JP2006509551A - 活動モニタリング - Google Patents

Abstract

モニタされているエンティティの外的な動きの影響を修正する活動モニタが提供される。例えば、この活動モニタは、乗物の移動の影響を克服することができる。

Description

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。

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。

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。

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。

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。

しかし、既知のシステムは、「外的」動き要素（例えば乗り物での移動）が、個人又は物体の直接の動きに加えて記録されるという大きな欠点を有する。人間の場合には、通常、直接の動きのみが重要である。なぜなら、重要なのは個人の身体活動だからである。

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。

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、前記プロセッサは、前記センサ信号から外的動き影響を除去するために、前記センサ信号に修正計算を適用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。

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。

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。

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。

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。

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。

図２は、測定ユニット１１の３つの加速度計の直交出力を示す。出力は、それぞれａ_ｘ、ａ_ｙ及びａ_ｚと呼ばれる。

本発明において、例えば乗り物移動の「外的」影響は、補償される。

図３は本発明を実施する方法を示し、ステップＡで、信号がプロセッサ１２によって動きセンサから受信される。ステップＢで、プロセッサは、入力センサ信号が乗り物又は他の外的動きを表す特性を呈するかどうか決定する。代替的に、プロセッサは、装置のユーザから、例えば装置上で作動されるボタンの形で手動の介入を受けることができる。手動のボタンが作動されると、又は、プロセッサが外的乗り物動きを検出すると、乗り物の動きの影響を除去するために、センサ信号に修正アルゴリズムが適用される。次に、修正された信号はメモリ１３に記憶されることができる。

図４は、本発明を実施する１つの装置を示す。装置２０は、装置の動きを表す情報を表示するための表示領域２１を含む。装置２０は、更に、種々の制御ボタン２２を備えている。本発明の１つの実施例において、装置２０は、ユーザにより作動される移動ボタン２３も備え、このボタンは、装置に、ユーザが外的動き影響の対象であることを示すために用いられる。

図５は、測定ユニット１１の動きセンサからの出力の時間に対する可能な変化を示す。例えば乗り物における移動に関連する信号は、一般に、個人の身体活動に関連する信号よりもスムーズであり揺れが小さい。加えて、外的影響は多くの場合周期振動も有するので、このような信号を検出して、外的影響が除去されるモードにスイッチすることが可能である。

これは図６において示され、ここでプロセッサは、カウンタ２８に活動信号２７を供給する信号処理若しくはパターン認識ユニット２６又はバッファを含む。プロセッサは、外的動き影響が検出された場合、信号拒否信号２９もカウンタに供給する。

上記の説明において、用語「外的動き影響」が、動き検出器に対する影響であって、活動モニタの着用者に直接に起因しないものに関することは、理解される。これらの影響は、例えば乗り物及びエレベータ等によって生じうる。本発明は、このような外的動き影響によって生じる誤った測定を除去する役割を果たす。

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。

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。

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。 ３つの加速度計の直交位置を図式的に示す。 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。 本発明の実施例である装置を示す。 動きセンサ出力を示す。 本発明の実施例であるシステムの一部を示す。

Claims (8)

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、エンティティに取り付けるための活動モニタにおいて、
   前記プロセッサは、前記センサ信号から、前記モニタが取り付けられたエンティティへの外的動き影響を除去するために、前記センサ信号に修正計算を適用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。
2. 請求項１に記載の活動モニタにおいて、前記外的動き影響は乗物の移動によって生じる、活動モニタ。
3. 請求項１に記載の活動モニタにおいて、前記プロセッサは、このような外的動き影響の存在を検出し、前記外的動き影響を検出すると前記修正計算を適用するように動作可能である、活動モニタ。
4. 請求項１に記載の活動モニタにおいて、前記プロセッサは、ユーザからこのような外的影響の存在を示す入力を受信し、前記入力を受信すると前記修正計算を適用するように動作可能である、活動モニタ。
5. 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エンティティの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、前記センサ信号から前記エンティティへの外的動き影響を除去するために、前記センサ信号に修正計算を適用することを特徴とする方法。
6. 請求項５に記載の方法において、前記外的影響は乗物の移動によって生じる、方法。
7. 請求項５に記載の方法において、前記外的動き影響があるかモニタし、前記外的動き影響を検出すると前記修正計算を適用するステップを有する方法。
8. 請求項５に記載の方法において、ユーザから、前記外的動き影響の存在を示す入力を受信するステップと、前記入力を受信すると前記修正計算を適用するステップとを有する方法。

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