。
在一個(gè)實(shí)施方案中，至少一個(gè)數(shù)字照相機(jī)能夠用于測(cè)定用戶的自然環(huán)境和/或用于測(cè)定用戶的姿勢(shì)。
附圖簡要說明結(jié)合下面附圖中所示出的本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案更加具體的描述，本發(fā)明的前面所述的以及其它的目的、特征和優(yōu)勢(shì)會(huì)更加的明顯。在附圖中，相同的參考數(shù)字在不同的附圖中表示相同的部件。附圖并不是按照比例所繪制的，其重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的原理。


圖1示出正確的目標(biāo)姿勢(shì)和相關(guān)的人體工程學(xué)度量標(biāo)準(zhǔn)；圖2示出在鍵盤活動(dòng)中追蹤系統(tǒng)的示意圖；圖3是本發(fā)明的流程圖；圖4是除了圖3所示的流程圖之外的可選程序的流程圖；圖5A-5C示出在重復(fù)運(yùn)動(dòng)類型環(huán)境中的用戶。
具體實(shí)施例方式
下面將進(jìn)行對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案的描述。
人體工程學(xué)因素關(guān)于身體運(yùn)用狀況被表現(xiàn)出來。就是說，各種不同的人體工程學(xué)因素的特定表示服從于自然環(huán)境的特定類型(即，辦公室工作的、制造業(yè)的)的人體工程度量。自然環(huán)境包括個(gè)體(用戶)和一套所需要的工具，例如，計(jì)算鍵盤、定點(diǎn)設(shè)備。因此，人體工程學(xué)度量表示工作個(gè)體關(guān)于他/她的工具類型的推薦的位置。
用于計(jì)算機(jī)工作站使用的目標(biāo)正確的姿勢(shì)已經(jīng)被ANSI/HFS100-1988(ANSI)和BSR/HFES100標(biāo)準(zhǔn)草案所確定，其全部教導(dǎo)被并入本文作為參考。圖1示出正確的目標(biāo)姿勢(shì)和如前面的指導(dǎo)中所描述的相關(guān)聯(lián)的人體工程學(xué)度量。
公開的國家標(biāo)準(zhǔn)包括座位盤、工作表面和屏幕可視高度(分別是h2，h3和h1)達(dá)到最接近十分之一英寸/厘米(ANSI)，或者作為替代的肘、肩部的外展和彎曲、手腕彎曲和伸展，以及軀體到大腿的角度(BSR)到最接近的程度。如果遵循測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，則要求個(gè)體的姿勢(shì)必須符合十分之一英寸/厘米范圍內(nèi)或者相對(duì)于扇形或角度姿勢(shì)的一個(gè)角度(諸如圖1中所示的距離“d”和角度“a”)。
使用儀器方法已經(jīng)被應(yīng)用于專門的情形以根據(jù)用戶的工作環(huán)境向用戶提供人體工程學(xué)度量。為了達(dá)到足夠的精確度，使用儀器方法典型地包括諸如角度計(jì)和/或高度尺碼的設(shè)備，需要圍繞或緊接于每個(gè)計(jì)算機(jī)用戶身體上最近的設(shè)備。當(dāng)用戶從坐姿轉(zhuǎn)變成站姿時(shí)，或者是剛剛倒了杯咖啡，所述的使用儀器方法為了達(dá)到精確就會(huì)需要重新配置全部/部分設(shè)備用以再一次采集全部的測(cè)量。上述方法除了控制的設(shè)備之外在此之前并沒有應(yīng)用于實(shí)踐。
使用儀器方法的另一種落實(shí)能夠并入附著在用戶身體上的各個(gè)不同點(diǎn)上的有線或無線身體傳感器。這種方法將會(huì)需要每天都要附著在身體上的傳感器，并且當(dāng)離開工作環(huán)境時(shí)需要被再次解下來。再一次，上述方法除了控制的設(shè)備之外在此之前并沒有應(yīng)用于實(shí)踐。
如今的標(biāo)準(zhǔn)方法是使用手寫清單或一次專家評(píng)估，這樣個(gè)體可能會(huì)使5-10次測(cè)量度量適應(yīng)持續(xù)的應(yīng)用。
本發(fā)明利用另一種基于圖像的方法，這種方法不需要設(shè)備實(shí)際圍繞或緊鄰著每個(gè)個(gè)體。用戶的活動(dòng)范圍(諸如坐著/站著或者去拿咖啡)會(huì)增加，但是不需要如在使用儀器方法中所要求的那樣重新配置。這些給用戶帶來的好處通過減少入侵和個(gè)體消費(fèi)成本允許對(duì)人體工程學(xué)實(shí)施更廣泛的采用。
圖2所示的是應(yīng)用在一個(gè)實(shí)施方案中的人體工程學(xué)追蹤系統(tǒng)100，用以幫助用戶110在鍵盤工作時(shí)擁有正確的姿勢(shì)。通常，照相機(jī)140觀測(cè)用戶110的自然環(huán)境，諸如用戶在計(jì)算機(jī)站或輸入?yún)^(qū)域上輸入信息。所述的計(jì)算機(jī)站或者輸入?yún)^(qū)域可能包括單個(gè)的或者相結(jié)合的椅子120、工作表面122、中心處理單元130、顯示監(jiān)控器132、鍵盤134、鼠標(biāo)136、或者其它的設(shè)備。舉例來說，所述的其它設(shè)備可以是輔助鍵盤、操縱桿、跟蹤球、觸感衰減器、識(shí)別筆、觸感屏幕、打印機(jī)或者其它已知的輸入輸出設(shè)備。根據(jù)用戶110自然環(huán)境，系統(tǒng)100確定用戶110的姿勢(shì)并將相對(duì)于目標(biāo)正確姿勢(shì)的用戶姿勢(shì)的標(biāo)識(shí)輸出給用戶。
在具體的實(shí)施方案中，通過使用一個(gè)照相機(jī)140觀測(cè)在鍵盤134或其它輸入設(shè)備上的用戶110。由照相機(jī)140或者相關(guān)的第三方圖像軟件所生成的數(shù)字圖像被系統(tǒng)100處理用以在每個(gè)結(jié)構(gòu)中檢測(cè)身體、鍵盤134(或者其它的輸入設(shè)備)、顯示監(jiān)控器132還有用戶環(huán)境的其它的方面。在一個(gè)實(shí)施方案中，系統(tǒng)100或照相機(jī)140能夠?qū)?shù)字圖像上傳入因特網(wǎng)用于觀測(cè)或進(jìn)一步的處理。照相機(jī)同樣可以是嵌入式照相機(jī)(例如，在計(jì)算機(jī)130中、電話或是其它設(shè)備中)。人們可以理解的是系統(tǒng)100可以與多個(gè)照相機(jī)140相結(jié)合進(jìn)行應(yīng)用。
圖3示出圖2的人體工程學(xué)追蹤系統(tǒng)100的實(shí)施的流程圖200。在一個(gè)實(shí)施方案中，系統(tǒng)100包括初始化模塊210、啟動(dòng)模塊220、活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)模塊240、第一測(cè)定模塊250、運(yùn)行反射模塊260、顯示模塊270、第二測(cè)定模塊280、以及第三測(cè)定模塊290。
初始化模塊210允許用戶110對(duì)圖2的人體工程學(xué)追蹤系統(tǒng)100進(jìn)行初始化或者“啟動(dòng)”。這可以通過用戶110“單擊”來完成，或者也可以通過用戶使用鼠標(biāo)136或其它的輸入設(shè)備在監(jiān)控器132的可視屏幕上選定圖標(biāo)來完成。所述的圖表激活人體工程學(xué)追蹤系統(tǒng)100。
啟動(dòng)模塊220包括現(xiàn)場(chǎng)模板模塊222和快照模塊224。所述的現(xiàn)場(chǎng)模板模塊222和快照模塊224在用戶沒有出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)中時(shí)捕獲用戶環(huán)境的背景。自然環(huán)境可以包括(a)鍵盤134和/或其它的輸入設(shè)備；(b)可視屏幕/監(jiān)控器/嵌入式顯示器132；(c)椅子120、桌子/寫字臺(tái)/其它的支撐家具122；以及(d)任何處于自然環(huán)境中的其它的組成部分。系統(tǒng)100使用數(shù)字照相機(jī)140捕獲初始畫面或快照。所述的照相機(jī)140可以是借助電子自動(dòng)拍照器被自動(dòng)操作、或者通過“電影模式”或其它已有的照像裝置、也可以是通過第三方來完成。啟動(dòng)模塊220通過從照相機(jī)140得到的數(shù)字圖像的結(jié)果形成用戶環(huán)境的初始背景現(xiàn)場(chǎng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，啟動(dòng)模塊僅僅需要運(yùn)行一次，除非環(huán)境發(fā)生了較大的變化，例如，家具被重新裝配。
活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)模塊240允許用戶110實(shí)際上進(jìn)入“現(xiàn)場(chǎng)”，并且假定他/她通常工作(輸入)的位置。舉例來說，用戶110可以坐在計(jì)算機(jī)站并且將他/她的手放在圖2中的鍵盤134或鼠標(biāo)136上。
人的媒介的表象由有角度的矢量空間和/或其它內(nèi)部數(shù)據(jù)模塊所組成?；顒?dòng)現(xiàn)場(chǎng)模塊240可以預(yù)先在代表性空間附近的連續(xù)追蹤。同樣地，用戶110的模型和開始時(shí)的信息可能為這個(gè)用戶而被存儲(chǔ)。也可能存儲(chǔ)應(yīng)用水平信息用于這個(gè)用戶、公司(或家庭環(huán)境)。進(jìn)一步，模型信息能夠被發(fā)送(不具名地)到儲(chǔ)藏室中，這樣模型可以被改進(jìn)用于后面的用戶。
第一測(cè)定的模塊250允許用戶110決定是否啟動(dòng)追蹤(252)或者保持在“等待狀態(tài)”(254)。如果用戶110決定啟動(dòng)追蹤(252)，那么用戶110使用鼠標(biāo)136或者其它的輸入設(shè)備點(diǎn)擊監(jiān)控器132可視屏上的圖標(biāo)。一旦觀察啟動(dòng)，系統(tǒng)200通過使用數(shù)字照相機(jī)140快速拍下有用戶110存在的“現(xiàn)場(chǎng)”。
為了模擬在鍵盤134或者其它輸入設(shè)備上的用戶的身體，來自照相機(jī)140的數(shù)字圖像被處理以檢測(cè)處于自然環(huán)境中的用戶110，并且保留用戶110的媒介表示用于連續(xù)的圖像處理與顯示處理。舉例來說，近似的輪廓圖像可能足以獲得代表性的姿勢(shì)。
如附圖2所示，通常，人體工程學(xué)位置包括越多的身體左右對(duì)稱，越是可行的。進(jìn)一步，使用輸入設(shè)備通常包括與身體人體工程學(xué)的最接近的上肢的大的肌肉的運(yùn)動(dòng)(例如，在脊椎方面、手臂、腿)以及細(xì)小的手/手指肌肉。因此，可以從2-D數(shù)字圖像中收集到足夠的姿勢(shì)信息。然而，盡管使用數(shù)字照相機(jī)140能夠使成本保持很低，但是在某些場(chǎng)合下，一個(gè)照相機(jī)的視野無法產(chǎn)生足夠的信息。同樣，提供多個(gè)照相機(jī)圖像的多個(gè)照相機(jī)140能夠用來產(chǎn)生諸如正面的輪廓和/或斜視圖。
運(yùn)行反射模塊260處理用戶110圖像的快照。被處理的快照產(chǎn)生/得出在現(xiàn)場(chǎng)中用戶110姿勢(shì)(位置)的圖像。眾多的獨(dú)立的探測(cè)器、分段器、評(píng)估器和/或分類器能夠被用來實(shí)現(xiàn)具有低誤差率的實(shí)時(shí)的精確性。當(dāng)用戶110不可避免的改變工作(輸入)姿勢(shì)時(shí)，則通過運(yùn)行反射模塊260可以追蹤到用戶110的運(yùn)動(dòng)。反射將這樣的物理變化反映出用戶110各個(gè)身體部分的位置。反射包括身體模型和身體追蹤兩者。
用戶110身體在鍵盤134或其它的輸入設(shè)備上的反射是實(shí)時(shí)進(jìn)行的。因此，用戶較大幅度的移動(dòng)和/或較小幅度的運(yùn)動(dòng)的追蹤在整個(gè)時(shí)段內(nèi)都是同步進(jìn)行的。舉例來說，諸如像站立或坐下這樣的較大幅度的移動(dòng)可以包括從一個(gè)主要的人體工程學(xué)支持移動(dòng)到另一個(gè)。
顯示模塊270在所提供的可視屏幕上將被處理過的快照輸出給用戶110，也可以在應(yīng)用程序窗口中的監(jiān)視器132上顯示出來。所述的應(yīng)用程序窗口可以是運(yùn)行窗口系統(tǒng)中(諸如MicrosoftWindows)的多個(gè)窗口。
在一個(gè)實(shí)施方案中，屏幕顯示包括在現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境中的用戶圖像(當(dāng)前位置)，所述的用戶圖像被目標(biāo)正確的姿勢(shì)指示所疊加，或者與關(guān)于目標(biāo)正確姿勢(shì)指示。所述的目標(biāo)正確姿勢(shì)指示可能產(chǎn)生于藝術(shù)線條、圖形、陰影技術(shù)(無論有無用戶圖像與否)，以及諸如此類。系統(tǒng)200可能也提供視頻和/或音頻提示以幫助用戶110達(dá)到正確的目標(biāo)姿勢(shì)。
顯示模塊270的使用可以允許用戶110從他/她先前的活動(dòng)中獲得了解/教導(dǎo)。關(guān)于多種類型的物理活動(dòng)，用戶110通過使用這樣的實(shí)體模型嘗試正確地決定他/她的身體部分。消極的模型(不正確的姿勢(shì))和積極的模型(目標(biāo)姿勢(shì)或者“怎樣達(dá)到”目標(biāo)姿勢(shì))兩者都有助于用戶110身體上的學(xué)習(xí)，以至于“肌肉存儲(chǔ)“的參與。如果姿勢(shì)是不正確的，視頻/音頻提示就會(huì)向用戶110發(fā)送信號(hào)。這些視頻/音頻提示可以是圖形的加亮部分/涂上顏色、音頻信號(hào)、閃光的信號(hào)、和/或其它已知的視覺上的和聽覺上的效果。
在一些實(shí)施方案中，觀察可能多于教導(dǎo)而被使用。舉例來說，根據(jù)用戶110的健康狀況和自治原則，用戶110可能在白天選定某一時(shí)刻來選擇在窗體前臺(tái)運(yùn)行觀察，或者簡單的整天都后臺(tái)運(yùn)行。
第二和第三測(cè)定模塊280，290允許用戶110確定是否暫停觀測(cè)(282)，是否繼續(xù)觀測(cè)(284，294)，或者退出系統(tǒng)(292)。如果用戶110決定繼續(xù)觀測(cè)(284，294)，那么系統(tǒng)200在252對(duì)“現(xiàn)場(chǎng)”進(jìn)行另一次的快照，并且重復(fù)模塊260，270，280和290，直到用戶110決定退出(292)或者暫停(282)系統(tǒng)100。
圖4示出除了圖3中所描述的流程圖之外另一種可選擇的教導(dǎo)程序流程圖300。在另一個(gè)實(shí)施方案中，系統(tǒng)100(圖2)可以包括顯示圖片庫模塊310、反射選擇模塊320、以及啟動(dòng)測(cè)定模塊330。
顯示圖片庫模塊310通過工作姿勢(shì)的顯示允許用戶110(圖2)循環(huán)。舉例來說，ANSI核準(zhǔn)的坐姿和站姿。這些作為用于各種不同的姿勢(shì)的候選的目標(biāo)正確姿勢(shì)。
反射選擇模塊320允許用戶110選擇在310中的顯示所提供的工作姿勢(shì)中的一個(gè)。被選中的工作姿勢(shì)被比作成用戶110實(shí)際的(照相機(jī)140捕獲的圖像)姿勢(shì)。
啟動(dòng)測(cè)定模塊330提示用戶110啟動(dòng)模塊220(圖3)是否已經(jīng)完成。如果啟動(dòng)模塊220已經(jīng)完成(332)，則系統(tǒng)300繼續(xù)進(jìn)行圖2所描述的實(shí)施反射模塊260。如果啟動(dòng)模塊220還沒有完成(234)，則系統(tǒng)300開始進(jìn)行啟動(dòng)模塊220。
本發(fā)明提供一種成本很低的機(jī)械裝置，該機(jī)械裝置用于防止由于不正確的人體工程的使用所引發(fā)的各種類型的使無能力的重復(fù)的損傷。本發(fā)明使用實(shí)時(shí)反射和積極的模型達(dá)到防止和治療雙重的目的。
圖5A-5C示出用戶處于重復(fù)動(dòng)作類型的環(huán)境中。用戶400從傳輸帶404上伸手取走產(chǎn)品402。隨后用戶將產(chǎn)品402放在包裝容器406中。一旦用戶400用產(chǎn)品402裝滿包裝容器，用戶400合上包裝容器406。本發(fā)明的實(shí)施方案能夠用來向用戶400提供關(guān)于重復(fù)動(dòng)作類型(即，整個(gè)連續(xù)的身體姿勢(shì)形成重復(fù)的動(dòng)作)的正確身體姿勢(shì)的信息。這樣，可以避免諸如像較低的背部傷害這樣的損傷。
本發(fā)明的其它的實(shí)施方案可以用于鍵盤、游戲、鍵區(qū)，以及諸如此類。鍵盤用戶當(dāng)與計(jì)算機(jī)、webTV、或者諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連的監(jiān)控器上顯示的時(shí)候，一般通過多種作為替代的鍵盤和定點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行輸入。然而其它鍵盤的使用也可能被包括，諸如PDA、手柄電子設(shè)備、手提電話或者文本消息系統(tǒng)等等。游戲用戶當(dāng)與計(jì)算機(jī)、webTV、或者諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連的監(jiān)控器顯示時(shí)，一般通過鍵盤和/或內(nèi)含的操縱桿、扳機(jī)、追蹤球進(jìn)行輸入。對(duì)于游戲用戶來說，上面所述的自動(dòng)化工具允許在進(jìn)行操縱、追蹤或者鍵入時(shí)進(jìn)行他們是否“動(dòng)作準(zhǔn)確”的評(píng)估(在整個(gè)過程中保持正確的姿勢(shì))。對(duì)于鍵區(qū)用戶來說，諸如Blackberry或垂直市場(chǎng)設(shè)備，可以在與計(jì)算機(jī)、webTV、或諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連的屏幕/監(jiān)控器上觀察到本發(fā)明。
雖然通過本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案已經(jīng)具體地顯示和描述出本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說會(huì)很容易地明白本發(fā)明在形式上以及在細(xì)節(jié)上的各種不同的變化都不會(huì)超出本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于追蹤用戶姿勢(shì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于測(cè)定用戶自然環(huán)境的環(huán)境模塊；用于測(cè)定在用戶自然環(huán)境模塊中至少用戶姿勢(shì)的生物力學(xué)模塊；輸出模塊，所述的輸出模塊用于向用戶輸出相對(duì)于至少目標(biāo)正確的姿勢(shì)的至少用戶姿勢(shì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述的環(huán)境模塊包括現(xiàn)場(chǎng)模塊；以及快照模塊，所述的現(xiàn)場(chǎng)與快照模塊捕獲用戶自然環(huán)境的背景的數(shù)字表象。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述的生物力學(xué)模塊包括活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)模塊，所述的活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)模塊用于捕獲在用戶自然環(huán)境中的用戶的數(shù)字表象；以及運(yùn)行反射模塊，用于處理在用戶自然環(huán)境中的用戶的數(shù)字表象。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述的輸出模塊包括顯示器，該顯示器用于向用戶顯示相對(duì)于目標(biāo)正確的姿勢(shì)的用戶姿勢(shì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述的輸出模塊進(jìn)一步包括音頻設(shè)備，該音頻設(shè)備用于向用戶輸出用戶姿勢(shì)相對(duì)于目標(biāo)正確姿勢(shì)的音頻指示。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中輸出被顯示在多窗口環(huán)境的窗口中。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中用戶姿勢(shì)的表象被目標(biāo)正確的姿勢(shì)所疊加。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述的自然環(huán)境包括計(jì)算機(jī)工作站環(huán)境、制造環(huán)境、游戲環(huán)境和鍵區(qū)環(huán)境中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)數(shù)字照相機(jī)被應(yīng)用于測(cè)定用戶的自然環(huán)境。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)數(shù)字照相機(jī)被應(yīng)用于測(cè)定用戶的姿勢(shì)。
11.一種用于追蹤用戶姿勢(shì)的方法，該方法包括計(jì)算機(jī)執(zhí)行的步驟有測(cè)定用戶的自然環(huán)境；根據(jù)用戶的自然環(huán)境測(cè)定用戶的姿勢(shì)；以及向用戶輸出用戶姿勢(shì)相對(duì)于目標(biāo)正確的姿勢(shì)的指示。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中測(cè)定用戶自然環(huán)境包括捕獲用戶自然環(huán)境的背景的數(shù)字表象。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中基于用戶的自然環(huán)境測(cè)定用戶姿勢(shì)包括捕獲在用戶自然環(huán)境中用戶的數(shù)字表象；以及處理在用戶自然環(huán)境中用戶的數(shù)字表象。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中向用戶輸出用戶姿勢(shì)的指示包括向用戶顯示用戶姿勢(shì)與目標(biāo)正確的姿勢(shì)的比較。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中向用戶輸出用戶姿勢(shì)的指示進(jìn)一步包括向用戶輸出用戶姿勢(shì)與目標(biāo)正確的姿勢(shì)相比較的指示。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中輸出的輸出被顯示在多窗口環(huán)境的窗口中。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中用戶姿勢(shì)的表象被目標(biāo)正確的姿勢(shì)所疊加。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述的自然環(huán)境包括計(jì)算機(jī)工作站環(huán)境、制造環(huán)境、游戲環(huán)境和鍵區(qū)環(huán)境中的一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中至少一個(gè)數(shù)字照相機(jī)被應(yīng)用于測(cè)定用戶的自然環(huán)境。
20.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中至少一個(gè)數(shù)字照相機(jī)被應(yīng)用于測(cè)定用戶的姿勢(shì)。
21.一種用于追蹤用戶姿勢(shì)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于測(cè)定用戶自然環(huán)境的設(shè)備；計(jì)算機(jī)設(shè)備，用于根據(jù)用戶的自然環(huán)境測(cè)定用戶的姿勢(shì)；以及用于向用戶輸出用戶姿勢(shì)與目標(biāo)正確的姿勢(shì)相比較的指示。
全文摘要
提供一種用于追蹤用戶姿勢(shì)的系統(tǒng)和方法。所述的系統(tǒng)和方法包括用于測(cè)定用戶自然環(huán)境的環(huán)境模塊，用于測(cè)定位于用戶自然環(huán)境中的至少用戶姿勢(shì)的生物力學(xué)模塊，以及用于將至少用戶姿勢(shì)與至少目標(biāo)正確的姿勢(shì)進(jìn)行比較的標(biāo)識(shí)輸出給用戶的輸出模塊。所述的自然環(huán)境可以包括計(jì)算機(jī)工作站環(huán)境、制造環(huán)境、游戲環(huán)境和/或鍵區(qū)環(huán)境。
文檔編號(hào)G08B23/00GK1960674SQ200580017602
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者斯蒂芬妮·利特爾 申請(qǐng)人:斯蒂芬妮·利特爾