JP2016501595A - パーソナルバイオセンサアクセサリの取り付け - Google Patents

Abstract

【解決手段】 パーソナルバイオセンサアクセサリの取り付けを提供するための技術が開示される。幾つかの実施形態では、パーソナルバイオセンサアクセサリ取り付けシステムが開示される。幾つかの実施形態では、パーソナルバイオセンサアクセサリ取り付けシステムは、生体信号を検出するためのバイオセンサと、該バイオセンサをしっかり保持するように構成されたパーソナルバイオセンサデバイスとを含み、該パーソナルバイオセンサデバイスは、複数のコンピュータデバイスに機械的に固定されるように構成することができる。【選択図】図１

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１２年１１月２９日に出願され発明の名称を「PERSONAL BIOSENSOR ACCESSORY ATTACHMENT（パーソナルバイオセンサアクセサリの取り付け）」とする米国仮特許出願第６１／７３１，３４８号の優先権を主張する。該出願は、あらゆる目的のために、参照によって本明細書に組み込まれる。

バイオセンサ（例えば生体信号センサチップ）が存在し、様々な製品カテゴリにおいて、生体信号機能を有効活用にするために用いられ得る。例えば、このようなバイオセンサ技術を使用した消費者製品が開発されている。

以下の詳細な説明及び添付の図面において、本発明の様々な実施形態が開示される。

幾つかの実施形態にしたがって、パーソナルバイオセンサデバイスを示した図である。

幾つかの実施形態にしたってが、第３の機械的部品の利用によって物理的に近距離内に留め付けられることによってモバイル機器と通信するセンサユニットをモバイル機器に取り付けるための方法を示した図である。

幾つかの実施形態にしたがって、組み立てられた状態のセンサユニット、モバイル機器、及び留め具を示した図である。

幾つかの実施形態にしたがって、使用時におけるセンサユニット、モバイル機器、及び留め具（又は例えばセンサユニット単独のみ）の構成を示した図である。

幾つかの実施形態にしたがい、ユーザが、機械的留め具上に位置して裏側でセンサユニットに接続されたバイオセンサにタッチしているという形態で、パーソナルバイオセンサデバイスの構成を示した図である。

幾つかの実施形態にしたがい、ユーザが別の活動に従事している間に、留め具上のセンサが、受動的なデータ収集を行うために、ユーザの人体上の手ではない別の領域に接触するように位置決めされている形態で、パーソナルバイオセンサデバイスの構成を示した図である。

本発明は、プロセス、装置、システム、合成物、コンピュータ可読記憶媒体に実装されたコンピュータプログラム製品、並びに／又は結合先のメモリに記憶された命令及び／若しくは結合先のメモリによって提供される命令を実行するように構成されたプロセッサなどのプロセッサを含む、数々の形態で実現することができる。本明細書では、これらの実現形態、又は本発明がとりえるその他のあらゆる形態を技術と称することができる。通例、開示されたプロセスの各ステップの順番は、本発明の範囲内で変更可能である。別途明記されない限り、タスクを実施するように構成されるものとして説明されるプロセッサ又はメモリなどの構成要素は、所定時にタスクを実施するように一時的に構成される汎用の構成要素として、又はタスクを実施するように製造された特殊な構成要素として実装可能である。本明細書で使用される「プロセッサ」という用語は、コンピュータプログラム命令などのデータを処理するように構成された１つ以上の素子、回路、並びに／又は処理コアを言う。

発明の原理を示している添付の図面とともに、以下で、発明の１つ以上の実施形態が詳細に説明される。発明は、このような実施形態との関わりのもとで説明されるが、いずれの実施形態にも限定されない。発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定され、発明は、数々の代替形態、変更形態、及び均等物を包含している。以下の説明では、発明が完全に理解されるように、数々の具体的詳細が明記されている。これらの詳細は、例示を目的として提供されるものであり、発明は、これらの詳細の一部又は全部を伴わずとも、特許請求の範囲にしたがって実施可能である。明瞭を期するために、本発明に関係した技術分野で知られる技工物は、本発明が不必要に不明瞭にならないように、詳細な説明を省略されている。

生体電気信号は、生体細胞、生体組織、又は有機体によって生成することができる電気信号である。生体電気信号は、電極などの生体電気信号センサを使用して測定することができる。例えば、様々なタイプの生体電気信号を測定するために、体表上に電極を装着することができる。脳によって生成される生体電気信号は、脳波（ＥＥＧ）信号と呼ばれる。心臓によって生成される生体電気信号は、心電図（ＥＣＧ）信号と呼ばれる。筋によって生成される生体電気信号は、筋電図（ＥＭＧ）信号と呼ばれる。眼によって生成される生体電気信号は、電気眼球運動図（ＥＯＧ）信号と呼ばれる。

バイオセンサを埋め込まれた製品は、ヘルス＆ウェルネス、エンタテイメント、及び／又はその他の用途のために、ユーザに関する値をオンデマンドなユビキタスパーソナル生体データの形で提供することができる。新技術が急速な開発ゆえに、最新のパーソナルバイオセンサを大量生産製品のデザインサイクルに組み入れることが常に可能であるとは限らない。

必要なのは、既存の機器（例えばスマホやタブレットなどの携帯用コンピュータデバイス）に使用することができるバイオセンサを提供するための新しい改良技術である。

したがって、パーソナルバイオセンサアクセサリの取り付けを提供するための様々な技術が提供される。幾つかの実施形態では、パーソナルバイオセンサアクセサリ取り付けシステムが開示される。幾つかの実施形態では、このようなシステムによって、生体感知機能を欠く製品にそのような機能を便利に追加すること、又は感知機能が限られた製品を増強することが可能になる。

幾つかの実施形態では、パーソナルバイオセンサアクセサリ取り付けシステムは、生体信号を検出するためのバイオセンサと、該バイオセンサをしっかり保持するように構成されたパーソナルバイオセンサデバイスとを含み、該パーソナルバイオセンサデバイスは、複数のコンピュータデバイス（例えば携帯電話又はタブレット型コンピュータなどのモバイルコンピュータデバイス）に機械的に固定されるように構成することができる。幾つかの実施形態では、パーソナルバイオセンサアクセサリ取り付けシステムは、更に、パーソナルバイオセンサデバイスを複数のコンピュータデバイスにしっかり接続するように構成することができる留め具を含む。例えば、留め具は、生体信号を検出するための１つ以上の追加のバイオセンサを含むことができる。

幾つかの実施形態では、パーソナルバイオセンサデバイスは、更に、バイオセンサを使用して測定された生体信号関連情報に対する出力フィードバックを提供するためのディスプレイ出力を含む。幾つかの実施形態では、パーソナルバイオセンサデバイスは、更に、バイオセンサを使用して測定された生体信号関連情報に対する出力フィードバックを提供するためのオーディオ出力を含む。幾つかの実施形態では、パーソナルバイオセンサデバイスは、更に、バイオセンサを使用して測定された生体信号関連情報に基づく有線通信又は無線通信をコンピュータデバイスに提供するための通信メカニズムを含む。幾つかの実施形態では、パーソナルバイオセンサデバイスは、更に、バイオセンサを使用して測定された生体信号関連情報に基づく有線通信又は無線通信をクラウドベースの生体信号監視サービスに提供するための通信メカニズムを含む。

幾つかの実施形態では、複数のバイオセンサをしっかり保持するように構成されたパーソナルバイオセンサデバイスは、脳波記録（ＥＥＧ）センサ、心電図（ＥＣＧ）センサ、電気眼球運動図（ＥＯＧ）センサ、筋電図（ＥＭＧ）センサ、及び電気皮膚反応（ＧＳＲ）センサの各タイプのバイオセンサの１つ以上を含む。幾つかの実施形態では、バイオセンサは、ＥＥＧセンサを含み、この場合、ＥＥＧセンサは、受動型のステンレス製ドライバイオセンサを含む。幾つかの実施形態では、バイオセンサは、ＥＥＧ信号を測定し、この場合、ＥＥＧ信号は、ユーザの精神状態（例えば、ユーザが集中状態にあるか又はリラックス状態にあるか）を決定するために処理される。

図１は、幾つかの実施形態にしたがった、パーソナルバイオセンサデバイスを示している。図に示されるように、パーソナルバイオセンサデバイスは、ＥＥＧ、ＥＣＧ、ＥＭＧ、血中酸素測定のためのバイオセンサ（例えば生体信号センサ）、及び／又はその他のタイプのバイオセンサと、画面表示（例えばＬＣＤ画面）、ＬＥＤ、振動、及び／又はオーディオスピーカの形態をとるユーザフィードバックメカニズムと、ＵＳＢなどの物理的なポートを通じて又は無線周波数若しくは赤外線を通じて無線方式（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線通信規格若しくはその他の無線通信規格若しくはプロトコル）でその他の機器と通信する能力とを含む。具体的には、パーソナルバイオセンサデバイスは、別のアクセサリに機械的に固定されるように設計され、これは、センサユニットが具体的な効用を発揮する状況を変化させる。例えば、センサユニットは、携帯電話（例えばスマートフォン）に固定することができる、又はＥＣＧを感知するために胸郭バンドに固定することができる、又はユーザがセンサユニットを衣料品に留め付けることを可能にするクリップに固定することができる。別の一例として、センサユニットは、腕時計、キーボード、衣料品、又は宝飾品（例えば、ユーザが腕に着用するブレスレット）に固定することができる。

図１に示されるように、パーソナルバイオセンサデバイスは、１つ又は複数のバイオセンサ（例えばＥＣＧ、ＥＥＧ、ＥＭＧ、血中酸素測定、及び／又は各種のバイオセンサ）（１０１）と、ユーザフィードバックメカニズム（例えばＬＣＤ画面、ＬＥＤアレイ、オーディオスピーカ、及び／又はその他の出力メカニズム）（１０２）と、生体信号データを別の機器に送信するための通信機器（例えばＵＳＢボート、ピン接続、及び／又は無線通信用電波、無線通信用電波としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及び／若しくは無線通信のためのその他のプロトコル／規格など）（１０３、１０４）とを含む。例えば、バイオセンサデバイスは、内部フラッシュメモリ及び／又は処理機能も含むことができる。幾つかの実施形態では、バイオセンサデバイスの形状因子は、別の製品に機械的に直接留め付け可能であるように、又は特別に設計された留め具によって留め付け可能であるように設計される。

図２は、幾つかの実施形態にしたがった、モバイル機器にセンサユニットを取り付けるための方法を示しており、センサユニットは、第３の機械的部品の利用によって物理的に近距離内に留め付けられることによってモバイル機器と通信する。例えば、機械的留め具は、鋳造シリコン若しくはゴムの部品であってよい、又はセンサユニットに接続して生体信号情報の収集若しくは表示に有用であるセンサ若しくはその他の電子機器を埋め込まれてよい。留め具は、バイオセンサデバイスをしっかり保持する。

具体的には、図２は、センサユニット（２０１）、モバイル機器（２０３）、及びセンサユニットとモバイル機器とを極めて接近した状態に維持して有線通信又は無線通信を促すために使用される留め具（２０２）の組み立てを示している。留め具は、必ずしも全ての実施形態又はユーザとのやり取りの状況によっては必要とは限らない。例えば、バイオセンサデバイスは、単独で使用することができる、すなわち、バイオセンサデバイスとモバイル機器又はその他の計算ユニットとを地理的に隔てることができる。留め具は、また、バイオセンサデバイスを別のモバイル機器又はコンピュータデバイスに固定することもできる。別の一例として、留め具は、単に、ユーザがバイオセンサデバイスを服に留め付けるのに有用なクリップであってよい。更に別の一例として、留め具は、ストラップの形態をとってよく、これは、ユーザの胸、手脚、頭、又はユーザの体のその他の場所にセンサを確実に常に接触させておくのに有用だろう。

幾つかの実施形態では、留め具がなく、バイオセンサデバイスは、ＵＳＢケーブル、無線ＲＦ、又はインターネットベースのクラウドサービスを通じてモバイル機器又はその他のコンピュータデバイスと直接通信する。幾つかの実施形態では、センサデバイス又は留め具は、電源（例えば予備バッテリ、無線磁気誘導式充電、ソーラ式充電、若しくは動力学式充電）としてモバイル機器と若しくは互いと直接やり取りする、又は汎用ＵＳＢメモリスティックと同じ方式で生体信号データ及び／若しくは多様なユーザデータを格納するメモリを含む。例えば、追加のメモリ機能を有するセンサデバイス又は留め具へのデータの転送は、ＵＳＢスティックなどの物理的インターフェースに限定されず、無線周波数（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、赤外光、又はデジタルオーディオパルスなどの無線データ伝送を含むことができる。

幾つかの実施形態では、留め具は、いかなる電子機器もセンサ接触も伴わない受動型である。幾つかの実施形態では、留め具は、センサ接触及び／又は電子機器を伴う能動型である。例えば、バイオセンサデバイス及び／又は留め具には、ディスプレイ、オーディオ、通信、及び電力供給／再充電、及び／又はその他の機能があってよい。幾つかの実施形態では、留め具は、１つ以上の能動機能を実施し、バイオセンサデバイスと留め具との間の電気接続は、専用のコネクタを通じて及び／又はバイオセンサデバイス上のセンサ接触を通じてであってよい。

図３は、幾つかの実施形態にしたがった、組み立てられた状態のセンサユニット、モバイル機器、及び留め具を示している。図に示されるように、留め具上には、捕獲された生体信号の性質を向上させる又は変化させるためにセンサユニットに接続する追加のセンサがある。これらの追加センサは、延長導線を通じてバイオセンサデバイス上のセンサに物理的に接続する。幾つかの実施形態では、これに代えて、バイオセンサデバイスの通信ポートに無線により接続するセンサが提供される。

具体的には、図３は、組み立てられた状態のバイオセンサデバイス（３０２）、モバイル機器、及び留め具を示している。留め具上の追加センサ（３０３、３０４）は、物理的な電気接続又は無線デジタル接続を通じてバイオセンサデバイスに接続する。幾つかの実施形態では、留め具は、センサも埋め込み電子機器も伴わない単なる留め具である。留め具上のセンサは、バイオセンサデバイス上のセンサとは異なっていてよい。例えば、バイオセンサデバイスが、（１つ以上の）ＥＣＧセンサを含むことができる一方で、留め具上のセンサは、（１つ以上の）ＥＥＧセンサを含むことができる。留め具上のセンサは、同じ種類の追加のセンサを加える（例えば、より複雑なアルゴリズムを使用可能にするために、追加のＥＥＧセンサを加える）ことによって、バイオセンサデバイスの機能を高めることもできる、又は捕獲される生体信号の質に影響を与えるために、異なる／より優れた材料で作成することができる。

図４は、幾つかの実施形態にしたがった、使用時におけるセンサユニット、モバイル機器、留め具（又は例えばセンサユニット単独のみ）の構成を示している。図に示されるように、ユーザは、２つのバイオセンサパッドにタッチすることができる。例えば、センサユニットは、収集されたデータを表示若しくは格納するためにモバイル機器に通信することができ、また、生体信号データをセンサユニット自体に表示することもできる。

具体的には、図４は、携帯電話の裏側に取り付けられたバイオセンサ（４０１）上の２つのＥＣＧバイオセンサにユーザがその親指でタッチするときの、１つの使用事例の状況を示している。図に示されるように、バイオセンサデバイス上のＬＣＤ画面は、２つのＥＣＧバイオセンサを使用して測定されたユーザの心拍数に関する視覚的なフィードバックをユーザに提供する。バイオセンサデバイスは、単独で使用することができる、又は別の機器に取り付けることができる。この事例では、留め具（４０２）は、随意である。幾つかの実施形態では、バイオセンサデバイスは、有意なフィードバックをユーザに伝えるために、生体信号情報を、複雑なグラフによって、単純なＬＥＤ光及びＬＥＤパターンによって、又はオーディオ音、振動、熱、音楽、若しくは音声によって、表示もしくは提示する。

図５は、幾つかの実施形態にしたがった、パーソナルバイオセンサデバイスの構成を示しており、該構成では、ユーザは、機械的留め具上に位置して裏側でセンサユニットに接続されたバイオセンサにタッチしている。図に示されるように、センサユニットは、留め具上のセンサから生体信号データを収集し、それらのデータを表示するためにモバイル機器に送信する。

具体的には、図５は、異なる手の向きでの器具の使用を容易にするように留め具上に位置付けられたバイオセンサ（５０１）にユーザがタッチしている別の状況を示している。生体信号データは、留め具上のセンサによって収集され、バイオセンサデバイスに通信され、モバイル機器に送信される。モバイル機器は、生体信号情報（５０２）を処理し、格納し、表示してユーザに見せる。例えば、生体信号情報は、バイオセンサデバイスに最も近接している機器上に表示することができる、又は有線通信、無線通信、若しくはインターネット通信を通じてその他のモバイル機器に同時に表示することができる。幾つかの実施形態では、生体信号センサは、ユーザの体の様々な場所に容易に接触可能であるように留め具上に配置される若しくは位置付けられる、又は複数の個別のユーザに一度に接触可能であるように設計される。

図６は、幾つかの実施形態にしたがった、パーソナルバイオセンサデバイスの構成を示した図であり、該構成では、留め具上のセンサは、ユーザが別の活動に従事している間に受動的なデータ収集を行うために、ユーザの人体上の手ではない別の領域に接触するように位置付けられている。

具体的には、図６は、バイオセンサが留め具上に位置付けられる別の構成を示しているが、該構成では、バイオセンサは、ユーザが通話のために携帯電話を保持しているときにユーザの顔（６０１）に容易に接触可能であるように配置されている。留め具上の追加のセンサは、ユーザが盛んに通話に従事していてデータを見ていないときにＥＣＧデータを収集する。

幾つかの実施形態では、留め具は、胸郭バンド、服、帽子、手袋、靴、及び／又はその他の個人の衣服若しくは衣料品にセンサユニットを容易に取り付け可能であるように設計される。幾つかの実施形態では、留め具は、運動器具、自動車のハンドル、家具、又はドアのノブ若しくは床などの建築上の特徴などの、ユーザが接触することになる静止器具上にセンサユニットを容易に取り付け可能にするように設計される。

以上の実施形態は、理解を明瞭にすることを目的として幾らか詳細に説明されてきたが、本発明は、与えられた詳細に限定されない。本発明を実現するには、多くの代替的手法がある。開示された実施形態は、例示的なものであり、非限定的である。

特許請求の範囲は、以下の通りである。

Claims (20)

1. パーソナルバイオセンサアクセサリ取り付けシステムのためのシステムであって、
   生体信号を検出するためのバイオセンサと、
   前記バイオセンサをしっかり保持するように構成されたパーソナルバイオセンサデバイスと、
   を備え、前記パーソナルバイオセンサデバイスは、複数のコンピュータデバイスに機械的に固定されるように構成することができるシステム。
2. 請求項１に記載のシステムであって、更に、
   前記パーソナルバイオセンサデバイスを前記複数のコンピュータデバイスにしっかり接続するように構成することができる留め具を備えるシステム。
3. 請求項１に記載のシステムであって、更に、
   前記パーソナルバイオセンサデバイスを前記複数のコンピュータデバイスにしっかり接続するように構成することができ、前記生体信号を検出するための１つ以上のバイオセンサを含む留め具を備えるシステム。
4. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記パーソナルバイオセンサデバイスは、更に、前記バイオセンサを使用して測定された生体信号関連情報に対する出力フィードバックを提供するためのディスプレイ出力を含むシステム。
5. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記パーソナルバイオセンサデバイスは、更に、前記バイオセンサを使用して測定された生体信号関連情報に対する出力フィードバックを提供するためのオーディオ出力を含むシステム。
6. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記パーソナルバイオセンサデバイスは、更に、前記バイオセンサを使用して測定された生体信号関連情報に基づく有線通信又は無線通信を前記コンピュータデバイスに提供するための通信メカニズムを含むシステム。
7. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記パーソナルバイオセンサデバイスは、更に、前記バイオセンサを使用して測定された生体信号関連情報に基づく有線通信又は無線通信をクラウドベースの生体信号監視サービスに提供するための通信メカニズムを含むシステム。
8. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記バイオセンサは、脳波記録（ＥＥＧ）センサを含むシステム。
9. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記バイオセンサは、ＥＥＧセンサを含み、前記ＥＥＧセンサは、受動型のステンレス製ドライバイオセンサを含むシステム。
10. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記バイオセンサは、電気眼球運動図（ＥＯＧ）センサを含むシステム。
11. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記バイオセンサは、心電図（ＥＣＧ）センサを含むシステム。
12. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記バイオセンサは、筋電図（ＥＭＧ）センサを含むシステム。
13. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記バイオセンサは、電気皮膚反応（ＧＳＲ）センサを含むシステム。
14. 請求項１に記載のシステムであって、
    複数のバイオセンサをしっかり保持するように構成されたパーソナルバイオセンサデバイスは、脳波記録（ＥＥＧ）センサ、心電図（ＥＣＧ）センサ、電気眼球運動図（ＥＯＧ）センサ、筋電図（ＥＭＧ）センサ、及び電気皮膚反応（ＧＳＲ）センサの各タイプのバイオセンサの１つ以上を含むシステム。
15. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記バイオセンサは、ＥＥＧ信号を測定し、前記ＥＥＧ信号は、ユーザの精神状態を決定するために処理されるシステム。
16. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記複数のコンピュータデバイスは、モバイルコンピュータデバイスを含むシステム。
17. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記複数のコンピュータデバイスは、携帯電話又はタブレット型コンピュータを含むシステム。
18. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記複数のコンピュータデバイスは、腕時計を含むシステム。
19. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記複数のコンピュータデバイスは、衣料品を含むシステム。
20. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記複数のコンピュータデバイスは、宝飾品を含むシステム。

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