FI119277B - Järjestely, menetelmä ja tietokoneohjelma ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi - Google Patents

Järjestely, menetelmä ja tietokoneohjelma ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI119277B
FI119277B FI20031699A FI20031699A FI119277B FI 119277 B FI119277 B FI 119277B FI 20031699 A FI20031699 A FI 20031699A FI 20031699 A FI20031699 A FI 20031699A FI 119277 B FI119277 B FI 119277B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
movements
upper extremity
period
filtered
predetermined
Prior art date
Application number
FI20031699A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20031699A0 (fi
FI20031699A (fi
Inventor
Jari Miettinen
Hannu Kinnunen
Original Assignee
Polar Electro Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polar Electro Oy filed Critical Polar Electro Oy
Publication of FI20031699A0 publication Critical patent/FI20031699A0/fi
Priority to FI20031699A priority Critical patent/FI119277B/fi
Priority to ES04105445T priority patent/ES2309455T3/es
Priority to EP04105445A priority patent/EP1532924B1/en
Priority to DE602004015389T priority patent/DE602004015389D1/de
Priority to AT04105445T priority patent/ATE402655T1/de
Priority to US10/980,614 priority patent/US8021312B2/en
Priority to CNB2004100866369A priority patent/CN100518639C/zh
Priority to JP2004336943A priority patent/JP2005152633A/ja
Publication of FI20031699A publication Critical patent/FI20031699A/fi
Priority to HK05107110A priority patent/HK1075597A1/xx
Priority to JP2006136307A priority patent/JP2006247410A/ja
Application granted granted Critical
Publication of FI119277B publication Critical patent/FI119277B/fi

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1118Determining activity level
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/22Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
    • A61B5/221Ergometry, e.g. by using bicycle type apparatus
    • A61B5/222Ergometry, e.g. by using bicycle type apparatus combined with detection or measurement of physiological parameters, e.g. heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4866Evaluating metabolism

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Description

119277 Järjestely, menetelmä ja tietokoneohjelma ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi
Ala
Keksinnön kohteina ovat järjestely ihmisen fyysisen aktiivisuustason 5 määrittämiseksi, menetelmä ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi, ja tietokoneohjelman jakeluväline, joka on luettavissa tietojenkäsittelylaitteella ja joka koodaa tietokoneohjelmakäskyt ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittävän tietokoneprosessin suorittamiseksi.
Tausta 10 Ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseen tunnetaan monia eri tapoja, esimerkiksi tiettyjä isotooppeja sisältävän veden (ns. doubly labeled water) käyttöön, kalorimetriin, hapenoton seurantaan, sydämen sykkeen seurantaan sekä ruumiinlämpötilan seurantaan perustuvat menetelmät. Kolme ensin mainittua menetelmää ovat kalliita ja/tai hankalia eivätkä siten sovellu 15 kuluttajakäyttöön. Sydämen sykkeen seurantaan perustuva menetelmä voi olla epätarkka hyvin alhaisilla tai korkeilla aktiivisuustasoilla. Ruumiinlämpötilan seuraamiseen perustuva menetelmä edellyttää tarkkaan kontrolloituja olosuhteita.
Paremmin kuluttajakäyttöön sopivatkin ranteeseen kiinnitettävät mit- v : 20 talaitteet, jotka sisältävät kiihtyvyysanturin. Kiihtyvyysanturilla mitataan käden • · · ; liikkeiden lukumäärää ajan funktiona ja siitä päätellään vallitseva rasitustaso.
Mittaustavan vuoksi kyseinen tapa on herkkä havaitsemaan käden liikkeet *:··: mutta epäherkkä havaitsemaan alaraajojen vaikutusta energiankulutukseen.
Koska useimmat ihmiset viettävät valtaosan työ- ja vapaa-ajastaan • · .···. 25 istuen, on edullista asettaa anturin mittaussuunta ranteessa ja säätää liikkei den tunnistusherkkyys siten, että mittalaite on riittävän herkkä havaitsemaan ja erottelemaan hyvin matalia aktiivisuustasoja.
Työhön ja vapaa-aikaan kuuluu myös sellaisia toimintoja, jotka sisäl-**:*' tävät liikkumista, yleisimmin kävelyä, ja näinä aikoina energiankulutuksen taso j *·· 30 on huomattavasti suurempi kuin istuen tai seisaaltaan tehtävissä toiminnoissa.
Mittalaite on siis mitoitettava siten, että alaraajatyön tuoma lisäenergiankulutus tulee otetuksi huomioon korkeilla aktiivisuustasoilla.
• · ·
Ongelmaksi muodostuu se, että edellisten kohtien toteuttamisen jälkeen mittausmenetelmä yliarvioi energiankulutuksen sellaisissa yläraajoja 35 kuormittavissa toiminnoissa, joihin sisältyy vain vähän liikkumista. Esimerkkejä 2 119277 tällaisista toiminnoista ovat siivous, tiskikoneen täyttö, tavaroiden pakkaus, auton pesu ja monet puutarhatyöt.
Lyhyt selostus
Keksinnön tavoitteena on tarjota parannettu järjestely ihmisen fyysi-5 sen aktiivisuustason määrittämiseksi, parannettu menetelmä ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi ja parannettu tietokoneohjelma ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi.
Keksinnön eräänä puolena esitetään järjestely ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi, joka järjestely käsittää ihmisen yläraajaan kiin-10 nitettävän liikeanturin mitata yläraajan liikkeitä. Järjestely käsittää lisäksi lii-keanturiin kytketyn prosessointiyksikön suodattaa yläraajan liikkeistä määri-tysajanjaksona pois yläraajan liikkeitä siten, että jokaisen hyväksytyn yläraajan liikkeen jälkeen hylätään ennakolta määrätyn kynnysajanjakson kuluessa mitatut seuraavat yläraajan liikkeet, muodostaa yläraajan suodatetuista liikkeistä 15 määritysajanjaksona yläraajan liikkeiden lukumäärä määritysajanjaksona, ja määrittää fyysinen aktiivisuustaso perustuen yläraajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona muodostettuun yläraajan liikkeiden lukumäärään määritysajanjaksona. Prosessointiyksikkö lisäksi tunnistaa yläraajan suodatetut liikkeet rytmiseksi toiminnoksi, jos etukäteen määrätyn lukumääräkynnysarvon 20 mukainen lukumäärä toisiaan seuraavien suodatettujen liikkeiden välisiä vä- *.*,*/ liajanjaksoja on ennakolta määrätyn vaihtelukynnysarvon tarkkuudella saman- • · · *·''* suuruisia, ja käyttää tunnistettua rytmistä toimintoa fyysisen aktiivisuustason määrityksessä.
Keksinnön eräänä puolena esitetään menetelmä ihmisen fyysisen 25 aktiivisuustason määrittämiseksi, joka menetelmä käsittää: mitataan ihmisen :***; yläraajan liikkeitä. Menetelmä käsittää lisäksi: suodatetaan yläraajan liikkeistä • · · määritysajanjaksona pois yläraajan liikkeitä siten, että jokaisen hyväksytyn yiä- raajan liikkeen jälkeen hylätään ennakolta määrätyn kynnysajanjakson kulues- .*··. sa mitatut seuraavat yläraajan liikkeet; muodostetaan yläraajan suodatetuista • * 30 liikkeistä määritysajanjaksona yläraajan liikkeiden lukumäärä määritysajanjak-: *·· sona; ja määritetään fyysinen aktiivisuustaso perustuen yläraajan suodatetuis- ta liikkeistä määritysajanjaksona muodostettuun yläraajan liikkeiden lukumääri*. rään määritysajanjaksona. Menetelmä käsittää lisäksi: tunnistetaan yläraajan suodatetut liikkeet rytmiseksi toiminnoksi, jos etukäteen määrätyn lukumäärä- • · 35 kynnysarvon mukainen lukumäärä toisiaan seuraavien suodatettujen liikkeiden välisiä väliajanjaksoja on ennakolta määrätyn vaihtelukynnysarvon tarkkuudel- 3 119277 la samansuuruisia; ja käytetään tunnistettua rytmistä toimintoa fyysisen aktii-visuustason määrityksessä.
Keksinnön eräänä puolena esitetään tietokoneohjelman jakeluväli-ne, joka on luettavissa tietojenkäsittelylaitteella ja joka koodaa tietokoneohjel-5 makäskyt ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittävän tietokoneprosessin suorittamiseksi, joka prosessi käsittää: vastaanotetaan mitattuja ihmisen yläraajan liikkeitä. Menetelmä käsittää lisäksi: suodatetaan yläraajan liikkeistä määritysajanjaksona pois yläraajan liikkeitä siten, että jokaisen hyväksytyn yläraajan liikkeen jälkeen hylätään ennakolta määrätyn kynnysajanjakson kulues-10 sa mitatut seuraavat yläraajan liikkeet; muodostetaan yläraajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona yläraajan liikkeiden lukumäärä määritysajanjaksona; ja määritetään fyysinen aktiivisuustaso perustuen yläraajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona muodostettuun yläraajan liikkeiden lukumäärään määritysajanjaksona. Menetelmä käsittää lisäksi: tunnistetaan yläraajan 15 suodatetut liikkeet rytmiseksi toiminnoksi, jos etukäteen määrätyn lukumäärä-kynnysarvon mukainen lukumäärä toisiaan seuraavien suodatettujen liikkeiden välisiä väliajanjaksoja on ennakolta määrätyn vaihtelukynnysarvon tarkkuudella samansuuruisia; ja käytetään tunnistettua rytmistä toimintoa fyysisen aktiivisuustason määrityksessä.
20 Keksinnöllä saavutetaan useita etuja. Yksisuuntainen liikemittaus riittää päivittäisen energiankulutuksen tai fyysisen aktiivisuuden mittaamiseen, • · koska keksinnön mukainen käsittely minimoi anturin mittaussuunnan vaikutuk- ‘ . sen. Anturi voidaan asentaa useaan eri suuntaan, millä voidaan saavuttaa ha- • · · lutun ratkaisun mukaisia mekaanisia, anatomisia tai esteettisiä etuja. Keksin- 25 nön mukainen fyysisen aktiivisuustason määritys voidaan säätää hyvin erotte- : V lukykyiseksi niissä toiminnoissa, joissa ihmiset kuluttavat valtaosan ajastaan, • · · ja silti säilytetään kyky erottaa liikkumista sisältävät toiminnot niistä, jotka eivät vaadi liikkumista.
• · • Il
Kuvioluettelo • · • » 30 Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- : *'* teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa • · · kuvio 1A on yksinkertaistettu lohkokaavio havainnollistaen järjeste- lyä ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi; t[.[; kuvio 1B on yksinkertaistettu lohkokaavio havainnollistaen järjeste- • « 35 lyn sijoittumista mittalaitteeseen; kuvio 2 on esimerkki mittalaitteen ulkoasusta; 4 119277 kuvio 3 esittää fyysisen aktiivisuustason määrittämistä istuessa; kuvio 4 esittää fyysisen aktiivisuustason määrittämistä kävellessä; kuvio 5 havainnollistaa järjestelyn käyttöä erilaisten yläraajan liikesuuntien mittaukseen; 5 kuvio 6 on vuokaavio havainnollistaen menetelmää ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi; kuvio 7 on vuokaavio havainnollistaen menetelmän eräitä suoritusmuotoja; ja kuviot 8, 9,10,11,12 ja 13 havainnollistavat hakijan suorittamia kolo keitä.
Suoritusmuotojen kuvaus
Viitaten kuvioon 1A kuvataan järjestely ihmisen fyysisen aktiivisuus-tason määrittämiseksi. Järjestely sisältää ihmisen yläraajaan kiinnitettävän lii-keanturin 114 mitata yläraajan liikkeitä. Lisäksi järjestely sisältää liikeanturiin 15 114 kytketyn prosessointiyksikön 100, jolla prosessoidaan yläraajan mitattuja liikkeitä.
Prosessointiyksikkö 100 käsittää prosessointilohkot 116, 118, 120, 122, 124, joilla prosessoidaan liikeanturilta saatuja signaaleita. Prosessointi- lohkolla 116 vastaanotetaan liikeanturilla 114 mitatut liikkeet. Prosessointilohko ... 20 124 valvoo ja ohjaa muiden prosessointilohkojen 116, 118, 120, 122 toimintaa • · · *;’/ sekä tarjoaa rajapinnan, jonka kautta jokin järjestelyn ulkopuolinen lohko saa *·* * tietoa määritetystä fyysisestä aktiivisuustasosta. Kuvion 1A suoritusmuodossa järjestely käsittää rajapintaan kytketyn käyttöliittymän 102, jonka kautta käyttä-jä voi tarkastella määritykseen liittyviä tietoja. Rajapinta voidaan toteuttaa 25 myös muilla tavoilla, esimerkiksi tiedostoa, irrotettavaa muistia, langatonta tai langallista tiedonsiirtoyhteyttä tai käyttäen jotakin muuta tunnettua tapaa käyt- · · täen siirtää tietoa kahden elektronisen laitteen lohkon välillä.
.·.% Prosessointiyksikön 100 prosessointilohkolla 118 suodatetaan ylä- raajan liikkeistä määritysajanjaksona pois ennakolta määrättyä kynnysajanjak- • · 30 soa useammin toisiaan seuraavat yläraajan liikkeet. Eräässä suoritusmuodos- • · : ’·· sa tämä toteutetaan siten, että jokaisen hyväksytyn yläraajan liikkeen jälkeen prosessointiyksikkö 100 hylkää ennakolta määrätyn kynnysajanjakson kulues-sa mitatut seuraavat liikkeet. Sitten prosessointiyksikön 100 prosessointilohkol- • · · la 120 muodostetaan yläraajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona • » 35 yläraajan liikkeiden lukumäärä määritysajanjaksona. Lopuksi prosessointiyksikön 100 prosessointilohkolla 122 määritetään fyysinen aktiivisuustaso perustu- 5 119277 en yläraajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona muodostettuun yläraajan liikkeiden lukumäärään määritysajanjaksona.
Kuviossa 1B kuvattavassa suoritusmuodossa järjestely on osa kannettavaa mittalaitetta. Liikunnan energiankulutuksen mittaava mittalaite kuva-5 taan hakijan tähän viitteeksi otettavissa patenttihakemuksissa Fl 20030647 ja US 10/637,808- Kuviossa 3 esitetään mittalaitteen 206 käyttöä fyysisen aktii-visuustason määrittämiseen istuessa. Määrityksen kohteena oleva henkilö 300 istuu pöydän ääressä ja käyttää tietokonetta. Henkilön yläraajaan 302, esimerkissämme ranteeseen, kiinnitettyä mittalaitetta 206 käyttäen mitataan ja analy-10 soidaan edellä kuvatulla tavalla yläraajan liikkeitä. Kuviossa 4 henkilö 300 kävelee mittalaite 206 yläraajaan 302 kiinnitettynä, jolloin voidaan määrittää hänen fyysisen aktiivisuustasonsa kävellessä.
Rannemittaiaitteessa liikeanturi 114 siis sijaitsee käyttäjän ranteessa, jossa se mittaa käden liikkeitä. Uikeanturista 114 tulevat signaalit analysoi-15 daan prosessointiyksikössä 100. Käyttäjän fyysinen aktiivisuustaso voidaan tunnistaa yläraajan liikkeiden perusteella edellä kuvatulla tavalla. Fyysinen aktiivisuustaso voidaan määritellä erilaisiksi tiloiksi, esimerkiksi: lepo, seisominen, käveleminen ja juokseminen. Aktiivisuustasosta voidaan muodostaa indeksi, esimerkiksi 24 tunnin aktiivisuusindeksi.
20 Kuvio 5 havainnollistaa järjestelyn käyttöä erilaisten yläraajan lii- kesuuntien mittaukseen. Yläraajaan 302 kiinnitetty mittalaite 206 siis sisältää, • · · esimerkissämme kuoren 200 sisällä suojassa olevan, liikeanturin 114. Liikean- ’**.* tureita 114 tunnetaan yksi-, kaksi- ja kolmiakselisia. Akselilla tarkoitetaan Hik- • · · *·:·) keen mittaussuuntaa. Yläraajan 302 liikettä voidaan siis mitata kuviossa 5 esi- 25 tetyllä tavalla jopa kolmiulotteisesta x-, y- ja z-akselien suunnassa. Tyypilli- i· · : V sempiä ja halvempia ovat kuitenkin liikeanturit 114, jotka mittaavat liikettä yh- den tai kahden akselin suunnassa. Eräässä suoritusmuodossa liikeanturi 114 mittaa yläraajan liikkeitä yhdessä suunnassa. Jos järjestely on sijoitettu ran-nemittalaitteeseen 206, liikeanturin 114 mittaussuunta voi tällöin olla esimer- • · .*··. 30 kiksi käsivarren suuntainen y-akseli tai käsivartta vastaan poikittainen x-akseli.
,7* Ihmisen yläraajan liike aiheutuu sekä kyynärnivelen että olkanivelen kiertymi- • · ! ** sestä. Siten liike on erittäin monimutkainen, mutta esillä olevien sovellusten • · · kannalta riittää, että mitataan yläraajan liikettä ainakin yhdessä suunnassa.
:*:*· Selvyyden vuoksi y-akselin suuntainen liike voidaan määritellä kyynärvarren • · 35 dorsaalisen (kädenselänpuoleisen) tason suuntaiseksi pitkittäisliikkeeksi, ja x- 6 119277 akselin suuntainen liike kyynärvarren dorsaalisen tason suuntaiseksi poikittais-liikkeeksi.
Eräässä suoritusmuodossa liikeanturi 114 käsittää kiihtyvyysanturin mitaten yläraajan liikkeitä kiihtyvyyksinä. Kiihtyvyysanturi 114 tunnetaan myös 5 termillä kiihtyvyysmittari (accelerometer). Kiihtyvyysmittari muuttaa liikkeestä tai painovoimasta aiheutuvan kiihtyvyyden sähkösignaaliksi. Kiihtyvyys voi-daan ilmaista g-mittayksiköllä. Yksi g on kiihtyvyys, jonka maan vetovoima kohdistaa kappaleeseen. Ihmisen liikkumisesta voidaan yleensä mitata kiihtyvyyksiä välillä -2 - +2 g:tä. Liikeanturi 114 voi perustua myös muihin tarkoituk-10 seen sopiviin teknologioihin, esimerkiksi piilastulle integroituun gyroskooppiin tai pinta-asennuskomponenttiin sijoitettuun mikrovärinäkytkimeen.
Monia erilaisia teknologioita voidaan käyttää kiihtyvyyden mittaamiseksi. Pietsovastusteknologiassa (piezo-resistor) käytetään materiaalia, jonka vastus muuttuu sen puristuessa kokoon. Massan kiihtyvyys aikaansaa voiman 15 pietsovastukseen. Jos vakiovirta johdetaan pietsovastuksen lävitse, niin sen jännite muuttuu kiihtyvyyden aiheuttaman kokoonpuristumisen mukaan. Piet-sosähköisessä teknologiassa (piezo-electric) pietsosähköinen anturi generoi varausta kiihdytettäessä anturia. Piisiltateknologiassa (silicon bridge) pillastu etsataan siten, että sille jää piimässä piipalkin päähän. Kun piilastuun kohdis-20 tuu kiihtyvyyttä, piimässä kohdistaa voiman piipalkkiin, jolloin piipalkin vastus ..... muuttuu. Mikrokoneistettu piiteknologia (micro-machined silicon) perustuu dif- ... ferentiaalivaraajan (differential capacitor) käyttöön. Äänikelateknologia (voice * * · *·*.' coil) perustuu saman periaatteeseen kuin mikrofoni. Eräitä esimerkkejä sopi- • · « vista liikeantureista ovat: Analog Devices ADXL105, Pewatron HW tai VTI 25 Technologies SCA-serie.
M · : ’.·* Mittalaite voi sisältää edellä mainittujen prosessointiyksikön 100 ja liikeanturin 114 lisäksi käyttöliittymän 102. Käyttöliittymä 102 muodostuu tyypillisesti näytöstä 104, äänen tuottamisvälineestä 106 ja näppäimistöstä 108. Näyttö 104 voi olla esimerkiksi nestekidenäyttö, mutta se voidaan toteuttaa • · .“·. 30 millä tahansa tunnetulla tarkoitukseen sopivalla näyttötekniikalla. Äänen tuot- tamisväline 106 voi olla kaiutin tai myös yksinkertaisempi väline kuten pietso- • · " kide esimerkiksi piippausten tai muiden merkkiäänien tuottamiseen. Näp- päimistö 108 voi käsittää jopa täydellisen qvverty-näppäimistön, pelkän nume-ronäppäimistön tai vain muutamia painonäppäimiä ja/tai kierrettäviä nuppeja.
« · 35 Lisäksi käyttöliittymä 102 voi käsittää muitakin tunnetun tekniikan mukaisia käyttöliittymäelementtejä, esimerkiksi erilaisia kursorin kohdistusvälineitä (hiiri, 7 119277 ohjauspallo, erilaiset nuolinäppäimet, jne.) tai ääniohjauksen mahdollistavia elementtejä.
Mittalaite voi olla myös urheilukello, joka on tarkoitettu käytettäväksi apuvälineenä urheilussa, retkeilyssä, purjehduksessa, vuorikiipeilyssä ja/tai 5 lumiurheilussa. Mittalaite voi sisältää käyttäjän sydämen sykkeen mittaavan sykkeenmittausyksikön 112. Prosessointiyksikkö 100 voi huomioida käyttäjän energiankulutuksen muodostamisessa määritetyn fyysisen aktiivisuustason lisäksi mitatun käyttäjän sydämen sykkeen. Siten kuviossa 1B kuvattu mittalaite voi olla esimerkiksi rannemittalaite, jollainen esitetään kuviossa 2. Ranne-10 mittalaitteessa on (yleensä vesitiiviin) kuoren 200 suojaamana kuviossa 1B kuvatut elektroniikkaosat, kuten kuviossa 2 näkyvät näppäimet 108 ja nestekidenäyttö 104. Lisäksi rannemittalaitteessa on laitteen kiinnittämiseksi ranteeseen ranneke 202, 204.
Laite voi siis olla sykemittari, jolla mitataan käyttäjän sydämen syke-15 tiheys sekä mahdollisesti muitakin ei-invasiivisesti mitattavia parametreja (esimerkiksi verenpaine). Tähän viitteeksi otettavassa US-patentissa 4625733 Säynäjäkangas kuvaa langattoman ja jatkuvan sykkeenmittauskonseptin, jossa käyttäjän rinnan päälle kiinnitettävä lähetin mittaa EKG-tarkasti (elektrokardiogrammi) käyttäjän sydämen sykkeen ja siirtää telemetrisesti syketiedon käyttä-20 en siirrossa magneettikeloja käyttäjän ranteeseen kiinnitettyyn sykevastaanot-timeen. Sykemittari voidaan toteuttaa myös siten, että lähetin/vastaanotin - f · i tyyppisen ratkaisun asemesta käytetään sykkeenmittausta suoraan ranteesta ^ . esimerkiksi paineeseen perustuen. Myös muita tunnetun tekniikan mukaisia sopivia tapoja sykkeenmittaukseen voidaan käyttää.
25 Polar Electro® (verkkosivut osoitteessa www.polar.fi) suunnitelee ja : V valmistaa sykemittareita, jotka käsittävät rinnan ympärille kiinnitettävän elekt- • · · rodilähetinvyön ja ranteessa pidettävän varsinaisen sykemittarin. Elektrodilähe-tinvyön elektroniikkayksikkö vastaanottaa sykeinformaation elektrodeilta, joilla :V: mitataan sykeinformaation yksi tai useampi parametri. Elektrodeilta signaali vie- ·**’· 30 dään EKG-esivahvistimeen, josta signaali siirretään AGC-vahvistimen (Automatic • t» ./ Gain Control) ja tehovahvistimen kautta lähettimelle. Lähetin voidaan toteuttaa kelana, joka lähettää induktiivisesti sykeinformaation vastaanottimelle. Yhtä sy-\··: dämen lyöntiä vastaa esimerkiksi yksi 5kHz:n purske tai lyöntiä voi vastata use- :Y: ämmän purskeen rykelmä. Informaation lähetys voi tapahtua induktiivisesti tai ····: 35 jollakin muulla tunnetun tekniikan mukaisella tarkoitukseen sopivalla tiedonsiirto tavalla, esimerkiksi radioaalloilla, optisesti tai johtimen välityksellä. Varsinaisen 8 119277 sykemittarin vastaanotin voidaan toteuttaa vastaanotinkelana, josta vastaanotettu signaali johdetaan signaalivastaanottimen kautta prosessointiyksikköön 100, joka ohjaa ja koordinoi sykemittarin eri osien toimintaa. Sykemittari käsittää usein rajapinnan 126 sykemittarin ja ulkopuolisen maailman välillä. Rajapinnan 126 5 kautta voidaan sykemittariin talletettua tietoa siirtää jatkokäsittelyyn esimerkiksi henkilökohtaiseen tietokoneeseen. Rajapinnan 126 kautta voidaan myös suorittaa sykemittarin ohjelmiston päivityksiä.
Mittalaite sisältää myös itsenäinen virranlähteen 110, esimerkiksi pariston tai ladattavan akun. Myös laitteeseen liitettävää tai siinä kiinteästi ole-10 vaa valonlähteestä virtaa tuottavaa aurinkokennoa voidaan hyödyntää virran-saantiin. Myös muita tunnettuja tapoja tuottaa virtaa kannettavaan laitteeseen voidaan hyödyntää, esimerkiksi liikkeestä virtaa tuottavaa pienikokoista generaattoria, jonka on kehittänyt kellovalmistaja Seiko®.
Prosessointiyksikkö 100 toteutetaan yleensä prosessorina ohjelmis-15 töineen, mutta myös erilaiset laitteistototeutukset ovat mahdollisia, esimerkiksi erillisistä logiikkakomponenteista rakennettu piiri tai yksi tai useampi asiakaskohtainen integroitu piiri (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC). Prosessorina voidaan käyttää esimerkiksi Seiko-Epson®:in 8-bittistä mikroprosessia tyypiltään S1C8F. Tarvittaessa prosessoreita voi olla myös useampia. Myös 20 näiden eri toteutustapojen sekamuoto on mahdollinen. Alan ammattilainen ·.. huomioi toteutustavan valinnassa esimerkiksi laitteen koolle ja virrankulutuksel- le asetetut vaatimukset, tarvittavan prosessointitehon ja muistikapasiteetin, • » * valmistuskustannukset sekä tuotantomäärät.
• · · ‘·:·[ Osa prosessointiyksikön toiminnallisuudesta voidaan siis toteuttaa tie- 25 tokoneohjelmana. Tietokoneohjelma voidaan sijoittaa tietokoneohjelman jakelu- ·· · : V välineelle sen jakelua varten. Tietokoneohjelman jakeluväline on luettavissa tietojenkäsittelylaitteella ja se koodaa tietokoneohjeimakäskyt ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittävän tietokoneprosessin suorittamiseksi. Prosessi si- ·*·*· sältää: vastaanotetaan mitattuja ihmisen yläraajan liikkeitä; suodatetaan ylä- • · .***', 30 raajan liikkeistä määritysajanjaksona pois ennakolta määrättyä kynnysajanjak- soa useammin toisiaan seuraavat yläraajan liikkeet; muodostetaan yläraajan : ** suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona yläraajan liikkeiden lukumäärä määritysajanjaksona; ja määritetään fyysinen aktiivisuustaso perustuen yläraa-jän suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona muodostettuun yläraajan liik- • « 35 keiden lukumäärään määritysajanjaksona. Tietokoneohjelmalla voidaan siis toteuttaa kuvion 1A prosessointilohkot 116, 118, 120, 122, 124. Jakeluväline 9 119277 voi olla mikä tahansa tunnetun tekniikan mukainen ratkaisu tietokoneohjelman jakeluun, esimerkiksi tietojenkäsittelylaitteella luettavissa oleva media, ohjel-mantallennusmedia, tallennusmedia, tietojenkäsittelylaitteella luettavissa oleva muisti, tietojenkäsittelylaitteella luettavissa oleva ohjelmiston jakelupakkaus, 5 tietojenkäsittelylaitteella luettavissa oleva signaali, tietojenkäsittelylaitteella luettavissa oleva tietoliikennesignaali ja tietojenkäsittelylaitteella luettavissa oleva kompressoitu ohjelmistopakkaus.
Eräässä suoritusmuodossa prosessointiyksikössä 100 ennakolta määrätty kynnysajanjakso sisältää ajanjaksot, jotka ovat pidempiä kuin 0,4 se-10 kuntia mutta lyhyempiä kuin 1,0 sekuntia. Tarkoituksena on keskittyä ihmiskeholle tyypillisille liiketaajuuksille (1-2 liikettä sekunnissa). Tämä toteutetaan hylkäämällä hyvin lyhyet liikevälit. Prosessointiyksikössä 100 ennakolta määrätty kynnysajanjakso voi olla 0,6 sekunnin mittainen ajanjakso. Tämä vastaa 100 liikettä minuutissa.
15 Eräässä suoritusmuodossa prosessointiyksikkö 100 lisäksi tunnistaa yläraajan suodatetut liikkeet rytmiseksi toiminnoksi, jos etukäteen määrätyn lukumääräkynnysarvon mukainen lukumäärä toisiaan seuraavien suodatettujen liikkeiden välisiä väliajanjaksoja on ennakolta määrätyn vaihtelukynnysar-von tarkkuudella samansuuruisia, ja käyttää tunnistettua rytmistä toimintoa 20 fyysisen aktiivisuustason määrityksessä. Rytmiset toiminnot siis tunnistetaan ·.. siitä, että niiden aikana valtaosa liikeväleistä on valitun vaihteluvälin sisällä • · · samanpituisia edeltävän liikevälin kanssa. On edullista testata rytmisyys vasta *·*,* sen jälkeen kun hyvin lyhyet liikevälit, esimerkiksi edellä kuvatulla tavalla kes- * · * •:·] tottaan alle 0,6 sekuntia, on suodatettu pois. Prosessointiyksikössä 100 enna- 25 koita määrätty lukumääräkynnysarvo voi olla 65-95 % väliajanjaksojen koko- ·· · : V naismäärästä ja ennakolta määrätty vaihtelukynnysarvo voi olla ±10-30 % väliajanjakson keskimääräisestä pituudesta. Eräässä suoritusmuodossa prosessointiyksikössä 100 ennakolta määrätty lukumääräkynnysarvo on 75 % vä-liajanjaksojen kokonaismäärästä ja ennakolta määrätty vaihtelukynnysarvo on • m .**·. 30 ±25 % väliajanjakson keskimääräisestä pituudesta.
Eräässä suoritusmuodossa prosessointiyksikkö 100 lisäksi suodat- • · ! taa suodatetuista yläraajan liikkeistä pois ennakolta määrättyä pidennettyä kynnysajanjaksoa useammin toisiaan seuraavat yläraajan liikkeet, jos proses- ♦ sointiyksikkö 100 ei tunnistanut yläraajan suodatettuja liikkeitä rytmiseksi toi- · 35 minnoksi, ja käyttää kahteen kertaan suodatettuja yläraajan liikkeitä liikkeiden lukumäärän muodostuksessa ja fyysisen aktiivisuustason määrityksessä.
10 119277
Eräässä suoritusmuodossa prosessointiyksikössä 100 ennakolta määrätty pidennetty kynnysajanjakso sisältää ajanjaksot, jotka ovat pidempiä kuin 0,7 sekuntia mutta lyhyempiä kuin 1,2 sekuntia. Eräässä suoritusmuodossa prosessointiyksikössä 100 ennakolta määrätty pidennetty kynnysajanjakso voi olla 5 0,85 sekunnin mittainen ajanjakso. Tämä rajoittaa tehokkaasti epäsäännöllisten pulssivälien vaikutusta tyypillisissä keskiaktiivisissa toiminnoissa. Tämän toisen suodatuksen ansiosta korkeisiin energiankulutuksiin liittyviä suuria puls-sitaajuuksia voidaan saavuttaa vain säännöllisillä tahdeilla.
Seuraavaksi kuvioon 6 viitaten selostetaan menetelmää ihmisen 10 fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi. Menetelmän suorittaminen aloitetaan 600:ssa, esimerkiksi käynnistettäessä edellä kuvatun mittalaitteen käyttöliittymällä fyysisen aktiivisuustason määrittämistoiminto.
Sitten 602:ssa mitataan ihmisen yläraajan liikkeitä, esimerkiksi edellä kuvatulla tavalla. Seuraavaksi 604:ssä suodatetaan yläraajan liikkeistä mää-15 ritysajanjaksona pois ennakolta määrättyä kynnysajanjaksoa useammin toisiaan seuraavat yläraajan liikkeet ja 606:ssa muodostetaan yläraajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona yläraajan liikkeiden lukumäärä määri-tysajanjaksona. Eräässä suoritusmuodossa suodatus 604 suoritetaan siten, että jokaisen hyväksytyn yläraajan liikkeen jälkeen hylätään ennakolta määrä-20 tyn kynnysajanjakson kuluessa mitatut seuraavat liikkeet.
Lopuksi 608:ssa määritetään fyysinen aktiivisuustaso perustuen ylä- • « « raajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona muodostettuun yläraajan liikkeiden lukumäärään määritysajanjaksona. Menetelmän suorittaminen lope- • « · telaan 610:ssä, esimerkiksi sammutettaessa mittalaitteen käyttöliittymällä fyy-25 sisen aktiivisuustason määrittämistoiminto. On huomattava, että operaatioita s V 602, 604, 606, 608 toistetaan niin kauan kuin fyysisen aktiivisuustason määrit- tämistä halutaan jatkaa. Kyseessä on siis toiminto, joka ajan funktiona ilmaisee ihmisen fyysisen aktiivisuustason.
:Y: Eräässä suoritusmuodossa ennakolta määrätty kynnysajanjakso si- .**·. 30 sältää ajanjaksot, jotka ovat pidempiä kuin 0,4 sekuntia mutta lyhyempiä kuin .,· 1,0 sekuntia. Ennakolta määrätty kynnysajanjakso voi olla 0,6 sekunnin mittai- • · nen ajanjakso.
:...· Tarkastellaan sitten kuvioon 7 viitaten menetelmän eräitä suoritus- muotoja. Ensin suoritetaan operaatiot 600, 602 ja 604 edellä kuvatulla tavalla.
• · 35 Sitten 700:ssa verrataan toisiaan seuraavien suodatettujen liikkeiden välisiä väliajanjaksoja.
11 119277
Jos etukäteen määrätyn lukumääräkynnysarvon mukainen lukumäärä toisiaan seuraavien suodatettujen liikkeiden välisiä väliajanjaksoja on ennakolta määrätyn vaihtelukynnysarvon tarkkuudella samansuuruisia, siirrytään 702:een, jossa tunnistetaan yläraajan suodatetut liikkeet rytmiseksi toiminnok-5 si. Tämän jälkeen 606:ssa muodostetaan yläraajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona yläraajan liikkeiden lukumäärä määritysajanjaksona. Lopuksi 608:ssa määritetään fyysinen aktiivisuustaso perustuen yläraajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona muodostettuun yläraajan liikkeiden lukumäärään määritysajanjaksona. Lisäksi 704:n mukaisesti 608:ssa käytetään 10 myös tunnistettua rytmistä toimintoa fyysisen aktiivisuustason määrityksessä. Eräässä suoritusmuodossa ennakolta määrätty lukumääräkynnysarvo sisältää 65-95 % väliajanjaksojen kokonaismäärästä ja ennakolta määrätty vaihtelu-kynnysarvo sisältää ±10-30 % väliajanjakson keskimääräisestä pituudesta. Eräässä suoritusmuodossa ennakolta määrätty lukumääräkynnysarvo voi olla 15 75 % väliajanjaksojen kokonaismäärästä ja ennakolta määrätty vaihtelukyn-nysarvo voi olla ± 25 % väliajanjakson keskimääräisestä pituudesta.
Jos yläraajan suodatettuja liikkeitä ei tunnistettu rytmiseksi toiminnoksi 700:ssa, siirrytään 706:een, jossa suodatetaan suodatetuista yläraajan liikkeistä pois ennakolta määrättyä pidennettyä kynnysajanjaksoa useammin 20 toisiaan seuraavat yläraajan liikkeet. Sitten 708:n ja 710:n mukaisesti käyte-tään kahteen kertaan suodatettuja yläraajan liikkeitä liikkeiden sekä lukumääri.' rän muodostuksessa 606:ssa että fyysisen aktiivisuustason määrityksessä • i · '·*/ 608:ssa. Eräässä suoritusmuodossa ennakolta määrätty pidennetty kynsi·1 nysajanjakso sisältää ajanjaksot, jotka ovat pidempiä kuin 0,7 sekuntia mutta 25 lyhyempiä kuin 1,0 sekuntia. Eräässä suoritusmuodossa ennakolta määrätty • V pidennetty kynnysajanjakso voi olla 0,85 sekunnin mittainen ajanjakso.
Menetelmä voidaan toteuttaa aikaisemmin kuvatuntyyppisellä mittalaitteella, joka voi olla esimerkiksi osa liikunnan energiankulutuksen mittaavaa mittalaitetta, kuten sykemittaria, mutta alan ammattilainen voi soveltaa edellä .··, 30 kuvattua menetelmää myös muunlaisiin laitteisiin, joilla on tarkoitus määrittää • · 2" ihmisen fyysinen aktiivisuustaso. Eräässä suoritusmuodossa ihmisen yläraajan ί *·· liikkeiden mittaus suoritetaan yläraajaan kiinnitettävällä liikeanturilla edellä esi- tetyllä tavalla. Eräässä suoritusmuodossa yläraajan liikkeitä mitataan kiihty- •V. vyyksinä. Eräässä suoritusmuodossa yläraajan liikkeitä mitataan yhdessä 22; 35 suunnassa. Eräässä suoritusmuodossa mitattaessa ihmisen yläraajan liikkeitä • ’ ♦ 12 119277 mitataan kyynärvarren dorsaalisen tason suuntaisia pitkittäisliikkeitä ja/tai kyynärvarren dorsaalisen tason suuntaisia poikittaisliikkeitä.
Seuraavaksi kuvioihin 8, 9, 10, 11 ja 12 viitaten selostetaan hakijan suorittamia kokeita. Viisi koehenkilöä suoritti kontrolloidun testin, joka sisälsi 5 kahdeksan eri tehtävää: henkilökohtaisella tietokoneella työskentely, lattian lakaiseminen, hyllytavaroiden siirtäminen, kävely nopeuksilla 3, 5 ja 7 km/h sekä juoksu nopeuksilla 7 ja 10 km/h. Kuvioiden vaaka-akseleilla kuvataan ajan kulua minuutteina henkilöiden siirtyessä tehtävästä toiseen. Kuvioiden pystyakseleilla kuvataan yläraajan liikkeiden lukumäärää. Koehenkilöillä oli 10 ranteessaan kaksi liikeanturia, joista toinen tunnisti käsivarren suuntaiset liikkeet ja toinen poikittaiset liikkeet. Mitatusta analogisesta signaalista tunnistettiin käden heilahdukset kynnysarvon ylitysten perusteella. Käytetty kynnysarvo vastasi noin 0,05 g:n kiihtyvyyttä.
Kuvioissa 8, 9, ja 10 esitetään käsivarren suuntaisia liikkeitä tunnis-15 tavalla anturilla mitattuja tuloksia ennen suodatusoperaatioita ja niiden jälkeen. Kuvioissa 11, 12 ja 13 esitetään vastaavat mittaustulokset käsivarteen nähden poikittaisia liikkeitä tunnistavalla anturilla mitattuna.
Kuvioissa 8 ja 11 nähdään selvästi ongelmat joita esiintyy, kun mitattuja liikkeitä ei suodateta mitenkään: eri henkilöille mitatut liikemäärät vaihte-20 levät runsaasti kaikilla kävelynopeuksilla, seisomatyössä ja kevyissä askareis-,···. sa mitataan yhtä suuria liikemääriä kuin reippaassa kävelyssä, ja pieni osa t » » koehenkilöistä saa liian suuria liikemääriä istumatyössä.
**Y Kuvioissa 9 ja 12 kuvataan tuloksia kun 0,6 sekuntia useammin toi- • · i •:·] siaan seuraavat liikkeet on suodatettu pois. Ratkaistut ongelmat ovat: eri hen- * " 25 kilöille mitatut liikemäärät eivät enää vaihtele normaalissa eikä reippaassa kä- ·· » : V velyssä, ja henkilökohtaisella tietokoneella työskentelyssä ei enää tule liian suuria liikemääriä. Tässä koejärjestelyssä jäljelle jäivät ongelmat: eri henkilöille mitatut liikemäärät vaihtelevat edelleen jonkin verran hitaassa kävelyssä, ja : V: seisomatyössä ja kevyissä askareissa mitataan edelleen yhtä suuria liikemää- • · 30 riä kuin reippaassa kävelyssä.
./ Kuvioissa 10 ja 13 kuvataan tuloksia kun suodatetuista liikkeistä on • « ί " tunnistettu rytmiset toiminnot ja lisäksi on suoritettu toinen suodattaminen, jos- sa rytmittömissä toiminnoissa 0,85 sekuntia useammin toisiaan seuraavat liik- :Y* keet on suodatettu pois. Ratkaistut ongelmat ovat: eri henkilöille mitatut liike- • · 35 määrät eivät juuri vaihtele millään kävelynopeudella (henkilöiden pituuden vaihtelu selittää jäljelle jäänyttä vaihtelua) ja seisomatyössä ja kevyissä aska- 13 119277 reissä mitataan energiankulutukseltaan oikeantasoisia, hidasta kävelyä vastaavia liiketaajuuksia. Lisäksi kuvien 10 ja 13 vertailu osoittaa, että esitetyn jälkikäsittelyn avulla eri suuntaisia liikkeitä tunnistavilla antureilla saadaan lähes samansuuruiset liikemäärät.
5 Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten puitteissa.
«·· • · · • 1 · *·· • · · • t I * f · · » · » ' 2· * • · ·· 9 9 · · • · • · • · * t • · • · · • 9 I · » • I « • «·· 9 1 • · • 99 • • 9 • 9 • 9· • • 99 » · * · • · · 9 9 « • · 1 2 • 9 9 • ·

Claims (26)

119277
1. Järjestely ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi, joka järjestely käsittää ihmisen yläraajaan kiinnitettävän liikeanturin (114) mitata yläraajan 5 liikkeitä, ja liikeanturiin (114) kytketyn prosessointiyksikön (100) suodattaa yläraajan liikkeistä määritysajanjaksona pois yläraajan liikkeitä siten, että jokaisen hyväksytyn yläraajan liikkeen jälkeen hylätään ennakolta määrätyn kyn-nysajanjakson kuluessa mitatut seuraavat yläraajan liikkeet, muodostaa ylä-10 raajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona yläraajan liikkeiden lukumäärä määritysajanjaksona, ja määrittää fyysinen aktiivisuustaso perustuen yläraajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona muodostettuun yläraajan liikkeiden lukumäärään määritysajanjaksona, tunnettu siitä, että prosessointiyksikkö (100) lisäksi tunnistaa 15 yläraajan suodatetut liikkeet rytmiseksi toiminnoksi, jos etukäteen määrätyn lukumääräkynnysarvon mukainen lukumäärä toisiaan seuraavien suodatettujen liikkeiden välisiä väliajanjaksoja on ennakolta määrätyn vaihtelukynnysar-von tarkkuudella samansuuruisia, ja käyttää tunnistettua rytmistä toimintoa fyysisen aktiivisuustason määrityksessä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, et- tä prosessointiyksikössä (100) ennakolta määrätty kynnysajanjakso käsittää ajanjaksot, jotka ovat pidempiä kuin 0,4 sekuntia mutta lyhyempiä kuin 1,0 se-kuntia. • t ·
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, et- .. .* 25 tä prosessointiyksikössä (100) ennakolta määrätty kynnysajanjakso käsittää • ♦ · :.,f 0,6 sekunnin mittaisen ajanjakson.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että prosessointiyksikössä (100) ennakolta määrätty lukumääräkynnysarvo käsit- V.·’ tää 65-95 % väliajanjaksojen kokonaismäärästä ja ennakolta määrätty vaihte- 30 lukynnysarvo käsittää ± 10-30 % väliajanjakson keskimääräisestä pituudesta.
··* 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainenjäijestely, tunnettu siitä, et- • ·· tä prosessointiyksikössä (100) ennakoita määrätty lukumääräkynnysarvo käsit-tää 75 % väliajanjaksojen kokonaismäärästä ja ennakoita määrätty vaihtelu- V.: kynnysarvo käsittää +25 % väliajanjakson keskimääräisestä pituudesta. *:··: 35
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, et tä prosessointiyksikkö (100) lisäksi suodattaa suodatetuista yläraajan liikkeistä 119277 pois ennakoita määrättyä pidennettyä kynnysajanjaksoa useammin toisiaan seuraavat yläraajan liikkeet, jos prosessointiyksikkö (100) ei tunnistanut yläraajan suodatettuja liikkeitä rytmiseksi toiminnoksi, ja käyttää kahteen kertaan suodatettuja yläraajan liikkeitä liikkeiden lukumäärän muodostuksessa ja fyysi-5 sen aktiivisuustason määrityksessä.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen jäijestely, tunnettu siitä, että prosessointiyksikössä (100) ennakolta määrätty pidennetty kynnysajanjakso käsittää ajanjaksot, jotka ovat pidempiä kuin 0,7 sekuntia mutta lyhyempiä kuin 1,2 sekuntia.
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestely, tunnettu siitä, et tä prosessointiyksikössä (100) ennakolta määrätty pidennetty kynnysajanjakso käsittää 0,85 sekunnin mittaisen ajanjakson.
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että liikeanturi (114) käsittää kiihtyvyysanturin mitaten yläraajan 15 liikkeitä kiihtyvyyksinä.
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jäijestely, tunnettu siitä, että liikeanturi (114) mittaa yläraajan liikkeitä yhdessä suunnassa.
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, 20 tunnettu siitä, että liikeanturi (114) mittaa yläraajan liikkeitä kyynärvarren ..... dorsaalisen tason suuntaisina pitkittäisliikkeinä ja/tai kyynärvarren dorsaalisen tason suuntaisina poikittaisliikkeinä. ’·1.1
12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, • · · *·:·] tunnettu siitä, että järjestely on osa liikunnan energiankulutuksen mittaa- *i": 25 vaa mittalaitetta. ·· · : V
13. Menetelmä ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi, joka menetelmä käsittää: mitataan (602) ihmisen yläraajan liikkeitä; ·1·1. suodatetaan (604) yläraajan liikkeistä määritysajanjaksona pois ylä- • · .···. 30 raajan liikkeitä siten, että jokaisen hyväksytyn yläraajan liikkeen jälkeen hylä- tään ennakolta määrätyn kynnysajanjakson kuluessa mitatut seuraavat yläraa-s 1" jän liikkeet; muodostetaan (606) yläraajan suodatetuista liikkeistä määritysajan- •y. jaksona yläraajan liikkeiden lukumäärä määritysajanjaksona; ja • · · 119277 määritetään (608) fyysinen aktiivisuustaso perustuen yläraajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjaksona muodostettuun yläraajan liikkeiden lukumäärään määritysajanjaksona tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi: 5 tunnistetaan (702) yläraajan suodatetut liikkeet rytmiseksi toimin noksi, jos (700 KYLLÄ) etukäteen määrätyn lukumääräkynnysarvon mukainen lukumäärä toisiaan seuraavien suodatettujen liikkeiden välisiä väliajanjaksoja on ennakolta määrätyn vaihtelukynnysarvon tarkkuudella samansuuruisia; ja käytetään (704) tunnistettua rytmistä toimintoa fyysisen aktiivisuus- 10 tason määrityksessä.
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennakolta määrätty kynnysajanjakso käsittää ajanjaksot, jotka ovat pidempiä kuin 0,4 sekuntia mutta lyhyempiä kuin 1,0 sekuntia.
15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu sii- 15 tä, että ennakolta määrätty kynnysajanjakso käsittää 0,6 sekunnin mittaisen ajanjakson.
16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennakolta määrätty lukumääräkynnysarvo käsittää 65-95 % väliajan-jaksojen kokonaismäärästä ja ennakolta määrätty vaihtelukynnysarvo käsittää 20 ±10-30 % väliajanjakson keskimääräisestä pituudesta.
17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu sii- • · · tä, että ennakolta määrätty lukumääräkynnysarvo käsittää 75 % väliajanjakso- ’·*.* jen kokonaismäärästä ja ennakolta määrätty vaihtelukynnysarvo käsittää ±25 * · · *·;·* % väliajanjakson keskimääräisestä pituudesta.
18. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu sii- • · · : V tä, että menetelmä käsittää lisäksi: suodatetaan (706) suodatetuista yläraajan liikkeistä pois ennakolta määrättyä pidennettyä kynnysajanjaksoa useammin toisiaan seuraavat yläraa-jän liikkeet, jos (700 El) yläraajan suodatettuja liikkeitä ei tunnistettu rytmiseksi • · 30 toiminnoksi; ja .,· käytetään (708, 710) kahteen kertaan suodatettuja yläraajan liikkei- * · :a" tä liikkeiden lukumäärän muodostuksessa ja fyysisen aktiivisuustason määri- tyksessä. :Y:
19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen menetelmä, tunnettu sii- • · 35 tä, että ennakolta määrätty pidennetty kynnysajanjakso käsittää ajanjaksot, jotka ovat pidempiä kuin 0,7 sekuntia mutta lyhyempiä kuin 1,2 sekuntia. 119277
20. Patenttivaatimuksen 18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennakolta määrätty pidennetty kynnysajanjakso käsittää 0,85 sekunnin mittaisen ajanjakson.
21. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-20 mukainen menetel-5 mä, tunnettu siitä, että ihmisen yläraajan liikkeiden mittaus suoritetaan yläraajaan kiinnitettävällä liikeanturilla.
22. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yläraajan liikkeitä mitataan kiihtyvyyksinä.
23. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-22 mukainen menetel-10 mä, tunnettu siitä, että yläraajan liikkeitä mitataan yhdessä suunnassa.
24. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitattaessa ihmisen yläraajan liikkeitä mitataan kyynärvarren dorsaalisen tason suuntaisia pitkittäisliikkeitä ja/tai kyynärvarren dorsaalisen tason suuntaisia poikittaisliikkeitä.
25. Tietokoneohjelman jakeluväline, joka on luettavissa tietojenkä- sittelylaitteella ja joka koodaa tietokoneohjelmakäskyt ihmisen fyysisen aktii-visuustason määrittävän tietokoneprosessin suorittamiseksi, joka prosessi käsittää: vastaanotetaan mitattuja ihmisen yläraajan liikkeitä; 20 suodatetaan yläraajan liikkeistä määritysajanjaksona pois yläraajan liikkeitä siten, että jokaisen hyväksytyn yläraajan liikkeen jälkeen hylätään en-nakolta määrätyn kynnysajanjakson kuluessa mitatut seuraavat yläraajan liik- • · · keet; • * * muodostetaan yläraajan suodatetuista liikkeistä määritysajanjakso-25 na yläraajan liikkeiden lukumäärä määritysajanjaksona; ja · · ·* ·’ määritetään fyysinen aktiivisuustaso perustuen yläraajan suodate- tuista liikkeistä määritysajanjaksona muodostettuun yläraajan liikkeiden lukumäärään määritysajanjaksona : V; tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi: 30 tunnistetaan yläraajan suodatetut liikkeet rytmiseksi toiminnoksi, jos ./ etukäteen määrätyn lukumääräkynnysarvon mukainen lukumäärä toisiaan seu- *..]* raavien suodatettujen liikkeiden välisiä väliajanjaksoja on ennakolta määrätyn • · **;** vaihtelukynnysarvon tarkkuudella samansuuruisia; ja :V: käytetään tunnistettua rytmistä toimintoa fyysisen aktiivisuustason ·:··· 35 määrityksessä. 119277
26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen tietokoneohjelman jakeluväli-ne, t u n n e 11 u siitä, että jakeluväline käsittää tietojenkäsittelylaitteella luettavissa olevan median, ohjelmantallennusmedian, tallennusmedian, tietojenkäsittelylaitteella luettavissa olevan muistin, tietojenkäsittelylaitteella luettavissa 5 olevan ohjelmiston jakelupakkauksen, tietojenkäsittelylaitteella luettavissa olevan signaalin, tietojenkäsittelylaitteella luettavissa olevan tietoliikennesignaalin, ja tietojenkäsittelylaitteella luettavissa olevan kompressoidun ohjeimistopakka-uksen. ·« · • · · • · · ··« • · · • · · • · · • · f * · • · • · · II· • · • · IM • · • · ··· • · • · · • Il * · • 1 · • 1 • m * · · * · * · • · · • · 1 • 1 · • · 1 • · · * · · I I I • · 19 1 1 9277
FI20031699A 2003-11-21 2003-11-21 Järjestely, menetelmä ja tietokoneohjelma ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi FI119277B (fi)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031699A FI119277B (fi) 2003-11-21 2003-11-21 Järjestely, menetelmä ja tietokoneohjelma ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi
AT04105445T ATE402655T1 (de) 2003-11-21 2004-11-02 Vorrichtung, verfahren und computerprogramm zur bestimmung des physischen aktivitätsgrades eines menschen
EP04105445A EP1532924B1 (en) 2003-11-21 2004-11-02 Arrangement, method and computer program for determining physical activity level of human being
DE602004015389T DE602004015389D1 (de) 2003-11-21 2004-11-02 Vorrichtung, Verfahren und Computerprogramm zur Bestimmung des physischen Aktivitätsgrades eines Menschen
ES04105445T ES2309455T3 (es) 2003-11-21 2004-11-02 Dispositivo, procedimiento y programa de ordenador para determinar el nivel de actividad fisica de un ser humano.
US10/980,614 US8021312B2 (en) 2003-11-21 2004-11-03 Arrangement, method and computer program for determining physical activity level of human being
CNB2004100866369A CN100518639C (zh) 2003-11-21 2004-11-19 用来确定人类的身体活动水平的设备、方法
JP2004336943A JP2005152633A (ja) 2003-11-21 2004-11-22 人の身体活動度レベルの測定装置、測定方法、コンピュータプログラム配布媒体
HK05107110A HK1075597A1 (en) 2003-11-21 2005-08-16 Arrangement, method and computer program for determining physical activity level of human being
JP2006136307A JP2006247410A (ja) 2003-11-21 2006-05-16 人の身体活動度レベルの測定装置、測定方法、コンピュータプログラム配布媒体

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031699A FI119277B (fi) 2003-11-21 2003-11-21 Järjestely, menetelmä ja tietokoneohjelma ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi
FI20031699 2003-11-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20031699A0 FI20031699A0 (fi) 2003-11-21
FI20031699A FI20031699A (fi) 2005-05-22
FI119277B true FI119277B (fi) 2008-09-30

Family

ID=29558668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20031699A FI119277B (fi) 2003-11-21 2003-11-21 Järjestely, menetelmä ja tietokoneohjelma ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8021312B2 (fi)
EP (1) EP1532924B1 (fi)
JP (2) JP2005152633A (fi)
CN (1) CN100518639C (fi)
AT (1) ATE402655T1 (fi)
DE (1) DE602004015389D1 (fi)
ES (1) ES2309455T3 (fi)
FI (1) FI119277B (fi)
HK (1) HK1075597A1 (fi)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI118149B (fi) * 2003-12-05 2007-07-31 Elisa Oyj Menetelmä, järjestelmä, mittauslaite ja vastaanottolaite palautteen antamiseksi
EP1618844B1 (en) * 2004-07-21 2011-04-27 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Physical activity measuring system
US20070189544A1 (en) * 2005-01-15 2007-08-16 Outland Research, Llc Ambient sound responsive media player
US20070117081A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-24 Ford John H System and Method for Delivering Information to Optimize Information Retention
US20070135264A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-14 Outland Research, Llc Portable exercise scripting and monitoring device
EP1813916B1 (en) * 2006-01-30 2014-04-30 STMicroelectronics Srl Inertial device with pedometer function and portable electronic appliance incorporating said inertial device
JP2007236917A (ja) * 2006-02-08 2007-09-20 Seiko Instruments Inc 運動計測装置
JP4822208B2 (ja) * 2006-02-08 2011-11-24 セイコーインスツル株式会社 運動計測装置
FI120133B (fi) * 2006-05-29 2009-07-15 Polar Electro Oy Rannelaite ja menetelmä liikeinformaation määrittämiseksi
US20080032870A1 (en) * 2006-08-02 2008-02-07 Shen Yi Wu Method and apparatus of counting steps for treadmill
US20080146416A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Motorola, Inc. Generation of user activity feedback
US7841966B2 (en) * 2007-01-29 2010-11-30 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods, systems, and products for monitoring athletic performance
US20090082644A1 (en) * 2007-03-15 2009-03-26 Jiayi Li Devices, Systems, Kits and Methods for Treatment of Obesity
US7828706B2 (en) * 2007-05-04 2010-11-09 Medina Rafael R Bilaterally actuated sculling trainer
US8976007B2 (en) 2008-08-09 2015-03-10 Brian M. Dugan Systems and methods for providing biofeedback information to a cellular telephone and for using such information
SE0801267A0 (sv) 2008-05-29 2009-03-12 Cunctus Ab Metod för en användarenhet, en användarenhet och ett system innefattande nämnda användarenhet
CN101648072B (zh) * 2008-08-15 2012-05-30 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 根据摇动程度控制游戏的手持设备
CN101653658B (zh) * 2008-08-22 2012-07-18 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 根据摇动程度控制游戏的手持设备
US20100279822A1 (en) * 2008-11-01 2010-11-04 Ford John Hajime Systems and methods for optimizing one or more audio tracks to a video stream
US8500604B2 (en) * 2009-10-17 2013-08-06 Robert Bosch Gmbh Wearable system for monitoring strength training
US20120316932A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Aliphcom Wellness application for data-capable band
DE202012013507U1 (de) * 2012-02-28 2017-05-04 Sportmed Ag Vorrichtung zum Vermessen von Befunden von Körperteil- und Extremitätenbeweglichkeiten
JP6052278B2 (ja) 2012-03-02 2016-12-27 日本電気株式会社 動作判定装置、動作判定システムおよび動作判定方法
DE112015002326B4 (de) * 2014-09-02 2021-09-23 Apple Inc. Monitor für physische Aktivität und Training
CN105030246B (zh) * 2015-07-09 2018-08-24 深圳市声禾科技有限公司 一种测量人体在运动中消耗能量的方法、装置及计步器
EP4321088A3 (en) 2015-08-20 2024-04-24 Apple Inc. Exercise-based watch face
DK201770423A1 (en) 2016-06-11 2018-01-15 Apple Inc Activity and workout updates
CN106504773B (zh) * 2016-11-08 2023-08-01 上海贝生医疗设备有限公司 一种可穿戴装置及语音与活动监测系统
CN107647951A (zh) * 2017-09-29 2018-02-02 上海术理智能科技有限公司 用于辅助上下肢运动的方法、系统及计算机可读介质
US11350853B2 (en) 2018-10-02 2022-06-07 Under Armour, Inc. Gait coaching in fitness tracking systems
JP2022519665A (ja) 2019-02-06 2022-03-24 エコラボ ユーエスエー インコーポレイティド 洗浄効果を追跡および制御することにより、効果のない洗浄によって引き起こされる病気および感染症の軽減
DK201970532A1 (en) 2019-05-06 2021-05-03 Apple Inc Activity trends and workouts
AU2020288139B2 (en) 2019-06-01 2023-02-16 Apple Inc. Multi-modal activity tracking user interface
DK181076B1 (en) 2020-02-14 2022-11-25 Apple Inc USER INTERFACES FOR TRAINING CONTENT
EP4323992A1 (en) 2021-05-15 2024-02-21 Apple Inc. User interfaces for group workouts
US11977729B2 (en) 2022-06-05 2024-05-07 Apple Inc. Physical activity information user interfaces

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI68734C (fi) 1983-11-11 1985-10-10 Seppo Saeynaejaekangas Foerfarande och anordning foer telemetrisk maetning av hjaertslag och ekg-signal med anvaendande av ett magnetiskt naerfaelt
US4962469A (en) * 1988-04-18 1990-10-09 Casio Computer Co., Ltd. Exercise measuring instrument
JPH0337516A (ja) 1989-07-03 1991-02-18 Toshihiro Tsumura 歩数式座標演算装置
JPH0391922A (ja) 1989-09-05 1991-04-17 Fujitsu Ltd 化合物半導体の縦型超格子の形成方法
JP2750339B2 (ja) * 1989-09-06 1998-05-13 株式会社マルタカ 歩数計数装置
JP3017529B2 (ja) 1990-11-27 2000-03-13 松下電工株式会社 歩数計
US5197489A (en) 1991-06-17 1993-03-30 Precision Control Design, Inc. Activity monitoring apparatus with configurable filters
JP3091922B2 (ja) 1991-08-29 2000-09-25 キヤノン株式会社 静電荷像現像用カラートナー
JPH0877322A (ja) 1994-09-06 1996-03-22 Seiko Instr Inc 歩数計測装置
DE69736622T2 (de) 1996-07-03 2007-09-13 Hitachi, Ltd. System zur Bewegungserkennung
JP3570163B2 (ja) 1996-07-03 2004-09-29 株式会社日立製作所 動作及び行動の認識方法及び装置及びシステム
JP3314917B2 (ja) 1997-04-17 2002-08-19 株式会社カージオペーシングリサーチ・ラボラトリー 体動検出方法及びその装置
JP3880260B2 (ja) 1999-10-05 2007-02-14 株式会社スズケン 運動レベル記録装置
US6477421B1 (en) 2000-02-24 2002-11-05 Pacesetter, Inc. Method and apparatus for position and motion sensing
CA2426681A1 (en) * 2000-10-26 2002-06-20 Healthetech, Inc. Body supported activity and condition monitor
EP1366712A4 (en) 2001-03-06 2006-05-31 Microstone Co Ltd DETECTOR APPLICABLE TO THE MOVEMENT OF A BODY
JP2002263086A (ja) 2001-03-06 2002-09-17 Microstone Corp 運動測定装置
GB0106037D0 (en) * 2001-03-12 2001-05-02 Univ Strathclyde Activity monitor
JP3685741B2 (ja) 2001-06-13 2005-08-24 ヒロセ電機株式会社 運動量測定装置
JP4361231B2 (ja) 2001-10-15 2009-11-11 浜松ホトニクス株式会社 電子測定機器
JP2004121539A (ja) * 2002-10-02 2004-04-22 Seiko Epson Corp 体動検出装置
CN100515333C (zh) 2002-12-10 2009-07-22 皇家飞利浦电子股份有限公司 活动监视
FI117959B (fi) 2003-04-29 2007-05-15 Polar Electro Oy Menetelmä ja laite ihmisen painon hallintaan

Also Published As

Publication number Publication date
ATE402655T1 (de) 2008-08-15
EP1532924B1 (en) 2008-07-30
CN1628609A (zh) 2005-06-22
CN100518639C (zh) 2009-07-29
US8021312B2 (en) 2011-09-20
ES2309455T3 (es) 2008-12-16
EP1532924A1 (en) 2005-05-25
HK1075597A1 (en) 2005-12-23
DE602004015389D1 (de) 2008-09-11
JP2005152633A (ja) 2005-06-16
US20050130802A1 (en) 2005-06-16
FI20031699A0 (fi) 2003-11-21
FI20031699A (fi) 2005-05-22
JP2006247410A (ja) 2006-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI119277B (fi) Järjestely, menetelmä ja tietokoneohjelma ihmisen fyysisen aktiivisuustason määrittämiseksi
US20220296962A1 (en) Methods and apparatus for power expenditure and technique determination during bipedal motion
KR100601981B1 (ko) 활동패턴 감시 방법 및 장치
EP1619475B1 (en) Apparatus and method for measuring quantity of physical exercise using acceleration sensor
US8159353B2 (en) Portable electronic device, method, and computer-readable medium for determining user's activity level
RU2428106C2 (ru) Контрольное устройство для контроля частоты сердечных сокращений и/или вариации частоты сердечных сокращений пользователя; наручные часы, содержащие такое контрольное устройство
EP2755551B1 (en) Device and method for estimating the heart rate during motion
CN101248989B (zh) 一种生理参数的监测系统
FI119907B (fi) Suoritemittarin kalibrointi
US20060195020A1 (en) Methods, systems, and apparatus for measuring a pulse rate
WO2018170017A1 (en) System and method for automatic location detection for wearable sensors
CN104165637A (zh) 用于确定运动感测装置的附着位置的方法和装置
CN106580291A (zh) 一种智能可穿戴设备佩戴调整的方法
WO2007053146A1 (en) Methods, systems and apparatus for measuring a pulse rate
JP3984253B2 (ja) 健康管理用装置
CN201929959U (zh) 步态分析仪
JP2007236917A (ja) 運動計測装置
JP2003024287A (ja) 身体状態の監視装置
JPH0956705A (ja) 消費カロリ計
KR20070109044A (ko) 휴대형 생체신호 측정장치
EP2217338A1 (en) Control device with a heart rate sensor and a motion sensor
CN101234016A (zh) 生理参数测量装置
JP2010240158A (ja) エネルギー消費量計算機
JP5589487B2 (ja) 生体情報測定装置、生体情報測定方法、および生体情報測定プログラム
KR101817274B1 (ko) 다 센서 기반 착용형 에너지 소모량 측정 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed