JP4813058B2

JP4813058B2 - 人間の生理学的及びコンテキスト情報を検知、受信、導出及び表示する装置

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Publication number: JP4813058B2
Application number: JP2004543640A
Authority: JP
Inventors: スチボリック，ジョン; パシオーネ，クリストファー; テラー，エリック; アンドレ，デービッド; カサバック，クリストファー; ボーンムケ，スコット; ビシュヌバトラ，スレッシュ; サフィア，スコット; ファリンドン，ジョナサン; ペレティア，レイモンド
Original assignee: ボディーメディアインコーポレイテッド
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2003-10-09
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2023-10-09
Also published as: DK1551282T3; US20080171921A1; US8157731B2; KR20050055072A; US9165117B2; US20140206955A1; CA2501899C; US7285090B2; US20140213856A1; US20140222174A1; US20080167538A1; US20140223406A1; US20080167537A1; CA2501899A1; US20040133081A1; WO2004034221A9; US8968196B2; JP2006501965A; EP1551282A4; CA2817028A1

Description

本発明は、個人の生理学的状態及び種々のコンテキストパラメータに関する情報を収集する１またはそれ以上のセンサーと、個人が情報を入力しその情報を表示するのを可能にするデータ入出力装置とを有する装置に係り、さらに詳細には、個人のカロリー摂取量及び／又はカロリー消費量を追跡する装置及び方法に係る。

社会における健康問題の多くは、全面的または部分的に不健康なライフスタイルにその原因があることが研究により分かっている。この社会では、人は、ますます早いペースで結果指向のライフスタイルを送ることを余儀なくされるが、その結果、食事の習慣が不健康で、ストレスレベルが高く、運動不足となり、睡眠の習慣が不健康で、精神集中しリラックスする時間を見つけるのが不可能となることが多い。このことを自覚して、人間は、より健康なライフスタイルの確立にますます関心を寄せるようになっている。

ＨＭＯ（健康維持組織）または同様な組織の形態で実現される伝統的医学は、より健康なライフスタイルに関心のある人々のニーズに応えるための時間またはトレーニング若しくは機構を用意していない。フィットネスプログラム及び運動器具、ダイエットプラン、自助努力の本、代替療法の流行、最も最近ではインターネット上の健康情報ウェブサイトの盛況を含む、これらの人々のニーズを満たすいくつかの試みがある。これらの試みはそれぞれ、個人が自律的に健康になるように努力するのを目標としている。しかしながら、これらの試みは、健康なライフスタイルを求める人々のニーズのほんの一部に照準を定めており、大部分の人がより健康なライフスタイルを確立しようとして直面する現実の障害の多くを無視している。これらの障害には、各個人がモチベーションを発見し、より健康なライフスタイルを達成する計画を立て、進捗状況をモニターし、問題が生じた場合、ブレインストーミングにより解決法を発見しようとすれば、通常は、彼または彼女自身が独力で行う以外に方法がないという事実；現存のプログラムは、より健康なライフスタイルのある特定の局面だけに限られており、完全なパッケージとして提供されることはまれであるという事実；また、推奨される案が個人の特異な特性または彼の生活環境に焦点を合わせていないことが多いという事実が含まれる。

発明の概要

本発明は、人間の状態パラメータをモニターする装置であって、個人の第１及び第２のパラメータの少なくとも１つを示すデータを継続的に発生する少なくとも２つのセンサーと電子通信関係にあるセンサー装置と、センサー装置と電子通信関係にあって、該センサー装置から第１及び第２のパラメータを示す前記データを受けるＩ／Ｏ装置と、Ｉ／Ｏ装置と電子通信関係にあるプロセッサとより成り、第１のパラメータ及び第２のパラメータのうちの少なくとも１つは生理学的パラメータであり、プロセッサは、第１及び第２のパ
ラメータを示す前記データを用いて個人のコンテキストを突き止め、突き止めたコンテキスト情報に基きアルゴリズムを選択し、選択したアルゴリズムと、第１及び第２のパラメータを示す前記データとを用いて個人のカロリー消費量データを導出し、Ｉ／Ｏ装置は導出したカロリー消費量データに関する情報を表示する表示手段を有することを特徴とする人間の状態パラメータのモニター装置を提供する。

Ｉ／Ｏ装置はさらに、個人がその個人に関する情報をＩ／Ｏ装置に入力できるようにする手段を含む。個人の第３のパラメータは、物理的活動、睡眠活動、栄養活動、精神集中活動、ストレスレベル、代謝率及び酸素摂取率より成る群から選択される。詳述すると、第３のパラメータは個人のカロリー消費に関するデータである。かかる実施例において、Ｉ／Ｏ装置は個人が摂取するカロリーに関する情報を入力できるようにする手段を有し、Ｉ／Ｏ装置は摂取カロリーに関する情報を用いてカロリー摂取量データを発生し、エネルギーバランスデータ、体重減少または増加率のようなカロリー消費量データ及びカロリー摂取量データに基づく情報または個人の１またはそれ以上の目標に関する情報が表示される。第３のパラメータはまた、個人のカロリー摂取量に関するデータを含む。いずれの実施例においても、Ｉ／Ｏ装置により入力される情報は導出データの発生に使用される。

この装置において、少なくとも１つのセンサー及び第２のセンサーのうちの少なくとも１つはコンテキストセンサーである。さらに、Ｉ／Ｏ装置はさらに導出データを発生するプロセッサを有する。あるいは、さらにＩ／Ｏ装置と電子通信関係にあるプロセッサを備えたコンピュータ装置を備え、Ｉ／Ｏ装置は少なくとも第１のパラメータを示すデータ及び第２のパラメータを示すデータをコンピュータ装置に送り、導出データをコンピュータ装置から受けることにより導出データを発生し、コンピュータ装置のプロセッサは導出データを発生する。

本発明の別の実施例は、生理学的センサー及びコンテキストセンサーより成る群から選択された１またはそれ以上のセンサーを有し、身体に着用されるセンサー装置と、センサー装置と電子通信関係にあり、情報を表示する手段及びダイヤルを有するＩ／Ｏ装置とより成る、着用者の身体から人間の生理学的情報及びコンテキスト情報のうちの少なくとも一方を検知する装置に係る。Ｉ／Ｏ装置は、情報表示手段と、Ｉ／Ｏ装置の外表面を中心として回転できるように支持されたダイヤルとを有する。ダイヤルにより、着用者は情報をＩ／Ｏ装置に入力できる。Ｉ／Ｏ装置はさらに少なくとも１つのボタンを有し、少なくとも１つのボタンにより着用者は情報をＩ／Ｏ装置に入力できる。Ｉ／Ｏ装置は基準データのデータベースへのアクセス手段を有し、ダイヤル及び少なくとも１つのボタンは基準データの一部にアクセスするために使用される。

一実施例において、センサー装置は、１またはそれ以上のセンサーと電子通信関係にあってそれらのセンサーから１またはそれ以上の信号を受ける処理ユニットを有する。処理ユニットは、１またはそれ以上の信号のうちの少なくとも１つから着用者が消費するカロリーを示すデータを発生し、消費カロリーを示すデータはセンサー装置からＩ／Ｏ装置へ送られる。着用者が入力する情報は、着用者が摂取するカロリーに関するデータより成る。装置は、カロリー消費量データとカロリー摂取量データとを表示し、カロリー消費量データは着用者が消費するカロリーに関するデータに基づき、カロリー摂取量データは着用者が摂取するカロリーに関するデータに基づく。Ｉ／Ｏ装置は食物及び関連のカロリー値より成る食物データのデータベースへのアクセス手段を有し、情報はデータベースにアクセスしてそのデータベースから食物データの特定の一部を選択することにより着用者により入力される。

本発明の別の実施例は、個人が摂取する食事を分類するためのそれぞれが対応のカロリー量を有する複数の分類識別子を表示する手段と、個人が摂取する食事について分類識別子のうちの１つを選択する手段と、個人の食事につき個人が選択する分類識別子に対応するカロリー量に基づきその個人のカロリー摂取量データを発生して記憶するプロセッサとより成る、個人のカロリー情報を追跡する装置に係る。対応するカロリー量は一般大衆に合致するように設計された一般的な量であるが、個人に特別に調整してもよい。対応するカロリー量は、単純な探索表かさらに複雑なものでよいアルゴリズムに基づき各分類識別子について決定される。さらに、分類識別子はそれぞれＳ、Ｍ、Ｌ、ＸＬのような食事の予測される量の表示を有する。あるいは、各分類識別子はそれぞれグリッドを形成する複数のポイント値より成り、各ポイント値は食事の予測される量と、カロリー密度とに基づく。装置はさらに、個人の身体に着用されるセンサー装置をさらに有し、センサー装置は個人のカロリー消費量に関するデータを発生し、センサー装置はプロセッサと電子通信関係にある。プロセッサはセンサー装置からカロリー消費量データを受け、カロリー消費量データ及びカロリー摂取量データに基づき、エネルギーバランスデータ及び体重減少または増加率を含む情報や、個人の１またはそれ以上の目標に関する情報を発生する。センサー装置はさらに、少なくとも１つが生理学的センサーである少なくとも２つのセンサーと電子通信関係にある第２のプロセッサを有し、センサーは個人の少なくとも第１のパラメータ及び第２のパラメータを示すデータを発生し、第１のパラメータは生理学的パラメータである。第２のプロセッサはまた、第１のパラメータ及び第２のパラメータを示すデータを用いてカロリー消費量データを発生するようにプログラムされている。装置はさらに、個人が摂取する各食事の１またはそれ以上の食物を入力し、第２のカロリー量を食物項目に基づき食事に関連付けるソフトウェアを有するコンピュータ装置を有する。この実施例のプロセッサは、所定の期間にわたり個人が摂取する各食事についての第２のカロリー量を受け、プロセッサは第２のカロリー量に基づき分類識別子の各々について対応するカロリー量を調整する。ソフトウェアは食物及び第２のカロリー量を含む食物データのデータベースを有する。

一般的に、本発明では、個人の生理学的状態、ライフスタイル及びある特定のコンテキストパラメータに関するデータを収集し、その後でまたはリアルタイムで、そのデータを、好ましくは個人から離れたサイトへ、好ましくはインターネットのような電子的ネットワークを介して送った後、処理して受け手に提示するために蓄積する。本明細書中の用語「コンテキストパラメータ」は、空気の質、音の品質、周囲温度、地球上の位置などを含む（それらに限定されない）個人の環境、周囲及び場所に関するパラメータを意味する。図１を参照して、ユーザーの場所５には、身体の少なくとも一部に近接配置されるセンサー装置１０がある。センサー装置１０は、個人のユーザーが、例えばぴったり体に合うシャツのような衣服の一部またはアームバンドの一部として身に付けるのが好ましい。センサー装置１０は、個人の生理学的特性に応答して信号を発生する１またはそれ以上のセンサーと、マイクロプロセッサとを有する。本明細書中の用語「近接」は、センサー装置１０のセンサーと個人の体とが、センサーの能力が妨げられないようにある材料またはある距離だけ離隔された状態を意味する。

センサー装置１０は、人間の心拍数、脈搏数、拍動間の変異、ＥＫＧまたはＥＣＧ、呼吸数、皮膚温度、中心部体温、体からの熱流、電気皮膚反応またはＧＳＲ、ＥＭＧ、ＥＥＧ、ＥＯＧ、血圧、体脂肪、水分補給レベル、活動レベル、酸素消費量、グルコースまたは血糖値、体位、筋肉または骨にかかる圧力、紫外線吸収のような人間の種々の生理学的パラメータを示すデータを発生する。ある特定の場合、種々の生理学的パラメータを示すデータは、１またはそれ以上のセンサーが発生する信号それ自体であり、場合によっては、１またはそれ以上のセンサーが発生する信号に基づきマイクロプロセッサが計算したデータである。種々の生理学的パラメータを示すデータを発生する方法及び使用センサーは公知である。表１は、かかる周知の方法のいくつかの例について、問題のパラメータ、使用方法、使用センサー装置及び発生される信号を示す。表１はまた、そのデータを発生するためにはセンサーが発生する信号にさらに処理を加える必要があるか否かを示す。

表１
パラメータ方法センサー信号さらに処理
を要するか
心拍数ＥＫＧ電極２個直流電圧Ｙｅｓ
脈搏数ＢＶＰＬＥＤ及び抵抗変化Ｙｅｓ
光センサー
拍動間変異脈搏数電極２個直流電圧Ｙｅｓ
ＥＫＧ皮膚表面電位電極３−１０個直流電圧Ｎｏ
呼吸数胸部体積変化ひずみ計抵抗変化Ｙｅｓ
皮膚温度表面温度計サーミスタ抵抗変化Ｙｅｓ
中心部体温食道またはサーミスタ抵抗変化Ｙｅｓ
直腸プローブ
熱流熱流束サーモパイル直流電圧Ｙｅｓ
電気皮膚反応皮膚コンダクタンス電極２個抵抗変化Ｎｏ
ＥＭＧ皮膚表面電位電極３個直流電圧Ｎｏ
ＥＥＧ皮膚表面電位電極多数直流電圧Ｙｅｓ
ＥＯＧ眼球の動き薄膜圧電センサー直流電圧Ｙｅｓ
血圧非侵襲性電子血圧計抵抗変化Ｙｅｓ
コロトコフ音
体脂肪体インピーダンス動作電極２個インピーダンス変化Ｙｅｓ
毎分Ｇショック体の動き加速度計直流電圧Ｙｅｓ
の活動容量変化
酸素消費量酸素摂取電気化学的センサー直流電圧変化Ｙｅｓ
グルコース非侵襲性電気化学的センサー直流電圧変化Ｙｅｓ
レベル体位（例えば、水銀スイッチアレイ直流電圧変化Ｙｅｓ
横臥、直立、座位）
筋圧薄膜圧電センサー直流電圧変化Ｙｅｓ
紫外線吸収紫外光セル直流電圧変化Ｙｅｓ

表１に掲げたデータの種類は、センサー装置１０が発生可能なデータの種類を例示するものである。他の種類のデータも、本発明の範囲から逸脱することなくセンサー装置１０により発生できることを理解されたい。

センサー装置１０のマイクロプロセッサは、データを要約し分析するようにプログラム可能である。例えば、マイクロプロセッサは、１０分のような所定の時間にわたる心拍数または呼吸数の平均値、最小値または最大値を計算するようにプログラム可能である。センサー装置１０は、１またはそれ以上の生理学的パラメータを示すデータに基づき個人の生理学的状態に関する情報を導出することができる。センサー装置１０のマイクロプロセッサ１０は、公知の方法により、１またはそれ以上の生理学的パラメータを示すデータに基づきかかる情報を導出するようにプログラムされている。表２は、導出可能な情報の種類の例と、そのために使用可能なデータの種類の一部を示す。

表２
導出情報使用データ
排卵皮膚温度、中心部温度、酸素消費量
入眠／覚醒拍動間変異、心拍数、脈搏数、呼吸数、皮膚温度、中心部体温
熱流、電気皮膚反応、ＥＭＧ、ＥＥＧ、ＥＯＧ、血圧、
酸素消費量
カロリー消費量心拍数、脈搏数、呼吸数、熱流、活動、酸素消費量
基礎代謝率心拍数、脈搏数、呼吸数、熱流、活動、酸素消費量
基礎体温皮膚温度、中心部体温
活動レベル心拍数、脈搏数、呼吸数、熱流、活動、酸素消費量
ストレスレベル拍動間変異、心拍数、脈搏数、呼吸数、皮膚温度、
熱流、電気皮膚反応、ＥＭＧ、ＥＥＧ、血圧、活動、
酸素消費量
弛緩レベル拍動間変異、心拍数、脈搏数、呼吸数、皮膚温度、
熱流、電気皮膚反応、ＥＭＧ、ＥＥＧ、血圧、活動、
酸素消費量
最大酸素消費率ＥＭＧ、心拍数、脈搏数、呼吸数、熱流、
血圧、活動、酸素消費量
立ち上がり時間または心拍数、脈搏数、呼吸数、熱流、酸素消費量
休止率から目標最大値
の８５％まで上昇する
に要する時間
ゾーンにおける時間心拍数、脈搏数、呼吸数、熱流、酸素消費量
または心拍数が目標
最大値の８５％以上
であった時間
回復時間または心拍数心拍数、脈搏数、呼吸数、熱流、酸素消費量
が目標最大値の８５％
以上になった後休止率
に戻るに要する時間

さらに、センサー装置１０は、個人を取り巻く環境に関する種々のコンテキストパラメータを示すデータを発生できる。例えば、センサー装置１０は、空気の質、音のレベル／品質、個人の近くの光の質または周囲温度、もしくは個人の地球的位置を示すデータを発生可能である。センサー装置１０は、個人を取り巻く環境に関連するコンテキスト特性に応答して信号を発生する１またはそれ以上のセンサーを備えており、これらの信号は最終的に上述した種類のデータの発生に使用される。かかるセンサーは、空気の質、音のレベル／品質、周囲温度及び地球的位置のようなコンテキストパラメータに関するデータを発生させる方法と同様によく知られている。

図２は、センサー装置１０の一実施例を示すブロック図である。センサー装置１０は、少なくとも１つのセンサー１２と、マイクロプロセッサ２０とを有する。センサー１２が発生する信号の性質に依り、その信号は増幅器１４、コンディショニング回路１６及びアナログ−デジタルコンバーター１８のうちの１またはそれ以上のコンポーネントを介してマイクロプロセッサ２０へ送られる。例えば、センサー１２が増幅及びフィルタリングを必要とするアナログ信号を発生する場合、その信号は増幅器１４へ送られた後、例えばバンドパスフィルターのようなコンディショニング回路１６へ送られる。増幅及びコンディショニング済みのアナログ信号はアナログ−デジタルコンバーター１８へ送られ、そこでデジタル信号へ変換される。デジタル信号はその後、マイクロプロセッサ２０へ送られる。センサー１２がデジタル信号を発生する場合は、その信号を直接マイクロプロセッサ２０へ送ればよい。

マイクロプロセッサ２０は、個人のある特定の生理学的またはコンテキスト特性を表すデジタル信号を用いて、個人ユーザーの生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータを計算し、発生する。マイクロプロセッサ２０は、個人の生理学的状態の少なくとも１つの局面に関する情報を導出するようにプログラムされている。マイクロプロセッサ２０はまた、マイクロコントローラもしくは上述した機能を有するプログラム可能な他の種類のプロセッサにより構成できることを理解されたい。

本発明の一実施例によると、生理学的及び／またはコンテキストパラメータを使用するデータはフラッシュメモリーのようなメモリー２２へ送られ、そこで、以下に述べる態様でアップロードされるまで保存される。図２はメモリー２２を個別素子として示すが、このメモリーはマイクロプロセッサ２０の一部でもよいことを理解されたい。センサー装置１０はまた、後述する態様である特定のデータ信号を出力すると共に入力として受ける入出力回路２４を有する。従って、時間がたつと、センサー装置１０のメモリー２２には、個人ユーザーの体及び／または環境に関するデータが増加する。そのデータは、図１に示すように、センサー装置１０から、好ましくはローカルネットワークワークまたはインターネットのような地球的規模の電子的ネットワークを介して定期的にアップロードされて遠隔の中央モニターユニット３０へ送られ、そこで、データベースに蓄積された後処理してユーザーに提示される。データのアップロードは、センサー装置１０によるある特定のレベル以下の心拍数の検知のような事象の発生により、または定期的に、センサー装置１０により始動される自動プロセスか、または毎日午後１０時のような、好ましくはある定期的なスケジュールに従って個人ユーザーまたはそのユーザーにより許可された第三者により始動されるものでもよい。あるいは、センサー装置１０は、メモリー２２にデータを蓄積しないでデータをリアルタイムで継続してアップロードしてもよい。

センサー装置１０から中央モニターユニット３０へ保存蓄積のために行うデータのアップロードには、種々の方法がある。一実施例において、センサー装置１０が収集するデータは、最初に図１に示すパソコン３５へ、例えば、ＲＳ２３２またはＵＳＢポートのようなシリアル接続手段である物理的接続手段４０により転送してアップロードされる。この物理的接続は、市販の多くのパーソナルデジタルアシスタントでは普通であるように、センサー装置１０を挿入可能なパソコン３５に電子的に結合されるクレイドル（図示せず）を用いて行ってもよい。データのアップロードは、その後クレイドルのボタンを押して始動するかまたはセンサー装置１０の挿入と同時に自動的に始動することも可能である。センサー装置１０により収集されるデータは、最初に、データを、４５で示す赤外線または無線通信のような短距離無線通信方式によりパソコン３５へ伝送することによりアップロードしてもよい。

そのデータは、パソコン３５が受信すると、オプションとして、良く知られた種々の方法の任意のもので圧縮され、暗号化された後、好ましくはローカルネットワークまたはインターネットのような地球的規模の電子的ネットワークにより中央モニターユニット３０へ送られる。パソコン３５の代わりに、例えばパーソナルデジタルアシスタントのような電子的ネットワークにアクセス可能でそのネットワークに対してデータを送受信できる任意の計算装置を使用できることに注意されたい。

別の方法として、センサー装置１０が収集したデータを暗号化し、オプションとしてマイクロプロセッサ２０により圧縮した後、双方向ペイジャーまたはセルラー電話のような無線装置５０へ送って、電子メールまたはＡＳＣＩＩまたはバイナリーデータとして無線プロトコルを利用してローカル無線通信サイト５５へ長距離無線通信してもよい。ローカル無線通信サイト５５は、無線装置５０からの無線通信信号を受けるタワー６０とタワーに接続されたコンピュータ６５とを有する。好ましい実施例によると、コンピュータ６５はインターネットのような電子的ネットワークにアクセス可能であり、インターネットを介して中央モニターユニット３０へ送られた無線通信信号の形で受信したデータを送信するために使用される。図１は無線装置５０をセンサー装置１０に結合された個別の装置として示すが、その装置及びそれと同一または類似の機能を有する装置をセンサー装置１０の一部として組み込んでもよい。

センサー装置１０には、就寝時間、起床時間及び食事時間のような事象の時間を記録するためのボタンを備えている。これらの時間記録はセンサー装置１０に保存され、上述したようなデータの残部と共に中央モニターユニット３０へアップロードされる。この時間記録はデジタル記録されたボイスメッセージを含むことがあるが、このメッセージは、中央モニターユニット３０へアップロードされた後、音声認識技術を用いて、中央モニターユニット３０が利用可能なテキストまたは他の任意の情報フォーマットへ変換される。

センサー装置１０による個人ユーザーの生理学的データを自動的に収集するだけでなく、例えば、個人の体重を測定するか、個人の手または体の他の部分を載せるセンサー装置１０に類似の感知装置によるか、若しくは、例えばレーザー技術またはｉＳｔ血液分析装置を用いて個人の体を走査することにより、データを収集するように、キオスクを構成することができる。キオスクは上述した処理能力及び関連の電子的ネットワークへのアクセス能力を備え、従って、電子的ネットワークを介して中央モニターユニット３０へ収集したデータを送るように構成されている。個人の手または体の他の部分を載せることができるセンサー装置１０に類似のデスクトップ感知装置を用意してもよい。かかるデスクトップ感知装置の例として、個人の腕を入れる血圧モニターがある。個人が、センサー装置１０を組み込んだリングを身に付けるようにしてもよい。このリングに結合するように構成した基部（図示せず）を設けることができる。上述したデスクトップ感知装置または基部を、物理的または短距離無線接続手段によりパソコン３５のようなコンピュータに結合して、収集したデータが上述した態様で関連の電子的ネットワークにより中央モニターユニット３０へアップロードされるようにしてもよい。例えば、パーソナルデジタルアシスタントのようなモバイル装置に、センサー装置１０を組み込んでもよい。かかるセンサー装置１０は、例えばその装置を手のひらに保持して体に近接配置すると、データを収集し、収集したデータを上述した任意の方法により中央モニターユニット３０へアップロードするように構成することができる。

さらに、個人は、上述した態様でかかるデータを自動的に感知することによりデータを収集するだけでなく、最終的に中央モニターユニット３０へ送られて保存される種々の生活活動に関するデータを、自動的な手段によらずに、提供することが可能である。個人ユーザーは、中央モニターユニット３０により維持されるウェブサイトにアクセス可能であり、テキストを自由に入力するか、ウェブサイトが行う質問に答えるか、またはウェブサイトにより提供されるダイアログボックスをクリックして、生活活動に関する情報を直接入力することが可能である。中央モニターユニット３０は、生活活動に関する情報を集めるように企図された質問を含む電子メールメッセージをパソコン３５またはパーソナルデジタルアシスタント、ペイジャーまたはセルラー電話のような電子メールを受ける他の任意の装置へ定期的に送るように構成することができる。その個人は、関連のデータの入力により適当な電子メールメッセージに応答して、生活活動に関する情報を中央モニターユニット３０へ提供する。中央モニターユニット３０は、個人ユーザーへある特定の質問を行うためにそのユーザーに電話をするようにしてもよい。ユーザーは、電話のキーパッドにより情報を入力するかまたは音声により（この場合、従来の音声認識技術を中央モニターユニット３０が利用して応答を受け処理する）質問に答えることができる。ユーザーが電話をかけることもあるが、この場合、ユーザーは直接人に話しかけるかまたはキーパッドもしくは音声／音声認識技術より情報を入力することが可能である。中央モニターユニット３０は、例えば、自動的に情報を収集できる、ワシントン州レッドモンドのマイクロソフト社のアウトルックに含まれるようなユーザーの電子カレンダーのような、ユーザーにより制御される情報源にアクセスすることができる。生活活動に関するデータは、食事、睡眠、運動、精神集中または弛緩、毎日の生活習慣、パターン及び／または活動に関連するものである。従って、サンプル質問として、今日は昼食に何を食べましたか、昨晩は何時に就寝しましたか、今朝は何時に起床しましたか、今日はトレッドミル上で何時間走りましたか、が含まれる。

ユーザーへのフィードバックは、直接センサー装置１０により、例えばＬＥＤまたはＬＣＤを用いて可視的に行うか、センサー装置１０の少なくとも一部を熱変色性プラスチックで構成するか、音響信号を用いるか若しくは振動のような触覚フィードバックによって行うことができる。かかるフィードバックは、食事をさせるための、ビタミンのような薬またはサプリメントを摂取させるための、運動または瞑想のような活動を行わせるための、もしくは脱水症状が検知された場合に水を飲ませるための合図または警告となりうる。さらに、合図または警告は排卵のような特定の生理学的パラメータが検知された場合、トレーニング時燃焼されるカロリーがあるレベルに達した場合、または心拍数または呼吸数が高いレベルになった場合に発生することができる。

当業者には明らかなように、中央モニターユニット３０からセンサー装置１０へデータをダウンロードすることも可能である。かかるダウンロードプロセスにおけるデータの流れ方向は、センサー装置からのデータのアップロードに関連して上述した流れとは実質的に反対である。従って、センサー装置１０のマイクロプロセッサ２０のファームウェアを遠隔操作により更新または変更する、即ち、新しいファームウェアをそのタイミング及びサンプルレートのようなパラメータについて中央モニターユニット３０からセンサー装置１０へダウンロードすることによりマイクロプロセッサのプログラムを変更することが可能である。センサー装置１０により提供される合図／警告は、ユーザーが中央モニターユニット３０により維持されるウェブサイトを介して設定した後、センサー装置１０へダウンロードすることが可能である。

図３を参照して、該図は、中央モニターユニット３０の実施例を示すブロック図である。中央モニターユニット３０は、ルーター７５に接続されたＣＳＵ／ＤＳＵ７０を備えているが、ルーターの主要機能は、データリクエストまたは入出トラフィックをチェックし、中央モニターユニット３０により維持されるウェブサイト上で処理し見ることができるように経路選択を行うことである。ルーター７５には、ファイアーウォール８０が接続されている。ファイアーウォール８０の主要目的は、中央モニターユニット３０の残りの部分を権限のないまたは悪意の侵入から保護することである。ファイアーウォール８０に接続されたスイッチ８５は、ミドルウェアサーバー９５ａ乃至９５ｃとデータサーバー１１０との間のデータの流れを制御するために使用される。負荷バランス装置９０は、入来リクエストの仕事負荷を同一構成のミドルウェアサーバー９５ａ乃至９５ｃに振り分けるために設けられている。負荷バランス装置９０（その適当な例として、カリフォルニア州サンホセのファウンドリーネットワークス社のF5 SeverIronがある）は、各ミドルウェアサーバー９５ａ乃至９５ｃの利用可能性及び各ミドルウェアサーバー９５ａ乃至９５ｃにおいて使用されるシステム資源の大きさを分析して、仕事がそれらの間に適切に振り分けられるようにする。

中央モニターユニット３０は、データ中央記憶手段として働く記憶エリアネットワークまたはＳＡＮのようなネットワーク記憶装置１００を有する。さらに詳しく説明すると、ネットワーク記憶装置１００は、上述した態様で各個人ユーザーについて収集する全てのデータを蓄積するデータベースよりなる。適当なネットワーク記憶装置１００の例として、マサチュセッツ州ホプキンスのイーエムシーコーポレイションにより販売されるSymmetrix製品がある。図３はただ１つのネットワーク記憶装置１００を示すが、中央モニターユニット３０のデータ蓄積ニーズに応じて種々の容量を有する多数のネットワーク記憶装置を使用できることを理解されたい。中央モニターユニット３０は、ネットワーク記憶装置１００に結合されたデータベースサーバー１１０も有する。データベースサーバー１１０は２つの主要な構成要素、即ち、大型のマルチプロセッササーバーと、カリフォルニア州レッドウットのオラクルコーポレイションにより販売される８／８ｉまたはワシントン州レッドモンドのマイクロソフト社により販売される５０６７コンポーネントのような企業タイプのソフトウェアサーバーとより成る。データサーバー１１０の主要機能は、リクエストに応じてネットワーク記憶装置１００に蓄積されたデータへアクセスし、ネットワーク記憶装置１００に新しいデータを入力することである。ネットワーク記憶装置１００にはコントローラー１１５が結合されるが、このコントローラーは通常、ネットワーク記憶装置に蓄積されたデータを管理するためのデスクトップ型パソコンより成る。

ミドルウェアサーバー９５ａ乃至９５ｃ（適当な例として、カリフォルニア州パロアルトのマイクロシステムズインコーポレイテッドにより販売される２２ＯＲデュアルプロセッサがある）は、それぞれ、中央モニターユニット３０により維持されるウェブサイトの会社またはホームウェブページを作成し維持するためのソフトウェアを含んでいる。当該技術分野で知られているように、ウェブページはワールドワイドウェブ上で利用可能なデータのブロックであり、ＨＴＭＬ言語で書かれたファイルより成る。また、ウェブサイトはＷＷＷサーバープロセスを走らせるインターネット上の任意のコンピュータのことである。会社またはホームウェブページは、適当なＵＲＬを用いることによりサイトを訪れる一般大衆の全てにアクセス可能な起点となるウェブページである。当該技術分野でよく知られているＵＲＬはＷＷＷ上で用いるアドレスの形態をとり、インターネット上におけるオブジェクト、通常はウェブページの場所を特定する標準的方法である。ミドルウェアサーバー９５ａ乃至９５ｃはまた、登録して中央モニターユニット３０のメンバーになった個人によってのみアクセス可能な中央モニターユニット３０のウェブサイトのウェブページを作成し維持するソフトウェアを含む。メンバーであるユーザーは、それらのデータを中央モニターユニット３０に蓄積するのを望む個人である。かかるメンバーユーザーは、情報セキュリティーのためにパスワードによりアクセスできる。それらのウェブページの好ましい実施例について以下に説明するが、それらはネットワーク記憶装置１００のデータベースに蓄積される収集したデータを用いて作成される。ミドルウェアサーバー９５ａ乃至９５ｃはまた、データベースサーバー１１０を介してネットワーク記憶装置１００からのデータのリクエスト及びその装置へのデータの書き込みを行うソフトウェアを含む。個人ユーザーがデータをネットワーク記憶装置のデータベースに書き込み、ネットワーク１００のデータベースに蓄積された自分のデータを見る目的で中央モニターユニット３０によるセッションを開始したい場合、ユーザーは、ワシントン州レッドモンドのマイクロソフト社のインターネットエクスプローラのようなブラウザープログラムを用いて中央モニターユニット３０のウェブページを訪れ、登録済みユーザーとしてログインする。負荷バランス装置９０は、ユーザーを、選択されたミドルウェアサーバーであるミドルウェアサーバー９５ａ乃至９５ｃのうちの１つに割り当てる。ユーザーは、各セッション全体について所定のミドルウェアサーバーを割り当てられるのが望ましい。選択されたミドルウェアサーバーは、よく知られた方法のうちの任意の方法によりユーザー認証を行って、真のユーザーだけがデータベースの情報にアクセスできるようにする。メンバーであるユーザーはまた、ヘルスケアプロバイダーまたは個人的なトレーナのような第三者に彼または彼女のデータへのアクセス権を与えることができる。アクセス権を付与された第三者にはそれぞれ別個のパスワードが与えられるが、そのパスワードによって従来のブラウザーによりそのメンバーユーザーのデータを見ることができる。従って、ユーザーもその第三者もそのデータの受け手となりうる。

ユーザーが認証を受けると、選択されたミドルウェアサーバーは、データベースサーバー１１０を介して、所定の時間の間、ネットワーク記憶装置１００からその個人ユーザーのデータをリクエストする。所定の時間は３０日であるのが好ましい。リクエストされたデータをネットワーク記憶装置１００から受け取ると、その選択されたミドルウェアサーバーはそのデータをキャッシュメモリー内に一時的に蓄積する。キャッシュされたデータは、再びユーザーのブラウザーを介してそのユーザーへウェブページの形態で情報を提示するために、その選択されたミドルウェアサーバーにより利用される。各ミドルウェアサーバー９５ａ乃至９５ｃは、そのデータを用いて処理及び計算を行うことによりそのデータをユーザーへの提示に好適なフォーマットに変換するためのソフトウェアを含むかかるウェブページ作成のための適当なソフトウェアを備えている。ユーザーがそのセッションを終了すると、データはキャッシュから除去される。ユーザーが新しいセッションを始めると、上述したような、そのユーザーのためにデータを取り出してキャッシュするプロセスが繰り返される。従って、このキャッシュシステムではネットワーク記憶装置１００にセッション毎に１回の電話をかければよいのが理想であり、それによりデータベースサーバー１１０が取り扱う必要のあるトラフィックが減少する。特定セッションの時ユーザーからのリクエストが既に取り出されたキャッシュデータの所定の時間を外れたデータを必要とする場合は、選択されたミドルウェアサーバーがネットワーク記憶装置１００に別の電話をかけるようにすればよい。しかしながら、その別の電話を最小限に抑えるように所定の時間を選択する必要がある。キャッシュデータをキャッシュメモリーに保存して、ユーザーが新しいセッションを始める時に使用できるようにすることにより、ネットワーク記憶装置１００に新しく電話をする必要を無くすことも可能である。

表２に関連して説明したように、センサー装置１０のマイクロプロセッサは、１またはそれ以上の生理学的パラメータを示すデータに基づき個人の生理学的状態に関する情報を導出するようにプログラムすることができる。中央モニターユニット３０及び好ましくはミドルウェアサーバー９５ａ乃至９５ｃも、１またはそれ以上の生理学的パラメータを示すデータに基づきかかる情報を導出するように同様にプログラムすることができる。

ユーザーが、例えば食事または睡眠の習慣に関する情報のような別の情報をセッションの間入力することが企図されている。この別のデータは、ユーザーのセッションの間選択されたミドルウェアサーバーがキャッシュメモリーに蓄積するのが好ましい。ユーザーがセッションを終了すると、キャッシュメモリーに蓄積されたこの別の新しいデータが、ネットワーク記憶装置１００に蓄積するために選択されたミドルウェアサーバーによりデータベースサーバー１１０へ転送される。あるいは、セッションの間利用する可能性があるため、キャッシュメモリーに蓄積するだけでなく、入力データを当該技術分野でよく知られたライトスルーキャッシュシステムの一部としてネットワーク記憶装置１００に蓄積するために直ちにデータベースサーバー１１０に転送してもよい。

図１に示すように、センサー装置１０により収集されるデータは、中央モニターユニット３０へ定期的にアップロードされる。長距離無線通信によるかまたはパソコン３５を介することにより、好ましくはインターネットである電子的ネットワークを通して中央モニターユニット３０への接続が行われる。詳説すると、負荷バランス装置９０への接続は、ＣＳＵ／ＤＳＵ７０、ルーター７５、ファイアーウォール８０及びスイッチ８５を介して行われる。負荷バランス装置９０はその後、選択されたミドルウェアサーバーと呼ぶ９５ａ乃至９５ｃのうちの１つを選択してデータのアップロードを取り扱う。選択されたミドルウェアサーバーは、よく知られた多くの方法のうちの１つを用いてユーザー認証を行う。認証が成功すれば、データは上述した選択したミドルウェアサーバーへアップロードされ、最終的に、データベースサーバー１１０へ転送されてネットワーク記憶装置１００に蓄積される。

図４を参照して、該図は、中央モニターユニット３０の別の実施例を示す。図４に示す中央モニターユニット３０の実施例は、図３に関連して説明した構成要素だけでなく、ネットワーク記憶装置１００の冗長性のあるバックアップであるミラーネットワーク記憶装置１２０を有する。このミラーネットワーク記憶装置１２０にはコントローラー１２２が結合されている。ネットワーク記憶装置１００からのデータは、データに冗長性を与える目的でミラーネットワーク記憶装置１２０へ定期的にコピーされる。

保険会社または研究所のような第三者には、おそらく料金を支払うことで、ミラーネットワーク記憶装置１２０に蓄積されたある特定の情報に対するアクセス権が与えられることがある。中央モニターユニット３０にデータを供給する個人ユーザーの秘密を保持するために、これら第三者にはかかるユーザーの個人データベース記録に対するアクセス権は与えられず、ミラーネットワーク記憶装置１２０に蓄積された一部のデータへのアクセス権だけが与えられるようにするのが好ましい。かかる第三者は、従来のブラウザープログラムを用いてインターネットによるミラーネットワーク記憶装置１２０に蓄積された情報にアクセスすることができる。第三者からのリクエストは、ＣＳＵ／ＤＳＵ７０、ルーター７５、ファイアーウォール８０及びスイッチ８５を介して入ってくる。図４に示す実施例では、ミラードライブアレイ１２０からのデータのアクセス及び提示に関する仕事を同一構成のミドルウェアサーバー１３５ａ乃至１３５ｃに振り分けるための別個の負荷バランス装置１３０が設けられている。ミドルウェアサーバー１３５ａ乃至１３５ｃはそれぞれ、第三者がブラウザーにより別個のデータベースサーバー１２５を介してミラーネットワーク記憶装置１２０から情報を得るための照会を行うのを可能にするソフトウェアを含む。ミドルウェアサーバー１３５ａ乃至１３５ｃはまた、ミラーネットワーク記憶装置１２０から得られる情報をネットワークを介してウェブページの形で第三者に提示するためのソフトウェアを含む。さらに、第三者は、種々の人口動態統計的カテゴリーのような主題に従って集められる情報を有する一連のレポートから選択を行うことができる。

当業者には明らかなように、これら第三者にミラーネットワーク記憶装置１２０に蓄積されたバックアップデータに対するアクセス権を与える代わりに、第三者にネットワーク記憶装置１００に蓄積されたデータに対するアクセス権を与えてもよい。また、負荷バランス装置１３０及びミドルウェアサーバー１３５ａ乃至１３５ｃを設ける代わりに、性能は低下するが同じ機能を負荷バランス装置９０及びミドルウェアサーバー９５ａ乃至９５ｃにより提供することが可能である。

個人ユーザーが初めて登録ユーザーまたはメンバーになる時、そのユーザーは詳細な調査に完全に回答する。この調査の目的は、中央モニターユニット３０により推奨される健康なライフスタイルを確立し維持する可能性を最大にするために対処する必要のある各ユーザーの特異な特性／環境を突き止めること；個人ユーザーの最初の目標を設定して健康指数のようなある特定のグラフィックデータ出力の計算及び表示を容易にするために使用するベースラインデータを収集すること；ヘルスマネジャーの日課としてユーザーに提供されるコンテンツの種類を中央モニターユニット３０が特別に選択するのを支援する特異なユーザー特性及び環境を明らかにすること；ヘルスマネジャーの問題解決機能により健康なライフスタイルに対する障害としてヘルスマネジャーの支援によりユーザーが対処することができる特異なユーザー特性及び環境を突き止めることである。

調査すべき特定の情報としては、活動レベル、食事、睡眠及び排便習慣の規則性、状況に対する最初の応答、適応性、持続性、応答性のしきい値、反応の強さ及び気分の性質を含む個人の重要な性格；ユーザーの自主独立レベル、即ち、自立形成及び自己管理、社交性、記憶力及び学問的成就能力；ユーザーの覚醒レベル、認知速度、注意力疎外要因の回避能力、覚醒状態及び自己監督能力を含むユーザーの注意力及び注意持続能力；現在の体重、身長及び血圧を含むユーザーの現在の健康状態、一般開業医による最も最近の診察、婦人科の診察及び他の適用される医者／健康管理者との接触、現在服用中の薬剤及びサプリメント、アレルギー歴及び現在の症状及び／または健康に関連する挙動の所見；ユーザーの過去の健康歴、即ち、病気／手術、家族歴及び個人による調整を必要とした、離婚または失業のような社会的事象；ユーザーの健康優先度に関する所信、価値感及び意見、振舞いを変える能力、及び生活のストレス原因と考えられるもの及びストレス管理方法；ユーザーの自己意識度、感情移入、権限委譲及び自尊心、ユーザーの食事、運動、睡眠、弛緩及び毎日の活動の現在のルーチン；ユーザーの生活における２つの重要な人物（例えば、配偶者、友人、同僚または上司の性格及びそれらとの関係において健康なライフスタイルを阻害するまたはストレスに寄与する衝突が存在するか否かについてのユーザーの受け止め方が含まれる。

各メンバーユーザーは、中央モニターユニット３０のホームウェブページを介して、ヘルスマネジャーと呼ぶそのユーザーのために特別に構成された一連のウェブページにアクセスする。図５は、ヘルスマネジャーの起点となるウェブページ１５０を示す。ヘルスマネジャーのウェブページは、そのメンバーユーザーの主要な操作エリアである。ヘルスマネジャーのウェブページはユーティリティーを備えており、中央モニターユニット３０はこのユーティリティーを介して分析状態データと普通呼ぶ多種多様な種類及び形態のデータをユーザーへ提供する。このデータは、中央モニターユニット３０が収集するか発生させるデータ、即ち、センサー装置１０が発生する種々の生理学的パラメータを示すデータ；種々の生理学的パラメータを示すデータから導出されるデータ；センサー装置１０により発生される種々のコンテキストパラメータを示すデータ及びユーザーが入力するデータのうちの１つまたはそれ以上である。分析状態データは、センサー装置１０が発生する種々の生理学的パラメータを示すデータ、種々の生理学的パラメータから導出されるデータ、センサー装置１０が発生する種々のコンテキストパラメータを示すデータ及びユーザーが入力するデータのうちの１つまたはそれ以上を、計算により求める健康度、壮健度及びライフスタイル指数に変換するために、ある特定のユーティリティーまたはアルゴリズムを利用する点に特徴がある。例えば、摂取した食料に関連してユーザーが入力するデータに基づきカロリー、たんぱく質、脂肪、炭水化物及びある特定のビタミンの量のようなものを計算することができる。別の例として、皮膚温度、心拍数、呼吸数、熱流及び／またはＧＳＲを用いることにより、所望の時間にわたるストレスレベルの指数をユーザーに提供することができる。さらに別の例として、皮膚温度、熱流、拍動間変異、心拍数、脈搏、呼吸数、中心部体温、電気皮膚反応、ＥＭＧ、ＥＥＧ、ＥＯＧ、血圧、酸素消費量、周囲の音及び加速度計のような装置で検知される体の動きを用いることにより、所望の時間にわたる睡眠パターンの指数をユーザーに提供することができる。

ヘルスマネジャーの起点となるウェブページ１５０には、健康指標１５５がある。この健康指標１５５は、ユーザーの成績及び中央モニターユニット３０により推奨される健康な日課を達成した度合いを測定し、それらをメンバーユーザーにフィードバックするためのグラフィックなユーティリティーである。このように、健康指標１５５は、メンバーユーザーに対して彼らの進捗状況を示す。健康指標１５５はユーザーの健康及びライフスタイルに関する６つのカテゴリー、即ち、栄養、活動レベル、精神集中、睡眠、毎日の活動及び感想を含む。栄養カテゴリーは、その人が何を、いつ、そしてどのくらい食べて飲むかに関わる。活動レベルのカテゴリーは、その人がどのくらい動き回るかに関する。精神集中のカテゴリーは、精神が高度に集中した状態で体の深い弛緩状態を可能にするある種の活動の品質及び人間がその活動に集中する時間に関する。睡眠のカテゴリーは、人間の睡眠の質及び量に関する。毎日の活動のカテゴリーは、毎日行わなければならないこと及び人間が遭遇する健康リスクに関する。最後に感想のカテゴリーは、ある特定の日について気分がよいか否かの一般的な受け止め方に関する。各カテゴリーには、好ましくは、「悪い」から「よい」の間で変化するスケールで、ユーザーがそのカテゴリーに関してどのような実績をあげたかを示す関連のレベルまたは棒グラフがある。

各メンバーユーザーが上述した最初の調査を終了すると、ユーザーに対して彼または彼女の特性及び生活環境の要約を提供するプロフィールが作成される。推奨の健康的な日課より成る計画及び／または目標が提示される。推奨の健康的な日課には、適当な栄養、運動、精神集中及びユーザーの生活の毎日の所定の活動に関する特定のアドバイスの任意の組み合わせが含まれる。これら推奨される活動をユーザーの生活に如何に取り込むかのガイドとして、典型的なスケジュールを提示してもよい。ユーザーはその調査を定期的に受け、その結果に基づき、上述したような項目をそれに応じて調整する。

栄養のカテゴリーは、ユーザーが入力するデータと、センサー装置１０が感知するデータとの両方から計算される。ユーザーが入力するデータには、朝食、昼食、夕食及び任意のおやつの時間及び長さ、食料、ビタミンのようなサプリメント及び関連の予め選択した時間の間に飲む水及び他の液体が含まれる。このデータ及び種々の食料の公知の特性に関する蓄積されたデータに基づき、中央モニターユニット３０は、消費カロリー、たんぱく質、脂肪、炭水化物、ビタミンなどの量のようなよく知られた栄養学的食物値を計算する。

健康指標の栄養を示す棒グラフは、推奨される以下の健康的な日課、即ち、少なくとも３回の食事を摂る；パン、パスタ、シリアル、米が６−１１部、フルーツが２−４部、野菜が３−５部、魚、肉、鶏肉、乾燥豆、卵及びナッツが２−３部、ミルク、ヨーグルト、チーズが２−３部より成る多様な食事を摂り、８オンスまたはそれ以上の水を飲む日課について決定するのが好ましい。この日課は、性別、年齢、身長／体重のようなユーザーに関する情報に基づき調整することができる。毎日摂取するカロリー、たんぱく質、繊維、脂肪、炭水化物または水及び全体の摂取量に対する割合に関するある特定の栄養の目標をユーザーがまたはユーザーに代わって設定してもよい。棒グラフの計算に用いるパラメータには、１日の食事回数、水の消費量、毎日食べる食物の種類及び量をユーザーが入力したものが含まれる。

栄養学的情報は、図６に示すような栄養ウェブページ１６０によりユーザーに提示される。好ましい栄養ウェブページ１６０は、栄養の実際及び目標となる数値をそれぞれ円グラフで示す栄養数値チャート１６５、１７０と、実際の栄養摂取総量及び目標となる栄養摂取総量をそれぞれ円形グラフで示す栄養摂取チャート１７５、１８０を含む。栄養数値チャート１６５、１７０は炭水化物、たんぱく質及び脂肪のような項目を百分比で示すのが好ましく、栄養摂取チャート１７５、１８０はカロリーの合計値及び目標値を、脂肪、炭水化物、たんぱく質及びビタミンのような成分で分けて示すのが好ましい。ウェブページ１６０は、食物及び水の消費を時間で示す履歴１８５、ユーザーが栄養に関連するニュース記事、栄養に関する日課を改善するためのアドバイス及びネットワーク上のどこかの関連の広告を直接チェックできるようにするハイパーリンク１９０、及び可変期間を示す図と選択可能期間を示す図との間で選択可能なカレンダー１９５も含む。１９０で示す項目は、調査により個人について知り得た情報及び健康指標により測定された個人の成績に基づいて特別に選択することができる。

健康指標１５５の活動レベルのカテゴリーは、その日にユーザーがどのように、またいつ動き回るかについてユーザーがチェックするのを支援するように設計されており、ユーザーが入力するデータとセンサー装置１０が感知するデータとの両方を利用する。ユーザーが入力するデータには、例えば、ユーザーが午前８時から午後５時まで机に向かって仕事をした後、午後６時から午後７時までエアロビクスのクラスをとるという事実のようなユーザーの毎日の活動に関する詳細事項が含まれる。センサー装置１０により感知される関連のデータには、心拍数、加速度計のような装置により感知される運動、熱流、呼吸数、消費カロリー量、ＧＳＲ及び水分補給レベルが含まれ、これらはセンサー装置６０または中央モニターユニット３０により取り出すことができる。消費カロリー量は、ユーザーが入力する運動の種類とユーザーが入力する運動の持続時間との掛け算、感知する運動と運動の時間及びフィルター定数の掛け算または感知される熱流と時間とフィルター定数との掛け算のような種々の方法で計算することができる。

健康指標の活動レベルの棒グラフは、好ましくは２０分である所定の期間のエアロビクス運動、または好ましくは１時間である所定の期間の精力的なライフスタイル活動及びエアロビクス及び／または精力的なライフスタイル活動による好ましくは少なくとも最小目標カロリー（２０５カロリー）の燃焼を含む推奨される健康な日課に関して決定するのが好ましい。最小目標カロリーは、ユーザーの性別、年齢、身長及び／または体重のような情報に基づき設定可能である。関連の棒グラフの計算に用いるパラメータには、エアロビクス運動または精力的なライフスタイル活動に費やす時間であって、ユーザーが入力したものそして／またはセンサー装置１０が感知したもの、及び予め計算したエネルギー消費パラメータ以上に燃焼したカロリー数が含まれる。

個人ユーザーの動きに関する情報は、図７に示す活動レベルウェブページ２００によりユーザーに提示されるが、このウェブページは、ユーザーの活動を３つのカテゴリー、即ち、所定の単位時間に関して「高」、「中」、「低」でモニターする棒グラフの形をした活動度グラフ２０５を含む。円グラフの形の活動百分比チャートも、ユーザーが各カテゴリーで費やした１日のような所定の期間の百分比を示すために提示することができる。活動レベルウェブページ２００はまた、燃焼カロリー総量、毎日の燃焼カロリー目標値、カロリー摂取合計値及びエアロビクス運動時間のような項目を表示するためのカロリー部分２１５を含む。最後に、活動レベルウェブ２００は、ユーザーが、関連のニュース記事、活動レベルに関する日課を改善するためのアドバイス及びネットワーク上の関連広告を直接チェックできるようにする少なくとも１つのハイパーリンク２２０を含む。活動レベルのウェブページ２００は種々のフォーマットで見ることができるが、棒グラフ、円グラフ及びその両方のようなユーザーが選択可能なグラフまたはチャートは、活動レベルチェックボックス２２５により選択可能である。活動レベルカレンダー２３０は、可変期間の図と選択可能期間の図との間で選択できるようにするために提供される。２２０に示す項目は、調査によりその個人から抽出した情報及び健康指標により測定される彼らの成績に基づき特別の選択することができる。健康指標１５５の精神集中カテゴリーは、ユーザーが、精神を集中しながら深い弛緩状態に体が到達できるようにする、ある特定の活動を行う時間に関するパラメータをモニターするのを支援するように設計されており、ユーザーが入力するデータとセンサー装置１０が感知するデータとの両方に基づくものである。詳説すると、ユーザーはヨガまたは瞑想のような弛緩活動の開始時間及び終了時間を入力することができる。精神集中の深さにより決まるこれらの活動の品質は、センサー装置１０により感知される皮膚温度、心拍数、呼吸数及び熱流を含むパラメータをモニターすることにより測定可能である。センサー装置１０または中央モニターユニット３０の何れかにより得られるＧＳＲの百分比変化を利用することもできる。

健康指標の精神集中の棒グラフは、少なくとも１５分の間、精神を高度に集中した状態にしながら体を深く弛緩させる活動への毎日の参加を含む推奨の健康な日課に関連して計算するのが好ましい。関連の棒グラフの計算に使用するパラメータには、精神集中活動に費やす時間の長さ及び精神集中活動の深さまたは品質を示すベースラインからの、センサー装置１０により感知される皮膚温度、心拍数、呼吸数、熱流またはＧＳＲの百分比変化が含まれる。

内省及び弛緩に費やす時間に関する情報は、図８に示す精神集中ウェブページ２５０によりユーザーに提示される。セッションと呼ぶ精神集中活動について、好ましい精神集中ウェブページ２５０は、２５５で示すセッションに費やした時間、２６０で示す目標時間、精神集中の深さの目標値及び実際の値を示す比較部分２６５、及び皮膚温度、心拍数、呼吸数、熱流及び／またはＧＳＲのようなものから導出される全体的なストレスレベルを示すヒストグラム２７０を含む。比較部分２６５では、目標となる精神集中状態を示す人間の輪郭は実線であり、実際の精神集中状態を示す人間の輪郭は、精神集中のレベルに応じてぼやけた状態と実線の間で変化する。好ましい精神集中ウェブページはまた、２７５で示す精神集中活動に費やした時間の合計、ユーザーが関連のニュース記事を直接チェックできるようにするハイパーリンク２８０、精神集中に関する日課の改善に関するアドバイス及び関連の広告と、可変期間と選択可能期間との間での選択を可能にするカレンダー２８５とを含む。２８０で示す項目は、調査により個人から知り得た情報及び健康指標により測定される彼らの成績に基づき特別に選択することができる。

健康指標１５５の睡眠カテゴリーは、ユーザーが睡眠パターン及び睡眠の質をモニターするのを支援するように設計されている。このカテゴリーは、ユーザーが健康なライフスタイルにおける睡眠の重要性と、体の機能の毎日の通常の変化である日周期に対する睡眠の関係とについて学習するのを助けるように意図されている。睡眠のカテゴリーは、ユーザーが入力するデータとセンサー装置１０が感知するデータとの両方に基づくものである。関連の各時間インターバルの間にユーザーが入力するデータには、ユーザーの入眠時間と起床時間及び睡眠の質のランクが含まれる。表２に示すように、センサー装置１０から得られる関連性のあるデータには、皮膚温度、熱流、拍動間変異、心拍数、脈搏数、呼吸数、中心部体温、電気皮膚反応、ＥＭＧ、ＥＥＧ、ＥＯＧ、血圧及び酸素消費量が含まれる。また、周囲の音及び加速度計のような装置により検知される体の動きも関連性を有する。その後、このデータを用いて、入眠時間及び起床時間、睡眠中断及び睡眠の質及び深さを計算するか導出できる。

健康指標の棒グラフは、毎晩好ましくは８時間の最小睡眠時間の確保及び予測可能な就寝及び起床時間を含む健康な日課について決定される。この棒グラフの計算を可能にする特定のパラメータには、センサー装置１０により感知されるかユーザーが入力する毎日の睡眠時間及び起床時間と、ユーザーが等級をつけるかまたは他のデータから導出される睡眠の質が含まれる。睡眠に関する情報は、図９に示す睡眠ウェブページ２９０によりユーザーに提示される。睡眠ウェブページ２９０は、センサー装置１０からのデータまたはユーザーが入力するデータの何れかに基づく睡眠時間表示２９５と、ユーザーの就寝時間３００及び起床時間表示３０５を含む。ユーザーにより入力される睡眠の質のランク３１０を利用し、これを表示することも可能である。１日の時間インターバルを超える表示を睡眠ウェブページ２９０において行う場合、睡眠時間表示２９５は累計値として表示し、就寝時間表示３００、起床時間表示３０５及び睡眠の質ランク３１０は平均値として計算し、表示する。睡眠ウェブページ２９０はまた、所定の時間インターバルにわたって１つの睡眠関連パラメータを計算し表示するユーザーにより選択可能な睡眠グラフ３１５も含む。図９は１日の期間にわたる熱流を示すが、この熱流は睡眠中は低く、起きている時は高くなる傾向がある。この情報から、その人のバイオリズムを得ることが可能である。睡眠グラフ３１５はまた、体の動きをモニターするセンサー装置１０に組み込んだ加速度計からのデータをグラフ表示する。睡眠ウェブページ２９０はまた、ユーザーが睡眠に関連するニュース記事、睡眠に関する日課を改善するためのアドバイス及びネットワーク上にある関連の広告を直接チェックできるようにするハイパーリンク３２０と、関連の時間インターバルを選択するための睡眠カレンダー３２５とを含むことができる。３２０で示す項目は、調査において個人から知り得た情報及び健康指標により測定される成績に基づき特別に選択することができる。

健康指標１５５の毎日の生活の活動カテゴリーは、健康及び安全に関連するある特定の活動及びリスクをユーザーがモニターするのを支援するように設計されており、すべてユーザーにより入力されるデータに基づくものである。毎日の生活の活動に関するカテゴリーは、下位概念の４つのカテゴリー、即ち、歯ブラシまたはフロスを用いる歯の手入れ及びシャワーを浴びるような活動をユーザーがモニターするのを可能にする個人的衛生；ユーザーが処方箋通りの薬またはサプリメントを飲んでいるか否かを追跡し、煙草またはアルコールの消費量並びにシートベルトの使用のような自動車の安全性をユーザーがモニターするのを可能にする健康維持；家族または友人と共に過ごす時間、レジャー及び精神集中活動をユーザーがモニターするのを可能にする個人的時間；及び請求書の支払い及び家庭の雑用のようなある特定の仕事及び家計活動をユーザーがモニターするのを可能にする責任に分けられる。

健康指標の中の毎日の生活の活動に関する棒グラフは、以下に述べる健康的な日課について決定するのが好ましい。個人の衛生に関する日課は、ユーザーが毎日シャワーを浴びるか入浴し、毎日ブラシとフロスを用いて歯を清潔に保ち、規則的な便通を維持するのを必要とする。健康維持に関する日課は、ユーザーが薬、ビタミン及び／またはサプリメントを飲み、シートベルトを使用し、禁煙し、節酒し、健康マネジャーにより毎日、健康をモニターするのを必要とする。個人的時間に関する日課は、ユーザーが毎日少なくとも１時間家族及び／または友人と良質な時間を過ごし、仕事時間を最大９時間に制限し、毎日レジャーまたは遊びに一部の時間を費やし、頭を使う活動を行うのを必要とする。責任に関する日課は、ユーザーが家の雑事を行い、請求書の支払いをし、仕事に遅れず、約束を守るのを必要とする。棒グラフは、ユーザーが入力する情報により決定される、ユーザーが毎日リストされた活動を完了する度合いに基づき計算される。

これらの活動に関する情報は、図１０に示す毎日の活動ウェブページ３３０によりユーザーに提示される。好ましい毎日の活動ウェブページ３３０において、下位概念のうちの１つまたはそれ以上につき選択可能な活動チャート３３５は、ユーザーがその日課により必要とされることを実行したか否かを示す。色または影がついたボックスはユーザーが必要とされる活動を実行したことを示し、また、色または影のないボックスはユーザーがその活動を実行していないことを示す。活動チャート３３５は、選択可能な時間インターバルにおいて作成し、見ることが可能である。説明の目的で、図１０は、特定の週における個人的衛生及び個人的時間のカテゴリーを示す。さらに、毎日の活動ウェブページ３３０は、ユーザーが関連のあるニュース記事、毎日の生活の活動に関する日課を改善するためのアドバイス及び関連の広告を直接チェックするのを可能にする毎日の活動ハイパーリンク３４０と、関連の時間インターバルを選択するための毎日の活動のカレンダー３４５とを含むことができる。３４０に示す項目は、調査において個人から知り得た情報及び健康指標により決定される彼らの成績に基づき特別に選択することができる。

健康指標１５５の元気度カテゴリーは、特定の日に元気であったか否かの認識をユーザーがモニターするのを可能にするように設計され、ユーザーが直接入力する本質的に主観的な等級である情報に基づくものである。ユーザーは、以下の９つの領域、即ち、精神的鋭敏さ、精神的及び心理的幸福度、エネルギーレベル、人生のストレスへの対処能力、対面を重んじる度合い、物理的幸福度、自己抑制、動機及び他人との関係による慰め、に関して、好ましくは１から５までのスケールを用いてランク付けを行う。これらの度合いを平均して、関連の棒グラフの計算に使用する。

図１１は、健康度のウェブページ３５０を示す。健康度のウェブページ３５０は、連続または不連続の任意の日にちを含むユーザーが選択可能な時間インターバルにわたる健康度をユーザーがチェックするのを可能にする。健康度のセレクタボタン３６０を用いることにより、ユーザーは、１つのカテゴリーについて健康度の棒グラフをチェックする選択を行うか、または２またはそれ以上のカテゴリーについて健康度の棒グラフを並べて比較することができる。例えば、ユーザーは、彼らが好む株の成績を見るのと丁度同じように、前月に総合的な睡眠の等級が改善されたか否かをチェックするために、睡眠の棒グラフだけを作動状態にしたい場合がある。あるいは、睡眠と活動レベルとを同時に表示することにより、睡眠の等級とそれに対応する活動レベルの等級とを比較評価して、それぞれの日にちの間に何らかの相関関係が存在するか否かをチェックする場合がある。所定の時間インターバルについて栄養の等級と健康度の等級とを表示して、毎日の食事習慣とそのインターバルの間の食事習慣と健康度との間に何らかの相関関係が存在するか否かをチェックする場合がある。説明の目的で、図１１は、６月１０日から６月１６日の週の睡眠と活動レベルの棒グラフによる比較を示す。健康度ウェブページ３５０はまた、ユーザーがログインしてヘルスマネジャーを利用した日数の合計、ユーザーが入会以来ヘルスマネジャーを利用した日にちの割合及びユーザーがデータを収集するためにセンサー装置１０を利用した時間の割合のようなアクセス情報及び統計を表示する追跡計算器３６５も含む。

図５を参照して、ヘルスマネジャーの起点となるウェブページ１５０は、それぞれが健康度１５５のカテゴリーに対応するユーザーにより選択可能な複数のカテゴリーの要約１５６ａ乃至１５６ｆを含む。各カテゴリーの要約１５６ａ乃至１５６ｆは、対応するカテゴリーに関して予め選択しフィルターをかけたデータの副集合を提示する。栄養カテゴリーの要約１５６ａは、カロリー摂取量の毎日の目標値と実際値とを示す。活動レベルカテゴリーの要約１５６ｂは、燃焼カロリー量の毎日の目標値と実際値とを示す。精神集中の要約１５６ｃは、精神集中の深さの目標値及び実際値を示す。睡眠カテゴリーの要約１５６ｂは、目標の睡眠時間、実際の睡眠時間及び睡眠の質の等級を示す。毎日の活動カテゴリーの１５６ｂは、推奨される毎日の活動に対する完了した活動の割合に基づく目標点数及び実際点数を表示する。元気度のカテゴリーの要約１５６ｆは、その日の健康度の目標及び実際の等級を示す。

ヘルスマネジャーの起点となるウェブページ１５０はまた、ニュース記事へのハイパーリンク、最初の調査によりチェックされる栄養不良のような傾向に基づくユーザーへのコメント及び合図を含む（それらに限定されない）情報を毎日ユーザーに提供する毎日の日課部分１５７を含むことがある。毎日の日課部分１５７のコメントとしては、例えば、毎日水をコップ８杯飲むとすい臓ガンの危険性を３２％も減らすことができるという記述に付随した、仕事中はあなたのコンピュータのそばまたは机の上に水の入ったコップを置いておいて随時水分を補給しなさいというアドバイスがある。ヘルスマネジャーの起点となるウェブページ１５０はまた、健康度１５５の各カテゴリーにおけるユーザーの成績を積極的に評価して改善のためのアドバイスを提示する問題解決セクション１５８を含む。例えば、システムによりユーザーの睡眠レベルが「低」で、ユーザーが不眠症であることを示唆する場合、問題解決セクション１５８は睡眠を改善するための方法をアドバイスすることができる。問題解決セクション１５８はまた、成績の改善に関するユーザーの質問を含むことができる。ヘルスマネジャーの起点となるウェブページ１５０はまた、入力ダイアログボックスを立ち上げる毎日のデータセクション１５９を含む。入力ダイアログボックスにより、ユーザーはヘルスマネジャーにより必要とされる種々のデータの入力を容易に行うことができる。当該技術分野において知られているように、データの入力は予め提示されたリストまたは普通の自由テキスト形式の入力かの選択が可能である。最後にヘルスマネジャーの起点となるウェブページ１５０は、ユーザーの身長、体重、体の測定値、ＢＭＩ及び心拍数、血圧または任意の生理学的パラメータのような生命兆候に関する情報を与える体の状態セクション１６１を含むことができる。

図１２−１７を参照して、該図は、肩と肘の間の上腕に着用するアームバンドの形をしたセンサー装置１０の特定実施例を示す。図１２−１７に示すセンサー装置１０の特定実施例を、便宜的に、アームバンドセンサー装置４００と呼ぶ。アームバンドセンサー装置４００は、コンピュータハウジング４０５、可撓性ウィング本体４１０と、図１７に示すような弾性ストラップ４１５より成る。コンピュータハウジング４０５及び可撓性ウィング本体４１０は、柔軟なウレタン材またはゴム若しくは成型プロセスにより混合されたゴム−シリコンのようなエラストマー材で作るのが好ましい。可撓性ウィング本体４１０は第１及び第２のウィング４１８より成り、ウィングはそれぞれ端部４２５の近くに貫通孔４２０を有する。第１及び第２のウィング４１８は、着用者の上腕の一部を包むようになっている。

弾性ストラップ４１５は、アームバンドセンサー装置４００を個人の上腕に着脱自在に固定するために使用する。図１７からわかるように、弾性ストラップ４１５の底面４２６の一部に沿ってベルクロループ４１６が設けられている。弾性ストラップ４１５の各端部４２７の底面４２６上にはベルクロ係止パッチ４２８が、また上面４３０上にはプルタブ４２９が設けられている。各プルタブ４２９の一部は、各端部４２７の端縁部を超えて延びる。

アームバンドセンサー装置４００を着用するには、ユーザーは、弾性ストラップ４１５の各端部４２７を可撓性ウィング本体４１０の貫通孔４２０にそれぞれ挿入した後、弾性ストラップ４１５、可撓性ウィング本体４１０及びコンピュータハウジング４０５により形成されるループに腕を通す。各プルタブ４２９を引き出して、ベルクロ係止パッチ４２８を弾性ストラップ４１５の底面４２６に沿う所望の位置でベルクロループ４１６に係合することにより、ユーザーは弾性ストラップ４１５をぴったり合うように調整することができる。ベルクロ係止パッチ４２８は、底面４２６のほとんど任意の位置でベルクロループ４１６に係合できるため、アームバンドセンサー装置４００は種々の太さの腕にフィットするように調整できる。また、弾性ストラップ４１５は広い範囲の腕の太さに適用するように種々の長さにすることができる。当業者には明らかなように、スナップ、ボタンまたはバックルを含む（これらに限定されない）、弾性ストラップを固着しそのサイズを調整する他の手段を用いることができる。また、ベルクロ、スナップ、ボタン、バックルなどを含む幾つかの従来型手段のうちの１つにより締着される２つの弾性ストラップ、またはウィング４１８に固着された単一の弾性ストラップを用いることも可能である。

また、ウィング４１８に貫通孔４２０を設ける代わりに、Ｄ字形ループ（図示せず）を幾つかの従来型手段の１つによりウィング４１８の端部４２５に固着してもよい。例えば、ピン（図示せず）を端部４２５に挿入し、ピンがループの各端部と係合するようにしてもよい。この構成によると、Ｄ字形ループは、弾性ストラップ４１５の接続ポイントとして働き、各ウィング４１８の各端部４２５と各ループとの間に事実上貫通孔を形成する。

アームバンドセンサー装置４００の展開図である図１８に示すように、コンピュータハウジング４０５は、上部４３５と下部４４０とを有する。コンピュータハウジング４０５内には、プリント回路板またはＰＣＢ４４５、好ましくはリチウムイオン電池である再充電可能電池４５０、及びペイジャーに用いるような着用者に触覚フィードバックを与える振動モーター４５５が内臓されている。振動モーター４５５の適当な例は、英国のMG
Motors, Ltd.のモデル１２３４２及び１２３４３である。

コンピュータハウジング４０５の上部４３５及び底部４４０はＯリング４３７が装着される溝４３６に沿って密封嵌合し、底部４４０のねじ山４３８ａ及び補剛材４３８ｂと、ＰＣＢ４４５の孔４３９を貫通して上部４３５のねじを受ける補剛材４５１内へ延びるねじ（図示せず）により互いに固着可能である。あるいは、上部４３５及び底部４４０をスナップ式に結合するか接着剤により互いに固着してもよい。コンピュータハウジング４０５は、組み立てを完了後では、アームバンドセンサー装置４００を着用して水泳を行ってもその性能に悪影響を与えることのないほど十分な液密性を有する。

図１３からわかるように、底部４４０の裏側には隆起したプラットフォーム４３０がある。隆起したプラットフォーム４３０には熱流または熱束センサー４６０が固着されるが、そのセンサーの適当な例として、ニューハムプシャー州ハドソンのRdF Corporationにより販売されるマイクロフォイル熱束センサーがある。熱束センサー４６０は自生式サーモパイル変換器として働き、ポリアミドフィルムより成るキャリアを備えるのが好ましい。下部４４０はその上面、即ち、熱束センサー４６０が固着された側とは反対側に、アルミニウムのような適当な金属で形成された熱シンクを有する。隆起したプラットフォーム４３０には、好ましくは、導電性炭化ゴム、金またはステンレス鋼のような材料で形成した電極を有するＧＳＲセンサー４６５が固着されている。図１３は２つのＧＳＲセンサー４６５を示すが、当業者は、個々のＧＳＲセンサー４６５、即ち電極が互いに電気的に隔離されておれば、隆起したプラットフォーム４３０上の可変位置に可変数のＧＳＲセンサー４６５を設けてもよいことがわかるであろう。熱束センサー４６０及びＧＳＲセンサー４６５は、隆起したプラットフォーム４３０に固着されるため、アームバンドセンサー装置４００を着用すると、着用者の皮膚と接触することになる。コンピュータハウジング４０５の底部４４０の、隆起したプラットフォーム４３０及びねじ山４３８ａを含まない表面の一部の上には、着脱自在で交換可能な柔らかいフォーム布製パッド（図示せず）を設けてもよい。柔らかいフォーム布は、着用者の皮膚と接触して、アームバンドセンサー装置４００の付け心地を良くするために使用するものである。

熱束センサー４６０、ＧＳＲセンサー４６５及びＰＣＢ４４５間の電気的結合は、種々の公知の方法の１つで行うことができる。例えば、適当な配線（図示せず）をコンピュータハウジング４０５の底部４４０内に植え込んだ後、ＰＣＢ４４５上の適当な入力場所、熱束センサー４６０及びＧＳＲセンサー４６５へ半田のような方法で電気的に接続することができる。あるいは、配線を底部４４０に植え込む代わりに、底部４４０に貫通孔を設けて適当な配線を通すようにしてもよい。貫通孔は、コンピュータハウジング４０５の健全性を維持するために液密性密封材を設けるのが好ましい。

図１３に示すように隆起したプラットフォーム４３０に固着する代わりに、熱束センサー４６０及びＧＳＲセンサー４６５の一方または両方を、アームバンドセンサー装置４００を着用すると着用者の皮膚と接触するように、可撓性ウィング本体４１０の内部４６６の一方または両方のウィング４１８に固着してもよい。かかる構成によると、熱束センサー４６０及びＧＳＲセンサー４６５の何れかとＰＣＢ４４５との電気的結合を、コンピュータハウジング４０５の１またはそれ以上の貫通孔を通過し半田付けのような方法によりＰＣＢ４４５上の適当な入力場所に電気的に接続される、可撓性ウィング本体４１５に植え込まれた適当な配線（図示せず）により行うことができる。再び、貫通孔にはコンピュータハウジング４０５の健全性を維持するために液密性密封材を設けるのが好ましい。あるいは、配線を通すコンピュータハウジング４０５に配線を通す貫通孔を設ける代わりに、後述するように、配線がオーバーモーディングプロセスの間コンピュータハウジング４０５に捕捉されるようにして、最後にＰＣＢ４４５上の適当な入力場所に適当に半田付けしてもよい。

図１２、１６、１７、１８に示すように、コンピュータハウジング４０５は、ＰＣＢ４４５上のノンラッチスイッチ５８５に結合され、該スイッチを作動するボタン４７０を有する。ボタン４７０は、アームバンドセンサー装置４００を作動させ、ある事象が発生する時間を記録するかまたは電池レベル及びメモリー容量のようなシステム状態情報をリクエストするために使用する。ボタン４７０を押すと、ノンラッチスイッチ５８５が回路を閉じるため、信号がＰＣＢ４４５上の処理ユニット４９０へ送られる。ボタン４７０を押す時間インターバルに応じて、発生する信号が上述した事象のうちの１つを始動させる。コンピュータハウジング４０５はまた、電池レベルまたはメモリー容量を指示するかもしくは着用者へ可視フィードバックを与えるためのＬＥＤ４７５を有する。ＬＥＤ４７５の代わりに、コンピュータハウジング４０５は、液晶ディスプレイまたはＬＣＤを用いて、電池レベル、メモリー容量を指示しまたは着用者に可視フィードバック情報を与えることができる。電池レベル、メモリー容量またはフィードバック情報は、触覚により、または音響的方法により着用者に与えることも可能である。

アームバンドセンサー装置４００は、ＧＳＲセンサー４６５または熱束センサー４６０の何れかがアームバンドセンサー装置４００がユーザーの皮膚との接触状態におかれたことを示す特定状態を感知すると、作動、即ち、データを収集するように構成されている。また、アームバンドセンサー装置４００は、熱束センサー４６０、ＧＳＲセンサー４６５、加速度計４９５または５５０、もしくはアームバンドセンサー装置４００と通信関係にある他の任意の装置のうちの１つまたはそれ以上が、単独でまたは一緒に、アームバンドセンサー装置が着用者の皮膚と接触する状態に置かれたことを示す特定の状態を感知すると、使用状態に作動されるように構成されている。それ以外の時は、アームバンドセンサー装置４００は非作動状態にされるため、電池のパワーが節約される。

コンピュータハウジング４０５は、再充電可能電池４５０を充電するために、図１９に示す電池充電ユニット４８０に結合するように構成されている。コンピュータハウジング４０５は、再充電可能電池４５０に結合された図１２、１５、１６、１７に示す充電用接点４８５を有する。充電用接点４８５は、真鍮、金またはステンレス鋼のような材料で作られており、アームバンドセンサー装置４００を電池充電ユニット４８０内に配置すると、そのユニットに設けた電気接点（図示せず）と電気的に結合されるように構成されている。電池充電ユニット４８０に設けられた電気接点は、電池充電ユニット４８０内の充電回路４８１ａに結合されている。この構成では、充電回路４８１ａは、電池充電ユニット４８０に接続されているか接続可能な適当なプラグを含む配線手段によるなどして壁の差込口に結合される。あるいは、電気接点４８０は、電池充電ユニット４８０に接続されているか接続可能な、電池充電ユニット４８０の外側の充電回路４８１ｂに結合される配線に結合可能である。この構成における配線は、従来の壁の差込口に差し込むことのできるプラグ（図示せず）を含む。

電池充電ユニット４８０の内部には、図２０に示すように、コンピュータハウジング４０５に設けたＲＦトランシーバー５６５から信号を受け、またそのトランシーバーへ信号を送るＲＦトランシーバー４８３が設けられている。ＲＦトランシーバー４８３は、例えば、適当なケーブルにより、図１に示すパソコン３５のような装置のＲＦ２３２ポートまたはＵＳＢポートのようなシリアルポートに結合するように構成されている。従って、ＲＦトランシーバー４８３及びＲＦトランシーバー５６５により、アームバンドセンサー装置４００からデータをアップロードするか、またはセンサー装置へデータをダウンロードすることができる。図１９及び２０にはＲＦトランシーバー４８３と５６５とを示すが、赤外線トランシーバーのような他の形式の無線トランシーバーを用いることが可能である。あるいは、コンピュータハウジング４０５に、アームバンドセンサー装置４００を電池充電ユニット４８０内に配置すると、そのユニット内の別の電気接点（図示せず）と係合して電気的に結合される別の電気接点（図示せず）を設けてもよい。コンピュータハウジング４０５のこれら別の電気接点は処理ユニット４９０に結合され、電池充電ユニット４８０内の別の電気接点は適当なケーブルに結合され、この適当なケーブルはパソコン３５のような装置のＲＦ２３２ポートまたはＵＳＢポートのようなシリアルポートに結合される。この構成は、物理的接続方式によりアームバンドセンサー装置４００からデータをアップロードし、またその装置へデータをダウンロードする別の方法を提供する。

図２０は、アームバンドセンサー装置４００のシステムアーキテクチャー、特に、ＰＣＢ４４５上かあるいはそれに結合された各コンポーネントを示す概略図である。

図１７に示すように、ＰＣＢ４４５は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラまたは上述した機能を有する他の任意の処理装置でよい処理ユニット４９０を有する。処理ユニット４９０は、図２に示すマイクロプロセッサ２０に関連して述べた機能の全てを提供する。処理ユニット４９０の適当な例として、イリノイ州シャウンバーグのモトローラ社により販売されるDragonball EZがある。ＰＣＢ４４５はまた、二軸加速度計４９５を有し、その適当な例として、マサチュセッツ州ノーウッドのアナログデバイシズインコーポレイテッドにより販売される加速度計モデルADZL210がある。二軸加速度計４９５は、アームバンドセンサー装置４００を着用するとその感知軸がＰＣＢ４４５の縦軸、従って、着用者の腕の縦軸から実質的に４５度に等しい角度だけずれるような角度に装着するのが好ましい。着用者の腕の縦軸は、着用者の肩から肘への直線により画定される軸のことである。二軸加速度計４９５の出力信号は、バッファ５００を通過してアナログ−デジタルコンバーター５０５へ入力された後、処理ユニット４９０へ結合される。ＧＳＲセンサー４６５は、ＰＣＢ４４５上の増幅器５１０に結合されている。増幅器５１０は増幅及びローパスフィルター機能を有するが、その適当な例として、マサチュセッツ州ノーウッドのアナログデバイシズインコーポレイテッドにより販売される増幅器モデルAD8544がある。増幅器５１０により増幅されフィルタリングを施された信号出力は、さらに増幅されてバイアス電圧を取り除くために増幅／オフセット回路５１５へ入力され、またフィルター／コンディショニング回路５２０へ入力される。これらの回路５１５及び５２０はそれぞれ、アナログ−デジタルコンバーター５０５に結合されている。熱束センサー４６０は、アリゾナ州ツーソンのburr-Brown Corporationにより販売される増幅器モデルINAのような差動入力増幅器５２５に結合され、その結果得られる増幅済み信号はフィルター回路５３０、バッファ５３５及び増幅器５４０を通過した後、アナログ−デジタルコンバーター５０５へ送られる。増幅器５４０はさらに増幅し、ローパスフィルタリングを施すように構成されており、その適当な例として、マサチュセッツ州ノーウッドのアナログデバイシズインコーポレイテッドにより販売される増幅器モデルAD8544がある。ＰＣＢ４４５は、再充電可能電池４５０の残りの電力レベルをモニターする電池モニター５４５を備えている。電池モニター５４５は、平均電池電圧を与えるローパスフィルターを備えた分圧器より成るのが好ましい。ユーザーがボタン４７０を電池レベルをリクエストする態様で押すと、処理ユニット４９０は電池モニター５４５の出力をチェックし、その指示を、好ましくはＬＥＤ４７５を介して、しかしながら振動モーター４５５またはリンガー５７５も介して、ユーザーへ提供する。ＬＣＤも使用可能である。

ＰＣＢ４４５は、二軸加速度計４９５の代わりに、またはそれに加えて、三軸加速度計５５０を備えてもよい。三軸加速度計の加速度計は、信号を処理ユニット４９０へ出力する。三軸加速度計の適当な例として、アリゾナ州スコットデイルのI.M. Systems, Inc.により販売されるμPAMがある。三軸加速度計５５０は、二軸加速度計４９５に関連して説
明した態様で傾斜しているのが好ましい。

ＰＣＢ４４５は、処理ユニット４９０に結合されたＲＦ受信機５５５も備えている。ＲＦ受信機５５５は、アームバンドセンサー装置４００を着用する人が着用するかその近くに位置する、無線装置５５８として図２０に示すような無線通信が可能な別の装置により出力される信号を受信するために使用される。本明細書で「近くに位置する」とは、無線装置５５８の伝送範囲内という意味である。例えば、無線装置５５８は、フィンランドのOuluのPolar Electro社により販売される製品Tempoのような胸に装着する心拍数モニターのようなモニターである。かかる心拍数モニターを用いると、着用者の心拍数を示すデータをアームバンドセンサー装置４００により収集することが可能である。アンテナ５６０及びＲＦトランシーバー５６５は処理ユニット４９０に結合され、中央モニターユニット３０へデータをアップロードするかまたは中央モニターユニット３０からデータをダウンロードするために設けられている。ＲＦトランシーバー５６５及びＲＦ受信機５５５は、例えば無線通信プロトコルとしてブルーツース技術を利用するものである。また、赤外線通信のような他の形式の無線通信方式を用いることも可能である。

無線でデータをアームバンドセンサー装置４００からアップロードしたり該装置へダウンロードしたりするためにＲＦトランシーバー５６５を使用できるということは、物理的接続方式では必須条件であるアームバンドセンサー装置４００を取り外すことなくこれらの機能を実行できるため有利である。例えば、アームバンドセンサー装置４００をユーザーの衣服の下に着用する場合、データのアップロード及び／またはダウンロードを行う前にアームバンドセンサー装置４００を取り外す必要があるとすると、ユーザーの不便さが増す。さらに、アームバンドセンサー装置４００を着用すると、ユーザーの皮膚及びその下の血管に影響が及んでそれらに関する測定値に何らかの影響が出ることがある。定常状態の、一貫した正確な測定値が得られるようになる前に或る期間、ユーザーがアームバンドセンサー装置４００を着用するようにする必要があるであろう。アームバンドセンサー装置４００に通信能力を搭載すると、確立された定常平衡状態を乱すことなくデータをアップロード及び／またはダウンロードすることが可能である。例えば、アームバンドセンサー装置４００のサンプリング特性を制御する処理ユニット４９０のプログラミングデータを、定常平衡状態を乱すことなくアームバンドセンサー装置４００にダウンロードすることができる。

さらに、アンテナ５６０とＲＦトランシーバー５６５とにより、アームバンドセンサー装置４００は無線通信能力を有する他の装置との間で無線通信することができる。即ち、かかる装置との間で情報の送受信が可能となる。これらの装置には、例えば、アームバンドセンサー装置４００により身体に植え込まれる装置が含まれるが、それらの装置には、植え込み可能な心臓ペースメイカー、例えば、Northridge, CaliforniaのMiniMed Inc.から市販される植え込み型インシュリンポンプMiniMed 2007のようなインシュリン供給装置、アームバンドセンサー装置４００を用いる人の身体に着用する装置、または電子スケール、血圧モニター、グルコースモニター、コレステロールモニターまたは他のアームバンドセンサー装置４００のような任意特定の時点においてアームバンドセンサー装置４００を使用する人の近くに配置される装置が含まれる。この双方向無線通信能力により、アームバンドセンサー装置４００は、かかる装置を作動または非作動状態にする情報またはかかる装置を特定の態様で作動させるようにプログラムする情報を送信するように構成可能である。例えば、アームバンドセンサー装置４００が、トレッドミルのような運動器具の一部を作動させ、また、アームバンドセンサー装置４００のユーザーが決定するか所望するもしくはオプションとして使用するある特定のパラメータでかかる装置の作動をプログラムすることが可能である。別の例として、アームバンドセンサー装置４００は、着用者の検知される皮膚温度に基づき家のコンピュータ制御のサーモスタットを調整するかまたは着用者が眠りに落ちたと判定された時にコンピュータ制御の照明を消したり、テレビジョンまたはステレオを切ったりするように構成することができる。

振動モーター４５５は、振動ドライバ５７０を介して処理ユニット４９０に結合され、着用者に触覚フィードバックを与える。同様に、適当な例として、オハイオ州ディトンのProjects Unlimited, Inc.により販売されるモデルSMT916Aのようなリンガー５７５は
、適当な例として、イリノイ州シャアンバーグのモトローラ社により販売されるモデルMMBTA14 CTIのダーリントントランジスタドライバーのようなドライバを介して処理ユニ
ット４９０に結合され、可聴フィードバックを着用者に与える。フィードバックは、儀式または警告メッセージ若しくは例えばトレーニング中の着用者の燃焼カロリーがあるレベルに到達する時のような、しきい値もしくは事象により始動されるメッセージが含まれる。

ＰＣＢ４４５上に設けられ処理ユニット４９０に結合されるものとして、ノンラッチスイッチ５８５がある。このノンラッチスイッチ５８５は、ノンラッチスイッチ５８５を作動するボタン４７０に結合されている。着用者へ種々のタイプのフィードバック情報を与えるためのＬＥＤ４７５は、ＬＥＤラッチ／ドライバ５９０で処理ユニット４９０に結合されている。

ＰＣＢ４４５上の発振器５９５は、処理ユニット４９０へシステムクロックを供給する。コンピュータハウジング４０５の側部のピンホールを介してアクセス可能なリセット回路６００は、処理ユニット４９０に結合され、処理ユニット４９０を標準の最初の設定にリセットするのを可能にする。

アームバンドセンサー装置４００の主要電源である再充電可能電池４５０は、電圧調整器６０５を介して処理ユニット４９０に結合されている。最後に、アームバンドセンサー装置４００に対してメモリー機能を提供するのは、アームバンドセンサー装置４００の着用者に関するデータを記憶するＳＲＡＭ６１０と、プログラム及び構成データを記憶するフラッシュメモリー６１５とであり、これらはＰＣＢ４４５上に設けられている。ＳＲＡＭ６１０及びフラッシュメモリー６１５は処理ユニット４９０に結合され、それぞれが少なくとも５１２Ｋの記憶容量を有するのが好ましい。

アームバンドセンサー装置４００を製造し組み立てるに当たり、コンピュータハウジング４０５の上部４３５を最初に通常の成形プロセスのような方法で形成し、次いで、可撓性ウィング本体４１０を上部４３５の上にオーバーモールドするのが好ましい。即ち、上部４３５を、適当な形状の型、即ち、上部４３５を入れると残りの空洞部が可撓性ウィング本体４１０の所望の形状になる型に入れ、可撓性ウィング本体４１０を上部４３５上で成型する。その結果、可撓性ウィング本体４１０と上部４３５とは互いに結合または接合されて、単一のユニットを形成する。あるいは、コンピュータハウジング４０５の上部４３５と可撓性ウィング本体４１０とを単一の型で成型するなどして、単一のユニットを形成するように一緒に形成してもよい。いかなる方法で形成するとしても、単一のユニットをひっくり返して上部４３５の裏側を上受け向きにし、コンピュータハウジング４０５の内容物を上部４３５内に配置して、上部４３５及び下部４４０を互いに固着することが可能である。さらに別の方法として、可撓性ウィング本体４１０を従来の成型プロセスのような方法で別個に形成し、コンピュータハウジング４０５、特にその上部４３５を、接着剤、スナップ結合方式または螺着方式などの幾つかの公知の方法のうちの１つで可撓性ウィング本体４１２に固着することができる。その後、コンピュータハウジング４０５の残部を上述したように組み立てる。上部４３５を可撓性ウィング本体４１２に固着した後コンピュータハウジング４０５の残りの部分を組み立てるのではなくて、コンピュータハウジング４０５を最初に組み立て、その後可撓性ウィング本体４１０に固着してもよいことがわかるであろう。

図２１は、本発明の別の実施例を示すブロック図である。この別の実施例は、センサー装置１０及びセンサー装置４００との関連で上述した種々のデータを収集及び／または発生し、中央モニターユニット３０のような遠隔の装置と相互作用せずにユーザーへ分析状態データを提供できるという意味で独立の装置として機能するスタンドアロンセンサー装置７００を有する。スタンドアロンセンサー装置７００は、その装置のメモリーに記憶され必要に応じてアクセスされる、ユーザーの種々の生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータ、そのデータから導出されるデータ及びユーザー入力データに基づき分析状態データを発生するに必要なユーティリティー及びアルゴリズムを含むようにプログラミング及び／または他の態様に構成されたプロセッサを含む。スタンドアロンセンサー装置７００は、図１及び２に示すセンサー装置１０を備えているが、それにはマイクロプロセッサ２０及びメモリー２２もしくは図１０−１２に示すアームバンドセンサー装置４００が設けられ、このセンサー装置は処理ユニット４９０及びＳＲＡＭ６１０を有する。

図２１に略示するように、データは種々の態様でスタンドアロンセンサー装置７００に入力される。スタンドアロンセンサー装置７００は、ユーザーの種々の生理学的データを示すデータの収集を容易にするための上述した１またはそれ以上の生理学的センサー７０５を備えている。スタンドアロンセンサー装置７００はまた、ユーザーの種々のコンテキストパラメータを示すデータの収集を容易にするための上述した１またはそれ以上のコンテキストセンサー７１０も備えている。参照番号７１５で示すように、スタンドアロンセンサー装置７００は、ユーザーによるデータの手動入力が可能なように構成されている。例えば、スタンドアロンセンサー装置７００はアームバンドセンサー装置４００のボタン４７０のようなデータ入力ボタンを備えているが、ユーザーは、このボタンによりユーザーの上述した種々の生活活動情報または上述した合図または警報の設定のようなスタンドアロンセンサー装置７００の作動及び／または制御に関する情報を手動入力することができる。この例では、着用者はボタン４７０を作動するだけで食事のような事象を記録したりその事象の時刻を表示できるが、その後でデータを入力してその時刻表示に意味を付与する必要がある。あるいは、ボタン４７０を、１回、連続して２回、連続して３回などのようにある特定のシーケンスで作動させるとそれぞれ異なる特定の意味が付与されるように予めセットすることができる。着用者は、関連のデータを入力するためには、このような予め設定された作動シーケンスのメニューまたはガイドに従わなければならない。あるいは、スタンドアロンセンサー装置７００は、キーパッド、タッチスクリーン、マイクロホンまたは遠隔制御装置（例えば、腕時計に組み込まれた遠隔制御装置）のような情報を手動入力するためのより精巧な手段を搭載可能である。マイクロホンの場合、入力音声を利用可能なデータに変換するためのよく知られた音声認識ソフトウェアなどをスタンドアロンセンサー装置７００のプロセッサに搭載することになるであろう。

参照番号７２０及び７２５で示すように、種々の生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータ及びそれから導出されるデータより成る情報は、他の装置との相互作用によりスタンドアロンセンサー装置７００へ入力される。さらに、ハンドシェイクデータまたは種々の生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータ及びそれらから導出されるデータのような情報は、スタンドアロンセンサー装置７００からかかる他の装置へ出力される。一実施例によると、その相互作用は、スタンドアロンセンサー装置７００と他の無線通信可能な装置との間における、図２０に関連して図示説明したワイヤレストランシーバー５６５のようなスタンドアロンセンサー装置７００に設けられるワイヤレストランシーバーを介する無線通信の形をとる。装置間の相互作用は、参照番号７２０で示すように、スタンドアロンセンサー装置７００のユーザーが意図的にその相互作用を始動させるという意味で明示的なものである。例えば、ユーザーはスケール上のボタンを作動してデータをスタンドアロンセンサー装置７００へダウンロードすることができる。装置間の相互作用はまた、参照番号７２５で示すように、スタンドアロンセンサー装置７００のユーザーが意図的にではなくその相互作用を始動させるという意味で隠れた見えないものである。例えば、ジムには、ユーザーがジムに入館及び退館する時に感知装置７００に信号を無線送信してユーザーがトレーニングを開始または終了するときの時刻を表示するセンサーが設置されている。

図２１に略示するように、情報はスタンドアロンセンサー装置７００から多数の態様で出力または送信される。かかる情報には、種々の生理学的パラメータ及び／またはコンテキストパラメータを示すデータ、そのデータから導出されるデータ、ユーザーが手動入力するデータ、分析状態データまたはそれらの任意の組み合わせが含まれる。参照番号７３０、７３５及び７４０で示すように、情報はスピーカーのような装置により一連のトーンまたはビープ音もしくは録音メッセージのような可聴様式で、また１またはそれ以上のＬＥＤのような可視様式で、または振動によるような可触様式で出力または送信することが可能である。例えば、スタンドアロンセンサー装置７００は、特定の時点に食事または運動をするための合図として、またはトレーニング中に燃焼カロリー数のような目標に到達したりあるいはその状態が検知されたりした時に、音声を出力したり、ＬＥＤを点灯したり、何かを振動させたりする。あるいは、スタンドアロンセンサー装置７００に、市販のセルラー電話、ペイジャー及びパーソナルデジタルアシスタントで見られるようなＬＣＤのような精巧な可視出力手段を設けてもよい。ＬＣＤまたは同様な装置と、その拡張可視出力機能により、スタンドアロンセンサー装置７００は図５乃至１１に関連して説明した情報の一部または全部を同じまたは同様な態様で出力または送信するように構成することができる。例えば、スタンドアロンセンサー装置７００は健康指数の形の分析状態データをユーザーに提供することができる。さらに別の例として、スタンドアロンセンサー装置７００は、有線接続７５５または無線接続７６０により、パソコン、セルラー電話、ペイジャー、パーソナルデジタルアシスタント、別のスタンドアロンセンサー装置７００またはプロセッサを備えた他の任意の装置のようなコンピュータ装置７５０に結合することができる。例えば、図１９に示すバッテリー再充電ユニット４８０を用いて有線接続７５５または無線接続７６０を構成することが可能である。この構成によると、コンピュータ装置のディスプレイによりスタンドアロンセンサー装置７００からの情報を可視出力することができる。コンピュータ装置７５０はＬＣＤのような精巧な出力手段を備えているため、健康指数のような図５乃至１１に関連して説明した情報の一部または全部を同じまたは同様なフォーマットでユーザーに出力または送信できることがわかる。

また、コンピュータ装置７５０は、家庭の照明またはサーモスタットのような他の装置を、着用者が眠りに落ちるとか、着用者の皮膚温度がある特定のレベルに到達するというような、スタンドアロンセンサー装置７００により出力されるデータに基づき制御することができる。換言すれば、スタンドアロンセンサー装置７００、特にそのプロセッサは、スタンドアロンセンサー装置７００により１またはそれ以上の生理学的及び／またはコンテキスト状態が検知されるとコンピュータ装置７５０がある事象を始動するように構成可能である。あるいは、スタンドアロンセンサー装置７００は、他のコンピュータ装置７５０から受信する情報に基づきある事象をコンピュータ装置７５０が始動するように構成することができる。

スタンドアロンセンサー装置７００は、ビデオゲームのような対話式電子メディア装置、またはＤＶＤあるいはデジタル記録された映画を再生するディスプレイ装置のような非対話式電子メディア装置と相互作用し、それに影響を与えるようにすることができる。例えば、スタンドアロンセンサー装置７００は、着用者の生理学的状態に関する情報をビデオゲームに送信し、このビデオゲームが困難性レベルのようなそのゲームの特性を調整するようにすることができる。別の例として、スタンドアロンセンサー装置７００は、着用者の生理学的状態に関する情報をデジタル記録映画を再生する装置に送り、この装置が映画の結末のような特性を調整するようにできる。

さらに、スタンドアロンセンサー装置７００は、建物のような空間内の位置のようなスタンドアロンセンサー装置７００の地理的位置をコンピュータ装置７５０が検知可能にする、超音波または無線周波数識別タブのような位置感知装置７６５を搭載してもよい。一実施例において、位置を指示すると、好ましくは、皮膚温度のような着用者の１またはそれ以上の生理学的状態がスタンドアロンセンサー装置７００により検知されると共に、コンピュータ装置７５０が、指示された場所に相当する部屋の温度を下げるような事象を始動する。別の実施例において、位置を指示すると、着用者の皮膚温度がある特定のレベルを超えるような１またはそれ以上の生理学的状態がスタンドアロンセンサー装置７００により検知された時に、コンピュータ装置７５０が指示された場所に相当する部屋の温度を下げるような事象を始動する。さらに、パソコンのマウス及びキーボード、セルラー電話またはペイジャーのキーパッドまたはパーソナルデジタルアシスタントのタッチスクリーンのようなコンピュータ装置の入力手段により、スタンドアロンセンサー装置７００に情報を手動入力することが可能である。

種々のモードの出力を組み合わせて、ユーザーに種々のタイプまたはレベルの情報を提供することができる。例えば、スタンドアロンセンサー装置７００を個人が運動中に着用することが可能であり、ＬＥＤまたはトーンによりある特定の燃焼カロリー数の目標に到達したことを知らせることができる。その後、ユーザーは、運動終了後にスタンドアロンセンサー装置７００からセルラー電話のようなコンピュータ装置７５０へ別のデータを無線送信することにより、心拍数及び／または呼吸数のようなデータを経時的にチェックすることができる。

本発明のさらに別の実施例として、スタンドアロンセンサー装置７００に設けたプロセッサを導出データを発生させるように、また分析状態データの作成に必要なユーティリティー及びアルゴリズムを含むようにプログラム及び／または構成するのではなくて、コンピュータ装置７５０をそのようにプログラムすることができる。この実施例では、スタンドアロンセンサー装置７００は、ユーザーの種々の生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータ、ユーザーが手動入力するデータ及び／または７２０及び７２５で示す装置間の相互作用により入力されるデータを収集しそして／または発生するが、これら全てのデータはスタンドアロンセンサー装置７００に設けたメモリーに記憶される。その後、このデータはコンピュータ装置７５０へ定期的にアップロードされ、コンピュータ装置は導出データ及び／または分析状態データを発生する。あるいは、スタンドアロンセンサー装置７００のプロセッサを導出データを発生するようにプログラムし、コンピュータ装置７５０を１またはそれ以上の生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータ、それから導出されるデータ、ユーザーにより手動入力されるデータ及び／または７２０及び７２５に示す装置間の相互作用により入力されるデータに基づき分析状態データを作成するに必要なユーティリティー及びアルゴリズムを含むようにプログラムすることができる。さらに別の例として、スタンドアロンセンサー装置７００のプロセッサを１またはそれ以上の生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータ、それから導出されるデータ、ユーザーにより手動入力されるデータ及び／または７２０及び７２５に示す装置間の相互作用により入力されるデータに基づき分析状態データを作成するに必要なユーティリティー及びアルゴリズムを含むようにプログラムまたは他の方法で構成し、コンピュータ装置７５０を導出データを発生するようにプログラムすることができる。何れの例でも、ユーザーは、その後、ユーザーの生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータ、それから導出されるデータ、ユーザーにより手動入力されるデータ、７２０及び７２５に示す装置間の相互作用により入力されるデータ及び分析状態データのうち任意のものまたは全てを、プログラムされたコンピュータ装置７５０またはデータがダウンロードされる別のコンピュータ装置７５０の出力手段により見ることができる。後者の例では、分析状態データを除く全てのデータが上述したようにスタンドアロンセンサー装置７００により出力される。

これら変形例のコンピュータ装置７５０は、中央モニターユニット３０等と通信できるようにインターネットのような電子ネットワークに接続することができる。かかる構成により、導出データ及び／または分析状態データの発生を可能にするコンピュータ装置７５０のプログラムは、電子ネットワークを介して関連のデータをコンピュータ装置７５０にダウンロードすることにより変更または交換することが可能である。

さらに別の例として、コンピュータ装置７５０に特注のプラグインを設けることにより、よく知られたブラウザープログラムによるデータ表示機能の提供が可能になる。この実施例では、スタンドアロンセンサー装置７００は、ユーザーの種々の生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータ、導出データ、ユーザーにより入力されるデータ、７２０及び７２５に示す装置間の相互作用により入力されるデータ及び／またはそれらに基づく分析状態データを収集し、発生して、このデータをコンピュータ装置７５０へアップロードする。その後、コンピュータ装置７５０に設けたプラグインは、ユーザーがコンピュータ装置７５０に設けたブラウザーにより見ることができるデータに基づき適当な表示ページを発生させる。このプラグインは、インターネットのような電子ネットワークを介して中央モニターユニット３０のようなソースから変更／更新することが可能である。

図２２−２６を参照して、該図はセンサー装置８００の別の実施例を示す。センサー装置８００は、図１−１１に関連して説明したセンサー装置１０または図２１に関連して説明したスタンドアロンセンサー装置７００の何れかの特定の実施例でよい。センサー装置８００は、図１２−１７に示す可撓性ウイング本体４１０に似た、可撓性部分８１０に固着されたハウジング８０５を有する。可撓性部分８１０は、上腕のような身体の少なくとも一部に巻き付けるなどしてそれと係合させ、センサー装置８００と可撓性部分８１０のスロット８１２に挿入される着脱自在のストラップ８１１との協働により身体に着用できるように構成されている。可撓性部分８１０は、デュロメーターが７５と８５ショアＡの間の材料で形成するのが好ましい。可撓性部分８１０は種々の形状でよく、クロス材料、可撓性プラスチックフィルム、またはバンドエイド社の使い捨て接着剤付き包帯と似た構造の接着剤を有する弾性材料で形成することができる。図２２−２６に示す実施例において、ハウジング８０５は、オーバーモールドまたは同時モールドプロセスなどにより、接着剤を使用して、あるいは１またはそれ以上のねじのような締着機構により、可撓性部分８１０に永続的に固着される。ハウジング８０５は、例えば、接着剤、ねじ、スナップ装着手段、音波溶接または高温溶接を含む公知任意の方法により底部８２０に固着された頂部８１５を有する。好ましい実施例によると、頂部８１５と底部８２０との間に水密密封部が形成されている。水密密封部は音波溶接または高温溶接を用いる時に形成される。あるいは、頂部８１５と底部８２０の間にＯリングを設けて水密密封部を形成してもよい。

図２３、２４及び２６から最も分かり易いように、ハウジング８０５の底部８２０にはＧＳＲセンサー８２５が固着されている。ＧＳＲセンサー８２５は皮膚の２点間の導電率を測定するものであり、ステンレス鋼、金または導電性炭化ゴムのような材料で形成された電極を有する。ＧＳＲセンサー８２５は腎臓頭部に形状が似た図２３に示す細長く曲がった形状を有し、着用中にセンサー装置８００が横揺れしたり他の態様で運動してもＧＳＲセンサー８２５の一部が身体との接触を維持できるようにするのが好ましい。ＧＳＲセンサー８２５の表面に沿って隆起したバンプ８３０または他の三次元の模様付き表面を形成して、皮膚に動揺を与えヘア間を押圧して、皮膚との間に良好な接触が確保されるようにするのが最も好ましい。さらに、隆起したバンプ８３０は、センサー装置が身体に対して如何なる方向に向いてもセンサー装置８００の下方に汗を捕捉せずその移動を可能にするチャンネルを提供する。底部８２０にはまた、熱束皮膚インターフェイス部材８３５と皮膚温度皮膚インターフェイス部材８４０とが固定されているが、これらはそれぞれステンレス鋼のような熱伝導材料より成るプレートである。熱束皮膚インターフェイス部材８３５及び皮膚温度皮膚インターフェイス部材８４５は、３０４ステンレス鋼のような熱伝導率が少なくとも１２．９Ｗ／ｍＫの材料で形成するのが好ましい。ＧＳＲセンサー８２５は、相互間で少なくとも０．４４インチ、熱束被覆界面コンポーネント８３５及び皮膚温度皮膚インターフェイス部材８４５から少なくとも０．０９インチ離隔させるのが好ましい。ＧＳＲセンサー８２５、熱束皮膚インターフェイス部材８３５及び皮膚温度皮膚インターフェイス部材８４０は、センサー装置８００を着用すると着用者の皮膚と接触するように構成されており、ＧＳＲ、身体からの熱束、皮膚温度データの測定を容易にする。図２２、２４及び２６から最も分かり易いように、ハウジング８０５の頂部８１５には熱束周囲インターフェイス部材８４５と周囲温度インターフェイス部材８５０とが固着されているが、これらもまた、好ましくは３０４ステンレス鋼のような熱伝導率が少なくとも１２．９Ｗ／ｍＫの熱伝導性材料であるステンレス鋼で作るのが好ましい。熱束周囲インターフェイス部材８４５及び周囲温度インターフェイス部材８５０は、周囲環境への熱インターフェイスを提供することにより身体からの熱束及び周囲温度の測定をそれぞれ容易にする。これらのパラメータの測定をさらに容易にするために、可撓性部分８１０には熱束周囲インターフェイス部材８４５及び周囲温度インターフェイス部材８５０を周囲の空気にさらすための孔部８５５が設けられている。これらの孔部８５５の大きさは、着用者の皮膚からの空気流がこれらの部材を通過できるように熱束周囲インターフェイス部材８４５及び周囲温度インターフェイス部材８５０を囲む領域において可撓性部分８１０ができるだけ少ない皮膚をさえぎるようなものである。

ＧＳＲセンサー８２５、熱束皮膚インターフェイス部材８３５、皮膚温度皮膚インターフェイス部材８４０、または皮膚に接触する他の任意の感知部材には、とりわけ、皮膚との電気的接触を増加させ、表皮内または表皮下の間質液にリアルタイムでアクセスするための複数の超小型針を設けてもよいが、このアクセスにより電気化学的方法、インピーダンスに基づく方法あるいは他の周知の方法により皮膚のｐＨレベルのような種々のパラメータを測定することができる。超小型針は、皮膚の角質層を貫通して表皮に到達することにより電気的接触を増加させる。かかる超小型針は当該技術分野で周知であり、金属またはプラスチック材料で形成することができる。従来技術の超小型針は、例えば、プロクターアンドギャンブル社の米国特許第６，３１２，６１２号に記載されている。特定の例に応じて、超小型針の数、密度、長さ、先端または基部の幅、分布及び間隔は異なるであろう。

図２２の線Ａ−Ａに沿う断面図である図２６を参照して、該図はハウジング８０５内に収容されるセンサー装置８００の内部コンポーネントを示す。ハウジング８０５の頂部８１５に固着されたプリント基板またはＰＣＢ８６０は、ハウジング８０５内の電子コンポーネントを受けてそれらを支持する。接点８６５は、ＰＣＢ８６０の底面に固着されＧＳＲセンサー８２５に電子結合されている。これらの接点は、Pomona, CaliforniaのEverett Charles Technologies社のPogo接点のような金メッキした接点ピンであるのが好ましい。ＰＣＢ８６０の底面には皮膚温度サーミスタ８７０も固着されるが、その適当な例として、Shrewsbury, MassachusettsのBetaTherm Corporationから市販されているモデル１００Ｋ６Ｄ２８０サーミスタがある。本発明の好ましい実施例によると、皮膚温度サーミスタ８７０は熱伝導インターフェイス材料８７５により皮膚温度皮膚インターフェイス部材８４０に熱的結合されている。熱伝導インターフェイス材料８７５は、例えば、熱伝導性ギャップ充填材、熱伝導性相変化インターフェイス材料、熱伝導性テープ、熱伝導性現場硬化コンパウンドまたはエポキシ、及び耐熱グリースを含む当該技術分野で公知の任意タイプの熱伝導性インターフェイス材料でよい。適当な熱伝導性インターフェイス材料には、W. L. Gore & Associates, Inc.社が商標PolarChip CP8000を付して販売する窒化ホウ素充填発泡ポリテトラフルオロエチレン母材及びWoburn, MassachusettsのParker Chomerics Division of Hannefin Corporationから入手できるＡ５７４と呼ばれる接着剤が裏塗りされた厚さ５ミル（０．０１３ｃｍ）のアルミニウムフォイルキャリア上の窒化ホウ素及びアルミナ充填シリコンエラストマーが含まれる。ＰＣＢ８６０の頂部には身体近接周囲温度サーミスタ８０８が設けられるが、その適当な例としてMalvern, PennsylvaniaのVishay Intertechnology社により製造されるモデルＮＴＨ０４０ＺＮ０１Ｎ１００ＫＪサーミスタがある。身体近接周囲温度サーミスタ８８０は、熱伝導性インターフェイス材料８７５により周囲温度インターフェイス部材８５０に熱的結合されている。

引き続き図２６を参照して、好ましい実施例によるセンサー装置８００は、全体を本願の一部として引用する、係属中の特許出願０９／８２２，８９０号に記載された生体と周囲環境との間の熱束を測定する装置の特定の実施例を含む。詳述すると、ハウジング８０５内には熱導管８８５が設けられている。本明細書中の用語「熱導管」は、ステンレス鋼でできた導体のような１つの場所から別の場所に熱を単独でまたは協働して転送するように構成された１またはそれ以上の熱導体を意味する。熱導管８８５は、熱伝導インターフェイス材料８７５により熱束皮膚インターフェイス部材８３５に熱的結合されている。ＰＣＢ８６０の底面上には第１の熱束サーミスタ８９０Ａがあり、ＰＣＢ８６０の頂面上には第２の熱束サーミスタ８９０Ｂが設けられている。ＰＣＢ８６０はこれらのコンポーネントを支持するベース部材として働く。ＰＣＢ８６０とは別個のベース部材を別の構成のものに置き換えられることがわかるであろう。熱束サーミスタ８９０Ａ及び８９０Ｂの両方の適当な例は。熱束サーミスタ８９０Ａ及び８９０Ｂは、ＰＣＢ８６０上に設けられたパッドにはんだ付けされている。第２の熱束８９０サーミスタＢは、熱伝導インターフェイス材料８７５により熱束周囲インターフェイス材料８４５に熱的結合されている。当該技術分野において周知のように、ＰＣＢ８６０は、所定の既知の熱抵抗または抵抗率Ｋを有する、ガラス繊維のような剛性または可撓性材料で作られている。着用者の身体からの熱束は、熱束サーミスタ８９０Ａで第１の電圧Ｖ１を、また熱束サーミスタ８９０Ｂで第２の電圧Ｖ２を測定することにより求めることができる。その後、これらの電圧間の差を、差動増幅器によるなどして電気的に求めると、当該技術分野で周知のように、ＰＣＢ８６０の頂面と底面の間の温度差（Ｔ２−Ｔ１）を計算するための電圧値が得られる。その後、熱束は下式に従って計算できる。

熱束＝Ｋ（Ｔ２−Ｔ１）
ＰＣＢ８６０と熱束サーミスタ８９０Ａ、８９０Ｂを組み合わせると、１つの形態の熱束センサーが得られる。図２６に示す熱束測定装置の構成上の１つの利点は、コンポーネントが垂直方向に向いているため、熱束測定装置、従ってセンサー装置８００全体の組み立てが単純化されることである。このように単純化されるだけでなく、一方または両方の面に接着剤の薄い層を含む熱伝導性インターフェイス材料を熱伝導性インターフェイス材料８７５として用いるため、コンポーネントを互いに接着できる。さらに、サーミスタ８９０Ａ及び８９０Ｂは、Hudson, New HamshireのRdF Corporationにより市販されるもののような一体的な熱束センサーと比べて安価なコンポーネントであるため、センサー装置８００のコストが減少する。熱束サーミスタ８９０Ａ及び８９０Ｂを図２６の実施例においてＰＣＢ８６０上に設けるとして説明したが、既知の抵抗率Ｋを有する任意の材料を使用できることがわかるであろう。さらに、熱電対またはサーモパイルのような当該技術分野で知られた他の温度測定装置を熱束サーミスタ８９０Ａ及び８９０Ｂの代わりに用いてもよい。さらに別の方法として、熱導管８８５を省略して、熱束サーミスタ８９０Ａと熱束皮膚インターフェイス部材８３５との間の熱伝送が熱伝導インターフェイス材料８７５の１またはそれ以上の部分により行われるようにしてもよい。さらに別の方法として、熱束皮膚インターフェイス部材８３５を省略して、熱束サーミスタ８９０Ａと皮膚との間の熱伝送を熱導管８８５と熱伝導インターフェイス材料８７５の１またはそれ以上の部分の何れかまたはその両方で行われるようにしてもよい。本明細書で説明する任意の実施例において、１またはそれ以上の熱導管８８５、熱伝導インターフェイス材料８７５の１またはそれ以上の部分及び熱束皮膚インターフェイス部材８３５の結合体は、熱束サーミスタ８９０Ａをセンサー装置８００の着用者の身体と熱伝送関係にする熱エネルギー伝送手段として働く。

図２７は、センサー装置８００のシステムアーキテクチャーの一実施例、特にＰＣＢ８６０上に設けられるかそれに結合される各コンポーネントを示す概略図である。

図２７に示すようにＰＣＢ８６０は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラまたは本明細書で説明する機能、特に図２に示すマイクロプロセッサ２０、図２０に示す処理ユニット４９０または図２１に示すスタンドアロンセンサー装置７００との関連で説明した機能を実行するように構成可能な他の任意の処理装置でよい処理ユニット９００を有する。処理ユニット９００の適当な例として、Schaumburg, IllinoisのMotorola社により市販されるDragonball EZがある。また、ＰＣＢ８６０上には、二軸または三軸の加速度計でよい加速度計９０５が設けられている。二軸加速度計の適当な例として、Norwood, MassachusettsのAnalog Devices社により市販されるモデルＡＤＸＬ２０２加速度計があり、三軸加速度計の適当な例として、Norristown, PennsylvaniaのMeasurement Specialities Incorporatedにより市販されるモデルＡＣＨ−０４−０８−０５加速度計がある。加速度計９０５の出力信号はバッファ９１０及び入力アナログ−デジタルコンバーター９１５を通過するが、このコンバーターは処理ユニット９００に結合されている。ＧＳＲセンサー８２５は、電流ループ９２０、ローバスフィルター９２５及び増幅器９３０を介してＡ−Ｄコンバーター９１５に結合されている。電流ループ９２０は、演算増幅器及び複数の抵抗より成り、２つのＧＳＲセンサー８２５の間に小さな固定電流を加えてそれらの間の電圧を測定する。測定される電圧は電極と接触する皮膚の抵抗に正比例する。同様に、熱束サーミスタ８９０Ａ及び８９０ＢはＡ／Ｄコンバーター９１５及び処理ユニット９００に結合されており、そこでローパスフィルター９３５及び増幅器９４０による熱束の計算が行われる。

好ましくは平均バッテリー電圧を与えるためにローパスフィルターを有する分圧器より成るバッテリーモニター９４５は、充電可能なバッテリー９５０の残りの電力レベルをモニターする。充電可能なバッテリー９５０は３．７ボルトのリチュウムイオン／リチウムポリマー電池であるのが好ましい。センサー装置８００の主電源である充電可能なバッテリー９５０は、電圧調整器９５５を介して処理ユニット９００に結合されている。充電可能なバッテリー９５０は、充電器９６０またはＵＳＢケーブル９６５の何れかにより充電可能であるが、これらは共にＵＳＢインターフェイス９７０を介してセンサー装置８００に結合可能である。ＵＳＢインターフェイス９７０は、使用中でない時そのインターフェイスの接点を保護するために着脱自在のプラスチックまたはゴム製プラグで気密封止可能にするのが好ましい。

ＰＣＢ８６０はさらに、センサー装置８００の着用者の皮膚温度を感知する皮膚温度サーミスタ８７０と、センサー装置８００の着用者の身体に近接する領域の周囲温度を感知する身体近接周囲温度サーミスタ８８０とを有する。これらのコンポーネントはそれぞれバイアスされており、Ａ／Ｄコンバーター９１５を介して処理ユニット９００に結合されている。

センサー装置８００の特定の実施例によると、ＰＣＢ８６０には、Ａ／Ｄコンバーター９１５により結合された図２７において９７５で示す周囲光センサー及び周囲音センサーの一方または両方が設けられている。周囲光センサー及び周囲音センサーは、周囲の光または音の存否と、周囲の光または音のレベルがしきい値を超える状態であるか否かを感知するか、または周囲の光または音の実レベルを反映する読みを与えるように構成可能である。周囲音センサーの適当な例として、Secaucus, New JerseyのMatsushita Corporation of Americaにより販売されるＷＭ−６０Ａコンデンサーマイクロフォンカートリッジがあり、周囲光センサーの適当な例としてCarrollton, TexasのOptek Technology, Inc.により販売されるＯＰＲ５５００フォトトランジスタ及びＯＰＲ５９１０フォトダイオードがある。さらに、ＰＣＢ８６０は、着用者の心拍数を測定する２またはそれ以上の電極より成るＥＣＧセンサー９８０と、着用者の皮膚のインピーダンスを測定する複数の電極を有するインピーダンスセンサー９８５を備えることができる。インピーダンスセンサー９８５は、着用者の筋肉活動の指示を与えるＥＭＧセンサーでもよい。ＥＣＧセンサー９８０またはインピーダンスセンサー９８５の一部を形成する電極はかかるセンサー専用の電極であるか、あるいは適当な測定を行うために多重化されたＧＳＲセンサー８２５の電極でもよい。ＥＣＧセンサー９８０及びインピーダンスセンサー９８５はそれぞれＡ／Ｄコンバーター９１５に結合されている。

ＰＣＢ８６０はさらに、処理ユニット９００に結合されたＲＦトランシーバー９９０と、センサー装置８００の近くの無線装置との間でデータを無線で受信するアンテナ９９５を有する。ＲＦトランシーバー９９０及びアンテナ９９５は、センサー装置８００の着用者が使用中のトレッドミルのような装置またはセンサー装置８００の着用者が着用する心拍数モニターとの間でデータを送受信するかまたはＰＤＡまたはＰＣのようなコンピュータ装置との間でデータをアップロードまたはダウンロードするために使用可能である。さらに、ＲＦトランシーバー９９０及びアンテナ９９５を用いて、水分補給レベルまたは疲労レベルのような消防士の安全を脅かす状態をセンサー装置８００が感知したか否かをその消防士に知らせるために消防士が着用する骨伝導マイクロフォンのようなフィードバック装置に情報を送ることができる。図２１に関連して詳述したように、スタンドアロンセンサー装置７００をコンピュータ装置７５０に結合してデータをそれらの間で交換することができる。かくして、さらに別の方法として、ＲＦトランシーバー９９０及びアンテナ９９５を用いて、センサー装置８００を図２１に示すコンピュータ７５０のようなコンピュータ装置に結合することができる。かかる構成により、センサー装置８００はコンピュータ装置７５０、例えば、手首に着用するコンピュータ装置との間でデータを送受信することができる。そのコンピュータ装置によりユーザーはデータを入力し、そのデータをその後保存するかまたはセンサー装置８００に送り、センサー８００から送られるデータを含むデータを表示することができる。また、この構成により、センサー装置８００とコンピュータ装置７５０との間で、図２１に詳述したような共用コンピューティングと呼ぶコンピュータによる仕事の分割を行うことができる。

図２７に示すように、ＰＣＢ８６０は、センサー装置８００は、処理ユニット９００に結合され、身体に着用中であるか否かを感知する近接センサー１０００を備えることができる。近接センサー１０００はまた、センサー装置８００の電源を自動的に開閉するものとして使用可能である。近接センサーは、センサー装置８００が身体に接近するにつれて電気容量が変化するキャパシタより成るのが好ましい。ＰＣＢ８６０はまた、ドライバー１０１０を介して処理ユニット９００に結合された呼出し器のような音トランスジューサー１００５を備えることができる。

センサー装置８００には、図２７に示すセンサーとは別に、本願の一部として引用する米国特許第５，８５３，００５号に記載されたもののようなセンサーを設けてもよい。この‘００５特許は、音響伝達材料を含むパッドに結合された音トランスジューサーを教示している。そのパッド及び音トランスジューサーは、身体が発する音響信号の感知に使用されるが、これらの音響信号は心拍数または呼吸数のような生理学的パラメータを表す信号に変換可能である。さらに、ハウジング８０５、可撓性部分８１０またはストラップ８１１のうちの１またはそれ以上の部分として、センサー装置８００に一体化せずに、‘００５特許に示すようなセンサーをセンサー装置８００とは別個に設けて、このセンサー装置８００に結合するか、有線で接続するか、または無線で接続することができる。この‘００５特許によると、音または音響トランスジューサーは、海軍のソナーに用いられるものに似た圧電式エレクトレットまたはコンデンサータイプの水中聴音器であるのが好ましい。

‘００５特許に教示されるセンサー装置は、非ＥＣＧ心臓パラメータセンサーと呼ぶものの一例であり、これは、以下に述べる２つの性質を有する、即ち、（１）ある距離だけ離れた少なくとも２つの接点を用いて胴回りの測定を行う必要がない、（２）心臓の電気的活動を測定しない、ことを意味する。‘００５特許により教示されるようなセンサー装置は、主として、心臓への装置の近接度、周囲ノイズレベル、身体の運動による運動関連音アーチファクトを含むファクタに依存して、ある特定の状況下における心拍数情報及び心臓の個々の拍動に関連する情報を検知できることが判明している。その結果、‘００５特許により教示されるようなセンサー装置は、周囲ノイズレベルが低い周囲環境で着用する時そして身体が運動中でない時に信頼度が最も高い。

センサー装置８００のある特定の特性、センサー及び感知能力は、その装置に組み込まれるかまたはそれに結合される‘００５特許に教示されたセンサー装置のような音響式非ＥＣＧ心臓パラメータセンサー１０１２の信頼性及び精度を改善することができる。例えば、１つの特定実施例において、センサー装置８００は上腕への着用に特に適している。上腕は、心臓に近く、目立たないように、また心地よくセンサー装置を着用できる空間を提供するため、音響式非ＥＣＧ心臓パラメータセンサー１０１２を備えたセンサー装置８００にとって格好の場所である。さらに、図２７において９７５で示す周囲音センサーを用いて、音響式非ＥＣＧ心臓パラメータセンサー１０１２により検知される信号から周囲ノイズをフィルタリングにより除去することにより、身体から発する音信号を隔離することができる。’００５特許により教示されるセンサー装置のような音響式非ＥＣＧ心臓パラメータセンサー１０１２が発生する信号のこのようにして行うフィルタリングは、かかる装置がセンサー装置８００に組み込まれている場合だけでなく、上述したようにセンサー装置８００から分離しているがそれに結合されている場合においても実施可能である。さらに、心臓により発せられたものでない身体運動による音は、図２７及び２９に示す加速度計９０５または表１に示す身体の姿勢または筋圧センサーのような、身体運動の結果として生じる音を検知するか識別するためセンサーを用いることにより補償または調整することができる。例えば、足音は、音響式非ＥＣＧ心臓パラメータセンサー１０１２のＳ／Ｎ比を低下させて誤った正または負の心拍表示を与える音を体内に発生させる。当該技術分野で周知のように、加速度計９０５は足音インジケーターとして機能できる。従って、加速度計９０５を用いて、音響式非ＥＣＧ心臓パラメータセンサー１０１２により検知される信号から足音のような身体運動により生じる信号関連音アーチファクトをフィルタリングにより除去するか減算することができる。

上述した信号のフィルタリングまたは減算を行う幾つかの方法は当業者に知られている。一部がノイズキャンセレーション用として、そして一部は直接測定用として使用される、まったく異なる信号のモニターに関連して使用され信号のかかるフィルタリングまたは減算は、データインテグレーションとしても知られている。

センサー装置８００は、不正確な読みを識別し補償することができるように、パラメータを検証し、非ＥＣＧ心臓パラメータセンサー１０１２による読みのコンテキストを与えるように使用することができる。例えば、センサー装置８００を用いて、着用者のエネルギー消費をリアルタイムで検知するだけでなく、ランニングまたは自転車に乗るような着用者が従事している活動タイプを検知することができる。かくして、データインテグレーションにより非ＥＣＧ心臓パラメータセンサー１０１２の信頼性及び精度を増加させるためにはセンサー装置８００のセンサー及び感知能力を如何に利用するかのもう１つの例として、エネルギー消費及び活動タイプに関する情報から、非ＥＣＧ心臓パラメータセンサー１０１２により検知される心臓関連パラメータを評価し、恐らくはフィルタリングするコンテキストを提供することができる。例えば、センサー装置８００により人が毎分１３カロリーのエネルギーを燃やしており、自転車に乗っていることが検知され、非ＥＣＧ心臓パラメータセンサー１０１２が着用者の心拍数が毎分６０回であることを示している場合、非ＥＣＧ心臓パラメータセンサー１０１２からの信号にさらにフィルタリングをかける必要がある可能性が高い。

他の周知の非ＥＣＧ心臓パラメータセンサーには、例えば、微小消費電力のインパルスレーダー技術に基づく装置、圧電式ひずみ計を用いたもの、及び身体部分の血液循環により変化するその部分の大きさの変化を測定する体積変動記録法に基づく装置が含まれる。これらの装置の性能を上述したデータインテグレーションにより改善できることがわかるであろう。センサー装置８００に組み込める別のセンサーとして、センサー装置８００を着用者の身体に押圧保持した時の圧力を測定するものがある。かかるセンサーは容量型または抵抗型でありうる。１つのかかる例として、印加する力を増加させてプラスチックの小さな変形を測定するために圧電ひずみ計を包囲体の背面に配置したものがある。かかるセンサーから収集されるデータを用いて、かかるセンサーの読みに応じてセンサー装置８００の他のセンサーの読みを補償することができる。

スイッチ１０１５は、ＰＣＢ８６０上に設けられ、処理ユニット９００に結合されている。スイッチ１０１５はハウジング８０５上のボタン１０２０にも結合されている。ボタン１０２０は、スイッチ１０１５を作動することにより、薬を飲むような事象の発生を示す時間表示スタンプのような情報をセンサー装置８００に入力するために使用できる。ボタン１０２０は、押すと触覚による正のフィードバックを与え、意図しない作動を防止するために凹形形状であるのが好ましい。また、図２２−２６に示す実施例において、可撓性部分８１０はボタン１０２０を覆って封止する膜１０２２を有する。図３０−３２に示す実施例では、同様な膜１０２２を可撓性部分８１０の上に設けることが可能であり、好ましくはハウジング８０５の上にも設けて、ハウジング８０５を可撓性部分８１０から取り外すとボタン１０２０が封止されるようにするのが好ましい。あるいは、可撓性部分８１０に孔部を設けて、ハウジング８０５を可撓性部分８１０に固着するとボタン１０２０と膜１０２２が露出されるようにしてもよい。さらに、ＰＣＢ８６０上の処理ユニット９００には、情報を着用者に出力するためのＬＣＤ及び／またはＬＥＤ１０２５が結合されている。図２８は、ＬＣＤ１０２５をハウジング８０５の上面に設けたセンサー装置８００の別の実施例を示す。ＬＣＤまたはＬＥＤ１０２５の代わりに、センサー装置８００は、電力の供給が途絶えた時でも情報を表示する能力を保持する従来技術の電気化学的ディスプレイを備えることができる。かかるディスプレイは、本願の一部として引用する米国特許第６，３６８，２８７号に記載されており、小型の加熱素子及び感熱材料の被覆より成る複数のマーカーを含む。電流が加熱素子の一つを流れると、その加熱素子は加熱されて被覆材料の色を変化させる。色の変化は加熱素子が冷却した後も永続的である。かかるディスプレイは比較的安価であるため、使い捨ての、恐らくは１回だけ使用するものとして設計されるセンサー装置８００の実施例への使用に好適である。

発振器１０３０は、ＰＣＢ８６０上に設けられて、システムクロックを処理ユニット９００に供給する。リセット回路１０３５は、処理ユニット９００に結合されて、処理ユニットの標準の初期設定へのリセットを可能にする。

最後に、フラッシュメモリチップのような非揮発性データ記憶デバイス１０４０が、センサー装置８００が収集しそして／または発生する情報の保存を行うために設けられている。データ記憶デバイス１０４０は少なくとも１２８Ｋのメモリーを含むのが好ましい。フラッシュＲＯＭチップのような非揮発性プログラム記憶デバイスは、センサー装置８００の作動に必要なプログラムを記憶するために設けられている。

あるいは、一体的なＡ／Ｄコンバーター、データ及びプログラム保存手段を有するマイクロプロセッサを、処理ユニット９００、Ａ／Ｄコンバーター９１５、データ記憶装置１０４０及び非揮発性メモリー１０４５の代わりに用いてもよい。かかるセンサーの適当な例としてテキストインスルツメンツ社のモデルＭＳＰ４３０プロセッサがある。

着用者の皮膚に接触するセンサー装置８００の一部を形成する任意のコンポーネントは、好ましい実施例において、皮膚の油、汗、脱臭剤、日焼け止めオイルまたはローション、皮膚保湿剤、香水またはイソプロピルアルコールにさらされた時にデロメーター、弾性、色または他の物理的または化学的性質が劣化するものであってはならない。

図２９は、充電可能なバッテリー９５０、電圧調整器９５５、充電器９６０及びＵＳＢケーブル９６５を使い捨てのＡＡＡバッテリー１０５０及び昇圧コンバーター１０５５により置き換えたＰＣＢ８６０の別の実施例を示す。昇圧コンバーター１０５５は、インダクターによりＡＡＡバッテリー１０５０の電圧をＰＣＢ８６０上の電子装置の作動に必要な３．０−３．３ボルトに昇圧させる。適当な昇圧コンバーター１０５５として、Sunnydale, CaliforniaのMaxim Integrated Products, Inc.により販売されるモデルＭＡＸ１７２４がある。

図３０及び３１を参照して、該図は、ハウジング８０５が可撓性部分８１０に着脱自在に固着されるセンサー装置８１０の別の実施例を示す。図３０及び３１に示すように、ハウジング８０５には、その外側端縁部に沿って溝１０６０が設けられており、この溝は、可撓性部分８１０の底面に設けられた舌状部１０６５を受容して、ハウジング８０５を可撓性部分８１０にしっかりと、しかしながら着脱自在に固着するように構成されている。溝１０６０と舌状部１０６５の相互作用により、ハウジング８０５は可撓性部分８１０に対して容易に着脱できる。かかる構成により、ハウジング８０５は、可撓性部分が舌状部１０６５と同様な舌状部を備えている限り可撓性部分８１０とは異なるサイズ及び形状の多数の可撓性部分に容易に固着することができる。かかる別の可撓性部分は、それらの大きさ及び形状を、ふくらはぎや大腿部のような身体の特定部分にぴったり合うように調整することが可能であり、また、上腕又は胸の左上部のような特定の場所に舌状部を有するシャツのような衣服によりかかる別の可撓性部分を構成して、ハウジング８０５を着用者の心臓の上に配置させることができる。本願の出願人が所有する米国特許出願第０９／４１９，６００号（本願の一部として引用する）は、身体の運動または柔軟性に対する妨げとならないように特定のサイズ及び形状のセンサー装置の装着に特に適した身体の幾つかの場所を指定している。当業者であればわかるように、溝１０６０と舌状部１０６５とを逆にして、溝１０６０を可撓性部分８１０に、また舌状部１０６５をハウジング８０５に設けてもよい。当業者であればわかるように、ハウジング８０５を可撓性部分８１０にしっかりと、しかしながら着脱自在に固着するための多数の択一的構成が存在する。これらの択一的構成には、一時的な接着剤、ねじ、ハウジング８０５と可撓性部分８１０の間を摩擦により保持する緊密な嵌合、ハウジング８０５及び可撓性部分８１０の各々に設けた磁石、周知のスナップ及びスナップ機構、可撓性部分８１０の螺設部に嵌合するハウジング８０５に設けた螺設部、可撓性部分８１０をハウジング８０５の上に配置すると可撓性部分８１０の一部の周りに嵌合しハウジング８０５に設けた溝と係合するＯリングまたは同様な弾性バンド、またはハウジング８０５を身体の上に配置し、可撓性部分８１０をその上に配置してストラップ８１１などにより身体に固着する単なる圧力が含まれるが、それらに限定されない。図３２を参照して、該図は可撓性部分８１０がハウジング８０５に設けた溝１０６５に嵌合する弾性または同様なバンドより成る、可撓性部分８１０をハウジング８０５に着脱自在に固定するさらに別の構造を示す。ハウジング８０５及び可撓性部分８１０を身体の上に配置して、ハウジング８０５と可撓性部分８１０との間のギャップ１０６４に挿入したストラップ８１１などにより定位置に保持することができる。

図３３は、ハウジング８０５が固着される特定の可撓性部分に応じて、その機能、設定または能力のようなセンサー装置８００の動作パラメータを自動的に調整または変更するように構成されたセンサー装置８００の別の実施例を示す。例えば、エネルギー消費のような１つのパラメータの計算は、年齢、身長、体重及び性別のような各個人に特有な情報により異なる。個人がそれぞれ装置を着用したい時にセンサー装置８００に情報を入力するのではなくて、装置を着用しようとする各個人が情報を一度入力すると、その可撓性部分がセンサー装置をして特定の情報に基づき測定を行わせることができる。あるいは、ユーザーデータを保存するためのセンサー装置８００のメモリーを、ユーザーデータが混じり合うのを回避するために、ユーザー毎に１つだけの、幾つかの区分に分割することができる。センサー装置８００は、使用中の特定の可撓性部分に応じて収集したデータを保存する場所を変更するように構成することができる。さらに、センサー装置８００は、特定の着用者及びその習癖、人口統計情報及び／または活動について知ると、ハウジング８０５が固着される特定の可撓性部分に応じて、異なる態様で較正及び再較正することができる。

本発明の特定の実施例によると、ハウジング８０５には、それぞれがＰＣＢ８６０上にある第１の磁気スイッチ１０７０及び第２の磁気スイッチ１０７５が設けられている。可撓性部分８１０の上、またはその内部には、インサート成形法によるなどして磁石１０８０が設けられている。磁石１０８０は、ハウジング８０５が可撓性部分８１０に固着されると第１の磁気スイッチ１０８０及び第２の磁気スイッチ１０７５のうちの一方と整列してそれを作動するように可撓性部分８１０上、またはその内側に配置されている。図３３に示す実施例では、第２の磁気スイッチ１０７５が作動される。図３３に示す可撓性部分８１０に類似の第２の可撓性部分８１０も提供されるが、その違いは、ハウジング８０５が、図３３に示す同じハウジング８０５が第２の可撓性部分８１０に固着されると第１の磁気スイッチ１０７０が作動されるように磁石１０８０が配置されていることである。ハウジング８０５、特に処理ユニット９００は、第１の磁気スイッチ１０７０及び第２の磁気スイッチ１０７５のうち何れが作動されるか、即ち、何れの可撓性部分８１０が使用中であるかに応じて、その機能、設定または能力を変更するようにプログラムすることができる。従って、夫と妻が単一のハウジング８０５を共有できるが、それぞれの可撓性ウイング８１０は磁石１０８０が場所が異なるため同一ではない。かかる場合、ハウジング８０５を、第１の磁気スイッチ１０７０が作動されると夫に特有の機能、設定または能力で作動されるように、また、第２の磁気スイッチ１０７５が作動されると妻に特有の機能、設定または能力で作動されるようにプログラムすることができる。図３３にはただ２つの磁気スイッチを示すに過ぎないが、家族全員のように家族の各構成員がそれ自身の可撓性部分を持つようにして、多数の磁気スイッチ及び多数の可撓性部分の使用によりセンサー装置８００を多数の着用者のためにプログラムできることがわかるであろう。さらに別の方法として、各々が異なる場所に磁石を有する、身体のそれぞれ異なる部分に着用するための多数の可撓性部分を提供するようにしてもよい。その場合、ハウジング８０５を、身体の種々の部分に対して行うべき感知対象に特有の機能、設定または能力を有するように、また、ハウジング８０５が適当な可撓性部分に固着されるとその部分が作動されるようにプログラムすることができる。従って、この実施例のセンサー装置８００は「スマート」な装置である。当業者であればわかるように、第１及び第２の磁気スイッチ１０７０及び１０７５並びに磁石１０８０の代替物により図３３に関連して説明した機能を与えるようにしてもよい。かかる代替物には、可撓性部分８１０上の特定場所に設けたピンのような突出部により作動されるハウジング８０５内の機械的スイッチ、可撓性部分８１０の特定場所に選択的に設けた、１またはそれ以上の半透明部分及び単一の不透明、反射性またはフィルタリング部分により周囲光がブロックされ、反射されまたはフィルタリングされると作動されるハウジング８０５内の光センサーアレイより成る光スイッチ（半透明部分は対応の光スイッチを作動せず、不透明、反射性またはフィルタリング部分は対応の光スイッチを作動する）、可撓性部分８１０の特定場所に設けた導体により作動されるハウジング８０５内の電子スイッチが含まれるが、これらに限定されない。さらに別の方法として、ハウジング８０５に複数のスイッチを設け、各可撓性部分８１０に或る特定の選択されたスイッチを作動するように配置された１またはそれ以上のスイッチ作動手段を設けてもよい。ハウジング８０５の動作パラメータは、この実施例では、１またはそれ以上のスイッチのうち作動される特定セットのスイッチに応じて変化するように構成されるであろう。従って、この実施例は、何れの可撓性部分８１０を使用するかに応じてハウジング８０５の動作パラメータを変更する符号化方式を用いる。さらに別の方法として、ハウジング８０５に、スイッチ作動手段の特性によるなどして、作動される態様または状態に応じてハウジング８０５の動作パラメータを変更するように構成された単一のスイッチを設けてもよい。例えば、そのスイッチを、各可撓性部分８１０に設けられた磁石の磁気レベルまたは強度に応じて複数の異なる態様で作動される磁気スイッチにしてもよい。その場合、各々が異なる強さの磁石を有する複数の可撓性部分８１０を提供することができる。さらに、任意特定の可撓性部分８１０に、各々がハウジング８０５内のスイッチを異なる態様で作動できる異なる強さの複数の磁石を設けてもよい。かかる可撓性部分８１０は、可撓性ウイング８０５の一部を回転させるなどして特定の磁石をスイッチに整列させると、ハウジング８０５の種々の動作パラメータを選択的にトリガーすることができる。別の方法として、スイッチとして電気スイッチを、また、スイッチ作動手段として異なる抵抗を有する導体を用いてもよい。この実施例において、スイッチは回路を閉じるスイッチ作動手段の測定された抵抗に応じて種々の態様で作動される。

図３４を参照して、さらに別の実施例のセンサー装置８００として、ハウジング８０５の背面に接着剤１０８５を設けることにより、可撓性部分８１０なしに、ハウジング８０５を心臓の上方の胸の左上部のような身体の選択された部分に着脱自在に固着することができる。接着剤１０８５としては、ハウジング８０５を身体にしっかりと固定するため、ある期間ハウジングを着用できるが、使用後は身体から容易に取り外せるようにする、よく知られた任意の接着剤でよい。接着剤１０８５は、例えば、ハウジング８０５を身体に心地よく装着できるようにする両面接着性の発泡裏材より成る。さらに、ハウジング８０５は、低コストのためセンサー装置８００を使い捨てできるようにする、本願の一部として引用する米国特許第６，３６８，２７８号に記載されたような周知の可撓性プラスチックフィルムなどで形成してもよい。かかる使い捨てのセンサー装置はその使い捨て性を改善するために電気化学式ディスプレイを含むものでよい。心臓関連のパラメータを検知するために胸の左上部または他の任意の適当な領域上に配置される実施例において、センサー装置８００は心拍数、拍動または拍動のばらつき、ＥＣＧまたはＥＫＧ、脈拍酸素飽和度、マイクロホンで検知されるような心音、超音波または微小パルスレーダー装置で検知されるような心臓の機械的作用のような心臓関連パラメータを感知するための上述した１またはそれ以上のセンサーを含む。

図３５Ａ−Ｈ及び３６Ａ−Ｈは、センサー装置８００の人間工学的設計に関する本発明の局面を示す。図３５Ａ及び３５Ｂを参照して、該図は、従来技術のセンサー装置の着用者の身体１１１０上に配置された断面が矩形の装置のハウジング１１００を示す。図３５Ｂからわかるように、特定の活動時において種々の身体部分の位置に応じて毎分何度もまたは長い期間の間起こるように身体１１１０が撓曲して凹部を形成すると、ハウジング１１００のかなりの部分が身体１１１０から離脱する。ハウジング１１００がこのように離脱すると、従来技術のセンサー装置の正確な測定を行いデータを収集する能力が、特に図３５Ｄの矢印で示す断面の中心近くで読みをとる場合に毀損することになる。

図３５Ｃ−Ｈは、本発明の種々の局面に従って図２３の線Ｃ−Ｃに沿う装置８００のハウジング８０５を示す断面図である。図３５Ｃ−Ｈに示す断面は、ＧＳＲセンサー８２５間の図２３のハウジング８０５の中間部分近くでとったものである。図３５Ｃからわかるように、ハウジング８０５の底面１１１５は、身体１１１０が撓曲し凹部を形成してもハウジング８０５の底面１１１５の実質的な部分がその凹部に密着して身体１１１０と接触関係を保つように、一般的に凹形になっている。図３５Ｂからわかるように、本体１１１０が凸部を形成するように反対方向に撓曲すると、図３５Ｄの矢印で示すようにハウジング８０５の中心部分は身体１１１０と接触関係を保つ。図３５Ｄで示すように、ハウジング８０５が身体１１１０に形成された凹部内で揺れ動いても同じである。図３５Ｆを参照して、身体１１１０は時として極限まで、即ち、設計された予想の最大値以上に撓曲して、底面１１１５を凸状にしても、依然として底面１１１５が身体１１１０から離脱することがある。この問題に対する解決法は、ハウジング８０５の横方向端部１１２０Ａ及び１１２０Ｂの、底面１１１５の横方向両端部にそれぞれ隣接しそれを含む所に、丸み付け部分１１２５Ａ及び１１２５Ｂを設けた図３５Ｇに示されている。丸み付け部分１１２５Ａ及び１１２５Ｂにより、ハウジング８０５は、身体１１１０が極限まで撓曲しても、その時生じる凹部内に密着することができる。さらに、丸み付け部分１１２５Ａ及び１１２５Ｂは身体１１１０と接触する図３５Ｆに示す鋭い端縁部１１３８Ａ及び１１３８Ｂがないため、より良い着け心地を与える。図３５Ｈは、身体１１１０が弛緩した状態にある時、少なくとも一部は皮膚の粘性により身体１１１０がハウジング８０５の形状に如何に合致するかを示す。

図３６Ａは、図３５Ａ及び３５Ｂに示す断面をとった線に垂直な線に沿う従来技術のセンサー装置のハウジング１１００を示す。図３６Ａからわかるように、ハウジング１１００が身体１１１０の凸状部分に配置されると、ハウジング１１００のかなりの部分、特に図３６Ａの矢印で示すその横方向端部は身体１１１０と接触しなくなる。図３６Ｂ−Ｈは、図２３に示す線Ｄ−Ｄに沿う本発明の種々の局面に従うハウジング８０５の断面を示す。図３６Ｂからわかるように、ハウジング８０５の底面１１１５は、身体１１１０の凸状部分を受けるほぼ凹形部分を有する。図３６Ｃを参照して、横方向端部１１３０Ａ及び１１３０Ｂの、底面１２１５の両方の横方向端部に隣接しそれを含む所に丸み付け部分１１３５Ａ及び１１３５Ｂを設け、これにより、たとえ身体１１１０が極限まで、即ち設計された予想最大値よりも大きく撓曲してもハウジング８０５が身体１１１０と密着状態を保つことができ、また、図３６Ｂに示す鋭い端縁部１１４０Ａ及び１１４０Ｂがないため着け心地がよい。図３６Ｄに示すように、身体１１１０は弛緩した状態の時はハウジング８０５の形状に合致する傾向がある。図３６Ｅ及び３６Ｆに示すように、身体１１１０が凸形度を減少させるか凸形形状を生じさせるように撓曲すると、矢印で示すような点で身体１１１０との良好な接触が維持される。かくして、矢印に示す点は身体１１１０と接触関係を維持する傾向があるため、これらの点にセンサーまたは感知素子を配置すると有利であることがわかるであろう。例えば、矢印の点に配置された熱束皮膚インターフェイス部材８３５及び皮膚温度皮膚インターフェイス部材８４０示す図３６Ｈ及び３６Ｇは、この点を示している。図３６Ｇ及び３６Ｈからわかるように、身体１１１０と皮膚温度皮膚インターフェイス部材８４０との間には点接触以上のものがある。

図３７は、底面１１１５が図３５Ｃ−３５Ｈに示すほぼ凸形形状と、図３６Ｂ−Ｈに示すほぼ凹形形状を有する本発明の実施例によるハウジング８０５の等角投影図である。詳述すると、着用者の身体に隣接して取り付けるハウジング８０５の内側表面である底面１１１５は、縦方向軸１１４１と横方向軸１１４２とを有する。底面１１１５は、縦方向軸１１４１と一致する凹軸１１４３においてほぼ凹形の形状を有するが、これは、この面が内側表面１１１５の第１の横方向端部１１４４から内側表面１１１５の第２の横方向端部１１４５への第１の方向に延びることを意味する。底面１１１５は、横方向軸１１４１と一致する凸軸１１４６においてほぼ凸形形状を有するが、これは、この面が内側表面１１１５の第３の横方向端部１１４７から内側表面１１１５の第４の横方向端部１１４８への第２の方向に延びることを意味する。図３７からわかるように、第１及び第２の方向並びに縦方向軸１１４１及び横方向軸１１４２は互いにほぼ垂直である。

図３８Ａ−Ｄを参照すると、平坦な頂面１１５０及び平坦な横方向端部１１３０Ａ及び１１３０Ｂを有するハウジング８０５は、かかる平坦な表面が壁、ドアまたは引き出し、キャビネットもしくは机のコーナーまたは端縁部のような物体１１５５を変形させるようになっていないため、それらの物体に突き当たる傾向があることがわかるであろう。身体１１１０の上でハウジング８０５が動くと、正確な測定を行いデータを収集するセンサー装置８００の能力に悪影響がでる。図３９Ａ−Ｇは、物体１１５５を変形させて身体１１１０上のハウジング８０５の移動を実質的に阻止するように構成された本発明の種々の局面を示す。さらに、図３９Ａ−Ｇに示す実施例は、センサー装置８００の耐久性を増加させ、センサー装置８００の上にウェットスーツのような衣服などを容易に着用できるようにする。図３９Ａからわかるように、ハウジング８０５はその幅が底面１１１５から頂面１１５０への方向において減少するようにテイパー付き側部１１６０Ａ及び１１６０Ｂを有するようにしてもよい。あるいは、図３９Ｂを参照して、ハウジング８０５の頂面１１５０を凸形形状にしてもよい。さらに別の方法として、図３９Ｃからわかるように、ハウジング８０５に、その横方向端部が実質的に半円形状となるように丸み付け部分１１３５Ａ及び１１３５Ｂと出会う丸み付け部分１１６５Ａ及び１１６５Ｂを設けてもよい。図３９Ｄに示すように、ハウジング８０５はテイパー付き側部１１６０Ａ及び１１６０Ｂ並びに凸状頂面１１５０の両方を備えるようにしてもよい。図３９Ｅは、丸み付け部分１１３５Ａ及び１１３５Ｂがそれぞれテイパー付き側部１１６０Ａ及び１１６０Ｂと出会う点１１７０Ａ及び１１７０Ｂがそれ自体丸み付けされた、図３９Ｅのハウジング８０５の変形例を示す。図３９Ｆは、細長いテイパー付き側部１１６０Ａ及び１１６０Ｂを有する、図３９Ｂのハウジング８０５の変形例である。図３９Ｇは、図３９Ｅに示す実施例のようなハウジング８０５の物体１１５５を変形させる能力が、ほぼ凸状の外側表面を有する可撓性部分８１０を付加することにより如何に増加するかを示す。さらに、熱が身体１１１０から離れる方向に流れるように可撓性部分８１０と身体１１１０との間に空気チャンネルが設けられる。

図４０を参照して、該図はＩ／Ｏと略称するデータ入出力装置１２００の平面図である。図４１は図４０の線Ａ−Ａに沿うＩ／Ｏ装置１２００の部分断面図である。本発明の一実施例によると、Ｉ／Ｏ装置１２００は、本願の他所に述べた有線または無線接続の通信接続１２３０により図４０に示すセンサー装置１２０１と電子通信関係にある。センサー装置１２０１は、生理学的及び／またはコンテキストパラメータを検知するが、それは図１２−１７に示すセンサー装置４００、図２１に示すスタンドアロンセンサー装置７００または図２２−２６に示すセンサー装置８００の何れでもよい。Ｉ／Ｏ装置１２００はハウジング１２０５と、このハウジングに固着されたＬＣＤ１２１０とを有する。情報を表示するためにＬＣＤの代わりに多種多様なディスプレイ装置を使用できるが、情報の表示及び情報装置は可視表示装置に限定されず、本願の他所に述べたように種々の触覚または音声ディスプレイを含むことができる。ＬＣＤ１２１０は、センサー装置１２０１が検知した人間の生理学的及び／またはコンテキストに関する情報を表示し、この情報はセンサー装置１２０１により通信接続１２３０を介してＩ／Ｏ装置に送られる。かくして、Ｉ／Ｏ装置１２００は、前述したセンサー装置の任意のものと同じ情報を表示し、同じフィードバックを与えることができる。Ｉ／Ｏ装置１２００はまた、ボタン１２１５及びダイヤル１２２０を有する。ダイヤル１２２０は、ハウジング１２０５に設けた溝１２２５内に移動自在に装着されているため、溝１２２０内で時計方向と反時計方向の両方にハウジング１２０５の上面を中心として自由に回転できる。ボタン１２１５とダイヤル１２２０とはＩ／Ｏ装置１２００に情報を入力するために使用されるが、この情報は後でＩ／Ｏ装置１２００に保存して使用し、センサー装置１２０１へ送信される。かくして、ＬＣＤ１２１０は、Ｉ／Ｏ装置１２００に入力される情報またはかかる入力情報から発生される情報を表示することができる。Ｉ／Ｏ装置１２００は、手首に着用する構成の時計の形状、バッグまたは衣服にクリップ留めするかそれと一体化される形状、もしくはポケットまたはバッグで容易に運べる形状、周知の市販のペイジャーまたはＰＤＡに似た形状、センサー装置１２０１または車両のダッシュボードのような別の装置に磁気によるように着脱自在に固定できる形状、もしくはキーフォルダーのような形状を含む多数の形状をとることができるが、これらに限定されない。Ｉ／Ｏ装置１２００はまた体重計のような別個の電子装置でもよいが、その場合、体重計は情報をセンサー装置１２０１に送信するセンサーを備えている。

センサー装置１２００がスタンドアロンセンサー装置７００である実施例において、Ｉ／Ｏ装置１２００は図２１において参照番号７１５で示す手動データ入力機能を実行できる。さらに、この実施例においてＩ／Ｏ装置１２００は図２１に示すコンピュータ装置７５０でもよい。図２１に関して述べたように、この構成によりデータ収集、発生及び表示を行うための幾つかの能力が提供される。詳述すると、センサー装置１２０１は、図２１に示すスタンドアロンセンサー装置７００に関連して述べたように、ユーザーの種々の生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータ、ユーザーがボタン１２１５及びダイヤル１２２５を用いるなどして手動で入力するデータ、及び／または図２１の７２０及び７２５で示す装置間の相互作用の結果入力されるデータを収集し、そして／または発生することができる。センサー装置１２０１は、表示のためにＩ／Ｏ装置１２００に送信できる導出データ及び分析状態データを発生することができる。あるいは、センサー装置１２００は導出データを発生するようにプログラムされているが、このデータはセンサー装置１２００により収集されるデータと共にＩ／Ｏ装置１２００に送られる。また、Ｉ／Ｏ装置１２００は１またはそれ以上の生理学的及びコンテキストパラメータを示すデータ、それから導出されるデータ、ユーザーにより手動で入力されるデータ及び／または装置間の相互作用の結果入力されるデータに基づき分析状態データを発生するようにプログラムされ、そして／またはそれに必要なユーティリティー及びアルゴリズムを含むように構成することができる。このようにして発生される導出データ及び分析状態データはＬＣＤ１２１０によりユーザーに対して表示される。さらに別の方法として、種々の生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータ、手動入力データ及び／または装置間の相互作用の結果入力されるデータは、前述したデータソースから導出データ及び／または分析状態データを発生するようにプログラムされ、そして／またはそれを行うに必要なユーティリティー及びアルゴリズムを含むように構成することが可能であり、これら全てのデータはその後ＬＣＤ１２１０によりユーザーに表示される。Ｉ／Ｏ装置１２００は、ボタン１２１５及びダイヤル１２２０を用いるなどして入力された情報を使用することにより導出データ及び／または分析状態データを発生させるか、または同じ目的で本願の他所に述べたＩ／Ｏ装置１２００に設けられたセンサーにより感知されたデータを使用する。さらに、かかるデータの発生はローカルＰＣまたは遠隔サーバーのようなＩ／Ｏ装置１２００と電子通信関係にある別個のコンピュータ装置と協働して行うかまたはオフロードすることができる。上述した何れの実施例においても、Ｉ／Ｏ装置はコンピュータ装置または消防夫もしくは他の最初の応答者が耳に着用するか触覚による通信装置のような他の装置と電子通信関係にあり、それにデータを送ることができる。この場合、Ｉ／Ｏ装置１２００は情報のリレーとして働く。消防夫や他の第一応答者の場合、データはセンサー装置１２０１により測定される水和レベルのような重要な生理学的状態を示し、走る人の場合は、データはカロリー消費量または走行距離を示す。

当該技術分野で知られているように、ボタン１２１５とダイヤル１２２２により情報をＩ／Ｏ装置１２００に入力できるような多種類のＩ／Ｏ装置１２００が存在する。かかるボタン及びダイヤルはそれぞれ、PUSHGATEボタン及びthiNcoder ROTORの名前でアリゾナ州メサのDuraswitch Industries, Inc.から市販されている。本願の一部として引用する米国特許第５，６６６，０９６号の特許権者はこの会社であり、この特許にはthiNcoder ROTORスイッチに用いるロータリースイッチ技術が述べられている。この特許は、非導電性スペーサにより分離される底の基体層と上部の隔膜層を有するロータリースイッチを開示している。隔膜層の内部表面は少なくとも１つの電気スイッチの離隔接点を構成する１組の電極を支持する。この隔膜層はまた、スペーサに設けた環状開口に受容される平たい円形ディスク状の導電性金属アーマチャを支持する。このスイッチはさらに、下側にカップラーを支持する回転自在の作動ノブを有する。カップラーは成形されるかノブ内に捕捉された磁石である。カップラーにより、アーマチャはカップラーにより発生される磁界により隔膜の内部表面に押し付けられる。カップラーは、スイッチ接点圧力を発生するだけでなくユーザーがノブを回転する時アーマチャを１つの接点または別の接点に引き付ける機能を有する。動作については、ノブを回転させると、カップラーはノブと共に回転し、カップラーとアーマチャの間の磁気結合によりアーマチャはノブと共に回転する。アーマチャが回転すると、それは隔膜上の接点と接触して短絡させるように移動するかまたはその接触関係から離脱する。アーマチャが接点と短絡接触関係にある時は対応のスイッチは閉じた状態にある。当業者であればわかるように、１またはそれ以上のスイッチの作動をスイッチに結合されたプロセッサまたは他の装置が使用する情報に変換するための種々の符号化方式が知られている。

ところで、本願の一部として引用する米国特許第６，２２５，９８０号は、印刷回路板上の絶縁部材と、印刷回路板に剛性的に接続されたスパイン部材と、回転自在のダイヤルと、ダイヤルにより支持されるスイッチリングと、ダイヤルに剛性的に接続されたスナップリングとを有するポータブルコンピュータのための回転ダイヤル入力装置を開示する。このダイヤル、スイッチリング及びスナップリングはスパイン部材の円周部の周りを一緒に回転する。スイッチリングは１８０°離隔した位置にある少なくとも２つの磁石を支持し、複数のホール効果型センサーが印刷回路板上に装着され、絶縁部材の表面のすぐ下方に位置する。ホール効果型センサーの任意のものに対する磁石の位置を用いてダイヤルの位置に基づく出力信号を発生させることができる。この‘９８０特許はまた、第１と第２の垂直位置間でダイヤルを移動可能にするばね付勢機構を開示しており、ばねはダイヤルを第１の垂直位置の方へ付勢し、ダイヤルを第２の垂直位置の方へ移動させるには下向きの圧力が必要である。スイッチリングにより支持される可撓性アームの上には別の磁石が含まれる。ダイヤルを第１の垂直位置から第２の垂直位置へ移動させると、磁石は印刷回路板に装着された別のホール効果型センサーに近づく方向に移動される。このホール効果型センサーはダイヤルを押圧すると必ず信号を発生するが、この信号は関連のポータブルコンピュータの制御に使用される。この‘９８０特許には、別のコンピュータ制御信号を発生させるためにダイヤルの中央のような所に瞬時スイッチを設けても良いことが述べられている。

この‘９８０特許によると、ダイヤルの回転及びダイヤル及び／または瞬時スイッチの押し下げにより信号を発生するマルチスイッチ回転ダイヤル入力装置を、コンピュータを制御し情報をコンピュータへ入力するための機構として従来型マウス入力装置の代わりに用いることができる。例えば、この‘９８０特許では、ダイヤルを回転させるとコンピュータのディスプレイ装置に現れる項目のリストをスクロールさせ、またダイヤルまたは瞬時スイッチを押し下げるとそれにより識別される項目を選択できることが述べられている。好ましい実施例において、ダイヤルはそれを回転している間押し下げることができないが、逆の場合もある。

別の例として、本願の一部として引用する米国特許第５，９５９，６６１号は、ＣＰＵ、入力インターフェイス、ディスプレイ及び入力装置を有するポータブルコンピュータシステムを開示しており、入力装置はロータリースイッチまたはダイヤル及び３つのオンオフスイッチより成る。ロータリースイッチは１６個の位置を有する二進符号化ロータリースイッチでよく、これはスイッチの位置を表す４個のグレーコードを出力する。当該技術分野で知られているように、グレーコードは、隣接する数または位置がただ１つのビット位置だけ異なるコードを有する特別な二進符号化方式である。オンオフスイッチはロータリースイッチを取り巻くような配置の瞬時押しボタンスイッチでよい。

入力インターフェイスは、ロータリースイッチの回転運動及びオンオフスイッチの押し下げをＣＰＵのための適当にフォーマットされたデータに変換する。詳述すると、４個の導体はロータリースイッチが発生するその位置を示す第１の入力信号を運び、３個の別個の導体はそれぞれオンオフスイッチを押し下げると発生する第２の入力信号を運ぶ。この‘６６１特許には、第１の入力信号によりダイヤルを回転させるとディスプレイ上に現れる情報を逐次識別できること、また第２の入力信号により識別した情報を選択できることが記載されている。入力インターフェイスはＰＩＣマイクロコントローラを用いて実現できるが、このマイクロコントローラは第１及び第２の入力信号を、スイッチを押し下げる度に、そしてロータリースイッチを回転させる度に１バイトより成りＣＰＵに送られる８ビットバイトに符号化するようにプログラムされている。かかる８ビットバイトは、この‘６１１特許によると６個の有効ビットより成る。ビット５及び６はそれぞれ時計方向及び反時計方向に回転するロータリースイッチを表す。これらのビットのうちの１つが１に設定されていて、それにより時計方向または反時計方向の回転の何れかを示す場合、ビット１乃至４はグレーコード入力信号を表す。これらのビットの両方が０に設定されている場合は、ビット１乃至４は４つの可能なオンオフスイッチのうちの１つが押し下げられた状態を表し、これらのうちのただ３個だけが‘６１１特許に述べられた装置に実際に使用されている。換言すれば、ビット１乃至４のうちの任意のものが１に設定されれば、それに対応するスイッチはたった今押し下げられたばかりである。

当該技術分野で知られているように、特定の文字、用語または画像を示すコンピュータディスプレイの特定部分または領域を、マウスまたは他の入力装置により選択してコンピュータに或るアクションを実行させることができる。この‘６１１特許はかかる領域をホットスポットと呼ぶ。この‘６１１特許によると、ユーザーは、ロータリースイッチを時計方向に回転することにより、ディスプレイ上のホットスポットを逐次識別するかそれらの間で移動することができる。ロータリースイッチを反時計方向に回転すると、ユーザーはホットスポットを逆の順序で移動することが可能である。太字にするかまたは他の方法で強調表示するなどして所望のホットスポットを識別すると、オンオフスイッチのうちの任意のものを押し下げてその識別したホットスポットを選択することにより、コンピュータにあるアクションを実行させることができる。かくして、‘６１１特許に示す入力装置による情報を従来のマウスに非常によく似た形でコンピュータに入力するかそのコンピュータを制御することができる。

図４２は、‘６１１特許の図５の複製であり、入力装置がホットスポットを識別し選択できるようにするソフトウェアの動作を説明するブロック図である。図４２では、ステップ６２００においてスクリーンが最初にまたは再び現れる。その後、プロセス制御はステップ６４００へ進み、そこでソフトウェアはユーザーからの入力、即ち、入力インターフェイスからＣＰＵへ提供される８ビットバイトの情報を待機する。ユーザーからの情報が受信されると、ステップ６６００は選択が行われているか否か、即ち、オンオフスイッチが押し下げられているか否かをチェックする。何れのスイッチも押し下げられていない場合、入力はロータリースイッチの回転でなければならず、プロセス制御はステップ６８００へ進む。ステップ６８００においてロータリースイッチが時計方向に回転しているか否かのチェックが行われる。もしそうであれば、プロセス制御はステップ７２００へ進み、そこで、次のホットスポットがアクティブなホットスポットになる。ロータリースイッチが反時計方向に回転されておれば、プロセス制御はステップ７０００へ進み、そこで、前のホットスポットが現在のホットスポットになる。７０００または７２００の何れかのステップの後、プロセス制御はステップ６４００へ戻って、ユーザーによるさらなる入力を待つ。

ステップ６６００において選択がなされれば、プロセス制御はステップ７４００へ進み、システム命令が実行されていたか否かをチェックする。もしそうでなければ、ステップ７６００においてホットスポットのタイプをチェックし、関連のコードを実行し、ステップ６２００においてスクリーンを再び表示する。ステップ７４００においてシステム命令が実行されておれば、ステップ７８００において適宜、次のスクリーンまたは前のスクリーンを実行し、ステップ６２００において適当なスクリーンを再び表示する。その後、プロセス制御はステップ６４００へ戻り、ユーザーによるさらなる入力を待つ。このように、ロータリースイッチの回転と押しボタンスイッチの作動とによってホットスポットが制御され、ディスプレイ上に表示される情報が最終的に制御されて、コンピュータによりアクションが実行される。当業者は、図４２に示すプロセスは多種多様な態様でソフトウェアにより実行できることがわかるであろう。

かくして当該技術分野において知られているように、また例えば、‘９８０特許及び‘６１１特許に教示されるように、ダイヤル１２２０を時計方向または反時計方向に選択的に回転することにより種々の入力または命令もしくはＬＣＤ１２１０上の制御選択肢の間を移動することができる。ダイヤル１２２０を回転させると、種々の入力または命令もしくは制御選択肢が強調表示される。強調表示される項目を、ボタン１２１５またはダイヤル１２００それ自体を押し下げることにより選択してそれに対応するアクションを開始することが可能であり、その場合、ダイヤル１２２０はダイヤルとボタンの両方により作動されるが、これらの用語は問題の装置がダイヤルとボタンの両方を備えていると考えられるからである。ダイヤル１２２０の１つの例は、時計の側方外表面を中心として回転する時計の側部のノブである。

ダイヤル１２２０の代わりに、上方ボタン及び下方ボタンもしくは左方及び右方ボタンのような１またはそれ以上のボタンによりＬＣＤ１２１０上の種々の入力または命令もしくはＬＣＤ１２１０上の選択肢の間を移動することができる。この実施例において、ボタン１２１５により、強調表示された項目を選択して始動させることができる。さらに別の候補として、Ｉ／Ｏ装置１２００に音声認識ソフトウェアを搭載し、音声命令により種々の入力または命令もしくはＬＣＤ１２１０上の選択肢の間を移動することができる。音声命令は強調表示された項目を選択し始動するために使用可能である。さらに別の実施例として、音声命令を音声認識ソフトウェアと組み合わせることにより以下に示す栄養情報のような情報をＩ／Ｏ装置１２００に直接入力することができる。

図４３Ａ−Ｆを参照して、該図はＩ／Ｏ装置１２００を含む本発明の実施例を示すが、この実施例では、Ｉ／Ｏ装置１２００及びセンサー装置１２０１により個人のエネルギー関連データが収集または発生され、ＬＣＤ１２１０上にＩ／Ｏ装置１２００により表示される。図４３Ａ−Ｃからわかるように、エネルギー関連データは１日、１週間または１ヶ月のような特定の期間にわたり個人が摂取するカロリー及び燃焼するカロリーを含む。図４３Ａにおいて、このデータは各値の所定の目標との比較を行うフォーマットで提示される。図４３Ａに示す例では、１日に摂取する２０００カロリーの目標値が個人により設定されており、その個人は対象となる１日に１４８３カロリーを摂取しており、また、１日に燃焼するカロリーの目標値として２４００カロリーが個人により設定され、その個人は対象となる１日に２７５０カロリーを燃焼したことがわかる。図４３Ｂ及びＣを参照すると、データはエネルギーバランスと呼ぶフォーマットで提示され、そのフォーマットでは個人が摂取するカロリー量が１日、１週間または１ヶ月の期間に個人が燃焼するカロリー量と比較される。個人は上述した目標に基づくフォーマットとエネルギーバランスのフォーマットとの間で、また各々の中の種々の期間の間で、ダイヤル１２２０を回転することにより、また１つの実施例ではボタン１２１５を押すことにより切換えを行うことができる。ダイヤル１２２０の回転、そして１つの実施例ではボタン１２１５の押し下げに応じて、ＬＣＤ１２１０上に適当な情報が逐次表示される。例えば、図４３Ａは、ＬＣＤ１２１０が１日間の目標に基づくフォーマットでデータを表示している状態を示す。ＬＣＤ１２１０は、ダイヤル１２２０を時計方向に次々に回転するとデータを目標フォーマットで１週間または１ヶ月の期間につき表示することができる。同様に、ＬＣＤ１２１０は、図４３Ａで示す目標フォーマットでのデータの表示から種々の期間についてのエネルギーバランスフォーマットでのデータの表示へ、ダイヤル１２２０を反時計方向に次々に回転させることにより切換えることができる。

Ｉ／Ｏ装置１２００により表示される燃焼カロリーデータは、本発明の一実施例によると、センサー装置１２０１が検知する生理学及びコンテキストパラメータからこのセンサー装置が発生するが、その後、Ｉ／Ｏ装置１２００へ送られて蓄積され、適当な計算により使用され、そして／または表示される。検知したパラメータに加えて、カロリー燃焼データはまたユーザーが入力するデータを用いて発生することができる。さらに、Ｉ／Ｏ装置１２００により表示されるカロリー摂取量データは、本発明の一実施例によると、好ましくはＩ／Ｏ装置１２００が発生するが、摂取する食物に関連して個人がＩ／Ｏ装置１２００に入力するデータからセンサー装置１２０１が発生することもある（本願の他所に述べたように、カロリー摂取量データは手動で入力される情報に加えて種々の検知パラメータを用いて発生させることもできる）。詳述すると、Ｉ／Ｏ装置１２００は、食物及び対応のカロリー値のユーザーによりアクセス可能なデータベースへアクセスできる。かかるデータベースは、本発明の好ましい実施例のようにＩ／Ｏ装置１２００それ自体の一部として提供されるか、またはＩ／Ｏ装置１２００とは別個の場所にあるコンピュータ装置上に蓄積維持されるデータベースに、短距離または長距離の無線または有線通信などを介してアクセスすることができる。図４３Ｄを参照して、該図は、ダイヤル１２２０及びボタン１２１５を用いて、例えばＬＣＤ１２１０上に提示されるメインメニュースクリーンからアクセス可能な栄養入力メニュースクリーンを表示するＬＣＤ１２１０を示す。個人が特定の食物を食べると、ＬＣＤ１２１０上の栄養入力メニュースクリーンの食物データベースが強調表示されるまでダイヤル１２２０を回転させ、ボタン１２１５を押してそのデータベースを選択することにより、その特定の食物をＩ／Ｏ装置１２００に入力し、蓄積し、そして／または使用することができる。食物データベースが選択されると、この実施例では、個人には図４３ＥのＬＣＤ１２１０に示すサーチスクリーンが提示される。個人は、ダイヤル１２２０をそれぞれの文字まで回転させてボタン１２１５を押し、その文字を選択することにより、摂取した食物の名前を逐次書き込むことができる。対象となる食物の書き込みを終了すると、サーチが強調表示されるまでダイヤル１２２０を回転させた後、ボタン１２１５を押す。それに応答して、図４３Ｆに示すように、Ｉ／Ｏ装置１２００には入力されたサーチ情報にマッチする食物リストがＬＣＤ１２１０上に提示される。個人はその後、ダイヤル１２２０を回転させ、ボタン１２１５を押して適当な食物を選択する。これが終了すると、対応するカロリー情報がＬＣＤ１２１０上に表示され、Ｉ／Ｏ装置１２００によりその日の摂取カロリーデータの一部として蓄積される。データベースは、パイの一切れ３オンスまたはチキン６オンスのような一人前の特定量に対応する各食物と、それに関連する適当なカロリー値の幾つかの副入力を含む。当業者であればわかるように、これらの副入力はユーザーに提示され、上述したようにダイヤル１２２０及びボタン１２１５を用いて選択される。再び図４３Ｄを参照して、Ｉ／Ｏ装置は頻繁に摂取される人気のある食物リストの蓄積に使用できる。ダイヤル１２２０とボタン１２１５とを共に用いることにより、ＬＣＤ１２１０上に提示される栄養入力メニュースクリーンから適当な人気のある食物を選択すると、上述したようなデータベースによるサーチが不要になる。加えて、ＬＣＤ１２１０上に提示される栄養入力メニュースクリーンから特別な食物の追加ラインを選択し、図４３Ｅによく似た後で提供される文字数字入力スクリーンにより食物名及びカロリー情報を入力することにより、ダイヤル１２１０とボタン１２１５とにより食物データベースに特別な食物及びその関連のカロリー値を追加することができる。一旦入力すると、この特別な食物は食物データベースからアクセス可能となる。当業者であればわかるように、ＬＣＤ１２１０上に定義される情報はリストメニューまたはシリアルメニューのフォーマットで表示される。

図４３Ｄ−Ｆは本発明の一実施例による食物情報のデータベースの利用方法を示すが、本発明の範囲から逸脱することなく任意の情報データベースをＩ／Ｏ装置１２００と併用できることがわかるであろう。例えば、そのデータベースは、特定の期間における散歩、ランニングまたは自転車乗りのような多数の活動及びそれぞれに関連するエネルギー消費量を蓄積することができる。かかる構成によると、Ｉ／Ｏ装置１２００により個人は特定の期間にわたるカロリー消費量を入力し追跡することができる。さらに、Ｉ／Ｏ装置１２００は、図４３Ａ−Ｆに示すようなカロリー摂取量及びカロリー消費量に関連する情報の受信及び表示に限定されず、例えば睡眠状態及び睡眠パターンに関連する多種多様な情報をセンサー装置１２０１及びユーザーのうちの一方または両方から受けてそれを表示することができる。

単一次元ポイントシステム、単一次元カテゴリー評価システム及び多次元カテゴリー評価システムを含む幾つかの可能な形態のうちの任意のもので相当程度単純化された形で栄養情報を入力することが可能である。単次元ポイントシステムの簡単な例として、ユーザーは各ポイント値がユーザーの通常量の食事に対するその食事の相対的な量のおおまかな近似値に対応する７ポイントスケールから選択を行うことができる。カテゴリーシステムの一例として、ユーザーは食事を記述する際に極小量、小量、中量、大量及び超大量のセットから選択を行うことができる。多次元カテゴリーシステムの一例は以下に述べるグリッドシステムである。

これらのシステムのそれぞれについて、ユーザーは点数付けシステムの選択に従って各食事（スナックを含む）の点数をつけることを求められる。ユーザーが選択した分類識別子により分類される食事のユーザーによる分類を食事のカロリー量を評価するアルゴリズムに対する入力として使用する。この計算を行うアルゴリズムは、その日が休日であるか否か、ユーザーの過去の食事習慣、センサー装置１２０１のような身体モニター製品からの生の値または導出値、人口統計的情報及びユーザーがデータを報告する際の傾向を含む（それらに限定されない）他のファクタを考慮の対象とすることができる。アルゴリズムは各分類識別子がカロリー量に関連付けられた簡単な探索表でもよいが、さらに複雑なものにしてもよい。

図４３Ｇを参照して、該図は、ユーザーによる対話を単純化する、栄養情報Ｉ／Ｏ装置１２００に入力するためのＬＣＤ１２１０上に表示された別のインターフェイス１２５０を示す。インターフェイス１２５０に関連してユーザーにはグリッド１２５５に基づく二次元グリッドシステムが提供されるが、スナックを含む各食事をグリッド１２５５の水平軸上に示す食事またはスナックの量と、グリッド１２５５の垂直軸上に示す食事またはスナックの予想カロリー密度（本質的に脂肪含有量）に基づくグリッドシステムに従って評価することを求められる。グリッドの正方形は、その後種々のアルゴリズムのうちの任意のものを用いてカロリー評価（またはカロリー評価範囲）に変換される。一実施例において、グリッドの正方形は総合人口統計から導出された探索表によりカロリー評価に直接対応する。別の実施例では、対応するカロリー評価はユーザー自身の以前のデータと総合人口統計との重み付けされた結合に基づく。ユーザーはグリッド正方形を直接選択する代わりに１対の質問に答えることができる。その対の質問は、先ず第１に食事の量についてたずね、その後、カロリー密度についてたずねる。

この迅速なカロリー入力システムは、本願の出願人が数ヶ月の期間にわたって１０人の対象者につき行った社内のパイロット研究と、４１人の参加者による簡単な３日間の研究の両方においてテストされ検証されている。両方の研究において、次の方法を使用した。各対象者につき、他の全ての対象者からのデータを用いて各食事の種類につき各グリッドカテゴリーのカロリー評価値を発生させた。総合情報からの評価値をその後、完全なダイエットの記録の入力から計算してカロリー合計値と比較した。図４３Ｉは、本発明に基づくカロリー量評価値と、社内研究における対象者の１人が完全ダイエットの記録入力から計算した値の間の分散を示すグラフであり、また、図４３Ｊは、本発明に基づくカロリー量評価値と、３日間の完全ダイエットの記録入力から計算した値の関係を示す。社内研究とダイエット記録入力合計値の間の相関値は０．８０であった。また、３日間の研究とダイエット記録入力合計値の間の相関値の合計は０．５７であり、これらは各対象者の基礎代謝率による規準化を行わないものであった。システムの実施例のうち最も簡単なものでとったこのデータは、迅速な入力方式を用いてダイエットの記録を行うとユーザーの毎日のカロリー摂取量をかなり正確に評価できるという前提を強く支持するものである。

図４３Ｈを参照して、該図はユーザーによる対話を単純化する栄養情報Ｉ／Ｏ装置１２００に入力するためのＬＣＤ１２１０上に表示されるさらに別のインターフェイス１２５０を示す。インターフェイス１２５０に関連して、ユーザーにはグリッド１２５５に基づくポイントシステムが提供されるが、グリッド１２５５の水平軸上に示す食事の量及びグリッド１２５５の垂直軸上に示す食事（スナックを含む）の評価カロリー密度とに基づくポイントシステムに従ってスナックを含む各食事の点数を付けることを求められる。ポイントは、スナックを含む各食事をユーザーが分類してカロリー量を食事と関連付けるのを可能にするカテゴリーとして働く。ユーザーには各ポイントレベルに関連すべきベースライン量とカロリー値とが与えられる。例えば、１は評価カロリー値が３００−５００カロリーである指印サイズの食事に設定され、２は評価カロリー値が５００−７００カロリーである指印サイズかまたはカロリー値が３００−５００カロリーである１つ半の指印サイズの何れかである食事に設定され、７は設定された任意のレベルを超える超大量の食事である。さらに食事の点数はそれが朝食、昼食、ディナーまたはスナックの何れであるかに応じて重み付け係数を乗算することによりさらに重み付けすることができる。ユーザーはダイヤル１２２０かまたは１またはそれ以上のボタンもしくは音声命令を用いることによりグリッド１２５５に示す点数またはポイントの間を移動し、ボタン１２１５により１つの点数またはポイントのレベルを選択することができる。ポイントレベルは対象となる食事のためにとっておかれた、カロリーの範囲でもよいカロリー値またはカロリー量と関連付けられている。関連付けられたカロリー量は、一般大衆に合わせた普通の値であるかまたは特定の個人に対して調整された特定の値である。グリッド１２５５によるが、ユーザーはポイントレベルの選択にあたり、実際は２つの選択、即ち、グリッドの水平軸に基づく１つの選択（食事の量）と、グリッドの垂直軸に基づくもう１つの選択（食事のカロリー密度）を行う。さらに、特定の実施例によると、Ｉ／Ｏ装置１２００は収集する情報に基づき経時的にその設定を調整するようにプログラムされている。例えば、ユーザーの週初めの体重が２００ポンドであるが、摂取する栄養及び他の情報に基づき週の終わりの体重が１９７ポンドであるべきところ実際は２０２ポンドである場合、ユーザーが１ポイントであると考えていたものが実際は２ポイントの食事であるという問題がある。この問題に対処するために、Ｉ／Ｏ装置１２００はその設定に応じユーザーが経時的にその設定及びそれをユーザー個人に特定するための計算をどのようにするかを知って、例えば、ユーザーの分類に関連するカロリー数を増加することにより調整または較正することができる。この学習プロセスによりＩ／Ｏ装置１２００の精度が改善される。自動的な較正を実現する１つの方法は、ベイズの統計を利用し、総合ユーザー統計に基づき分類のカロリー値の初期優先値を用いた後、データがシステムに入力されるにつれて経時的に所与のユーザーにつき調整することである。別の実施例として、システムは着用者がとった食事についての単純化されたダイエット情報（図４３Ｇ及びＨに示すグリッドのような）及び完全ダイエット情報の両方を入力できるようにする。完全ダイエット情報からのカロリー量を計算してカテゴリー毎にカロリー評価値を調整するために容易に利用することができる。さらに、Ｉ／Ｏ装置が学習し調整しまたは較正するにつれて、その装置はユーザー及びユーザーが従っているプログラムの目標を変更することができる。さらに別の目標として、Ｉ／Ｏ装置１２００は経時的に蓄積した情報をとってユーザーに自動的に情報を提供することができる。例えば、ユーザーが昼食の値の入力を忘れた場合、Ｉ／Ｏ装置１２００は入力し忘れた昼食の代わりに以前の１０回または全ての昼食のような所定数の平均値を入力するようにプログラムすることができる。これは、自動的に、またはユーザーに値の検証及びそうすることの許可を促した後においてのみ行うことができる。あるいは、Ｉ／Ｏ装置は、その日のルーチンを前の日のルーチンにマッチさせ、その日の昼食または他の入力し忘れた値を用いてそれにより人間は習慣性動物の傾向があるという事実を利用してこのようなギャップを埋めることができる。

本発明の別の局面として、センサー装置１２０１またはＩ／Ｏ装置１２００によりユーザーに与えられるフィードバックの自動調整がある。本発明においてユーザーに与えられるフィードバック（例えば、あなたが今日１０分余分にランニングしたいと思いますか）は本願の他所に述べるようにコンテキストを検知して自動的に記録するシステムの能力を利用することにより適宜正確に与えることができる。例えば、飲食のフィードバックは食事の直前に与えるのが最もよく、運動のフィードバックはユーザーが運動する可能性が最も高い時に与えるのが最良である。さらに、システムによりユーザーが既にその日はジョギングを行ったことが検知されている場合、別の提案をすることができる。最終的に、フィードバックに関するユーザーの応答を利用して所与のフィードバックの選択をさらに調整することが可能である。ユーザーが運動の提案を全く受け付けない場合は、その代わりアドバイスを栄養に集中させることができる。ユーザーが午前中に与えられたフィードバックに対してよく応答する傾向がある場合、午前中により多くのフィードバックを与えることができる。応答に気付く方法は、提案に従う忠実度及び健康的な食事バランスをうまく維持する度合いだけでなく、フィードバックや装置をオフにするかまたは装置を突然取り外すボタンをヒットするような荒っぽい応答に注目することにより測定されるであろう。

センサー装置１２０１がユーザーに対してそれ自体を較正できる３つの主要な態様がある。まず第１に、装置は、システムのトレーニングを行うためにユーザーが幾つかの別の仕事をする初期トレーニングまたは較正期間を利用することができる。例えば、ユーザーは迅速な評価だけでなく完全ダイエットの記録を入力することにより、システムが食事の分類毎にユーザー自身の定義を学習できるようにすることができる。ユーザーはさらに、活動プログラム（少なくとも１０分間ブロックの周りを歩くかまたは２０分間休息するような）を実行して、センサー装置１２０１に設けられるようなエネルギー消費量を得るためのサブシステムを較正し、システムを後で使用するにあたりその時使用される個人の個性化されたパラメータを得ることができる。エネルギー消費量を得るためのサブシステムもまた、例えば、Ｖ０２機械からの金印標準データに対して較正することができる。この第２の方法はトレーニング手順（またはその１つの副集合）を度々繰り返すことより成る。この１つの例は、例えば毎週、ユーザーが指を突き刺すグルコーステストを受けて予想システムを較正するグルコースレベル予想アルゴリズムの例であろう。第３の方法は、ユーザーがセンサー装置１２０１を含むシステムを使用する間に継続的なトレーニングを行うものである。例えば、システムの予想と、体重計により報告されるものとの間の予想体重の食い違いを利用して各カテゴリーの予想カロリー量を調整する上述のシステムがこのタイプのトレーニングの一例である。

本発明のさらに別の局面によると、ユーザーはセンサー装置１２０１またはＩ／Ｏ装置１２００がそれだけでは答えられない質問（それについての不確実性が大きすぎる）に答えるために質問されることができる。例えば、センサー装置１２０１またはＩ／Ｏ装置１２００はユーザーが朝食についてたった１つの質問を行うに十分な情報を有するが、ユーザーが毎日は食べない午前のスナックについてはより多くの情報を必要とする。システムは特にその量についての不確実性の範囲が大きすぎる時に質問することが可能であり、かくして、ユーザーから必要とされる入力を最小限に抑えることができる。

本発明の別の局面によると、Ｉ／Ｏ装置１２００、センサー装置１２０１及びＰＣまたはＰＤＡのようなコンピュータ装置を体重管理システムとして一緒に使用することができる。詳述すると、時計状の装置のようなＩ／Ｏ装置１２００により個人が摂取するカロリーに関する情報を入力し追跡し、センサー装置１２０１により個人により燃焼されるまたは消費されるカロリーを測定する。センサー装置１２０１により測定されるカロリー消費量情報は、有線または無線によりＩ／Ｏ装置１２００に送信される。その後、Ｉ／Ｏ装置１２００は、カロリー摂取量情報及びカロリー消費量情報に基づき、その個人に対して、現在の体重減少または増加率及び／またはエネルギーバランス値をＬＣＤ１２１０上に表示する。特定の実施例によると、センサー装置１２０１は、着用中でない場合は個人が活動状態にないと想定し、個人の休息代謝率を用いてかかる期間の間のカロリー消費量を計算する。

１つの実施例において、スナックを含む各食事につき、個人は、図４３Ｂ−Ｆに関連して述べたようにデータベースから選択される特定の食物を入力するのではなくて、小量（Ｓ）、中量（Ｍ）、大量（Ｌ）、超大量（ＸＬ）のような分類を用いて食事の評価量（評価エネルギー値に換算して）の表示に従って各食事を分類する。各分類は対応するカロリー量に対して割り当てられ、Ｉ／Ｏ装置１２００はその食事につき入力した分類に対応するカロリー量を蓄積する。個人がこの情報を入力できるようにするため、Ｉ／Ｏ装置１２００は最初に、ＬＣＤ１２１０上に、各食事のリスト、即ち、朝食、昼食、ディナーまたはスナックを表示する。個人はダイヤル１２２０または１またはそれ以上のボタンを用いてこれらの選択肢間を移動し、ボタン１２１５により１つを選択することができる。食事の分類が選択されると、Ｉ／Ｏ装置１２００は、ＬＣＤ１２１０上に、Ｓ、Ｍ、Ｌ、ＸＬのような分類のリストを表示する。再び、個人はダイヤル１２２０または１またはそれ以上のボタンを用いてこれらの項目間を移動し、ボタン１２１５により１つを選択することができる。これらの分類のうちの１つを選択すると、対象となる食事につき対応のカロリー量が保存され、それを用いてＩ／Ｏ装置１２００が使用するカロリー摂取量情報が発生される。Ｉ／Ｏ装置１２００は、個人が毎日ある特定の時間までにそれを行わない場合は食事情報の入力を促すようにプログラムすることができる。

好ましい実施例において、コンピュータ装置には個人が図４３Ｄ乃至Ｆに示すようなデータベースを用いて各食事の際に実際に食べる食物に関する情報を個人が入力できるようにする体重管理ソフトウェアが搭載されている。入力される情報に基づき、各食事の入力に特定のカロリー量が割り当てられる。個人は、どの程度の体重減少を望んでいるか、どの程度の期間にわたり体重減少を望むかのような体重目標に関する情報を入力することができる。この情報に基づき、入力される目標を達成するための体重減少率の目標を確立できる。この実施例では、個人は、Ｓ、Ｍ、Ｌ、ＸＬ分類システムを用いて情報をＩ／Ｏ装置１２００に入力しながら、特定の期間の間体重管理ソフトウェアを用いてコンピュータ装置に情報を入力する。センサー装置１２０１はコンピュータ装置と有線または無線による電子通信関係にあるため、コンピュータ装置からセンサー装置１２０１へ情報を送信することが可能である。詳述すると、コンピュータ装置から送信される情報は、体重目標に関する情報、即ち、目標となる体重減少量、達成時間及び達成率、そしてコンピュータに入力される食品に基づく個人が食べる各食事に関連するカロリー量に関する情報を含む。センサー装置１２０１は情報をＩ／Ｏ装置１２００に送信できる。あるいは、Ｉ／Ｏ装置１２０１はコンピュータ装置と有線または無線による電子通信関係にあるため情報を直接Ｉ／Ｏ装置１２００に送信することができる。本発明の局面によると、Ｉ／Ｏ装置１２００はＸ、Ｍ、Ｌ、ＸＬ分類を用いて各食事につき入力されたカロリー量を所定の期間にわたりコンピュータ装置と食物情報のデータベースを用いて各食事につき入力されるカロリー量と比較し、実際に摂取したカロリーをより正確に反映するように各分類に関連するカロリー量を調整する。かくして、この特定の実施例では、個人は特定の期間、例えば、２週間の間、Ｉ／Ｏ装置１２００及びコンピュータ及びデータベースの両方を用いて栄養情報を入力すると、カロリーに基づきＳ、Ｍ、Ｌ、ＸＬとして何を分類すべきかに関する個人の感覚がより正確なカロリーデータに合うようにＩ／Ｏ装置１２００上の入力システムが較正または調整される。この最初の期間の後、個人はＩ／Ｏ装置１２００及びＳ、Ｍ、Ｌ及びＸＬ分類を用いて栄養情報をただ入力すればよく、食事がどのように分類されるかに応じてカロリーデータが各食事につき記録される。

好ましい実施例において、Ｉ／Ｏ装置１２００は、個人の体重目標をいかに達成するかについての提案をＬＣＤ１２１０上に表示される情報の形で個人に対して行うようにプログラムされている。これらの提案は、Ｉ／Ｏ装置１２００により記録されるカロリー消費量データ及びカロリー摂取量データに基づくものである。例えば、個人が現在例えば毎週１ポンドの体重減少率目標に達しない場合、Ｉ／Ｏ装置１２００は個人に対して５５分間の散歩を行う指示を出すことにより現在の体重減少率を最大毎週１ポンドにするように指示するメッセージを表示することができる。この提案には、個人が行う活動、個人が体重を減少できないようなある特定の事象をなぜ経験しているかの説明、個人が目標に向かって努力していることに関するフィードバック及び／またはセンサー装置１２０１及び／またはＩ／Ｏ装置１２００により測定及び／または報告されるパラメータ間の関係を含む（これらに限定されない）多くのタイプがある。提案それ自体を目標に対する個人の実行努力に基づき調整または学習させることができる。提案の中身は、センサー装置１２０１及び／またはＩ／Ｏ装置１２００もしくはトレーナまたは健康管理プロバイダのような人間を含む第三者、トレッドミルのようなコンピュータ装置もしくはインターネットソースのような遠隔コンピュータを含む多数のソースから得られる。

上述したように、１つの実施例において、Ｉ／Ｏ装置１２００はディスプレイ１２００上に現在の体重減少または増加率を表示する。Ｉ／Ｏ装置１２００上に表示される現在の体重減少または増加率は１日単位、１週間単位、１ヶ月単位の率であるかまたは体重減少の目標日までの総日数に基づき計算した率でもよい。Ｉ／Ｏ装置１２００は、これら種々のオプションの間を移動するためにダイヤル１２２０または１またはそれ以上のボタンを用いるなどして個人の所望に応じてこれらの率をそれぞれ選択的に表示するようにプログラムすることができる。

図４４は、Ｉ／Ｏ装置１２００の実施例のハウジング１２０５内に収容される印刷回路板（図示せず）に固着または結合されたコンポーネントを示すブロック図である。これらのコンポーネントの中には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラまたは上述した機能を実行するように構できる他の任意の処理装置である処理ユニット１３００が含まれる。処理ユニット１３００には、フラッシュメモリのような不揮発性データ記憶装置１３０５、Ｉ／Ｏ装置１２００に入力されそして／または送られる情報を記憶するチップ、及びＩ／Ｏ装置１２００の動作に必要なプログラムを記憶するためのフラッシュＲＯＭチップのような不揮発性プログラム記憶装置１３１０が接続されている。参照データベース１３１５も設けられているが、図４３Ｄ−Ｆに関連して述べたように、Ｉ／Ｏ装置１２００またはセンサー装置１２０１が用いるユーザーによりアクセス及び選択可能な情報を提供するために使用される。当該技術分野において知られているように、参照データベース１３１５は、データを編成しアクセスするためのソフトウェアコンポーネントと、データを物理的に記憶するためのメモリーコンポーネントを含む。処理ユニット１３００には、アンテナ１３２５に接続されるＲＦトランシーバのような無線リンク１３２０及びコネクタ１３３５に接続されたＵＳＢポートのようなハードウェアインターフェイス１３３０のうちの一方または両方が接続されている。これらのコンポーネントは、図４０に示す通信接続１２３０を実現するために使用され、また、データ収集及び記憶ハブとして働くように構成されたトレッドミル体重計またはトランシーバ装置のような多種多様な装置と電子通信を行うように使用できる。ドライバ１３５０及びリンガー／ブザー１３４５もユーザーに対して可聴及び／または触覚フィードバックを与えるために処理ユニット１３００に接続することができる。

ＬＣＤ１２１０及びこのＬＣＤのためのバックライト１３５０は、適当な周知のドライバ１３５５を介して処理ユニット１３００に接続されている。使い捨てまたは充電可能なバッテリー１３６０は、Ｉ／Ｏ装置１２００に電力を供給し、電圧調整器１３６５を介して処理ユニット１３００に接続されている。発振器１３７０は処理ユニット１３００にシステムクロックを提供し、リセット回路１３７５により処理ユニット１３００は標準の初期設定にリセットすることができる。最後に、ボタン１２１５及びダイヤル１２２０は、‘９８０及び‘６１９特許に記載されたもののような任意公知の方法に従って処理ユニット１３０２に電子的に接続されるが、これらによりボタン１２１５及びダイヤル１３２０が処理ユニット１３００に対して入力または命令もしくは制御信号を与えることができる。

本発明の別の実施例によると、Ｉ／Ｏ装置１２００はセンサー装置１２０１と通信関係になくてもそれ自体で動作するように構成することができる。この実施例において、ユーザーは上述したように情報をＩ／Ｏ装置１２００に入力し、このＩ／Ｏ装置を用いてかかる情報を経時的に蓄積したり追跡したりすることができる。例えば、参照データベース１３１５は食物及び活動に関連する情報を蓄積し、ユーザーは図４３Ｄ−Ｆに関連して述べたようにカロリー摂取量情報またはカロリー消費情報を入力することができる。入力される情報は、この実施例では、データ記憶装置１３０５に蓄積され、処理ユニット１３００は図４３Ａ−Ｃに示す情報を発生し表示するようにプログラムされている。かかる実施例において、ＲＦリンク１３２０、アンテナ１３２５、ハードウェアインターフェイス１３３０及びコネクタ１３３５は、センサー装置１２０１との通信が不要であるため不要であるが、オプションとして含めることも可能である。さらに別の機能のために、センサー装置４００、スタンドアロンセンサー装置７００及びセンサー装置８００に関連して述べたような１またはそれ以上のセンサー１４００を、図４５に示すように、Ｉ／Ｏ装置１２００に固着するかそれにより支持するかもしくは結合することにより、それが生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータを収集できるようにしてもよい。１つの特定の実施例において、センサー１４００は胸部ストラップの形の心拍数センサーでよい。別の特定の実施例において、センサー１４００は‘００５特許に述べたような非ＥＣＧ心臓パラメータセンサーでよい。この実施例のセンサー１４００は、上腕から得られるＥＣＧ情報のようなセンサー装置１２００により収集される心拍数情報に関連して使用されるため、心臓血管の健康度を示し血圧と関係がある表示であることが当該技術分野において知られているパルス走行時間の測定を行うことができる。かかるパルス走行時間の測定値は、伝統的な血圧測定用カフを用いた測定値に対して較正して精度を上げることができる。この収集データ、ユーザーが入力する他のデータ及び／またはそれらから発生される導出データ及び分析状態データのうちの一方または両方を、ＬＣＤ１２１０またはトレッドミル上のスクリーン、ユーザーが着用するヘッドホンまたは第１の応答者が着用するもののような耳着用手段のような他の出力／フィードバック装置を用いてユーザーに表示することができる。

本発明のさらに別の実施例によると、Ｉ／Ｏ装置１２００は多種多様なソースから受けるデータを収集する、また、特別な実施例ではそれを処理するためのハブまたは端子として働く。例えば、図４６を参照して、Ｉ／Ｏ装置１２００は、ヘルスクラブ１５００にある種々の装置から受けるヘルスクラブ１５００におけるユーザーの活動に関連するデータを収集し、また、特定の実施例ではそれを処理するためにヘルスクラブ１５００におけるハブまたは端子として用いられる。この実施例において、Ｉ／Ｏ装置１２００は、ユーザーが腕に着用するか、ユーザーの衣服にクリップ留めするか、もしくはユーザーが他の態様で持ち運ぶ時計状の装置である。図４６を参照して、Ｉ／Ｏ装置１２００は通信接続１２３０を介して運動装置１５０５と電子通信関係にあるが、この通信接続は有線接続でもよく、好ましくは無線接続である。運動装置１５０５は、実行中の運動に関するデータを発生し、そのデータを通信接続１２３０を介してＩ／Ｏ装置１２００に送る能力を有するトレッドミルまたは運動用自転車のような任意タイプの運動装置でよい。Ｉ／Ｏ装置１２００は、このようにして、運動時または運動の間中に消費されるカロリーのような運動に関連するデータを収集蓄積することができる。さらに、Ｉ／Ｏ装置１２００は、種々のタイプの運動装置１５０５のそれぞれにつき設定及び／または運動プログラムを記憶するようにプログラムされるため、それらの設定及び／または運動プログラムを通信接続１３３０を介して運動開始前に運動装置１５０５に送ることができる。さらに別の方法として、Ｉ／Ｏ装置１２００は、Ｉ／Ｏ装置１２００により収集される情報に基づきユーザーが実行中の運動プログラムを変更する人工知能利用プログラムまたはアルゴリズムを搭載することができる。さらに別の例として、ユーザーにより使用される設定及び／またはユーザーが実行する運動プログラムをトレーナまたは同様な個人が遠隔操作で設定するかもしくは変更することが可能であり、そして、コンピュータ装置１５１５からＩ／Ｏ装置に通信するかまたは以下に説明するようにインターネットを介して遠隔のソースからコンピュータ１５１５を介してＩ／Ｏ装置に通信することができる。好ましくはポータブルであるＩ／Ｏ装置１２００は、ユーザーがヘルスクラブ１５００内で移動する時、または本願の他所で述べるようにユーザーがヘルスクラブ１５００の外部、例えば在宅中もしくは旅行中の時にユーザーが使用する多数の異なる運動装置１５０５からデータを収集し記憶することができる。

図４６からわかるように、Ｉ／Ｏ装置１２００もまた通信接続１２３０を介してセンサー装置１２０１と電子通信関係にあるが、この通信接続は好ましくは無線接続であり、受け台のような有線接続手段でもよい。従って、図４１乃至４５に関連してさらに詳しく述べるように、Ｉ／Ｏ装置１２００は任意の運動の前、その間及びその後に、ユーザーの生理学的パラメータに関するデータを収集し蓄積することができる。帯域幅が小さい用途では、電子信号を人体を介して送信する方法が知られている。かくして、Ｉ／Ｏ装置１２００及びセンサー装置１２０１の両方がユーザーの皮膚と接触状態にあれば、ユーザーの身体を介してデータを送信することが可能である。同様に、ユーザーは他の装置に触れることにより該装置にデータを送信することができる。本発明の別の実施例によると、センサー装置１２０１は多種多様なソースから受けるデータを収集し、特定の実施例では処理するためのハブまたは端子として働くため、図４６のＩ／Ｏ装置１２００にとって代わるものである。

本発明の１つの局面によると、Ｉ／Ｏ装置１２００は、ユーザーまたはトレーナもしくは介護者のような第三者による設定により確立される好ましくは１組の目標を含むプログラムまたは鍛錬法を蓄積する。Ｉ／Ｏ装置１２００は、トレッドミルまたは体重計のようなその環境の装置と通信してその装置を制御するようにプログラムされている。詳述すると、Ｉ／Ｏ装置１２００は、トレッドミルのプログラムを選択するかまたは体重計の体重を設定するように装置を所望の相互作用／結果が得られるように設定するためにその装置に命令を送ることができる。ユーザーがその装置と相互作用する間、Ｉ／Ｏ装置１２００は、その装置と通信関係にあって、好ましくは目標を含むプログラムまたは鍛錬法に関してユーザーの実行態様を追跡する。その追跡は、体重機械に乗る回数または走った距離もしくはトレードミルにより測定される心拍数のような、その装置から受ける情報に基づくものであり、またエネルギー消費量のようなセンサー装置１２０１またはＩ／Ｏ装置１２００により測定中のパラメータに基づくものである。Ｉ／Ｏ装置１２００はまた、ユーザーが相互作用している装置を調整／制御して、トレードミルの角度及び／または抵抗を調整することにより、個人の心拍数またはエネルギー消費率を減少させて目標の達成を最大限にすることができる。かかる調整は、例えばその個人がどの程度の負荷をかけるかをウォッチする必要のあるＣＶＤ患者である場合は重要である。さらに、その装置の使用が完了した後、Ｉ／Ｏ装置１２００はユーザーがその装置を次に使用する時、プログラムまたは鍛錬法がその個人が達成した進歩または退歩に合うように調整されているようにプログラムまたは鍛錬法を調整することができる。この調整には、気の向くままの運動及びその装置の使用期間の間に収集される他の情報を含むことができる。例えば、その個人がプログラムまたは鍛錬法に従ってその週の残りの期間散歩する場合、次のその装置を使用する際には、その時更新されていないプログラム／鍛錬法を使う代わりにプログラム／鍛錬法をユーザーの新しい能力に合うように調整する。上述した原理は、薬剤投与装置、睡眠治療法に用いるＣＰＡＰ装置もしくは家庭のサーモスタットのような運動装置以外の他のタイプの装置との相互作用に適用可能である。

大部分のヘルスクラブは、運動中のユーザーへ娯楽を提供する種々の装置を備えている。例えば、ヘルスクラブには、多数のテレビモニターを装備し、各モニターが種々のチャンネルのプログラムを提供できるものがある。ユーザーは運動装置に隣接して設けられたアクセス装置にヘッドホンを差し込むと運動中にプログラムに付随する音声を聴取することが可能であり、また、そのアクセスを利用して種々のプログラムチャンネルの音声の間で選択を行うことができる。図４６を参照して、Ｉ／Ｏ装置１２００は通信接続１２３０を介して娯楽装置１５１０と電子通信関係にあるが、この装置は、ユーザーが種々の娯楽オプションを選択できるように、運動装置１５０５に隣接して設けられた上述したアクセス装置または同様な装置を有する。さらに、ユーザーは健康教育プログラムまたは動機付けプログラムのような予め処方されたプログラムを見たり聞いたりするための選択が可能である。Ｉ／Ｏ装置１２００及び娯楽装置１５１０は、Ｉ／Ｏ装置１２００が娯楽装置１５１０から種々の娯楽またはユーザーが選択した他のプログラムオプションに関するデータを収集し蓄積できるように構成することができる。

さらに、ヘルスクラブ１５００はＰＣまたはサーバーコンピュータなどでよいコンピュータ装置１５１５を有する。Ｉ／Ｏ装置１２００は、収集蓄積され、特定の実施例においてＩ／Ｏ装置１２００により処理されたデータがコンピュータ装置１５１５に送られるようにするために、コンピュータ装置１５１５と通信接続１２３０を介して電子通信関係にある。例えば、コンピュータ装置１５１５と電子通信関係にある無線インターフェイス装置をヘルスクラブ１５００のフロントデスク近くに配置することが可能である。ユーザーがヘルスクラブ１５００を出る時、Ｉ／Ｏ装置１２００を無線インターネット装置に近接させて、自動的に、またはボタンを押すような別の操作を行って、ユーザーがヘルスクラブ１５００内にいる間に収集蓄積され、そして特定の実施例においてＩ／Ｏ装置１２００により処理されたデータをＩ／Ｏ装置１２００からダウンロードし、計算装置１５１５に送ることができる。計算装置１５１５へ送られるデータは、カロリー摂取量データのようなＩ／Ｏ装置１２００に手動入力されるデータも含む。あるいは、無線インターフェイス装置の代わりに、Ｉ／Ｏ装置を一時的に結合する必要のあるドッキングステーションまたはジャック装置を用いて電子通信パスを確立することができる。

図４６からわかるように、コンピュータ装置１５１５はインターネットまたは同様なコンピュータネットワークを介して遠隔のサーバー１５２０と電子通信関係にある。遠隔のサーバー１５２０は、多数のユーザーのコンピュータ装置１５１５から送られるデータ及び特定の実施例に従って他のヘルスクラブにある同様な装置から送られるデータを総合する。別の実施例において、データは、例えば、携帯電話または双方向ペイジャーに使用されるような長距離通信無線プロトコルにより、コンピュータ装置１５１５を介さずに、Ｉ／Ｏ装置１２００から遠隔なサーバー１５２０へ直接送ることができる。遠隔のサーバー１５２０は、生理学的データ、運動データ及び／またはカロリー摂取量データのような収集されたデータをＰＣ、携帯電話またはＰＤＡのようなユーザーの制御下にあるコンピュータ装置１５２５によりインターネットを介してユーザーに利用可能な状態にするウェブサーバーを含む。データは、１つの実施例において、図５乃至１１に関連して述べたものと同様な形態でユーザーに提示することができる。さらに、遠隔なサーバー１５２０を用いて娯楽装置１５１０から収集されるデータと、特定の実施例においてそのデータに関連するユーザーに関する人口統計的情報とを分離することができる。分離されたデータにより、各プログラムチャンネルの利用レベルを追跡し、プログラムチャンネル毎にニールセン視聴率のような視聴率を与えることができる。

さらに、Ｉ／Ｏ装置１２００を利用して、運動装置１５０５及び娯楽装置１５１０に似た能力及び機能を有するヘルスクラブ１５００の外部にある装置からデータを収集することができる。例えば、通常はヘルスクラブ１５００で運動を行うユーザーがある期間旅行する場合、その間に別の施設で運動することがある。Ｉ／Ｏ装置１２００によりその別の施設で利用する運動及び／または娯楽装置からデータを収集することができるが、これは、かかる装置が運動装置１５０５及び娯楽装置１５１０と同じ能力及び機能を有する場合に限られる。また、上述したようにユーザーが自宅でコンパチブルな装置を用いて運動を行うかまたはある種のプログラムを見たり聞いたりする時に、Ｉ／Ｏ装置１２００によりデータを収集することができる。さらにＩ／Ｏ装置１２００は、ユーザーがヘルスクラブ１５００内にいない間、コンパチブルな装置からでなくて他の方法で関連情報を収集することができる。例えば、ユーザーが自宅で散歩する場合、Ｉ／Ｏ装置１２００はセンサー装置１２０１または手動入力によりその散歩に関するデータを収集することができる。ユーザーがヘルスクラブ１５００に戻ると、ヘルスクラブから離れているかまたは自宅で運動するか他の活動をしている時に収集したデータをコンピュータ装置１５１５に送ることにより、ユーザーがヘルスクラブ１５００から離れている時に生じたデータ収集のギャップを埋めることができる。かかるギャップを無くすことにより、ユーザーが実行中のプログラムまたはユーザーにより設定される目標を、例えば個人トレーナにより、またはＩ／Ｏ装置１２００により使用される人工知能プログラムまたはアルゴリズムを介してより正確にモニターし変更することができる。

１つの実施例において、Ｉ／Ｏ装置１２００は、人口統計的情報、識別情報、音楽の嗜好及びリハビリテーション、心臓または脂肪燃焼のようなプログラムに関するユーザーについての情報を蓄積する。Ｉ／Ｏ装置１２００はまた、ユーザーがそのクラブで運動している時に使う特別な部屋についての情報、その部屋にいつ入室し、退室したかの情報及びいかなる機械を使用したかの情報を収集することができる。１つの特別な実施例において、Ｉ／Ｏ装置１２００は、施設内の他の２つのＲＦトランシーバーとの関係で三角法によりそれ自身の施設内での位置を知ることができる無線システムを用いることができる。

本発明のさらに別の局面によると、それら全ての機械を有線または無線で互いにネットワーク接続し、それらの機械に関する情報を収集してそれらの機械を制御するために中央のコンピュータとネットワークでつなぐための全てのインフラを必要とするヘルスクラブのような空間または施設の代わりに、ローカルな（短距離の無線または有線）低電力の通信方法によりその装置と通信するためにＩ／Ｏ装置１２００を持って出ることにより、トレードミルのような装置を使用する時に、Ｉ／Ｏ装置１２００により使用中の機械、その使用状態、実行状態などを追跡させることができる。Ｉ／Ｏ装置１２００はまた、視聴したい娯楽プログラムを選択できる。その空間または施設におけるセッション終了時に、情報はその施設の中央コンピュータ及び／または遠隔サーバーのような特定のサイトにダウンロードすることができる。かくして、このスペースまたは施設はその施設の各装置と接続するための特別で高価なインフラを設けることが不要になる。その代わり、Ｉ／Ｏ装置は必要に応じて臨時のインフラとして働く。

本発明の一実施例によると、図１２−１７に示すセンサー装置４００、図２１に示すスタンドアロンセンサー装置７００または図２２−２６に示すセンサー装置８００のうちの任意のものでよいセンサー装置１２０１は、複数の生理学的及び／またはコンテキストセンサーを有する。例えば、センサー装置４００、スタンドアロンセンサー装置７００またはセンサー装置８００の１つの特定実施例は、二軸加速度計、熱束センサー、ＧＳＲセンサー、皮膚温度センサー、近接型周囲温度センサー、及び、例えばユーザーが着用する胸部ストラップ状の心拍数センサーから心拍数データを受ける受信機を含む。

本発明は、その１つの局面において、センサー装置１２０１上の複数の生理学的及び／またはコンテキストセンサーから受けるデータから種々の変数に関する情報を発生する広い範囲のアルゴリズムを作成するための複雑なアルゴリズム作成プロセスにかかわる。かかる変数は、休息時の値、活動時の値及び合計値を含むエネルギー消費量、毎日のカロリー摂取量、ベッドにおける睡眠状態、睡眠開始時間、睡眠中断時間、目覚め及び起床時間、起床、運動、着座、自動車での旅行及び横臥を含む活動状態を含み、かかる変数の値を発生させるアルゴリズムは、例えば二軸加速度計、熱束センサー、ＧＳＲセンサー、皮膚温度センサー、近接型周囲温度センサー及び上述の実施例では心拍数センサーからのデータに基づく。

計算可能な数種類のアルゴリズムがあることに注意されたい。例えば、これらにはユーザー特性、連続的測定値、継続するコンテキスト、瞬時的事象及び蓄積状態が含まれる。ユーザー特性は、体重、身長及び着用者のＩＤのような局面を含む着用者の永続的及び半永続的パラメータを含む。連続的測定値の一例はエネルギー消費量であり、これは着用者が消費するエネルギーのカロリー数を１分毎に測定するものである。継続的コンテキストは睡眠、自動車の運転またはジョギングのようなある期間継続する行動である。瞬時的事象は、心臓発作のような一定の期間または非常に短い期間にわたり起こるものである。蓄積的状態は、前のある期間にわたる挙動から人の状態を推論できる状態である。例えば、３６時間睡眠をとっておらず、１０時間何も食べていない場合、その人は疲労している可能性が高い。以下の表３は、特定の個人的特性、連続的測定値、継続的測定値、瞬時的事象及び蓄積的状態の多数の例を示す。

表３
個人的特性年齢、性別、体重、運動能力、状態、疾病、身長、病気のかかりやすさ、
活動レベル、個人の利き腕、代謝率、身体構造
連続測定値気分、心拍の拍動間変動、呼吸、エネルギー消費、血液グルコースレベ
ル、ケトーシスレベル、心拍数、ストレスレベル、疲労レベル、警戒レベ
ル、血圧、準備性、耐久力、持久力、相互作用に対する寛容性、期間毎の
ステップ、静寂レベル、身体の姿勢及び方向、清潔度、気分または情緒、
親しみやすさ、カロリー摂取量、ＴＥＦ、ＸＥＦ、集中度、活性エネル
ギー消費、炭水化物摂取量、脂肪摂取量、蛋白質摂取量、水和レベル、正
直度、睡眠品質、睡眠状態、覚醒レベル、薬剤効果、投薬量予測、水摂取
量、アルコール摂取量、めまい感、痛み、快適度、新しい刺激に対する残
留処理能力、アームバンドの適当な使用、トピックに対する興味、相対的
努力、場所、血液アルコールレベル
継続的測定値運動、睡眠、うたた寝、着座、立つこと、歩き回ること、ランニング、散
歩、自転車乗り、固定式自転車乗り、ロードバイキング、ウェイトリフ
ティング、エアロビック運動、無酸素運動、持久力形成運動、精神集中活
動、極端な情緒期間、リラックス動作、テレビ鑑賞、定住性、ＲＥＭ検知
器、飲食、集中度、中断、一般的活動の検知、睡眠段階、熱ストレス、熱
射病、学習に対する従順性、二極性代償障害、異常事象（ユーザーにより
測定される心臓信号、活動レベルなど）、驚きレベル、高速道路での運転
または座乗、飛行機による旅行、ヘリコプターによる旅行、倦怠事象、ス
ポーツ検知（フットボール、野球、サッカーなど）、研究、読書、中毒、
薬の効果
瞬時的事象倒れること、心臓発作、発作、睡眠覚醒事象、ＰＶＣ、血糖異常、急性ストレスまたは見当障害、突発事項、心臓不整脈、ショック、嘔吐、急速血
液喪失、薬剤飲用、えん下
蓄積的状態アルツハイマー病、脱力感または倒れる可能性の増加、し眠状態、疲労、
ケトーシスの存在、排卵、妊娠、疾病、病気、熱、水腫、貧血、インフル
エンザ、高血圧、精神的疾患、急性脱水症、低体温症、集中状態

本発明は、着用者の生理学的及びコンテキスト状態を自動的に記録する方法に使用できることがわかるであろう。このシステムはユーザーが行った活動、何が起こったか、ユーザーの生理学的状態が経時的にいかに変化したか、またユーザーがある特定の状態をいつ経験したかまたは経験しそうであったかの記録を自動的に作成できる。例えば、システムは、ユーザーの水和レベル、エネルギー消費レベル、睡眠レベル、警戒レベルを１日を通して記録するだけでなく、ユーザーが運動を行い、自動車を運転し、睡眠をとり、熱ストレスの危険下にあり、あるいは食事をする時を記録することができる。

アルゴリズム作成プロセスによると、複数のセンサーからのデータを所望の変数にマッピングする線形または非線形数学モデルまたはアルゴリズムが作成される。このプロセスは幾つかのステップより成る。まず第１に、測定中のパラメータに関して現実世界の状況にできるだけ近い状況におかれセンサー装置１２０１を着用する対象者から、データが収集されるが、対象者は危険な状態におかれず、アルゴリズムが予測する変数は同時に非常に正確な医療等級検査装置を用いて高い信頼度で測定することができる。この第１のステップにより以下の２つの組のデータが提供されるが、これらのデータはその後アルゴリズム作成プロセスの入力として作成される。これら２つの組のデータとは、（ｉ）センサー装置１２０１からの生のデータ、及び（ｉｉ）より精度の高い検査装置で測定した金印標準ラベルより成るデータである。このアルゴリズムが予測する変数が自動車での旅行のようなコンテキストに関する場合、金印標準データはセンサー装置１２０１、ＰＣへ手動で入力されるか他の方法により手動で記録される情報を介してそれらの対象者自身に与えられる。収集されたデータ、即ち、生のデータと、金印標準ラベルデータは共にデータベースに編成され、トレーニングセットとテストセットに分割される。

次に、トレーニングセットのデータを用いて数学モデルが作成されるが、このモデルは生のデータを対応する金印標準ラベルデータに関係付けるものである。詳述すると、種々の機械学習技術により、２つのタイプのアルゴリズム、即ち、１）検査室測定レベルと高い相関性を有する結果（例えば、代謝的カート、ダグラスバッグまたは二重標識水からのＶ０２レベル情報）を発生させる特徴検出器として知られるアルゴリズムと、２）アルゴリズム全体にとって有用な種々のコンテキスト（ランニング、運動、うたた寝、睡眠、運転）を予測するコンテキスト検出器として知られるアルゴリズムを発生させる。このステップでは、人工神経ネット、決定ツリー、記憶方法、ブースティング、交差確認による属性選択、シミュレーションされたアニーリング及び進化計算のような確率サーチ方法を含む多数の周知の機械学習技術を使用することができる。適当なセットの特徴及びコンテキスト検出器が見つかった後、幾つかの周知の機械学習方法を用いてトレーニングデータを利用するモデルの交差確認を行い、データのモデルの品質を増加させる。このフェイスに用いる技術には、多重線形回帰、局部的重み付け回帰、決定ツリー、人工神経ネットワーク、確率サーチ方法、サポートベクトルマシン及びモデルツリーが含まれるが、これらに限定されない。

この段階において、モデルは例えば１分毎に予測を行う。毎分の予測を統合する全体モデルを作成することにより次に毎分間の効果が考慮される。このステップでは、周知のあるいは特注のウィンドウ及びしきい値最適化ツールを使用することができる。最後に、モデルの性能をテストセットについて評価することができるが、これはアルゴリズムの作成についていまだ使用されていない。従って、テストセットのモデルの性能は他のまだ見ていないデータに対するアルゴリズムの予想される性能を評価するよい尺度になる。最後に、アルゴリズムはさらに確認を行うために新しいデータに対して作動状態でのテストを受けることができる。

本発明において使用可能なタイプの非線形機能及び／または機械学習方法のさらに別の例として、以下のもの、即ち、条件付、ケースステートメント、論理処理、確率または論理的推論、神経ネットワーク処理、カーネル利用方法、メモリー利用探索（ｋＮＮ、ＳＯＭ）、決定リスト、決定ツリーによる予測、サポートベクトルマシンによる予測、クラスタ分析、ブースト方法、カスケード相関、ボルツマンクラスファイア、回帰ツリー、ケースに基づく推論、ガウス、ベイズネット、動的ベイズネットワーク、ＨＭＭ、カルマンフィルター、ガウスプロセス、アルゴリズム予測器、例えば、進化計算または他のプログラム合成ツールにより学習される）が含まれる。

アルゴリズムを、入力として生のセンサー値または信号をとり、計算を実行し、その後所望の出力を発生するものとみることができるが、アルゴリズムを１つの好ましい実施例において生のセンサー値に適用される一連の導き出されたものとみることは有用である。生のセンサー値または信号はチャンネル、特に、導出チャンネルでなくて生のチャンネルとも呼ばれる。関数とも呼ばれるこれらの導き出されたものは単体あるいは２つのものであるが、生の値及び、恐らくは既に存在する導出チャンネルに所定の順序で適用される。最初は、もちろんのこと、入力として生のセンサー信号をとる必要があるが、それ以後は入力として以前導き出されたチャンネルをとることができる。導出の順序から所与の導出チャンネルを導き出すために使用される特定のチャンネルを容易に突き止められることに注意されたい。また、ユーザーがＩ／Ｏ装置へまたは何らかの態様で提供する入力もアルゴリズムにより使用可能な生の信号として含められることに注意されたい。例えば、食事を記述するために選択されるカテゴリーはその食事のカロリー評価を計算する式により使用可能である。１つの実施例において、生の信号は最初に、後で導き出すために十分なチャンネルに要約され、効率的に記憶することができる。これらのチャンネルは加算、差の加算及び平均のような操作を含む。高レートのデータを要約して圧縮チャンネルにするのは有用な特徴の圧縮及び記憶の両方にとって有用であるが、そのアプリケーションの正確な詳細事項に応じて高レートのデータの一部または全部のセグメントを記憶するのは有用であろう。１つの実施例において、これらの要約チャンネルは製造上の小さな測定可能な小さな差を考慮し、適当なスケール及び正しい単位の値を得るために較正される。例えば、製造プロセス時特定の温度センサーにわずかなオフセットがあることが判明した場合、このオフセットを適用して温度を摂氏で表現する導出チャンネルを得ることができる。

この説明のために、導出式または関数はそれが幾らかのオフセットと共にその入力を重み付けした組み合わせとして表現される場合は線形である。例えば、ＦＯＯとＢＡＲが２つの生のまたは導出チャンネルである場合、Ａ＊ＦＯ＋Ｂ＊ＢＡＲ＋Ｃ（Ａ、Ｂ、Ｃは定数）の全ての導出式は線形関数である。導出式は、もしそれが一定のオフセットを有する入力の重み付けした和として表現できなければ、その入力に関して非線形である。非線形導出式の一例は、もし（ＦＯＯ＞７）であれば、ＢＡＲ＊９に戻り、そうでなければ（ＢＡＲ＊３．５＋９１２）へ戻る。１つのチャンネルは、それを計算するための全ての導出式が線形であれば線形的に導出されたものであり、それを作成するために用いる任意の導出式が非線形であればチャンネルは非線形的に導出されたものである。チャンネルは、そのチャンネルの値の変化によりその導出式に従って行われる計算が変化し他の全ての入力が一定に保たれる場合は非線形的にその式を媒介する。本発明の好ましい実施例によると、このプロセスを用いて作成されるアルゴリズムは概念的に図４７に示すフォーマットを示す。詳述すると、アルゴリズムは、ブロック１６００で示すように、入力として、種々のセンサーからのセンサー装置により収集されるセンサーデータから導出されるチャンネルと、個人の人口統計的情報とをとる。そのアルゴリズムは、１分間にわたって収集されるような収集データの所与の部分が着用者が幾つかの可能なコンテキストのそれぞれにある間に収集される確率を表す、Ｗ₁乃至Ｗ_nとして示す重みを発生する少なくとも１つのコンテキスト検知器１６０５を有する。かかるコンテキストはその個人が休息状態または活動状態であるかを含む。さらに、各コンテキストにつき、入力として生のチャンネルまたは導出チャンネルをとって連続予測が計算される回帰アルゴリズム１６１０が提供される。個々の回帰は、例えば多変量線形または多項回帰、メモリー系方法、サポートベクトルマシン回帰、ニューラルネットワーク、ガウスプロセス、任意手順関数などを含む多種多様な回帰方程式または方法のうちの任意のものでよい。各回帰は、例えばエネルギー消費量のようなアルゴリズムの興味あるパラメータの出力の予測である。最後に、Ａ₁乃至Ａ_nで示す各コンテキストの各回帰アルゴリズム１６１０の出力と、重みＷ₁乃至Ｗ_nとがホストプロセッサ１６１５により結合され、このプロセッサはブロック１６２０で示すようにアルゴリズムにより測定または予測される興味あるパラメータを出力する。一般的に、ホストプロセッサ１６１５は、コミッティー法、ブースティング、ボーティング法、一貫性チェックまたはコンテキストに基づく再結合を含む別個のコンテキスト予測を組み合わせる多くの方法のうちの任意のもので構成することができる。

図４８を参照して、該図は個人のエネルギー消費量を測定するためのアルゴリズムの一例を概念図である。この例のアルゴリズムは、少なくとも加速度計、熱束センサー及びＧＳＲセンサーを有するセンサー装置１２０１またはかかるセンサー装置からデータを受けるＩ／Ｏ装置１２００の上で実行できる。この例のアルゴリズムでは、センサーからの生のデータが較正され、それに基づき多数の値、即ち、導出チャンネルが形成される。特に、図４８の１６００で示す以下の導出チャンネルは生の信号及び人口統計的情報から計算される。即ち、（１）加速度計のデータに基づき縦方向加速度計平均（ＬＡＶＥ）が、（２）加速度計データに基づき横方向加速度計の平均差の和（ＴＳＡＤ）が、（３）熱束センサーデータに基づき熱束高利得平均分散量（ＨＦｖａｒ）が、（４）加速度計データに基づき横方向及び縦方向加速度計の絶対差のベクトル和（ＶＳＡＤ）が、（５）ＧＳＲデータに基づき電気皮膚応答低利得（ＧＳＲ）が、（６）人口統計的情報に基づき基礎代謝率（ＢＭＲ）が計算される。コンテキスト検知器１６０５は、ＬＡＶＥ、ＰＳＡＤ、ＨＦｖａｒ導出チャンネルを用いて着用者が活動状態にあるかまたは休息しているかを予測する単純なベイズ分類器より成る。出力は確率的重み（２つのコンテキスト、即ち、休息と活動状態につきＷ1及びＷ2）である。休息コンテキストでは、回帰アルゴリズム１６１０は加速度計、熱束センサー、ユーザーの人工統計的データ及び電気皮膚応答センサーから導出されるチャンネルを結合する線形回帰である。アルゴリズム設計プロセスを通して得られる式は、Ａ＊ＶＳＡＤ＋Ｂ＊ＨＦｖａｒ＋Ｃ＊ＧＳＲ＋Ｄ＊ＢＭＲ＋Ｅ（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは定数）である。活動状態コンテキストの回帰アルゴリズム１６１０は定数が異なる点を除き同一である。この例のポストプロセッサ１６１５は各コンテキスト回帰の重み付けされた結果を加算する。Ａ1が休息回帰の結果であり、Ａ2が活動回帰の結果である場合、その組み合わせはＷ1＊Ａ1＋Ｗ2＊Ａ2であり、これは１６２０に示すエネルギー消費である。別の例において、対象となる期間での着用者が自動車を運転しているか否かを計算する導出チャンネルはポストプロセッサ１６１５に入力される。この導出自動車運転チャンネルが計算されるプロセスはアルゴリズム３である。この場合のポストプロセッサ１６１５は、着用者がアルゴリズム３により運転中であると予測される場合、エネルギー消費量をその期間につき何らかの係数（例えば１．３）にそれらの分数に毎分の基礎代謝率を乗算したものに等しい値に制限されるという制約を課す。

このアルゴリズム作成プロセスは、以下のもの、即ち、（ｉ）個人が物理的圧迫状態にある時、無意識、疲労、ショック、めまい、熱ストレス及び脱水状態、（ｉｉ）脱水状態、栄養不良状態及び睡眠不足状態を含む軍事的環境にあるような個人の準備状態、健康及び／または代謝状態を含む（これらに限定されない）種々のパラメータをセンサー１２０１が検知し測定できるようにするためのアルゴリズムを作成するために使用できる。さらに、上述したようなセンサー装置により測定される信号のフィルタリング、信号クリーンナップ及びノイズキャンセレーションのような他の目的でアルゴリズムを作成することができる。このモデルを用いて作成される実際のアルゴリズムまたは関数は特定のセンサー及びその配置並びにセンサー装置の全体構造のような使用されるセンサー装置の特定事項に大きく依存することがわかるであろう。かくして、１つのセンサー装置により作成されるアルゴリズムは、そのアルゴリズムの作成に用いるセンサー装置と構造が実質的に同一でないセンサー装置では全くでないが機能しない。

本発明の別の局面は、作成されたアルゴリズムの種々のタイプの不確定性を取り扱う能力に関する。データの不確定性は、センサーノイズ及び考えられるセンサー故障のことである。データの不確定性はデータを完全に信頼できない場合に生じる。かかる状態下では、例えば、加速度計のようなセンサーが故障した場合、システムは着用者が睡眠中または休息中かもしくは全く運動していないと結論するかもしれない。かかる状態下では、データに問題があるか、または予測し結論を出すモデルに問題があるかを結論することは非常に困難である。アプリケーションがモデルとデータの両方の不確定性を孕んでいる場合、データとモデルに付随する不確定性の相対的な大きさを突き止めることは非常に重要である。インテリジェントシステムは、センサーが間違ったデータを発生中であるらしいことに気づき、また別のアルゴリズムにスイッチするか、もしくは、場合によっては、予測を行う前にギャップを埋めることができる。センサーが故障しているか、データチャンネルがもはや信頼できないかを突き止めるのは些細な仕事ではないが、その理由は故障状態のセンサーが時として残りのセンサーの一部と符合する読みを発生し、そのデータがセンサーの通常動作範囲内に収まることがあるからである。

医療上の不確定性は、異なるセンサーが矛盾すると思われる結論を示すという事実を指す。医療上の不確定性はそのデータから引き出す結論につき納得できない場合である。例えば、加速度計は着用者が運動中でない（「休息」という結論に到達する）ことを指示し、電気皮膚応答センサーは非常に大きい応答（「活動状態」の方につながる）を与え、熱流センサーは着用者が依然として実質的な熱を放散中である（「活動状態」につながる）ことを指示する。これらの異なるファクタをいかにして評価すべきであろうか。優れたシステムでないシステムは、ただセンサーの間で投票を行わせるか、あるいは同じように根拠のない方法を用いて種々の読みを統合しようとする。その代わり、本発明は、重要な結合確率を重み付けし、着用者は現在静止自転車乗りのような低運動量の活動を行っている、または最近おこなった、という最も可能性のある適当な結論（この例ではそうである）を出す。

本明細書に用いた用語及び表現は、説明の目的のためであって限定の意図はない。かかる用語及び表現の使用に当たり、本願に示す特徴部分の均等物を除外する意図はなく、本発明の範囲から逸脱することなく種々の変形例及び設計変更が可能であることを理解されたい。本発明の特定の実施例を説明したが、本発明は図示説明した実施例だけに限定されず、多数の変形及び設計変更が可能であることを理解されたい。

本発明に従って電子ネットワークを介して生理学的データ及びライフスタイルをモニターするシステムの実施例を示す。図１のセンサー装置の一実施例を示すブロック図である。図１の中央モニターユニットの一実施例を示すブロック図である。図１の中央モニターユニットの別の実施例を示すブロック図である。本発明の一局面であるヘルスマネジャーのウェブページの好ましい実施例を示す。本発明の一局面である栄養ウェブページの好ましい実施例を示す。本発明の一局面である活動レベルウェブページの好ましい実施例を示す。本発明の一局面である精神集中ウェブページの好ましい実施例を示す。本発明の一局面である睡眠ウェブページの好ましい実施例を示す。本発明の一局面である毎日の生活ウェブページの好ましい実施例を示す。本発明の一局面である健康度ウェブページの好ましい実施例を示す。図１に示すセンサー装置の特定実施例の正面図である。図１に示すセンサー装置の特定実施例の裏面図である。図１に示すセンサー装置の特定実施例の側面図である。図１に示すセンサー装置の特定実施例の底面図である。図１に示すセンサー装置の特定実施例の正面斜視図である。図１に示すセンサー装置の特定実施例の正面斜視図である。図１に示すセンサー装置の特定実施例の展開側面斜視図である。図１２乃至１８に示すセンサー装置の側面図である。図１２乃至１８に示すセンサー装置の一部を形成する、プリント回路板に装着されるか結合される全てのコンポーネントのブロック図である。本発明の別の実施例による健康及び壮健状態をモニターする装置のブロック図である本発明によるセンサー装置の別の実施例を示す正面図である。本発明によるセンサー装置の別の実施例を示す裏面図である。図２２に示すセンサー装置の線Ａ−Ａに沿う断面図である。図２２に示すセンサー装置の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。図２２に示すセンサー装置の線Ａ−Ａに沿う断面図であり、センサー装置のハウジングの内部コンポーネントを示す。プリント基板に取り付けられるかそれに結合されて、図２２乃至２６に示すセンサー装置の実施例の一部を形成するコンポーネントのブロック図である。ＬＣＤを含む本発明によるセンサー装置の別の実施例を示す正面図である。プリント基板に取り付けられるかそれに結合されて、図２２乃至２６に示すセンサー装置の実施例の一部を形成するコンポーネントのブロック図である。ハウジングが可撓性部分に着脱自在に固着された本発明によるセンサー装置の別の実施例を示す等角投影図である。ハウジングが可撓性部分に着脱自在に固着された本発明によるセンサー装置の別の実施例を示す等角投影図である。ハウジングが可撓性部分に着脱自在に固着された本発明によるセンサー装置の別の実施例を示す等角投影図である。本発明の１つの局面による動作パラメータが調節自在のセンサー装置の一実施例を示す等角投影図である。ハウジングを身体に着脱自在に固着するためにハウジングの外側表面に接着剤を有する本発明のセンサー装置の別の実施例を示す等角投影図である。従来技術のセンサー装置のハウジングを示す断面図である。従来技術のセンサー装置のハウジングを示す断面図である。図２３の線Ｃ−Ｃに沿う本発明の１つの局面によるセンサー装置の実施例を示す断面図である。図２３の線Ｃ−Ｃに沿う本発明の１つの局面によるセンサー装置の実施例を示す断面図である。図２３の線Ｃ−Ｃに沿う本発明の１つの局面によるセンサー装置の実施例を示す断面図である。図２３の線Ｃ−Ｃに沿う本発明の１つの局面によるセンサー装置の実施例を示す断面図である。図２３の線Ｃ−Ｃに沿う本発明の１つの局面によるセンサー装置の実施例を示す断面図である。図２３の線Ｃ−Ｃに沿う本発明の１つの局面によるセンサー装置の実施例を示す断面図である。底面または内側表面が１つの方向で凹形であり、別の方向で凸形である本発明によるセンサー装置のハウジングを示す等角投影図である。平坦な上面及び平坦な横方向端部を有するセンサー装置のハウジングを示す断面図である。平坦な上面及び平坦な横方向端部を有するセンサー装置のハウジングを示す断面図である。平坦な上面及び平坦な横方向端部を有するセンサー装置のハウジングを示す断面図である。平坦な上面及び平坦な横方向端部を有するセンサー装置のハウジングを示す断面図である。表面が物体を変形させハウジングの移動を阻止するように設計されたセンサー装置のハウジングの実施例を示す断面図である。表面が物体を変形させハウジングの移動を阻止するように設計されたセンサー装置のハウジングの実施例を示す断面図である。表面が物体を変形させハウジングの移動を阻止するように設計されたセンサー装置のハウジングの実施例を示す断面図である。表面が物体を変形させハウジングの移動を阻止するように設計されたセンサー装置のハウジングの実施例を示す断面図である。表面が物体を変形させハウジングの移動を阻止するように設計されたセンサー装置のハウジングの実施例を示す断面図である。表面が物体を変形させハウジングの移動を阻止するように設計されたセンサー装置のハウジングの実施例を示す断面図である。可撓性部分に固着された図３９Ｅに示すハウジングの断面図である。本発明によるデータ入出力装置の平面図である。図４０の線Ａ−Ａに沿うデータ入出力装置の部分断面図である。従来技術のダイヤル及びボタンを有する従来技術の入力装置によりホットスポットを識別し選択してコンピュータの動作を制御できるようにする従来技術のソフトウェアの動作を示すブロックである。個人のエネルギー関連データをそれと電子通信関係にあるセンサー装置と共に収集または発生させ、ＬＣＤ上に表示する本発明の一実施例によるデータ入出力装置の平面図である。個人のエネルギー関連データをそれと電子通信関係にあるセンサー装置と共に収集または発生させ、ＬＣＤ上に表示する本発明の一実施例によるデータ入出力装置の平面図である。個人のエネルギー関連データをそれと電子通信関係にあるセンサー装置と共に収集または発生させ、ＬＣＤ上に表示する本発明の一実施例によるデータ入出力装置の平面図である。個人のエネルギー関連データをそれと電子通信関係にあるセンサー装置と共に収集または発生させ、ＬＣＤ上に表示する本発明の一実施例によるデータ入出力装置の平面図である。個人のエネルギー関連データをそれと電子通信関係にあるセンサー装置と共に収集または発生させ、ＬＣＤ上に表示する本発明の一実施例によるデータ入出力装置の平面図である。個人のエネルギー関連データをそれと電子通信関係にあるセンサー装置と共に収集または発生させ、ＬＣＤ上に表示する本発明の一実施例によるデータ入出力装置の平面図である。本発明の別の実施例に従ってデータ入出力装置へ栄養情報を入力するインターフェイスの平面図である。本発明の別の実施例に従ってデータ入出力装置へ栄養情報を入力するインターフェイスの平面図である。本発明の実施例を用いる食事の摂取カロリー予測値と、完全ダイエット記録入力から計算したカロリー予測値との分散を示すグラフである。本発明の実施例を用いる食事の摂取カロリー予測値と、完全ダイエット記録入力から計算したカロリー予測値との分散を示すグラフである。本発明の実施例に従ってデータ入出力装置内に収容された印刷回路板に固着または結合されたコンポーネントを示すブロック図である。生理学的及び／またはコンテキストパラメータを示すデータを収集できるようにする１またはそれ以上のセンサーを備えた本発明の別の実施例によりデータ入出力装置の部分断面図である。データ入出力装置が種々のソースからデータを収集しオプションとして処理するためのハブまたは端子として働く本発明の別の実施例を示すブロック図である。本発明の１つの局面に従って作成されたアルゴリズムのフォーマットを示すブロック図である。本発明に従ってエネルギー消費量を予測するアルゴリズムの一例を示すブロック図である。

Claims

人間の状態パラメータをモニターする装置であって、
個人の第１及び第２のパラメータの少なくとも１つを示すデータを継続的に発生する少なくとも２つのセンサーと電子通信関係にあるセンサー装置と、
センサー装置と電子通信関係にあって、該センサー装置から第１及び第２のパラメータを示す前記データを受けるＩ／Ｏ装置と、
Ｉ／Ｏ装置と電子通信関係にあるプロセッサとより成り、
第１のパラメータ及び第２のパラメータのうちの少なくとも１つは生理学的パラメータであり、
Ｉ／Ｏ装置は、個人がその個人に関する情報をＩ／Ｏ装置に入力できるようにする手段を有し、
プロセッサは、第１及び第２のパラメータを示す前記データを用いて個人のコンテキストを突き止め、突き止めたコンテキストに基きアルゴリズムを選択し、選択したアルゴリズムと、第１及び第２のパラメータを示す前記データとを用いて個人のカロリー消費量データを導出し、
Ｉ／Ｏ装置はさらに、導出したカロリー消費量データに関する情報を表示する表示手段を有することを特徴とする人間の状態パラメータのモニター装置。
突き止めたコンテキストはさらに、物理的活動、睡眠活動、栄養活動、精神集中活動、ストレスレベル、代謝率及び酸素摂取率より成る群に関する別のデータを含む請求項１の装置。
前記少なくとも２つのセンサーのうちの少なくとも１つは、呼吸センサー、温度センサー、熱束センサー、身体のコンダクタンスセンサー、身体の抵抗センサー、身体の電位センサー、脳活動センサー、血圧センサー、身体のインピーダンスセンサー、身体の運動センサー、身体の容積センサー、酸素摂取センサー、身体の化学センサー、身体の姿勢センサー、身体の圧力センサー、光吸収センサー、身体の音センサー、電気化学的センサー、光学的センサーより成る群から選択される生理学的センサーである請求項１の装置。
前記Ｉ／Ｏ装置は個人が摂取するカロリーに関する情報を入力できるようにする手段を有し、プロセッサは摂取カロリーに関する情報を用いてカロリー摂取量データを発生し、表示手段はカロリー消費量データ及びカロリー摂取量データに基づき情報を表示する請求
項１の装置。
個人が摂取するカロリーに関する前記情報は個人が摂取する食物に関する情報より成る請求項４の装置。
前記Ｉ／Ｏ装置はさらに、食物及び関連のカロリー値より成る食物データのデータベースを有し、そのデータベースは個人が摂取する食物に関する情報を用いてカロリー摂取量データを発生するために使用される請求項５の装置。
前記表示手段はエネルギーバランスデータを表示する請求項４の装置。
前記表示手段は個人の体重減少または増加率を表示する請求項４の装置。
前記表示手段は個人の１またはそれ以上の目標に関する情報を表示し、これらの目標はカロリー摂取量、カロリー消費量、エネルギーバランス及び体重減少または増加率の１またはそれ以上に関する請求項４の装置。
前記２つのセンサーのうちの少なくとも１つは身体の運動を示すデータを発生する身体の運動センサーと、電流に対する個人の皮膚抵抗を示すデータを発生する皮膚コンダクタンスセンサーと、熱流を示すデータを発生する熱束センサーと、個人の心拍を示すデータを発生する身体の電位センサーと、個人の皮膚温度を示すデータを発生する温度センサーとより成る群から選択され、前記第１及び第２のパラメータを示すデータは身体の運動を示すデータ、電流に対する個人の皮膚抵抗を示すデータ、熱流を示すデータ、心拍を示すデータ及び個人の皮膚温度を示すデータのうちの少なくとも２つより成る請求項１の装置。
前記少なくとも２つのセンサーのうちの少なくとも１つはコンテキストセンサーである請求項１の装置。
前記プロセッサはＩ／Ｏ装置の内部にある請求項１の装置。
前記プロセッサは、個人の１またはそれ以上の目標を達成するための１またはそれ以上の提案を表示手段が表示するように構成されている請求項１の装置。
前記少なくとも２つのセンサーのうちの１つと前記プロセッサは単一の装置内に収容されている請求項１の装置。
前記少なくとも２つのセンサーのうち少なくとも１つは前記Ｉ／Ｏ装置の一部である請求項１の装置。
前記Ｉ／Ｏ装置は体重計である請求項１の装置。
さらに体重計を有し、体重計は体重を示すデータを発生し、前記プロセッサは体重を示すデータを用いてカロリー消費量データ及びカロリー摂取量データのうちの少なくとも一方を発生する請求項４の装置。
前記少なくとも１つはコンテキストセンサーは周囲温度センサー及び地球規模位置測定センサーより成る群から選択される請求項１１の装置。
個人が摂取するカロリーに関する情報を入力できるようにする手段は、
各々が個人が摂取する食事の量及びカロリー密度のうちの少なくとも１つのユーザーの予測値に対応する選択可能な食事分類識別子と、
選択可能な食事分類識別子を表示する表示手段と、
ユーザーが選択可能な食事分類識別子のうちの１つを選択する手段と、
ユーザーが選択する選択可能な食事分類識別子に対応する食事のカロリー量を予測するプロセッサとより成る請求項４の装置。
前記予測カロリー量はの個人の集合に合致するように設計された量である請求項１９の装置。
前記予測カロリー量は個人に特別に調整されている請求項１９の装置。
前記選択可能な食事分類識別子は、個人が摂取する食事の量に対応し、Ｓ、Ｍ、Ｌ、ＸＬより成る請求項１９の装置。
前記分類識別子はそれぞれ食事の予測量及び食事に関連する予測カロリー密度のうちの１つに基づくポイント値を有する請求項１９の装置。
前記選択可能な食事分類識別子はグリッドを形成する複数のポイント値を構成し、各ポイント値は食事の予測量と、カロリー密度とに基づく請求項１９の装置。
ポータブルで時計状の装置である請求項１の装置。
前記対応する食事のカロリー量はアルゴリズムに基づき選択可能な食事分類識別子のそれぞれについて決定される請求項１９の装置。
前記アルゴリズムは探索表を有する請求項２６の装置。
前記センサー装置、プロセッサ及びＩ／Ｏ装置のうちの少なくとも２つは単一のユニットに収納される請求項１の装置。
前記センサー装置は個人の上腕に着用される請求項１の装置。
前記対応する食事のカロリー量は非線形関数に基づき選択可能な食事分類識別子のそれぞれについて決定される請求項１９の装置。
前記対応する食事のカロリー量は線形関数に基づき選択可能な食事分類識別子のそれぞれについて決定される請求項１９の装置。