СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ ДЛЯ ГИГИЕНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ Российский патент 2022 года по МПК G06V10/22 G09B19/00 G06T19/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области оборудования, которое используется для обучения. В частности, настоящее изобретение относится к устройству, чтобы предоставлять человеку-оператору вид отображаемых изображений через дисплей, устанавливаемый на голове (HMD), с учетом конкретных технических проблем, связанных с улучшением потребления и восприятия информации. Настоящее изобретение также относится к области гигиены рук, достижению соблюдения гигиены рук путем обучения, и техническому обслуживанию и/или вводу в эксплуатацию связанного оборудования для гигиены рук.

Уровень техники

Гигиеническое оборудование сегодня является обычным явлением во многих учреждениях, таких как больницы, центры медицинского обслуживания, отделения интенсивной терапии, дневные клиники, частные практики, туалеты, комнаты отдыха, гостиницы, рестораны, кафе, места общественного питания, школы, детские сады, производственные площади, административные и офисные здания, и, в целом, места и помещения доступные для населения или значительного количества людей. Таким образом упомянутое гигиеническое оборудование включает в себя различные типы индивидуальных устройств и установок, таких как диспенсеры мыла, диспенсеры для дезинфицирующих растворов, гелей или веществ, диспенсеры для бумажных полотенец, диспенсеры для перчаток, диспенсеры для бумажных салфеток, сушилки для рук, раковины, точки для дезинфекции с помощью излучения, ультрафиолетового (UV) света и аналогичное.

Несмотря на то, что такое гигиеническое оборудование сегодня является обычным явлением во многих местах, его использование людьми, которые посещают эти места или работают на этих местах по-прежнему часто бывает неудовлетворительным. Например, больницы и, в целом, центры медицинского обслуживания часто страдают от недостатков гигиены, которые, в свою очередь, могут привести к распространению инфекций и связанных с ними заболеваний. В частности, такая недостаточная гигиена среди медицинского персонала, находящегося в тесном контакте с пациентами и биологическими жидкостями, может привести к распространению инфекционных заболеваний среди персонала и других пациентов. Также известно, что инфекции, которые вызваны сильно невосприимчивыми бактериями, представляют серьезную проблему в таких местах, в особенности в больницах. В целом, так называемые Госпитальные Инфекции (HAI) являются реальной и заметной проблемой в современном здравоохранении. В настоящее время HAI могут быть признаны первичной причиной смерти 140000 пациентов/год, затрагивая еще миллионы и обходясь обществу в миллиарды евро/год.

Однако в то же самое время известно, что гигиена, и, в частности, гигиена рук, является важным фактором в отношении распространения инфекционных заболеваний. В частности, медицинский персонал должен надлежащим образом соблюдать гигиену рук при правильных и надлежащих возможностях, так что минимизируется распространение бактерий и других веществ, вызывающих заболевание. Однако, фактическое соответствие применимым правилам гигиены рук и связанного использования гигиенического оборудования может зависеть, среди прочего, от администрирования учреждения, доступности и удобства использования оборудования, культуры, взаимодействия и воли, которую проявляют люди, работающие на этих местах или посещающие такие места, обучения людей, спешки и, возможно, других факторов. Другими словами, важным фактором остается тот факт, что люди могут не использовать установленное и предоставленное гигиеническое оборудование, несмотря на то, что они обязаны это делать. Также, люди могут использовать гигиеническое оборудование, но не в надлежащее время, ситуации или моменты. Однако, в любом случае, общепринято, что более широкое использование гигиенического оборудования может по существу внести свой вклад в уменьшения распространения бактерий и аналогичного, что, в свою очередь, может радикально уменьшить возникновение связанных инфекций и заболеваний.

На этом фоне Всемирная Организация Здравоохранения (WHO) уже определила так называемые «Пять Моментов Гигиены Рук» (см. www.who.int/psc/tools/Five_moments/en/), включающие в себя четкие определения обстоятельств: 1. Перед контактом с пациентом; 2. Перед асептической задачей; 3. После риска взаимодействия с биологической жидкостью; 4. После контакта с пациентом; и 5. После контакта с окружением пациента. Следовательно, присутствуют хорошо определенные и действительные правила того, каким образом должна быть реализована гигиена рук и, более того, оценка соответствующего соблюдения гигиены рук становится нормативным требованием для сектора здравоохранения и может служить важным инструментом улучшения качества. Здесь соблюдение следует понимать в качестве показателя, указывающего, насколько хорошо и эффективно реализуется и «живет» гигиена рук в заданном учреждении и по отношению к применимым процедурам гигиены рук, таким как упомянутые выше, предложенные WHO.

Как следствие, значительный интерес может быть проявлен к тому, что достигается заданное и требуемое целевое соблюдение. Другими словами, существует значительный интерес в том, чтобы люди (операторы), которые связаны с такими учреждениями, реализовывали схему гигиены настолько хорошо, насколько это возможно с тем, чтобы уменьшить распространение любого заболевания настолько эффективно, насколько это возможно. Однако, в то же время, фактическое использование гигиенического оборудования может в значительной степени зависеть от поведения, которое демонстрируют люди. Это приводит, в свою очередь, к обнаружению того, что фактическое соблюдение может сильно зависеть от поведения человека (людей), которые обязаны использовать гигиену рук в заданное время.

Люди, например, персонал социальной помощи, медицинские сестры, врачи, уборщики, дворники и другие люди, которые перемещаются по вышеупомянутым гигиенически важным учреждениям, могут быть значительной частью работников предприятий, подразумевая, что их основной задачей будет выполнение обычных повседневных рабочих требований. Обычно существует мало времени и небольшое число возможностей обучения людей гигиене рук в целом, и, в частности, в отношении того, каким точно образом гигиена рук должна быть реализована для того, чтобы обеспечивать ее соблюдение и, в конечном счете, быть наиболее эффективной. Однако, в то же самое время, люди могут пожелать уделять лишь небольшое внимание аспектам, таким как гигиена рук, при условии обычно значительной нагрузки со стороны обыкновенной основной работы. Кроме того, личные, культурные или другие неопределенные факторы могут затруднять обучение людей для достижения удовлетворительного соблюдения гигиены рук. Обычно по-прежнему тратятся значительные ресурсы на обучение гигиене рук, однако научные исследования по-прежнему показывают, что уровень соблюдения по-прежнему неутешительно низок. Такое традиционное обучение обычно основано на таких концепциях, как теоретические групповые занятия, информационные буклеты и аналогичное.

Однако, помимо вышеупомянутых примеров, также присутствуют другие аспекты в контексте гигиенического оборудования. Такие аспекты тогда отличаются в зависимости от фактического или надлежащего использования гигиенического оборудования и могут включать в себя по меньшей мере ввод в эксплуатацию, работу, техническое обслуживание, текущий ремонт, заправку и т.д. гигиенического оборудования. Однако существуют аналогичные цели в отношении использования гигиенического оборудования в целом, и вследствие этого существует потребность в улучшении фактического использования, работы и общего обращения с гигиеническим оборудованием, включая не только улучшение соблюдения гигиены рук, которое достигается людьми путем более эффективного обучения людей, от чьего поведения в конечном итоге зависит достижение надлежащего использования и/или хорошего соблюдения.

В частности, существует потребность в подаче связанной информации людям эффективным и надежным образом так, что фактическое восприятие информации людьми становится более эффективным. При надлежащем восприятии информации люди могут внести свой вклад в улучшенное использование гигиенического оборудования и в конкретных вариантах осуществления добиться более хорошего соблюдения гигиены рук.

Сущность изобретения

Упомянутые проблемы и недостатки решаются предметом изобретения независимых пунктов формулы изобретения. Кроме того, предпочтительные варианты осуществления определяются в зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предоставляется устройство, чтобы предоставлять оператору-человеку вид отображаемых изображений и вид экземпляра гигиенического оборудования, причем устройство, содержащее интерфейс для датчика, который выполнен с возможностью генерирования выходных данных датчика движения, указывающих перемещение оператора-человека, средство доступа к репозиторию данных, который хранит базовые данные для генерирования изображений, представляющих собой виды среды, в которой могут быть выполнены задачи упомянутым оператором-человеком, секцию генерирования изображения, выполненную с возможностью генерирования изображений, которые должны быть отображены, на основании упомянутых базовых данных и упомянутых выходных данных датчика движения, секцию генератора последовательности, выполненную с возможностью определения последовательности ситуаций по отношению к виду для упомянутого оператора-человека, и секцию событий, которая выполнена с возможностью определения события по отношению к упомянутому экземпляру гигиенического оборудования и установления места упомянутого определенного события по отношению к последовательности ситуаций.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предоставляется способ, чтобы предоставлять человеку-оператору вид отображаемых изображений и вид экземпляра гигиенического оборудования, причем способ, содержащий этапы генерирования выходных данных датчика движения, указывающих перемещение оператора-человека, осуществления доступа к репозиторию данных, который хранит базовые данные для генерирования изображений, представляющих собой виды среды, в которой могут быть выполнены задачи упомянутым оператором-человеком, генерирования изображений, которые должны быть отображены, на основании упомянутых базовых данных и упомянутых выходных данных датчика движения, определения последовательности ситуаций по отношению к виду для упомянутого оператора-человека, и определения события по отношению к упомянутому экземпляру гигиенического оборудования и установления места упомянутого определенного события по отношению к последовательности ситуаций.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления настоящего изобретения, которые представлены для более хорошего понимания концепций изобретения, но которые не следует рассматривать, как ограничивающие изобретения, теперь будут описаны со ссылкой на чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематический вид пирамиды возможных действий человека по отношению к уровню фактического физического восприятия для последующего запоминания и применения информации, полученной в результате обучения;

Фиг. 2A - схематический вид развертывания и применения варианта осуществления настоящего изобретения оператором-человеком;

Фиг. 2B - схематический вид дисплея, устанавливаемого на голове (HMD), как части развертывания и применения варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2C - схематический вид развертывания и применения варианта осуществления настоящего изобретения оператором-человеком;

Фиг. 3A-3C - схематические виды сред развертывания и применений некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4A-4C - схематические виды, которые представляются оператору в соответствии с соответствующими вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5A-5D - схематические виды графического интерфейса пользователя в соответствии с соответствующими вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6A-6D - схематические виды графического интерфейса пользователя в соответствии с соответствующими вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7A и 7B - схематические соответствующие виды общих вариантов осуществления устройства настоящего изобретения; и

Фиг. 8 - принципиальная блок-схема общего варианта осуществления способа настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Фиг. 1 показывает схематический вид пирамиды возможных видов деятельности человека для изучения и обучения по отношению к уровню восприятия. В частности, восприятие человека, потребление информации и, вместе с этим, уровень того, в каком объеме и насколько хорошо воспринятая информация сохраняется и может быть запомнена и применена позже, строго зависят от типа вида деятельности, который используется для изучения и обучения. Пирамида C предоставляет иерархическую организацию от базового уровня LB до верхнего уровня LU, причем виды деятельности, упомянутые в пирамиде C ближе к верхнему уровню LU, воспринимаются меньше для последующего запоминания и применения, тогда как виды деятельности, расположенные ближе к базовому уровню LB, воспринимаются лучше физическими обстоятельствами человека и восприятием человека.

Вид пирамиды на Фиг. 1 представляет собой уровни восприятия различных действий, как это установлено в области техники. В известном смысле физические обстоятельства человека и восприятие являются такими, что уровень вовлеченности в действие в целом обычно связан со степенью информации, которая воспринимается для последующего запоминания и применения. Вкратце, изучение происходит глубже, когда присутствует вовлеченность в действие (см. «конус обучения», разработанный и переработанный из базового материала Эдгара Дейла в документе: «Audio Visual Methods in Teaching», автор Edgar Dale; 3-е издание, Holt, Rinehart, and Winston; 1969 г.).

Один общий аспект того, как может быть улучшено физическое восприятие, состоит в том, что активные действия приводят к улучшенному восприятию по сравнению с пассивным действием. Таким образом последние пассивные действия располагаются ближе к верхнему «поверхностному» слою LU и включают в себя действия, такие как, например, в порядке постепенного улучшения восприятия, чтение, прослушивание слов, просмотр картинок, просмотр фильма, осмотр экспоната, наблюдение за демонстрацией и просмотр того, как это делается на месте. Уровень физического восприятия продолжает повышаться при вышеупомянутых активных действиях, включающих в себя, вновь в порядке постепенного улучшения восприятия, участие в обсуждении, выступление с речью, создание театрального представления, моделирование реального опыта и, наконец, выполнение реального действия.

В результате, одним из наилучших способов изучение является «выполнение реального действия», как расположенное на Фиг. 1 на самом базовом уровне LB. Однако, данное фактическое исполнение реального действия не всегда возможно в контексте изучения или обучения. В частности, многие задачи могут быть восприимчивы к уровню правильного и надлежащего исполнения, и неправильное или ненадлежащее исполнение задачи может причинять вред или вызывать недопустимое повреждение. Например, в области медицины или ухода погрешности и ошибки в лечении могут приводить к физическим непоправимым повреждениям, травмам, инфекциям или другим более, или менее крупным отрицательным результатам. Однако, как показывает Фиг. 1, оптимальным действием по отношению к уровню восприятия и потребления информации, но в то же самое время не допускающим каких-либо отрицательных результатов, вызванных ошибками и ненадлежащим исполнением задачи, является моделирование реального опыта, как показано на уровне непосредственно над самым базовым уровнем LB.

Варианты осуществления настоящего изобретения в частности реализуют такое моделирование реального опыта для улучшения физического восприятия и потребления информации так, что, в свою очередь, может быть по существу увеличена эффективность обучения правильному поведению и шаблонам исполнения при гигиене рук. Вследствие этого, варианты осуществления настоящего изобретения в конечном счете приводят к улучшенному применению оборудования для гигиены рук и, с этим, к существенному вкладу в снижении риска распространения инфекционных заболеваний.

Варианты осуществления настоящего изобретения, в частности, предоставляют инструкции, которые вносят свой вклад в решение технической проблему, причем техническое средство состоит в том, что упомянутые инструкции относятся к визуальной передаче информации, где основная проблема, однако, состоит не в переносе определенного содержимого или его переносе с использованием определенных приемов, а наоборот в представлении содержимого изображения таким образом, который учитывает физические обстоятельства восприятия человека и потребления информации, и где представление направлено на улучшение или целесообразное достижение данного восприятия.

Фиг. 2A показывает схематический вид развертывания и применения варианта осуществления настоящего изобретения оператором-человеком. В частности, показан оператор-человек H, на голове которого и перед его глазами надет так называемый дисплей 1, устанавливаемый на голове, HMD. Такие дисплеи, устанавливаемые на голове, бывают разных форм и вариантов, при этом обычная общий признак состоит в предоставлении оператору-человеку H по меньшей мере вида изображений, сформированных дисплеем. Обычно используются блоки отображения, включающие в себя жидкокристаллические дисплеи (LCD), светоизлучающие диоды (LED), дисплеи на органических LED (OLED), лазеры и аналогичное для генерирования изображения, которое должно восприниматься оператором H. В целом, изображения, упомянутые в контексте настоящего изобретения, могут быть любыми из следующего: последовательность изображений, презентация, видео, фильм, (видео-) игра и аналогичное.

В целом, дисплей 1, устанавливаемый на голове, также может содержать одно из следующего: прозрачный участок, полупрозрачный участок и одну или более камер с тем, чтобы предоставлять оператору H смешанный вид, который может быть сочетанием вида реального мира и сформированных изображений. Таким образом, такие дисплеи могут упоминаться как очки виртуальной реальности (VR), очки дополненной реальности (AR) и/или оптически дисплеи, устанавливаемые на голове (oHMD). В целом, дисплей, устанавливаемый на голове, может предоставлять вид оператору H в двух измерениях (2D) и/или в трех измерениях (3D). Последнее обычно связно с предоставлением каждому глазу оператора H разных изображений, которые незначительно отличаются, с тем, чтобы формировать виртуальный внешний вид отображаемого содержимого в 3D. Таким образом связанные методики известны в предшествующем уровне техники.

Фиг. 2B показывает схематический вид дисплея, устанавливаемого на голове, HMD, как части развертывания и применения варианта осуществления настоящего изобретения. В частности, он показан с точки зрения оператора (или пользователя). На внутренней стороне HDM 1 имеется внешняя рамка 14, которая в большей или меньшей степени адаптирована к физиогномике человека, например, и среди прочего, путем обеспечения носовой секции, которая вмещает нос оператора. Таким образом понятно, что оператор-человек носит и использует HMD 1, в частности, при его ношении перед глазами оператора. На практике при использовании HMD могут быть задействованы дополнительные признаки, такие как ленты, мягкие амортизирующие секции, защитные стекла, дужки и т.д., которые, однако, как таковые известны в данной области техники.

HMD 1 также предоставляет оптическую секцию 12 в поле зрения оператора при ношении HMD. Оптическая секций 12 может содержать любое из следующего: дисплей; оптические приборы для обеспечения просмотра дисплея, который размещен относительно близко к глазам оператора (например, от 5 до 100мм), прозрачные секции, защитные стекла, затворы, фильтры, поляризаторы, проекторы, подсветку, камеры, зеркала, полупрозрачные зеркала, экраны, непрозрачные секции и т.д. Каждый из этих оптических компонентов может быть предоставлен отдельно для каждого глаза оператора-человека или может быть предоставлен в качестве единой части. Например, уже существует HMD, который использует интеллектуальный телефон в качестве средства отображения: Таким образом такой HMD содержит рамку для удержания интеллектуального телефона и оптические приборы, которые позволяют оператору видеть дисплей, даже если он размещен на небольших расстояниях (см. выше). Дисплей может формировать виды для каждого глаза одновременно, причем оптические приборы затем направляют каждое изображение к соответствующему глазу, или дисплей может отображать изображения поочередно, причем тогда затворы направляют изображение только одному глазу за раз. Посредством предоставления отдельных изображений каждому глазу оператор может получить трехмерный вид среды.

Назначение оптической секции 12 состоит в предоставлении оператору вида, который по меньшей мере частично содержит сформированные изображения. Таким образом, оператор может видеть среду, которая по меньшей мере частично содержит виды искусственно сформированной среды. Например, дисплей принимает от процессора генерирования изображения данные изображения, которые отображаются. В свою очередь, процессор генерирования изображения принимает и имеет доступ к данным, которые определяют виртуальную среду, например, используя определения векторов. Эти векторы могут быть использованы для вычисления и генерирования моментального вида среды при заданной конкретной ориентации. Кроме того, векторы могут определять поверхности с необязательными текстурами, к которым в целом будет обращаться процессор генерирования изображения при генерировании данных изображения, которые должны быть отображены, на дисплее. Дополнительные механизмы могут применяться для более или менее реалистичной визуализации вида (например, трассировка лучей и аналогичное).

Как уже упоминалось, вид для оператора также может учитывать ориентацию. Если, например, оператор носит HMD, то он или она в принципе могут свободно перемещаться, поворачиваться в разных направлениях, двигать своими руками, кистями и другими частями тела. Предпочтительно, эти различные перемещения учитываются для того, чтобы вид, который представляется операторам, был настолько реалистичным, насколько это возможно. С этой целью обнаруживается ориентация и/или перемещение оператора и результирующие сигналы подаются в процессор генерирования изображения, который, имея под рукой векторные базовые данные, может повторно вычислять вид среды при разных ориентациях. В таком случае HMD 1 может также содержать один или более датчиков 13, которые могут обнаруживать в форме, например, акселерометров, гироскопов, магнитометров и аналогичного, перемещение головы оператора или оператора в целом.

Кроме того, существуют системы со вспомогательными камерами, которые наблюдают за оператором, например, при использовании HMD. Изображения, принятые от такой камеры, могут быть обработаны, чтобы получить информацию о перемещении пользователя или его/ее частей тела. Такая информация может быть вновь подана в процессор генерирования изображения, который может использовать эти данные образом аналогичным тому, как используются выходные данные от датчиков перемещения, прикрепленных к оператору и/или HMD 1, который оператор носит и использует. Такая обработка изображения обычно упоминается как распознавание жестов и в принципе ассоциирует некоторые конкретные действия (ситуацию, команду и т.д.) с жестом или группой жестов, при этом жест может быть определен как последовательность или группа перемещений.

Оптическая секция 12 у HMD 1 также может содержать одну или более прозрачных секций, которые позволяют оператору видеть фактическую среду. Посредством проектора, дисплея, зеркала и/или полупрозрачного зеркала сформированный вид может быть вследствие этого смешан с фактическим видом фактической среды. Тогда как вид только сформированных изображений в контексте HMD обычно упоминается как вид виртуальной реальности (VR), смешивание реального мира со сформированными изображениями обычно упоминается как дополненная реальность (AR). Общая концепция состоит в том, что оператор может по меньшей мере частично воспринимать искусственно сформированную среду.

Фиг. 2C показывает схематический вид развертывания и применения варианта осуществления настоящего изобретения оператором-человеком. Здесь, показано устройство 1a, 101, которое предоставляет оператору-человеку H вид отображаемых изображений E’ и вид экземпляра гигиенического оборудования. Последний экземпляр гигиенического оборудования также может быть показан как часть соответствующих изображений (см. ниже в контексте Фиг. 3A и 4A) или может быть видом реального мира, т.е. в форме реального диспенсера, смонтированного на стене (см. ниже в контексте Фиг. 3B и 4B). В частности, данная конфигурация и вариант осуществления рассматривают по меньшей мере одно устройство-проектор 1a, которое выполнено с возможностью проецирования изображений на стены и поверхности реальной среды E. Таким образом, формируется виртуальная среда E’, которая может быть просмотрена оператором H. Данная среда может включать в себя пункт помощи пациенту (как показано) в качестве среды, в которой оператор H обязан выполнять задачу.

Устройство-проектор 1a может реализовывать все признаки, необходимые для варианта осуществления настоящего изобретения, или может иметь одну или более функциональных возможностей в дополнительном устройстве 101 (например, сервере или компьютерном устройстве, сети, облачном ресурсе и т.д.) Кроме того, отображение изображения может быть таким, что формируется двумерное или трехмерное впечатление виртуальной среды E’. В последнем трехмерном случае оператору H могут быть предоставлены дополнительные устройства (например, затворные или поляризационные очки) таким образом, что виртуальная среда предстает перед оператором в трех измерениях. Также могут быть применены другие методики проецирования, такие как проецирование непосредственно в глаз (на сетчатку).

Вследствие этого предоставляется доступ к репозиторию данных, который хранит базовые данные для генерирования изображения, представляющего собой виды среды, в которой могут быть выполнены задачи упомянутым оператором-человеком. Как показано в примере Фиг. 2C, эта задача может быть выполнена оператором-человеком H в среде E/E’, которая включает в себя виртуальное представление пациента, и задача(и) может включать в себя одно или более действий по отношению к тому виртуальному пациенту и использованию гигиенического оборудования. Однако, аналогичным образом другие варианты осуществления предусматривают среды, которые не рассматривают пациента как такового и могут фокусироваться на действиях, которые связаны с гигиеническим оборудованием, например, ввод в эксплуатацию и/или техническое обслуживание одного или более экземпляров гигиенического оборудования.

Фиг. 3A показывает схематический вид среды развертывания и применения варианта осуществления настоящего изобретения. В частности, показан оператор H, который носит и использует дисплей 1, устанавливаемый на голове, в реальной среде E. В соответствии с данным вариантом осуществления устройство предоставляет оператору-человеку H вид отображаемых изображений через дисплей 1, устанавливаемый на голове (HMD). Устройство может быть любым из устройства или блока 10 обработки, интегрированного в HMD 1, или внешним устройством 101 в форме, например, компьютера или некоторых облачных (удаленных) вычислительных ресурсов. Связь C может быть создана между HMD 1 и устройством 10’ таким образом, чтобы переносить данные к HMD 1, чтобы он был способен отображать соответствующие виды оператору H. Связь C может быть реализована любыми подходящими средствами, такими как беспроводная локальная сеть (WLAN, WiFi и аналогичное), соединение Bluetooth^TM или любое другое подходящее беспроводное или проводное соединение.

HMD 1 выполнен с возможностью предоставление вида экземпляра гигиенического оборудования. В настоящем варианте осуществления HMD 1 содержит дисплей, который предоставляет вид оператору H, как показано схематично на Фиг. 4A. Как показано, оператору представляется виртуальный, сформированный вид искусственной среды E’, содержащей, например, пациента P’ в постели слева. Следует понимать, что данная среда E’ является полностью искусственной и формируется путем обработки базовых данных в устройстве 10 для отображения сформированных изображений на дисплее, как части дисплея 1, устанавливаемого на голове. Экземпляр гигиенического оборудования 2’ показан по меньшей мере частично, указывая на то, что в настоящем варианте осуществления, диспенсер 2’ (в качестве одного примерного экземпляра гигиенического оборудования) принадлежит к виртуальному миру, т.е. диспенсер 2’, который показывает дисплей 1, устанавливаемый на голове, является видом, который появляется на дисплее.

Устройство 10, 101 или как устройство 10, так и 101, содержат интерфейс для датчика, который выполнен с возможностью генерирования выходных данных датчика движения, указывающих перемещение оператора-человека H при использовании HMD 1. Например, датчики 13, как описано со ссылкой на Фиг. 2B, которые могут быть интегрированы в HMD 1, могут формировать упомянутые выходные данные датчика движения, которые затем могут быть учтены, когда оператор H поворачивает/наклоняет его/ее руку и/или перемещает ее. Результатом является то, что воспринимается аналогичное соответствующее движение, хотя и с точки зрения оператора H, в виртуальной среде E’. В настоящем варианте осуществления, оператору H представляется виртуальная среда E’, в которой он/она может видеть одного или более виртуальных пациентов P’, один или более виртуальных экземпляров 2’ гигиенического оборудования и прочие связанные объекты, и явления. С этой целью устройство содержит средство доступа к репозиторию данных, который хранит базовые данные для генерирования изображений, представляющих собой виды среды E’, в которой задачи могут быть выполнены оператором-человеком H. Упомянутые задачи являются любыми из реальных задач (оператор по-прежнему живет в и по-прежнему является частью среды E реального мира), задач, которые выполняются в виртуальной среде E’ и/или задач, которые выполняются путем отбора, выбора или активации действий в интерфейсе пользователя, как части виртуальной среды E’ (больше подробностей в отношении этого будет приведено в описании, связанном с Фиг. 5A).

Устройство дополнительно содержит секцию генерирования изображения, которая выполнена с возможностью генерирования изображений, которые должны быть отображены, на основании упомянутых базовых данных и упомянутых выходных данных датчика движения. Как уже упоминалось, изображения могут быть, например, сформированы (вычислены) из базовых данных, таких как совокупность векторов, все из которых определяют грань и/или границу виртуального объекта, включая пациента P’, экземпляр гигиенического оборудования 2’ и/или любой другой объект или другую сущность, в отношении которых должен визуализироваться внешний вид в виртуальной среде E’. Методики генерирования VR или AR оператору посредством дисплея, устанавливаемого на голове, как таковые известны в области техники.

Устройство дополнительно содержит секцию генератора последовательности, выполненную с возможностью определения последовательности ситуаций по отношению к виду оператора и/или отображаемых изображений. Ситуация в данном контексте может быть идентифицирована как некоторая заданная точка в процессе выполнения задачи. Например, задача может быть определена как последовательность или группа ситуаций, по которым оператор должен пройти. Передвижение в рамках общей среды, включая фактическую и виртуальную среду, может быть достигнуто оператором посредством любого из следующего: выдача команд (например, в контексте интерфейса пользователя, описанного ниже), жест, перемещения, поворот, изменение ориентации, взгляд в конкретном направлении, переход или перемещение в конкретные местоположения, и аналогичное. В целом, такая ситуация может быть ассоциирована с отображаемым изображением таким образом, что устройство может определять возникновение ситуации путем анализа вида (например, посредством камеры) и/или отображаемых изображений. Например, задача по замене мешка для капельницы может быть представлена оператору посредством последовательности изображений, из которых одно или более изображений указывают то, что была достигнута определенная ситуация, которая, в свою очередь, также может указывать выполнение задачи в то же самое время.

Устройство дополнительно содержит секцию событий, которая выполнена с возможностью определения события по отношению к упомянутому экземпляру гигиенического оборудования и установления места упомянутого определенного события по отношению к последовательности ситуаций. В настоящем варианте осуществления, секция событий выполнена с возможностью определения в качестве события ситуации использования упомянутого экземпляра гигиенического оборудования. Если экземпляр гигиенического оборудования является виртуальным и, вследствие этого, исключительно частью отображаемых изображений, то может применяться механизм, аналогичный описанной выше секции генератора последовательности. Например, может быть обнаружен жест оператора H, который приводит к предоставлению оператору вида использования экземпляра гигиенического оборудования. Одно или более таких изображений могут указывать то, что возникла ситуация использования. Аналогичным образом, секция событий также может быть выполнена с возможностью определения ситуации использования для экземпляра гигиенического оборудования в реальном мире, что описывается дополнительно ниже.

Фиг. 3B показывает схематический вид среды развертывания и применения дополнительного варианта осуществления настоящего изобретения, а Фиг. 4B показывает схематично вид, который представляется оператору в соответствии с настоящим вариантом осуществления. В принципе настоящий вариант осуществления является аналогичным варианту осуществлению, описанному выше в связи с Фиг. 3A и 4A. Вследствие этого, аналогичные элементы обозначены идентичными ссылочными обозначениями. Однако, настоящий вариант осуществления предусматривает, что дисплей 1-1, устанавливаемый на голове, имеет прозрачную секцию 121, которая позволяет оператору H также наблюдать и видеть реальную среду E. С помощью дополнительных формируемых и наложенных изображений оператор будет воспринимать дополненную реальность (AR) в качестве смешанного вида реальной среды E и виртуальной среды E’. Это может быть реализовано посредством полупрозрачного зеркала, как части прозрачной секции 121, которое обеспечивает просмотр реальной среды E и просмотр сформированных изображений, которые отображаются дисплеем/проектором и отражаются от зеркала.

В качестве альтернативы прозрачной секции или в дополнение к ней HMD 1-1 также может быть предусмотрен с камерой 122 для захвата реальной среды E, которая затем может быть смешана с дополнительными изображениями, которые должны быть отображены, чтобы предоставлять оператору вид сформированных изображений (или содержимого сформированного изображения) и изображений реального мира (содержимое изображения, взятое из записанной реальной среды). Камера 122 дополнительно может быть использована для обнаружения оптического сигнала S, который испускает экземпляр гигиенического оборудования при использовании. Преимущественно, большая часть или все функциональные возможности могут быть реализованы в мобильном телефоне (интеллектуальном телефоне) или планшетном компьютере, который может быть прикреплен перед глазами оператора для использования его дисплея для отображения любых изображений, которые должны быть просмотрены оператором. В то же самое время, камера на другой стороне устройства будет обращена к среде и может таким образом быть использована для захвата реальной среды и/или обнаружения сигналов от экземпляров гигиенического оборудования, пультов дистанционного управления и аналогичного.

В данном варианте осуществления дисплей 1-1, устанавливаемый на голове, вследствие этого, выполнен с возможностью предоставления вида экземпляра гигиенического оборудования в реальном мире в форме диспенсера 2 в реальном мире, показанного на Фиг. 3B. Соответствующий вид для оператора H схематично изображен на сопроводительной Фиг. 4B, на которой вновь показаны как пациент, так и диспенсер, но диспенсер 2 принадлежит к реальному миру. Очевидно, что в особенности в данном варианте осуществления оператор H будет видеть также его/ее руки при, например, использовании экземпляра гигиенического оборудования. Дополнительное преимущество этого состоит в том, что оператор может фактически использовать реальный диспенсер и таким образом также будет способен воспринимать ощущение от использования такого диспенсера (например, воспринимая ощущения и чувства, связанные с тем, когда чистящие жидкости и аналогичное выдаются оператору на руку).

В данном варианте осуществления устройство содержит секцию событий, которая выполнена с возможностью определения в качестве события вновь событие использования диспенсера 2, как одной примерной формы экземпляра гигиенического оборудования. В частности, устройство может принимать сигнал S от диспенсера 2, всякий раз, когда он используется. Аналогичным образом, устройство и/или дисплей, устанавливаемый на голове, могут быть выполнены с возможностью определения такого события использования посредством соответствующих датчиков или камеры, записывающей часть среды. В последнем случае может быть выполнена обработка изображения для того, чтобы определять такое событие использования.

Как показано на Фиг. 3B, экземпляр гигиенического оборудования (диспенсер 2) выполнен с возможностью дозировки некоторого количества расходного материала (например, мыла, дезинфицирующего средства и т.д.) оператору. Диспенсер 2 содержит механизм выдачи с рычагом, который может быть приведен в действие пользователем с тем, чтобы вытолкнуть мыло, дезинфицирующее средство или аналогичное. Аналогичным образом, может применяться другой механический и/или электрический механизм выдачи, который включает в себя любое из следующего: переключатель, датчик близости, насос, мотор, исполнительный механизм, батарею, элемент солнечной батареи и т.д. Однако, в целом, механизм выдачи выполнен с возможностью дозировки некоторого количества расходного материала, когда оператор приводит в действие рычаг или активирует механизм и, следовательно, обеспечивает механическое усилие насоса или механизма дозировки. В настоящем варианте осуществления действие оператора в виде приведения в действие рычага является одной формой операции пользователя или ситуации использования, которая инициирует испускание сигнала S. В частности, диспенсер 2 в соответствии с данным вариантом осуществления содержит блок сигнала, который выполнен с возможностью испускания сигнала (например, вспышки света) в ответ на соответствующее действие оператора, т.е. приведение в действие рычага. Однако, в любом случае блок сигнала испускает сигнал S таким образом, что он может быть обнаружен устройством (например, HMD 1-1) в непосредственной близости от диспенсера.

В частности, устройство обнаружения может быть предусмотрено со светочувствительным элементом, который может «принимать» сигнал S в форме вспышки, испускаемой диспенсером 2. Подходящие компоненты включают в себя секцию камеры, фотодиод, инфракрасный (IR) датчик, датчик освещенности и аналогичное. Устройство обнаружения дополнительно должно быть предусмотрено с ресурсами обработки, которые по меньшей мере подходят для обнаружения и идентификации сигнала через детектор и для сохранения и/или переадресации данных, связанных с данным обнаружением. Что касается устройства обнаружения как такового, то может быть выбрана любая подходящая реализация, включая мобильные устройства, такие как мобильные телефоны, интеллектуальные телефоны, персональные цифровые помощники (PDA), планшетные компьютеры, портативные компьютеры, ноутбуки и т.д. Преимущественно, в таких устройствах функциональные возможности устройства в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения (интерфейс, датчик, средство доступа к репозиторию данных и/или репозиторий данных, секция генерирования изображения, дисплей, генератор последовательности и секция событий) могут быть реализованы в сочетании с детектором (например, камерой интеллектуального телефона) для обнаружения сигнала S от экземпляра гигиенического оборудования в реальном мире.

Фиг. 3C показывает схематический вид среды развертывания и применения другого варианта осуществления настоящего изобретения. В частности, показан оператор H, который носит и использует дисплей 1, устанавливаемый на голове, в реальной среде E. В соответствии с данным вариантом осуществления вновь устройство предоставляет оператору-человеку H вид отображаемых изображений через дисплей 1, устанавливаемый на голове (HMD). Устройство может быть любым из уже описанных в связи с предшествующими вариантами осуществления. В частности, HMD 1 выполнен с возможностью предоставления вида экземпляра гигиенического оборудования, который может быть виртуальным экземпляром гигиенического оборудования 2’ или реальным экземпляром гигиенического оборудования 2. Вид для оператора H схематично показан на Фиг. 4C, на которой оператору представляется виртуальный, сформированный или смешанный вид среды E, E’, содержащий экземпляр гигиенического оборудования 2, 2’ и, необязательно, один или более других элементов 3.

В настоящем варианте осуществления оператору H представляется среда E, E’, в которой он/она может выполнять одну или более задач и может видеть один или более виртуальных, или реальных экземпляров 2, 2’ гигиенического оборудования, и прочие связанные объекты 3 и внешние виды. С этой целью устройство вновь содержит средство доступа к репозиторию данных, который хранит базовые данные для генерирования изображений, представляющих собой виды среды, в которой могут быть выполнены задачи оператором-человеком H. Упомянутые задачи являются любыми из следующих: реальные задачи (оператор по-прежнему живет в и по-прежнему является частью среды E реального мира), задачи, выполняемые в виртуальной среде E’, и/или задачи, которые выполняются путем отбора, выбора или активации действий в интерфейсе пользователя как части виртуальной среды E’ (больше подробностей в отношении этого будет приведено в описании, которое относится к Фиг. 6A).

Устройство дополнительно содержит секцию генерирования изображения, выполненную с возможностью генерирования изображений, которые должны быть отображены, на основании упомянутых базовых данных и упомянутых выходных данных датчика движения. Как уже упоминалось, изображения могут быть, например, сформированы (вычислены) из базовых данных, таких как совокупность векторов, все из которых определяют грань и/или границу виртуального объекта, включая экземпляр гигиенического оборудования 2’ и/или любой другой объект, такой как элемент 3, или другая сущность, визуализация внешнего вида которой должна быть осуществлена в виртуальной среде E’ или смешанной среде E+E’.

Устройство дополнительно содержит секцию генератора последовательности, выполненную с возможностью определения последовательности ситуаций по отношению к виду для оператора и/или отображаемых изображений. Ситуация в данном контексте может быть идентифицирована как некоторая заданная точка в процессе выполнения задачи. Например, задача может быть определена как последовательность или группа ситуаций, по которым оператор должен пройти. Передвижение в рамках общей среды, включая фактическую и виртуальную среду, может быть достигнуто оператором посредством любого из следующего: выдача команд (например, в контексте интерфейса пользователя, описанного ниже), жест, перемещения, поворот, изменение ориентации, взгляд в конкретном направлении, переход или перемещение в конкретные местоположения, и аналогичное. В целом, такая ситуация может быть ассоциирована с отображаемым изображением таким образом, что устройство может определять возникновение ситуации путем анализа вида (например, посредством камеры) и/или отображаемых изображений. Например, задача по осуществлению заправки экземпляра гигиенического оборудования может быть представлена оператору посредством последовательности изображений, из которых одно или более изображений указывают, что была достигнута определенная ситуация, которая, в свою очередь, также может указывать выполнение задачи в то же самое время.

Устройство дополнительно содержит секцию событий, которая выполнена с возможностью определения события по отношению к упомянутому экземпляру гигиенического оборудования и установления места упомянутого определенного события по отношению к последовательности ситуаций. В настоящем варианте осуществления секция событий выполнена с возможностью определения в качестве события выполненной задачи по отношению к упомянутому экземпляру гигиенического оборудования. Например, может быть обнаружен жест оператора H, который приводит к предоставлению оператору вида совершения действия по отношению к экземпляру гигиенического оборудования. Одно или более таких изображений могут указывать то, что соответствующее действие было совершено.

Аналогичным образом, секция событий также может быть выполнена с возможностью определения такого действия из экземпляра гигиенического оборудования в реальном мире. В таком варианте осуществления секция событий может содержать датчик, который выполнен с возможностью обнаружения сигнала от экземпляра гигиенического оборудования и секция событий выполнена с возможностью определения события в ответ на обнаружение такого сигнала от экземпляра гигиенического оборудования. Например, задачей может быть распаковка экземпляра гигиенического оборудования из коробки 3 и его соответствующий монтаж на стене. Связанное раскрытие для выполнения задач, в соответствии с действием по отношению к экземпляру гигиенического оборудования, и определения соответствующего события по отношению к экземпляру гигиенического оборудования для установления места такого события по отношению к последовательности ситуаций, предоставляется в другом месте настоящего раскрытия в связи с Фиг. 6A-6D.

Фиг. 5A-5D показывают схематические виды графического интерфейса пользователя в соответствии с соответствующими вариантами осуществления настоящего изобретения. В частности, эти Фиг. также изображают внешний вид интерфейса пользователя до, в течение и/или после выполнения задачи, при этом интерфейс пользователя обеспечивает отображение рабочих элементов, таких как диалоги, уведомления, инструкции, предупреждения, поля ввода, окна, меню, фокус, активная точка и аналогичное. В целом, задача может быть охарактеризована одной или более ситуациями, которые оператор должен выполнить или в которые он должен войти. Например, задача может быть передана оператору посредством интерфейса пользователя как часть виртуальной среды E’. Фиг. 5A показывает схематический вид интерфейса пользователя, содержащего диалог 122-1, который передает характер задачи воспринимаемым образом. В дополнение, диалог 122-1 может содержать меню, которое обеспечивает выбор пользователем одной из более опций, при этом оператор может перемещать метку (•) выбора с помощью жеста и/или ввода пользователя. В дополнение к этому может быть предоставлена аудио секция, которая выполнена с возможностью имитации звуков среды и/или инструкций, оповещения для изменения целевой последовательности ситуаций и наблюдения за поведением оператора в стрессовых и/или непредвиденных сценариях и аварийных ситуациях.

В целом оператору могут быть предоставлены дополнительные устройства, например, переносной дистанционный пульт управления или любое другое подходящее устройство ввода с тем, чтобы реагировать на любые ситуации, которые появляются в виде, или как часть одного или более диалогов интерфейса пользователя. В таких вариантах осуществления устройство дополнительно содержит секцию ввода, которая выполнена с возможностью приема таких вводов пользователя. В варианте осуществления устройство содержит датчик, выполненный с возможностью приема сигнала по отношению к вводу пользователя через беспроводной путь (например, Bluetooth^TM, инфракрасный и аналогичный). В показанной ситуации оператор может отправлять ввод пользователя, сигнализирующий ответ на диалог, и диалог 122-1 может соответственно исчезать. Тогда оператору предоставляется возможность свободного манипулирования системой таким образом, который соответствует соответствующей задаче. Задача может быть определена как последовательность ситуаций по отношению к отображаемым изображениям в том смысле, что оператору требуется направлять свой собственный виртуальный или дополненный реальный вид в конкретные ситуации, положения и/или ориентации. Например, может быть определено, что задача аналогичная «1. ПЕРЕВЯЗАТЬ РАНУ» сначала потребует по меньшей мере фактического приближения оператора к виртуальному пациенту P’ посредством любого из следующего: перемещения, ориентации, взгляда, ввода пользователя и аналогичного.

Фиг. 5B показывает схематично вид графического интерфейса пользователя с фокусом 122-2, размещенным предпочтительно в центре поля зрения.

Как показано на Фиг. 5C это может позволять определять ситуацию по отношению к просматриваемому изображению. В частности, положение фокуса 122-2 по отношению к элементу реального мира или виртуального может быть оценено для определения того, направляет ли оператор себя в конкретную ситуацию (здесь: ситуация, в которой сейчас возможно использование экземпляра гигиенического оборудования). Независимо от того, является ли показанный диспенсер объектом реального или виртуального мира, использование может быть совершено оператором, просто ведя себя, как если бы его использовали. Как уже объяснено может быть обнаружено фактическое использование диспенсера в реальном мире или соответствующий жест оператора может быть обнаружен и предполагаться как событие использования. В последнем случае обработка изображения со вспомогательной камерой и/или датчики, прикрепленные к оператору, могут быть использованы для определения жеста. Кроме того, в ответ на конкретную ситуацию (например, фокусировка на экземпляре гигиенического оборудования) может появляться диалог 122-3, который может запрашивать у пользователя ввод, например, посредством жеста, команды, произносимой команды, ввода через дистанционный пульт управления и аналогичное.

Фиг. 5D показывает схематично вид графического интерфейса пользователя с дополнительным уведомлением 122-4. Например, уведомление может появляться в ответ на обнаружение использования экземпляра гигиенического оборудования, пусть использование как таковое будет виртуальным, реальным или посредством ввода/выбора пользователя. Это вновь может быть рассмотрено в качестве конкретной ситуации, в данном случае успешного использования экземпляра гигиенического оборудования.

Таким образом, в целом задача может быть выполнена путем направления в одну или более ситуаций. В частности, задача может быть определена как последовательность ситуаций по отношению к отображаемым изображениям. Таким образом секция генератора последовательности может наблюдать за работой, периодически обрабатывать просматриваемые изображения, считывать датчик, обнаруживать любые события интерфейса пользователя и/или принимать вводы пользователя с тем, чтобы как определять возникновение ситуации, так и размещать данную ситуацию в последовательности. Упомянутая последовательность может не только учитывать очередность последующих ситуаций, но также время между двумя смежными ситуациями. Таким образом может быть реализовано правило, или в более общем смысле целевой метод того, каким образом правильно выполняется задача. В примерном контексте обучения гигиене рук конкретное правило может быть определено по отношению к ситуациям, в которые оператор должен войти, и временам между ними.

Например, задача «1. ПЕРЕВЯЗАТЬ РАНУ» может потребовать, чтобы оператор использовал гигиеническое оборудование (ситуация 1) до того, как он направляется к пациенту, чтобы заняться пациентом (ситуация 2), что уже определяет целевую последовательность. Данная последовательность может быть оценена на соблюдение правила, что, в свою очередь, также может быть определено посредством последовательности ситуаций. Дополнительно, могут быть учтены временные диапазоны путем определения временных меток для ситуаций и измерения времени между двумя или более ситуациями (например, если прошло слишком много времени после ситуации 1 и ситуации 2 или обнаруживается другая ситуация, тогда может быть определено нарушение соответствующего правила).

В целом, секция генератора последовательности наблюдает за ходом ситуаций, в которых оператор оказывается во время выполнения задачи. Данная последовательность ситуаций и/или выбор ситуаций могут быть ассоциированы с одной или более возможностями использования экземпляра гигиенического оборудования. Такие возможности определяют целевое использование экземпляра гигиенического оборудования оператором в том смысле, что оператор должен теперь (или в рамках заданного периода времени) или должен был до этого (или в рамках заданного периода времени) использовать экземпляр гигиенического оборудования для того, чтобы соблюсти правило. Это может быть оценено вместе с событиями использования, принятыми или определенными секцией событий, для того чтобы оценить, может или нет ситуация использования быть ассоциирована с возможностью. Это может быть использовано для вычисления полной метрики соблюдения в течение задачи, которая тогда может быть представлена оператору в течение и/или после задачи с тем, чтобы передать информацию оператору о том, насколько хорошо она или он выполняет задачу по отношению к соблюдению гигиены рук.

В дополнительном варианте осуществления отдельные данные соблюдения гигиены рук, полученные, например, от систем мониторинга и/или наблюдения за гигиеной рук, могут быть использованы, чтобы взвешивать возникновение конкретных сценариев обучения и задач с тем, чтобы конкретные задачи (или моменты, упомянутые в другом месте настоящего раскрытия), по отношению к которым оператор (человек) имеет низкое соблюдение, возникали в виртуальном обучении чаще. Кроме того, упомянутое возникновение может в качестве альтернативы или дополнительно зависеть от эффективности оператора касательно соблюдаемого поведения в течение настоящей или прошлой работы устройства и обучения вместе с тем.

Фиг. 6A-6D показывают схематические виды графического интерфейса пользователя в соответствии с соответствующими вариантами осуществления настоящего изобретения. В данном варианте осуществления задачей, которая должна быть выполнена оператором H, является, например, корректная замена картриджа заправки экземпляра гигиенического оборудования. В данном курсе обучения оператору могут быть выданы инструкции, как показано на Фиг. 6A, 6C или 6D. Эти инструкции могут быть предоставлены визуально (как показано) или также посредством слышимых (голосовых) инструкций любым блоком генерирования и вывода звука. Оператор выполняет действие посредством жестов, которые виртуально воспроизводятся на виде или смешиваются посредством наложения содержимого сформированного изображения и сцены реального мира, записанной камерой, как уже описано в другом месте в настоящем изобретении.

Устройство содержит секцию событий, которая выполнена с возможностью определения события по отношению к упомянутому экземпляру гигиенического оборудования и установления места упомянутого определенного события по отношению к последовательности ситуаций. Событие может быть любым действием по отношению к экземпляру гигиенического оборудования как совершенное оператором и зарегистрированное путем определения ассоциированных картинок или приема любых соответствующих сигналов датчика и выходных данных. Например, в ответ на инструкцию, выданную оператору, как показано на Фиг. 6A, оператор совершает жест (действие) для манипулирования соответствующим образом виртуальным экземпляром гигиенического оборудования или экземпляром гигиенического оборудования в реальном мире. Если было обнаружено событие нажатия кнопки, то может быть установлено его место в последовательности и может быть определено, было или нет надлежащее действие совершено в надлежащее время. Соответственно, оператору может быть представлено оборудование, которое отражает правильный результат его/ее действия (как показано в примере правильно открытого экземпляра гигиенического оборудования на Фиг. 6B).

Кроме того, экземпляр гигиенического оборудования в реальном мире может быть выполнен с возможностью испускания сигнала всякий раз, когда совершается конкретное действие. Например, экземпляр гигиенического оборудования может испускать сигнал всякий раз, когда он правильно закрывается после процедуры заправки и/или открытия. В таком варианте осуществления секция событий может содержать датчик, который выполнен с возможностью обнаружения такого сигнала от экземпляра гигиенического оборудования. Кроме того, секция событий может быть выполнена с возможностью определения соответствующего события закрытия экземпляра гигиенического оборудования в ответ на обнаружение данного сигнала. Таким образом секция событий может определять такое событие по отношению к экземпляру гигиенического оборудования и устанавливать место события по отношению к применимой последовательности ситуаций.

Например, последовательность ситуаций может в частности учитывать, определяется или нет и когда закрытие экземпляра гигиенического оборудования: если такое событие определяется после того, как был корректно размещен элемент заправки, тогда может быть определено, что оператор выполнил задачу правильно в соответствии с применимой последовательностью. Таким образом можно обучить задаче по отношению к экземпляру гигиенического оборудования или успех обучения может быть улучшен и подтвержден, позволяя оператору моделировать заданную задачу. Связанные варианты осуществления рассматривают не только задачу замены элемента заправки, а аналогичным образом рассматривают правильный монтаж, ввод в эксплуатацию или настройку экземпляра гигиенического оборудования, общее техническое обслуживание экземпляра гигиенического оборудования и правильное использование и манипулирование экземпляром гигиенического оборудования. Вследствие этого, следующие задачи могут быть реализованы посредством соответствующего предоставления надлежащих базовых данных и определения надлежащих последовательностей: Сопровождение операторов при вводе в эксплуатацию, техническом обслуживании или манипулировании диспенсером/оборудованием, включая заправку; виртуальное руководство; чистка с сопровождением; манипулирование каталкой с диспенсером на каталке или каталкой как таковой в смысле экземпляра гигиенического оборудования; ввод в эксплуатацию и настройка/конфигурация принадлежностей и модернизаций экземпляров гигиенического оборудования, таких как детекторы, датчики, батареи; и шлюз, повторители или связанное оборудование связи и получения данных, которое взаимодействует с гигиеническим оборудованием для представления отчета об использовании и/или состоянии.

В целом могут быть дополнительные предоставленные варианты осуществления, в которых устройство содержит секцию вывода звука, которая выполнена с возможностью вывода звука упомянутому оператору-человеку по отношению к установлению места определенного события. Звук может быть слышимым сигналом, голосовой инструкцией или любой другой подходящей слышимой обратной связью или инструкцией для оператора в то время, как он/она работает и выполняет задачу. Содержимое может быть предоставлено из соответствующих базовых данных и может быть использовано для выдачи инструкции оператору, сопровождения оператора при выполнении задачи и/или выдачи положительной или отрицательной обратной связи при успешной операции или, соответственно, неудовлетворительной операции. Например, могут быть предоставлены особые шаблоны шума, которые имитируют успешное завершение действия (например, шум «щелчка» для уведомления оператора о том, что элемент заправки был установлен правильно, был правильно введен в эксплуатацию экземпляр гигиенического оборудования или принадлежность была правильно размещена в соответствующем экземпляре гигиенического оборудования).

Фиг. 7A показывает схематический вид общего варианта осуществления оборудования настоящего изобретения. В частности, показано устройство 10, 101, которое предоставляет вид отображаемых изображений оператору-человеку через дисплей 1, устанавливаемый на голове (HMD), при этом HMD 1 дополнительно выполнен с возможностью дополнительного предоставления вида экземпляра гигиенического оборудования. Вид экземпляра гигиенического оборудования может быть получен либо путем также генерирования и отображения соответствующих изображений, либо/или позволяя наблюдателю видеть экземпляр гигиенического оборудования в реальном мире посредством прозрачной секции HMD 1 и/или камеры, ассоциированной с HMD 1 и наложения и смешивания записанных камерой изображений в сформированные изображения. В целом устройство 10, 101 может быть либо интегрировано в HMD 1, либо может быть реализовано как внешнее по отношению к нему. Также могут быть предусмотрены гибридные решения, в которых одна часть описанных функциональных возможностей реализуется в HMD 1, а другие функциональные возможности реализуются за пределами HMD 1. Например, функции могут быть интегрированы в мобильном вычислительном устройстве (например, интеллектуальном телефоне, планшетном компьютере или аналогичном), а HMD 1 может быть реализован в качестве рамки, размещающей мобильное вычислительное устройство перед глазами наблюдателя. В данном случае также могут быть предоставлены оптические приборы для того, чтобы позволить наблюдателю видеть дисплей устройства на небольших расстояниях.

Устройство 10, 101 содержит интерфейс 112 для датчика, который выполнен с возможностью генерирования выходных данных датчика движения, указывающих перемещение оператора-человека при использовании упомянутого HMD 1. Здесь один или более датчиков могут быть интегрированы в HMD 1, в мобильное вычислительное устройство, являющееся его частью, и/или также - как внешние для HMD - прикреплены к оператору. Устройство 10, 101 дополнительно содержит средство 111 доступа к репозиторию 121 данных, которое хранит базовые данные для генерирования изображений, представляющих собой виды среды, в которой могут быть выполнены задачи упомянутым оператором-человеком. Вновь репозиторий данных может быть интегрирован с устройством или получен в качестве некоторого сетевого или основанного на облаке хранилища, в котором беспроводное и/или проводное соединение служит для переноса данных к и от интерфейса 111.

Устройство 10, 101 дополнительно содержит или имеет доступ к секции 113 генерирования изображения, которая выполнена с возможностью генерирования изображений, которые должны быть отображены, на основании упомянутых базовых данных и упомянутых выходных данных датчика движения. Секция 114 генератора последовательности выполнена с возможностью определения последовательности ситуаций по отношению к виду, а секция 115 событий выполнена с возможностью определения ситуации использования упомянутого экземпляра гигиенического оборудования.

В необязательном варианте осуществления (см. пунктирную линию на Фиг. 7A), секция 115 событий выполнена с возможностью приема сигнала обратной связи FB от HMD 1, указывающего использование экземпляра гигиенического оборудования. Например, экземпляр гигиенического оборудования в реальном мире может быть предусмотрен с излучателем, который испускает сигнал (оптический, инфракрасный, радио и аналогичный) всякий раз, когда он используется (например, выдает некоторое количество дезинфицирующей жидкости). В свою очередь, HMD 1 может быть предусмотрен с датчиком, который выполнен с возможностью приема данного сигнала, и HMD 1 может быть выполнен с возможностью инициирования сигнала обратной связи FB к устройству 10, 101 соответственно. В случае, когда все или некоторые функциональные возможности устройства 10, 101 интегрированы в HMD 1, тогда сигнал обратной связи FB может быть хорошо маршрутизирован внутри. Это может быть ассоциировано с конкретным преимуществом в том, что HMD 1 будет находиться более или менее близко от экземпляра гигиенического оборудования, когда оператор его использует. Это обеспечивает реализацию сигнала с малой энергией и низкими помехами и низкой сложностью от экземпляра гигиенического оборудования к HMD. Например, может быть достаточным испускания оптического светового сигнала (вспышки), который может быть захвачен камерой мобильных устройств, которая, в случае интеллектуального телефона или планшета, обычно уже располагается противоположно дисплею.

Фиг. 7B показывает схематический вид общего варианта осуществления устройства настоящего изобретения. В принципе, устройство 11 обеспечивает точно такие же базовые признаки, как и устройство 10, 101, описанное выше, особенно со ссылкой на Фиг. 7A. Таким образом точно такие же номера позиций обозначают точно такие же, аналогичные или соответственно адаптированные признаки. В данном варианте осуществления устройство 11 может быть предусмотрено с секцией 116 для приема входных данных камеры, которые могут быть обработаны для обнаружения перемещений и/или жестов оператора. Кроме того, в данном варианте осуществления устройство 11 может быть предусмотрено с секцией 117 для генерирования выходных данных изображения для однорангового монитора. На данном мониторе могут быть отображены те же самые или связанные изображения, которые просматривает оператор. Таким образом, процедура обучения может быть совместно использована несколькими людьми, которые таким образом получают пользу от обучения, которое осуществляется кем-то другим.

Фиг. 8 показывает принципиальную блок-схему общего варианта осуществления способа настоящего изобретения. Данный общий вариант осуществления способа служит для предоставления оператору-человеку вида отображаемых изображений и вида экземпляра гигиенического оборудования. Способ содержит этап S1 в виде генерирования выходных данных датчика движения, указывающих перемещение оператора-человека, и этап S2 в виде осуществления доступа к репозиторию данных, который хранит базовые данные для генерирования изображений, представляющих собой виды среды, в которой могут быть выполнены задачи упомянутым оператором-человеком. Способ дополнительно содержит этап S3 в виде генерирования изображений, которые должны быть отображены, на основании упомянутых базовых данных и упомянутых выходных данных датчика движения, этап S4 в виде определения последовательности ситуаций по отношению к виду для упомянутого оператора-человека, и этап S5 в виде определения события по отношению к упомянутому экземпляру гигиенического оборудования и установления места упомянутого определенного события по отношению к последовательности ситуаций. Не требуется чтобы упомянутые этапы выполнялись в заданном порядке. В целом один или более этапов могут быть выполнены параллельно, как в частности показано для этапов S1 и S2.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления устройство содержит секцию оценки соблюдения, которая вычисляет некоторый показатель, указывающий достижение соблюдения, который может быть представлен Оператору. Например, такой показатель может быть определен таким образом, что относительно низкое значение соблюдения может указывать на то, что фактическое использование гигиенического оборудования является неудовлетворительным, в то время как относительно высокое значение соблюдения может указывать на то, что фактическое использование гигиенического оборудования соответствует, в рамках заданной пороговой величины, некоторому целевому использованию, и, следовательно, может рассматриваться как удовлетворительное. Такой показатель, например, в форме метрики соблюдения, может обеспечивать много преимуществ, поскольку он дает краткую картину того, насколько хорошо фактическое поведение соответствует целевому.

Такая метрика соблюдения может учитывать, как возможности, так и использования. Упомянутые возможности указывают любое событие, когда гигиеническое оборудование должно быть или могло быть использовано. Например, возможности могут быть определены при обращении к вышеупомянутым «Пяти Моментам Гигиены Рук». Это позволяет ассоциировать возможности с ситуациями в рамках возможной последовательности сценариев, которыми управляет оператор при и во время попытки выполнить задачу. Следуя этому примеру, возможность может быть ассоциирована с ситуацией, которая соответствует приближению к виртуальному пациенту, или ситуацией, которая будет соответствовать фактическому физическому контакту с реальным пациентом. Тогда правило может потребовать, чтобы оборудование для гигиены рук использовалось перед такой возможностью или соответствующей ситуацией в последовательности.

Здесь секция оценки соблюдения может оценивать ситуации, полученные от секции генератора последовательности, и ассоциировать некоторые ситуации с возможностями. В то же самое время секция оценки соблюдения может принимать от секции события определенные ситуации использования. С помощью правил, которые так или иначе определяют так сказать целевую последовательность ситуаций, секция оценки соблюдения может определять, было ли надлежащим использование экземпляра гигиенического оборудования, соответствующее применимым возможностям. В целом, секция оценки соблюдения может собирать пары из более возможностей и использований и, например, в конце задачи, использовать интерфейс пользователя, чтобы представлять результат оператору.

В целом, обратная связь касательно исполнения во время работы (т.е. выполнение задачи с устройством) или ближе к концу будет подчеркивать результат обучения. Данная обратная связь может быть ассоциирована со списком наивысших баллов, опциями воспроизведения, графикой, музыкальными фанфарами и аналогичным, чтобы «вознаграждать» оператора, или не вознаграждать оператора, если балл был плохим, т.е. полученная метрика соблюдения находится ниже определенной пороговой величины. Последовательность целевых событий, которая определяет задачу, может быть взвешена в соответствии с исполнением оператора (как в рамках того же самого выполнения задачи, так и/или в сравнении с ранее выполненными задачами).

Таким образом, варианты осуществления настоящего изобретения позволяют операторам обучаться поведению, которое необходимо для соблюдения гигиены рук. Визуализация обучения осуществляется таким образом, что операторы имеют улучшенное восприятие всей задачи настолько близко к реальному миру, насколько это возможно (см. описание выше со ссылкой на Фиг. 1). Другими словами, варианты осуществления позволяют оператору обучаться соответствующим аспектам соблюдения гигиены рук посредством моделирования задач, которые имитируют задачи реального мира, и объединять обучение с возможным использованием гигиенического оборудования в реальном мире.

Последнее позволяет также дать оператору реальный жизненный опыт использования гигиенического оборудования, что вновь повышает эффективность восприятия. В конце оператору может быть представлено достигнутое соблюдение, чтобы дополнительно его/ее мотивировать, и/или предоставить указания по улучшению. Результатом является улучшенное обучение операторов, которое приведет к улучшенному использованию гигиенического оборудования в фактическом мире, что, в свою очередь, может помочь снизить риск связанных с гигиеной заболеваний или других недостатков.

Несмотря на то, что были описаны подробные варианты осуществления, они служат лишь для обеспечения более хорошего понимания изобретения, определенного независимыми пунктами формулы изобретения, и не должны рассматриваться в качестве ограничивающих.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении эффективности обучения для гигиенического оборудования. Устройство для предоставления оператору-человеку вида отображаемых изображений и вида экземпляра гигиенического оборудования, содержащее: интерфейс для датчика, который выполнен с возможностью генерирования выходных данных датчика движения, указывающих перемещение оператора-человека, средство доступа к репозиторию данных, который хранит базовые данные для генерирования изображений, представляющих собой виды среды, в которой могут быть выполнены задачи упомянутым оператором-человеком, секцию генерирования изображения, выполненную с возможностью генерирования изображений, подлежащих отображению на основе упомянутых базовых данных и упомянутых выходных данных датчика движения, секцию генератора последовательности, выполненную с возможностью определения последовательности ситуаций по отношению к виду для упомянутого оператора-человека, и секцию событий, которая выполнена с возможностью определения события по отношению к упомянутому экземпляру гигиенического оборудования и установления места упомянутого определяемого события по отношению к последовательности ситуаций. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 21 ил.

1. Устройство для предоставления оператору-человеку вида отображаемых изображений и вида экземпляра гигиенического оборудования, содержащее:

- интерфейс для датчика, который выполнен с возможностью генерирования выходных данных датчика движения, указывающих перемещение оператора-человека,

- средство доступа к репозиторию данных, который хранит базовые данные для генерирования изображений, представляющих собой виды среды, в которой могут быть выполнены задачи упомянутым оператором-человеком,

- секцию генерирования изображения, выполненную с возможностью генерирования изображений, подлежащих отображению на основе упомянутых базовых данных и упомянутых выходных данных датчика движения,

- секцию генератора последовательности, выполненную с возможностью определения последовательности ситуаций по отношению к виду для упомянутого оператора-человека, и

- секцию событий, которая выполнена с возможностью определения события по отношению к упомянутому экземпляру гигиенического оборудования и установления места упомянутого определяемого события по отношению к последовательности ситуаций.

2. Устройство по п. 1, в котором секция событий выполнена с возможностью определения того, должно ли упомянутое установление места привести к предоставлению обратной связи упомянутому оператору-человеку.

3. Устройство по п. 2, в котором секция генерирования изображения выполнена с возможностью генерирования одного или более дополнительных изображений, подлежащих отображению на основе упомянутого определения того, что установление места должно привести к предоставлению обратной связи.

4. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором секция генератора последовательности выполнена с возможностью определения последовательности ситуаций по отношению к отображаемому изображению.

5. Устройство по любому из пп. 1-4, в котором секция событий выполнена с возможностью определения в качестве события ситуации использования упомянутого экземпляра гигиенического оборудования.

6. Устройство по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащее секцию определения возможности, выполненную с возможностью определения возможности для использования экземпляра гигиенического оборудования на основе одной или более определяемых ситуаций.

7. Устройство по п. 6, дополнительно содержащее секцию вычисления соблюдения, выполненную с возможностью вычисления метрики соблюдения на основе определяемой возможности, определенной ситуации использования и правила.

8. Устройство по п. 7, в котором секция генерирования изображения выполнена с возможностью генерирования дополнительных изображений, которые подлежат отображению на основе упомянутой метрики соблюдения.

9. Устройство по любому из пп. 1-8, дополнительно содержащее секцию приема ввода, выполненную с возможностью приема ввода от оператора-человека и определения любого из: ситуации, события использования и возможности.

10. Устройство по любому из пп. 1-9, в котором секция событий содержит датчик, выполненный с возможностью обнаружения сигнала по отношению к использованию экземпляра гигиенического оборудования.

11. Устройство по любому из пп. 1-10, в котором секция событий выполнена с возможностью определения в качестве события выполненной задачи по отношению к упомянутому экземпляру гигиенического оборудования.

12. Устройство по п. 11, в котором секция событий содержит датчик, выполненный с возможностью обнаружения сигнала от экземпляра гигиенического оборудования.

13. Устройство по п. 12, в котором секция событий выполнена с возможностью определения упомянутого события в ответ на обнаружение упомянутого сигнала от экземпляра гигиенического оборудования.

14. Устройство по любому из пп. 1-13, дополнительно содержащее секцию вывода звука, выполненную с возможностью вывода звука упомянутому оператору-человеку по отношению к установлению места определяемого события.

15. Устройство по любому из пп. 1-14, в котором изображения являются отображаемыми изображениями через дисплей, устанавливаемый на голове (HMD), и упомянутый датчик выполнен с возможностью генерирования выходных данных датчика движения, когда оператор-человек использует упомянутый HMD.

16. Устройство по п. 15, в котором HMD содержит прозрачную секцию и/или камеру, которые позволяют оператору-человеку видеть экземпляр гигиенического оборудования в реальном мире.

17. Устройство по любому из пп. 1-16, в котором репозиторий данных хранит дополнительные базовые данные для генерирования изображений, представляющих собой виды экземпляра гигиенического оборудования, при этом секция генерирования изображения выполнена с возможностью генерирования изображений, которые подлежат отображению также на основе упомянутых дополнительных базовых данных.

18. Устройство по любому из пп. 1-17, дополнительно содержащее секцию обработки изображения, выполненную с возможностью приема данных изображения от камеры, и обработки принятых данных изображения для любой из упомянутой секции генерирования изображения для смешивания сформированного изображения и принятого изображения, определенного упомянутыми принятыми данными изображения, секции приема ввода.

19. Устройство по любому из пп. 1-18, реализованное в качестве мобильного вычислительного устройства, предпочтительно выбранного из любого одного из: мобильного телефона, интеллектуального телефона, планшетного компьютера, персонального цифрового помощника и портативного компьютера.

20. Устройство по пп. 18 и 19, реализованное в качестве мобильного вычислительного устройства, причем упомянутый детектор реализован посредством камеры упомянутого мобильного вычислительного устройства.

21. Устройство по любому из пп. 1-20, в котором экземпляр гигиенического оборудования является любым одним из: диспенсера мыла, диспенсера для дезинфицирующих растворов, гелей или веществ, диспенсера для бумажных полотенец, диспенсера для перчаток, диспенсера для бумажных салфеток, сушилки для рук, раковины, контейнера, емкости для использованных гигиенических продуктов, точки для дезинфекции с помощью ультрафиолетового (UV) света и точки для дезинфекции с помощью излучения.

22. Способ предоставления человеку-оператору вида отображаемых изображений и вида экземпляра гигиенического оборудования, при котором:

- генерируют выходные данные датчика движения, указывающие перемещение оператора-человека,

- осуществляют доступ к репозиторию данных, который хранит базовые данные для генерирования изображений, представляющих собой виды среды, в которой могут быть выполнены задачи упомянутым оператором-человеком,

- генерируют изображения, подлежащие отображению на основе упомянутых базовых данных и упомянутых выходных данных датчика движения,

- определяют последовательность ситуаций по отношению к виду для упомянутого оператора-человека, и

- определяют событие по отношению к упомянутому экземпляру гигиенического оборудования и устанавливают место упомянутого определяемого события по отношению к последовательности ситуаций.