JP2010500894A - 動的身体状態ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、人が身体において着用可能であり且つ少なくとも部分的に可撓性である動的身体状態ディスプレイ装置に係る。当該装置は、動的身体状態を測定する動的身体状態センサ、動的身体状態範囲を特定する情報を格納する記憶装置、測定された動的身体状態を処理し、対応する動的身体状態範囲を確定するよう構成される処理回路、及び、身体において着用され得る少なくとも部分的に可撓性である構造を有する。該少なくとも部分的に可撓性である構造は、前記対応する動的身体状態範囲を視覚的に示すようディスプレイを有する。

Description

本発明は、動的身体状態ディスプレイ装置（ｄｙｎａｍｉｃ ｂｏｄｙ ｓｔａｔｅ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ）に係る。

心拍装置等である従来の動的身体状態ディスプレイ装置は、心拍又は他の身体状態データについての情報を表示するよう、ＬＣＤスクリーン等である比較的小型のスクリーンを備えられる。可能な場合、かかる装置は、なんらかの種類の警報機能を有し、例えばユーザの心拍が一定の制限を上回る際にユーザに警告をする。かかる警報が発生する際、音声信号が与えられる。かかる装置は、ヘッドフォンを着用して音楽を聴いている際等である、うるさい環境において着用され得る。例えば、都市環境における屋外での運動は、警報音声をカバーし得るあるレベルの騒音（バス又は車の交通、叫ぶ子供等）を与える。また、ジョギング中、又は屋内でのフィットネス中にヘッドフォンを着用すること又はスピーカを介して音楽を聴くことは、一般的である。これらの及び他の理由により、音声信号はしばしば、無視されるか、並びに／あるいは聞かれない。

運動中にかかる従来の装置を使用する人は、スクリーンが小型であるため、表示される情報に気付かない。また、ユーザは、必要とされる情報を得るためには、小型スクリーンを検索するか、メニューをスクロールしなければならいことがあり得る。このように該装置を着用して運動をしている人の観察者は、離れたところから小型ディスプレイを見ることがより可能ではないため、運動をしている人の身体状況を知ることができない。該装置は、例えば、観察者がコンピュータスクリーン上で特定の身体状況を見ることができるよう、コンピュータと無線通信することができるが、更に多くの運動をする個人が関与する際に各個人のなんらかの種類の総括（ｏｖｅｒｖｉｅｗ）を作ることは、困難である。プロフェッショナルのスポーツ環境又は理学療法等である専門的な環境においては特に、観察者が各個人の運動をする人の身体状態の総括を有さないため、従来の動的身体状態ディスプレイ装置は、安全ではないことがあり得るか、並びに／あるいは困難なものとなり得る。

ランニングマット、自転車トレーナ（ｃｙｃｌｉｎｇ−ｔｒａｉｎｅｒｓ）、及びクロストレーナ（ｃｒｏｓｓ−ｔｒａｉｎｅｒｓ）等である他の動的身体状態ディスプレイ装置は、ハンドルに電極を有する。心拍を測定するために、かかるハンドルは、運動中にしっかりと握られる必要があり、しばしば快適性を減じられ、並びに／あるいは背中に負担をもたらす。ランニング等である特定のより激しい運動に対し、腕は、身体の両側において自由に動かなければならず、ハンドルを握ることは、実用的ではない。更に、このような種類の運動のトレーニングコーチは、運動している人の現在の状態を見るために、装置を通らなければならず、心拍等である各人の個別の必要性に応じる範囲を覚えていなければならない。これは特に、病気状態を有するため監視される必要がある人又は病気又は怪我から回復しているに対して当てはまる。

本発明は、安全且つ効率的な動的身体状態ディスプレイ装置を与える、ことを目的とする。

本発明の上述及び他の目的は、個別に、あるいは組み合わせて達成され得、重要なオーダ又は望ましいオーダにおいて制限されない。

身体において人によって着用可能であり且つ少なくとも部分的に可撓性である、本発明に従った動的身体状態ディスプレイ装置が与えられる。当該装置は、動的身体状態を測定する動的身体状態センサ、動的身体状態範囲（ｄｙｎａｍｉｃ ｂｏｄｙ ｓｔａｔｅ ｒａｎｇｅｓ）を特定する情報を格納する記憶装置（ｓｔｏｒａｇｅ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）、測定された動的身体状態を処理し、対応する動的身体状態範囲を確定するよう構成される処理回路、及び、身体において着用されることができる少なくとも部分的に可撓性である構造、を有する。少なくとも部分的に可撓性である構造は、対応する動的身体状態範囲を視覚的に示すディスプレイを有する。

動的身体状態ディスプレイ装置の一実施例の概略図である。 動的身体状態装置を使用するフローチャートにおける段階の概要を図示する。 使用時における動的身体状態装置の一実施例を図示する。 使用時における動的身体状態装置の一実施例を図示する。 可撓性構造の一部の平面図である。 他の可撓性構造の断面図である。 動的身体状態装置の一実施例を図示する。 動的身体状態装置の他の実施例を図示する。

本発明を明確にするよう、本発明の実施例は、図面を参照して更に明らかにされる。

本明細書において、同一又は対応する部分は、同一又は対応する参照符号を有する。示される典型的な実施例は、いかようにも制限的に解釈されるべきではなく、単なる例証としての役割を有するものである。

本明細書において、動的身体状態は、少なくとも一定のレベルの取組み（ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｅｆｆｏｒｔ）がなされる運動時に変化する人間又は動物の特別な身体状況を意味する。動的身体状態は、例えば心拍、体温、血中酸素濃度、体液量、皮膚の発赤を制限的ではなく含むが、本明細書においてはそのうちとりわけいくつかが記載される。動的身体状態はまた、制限的ではなく、身体の（一部の）加速（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｏｄｙ）、身体の速度（ｂｏｄｙ ｓｐｅｅｄ）、ステップ数等である環境に相対する身体状況を含み得る。一般的に、動的身体状態は、身体の外側から測定され得、且つ運動によって影響を及される状態を有する。かかる状態を表示することは、リハビリテーション、安全性、スポーツ、娯楽、及び／又はファッションの目的、及び／又は他の目的に対して使用され得る。望ましい実施例において、動的身体状態は、非侵襲的方法を使用して測定される。

更に、「範囲（ｒａｎｇｅ）」という語は、本発明に対して制限的に考えられるべきではない。例えば、範囲は、１２０乃至１４０拍／分等である範囲のように、動的身体状態の量（ａｍｏｕｎｔ）又は程度であり得る。この範囲は、動的身体状態を測定する際に動的身体状態ディスプレイ装置に対する基準値として使用される。

更には、本発明の範囲内において、1つの動的身体状態数又は同様のものも適用され得る（ａｌｓｏ ｏｎｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｂｏｄｙ ｓｔａｔｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｒ ｔｈｅ ｌｉｋｅ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ）。例えば、心拍が１４０拍／分だとする。故に、１４０を下回る心拍が測定される際、これは、０乃至１４０の範囲に対応すると考えられ得る。測定された１４０を上回る心拍は、１４０から無限に広がる範囲に対応すると考えられ得る。かかる場合、１つの数は、２つの範囲を表わし得る。

他の典型的な実施例において、心拍センサは心拍を測定する。この心拍は、例えば６００ｎｍの波長を有する色である表示される一定の色に対応する、例えば１００拍／分である一定の数の１分あたりの拍数に概数で表わされる（ｒｏｕｎｄｅｄ ｔｏ）。同一の実施例において、１０１拍／分の心拍は、例えば、６０５ｎｍの波長を有する他の色に対応する。ここでは、例えば１０１である１つの数は、例えば１００．５乃至１０１．４拍／分である一定の範囲に対応するものとして解釈され得る。

特定的ではあるが非制限的ではない動的身体状態範囲は、例えば７０乃至９０拍／分の心拍範囲である。この実例の範囲は、例えば、身体のある程度「弛緩した」状態に対応する。動的身体状態範囲の他の実例は、例えば過体重の人に対しては１２０乃至１４０拍／分の「脂肪燃焼」心拍範囲であり得る。更に他の実例は、３９．５乃至４０．５℃の皮膚温度範囲であり、これは例えばある程度「過熱された（ｏｖｅｒｈｅａｔｅｄ）」身体状態に対応し得る。本明細書におけるこれら及び他の例は、単なる実例としての役割を有し、例えばユーザの状態、気候、活動、一連の要望、衣服、動的身体状態装置の実施例である環境に依存し得る。範囲又は範囲の組合せは、より特には記憶装置５である装置において入力され得る。

図１は、動的身体状態装置１の一実施例の概略図である。装置１は、例えば人が運動をしている際に該人によって着用される、少なくとも部分的に可撓性であり望ましくは快適な構造（ｃｏｍｆｏｒｔａｂｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）３を有する。構造３は例えば、手袋、袖、バンド／リボン状の衣類、あるいは腕又は指の衣類として形成され得る。可撓性構造３は、ＬＥＤ１３（発光ダイオード）を有するディスプレイ２を有する。運動をしている人が機能している装置１を装着する際、ディスプレイ２は、動的身体状態センサ４から受けられる入力に基づいて、該人の動的身体状態を視覚的に示す。ディスプレイ２は例えば、特定の動的身体状態範囲に対応する特定の色及び／又はパターンを発し得る。

図１に示される実施例において、動的身体状態センサ４は、装置１の背部において与えられ、測定される動的身体状態が信号へと変換される。記憶装置５が与えられ、情報が格納される。記憶装置５において格納される情報は、装置１に予め設定される基準動的身体状態範囲を特定する。望ましくは、かかる範囲は、動的身体状態装置１のユーザに対して明確に適合される。処理回路６は与えられ、身体状態センサ４から受けられる信号を処理し、一定のアルゴリズムを適用し、格納された動的身体状態範囲のうちどれが身体状態センサ４によって検知される動的身体状態に対応するか照合する。ディスプレイ２は、望ましくは外部に対して、即ち身体から離れる方向において、離れていても明確且つ容易に理解可能であるよう、重なる身体状態範囲に対応する色及び／又は形状を表示することによって、身体状態を示す。

更には、ユーザインターフェイス８は与えられ、動的身体状態範囲を設定し、且つ記憶装置５においてかかる範囲を少なくとも一時的に格納することができるようにする。例えば、リハビリテーションにおける高齢者に対しては、プロフェッショナルの運動選手とは異なる動的身体状態範囲が適用される。ユーザインターフェイス８は、可撓性構造３に対して取り付けられ得るか、並びに／あるいは該構造と一体にされ得るか、あるいは、可撓性構造３から離れて与えられ得る。また、望ましくはリチレンバッテリ（ｌｉｔｈｙｌｅｎｅ ｂａｔｔｅｒｙ）及び／又は太陽電池等である可撓性であるなんらかの適切な種類の電源７、及び／又は電源７に対する接続手段９は、身体状態センサ４、記憶装置５、ディスプレイ２，及びユーザインターフェイス８等である動的身体状態装置１の要素に対して電力を供給するよう与えられる。

図２は、動的身体状態装置１の一実施例を使用する段階の概要を示す。段階１００において、動的身体状態範囲は、例えばユーザインターフェイス８を介して、あるいは製造中に設定される。特定の実施例において、異なる動的身体状態範囲は、異なる個別のニーズ及び／又は身体状態に対応して設定され得る。例えば、医療用及び／又は心臓血管テーブル（ｍｅｄｉｃａｌ ａｎｄ／ｏｒ ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ ｔａｂｌｅｓ）は、特定の範囲を設定するよう適用され得る。かかる範囲は、ユーザ、トレーニング管理者、療法士、心臓専門医等である専門医、及び／又は一般的な人によって設定され得る。範囲は、ディスプレイ２上に表示されるべき特定の色及び／又はパターンに関連するようにされる。段階２００において、かかる範囲は、記憶装置５において格納される。段階３００において、動的身体状態装置１は、ユーザの身体において着用され、動的身体状態センサ４は、例えばユーザが運動している際に動的身体状態を測定する。段階４００において、測定された動的身体状態は、処理され、段階１００において設定された範囲の１つの特定の色及び／又はパターンに対応する第１の動的身体状態範囲と比較される。続いて、中継点５００において、測定された動的身体状態が特定の動的身体状態範囲に対応する際、該範囲に対応する特定の色及び／又はパターンは、段階６００においてディスプレイ２によって発される。比較される第１の範囲は、例えば、ディスプレイ２によって既に発されている色及び／又はパターンに対応する範囲であり得る。

一実施例において、ディスプレイ２におけるＬＥＤ１３は、色コードを表わすよう個別にアドレス可能であり、各色は、一定の動的身体状態範囲に対応する。原理上、ＬＥＤ１３又はＬＥＤ１３の組合せは、いかなる色も発し得る。望ましくは、ＬＥＤ１３は、少なくとも緑色、琥珀色、赤色等である緑色から赤色までの範囲において発し得る。これは、かかる色が世界標準に対応するためであり、赤色は、重要な身体状態を示し、黄色、オレンジ色、又は琥珀色は、重要な状態に近付いていることを示し、緑色は、人の状態に対して適合される状態等である望ましい状態を示す。例えば、緑色光は、７０乃至１００拍／分である範囲における心拍を示すよう発され得、赤色光は、１５０拍／分を上回るか、あるいは７０拍／分を下回る範囲おける心拍を示すよう発され得る。

ＬＥＤ１３は、制限的ではないが、４９０乃至８００ｎｍの波長範囲において、緑色、黄色、オレンジ色、又は赤色等を発することができる。更には、青色ＬＥＤ１３等である他の色は、例えば追加的な機能、又はマーケティング／装飾の目的に対して、使用され得る。また、ＵＶ（紫外線）又は青色ＬＥＤ１３等である他の種類のＬＥＤ１３は使用され得、リン光体、フィルタ、及び／又は他の手段は、ＬＥＤ１３によって発されるＵＶ又は青色光を緑色、琥珀色、及び／又は赤色等である所望される色の光に変換する。望ましくは、低輝度ＬＥＤ１３が使用される。

望ましい一実施例において、ＬＥＤ１３が個別にアドレス可能であるため、色は、例えば特別な動的身体状態、ユーザ及び／又は製品ブランドに対する特別な形状において発される。故に、ユーザの動的身体状態についての情報とは別に、広告等である他の情報も連絡され得る。この広告はまた、ユーザの状態及び／又は環境に対して反応し得、異なる技術が使用され得る。他の実施例において、回路において三色のＬＥＤ１３を既に包含するＲＧＢ ＬＥＤ１３パッケージは、使用される。適切なドライバを使用して、青色、赤色、及び緑色の光の色混合が得られ得、複数色が発され得るようにされる。

動的身体状態センサ４は、心拍（脈拍数、ＥＣＧ（心電図）、及び／又はＥＭＧ筋電図によっても具現化され得る）、呼吸数、体温（皮膚又は核心（ｃｏｒｅ））、身体に流れる熱、体脂肪、水分消化レベル（ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ）、体液の量、酸素消費量、エネルギ消費量、皮膚の発赤、身体の加速、身体の速度、ステップ数、筋肉及び／又は骨にかかる圧力等である、特定の動的身体状態のうち１つ又は複数、あるいはそれらの組合せを測定する。たとえば、センサ４は、なんらかの種類の心拍センサ、歩数計、加速度計、及び／又は体温センサであり得る。センサ４は例えば、ディスプレイ２から離れて配置され得、例えば、センサ４は、靴において、あるいは脈の近く（ｎｅａｒ ｔｈｅ ｐｕｌｓｅ）に位置付けられ得る一方、ディスプレイ２は、ユーザの背部の近くに位置付けられる。このような実施例において、処理回路５及び／又はディスプレイ２に対するセンサ４からの入力は、ワイヤレス又は物理的に接続された手段を有して送られ得る。他の実施例において、動的身体状態装置１は、センサ４が交換可能であるよう構成される。

異なる動的身体状態及びセンサ４は、本願において参照として組み込まれる米国特許出願ＵＳ２００６／０１２２４７４において記載される。ＵＳ２００６／０１２２４７４において、動的身体状態は、「パラメータ」と称される。ＵＳ２００６／０１２２４７４中の図面及び明細書において記載される、動的身体状態（即ちパラメータ）及び／又はセンサ４，並びに／あるいは、センサ４及び／又は状態の組合せは、原理上、動的身体状態装置１の異なる実施例において用いられ得る。例えば、１つセンサが異なる動的身体状態を測定するよう構成される場合であり得る。一般的に、動的身体状態センサ４は、身体状態測定を電気信号へと変換することができる、と言える。動的身体状態装置１の異なる実施例に対するセンサ４を説明する他の文献は、出願番号ＵＳ２００４／０１００３７６、ＵＳ２００６／０１００５３０、ＵＳ２００６／０１４２６５８、及びＷＯ２００５／０５３５３２を含み、本願に参照として組み込まれる。

一実施例において、心拍センサ４が使用される。従来の心拍センサ４は、１つ又はそれより多くの金属電極（ステンレススチール、銅、金）、あるいは、手首又は胸における皮膚と接触する導電性プラスチック又はゴム（例えば炭素添加ゴム（ｃａｒｂｏｎ ｌｏａｄｅｄ ｒｕｂｂｅｒ））を有し得る。電極は、「電気皮膚反応」を測定する。金属電極は例えば、大きな金属板、あるいは導電性繊維（ｙａｒｎｓ）から作られる他の金属テキスタイル又はパッドを有し得る。例えば、編まれたステンレススチールテキスタイル電極（ｋｎｉｔｔｅｄ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ ｔｅｘｔｉｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）は、「ドライ」であり、「ゲル電極」に対する興味深い代替物であり得る。動的身体状態装置１において用いられ得る異なる心拍測定方法及びセンサ４は、本願において参照として組み込まれるＷＯ２００６０６４４４７、ＷＯ２００６０６７６９０、ＥＰ１４９４５８０、ＥＰ１５７８２６７、ＷＯ２００４／０５６２６８、及びＵＳ２００６／０１４２６５８において記載される。

他の実施例において、センサ４は、圧電センサ４又はドップラー超音波法によって血流を測定する。例えば、本願において参照として組み込まれる米国特許出願番号ＵＳ２００６／０１３５８８１が参照される。ドップラー超音波法技術は、反射材料の速度を示す、反射音の周波数シフトを測定する。弾性表面波又はバルク（ｂｕｌｋ）音声波を測定する他の音響センサ４も、使用され得る。かかるセンサ４は、圧電性結晶の検知表面の上部において薄い高分子又は金属フィルムのコーティングを有し得る。

ピエゾ抵抗センサも、動的身体状態装置１の異なる実施例において用いられ得、例えば、肩又は脚等において配置される際に運動を測定したり、腹部又は胸部において配置される際に呼吸リズムを測定したりする。例えば、在イタリアのＭｉｌｉｏｒ−Ｓｍａｒｔｅｘ社（ｗｗｗ．ｓｍａｒｔｅｘ．ｉｔ）の既知の方法は、ピエゾ抵抗センサ４として市販の導電性繊維及び炭素添加ゴムを有してコーティングされたライクラ（登録商標）を使用する。呼吸測定に対して、磁力計、歪み（ｓｔｒａｉｎ）又はインピーダンス変化等が使用され得る。この件について、Ｄｒ． Ｒ． Ｐａｒａｄｉｓｏは、「Ｗｅａｌｔｈｙ： ｗｅａｒａｂｌｅ ｈｅａｌｔｈ ｃａｒｅ ｓｙｓｔｅｍ」、Ｔｅｃｈｔｅｘｔｉｌｅ ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ ２００４を執筆しており、本願において参照として組み込まれる。

動的身体状態装置１において用いられ得る他の既知の非侵襲性圧力センサ４は、電気光学センサ、歪みゲージ、及び、圧力トランスデューサである。例えば、血圧信号の監視は、歪みゲージを使用して行なわれ得る。

他の実施例において、センサ４は、適切な検出方法を使用して、皮膚を介して血液の光学測定を適用するよう、適用され得る。センサ４の一実施例において、血液は一定の波長を有する光によって照射され、該波長に対して反応し易い一定の検体の存在を検出する。この方法は例えば、パルス酸素測定とも称される血液の酸素飽和度を測定するよう使用され得る。例えば、国際特許出願ＷＯ２００６／０６４３９９が、本願において参照として組み込まれる。

また他の実施例において、マイクロアレイセンサ４は、測定に対して体液又は身体の蒸気（「電子の鼻」型）と接触し（ｉｎ ｃｏｎｔａｃｔ ｗｉｔｈ ｂｏｄｉｌｙ ｆｌｕｉｄ ｏｒ ｂｏｄｉｌｙ ｖａｐｏｒ （“ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｎｏｓｅ” ｔｙｐｅ））、一定の検体の存在及び／又は量を評価するよう構成される。かかるセンサ４は、生成又は存在が人の一定の動的身体状態を示し得る、検体、蒸気、又はマーカーに対して結合し得る材料を有する層を有して構成され得る。かかる層は、センサの読取りを電気信号へと変換するトランスデューサに対して結合され得る。

特定の実施例において、動作検出センサ４は、運動発作の発現を検出する（例えば局所運動活動を有する部分発作があり得、例えば１つの筋肉又は筋肉の群の痙攣又はクローヌスがあり得、これは、局所的なままであり得るか、近接する筋肉まで広がり得る）。かかるセンサ４の一例は、加速度計である。

センサは、単独であり得るか、あるいはアレイにおいて配置され得る。センサデータ処理は、本願において参照として組み込まれる国際特許出願ＷＯ２００４／０５６２６８において記載される通り、信号増幅の使用を含み得る。

一般的に、典型的なセンサ４は、制限的ではないが、電極、圧電性素子、温度センサ、圧力センサ、化学センサ、及び生物学センサを有する。動的身体状態１の特定の実施例は、なんらかの種類であり得る１つのメインセンサ４を有し、少なくとも１つの追加的センサ４を有する。例えば、心拍センサ４は、温度センサ４の次に適用され得、心拍の次に動的身体状態装置１はまた、温度を測定する。明らかに、動的身体状態センサ４の組合せは適用され得る。更には、センサ４は、別個に、並びに／あるいはアレイにおいて、並びに／あるいは組み合わせて、適用され得る。

動的身体状態装置１の特定の一実施例は、メインセンサ４としての心拍センサ４を有し、従って心拍装置１と称される。心拍装置１は、図３及び４から分かる通り、衣類として着用される。該衣類は、ユーザの希望に依存して、手袋又はＴシャツ、あるいはその両方を有する。例えば、屋内で運動する場合、運動する人は、手袋のみ、又は手袋及びＴシャツの両方を使用し得る。その場合、手袋及びＴシャツによって表示される色は、同一であり得る。屋外で運動する場合、いずれにしてもＴシャツを使用することが推奨される。これは、運動する人の可視性がこのようにして増大され得るため、である。実質的に可撓性の心拍装置１は、ユーザの使用の自由度を制限することはない。原理上、心拍装置１は、いかなる種類の衣類としても、又はその一部としても着用され得、ゆるめられ得る（ｐｕｌｌｅｄ ｌｏｏｓｅ）。ディスプレイ２は、ユーザの身体の輪郭に従い得、衣服状構造３へと一体にされ得る。身体に対してセンサ４がよりよく接触するよう、衣類が身体に対してぴったりと調節されることは、有利であり得る。したがって、特定の実施例において、動的身体状態センサ４は、ストレッチ状テキスタイル３と一体にされる。センサ４は続いて、センサ４並びにファブリック３の弾性によって、皮膚に対して押される。例えば、ユーザの快適性に対して、より柔らかいファブリックパッドは、皮膚と例えば可撓性が低くあり得るディスプレイ２の一部との間に配置され得る。センサ４と皮膚との間の接触を更に改善するよう、例えばヒドロゲル及び／又は体液は、接触するよう使用され得る。

上述された通り、心拍装置１を着用している人がランニング等である運動をしている際、心拍センサ４は、該人の心拍を測定し、ディスプレイ２は、おおよその心拍に対応する緑色、琥珀色、又は赤色等である色を発する。図３において、ディスプレイ２の色は、ある程度健康的な心拍を示し得る緑色である。図４において、ディスプレイ２の色は、ある程度不健康であるかあるいは勧められない心拍を示し得る赤色である。手袋、即ち心拍装置１は、略同一の取組みを伴う特定の運動を継続することが安全であるか、あるいは危険であるか、を明確に示す。したがって、人は、手袋が明らかに視界に入り且つ大部分が色を発しているため、自分の身体のおおよその状態に気付く。また、トレーニング管理者及び／又は療法士等である離れた観察者は、おおよその心拍に気付き、差異に留意する。例えば、心拍装置１は、最大強度において運動する必要がない高齢者又は過体重者、又は患者のリハビリテーションの分野において有利であり得、ヘルスケア専門家は、動的身体状態装置１の支援を有して、自分の患者を看護することができる。

寸法、身体における装置１を着用する位置、及び／又は心拍装置１の目立つ色を考えると、ディスプレイ２を介して示される視覚信号は、一目で見られ得、且つ解釈され得る。運動しているユーザに対しても、それは、運動する人が自分の運動動作又はリズムの流動を壊して自分の顔に手首を近づけなければならないＬＣＤスクリーン上の小さな数値又は音響信号より効果的であり得る。

装置１を快適且つ安全に着用することができるよう、ディスプレイ２は、可撓性ディスプレイ２を有する。例えばＬＥＤ１３は、可撓性構造３と一体的にされ得るか、並びに／あるいは該構造に対して取り付けられ得、望ましくは心拍装置１が図３及び４に見られる通り、衣類状に着用され得るようにする。望ましくは、心拍装置１は、軽重量及び平坦であるよう構成される。異なる実施例において、ディスプレイ２は、異なる形状及び寸法を有し得る。非制限的な一例として、約５０メートルの距離から可視であるよう、ディスプレイの寸法は、少なくとも約３×３ｃｍ^２であり得る。例えば約１５×２０ｃｍ^２のようにより小型又は大型の寸法は、想到され得る。また、ディスプレイ２は、図３及び４における手袋型装置１から分かる通り、構造３及び／又は動的身体状態装置１の実質的に全体にわたって広がり得る。

心拍装置１等である動的身体状態装置１の実施例は、なんらかの種類の衣類として便利に着用され得る。装置は、使用時にユーザの身体の輪郭に従い、また、使用時に、心拍は、迅速に読み取られるか、並びに／あるいは比較的大きな距離をおいて読み取られ得るよう連絡される。言い換えれば、一方では心拍装置１は、いかなる種類の衣服としても機能し、他方では心拍装置１は、目立つ連絡装置として機能し、チームスポーツのトレーナ又はコーチ、あるいは療法士等である複数のユーザを観察している観察者に対して、一目で心拍の状況がもたらされ得る。心拍装置１を有して、装置を着用している人の状態の全体的な洞察を与えることが可能である。

一実施例において、構造３は、ＬＥＤ１３が取り付けられる可撓性フォイル１４を有し、一例が図５に示される。ＬＥＤ１３は、ディスプレイ２を形成する。図２から見られ得る通り、フォイル１４は、ＬＥＤ１３の間において縦列及び横列の開口１５を備えられる。明らかに、フォイル１４は、異なる形状及び寸法において構成され得る。フォイル１４の開口１５は、動的身体状態装置１の換気特性及び可撓性を高める。このことは特に、運動中及び／又は衣類として装置１を着用する際に有用であり得る。開口１５の寸法及び形状はまた、例えばフォイル１４の可撓性のレベルに依存して変わり得る。フォイル１４の異なる実施例は例えば、織られた又は編まれた（ｗｏｖｅｎ ｏｒ ｋｎｉｔｔｅｄ）テキスタイル又はポリマ、織られていない（ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎ）テキスタイル又はポリマ、ゴム状材料、及び／又は他の材料を有する。フォイル１４は、ＬＥＤ１３に対して電力を供給するよう、あるいはＬＥＤ１３を制御するよう、図示されていない電気回路の導電線を備えられる。一実施例において、異なる一式の導電線は、心拍センサ４又は装置１に対して加えられる他のセンサ４に対する電極として機能するよう与えられる。例えば図５に示される通り、ＬＥＤ１３を有するフォイル１４は、可撓性構造３の一体的な部分を形成し得るか、あるいは、フォイル１４は、別個の素子として構造３の一部に対して取り付けられる。他の実施例において、フォイル１４は、構造３内における別個の層である。複数の実施例において、フォイルディスプレイ２は、心拍装置１から取外し可能であり得る。ＬＥＤは、無機ＬＥＤであり得る。該ＬＥＤは、ＳＭＤ及び低電力であり得る。該ＬＥＤはまた、個別にアドレスされ得る赤色、青色、及び緑色である三色を有するＬＥＤパッケージであり得、色混合が可能であるようにされる。

他の実施例において、ディスプレイ２は、ＯＬＥＤ（有機ＬＥＤ）１３を有する。ＯＬＥＤ１３は、可撓性及び／又は透明であるよう構成され得るエレクトロルミネセント源である。また、１つのＯＬＥＤ１３又はＯＬＥＤ１３のスタックされた層は、妨害されることなく身体の大部分を覆うことができると同時に、可撓性を保持する。装置１は、可撓性構造３に対して取り付けられ得る１つ又は複数層のＯＬＥＤ１３を備えられ得る。

特定の実施例において、ＬＥＤ１３以外の他のディスプレイ技術は、ＬＥＤ１３の代りに、あるいはＬＥＤ１３に隣接して、動的身体状態１において用いられ得る。複数の非制限的例は、有色フォイル、他の薄膜エレクトロルミネセント装置、リン光体化学物質、可撓性のネオンライト、グラスファイバ材料、液晶ディスプレイ素子（例えば適切な光源と協働する）、プラズマ、ＰＬＥＤ等である。これら及び他の技術は、動的身体状態装置１におけるディスプレイ素子２としての使用に対して特別に構成され得る。

心拍装置１の一実施例は、図６から見られ得る通り、導電性及び非導電性繊維１１，１２の織られた又は編まれた構造３において繊維１１，１２に対して取り付けられるＬＥＤ１３を備えられる。かかる繊維１１，１２は、少なくとも部分的に可撓性であるか、及び／又は可変形（ｓｈａｐｅａｂｌｅ）であり得る。ＬＥＤ１３は、破線で示される。かかる導電性繊維１１，１２は、ＬＥＤ１３に対する電極として機能し得、アノード１１及びカソード１２を有する。繊維１１，１２は、皮膚と接触し得ない。他の実施例において、導電性繊維１１，１２は、心拍センサ４の接続に対する電極として機能し得る電極である。その場合、繊維はまた、皮膚に接触せず、あるいは、例えば耐液及び／又はヒドロゲル等である他の導電体を介して皮膚と接触する。前述された通り、導電性繊維１８，１９はまた、心拍センサ４の一部であり得、その場合、繊維１８，１９は、心拍を測定するよう身体と接触する。望ましくは、構造３、より特には繊維１１，１２の構造は、ＬＥＤが個々にアドレスされ得るようにされる。構造３は、例えば身体の更なる保護に対して、並びに／あるいは心拍センサ４に対する別個の織り合わされた（ｉｎｔｅｒｗｏｖｅｎ）電極に対して、例えばテキスタイルを有し得るか、並びに／あるいは、テキスタイル、構造３、フォイル、ポリマの他の（透明な）層と組み合わされ得る。当然のことながら、織られた構造３はとりわけ、天然（コットン、ウール）、再生（ビスコース）、及びポリアミド（ナイロン）、ポリエステル等である合成の繊維材料からの多種の高分子テキスタイル材料、並びに革又は他の動物の皮膚を有し得る。原理上、構造３は、可撓性であり得、衣類の特性を有し得る。

当然のことながら、導電性繊維１１，１２は、いかなる適切な方途においても織り合わされ得るか、あるいは編まれ得る。また、該繊維は例えば、図６に示される以外の方途において、刺繍によってテキスタイルベースに取り付けられ得るか、あるいは導電性インク、染料、又は顔料等でテキスタイル材料上に印刷され得る。導電性繊維１１，１２は例えば、非織の方途において（ｉｎ ａ ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎ ｍａｎｎｅｒ）織られていない構造３及び／又は織られた構造３に対して取り付けられ得る。構造３はまた、フォーム又は織られていない材料、並びに拡散層等であるスペーサファブリック等である他の層を有し得、ＬＥＤ１３等の光の点源から外において均等な発光範囲を作るようにする。構造３はまた、その全体又は各別個のＬＥＤ１３に対する堅固性に対して、エラストマ透明カバー層を有し得る。異なる実施例において、構造１７は、織られたあるいは織られていないファブリック又はテキスタイル、ポリマ、又はゴム状物質を有する。「織られていない」構造３の実施例は、例えば樹脂又は機械的絡み（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ）の使用によって共に結合されるファイバを有する。それと比較して織られたファブリックにおいて、ファイバは、繊維を織ることによって、並びに／あるいは繊維におけるファイバをよることによって、つなぎ合わされ得る。適切なファイバは、コットン又はウールファイバ等である天然テキスタイルファイバ、ビスコース等である再生ファイバ、及び、ポリエステル、ポリアミド（ナイロン）又はポリアクリルファイバ等である合成ファイバ、を有する。構造３はまた、例えば衝突及び／又は濡れた周囲からの保護に対して、ディスプレイ２の上部において少なくとも部分的に透明な保護層を有し得る。

心拍装置１の一定の実施例は、暗い中で装置１の着用者の存在を示すよう構成される。これは例えば、外が暗い際、自動車の運転手が屋外でスポーツをする人に気付かないことが多くあるため、である。例えば、追加的な点滅信号が作られ得る。この点滅信号は、ユーザの存在を示す支援をし得るが、特定の心拍範囲に達した際、ディスプレイ２を介して警告信号を示すよう使用されてもよい。例えば、ユーザの存在を示す際、Ｔシャツの背部は、緑色の信号を表示せず、赤色等である他の信号を表示する、ことが望ましく、自動車の運転手が事前に停止しなければならないと混乱することがないようにする。

図６に示される典型的な実施例等である一実施例において、心拍センサ４は、導電性繊維１８，１９を有する。導電性繊維１８，１９は、前述されたＬＥＤ１３に対して電極として機能する導電性繊維１１，１２とある程度同一の方途において、例えば織られた及び織られていない構造３である構造３と一体にされ得る。ＬＥＤディスプレイ２の導電性繊維１１，１２及びセンサ４の導電性繊維１８，１９は、例えば絶縁テキスタイル層２６によって離される２つの異なるテキスタイル層において離され得るか、あるいは、動的身体状態装置１の異なる側部上に配置され得る。

特定の実施例において、心拍センサ４は、体積（身体等）における導電性を測定するよう振動磁界を発する回路を有する。該磁界は、前述されたＵＳ２００６／０１４２６５８の場合と同様に、絶縁ファブリックにおいて一体にされる導電コイルから作られる。かかるセンサ４を使用して、反応し易い機械的に可撓性のセンサ４が得られる。導電コイルは、ファブリックのスレッドに織り合わされる。

心拍装置１の一実施例は、ユーザインターフェイス８を有し、該ユーザインターフェイスを介して、心拍装置１に対する個別の嗜好が設定され得る。かかる設定は、記憶装置５において格納される。いかなるユーザインターフェイス８も適切であり得る。例えば、ユーザインターフェイス８は、機械的、電気的、及び／又はデジタルの設定を有し得る。複数の実施例において、ユーザインターフェイスはまた、可撓性に作られる。

図７において、ユーザインターフェイスパネル８が与えられる一実施例が図示される。ユーザインターフェイスパネル８は、入力素子２０、コネクタ素子２１、ＬＣＤスクリーン２３、及び、ユーザインターフェイスパネル８を介して設定されている情報を格納するパネル記憶装置５Ａ（パネル８の筐体内部にあり得る回路を有する）を有する。パネル記憶装置５Ａは、心拍範囲等である身体状態範囲を特定する情報を格納するよう構成される。別個のユーザインターフェイスパネル８は、心拍装置１の残りの部分に対して接続され得るか、接続を作る。典型的な一実施例において、図７に見られる通り、心拍装置１は、手袋２７等を着用するよう構成される。図示される例において、手袋２７の指は切り取られている。ユーザが心拍装置１の使用を望む際、ユーザは、例えばコネクタ２１及び２２を接続することによって、心拍１の手袋部２７とユーザインターフェイス素子２０との間を接続させ、ユーザインターフェイス素子８の記憶装置５Ａからの個別の設定は、心拍装置１の手袋部２７の記憶装置５に対してアップロードされる。使用時には、動的身体状態装置１は、記憶装置５と称され得る。明らかに、異なる構造の１つ及び／又は複数の記憶装置５及び／又は５Ａは、本発明の範囲内において可能である。

手袋部２７及びユーザインターフェイスパネル８は、ワイヤレス情報シェアリングを介して接続され得る。図７から見られる通り、装置１の手袋部２７は、可撓性構造３，ディスプレイ２、及び導電性繊維１８，１９を有する心拍センサ４を有する。かかる導電性繊維１８，１９は、一実施例において、ユーザの脈（ｐｕｌｓｅ）の近くにおける皮膚に接触するよう構成され得、例えば脈拍数は、有利な方途において測定され得る。例えば、脈の近くにおいて、手袋部２７は、手袋２７の第１の締付け素子２８Ａを第２の締付け素子２８Ｂに対して取り付けることによって、有利な方途において締め付けられ得、繊維１８，１９は、皮膚としっかり接触し得る。かかる締付け素子２８Ａ，２８Ｂは、例えばＶｅｌｃｒｏ（登録商標）を有し得る。

特定の一実施例において、ユーザインターフェイスパネル８は、なんらかの方途において装置１の手袋部２７に対して取付け可能である。図７に見られる通り、装置２４は、ユーザインターフェイスパネル８を有するよう、並びに／あるいは、コネクタ２１及び２２を介する接続を作るよう、与えられ、個別の設定はユーザインターフェイス８から読み取られ得、別個の記憶が与えられる。

また、ユーザインターフェイスパネル８は例えば、衣類に付けられ得るメモリスティック及び／又はメモリカードであり得る。この実施例を有して、例えば特定の設定は適用され、使用前に格納される。かかる設定は、製造／プログラミング中に、自宅のパーソナルコンピュータ、又はなんらかの専用装置によってアップロードされ得る。

図８Ａにおいて、心拍装置１の一実施例は、モジュラーであるよう示され得る。心拍装置１の可撓性構造３は、特にはＴシャツである衣類として形成される。例えば回路を有する一部である構造３の一部は、装置１とは離され得、図８Ａにおいて参照符号２５に示される装置１の他の部分は、回路とは別個に洗濯され得る。他の実施例において、回路を有する心拍装置１の全体は、モジュラー形状を有する。即ち、例えばディスプレイ２の別個の部分は、例えば異なる身体部位を測定することができるよう、互いから離され得、再度接続され得る。

他の実施例において、例えば図８Ａに見られるようなＴシャツ形状の心拍装置１は、図７に示されるような手袋形状の装置１に対して接続され得る。これは、図８Ｂにおいて示される。例えば、Ｔシャツは、少なくともディスプレイ２を有し得、手袋は、少なくともユーザインターフェイス８及びセンサ４を有する。一実施例において、Ｔシャツ及び手袋部は、ワイヤレス通信を介して通信する。

上述の説明は、動的身体状態センサ４が心拍センサ４を有する実施例を主に説明しているが、本発明は、これに制限されるべきではない。一定の実施例は、心拍装置１を説明しているが、同一の原理は、動的身体状態装置１の他の実施例に対して適用され得る。当業者は、心拍装置１の関連する機能を、１つの他のセンサ４又は他のセンサ４の組合せを有する動的身体状態装置１に対して移行することができる。

更には、本発明は、健康、スポーツ、及び／又はリハビリテーションの分野に対して制限されず、他の分野においても適用され得る。また、製品は例えば、特定の種類のライフスタイル及び／又は広告要素として適用され得るか、並びに／あるいは靴、キャップ等に組み込まれ得る。

本発明の使用に対する用途及び／又は状況には、制限的ではなく、屋内又は屋外での運動、外科手術後のリハビリテーション（また、例えば筋肉歪みセンサと結合されて、回復中のスポーツ選手を含む）、卒中回復、心臓血管事故回復、乳児又は病気の新生児等である一定期間監視が必要である人、又は、心臓系の事象に対して特定のリスクを示す場合の老人ホームにおける高齢者、が含まれる。１２０乃至１４０拍／分（低強度脂肪燃焼）において運動する必要がある過体重者に対しても、本発明は有益である。本発明の他の用途は、ぜんそく（例えば呼吸センサを使用して）を有し得る。

本発明が、明細書及び図面に示される実施例にいかようにも制限されないことは、明らかであるべきである。例えば、本発明は、他のセンサ４も本発明の範囲内において適用され得るため、本明細書に記載されるセンサ４に制限されるべきではない。多くの変形及び組合せは、請求項によって概要される本発明の構成内において可能である。実施例の１つ又はそれより多くの態様の組み合わせ、又は異なる実施例の組合せは、本発明の構成内において可能である。全ての同等の変形は、請求項によって概要される本発明の構成内である、と理解される。

Claims (20)

1. 人が身体において着用可能であり且つ少なくとも部分的に可撓性である動的身体状態ディスプレイ装置であって、
   ・ 前記動的身体状態を測定する動的身体状態センサと、
   ・ 動的身体状態範囲を特定する情報を格納する記憶装置と、測定された動的身体状態を処理し、対応する動的身体状態範囲を確定するよう構成される処理回路と、前記身体において着用され得る少なくとも部分的に可撓性である構造と、
   を有し、
   前記少なくとも部分的に可撓性である構造は、前記対応する動的身体状態範囲を視覚的に示すようディスプレイを有する、
   装置。
2. 前記ディスプレイは、ＬＥＤ（発光ダイオード）を有する、
   請求項１記載の装置。
3. 前記ディスプレイは、少なくとも部分的に可撓性である、
   請求項１又は２記載の装置。
4. 前記動的身体状態は、心拍センサを有する、
   請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の装置。
5. 前記動的身体状態センサは、電極を有する、
   請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の装置。
6. 少なくとも１つのセンサは、少なくとも２つの異なる動的身体状態を測定するよう構成される、
   請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の装置。
7. 前記構造は、テキスタイル及び／又は合成テキスタイル材料及び／又は革又は動物の皮膚の織られた構造及び／又は編まれた構造、若しくは結合された構造を有する、
   請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の装置。
8. 前記構造の少なくとも一部は、当該装置に対して取り付けられ得、当該装置から離される別個のモジュールである、
   請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の装置。
9. 前記心拍センサを接続するよう、並びに／あるいは前記ＬＥＤを駆動するよう、導電性繊維である電極を有し、
   該導電性繊維は、望ましくは当該装置に織り合わされるか、編まれるか、並びに／あるいは結合される、
   請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の装置。
10. 前記ディスプレイは、少なくとも２つの異なる色のＬＥＤを備えるフォイルを有する、
    請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の装置。
11. 前記ディスプレイは、少なくとも２つの異なる色の有機ＬＥＤを有する、
    請求項１乃至１０のうちいずれか一項記載の装置。
12. 前記ディスプレイは、青色及び／又は紫外線ＬＥＤとリン光体とを有し、
    前記リン光体は、前記ＬＥＤの本来の色とは異なる少なくとも１つの色へと前記ＬＥＤの色を変換するよう構成される、
    請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載の装置。
13. 前記ディスプレイは、複数色を発するよう構成される、赤色、緑色、及び青色ＬＥＤを有するＬＥＤパッケージを有する、
    請求項１乃至１２のうちいずれか一項記載の装置。
14. 前記ディスプレイは、略緑色の範囲、略黄色又はオレンジ色の範囲、及び略赤色の範囲において光を発するよう構成される、
    請求項１乃至１３のうちいずれか一項記載の装置。
15. 動的身体状態範囲を設定するようユーザインターフェイスを有する、
    請求項１乃至１４のうちいずれか一項記載の装置。
16. 前記ユーザインターフェイスは、動的身体状態を特定する情報を格納するよう、第２の記憶装置を別個に与えられる、
    請求項１５記載の装置。
17. 請求項１乃至１６のうちいずれか一項記載の装置を有する、
    衣類。
18. 衣類であって、
    請求項１７記載の衣類及び／又は請求項１７記載の衣類の一部の組合せを有し、
    該衣類又は衣類の一部は、物理的に接続及び取外しされ得る、
    衣類。
19. 動的身体状態装置の要素は、前記衣類又は衣類の一部にわたって分けられる、
    請求項１８記載の衣類。
20. 動的身体状態を示す方法であって、
    特定のユーザの動的身体状態に対応する少なくとも１つの基準範囲は格納され、
    前記ユーザの動的身体状態は、測定され、
    測定された動的身体状態は、前記少なくとも１つの基準範囲と比較され、
    前記測定された状態に対応する前記基準範囲は、衣類の少なくとも部分的に可撓性である表面にわたって表示される、
    方法。

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