DE102009047474A1

DE102009047474A1 - Bewegungsmonitor sowie Verwendung

Info

Publication number: DE102009047474A1
Application number: DE102009047474A
Authority: DE
Inventors: Frank Barth; Christian Maeurer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2011-06-09
Also published as: GB201209330D0; US20120316822A1; CN102762146A; WO2011067039A1; GB2488467A

Abstract

Bei einem Bewegungsmonitor wird neben mindestens einem Sensor zur Ermittlung von Ortsinformationen (1, 2) mindestens ein Sensor (1, 2, 3, 4) zur Ermittlung von Beschleunigung und Höhendifferenzen vorgesehen. Diese Sensoren (1, 2, 3, 4) sind derart verknüpft, dass sie zur Ermittlung des Energieumsatzes bei einer Bewegung geeignet sind.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Bewegungsmonitor, der mindestens einen Sensor zur Ermittlung von Ortsinformationen und mindestens einen Sensor zur Ermittlung der Beschleunigung aufweist. Ein solcher Bewegungsmonitor ist bekannt aus der JP-10153442-A .
Bewegungsmangel ist ein Grundproblem, welches eng mit dem modernen Lebensstil verbunden ist. Aus diesem Grunde versucht man, Menschen zu motivieren, sich frühzeitig ausreichend zu bewegen. Dies sollte bereits im frühen Erwachsenenalter erfolgen. Motivieren lassen sich Menschen vor allem dann sehr gut, wenn sie eine zeitnahe, möglichst sofortige Rückmeldung über den Bewegungserfolg erhalten. Daher gab es beispielsweise vom Bundesgesundheitsministerium den Ansatz, Personen mit einfachen Schrittzählern auszustatten, die die Anzahl der täglich gemachten Schritte rückmelden. Diese Geräte sind jedoch nur bedingt geeignet, da sie oft falsch messen und nicht zwischen Bewegungsmustern unterscheiden können (rennen, gehen, Treppen steigen, Rad fahren, etc.).
Aus der WO 2007/000 282 A2 ist ein Verfahren bekannt, welches aufgrund eines Beschleunigungssensors und eines Temperatursensors den Energieumsatz einer Person bei Bewegung ermittelt. Auch die Art der Bewegung wird dort erfasst.
Bei der JP-2000325329-A sind ein Beschleunigungssensor und ein Gyroskop vorgesehen, um durch Winkelmessung und Geschwindigkeit des Beines festzustellen, welche Bewegungsart vorliegt.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Mit den Maßnahmen des Anspruchs 1, d. h. es ist neben mindestens einem Sensor zur Ermittlung von Ortsinformationen auch mindestens ein Sensor zur Ermittlung von Beschleunigung und Höhendifferenzen vorgesehen, können Bewegungsmuster, z. B. Treppen steigen, Rad fahren und andere Betätigungen, die weitgehend ohne Schritte erfolgen, besser detektiert werden als mit Bewegungsmonitoren, die allein auf Inertialsensoren basieren. Es ist damit eine Klassifizierung von Bewegungszuständen möglich, die ein realistischeres Bild über den Energieumsatz liefert.
Durch die erfindungsgemäße Kombination der Sensoren werden Daten zur Verfügung gestellt, die von üblichen Bewegungsmonitoren nicht geliefert werden wie Beschleunigung, exakte Wegstrecke, Höhendifferenz. Dies ermöglicht den Aufbau von Bewegungsmonitoren, die auf den Einsatz von Inertialsensoren nicht unbedingt angewiesen sind.
Als Sensor für die Ortsinformation kann vorzugsweise ein GPS-Sensor oder die Auswertung von GSM-Netzinformationen vorgesehen sein. In Verbindung mit der Auswertung der Beschleunigung ergeben sich hier viel genauere Beschleunigungswerte als mit einem herkömmlichen Inertialsensor (Drehratensensor, Beschleunigungssensor).
Als Sensor für die Höhendifferenz wird vorteilhaft ein Drucksensor vorgesehen, der in Verbindung mit der zur Verfügung gestellten Ortsinformation sehr präzise Werte liefert.
Vorteilhaft ist es, die Ausgangssignale der Sensoren mittels einer Verknüpfungs- und Bewertungseinheit so zusammenzuführen, dass eine Klassifizierung des Bewegungszustandes nach Bewegungsmustern möglich ist. Aus dieser Klassifizierung und den Ausgangssignalen der Sensoren kann eine zeitlich aufsummierte Bewegungsaktivität ermittelt werden. Ein Träger des Bewegungsmonitors erhält damit über eine entsprechende Anzeige stets eine zuverlässige Rückmeldung über seine tatsächliche bisherige Aktivität, z. B. seiner Tages-Aktivität. Die exakte Ermittlung der Aktivität ist essentiell für eine hohe Akzeptanz des Trägers für das Gerät. Nur so erhöhen sich die Erfolgsaussichten für eine Verhinderung oder Reduktion von Bewegungsmangel.
Weiterhin kann der Träger Informationen gewinnen, die bisher außerhalb der Möglichkeiten der Bewegungsmonitore lagen: Höhe oder aber Beschleunigung. Insbesondere die Beschleunigung ist sehr wichtig, um auf die umgesetzte (verbrannte) Energie rückzuschließen. Die verbrannte Energie steigt quadratisch mit der Beschleunigung. Daher verbraucht ein Radfahrer, der schnell beschleunigt, in der Beschleunigungsphase deutlich mehr Energie als jemand, der langsamer beschleunigt. Das Ergebnis seines Bemühens um schnelle Beschleunigung steht dem Träger so unmittelbar zur Verfügung.
Es ist vorteilhaft, den Bewegungsmonitor in ein Navigationsgerät, ein Mobiltelefon oder ein PDA zu integrieren. Dadurch kann die dortige Elektronik zur Gewinnung der Ortsinformation mit benutzt werden. Auch die Anzeige kann mit benutzt werden. Wegen der großen Akzeptanz dieser Geräte steigt auch die Bereitschaft, den Bewegungsmonitor auch tatsächlich zu benutzen. Diese Geräte können dem Nutzer beispielsweise seine Tages-Aktivität oder den momentanen Wert seines Energieumsatzes auf einfache Weise rückmelden. Es ist auch möglich, dass ein Mobilfunkbetreiber einen zusätzlichen kostenpflichtigen Service anbietet, der diese Daten dem Nutzer in aufbereiteter Form zur Verfügung stellt.
Zeichnung
Anhand der 1, die ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Bewegungssensors zeigt, werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Ausführungsformen der Erfindung
Die 1 zeigt einen Bewegungsmonitor mit verschiedenen Sensoren 1, 2, 3, 4, die an eine Verknüpfungs- und Bewertungseinheit 5 angeschlossen sind. Das Ergebnis der Verknüpfung und Bewertung wird an eine Anzeige 6 oder ein sonstiges Modul zur Rückmeldung des Energieumsatzes bei Bewegung an den Träger des Bewegungsmonitors weitergeleitet. Der Sensor 1 zur Ermittlung der Ortsinformation kann ein GPS(Global Positioning System)-Sensor sein, wie er heutzutage in Navigationsgeräten eingesetzt wird. Diese GPS-Informationen sind fast ubiquitär verfügbar. Neben dem GPS-System können diese Ortsinformationen auch über das in Kürze verfügbare Galileo-System gewonnen werden. Das GPS-System liefert sehr genaue Informationen über den Ort, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Höhe. Weiterhin können zur Ermittlung der Ortsinformation, der Geschwindigkeit und Beschleunigung die Netzinformationen von Mobilfunknetzen mittels des Sensors 2 herangezogen werden, um eine Bewegung eines Mobiltelefons nachzuvollziehen. Die Höhe ist hier jedoch nur sehr grob zu ermitteln. Eine präzisere Höheninformation liefert ein Drucksensor 3, vorzugsweise ein Absolutdrucksensor. Dieser stellt eine gut aufgelöste Höheninformation zur Verfügung und kann so z. B. das Erkennen von Treppen steigen oder dem Lauf auf einer schiefen Ebene ermöglichen. Der Sensor 4 ist ein Inertialsensor. Durch geeignete Verknüpfung der Ausgangssignale dieser Sensoren 1 bis 4 mittels der Einheit 5 kann ein sehr zuverlässiger Bewegungsmonitor geschaffen werden, insbesondere durch Redundanzvalidierung der mit unterschiedlichen Sensoren gemessenen physikalischen Größen. Durch eine geeignete Bewertung durch die Einheit 5 kann eine Klassifizierung der Bewegungsart hinsichtlich Bewegungsmustern vorgenommen werden. Jeder Bewegungsart werden dann in Abhängigkeit vorgegebener Verbrennungswerte, die auch personenindividuelle Parameter wie Gewicht berücksichtigen können und der physikalischen Parameter wie zurückgelegte Strecke, Höhendifferenz, Beschleunigung, zeitlich aufsummierte Bewegungsaktivitäten zugeordnet, die dem Energieumsatz entsprechen, z. B. der Tages-Aktivität einer Person.
Wenn alle Sensoren 1 bis 4 vorgesehen sind und auch ausgewertet werden, kann ein sehr zuverlässiger Energieumsatz ermittelt werden. Es kann auch auf Sensoren, wie beispielsweise den üblicherweise verwendeten Inertialsensor, vollständig verzichtet werden.
Die Anzeige 6 kann den Bewegungszustand und/oder die zeitlich aufsummierte Bewegungsaktivität als Maß für den Energieumsatz darstellen. Es kann natürlich auch eine sonstige Rückmeldung an den Träger des Bewegungssensors erfolgen, wie z. B. eine Sprachausgabe entsprechend einem herkömmlichen Navigationsgerät.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 10153442 A [0001]
WO 2007/000282 A2 [0003]
JP 2000325329 A [0004]

Claims

Bewegungsmonitor, der neben mindestens einem Sensor zur Ermittlung von Ortsinformationen (1, 2) auch mindestens einen Sensor (1, 2, 3, 4) zur Ermittlung von Beschleunigung und Höhendifferenzen aufweist, wobei diese Sensoren (1, 2, 3, 4) derart verknüpft sind, dass sie zur Ermittlung des Energieumsatzes bei einer Bewegung geeignet sind.
Bewegungsmonitor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein GPS-Sensor (1) für zumindest die Ermittlung der Ortsinformationen vorgesehen ist.
Bewegungsmonitor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor für zumindest die Ermittlung der Ortsinformationen (2) eine GSM-Netzinformation vorgesehen ist.
Bewegungsmonitor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor für die Beschleunigung ein Inertialsensor (4) vorgesehen ist.
Bewegungsmonitor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor für die Höhendifferenz ein Drucksensor (3) vorgesehen ist.
Bewegungsmonitor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verknüpfungs- und Bewertungseinheit (5) für die Ausgangssignale der Sensoren (1, 2, 3, 4) derart vorgesehen ist, dass eine Klassifizierung des Bewegungszustandes nach Bewegungsmustern vorgesehen ist.
Bewegungsmonitor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verknüpfungs- und Bewertungseinheit (5) derart ausgebildet ist, dass aus der Klassifizierung und den Ausgangssignalen der Sensoren (1, 2, 3, 4) eine zeitlich aufsummierte Bewegungsaktivität ermittelbar ist.
Bewegungsmonitor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmonitor eine Anzeige (6) des Bewegungszustandes und/oder der zeitlich aufsummierten Bewegungsaktivität aufweist.
Bewegungsmonitor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmonitor in ein Navigationsgerät, ein Mobiltelefon und/oder ein PDA integriert ist.
Verwendung des Bewegungsmonitors nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für die Ermittlung des Energieumsatzes einer Person.