活動モニタリング
既存の活動モニタより安価でありえ、より低電力を必要としうる、活動モニタが提供される。複数の動きセンサからの単一の出力チャネルが設けられ、断続的にモニタされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活動モニタリングに関し、限定的ではないが特に、人間の活動モニタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の身体活動は、その人間の健康の重要な決定因子である。日々の身体活動の量は、種々の病気の原因、防止及び処置における中心的な因子であると考えられる。個人の身体活動に関する情報は、当該個人の機能的な健康状態及び生活の質を維持又は向上させることについて当該個人を支援することができる。
【０００３】
人間の活動をモニタする既知のシステムは、Bouten他による文献「A Triaxial Accelerometer and Portable Data Processing Unit for the Assessment of Daily Physical Activity」（IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 44, No.3, 1997年3月）に説明されている。
【０００４】
この既知のシステムによれば、直交して取り付けられた３つの一軸ピエゾ抵抗型加速度計からなる三軸加速度計が、人体の加速の振幅及び周波数範囲をカバーする加速を測定するのに用いられる。個人が、特定の期間にわたって三軸加速度計を着用する。データ処理ユニットがこの三軸加速度計に取り付けられており、３つの直交する測定方向からの加速度計出力のモジュラスの時間積分を決定するようプログラムされている。これらの時間積分は、合計され、出力は、コンピュータによって読み出されることができるメモリに記憶される。三軸加速度計の出力は、身体活動に起因するエネルギー消費と何らかの関係を持っており、それ自体、このエネルギー消費の尺度を与える。
【０００５】
既知のシステムは、三方向における人体の加速の測定を許可する。集積回路技術の分野における最先端の技術を用いることにより、加速度計は、小型且つ軽量に構築されることができ、これにより、該加速度計を着用している個人に負担を負わせることなく数日間又は更に長くさえも着用されることを可能にする。
【０００６】
既知のシステムは、３つのサンプルアナログチャネルを用いて、３つの加速度計から情報を連続的にサンプリングしてモニタする。測定が連続的に実行されるので、このような装置の電力消費は望ましくなく高く、従って、より安価及び／又はより小さい電池を使用可能にするように電力消費を低減することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、これらの欠点を克服することができる活動モニタを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの側面によれば、動きセンサによって経験される動きを表すそれぞれのセンサ信号を発生させるように動作可能である複数の当該動きセンサを含む測定ユニットと、前記測定ユニットから前記センサ信号を受信して前記センサ信号を所定の方法に従って処理するように動作可能なプロセッサとを有する活動モニタにおいて、前記測定ユニットは、単一の出力チャネルを有し、且つ、当該出力チャネルで前記センサ信号を順に出力するように動作可能であることを特徴とする活動モニタが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の１つの側面の実施例である活動モニタ１を示す。活動モニタ１は、測定ユニット１１、プロセッサ１２及びメモリユニット１３を有する。測定ユニット１１は、活動モニタ１の動きを表すデータ信号を発生させ、これらのデータ信号をプロセッサ１２に供給するように動作可能である。プロセッサ１２は、測定ユニットから出力されたデータ信号を処理するよう動作可能であり、これらのデータ信号又は処理の結果をメモリユニット１３に記憶することができる。データはプロセッサとメモリユニット１３との間で転送されることができる。プロセッサ１２は、外部のホストシステム２に接続されることも可能であり、該システム２は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）又は他の適当なシステムであってよい。外部ホストシステム２は、活動モニタ１に保持されるデータの追加処理を実行するのに用いられることができる。
【００１０】
使用中、動作モニタ１は、モニタされるべき物体に取り付けられる。説明の便宜上、以下では、該物体は人間であると仮定されるが、明らかに、このような活動モニタをあらゆる物体に適用することが可能である。活動モニタは、個人又は物体に特定の期間取り付けられる。
【００１１】
測定ユニットは、互いに直交する方向に構成される３つの加速度計を有する。加速度計は、これら加速度計によって経験されるそれぞれの加速を表すデータ信号を出力する。３つの加速度計は、従来の態様で互いに直交して構成される。
【００１２】
個人の上で、これらの方向は、「前後」、「左右」及び「縦」に形成され、これらはそれぞれｘ、ｙ及びｚとして示される。加速度計は、一軸でシリアルバイモルフである圧電材料のストリップを有する。ストリップは、その一端において固定される。
【００１３】
圧電加速度計は、減衰される質量ばねシステム（damped mass-spring systems）として動作し、ここで、圧電ストリップはばね及びダンパとして動作する。個人の運動に起因するストリップの運動は、データ信号の測定につながる電荷を発生させる。人間の運動の場合には、データ信号の周波数は０．１〜２０Ｈｚの範囲にある。データ信号の振幅は−１２ｇ〜＋１２ｇにある。これらの数は、上述の文献においてより詳細に説明されている。このようなデータ信号を測定する適切な圧電材料は、当業者に知られている。
【００１４】
本発明によれば、測定ユニットは、プロセッサ１２に供給される単一の出力チャネル（好適には単一のアナログ出力チャネル）を有する。測定ユニットは、１つの時点に、この出力チャネルを介して加速度計信号のうちの１つを出力するように、動作する。加速度計信号は、順に、測定ユニットを介して出力チャネルに出力される。
【００１５】
本発明の１つの好適な実施例において、プロセッサは、不連続な態様で出力チャネル測定ユニットをサンプリングするように動作可能である。このような場合、プロセッサは、測定ユニットから出力チャネルを所定の時間だけサンプリングし、次に、測定ユニットをサンプリングするのを停止する。
【００１６】
プロセッサユニットが不連続的に動作することに加えて、又はその方法論の代替として、測定ユニットは、各加速度計信号の出力の間、出力チャネルを不連続的に動作させることができる。図３は、測定ユニットの周期化された出力を示す流れ図である。図３から認識されるように、出力ａｘ、ａｙ及びａｚのそれぞれは、測定ユニットから順に出力される。これは、図４において更に示される。明確にするため、特定の出力信号は図４において示されないが、それぞれの加速度計信号が出力される期間が示される。
【００１７】
測定ユニットの出力からプロセッサまでに必要とされるチャネルの数を低減することは、活動モニタの全体的なコストを低減することができることが理解されるであろう。加えて、プロセッサのサンプリングレートを変化させるということは、プロセッサがアクティブでない期間があり、従って、これらの期間には電池の電力が節約されることができることを意味する。従って、本発明の実施例は、活動モニタのコスト及び／又は電池の電力消費を低下させることができる。
【００１８】
加速度計は、所望の動きセンサに過ぎず、本発明の実施例においてあらゆる適切な動きセンサが用いられることができ本発明の利点を達成することができることが容易に認識されるであろう。
【００１９】
本明細書において、用いられる用語「有する（comprise）」は、述べられた機能、整数、ステップ又は構成要素の存在を明示するために用いられるが、１つ又は複数の他の機能、整数、ステップ、構成要素又はこれらの群の追加を排除しないことが強調される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の１つの側面の実施例であるシステムの構成要素を図式的に示すブロック図を示す。
【図２】３つの加速度計の直交位置を図式的に示す。
【図３】本発明の他の側面の実施例である方法のステップの流れ図を示す。
【図４】本発明の実施例におけるセンサ信号のモニタリングを示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活動モニタリングに関し、限定的ではないが特に、人間の活動モニタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の身体活動は、その人間の健康の重要な決定因子である。日々の身体活動の量は、種々の病気の原因、防止及び処置における中心的な因子であると考えられる。個人の身体活動に関する情報は、当該個人の機能的な健康状態及び生活の質を維持又は向上させることについて当該個人を支援することができる。
【０００３】
人間の活動をモニタする既知のシステムは、Bouten他による文献「A Triaxial Accelerometer and Portable Data Processing Unit for the Assessment of Daily Physical Activity」（IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 44, No.3, 1997年3月）に説明されている。
【０００４】
この既知のシステムによれば、直交して取り付けられた３つの一軸ピエゾ抵抗型加速度計からなる三軸加速度計が、人体の加速の振幅及び周波数範囲をカバーする加速を測定するのに用いられる。個人が、特定の期間にわたって三軸加速度計を着用する。データ処理ユニットがこの三軸加速度計に取り付けられており、３つの直交する測定方向からの加速度計出力のモジュラスの時間積分を決定するようプログラムされている。これらの時間積分は、合計され、出力は、コンピュータによって読み出されることができるメモリに記憶される。三軸加速度計の出力は、身体活動に起因するエネルギー消費と何らかの関係を持っており、それ自体、このエネルギー消費の尺度を与える。
【０００５】
既知のシステムは、三方向における人体の加速の測定を許可する。集積回路技術の分野における最先端の技術を用いることにより、加速度計は、小型且つ軽量に構築されることができ、これにより、該加速度計を着用している個人に負担を負わせることなく数日間又は更に長くさえも着用されることを可能にする。
【０００６】
既知のシステムは、３つのサンプルアナログチャネルを用いて、３つの加速度計から情報を連続的にサンプリングしてモニタする。測定が連続的に実行されるので、このような装置の電力消費は望ましくなく高く、従って、より安価及び／又はより小さい電池を使用可能にするように電力消費を低減することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、これらの欠点を克服することができる活動モニタを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの側面によれば、動きセンサによって経験される動きを表すそれぞれのセンサ信号を発生させるように動作可能である複数の当該動きセンサを含む測定ユニットと、前記測定ユニットから前記センサ信号を受信して前記センサ信号を所定の方法に従って処理するように動作可能なプロセッサとを有する活動モニタにおいて、前記測定ユニットは、単一の出力チャネルを有し、且つ、当該出力チャネルで前記センサ信号を順に出力するように動作可能であることを特徴とする活動モニタが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の１つの側面の実施例である活動モニタ１を示す。活動モニタ１は、測定ユニット１１、プロセッサ１２及びメモリユニット１３を有する。測定ユニット１１は、活動モニタ１の動きを表すデータ信号を発生させ、これらのデータ信号をプロセッサ１２に供給するように動作可能である。プロセッサ１２は、測定ユニットから出力されたデータ信号を処理するよう動作可能であり、これらのデータ信号又は処理の結果をメモリユニット１３に記憶することができる。データはプロセッサとメモリユニット１３との間で転送されることができる。プロセッサ１２は、外部のホストシステム２に接続されることも可能であり、該システム２は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）又は他の適当なシステムであってよい。外部ホストシステム２は、活動モニタ１に保持されるデータの追加処理を実行するのに用いられることができる。
【００１０】
使用中、動作モニタ１は、モニタされるべき物体に取り付けられる。説明の便宜上、以下では、該物体は人間であると仮定されるが、明らかに、このような活動モニタをあらゆる物体に適用することが可能である。活動モニタは、個人又は物体に特定の期間取り付けられる。
【００１１】
測定ユニットは、互いに直交する方向に構成される３つの加速度計を有する。加速度計は、これら加速度計によって経験されるそれぞれの加速を表すデータ信号を出力する。３つの加速度計は、従来の態様で互いに直交して構成される。
【００１２】
個人の上で、これらの方向は、「前後」、「左右」及び「縦」に形成され、これらはそれぞれｘ、ｙ及びｚとして示される。加速度計は、一軸でシリアルバイモルフである圧電材料のストリップを有する。ストリップは、その一端において固定される。
【００１３】
圧電加速度計は、減衰される質量ばねシステム（damped mass-spring systems）として動作し、ここで、圧電ストリップはばね及びダンパとして動作する。個人の運動に起因するストリップの運動は、データ信号の測定につながる電荷を発生させる。人間の運動の場合には、データ信号の周波数は０．１〜２０Ｈｚの範囲にある。データ信号の振幅は−１２ｇ〜＋１２ｇにある。これらの数は、上述の文献においてより詳細に説明されている。このようなデータ信号を測定する適切な圧電材料は、当業者に知られている。
【００１４】
本発明によれば、測定ユニットは、プロセッサ１２に供給される単一の出力チャネル（好適には単一のアナログ出力チャネル）を有する。測定ユニットは、１つの時点に、この出力チャネルを介して加速度計信号のうちの１つを出力するように、動作する。加速度計信号は、順に、測定ユニットを介して出力チャネルに出力される。
【００１５】
本発明の１つの好適な実施例において、プロセッサは、不連続な態様で出力チャネル測定ユニットをサンプリングするように動作可能である。このような場合、プロセッサは、測定ユニットから出力チャネルを所定の時間だけサンプリングし、次に、測定ユニットをサンプリングするのを停止する。
【００１６】
プロセッサユニットが不連続的に動作することに加えて、又はその方法論の代替として、測定ユニットは、各加速度計信号の出力の間、出力チャネルを不連続的に動作させることができる。図３は、測定ユニットの周期化された出力を示す流れ図である。図３から認識されるように、出力ａｘ、ａｙ及びａｚのそれぞれは、測定ユニットから順に出力される。これは、図４において更に示される。明確にするため、特定の出力信号は図４において示されないが、それぞれの加速度計信号が出力される期間が示される。
【００１７】
測定ユニットの出力からプロセッサまでに必要とされるチャネルの数を低減することは、活動モニタの全体的なコストを低減することができることが理解されるであろう。加えて、プロセッサのサンプリングレートを変化させるということは、プロセッサがアクティブでない期間があり、従って、これらの期間には電池の電力が節約されることができることを意味する。従って、本発明の実施例は、活動モニタのコスト及び／又は電池の電力消費を低下させることができる。
【００１８】
加速度計は、所望の動きセンサに過ぎず、本発明の実施例においてあらゆる適切な動きセンサが用いられることができ本発明の利点を達成することができることが容易に認識されるであろう。
【００１９】
本明細書において、用いられる用語「有する（comprise）」は、述べられた機能、整数、ステップ又は構成要素の存在を明示するために用いられるが、１つ又は複数の他の機能、整数、ステップ、構成要素又はこれらの群の追加を排除しないことが強調される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の１つの側面の実施例であるシステムの構成要素を図式的に示すブロック図を示す。
【図２】３つの加速度計の直交位置を図式的に示す。
【図３】本発明の他の側面の実施例である方法のステップの流れ図を示す。
【図４】本発明の実施例におけるセンサ信号のモニタリングを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動きセンサによって経験される動きを表すそれぞれのセンサ信号を発生させるように動作可能な複数の当該動きセンサを含む測定ユニットと、
前記測定ユニットから前記センサ信号を受信して前記センサ信号を所定の方法に従って処理するように動作可能なプロセッサと、
を有する活動モニタにおいて、
前記測定ユニットは、単一の出力チャネルを有し、且つ、当該出力チャネルで前記センサ信号を順に出力するように動作可能であることを特徴とする活動モニタ。
【請求項２】
前記動きセンサは加速度計である、請求項１に記載の活動モニタ。
【請求項３】
前記動きセンサは互いに直交するように構成される、請求項１又は２に記載の活動モニタ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の活動モニタにおいて、前記プロセッサは、前記測定ユニットの前記出力チャネルを時間的に不連続的にサンプリングするように動作可能である、活動モニタ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の活動モニタにおいて、前記測定ユニットは、各動きセンサ出力信号の出力の間、前記出力チャネルを時間的に不連続的に動作させるように動作可能である、活動モニタ。
【請求項６】
動きセンサによって経験される動きを表すそれぞれのセンサ信号を発生させるように動作可能な複数の当該動きセンサを用いて活動をモニタする方法であって、センサ信号を受信して前記センサ信号を所定の方法に従って処理するステップを有する方法において、前記センサ信号は、単一のチャネルを介して順にモニタされる、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記単一のチャネルの出力は時間的に不連続的にモニタされる、方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、前記センサ信号は時間的に不連続的に発生させられる、方法。
【請求項１】
動きセンサによって経験される動きを表すそれぞれのセンサ信号を発生させるように動作可能な複数の当該動きセンサを含む測定ユニットと、
前記測定ユニットから前記センサ信号を受信して前記センサ信号を所定の方法に従って処理するように動作可能なプロセッサと、
を有する活動モニタにおいて、
前記測定ユニットは、単一の出力チャネルを有し、且つ、当該出力チャネルで前記センサ信号を順に出力するように動作可能であることを特徴とする活動モニタ。
【請求項２】
前記動きセンサは加速度計である、請求項１に記載の活動モニタ。
【請求項３】
前記動きセンサは互いに直交するように構成される、請求項１又は２に記載の活動モニタ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の活動モニタにおいて、前記プロセッサは、前記測定ユニットの前記出力チャネルを時間的に不連続的にサンプリングするように動作可能である、活動モニタ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の活動モニタにおいて、前記測定ユニットは、各動きセンサ出力信号の出力の間、前記出力チャネルを時間的に不連続的に動作させるように動作可能である、活動モニタ。
【請求項６】
動きセンサによって経験される動きを表すそれぞれのセンサ信号を発生させるように動作可能な複数の当該動きセンサを用いて活動をモニタする方法であって、センサ信号を受信して前記センサ信号を所定の方法に従って処理するステップを有する方法において、前記センサ信号は、単一のチャネルを介して順にモニタされる、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記単一のチャネルの出力は時間的に不連続的にモニタされる、方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、前記センサ信号は時間的に不連続的に発生させられる、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００６−５０９５４９（Ｐ２００６−５０９５４９Ａ）
【公表日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５５８８９３（Ｐ２００４−５５８８９３）
【出願日】平成１５年１１月２１日（２００３．１１．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００３／００５３２３
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０５２２００
【国際公開日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【氏名又は名称原語表記】Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｎ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １，５６２１ ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１１月２１日（２００３．１１．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００３／００５３２３
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０５２２００
【国際公開日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【氏名又は名称原語表記】Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｎ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １，５６２１ ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
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