DE102021110674A1

DE102021110674A1 - Bewegungsbewertungssystem, bewegungsbewertungsvorrichtung und bewegungsbewertungsverfahren

Info

Publication number: DE102021110674A1
Application number: DE102021110674.5A
Authority: DE
Inventors: Takuto SATO; Takehiro NIIKURA; Mitsuhiro Okada; Hiroki Ohashi; Takayuki Akiyama; Katsuyuki Nakamura; Mohammad Osamh Adel Al-Naser; Sheraz AHMED
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2020-04-27
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2021-10-28
Also published as: CN113642374B; CN113642374A; JP2021174311A; JP7412265B2; US11651671B2; US20210335114A1

Abstract

Die Möglichkeit zum effizienten Übertragen geeigneter Informationen zur Bewegungsverbesserung an eine Person in Bewegung.Ein Bewegungsbewertungssystem enthält eine Sensoreinheit, eine Informationsverarbeitungsvorrichtung und eine Informationspräsentationsvorrichtung. Die Informationsverarbeitungsvorrichtung umfasst eine Kommunikationsvorrichtung, eine Speichervorrichtung und eine Rechenvorrichtung. Die Rechenvorrichtung erfasst Bewegungsdaten, die durch Beobachten eines Benutzers unter Verwendung eines Sensors über die Kommunikationsvorrichtung erfasst werden, vergleicht die Bewegungsdaten mit Informationen über die Korrektheit von Bewegungen in den Referenzinformationen, bestimmt einen Bewegungszustand des Benutzers, gibt eine Bewegung in einem zu verbessernden Zustand als Verbesserung an, vergleicht die Bewegungsdaten nach der Bewegung, die der Verbesserung entspricht, mit Informationen über Auslastungsgrade des Benutzers, um einen Auslastungsgrad des Benutzers zu spezifizieren, und gibt als Verbesserungsvorschlagsinformationen über die Verbesserung Informationen mit unterschiedlichen Inhalten zu jedem von mehreren Zeitpunkten an eine Informationspräsentationsvorrichtung aus, basierend auf der Verbesserung und auf einer Regel, die gemäß jeder Situation des Auslastungsgrades vorbestimmt ist.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bewegungsbewertungssystem, eine Bewegungsbewertungsvorrichtung und ein Bewegungsbewertungsverfahren.
Verwandte Technik
Es wurden verschiedene Techniken vorgeschlagen, um notwendige Informationen für handelnde Personen angemessen bereitzustellen. Zum Beispiel wurden die folgenden Technologien vorgeschlagen, um Informationen basierend auf der Art der Informationen, dem Benutzerverhalten oder den Umgebungsbedingungen anzupassen und dem Benutzer die angepassten Informationen zu präsentieren.
Eine Technologie umfasst das Informationserfassungsmodul und das Modul zur Anpassung der Informationsmenge. Das Informationserfassungsmodul erfasst Informationen aus verschiedenen Quellen. Das Modul zur Anpassung der Informationsmenge passt die Informationsmenge so an, dass sie der Menge der während einer Einheitsperiode erfassten Informationen entspricht. Das Modul zur Anpassung des Informationspräsentationszeitpunkts passt den Zeitpunkt entsprechend dem von dem Verhaltensüberwachungsmodul gemeldeten Verhalten des Benutzers an. Das Informationsausgabemodul präsentiert dem Benutzer die angepassten Informationen zu dem angepassten Zeitpunkt. Siehe ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 2000-99441 .
Eine weitere vorgeschlagene Technologie zielt darauf ab, Informationen von Informationsquellen zu sammeln oder an Benutzer gelieferte Informationen zu empfangen und die Informationen den Benutzern zu präsentieren. Der Abschnitt zur Bestimmung der Wichtigkeit und der Abschnitt zur Bestimmung des Präsentationstermins bestimmen die Wichtigkeit der Informationen bzw. den Präsentationstermin der Informationen vom Beginn der in dem Informationsspeicherabschnitt gespeicherten Informationen an. Der Auslastungsgrad-Schätzabschnitt schätzt den Auslastungsgrad zu jedem Zeitpunkt auf der Grundlage des vom Benutzer eingegebenen Auslastungsgrads und der Uhrzeit. Basierend auf dem Bestimmungsergebnis und dem Auslastungsgrad bestimmt der Informationspräsentations-Bestimmungsabschnitt, ob es an der Zeit ist, die Informationen dem Informationspräsentationsabschnitt zu präsentieren. Der Informationspräsentationsabschnitt präsentiert die zu präsentierenden Informationen. Siehe die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. Hei8 (1996)-241256.
Ein Fall der oben beschriebenen Informationsbereitstellung erkennt ungünstige Bewegungen oder Haltungen (im Folgenden zusammenfassend als „Bewegungen“ bezeichnet) von Personen, die arbeiten oder sich in Ausbildung befinden, und stellt Informationen zur Verfügung, um die Verbesserung der Bewegungen zu fördern.
Wenn der vorhandene Stand der Technik auf einen solchen Fall angewandt wird, werden die Informationen nach einer Reihe von Aufgaben oder einem Training präsentiert. Für eine arbeitende Person oder eine Person in Ausbildung ist es jedoch schwierig, intuitiv zu erkennen, an welchem Punkt der Bewegung die Informationen die Verbesserung vorschlagen. Daher kann eine Versuchsperson, selbst wenn die Informationen präsentiert werden, die Informationen nicht vollständig verstehen, so dass der Effekt der Verbesserung der Bewegung nicht ausreichend gegeben ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technologie bereitzustellen, die in der Lage ist, Informationen, die zur Verbesserung von Bewegungen geeignet sind, effizient an eine sich bewegende Person zu übertragen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Bewegungsbewertungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung löst die oben beschriebenen Probleme und umfasst eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, die eine Kommunikationsvorrichtung, eine Speichervorrichtung und eine Rechenvorrichtung umfasst. Die Kommunikationsvorrichtung kommuniziert mit einem Sensor, um eine Bewegung eines Benutzers zu beobachten. Die Speichervorrichtung speichert Referenzinformationen, die verschiedene Zustände der Bewegung definieren, und verschiedene Informationen, die eine Verbesserung der Bewegung vorschlagen. Die Rechenvorrichtung führt einen Prozess durch, um Bewegungsdaten zu erfassen, die durch Beobachten des Benutzers durch die Verwendung des Sensors über die Kommunikationsvorrichtung erfasst werden, um die Bewegungsdaten mit Informationen über die Korrektheit von Bewegungen in den Referenzinformationen zu vergleichen, um den Bewegungszustand des Benutzers zu bestimmen, und um eine Bewegung in einem zu verbessernden Zustand unter den Bewegungen als eine Verbesserung anzugeben. Die Rechenvorrichtung führt einen Prozess durch, um die Bewegungsdaten nach der Bewegung, die der Verbesserung entspricht, mit Informationen über Auslastungsgrade des Benutzers in den Referenzinformationen zu vergleichen, um einen Auslastungsgrad des Benutzers anzugeben. Die Rechenvorrichtung führt einen Prozess durch, um Informationen mit unterschiedlichen Inhalten zu jedem von mehreren Zeitpunkten als Verbesserungsvorschlagsinformationen über die Verbesserung aus der Speichervorrichtung zu extrahieren, basierend auf der Verbesserung und auf einer Regel, die entsprechend jeder Situation des Auslastungsgrads vorbestimmt ist, und um die Informationen an eine Informationspräsentationsvorrichtung für den Benutzer auszugeben.
Eine Bewegungsbewertungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kommunikationsvorrichtung, eine Speichervorrichtung und eine Rechenvorrichtung. Die Kommunikationsvorrichtung kommuniziert mit einem Sensor, um eine Bewegung eines Benutzers zu beobachten. Die Speichervorrichtung speichert Referenzinformationen, die verschiedene Zustände der Bewegung definieren, und verschiedene Informationen, die eine Verbesserung der Bewegung vorschlagen. Die Rechenvorrichtung führt einen Prozess durch, um Bewegungsdaten zu erfassen, die durch Beobachten des Benutzers durch die Verwendung des Sensors über die Kommunikationsvorrichtung erfasst werden, um die Bewegungsdaten mit Informationen über die Korrektheit von Bewegungen in den Referenzinformationen zu vergleichen, um den Bewegungszustand des Benutzers zu bestimmen, und um eine Bewegung in einem zu verbessernden Zustand unter den Bewegungen als eine Verbesserung anzugeben. Die Rechenvorrichtung führt einen Prozess durch, um die Bewegungsdaten nach der Bewegung, die der Verbesserung entspricht, mit Informationen über Auslastungsgrade des Benutzers in den Referenzinformationen zu vergleichen, um einen Auslastungsgrad des Benutzers anzugeben. Die Rechenvorrichtung führt einen Prozess durch, um Informationen mit unterschiedlichen Inhalten zu jedem von mehreren Zeitpunkten als Verbesserungsvorschlagsinformationen über die Verbesserung aus der Speichervorrichtung zu extrahieren, basierend auf der Verbesserung und auf einer Regel, die entsprechend jeder Situation des Auslastungsgrades vorbestimmt ist, und um die Informationen an eine Informationspräsentationsvorrichtung für den Benutzer auszugeben.
Ein Bewegungsbewertungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch eine Informationsverarbeitungsvorrichtung implementiert, die eine Kommunikationsvorrichtung, die mit einem Sensor kommuniziert, um eine Bewegung eines Benutzers zu beobachten, und eine Speichervorrichtung enthält, die Referenzinformationen speichert, die verschiedene Zustände der Bewegung und verschiedene Informationen, die eine Verbesserung der Bewegung vorschlagen, definieren. Das Bewegungsbewertungsverfahren führt einen Prozess durch, um Bewegungsdaten zu erfassen, die durch Beobachten des Benutzers durch die Verwendung des Sensors über die Kommunikationsvorrichtung erfasst werden, um die Bewegungsdaten mit Informationen über die Korrektheit von Bewegungen in den Referenzinformationen zu vergleichen, um den Bewegungszustand des Benutzers zu bestimmen, und um eine Bewegung in einem zu verbessernden Zustand unter den Bewegungen als eine Verbesserung anzugeben. Das Bewegungsbewertungsverfahren führt einen Prozess durch, um die Bewegungsdaten nach der Bewegung, die der Verbesserung entspricht, mit Informationen über Auslastungsgrade des Benutzers in den Referenzinformationen zu vergleichen, um einen Auslastungsgrad des Benutzers anzugeben. Das Bewegungsbewertungsverfahren führt einen Prozess durch, um Informationen mit unterschiedlichen Inhalten zu jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten als Verbesserungsvorschlagsinformationen über die Verbesserung aus der Speichervorrichtung zu extrahieren, basierend auf der Verbesserung und auf einer Regel, die entsprechend jeder Situation des Auslastungsgrades vorbestimmt ist, und um die Informationen an eine Informationspräsentationsvorrichtung für den Benutzer auszugeben.
Die vorliegende Erfindung kann effizient Informationen übertragen, die geeignet sind, Bewegungen einer sich bewegenden Person zu verbessern.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das einen gesamten Block des Bewegungsbewertungssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
2 ist ein Diagramm, das eine Art der Befestigung von Sensoren gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
3 ist ein Diagramm, das eine Hardwarekonfiguration eines Rechners gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
4 ist ein Diagramm, das das Betriebskonzept eines Ellenbogenzustands-Schätzabschnitts gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
5 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Belastungsbewertungstabelle gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
6 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Belastungsbewertungstabelle gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
7A ist ein Diagramm, das einen Graphen des Arbeitsbelastungswerts für eine korrekte Arbeitshaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
7B ist ein Diagramm, das einen Graphen des Arbeitsbelastungswerts für eine falsche Arbeitshaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
8 ist ein Diagramm, das einen Graphen einer Arbeitsbelastung und einer Merkmalsmenge gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
9 ist ein Diagramm, das das Konzept der Auslastungsgradbewertung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
10 ist ein Diagramm, das den Ablauf des Bewegungsbewertungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
11 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Präsentationsinformationstabelle gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
12 ist ein Diagramm, das eine Ausgabe gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
13 ist ein Diagramm, das den Ablauf des Bewegungsbewertungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
14 ist ein Diagramm, das den Ablauf des Bewegungsbewertungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
15 ist ein Diagramm, das den Ablauf des Bewegungsbewertungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
16 ist ein Diagramm, das den Ablauf des Bewegungsbewertungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt; und
17 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer persönlichen Attributtabelle gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Ausführungsform wird anhand der Zeichnungen im Detail beschrieben. Allerdings sollte die vorliegende Erfindung nicht so ausgelegt werden, dass sie auf den Inhalt der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Es ist für den Fachmann leicht verständlich, dass verschiedene Modifikationen in den spezifischen Konfigurationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
In den nachfolgend beschriebenen Konfigurationen der Erfindung können gleiche Abschnitte oder Abschnitte mit ähnlichen Funktionen in verschiedenen Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwenden, und redundante Beschreibungen können weggelassen sein.
Wenn es mehrere Elemente mit gleichen oder ähnlichen Funktionen gibt, kann dasselbe Bezugszeichen mit verschiedenen zusätzlichen Zeichen versehen werden. Zusätzliche Zeichen können jedoch weggelassen werden, wenn keine Notwendigkeit besteht, eine Unterscheidung zwischen den Elementen zu treffen.
Die Bezeichnungen wie z. B. „erste“, „zweite“ und „dritte“ in dieser Beschreibung dienen zur Kennzeichnung von zusammengesetzten Elementen und schränken nicht notwendigerweise die Anzahl der Elemente, die Reihenfolge oder den Inhalt derselben ein.
Für jeden Kontext wird eine Nummer zur Kennzeichnung eines zusammengesetzten Elements verwendet. Eine Nummer, die in einem Kontext verwendet wird, bezeichnet nicht unbedingt die identische Konfiguration in anderen Kontexten.
Ein durch eine bestimmte Nummer gekennzeichnetes zusammengesetztes Element kann auch als ein durch eine andere Nummer gekennzeichnetes zusammengesetztes Element fungieren.
Positionen, Größen, Formen und Bereiche von jeweiligen Konfigurationen, die z. B. in den Zeichnungen dargestellt sind, müssen nicht die tatsächlichen Konfigurationen darstellen, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf die Positionen, Größen, Formen und Bereiche beschränkt, die z. B. in den Zeichnungen offengelegt sind.
In der gesamten vorliegenden Beschreibung impliziert jedes zusammengesetzte Element, das in der Einzahl dargestellt wird, die Mehrzahl, es sei denn, dass dies im Kontext ausdrücklich angegeben ist.
Voraussetzungen für die nachfolgende Beschreibung
Eine Person, die einer Bewegungsbewertung unterzogen wird, nämlich eine Person in Bewegung, wird im Folgenden als Benutzer bezeichnet. Angenommen, der Benutzer muss darüber informiert werden, welcher Teil der Benutzerbewegung verbessert werden soll. Dann ist es zunächst erforderlich, die Qualität der Benutzerbewegung zu schätzen (Bewegungsschätzung) und ein Problem in der Bewegung anzugeben (Extraktion von Verbesserungen).
Es ist auch notwendig, den Auslastungsgrad des Benutzers aus der Bewegungssituation des Benutzers abzuschätzen (Abschätzung des Auslastungsgrads) und den Zeitpunkt für die Präsentation der Informationen (Bestimmung des Informationspräsentationszeitpunkts) und deren Inhalte (Bestimmung des Inhalts der Präsentationsinformationen) entsprechend dem Auslastungsgrad zu bestimmen.
Schließlich werden die Informationen dem Benutzer entsprechend dem wie oben beschrieben ermittelten Zeitpunkt und Inhalt der Informationspräsentation (Präsentation von Verbesserungspunkten) präsentiert. Der Zeitpunkt für die Präsentation der Informationen tritt mehrmals ein. Der Präsentationsinhalt kann entsprechend jedem Zeitpunkt angepasst werden.
Unter „Bewegung“ versteht man hier allgemeine Arbeiten, z. B. in der Industrie oder in der Landwirtschaft, sowie allgemeine körperliche Bewegungen, die ein Mensch zu bestimmten Zwecken ausführt, wie z. B. Tanz, Gymnastik und das Spielen von Musikinstrumenten.
Der Zweck ist es, gezielt anzugeben, welcher Teil der Bewegung nachteilig ist. Zu diesem Zweck ist es günstig, die Bewegung eines bestimmten Körperteils des Benutzers zu einem bestimmten Zeitpunkt zu bewerten.
Eine solche Technologie kann z. B. als Arbeitsunterstützungssystem oder als Trainingssystem eingesetzt werden. Das Arbeitsunterstützungssystem kann z. B. zur Ausbildung für die Wartung von Anlagen und Geräten verwendet werden. Das Trainingssystem kann z. B. zum Üben von Tanz- oder Yogaposen genutzt werden.
Erste Ausführungsform
Gesamtsystemkonfiguration
1 ist ein Diagramm, das einen Gesamtblock eines Bewegungsbewertungssystems 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Bewegungsbewertungssystem 1 umfasst eine Sensoreinheit 10, eine Informationsverarbeitungsvorrichtung 100 und eine Informationspräsentationsvorrichtung 200. Die Sensoreinheit 10, die Informationsverarbeitungsvorrichtung 100 und die Informationspräsentationsvorrichtung 200 sind über ein drahtgebundenes oder drahtloses Netzwerk 5 kommunikationstechnisch verbunden.
Die Sensoreinheit 10 umfasst einen Sensor 11 und einen Kommunikationsabschnitt 12. Der Sensor 11 ist am Körper tragbar, so dass er z. B. am Körper des Benutzers angebracht werden kann. Es kann davon ausgegangen werden, dass der Sensor 11 als Bewegungssensor zur Verfügung steht, der die Bewegung des Benutzers (z. B. die Beschleunigung) erfasst, aber er ist nicht darauf beschränkt. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Benutzer 210 den Sensor 11 am Körper trägt.
Der Sensor 11 meldet einem Sensor-Hub 13 z. B. Bewegungsdaten wie die Beschleunigung, die aus der Beobachtung direkt oder über einen anderen Sensor erfasst werden. Die Verbindung zwischen dem Sensor 11 und dem Sensor-Hub 13 kann drahtgebunden oder drahtlos sein. Der Sensor-Hub 13 ist eine der Sensoreinheiten 10 oder enthält zumindest einen Kommunikationsabschnitt.
Der Sensor-Hub 13 überträgt z. B. drahtlos die von den Sensoren 11 übertragenen Bewegungsdaten 40 über den Kommunikationsabschnitt an die Informationsverarbeitungsvorrichtung 100. Die Sensoren 11 und der Sensor-Hub 13 werden z. B. über eine Batterie (nicht dargestellt) mit Strom versorgt. Die Anordnung der Sensoren 11 in 2 ist ein Beispiel. Die Sensoren können, wie in 2 dargestellt, an Teilen des gesamten Körpers angebracht sein. Die Sensoren können auch nur an einem Teil des Körpers angebracht sein, z. B. nur am Oberkörper oder nur am Unterkörper, je nach zu bewertender Bewegung.
Der Typ oder Montageort des Sensors 11 kann entsprechend der zu bewertenden Bewegung aus einem oder mehreren bekannten Sensortypen ausgewählt werden.
Um die Körperbewegungen des Benutzers 210 direkt zu bewerten, ist es vorteilhaft, Sensoren zu verwenden, die in der Lage sind, Positionen und Bewegungen jedes Körperteils des Benutzers 210 zu messen. Zum Beispiel sind ein Beschleunigungssensor oder ein Positionssensor einsetzbar. Außerdem kann es vorteilhaft sein, Sensoren zu verwenden, die z. B. für Kreisel, Geomagnetismus, Video, Audio, Elektromyographie und Winkelgeschwindigkeit verwendet werden.
Der mit einem Reflexionsmarker versehene Benutzer 210 kann z. B. mit einer Videokamera aufgenommen werden, um Positionen und Bewegungen der einzelnen Körperteile zu messen. In der folgenden Beschreibung werden Situationen angenommen und erläutert, in denen ein Beschleunigungssensor als Beispiel für den Sensor 11 verwendet wird.
Beispiel für eine Hardwarekonfiguration
Die folgende Beschreibung erläutert die Hardwarekonfiguration der oben genannten Informationsverarbeitungsvorrichtung 100 anhand von 3. Die Informationsverarbeitungsvorrichtung 100 umfasst eine Speichervorrichtung 101, einen Speicher 103, eine Rechenvorrichtung 104 und eine Kommunikationsvorrichtung 105.
Dis Speichervorrichtung 101 besteht aus einem geeigneten nichtflüchtigen Speicherelement, z. B. einem SSD (Solid State Drive) oder einem Festplattenlaufwerk.
Der Speicher 103 besteht aus einem flüchtigen Speicherelement wie z. B. RAM.
Die Rechenvorrichtung 104 ist eine CPU, die das in der Speichervorrichtung 101 gespeicherte Programm 102 in den Speicher 103 einliest und das Programm 102 ausführt, um die Gesamtsteuerung der Vorrichtung selbst sowie verschiedene Bestimmungen, Berechnungen und Steuerprozesse durchzuführen.
Die Kommunikationsvorrichtung 105 ist eine Netzwerkschnittstellenkarte, die an das entsprechende Netzwerk 5 angeschlossen ist und die Kommunikationsverarbeitung mit anderen Vorrichtungen übernimmt.
Die Speichervorrichtung 101 speichert neben dem Programm 102, das für die Informationsverarbeitungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erforderliche Funktionen implementiert, mindestens eine Belastungsbewertungstabelle 125, eine Auslastungsgradbewertungstabelle 126, eine Präsentationsinformationstabelle 127 und eine Personenattributtabelle 128.
Zusätzlich zu der dargestellten Konfiguration kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 100 eine Eingabevorrichtung wie eine Tastatur, eine Maus oder ein Mikrofon enthalten, die Tasten- oder Spracheingaben des Benutzers akzeptiert. Ebenso kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung 100 eine Ausgabevorrichtung, wie z. B. ein Display oder einen Lautsprecher, enthalten, die Verarbeitungsdaten in der Rechenvorrichtung 104 ausgibt.
Wie noch beschrieben wird, sollen verschiedene Bewegungen, die dem Bewegungsbewertungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform entsprechen, durch ein Programm aktualisiert werden, das die Informationsverarbeitungsvorrichtung 100 als Bewegungsbewertungsvorrichtung z. B. in den Speicher einliest und ausführt. Das Gleiche gilt für die nachfolgende Beschreibung.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entsprechen Funktionen wie Berechnung und Steuerung den in 1 dargestellten Funktionsblöcken und erreichen die vorgegebenen Abläufe im Zusammenwirken mit anderer Hardware unter der Voraussetzung, dass die Rechenvorrichtung 104 das in der Speichervorrichtung 101 gespeicherte Programm 102 ausführt.
Die oben beschriebene Konfiguration unter Verwendung der eigenständigen Informationsverarbeitungsvorrichtung kann andere vernetzte Computer verwenden, um einen beliebigen Teil der Eingabevorrichtung, der Ausgabevorrichtung, der Verarbeitungsvorrichtung und der Speichervorrichtung zu ersetzen. Hardware wie FPGA (Field Programmable Gate Array) oder ASIC (Application Specific Integrated Circuit) kann ebenfalls Funktionen bereitstellen, die mit denen vergleichbar sind, die von der Software in der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt werden. Ein FPGA kann z. B. ein zu beschreibendes neuronales Netzwerk bereitstellen.
Funktionsblöcke
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung 100 enthält Funktionsblöcke wie einen Kommunikationsabschnitt 110, einen Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111, einen Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112, einen Auslastungsgradschätzabschnitt 114, einen Informationserzeugungsabschnitt 115 und einen Steuerungsabschnitt 116. Diese werden im Folgenden beschrieben.
Der Kommunikationsabschnitt 110 empfängt Bewegungsdaten 40, die von dem Kommunikationsabschnitt 12 der Sensoreinheit 10 übertragen werden. Der Kommunikationsabschnitt 110 sendet Arbeitsverbesserungsvorschlagsinformationen 50 als Informationen über den Verbesserungsvorschlag an die Informationspräsentationsvorrichtung 200.
Der Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 extrahiert die beabsichtigte Merkmalsmenge aus den Bewegungsdaten 40. Der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 erhält als Eingabe die Bewegungsdaten 40 oder die von dem Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 extrahierte Merkmalsmenge und schätzt die Arbeitsbelastung entsprechend der Arbeitshaltung des Benutzers. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Haltung auf der Grundlage der Bewegungsdaten 40 geschätzt. Der Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 oder der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 kann z. B. durch die Verwendung eines neuronalen Netzwerks konfiguriert werden.
Der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 extrahiert Verbesserungen unter Verwendung der Merkmalsmenge aus dem Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 und der Arbeitsbelastung aus dem Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112.
Der Auslastungsgradschätzabschnitt 114 erhält als Eingabe die Bewegungsdaten 40 oder die von dem Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 extrahierte Merkmalsmenge, um den Auslastungsgrad einer Benutzerarbeit zu schätzen.
Der Informationserzeugungsabschnitt 115 erzeugt die Arbeitsverbesserungsvorschlagsinformationen 50 zur Benachrichtigung des Benutzers 210 auf der Grundlage der durch den Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 extrahierten Verbesserungen und des durch den Auslastungsgradschätzabschnitt 114 extrahierten Auslastungsgrads.
Es wird nicht immer nur eine Arbeitsverbesserungsvorschlagsinformation 50 auf einmal erzeugt. Es können mehrere Informationen mit unterschiedlichem Inhalt erzeugt werden. Die Arbeitsverbesserungsvorschlagsinformationen 50 werden von dem Kommunikationsabschnitt 110 an die Informationspräsentationsvorrichtung 200 übertragen. Der Steuerungsabschnitt 126 steuert den gesamten Betriebsablauf der Informationsverarbeitungsvorrichtung 100.
Die Informationspräsentationsvorrichtung 200 ist auch eine Art von Informationsverarbeitungsvorrichtung. Die Informationspräsentationsvorrichtung 200 ist z. B. als mobiles Informationsendgerät verfügbar, das der Benutzer 210 bei sich tragen kann, ist aber nicht darauf beschränkt. Eine typische Hardwarekonfiguration umfasst eine Eingabevorrichtung, eine Ausgabevorrichtung, eine Verarbeitungsvorrichtung und eine Speichervorrichtung. Wenn der Zweck nur darin besteht, dem Benutzer 210 die Informationen mitzuteilen, ist es ausreichend, den Kommunikationsabschnitt 201 zum Empfangen der Informationen von der Informationsverarbeitungsvorrichtung 100, einen Gesamtsteuerungsabschnitt 202 und einen Ausgabeabschnitt 203 zur Anzeige der Informationen bereitzustellen. Es kann eine Vorrichtung vorhanden sein, die in der Lage ist, Informationen auf Papiermedien zu drucken. Der Ausgabeabschnitt 203 stellt z. B. eine Flüssigkristallanzeige, einen Lautsprecher oder einen Vibrator dar.
Merkmalsmengenextraktionsabschnitt
4 ist ein konzeptionelles Diagramm, das die Funktion des Merkmalsmengenextraktionsabschnitts 111 veranschaulicht. Der Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 extrahiert die Merkmalsmenge zur Bewertung von Belastungen bei Arbeitshaltungen des Benutzers 210. In diesem Fall definiert z. B. ein Systemdesigner eine oder mehrere Merkmalsmengen in Abhängigkeit vom Zweck der Bewegungsbewertung.
Beispielsweise kann einer oder können mehrere der Parameter Ellenbogenbeugewinkel, Taillenhöhe, Kopfausrichtung und Beinöffnungswinkel als Merkmalsmenge definiert werden. Diese Merkmalsmengen sind mit den Zuständen der sich bewegenden Körperteile des Benutzers verknüpft, z. B. mit den Merkmalen der Bewegungen der einzelnen Gelenke.
Voraussetzung ist, dass z. B. ein vorbestimmter Verantwortlicher den Sensor 11 am Benutzer 210 anbringt, um die gewünschte Merkmalsmenge zu extrahieren. Der Sensor 11 erfasst Bewegungsdaten mit der erforderlichen physikalischen Größe. Der Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 erfasst die Bewegungsdaten 40 von einem oder mehreren der am Benutzer 210 angebrachten Sensoren 11 und verwendet die Bewegungsdaten 40. Im Folgenden wird ein Beispiel für die Schätzung des Ellenbogenbeugewinkels durch die Verwendung eines Beschleunigungssensors erläutert.
4 zeigt einen Ellenbogenzustandsschätzabschnitt 1111, der im Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 enthalten ist. Der Ellenbogenzustandsschätzabschnitt 1111 extrahiert Ellenbogenbeugewinkel des Benutzers 210 aus den von den Sensoren 11 beobachteten Bewegungsdaten. Wie in 4 dargestellt, erfasst der Ellenbogenzustandsschätzabschnitt 1111 Bewegungsdaten von den drei Sensoren 11, die am linken Arm des Benutzers 210 angebracht sind, und bestimmt einen Beugewinkel des linken Ellenbogens basierend auf den Bewegungsdaten. Die Bewegungsdaten werden in jeder Zeiteinheit beobachtet und für den Ellenbogenzustandsschätzabschnitt 1111 bereitgestellt. Daher wird ein Ergebnis der Bestimmung des Beugewinkels des linken Ellenbogens auch als chronologische Daten erfasst.
Um andere Merkmalsmengen als Ellenbogenbeugewinkel zu extrahieren, kann der Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 einen zusätzlichen Abschnitt enthalten, um Bewegungen des Zielkörperteils zu bestimmen, wie z. B. einen Extraktionsabschnitt für die Taillenhöhe oder einen Extraktionsabschnitt für die Kopforientierung, ähnlich wie der Ellenbogenzustandsschätzabschnitt 1111.
Der Ellenbogenzustandsschätzabschnitt 1111 kann z. B. als tiefes neuronales Netzwerk (DNN) konfiguriert und mit bekanntem überwachten Lernen trainiert werden. Ein zu erlernendes Ereignis wird als Modell verwendet, um die Übereinstimmung zwischen den von dem Sensor 11 erfassten Bewegungsdaten (z. B. Beschleunigungsdaten) und einem korrekten Ellenbogenbeugewinkel (z. B. von der verantwortlichen Person ermittelte Lehrerdaten) aufzuzeigen, der aus den Bewegungsdaten als Eingabe erfasst wurde.
Der Ellenbogenzustandsschätzabschnitt 1111 kann den Ellenbogenbeugewinkel auch gemäß einer gewöhnlichen Berechnung unter Verwendung von Beschleunigungsdaten von dem Sensor 11 anstelle des oben erwähnten DNN schätzen.
Wenn der Ellenbogenbeugewinkel aus der Beschleunigung geschätzt wird, erfasst der Ellenbogenzustandsschätzabschnitt 1111 einen beobachteten Wert im Anfangszustand des Benutzers 210 von dem Sensor 11 und verwendet den Wert. Zu diesem Zweck muss der Benutzer 210 zuvor möglicherweise eine vorgegebene Körperhaltung einnehmen (z. B. eine aufrechte Haltung). Die Position des Sensors 11 kann separat erfasst werden. Alternativ kann der Sensor 11 anstelle des Beschleunigungssensors auch einen Positionssensor verwenden. Der Typ der Sensoren kann je nach der zu schätzenden Merkmalsmenge frei gewählt werden.
Während des Systembetriebs speichert die Speichervorrichtung die extrahierte Merkmalsmenge als chronologische Daten entsprechend den Typen.
Arbeitsbelastungsschätzabschnitt
Der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 verwendet die Bewegungsdaten 40 von dem Sensor 11 und die von dem Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 extrahierte Merkmalsmenge als Eingaben, um eine der Arbeitshaltung entsprechende Arbeitsbelastung zu schätzen.
5 und 6 zeigen die Belastungsbewertungstabelle 125, die für die Arbeitsbelastungsschätzung im Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 verwendet wird.
Die Belastungsbewertungstabelle 125 in 5 wird verwendet, um eine Belastung, die auf den Ellenbogen einwirkt, basierend auf dem Ellenbogenbeugewinkel zu berechnen, der in dem Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 extrahiert wurde. Wie in 5 dargestellt, erhöht eine Vergrößerung des Ellenbogenbeugewinkels eine Belastung auf den Ellenbogen und erhöht den entsprechenden Belastungswert.
Die hier dargestellte Konfiguration ist nur ein Beispiel. Der dem Ellenbogenbeugewinkel entsprechende Belastungswert kann von der in 5 dargestellten Form abweichen. So kann es z. B. vorteilhaft sein, den Belastungswert zu verwenden, der in dem Bewertungsverfahren namens RULA (Rapid Upper Limb Assessment) definiert ist.
Belastungswerte können für mehrere Körperteile definiert werden und kombiniert werden, um einen Belastungswert für ein größeres Körperteil zu definieren. Wie in 6 dargestellt, schätzt die Belastungsbewertungstabelle 125 beispielsweise einen Wert für die auf den Arm einwirkende Belastung, indem sie eine Kombination von Belastungswerten für den Ellenbogen und die Schulter ermittelt.
Ähnlich wie bei 5 ist die Konfiguration von 6 nur ein Beispiel. Die Kombination von Körperteilen und den durch die Kombination definierten Werten kann von der in 6 dargestellten Form abweichen. So kann es z. B. vorteilhaft sein, die Kombinationen und Werte zu verwenden, wie sie in RULA definiert sind.
Verfahren zum Schätzen der Arbeitsbelastung sind nicht auf das oben beschriebene Verfahren mit der Korrespondenztabelle beschränkt. Es kann ein Verfahren geben, das einen ähnlichen Effekt bereitstellt, wie z. B. das automatische Schätzen der Arbeitsbelastung mithilfe von maschinellem Lernen.
Verbesserungsextraktionsabschnitt
7A zeigt einen Graphen mit Arbeitsbelastungswerten beim Arbeiten in der richtigen Körperhaltung. 7B zeigt einen Graphen mit Arbeitsbelastungswerten beim Arbeiten in Arbeitshaltungen, die Fehlhaltungen oder falsche Arbeitshaltungen beinhalten. Da es sich bei den Arbeitsbelastungswerten um chronologische Daten handelt, zeigt die horizontale Achse die Zeit und die vertikale Achse die Arbeitsbelastungswerte an.
In diesen Beispielen enthält der Arbeitsbelastungswert für die Arbeitshaltung mit Fehlhaltungen einen Bereich 602, in dem die Arbeitsbelastung während eines bestimmten Zeitfensters zunimmt. Der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 stellt eine falsche Arbeitshaltung fest, wenn der Arbeitsbelastungswert einen vorbestimmten Schwellenwert 601 für einen bestimmten Zeitraum oder länger überschreitet. Andere Techniken, die den gleichen Effekt erzielen, können verwendet werden, um falsche Arbeitshaltungen zu erkennen.
Beispielsweise können fehlerhafte oder falsche Arbeitshaltungen auf der Grundlage von relativen Schwankungen des Arbeitsbelastungswerts ohne die Verwendung des Schwellenwerts ermittelt werden. Der Schwellenwert 601 kann variabel und nicht fest sein.
Wenn eine falsche Arbeitshaltung erkannt wird, teilt der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 dem Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 Informationen über das Zeitfenster 603 mit, das der falschen Arbeitshaltung entspricht. Der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 erfasst Merkmalsmengendaten, die das entsprechende Zeitfenster umfassen, von dem Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111. Der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 vergleicht die Merkmalsmengendaten, die von dem oben erwähnten Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 erfasst wurden, mit dem Übergang der Merkmalsmengendaten, die zuvor in der Speichervorrichtung für Arbeiten in der richtigen Haltung gespeichert wurden, um die Merkmalsmenge anzugeben, die bewirkt, dass die Differenz zwischen beiden größer oder gleich der spezifizierten ist. Während des Systembetriebs speichert die Speichervorrichtung den geschätzten Arbeitsbelastungswert als chronologische Daten.
Die nachfolgende Beschreibung erläutert anhand von 8 beispielhafte Operationen des Arbeitsbelastungsschätzabschnitts 112. In 8 zeigt (A1) den Arbeitsbelastungswert in der korrekten Haltung als Referenz. (Bl) zeigt den Wert eines Ellenbogenbeugewinkels als eine der Merkmalsmengen in der korrekten Haltung. (C1) zeigt den Wert eines Schultergelenkwinkels als eine der Merkmalsmengen in der korrekten Haltung.
(A2) zeigt den Arbeitsbelastungswert des Benutzers. (B2) zeigt einen Ellenbogenbeugewinkelwert als eine der Merkmalsmengen des Benutzers mit falschen Arbeitshaltungen. (C2) zeigt einen Schultergelenkwinkelwert als eine der Merkmalsmengen des Benutzers.
In Bezug auf die Merkmalsmenge „Ellenbogenbeugewinkel“ kann bestätigt werden, dass es einen Unterschied zwischen der richtigen Haltung und dem Benutzer (falsche Haltung) in der Größe der Merkmalsmenge bei Zeitfenster 801 gibt. Dies kann anhand eines großen Unterschieds in den Arbeitsbelastungswerten festgestellt werden.
In Bezug auf die Merkmalsmenge „Schultergelenkwinkel“ gibt es jedoch keinen Unterschied zwischen beiden. Daher kann festgestellt werden, dass das Bewegungsbewertungssystem 1 dem Benutzer eine Verbesserung bezüglich des „Ellenbogenbeugewinkels“ in dem Zeitfenster 801, das der falschen Arbeitshaltung entspricht, zur Verfügung stellen muss.
Wie oben beschrieben, extrahiert der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 einen Teil der gesamten Bewegung des Benutzerkörpers als die zu verbessernde Bewegung. Nach der Durchführung der oben beschriebenen Analyse überträgt der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 die zu verbessernde Merkmalsmenge und die Differenz zu der korrekten Haltung z. B. an den Informationserzeugungsabschnitt 115.
Auslastungsgradschätzabschnitt
Der Auslastungsgradschätzabschnitt 114 schätzt den Auslastungsgrad des Benutzers, indem er die Bewegungsdaten 40 von dem Sensor 11 und die Merkmalsmenge, die durch den Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 extrahiert wurde, als Eingaben verwendet.
9 ist ein Konzeptdiagramm, das die Funktion des Auslastungsgradschätzabschnitts 114 zeigt. Der Auslastungsgradschätzabschnitt 114 erkennt das Verhalten des Benutzers und schätzt einen Auslastungsgrad basierend auf dem Verhalten.
Zum Beispiel definiert ein Systemdesigner einen oder mehrere Auslastungsgrade abhängig vom Zweck des Trainingssystems. Es ist zum Beispiel möglich, das Verhalten des Benutzers durch die Verwendung der Bewegungsdaten 40 oder der durch den Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 extrahierten Merkmalsmenge zu erkennen und einen Auslastungsgrad entsprechend dem Verhalten zu definieren. Die nachstehende Beschreibung erläutert einen Beispielfall der Erkennung einer Arbeit durch die Verwendung eines Beschleunigungssensors.
9 zeigt einen Arbeitserkennungsabschnitt 1141, der in dem Auslastungsgradschätzabschnitt 114 enthalten ist, um Arbeiten des Benutzers auf der Grundlage der von dem Sensor 11 erfassten Bewegungsdaten zu erkennen.
Wie in 9 dargestellt, erfasst der Arbeitserkennungsabschnitt 1141 die Bewegungsdaten 40 bezüglich des Benutzers 210 von dem Sensor 11, der am gesamten Körper des Benutzers 210 angebracht ist, und bestimmt eine aktuelle Arbeit basierend auf den Bewegungsdaten 40. Die Informationen über Arbeiten werden als chronologische Daten erfasst. Gleichzeitig mit der Arbeitsermittlung kann die Auslastungsgradbewertungstabelle 126 verwendet werden, um den Auslastungsgrad der Arbeit anzugeben.
Gemäß dem Beispiel in 9 wendet der Arbeitserkennungsabschnitt 1141 die von dem Sensor 11 erfassten Bewegungsdaten 40 auf die Auslastungsgradbewertungstabelle 126 an und bestimmt die entsprechende Arbeit als „Tragen einer Last“. Die Arbeit des „Tragens einer Last“ erhält den Auslastungsgrad „2“, der dann als Auslastungsgrad angenommen wird.
Gemäß der in 9 dargestellten Auslastungsgradbewertungstabelle 126 definiert ein „Muster“ die Entsprechung zwischen jeder Arbeit und den Bewegungsdaten 40. Der Auslastungsgradschätzabschnitt 114 vergleicht das Muster jeder Arbeit mit den Bewegungsdaten 40 und bestimmt, dass der Benutzer die „Arbeit“ ausführt, deren „Muster“ mit einer zeitlichen Änderung der Bewegung übereinstimmt, die durch die Bewegungsdaten 40 angezeigt wird.
Der Arbeitserkennungsabschnitt 1141 kann z. B. als tiefes neuronales Netzwerk (DNN) konfiguriert werden und kann unter bekanntem überwachten Lernen trainiert werden. Die Eingabe in den Arbeitserkennungsabschnitt 1141 ist nicht auf die Bewegungsdaten 40 von dem Sensor 11 beschränkt. Die durch den Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 111 extrahierte Merkmalsmenge kann ebenfalls als Eingabe zum gleichen Zeitpunkt verwendet werden. Alternativ kann auch nur die Merkmalsmenge als Eingabe verwendet werden.
Der Arbeitserkennungsabschnitt 1141 ist nicht unbedingt auf das DNN beschränkt. Es kann vorteilhaft sein, andere Techniken zu verwenden, die einen ähnlichen Effekt aufweisen.
Während des Systembetriebs speichert die Speichervorrichtung die geschätzte Arbeit und den Auslastungsgrad als chronologische Daten entsprechend den Typen.
Das Verfahren zum Schätzen des Auslastungsgrads ist nicht auf die oben beschriebene Verhaltenserkennung beschränkt. Es kann ein Verfahren geben, das einen ähnlichen Effekt aufweist, wie z. B. die Schätzung des Auslastungsgrads auf der Grundlage der Benachrichtigung des Benutzers.
Informationserzeugungsabschnitt
Der Informationserzeugungsabschnitt 115 bestimmt, wann welche Informationsinhalte wie oft zu melden sind, basierend auf den Informationen über die Verbesserung, die von dem Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 empfangen wurden, und den Informationen über den Auslastungsgrad, die von dem Auslastungsgradschätzabschnitt 114 empfangen wurden. Der Informationserzeugungsabschnitt 115 verwendet z. B. Grafikdaten oder Audiodaten, die zuvor in der Präsentationsinformationstabelle 127 gespeichert wurden, um die Arbeitsverbesserungsvorschlagsinformationen 50 zu erzeugen, die dem Benutzer präsentiert werden sollen.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Erzeugung der Arbeitsverbesserungsvorschlagsinformationen 50 darstellt. Im Prozess S901 extrahiert der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 Arbeitshaltungsinformationen, die der Benutzer zur Verbesserung benötigt, aus den Bewegungsdaten 40, die durch den Kommunikationsabschnitt 110 von dem Sensor 11 empfangen werden, und die Merkmalsmenge, die durch den Merkmalsmengenextraktionsabschnitt 123 extrahiert wird.
Im Prozess S902 schätzt der Auslastungsgradschätzabschnitt 114 einen Auslastungsgrad des Benutzers aus den Bewegungsdaten 40 und der oben beschriebenen Merkmalsmenge. Die Informationen zur Arbeitshaltung und der Auslastungsgrad sind chronologische Daten.
Im Prozess S903 empfängt der Informationserzeugungsabschnitt 115 die Informationen über die Arbeitshaltung und den Auslastungsgrad zum aktuellen Zeitpunkt von dem Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 und dem Auslastungsgradschätzabschnitt 114, die oben beschrieben sind.
Im Prozess S904 stellt der Informationserzeugungsabschnitt 115 fest, ob der in S903 erfasste Auslastungsgrad einen angegebenen Wert überschreitet.
Als Ergebnis der oben beschriebenen Feststellung kann der Auslastungsgrad den angegebenen Wert überschreiten (S904: JA). In diesem Fall spezifiziert der Informationserzeugungsabschnitt 115 bei Prozess S905 den Inhalt, der der durch die Arbeitshaltungsinformationen angegebenen Merkmalsmenge entspricht, als Echtzeit-Hinweisinformationen, die z.B. „Ellenbogen“ als Zielkörperteil in der Präsentationsinformationstabelle 127 enthalten (siehe 11). In ähnlicher Weise werden auch nachträgliche Hinweisinformationen angegeben. Auf diese Weise werden die Echtzeit-Hinweisinformationen und die nachträglichen Hinweisinformationen erzeugt.
Bei Prozess S906 überträgt der Informationserzeugungsabschnitt 115 die oben beschriebenen Echtzeit-Hinweisinformationen an die Informationspräsentationsvorrichtung 200. Bei Prozess S907 behält der Informationserzeugungsabschnitt 115 die nachträglichen Hinweisinformationen, bis der oben beschriebene Auslastungsgrad unter den angegebenen Wert fällt. Wenn der Auslastungsgrad unter den angegebenen Wert fällt (S904: NEIN), sendet der Informationserzeugungsabschnitt 115 die nachträglichen Hinweisinformationen an die Informationspräsentationsvorrichtung 200.
Die Echtzeit-Hinweisinformationen werden gemeldet, wenn der Auslastungsgrad des Benutzers hoch ist. Die nachträglichen Hinweisinformationen werden gemeldet, nachdem der Auslastungsgrad des Benutzers gesunken ist. Daher können diese beiden Arten von Informationen unterschiedliche Inhalte aufweisen.
Konkret sollen die Echtzeit-Hinweisinformationen nur darauf hinweisen, dass aktuell etwas verbessert werden muss, ohne den Benutzer bei seiner Arbeit zu stören. Konkret kann es günstig sein, extrem einfache Informationen wie einen Warnton oder eine Vibration für einige Sekunden bereitzustellen.
Die nachträglichen Hinweisinformationen werden bereitgestellt, nachdem der Auslastungsgrad des Benutzers abgenommen hat. Daher können die Informationen detaillierter und komplizierter sein als die grafischen Daten oder akustischen Anweisungen, um die Aufmerksamkeit des Benutzers zu erregen und den Inhalt der Verbesserungen besser zu vermitteln.
Wenn der Auslastungsgrad den angegebenen Wert nicht überschreitet (S904: NEIN), erzeugt der Informationserzeugungsabschnitt 115 die Echtzeit-Hinweisinformationen bei Prozess S908. Die bei Prozess S905 erzeugten Echtzeit-Hinweisinformationen können sich inhaltlich von den bei Prozess S908 erzeugten Echtzeit-Hinweisinformationen unterscheiden. Die Informationen können als eine Integration der bei Prozess S905 erzeugten Echtzeit-Hinweisinformationen und der nachträglichen Hinweisinformationen oder als eine Zusammenfassung dieser bereitgestellt werden. Die Arbeitsverbesserungsvorschlagsinformationen 50 werden von dem Kommunikationsabschnitt 110 an die Informationspräsentationsvorrichtung 200 übertragen.
Die vorliegende Ausführungsform erfasst die Bewegungsdaten 40 des Benutzers, stellt zuvor Daten zu den Arbeitshaltungen bereit, und extrahiert so die zu verbessernde Arbeitshaltung des Benutzers. Technologien wie Deep Learning werden verwendet, um die von dem Benutzer gerade ausgeführte Arbeit zu erkennen und den Auslastungsgrad abzuschätzen.
Die Verwendung dieser in Kombination macht es möglich, Verbesserungen der Arbeitshaltung durch die Verwendung eines einfachen Verfahrens wie z. B. einen Warnton oder eine Vibration während der Arbeit bei einem hohen Auslastungsgrad mitzuteilen und detailliertere und korrekte Bewegungen vorzuschlagen, wenn der Auslastungsgrad abnimmt. Es ist möglich, dem Benutzer beide Arten von Informationen umfassender zur Verfügung zu stellen, nämlich eine verpasste Gelegenheit zur Verbesserung und eine spezielle Herangehensweise zur Verbesserung.
Informationspräsentationsvorrichtung
12 zeigt einen Beispielbildschirm auf dem Ausgabeabschnitt 203 der Informationspräsentationsvorrichtung 200. Ein Bildschirm 1200 zeigt die zu verbessernde Merkmalsmenge unter Verwendung eines humanoiden Modells an, um das Verständnis des Benutzers zu unterstützen.
Auf dem Bildschirm 1200 kann die Informationspräsentationsvorrichtung 200 einen Vergleich bereitstellen, indem sie die korrekte Arbeitshaltung 1210 und das Modell 1220 des Benutzers nebeneinander oder überlappend anzeigt.
Im Beispiel von 12 verwendet die Informationspräsentationsvorrichtung 200 Computergrafiken (CG), um eine Verbesserung der Position des rechten Arms und des Öffnungswinkels der Beine auf der Grundlage der Informationen aus dem Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 bereitzustellen.
Es kann vorteilhaft sein, Text oder Sprache auszugeben oder Schwingungen zu erzeugen, um das Verständnis des Benutzers zu unterstützen. Verfahren zur Erzeugung von Text, Sprache oder Schwingungsmustern gibt es bei Vertextungs- und Sprachsynthesetechnologien, die maschinelles Lernen verwenden, oder bei Displays, die vorbereitete Muster verwenden. Die Verwendung von bewegten CG ist besonders effektiv für die nachträglichen Hinweisinformationen.
Wirkungen der ersten Ausführungsform
Wie oben beschrieben, schätzt die erste Ausführungsform die Arbeitshaltung einer sich bewegenden Person, extrahiert die Bewegung, die sich aus einer vermuteten Stelle ergibt, die der Arbeitshaltung entspricht, und schätzt gleichzeitig den Auslastungsgrad des Benutzers. Es ist möglich, je nach Auslastungsgrad des Benutzers mehrfach Verbesserungen vorzuschlagen.
Es ist möglich, dem Benutzer beide Arten von Informationen umfassender zur Verfügung zu stellen, nämlich den Zeitpunkt, an dem der Benutzer eine zu verbessernde Körperhaltung eingenommen hat, und eine konkrete Herangehensweise für die Verbesserung.
Bei einer Kniebeugeübung z. B. behindert eine falsche Bewegung des unteren Rückens oder der Knie einen angemessenen Effekt der Übung oder kann je nach den Umständen den unteren Rücken oder die Knie verletzen.
In einem solchen Fall kann die Informationspräsentation nach den allgemein bekannten Techniken die Aufmerksamkeit des Benutzers während der Übung nicht vollständig auf sich ziehen. Die Informationen werden nach einer Reihe von Übungen bereitgestellt.
Allerdings wird die Kniebeugebewegung während der Übung praktisch viele Male wiederholt. Selbst wenn die Informationen nach der Übung präsentiert werden, ist es schwierig zu verstehen, welche Bewegung zu welchem Zeitpunkt falsch war.
Im Gegensatz dazu stellt der vorliegende Ansatz einmalig zum Zeitpunkt der fehlerhaften Bewegung einfache Informationen wie einen Warnton bereit und liefert nach einer Übungsreihe erneut detaillierte Informationen. Dadurch kann die fehlerhafte Bewegung bewusster wahrgenommen und der Lerneffekt verbessert werden.
Zweite Ausführungsform
Die erste Ausführungsform liefert dem Benutzer nur die Informationen zur Verbesserung der Körperhaltung. Als weiteres Beispiel kann der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112, wenn keine Verbesserung gefunden wird, Informationen darüber, dass die Bewegung korrekt ausgeführt wurde, an den Informationserzeugungsabschnitt 115 übertragen. Der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 kann dem Benutzer auch Informationen zur Verfügung stellen, um die Bewegung des Benutzers positiv als korrekt zu bewerten, indem er dem Informationserzeugungsabschnitt 115 erlaubt, diese Informationen aus der Präsentationsinformationstabelle 127 zu extrahieren.
Informationen zur positiven Bewertung des Benutzers können auch auf einfache Art und Weise präsentiert werden, wenn der Benutzer z. B. mit der Arbeit beschäftigt ist. Detaillierte Informationen können präsentiert werden, wenn der Auslastungsgrad abnimmt. Dies ermöglicht es, den Benutzer zu ermuntern, in der richtigen Körperhaltung zu arbeiten.
Dritte Ausführungsform
Die erste und zweite Ausführungsform bewirken keine Änderung der von dem Informationserzeugungsabschnitt 115 erzeugten Informationen, selbst wenn der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 wiederholt ähnliche Verbesserungen extrahiert.
Als weiteres Beispiel kann der Informationserzeugungsabschnitt 115 die Anzahl der Wiederholungen zählen und den Inhalt des Hinweises weiter hervorheben, wenn die Anzahl der Wiederholungen eine vorgegebene Anzahl überschreitet, wenn dieselbe Verbesserung wiederholt in dem Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 gefunden wird.
13 ist ein Flussdiagramm, das eine Technik veranschaulicht, um die Inhalte der zu erzeugenden Arbeitsverbesserungsvorschlagsinformationen 50 entsprechend der Anzahl der wiederholt aufgetretenen ähnlichen Verbesserungen zu ändern.
Die Prozesse bis S906 im Flussdiagramm sind gleich denen im Flussdiagramm in 10. Die folgende Beschreibung erklärt S1101 und später.
In S1101 summiert der Informationserzeugungsabschnitt 115 die Anzahl der Vorkommnisse für jeden Typ von Haltungsverbesserungsinformationen, bis der Auslastungsgrad des Benutzers abnimmt.
In S1102 ändert der Informationserzeugungsabschnitt 115 die Inhalte der aus der Präsentationsinformationstabelle 127 extrahierten nachträglichen Hinweisinformationen entsprechend der Anzahl der Vorkommnisse aller Haltungsverbesserungsinformationen und überträgt die nachträglichen Hinweisinformationen an die Informationsanzeigevorrichtung 150.
Die Inhalte der nachträglichen Hinweisinformationen können verändert werden, indem z. B. die Notation in CG für häufig vorkommende Informationen farblich hervorgehoben wird, Buchstaben im Text fett hervorgehoben werden oder Farben geändert werden. Dies ermöglicht es Benutzern, sich auf das Erlernen von Arbeitshaltungen zu konzentrieren, bei denen die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers größer ist.
Vierte Ausführungsform
Die erste, zweite und dritte Ausführungsform bestimmen, ob nur die Echtzeit-Hinweisinformationen oder auch die nachträglichen Hinweisinformationen erzeugt werden sollen und ob die Informationen mehrmals gemeldet werden sollen, nur basierend auf dem Auslastungsgrad des Arbeiters.
Wenn als weiteres Beispiel der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 eine sehr dringende Verbesserung extrahiert, ist es auch möglich, die Informationen sofort zu präsentieren, selbst wenn der Auslastungsgrad einen angegebenen Wert überschreitet.
14 ist ein Flussdiagramm, das eine Technik veranschaulicht, die es dem Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 ermöglicht, eine Dringlichkeit gleichzeitig mit einer Verbesserung zu extrahieren und dringende Hinweisinformationen entsprechend der Dringlichkeit zu übertragen.
In diesem Fall extrahiert der Verbesserungsextraktionsabschnitt 113 in S1201 die Haltungsverbesserungsinformationen und die Dringlichkeit. Die Dringlichkeit kann z. B. ein Kriterium verwenden, ob die geschätzte körperliche Belastung einen angegebenen Wert überschreitet (insbesondere, ob die körperliche Belastung extrem hoch ist).
Bei S1202 bestimmt der Informationserzeugungsabschnitt 115, ob die Dringlichkeit in der Situation hoch ist, in der der Auslastungsgrad den angegebenen Wert überschreitet. Wenn die Dringlichkeit hoch ist (S1202: JA), extrahiert der Informationserzeugungsabschnitt 115 bei S1203 die dringenden Hinweisinformationen aus der Präsentationsinformationstabelle 127 und überträgt die dringenden Hinweisinformationen bei S1204 an die Informationspräsentationsvorrichtung 200.
Die dringenden Hinweisinformationen können mit einem vorbestimmten Schwerpunktprozess versehen werden, um die Aufmerksamkeit des Benutzers stärker zu erregen als die Echtzeit-Hinweisinformationen.
Konkrete Beispiele können ein Warnton sein, der lauter ist als der in den Echtzeit-Hinweisinformationen angegebene Ton, ein unterscheidbarer Warnton, der sich durch eine Klangfarbe oder ein Melodiemuster auszeichnet, das sich stark von dem der Echtzeit-Hinweisinformationen unterscheidet, und auffällige Videoinformationen wie starke Vibrationen, auffällige Farben oder Blinkmuster. Wenn die körperliche Belastung des Benutzers ungewöhnlich hoch ist und ein Verletzungsrisiko besteht, kann die Verletzung beispielsweise dadurch verhindert werden, dass die Informationen auch dann angezeigt werden, wenn der Auslastungsgrad einen bestimmten Wert überschreitet.
Fünfte Ausführungsform
Die erste und zweite Ausführungsform ändern die vom Informationserzeugungsabschnitt 115 erzeugten Informationen nicht, selbst wenn der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 wiederholt ähnliche Verbesserungen extrahiert. Als weiteres Beispiel, das weiter unten beschrieben wird, vergleicht der Informationserzeugungsabschnitt 115 die Verbesserung mit dem vorherigen Hinweiszeitpunkt, wenn der Arbeitsbelastungsschätzabschnitt 112 wiederholt die gleiche Verbesserung findet. Innerhalb eines bestimmten Zeitraums hebt der Informationserzeugungsabschnitt 115 die Präsentation der Echtzeit-Hinweisinformationen auf.
15 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Änderung des Inhalts der erzeugten Arbeitsverbesserungsvorschlagsinformationen 50 entsprechend der Anzahl der wiederholt auftretenden ähnlichen Verbesserungen darstellt.
Die Prozesse bis S904 im Flussdiagramm sind gleich denen im Flussdiagramm in 10. Die folgende Beschreibung erklärt S1301 und später.
In S1301 bestimmt der Informationserzeugungsabschnitt 115, ob die Haltungsverbesserungsinformationen mit demselben Inhalt innerhalb eines angegebenen Zeitraums an einen vorbestimmten Benutzer gemeldet werden.
Wenn der Hinweis innerhalb eines angegebenen Zeitraums erfolgt (S1301: JA), bricht der Informationserzeugungsabschnitt 115 die Präsentation derselben Informationen ab. Selbst wenn der Benutzer dieselbe Fehlhaltung wiederholt, ist es möglich, die Aufmerksamkeit des Benutzers nicht mehr als nötig zu erregen, da dem Benutzer wiederholt dieselben Echtzeit-Hinweisinformationen präsentiert werden. Die für die Verbesserung der Körperhaltungen nützlichen Informationen können präsentiert werden.
Sechste Ausführungsform
Die erste Ausführungsform präsentiert allen Benutzern die gleichen Informationen unter der Bedingung der gleichen Haltungsverbesserungsinformationen und des gleichen Auslastungsgrads. In der folgenden Beschreibung wird ein weiteres Beispiel erläutert, bei dem die dem Benutzer präsentierten Informationen auf der Grundlage von persönlichen Attributen wie z. B. Alter, Geschlecht, Geschicklichkeit und Fähigkeitsniveau des Benutzers geändert werden.
15 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Erzeugung von Hinweisinformationen entsprechend dem Fähigkeitsniveau des Benutzers zeigt. Das Verfahren verwendet z. B. das „Fähigkeitsniveau“ bezüglich einer bestimmten Arbeit als persönliches Attribut. Es können aber auch andere persönliche Attribute verwendet werden.
Der Informationserzeugungsabschnitt 115 referenziert das Fähigkeitsniveau des Benutzers in der persönlichen Attributtabelle 128 (siehe 17) bei der Erzeugung von Hinweisinformationen bei S905. Wenn das Fähigkeitsniveau des Benutzers niedriger als der Standard ist, extrahiert der Informationserzeugungsabschnitt 115 z. B. Hinweisinformationen (wie C oder niedriger als der Wert in der Fähigkeitsniveau-Spalte), die sorgfältig aus dem Grundkonzept der Arbeit aus der Präsentationsinformationstabelle 127 zu erklären sind. In ähnlicher Weise kann der Informationserzeugungsabschnitt 115, wenn das Fähigkeitsniveau des Benutzers höher als der Standard ist, z. B. die Erläuterung grundlegender Konzepte weglassen und einfache Hinweisinformationen (wie z. B. A + oder höher als der Wert in der Fähigkeitsniveau-Spalte) erzeugen, die aus der Präsentationsinformationstabelle 127 extrahiert werden.
Das Fähigkeitsniveau des Benutzers wird auf der Grundlage eines Verfahrens bestimmt, wie z. B. der Verwendung von Fähigkeitsniveaus, die aus der Historie der Präsentationen der Informationen zur Haltungsverbesserung in früheren Arbeitsvorgängen erstellt wurden, oder der Durchführung eines einfachen Tests vor der Ausführung der Arbeit. Dies sind nur Beispiele und die Mittel zum Erfassen der Fähigkeitsniveaus sind nicht darauf beschränkt.
Der Lerneffekt kann verstärkt werden, indem der Inhalt der Informationen, die dem Benutzer präsentiert werden, entsprechend den Attributen des Benutzers, wie z. B. dem Fähigkeitsniveau, geändert wird und gering qualifizierten Benutzern sorgfältigere und detailliertere Informationen zur Verfügung gestellt werden.
Siebte Ausführungsform
Gemäß der ersten Ausführungsform verwendet das Verfahren zur Schätzung des Auslastungsgrads des Benutzers den Arbeitsinhalt des Benutzers als Referenz. Als weiteres Beispiel ist es auch möglich, den Auslastungsgrad durch die Verwendung von Informationen aus dem Arbeitsprozess des Benutzers, von Instrumenten, die auf die Arbeit ausgerichtet sind, und von Sensoren wie Kameras, Mikrofonen und Thermometern, die in der Umgebung, in der der Benutzer arbeitet, installiert sind, zu schätzen.
In diesem Fall erfasst der Auslastungsgradschätzabschnitt 114 Informationen (wie z. B. Daten, die aus der Beobachtung der Betriebszustände der Instrumente und der Geräuschpegel in der Arbeitsumgebung resultieren) über mindestens eines der oben erwähnten Ereignisse wie den Arbeitsprozess des Benutzers, den Betriebszustand des auf die Arbeit ausgerichteten Instruments und die Arbeitsumgebung von den Sensoren als Mittel zur Überwachung der Ereignisse. Der Auslastungsgradschätzabschnitt 114 vergleicht die Informationen über das Ereignis und die Bewegungsdaten 40 mit den Informationen über den Auslastungsgrad des Benutzers, um den Auslastungsgrad des Benutzers zu bestimmen.
Als eine mögliche Betriebsart vergleicht der Auslastungsgradschätzabschnitt 114 jeden Wert der Drehzahl des Bedieninstruments und des Geräuschpegels der Arbeitsumgebung z.B. mit dem für das Ereignis in der Auslastungsgradbewertungstabelle 126 angegebenen Referenzwert. Der Auslastungsgradschätzabschnitt 114 legt dann den zum entsprechenden Referenzwert gehörenden Auslastungsgrad als Auslastungsgrad des Benutzers fest.
In diesem Fall unterscheidet sich die Auslastungsgradbewertungstabelle 126 von der in 9 dargestellten. Die Informationsverarbeitungsvorrichtung 100 speichert zuvor die Auslastungsgradbewertungstabelle 126, die Auslastungsgrade entsprechend Wertebereichen für Ereignisse (z. B. Geräusch mit Pegel bb oder ein Betriebswert im Bereich von cc bis dd) basierend auf verschiedenen Arten von Ereignissen (z. B. Betriebswerte, Schall oder Temperatur des Instruments) bezüglich der Umgebung als Schlüssel angibt.
Die oben beschriebenen Informationen zu umgebungsbezogenen Ereignissen können sich auf Informationen beziehen, die der Benutzer z. B. von einem mobilen Endgerät aus eingegeben hat, das er bei sich trägt.
Der Auslastungsgrad des Benutzers kann genau bestimmt werden, indem z. B. auch Informationen wie die Arbeitsgeschwindigkeit des anvisierten Instruments oder der entstehende Geräuschpegel in der Umgebung berücksichtigt werden. Dadurch können Informationen für Verbesserungsvorschläge genauer spezifiziert und an den Benutzer ausgegeben werden. Weiterhin ist es möglich, geeignete Informationen zur Bewegungsverbesserung effizienter an eine Person in Bewegung zu übermitteln.
Der Informationserzeugungsabschnitt 115 kann die Form der an die Informationspräsentationsvorrichtung 200 übertragenen Verbesserungsvorschlagsinformationen basierend auf den oben erwähnten Informationen über die Umgebungsereignisse steuern.
Basierend auf den oben erwähnten Informationen über die Umgebungsereignisse extrahiert der Informationserzeugungsabschnitt 115 die Verbesserungsvorschlagsinformationen in einer vorbestimmten Form gemäß der Arbeitsumgebung aus der Präsentationsinformationstabelle 127. Alternativ verarbeitet der Informationserzeugungsabschnitt 115 die Verbesserungsvorschlagsinformationen in einer vorbestimmten Form und gibt sie an die Informationspräsentationsvorrichtung 200 aus.
Die folgende Operation ist möglich. Der Informationserzeugungsabschnitt 115 erfasst beispielsweise einen Wert für den Geräuschpegel in der Arbeitsumgebung von dem Mikrofon als einem in der Arbeitsumgebung installierten Sensor. Wenn der Wert größer als ein vorbestimmtes Kriterium ist, extrahiert der Informationserzeugungsabschnitt 115 während der Informationspräsentation nicht-sprachliche Hinweisinformationen aus der Präsentationsinformationstabelle 127 und überträgt die Hinweisinformationen an die Informationspräsentationsvorrichtung 200.
In einer Umgebung, in der der Geräuschpegel das Kriterium überschreitet, werden die Verbesserungsvorschlagsinformationen in Form von Schwingungen durch einen Vibrator oder Blinken durch eine Beleuchtungslampe ausgegeben. In einer Umgebung, in der der Geräuschpegel unterhalb des Kriteriums liegt, die Beleuchtungsstärke aber unterhalb des Kriteriums liegt, werden die Verbesserungsvorschlagsinformationen in der Form einer spezifischen Tonausgabe oder Schwingung durch einen Vibrator ausgegeben. Die Informationen können in vielfältigen und genauen, an die Umgebung anpassbaren Formen übertragen werden. Dadurch ist es möglich, an eine in Bewegung befindliche Person geeignete Informationen zur Bewegungsverbesserung effizienter zu übertragen. Es ist möglich, die Zustände des Benutzers aus mehreren Blickwinkeln zu erfassen und die Informationen entsprechend den Zuständen des Benutzers zu präsentieren.
Während bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist es deutlich zu verstehen, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern auf andere Weise innerhalb des Geistes und des Umfangs der Erfindung vielfältig verkörpert werden kann.
Die vorliegende Ausführungsform kann effizient geeignete Informationen zur Bewegungsverbesserung an eine sich bewegende Person übertragen.
Die Beschreibung der vorliegenden Spezifikation verdeutlicht zumindest das Folgende. In dem Bewegungsbewertungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Rechenvorrichtung, wenn der Auslastungsgrad höher oder gleich einem angegebenen Kriterium ist, die Ausgabe von vorbestimmten Echtzeit-Hinweisinformationen innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach dem Auftreten einer Bewegung, die die Verbesserung betrifft, als die Verbesserungsvorschlagsinformationen entsprechend dem ersten der mehreren Zeitpunkte durchführen. Wenn der Auslastungsgrad nach der Präsentation unter das angegebene Kriterium fällt, kann die Rechenvorrichtung die Ausgabe von vorbestimmten nachträglichen Hinweisinformationen durchführen.
Als Ergebnis ist die folgende Steuerung verfügbar. Einer Person, die sich in einem beschäftigten Zustand befindet, z. B. bei der Arbeit, werden kurze und klare Verbesserungsvorschlagsinformationen präsentiert, oder Informationen, die nur darauf hinweisen, dass die Person auf Verbesserungsvorschläge ausgerichtet ist. Wenn der Auslastungszustand aufgelöst ist, werden detaillierte und spezifische Verbesserungsvorschlagsinformationen präsentiert. Weiterhin ist es möglich, einer Person in Bewegung geeignete Informationen zur Bewegungsverbesserung effizienter zu übermitteln.
In dem Bewegungsbewertungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Rechenvorrichtung, wenn dieselbe Verbesserung innerhalb einer bestimmten Zeit wiederholt für den Benutzer spezifiziert wird, einen vorbestimmten Schwerpunktprozess an den Verbesserungsvorschlagsinformationen durchführen und die Ausgabe der mit dem Schwerpunktprozess behandelten Verbesserungsvorschlagsinformationen durchführen.
Es ist möglich, den Benutzer stark auf eine zu verbessernde Bewegung aufmerksam zu machen. Weiterhin ist es möglich, einer in Bewegung befindlichen Person geeignete Informationen zur Bewegungsverbesserung effizienter zu übermitteln.
In dem Bewegungsbewertungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Rechenvorrichtung einen Zustand der Bewegung bestimmen und, wenn die Dringlichkeit der Verbesserung für eine Bewegung, auf die die Verbesserung abzielt, ein angegebenes Kriterium übersteigt, die Ausgabe der mit einem vorbestimmten Schwerpunktprozess behandelten Verbesserungsvorschlagsinformationen innerhalb einer vorbestimmten Zeit ab einem Auftreten der Bewegung, auf die die Verbesserung abzielt, unabhängig von den Niveaus des Auslastungsgrades durchführen.
Wenn eine unsachgemäße Bewegung ein Niveau erreicht, das zum Auftreten eines schwerwiegenden Vorfalls führen kann, ist es möglich, den Benutzer dazu zu bringen, die Situation sicher zu erkennen und nach Verbesserungen zu streben. Weiterhin ist es möglich, geeignete Informationen zur Bewegungsverbesserung effizienter an eine in Bewegung befindliche Person zu übertragen.
In dem Bewegungsbewertungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Rechenvorrichtung innerhalb einer angegebenen Zeit wiederholt dieselbe Verbesserung in Bezug auf den Benutzer angeben und die Wiederholung der Ausgabe, die bei Verbesserungsvorschlägen desselben Inhalts innerhalb einer angegebenen Zeit durchgeführt wird, verringern.
Es kann der Fall eintreten, dass die Verbesserungsvorschlagsinformationen wiederholt mit dem gleichen Inhalt ausgegeben werden, der eine nicht besonders dringende Verbesserung betrifft. In einem solchen Fall kann eine Situation vermieden werden, in der der Benutzer, der die Informationen erkennt, unnötig verwirrt wird. Weiterhin ist es möglich, einer in Bewegung befindlichen Person geeignete Informationen über die Bewegungsverbesserung effizienter zu übermitteln.
In dem Bewegungsbewertungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Speichervorrichtung außerdem Informationen über persönliche Attribute des Benutzers speichern. Die Rechenvorrichtung kann die Verbesserungsvorschlagsinformationen extrahieren, während sie Informationen über das persönliche Attribut des Benutzers in der Speichervorrichtung referenziert. Die Rechenvorrichtung kann die Verbesserungsvorschlagsinformationen, die dem persönlichen Attribut entsprechen, aus dem Speichergerät extrahieren. Die Rechenvorrichtung kann die Verbesserungsvorschlagsinformationen an die Informationspräsentationsvorrichtung ausgeben.
Es ist möglich, die Verbesserungsvorschlagsinformationen flexibel nach Attributen wie Alter, Geschlecht, Fertigkeit und Fähigkeitsniveau des Benutzers zu steuern und die Verbesserungsvorschlagsinformationen als für den Benutzer leicht erkennbare Informationen zu übertragen. Es ist ferner möglich, geeignete Informationen zur Bewegungsverbesserung effizienter an eine Person in Bewegung zu übertragen.
In dem Bewegungsbewertungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Rechenvorrichtung Informationen über ein Fähigkeitsniveau der Bewegung des Benutzers als Informationen über das persönliche Attribut referenzieren, die dem Fähigkeitsniveau entsprechenden Verbesserungsvorschlagsinformationen aus der Speichervorrichtung extrahieren und die Verbesserungsvorschlagsinformationen an die Informationspräsentationsvorrichtung ausgeben.
Es ist möglich, geeignete Informationen (Informationen ohne Abfall oder Informationen einschließlich des Grundwissens für Anfänger) als Verbesserungsvorschlagsinformationen für den Benutzer auf der Grundlage des Wissenshintergrunds entsprechend dem Fähigkeitsniveau zu präsentieren. Es ist weiterhin möglich, geeignete Informationen zur Bewegungsverbesserung effizienter an eine Person in Bewegung zu übertragen.
In dem Bewegungsbewertungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Rechenvorrichtung bei der Festlegung des Auslastungsgrads zusätzlich zu den Bewegungsdaten Informationen über den Arbeitsprozess des Benutzers und/oder über den Betriebszustand der Arbeitszielvorrichtung und/oder über jedes Ereignis in der Arbeitsumgebung von dem Sensor als Überwachungslösung für das Ereignis erfassen, die Informationen über das Ereignis und die Bewegungsdaten mit Informationen über Auslastungsgrade eines Benutzers in den Referenzinformationen vergleichen und einen Auslastungsgrad des Benutzers festlegen.
Der Auslastungsgrad des Benutzers kann genau bestimmt werden, indem z. B. auch Informationen wie die Arbeitsgeschwindigkeit des anvisierten Instruments bei der Arbeit oder der entstehende Geräuschpegel in der Umgebung berücksichtigt werden. Somit können die Verbesserungsvorschlagsinformationen genauer spezifiziert und an den Benutzer ausgegeben werden. Weiterhin ist es möglich, einer Person in Bewegung effizienter entsprechende Informationen zur Bewegungsverbesserung zu übermitteln.
In dem Bewegungsbewertungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Rechenvorrichtung bei der Ausgabe der Verbesserungsvorschlagsinformationen an die Informationspräsentationsvorrichtung Verbesserungsvorschlagsinformationen in einer vorbestimmten Form entsprechend der Arbeitsumgebung aus der Speichervorrichtung extrahieren, basierend auf Informationen über die Arbeitsumgebung, oder die Verbesserungsvorschlagsinformationen in die Form verarbeiten, um die Verbesserungsvorschlagsinformationen an die Informationspräsentationsvorrichtung auszugeben.
In einer Umgebung, in der der Geräuschpegel das Kriterium überschreitet, werden die Verbesserungsvorschlagsinformationen in Form von Schwingungen durch einen Vibrator oder Blinken durch eine Beleuchtungslampe ausgegeben. In einer Umgebung, in der der Geräuschpegel unterhalb des Kriteriums liegt, aber auch die Beleuchtungsstärke unterhalb des Kriteriums liegt, werden die Verbesserungsvorschlagsinformationen in der Form einer spezifischen Tonausgabe oder Schwingung durch einen Vibrator ausgegeben. Die Informationen können in vielfältiger und genauer, an die Umgebung anpassbarer Form übertragen werden. Weiterhin ist es möglich, an eine sich bewegende Person geeignete Informationen zur Bewegungsverbesserung effizienter zu übertragen.
In dem Bewegungsbewertungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Rechenvorrichtung, wenn keine Verbesserung angegeben ist, Informationen, die die Korrektheit einer Bewegung des Benutzers feststellen, an die Informationspräsentationsvorrichtung ausgeben.
So ist es z. B. möglich, die Arbeitsmotivation des Benutzers zu erhöhen. Es ist zum Beispiel auch möglich, die Aufmerksamkeit auf die Ausgabe der Verbesserungsvorschlagsinformationen zu lenken und gleichzeitig die Arbeitsmotivation des Benutzers angemessen aufrechtzuerhalten. Weiterhin ist es möglich, geeignete Informationen zur Bewegungsverbesserung effizienter an eine Person in Bewegung zu übertragen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2000099441 [0003]

Claims

Bewegungsbewertungssystem, das umfasst: eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, wobei die Informationsverarbeitungsvorrichtung enthält: eine Kommunikationsvorrichtung, die mit einem Sensor kommuniziert, um eine Bewegung eines Benutzers zu beobachten; eine Speichervorrichtung, die Referenzinformationen, die verschiedene Zustände der Bewegung definieren, und verschiedene Informationen, die eine Verbesserung der Bewegung vorschlagen, speichert; und eine Rechenvorrichtung, die einen Prozess, um Bewegungsdaten zu erfassen, die durch Beobachten des Benutzers durch die Verwendung des Sensors über die Kommunikationsvorrichtung erfasst werden, um die Bewegungsdaten mit Informationen über die Korrektheit von Bewegungen in den Referenzinformationen zu vergleichen, um einen Bewegungszustand des Benutzers zu bestimmen und als eine Verbesserung eine Bewegung in einem zu verbessernden Zustand unter den Bewegungen zu spezifizieren, einen Prozess, um die Bewegungsdaten nach der Bewegung, die der Verbesserung entspricht, mit Informationen über Auslastungsgrade des Benutzers unter den Referenzinformationen zu vergleichen, um einen Auslastungsgrad des Benutzers zu spezifizieren, und einen Prozess ausführt, um Informationen mit unterschiedlichen Inhalten zu jedem von mehreren Zeitpunkten als Verbesserungsvorschlagsinformationen über die Verbesserung aus der Speichervorrichtung zu extrahieren, basierend auf der Verbesserung und auf einer Regel, die gemäß jeder Situation des Auslastungsgrades vorbestimmt ist, und um die Informationen an eine Informationspräsentationsvorrichtung für den Benutzer auszugeben.
Bewegungsbewertungssystem nach Anspruch 1, wobei, wenn der Auslastungsgrad größer oder gleich einem angegebenen Kriterium ist, die Rechenvorrichtung die Ausgabe von vorbestimmten Echtzeit-Hinweisinformationen innerhalb einer vorbestimmten Zeit ab einem Auftreten einer Bewegung, die die Verbesserung betrifft, als Verbesserungsvorschlagsinformationen entsprechend dem ersten der mehreren Zeitpunkte durchführt und, wenn der Auslastungsgrad nach der Präsentation unter das spezifizierte Kriterium fällt, die Ausgabe von vorbestimmten nachfolgenden Hinweisinformationen durchführt.
Bewegungsbewertungssystem nach Anspruch 1, wobei, wenn dieselbe Verbesserung wiederholt für den Benutzer innerhalb einer angegebenen Zeit spezifiziert wird, die Rechenvorrichtung einen vorbestimmten Schwerpunktprozess auf den Verbesserungsvorschlagsinformationen durchführt und die Ausgabe der Verbesserungsvorschlagsinformationen, die mit dem Schwerpunktprozess behandelt wurden, durchführt.
Bewegungsbewertungssystem nach Anspruch 1, wobei die Rechenvorrichtung einen Zustand der Bewegung bestimmt und, wenn die Dringlichkeit der Verbesserung für eine Bewegung, auf die die Verbesserung abzielt, ein angegebenes Kriterium überschreitet, die Ausgabe der mit einem vorbestimmten Schwerpunktprozess behandelten Verbesserungsvorschlagsinformationen innerhalb einer vorbestimmten Zeit ab einem Auftreten der Bewegung, auf die die Verbesserung abzielt, unabhängig von Niveaus des Auslastungsgrades durchführt.
Bewegungsbewertungssystem nach Anspruch 1, wobei die Rechenvorrichtung innerhalb einer angegebenen Zeit wiederholt dieselbe Verbesserung bezüglich des Benutzers angibt und die Wiederholung einer Ausgabe, die auf einen Verbesserungsvorschlag desselben Inhalts ausgeführt wird, innerhalb einer bestimmten Zeit verringert.
Bewegungsbewertungssystem nach Anspruch 1, wobei die Speichervorrichtung weiterhin Informationen über persönliche Attribute des Benutzers speichert; und wobei die Rechenvorrichtung die Verbesserungsvorschlagsinformationen extrahiert, während sie auf Informationen über das persönliche Attribut des Benutzers in der Speichervorrichtung Bezug nimmt, die dem persönlichen Attribut entsprechenden Verbesserungsvorschlagsinformationen aus der Speichervorrichtung extrahiert und die Verbesserungsvorschlagsinformationen an die Informationspräsentationsvorrichtung ausgibt.
Bewegungsbewertungssystem nach Anspruch 6, wobei die Rechenvorrichtung auf Informationen über ein Fähigkeitsniveau der Bewegung des Benutzers als Informationen über das persönliche Attribut Bezug nimmt, die dem Fähigkeitsniveau entsprechenden Verbesserungsvorschlagsinformationen aus der Speichervorrichtung extrahiert und die Verbesserungsvorschlagsinformationen an die Informationspräsentationsvorrichtung ausgibt.
Bewegungsbewertungssystem nach Anspruch 1, wobei die Rechenvorrichtung beim Festlegen des Auslastungsgrades zusätzlich zu den Bewegungsdaten Informationen über einen Arbeitsprozess und/oder über einen Betriebszustand der Arbeitszielvorrichtung und/oder über jedes Ereignis in der Arbeitsumgebung des Benutzers von dem Sensor als Überwachungslösung für das Ereignis erfasst, die Informationen über das Ereignis und die Bewegungsdaten mit Informationen über Auslastungsgrade des Benutzers in den Referenzinformationen vergleicht und einen Auslastungsgrad des Benutzers festlegt.
Bewegungsbewertungssystem nach Anspruch 8, wobei die Rechenvorrichtung beim Ausgeben der Verbesserungsvorschlagsinformationen an die Informationspräsentationsvorrichtung Verbesserungsvorschlagsinformationen in einer vorbestimmten Form entsprechend der Arbeitsumgebung aus der Speichervorrichtung auf der Grundlage von Informationen über die Arbeitsumgebung extrahiert oder die Verbesserungsvorschlagsinformationen in die Form verarbeitet, um die Verbesserungsvorschlagsinformationen an die Informationspräsentationsvorrichtung auszugeben.
Bewegungsbewertungssystem nach Anspruch 1, wobei, wenn keine Verbesserung angegeben wird, die Rechenvorrichtung Informationen, die die Korrektheit einer Bewegung des Benutzers feststellen, an die Informationspräsentationsvorrichtung ausgibt.
Bewegungsbewertungsvorrichtung, die umfasst: eine Kommunikationsvorrichtung, die mit einem Sensor kommuniziert, um eine Bewegung eines Benutzers zu beobachten; eine Speichervorrichtung, die Referenzinformationen, die verschiedene Zustände der Bewegung definieren, und verschiedene Informationen, die eine Verbesserung der Bewegung vorschlagen, speichert; und eine Rechenvorrichtung, die einen Prozess, um Bewegungsdaten zu erfassen, die durch Beobachten des Benutzers durch die Verwendung des Sensors über die Kommunikationsvorrichtung erfasst werden, um die Bewegungsdaten mit Informationen über die Korrektheit von Bewegungen in den Referenzinformationen zu vergleichen, um einen Bewegungszustand des Benutzers zu bestimmen und um als eine Verbesserung eine Bewegung in einem zu verbessernden Zustand unter den Bewegungen zu spezifizieren, einen Prozess zum Vergleichen der Bewegungsdaten nach der Bewegung, die der Verbesserung entspricht, mit Informationen über Auslastungsgrade des Benutzers unter den Referenzinformationen, um einen Auslastungsgrad des Benutzers zu spezifizieren, und einen Prozess ausführt, um Informationen mit unterschiedlichen Inhalten zu jedem von mehreren Zeitpunkten als Verbesserungsvorschlagsinformationen über die Verbesserung aus der Speichervorrichtung zu extrahieren, basierend auf der Verbesserung und auf einer Regel, die gemäß jeder Situation des Auslastungsgrades vorbestimmt ist, und zum Ausgeben der Informationen an eine Informationspräsentationsvorrichtung für den Benutzer.
Bewegungsbewertungsverfahren, das von einer Informationsverarbeitungsvorrichtung implementiert wird, die eine Kommunikationsvorrichtung, die mit einem Sensor kommuniziert, um eine Bewegung eines Benutzers zu beobachten, und eine Speichervorrichtung enthält, die Referenzinformationen, die verschiedene Zustände der Bewegung definieren, und verschiedene Informationen, die eine Verbesserung der Bewegung vorschlagen, speichert, umfassend: Durchführen eines Prozesses zum Erfassen von Bewegungsdaten, die durch Beobachten des Benutzers durch die Verwendung des Sensors über die Kommunikationsvorrichtung erfasst werden, zum Vergleichen der Bewegungsdaten mit Informationen über die Korrektheit von Bewegungen in den Referenzinformationen, um einen Bewegungszustand des Benutzers zu bestimmen, und zum Spezifizieren, als eine Verbesserung, einer Bewegung in einem zu verbessernden Zustand unter den Bewegungen, eines Prozesses zum Vergleichen der Bewegungsdaten nach der Bewegung, die der Verbesserung entspricht, mit Informationen über Auslastungsgrade des Benutzers unter den Referenzinformationen, um einen Auslastungsgrad des Benutzers zu spezifizieren, und eines Prozesses zum Extrahieren von Informationen mit unterschiedlichen Inhalten zu jedem von mehreren Zeitpunkten als Verbesserungsvorschlagsinformationen über die Verbesserung aus der Speichervorrichtung, basierend auf der Verbesserung und auf einer Regel, die gemäß jeder Situation des Auslastungsgrades vorbestimmt ist, und zum Ausgeben der Informationen an eine Informationspräsentationsvorrichtung für den Benutzer.