JP6622418B2 - パーソナル・ランヤード・モニタリング・システム及びポジション認識方法 - Google Patents

Description

本発明は例えば緊急対応システムのようなランヤード・デバイス(lanyard devices)の分野に関連する。

非特許文献1は歩行分析における2つの人体セグメント間の相対的な回転を測定するためのフレキシブルなゴニオメータを利用することに言及しており、そのゴニオメータは、ひずみゲージと、機械的でフレキシブルで誘導性の光ファイバ・ゴニオメータを含む。

WO2009/112281A1(特許文献1)は上半身の衣服に関連し、その衣服は服に組み込まれる少なくとも1つのボディ・セグメントの方向を検出する装置を有する。

EP2087835A1(特許文献2)は、30ないし80センチメートルに及ぶ範囲内に延びる全長を有するネックレスを有する転倒検出器に関連する。

US2014/0077946A1(特許文献3)は、移動体の運動を検出する1つ以上のセンサを含むパーソナル緊急対応システムに関連する。

US2014/0114142A1(特許文献4)は、患者の首の周りに装着されるように構成されるペンダントを含む患者監視システムに関連する。

米国において転倒は高齢者の怪我の主要な原因であることが判明している。

改善された転倒検出及び/又は転倒防止を許容するデバイス及び/又はシステムを達成することは有益なことである。特に、パーソナル緊急対応システムの場合、人の転倒の検出、或いは動きの無い期間の検出を改善することは望ましいであろう。

例えばパーソナル・ヘルス・デバイスのようなランヤード・デバイス、或いはパーソナル緊急応答システムのランヤード・デバイスの装着コンプライアンス(wear compliance)の改善に貢献し得るデバイス及びシステムを達成することも有利なことであろう。当然に、装着コンプライアンスは、パーソナル緊急対応システムにおける重要事項である。

スポーツの運動を監視するパーソナル・デバイスの場合、例えば、横になる、座る、立つ、歩行する、走る、二輪車に乗る等のような人の動きを自動的に認識できることが望ましいであろう。特に、カロリー消費のような更なるパラメータのより良い推定又は計算のために、動作中(又は動作のない期間)におけるポジション又は姿勢を自動的に認識できることが望ましいであろう。

これらのうちの1つ以上の関心事に更に相応しく対処するために、本発明の第1側面では、ランヤード・デバイスが提供され、ランヤード・デバイスは：
フレキシブル・ネック・コード；及び
フレキシブル・ネック・コードにおけるひずみを感知するように構成される少なくとも1つのひずみセンサを有する。

フレキシブル・ネック・コードを有するランヤード・デバイスは、付け心地が良いように構成され得るという利点を有する。特に、特定の衣服に組み込まれるひずみセンサとは異なり、ランヤード・デバイスは、如何なる衣服とも独立に提供されてよい。即ち、非常に軽量のデバイスを提供することを可能にする。

ランヤード・デバイスが人の首の周りに装着される場合、首の形状により及び人の姿勢により決定されるポジションを考えてもよい。特に、そのポジションは、人が横になっているか又は立っているかに応じて異なるであろう。一方、ランヤード・デバイスが装着されていない場合、ポジションは更に異なるかもしれない。例えば、ランヤード・デバイスは、パーソナル動作トラッカー(a personal activity tracker)又はパーソナル緊急対応システムとともに使用されてもよい。

ランヤード・デバイスが人の首の周りに装着される場合、ランヤード・デバイス及び/又はランヤード・デバイスに取り付けられたペンダントの重量に起因する重力は、ネック・コードにストレスを及ぼし、フレキシブル・ネック・コードのひずみを生じさせるかもしれない。更に、フレキシブル・ネック・コードがランヤード・デバイスに作用する重力の影響下の位置にあると考えてよい場合、それは、ひずみを検出し、検出されたひずみをポジション又は動作に関連付けることに好都合であるかもしれない。例えば、ひずみはフレキシブル・コードの少なくとも一部分で検出される。

例えば、感知されるひずみは、フレキシブル・ネック・コードに取り付けられるペンダントを引っ張る重力により誘発されるひずみ(成分)を有するかもしれない。

例えば、ひずみを感知することは、感知されるひずみが変動する期間(その期間は動作に関連付けられてよい)と、感知されるひずみが一定の期間(その期間は、動作していないこと、デスクワークの動作、或いはランヤード・デバイスを装着していないことに関連付けられてもよい)とを区別することを許容するかもしれない。例えば、ネック・コード中のひずみを感知することは、ランヤード・デバイスを装着している人の動作を検出することを許容するかもしれない。例えば、歩行のような動作は、ネック・コードにおけるひずみの変動をもたらす結果となるであろう。一方、ランヤード・デバイスが置かれて動きがない場合、感知されるひずみは一定であろう。例えば、ランヤード・デバイスが平坦な面の上(例えば、テーブル上)に置かれている場合、感知されるひずみは略ゼロであり；従ってひずみは無いであろう。

特に、フレキシブル・ネック・コードにおけるひずみを感知することは、ランヤード・デバイスの非装着状態と、ランヤード・デバイスを装着している人の動作に関連する状態とを区別することを許容し得る。従って、例えば、ランヤード・デバイスを含むシステムはランヤード・デバイスの非装着状態を検出するように構成されてもよい。かくて、アラート信号又はアラート・メッセージを出力することにより、ランヤード・デバイスを身につけることを人に思い出させてもよい。更に、パーソナル緊急対応システム・センタが代替的に通知を受けてもよい。

特に、ランヤード・デバイスは、人の首の周りに装着される閉ループを形成するように構成されてもよい。例えば、ランヤード・デバイスは閉ループを形成する。例えば、閉ループは、フレキシブル・ネック・コードを含む、或いは、フレキシブル・ネック・コードにより形成される。

或る実施形態では、フレキシブル・ネック・コードは、少なくとも1つのひずみセンサの少なくとも2つのセンシング・エレメントを有し、少なくとも2つのセンシング・エレメントは、フレキシブル・ネック・コードに沿って異なる位置に次々と配置されており、少なくとも1つのひずみセンサは、少なくとも2つのセンシング・エレメントそれぞれが感知したひずみにそれぞれ対応する個々のひずみデータを出力するように構成される。

従って、ひずみはフレキシブル・ネック・コードに沿って分散した様々な位置で感知されてよい。従って、少なくとも2つのセンシング・エレメントのセンサ測定値は少なくとも1つのひずみセンサにより提供される。個々のひずみデータは、ひずみ分布に組み込まれてもよいし、或いはフレキシブル・ネック・コードに沿うひずみ分布の形式でセンサにより出力されてもよい。従って、フレキシブル・ネック・コードの、少なくとも2つのセンシング・エレメント又はひずみ感知セクションにわたる空間的なひずみ分布が提供されてもよい。例えば、異なる姿勢又はポジションが、ネックコードについての、識別可能な帯状に延びるパターン、即ちひずみパターンをもたらすことになり得る。複数のセンシング・エレメントは、ネック・コードに沿うひずみ分布の優れた表現を提供し、或いは、ネック・コードの重要なセグメントを少なくとも監視することを許容し得る。

或る実施形態では、少なくとも1つのひずみセンサは、少なくとも1つの光ファイバひずみセンサを有し、このセンサは、以下、光ファイバひずみセンサと呼ばれてよい。

光ファイバひずみセンサは、非常に軽量であり、防水性であり、非常に低電力の条件を有するように構成されてよい点で有益である。軽量のランヤード・デバイスは、付け心地がよいかもしれない点で有益である。これは、例えば、緊急対応システムの場合の装着コンプライアンスを改善するかもしれない。防水性の構成は、転倒が起こりやすい浴室の中でさえランヤード・デバイスを装着することを許容する 点で有利である。低電力条件は、例えば、バッテリで給電されるランヤード・デバイスが、バッテリを取り替えなければならなくなる前に、長続きする有用性を提供し得る利点を有するかもしれない。軽量及び/又は耐水性の構成は、スポーツの最中に装着できる点で特に有用である。

例えば、光ファイバひずみセンサは、少なくとも1つの光ファイバと、少なくとも1つの光ファイバの中へ光を放出する光源と、少なくとも1つの光ファイバから出力される光を検出する光ディテクタとを有してもよい。有利なことに、赤外光線(IR)が使用されてもよい。例えば、光源は少なくとも1つの発光ダイオード(LED)を含んでいてもよい。光源は、フレキシブル・ネック・コード内に取り付けられてもよいし、或いはフレキシブル・ネック・コードに取り付けられるペンダントに取り付けられてもよい。

例えば、少なくとも1つの光ファイバひずみセンサのセンシング・エレメント(例えば、ひずみ感知要素)を形成する少なくとも1つの光ファイバ・セクションは、フレキシブル・ネック・コードに配置されてよい。従って、光ファイバは、個々のひずみセンサの少なくとも1つのセンシング・エレメントを形成又は包含してもよい。

良く知られた種類の光ファイバひずみセンサとして、特定の光波長を反射するように構成される格子を有する光ファイバ(例えば、ブラッグ・グレーティング(a Bragg grating))が実現されてもよく、その場合において、主要な反射波長は、格子の位置で光ファイバが被るひずみにより変化する格子間隔に依存する。従って、伝送される光の強度に加えて、特定の波長の反射光の強度は、格子におけるひずみに依存して変動する。特に、主要な反射波長のシフトの大きさ及び方向は、ひずみの変動に直接的に比例する。

従って、少なくとも1つの光ファイバひずみセンサは、少なくとも1つのファイバ・ブラッグ格子に基づく光学センサを含んでいてもよい。

例えば、少なくとも1つの光ファイバひずみセンサは、少なくとも1つの光ファイバひずみセンサのセンシング・エレメントを形成する少なくとも2つのひずみ感知セクションを有する光ファイバを有し、少なくとも2つのひずみ感知セクションは、フレキシブル・ネック・コードに沿って異なる位置に次々に配置され、少なくとも1つの光ファイバひずみセンサは、少なくとも2つの個々のひずみ感知セクションの感知されたひずみにそれぞれ対応する個々のひずみデータを出力するように構成される。

従って、少なくとも1つの光ファイバひずみセンサの各々は、ひずみ感知セクションであるそのような複数のセクションを有する光ファイバを含んでいてもよく、個々のセクションのひずみは別々に検出可能であってよい。

従って、1つの光ファイバを利用して、ひずみは、フレキシブル・ネック・コードに沿って分散した異なる位置で感知されてよい。例えば、ひずみ感知セクションは、特定のひずみで光の様々な波長に応答してよい。即ち、例えば、少なくとも1つの光ファイバひずみセンサは、個々のひずみ感知セクションから反射された光の時間遅延を感知するように構成されてもよい。

或る実施形態では、フレキシブル・ネック・コードは、少なくとも1つの光ファイバひずみセンサの少なくとも1つの光ファイバと、少なくとも1つの光ファイバの周りに配置される保護クラッディングとを含む。

例えば、フレキシブル・ネック・コードは、光保護用の及び/又は耐水性の(即ち、防水性の)クラッディングを含んでもよい。

或る実施形態では、ランヤード・デバイスは、フレキシブル・ネック・コードに取り付けられるペンダントを更に有する。好ましくは、ペンダントは、フレキシブル・ネック・コードにおける定位置でフレキシブル・ネック・コードに取り付けられる。人の首の周りに装着される場合において、ペンダントが、フレキシブル・ネック・コードの或るポジションの形成に寄与する場合、ペンダントがひずみセンサのセンシング・エレメントの位置に対して既知の位置にあることは、有利なことである。

或る実施形態では、ランヤード・デバイスは：フレキシブル・ネック・コードに取り付けられるペンダントを有し、ペンダントは少なくとも1つのひずみセンサの電源を含む。

従って、人の首の周囲に装着される場合に、電源の重量が、フレキシブル・ネック・コードのポジションを形成することにきよし得る。

或る実施形態では、ランヤード・デバイスは：少なくとも1つのひずみセンサからひずみデータを取得する電子ユニットを有し、電子ユニットは：
ひずみデータを処理すること；
ひずみデータを無線で送信すること；及び
ひずみデータから導出されたデータを無線で送信すること；
のうちの少なくとも何れかを行うように構成される。

例えば、電子ユニットは、通信ユニット、及び/又はポジション認識ユニットであってもよいし、或いはそれらを有していてもよい。

例えば、電子ユニットは、取得したひずみデータに応じて、パーソナル動作データを算出するように構成されてもよい。例えば、スポーツ活動の時間が判定され、例えば、ランニングの時間、ウォーキングの時間、及び/又は或る動作期間に関連するカロリー消費推定値が、取得されたひずみデータに応じて算出されてもよい(例えば、ランヤード・デバイスの認識されたポジションの時系列に応じて算出されてもよい)。

或る実施形態では、ランヤード・デバイスは：
感知されたひずみから導出されるデータを無線で送信する通信ユニットを有する。

例えば、感知されたひずみに対応するひずみデータが送信されてもよい。特に、例えば、少なくとも2つの個々のセンシング・エレメント又はひずみ感知セクションの感知されたひずみにそれぞれ対応する別個のひずみデータが、送信されてもよい。例えば、ひずみ分布が送信されてもよい。

例えば、通信ユニットは送信機であってもよい。ランヤード・デバイスが受信機を有するように要求されない場合には、それで十分である。

例えば、ランヤード・デバイスは：ランヤード・デバイスに結合され且つ感知されたひずみから導出されるデータを取得するように構成されるポータブル・ワイヤレスを有してもよく、ポータブル・ワイヤレス・デバイスは、例えばひずみデータのような取得したデータを無線で送信する送信機を含む。

例えば、ポータブル・ワイヤレス・デバイスは、フレキシブル・ネック・コードに取り付けられるペンダントを形成していてもよい。

或る実施形態では、ランヤード・デバイスは：
少なくとも1つのひずみセンサから取得されるひずみデータを、所定のひずみデータと比較し、比較の結果に応じて前記フレキシブル・ネック・コードのポジションを認識するように構成されるポジション認識ユニットを有する。

ひずみデータを所定のひずみデータと比較することは、ひずみの大きさを比較することを含んでもよく、また、ひずみのポジションを比較することを含んでもよく、そのポジションはネック・コードに沿う或る方向の中に位置付けられる。

例えば、取得されるひずみデータ及び所定のひずみデータの各々はひずみの空間的なパターン(例えば、ひずみの空間的・時間的なパターン)を含んでいてもよい。ひずみの空間的なパターンは、空間ひずみ分布(a spatial strain distribution)と言及されてもよい。

例えば、感知されたひずみの空間的なパターンは、ランヤード・デバイス(特に、ネック・コード)のポジションを識別することを許容してもよく、ポジションはひずみの予め定められた空間的なパターンに関連する。例えば、単独の感知されたひずみだけに基づく場合よりも多くのポジションが認識可能であってもよい。

例えば、1つより多いポジション(例えば、ポジションの系列)が認識可能であってもよい。特に、取得されたひずみデータがひずみの時間的なパターン(例えば、空間的・時間的なひずみのパターン)を含む場合に、ポジションの系列が認識されてもよい。

例えば、認識されたポジションは、ランヤード・デバイスを装着している又は装着していると考えられる人の活動性又は非活動性を表し得る。

上記のポジションの認識は：比較の結果に応じてフレキシブル・ネック・コードのポジションを表すポジション・データであってもよいし、或いはそれを含んでいてもよい。

ランヤード・デバイスの認識されるポジションの具体例は：
低いひずみ又は低いひずみ値のひずみ分布(特に、低いひずみの一様な分布)の非装着状態に関連する、非装着の定常状態(例えば、平坦なポジション)；
特徴的なひずみ又は特徴的なひずみ分布の装着状態に関連する、首の位置からぶら下がっている装着状態；
を含んでもよい。

ここで、ランヤード・デバイスの非装着に関連するポジションは、非装着ポジション(a non-wearing position)と呼ばれる。

例えば、予め定められたひずみデータは：
平らに置かれたランヤード・デバイスに関連する所定のひずみデータ；及び
真っ直ぐに立っている人の首の周りに装着されているランヤード・デバイスに関連する所定のひずみデータ；
を含んでもよい。

しかしながら、ポジション認識ユニットは、ランヤード・デバイス又はランヤード・デバイスから遠く離れたコミュニケータに備わっていてもよい。

本発明の第2側面では、ランヤード・デバイスを有するパーソナル・ランヤード・モニタリング・システムが提示され、ランヤード・デバイスは：
フレキシブル・ネック・コード；
フレキシブル・ネック・コードにおけるひずみを感知するように構成される少なくとも1つのひずみセンサ；及び
感知されたひずみから導出されるデータを無線で送信する通信ユニット；
を有し、パーソナル・ランヤード・モニタリング・システムは：
ランヤード・デバイスから離れているコミュニケータを有し；
コミュニケータは、ランヤード・デバイスの通信ユニットからデータを無線で受信する受信ユニットを有する。

或る実施形態では、ランヤード・デバイス及び前記コミュニケータのうち少なくとも何れかは：位置認識ユニットを有し、位置認識ユニットは：
少なくとも1つのひずみセンサから取得されるひずみデータを、所定のひずみデータと比較し；及び比較の結果に応じてフレキシブル・ネック・コードのポジションを認識するように構成される。

ポジション認識ユニットの具体例の有利な特徴は、ランヤード・デバイスのポジション認識ユニットに関連して上述されている。

フレキシブル・ネック・コードの認識された位置、又は認識された位置の時間変動に基づいて、ネック・コードを装着している人の動作が推測されてもよい。認識された位置の時間的な変動は、認識された位置の時間シーケンスの形式で推定されてもよい。

パーソナル・ランヤード・モニタリング・システムの或る実施形態では、ランヤード・デバイス及びコミュニケータのうち少なくとも何れかは：動作判別ユニットを有し、動産判別ユニットは：
少なくとも1つのひずみセンサから取得されるひずみデータと、所定のひずみデータとの比較の結果に応じて、動作を判別するように構成される。

動作の判別は、不動性、即ち活動が無いこと(例えば、静かに横になっている/座っている/立っている)を判別することを含んでいてもよい。

例えば、判別される動作は、動いているような身体的な運動(例えば、歩行)、或いは立っている又は座っている等のような相対的不動性を含んでいてもよい。

例えば、動作判別ユニットは、少なくとも1つのひずみセンサから取得されるひずみデータを、予め保存されているひずみデータと比較するように構成されていてもよい。

例えば、動作判別ユニットは、ポジション認識ユニットを有してもよい。例えば、動作判別ユニットの比較ステップは、ポジション認識ユニットにより実行されてもよい。例えば、動作判別ユニットは、フレキシブル・ネック・コードの認識された位置、又はフレキシブル・ネック・コードの認識された一連の位置に関連する動作を判別するように構成されてもよい。

例えば、ランヤード・デバイス及びコミュニケータの少なくとも何れかは、少なくとも1つのひずみセンサから取得されるひずみデータを保存する、及び/又は認識されたポジションを保存するメモリを有していてもよい。

例えば、ランヤード・デバイスの通信ユニットにより送信される感知されたひずみから導出されるデータは：
ひずみデータ(例えば、感知されたひずみの空間的及び/又は時間的なパターン)、
ポジション・データ(例えば、ランヤード・デバイスのポジション認識ユニットにより認識される少なくとも1つの認識されたポジション)、
動作データ(例えば、ランヤード・デバイスの動作判別ユニットにより判別される少なくとも1つの動作)を含んでもよい。

或る実施形態では、ひずみデータ及び所定のひずみデータの双方が、少なくとも1つの個々の空間的及び/又は時間的なひずみのパターンを有する。

即ち、個々の少なくとも1つのパターンは：ひずみの空間的なパターン、ひずみの時間的なパターン、及びひずみの空間的・時間的なパターンのうちの何れかであってもよい。少なくとも1つのひずみセンサから取得されるひずみデータは：感知されたひずみの空間的なパターン、感知されたひずみの時間的なパターン、及び感知されたひずみの空間的・時間的なパターンを含んでいてもよい。所定のひずみデータは：ひずみの空間的なパターン、ひずみの時間的なパターン、及びひずみの空間的・時間的なパターンを含んでいてもよい。

例えば、感知されたひずみの時間的な又は空間的・時間的なパターンは、ひずみの所定の時間的な又は空間的・時間的なパターンに関連する動作を区別することを許容し得る。例えば、感知されたひずみの単独の時間的なインスタンス、又は感知されたひずみの空間的なパターンのみに基づく場合より多くの動作が認識可能であってもよい。

或る実施形態では、ランヤード・デバイス及びコミュニケータのうち少なくとも何れかは：転倒検出ユニットを有し、転倒検出ユニットは：
少なくとも1つのひずみセンサから取得されるひずみデータと、予め決定されているずみデータとの比較の結果に応じて、ランヤード・デバイスを装着していると思われる人の転倒を判別するように構成される。

例えば、転倒検出ユニットは、少なくとも1つのひずみセンサから取得されるひずみデータと、予め決定されているずみデータとを比較するように構成されてもよい。

例えば、転倒を検出することは、フレキシブル・ネック・コードの少なくとも1つの認識されたポジション、又は少なくとも1つの検出された活動に基づいていてもよい。

例えば、転倒を検出することは、認識されたポジション又は一連のポジションに応じて実行されてもよい。

例えば、認識されたポジションについての、特定の持続時間である一定の時間シーケンスが検出される場合、転倒が考えられてもよい。一定の時間シーケンスは、ランヤード・デバイスを装着していると考えられる人の非動作状態に対応していてもよい。特に、ランヤード・デバイスのポジションの突然の変化の後に非動作状態が続く場合、転倒が考えられてもよい。この判断は、ランヤード・デバイスを装着している人が事故又は転倒に遭遇したか否かを検出することを許容し得る。

或る実施形態では、ランヤード・デバイス及びコミュニケータのうち少なくとも何れかは：非装着判別ユニットを有し、非装着判別ユニットは：
少なくとも1つのひずみセンサから取得されるひずみデータと、ランヤード・デバイスの非装着に関連付けられる所定のひずみデータとの比較の結果に応じて、ランヤード・デバイスの非装着状態を判別するように構成される。

かくて、装着コンプライアンスのモニタリングが実行され得る。

例えば、非装着判別ユニットは、少なくとも1つのひずみセンサから取得されるひずみデータと、ランヤード・デバイスの非装着に関連付けられる所定のひずみデータとを比較するように構成されてもよい。

例えば、ポジション認識ユニット、動作判別ユニット、及び転倒検出ユニットのうち少なくとも何れかは、非装着判別ユニットを有していてもよい。

例えば、非装着状態を判別することは、認識されたポジション又は一連のポジションに依存して実行されてもよい。例えば、非装着判別ユニットは、フレキシブル・ネック・コードの少なくとも1つの認識されたポジションに基づいて非装着状態を判別してもよい。少なくとも1つのポジションは、例えばランヤード・デバイスが平らに置かれているポジションである非装着ポジションであってもよい。

例えば、ポジション認識ユニット、動作判別ユニット、転倒検出ユニット、及び/又は非装着判別ユニットのパーツは、ランヤード・デバイス及びコミュテータの中で分散されていてもよい。例えば、ポジション認識はランヤード・デバイスで実行されてもよいが、その場合において、認識されたポジション又は一連のポジションに依存して動作を判別することは、コミュニケータで実行されてもよい。

例えば、コミュテータは、転倒が検出された場合に、緊急対応センタへ緊急アラートを送信するように構成される緊急アラート・ユニットを有していてもよい。緊急アラートを送信することは、電話回線による又は移動通信による電話発呼を実行することを含んでもよい。

或る実施形態では、ランヤード・デバイス及びコミュニケータのうち少なくとも何れかは、少なくとも1つのひずみセンサから取得されるひずみデータに基づいて少なくとも1つの個人的な装着ひずみパターンを初期化し、少なくとも1つの個人的な装着ひずみパターンを、所定のひずみデータの一部分として保存するように構成される。

従って、後の比較の際に、個人的な装着ひずみパターンは、少なくとも1つのひずみセンサから取得された現在のひずみデータと比較され得る。

従って、初期化の後、所定のひずみデータは、ユーザの首の形状に基づく個別化された装着パターンを含み得る。様々な人々はネック・コードを様々に装着するかもしれないし、固有の首の周り又は首の形状を有するかもしれないので、パーソナル装着ひずみパターンの初期化は、特定のひずみパターン又はネック・コードのポジションの後の検出を改善することを許容する。従って、ポジションの認識、動作の判別などが改善され得る。

従って、例えば、立っているポジションのような姿勢で首周辺でネック・コードを装着しているユーザに関連する装着パターンが、初期化されてもよい。

初期化は、パーソナル装着ひずみパターンを初期化し直すこと又は校正することを含んでもよい。

特に、少なくとも1つのパーソナル装着ひずみパターンを初期化することは：個々のユーザの首周辺に装着されているネック・コードの状態で感知されたひずみに基づいて少なくとも1つの装着ひずみパターンを取得すること、及び、取得された少なくとも1つの装着ひずみパターンに基づいて、少なくとも1つのパーソナル装着ひずみパターンを決定することを含んでもよい。

例えば、パーソナル装着ひずみパターンは、取得された装着ひずみパターンに初期化されてもよいし、或いは複数の取得された装着ひずみパターンについての平均化されたひずみパターンに初期化されてもよい。

初期化は、スタンド・アローンのランヤード・デバイスで実行されてもよい。

本発明の第3側面では、ランヤード・デバイスのフレキシブル・ネック・コードのポジションを認識する方法が提供され、本方法は：
フレキシブル・ネック・コードにおけるひずみを感知するステップ；
感知したひずみに対応するひずみデータを取得するステップ；
取得したひずみデータを、所定のひずみデータと比較するステップ；及び
比較の結果に応じてフレキシブル・ネック・コードのポジションを認識するステップを有する。

例えば、本方法はランヤード・デバイスをモニタリングする方法の一部分であってもよい。

本発明の第4側面では、ランヤード・デバイスをモニタリングする方法が提供され、本方法は：
フレキシブル・ネック・コードにおけるひずみを感知するステップ；
感知したひずみに対応するひずみデータを取得するステップ；及び
取得したひずみデータを、所定のひずみデータと比較するステップ；
を有し、本方法は以下のステップのうちの少なくとも何れかを含む：
比較の結果に応じてフレキシブル・ネック・コードのポジションを認識するステップ、
比較の結果に応じて動作を判別するステップ、
比較の結果に応じて、ランヤード・デバイスを装着していると考えられる人の転倒を検出するステップ、及び
比較の結果に応じて、ランヤード・デバイスの非装着状態を判別するステップ。

上記の方法において、例えば、ステップは反復的に実行されてよい。

本発明のこれら及びその他の側面は以下に説明される実施形態から明らかになり且つそれらに関連して説明される。
パーソナル・ランヤード・モニタリング・システムの概略図。 ネック・コードの概略的な断面図。 図1のシステムのブロック図。 ひずみパターンの具体例を概略的に示す図。 ランヤード・デバイス・システムの初期化方法を概略的に示す図。 システムのランヤード・デバイスを監視する方法を概略的に示す図。

図1は、ランヤード・デバイス10とランヤード・デバイス10から離れているコミュニケータ60とを有するパーソナル・ランヤード・モニタリング・システムを示す。ランヤード・デバイス10は、人の首の周りに装着されるように構成されており、例えば30cmないし60cmの長さを有してもよい閉ループを形成するフレキシブル・ネック・コード12を有する。ランヤード・デバイス10は、ランヤード・デバイスに取り付けられるペンダント14を有する。ペンダント14はネック・コード12の固定位置に取り付けられる。

ランヤード・デバイス10は、光ファイバ32を有する光ファイバ・ブラッグ・グレーティング・ストレイン・センサ30(a fiber optic Bragg grating strain sensor 30)を含む。赤外線(IR)LEDの形式の光源34と光検出器36とが光ファイバ32に結合される。光ファイバ32は、個々のIR波長に応答するブラッグ格子40を有する複数のひずみ感知セクション38を含む。複数のひずみ感知セクション38又はブラッグ格子40は、フレキシブル・ネック・コード12に沿って異なる位置に次々と配置され、センサ30の個々のセンシング・エレメントを形成する。光ファイバ・ブラッグ・グレーティング・ストレイン・センサ30は反射型光ファイバ・ストレイン・センサである。光検出器36は、ひずみ感知セクション38におけるひずみ量を選択的に感知するために、個々のひずみ感知セクション38のブラッグ格子40により反射された光を選択的に検出するように構成される。センサ30はひずみパターンを出力するように構成され、ひずみパターンは、個々のひずみ感知セクション38の感知されるひずみにそれぞれ対応する個々のひずみデータを含む。

センサ30の出力を受信する電子ユニット50に加えて、センサ30の電源42(例えば、バッテリ)はペンダント14に収容される。

図2は、ネック・コード12の断面図を示す。ネック・コード12は、光ファイバ32と、光ファイバ32の周囲に配置される保護被覆材44と、装着の便宜を図るために光ファイバ・センサ・ワイヤ32，44の周囲で編み込まれた柔らかい繊維被覆材46とを含む。光ファイバ32は、ネック・コード12のループに沿ってひずみ感知セクション38を覆って延びる光ファイバ32の少なくとも両端でペンダント又は被覆材44，46に固定的に取り付けられる。この形態はネック・コード12に作用するひずみに対するひずみセンサ30の応答を改善し得る。例えば、光ファイバ32は、ペンダント14に直接的に取り付けられてもよいし、ペンダント14内部のコンポーネントに取り付けられてもよいし、及び/又は、被覆材44，46のような介在する部材を経てペンダント14に取り付けられてもよい。

図3はパーソナル・ランヤード・モニタリング・システムのブロック図を示す。ペンダント14の電子ユニット50は、ポジション認識ユニット52と無線通信ユニット54とを含む。ポジション認識ユニット52は、ひずみセンサ30からひずみデータ(特に、ひずみパターン)を受信する。受信したひずみパターンと、メモリ56に予め保存されている所定のひずみパターンとを比較することにより、ポジション認識ユニット52はネック・コード12の現在ポジションを認識し、その現在ポジションは、所定のひずみパターンのうち、現在のひずみパターンに最も類似する選択されたものに関連する。

図4は所定のひずみパターンの具体例A，B，Cを示す。パターンは例示を目的としている。グラフは、ひずみeとネック・コードに沿う位置xとの関係を示す。

具体例Aのひずみパターンは、非装着ポジションに関連し、ネック・コードの固有のひずみに対応する一様で低いひずみ値「ea」を有する(例えば、eaはコード材料自体の張力強度に起因するものである)。

具体例Bのひずみパターンは、座っている又は立っている人の首の周りに装着されている場合の装着ポジションに関連する。このパターンは、少なくとも部分的に首に接していると思われる位置における中程度のひずみ値「eb1」と、ペンダント14の重量がネック・コードを直線的に引っ張る位置における高いひずみ値「eb2」とを有する。具体例Bでは、ランヤード・デバイスを装着している人の身体及び/又は衣服の摩擦又は抵抗は、ペンダントの重みの影響を減らしていると考えられる。

具体例Cのひずみパターンは、非装着ポジションに関連し、人の首より狭い幅しか有しない構造(例えば、フック、又はコート掛けの中間部分)から吊されているネック・コードに対応する一様で高いひずみ値「ec」を有する。例えば、摩擦が無いと仮定すると、ec>eb2である。

一般に、ひずみパターンは、様々なポジションについて予め定められ、事前にメモリ56にコード化されてよい。

図4では、x=0の位置はペンダント14に対して反対側の位置に対応し、それらの位置は例えばランヤード・デバイス10を装着する人の首の後部にあるように仮定されてもよい。

図3に関し、認識されたポジション及びタイム・スタンプを含むポジションデータ58は、コミュニケータ60の受信ユニット62へ、無線通信ユニット52により送信される。

時間が経過すると、センサ30のひずみ感知セクション38の個々の現在感知されるひずみから、一連のひずみパターンが導出され、と同時に、空間的・時間的なひずみのパターンを形成する。かくて、ポジション認識ユニット52は、(認識されたポジション及び関連するタイム・スタンプのような)ポジション・データ56の時系列を出力する。

コミュニケータ60は、受信したポジション・データを保存するメモリ64を含む。そして、時間が経過すると、一連のポジション・データがメモリ64に蓄積され得る。例えば、メモリ64は、或る範囲に及ぶ期間の最新ポジション・データを維持するためにローリング方式で動作してもよい。

コミュニケータ60は動作判別ユニット70を含み、動作判別ユニット70は、現在及び過去のポジション・データに基づいて、ランヤード・デバイス10を現在装着している人の予想される動きを判別する。

例えば、ランヤード・デバイスの揺れ動くポジション又はひずみプロファイルは、歩行のような身体動作に関連付けられてもよい。

コミュニケータ60は転倒検出ユニット72を更に含み、転倒検出ユニット72は、現在及び過去のポジション・データに基づいて、ランヤード・デバイス10を装着していると思われる人の転倒を検出する。

コミュニケータ60は非装着判別ユニット74を更に含み、非装着判別ユニット74は、現在及び過去のポジション・データに基づいて、ランヤード・デバイス10の非装着状態を判別する。

例えば、所定のひずみプロファイルは、座っている、立っている、歩行している、眠っている、転倒している、装着していない等のような様々な状態に関連づけられてよい。特定のユーザにより装着されているランヤード・デバイスの実際のポジションとひずみプロファイルとの間の関係は、例えば、校正ステップにおけるユーザ試験(user trials)から取得されてもよい。

コミュニケータ60はシグナリング・ユニット80を更に含み、シグナリング・ユニット80は、パーソナル緊急対応センタへ緊急信号又は警報を送信するように、或いはユーザへ信号をローカルに出力するように校正されている。

説明されたポジション認識、動作判別、及び/又は転倒検出は、ランヤード・デバイス10のネック・コード12又はペンダント14に収容される、加速度計、圧力センサ、皮膚接触抵抗センサのような更なるセンサの出力に更に基づいていてもよい。例えば、測定された皮膚接触抵抗は、ランヤード・デバイスを装着しているインアクティブ状態と、非装着状態とを区別することに寄与し得る。

図5は装着ひずみパターンを個別化する方法のステップを示し、この方法はパーソナル・ランヤード・デバイス・システムを初期化する時点で実行されてもよい。本方法は、センサ30のセンシング・エレメントでひずみを感知するステップS02と、センサ30からひずみデータを取得するステップS04と、取得したひずみデータに基づいて個人的な装着ひずみパターンを初期化するステップS06と、所定のひずみデータの一部として、個人的な装着ひずみパターンを保存するステップS08とを有する。

図6はランヤード・デバイス10を監視する方法のステップを示し、本方法は例えば上記の個別化する方法をステップS10の前に含んでいてもよい。本方法は、センサ30のセンシング・エレメントでひずみを感知するステップS10と、センサ30からひずみデータを取得するステップS12と、取得したひずみデータと、所定のひずみデータとを比較するステップS14とを含む。比較の結果に基づいて、ポジション認識ユニット52は、ランヤード・デバイスのポジションを認識するステップS16を実行してもよく、転倒検出ユニット72が転倒を検出するステップS18を実行してもよく、非装着判別ユニット74が非装着状態を検出するステップS22を実行してもよく、及び/又は動作判別ユニット70が動作を判別するステップS26を実行してもよい。転倒が検出された場合、パーソナル緊急対応センタへ警報信号又はメッセージを出力するステップS20が実行される。非装着状態が判別された場合、その旨が、コミュテータによりローカルに、及び/又はパーソナル緊急対応センタへ通知される。

本発明は図面及び上記の記述により詳細に説明及び記述されてきたが、そのような説明及び記述は模範的又は例示的であり且つ非限定的であるように解釈されるべきであり；本発明は開示される実施形態に限定されない。開示される実施形態に対する様々な変形は、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲を学ぶことにより、請求項に係る発明を実施する当業者により理解及び把握されることが可能である。特許請求の範囲において、「有する(comprising)」という言葉は他の要素又はステップを排除しておらず、「或る(“a” or “an”)」という不定冠詞的な語は複数個を排除していない。或る複数の事項が互いに異なる従属請求項で引用されているというただそれだけの事実は、これらの事項の組み合わせが有利に使用され得ないことを示してはいない。特許請求の範囲における如何なる参照符号もその範囲を限定するように解釈されるべきでない。

国際公開第2009/112281号 欧州特許出願公開第2087835号 米国特許出願公開第2014/0077946号明細書 米国特許出願公開第2014/0114142号明細書 国際公開第2015/055439号 米国特許出願公開第2009/185772号明細書

Tao, W. et al., Gait Analysis Using Wearable Sensors, Sensors (Basel, Switzerland), ISSN 1424-8220, 2012,12(2):2255-2283, doi:10.3390/s120202255

Claims (11)

1. ランヤード・デバイスと前記ランヤード・デバイスから離れているコミュニケータとを有するパーソナル・ランヤード・モニタリング・システムであって、前記ランヤード・デバイスは：
   フレキシブル・ネック・コード；
   前記フレキシブル・ネック・コードにおけるひずみを感知するように構成される少なくとも１つのひずみセンサ；及び
   感知されたひずみから導出されるデータを無線で送信する通信ユニット；
   を有し、前記コミュニケータは、前記ランヤード・デバイスの前記通信ユニットからデータを無線で受信する受信ユニットを有し、
   前記ランヤード・デバイス及び前記コミュニケータのうち少なくとも何れかは：
   前記少なくとも１つのひずみセンサから取得されるひずみデータを、所定のひずみデータと比較し、前記比較の結果に応じて前記フレキシブル・ネック・コードのポジションを認識するように構成されるポジション認識ユニットを有し、
   前記フレキシブル・ネック・コードは、前記少なくとも１つのひずみセンサの少なくとも２つのセンシング・エレメントを有し、前記少なくとも２つのセンシング・エレメントは、前記フレキシブル・ネック・コードに沿って異なる位置に次々と配置されており、及び
   前記少なくとも１つのひずみセンサは、前記少なくとも２つのセンシング・エレメントそれぞれが感知したひずみにそれぞれ対応する個々のひずみデータを出力するように構成されている、パーソナル・ランヤード・モニタリング・システム。
2. 前記少なくとも１つのひずみセンサは、少なくとも１つの光ファイバひずみセンサを有する、請求項１に記載のランヤード・デバイス。
3. 少なくとも１つの光ファイバひずみセンサは、前記少なくとも１つの光ファイバひずみセンサのセンシング・エレメントを形成する少なくとも２つのひずみ感知セクションを有する光ファイバを有し、前記少なくとも２つのひずみ感知セクションは、前記フレキシブル・ネック・コードに沿って異なる位置に次々に配置されており、及び
   前記少なくとも１つの光ファイバひずみセンサは、少なくとも２つの個々のひずみ感知セクションの感知されたひずみにそれぞれ対応する個々のひずみデータを出力するように構成されている、請求項２に記載のランヤード・デバイス。
4. 前記フレキシブル・ネック・コードに取り付けられるペンダントであって、前記少なくとも１つのひずみセンサの電源を含む、ペンダント；
   を更に有する請求項１ないし３のうち何れか一項に記載のランヤード・デバイス。
5. 前記ランヤード・デバイス及び前記コミュニケータのうち少なくとも何れかは：
   前記少なくとも１つのひずみセンサから取得されるひずみデータと、所定のひずみデータとの比較の結果に応じて、動作を判別するように構成される動作判別ユニット；
   を有する、請求項１に記載のパーソナル・ランヤード・モニタリング・システム。
6. 前記ランヤード・デバイス及び前記コミュニケータのうち少なくとも何れかは：
   前記少なくとも１つのひずみセンサから取得されるひずみデータと、所定のひずみデータとの比較の結果に応じて、ランヤード・デバイスを装着していると考えられる人の転倒を判別するように構成される転倒検出ユニット；
   を有する、請求項１ないし５のうち何れか一項に記載のパーソナル・ランヤード・モニタリング・システム。
7. 前記ランヤード・デバイス及び前記コミュニケータのうち少なくとも何れかは：
   前記少なくとも１つのひずみセンサから取得されるひずみデータと、前記ランヤード・デバイスの非装着に関連付けられる所定のひずみデータとの比較の結果に応じて、前記ランヤード・デバイスの非装着状態を判別するように構成される非装着判別ユニット；
   を有する、請求項１ないし６のうち何れか一項に記載のパーソナル・ランヤード・モニタリング・システム。
8. 前記ひずみデータ及び前記所定のひずみデータの双方が、少なくとも１つの個々の空間的及び／又は時間的なひずみパターンを有する、請求項１ないし７のうち何れか一項に記載のパーソナル・ランヤード・モニタリング・システム。
9. 前記ランヤード・デバイス及び前記コミュニケータのうち少なくとも何れかは、前記少なくとも１つのひずみセンサから取得されるひずみデータに基づいて少なくとも１つのパーソナル装着ひずみパターンを初期化し、前記少なくとも１つのパーソナル装着ひずみパターンを、所定のひずみデータの一部分として保存するように構成される、請求項１ないし８のうち何れか一項に記載のパーソナル・ランヤード・モニタリング・システム。
10. ランヤード・デバイスのフレキシブル・ネック・コードのポジションを認識する方法であって：
    前記フレキシブル・ネック・コードにおけるひずみを感知するステップ；
    感知したひずみに対応するひずみデータを取得するステップ；
    取得したひずみデータを、所定のひずみデータと比較するステップ；及び
    比較の結果に応じて前記フレキシブル・ネック・コードのポジションを認識するステップ；
    を有し、前記フレキシブル・ネック・コードは、少なくとも１つのひずみセンサの少なくとも２つのセンシング・エレメントを有し、前記少なくとも２つのセンシング・エレメントは、前記フレキシブル・ネック・コードに沿って異なる位置に次々と配置されており、及び
    前記感知するステップにおいて、前記少なくとも１つのひずみセンサは、前記少なくとも２つのセンシング・エレメントそれぞれが感知したひずみにそれぞれ対応する個々のひずみデータを出力する、方法。
11. 前記比較の結果に応じて動作を判別するステップ；
    前記比較の結果に応じて、前記ランヤード・デバイスを装着していると考えられる人の転倒を検出するステップ；及び
    前記比較の結果に応じて、前記ランヤード・デバイスの非装着状態を判別するステップ；
    のうち少なくとも何れかを更に有する請求項１０に記載の方法。

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