DE60119058T2

DE60119058T2 - Körperbewegungsdetektor

Info

Publication number: DE60119058T2
Application number: DE60119058T
Authority: DE
Inventors: c/o Omron Corporation Nobuo Kubo; c/o Omron Corporation Kiichiro Miyata; c/o Omron Corporation Hiromi Kinoshita
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: DE60119058D1; EP1199544A1; JP3543778B2; JP2002191580A; US20020089425A1; US6700499B2; EP1199544B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Körperbewegungsdetektor, welcher eine Anzahl von Sensoren aufweist, von denen jeder ein Signal gemäß einer Körperbewegung ausgibt, und welcher zur Durchführung einer Messung durch Auswahl derjenigen der Anzahl von Sensoren, welche für die Messung geeignet sind, dient.
Als ein Beispiel für einen Körperbewegungsdetektor, der zur Auswahl von Ausgabesignalen (oder Sensoren) aus einer Anzahl von Sensoren zur Durchführung einer Hauptmessung eingerichtet ist, beschreibt EP-A-0797169, die die Grundlage für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, ein Pedometer, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es eines von Ausgangssignalen einer Anzahl von Sensoren auf der Grundlage eines Signals auswählt, das von einem Feststellungssensor für einen mechanischen Winkel, wie etwa einem optischen Sensor, ausgegeben wird. JP-A-11-42220 beschreibt einen Körperbewegungsdetektor, welcher zur Auswahl eines aus einer Anzahl von Sensoren für eine Hauptrichtung eingerichtet ist, wenn die Anbringungsrichtungen desselben bekannt sind. Ein Körperbewegungsdetektor einer weiteren Art zur Anbringung an einer festen Position und in einer festen Richtung, eingerichtet für eine Messung einer Körperbewegung unter Verwendung eines Beschleunigungssensors mit zwei oder drei Achsen zur Identifizierung der Bewegungsform, wie etwa Gehen auf horizontalen Untergrund, Bergaufgehen und Bergabgehen wird in Proceedings of the 11th Biophysics and Engineering Symposium BPES96, Seiten 493 bis 496 beschrieben. Eine Beschleunigungswellenform, die gewonnen wird, wenn eine Person mit einem Beschleunigungssensor mit drei Achsen an ihrer Taille befestigt geht, wurde in diesem Bericht zur Unterscheidung unter schiedlicher Arten von Gehen analysiert. Bei diesem Experiment muss jedoch der Beschleunigungssensor fest angebracht sein, damit er nicht seine Orientierung ändert.
Die Methode des Vorsehens eines mechanischen Detektors, wie etwa eines Winkelfeststellungssensors zur Auswahl eines Ausgangssignals nicht nur wegen dessen Herstellungskosten nachteilig, sondern auch deshalb, weil er durch den vom Winkelfeststellungssensor eingenommenen Raum größer wird. Wenn der Detektor in einer bestimmten Richtung gehalten werden muss, begrenzt dies den Ort, wo der Detektor angebracht werden kann. Wenn der Detektor in einer falschen Richtung angebracht ist, ist es nicht möglich, korrekte Messergebnisse zu gewinnen.
Überblick über die Erfindung
Es ist daher im Hinblick auf diese Probleme des Standes der Technik eine Aufgabe der Erfindung, einen Körperbewegungsdetektor zu schaffen, welcher frei an einem Benutzer angebracht oder von diesem gehalten werden und die Körperbewegung mit hoher Genauigkeit unabhängig von der Orientierung des Detektors feststellen kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Körperbewegungsdetektor zu schaffen, der kompakt sein und verhältnismäßig kostengünstig hergestellt werden kann.
Die Erfindung ist wie in Anspruch 1 definiert.
Ein Körperbewegungsdetektor gemäß der Erfindung lässt sich nicht nur als geeignet für eine Anbringung an oder ein Halten durch einen Benutzer zur Feststellung von Körperbewegungen des Benutzers kennzeichnen, sondern auch als eine Anzahl von Sensoren, von denen jeder zur Feststellung von Körperbewegungen des Benutzers in einer spezifizierten Richtung zur Ausgabe eines Körperbewegungssignals ge mäß der Körperbewegung des Benutzers dient, und Auswahlmittel zur Auswahl eines dieser Sensoren durch Durchführen von Berechnungen auf von diesen Sensoren ausgegebenen Signalen aufweisend. Der Körperbewegungsdetektor stellt so die Körperbewegung in einer spezifizierten Richtung ausgewählt anhand von Ausgangssignalen des ausgewählten Körperbewegungssensors fest. Mit einem so aufgebauten Körperbewegungsdetektor kann die Körperbewegung des Benutzers genau festgestellt werden, weil die Feststellung ausgewählt auf der Grundlage der Signale erfolgt, die von einem der Anzahl von Sensoren, der als geeigneter für den Nachweis als die anderen ausgewählt ist, ausgegeben werden. Da die Auswahl durch eine Berechnungsroutine erfolgt, besteht ferner keine Notwendigkeit für eine zusätzliche Komponente wie etwa einen Winkeldetektor zur Feststellung der Orientierung des Körperbewegungsdetektors, und der Detektor kann insgesamt kompakt bei niedrigeren Kosten hergestellt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines die Erfindung verkörpernden Pedometers;
2A und 2B sind eine Ansicht von oben und eine Ansicht von unten des Pedometers der 1;
3A und 3B zeigen jeweils eine Anordnung von Körperbewegungssensoren im Gehäuse des Pedometers;
4 ist ein Blockdiagramm zur Wiedergabe des inneren Aufbaus des Pedometers der 3A;
5 ist ein Blockdiagramm zur Wiedergabe des inneren Aufbaus des Pedometers der 3B;
6 ist ein Flussdiagramm für eine Routine zur Zählung der Anzahl von Schritten mit dem Pedometer gemäß der Erfindung;
7 ist ein Flussdiagramm für eine die Erfindung verkörpernde Routine zur Auswahl einer Referenzachse;
8A und 8B sind Beispiele von Wellenformen, die von den beiden Sensoren, auf die im Flussdiagramm der 7 Bezug genommen ist, gewonnen sind;
9A und 9B sind Flussdiagramme für Wellenformverarbeitungsroutinen zur Gewinnung der Wellenformen der 8A und 8B;
10 ist ein Flussdiagramm einer Routine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zur Auswahl einer Referenzachse;
11A und 11B sind Flussdiagramme für Wellenformverarbeitungsroutinen gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
12 ist ein Flussdiagramm für eine Routine gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zur Auswahl einer Referenzachse;
13A und 13B sind Fourier-transformierte Beschleunigungswellenformen gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
14 ist ein Flussdiagramm für eine Routine gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zur Auswahl einer Referenzachse;
15A ist ein Skizze eines Körperbewegungssensors gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung und 15B zeigt eine Wellenform eines vom Körperbewegungssensor der 15A ausgegebenen Signals;
16A und 16B zeigen das Prinzip der Bestimmung der Orientierung eines Körperbewegungsdetektors gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
17 ist ein Blockdiagramm eines Körperbewegungsdetektors gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
18 ist ein Flussdiagramm für eine Hauptroutine von Vorgängen des Körperbewegungsdetektors gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
19 ist ein Flussdiagramm einer Routine zur Feststellung der Orientierung des Körperbewegungsdetektors gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
20A, 20B und 20C sind Diagramme zur Wiedergabe von drei verschiedenen Weisen, in denen die Körperbewegungssensoren angeordnet werden können;
21A zeigt schematisch einen Körperbewegungsdetektor mit in einer Standardweise angeordneten Sensoren, und 21B zeigt ein Beispiel von Wellenformen von Signalen, die von den drei wie in 21A gezeigt angeordneten Sensoren des Körperbewegungsdetektors ausgegeben werden;
22A zeigt ein Beispiel von Wellenformen von Signalen, die von den drei Sensoren des Körperbewegungsdetektors der 21A ausgegeben werden, und 22B zeigt die Orientierung des Körperbewegungsdetektors der 21A, die durch Analyse der in 22A gezeigten Wellenformen bestimmt wird; und
23A zeigt ein weiteres Beispiel von Wellenformen von Signalen, die von den drei Sensoren des Körperbewegungsdetektors der 21A ausgegeben werden, und 23B zeigt die Orientierung des Körperbewegungsdetektors der 21A, die durch Analyse der in 23A gezeigten Wellenformen bestimmt ist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
1A, 2A und 2B zeigen ein Pedometer 10 als Beispiel eines die Erfindung verkörpernden Körperbewegungsdetektors, wobei dieser ein Gehäuse 1 flacher fester Form mit einer Seitenfläche, die elliptisch geformt mit einem an einem Ende seiner längeren Achse entfernten Abschnitt ist. Am entgegengesetzten Endabschnitt seiner längeren Achse befindet sich ein Vorsprung 10a mit einem Loch zum Hindurchführen einer Schnur. Ein eine LCD aufweisender Bildschirm 2, eine Gruppe von Schaltern 3, 4, 5 und 6 (nachstehend insgesamt als „Schalter 17" bezeichnet) sind auf der Oberseite des Gehäuses 1 vorgesehen. Auf der Unterseite des Gehäuses befindet sich eine Batterieabdeckung 7 sowie ein Systemrücksetzschalter 8.
Für ein Pedometer wird üblicherweise eine bestimmte bevorzugte Orientierung empfohlen. Das Benutzerhandbuch empfiehlt üblicherweise, dass es an einem Gürtel oder an einer Taillenstellung von Hosen oder Hemden mittels eines Clips befestigt sein sollte. Das erfindungsgemäße Pedometer 10 kann Messungen genau auch dann durchführen, wenn es in einer weniger als idealen Weise, wie etwa in einer Tasche, am Hals hängend, oder in einem Aktenkoffer getragen wird.
3A und 3B zeigen, wie Körperbewegungssensoren innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet sein können. Jeder der Sensoren (beispielsweise ein mit 11 bezeichneter) setzt sich aus einem planaren Halterungsteils 11a, einem Gewicht 11b an einem Ende des Halterungsteil 11a und einem ein piezoelektrisches Element aufweisenden Detektor 11c zusammen, derart, dass die Verformung (Spannung) des Halterungsteils 11a infolge der Beschleunigung des Gewichts 11b, die durch eine Körperbewegung verursacht wird, in ein Spannungssignal umgewandelt und abgenommen wird.
3A zeigt ein Beispiel, bei welchem zwei Körperbewegungssensoren 11 und 12 in zueinander senkrechten X- und Y-Richtungen angeordnet sind, es können aber auch drei oder mehr Körperbewegungssensoren, wie in 3B gezeigt, angeordnet sein. In dem in 3B gezeigten Beispiel sind zwei Körperbewegungssensoren 111 und 112 in zueinander senkrechten X- und Y-Richtungen angeordnet, ist ein dritter Körperbewegungssensor 113 in einer Richtung von ungefähr 45° gegenüber und zwischen den X- und Y-Achsen angeordnet und ist ein vierter Körperbewegungssensor 114 so angeordnet, dass er eine Körperbewegung in der Z-Richtung feststellt, welche zur XY-Ebene, in der die ersten drei Körperbewegungssensoren 111, 112 und 113 angeordnet sind, senkrecht ist. Der dritte Körperbewegungssensor 113 ist dahingehend wirksam, Körperbewegungen in der Richtung von ungefähr 45° gegenüber und zwischen den X- und Y-Achsen festzustellen, weil die Ausgaben der ersten beiden Körperbewegungssensoren 111 und 112 für eine Körperbewegung in einer solchen Richtung kleiner werden.
Wie in 4 gezeigt, enthält das Pedometer der 3A neben den beiden Körperbewegungssensoren 11 und 12 Verstärkerschaltungen 13 und 14 zur Verstärkung der Ausgangsspannungen der Körperbewegungssensoren 11 und 12, eine Zelle 19, eine LCD 2 zur Anzeige der Zeit, der Schrittzahl, der fortgesetzten Schrittzahl, der fortgesetzten Zählzeit, der verbrauchten Kalorien, etc., die Schalter 17, den Systemrücksetzschalter 8 und eine Rechnerschaltung 15 zur Durchführung der LCD-Anzeigesteuerung, der Feststellung der Schaltereingabe, der Folgesteuerung und der Steuerung der Spannungsversorgung.
Von den Körperbewegungssensoren 11 und 12 gewonnene Signale werden einem Referenzachsenauswahlteil 21 zur Auswahl einer Referenzachse (die nachstehend erläutert wird) eingegeben, wobei die Schrittzahl mit einem Schrittzähler 23 unter Verwendung von Signalen, die der ausgewählten Achse zugeordnet sind, gezählt wird.
Das Pedometer der 3B enthält vier Verstärkerschaltungen 131, 132, 133 und 134, die den vier Körperbewegungssensoren 111, 112, 113 und 114, wie in 5 gezeigt, entsprechen. In anderen Aspekten hat das Pedometer der 3B einen ähnlichen inneren Aufbau wie das der 3A, weshalb andere Komponenten nicht wiederholt erläutert werden. Es ist zu beachten, dass die Anzahl von Körperbewegungssensoren, die enthalten sein sollen, nicht die Erfindung einschränken soll.
Das Pedometer gemäß dieser Erfindung, wie es oben beschrieben wurde, kann dazu verwendet werden, Schritte mit einer Hauptroutine, die durch das Flussdiagramm der 6 wiedergegeben ist, zu zählen. Die Routine wird gestartet, wenn Signale von den Körperbewegungssensoren durch den Referenzauswählteil 21 empfangen werden, wobei ein Programm zur Auswahl einer Referenzachse laufen gelassen wird (Schritt S1), wie im Einzelnen unten noch beschrieben wird, womit eine Referenzachse ausgewählt wird (Schritt S2). Als nächstes werden die Ausgangsdaten der Körperbewegungssensoren, die dieser ausgewählten Referenzachse entsprechen, von einem Puffer auf den Schrittzähler 23 zur Zählung der Schrittzahl (Schritt S3) und zur Löschung der Daten im Puffer (Schritt S4) übertragen. Die mit dem Schrittzähler 23 gezählte Schrittzahl wird dann auf der LCD 2 angezeigt (Schritt S5). Anders ausgedrückt, ist das, was dann auf der LCD 2 angezeigt wird, die Anzahl von Schritten, wie sie durch den Körperbewegungssensor, der der ausgewählten Referenzachse entspricht, festgestellt wird. Als nächstes wird geprüft, ob eine Wellenform, die einem einzelnen Schritt entspricht, eingegeben worden ist oder nicht (Schritt S6). Dieser Schritt wird wiederholt, bis die Wellenform eines einzelnen Schritts eingegeben ist. Wenn die Wellenform, die diesem einem Schritt entspricht, eingegeben ist, wird geprüft, ob diese innerhalb von 2 Sekunden eingegeben worden ist (Schritt S7). Wenn dies innerhalb von 2 Sekunden der Fall war, ist die mit dem Schrittzähler 23 gezählte Anzahl um 1 erhöht (Schritt S8), und das Programm kehrt nach Schritt S5 zurück. Wenn dies nicht innerhalb von 2 Sekunden der Fall war, kehrt das Programm nach Schritt S1 zurück.
Als nächstes wird der Vorgang zur Auswahl der Referenzachse unter Bezug auf das Flussdiagramm der 7 für einen Fall erläutert, wo Körperbewegungssensoren Beschleunigungssensoren sind und die Anzahl von Beschleunigungswellenformen, die innerhalb einer spezifizierten Zeitdauer bei Analyse der von diesen während des Gehens des Benutzers ausgegeben Wellenformen gewonnen werden, davon abhängig ist. Zur bequemeren Beschreibung dieses Vorgangs unter Bezug auf 7 wird auf zwei Körperbewegungssensoren für zwei verschiedene Richtungen (Achsen) als ersten und zweiten Sensor (Sensor #1 und #2 in 7) Bezug genommen.
Der Vorgang wird mit Starten eines Zeitgebers begonnen (Schritt S11), und es werden auf den vom ersten und zweiten Sensor ausgegebenen Signalen Wellenformanalysen durchgeführt (Schritte S12 und S13). 8 zeigt Beispiele von so aus den Sensoren gewonnenen Wellenformen, wobei die horizontalen Achsen Zeitachsen sind und die vertikalen Achsen Beschleunigung darstellen, die als Spannung gegeben sein kann. Das Programm prüft dauernd den Zeitgeber, bis eine Zeitdauer von 4 Sekunden (als ein Beispiel spezifizierter Zeitdauer) verstrichen ist (Schritt S14). Nach Ablauf einer Zeitdauer von 4 Sekunden erfolgt ein Vergleich zwischen den Anzahlen (bezeichnet als Puffer 1 und Puffer 2 in 7) von Wellenformen, die anhand von Signalen gewonnen sind, die vom ersten bzw. zweiten Sensor während dieser Zeitdauer, während der Benutzer geht, ausgegeben werden und im ersten bzw. zweiten Puffer gespeichert werden (Schritt S15). Wenn sich Puffer 1 als gleich oder größer als Puffer 2 erweist, wird die durch den ersten Sensor definierte Richtung als Referenzachse ausgewählt (Schritt S16). Wenn sich Puffer 1 als kleiner als Puffer 2 erweist, wird die durch den zweiten Sensor definierte Richtung als Referenzachse ausgewählt (Schritt S17). Anders ausgedrückt, wird die Richtung, die dem Sensor zugeordnet ist, der mehr Wellenformen ausgegeben hat, als die Referenzachse ausgewählt.
Routinen zur Signalverarbeitung zur Gewinnung von Wellenformen aus den Ausgangssignalen der vorgenannten ersten und zweiten (Körperbewegungs-) Sensoren sind in 9A und 9B gezeigt. Da diese ähnlich sind, wird nur die Routine für den ersten Sensor unter Bezug auf 9A nachstehend erläutert.
Das Programm startet mit Bezugnahme auf ein Kennzeichen (Thu1) zur Prüfung, ob die Beschleunigungswellenform aus dem vom ersten Sensor ausgegebenen Signal bereits einen spezifizierten oberen Schwellenwert überschreitet (Schritt S21). Wenn Thu1 = 0, wartet das Programm, bis die Wellenform den oberen Schwellenwert überschreitet (Schritt S22) und setzt dann Kennzeichen Thu1 gleich 1 (Schritt S23), geht damit weiter zu prüfen, ob sich die Wellenform unter einen spezifizierten unteren Schwellenwert bewegt hat (Schritt S24). Wenn Thu1 = 1 in Schritt S21, geht das Programm direkt nach Schritt S24 weiter. Schritt S24 wird fortgesetzt, bis sich die Wellenform unter den unteren Schwellenwert bewegt, wonach geprüft wird, ob es die erste Welle war, die festgestellt worden ist (Schritt S25). Im Falle einer Beschleunigungswellenform, die gewonnen wurde, während der Benutzer geht, und wenn es die erste festgestellte Welle war, wird die bereits im ersten Puffer (Puffer 1) vorhandene Zahl unbedingt um 1 erhöht (Schritt S27). Wenn es die zweite oder eine spätere Welle war, die festgestellt worden ist, wird geprüft, ob die Zeitdauer Ts seit der vorhergehenden Welle in einem spezifizierten Bereich (beispielsweise Ts_min Ts Ts_max) ist (Schritt S26), und Puffer 1 wird um 1 erhöht (Schritt S27), wenn Ts innerhalb dieses Bereiches lag. Kennzeichen Thu1 wird danach gleich 0 gesetzt (Schritt S28), und dies wird wiederholt, bis der Zeitgeber angibt, dass eine Zeitdauer von 4 Sekunden vergangen ist. In Obigem dient Schritt S26 dem Zweck, aus dem Ausgangssignal des Körperbewegungssensors diejenigen Signale zu entfernen, die sich nicht auf das Gehen des Benutzers beziehen.
Da die Ausgangssignale mit Software aus einem Körperbewegungssensor herausgezogen werden, ohne dass irgendwelche körperliche Mittel zur Feststellung der Orientierung der Vorrichtung, wie etwa ein mechanischer Winkelsensor, nötig wären, kann die vorliegende Erfindung ein kostengünstiges und kompaktes Pedometer schaffen. Die Erfindung wurde oben anhand eines Pedometers beschrieben, es ver steht sich jedoch, dass die Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, auch auf Vorrichtungen anderer Arten zur Feststellung einer Körperbewegung, die von einer solchen festgestellten Körperbewegung Gebrauch macht, angewandt werden kann, und dass Vorrichtungen, die diese Erfindung verkörpern, auch solche einschließen können, die für eine Umwandlung von Signalen in eine andere Anzeige als die der Anzahl von Schritten eingerichtet sind.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird als nächstes unter Bezug auf 10 beschrieben. Da die zweite Ausführungsform die gleiche wie die erste Ausführungsform ist, was den inneren Aufbau des Pedometers und die Routine zur Berechnung der Anzahl von Schritten anbelangt, wird nur der unterschiedliche Abschnitt der zweiten Ausführungsform erläutert. Der Unterschied besteht darin, dass die Referenzachse unter Verwendung von Leistungswerten der Beschleunigungswellenform zur Analyse der Wellenform, die während des Gehens des Benutzers gewonnen ist, verwendet wird.
Im Flussdiagramm der 10 sind die ersten Schritte (Schritte S41, S42, S43 und S44) die gleichen wie die entsprechenden Schritte im Flussdiagramm der 7, weshalb sie nicht erneut erläutert werden. In dem Zeitpunkt, in dem der Zeitgeber 4 Sekunden gezählt hat, jedoch (JA in Schritt S44) werden die Summen der Quadrate der Leistungswerte der ersten drei Wellen, die während dieser Vier-Sekunden-Zeitdauer aus dem ersten und zweiten Sensor gewonnen wurden, verglichen (Schritt S45). Der Leistungswert ist als die maximale algebraische Differenz zwischen dem Maximum und Minimum einer Beschleunigungswellenform innerhalb eines bestimmten Bereichs definiert. Wenn also Pp(i) den Leistungswert für die i-te Welle angibt, werden die Summenwerte {Pp(1)}² + {Pp(2)}² + {Pp(3)}², die für den ersten Sensor und den zweiten Sensor gewonnen wurden, verglichen, wobei die Richtung des Sensors, für welchen diese Summe größer ist, als die Referenzachse ausgewählt wird (Schritt S46 oder S47). Alternativ kann ein Vergleich der Absolutwerte der Leistungswerte 1 durchgeführt werden.
11A zeigt eine Routine zur Verarbeitung der vom ersten Sensor ausgegebenen Wellenform, und 11B zeigt eine Routine zur Verarbeitung der vom zweiten Sensor ausgegebenen Wellenform. Da diese ähnlich sind, wird nur das Flussdiagramm der 11A nachstehend erläutert.
Das Programm beginnt mit Bezugnahme auf ein Kennzeichen (Thu1), um zu prüfen, ob die Beschleunigungswellenform aus dem vom ersten Sensor ausgegebene Signal bereits einen spezifizierten oberen Schwellenwert überschreitet (Schritt S51). Wenn Thu1 = 0, wartet das Programm, bis die Wellenform den oberen Schwellenwert überschreitet (Schritt S52). Wenn die Wellenform den oberen Schwellenwert überschreitet, wird das Kennzeichen Thu1 = 1 gesetzt (Schritt S53) und es wird geprüft, ob es sich um die erste Welle handelt (Schritt S54). Wenn es sich nicht um die erste Welle handelt, geht das Programm nach Schritt S59 weiter um zu prüfen, ob die Wellenform sich unter einen spezifizierten unteren Schwellenwert bewegt hat. Wenn es sich um die zweite oder nachfolgende Welle handelt, wird geprüft, ob die Zeitdauer Ts seit der vorhergehenden Welle in einem spezifizierten Bereich liegt (beispielsweise Ts_min Ts Ts_max) (Schritt S55). Wenn Ts innerhalb dieses Bereichs liegt, wird der in einem Puffer gespeicherte Wert um 1 erhöht (Schritt S56) und der Leistungswert (Pp)² der Beschleunigungswellenform berechnet und zum Leistungswert der vorhergehenden Wellenform addiert (Schritte S57 und S58). Beispielsweise können die Leistungswerte der ersten drei Wellen, die in einer 4-Sekunden-Zeitdauer gewonnen wurden, addiert werden.
Wenn Thu1 = 1 in Schritt S53, oder wenn sich in Schritt S54 erwiesen hat, dass es sich um die erste Wellenform gehandelt hat, geht das Programm nach Schritt S59 weiter und vergleicht die Wellenform mit einem spezifizierten unteren Schwellenwert. Der Vergleich in Schritt S59 wird wiederholt, bis die Wellenform unter dem unteren Schwellenwert ist. Kennzeichen Thu1 wird danach gleich 0 gesetzt (Schritt S60), und dies wird wiederholt, bis der Zeitgeber 4 Sekunden zählt.
Das oben beschriebene Beispiel soll die Erfindung nicht einschränken. Die Addition von Leistungswerten braucht nicht über die drei ersten Wellen erfolgen. Sie kann auch über nur zwei Wellen oder auch über mehr als drei Wellen erfolgen. Ferner braucht die Addition nicht mit der ersten Welle zu beginnen.
Als nächstes wird auf 12 Bezug genommen, um eine dritte Ausführungsform der Erfindung zu beschreiben, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Frequenz der Beschleunigungswellenform, die während des Gehens des Benutzers gewonnen wird, analysiert wird. Da auch diese Ausführungsform ähnlich zur ersten Ausführungsform ist, was den inneren Aufbau des Pedometers und die Routine zur Berechnung der Anzahl von Schritten anbelangt, wird nur der unterschiedliche Abschnitt erläutert.
Wie in 12 gezeigt, startet das Programm durch Starten eines Zeitgebers (Schritt S71), und die durch den ersten Sensor (Sensor #1) und den zweiten Sensor (Sensor #2) gewonnenen Beschleunigungswellenformen werden Fourier-transformiert (Schritte S72 und S73). 13A und 13B zeigen Beispiele der Frequenzverteilungen, die so durch Fourier-Transformation der vom ersten Sensor bzw. zweiten Sensor gewonnenen Beschleunigungswellenformen gewonnen werden. 13A zeigt ein Beispiel einer Frequenzverteilung mit extrem wenigen Schwankungen, mit einer hohen Spitze einer Höhe F1_max bei einer Frequenz F1 von 2Hz. 13B zeigt eine andere Frequenzverteilung mit einigen Schwankungen, mit einer relativ niedrigen Spitze einer Höhe F2_max bei einer Frequenz F2 von 2,1Hz und mehreren anderen niedrigeren Spitzen bei anderen Frequenzen. Diese Beispiel zeigt eine Situation, wo Beschleunigungsänderungen infolge feststellbarer Körperbewegungen in der Richtung des ersten Sensors festgestellt werden, und wobei Signale, die unnötige Schwingungen enthalten, die von den feststellbaren Körperbewegungen verschieden sind, in Richtung des zweiten Sensors festgestellt werden.
Die Schritte S72 und S73 werden wiederholt, bis der Zeitgeber angibt, dass 4 Sekunden verstrichen sind (Schritt S74). Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Zeitgeber 4 Sekunden gezählt hat, wird die vom ersten Sensor gewonnene Beschleunigungswellenform analysiert und es werden die der maximalen Spitze entsprechende Frequenz (F1) und deren Höhe (F1_max= der maximale Leistungswert) bestimmt (Schritte S75 und S76). Als nächstes wird geprüft, ob F1 innerhalb eines spezifizierten Bereichs liegt (Schritt S77), und F1_max wird zu 0 gelöscht, wenn F1 nicht innerhalb des spezifizierten Bereichs liegt (Schritt S78). Im Beispiel der 12 wird dieser Bereich als zwischen 1Hz und 2Hz spezifiziert. Eine ähnliche Analyse wird auf der vom zweiten Sensor gewonnenen Beschleunigungswellenform durchgeführt, um die Frequenz (F2) ihrer maximalen Spitze und den Wert dieser maximalen Spitze (F2_max= der maximale Leistungswert) zu gewinnen (Schritte S79 und S80), und es wird geprüft, ob F2 innerhalb eines spezifizierten Bereichs (Schritt S81) liegt. Wenn sich F2 innerhalb des spezifizierten Bereichs befindet, wird ferner geprüft, ob F1_max gleich 0 ist oder nicht (Schritt S82). Die Richtung des zweiten Sensors wird als die Referenzachse ausgewählt, wenn F1_max gleich 0 ist (Schritt S85). Wenn F1_max nicht gleich 0 ist, wird geprüft, ob F1_max gleich oder größer als F2_max ist (Schritt S83). Wenn F1_max gleich oder größer als F2_max ist, wird die Richtung des ersten Sensors als Referenzachse ausgewählt (Schritt S84). Wenn F2 außerhalb des spezifizierten Bereichs in Schritt S81 liegt, wird geprüft, ob F1_max gleich 0 ist oder nicht (Schritt S86), und die Richtung des ersten Sensor wird als Referenzachse ausgewählt, wenn F1_max nicht gleich 0 ist (Schritt S84). Wenn F1_max in diesem Fall null ist, wird der Zeitgeber auf null zurückgesetzt (Schritt S87), und der Prozess wird von Schritt S71 an wiederholt.
Als nächstes wird auf 14 Bezug genommen, um eine vierte Ausführungsform der Erfindung zu beschreiben, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Muster der Beschleunigungswellenform, die gewonnen wird, während der Benutzer geht, analysiert wird. Da auch diese Ausführungsform ähnlich der ersten Ausführungsform ist, was den inneren Aufbau des Pedometers und die Routine für die Berechnung der Anzahl von Schritten anbelangt, wird nur der unterschiedliche Abschnitt erläutert.
Wie in 14 gezeigt, startet das Programm durch Starten eines Zeitgebers (Schritt S91), und die Beschleunigungswellenformen, die durch den ersten Sensor (Sensor#1) und den zweiten Sensor (Sensor #2) gewonnen werden, werden mit Standardwellenformen verglichen (Schritte S92 und S93). Die Standardwellenform kann beispielsweise anhand vorab gesammelter Daten erstellt werden und wird zu Vergleichen mit festgestellten Wellenformen im Zeitpunkt einer Messung verwendet. Schritte S92 und S93 werden wiederholt, bis der Zeitgeber 5 Sekunden zählt (Schritt S94), und eine Referenzachse wird aus dem Ergebnis von Analysen der Muster der Wellenformen, die während dieser 5 Sekunden gewonnen sind, ausgewählt. Gemäß einem Beispiel geschieht dies durch Prüfung, ob die Differenz gegenüber dem Standardmuster größer für die mit dem ersten Sensor gewonnene Beschleunigungswellenform oder für die mit dem zweiten Sensor gewonnene ist (Schritt S95). Wenn der Unterschied gegenüber dem Standardmuster für das vom ersten Sensor gewonnene Beschleunigungsmuster größer ist, wird die Richtung des zweiten Sensors als Referenzachse ausgewählt (Schritt S97). Wenn die Differenz gegenüber dem Standardmuster gleich oder kleiner für das vom zweiten Sensor gewonnene Beschleunigungsmuster als das vom ersten Sensor gewonnene ist, wird die Richtung des ersten Sensors als Referenzachse ausgewählt (Schritt S96).
Für die oben beschrieben Musteranalyse können die Vergleiche mit dem vorab erstellten Standardmuster bezüglich Wellenhöhe, Breite der Wellenform, Intervallen zwischen den Spitzen (oder der Periode der Spitzen) und/oder der Anzahl von Bergen und Tälern innerhalb einer Welle durchgeführt werden. Ausgenutzt werden kann auch die Stabilität des Erscheinens der festgestellten Wellenform durch Verwendung solcher Parameter oder auch irgendeine Methode der Wellenformanalyse, wie etwa einer Methode einer Cluster-Analyse.
Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Pedometer mit Körperbewegungssensoren einer anderen Art verwendet wird. Da diese Ausführungsform von den oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen der Erfindung in allen anderen Aspekten verschieden ist, wird nur der Aufbau der in dieser Ausführungsform verwendeten Körperbewegungssensoren erläutert.
15A zeigt einen Körperbewegungssensor 120, der bei der fünften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Dieser ist ebenfalls ein Beschleunigungssensor, der für eine Ausgabe von Signalen eingerichtet ist, die sich gemäß der durch eine Körperbewegung bewirkten Beschleunigung ändern. Dieser Körperbewegungssensor 120 umfasst ein Pendel 120a, welches um einen Halterungspunkt (Drehpunkt) schwingen kann und mit einem Magneten 120b an seinem freien Ende versehen ist, sowie einen Leitungsschalter 120c, der in der Nähe des Schwingwegs des Pendels 120a angeordnet ist und eingeschaltet wird, wenn sich der Magnet 120b ihm nähert, und ausgeschaltet wird, wenn sich der Magnet 120b von ihm entfernt. Der Bereich der Schwingbewegung des Pendels 120 wird durch (nicht gezeigte) Anschläge begrenzt, und Belastungsmittel, wie etwa eine Feder, sind so vorgesehen, dass das Pendel 120a in eine spezifizierte Normalstellung zurückkehrt. Wenn das Pendel 120a infolge seiner durch eine Körperbewegung bewirkten Beschleunigung schwingt, wird dies durch eine Spannungs- oder Stromänderung festgestellt, die durch das Öffnen und Schließen des Leitungsschalters 120c als Folge der Bewegung des Magneten 120b bewirkt wird.
Das Ausgangssignal des Körperbewegungssensors 120 ist ein Impulssignal, wie es in 15B gezeigt ist. Das Intervall Ts(1) zwischen den Impulsen kann ähnlich wie im Fall der oben unter Bezug auf 8 erläuterten Wellenformanalyse definiert werden. In diesem Beispiel ist die Impulsbreite als der Leistungswert Pp(1) definiert, weil die Schwingungsamplitude des Pendels 120a mit der Beschleunigung durch eine Körperbewegung zunimmt, und die Zeit, während welcher der Magnet 120b nahe am Leitungsschalter 120c verbleibt, länger wird, wodurch der Impuls breiter wird.
Das Verfahren der Auswahl einer Referenzachse gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung kann auf den Körperbewegungssensor 120 angewandt werden, wenn die Anzahl von Beschleunigungswellenformen als die Anzahl von Impulsen verwendet wird. Der Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann verwendet werden, wenn Pp wie oben definiert ist. Die Verfahren gemäß der dritten und vierten Ausführungsform der Erfindung können ebenfalls verwendet werden, da diese Analyseverfahren auf Impulssignale anwendbar sind.
Als eine Abwandlung der oben beschriebenen fünften Ausführungsform der Erfindung kann das freie Ende des Pendels als Fotounterbrecher zum Schließen eines Lichtwegs verwendet werden.
Als nächstes wird ein Körperbewegungsdetektor gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung beschrieben, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er in der Lage ist, wenn er an einem Benutzer angebracht und von diesem gehalten wird, seine Orientierung anhand der Ausgangssignale der Körperbewegungssensoren festzustellen und die Anzahl von Schritten, die der Benutzer gemacht hat, zu messen und auch zu bestimmen, ob der Benutzer horizontal, treppauf oder treppab, etc. geht.
Das Prinzip der Beurteilung der Orientierung eines Körperbewegungsdetektors wird als nächstes unter Bezug auf 16A und 16B beschrieben. Zur bequemeren Offenbarung sei angenommen, dass der Körperbewegungsdetektor Körperbewegungssensoren, wie bei 11 in 3A gezeigt, enthält. Wenn der Körperbewegungsdetektor 11, wie in 16A gezeigt, mit dem Detektor 11c an der Unterseite des planen Halterungsabschnitts 11a angeordnet orientiert ist, wird dies als die erste Orientierung seiend definiert. Wenn der Körperbewegungsdetektor 11, wie in 16B gezeigt, mit dem Detektor 11c an der Oberseite des Halterungselement 11a angeordnet orientiert ist, wird dies als die zweite Orientierung seiend definiert. 16A und 16B zeigen Beispiele für Beschleunigungswellenformen, die von dem Körperbewegungssensor 11 in der ersten bzw. zweiten Orientierung ausgegeben werden, wenn eine Bewegung, wie durch die Doppelkopfpfeile angegeben, vorhanden ist. Es ist zu beachten, dass die Bewegungsrichtung für die beiden Fälle die gleiche, unabhängig von der Orientierung des Körperbewegungssensors 11, ist, die ausgegebenen Wellen aber, abhängig davon, ob Detektor 11c über oder unter dem Halterungselement 11a ist, unterschiedlich sind, weil die Verformung des piezoelektrischen Elements zwischen den beiden unterschiedlichen Orientierungen unterschiedlich ist. Wenn die in 16A gezeigte Wellenform, die mit dem Körperbewegungssensor in seiner ersten Orientierung gezeigt gewonnen ist, als positive Wellenform bezeichnet wird, ist die Wellenform, die mit dem Körperbewegungssensor 11 in seiner zweiten Orientierung gewonnen ist, das Umgekehrte der positiven Wellenform, bzw. die negative Wellenform, wie in 16B gezeigt.
Wenn also Muster von Beschleunigungswellenformen, die durch unterschiedliche Bewegungen, während sich der Körperbewegungsdetektor (bzw. der Körperbewegungssensor) in einer Standardorientierung in Bezug auf den Benutzer oder den Raum befindet, bewirkt werden, vorab gespeichert werden, ist es möglich, die Orientierung des Körperbewegungsdetektors durch Vergleichen seiner Beschleunigungswellenform mit solchen gespeicherten Mustern zu beurteilen. Anders ausgedrückt, kann die Orientierung des Körperbewegungsdetektors durch eine Software-Operation auf den vom Körperbewegungssensor ausgegebenen Signalen bestimmt werden, ohne dass eine mechanische Vorrichtung zur Feststellung der Orientierung erforderlich wäre.
Ein Körperbewegungsdetektor 100 gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung, der nach diesem Prinzip arbeitet, ist wie in 17 gezeigt aufgebaut, bei welcher Komponenten, die wie diejenigen eines Körperbewegungsdetektors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie in 5 angegeben sind, wobei gleiche Komponenten nicht zum wiederholten Male erläutert werden.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung werden Signale der Körperbewegungssensoren 111 bis 114 Orientierungsfeststellungsmitteln 121 eingegeben, und die Rechnerschaltung 15 dient als Körperbewegungsfeststellungsmittel zur Durchführung von Rechnungen zur Identifizierung der Form von Gehen, etc. beruhend auf der durch die Orientierungsfeststellungsmittel 121 festgestellten Orientierung. Gemäß dem dargestellten Beispiel gibt es auch einen Referenzachsenauswählteil 120 und einen Schrittzähler 23, diese Komponenten können aber auch weggelassen sein.
Die Hauptroutine für die Vorgänge mit dem Körperbewegungsdetektor 100 ist wie in 18 gezeigt, wobei sie startet, wenn Ausgangssignale der Körperbewegungssensoren 111 bis 114 empfangen werden.
Ein Vorgang zur Feststellung der Orientierung (Schritt S101), der nachstehend unter Bezug auf 19 beschrieben wird, wird auf der Grundlage der Ausgabe der Verstärkerschaltungen 131 bis 134, die mit den Körperbewegungssensoren 111 bis 114 verbunden sind, durchgeführt, und ein Vorgang zur Feststellung der Körperbewegung (Schritt S102) ist auf der Grundlage der Orientierung des Körperbewegungsdetektors 100, die mit dem Orientierungsfeststellungsvorgang festgestellt wird, ausgeführt. Als ein Beispiel für den Vorgang zur Feststellung der Körperbewegung können Methoden zur Identifizierung von Gehmoden, wie sie in den vorgenannten Proceedings of the 11th Biophysics and Engineering Symposium BPES 96, Seiten 493–496 beschrieben sind, verwendet werden. Da die Orientierung des Körperbewegungsdetektors 100 durch diesen Vorgang auch dann identifiziert werden kann, wenn er vom Benutzer gehalten oder an ihm angebracht ist, ist es möglich, Körperbewegungen längs spezifizierter Richtungen, wie solcher von drei raumfesten oder benutzerfesten Achsen, festzustellen und den Gehmodus zu identifizieren. Die Vorgänge zur Zählung der Anzahl von Schritten, wie sie oben unter Bezug auf die erste bis fünfte Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurden, können zur Zählung der Anzahl der Anzahl von Schritten in unterschiedlichen Gehmoden kombiniert werden.
19 ist ein Beispiel eines Flussdiagramms für eine Subroutine für den vorgenannten Vorgang zur Orientierungsfeststellung. Zur bequemeren Erläuterung wird die Subroutine für einen Fall beschrieben, in dem nur ein einziger Körperbewegungssensor vorhanden ist, die Subroutine kann aber auch in ähnlicher Weise für Situationen verwendet werden, wo mehrere Körperbewegungssensoren vorgesehen sind.
Nachdem durch den Körperbewegungssensor eine Beschleunigung festgestellt worden ist (Schritt S111), wird die festgestellte Beschleunigungswellenform einem Wellenformverarbeitungsvorgang unterworfen (Schritt S112) und untersucht, ob es sich um eine positive Wellenform handelt (Schritt S113), die, wie in 16A gezeigt, in positiver Richtung ansteigt. Wenn die Richtung der Beschleunigungswellenform angibt, dass es sich um eine positive Wellenform handelt, wird geschlossen, dass der Körperbewegungssensor sich in der ersten Orientierung, wie in 16A gezeigt, befindet (Schritt S114). Wenn die Richtung der Beschleunigungswellenform umgekehrt zur Richtung einer positiven Wellenform ist, wird geschlossen, dass die Richtung des Körperbewegungssensors, wie in 16B gezeigt, ist, d.h. er sich in der zweiten Orientierung befindet (Schritt S115).
Ein Vorgang zur Feststellung der Orientierung eines Körperbewegungsdetektors in einem dreidimensionalen Raum wird als nächstes im einzelnen erläutert. Wie in den 20A, 20B und 20C gezeigt, sind drei Körperbewegungssensoren (nachfolgend aus Einfachheitsgründen als „der erste Sensor 112", „der zweite Sensor 123" und „der dritte Sensor 124" bezeichnet) vorgesehen, wobei jeder der Sensoren 122, 123 und 124, wie oben unter Bezug auf 3A erläutert, aufgebaut ist. 20A zeigt eine Standardanordnung der Sensoren 122, 123 und 124, wobei der erste Sensor 122 längs der X-Achse so angeordnet ist, dass sein Gewicht zu +X-Richtung liegt, der zweite Sensor 123 längs der Y-Richtung so angeordnet ist, dass sein Gewicht zur +Y-Richtung hin liegt, und der dritte Sensor 124 so angeordnet ist, dass sein Gewicht der Richtung zugekehrt ist, die einen Winkel von 45° mit sowohl der +X-Richtung als auch der +Y-Richtung einschließt. Die Detektoren (wie bei 11C in 3A gezeigt) der Sensoren 122, 123, 124 befinden sich auf der Seite der +Y-Richtung, der +X-Richtung, bzw. der +Z-Richtung. So angeordnet, dienen die Sensoren 122, 123 und 124 zur Feststellung der Beschleunigung in der Y-Richtung, der X-Richtung bzw. der Z-Richtung. Die drei Sensoren 122, 123 und 124 können in einem flachen Gehäuse, wie es in 3A und 3B gezeigt ist, angeordnet sein.
20B zeigt eine weitere Standardanordnung der Sensoren 122, 123 und 124, wobei der erste Sensor 122 längs der X-Achse so angeordnet ist, dass sein Gewicht zu der +X-Richtung hin liegt, sein Detektor aber zur –Y-Richtung hin liegt, der zweite Sensor 123 längs der Y-Achse so angeordnet ist, dass sein Gewicht zur –Y-Richtung und sein Detektor zur +X-Richtung hin liegt, und der dritte Sensor 124 so angeordnet ist, dass sein Gewicht in der Richtung, die einen Winkel von 45° sowohl mit der –X-Richtung als auch der –Y-Richtung einschließt, und sein Detektor zur –Z-Richtung hin liegt. 20C zeigt eine weitere Standardanordnung der Sensoren 122, 123 und 124, wobei der erste Sensor 122 längs der Y-Achse so angeordnet ist, dass sein Gewicht zur –Y-Richtung und sein Detektor zur +X-Richtung hin liegt, der zweite Sensor 123 so längs der X-Achse angeordnet ist, dass sein Gewicht zur +X-Richtung und sein Detektor zur -Y-Richtung liegt, und der dritte Sensor 124 so angeordnet ist, dass sein Gewicht in der Richtung, die einen Winkel von 45° mit sowohl der +X-Richtung als auch der +Y-Richtung einschließt, und sein Detektor zur +Z-Richtung hin liegt.
21A zeigt schematisch die Orientierung des Körperbewegungsdetektors in seiner Standardstellung in Bezug auf die X-, Y- und Z-Richtung, wobei die Sensoren 122, 123 und 124, wie in 20A gezeigt, angeordnet sind. 21B zeigt Beispiele für Beschleunigungswellenformen (a, b und c), die von den Sensoren 122, 123 bzw. 124 ausgegeben werden, wenn der Benutzer eine bestimmte Bewegung ausführt, während er den Körperbewegungsdetektor in einer Orientierung hält, wie sie in 21A gezeigt ist.
Sei als ein Beispiel angenommen, dass Beschleunigungswellenformen, wie sie in 22A (a, b und c) gezeigt sind, von den Sensoren 122, 123 bzw. 124 ausgegeben worden sind, während der Körperbewegungsdetektor frei am Benutzer angebracht oder von diesem gehalten wird. Ein Musteranalysevorgang kann durch Anpassen der Wellenform muster der 22A und 21B begonnen werden. In diesem Beispiel ist zu beachten, dass das Wellenformmuster des ersten Sensors 122, wie es in 22A gezeigt ist, ein inverses des in 21B gezeigten ist, dass aber die Wellenformmuster aus dem zweiten Sensor 123 zwischen 22A und 21B ähnlich sind, dass das Wellenformmuster aus dem dritten Sensor 124, wie es in 22A gezeigt ist, ein inverses zu dem in 21B gezeigten ist. Es kann daraus geschlossen werden, dass der Körperbewegungsdetektor, wie in 22B gezeigt, orientiert ist, d.h. seine Orientierung eine ist, die durch Drehen desselben um 180° um die X-Achse aus der in 21A gezeigten Ausgangsstellung gewonnen ist.
Als ein weiteres Beispiel sei angenommen, dass die Beschleunigungswellenmuster (a, b, c), wie sie in 23A gezeigt sind, mit dem ersten, zweiten bzw. dritten Sensor 122, 123 und 124 gewonnen sind. Unter Bezug auf die in 12B gezeigten Wellenformmustern ist darauf hinzuweisen, dass das Wellenformmuster aus dem ersten Sensor 122, das in 23A erscheint, ähnlich demjenigen aus dem zweiten Sensor 123 aus 21B ist, das das Wellenformmuster aus dem dritten Sensor 124 aus 23A ein inverses zu demjenigen aus dem dritten Sensor 124 aus 21B ist, und dass das Wellenformmuster aus dem zweiten Sensor 123, gezeigt in 23A, ähnlich demjenigen aus dem ersten Sensor 122, gezeigt in 21B, ist. Es kann daraus geschlossen werden, dass dieses Mal der Körperbewegungsdetektor wie in 23B gezeigt, orientiert ist, d.h. seine Orientierung eine ist, die durch Drehen desselben um 90° nach rechts um die Z-Achse aus der in 21A gezeigten Ausgangsstellung gewonnen ist.
Die Orientierung des Körperbewegungsdetektors kann also durch Analyse von Ausgangswellenformen einer Anzahl von Körperbewegungssensoren bestimmt werden, die in Bezug auf einander geeignet orientiert sind, und dies ermöglicht es, Körperbewegungen unabhängig von der Orientierung des Körperbewegungsdetektors festzustellen. An ders ausgedrückt, ist es erfindungsgemäß nicht erforderlich, den Körperbewegungsdetektor stets in einer spezifizierten Orientierung zu halten, und der Benutzer kann ihn frei am Körper anbringen oder halten. Da die Ausgangssignale der Körperbewegungssensoren durch Software-Berechnungen analysiert werden, besteht ferner keine Notwendigkeit für zusätzliche Mittel, wie etwa einen Winkelsensor zur Bestimmung der Orientierung des Körperbewegungssensors.

Claims

Körperbewegungsdetektor, angebracht an oder gehalten von einem Benutzer, zur Feststellung von Körperbewegungen des Benutzers, wobei der Körperbewegungsdetektor aufweist: eine Anzahl von Sensoren (11, 12; 111, 112, 113, 114), von denen jeder für die Feststellung von Körperbewegungen des Benutzers in einer spezifizierten Richtung und die Ausgabe eines Körperbewegungssignals gemäß einer Körperbewegung des Benutzers eingerichtet ist, wobei die Sensoren so vorgesehen sind, dass sie die Körperbewegung in unterschiedlichen Richtungen feststellen, gekennzeichnet durch Auswahlmittel zur Auswahl eines aus der Anzahl von Sensoren (11, 12; 111, 112, 113, 114) durch Durchführen von Berechnungen auf von der Anzahl von Sensoren ausgegebenen Signalen, wobei der Körperbewegungsdetektor ausgewählt die Körperbewegung in einer spezifizierten Richtung anhand von Ausgangssignalen des ausgewählten Körperbewegungssensors feststellt.
Körperbewegungsdetektor nach Anspruch 1, wobei die Auswahlmittel Analysiermittel zum Analysieren von Wellenformen der von den Sensoren ausgegebenen Signale enthalten.
Körperbewegungsdetektor nach Anspruch 2, wobei die Analysiermittel eine oder mehr Arten von Analysen ausführen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Zählen der Anzahl derjenigen innerhalb eines spezifizierten Zeitdauer erhaltenen Signale mit Wellenformen, die eine spezifizierte Bedingung erfüllen; Berechnen der Größe der Wellenformen; Analysieren der Frequenz der Wellenformen; und Analysieren von Mustern der Wellenformen.
Körperbewegungsdetektor nach Anspruch 1, wobei jeder der Sensoren (11, 12; 111, 112, 113, 114) Signale ausgibt, die gemäß der durch die Körperbewegungen bewirkten Beschleunigung variieren.
Körperbewegungsdetektor nach Anspruch 2, wobei jeder der Sensoren (11, 12; 111, 112, 113, 114) Signale ausgibt, die gemäß der durch die Körperbewegungen bewirkten Beschleunigung variieren.
Körperbewegungsdetektor nach Anspruch 3, wobei jeder der Sensoren (11, 12; 111, 112, 113, 114) Signale ausgibt, die gemäß der durch die Körperbewegungen bewirkten Beschleunigung variieren.
Körperbewegungsdetektor nach Anspruch 1, wobei die Körperbewegungen eine oder mehr Bewegungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gehen und Laufen, enthalten.
Körperbewegungsdetektor nach Anspruch 2, wobei die Körperbewegungen eine oder mehr Bewegungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gehen und Laufen, enthalten.
Körperbewegungsdetektor nach Anspruch 3, wobei die Körperbewegungen eine oder mehr Bewegungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gehen und Laufen, enthalten.
Körperbewegungsdetektor nach Anspruch 4, wobei die Körperbewegungen eine oder mehr Bewegungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gehen und Laufen, enthalten.
Körperbewegungsdetektor nach Anspruch 5, wobei die Körperbewegungen eine oder mehr Bewegungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gehen und Laufen, enthalten.
Körperbewegungsdetektor nach Anspruch 6, wobei die Körperbewegungen eine oder mehr Bewegungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gehen und Laufen, enthalten.