CN107111366B - 用于使感觉输出装置的感觉输出模式与使用者适配的方法 - Google Patents
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Abstract
用于使感觉输出装置的感觉输出模式与使用者相适配的方法。本发明提供了一种通过计算机装置实施的、用于使感觉输出装置、例如头戴式感觉输出装置的感觉输出模式与该感觉输出装置的使用者相适配的方法,该方法包括:·‑使用者注意力可用度数据提供步骤,在此步骤过程中,提供指示该使用者的注意力可用度的使用者注意力可用度数据,·‑使用者感觉感知阈值确定步骤,在此步骤过程中,基于该使用者注意力可用度数据来确定该使用者的感觉感知阈值,·‑感觉输出模式适配步骤,在此步骤过程中,基于该使用者注意力可用度数据和该使用者感觉感知阈值来适配该输出装置的感觉输出模式。
Description
技术领域
本发明涉及:一种通过计算机装置实施的、用于使感觉输出装置的感觉输出模式与该装置的使用者相适配的方法;一种用于输出信息的系统;以及一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括多个存储的指令,这些指令在被处理器执行时致使该处理器实施本发明的方法。
背景技术
当前的显示装置向使用者显示信息的方式取决于使用者的活动、注意力水平或敏感度而可能干扰使用者或以其他方式不被使用者看到。
例如,在驾驶情形下,不合适的显示可能导致安全隐患,因为使用者的注意力集中在所显示的信息而不是驾驶上。
否则,当使用者专注于娱乐活动并且希望通过显示装置、例如通过接收SMS或电子邮件来获得警示时,该装置需要生成尽管持有者的注意力放在其娱乐活动上但仍以某种方式被其收集到的信息。
以上要素更普遍地适用于感觉输出装置,如声音和/或视觉输出装置。
本发明的一个目的是提供一种允许根据使用者的需要来适配感觉输出装置的感觉输出模式、特别是输出信息的显著性程度的方法。
发明内容
为此,本发明提出了一种例如通过计算机装置实施的、用于使感觉输出装置、例如头戴式感觉输出装置的感觉输出模式与该感觉输出装置的使用者相适配的方法,该方法包括:
-使用者注意力可用度数据提供步骤,在此步骤过程中,提供指示该使用者的注意力可用度的使用者注意力可用度数据,
-使用者感觉感知阈值确定步骤,在此步骤过程中,基于该使用者注意力可用度数据来确定该使用者的感觉感知阈值,
-感觉输出模式适配步骤,在此步骤过程中,基于该使用者注意力可用度数据和该使用者感觉感知阈值来适配该输出装置的感觉输出模式。
有利的是,根据本发明的方法允许使该感觉输出装置的感觉输出模式与该使用者注意力可用度和该使用者感觉感知阈值相适配。例如,根据本发明的方面允许使该感觉输出模式与使用者进行的活动相适配。
例如,如果使用者正在驾驶,他的注意力可用度水平低,并且他的感觉感知阈值高,则可以将感觉输出模式适配成降低输出信息干扰使用者驾驶的风险。
替代性地,如果有待向使用者输出的信息是警报,例如涉及碰撞风险的警报,则可以将感觉输出模式适配成确保使用者实际上注意到该输出信息,即将感觉输出模式适配成使得该输出信息高于使用者的感觉感知阈值。
另外,如果使用者正在进行娱乐活动,他的注意力可用度水平可能高并且他的感觉感知阈值低,则可以将感觉输出模式适配成确保使用者不会错过输出信息。
根据可以单独或组合地进行考虑的进一步的实施例:
-该方法进一步包括活动数据提供步骤,在此步骤过程中,提供指示该使用者所进行的活动的活动数据,并且其中
-在该使用者感觉感知阈值确定步骤过程中,进一步基于该活动数据来确定该使用者的感觉感知阈值,和/或
-在该感觉输出模式适配步骤过程中,进一步基于该活动数据来适配该输出装置的感觉输出模式;和/或
-该方法进一步包括信息数据提供步骤,在此步骤过程中,提供指示有待向该使用者输出的信息的信息数据,并且其中在该感觉输出模式适配步骤过程中,基于该信息数据来适配该输出装置的感觉输出模式,使得该感觉输出高于或低于该感觉感知阈值;和/或
-该使用者注意力可用度数据包括指示该使用者的可接受注意力离开程度的可接受注意力离开程度参数;和/或
-至少响应于指示该感觉输出装置的使用背景的背景数据来确定该可接受注意力离开程度参数;和/或
-响应于至少该使用者的输入数据来确定该可接受注意力离开程度参数;和/或
该使用者注意力可用度数据包括指示该使用者的当前注意力的当前注意力数据;和/或
将该使用者注意力可用度数据与阈值参数进行比较以便将该感觉输出模式与该使用者注意力数据进行适配;和/或
-该使用者注意力可用度数据指示至少该使用者的视觉注意力;和/或
-该感觉输出是视觉输出,并且该感觉输出装置是显示模式在该感觉输出模式适配步骤过程中被适配的显示装置;和/或
-该显示装置是除了现实世界环境的视图之外还向使用者提供虚拟信息的增强现实显示装置;和/或
-根据该显示装置的显示模式来适配所显示的信息的视觉对比度;和/或
-根据该显示装置的显示模式,对所显示的信息与该现实世界环境之间的视觉对比度进行适配;和/或
-根据该显示装置的显示模式,对在由以下各项组成的清单中选择的至少一个参数进行适配:所显示的信息的动态、所显示的信息的内容的详细程度、所显示的信息在该显示装置上的位置、以及所显示的信息的大小;和/或
-该感觉输出是声音输出,并且该感觉输出装置包括声音模式在该感觉输出模式适配步骤过程中被适配的声音输出;和/或
-根据该声音输出模式来适配该声音输出的频率、和/或强度、和 /或持续时间。
本发明还涉及一种用于输出信息的系统,该系统包括:
-感觉输出装置,该感觉输出装置被配置成用于根据不同的感觉输出模式来向使用者输出感觉信息,
-通信单元,该通信单元被配置成用于接收指示该使用者的注意力可用度的使用者注意力可用度数据,
-存储器,该存储器存储计算机指令,
-处理器,该处理器用于执行这些计算机可执行指令,其中,这些计算机可执行指令包括用于以下内容的指令:
-基于该使用者注意力可用度数据来确定该使用者的感觉感知阈值,并且
-基于该使用者注意力可用度数据和该使用者感觉感知阈值来适配该感觉输出装置的感觉输出模式。
根据可以单独或组合地进行考虑的进一步的实施例:
-这些计算机可执行指令进一步包括用于以下的指令响应于接收到的使用者注意力可用度数据来适配该输出模式;和/或
-该输出装置是显示装置,并且该处理器进一步被配置成用于将该显示模式适配成使得所显示的信息被渐变地显示或不显示;和/或
-该显示器是透视显示器,和/或该系统是头戴式显示系统。
本发明还涉及一种例如通过计算机装置实施的、用于使显示装置、例如头戴式显示装置的显示模式与该显示装置的使用者相适配的方法,该方法包括:
-使用者注意力可用度数据提供步骤,在此步骤过程中,提供指示该使用者的注意力可用度的使用者注意力可用度数据,
-显示模式适配步骤,在此步骤过程中,响应于该使用者注意力可用度数据来适配该显示装置的显示模式。
根据可以单独或组合地进行考虑的进一步的实施例:
-该使用者注意力可用度数据包括指示该使用者的可接受注意力离开程度的可接受注意力离开程度参数;和/或
-至少响应于指示该显示装置的使用背景的背景数据来确定该可接受注意力离开程度参数;和/或
-响应于至少该使用者的输入数据来确定该可接受注意力离开程度参数;和/或
-该使用者注意力可用度数据包括指示该使用者的当前注意力的当前注意力数据;和/或
-将该使用者注意力可用度数据与阈值参数进行比较以便将该显示模式与该使用者注意力数据进行适配;和/或
-该使用者注意力可用度数据指示至少该使用者的视觉注意力;和/或
-该显示装置是除了现实世界环境的视图之外还向使用者提供虚拟信息的增强现实显示装置;和/或
-根据该显示装置的显示模式来适配所显示的信息的视觉对比度;和/或
-根据该显示装置的显示模式,对所显示的信息与该现实世界环境之间的视觉对比度进行适配;和/或
-根据该显示装置的显示模式,对在由以下各项组成的清单中选择的至少一个参数进行适配:所显示的信息的动态、所显示的信息的内容的详细程度、所显示的信息在该显示装置上的位置、以及所显示的信息的大小。
本发明还涉及一种用于显示信息的系统,该系统包括:
-显示器,该显示器被配置成用于根据不同的显示模式来向使用者显示信息,
-通信单元,该通信单元被配置成用于接收指示该使用者的注意力可用度的使用者注意力可用度数据,
-处理器,该处理器被配置成用于使该信息的显示器与特定显示模式相适配。
根据本发明的显示系统的处理器可以被配置成用于将该显示模式适配成使得所显示的信息被渐变地显示或不显示。
根据本发明的显示系统的处理器可以被配置成用于响应于所接收到的使用者注意力可用度数据来适配该显示模式。
根据本发明的系统的显示器可以是透视显示器,和/或该系统是头戴式系统。
本发明进一步涉及一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括一个或多个存储的指令序列,这些指令序列是处理器可存取的、并且在被该处理器执行时致使该处理器实施根据本发明的方法的步骤。
本发明还涉及一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质具有记录在其上的程序;其中,该程序使该计算机执行本发明的方法。
本发明进一步涉及一种包括处理器的装置,该处理器被适配成用于存储一个或多个指令序列并且实施根据本发明的方法的步骤中的至少一个步骤。
如从以下讨论中明显的是,除非另有具体规定,否则应认识到,贯穿本说明书,使用了如“计算”、“运算”等术语的讨论是指计算机或计算系统或类似的电子计算装置的动作和/或过程,该动作和/或过程对于在该计算系统的寄存器和/或存储器内表示为物理(如电子) 量的数据进行操纵和/或将其转换成在该计算系统的存储器、寄存器或其他此类信息存储、传输或显示装置内类似地表示为物理量的其他数据。
本发明的实施例可以包括用来执行在此所述操作的装置。此装置可以是为所期望的目的而专门构建的,或此装置可以包括通用计算机或被储存在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的数字信号处理器(“DSP”)。这种计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中,如但不限于任何类型的磁盘,包括软盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁性或光学卡,或任何其他类型的适合于存储电子指令并且能够耦联到计算机系统总线上的介质。
此处所提出的方法和显示器并非本来就与任何具体的计算机或其他装置相关。不同通用系统都可以与根据此处的传授内容的程序一起使用,或者其可以证明很方便地构建更专用的装置以执行所希望的方法。各种这些系统所希望的结构将从以下描述中得以明了。此外,本发明的实施例并没有参照任何具体的编程语言而进行描述。应了解的是,各种编程语言都可以用来实现如在此描述的本发明的传授内容。
附图说明
现将仅以实例方式并且参考以下附图对本发明的实施例进行描述,在附图中:
-图1是根据本发明的用于输出信息的系统的示意性表示;
-图2是透视电光系统的示意图,
-图3表示根据本发明的实施例的头戴式电光装置,并且
-图4是流程图,表示根据本发明的实施例的方法的步骤。
具体实施方式
附图中的要素仅是为了简洁和清晰而展示的并且不一定是按比例绘制的。例如,图中的一些要素的尺寸可以相对于其他尺寸被放大,以便帮助提高对本发明的实施例的理解。
如图1所表示的,本发明涉及用于输出感觉信息(具体而言,视觉信息)的系统,该系统至少包括输出装置(例如,显示器10)、通信单元30、存储器50、以及处理器40。
输出装置10被配置成用于向该系统的使用者输出信息,例如视觉信息。输出装置10可以被配置成用于基于不同的显示模式来显示信息。
通信单元30被配置成用于接收指示该系统的使用者的注意力可用度的使用者注意力可用度数据。
存储器50存储计算机可执行信息并且可以存储数据。
处理器40被配置成用于执行存储在该存储器50中的计算机可执行指令。
这些计算机可执行指令进一步包括用于以下内容的指令:
-基于该使用者注意力可用度数据来确定该使用者的感觉感知阈值,并且
-基于该使用者注意力可用度数据和该使用者感觉感知阈值来适配该感觉输出装置的感觉输出模式。
根据本发明的实施例,所述用于输出信息的系统可以被适配成用于显示信息。该系统可以例如是透视显示系统。
例如,计算机可执行指令可以被配置成用于该显示器的显示模式适配成使得所显示的信息被渐变地显示或不显示。
图2中展示了透视显示系统的实例。此类透视显示系统10包括显示源12、准直装置14以及由导光光学元件16构成的光学插件16。
此类透视显示系统10允许二维图像源被成像到无限远或有限远并且被反射到使用者的眼睛中。
显示源12可以是发射性的或非发射性的。
它可以直接从空间光调制器(SLM)(如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管阵列(OLED)、扫描源、硅基液晶(LCoS)或类似装置)获得,或间接地借助于中继透镜或光纤束获得。显示源12包括由准直装置14(例如,准直镜片)成像到无限远的元素(像素)阵列。
导光光学元件16通常包括至少两个主表面20和22和边缘、至少一个部分反射表面24以及用于将光耦合到该导光光学元件中的光学元件26。来自准直装置14的输出波18通过导光光学元件16的下表面20进入该导光光学元件。入射波(朝向导光光学元件)从表面26被反射并且被截留在导光光学元件16中。
准直装置14可以轻易地被整合至单个机械模块中,该单个机械模块可以独立于导光光学元件16来组装而具有相当宽松的机械公差。
透视显示系统10可以是被安排成在现实世界视景上显示信息的显示系统。例如,该显示系统被安排成在现实世界视景上显示计算机生成的信息,从而允许实现增强现实装置。
利用此类增强现实装置,可以用覆盖信息增强观察者的世界图像。
根据本发明的实施例,根据本发明的用于输出信息的系统可以是头戴式装置,例如头戴式显示装置。
头戴式装置(HMD)有待配戴在配戴者的头上或周围。它们可以包括用于显示图像以便配戴者可看到的光学装置。HMD可以是单目的(单眼)或双目的(双眼)。本发明的HMD可以采取各种形式,包括眼镜、面具(如滑雪或潜水面具)、眼罩等。HMD可以包括一个或多个镜片。所述镜片可以选自处方镜片。在优选实施例中,HMD 是一副配备有多个镜片的眼镜。在图3展示了头戴式装置100 的实例。
在本实例中,类似于常规眼镜架的镜架可以以类似的舒适度被配戴者配戴。然而,其他实施方式也是可能的,例如通过头盔、条带或其他装置而戴在使用者头上的面罩。该镜架包括镜架前部102和镜腿 104和105。该镜架前部固持着用于使用者左眼的透视镜片101( 123 ) 和用于使用者右眼的透视镜片103( 121 ) 。左右取向是从使用者的角度来看的。
左侧透视镜片101包括透光光学部件122(如分束器),该分束器将增强的现实图像与来自现实世界场景的光混合,以便由左眼观看。
右侧透视镜片103包括光学部件120(如分束器),该分束器将增强的现实图像与来自现实世界场景的光混合,以便由右眼观看。
右侧增强的现实发射器116经由臂114安装到该镜架上,并且左侧增强的现实发射器108经由臂110安装到该镜架上。
该头戴式装置可以包括被适配成用于采集面向配戴者的现实世界场景的图像的场景照相机112。
电源130(例如,电池)为该头戴式装置的不同元件提供电力。
例如,可以通过该镜架中的导电路径形成适当的电气连接。
根据本发明的头戴式装置开包括允许向使用者输出声音的声音输出装置。
典型地,本发明系统的感觉输出模式通过实施如图4上所展示的方法来适配。根据本发明的方法可以被计算机装置(典型地,通信单元和处理器)来实施。
如图4中所示,根据本发明的方法包括:
-使用者注意力可用度数据提供步骤S1,
-使用者感觉感知阈值确定步骤S2,以及
-显示模式适配步骤S3。
在使用者注意力可用度数据提供步骤过程中,提供指示该使用者的注意力可用度的使用者注意力可用度数据。
典型地,使用者的注意力可用度涉及使用者在给定时刻转移其当前活动的注意力而不遭受不适或危险的可能性。
根据本发明的一方面,使用者的注意力可用度包括指示使用者的可接受注意力离开程度水平的可接受注意力离开程度参数。
根据本发明的多个不同实施例,可以至少响应于指示显示装置的使用背景的背景数据来确定使用者的可接受注意力离开程度水平。典型地,该背景数据涉及由使用者进行的活动的类型,例如,驾驶、步行、阅读、做手术、看电视、吃东西等。
可以使用多个传感器来确定该背景数据,这些传感器测量可以用来确定使用者所进行的活动类型的不同参数。
速度传感器使用例如GPS系统可以确定使用者正移动的速度。如果该速度高、例如大于30km/h,并且GPS坐标对应于某条道路,则该系统推导出使用者处于驾驶情形。可以使用这样的背景信息来确定可接受注意力离开程度水平低。事实上,当使用者正在驾驶时,他对其当前活动需要高的注意力水平,并且他的注意力不应从其当前活动离开。
可以使用图像处理系统来确定背景数据,该图像处理系统包括用于拍摄使用者所面向的场景的照相机。典型地,根据该场景的特征(开放环境、存在障碍物、存在书写字符、使用者与另一个人面对面...),系统可以确定以下背景数据:该背景数据可以用于确定可接受注意力离开程度水平。
可以使用光传感器来提供背景数据。典型地,可以使用光传感器来确定周围环境的亮度。可以使用这样的背景数据来确定这样的背景数据,例如,如果使用者正在驾驶并且该光传感器确定光线暗,该系统可以确定使用者是在晚上驾驶并且该驾驶要求非常高的注意力水平。
除了该背景数据之外或替代地,响应于使用者的输入数据可以确定可接受注意力离开程度参数。
例如,使用者经由按钮选择可接受注意力离开程度水平。
可以将按压按钮替换成“眼睛控制”:使用者凝视显示器的一部分持续给定时间(例如两秒),以便设定可接受注意力离开程度水平。一体化眼睛跟踪系统可以检测使用者的行为、并且确定可接受注意力离开程度水平。
根据本发明的实施例,该使用者注意力可用度数据包括指示该使用者的当前注意力的当前注意力数据。
基于使用者的转移能力可以确定使用者的当前注意力。例如,如果使用者在短时间内对请求作出回应,就认为他当前对他周围环境的注意力水平小。而是,如果使用者具有长响应时间,可以认为他当前对他周围环境的注意力水平高。例如,如果使用者花费超过3秒钟来响应系统的请求,则可以认为,注意力水平高(Kim和Rieh 2005年),这样的时间可以基于使用者和/或其周围环境和/或活动来定制。
可以基于生理标记来确定使用者的当前注意力。例如,可以考虑使用者的心率。使用者当前对其周围环境的注意力水平可以同他当前的心跳与与他的平均心跳之间的差相关。例如,如果心跳平均每分钟至少15次,则可以认为,使用者的注意力水平高(Dehais等人,2012 年),可以基于使用者和/或其周围环境和/或活动来定制这样的差异水平。
可以基于脑标记来确定使用者的当前注意力。使用近红外光谱法 (NIRS近红外光谱法),脱氧血红蛋白水平与氧合血红蛋白(rSO2) 水平之比可以提供使用者当前注意力水平的指示。例如,如果脱氧血红蛋白水平与氧合血红蛋白(rSO2)水平之比小于70%,则可以认为,使用者的注意力水平高(参见Braasch 2010年),可以基于使用者和 /或其周围环境和/或活动来定制这样的差异水平。
可以使用眼睛跟踪装置来确定使用者的当前注意力。
典型地,可以使用该眼睛跟踪装置来确定使用者的瞳孔直径。已知使用者的一般瞳孔直径,可以确定这个直径的变化。如果直径增大,则可以认为,使用者的注意力水平高。如果直径保持在其一般水平,则可以认为,使用者的注意力水平低。例如,多于1mm的增大量可以被认为指示高注意力水平(Hossain和Yeasin 2014年),可以基于使用者和/或其周围环境和/或活动来定制这样的增大水平。
可以使用眼睛跟踪装置来确定使用者的眨眼频率。如果眨眼频率减小,则可以指示使用者的当前注意力提高。例如,小于每分钟17 次的眨眼频率可以认为指示高注意力水平(Benedetto等人2011年),可以基于使用者和/或其周围环境和/或活动来定制这样的频率。
可以使用眼睛跟踪装置来确定使用者的注视方向。例如,可以使用眼睛跟踪装置来确定使用者的眼睛是在环顾眼移动还是在进行聚焦眼移动(Follet Le Meur Baccino2011年)。如果使用者在进行聚焦移动,即他聚焦于其视觉周围环境的细节上,则可以认为他的当前注意力水平高。如果使用者进行环顾移动,即使用者没有聚焦于周围环境的仅一个给定区域上、而是在不同区域之间规律地切换,则可以认为他的当前注意力水平低。
如在之前的实例中所指示的,可以将使用者注意力可用度数据与阈值参数进行比较,以确定使用者的注意力可用度。
在使用者感觉感知阈值确定步骤S2的过程中,基于使用者注意力可用度数据来确定使用者的感觉感知阈值。
对于给定的感觉刺激,根据注意力可用度水平,使用者可以感测到或感测不到该刺激。例如,当使用者完全集中于其活动并且具有低注意力可用度时,他可能不会感测到视觉或声音刺激,使得他将感测到他是否在执行需要较少集中度的活动。
感觉感知阈值取决于使用者注意力可用度。感觉感知阈值还可能取决于使用者。换言之,不同的使用者可能具有不同的感觉感知阈值、但是具有类似的注意力可用度。
感觉感知阈值可以用刺激的频率和/或强度来表达。
感觉感知阈值还可能由于将不同类型的刺激进行组合、例如将视觉刺激和声音刺激进行组合而受到影响。
例如,在低注意力可用度(lum_min/lum_max)下,视觉对比度的平均感觉阈值为1.56%,对数值的标准偏差为0.12,因此平均人口在0.33%至7.21%的区间内。换言之,存在个体差异。
声音刺激的感觉感知阈值取决于以下几个参数:声音的长度 (ms)、频率(Hz)和最大音量(分贝)。例如,对于没有听力问题的人,检测阈值可以在4.5dB与26.5dB之间。所以该阈值存在个体差异。
使用者的感觉感知阈值的确定可以由使用者自己进行,他(重新) 设定感觉输出模式(例如显示值)以满足在使用期间呈现的水平。
在交付该设备时可以确定一组定制的感觉感知阈值。使用者需要执行与高注意力水平相关联的任务,并且当使用者检测到刺激对应于与该注意力水平相关联的感觉感知阈值时,以不同的水平(对比度、出现率,大小...)来输出不同的刺激。可以进行多次测量,以便根据使用者的注意力可用度水平来设定定制的感觉感知阈值的数据库。
感觉感知阈值的定制可以通过机器学习来进行:与前一个的解决方案的原理相同,除了通过使用测量系统、例如通过测量使用者与该系统的交互来学习检测功能,并且该系统连续调整感觉感知阈值的值。后一种方案具有能够适应使用者的学习潜力的优点。事实上,检测功能可能随使用者的习惯而变化。
在感觉输出模式适配步骤S3的过程中,响应于使用者注意力可用度数据和使用者感觉感知阈值来适配感觉输出装置的输出模式。
如图4上所展示的,本发明的方法可以进一步包括活动数据提供步骤S11,在此步骤过程中,提供指示使用者进行的活动的活动数据。
当确定使用者感觉感知阈值时,可以考虑活动数据以便基于使用者进行的活动来调整使用者感觉感知阈值。典型地,如果活动数据指示活动需要高度集中水平,则当确定使用者感觉感知阈值时可以考虑这样的指示。
另外,在感觉输出模式适配步骤过程中,可以进一步基于活动数据来适配输出装置的感觉输出模式。
典型地,如果该活动是户内或户外活动,则可以适配显示器,或者如果该活动在噪音环境下,则可以适配声音输出。
如在图4上所展示的,该方法可以进一步包括信息数据提供步骤 S21,在此步骤过程中,提供指示有待向使用者输出的信息的信息数据。
在感觉输出模式适配步骤过程中,基于该信息数据将输出装置的感觉输出模式适配成使得,感觉输出高于或低于感觉感知阈值。
换言之,可以根据有待向使用者输出的信息类型来适配感觉输出模式。
有利的是,如果该信息是警报(例如,对碰撞风险发生警报),该输出信息优选地高于使用者的感觉感知阈值。
然而,可能有趣的是,向使用者输出的感觉信息低于使用者的感觉感知阈值。
例如,当输出低于使用者的感知阈值的刺激时,它可以被认为“引物(primer)”。引物是被输出而不被使用者有意识地察觉、但为了影响使用者对下一个刺激的处理的一种刺激。引物允许改善对下一个刺激的处理,例如更快和/或以更小的误差。
第一种类型的引物是重复引发:它不自觉地显示该引物,该引物与最终刺激相同。
例如,该系统接收邮件已送达的信息。使用者当前正在进行复杂的活动,他的注意力水平高,并且他不应受到干扰。表示接收到电子邮件的图标以不吸引人的显示模式(例如,相对于外部,对比度图标非常低)显示。使用者继续进行其活动。一旦完成,注意力水平就降低,并且显示器可以显示高于使用者感觉感知阈值的信息(高对比度)。然后,使用者能够更快速地检测引物的图标的存在。
第二种类型的引物是“关联引发”,其中引物不同于刺激,但在语义上与之相连。
例如,系统显示关于将在10分钟内开始会议的通知,但使用者当前正在进行复杂的活动。系统以低于使用者感觉感知阈值的模式显示表示事件(会议,由具有极少细节的图标表示)系列的图标。当使用者已经完成其活动并且再次方便时,显示器改变成大于使用者的感觉感知阈值的显示模式,而不是显示简单的象形图,会议的细节(会议的时间、地点、参与者等)以文本形式出现。使用者准备在关于会议的信息被发布之前接收该消息。
如果系统知道关于使用者执行的任务的信息,则可以以更具体的方式使用这种类型的引物。
例如,使用者当前正在对机器进行修复,并且系统集成了多种技术辅助。使用者必须执行两个任务来修复机器:左侧修复、然后右侧修复。使用者处于修复左侧的过程中,系统输出超过使用者感觉感知阈值的左侧使用者技术辅助。但是为了准备让使用者达到某种结果,该系统输出低于使用者感觉感知阈值的、象征下一个任务的数据,即补偿该机器的右侧部分。一旦使用者完成了第一个任务(可以通过持有者的注意力水平的特定变化而检测到),关于该任务的输出停止,并且与第二个任务相对应的输出水平改变成大于使用者的感觉感知阈值。使用者准备执行第二个任务。
此类“引物”也可以用于提高对文本的阅读和/或理解。系统可以分析有待读取的单词、并且输出低于使用者感觉感知阈值的刺激,以便帮助使用者进行其阅读任务。
根据本发明的实施例,该感觉输出是视觉输出,并且该感觉输出装置是显示模式在该感觉输出模式适配步骤过程中被适配的显示装置。
例如,根据该显示装置的显示模式来适配所显示的信息的视觉对比度。
典型地,如果使用者可接受注意力离开程度水平高,例如因为使用者正在进行可以被中断的活动,或者如果使用者已经将他的注意力可用度参数设定为高,则显示装置可以显示与其他显示的信息相比具有高对比度水平的警报信息。
显示装置的对比度水平可以通过以下公式来定义:
水平C=(Lmax–Lmin)/Lmin,
其中
-水平C:显示装置的对比度水平
-L最大:装置的最大亮度值,并且
-L最小:显示装置的最小亮度值。
相反,如果使用者可接受注意力离开程度水平低,例如因为使用者正在进行不应被中断的活动,或者如果使用者已经将他的注意力可用度参数设定为低,则显示装置可以显示与其他显示的信息相比具有低对比度水平的警报信息。
根据本发明的实施例,根据该显示装置的显示模式,对所显示的信息与该现实世界环境之间的视觉对比度进行适配。
典型地,如果使用者可接受注意力离开程度水平高,例如因为使用者正在进行可以被中断的活动,或者如果使用者已经将他的注意力可用度设定为高,则显示装置可以显示与现实世界周围环境相比具有高对比度水平的警报信息。
相反,如果使用者可接受注意力离开程度水平低,例如因为使用者正在进行不应被中断的活动,或者如果使用者已经将他的注意力可用度设定为低,则显示装置可以显示与其他现实世界周围环境相比具有低对比度水平的警报信息。
这样的对比度水平可以通过以下公式来定义:
水平C=(L显示器-L周围环境)/(L周围环境),
其中
-水平C:对比度水平,
-L显示器:显示器的平均亮度,并且
-L周围环境:周围环境的平均亮度。
对比度水平还可以通过以下公式来定义:
水平C=(C显示器)/(C周围环境),
其中
-水平C:对比度水平,
-C显示器:显示器的对比度,即(Lmax-Lmin)/Lmin,其中Lmax为显示装置的最大亮度值,并且Lmin:该显示装置的最小亮度值,并且
-C周围环境:周围环境的对比度,即(Lmax-Lmin)/Lmin,其中Lmax:周围环境的最大亮度值,并且Lmin:周围环境的最小亮度值。
这些显示模式可以将所显示的信息之间的对比度与同周围环境相比的对比度相组合。
尤其为了获得使用者的注意,可能有利的是,相对于所显示的信息和现实世界周围环均具有对比度。
相反,为了确保使用者不被所显示的信息分心,可能有利的是具有相对于现实世界周围环境和其他所显示的信息而言对比度低的警报信息。
根据本发明的另外的实施例,根据该显示装置的显示模式,对在由以下各项组成的清单中选择的至少一个参数进行适配:所显示的信息的动态、所显示的信息的内容的详细程度、所显示的信息在该显示装置上的位置、以及所显示的信息的大小。
典型地,如果使用者可接受注意力离开程度水平高,例如因为使用者正在进行可以被中断的活动,或者如果使用者已经将他的注意力可用度设定为高,则显示装置可以在视野的一部分中(例如,在视野的至少25%中)显示警报信息,以确保使用者不会错过该信息。
相反,如果使用者可接受注意力离开程度水平低,例如因为使用者正在执行不应被中断的活动,或者如果使用者已经将他的注意力可用度设定为低,则显示装置可以在视野的仅有限部分中(例如,在视野的少于10%并且优选地在视野的周边部分中)中显示警报信息。
另外,如果使用者可接受注意力离开程度水平高,例如因为使用者正在进行可以被中断的活动,或者如果使用者已经将他的注意力可用度设定为高,则显示装置可以显示具有高动态性的显示信息,例如所显示的信息突然出现在视野的一部分中、和/或所显示的信息动态地移动、和/或所显示的信息闪光以增大所显示图像对使用者的冲击。
相反,如果使用者可接受注意力离开程度水平低,例如因为使用者正在进行不应被中断的活动,或者如果使用者已经将他的注意力可用度设定为低,则显示装置可以显示具有低动态性的显示信息,例如所显示的信息以顺利过渡出现在视野的一部分中、和/或所显示的信息是静态的、和/或所显示的信息是稳定的以限制所显示的图像对使用者的注意力的冲击。例如,所显示的信息可以使用约12秒的顺利过渡来显示。
以上已经借助于实施例描述了本发明,这些实施例并不限制本发明的发明构思。具体而言,可能有利的是,将不同类型的刺激(例如声音和视觉刺激)进行组合来帮助引起使用者的注意或者充当“引物”来帮助使用者执行特定任务。
对于参考了以上说明的实施例的本领域技术人员来说,还可以提出很多另外的修改和变化,这些实施例仅以实例方式给出,无意限制本发明的范围,本发明的范围仅由所附权利要求书予以限定。
Claims (21)
1.一种通过计算机装置实施的、用于使感觉输出装置的感觉输出模式与该感觉输出装置的使用者相适配的方法,该方法包括:
-使用者注意力可用度数据提供步骤,在此步骤过程中,提供指示该使用者的注意力可用度的使用者注意力可用度数据,
-使用者感觉感知阈值确定步骤,在此步骤过程中,基于该使用者注意力可用度数据来确定该使用者的感觉感知阈值,
-感觉输出模式适配步骤,在此步骤过程中,基于该使用者注意力可用度数据和该使用者感觉感知阈值来适配该输出装置的感觉输出模式。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括活动数据提供步骤,在此步骤过程中,提供指示该使用者所进行的活动的活动数据,并且其中
-在该使用者感觉感知阈值确定步骤过程中,进一步基于该活动数据来确定该使用者的感觉感知阈值,和/或
-在该感觉输出模式适配步骤过程中,进一步基于该活动数据来适配该输出装置的感觉输出模式。
3.根据权利要求1或2所述的方法,进一步包括信息数据提供步骤,在此步骤过程中,提供指示有待向该使用者输出的信息的信息数据,并且其中在该感觉输出模式适配步骤过程中,基于该信息数据来适配该输出装置的感觉输出模式,使得感觉输出高于或低于该感觉感知阈值。
4.根据权利要求1所述的方法,其中该使用者注意力可用度数据包括指示该使用者的可接受注意力离开程度的可接受注意力离开程度参数。
5.根据权利要求4所述的方法,其中至少响应于指示该感觉输出装置的使用背景的背景数据来确定该可接受注意力离开程度参数。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其中响应于至少该使用者的输入数据来确定该可接受注意力离开程度参数。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中该使用者注意力可用度数据包括指示该使用者的当前注意力的当前注意力数据。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其中将该使用者注意力可用度数据与阈值参数进行比较以便将该感觉输出模式与该使用者注意力数据进行适配。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其中该使用者注意力可用度数据指示至少该使用者的视觉注意力。
10.根据权利要求1所述的方法,其中感觉输出是视觉输出,并且该感觉输出装置是显示模式在该感觉输出模式适配步骤过程中被适配的显示装置。
11.根据权利要求10所述的方法,其中该显示装置是除了现实世界环境的视图之外还向使用者提供虚拟信息的增强现实显示装置。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其中根据该显示装置的显示模式来适配所显示的信息的视觉对比度。
13.根据权利要求10或11所述的方法,其中根据该显示装置的显示模式,对所显示的信息与现实世界环境之间的视觉对比度进行适配。
14.根据权利要求10或11所述的方法,其中根据该显示装置的显示模式,对在由以下各项组成的清单中选择的至少一个参数进行适配:所显示的信息的动态、所显示的信息的内容的详细程度、所显示的信息在该显示装置上的位置、以及所显示的信息的大小。
15.根据权利要求1或2所述的方法,其中感觉输出是声音输出,并且该感觉输出装置包括声音模式在该感觉输出模式适配步骤过程中被适配的声音输出。
16.根据权利要求15所述的方法,其中根据该声音输出模式来适配该声音输出的频率、和/或强度、和/或持续时间。
17.根据权利要求1或2所述的方法,其中感觉输出装置是头戴式感觉输出装置。
18.一种用于输出信息的系统,包括:
-感觉输出装置,该感觉输出装置被配置成用于根据不同的感觉输出模式来向使用者输出感觉信息,
-通信单元,该通信单元被配置成用于接收指示该使用者的注意力可用度的使用者注意力可用度数据,
-存储器,该存储器存储计算机可执行指令,
-处理器,该处理器用于执行这些计算机可执行指令,其中,这些计算机可执行指令包括用于以下内容的指令:
-基于该使用者注意力可用度数据来确定该使用者的感觉感知阈值,并且
-基于该使用者注意力可用度数据和该使用者感觉感知阈值来适配该感觉输出装置的感觉输出模式。
19.根据权利要求18所述的系统,其中这些计算机可执行指令进一步包括用于以下内容的指令:响应于所接收到的使用者注意力可用度数据来适配该输出模式。
20.根据权利要求18或19所述的系统,其中该输出装置是显示装置,并且该处理器进一步被配置成用于将该显示装置的显示模式适配成使得所显示的信息被渐变地显示或不显示。
21.根据权利要求20所述的系统,其中该显示装置是透视显示器,和/或该系统是头戴式显示系统。
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