JP2006509552A - 活動モニタリング - Google Patents

Abstract

モニタリング動作の間に消費される電力の量を低減させる活動モニタが提供される。

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、この既知のシステムは、加速度計の信号の連続モニタリングが比較的高い電力消費につながるという大きな欠点を有する。高い電力消費は、活動モニタの動作の実際的な期間のために、大きく高価な電池が必要とされることを意味する。

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活動モニタにおいて、当該活動モニタは、前記センサ信号を不連続的にモニタして処理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。本発明によれば、出力は、それぞれａ_ｘ、ａ_ｙ及びａ_ｚと呼ばれ、図３に示されるように、活動モニタは、所定の期間前記プロセッサがスタンドバイモードにとどまり（ステップＡ）、次に、前記測定ユニットの出力を入力してこれらの信号を処理し（ステップＢ）、前記スタンドバイモードに戻る前に、メモリユニット１３に結果を記憶する（ステップＣ）、ように動作する。

このように、測定ユニットの出力のモニタリングは、時間に対して不連続な態様で実行される。

多くの場合、活動モニタの使用は、より長い期間（例えば２４時間）にわたって人間の全体的な活動に関して調査するために行われる。この目的のため、人間の活動は、通常、１〜８Ｈｚの周波数範囲で連続的にモニタされる。これは、少なくとも１６Ｈｚのサンプル周波数を必要とする。しかし、人間は、実行されている活動の種類を数秒ごとに変えることは滅多にないので、モニタリングを連続的に行うことは必要でない。従って、モニタリング期間の合間に可変の時間間隔を伴ってモニタリング時間を数秒間にまで低下させることは、活動モニタの電力消費にとって有利である。

この不連続なモニタリング活動は、プロセッサユニットを適切にプログラムして、プロセッサが数秒間のモニタリングの後にスタンドバイ（又はスリープ）モードに入るようにすることによって達成されることができる。モニタリングが再開される瞬間は、種々の方針に依存することができる。例えば、ソフトウェアが、人間の挙動の変化を検出して、活動モニタのスイッチオン／オフの方針を採用することができる。スタンドバイモードの時間に対するモニタしている時間の比は、固定値であることもでき、又は、活動レベル若しくは必要なセッティングに依存して可変であることもできる。

更なる電力低減が、モニタリングユニット自体をスイッチオフし、加速度計又は動きセンサが不連続な量の時間のみアクティブであるようにすることによって達成されることができる。

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。

Claims (13)

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、
   を有する活動モニタにおいて、
   当該活動モニタは、前記センサ信号を時間的に不連続的にモニタして処理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、前記測定ユニットは、前記センサ信号を時間的に不連続的に出力するように動作可能である、活動モニタ。
3. 請求項1又は2に記載の活動モニタにおいて、前記プロセッサは、前記センサ信号を時間的に不連続的にモニタするように動作可能である、活動モニタ。
4. 請求項1乃至3の何れか1項に記載の活動モニタにおいて、前記プロセッサは、前記センサ信号を順にモニタするように動作可能である、活動モニタ。
5. 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、当該プロセッサが前記センサ信号をモニタする、動作のモニタリングモードに入るように、また、モニタリングが起こらない、スタンドバイモードに入るように、動作可能である、活動モニタ。
6. 請求項5に記載の活動モニタにおいて、前記プロセッサは、前記モニタリングモードおよび前記スタンドバイモードに交互に入るように動作可能である、活動モニタ。
7. 請求項6に記載の活動モニタにおいて、前記モニタリングモード及びスタンドバイモードのそれぞれの期間は可変である、活動モニタ。
8. 請求項6に記載の活動モニタにおいて、前記モニタリングモード及びスタンドバイモードのそれぞれの期間は固定である、活動モニタ。
9. 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、前記センサ信号は、時間的に不連続的にモニタされ処理されることを特徴とする方法。
10. 請求項9に記載の方法において、前記センサ信号をモニタすることと、モニタリングが起こらないスタンドバイモードで動作することとを、それぞれの期間、交互に行うステップを有する方法。
11. 請求項10に記載の方法において、前記それぞれの期間は可変である、方法。
12. 請求項10に記載の方法において、前記それぞれの期間は固定である、方法。
13. 請求項9に記載の方法において、前記センサ信号は順にモニタされる、方法。

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