用于基于用户姿态来控制设备的功能性的系统和方法与流程

用于基于用户姿态来控制设备的功能性的系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年5月15日提交的意大利专利申请no.102020000011221的优先权，该申请在此通过引用并入本文。
技术领域
3.本发明的实施例涉及一种用于基于电子设备的用户的姿态来控制电子设备的至少一个功能性的系统和方法。


背景技术：

4.在环境中并且在自由生活条件期间用于对用户的身体进行持续监测的设备是已知的。各种传感器(例如，用于检测加速度、皮肤的电阻、皮肤的温度、辐射的热流和心率)以各种组合被用来确定或导出参数(诸如，卡路里消耗率、活动的类型和水平以及睡眠状态)。这些设备采用精密的算法来集成各种获得的数据流，以便利用尽可能最好的精度确定输出参数(例如，燃烧的卡路里，体力活动的类型等)。用来检测附加参数的附加传感器为算法提供附加数据，以改善它们的准确性。
5.特别地，关于步伐计数，已知使用三轴加速度计(通常集成在便携式设备中)来沿三个正交轴提供加速度信号，以及借助于步伐识别算法来处理加速度信号，以便标识可以与由用户进行步伐有关的特定信号模式。然而，加速度信号处理在“平均”或“标准”用户上校准，并且未考虑可能出现的特定身体条件或需求(即使只是暂时的)。例如，由于身体上的问题，用户可能采取非常短的步伐，或采取与在识别算法的校准中作为参考的普通用户步伐不同的步伐。或，在用户在移动中具有问题的事件中，由安装在可穿戴设备(例如，智能手表)上的软件所使用的手臂的移动可能不指示对应的该用户的步伐。其他不可预测的条件也阻止了正确的步伐计数。
6.电场传感器在加速度计传感器的备选方案或补充方案中被用于确定用户的活动、或被用于帮助解释由其他传感器设备生成的信号。
7.电荷是自然中的基本组成部分。在元件之间直接接触或处于一定距离的条件中，元件的电子容易转移到另一元件。当电荷在两个电绝缘的物体之间转移时静电荷被生成，从而具有过量的电子的物体带负电而缺乏电子的物体带正电。
8.取决于物体是导电物体还是绝缘物体，电子以不同方式在物体内移动。在导体中，电子或多或少均匀地分布在整个材料中，并且可以基于外部电场的影响而容易移动。在绝缘体中，电荷主要存在于表面上。然而，取决于材料的特性和其他环境因素，电荷可以是可移动的。
9.已知在人的移动期间检测由人生成的电场的变化或利用电容式类型检测的设备。使用电容式类型类型的检测的技术包括例如触摸屏、用于检测汽车中乘员位置的系统、以及用于确定物体的位置、取向和质量的设备(诸如例如在关于电场检测设备的专利文献us5,844,415中所描述的，在限定空间内布置多个电极以便用于确定物体在限定空间内的
位置、质量分布和取向)。该技术解决方案还可以被用来识别用户的姿态、手位置和取向，例如用于代替鼠标或操纵杆与处理系统交互使用。
10.专利文献us2014/0232516提出了使用静电电荷传感器来从场或电容式传感器获取生理参数或用户的活动(诸如步行、骑行或能量消耗)。
11.k.kurita的科学文献“人类步进的非接触式测量系统的开发”，日本sice 2008年度会议，说明了一种用于计数由对象利用非接触式技术所采取的步数的系统和方法。该技术提供检测静电感应电流，该静电感应电流通过被放置在距对象1.5m处的电极作为对象在环境中移动的直接结果而被生成。然而，在该文献中所说明的实验在理想条件下执行，并且仅仅是步伐计数的技术可行性的演示，该文献没有教导可适用于现实生活条件的技术，其中对象除了实行步伐外还实行多个其他活动，活动中的每个活动引起由传感器检测到的静电荷的变化。在这些条件中，仅由于对象的步伐而引起的信号分量的检测是复杂的，并且无法保证检测和随后计数的准确性的高可靠性。


技术实现要素：

12.因此，认为需要通过提供一种用于基于经济但可靠并且要求降低计算负载的电子设备的用户姿态，来控制电子设备的至少一个功能性的系统和方法，以弥补现有技术的缺点。
13.本发明的实施例涉及一种用于基于电子设备的用户姿态来控制电子设备的至少一个功能性的系统和方法。本发明的实施例还涉及包括该系统的电子设备。特别地，姿态包括由用户将至少一只脚向上移动并且随后向下移动，作为该姿态的结果，检测用户身体的静电电荷的变化。
14.根据本发明的实施例，提供了一种用于基于电子设备的用户姿态来控制电子设备的至少一个功能性的系统和方法、以及包括该系统的电子设备，如在所附的权利要求中所定义的。
附图说明
15.为了更好地理解本发明，现在仅通过非限制性示例并且参考附图的方式来描述其实施例，其中：
16.图1示意性地图示了根据本发明的实施例的用于控制包括静电电荷变化传感器的电子设备的至少一个功能性的系统；
17.图2借助于框图图示了根据本发明的实施例的用于控制电子设备的至少一个功能性的方法；
18.图3图示了图1的电荷变化传感器的实施例；
19.图4a图示了在由图1的电子设备的用户的脚的向上移动和向下移动的一系列姿态之后，在图3的传感器的输出处生成的电荷变化信号；
20.图4b图示了图4a的电荷变化信号的导数函数；
21.图5借助于流程图图示了图2的方法的子步骤；
22.图6a示例性地图示了在由用户的脚快速向上移动和向下移动的情况下的电荷变化信号的趋势及其导数；以及
23.图6b示例性地图示了在由用户的脚缓慢向上移动和向下移动的情况下的电荷变化信号的趋势及其导数。
具体实施方式
24.图1示意性地图示了根据本发明的方面的移动检测系统1。移动检测系统1包括电子设备(或系统4)的处理单元2和耦合到处理单元2的静电电荷变化传感器6。在一个实施例中，静电电荷变化传感器6被集成在设备4中。处理单元2从静电电荷变化传感器6接收电荷变化信号s
q
，并且根据电荷变化信号s
q
生成命令或控制信号s
c
。
25.处理单元2在使用中实现用于识别由设备4的用户执行的姿态的方法。该姿态的识别引起命令或控制信号s
c
的生成，该命令或控制信号s
c
用于控制或命令设备4的至少一个功能性(例如，启动或禁用功能性)。
26.该方法借助于图2中的框图来表示。
27.参考图2，块b1，要控制的功能性被认为是关断的或禁用的，等待命令信号s
c
。
28.然后，块b2，获得由静电电荷变化传感器6生成的电荷变化信号s
q
。
29.然后，块b3，执行处理电荷变化信号s
q
的步骤，以便提取重要参数和标识要检测的姿态的参数。
30.块b4，在检测到该姿态的事件中，启动设备4的上述功能性(块b5)；否则，方法通过继续获得电荷变化信号s
q
而返回到块b2。
31.在本发明的一个实施例中，要检测的姿态是用户的至少一个脚或腿从地面的向上移动以及连续的向地面的向下移动。
32.由于与地面/地板的电荷交换，每次向上移动和向下移动生成通过用户身体的静电电荷的变化，该变化由静电电荷变化传感器6检测。用户的脚或腿的向上移动和向下移动在预定时间内的顺序标识启动设备4的前述功能性的用户意图，并且因此涉及启动该功能性的命令信号s
c
的生成。这些步骤是块b4的实现方式，因此该实现方式包括识别脚或腿的向上移动的子步骤，以及仅在肯定的情况下，通向在第一时间间隔内识别脚或腿的向下移动的子步骤。如果腿的向下移动在该时间间隔内发生，则方法前进到块b5；否则，方法返回到块b2。
33.通过非限制性示例，设备4是便携式电子设备(诸如智能电话)，并且要控制的功能性是借助于设备4的照相机或摄像机(例如，在自拍模式中)的拍照。
34.在一个实施例中，处理单元2是集成在设备4中的微控制器。
35.移动检测系统1具有至少一个敏感元件或电极(仅在图3中利用附图标记5来标识)，其中用户身体的部分(例如，手或手指)可以被放置为与该至少一个敏感元件或电极直接电接触。在设备4的情况下，电极5可以被集成或以另一方式连接到设备4，例如借助于外部电缆或无线连接(例如，集成在连接到设备4的智能手表中)。如对本领域技术人员而言明显的，其他实施例是可能的，使得在控制和命令前述功能性的步骤期间电极5与用户身体的区域电接触。
36.收集外部电荷的敏感元件(电极)5可以是金属表面或涂有介电材料的电极，或者也可以是被放置在集成敏感元件的设备的情况下的金属表面。在任何情况下，在使用中，要求用户将手指(或手、或身体的另一部分)与该敏感元件5接触放置。
37.移动检测系统1受到由于用户的移动而引起的静电电荷的变化的影响。源自特定移动(特别是由于脚或腿的向上移动和向下移动)的信号可以相对于不感兴趣的其他移动以及相对于在用户不活动情况中存在的背景噪声被隔离和标识。然而，根据本发明，假定功能性从用户的基本静止状态开始启动，并且因此不必须执行信号s
q
的形状的识别，以标识例如相对于源自手臂的复杂移动的形状的、源自脚或腿的向上/向下移动的形状。
38.图3图示了静电电荷变化传感器6的示例性并且非限制性实施例。静电电荷变化传感器6包括输入8a，该输入8a电耦合到电极5，继而电极5可由用户身体的部分接触；静电电荷变化传感器6还包括输入8b，该输入8b借助于彼此并联的电阻器r0和电容器c0电耦合到输入8a。连接到电极5并且被放置在两个运算放大器op1和op2的两个非反相输入之间的对r0、c0具有累积由电极5收集的电荷的功能和管理输入信号的频带的功能(以对在不想要的频率处的信号和噪声进行滤波)。
39.c0的电容值和r0的电阻值可以根据期望形成的滤波器(例如低通滤波器，具有数十hz(例如20hz)的截止频率)的类型来选择。例如，c0的电容在5pf
‑
5nf的范围中选择。例如，r0的电阻在500mohm
‑
50 gohm的范围中选择。c0的电容值和r0的电阻值也可以根据它们被连接到的级的阻抗、信号vd的可用频率和要滤波的干扰的频率(例如，电网的频率、电源电路的高频电噪声等)来选择。
40.在使用中，在输入8a与8b之间建立的电压(或电势)vd表示仪表放大器12的差分输入。
41.仪表放大器12包括两个运算放大器op1和op2。偏置级(缓冲器)op3被用于将仪表放大器12偏置到共模电压v
cm
。
42.运算放大器op1和op2的反相端子借助于电阻器r2彼此连接。在每个运算放大器op1、op2的两个输入处于相同的电势时，输入电压vd也施加到r2的端部，并且引起通过该电阻r2的等于i2＝vd/r2的电流。该电流i2不来自运算放大器op1、op2的输入端子，并且因此流过连接在运算放大器op1、op2的输出之间的两个电阻器r1，该两个电阻器r1与电阻器r2串联；因此流过三个电阻器r1‑
r2‑
r1的串联的电流i2产生输出电压vd’，该输出电压vd’由vd’＝i2·
(2r1 r2)＝vd
·
(1 2r1/r2)给出。因此，图3的电路的总增益为ad＝(1 2r1/r2)。差分增益取决于电阻器r2的值，并且可以因此通过作用在电阻器r2上来修改。
43.因此，与在输入8a、8b之间的电势vd成比例的差分输出vd’被输入到模数转换器14，该模数转换器14输出用于处理单元2的电荷变化信号s
q
。电荷变化信号s
q
例如是高分辨率数字流(16位或24位)。模数转换器14是可选的，这是因为处理单元2可以被配置为直接在模拟信号上工作，或其本身可以包括用于转换信号vd’的模数转换器。
44.图4a图示了电荷变化信号s
q
的示例。在输入8a、8b之间由电荷变化引入的电势差vd的值被表示在电荷变化信号s
q
的纵轴上。该值在此处以lsb(“最低有效位”)(即从模数转换器输出的最小数字值)来表达，该最小数字值与在输入8a、8b处存在的电势差vd成比例。典型地，1lsb与介于数μv和数十μv之间的值相对应。比例常数(或灵敏度)取决于放大器的增益、模数转换器的分辨率和任何数字处理(例如，过采样、抽取等)。在lsb中的表示在本领域中是常见的，并且忽视物理单位的量化，这是因为目标典型地是检测相对于稳定状态或基本状态的相对变化。
45.所获得的样本的累进数字被表示在电荷变化信号s
q
的横坐标轴线上。报告的测量
已利用等于50hz的采样频率进行，因此每个样本在时间上与下一个样本以及前一个样本间隔20ms。
46.如从图4a可以看到的，电荷变化信号s
q
具有多个峰p1
‑
p10，峰p1
‑
p10在时间上彼此跟随，具有远大于背景噪声的幅度。
47.每个峰p1
‑
p10由相应的用户的脚的向上移动或用户的脚的向下移动引起。在信号vd’中标识峰p1
‑
p10(然后被采样生成信号s
q
)，但这里所描述的以等同的方式适用于信号vd。实际上，放大级(图2的仪表放大器)是有用的，但不是必须的。如果要获得的电荷变化信号(由用户的移动引起)足够大，或如果模数转换器的电特性允许电荷变化信号足够大(例如，高输入阻抗、高分辨率、适合于要转换的信号的满量程)，则该放大级可以被省略，并且输入8a和8b为模数转换器的输入。
48.当用户执行他/她的脚向上移动时，负峰p1、p3、p5、p7、p9被生成，而当用户执行先前向上移动的他/她的脚的向下移动时，正峰p2、p4、p6、p8、p10被生成。通过示例的方式，从时间0开始，当用户第一次向上移动他/她的脚时，信号s
q
的负峰p1被生成，并且当相同的脚随后向下移动时，在信号s
q
中的正峰p2被生成。相同的情况发生在其他对的负峰和正峰的生成中(向上移动的脚：p3的生成，向下移动的脚：p4的生成，等等)。
49.根据本发明的方面，电压vd’的采样以50hz的采样率来提供，生成信号s
q
。采样率例如等于50hz，但可以不同，例如在25hz
–
1khz的范围中被选择。
50.可选地，信号s
q
的滤波也被提供，以去除或衰减与要检测的移动无关的任何频谱分量。例如，可以执行低通滤波以衰减大于30hz的信号s
q
的分量，以便尽可能地降低由电网的电场诱发的噪声(通常降低到50hz或60hz)。
51.根据本发明，感兴趣的参数也从信号s
q
中提取(在下文中，参考“信号s
q”以区别地标识具有或不具有滤波的该信号s
q
)，该参数被用来检测用户的姿态(如所述的，脚从地面向上移动/向地面向下移动)。该操作用于计算相对于信号s
q
(在下文中被标识为s
q’)的时间的导数；信号s
q’在图4b中图示。
52.在先前说明的实施例中，如所述的，电压vd’以50hz被采样。这意味着表示2秒的信号vd’，其中n＝100个信号s
q
的样本s
q
(1),
…
,s
q
(n)。针对信号s
q
的每个样本s
q
(1),
…
,s
q
(n)，根据已知方法，例如根据“前向差分方法”，导数值被计算(或被估计)，该前向差分方法用于计算在由时间单位划分的两个连续样本之间的差分。
53.其他方法允许导数采用较大数目的点以更高的准确性和对噪声的较小敏感性来估计。在被称为“二阶中心差分”的方法中，导数为y
i
＝(x
i 1
‑
x
i
‑1)/2dt，即针对估计函数在第i采样步骤处持续时间为dt的导数y(n)的值yi，有必要知道分别在下一个采样步骤和前一个采样步骤处的函数x(n)的值x
i 1
和x
i
‑1。在被称为“四阶中心差分”的方法中，导数为y
i
＝(
‑
x
i 2
8x
i 1
‑
8x
i
‑1 x
i
‑2)/12dt：在该情况中，以更大的计算和内存使用的复杂性为代价，对导数有更好的估计，因为需要通过利用4个采样步骤来知道函数x(n)的值。
54.然后，电荷变化信号s
q
的导数s
q’的分量被提取，该分量标识由用户对要检测的姿态的执行。
55.为此，借助于双阈值
±
th
q
的比较被用来标识信号s
q’的分量，该信号s
q’标识预期的姿态。
56.特别地，由于脚的向上移动而引起的图4a的信号s
q
的变化生成负峰p1，负峰p1在
时间上的导数在图4b中由两个峰的序列表示，该两个峰中首先是负峰p1’，然后是正峰p1”；类似地，由于脚的连续向下移动而引起的图4a的信号s
q
的变化生成正峰p2，正峰p2在时间上的导数在图4b中由两个峰的系列表示，该两个峰中首先是正峰p2’，然后是负峰p2”。
57.在图4b中，使用图4a的lsb中的相同表示在信号s
q
的基础上计算的导数的值被表示在纵轴上。导数提供信号s
q
随“速度”或速率而变化的测量。类似于图4b，获得的样本的累进被表示在图4b的横坐标轴上。
58.信号s
q’(峰p1’)超过(朝向负值)阈值
‑
th
q
随后相同信号s
q’(峰p1”)连续超过(朝向正值)阈值 th
q
与用户执行脚向上移动相关联。信号s
q’(峰p2’)超过(朝向正值)阈值 th
q
随后相同信号s
q’(峰p2”)超过(朝向负值)阈值
‑
th
q
与用户执行脚向下移动相关联。因此，通过识别信号s
q’中的该事件序列，可以标识所预期的用户的脚的向上移动和连续向下移动。
59.类似的考虑适用于峰对(p3’,p3”)和(p4’,p4”)，标识由峰p3标识的脚的向上移动，以及相应地标识由峰p4标识的脚的向下移动，依此类推。
60.如从图4b所注意到的，在不存在用户移动的情况下，信号s
q
略有变化，但基本上是恒定的(除非由于静电噪声现象而变化)。在这个背景下，信号s
q
的导数s
q’基本上等于零(或其平均值等于零)。相反，在存在预期姿态的情况中，导数s
q’示出明显的变化，相对于零值具有正峰p1”、p2’和负峰p1’、p2”。因此，“负峰”旨在表示信号s
q’朝向负值(小于信号s
q’在不存在移动的条件中假定的平均值)的变化，该变化达到低于阈值
‑
th
q
的值(朝向负值超过阈值
‑
th
q
)；“正峰”旨在表示信号s
q’朝向正值(大于信号s
q’在不存在移动的条件中假定的平均值)的变化，该变化达到高于阈值 th
q
的值(朝向正值超过阈值 th
q
)。
61.申请人也已验证，与脚的向上/向下移动相比，其他移动(诸如在根据本发明的功能性启动期间支撑设备4的用户手臂的摆动)不生成信号s
q
和s
q’的静电电荷变化趋势。实际上，由于手臂的移动而引起的静电电荷变化远低于、并且不同于由脚的向上移动而引起的静电电荷变化；实际上，由于手臂的移动而引起的静电电荷不由与地面/地板的电荷交换引起，而由身体的移动(相对于由手臂
‑
空气摩擦而引起的电荷生成或转移，该影响占主导地位)所诱发的静电场的变化引起。
62.在一个实施例中，阈值
±
th
q
是固定和预设类型的。特别地，申请人已验证，由腿的移动所产生的信号相对于信号s
q’(以及相应地，s
q
)的背景噪声足够强，以至每个阈值
±
th
q
可以被预设为等于由信号s
q’的背景噪声达到的最大值的20至50倍的值(绝对值)，从而没有获得误报的风险。
63.在一个实施例中，阈值
±
th
q
可以基于传感器的满量程被定义为固定水平(1/4、1/2、3/4等)，或可以由用户编程(例如，通过创建“向上移动脚”和“向下移动脚”姿态的校准例程，利用要求用户执行一定数目的重复操作以估计最佳阈值水平以及可能地估计在两个事件之间的最大时间水平的用户界面)。
64.阈值
±
th
q
可以例如通过以下来定义：计算最大值(在正峰的情况中)和最小值(在负峰的情况中)的平均值和标准偏差，以及当平均值减少或增加(分别针对最大值或最小值)为标准偏差的3倍时选择阈值。
65.通过示例，考虑到的是，当用户基本静止时，信号s
q’的背景噪声在值
±
5lsb之间振荡，值100lsb的阈值 th
q
的选择和值
‑
100lsb的阈值
‑
th
q
的选择允许在实际上由于用户的预期移动和背景噪声而引起的峰之间的区分。
66.在另一实施例中，阈值
±
th
q
是自适应类型的，即，它根据信号s
q’的趋势而变化。自适应类型的阈值
±
th
q
的计算可以利用现有技术中已知的技术来执行。例如，滑动窗口或重叠窗口可以被使用。用于实时计算自适应阈值的其他技术可以被使用。
67.如参考图2所讨论的，为了在由用户实际给出的命令和针对其他原因的脚的向上/向下移动之间进行区分，可以可选地检测在正峰p1”的检测与下一个正峰p2’的检测之间流逝的时间t
off
，时间t
off
例如是信号s
q’在阈值 th
q
以下的停留时间。
68.如果在这两个峰p1”、p2’之间流逝的时间t
off
大于参考时间间隔δt
off
，则不生成用于启动设备4的前述功能性的命令(或触发)；相反地，生成用于启动设备4的前述功能性的命令。
69.该时间间隔δt
off
的值的选择应考虑到脚的向上/向下移动的速度，因为信号s
q
的峰p1
‑
p10的上升沿和下降沿(以及因此，其导数的上升沿和下降沿)根据脚的向上/向下移动的速度而变化。
70.图5借助于流程图示了一种用于计算和估计在脚的向上移动与随后的脚的向下移动之间流逝的时间t
off
的方法。这些步骤是图2的步骤b4的部分。
71.参考图5的流程图，当在步骤b4a处(根据已描述的模式)脚的向上移动被检测到时，执行步骤b4b，其中计时器t
q
被开启，该计时器t
q
计算从脚的向上移动到随后脚在地面上的放置所流逝的时间。
72.在每个获得迭代处，“脚搁置在地面上”的条件被评估(步骤b4c)：如果脚已向下移动，则步骤b2的信号s
q
的获得停止，并且执行图2的步骤b5(启动功能性)。
73.如果在步骤b4c处未检测到脚搁置在地面上，则在步骤b4d处验证计时器t
q
是否已超过预定义的参考间隔δt
off
(例如1秒，可以由用户设置或修改)。
74.如果否(t
q
<δt
off
)，则增加计时器t
q
(步骤b4e)，并且方法返回到步骤b4a，以基于所获得的信号s
q
的新样本来检测脚的向上移动。
75.在超过δt
off
的阈值的情况中(从块b4d退出yes)，方法返回到步骤b4a。
76.因此，基于图5的步骤，t
off
是在脚向上移动的检测到时刻与脚向下移动的检测到时刻之间流逝的时间。
77.图6a示例性地图示了在快速移动的情况中的信号s
q
和s
q’的趋势，并且图6b示例性地图示了在缓慢移动的情况中的信号s
q
和s
q’的趋势。如所注意到的，在图6a的情况中，时间t
off
基本小于图6b的情况的对应时间t
off
。然而，申请人已验证，等于1至2秒的值的参考间隔δt
off
的选择(其中阈值 th
q
等于或大于100)覆盖了实践中出现的大多数情况，能够标识缓慢命令和快速命令。
78.最后，明显的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对以上所讨论的进行改变和变化。
79.例如，借助于阈值检测峰p1
‑
p10的步骤可以由识别信号s
q
或信号s
q’的形状的步骤来代替。例如，机器学习和/或人工智能技术可以被用于自动识别信号s
q
或s
q’的特定模式，该特定模式与要检测的姿态(腿的向上/向下移动)相关联，以便在不同类型的姿态之间进行区分，该姿态包括：向上跨步、向下跨步、脚踩地面等。
80.另外，应注意，可以使用用户不可佩戴的类型但被配置为远程检测在用户执行步伐之后生成的静电变化的电荷变化传感器。该类型的系统是分布式系统，并且可以例如在
游戏或增强现实应用中使用，其中用户在限定的环境(例如房间)中执行他/她的移动。
81.通过前面的描述，本发明实现的优势是明显的。
82.例如，本发明提供了无需使用可能忙于其他用途(例如支撑设备本身)的双手来控制设备的机会。另外，本发明不受环境亮度(根据现有技术在面部识别或姿态识别的应用中的关键参数)的影响，也不受声学噪声(在语音命令的情况中的干扰)的影响。即使在解放双手的情况中，通过脚的移动的控制也允许不直接在要控制的设备上施加(一些不想要的)压力或移动(按键、屏幕触摸等)，这具有不更改其位置、目标或焦点(在照相机的情况中)的优势。
83.尽管已经参考说明性实施例描述了本发明，但该描述并非旨在以限制性的意义来解释。通过参考说明书，说明性实施例以及本发明的其他实施例的各种修改和组合对于本领域技术人员而言将是明显的。因此，意图是所附权利要求涵盖任何该修改或实施例。