DE29519078U1 - Vorrichtung für die Erfassung der räumlichen Position eines menschlichen Körperteils - Google Patents
Vorrichtung für die Erfassung der räumlichen Position eines menschlichen KörperteilsInfo
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Description
-i-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Erfassung der räumlichen Position eines menschlichen
Körperteils in einem interaktiven Mensch-Maschine-System, insbesondere eine Vorrichtung umfassend eine
Positionserfassungseinheit, die die Position eines menschlichen Körperteils erfaßt, eine Ausleseeinheit, die die
von der Positionserfassungseinheit erfaßten Daten ausliest und in digitaler Form weitergibt, eine Rechnereinheit, die
aus den von der Ausleseeinheit weitergegebenen Positionsdaten die aktuelle dreidimensionale Position des zu erfassenden
menschlichen Körperteils berechnen kann, und eine Weiterverarbeitungseinheit, die aus den in der Rechnereinheit
errechneten Positionsdaten eine Systemantwort des Mensch-Maschine-Systems erstellen kann.
Vorrichtungen der vorgenannten Art finden beispielsweise im Bereich der virtuellen Realität bei Head-Mounted-Displays
Verwendung. Head-Mounted-Displays haben in der Regel die Form einer Brille, bei der auf der Innenseite der Brillengläser
Displays in Form von Flüssigkristallbildschirmen, Kathodenstrahlröhren oder digitalen
Spiegelprojektionssystemen angeordnet sind. Auf den Displays
erblickt der Benutzer eine virtuelle Realität in Form einer Grafik. Beispielsweise mit mechanischen, magnetischen oder
optischen Sensoren können der dreidimensionale Position des Kopfes entsprechende Positionsdaten erfaßt und ausgelesen und
an eine Rechnereinheit weitergegeben werden, die aus diesen Daten die dreidimensionale Position des Kopfes berechnet. Die
der Rechnereinheit nachgeschaltete Weiterverarbeitungseinheit in Form eines Grafikrechners kann bei einer von der
Rechnereinheit errechneten Positionsveränderung des Kopfes
die auf den Displays angezeigte Grafik so verändern, daß der Benutzer die virtuelle Realität unter einem neuen, der neuen
Kopfposition entsprechenden Blickwinkel sieht. Der Grafikrechner führt die in den Displays abgebildete Grafik
also den Bewegungen des Kopfes nach. Als gravierender Nachteil hierbei erweist sich jedoch, daß jeder Mensch
ständig unbewußte Bewegungen ausführt, die in ihrer
Gesamtheit als Tremore bezeichnet werden. Der dem Benutzer
unbewußte Kopftremor führt dazu, daß die auf den Displays aufgespielte Grafik von dem Grafikrechner ständig nachgeführt
wird, so daß der Benutzer das Gefühl hat, daß sich der Raum um ihn herum bewegt, obwohl er selbst sich bewußt nicht
bewegt. Dies führt bei den meisten Benutzern nach kurzer Zeit zu Unwohlsein und Übelkeit (Simulatorkrankheit)oder aber auch
zu dem „Lost-in-Cyber-Space-Syndrom". Nicht mit bewußten
Bewegungen des Benutzers korrelierte Bewegungen der auf den Displays dargestellten Grafiken können auch durch
Detektionsfehler aufgrund der elektronischen Bildverarbeitung
und aufgrund des eingesetzten Rekonstruktionsprogrammes sowie Störsignalen aufgrund hochfrequenter Signalquellen am
Anwendungsort erzeugt werden.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung einer Vorrichtung für die Erfassung eines
menschlichen Körperteils der oben genannten Art, bei der nur dann eine Systemantwort erfolgt, wenn eine sich signifikant
von den Tremoren des Benutzers oder von sonstigen
Störsignalen abhebende Bewegung des entsprechenden Körperteils detektiert wird.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine in die
Recheneinheit integrierbare oder mit dieser verbindbare Entscheidungsfiltereinheit vorgesehen ist, die nur dann eine
Systemantwort der Weiterverarbeitungseinheit zuläßt, wenn die aus dem Vergleich zwischen den aktuellen Positionsdaten des
zu erfassenden menschlichen Körperteils mit zeitlich vorher erfaßten Positionsdaten des gleichen Körperteils
errechenbaren Bewegungen des Körperteils einen voreinstellbaren, in einem Speicher ablegbaren Schwellwert
übersteigen. Der voreinstellbare Schwellwert kann beispielsweise so gewählt werden, daß er den maximalen
Tremorbewegungen des entsprechenden Körperteils des Benutzers oder den am Anwendungsort vorliegenden Störsignalen
entspricht. Auf diese Weise wird verhindert, daß Störquellen
oder unbewußte Bewegungen des Benutzers zu einer Veränderung der auf den Displays angezeigten Grafik führen.
Vorzugsweise basiert die Entscheidungsfiltereinheit auf Fuzzylogik und umfaßt eine Fuzzyfizierungseinheit, eine
Auswerteeinheit, eine Regelbasis und eine Defuzzyfizierungseinheit. Vorteilhafterweise ordnet die
Fuzzyfizierungseinheit den Differenzen zwischen den aktuellen Positionsdaten des zu erfassenden menschlichen Körperteils
und den zeitlich vorher erfaßten Positionsdaten des gleichen Körperteils in Abhängigkeit von voreinstellbaren
Zugehörigkeitsfunktionen Zugehörigkeitsgrade zwischen 0 und 1 zu den Zuständen „normale Bewegung" oder „schnelle Bewegung"
zu, wobei die Auswerteeinheit die Bewegungsvariablen entsprechend den Regeln der Regelbasis auswertet und das
Ergebnis in Form eines dem jeweiligen Zugehörigkeitsgrad entsprechenden Wertes zwischen 0 und 1 an die
Defuzzyfizierungseinheit weitergibt, die bei Vorliegen einer Bewegung mit einem den Schwellwert übersteigenden Wert eine
logische 1 und bei Nichtvorliegen einer Bewegung eine logische 0 auf den Ausgang der Entscheidungsfiltereinheit
gibt. Vorzugsweise werden bei am Ausgang der Entscheidungsfiltereinheit anliegender logischer 1 die
dreidimensionalen Positionsdaten des zu erfassenden menschlichen Körperteils aus der Rechnereinheit an die eine
Systemantwort erstellende Weiterverarbeitungseinheit weitergeleitet. Die auf der Fuzzylogik basierende Grundidee
der Formulierung nicht exakter, unscharfer Systemzustände bietet sich im vorliegenden Anwendungsfall an, da hier
aufgrund der Fehlerspontanität eine mathematische Modellierung der Störgrößen nicht realistisch ist. Somit wird
ein Entscheidungsfilter für Bewegungen realisiert, welcher die bewußten zielgerichteten Bewegungen von den durch die
Störgrößen hervorgerufenen, unbewußten Bewegungen unterscheiden kann. Bei dem Aufstellen der Regelbasis wird
unterschieden nach „normalen Bewegungen" und „schnellen Bewegungen", wobei „normal" und „schnell" sogenannte
linguistische Variable sind, die aufgrund des Einsatzes der
-4-Fuzzylogik genutzt werden können. Die den linguistischen Variablen zugrundeliegenden Zugehörigkeitsfunktionen werden
benutzerklassenspezifisch (z.B. junge Menschen, alte Menschen, Behinderte) durch Anwendung statischer Methoden
definiert. Die Unterscheidung zwischen „normalen" und „schnellen" Bewegungen birgt einige Vorteile hinsichtlich der
Reaktionszeit auf ein Bewegungsereignis. „Schnelle" Bewegungen mit dementsprechend großen Differenzwerten
zwischen den aktuellen Positionsdaten und den zeitlich vorherigen Positionsdaten werden direkt an die
Weiterverarbeitungseinheit weitergereicht, ohne das Verzögerungen durch die weitere Fuzzyregelabarbeitung
auftreten. Dies erhöht die Realitätsnähe der Anwendung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist der Schwellwert durch eine Initialisierungsphase mit dem Benutzer der Vorrichtung
erstellbar und in einem in der Rechnereinheit untergebrachten Speicher ablegbar. Die Initialisierungsphase kann so
aussehen, daß der Benutzer beispielsweise eines Head-Mounted-Displays dieses für kurze Zeit aufsetzt und bewußte
Bewegungen durchführt oder aber auch bewußt den Kopf ruhig hält. Die Aufzeichnungen dieser Bewegungen und dieser
bewußten Ruhestellungen ergeben ein Maß für die von dem Benutzer als Ruhe empfundenen Tremore.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgedankens
ist ein Teil der Positionserfassungseinheit an einem
Head-Mounted-Display befestigt, wobei die Weiterverarbeitungseinheit als Grafikrechner ausgeführt ist,
der als Systemantwort auf eine den Schwellwert übersteigende Bewegung des menschlichen Kopfes die in den Displays
abgebildete Grafik entsprechend der detektierten Bewegung des Kopfes nachführt. Durch Nutzung der erfindungsgemäßen
Entscheidungsfiltereinheit wird die Grafik nur dann nachgeführt, wenn der Benutzer seinen Kopf bewußt bewegt.
-&dgr;-Vorzugsweise
können die Bewegungen des das
können die Bewegungen des das
Head-Mounted-Displays tragenden Kopfes mit optischen Mitteln,
mechanischen Mitteln, mittels Ultraschall oder mittels Magnetfeldmessungen erfaßt werden.
5
5
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist die Positionserfassungseinheit an einer 2-D-Maus oder einer 3-D-Maus oder einem Trackball oder
dergleichen angeordnet und erfaßt die Bewegungen der Hand des Benutzers mit mechanischen Mitteln. Auch bei der Benutzung
einer Maus oder eines Trackballs führen Störungen oder der Tremor der Hand des Benutzers dazu, daß- die Mausanzeige auf
dem Bildschirm unbewußten Bewegungen des Benutzers folgt. Durch Einsatz der erfindungsgemäßen
Entscheidungsfiltereinheit können diese Bewegungen herausgefiltert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens
ist die Positionserfassungseinheit in einer Videokamera angeordnet und erfaßt die Bewegungen der Hand des Benutzers.
In diesem Fall kann die erfindungsgemäße Vorrichtung das Zittern des Videobildes aufgrund des Handtremors des
Benutzers vermeiden.
Gemäß einer weiteren A.usführungsform der vorliegenden
Erfindung ist die Positionserfassungseinheit an dem Gaspedal eines Autos angeordnet und erfaßt die Bewegungen des Fußes
des Benutzers. Wenn der Benutzer beispielsweise einen definierten Sicherheitsabstand einhalten will, vermeidet die
erfindungsgemäße Vorrichtung durch unbewußte Bewegungen ausgelöste Beschleunigungs -und Abbremsphasen durch
Herabdrücken oder Loslassen des Gaspedals.
Als weitere Anwendungsgebiete der erfindungsgemäßen Vorrichtung bieten sich joystickähnliche Eingabegeräte bei
handbedienten Operationssystemen, wie zum Beispiel ferngesteuerte Laserstrahloperationssysteme, an. Ein weiteres
Anwendungsgebiet ist die Positionserfassung weiterer
Körpergliedmaßen, wie zum Beispiel Arme und Beine, für die Steuerung behindertengerechter Systeme, wo ebenfalls spontane
Bewegungen des behinderten Menschen störend für den Regelvorgang sind.
-7-Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen 5
Fig. 1 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen
Positionserfassungs- und
Positionsverarbeitungsvorrichtung am Beispiel eines Head-Mounted-Displays;
Fig. 2 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Entscheidungsfilters.
Die in Fig. 1 abgebildete erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Erfassung der Position eines menschlichen Körperteils umfaßt ein Head-Mounted-Display 1, Videokameras 2, eine
Detektionshardware 3, einen 3-D-Positionsrechner 4 mit einem darin untergebrachten Entscheidungsfilter 5 und einen
Grafikrechner 6, der über einen Grafikkonverter 7 Grafiksignale an das Head-Mounted-Display 1 weitergibt. Als
Grafikrechner 6 kann auch ein Grafiksubsystem wie beispielsweise eine PC-Grafikkarte Verwendung finden. Das
Head-Mounted-Display 1 kann in Form einer den Kopf eines Benutzers umgebenden Brille aufgesetzt werden und umfaßt zwei
Displays 8, die als Kathodenstrahlröhren oder als Flüssigkristalldisplays ausgeführt sein können. Das Head-Mounted-Display
1 ist mit mindestens zwei den Kopf des Benutzers längs und quer überspannenden Bügeln ausgestattet,
auf deren Oberseiten insgesamt drei Glühbirnen 9 an unterschiedlichen Punkten befestigt sind. Bei in Betrieb
befindlichen Glühbirnen 9 können die zwei Videokameras 2, die von unterschiedlichen Positionen aus auf das Head-Mounted-Display
1 gerichtet sind, das von den drei Glühbirnen 9 ausgehende Licht detektieren. Die Videokameras 2 werden von
der Detektionshardware 3 ausgelesen, die gleichzeitig für jede der Videokameras 2 die zweidimensionale Position eines
jeden der drei durch die Glühbirnen 9 erzeugten Lichtpunkte ausliest. Diese zweidimensionalen Positionen der drei
: s. s „&Ggr;···.
-&dgr;&igr;
Lichtpunkte aus jeder der beiden Videokameras 2 werden von der Detektionshardware 3 auf eine Assemblerschnittstelle 10 des Positionsrechners 4 gegeben.
Lichtpunkte aus jeder der beiden Videokameras 2 werden von der Detektionshardware 3 auf eine Assemblerschnittstelle 10 des Positionsrechners 4 gegeben.
Der 3-D-Positionsrechner 4 berechnet aus den aus der
Schnittstelle 10 ausgelesenen zweidimensionalen Kopfpositionsdaten in einem 3-D-Transformationsprogramm die
dreidimensionalen Kopfpositionsdaten. Die in die
Assemblerschnittstelle 10 eingelesene zweidimensionale Kopfposition wird in sechs Variable transformiert. Es sind
dies die Variablen X, Y, Z für die Translationsbewegungen des Kopfes und die Variablen &agr;, &bgr;, &ggr; für eine Nickbewegung des
Kopfes, eine Drehbewegung des Kopfes um die Körperlängsachse und eine Schwenkbewegung des Kopfes, bei der der Kopf um eine
von vorne nach hinten durch den Hals gerichtete Achse geschwenkt wird.
Diese Daten 11 werden in den in Fig. 2 abgebildeten Filter eingelesen. In eine Fuzzyfizierungseinheit 12 werden die
Differenz zwischen der aktuellen Kopfposition und der letzten zeitlich davor liegenden Kopfposition und die Differenz
zwischen der letzten zeitlich vor der aktuellen Kopfposition liegenden Kopfposition und der vorletzten vor der aktuellen
Kopfposition in sämtlichen sechs Freiheitsgraden eingelesen.
Es ergeben sich somit zwölf Eingangsgrößen, die ein Maß der Positionsveränderung darstellen. Die Fuzzyfizierungseinheit
12 ordnet jeder der zwölf Eingangsgrößen die aufgrund der vorherigen Differenzbildung ein Maß für die Bewegung sind,
Zugehörigkeitsgrade zwischen 0 und 1 zu den Zuständen „normale Bewegung" oder „schnelle Bewegung" zu. Die Zuordnung
der Zugehörigkeitsgrade basiert auf Zugehörigkeitsfunktionen, die beispielsweise statistisch aus Vorversuchsmessungen an
eine Vielzahl von Personen gewonnen werden können. Die Zugehörigkeitsfunktionen können benutzergruppenspezifisch,
wie beispielsweise für junge oder alte Menschen, ermittelt werden.
-s-
In einer Auswerteeinheit 13 werden die von der Fuzzyfizierungseinheit 12 ausgegebenen Zugehörigkeitsgrade
der zwölf Variablen aufgrund von Regeln, die aus einer Regelbasis 14 zugeführt werden, verarbeitet. Beispielsweise
könnten zwei Regeln für die Translation in x-Richtung lauten:
1. WENN X-aktuell gleich „schnelle Bewegung"
DANN „Bewegung ist vorhanden"
2. WENN X-aktuell gleich „normale Bewegung" UND X vorher gleich „normale Bewegung"
DANN „Bewegung ist vorhanden"
DANN „Bewegung ist vorhanden"
Für die anderen fünf Freiheitsgrade können entsprechende Regeln von der Regelbasis 14 an die Auswerteeinheit 13
übergeben werden. Wenn eine dieser Regeln als Ergebnis „Bewegung ist vorhanden" liefert, wird dieses Ergebnis in
Form eines dem jeweiligen Zugehörigkeitsgrad entsprechenden Werts zwischen 0 und 1 auf die Defuzzyfizierungseinheit 15
übertragen und dort mit einem benutzerspezifischen Sollwert verglichen. Der Schwellwert kann benutzerspezifisch dadurch
festgelegt werden, daß der Benutzer des Head-Mounted-Displays
1 in einer Initialisierungsphase zu Beginn des Betriebs gezielt Translations- und Drehbewegungen durchführt, so daß
die Vorrichtung zwischen gezielten Bewegungen des individuellen Benutzers und seinem individuellen Tremor zu
unterscheiden lernt. Der Schwellwert kann in einem Speicher abgelegt werden, der sich in dem 3-D-Positionsrechner 4
befinden kann. Dabei wird der Schwellwert so festgelegt, daß einer über das Ausmaß der Tremorbewegungen hinausgehenden
Bewegung eine logische 1 zugeordnet wird. Wenn keine der zwölf Regeln das Ergebnis „Bewegung ist vorhanden" liefert,
wird als Ergebnis eine logische 0 an den Ausgang 16 des Filters 5 übergeben.
Wenn eine logische 1 an dem Ausgang 16 des Filters 5 anliegt, werden die berechneten dreidimensionalen Positionsdaten von
dem 3-D-Positionsrechner 4 auf die parallele Schnittstelle
• ·*
-&igr;&ogr;&iacgr; des Grafikrechners 6 übergeben. Der Grafikrechner 6 berechnet
anhand dieser Daten aktuelle Grafikdaten, die über den Grafikkonverter 7 auf die Displays 8 des Head-Mounted-Displays
1 gegeben werden. 5 Auf diese Weise verursacht die Veränderung der Kopfposition des Benutzers eine Veränderung der in den Displays
angezeigten Grafik dahingehend, daß sich der Blickwinkel des Benutzers auf die dargestellte Grafik entsprechend der
Veränderung der Kopfposition verändert. Gleichzeitig wird durch die Verwendung des Entscheidungsfilters 5 vermieden,
daß bei unabsichtlichen Bewegungen des Benutzers, wie sie beispielsweise als Kopftremor von jedem Menschen ausgeführt
werden, die vom Grafikrechner 6 auf die Displays 8 übergebene Grafik verändert wird. Bei Bewegungen in Folge des normalen
Kopftremors wird also das auf den Displays 8 angezeigte Bild nicht den Bewegungen nachgeführt, sondern bleibt stabil, bis
eine absichtliche Bewegung des Benutzers detektiert wird.
Claims (15)
1. Vorrichtung für die Erfassung der räumlichen Position eines menschlichen Körperteils in einem interaktiven
Mensch-Maschine-System umfassend,
- eine Positionserfassungseinheit (2, 9), die die
Position eines menschlichen Körperteils erfaßt;
- eine Ausleseeinheit (3), die die von der Positionserfassungseinheit (2, 9) erfaßten
Positionsdaten ausliest und in digitaler Form weitergibt;
- eine Rechnereinheit (4), die aus den von der Ausleseeinheit (3) weitergeleiteten Positionsdaten die
aktuelle dreidimensionale Position des zu erfassenden menschlichen Körperteils berechnen kann; und
~ eine Weiterverarbeitungseinheit (6), die aus den in der
Rechnereinheit (4) errechneten Positionsdaten eine Systemantwort des Mensch-Maschine-Systems erstellen
kann,
5 dadurch gekennzeichnet, daß eine in die Rechnereinheit (4) integrierbare oder mit dieser verbindbare
Entscheidungsfiltereinheit (5) vorgesehen ist, die nur dann eine Systemantwort der Weiterverarbeitungseinheit
(6) zuläßt, wenn die aus dem Vergleich zwischen den aktuellen Positionsdaten des zu erfassenden menschlichen
Körperteils mit zeitlich vorher erfaßten Positionsdaten des gleichen Körperteils errechenbaren Bewegungen des
Körperteils einen voreinstellbaren, in einem Speicher ablegbaren Schwellwert übersteigen.
2. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines
menschlichen Körperteils in einem interaktiven Mensch-Maschine-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
-2-
daß die Entscheidungsfiltereinheit (5) auf Fuzzylogik
basiert.
3. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines menschlichen Körperteils in einem interaktiven
Mensch-Maschine-System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Entscheidungsfiltereinheit (5) eine Fuzzyfizierungseinheit (12), eine Auswerteeinheit (13), eine Regelbasis (14) und eine Defuzzyfizierungseinheit (15) umfaßt.
Entscheidungsfiltereinheit (5) eine Fuzzyfizierungseinheit (12), eine Auswerteeinheit (13), eine Regelbasis (14) und eine Defuzzyfizierungseinheit (15) umfaßt.
4. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines menschlichen Körperteils in einem interaktiven
Mensch-Maschine-System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuzzyfizierungseinheit
(12) den Differenzen zwischen den aktuellen Positionsdaten des zu erfassenden menschlichen
Körperteils und den zeitlich vorher erfaßten Positionsdaten des gleichen Körperteils in Abhängigkeit
von voreinstellbaren Zugehörigkeitsfunktionen Zugehörigkeitsgrade zwischen 0 und 1 zu den Zuständen,
„normale Bewegung" oder „schnelle Bewegung" zuordnet, und daß die Auswerteeinheit (13) die Bewegungsvariablen
entsprechend den Regeln der Regelbasis (14) auswertet und das Ergebnis in Form eines dem jeweiligen
Zugehörigkeitsgrad entsprechenden Wertes zwischen 0 und an die Defuzzyfizierungseinheit (15) weitergibt, die bei
Vorliegen einer Bewegung mit einem den Schwellwert übersteigenden Wert eine logische 1 und bei
Nichtvorliegen einer Bewegung eine logische 0 auf den Ausgang (16) der Entscheidungsfiltereinheit (5) gibt.
5. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines menschlichen Körperteils in einem interaktiven
Mensch-Maschine-System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei am Ausgang (16) der
Entscheidungsfiltereinheit (5) anliegender logischer 1
-3-
die dreidimensionalen Positionsdaten des zu erfassenden menschlichen Körperteils aus der Rechnereinheit (4) an
die eine Systemantwort erstellende
Weiterverarbeitungseinheit (6) weitergeleitet werden. 5
6. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines menschlichen Körperteils in einem interaktiven
Mensch-Maschine-System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert durch eine
Initialisierungsphase mit dem Benutzer der Vorrichtung zur Erfassung der Position eines menschlichen Körperteils
einstellbar und in einem in der Rechnereinheit (4) untergebrachten Speicher ablegbar ist.
7. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines menschlichen Körperteils in einem interaktiven
Mensch-Maschine-System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (9) der
Positionserfassungseinheit an einem Head-Mounted-Display
(1) befestigt ist, und daß die Weiterverarbeitungseinheit ein Grafikrechner (6) ist, der als Systemantwort auf eine
den Schwellwert übersteigende Bewegung des menschlichen Kopfes die in den Displays (8) abgebildete Grafik
entsprechend der detektierten Bewegung des Kopfes 5 nachführt.
8. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines menschlichen Körperteils in einem interaktiven
Mensch-Maschine-System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des das Head-Mounted-Display
(1) tragenden Kopfes mit optischen Mitteln (2, 9) erfaßt werden.
9. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines menschlichen Körperteils in einem interaktiven
Mensch-Maschine-System nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Positionserfassungseinheit (3) an unterschiedlichen
Positionserfassungseinheit (3) an unterschiedlichen
-4-
Punkten auf dem Head-Mounted-Display (1) befestigte Lichtquellen (9) und zwei Videokameras (2) umfaßt, wobei
die Videokameras (2) so unter einem Winkel zueinander angeordnet sind, daß das von den Lichtquellen ausgesandte
Licht auf die Objektive der Videokameras (2) auftrifft.
10. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines
menschlichen Körperteils in einem interaktiven Mensch-Maschine-System nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des das Head-Mounted-Display (I) tragenden Kopfes mit
mechanischen Mitteln erfaßt werden.
11. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines menschlichen Körperteils in einem interaktiven
Mensch-Maschine-System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des das
Head-Mounted-Display (I) tragenden Kopfes mittels Ultraschall erfaßt werden.
12. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines
menschlichen Körperteils in einem interaktiven Mensch-Maschine-System nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des das Head-Mounted-Display {1) tragenden Kopfes mittels
Magnetfeldmessungen erfaßt werden.
13. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines
menschlichen Körperteils in einem interaktiven Mensch-Maschine-System nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Positionserfassungseinheit an einer 2-D-Maus oder einer
3-D-Maus oder einem Trackball oder dergleichen angeordnet ist und die Bewegungen der Hand des Benutzers mit
mechanischen Mitteln erfaßt.
14. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines menschlichen Körperteils in einem interaktiven
-&Xgr;&Igr; Mensch-Maschine-System nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Positionserfassungseinheit in einer Videokamera
angeordnet ist und die Bewegungen der Hand des Benutzers erfaßt.
15. Vorrichtung für die Erfassung der Position eines menschlichen Körperteils in einem interaktiven
Mensch-Maschine-System nach einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Positionserfassungseinheit an dem Gaspedal eines Autos angeordnet ist und die Bewegungen des Fußes des Benutzers
mit mechanischen Mitteln erfaßt.
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-
1995
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