(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人の運動の動きを監視する処理方法であって、
ａ）前記人に割り当てられ、動きセンサ、生理学的活動センサ、筋肉活動センサ及び／又は呼吸センサを有するグループから選択される第１のセンサから発する第１のセンサ信号を選択するステップと、
ｂ）前記第１のセンサ信号を監視し、前記第１のセンサ信号を第１のセンサ信号テンプレートと比較し、前記第１のセンサ信号が所定の値を超えて前記第１のセンサ信号テンプレートから偏倚するかを決定するステップと、
ｃ）前記第１のセンサ信号が、前記所定の値を超えて前記第１のセンサ信号テンプレートから偏倚していないことを条件に、
第１に、前記人に割り当てられ、動きセンサ、生理学的活動センサ、筋肉活動センサ及び／又は呼吸センサを有するグループから選択される少なくとも１つの他のセンサからの信号を監視し、
第２に、前記少なくとも１つの他のセンサからの信号を、前記人が行っている運動を表す他のセンサ信号テンプレートと比較し、
第３に、前記人が前記少なくとも１つの他のセンサ信号に対して正しく前記運動を実行しているかどうかを決定するために前記少なくとも１つの他のセンサ信号が他の所定の値を超えて前記他のセンサ信号テンプレートから偏倚するかを決定するように当該比較結果を評価する、
ステップと、
ｄ）前記第１のセンサ信号が前記所定の値を超えて前記第１のセンサ信号テンプレートから偏倚するときに前記運動をなす当該人に情報伝達するステップと、
ｅ）前記少なくとも１つの他のセンサからの信号が前記他の所定の値を超えて前記他のセンサ信号テンプレートから偏倚するときに前記運動をなす人に情報伝達するステップと、
を有する処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の処理方法であって、前記ステップｅ）の後に、
ｆ）前記信号を信号テンプレートと比較し、前記運動の終了を示す条件が満たされたかどうかを識別するステップ
をさらに有する処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の処理方法であって、前記運動は、前記人からの生理学的データが所定の限度を超えた場合には開始されないように判定される、処理方法。
【請求項４】
請求項１，２又は３に記載の処理方法であって、前記ステップｃ），ｄ）及び／又はｅ）における前記所定の値は、前記運動の成り行きにわたり振幅が変化する、処理方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちいずれか１つに記載の処理方法であって、前記ステップｃ），ｄ）及び／又はｅ）における前記所定の値の大きさは、前記人が所定の回数の同じ種類の運動を行った後に変化させられる、処理方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちいずれか１つに記載の処理方法であって、前記人は、さらに、運動の終わりが認識されたときにフィードバックを受ける、処理方法。
【請求項７】
人の運動の動きを監視するシステムであって、前記システムは、信号処理ユニットと、動きセンサ、生理学的活動センサ、筋肉活動センサ及び／又は呼吸センサを含むグループから選択される、前記信号処理ユニットとの情報伝達状態におかれる複数のセンサと、前記信号処理ユニットとの情報伝達状態におかれる通信ユニットと、前記信号処理ユニットとの通信状態におかれるメモリユニットとを有し、前記メモリユニットは、信号テンプレートと、前記信号テンプレートからの許容可能な偏倚の範囲を有し、前記信号処理ユニットは、
ａ）前記複数のセンサの第１のセンサから発する第１のセンサ信号を選択し、
ｂ）前記第１のセンサ信号を監視し、前記第１のセンサ信号を前記メモリユニットに記憶された第１のセンサ信号テンプレートと比較し、前記第１のセンサ信号が所定の値を超えて前記第１のセンサ信号テンプレートから偏倚するかを決定し、
ｃ）前記第１のセンサ信号が、前記所定の値を超えて前記第１のセンサ信号テンプレートから偏倚していないことを条件に、
第１に、前記複数のセンサの少なくとも１つの他のセンサからの信号を監視し、
第２に、前記少なくとも１つの他のセンサからの信号を、前記人が行っている運動を表す他のセンサ信号テンプレートと比較し、
第３に、前記人が前記少なくとも１つの他のセンサ信号に対して正しく前記運動を実行しているかどうかを決定するために前記少なくとも１つの他のセンサ信号が他の所定の値を超えて前記他のセンサ信号テンプレートから偏倚するかを決定するように当該比較結果を評価し、
ｄ）前記第１のセンサ信号が前記所定の値を超えて前記第１のセンサ信号テンプレートから偏倚するときに前記運動をなす当該人に情報伝達するステップと、
ｅ）前記少なくとも１つの他のセンサからの信号が前記他の所定の値を超えて前記他のセンサ信号テンプレートから偏倚するときに前記運動をなす人に情報伝達するステップと、
する、システム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムであって、前記複数のセンサは、筋電計センサ、圧電呼吸センサ及び５つの動きセンサであり、前記動きセンサの各々は、磁力計、ジャイロスコープ及び加速度の組み合わせである、システム。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のシステムであって、前記センサは、当該人体の導電性により前記信号処理ユニットとの通信状態におかれる、システム。
【請求項１０】
請求項７ないし９のうちいずれか１つに記載のシステムの使用方法であって、人の運動の動きを監視するようにした使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の運動の動きを監視するための処理及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自宅での運動は、運動能力を獲得又は回復し腰痛などの状態と戦う良い方法である。運動の価値は、こうしたトレーニングの厳格な実行を示す、書籍やインターネットにおいて立証されている。こうした運動の大部分は、厳格な方法で行われる必要があり、その理由は、そうしないと、その動きは、それが予期するところの筋肉群をシミュレート又は訓練しないからである。運動の実行を管理することは、大抵はトレーナの人により行われる。しかしながら、家でのトレーニングでは、これは実施不可能である。
【０００３】
米国特許出願に係る文献のＵＳ６，２１０，３１０Ｂ１は、特に整形外科のための患者監視システムを開示している。これは、医学的専門化ではない人に用いられるようにデザインされ、こうした人が行う運動又は活動に関する情報をその人に提供するものである。このため、センサアレイは、第１のメモリに記憶され第２のメモリの内容（理想の信号パターン）と比較されるセンサ信号を生成する。この比較結果は、ディスプレイを通じ又はバイオフィードバックとしてユーザに利用可能なものとなる。
【０００４】
しかしながら、このシステムは、運動の重要な部分と重要でない部分とを区別するような装備がない。運動の成功のため、体の他の部分における身体力学及び筋肉機能にも影響を与えかねないので、或る特定の面により多くの注意を払う必要がある。
【０００５】
したがってこうした努力にもかかわらず、人の運動を監視することができるより詳細な方法の当該技術における必要性があるのである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
よって、本発明の目的は、人の運動の動きを監視するためのこうした処理及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的及びその他の目的を達成するため、本発明は、人の運動の動きを監視する処理方法であって、
ａ）前記人に割り当てられ、動きセンサ、生理学的活動センサ、筋肉活動センサ及び／又は呼吸センサを有するグループから選択される第１のセンサから発する第１のセンサ信号を選択するステップと、
ｂ）前記第１のセンサ信号を監視し、前記第１のセンサ信号を第１のセンサ信号テンプレートと比較するステップと、
ｃ）前記第１のセンサ信号が、所定の値を超えて前記第１のセンサ信号テンプレートから偏倚していない間に、
第１に、前記人に割り当てられ、動きセンサ、生理学的活動センサ、筋肉活動センサ及び／又は呼吸センサを有するグループから選択される少なくとも１つの他のセンサからの信号を監視し、
第２に、前記少なくとも１つの他のセンサからの信号を、前記人が行っている運動を表すセンサ信号テンプレートと比較し、
第３に、当該比較結果を評価する、
ステップと、
ｄ）前記第１のセンサ信号が所定の値を超えて前記第１のセンサ信号テンプレートから偏倚するときに前記運動をなす当該人に情報伝達するステップと、
ｅ）前記少なくとも１つの他のセンサからの信号が所定の値を超えて前記人が行っている運動を表すセンサ信号テンプレートから偏倚するときに前記運動をなす人に情報伝達するステップと、
を有する処理方法を指向する。
【０００８】
本発明による運動の動きを監視するためのシステムにより、人の注意が、運動の総合的利益にとって特に重要な運動のそうした側面に向かって方向づけられる。
【０００９】
本発明を詳しく説明する前に、この発明は、かかる装置及び方法のようにして説明される装置の特定の構成部分又は同じく説明される方法の処理ステップに限定されるものでないことを理解すべきである。また、ここで用いられる用語体系は、特定の実施例を説明するためのものに過ぎず、限定することを意図していないことも理解されるべきである。そして注記されなければならないのは、本明細書及び添付の請求項に用いられるように、単数表現は、当該内容が明確に別のことを言及していない限り、単数及び／又は複数の指示対象を含むものである。したがって、例えば、「センサ」と言えば、複数のセンサ等を含みうるものである。
【００１０】
本発明による処理について、ステップａ）は先ず第１のセンサ信号を選択することを含む。この第１のセンサ信号は、先頭信号であることが分かる。この選択は、ユーザにより手動で或いは自動的に行われることができる。この選択は、行われるべき運動の種類に基づいており、運動全体の成功にとって重要な１つ又は複数のパラメータを表すのが良い。例えば、或る運動は、人の臀部が安定したままとすることを要求する。そして、第１のセンサ信号は、臀部の揺れ又は回転を示す動きセンサからの信号とすることができる。他の運動において、人が規則的に呼吸をし、すなわち当該運動の或る特定の部分で息を吸い他の部分で息を吐くことを要求する場合がある。ここでは、第１のセンサ信号は、人の呼吸動作を示す信号とすることができる。他の例には、当該運動全体を通じて或る特定の筋肉を収縮する必要があるアイソメトリックエクササイズがある。そして、第１のセンサ信号は、これら筋肉からの筋電図（ＥＭＧ；electomyographical）信号とすることができる。運動の種類によっては、２つ以上の第１のセンサ信号を選択することができる（これが当該運動にとって重要である場合）。
【００１１】
人は、自分の動きと、これに関連した人の手や足の空間的方向とを判断するセンサを持つ。さらなるセンサは、例えば人が疲れていると、その人の全体の状態についての情報を付与することができる生理学的活動センサを含む。筋肉活動センサは、いつ筋肉が収縮するかを測定する。呼吸センサは、当該人が息を吸い、息を吐き又は自分の息を止めているかどうかを測定する。
【００１２】
ステップｂ）は、第１のセンサ信号を監視すること、及びこの第１のセンサ信号を第１のセンサ信号テンプレートと比較することを含む。センサ信号テンプレートは、当該運動が正しく行われた場合にそのセンサの信号がどのようなものとなるべきかを表す。当該運動が或る特定の時間で行われると、センサテンプレートは、当該センサ信号の時間的変化又は非変化をも表すことになる。テンプレートは、１つのセンサ信号又はセンサ信号の集合を表すことができる。テンプレートにおける信号の集合の中で、依然として、比較のために個々の信号にアクセスすることができる。当該センサ信号と当該テンプレートとの比較は、実際の信号の理想の信号からの偏倚の量を測定しようとするものである。
【００１３】
ステップｃ）において、手順のループが実行されており、このループ条件は、第１のセンサ信号が、所定の値を上回る値だけ第１のセンサ信号から外れない、というものである。この所定の値は、理想の信号からのどの程度のずれが当該運動が依然として人に利益をもたらす程に許容可能とみなされるかを決めるものである。
【００１４】
この手順ループ内の第１のステップは、動きセンサ、生理学的活動センサ、筋肉活動センサ及び／又は呼吸センサを有するグループから選択される、当該人に割り当てられる少なくとも１つの他のセンサからの信号を監視している。これらセンサは、手足を動かすこと、息を吸ったり若しくは吐いたりすること、又は筋肉を収縮することなどの運動中における人の他の活動を呈示する。第１のセンサ信号について、これらセンサ信号は、全部の運動における人の活動を呈示する。
【００１５】
当該手順ループ内の第２のステップは、少なくとも１つの他のセンサからの信号と、人が行っている運動を表すセンサ信号テンプレートとを比較することである。偏倚はまた、当該運動の正しい実行を評価するためにも計算される。このループ内のセンサの信号も、第１のセンサ信号も、記録可能である。
【００１６】
当該手順ループ内の第３のステップは、比較結果を評価することである。評価は、どの程度の頻度で或る特定の動きが行われるかを計算する形態とすることができる。また、テンプレートからのセンサ信号の平均の偏移がどの程度であるかを判定する形態とすることもできる。ループ構造の結果として、当該評価は、第１のセンサ信号が第１のセンサ信号テンプレートから所定値を超えて外れていないときにのみ行われることになる。
【００１７】
例えば、単純な運動において、人が反対方向に自分の胸を傾けない状態を保ちつつ或る特定の経路に沿った腕の上昇を必要とする。第１のセンサ信号は、胸につけられ、地面に対する人の縦軸の角度を示すセンサからのものとすることができ、人は、このような９０°の角度を表示する普通の態様で直立するものとする。センサ信号テンプレートは、この角度が、５％の許容可能な偏倚に対して所定の値で運動を通じて９０°であることとすることができる。そして、人は、要求された経路に沿って自分の腕を持ち上げる。人が許容可能な５％を超えて自分の胸を傾斜しない間、腕の持ち上げは、他のセンサにより監視され、センサ信号は、適切なテンプレートと比較される。さらに、人の胸が許容可能な５％を超えて傾斜しない間にのみ、腕のテンプレートに準拠した持ち上げが計算されることになる。
【００１８】
ステップｄ）及びｅ）は、当該運動が正しく行われていないことを人に警告する機能を担う。この警告は、例えば言語形式の振動信号、光信号又は音声信号の形態で人に伝えることができる。ステップｅ）の通信は、ステップｃ）のループ内でのみ行われること、すなわち、ステップｅ）の通信は、第１のセンサ信号が所定の値を超えて第１のセンサ信号テンプレートから偏倚していない限りにおいてのみ行われることになること、とすることができる。
【００１９】
本発明による処理の実施例はさらに、ステップｅ）の後に次のステップを有する。
ｆ）当該各信号を信号テンプレートと比較し、当該運動の終了を示す条件を満たしたかどうかを識別すること。
【００２０】
このため、センサ信号は、適切なテンプレートと比較される。当該運動の終了を示すための例は、人が立ち上がること、又は人が横になることである。また、複数の閾値を超えることが同時に生じたときに運動が終了することが判定されるようにしてもよい。一般的に、このことは、運動の反復的セットの適切な実行を可能にするので有利である。
【００２１】
本発明による処理の他の実施例において、当該運動は、人からの生理学的データが所定の限界値を超えた場合に開始されないように判定される。当該生理学的データは、生理学的活動センサから供給され、脈拍数、人が汗をかいているという事実、人の心臓が不規則に鼓動しているという事実、人の血圧が過剰に高いという事実、又は他の運動が推奨されないという他の指標に関するデータとすることができる。例えば、所定の限界値は、人は、毎分１２０，１３０又は１４０拍を超える脈拍数で運動すべきではない、とすることができる。一般に、このような所定の限界値を超越したことを人にさらに伝えることができる。人は、不適切な時期で運動するとき又は人が既に疲れているときに自分自身を傷つけることから回避されるようそうした限界値を設定することは有利である。
【００２２】
本発明による処理の他の実施例において、ステップｃ），ｄ）及び／又はｅ）における所定の値は、運動の成り行きとともに大きさが変化する。これは特に、第１のセンサ信号に関係する。例えば、運動の最初の段階においては、理想の値から１０％のセンサ信号の偏倚が許容可能であるのに対して、運動の中ほどにおいては、５％の偏倚のみが依然として人に対する運動の全体的な利益を保証するものであると判定することができる。大きさの変化は、テンプレートの全ての信号に同じ態様で適用することができ、或いは各信号はその個々の変化を有することができる。理想の値からの偏倚の許容可能な大きさを変化させることの利点は、人が、運動のあまり重要でないところにおいて、閾値超過警告により気をそらされることなく、運動の重要な部分に集中することができることである。
【００２３】
本発明による処理の他の実施例において、ステップｃ），ｄ）及び／又はｅ）における所定の値の大きさは、人が所定回数の同じ種類の運動をした後に変化させられる。このことは特に、第１のセンサ信号に関係する。一般に、このことにより、人は、他の形態のトレーニングフィードバックを受けることができる。このことの基礎は、理想の信号からの当該信号の平均偏倚が当該運動の或る特定の又は全ての段階につき記録されることである。そして、再確認の後、治療士は、トレーニング成功又はそのようなものの欠如を反映するために所定値を変えることができる。例えば、腰痛に対処するための運動の最後の１０回の動作の間における臀部の回転が、理想の値から平均で１０％偏倚しその現在の偏倚閾値が１５％にある場合、治療士は、１０％又はこれよりさらに低い値に許容可能な偏倚の範囲を手動で小さくすることができる。この適応処置は、専ら手動で行うことができるだけでなく、許容可能な偏倚の範囲を継続的に狭めることを自動的にし人がその運動をより正確にすることをさせるようにすることもできる。
【００２４】
本発明による処理の他の実施例では、人はさらに、運動の終了が認識されたときにフィードバックを受ける。このフィードバックは、例えば言語形式の振動信号、光信号又は音声信号の形態でユーザに伝えられることができる。人は、運動の終了に達したときに自分に与えられたフィードバックから利益を享受することができる。そして、人は、リラックスし、又は過去の運動を反復することができる。
【００２５】
本発明は、さらに、人の運動の動きを監視するためのシステムであって、信号処理ユニットと、動きセンサ、生理学的活動センサ、筋肉活動センサ及び／又は呼吸センサを有するグループから選択される、当該信号処理ユニットとの通信状態におかれる複数のセンサとを有し、さらに、当該信号処理ユニットと通信状態におかれる通信ユニットと、当該信号処理ユニットと通信状態におかれるメモリユニットとを有し、当該メモリユニットが信号テンプレート及び信号テンプレートからの許容可能な偏倚の範囲を有するものとしたシステムを指向する。このシステムを備えた本発明により、人の運動を監視する処理を行うことができる。
【００２６】
センサは、当該運動を監視するために必要な人のデータをシステムに供給することを担う。動きセンサの例には、磁力計、ジャイロスコープ、加速度計、又はこれらの構成部の幾つか又は全てが組み合わされている統合型動きセンサがある。生理学的活動センサの例には、心電図センサ、パルスセンサ、血液酸素センサ、血圧センサ、体温センサ及び皮膚の電気的伝導性を測定するセンサがある。これらセンサは、例えば、人が疲労し、汗をかき又は張り切りすぎた状態にある場合、人の全身状態の情報を供給するものである。筋肉活動センサは、筋肉の収縮が検出され測定される筋電計センサとすることができる。呼吸センサは、人の胸の周辺に装着された圧電装置とすることができる。これらは、人の胸郭の伸縮を検知することができる。例としては、圧電布地ストリップが挙げられる。有線又は無線手段（後者は赤外線、ブルートゥース及びＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルを含む）により、センサは、その信号を当該信号処理ユニットに伝送する。
【００２７】
この信号処理ユニットは、ノイズフィルタリング及び信号平滑化のような当該信号に対して基本的処理を行うことができる。また、これは、アバタ（avatar）の形態で人の姿勢及び動きの表現情報を計算することにより先進の処理を引き受けることができる。この信号処理ユニットは、複数のセンサ信号を同時に監視又は処理するよう装備されるものである。例えば、このユニットは、１つ、２つ、３つ、４つ又は５つの動きセンサ、脈拍センサ、筋電計センサ及び呼吸センサの信号を同時に処理することができる。メモリユニットにアクセスすることによって、信号処理ユニットは、信号をテンプレートと比較し、テンプレートからの隔たりを計算し、その比較結果を評価することができる。この評価は、行われた動きの量を計算し、又は当該テンプレートからの当該信号の平均偏差を計算することとすることができる。
【００２８】
通信ユニットは、運動を行う人に何らかの通知をなす必要があるときに当該信号処理ユニットによりアドレス指定される。そして通信ユニットは、人に通知するタスクを担う。例えば、人に、当該運動が正しく行われていないことが通知することができる。このことは、振動信号、光信号又は音声信号の形態とすることができる。音声信号は、ビープ音のような単純な音とすることができ、それらのボリューム又は周波数を変えることができる。例としては、この信号の周波数は、人の動きが理想の運動テンプレートから隔たるほど周波数が上昇するものとすることができる。また、音声信号は、どのようにして正しく運動するかについての詳細なヒントを人に与える音声メッセージとすることができる。
【００２９】
通信ユニットの他の機能は、信号処理ユニット及びメモリユニットがプログラムされ、サービスされ又は更新されることができるようにユーザインターフェースとして役立つことである。例えば、理学療法士は、定期的訪問において又はインターネットによる遠く離れた状態で人の運動の成り行きを観察するようメモリユニットにアクセスしうる。人はまた、監視すべき第１のセンサ信号を手動で選択することもできる。
【００３０】
メモリユニットはまた、信号処理ユニットとの通信状態におかれる。先ず、メモリユニットは、信号テンプレートを有する。これらテンプレートは、その運動が正しく行われた場合にセンサの信号がどのようになるべきかを表すものである。この運動が或る特定の時間行われると、センサテンプレートは、当該センサ信号の時間的変化又は非変化をも表すこととなる。テンプレートは、１つのセンサ信号又はセンサ信号群を表すことができる。テンプレートにおける一群の信号の中では、比較のために個々の信号にアクセスすることもできる。テンプレートの発生のため、これらは、管理された運動の間に計算され又は記録されることもできる。さらに、信号テンプレートは、人が当該運動を始めるための開始位置にある状況及び人がその運動を終了した状況を反映することもできる。
【００３１】
さらに、メモリユニットは、運動の成り行きの間において、どの程度、当該信号が、成功したと依然として呼ぶことができている当該運動に対する理想の運動を表す信号から外れることを許容させられるべきかについての情報も有する。特に、限定はしないが、本発明の処理により第１の信号として選択される信号に対してこれは重要である。これは、許容可能な偏倚の範囲である。この範囲は、例えば当該信号からの５％、１０％又は１５％の偏倚を許容するそれぞれの信号について個別の番号として記憶させることができる。この偏倚は、様々なセンサの信号に対して同じか又は異なるものとすることができる。この範囲はまた、当該テンプレートにおけるセンサ信号が個別の信号ではなく、信号回廊を表すようにセンサ信号テンプレートと組み合わされることができる。
【００３２】
本発明によるシステムの一実施例において、複数のセンサは、筋電計センサ、圧電呼吸センサ及び５つの動きセンサであり、動きセンサの各々は、磁力計、ジャイロスコープ及び加速度計の組み合わせとされる。筋電計（ＥＭＧ）センサは、腹の筋肉に装着することができる。圧電呼吸センサは、胸郭の伸縮を監視するために当該運動を行う人の胸の周辺に装着することができる。動きセンサは、前腕及び脚の各々に、５つ目のセンサは臀部に装着可能である。このようなシステムは、尻の捩じりを阻止しつつ安定した呼吸リズムと腹筋の収縮が重要であるところの腰痛に対処するための運動を監視するために良く適している。
【００３３】
本発明によるシステムの他の実施例において、センサは、人の体の導電性による信号処理ユニットとの通信状態におかれる。換言すれば、有線接続の代わりに、これらセンサは、それぞれの信号を当該運動を行う人の体を通じて伝送するのである。センサの全て又は選ばれたセンサのみが、この通信の手段を用いることができる。そして、これらセンサは、身体領域ネットワークの一部として確認されることができる。このタイプの通信の利点は、センサが無線伝送と比較されるそれらの信号を伝送するときに少ない電力で済み、人に対する有線の必要性を排除するという点である。
【００３４】
本発明の他の態様は、人の運動の動きを監視するための本発明によるシステムの使用である。本発明のシステムは、特に、腰痛に対処する運動に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明によるシステムを示す図。
【図２】人の臀部にあるセンサの角度データを示す図。
【図３】運動の実行の成り行きにおける複数のセンサ信号を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１を参照すると、本発明による人の運動の動きを監視するためのシステムが示される。このシステムは、通信ユニット２との通信状態にある信号ユニット１を有する。信号処理ユニット１も、メモリユニット３との通常状態にある。このメモリユニット３は、信号テンプレート４の他に、この信号テンプレートからの偏倚の適切とみなされる範囲についての情報も有する。動きセンサ６、パルスセンサ７、筋電計センサ８及び呼吸センサ９は、それぞれの信号を信号処理ユニット１に送信する。
【００３７】
図２及び図３は運動をする人に関係しているので、当該特定の運動は、事前に簡単に説明されている。この運動は、普通、人が腰痛の治療又は防止において行うものである。これは、人が、尻の姿勢を維持しかつ息をコントロールしながら脚を動かすことを要求する。第１のステップは、膝を臀部の下とし手を肩の下として、手と膝で膝を曲げることである。そして、息を吸いながら、反対の手と足は床に沿ってスライドさせる。手と足両方は少し持ち上げられる。腹筋は、収縮したままとすべきである。最後に、息を吐きながら、手と足は開始位置に戻される。この運動は、腹筋の収縮と呼吸という動きの連係が必要である。
【００３８】
図２は、人が上述した運動を行っている間の、人の尻にある組み合わされた動きセンサの角度データを示している。ｙ軸は、角度の単位による。ｘ軸は、秒で示される当該実験の成り行きを表すための時間スケールを示している。この図には、３つの線が示される。上の線は、実線で、センサの、つまりは人の尻の横方向の動きを表している。その下の線は、均等な点線で、人の長手軸に対するセンサの捻じれを表している。センサ自体は、人の仙骨のところに配される。図に戻ると、下の線は、センサの前後の動きを表している。当該運動の約５９秒の時間まで、当該３つの線は、略平坦な外形を呈し、センサの目立った動きを示さず、結果として、尻の安定した位置を示している。人の体幹は、安定しており、この運動は正しく行われている。この運動の後半において、約５９秒後、脚が持ち上げられるので、尻が外向きに上げられている。このことは、センサの捻じれを描くグラフの振動により表わされる。この位置において、人の体幹は不安定となり、運動は効果的でない。
【００３９】
図３は、全部の運動の成り行きの間における人の体に付されたセンサの組み合わせの信号を示している。これは、この運動に対する信号テンプレートとみなすことができるものであり、個々の信号をグループ化するものである。上の線は、人の胸の伸縮が監視されるので呼吸の動きを表している。下の実線は、腕の動き、より詳しくは、腕の上げ又は下げを表している。その下の点線は、図２において既に生じた尻の傾きを表している。最も下の線は、人の腹筋の収縮のレベルを表している。尻の傾き及び腹筋の収縮についての線の周辺には、その運動を効果がないものとすることなく当該信号に対する許容範囲を示すボックスがある。尻の傾きは、本発明による処理の用語体系において第１のセンサ信号として選択されたものである。
【００４０】
運動は時刻ｔ１で始まる。そして腕が持ち上げられ、腹筋が収縮され、人は息を吸っている。人が息を吸ったり吐いたりする間、持ち上げられた腕は、腕を前に動かしながら安定した高さに維持させられる。同様に、尻の傾きが安定したままとなり、これは、人がそれぞれの脚を外向きに伸ばしながら尻を回転させないことを意味している。尻の傾きは、その周辺の境界ボックスを出ない。人の腹筋の収縮は、運動の開始後堅調に減少する。或るポイントにおいて、この線は、境界ボックスを出る。ここで、この運動はこれ以上効果的なものとはならない。但し、許容可能な偏倚の範囲を出ると、十分なほどの懸命さがないことを示す補正フィードバックが人に付与される。運動は、時刻ｔ２で終了する。運動の終わりは、人が息の吸い込み及び吐き出しの第２のサイクルを完了し腕を下げたときに認識される。この例において、尻の回転及び腹筋の収縮の双方は、第１のすなわち先頭の信号として選択される。したがって、腹筋の収縮がその許容可能範囲を出た瞬間において、当該運動の評価が停止され、このパフォーマンスが成功したとみなされないことを判定することができる。
【００４１】
本明細書を不当に長くすることなしに包括的な開示を提供するため、出願人は、ここでは、上記特許の各々を参照により編入することとする。
【００４２】
これまでに詳説した実施例における要素及び特徴の特定の組み合わせは、模範的なものに過ぎず、この出願及び参照により編入された特許／出願における他の教示内容とのこれらの教示内容の交換及び置換も、明らかに想定されるところである。当業者であれば、ここで説明したものの変形、変更及びその他の実現が、請求項に記載したような本発明の主旨及び範囲を逸脱することなく通常の当業者には行われることができることを認識することになる。したがって、前述の説明は、例示のものに過ぎず、限定するものとの意図はない。本発明の範囲は、添付の請求項及びその等価なものに規定されるものである。さらに、詳細な説明及び請求項に用いられる参照符号は、請求項に記載される本発明の範囲を限定するものではない。
【図１】
0005722035.tif 000002
【図２】
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【図３】
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