JP7162898B2 - 着用可能な動作追跡システム - Google Patents
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Description
i)計算装置によって、前記第1の測定デバイスと前記第2の測定デバイスとの間の少なくとも1つの距離測定値を取得し、かつ
ii)計算装置によって、同一の前記第1の測定デバイスと同一の前記第2の測定デバイスとの間の少なくとも1つの別の測定値を取得するように、構成され、
前記計算装置が、前記距離測定値及び前記別の測定値を使用して、第1の測定デバイスに対して相対的な第2の測定デバイスの位置を3次元で計算するように構成されていることによって、即ち前記計算装置が距離ベクトルを3次元で計算することによって解決される。
前記第1の身体部位に取り付け可能な少なくとも1つの第1の測定デバイス、前記第2の身体部位に取り付け可能な少なくとも1つの第2の測定デバイス及び計算装置を使用し、前記計算装置において、アプリケーションを実行し、
i)前記第1の測定デバイスと前記第2の測定デバイスとの間での複数の第1の測定を実施し、但し、前記第1の測定デバイスと前記第2の測定デバイスとの間での前記複数の第1の測定は、前記第1の測定デバイスと前記第2の測定デバイスとの間での少なくとも1つの距離測定を含み、
ii)前記複数の第1の測定を使用して、前記第1の測定デバイスに対して相対的な前記第2の測定デバイスの第1の位置を3次元で計算し、
iii)前記第1の測定デバイスと前記第2の測定デバイスとの間での1つ以上の後続の測定を実施し、但し、前記第1の測定デバイスと前記第2の測定デバイスとの間での前記複数の第1の測定は、前記第1の測定デバイスと前記第2の測定デバイスとの間での少なくとも1つの距離測定を含み、
iv)前記第1の身体部位に対して相対的な前記第2の身体部位の前記位置を追跡するために、1つ以上の別の測定を使用して、前記第1の測定デバイスに対して相対的な前記第2の測定デバイスの1つ以上の後続の位置を3次元で計算する、ことを含む。
101 第1の身体部位、100の頭部
102 第2の身体部位、100の手
103 第2の身体部位、100の手首
104 第1の身体部位、胴部
106 指(親指を含む)
107 下腕
108 上腕
110 手袋
111 リストバンド
12 着用可能な動作追跡システム
120a、120b 第1の測定デバイス
121a、121b 第2の測定デバイス
130 基準ユニット、ヘッドマウントディスプレイ
140 基準ユニット
141 被追跡ユニット
150 計算装置
200a 第1の音響通信デバイス
200b 第2の音響通信デバイス
200c 第1の光音響通信デバイス
200d 第2の光音響通信デバイス
201a、201d 音響送信器/送信器
201b、201c 音響受信器
202a 第1の即時通信デバイス
202b 第2の即時通信デバイス
203a 送信デバイス、赤外線LED
203b 光学撮像デバイス、赤外線撮像デバイス
304、304a、304b 向きを決定できる別の測定デバイス、例えばIMU
aL 音響リンク
iL 即時リンク
oL 光リンク
Claims (17)
- ユーザ(100)の第1の身体部位(101;104)と、前記ユーザ(100)の第2の身体部位(102、103、106~108)との間の相対的な位置を捕捉するための着用可能な動作追跡システム(12)であって、
前記着用可能な動作追跡システム(12)は、
前記第1の身体部位(101;104)に取り付け可能な少なくとも1つの第1の測定デバイス(120a;120b)と、
前記第2の身体部位(102;103;106~108)に取り付け可能な少なくとも1つの第2の測定デバイス(121a;121b)と、
計算装置(150)と、
を備える、着用可能な動作追跡システム(12)において、
前記少なくとも1つの第1の測定デバイス(120a;120b)及び前記少なくとも1つの第2の測定デバイス(121a;121b)が、前記第1の測定デバイスと前記第2の測定デバイスとの間での測定の測定データを取得するように、前記第1の測定デバイスと前記第2の測定デバイスとの間での複数の測定を行うように形成され、
前記計算装置(150)は、前記計算装置(150)によって前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間の前記複数の測定の複数の測定値が取得されるように構成され、
前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間の前記複数の測定値は、前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間の少なくとも1つの距離測定値を含み、
前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間の前記複数の測定値は、前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間の少なくとも1つの方向測定値を含み、
前記計算装置(150)は、前記第1の身体部位(101;104)に対して相対的な前記第2の身体部位(102;103;106~108)の位置を追跡するために、前記複数の測定値を使用して、前記第1の測定デバイス(120a;120b)に対して相対的な前記第2の測定デバイス(121a;121b)の位置を3次元で計算するように構成され、
前記第1の測定デバイスは、基準座標系を設定する基準デバイスとして機能し、前記第2の測定デバイスの位置は、前記基準座標系に対して測定される
ことを特徴とする、着用可能な動作追跡システム(12)。 - 前記第1の測定デバイス(120a;120b)は、第1の音響通信デバイス(200a)を構成し、前記第2の測定デバイス(121a;121b)は、第2の音響通信デバイス(200b)を構成し、
前記第1の音響通信デバイス(200a)及び前記第2の音響通信デバイス(200b)は、相互間に音響リンク(aL)を確立するように形成成され、
前記複数の測定値は、前記第1の音響通信デバイス(200a)と前記第2の音響通信デバイス(200b)との間の少なくとも1つの音響測定値を含む、請求項1記載の着用可能な動作追跡システム(12)。 - 前記少なくとも1つの距離測定値及び/又は前記少なくとも1つの方向測定値は、前記少なくとも1つの音響測定値であるか、又は前記少なくとも1つの音響測定値に含まれる、請求項2記載の着用可能な動作追跡システム(12)。
- 前記第1の測定デバイス(120a;120b)は、第1の光通信デバイス(203a)を構成し、前記第2の測定デバイス(121a;121b)は、第2の光通信デバイス(203b)を構成し、
前記第1の光通信デバイス(203a)及び前記第2の光通信デバイス(203b)は、相互間に光リンク(oL)を確立するように構成され、
前記複数の測定値は、前記第1の光通信デバイス(203a)と前記第2の光通信デバイス(203b)との間の少なくとも1つの光測定値を含む、請求項1~3のいずれか1項記載の着用可能な動作追跡システム(12)。 - 前記第1の光通信デバイス及び前記第2の光通信デバイスの一方の光通信デバイス(203b)は、イメージセンサを構成し、前記第1の光通信デバイス及び前記第2の光通信デバイスの他方の光通信デバイス(203a)は、追跡可能な装置、好ましくは放射源を含み、好ましくは、前記追跡可能な装置の大きさは、前記着用可能な動作追跡システム(12)に既知であり、かつ前記着用可能な動作追跡システム(12)によって使用される、請求項4記載の着用可能な動作追跡システム(12)。
- 前記少なくとも1つの距離測定値及び/又は前記少なくとも1つの方向測定値は、前記少なくとも1つの光測定値であるか、又は前記少なくとも1つの光測定値に含まれ、好ましくは、前記距離測定値は音響測定値であり、前記少なくとも1つの方向測定値は光測定値である、請求項4又は5記載の着用可能な動作追跡システム(12)。
- 前記第1の測定デバイス(120a;120b)は、第1の超広帯域通信デバイスを構成し、前記第2の測定デバイスは、第2の超広帯域通信デバイスを構成し、
前記第1の超広帯域通信デバイス及び前記第2の超広帯域通信デバイスは、相互間に超広帯域リンクを確立するように構成されており、
前記複数の測定値は、前記第1の超広帯域通信デバイスと前記第2の超広帯域通信デバイスとの間の少なくとも1つの超広帯域測定値を含む、請求項1~6のいずれか1項記載の着用可能な動作追跡システム(12)。 - 前記第1の身体部位(101;104)は、前記ユーザ(100)の胴部(104)及び/又は頭部(101)であり、及び/又は、前記第2の身体部位(102;103;107;108)は、前記ユーザ(100)の上肢(107、108)及び/又は手(102)である、請求項1~7のいずれか1項記載の着用可能な動作追跡システム(12)。
- 前記計算装置(150)は、少なくとも部分的に、基準ユニット(140)に統合され、前記基準ユニット(140)は、前記ユーザ(100)の前記第1の身体部位(101;104)に取り付け可能であり、前記少なくとも1つの第1の測定デバイス(120a;120b)を更に備え、
及び/又は、
前記計算装置(150)は、少なくとも部分的に、被追跡ユニット(141)に統合され、前記被追跡ユニット(141)は、前記ユーザ(100)の前記第2の身体部位(102;103;107;108)に取り付け可能であり、前記少なくとも1つの第2の測定デバイス(121a;121b)を更に備える、請求項1~8のいずれか1項記載の着用可能な動作追跡システム(12)。 - 前記複数の測定値は、前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間の1つの距離測定値及び1つの方向測定値から成るか、又は前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間の1つの距離測定値及び1つの方向測定値を含むか、又は3つ以上の前記距離測定値から成るか、又は3つ若しくはそれ以上の前記距離測定値を含む、請求項1~9のいずれか1項記載の着用可能な動作追跡システム(12)。
- 前記第1の測定デバイス(120a;120b)及び/又は前記第2の測定デバイス(121a;121b)は、少なくとも部分的に、前記第1の測定デバイス(120a;120b)に対して相対的な第2の測定デバイス(121a;121b)の向き又は前記第2の測定デバイス(121a;121b)の絶対的な向きを決定して追跡するための1つ以上の別の測定デバイス(304;304a;304b)を備え、
好ましくは、前記1つ以上の別の測定デバイス(304;304a;304b)は、慣性計測装置である、請求項1~10のいずれか1項記載の着用可能な動作追跡システム(12)。 - ユーザ(100)の第1の身体部位(101;104)と、前記ユーザ(100)の第2の身体部位(102;103;106~108)との間の相対的な位置を追跡するための方法において、
前記方法は、
前記第1の身体部位(101;104)に取り付け可能な少なくとも1つの第1の測定デバイス(120a;120b)、前記第2の身体部位(102;103;106~108)に取り付け可能な少なくとも1つの第2の測定デバイス(121a;121b)、及び計算装置(150)を使用し、前記計算装置(150)において、アプリケーションを実行し、
i)前記第1の測定デバイスと前記第2の測定デバイスとの間での測定の測定データを取得するように、前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間での複数の第1の測定を行い、前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間での前記複数の第1の測定は、前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間での少なくとも1つの距離測定を含み、
ii)前記複数の第1の測定を使用して、前記第1の測定デバイス(120a;120b)に対する前記第2の測定デバイス(121a;121b)の第1の位置を3次元で計算し、
iii)前記第1の測定デバイスと前記第2の測定デバイスとの間での測定の測定データを取得するように、前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間での1つ以上の後続の測定を実施し、前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間での前記複数の第1の測定は、前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間での少なくとも1つの距離測定を含み、
iv)前記第1の身体部位(101;104)に対する前記第2の身体部位(102;103;106~108)の前記位置を追跡するために、前記1つ以上の後続の測定を使用して、前記第1の測定デバイス(120a;120b)に対する前記第2の測定デバイス(121a;121b)の1つ以上の後続の位置を3次元で計算する
ことを有し、
前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間での前記複数の第1の測定及び/又は前記1つ以上の後続の測定は、前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間での少なくとも1つの方向測定を含み、
前記第1の測定デバイスは、基準座標系を設定する基準デバイスとして機能し、前記第2の測定デバイスの位置は、前記基準座標系に対して測定される 、方法。 - 前記複数の第1の測定及び/又は前記1つ以上の後続の測定は、前記少なくとも1つの方向測定として、音響測定、光測定及び超広帯域測定から成るグループから選択された少なくとも1つの測定を含む、請求項12記載の方法。
- 前記複数の第1の測定及び/又は前記1つ以上の後続の測定は、前記少なくとも1つの距離測定として、音響測定、光測定及び超広帯域測定から成るグループから選択された少なくとも1つの測定を含む、請求項12~13のいずれか1項記載の方法。
- 前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間での前記複数の第1の測定及び/又は前記1つ以上の後続の測定は、前記第1の測定デバイス(120a;120b)と前記第2の測定デバイス(121a;121b)との間での1つ距離測定及び1つの方向測定から成る、請求項12~14のいずれか1項記載の方法。
- 前記第1の身体部位(101;104)は、前記ユーザ(100)の胴部(104)又は頭部(101)であり、及び/又は、
前記第2の身体部位(102;103;106~108)は、前記ユーザ(100)の上肢(107、108)又は手首(103)又は手(102)である、請求項12~15のいずれか1項記載の方法。 - 前記第1の身体部位(101;104)に対する前記第2の身体部位(102;103;106~108)の前記追跡した位置を仮想環境において使用する、請求項12~16のいずれか1項記載の方法。
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