(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体対地表の近接性を検出するように構成された装着可能動き検出装置であって、
−  身体対地表の静電容量を検出するように構成された静電容量検出部であって、
−  前記装置が装着されているとき、監視されるユーザの身体部分に接触するように構成された第１電極と、
−  前記第１電極とは離間して、しかし動作可能に接続されるように構成された第２電極と、
−  前記第２電極を前記第１電極からシールドするように構成されたシールド電極とを有する静電容量検出部と、
−  前記静電容量検出部が提供する身体対地表静電容量信号を考慮して、前記ユーザの位置変化を検出するように構成された制御部とを有し、
前記制御部は、前記静電容量検出部が測定する静電容量の変化を閾値と比較して、身体対地表接触、身体対地表近接、及び身体対地表接近のうち少なくとも１つを検出する、
装置。
【請求項２】
前記装置は、支持層を含むベルト状またはリング状のストラップを含む腕装着型または手首装着型の装置として構成され、前記第１電極は内向きに配置され、前記第２電極は外向きに配置され、前記シールド電極は、前記第１電極と前記第２電極との間に配置される、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２電極が前記第１電極を包含するように、前記第１電極と前記第２電極、及び好ましくは前記シールド電極も構成される、
請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ストラップに取り付けられた制御ケースをさらに有し、
前記制御部は前記制御ケース内に配置され、
前記制御部は前記第１電極、前記第２電極、及び前記シールド電極に動作可能に結合している、
請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記静電容量検出部の測定電極は、信号第１電極、信号第２電極、及び信号シールド電極よりなる、
請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１電極は、前記装置が取り付けられている測定部位において対象の皮膚に付くように構成され、
好ましくは、非導電層が前記第１電極、前記第２電極、及び前記シールド電極の間に設けられている、
請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記シールド電極を前記第２電極と同電位にする電圧フォロワー部をさらに有する、
請求項１に記載の装置。
【請求項８】
関心対象の身体加速を検出するように構成された加速度部をさらに有し、
前記制御部は、前記加速度部が提供する加速度信号と、前記静電容量検出部が提供する静電容量信号とに基づいて転倒事象を検出するように構成された、
請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記シールド電極は、前記第２電極の面積より少なくとも２倍、好ましくは４倍大きい面積を有し、
前記シールド電極は、前記第２電極の軸方向長さを超える軸方向長さを有するストリップとして少なくとも部分的に構成されている、
請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
１つの端子が前記第２電極により構成された、キャパシタの充放電動作を制御するように構成されたタイマーモジュールをさらに有し、
充放電頻度は、前記装置が装着されている場合、身体対地表の近接性、特に地表との接触を示す、
請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記タイマーモジュールはさらに、充放電動作のどちらが制御されているかに基づき、定められたトリガーレベルを適用し、定められた閾値レベルを適用するように構成されている、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第２電極は、歩行補助具、歩行フレーム及び車椅子のうちの少なくとも１つからなる群から選択される移動補助具に結合されるように構成される、
請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
身体対地表近接検出を利用する動き検出方法であって：
−  静電容量検出部を関心対象の身体部分に適用するステップであって、前記静電容量検出部は、身体対地表静電容量を検出するように構成され、
−  監視されるユーザの身体部分に接触するように構成された第１電極であって、静電容量検出部の適用は前記第１電極が前記身体部分との接触を確立するように構成することを含む、第１電極と、
−  前記第１電極とは離間して、しかし動作可能に接続されるように構成された第２電極と、
−  前記第２電極を前記第１電極からシールドするように構成されたシールド電極とを有する、ステップと、
−  前記第２電極と接地との間の静電容量の測定値に基づいて前記静電容量検出部に身体対地表近接静電容量信号を出力させるステップと、
−  身体対地表静電容量信号を考慮して、前記ユーザの位置変化を検出するステップとを有し、
前記位置変化を検出するステップは、前記静電容量検出部が測定する静電容量の変化を閾値と比較して、身体対地表接触、身体対地表近接、及び身体対地表接近のうち少なくとも１つを検出する、
方法。
【請求項１４】
コンピュータで実行されたとき、前記コンピュータに請求項１３に記載の方法のステップを実行させるプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、着用可能動き検出装置、特に転倒検出装置、および関連する転倒検出方法に関する。より詳細には、本開示は、身体着用可能監視用動き検出装置および近接検出を組み込む方法における改良に関する。本開示はさらに、動き検出装置を動作させる、対応するコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、転倒検知システムおよび転倒検知方法を開示する。該システムは、着用または携帯されるように構成された着用可能または携帯可能なユーザ装置であって、前記ユーザ装置の地面または床に対する近接度を測定する近接センサと、ユーザの動きを測定する動きセンサとを有し、前記転倒検出システムは、動きセンサからの測定値を処理して潜在的な転倒を検知し、潜在的な転倒が検知された場合に近接センサを作動させ、近接センサからの測定値を処理して、ユーザが転倒したかどうかを判断するように構成された処理ユニットをさらに有する。
【０００３】
特許文献１の例示的な実施形態によれば、近接センサは、静電容量またはインダクタンスの変化を測定して物体への近接度を推定するように構成されている。静電容量型または誘導型近接センサの電場または磁場の変化は、それぞれ、物体がセンサに近接しているかどうかを示すことができる。
【０００４】
転倒事例により、毎年多数の人が転倒し、大けがをしている。これは特に老齢者に多い。実際、転倒は老齢者の主な死因の１つに入ると推定されている。転倒は、突然の、制御されていない、かつ意図的でない、地面への身体の下向き変位と、それに続く衝撃として定義することができ、その後、身体は一般に地面にとどまる。転倒した人がまだ完全に意識がある場合、その人は緊急スイッチを押して助けを求めることができる。しかし、かなりの頻度で患者は頭が混乱したり、頭や腕を傷つけたりすることもあり、意識的に警報を発することができないことがある。
【０００５】
したがって、自動転倒検出システムが提案されている。従来の自動動き検出装置は、患者ケア環境において、より詳細には高齢者ケアおよび老齢者ケアの状況において広く知られ、利用されている。本明細書でｈｚ、動き検出装置には、転倒検出装置が含まれるが、これに限定されない。転倒検知装置は、育児、動物のケアなどの分野でも使用され得る。転倒検知装置は、睡眠の監視のためだけでなく、活動の監視のためにも利用され得る。
【０００６】
そのような転倒検出に関して、いくつかの基本的な技術原理がある。現在、転倒検出システムは、身体装着型、周囲型、およびその２つの組み合わせの３つの主なクラスに分類することができる。
【０００７】
例えば、転倒検知装置は、監視対象（ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ  ｓｕｂｊｅｃｔ）が地面または床にぶつかった時の衝撃を検出するものが知られている。これらの装置は、例えば、従来の接触スイッチを実装していることもある。さらに、加速度ベースの装置は、基本的に所定の（例えば、転倒加速度や速度）力学的閾値が満たされた時に転倒事象を検知するものが知られている。これらの組み合わせも考えられる。
【０００８】
１つのタイプによれば、転倒検出装置は身体装着式装置として構成される。しかし、静止（遠隔）転倒検出装置も光学的検知を利用するものが知られている。さらに、身体装着式ユニットと静止ユニットとの組み合わせも、かなりの製造および動作の努力を引き起こす可能性があるものが、想定されてもよい。さらに、標準的転倒検出装置は、実際の転倒事象を監視対象の意図的な動き、例えば身体の手足の迅速な動きから区別するときに、しばしば性能が悪くなる。さらに、検出装置と監視対象の取り付け部分（例えば、手首）との間の相対的な動きも、性能、精度、および信頼性に悪影響を及ぼし得る。転倒検出装置が外れると、擬似的動きが検出されることがあり、これが誤警報を引き起こす可能性がある。
【０００９】
身体着用式転倒検出システムは、一般的には、三軸加速度計、ジャイロスコープなどのオンボード慣性センサを利用する。これらの信号から得られた特徴の組み合わせを用いて、任意の所与の瞬間に転倒が生じたかどうかを検出する。任意的に、他のセンサ、例えば圧力センサを用いて、高さの変化を検出することができる。
【００１０】
周囲ベースの転倒検出のアプローチは、一般的に、対象の家屋や病院などの臨床環境などの関連性のあるカバレッジ領域全体にわたって配置された多数のセンサを使用する。これらのセンサには、ビデオカメラおよび受動赤外線（ＰＩＲ）センサが含まれるが、これに限定されない。
【００１１】
さらに、簡単なリーシュベースの装置が知られており、これらは分離した検出装置として構成され、所定の位置または範囲からの望ましくない除去を検出すると警告をトリガーする。しかしながら、これらの装置は、しばしば、かなり不快で、エラーを起こしやすく、やや動きを制限するものとして経験される。さらに、分離型転倒検出装置は、基本的に、（水平）移動事象を（垂直）転倒事象から区別することができない。
【００１２】
監視対象の胴体／胴体および／または頭部に基本的に近接して装着されたセンサについては、十分に高い精度が得られることが観察されている。このような位置の利点は、それが対称的（脳機能の側方化、すなわち右／左利きによるバイアスなし）であり、主に歩行や姿勢の変化などのより大きくより遅い動きによって支配されることである。特に、高さの変化と衝撃に基づく特徴の組み合わせは、より優れた弁別性能を示すことができる。
【００１３】
このような転倒検出システムを手首に装着した装置に実装する際に、課題が発生する可能性がある。対象の手首／腕はより速い動きがしやすく、日常で対象の胴よりも多数のプッシュや影響を受ける傾向がある（例えば、ツイスト式ドアノブに手を伸ばすこと）。さらに、胴体や頭部に設置されたセンサとは異なり、身体に対する手首の自由度や位置が多いため、慣性センサのみを用いた手首装着型の装置では、潜在的な転倒後の姿勢を確実に検出することができないことが多い。
【００１４】
それゆえ、転倒検知に対する他のアプローチは、慣性（加速度）センサ信号の特徴と共に、装置の表面に対する近さに関する情報を用いることである。人が転倒し、加速度信号から衝撃が検出された後、または人が（まだ）転倒中であるとき、表面に対する近さまたはその変化を測定できる。この表面は地面または床であると仮定される。
【００１５】
未だに、検出の信頼性をさらに向上し、手首装着型監視システムに用いられる、改善された又は代替的な動き及び転倒検知装置、アルゴリズム、及び関連方法が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】国際出願第ＷＯ２０１５／０８２８３Ａ１
【発明の概要】
【００１７】
上記を考慮して、本開示の目的は、それぞれの方法と装置において実施できる、動き検出と、転倒検出と、それぞれの監視との改良された又は代替的なアプローチを見いだすことである。より具体的に、本発明の目的は、動き検出装置とそれに対応する方法であって、転倒検出の信頼性を改善し、実際の転倒事象を関連する転倒でない動きから弁別する性能の改善するものを提供することである。さらに、有利にも、改善された動き検出システム及び方法であって、検出された関連する動き信号からさらに別の結論を導き出すことができるものを提供する。
【００１８】
本発明の第１の態様によると、身体対地表の近接性を検出するように構成された装着可能動き検出装置を提示する。該装置は、
−  身体対地表の静電容量を検出するように構成された静電容量検出部であって、
−  前記装置が装着されているとき、監視される対象の身体部分に接触するように構成された第１電極と、
−  前記第１電極とは離間して、しかし動作可能に接続されるように構成された第２電極（３２）と、
−  前記第２電極を前記第１電極からシールドするように構成されたシールド電極とを有する静電容量検出部と、
−  前記静電容量検出部が提供する身体対地表静電容量信号を考慮して、前記ユーザの位置変化を検出するように構成された制御部とを有する。
【００１９】
この態様は、動き検出精度は、特に転倒検出精度を改善でき、より一般的に、転倒検出は、衝撃を検出するだけでなく、身体対地表の近接性を検出することにより、差し迫った衝撃も検出するように構成された静電容量検出部を実装することにより、高めることができるとの洞察に基づく。したがって、制御ユニットは、転倒事象が発生したかどうかを判定するように構成することができる。
【００２０】
本開示の態様及び実施形態を、転倒検出関連の実施形態を参照してここに説明するが、本開示の範囲を限定するものと解釈してはならない。それゆえ、本開示による動き検出装置は、装着コンプライアンス検出（ｗｅａｒｉｎｇ  ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）やユーザインターラクションなど付加的機能を実行するように構成されてもよい。静電容量検出部は、静電容量検出により（バイナリ）スイッチ機能（すなわち、接触状態と非接触状態）だけでなく、中間状態の検出（すなわち、近接状態）の検出が可能になる点で利用され得る。それゆえ、動き検出装置は、改良された転倒検出装置を参照することがある。
【００２１】
例えば、装置は、装着コンプライアンス、すなわち使用者が装置を装着しているか否かを検出することができる。特定の改良では、装着コンプライアンスは、装置が実際に適切に装着されているかどうか（例えば、手首または腕にしっかりと巻かれているかどうか）の判断を伴うことがある。この目的のために、静電容量検出ユニットは、第１の電極が皮膚に適切に接触するか否かの評価を可能にする静電容量指示信号を提供することができる。
【００２２】
別の例では、タッチ、タップ、ノックまたはシェイクを含むがこれに限定されない意図的なユーザの動きを検出し、意図的なユーザ入力を検出するために分析／評価することができる。このようにして、例えば仮想プッシュボタンを設けることができる。したがって、例えば、緊急電話またはナースコールを示す意図的なユーザアクション／ユーザ入力が検出されてもよい。従って、使用者の上肢、特に前腕または手首部分に装置を取り付けることが有益であり得る。
【００２３】
本明細書で使用される場合、第１の電極は、基準電極または基準身体接触電極と呼ぶことができる。本明細書で使用される場合、第２の電極は、センサ電極または地面接近または地面接触（床接近または床接触）電極と呼ぶことができる。より一般的な状況では、第１の電極を第１の端子と呼び、第２の電極を第２の端子と呼んでもよい。
【００２４】
シールド電極は、基本的に、第１の電極によって形成される第１の端子と第２の電極によって形成される第２の端子との間に存在し得るさらに別の（妨害的な）容量から、第２の電極を隔離するように構成される。第１電極と第２電極との間の望ましくない容量は、妨害容量または寄生容量と呼ばれることがある。
【００２５】
したがって、動き検出装置は、静電容量測定の基準として第１電極を使用することができる。第１電極と第２電極との間に第１静電容量が確成される。装置が適切に装着されると、第１電極は対象の身体にリンクされることに留意されたい。第１電極と接地との間に第２静電容量が確成される。第２電極と接地との間に、第３静電容量が確成される。したがって、装置が床に近づくときの静電容量の予想される挙動の推定を含む静電容量モデル回路を確成（ｄｅｆｉｎｅ）することができる。典型的には、これは、装置によって測定される静電容量信号の特定の特性パターンまたはステップを誘導する。シールド電極によって、第２の静電容量と第３の静電容量との間の干渉を低減することができる。
【００２６】
本明細書で使用される場合、装置によって検出された位置変化は、姿勢の変化、転倒（ｆａｌｌ）事象、転倒（ｔｕｍｂｌｉｎｇ）事象、転倒（ｒｏｌｌｉｎｇ  ｏｖｅｒ）、転倒および転倒（ｔｏｓｓ  ａｎｄ  ｔｕｒｎｉｎｇ）、前腕運動およびさらなる特徴的な運動からなる群のうちの少なくとも１つを含むが、これに限定されない。よって、本装置の一実施形態では、前記制御部は、前記静電容量検出部が測定する静電容量の変化を閾値と比較して、身体対地表接触、身体対地表近接、及び身体対地表接近のうち少なくとも１つを検出する。
【００２７】
例示的な一実施形態において、前記装置は、支持層を含むベルト状またはリング状のストラップを含む腕装着型または手首装着型の装置として構成され、前記第１電極は内向きに配置され、前記第２電極は外向きに配置され、前記シールド電極は、前記第１電極と前記第２電極との間に配置される。
【００２８】
さらに別の例示的な一実施形態では、第１電極と第２電極とは、第２電極が第１電極を含むように構成される。例えば、第１電極と第２電極は円周状に構成されてもよい。好ましくは、シールド電極は、第１電極と第２電極との間に円周状に配置され、第１電極、シールド電極および第２電極は、層状に配置されているが（半径方向に）互いにずれている。
【００２９】
上記の実施形態の例示的な一改良において、本装置は、ストラップに取り付けられた制御ケースをさらに備え、制御部は制御ケース内に配置され、制御部は、第１電極、第２電極、およびシールド電極に動作可能に結合される。したがって、装置は、腕時計のような形で配置されてもよい。
【００３０】
さらに別の例示的な一実施形態では、前記静電容量検出部の測定電極は、信号第１電極、信号第２電極、及び信号シールド電極よりなる。言い換えれば、本装置は、第１電極、第２電極、およびシールド電極以外の電極を含まない。円周構成のため、基本的に静電容量測定における装置の周方向または角度方向の影響はない（制御ケースがある場合は、その位置を除く）。電極は、同心の層状構造を形成し、好ましくは、３つの層を含むほぼ完全な円を形成する。
【００３１】
さらに他の例示的な一実施形態において、前記第１電極は、前記装置が取り付けられている測定部位において前記対象の皮膚に付くように構成される。したがって、比較的安定した一定の測定条件を提供することができる、対象（使用者）の身体、好ましくはその手首と、第１電極との緊密な接触を達成することができる。
【００３２】
さらに他の例示的な一実施形態において、本装置は、前記シールド電極を前記第２電極と同電位にする電圧フォロワー部をさらに有する。したがって、第２電極、すなわち他のセンサプレートと、シールド電極との間の電位差は実質的にゼロである。好ましくは、シールド電極は、第２の電極に近接して配置され、シールド電極の下のオブジェクトによって生じる静電容量効果をさらに低減する。
【００３３】
他の一実施形態において、本装置は、関心対象の身体加速を検出するように構成された加速度部をさらに有し、前記制御部は、前記加速度部が提供する加速度信号と、前記静電容量検出部が提供する静電容量信号とに基づいて転倒事象を検出するように構成される。したがって、幾つかの異なるが多少関連した信号を、転倒を検出するために利用することができる。加速度計ユニットは、そのようなに、動きを、例えば対象の動きの垂直成分を検出することができる。さらに、加速度計は、一般的には突然の減速または衝撃によって示される床への衝撃を検出することができる。したがって、近接信号と組み合わせることができる加速度計信号において、転倒を表示する信号パターンを検出することができる。
【００３４】
例示的な一実施形態において、好ましくは、非導電層が前記第１電極、前記第２電極、及び前記シールド電極の間に設けられている。好ましくは、非導電層は誘電物質を含む。
【００３５】
さらに別の例示的な一実施形態では、前記シールド電極は、前記第２電極の面積より少なくとも２倍、好ましくは４倍大きい面積を有し、前記シールド電極は、前記第２層の軸方向長さを超える軸方向長さを有するストリップとして少なくとも部分的に構成される。これによりシールド性能が改善される。
【００３６】
他の一実施形態において、本装置は、１つの端子が前記第２電極により構成された、キャパシタの充放電動作を制御するように構成されたタイマーモジュールをさらに有し、充放電頻度は、前記装置が装着されている場合、身体対地表の近接性、特に地表との接触を示す。したがって、制御部においてさらに処理され、計算され得る中間近傍信号を得ることができる。デジタルデータ処理を簡略化することができます。さらに、近接表示信号は、必ずしも正確な絶対近接値（例えば、１０ｃｍ、５ｃｍなど）を表す必要はない。むしろ、近接表示信号は、定性的または相対的な近接値を表すことができる。
【００３７】
上記の実施形態の例示的な一改良において、前記タイマーモジュールはさらに、充放電動作のどちらが制御されているかに基づき、定められたトリガーレベルを適用し、定められた閾値レベルを適用するように構成されている。例えば、トリガーレベルを利用して充電（または再充電）サイクルを開始することができる。さらに、閾値レベルを用いて、それぞれの容量値が達成されたときに、放電動作を開始してもよい。言い換えれば、トリガーレベルは、最小充電状態を表し、閾値レベルは、キャパシタが動作する最大充電状態を表すことができる。いくつかの実施形態では、タイマーモジュールは、第２の電極に結合されたトリガー接点および閾値接点を備える。
【００３８】
さらに他の例示的な一実施形態において、前記第２電極は、歩行補助具、歩行フレーム及び車椅子のうちの少なくとも１つからなる群から選択される移動補助具に結合されるように構成される。移動補助装置は、第２電極を「拡大」し、したがって、第２電極と地面または床との間に形成され得る静電容量を拡大し得る。
【００３９】
言うまでもなく、本開示の少なくとも１つの態様による動き検出装置は、統合された監視手法を実施するためのさらなる検知および検出部を実装する動き検出または転倒検出システムの一部を形成することができる。
【００４０】
本発明の別の一態様では、身体対地表近接検出を利用する動き検出方法を提示する。該方法は、
−  静電容量検出部を関心対象の身体部分に適用するステップであって、前記静電容量検出部は、身体対地表静電容量を検出するように構成され、
−  監視される対象の身体部分に接触するように構成された第１電極であって、静電容量検出部の適用は前記第１電極が前記身体部分との接触を確立するように構成することを含む、第１電極と、
−  前記第１電極とは離間して、しかし動作可能に接続されるように構成された第２電極と、
−  前記第２電極を前記第１電極からシールドするように構成されたシールド電極とを有する静電容量検出部と、
−  前記第２電極と前記グランドとの間の静電容量の測定値に基づいて前記静電容量検出部に前記身体対地表近接静電容量信号を出力させるステップと、
−  前記身体対地表静電容量信号を考慮して、前記ユーザの位置変化を検出するステップとを有する。
【００４１】
ユーザの位置変化を検出する段階は、転倒事象が発生するか否かを判断する段階を含んでもよい。
【００４２】
好ましくは、本開示による動き検出装置は、上述の方法に従って動作させることができる。
【００４３】
本発明のさらに他の一態様によると、コンピュータプログラムであって、コンピュータで実行されると、ここに開示の方法のステップを前記コンピュータに実行させるプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムを提供する。
【００４４】
プログラムコード（またはロジック）は、コンピュータなどの計算機による実行のための１つまたは複数の非一時的な有形の媒体にエンコードすることができる。いくつかの例示的な実施形態では、プログラムコードは、システム内で使用するため、コンピュータ可読信号媒体を介して、ネットワークを介して持続的メモリユニットまたはストレージに別のデバイスまたはデータ処理システムからダウンロードすることができる。例えば、サーバデータ処理システム内のコンピュータ可読メモリユニットまたは記憶媒体に格納されたプログラムコードは、ネットワークを介してサーバからシステムにダウンロードすることができる。プログラムコードを提供するデータ処理装置は、サーバコンピュータ、クライアントコンピュータ、またはプログラムコードを格納および送信することができる何らかの他の装置であってもよい。
【００４５】
本明細書で使用される場合、用語「コンピュータ」は、多種多様な処理装置を表すことができる。言い換えれば、大きい計算能力を有するモバイルデバイスも、標準的な「コンピュータ」よりも処理能力リソースは小さいが、計算装置と呼ぶことができる。言うまでもなく、そのような「コンピュータ」は、医療機器および／またはシステムの一部であり得る。さらに、「コンピュータ」という用語は、クラウド環境内で提供される計算能力を含むかまたは利用することができる分散コンピューティングデバイスを指すこともできる。「コンピュータ」という用語はまた、データを処理することができる医療技術デバイス、フィットネス機器デバイス、および一般的な監視デバイスに関連し得る。
【００４６】
本開示の好ましい実施形態は従属項に規定した。言うまでもなく、請求項にかかる方法および請求項にかかるコンピュータプログラムは、請求項にかかる装置と同様の好ましい実施形態を有し、従属する装置の請求項に規定されるように理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
本発明の上記その他の態様を、以下に説明する実施形態を参照して明らかにし、説明する。以下の図面において、
【図１】本開示による、手首装着型検知システムの例示的一実施形態を装着した対象を示す簡略化した模式図である。対象は立っているか歩いている。
【図２】本開示による手首装着型検知システムを装着した対象を示す図である。対象は地面または床に横になっている。
【図３】本開示の例示的一実施形態による装着型動き検知装置を示す簡略化した断面図である。
【図４】容量性近接検出をする例示的なモデル回路を示す図である。
【図５】容量性近接検出をする例示的なモデル回路を示す図である。
【図６】本開示による容量性近接検出をする簡略化した例示的モデル回路を示す図である。
【図７】本開示による近接検出動き検知装置の例示的一実施形態を示す模式的ブロック図である。
【図８】本開示近接検出動き検知装置において使用される制御回路の例示的一実施形態を示す図である。
【図９】本開示近接検出動き検知装置において使用される制御回路の例示的一拡張実施形態を示す図である。
【図１０】本開示による近接検出動き検知方法の例示的一実施形態の幾つかのステップを示す模式的ブロック図である。
【図１１】転倒事例を示す近接検出動き検知装置の静電容量対時間曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明の主な態様とインサイトを説明し、転倒検知方法と装置の例示的実施形態を参照してさらに詳しく説明する。より一般的に、本開示は、動き検知アプローチに関し、非限定的な転倒検知の実施形態を参照して、以下により詳しく説明する。上述のように、本開示の少なくともいくつかの実施形態に従って構成された動き検出システム、装置および方法が提供されてもよい。
【００４９】
留意点として、以下の例示的な実施形態および説明は、限定的な意味で解釈されるべきではない。むしろ、当業者は、ここに開示される具体的な実施形態、コンポーネント及びプロセスステップを移転及び拡張して、本開示の概念に到達することができる。
【００５０】
背景技術欄で説明したように、既存の転倒検知方法は、しばしば十分に高くかつ信頼性の高い検出率を提供しない。一方で、対象の転倒に起因しない歩行、着座など毎日の活動で起こりうる手首の動きおよび見掛けの衝撃による誤警報の数を制限する。これらの既存の転倒検出方法は、動きセンサ測定値から、方向変化、高さ変化、垂直速度及び／又は衝撃の大きさを含むフィーチャを求めて、転倒検知システムのユーザが転倒したか判定する。
【００５１】
本開示の少なくとも幾つかの実施形態によれば、手首装着型転倒検知装置の信頼性は、ある近接検出機能を装置に提供することにより改善し得る。よって、本装置は、転倒検知装置の地面または床への近さを検出できてもよい。近接検出により、本装置の精度と検出信頼性とが大幅に改善される。近接検出は、転倒検知装置と方法の適用分野を拡大する可能性がある。
【００５２】
本開示の主要な実施形態によると、近接検出は容量測定により実行される。一般的に、電磁場の変化は、対象がセンサの知覚にあるかどうかを示し得る。近接性関連測定により、転倒検知アプローチとアルゴリズムが利益を得るさらに別のフィーチャベースを提供できる。例えば、近接信号が接近を示し、加速度信号が速い（下向きの）動きを示す状態は、転倒事象または差し迫った転倒を明確に示す。
【００５３】
図１と図２は、手首装着型動き検出及び転倒検出システムであって、ユーザが転倒したか判定するのに近接センサを利用するものの使用を示す。図１と図２は監視対象１０、例えば年配者または患者を示す模式図である。対象１０は、動き検出または転倒検出装置１２であって容量ベース近接センサを備えたものを担い、又は装着している。断っておくが、装置１２は、装置１２と床１８との間の実際の（絶対的）距離（図１と図２においてｄで示す）を、必ずしも高い精度で検出するように構成されてはいない。
【００５４】
図１と図２の例示的実施形態では、装置１２は対象の身体１４に取り付けられている。身体１４の一部が用いられ得る。例えば、装置１２は、腕や手首などの四肢１６に取り付けられ得る。対象１０が図１に示すように通常に立っている又は歩いているとき、装置１２中の近接センサにより測定される距離は大きく、これは対象１０が地面または床１８に横になっていないことを示唆する。この指標は、転倒検出アルゴリズムが、転倒が発生したことを検出する可能性（ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）を低減する。従来の転倒検出アルゴリズムを用いて、対象１０が誤って手首を家具等にぶつけ、大きな衝撃があった場合、方向と高さの何らかの変化（これはもちろん対象の手首の通常の動きで生じる可能性があるもの）があり、転倒が検出されるだろう。しかし、本開示により用いられる近接センサの測定は、手首が床や地面に近くないことを示す可能性もあり、これ（疑似転倒）事例が転倒に分類される可能性を低減する。
【００５５】
しかし、図２に示すように、対象１０が転倒し、地面または床に横たわっている場合、転倒検出装置１２中の近接センサにより測定される距離は小さく、この特徴の検出により、転倒検出アルゴリズムにより検出される実際の転倒の可能性が高くなり得る。
【００５６】
図１に示すように、対象１０は、杖、松葉杖、歩行器、車椅子などの移動補助具２０を用い得る。転倒検出装置１２に隣接する移動補助具２０の存在は、静電容量測定に影響する可能性がある。これはじゃまになる「浮遊容量」と見なされ得る。しかし、以下でさらに説明するように、移動補助具２０の存在およびこれに関連して測定された静電容量への影響を利用して、測定精度および転倒検出信頼性を改善することができる。
【００５７】
上記の通り、容量ベースの近接検出は転倒事象の信頼性の高い検出に寄与し得る。ここで、図３を参照するに、手首装着型動き検出または転倒検出装置１２の一実施形態を示している。言うまでもなく、ある実施形態では、装置１２は腰装着型動き検出または転倒検出装置として構成される。さらに別の構成も想定し得る。複数の装置１２が対象１０の身体の異なる部分１６に取り付けられても良い。
【００５８】
図３の装置１２は、リング状またはベルト状の転倒検出または転倒警報装置として構成される。この実施形態によると、装置１２はストラップ（リストバンド）２４を含み、これはリングまたは環状に構成される。ストラップ２４は、支持層２６を含み、これは装置１２に十分な剛性を提供する。制御ハウジングまたはケース２８が設けられ、これには装置１２の制御回路が入っている。よって、装置１２は一体的な形状の外観を有し得る。別の実施形態もあり、制御回路は少なくとも部分的に、ストラップ２４から離れている。
【００５９】
容量測定の場合、第１層が設けられ、これが第１電極を定める。さらに、第２層が設けられ、これが第２電極３２を定める。第３層が設けられ、これが第３電極またはシールド電極３４を定める。シールド電極３４は、第１電極３０と第２電極３２との間に配置される。第１電極３０は内部電極として構成される。第２電極３４は外部電極として構成される。シールド電極３４は、第１電極３０と第２電極３２との間に中間電極として構成される。電極３０、３２、３４はリング状またはリングセグメント状であり、円形スタックとして円形に配置されてもよい。ストラップ２４は、内部空間３６を含み、限定するループを定め得る。装置１２が使用されるとき、この内部空間３６中に対象１０の身体部分１６（例えば、手首）が入れられる。
【００６０】
好ましくは、第１電極３０は、装置１２が取り付け状態の時は、身体部分１６の表面に隣接または近くなるように構成される。よって、第１電極３０は、本明細書では、基準電極または身体電極とも呼ばれる。好ましくは、第１電極３０は、身体部分１６に対して、少なくともわずかにバイアスされている。第１電極３０は、身体と装置１２の基準端子とを、言わば短絡または接続する。
【００６１】
第２電極３２は、第１電極３０からオフセットまたは離間され、それゆえセンサ電極と呼ばれ得る。好ましくは、第１電極３０と第２電極３２とは、互いに直接結合されず、導通していない。よって、容量が、第１電極３０と第２電極３２との間で定められる。しかし、好ましいことは、第１電極３０と第２電極３２との間の容量は大きく成りすぎないことである。この目的のため、第３電極３４が設けられ、これは第１電極３０と第２電極３２との間の電磁的バリアとして構成される。第３電極３４は第２電極３２を第１電極３０からシールドする。
【００６２】
一般的に、電極３０、３２、３４は導体物質から形成され得る。しかし、好ましくは、電極３０、３２、３４のどれの間にも直接的な導体相互接続はない。よって、電極３０、３２、３４の各ベアの間に、それぞれの容量を定めることができ、電極３０、３２、３４はそれぞれ反対の端子を形成する。
【００６３】
第１電極３２とシールド電極３４との間、及びシールド電極３４と第２電極３２との間に、それぞれ、非導電層３８、例えば非導電性のポッティングまたはシーリングがあってもよい。非導電層がさらにストラップ２４を強化する。電極３０、３２、３４は少なくとも部分的に非導電物質に埋め込まれていてもよい。電極は（軸方向に）アライメントされ、互いに（半径方向に）オフセットされ層状に構成されていてもよい。軸方向と幅方向に関して、シールド電極３４は好ましくは、第１電極３０と第２電極３２とのうち少なくとも一方より大きい。よって、シールド電極３４は、第１電極３０及び第２電極３２のうち少なくとも一方をカバーし、軸方向で重なるが、これによりシールドが改善する。
【００６４】
言うまでもなく、ストラップ２４と電極３０、３２、３４が２次元に広がった、代替的に非円形の実施形態もあり得る。よって、ストラップ２４は基本的にフラットな層状パッドまたはバンドとして構成してもよい。
【００６５】
モバイル装置を利用する容量ベース近接検知の潜在的な問題は、対象または近接測定の基準をなす表面が、測定装置のポテンシャルと同じ基準ポテンシャルにあると仮定されることである。手首ベースの装置の場合、基本的には常にこうではない。測定装置の基準と、床または地面１８（本明細書では接地とも呼ぶ）である対象の基準との間に直接接続が無いからである。
【００６６】
一般的に、容量型近接検出は、オブジェクトまたは表面への変化する近接性の表現としてのセンサの容量変化の測定に基づく。この近接性の変化は、一般的にオブジェクトのサイズ、距離、材料及び組成に依存する。一般的に、キャパシタは、２つの導電板または端子と、その間にある、空気その他のタイプの絶縁物質により形成される。２つの導電板の間の容量（単位：ファラッド（Ｆ））は
【００６７】
【数１】
0006641013.tif 000002
により与えられる。ここで、Ａは重なった導電板または電極の面積であり、ｄはそれらの間の距離である。真空誘電率及び２つのプレート間の物質の誘電率はそれぞれε０とεｒで表される。当業者には言うまでもなく、球面や円筒面を含むその他のジオメトリもある。上記の説明は、近接検出原理の例示的説明として解釈し、本発明の範囲を限定するものと解釈してはならない。
【００６８】
図４は、例示的な容量ベース近接検出システム４０、例えば容量型プッシュボタンまたはスイッチを示す単純化した模式的モデル表現である。システム４０は、測定回路４２と、容量が定め得るコンタクト、電極またはノードとを含む。例えば、ノードｇは接地またはアースを表す。さらに、ノードｐはセンサプレートまたは電極を表す。ノードｂは、ユーザの指のような身体部分または四肢を表す。ノードｐとｇの間には容量Ｃｐｇがある。ノードｐとｇの間には容量Ｃｐｇがある。ノードｂとｅの間には容量Ｃｂｅがある。対象の指（又は四肢）が近接検出システム４０のボタンに近づくにつれて、ノードｐと指ｂとの間の容量Ｃｐｂは増加し、「プッシュ」が検出され得る。
【００６９】
測定回路４２は、その測定ノード（プッシュボタンセンサ電極）ｐと接地ｇとの間の容量Ｃｐｇを測定する。対象の身体と地面との間の容量Ｃｂｇは、プッシュボタンセンサｐと対象の指（これは対象の身体の基本的に一部である）との間の容量Ｃｐｂよりずっと大きいものと仮定すると、この後者の容量を信頼性高く測定でき、近接性が検出される。プッシュボタンセンサノードｐと地面ｇとの間の容量Ｃｐｇは、シールド電極の導入により低減され、これは電極ｐと同じポテンシャルで駆動され、電極ｐの近くに配置され、それをアースまたは接地ノードｇからシールドする。
【００７０】
さらに図５を参照し、（電圧源Ｖｓを含む）測定回路５２を実装した近接検出システム５０が示されている。近接検出システム５０は、（例えば、手首装着型または手首装着可能な）モバイル装置の一部として構成される。図４の例とは対照的に、図５の近接検出システム５０のモデルはさらに、基準電極またはノードｒを含む。この実施形態では、本装置の基準ノードｒはアースノードｅと同じポテンシャルではなく、これによりＣｂｅの測定に影響する多数の付加容量が生じる可能性がある。ノードｐ、ｒ、ｂ及びｅの間の、容量Ｃｒｅ，Ｃｐｅ，Ｃｂｅ，Ｃｒｂ，Ｃｐｂ及びＣｒｐがある。測定される容量Ｃｍはノードｐとｒとの間の容量Ｃｒｐに対応する。
【００７１】
センサプレートノードｐに適当なシールドが為されていると仮定して、ノードｐとｒ及びノードｐとｂの間の容量は低減でき、
【００７２】
【数２】
0006641013.tif 000003
で与えられる測定容量になる。
【００７３】
センサプレートノードｐがアースまたは接地ノードｅと直接接触しているとき、すなわちＣｐｅ→∞であっても、測定される容量Ｃｍは容量ＣｒｅとＣｒｂの効果を含み、これにより測定の精度が低下する。
【００７４】
それゆえ、有利なアプローチは、装置の基準電極／ノードｒを対象の手首／身体ｂと直接接触させ、結果として得られる透過電気モデルが、（ノード数とその間の容量に関して）基本的に図４のモデルになるようにすることができる。
【００７５】
図６は、ノードｂとノードｒを互いに直接接続または結合することによって得られる単純化したモデルを示す。近接検出システム６０は、基準端子またはノードｂ（監視される対象の身体に結合されるように構成されているもの）と、センサ（プレート）ノードｐとを有する測定回路６２を有する。アースまたは接地ノードはｅで示す。ノードｐとｂとの間に、容量Ｃｐｂがあり、これは測定される容量Ｃｍに対応する。ノードｐとｅの間には、容量Ｃｐｅがある。ノードｂとｅの間には容量Ｃｂｅがある。
【００７６】
本開示の少なくとも幾つかの実施形態によると、センサプレートｐと手首ｂとの間の容量Ｃｐｂは、適当なシールドにより低減でき、その結果、測定される容量は
【００７７】
【数３】
0006641013.tif 000004
となる。
【００７８】
Ｃｂｅ＞＞Ｃｐｅの場合、式（３）における上記の測定容量はＣｍ＜Ｃｐｅである。センサプレートがアースに近づくにつれ、すなわち転倒中、Ｃｍの値は大きくなりＣｂｅの値に近くなる。センサプレートｐが接地ｅと接触して、Ｃｐｅ→∞となる局限では、Ｃｍ＝Ｃｂｅである。それゆえ、装置の基準ｒを対象の身体ｂに結合することにより、測定容量Ｃｍは、身体とアースとの間の容量Ｃｂｅのより正確な表現であり、特に転倒発生後はそうである。
【００７９】
本開示による動き検出装置１２の単純化したブロック表現を図７に示す。システム１２には、第１電極３０（本明細書では基準または身体電極ともいう）と、第２電極３２（本明細書ではセンサプレート電極ともいう）と、シールド電極３４とを備える。電極３０、３２、３４は、測定回路に結合される。この測定回路は、本明細書では容量検出部７０ともいう。動き検出装置１２はさらに、容量検出部７０から、及び転倒検出装置１２のさらに別のコンポーネントからの送られる信号を処理するように動作する制御部７４を有する。言うまでもなく、バッテリーもしくは同様のエネルギー貯蔵部が、転倒検出装置１２に電力供給するために設けられても良い。
【００８０】
幾つかの実施形態では、転倒検出装置１２はさらに、（補足的な）加速度計部７６を有し、これは少なくとも１つの加速度／慣性センサ７８を有する。よって、補足的動き表示信号を制御部７６に送っても良い。
【００８１】
さらに、動き検出装置１２は、少なくとも１つのインターフェース８０、具体的にはデータ交換インターフェースを有しても良い。インターフェース８０は、例えば、ワイヤレスインターフェースでも非ワイヤレス（有線）インターフェースでもよい。さらに、バッテリー充電インターフェースも設けられ得る。幾つかの実施形態では、警報出力部８２が設けられ、これは例えば、装置１２を装着した対象が地面に転倒した時に、警報音を出力する。さらに、装置１２は、インターフェース８０を解してサイレント警報（リモート送信警報）信号を出力し、看護士、介護士、または関係者に転倒事象に関して通報するように構成されてもよい。
【００８２】
図８は、近接検知するように構成された本開示による静電容量検出部７０の例示的な一実施形態を示す。この実施形態によれば、容量検出部７０は、タイマーモジュール９０を備える。一例として、タイマーモジュール９０は、ＴＬＣ５５５（テキサスインスツルメンツ社から入手可能）および同様のマイクロコントローラなどのタイママイクロコントローラを備える。
【００８３】
図８の構成によれば、タイマーモジュール９０は、非安定マルチバイブレータとして実装される。センサ電極（第２の電極）３２は、タイマーモジュール９０に結合され、またはその中に設けられる。タイマーモジュール９０はトリガー及び閾値レベルを有し、トリガー入力がトリガーレベルを上回り、閾値入力が閾値レベルを上回ると、出力がローに設定され、コンデンサを放電させる。トリガー値がトリガーレベルを下回ると、出力がハイになり、コンデンサが再充電を開始する。
【００８４】
図８の実施例では、容量性センサ電極３２は、ＴＲＩＧ（トリガー）入力およびＴＨＲＥＳＨ（閾値）入力の両方に接続されていることに留意されたい。そのため、この回路は非安定マルチバイブレータ回路と呼ばれる。トリガーおよび閾値レベルは、それぞれ電源電圧Ｖｃｃの約１／３および２／３に対応する。出力が低いときは常に、放電端子がモジュールの基準（接地）に低インピーダンスの経路を提供する。したがって、出力がハイのとき、コンデンサは抵抗Ｒ２およびＲ３を介して充電され、出力がローのとき、抵抗Ｒ３を介してグランドに放電される。結果として生じる信号は、センサと近くのオブジェクト／表面との間の仮想静電容量に正比例する幅を有するパルスからなる。
【００８５】
図８による実施例の結果、送信電極とオブジェクトとの間の仮想容量が大きい場合には、電極の充電に時間がかかり、その充放電周波数が低い。この静電容量が小さいと、充放電周波数が高くなる。したがって、一定期間、センサの静電容量は、充放電サイクル数に反比例する。相対容量を測定するこの手法は、本開示の少なくともいくつかの実施形態で使用される。静電容量と充放電周波数は、
【００８６】
【数４】
0006641013.tif 000005
で関係している。
【００８７】
ここで、ｆｓｅｎｓは測定された充放電周波数であり、Ｒ２／Ｒ３は図８の抵抗に対応する。この状況において、上記回路により測定される容量Ｃは、その回路自身の基準電位または接地電位に対するものである。
【００８８】
先行技術の当業者には言うまでもないが、ＬＣ共振器回路のような容量を測定する他の方法があり、測定された共振周波数の変化が静電容量Ｃの変化に対応するようにできる。よって、上記の実施形態は、本開示の範囲を限定するように解釈されるべきではない。
【００８９】
図９を参照して、本開示の少なくともいくつかの態様による静電容量検出ユニット７０のさらに別の例示的な実施形態を説明する。図８の実施形態と同様に、タイマーモジュール９０が設けられてもよい。さらに、シールド電極３４が設けられている。これは、電圧フォロワー９２を介してタイマーモジュール９０に接続され、センサ電極（第２電極）３２をシールドする。
【００９０】
一般に、赤外線や超音波などの他の近接センサとは異なり、静電容量検出は無指向性である。対象の手首または手足が測定された静電容量に及ぼす望ましくない影響を可能な限り最小限に抑えるべき場合、これは着用可能な装置に問題を提起する可能性がある。この目的のために、シールド電極３４であってボルテージフォロア回路９２を介してセンサプレート電極３２と同じ電位で駆動されるものを使用することができる。シールド電極３４がセンサプレート電極３２に近接して配置されるとき、シールド電極３４の下のオブジェクトによって引き起こされる影響は、ある程度まで最小化される。センサ電極３２とシールド電極３４との間の電位差が実質的にゼロだからである。
【００９１】
図９と図３をさらに参照する。本明細書に開示された少なくともいくつかの実施形態によれば、電極３０，３２および３４のサイズおよび配置は、式（３）で説明した測定された容量Ｃｍの全体的な性能を改善するために重要である。以下では、これらの電極３０，３２および３４の配置のための推奨事項が、手首装着型装置の実施形態において提供される。センサプレート電極３２に対するシールド電極３４の相対的な大きさも、測定される容量Ｃｍに影響を与える。センサプレート電極３２の面積よりも少なくとも２倍大きい、好ましくは約４倍大きい面積を有するシールドが、望ましくないオブジェクトまたは身体の静電容量測定の影響をある程度遮断するのに十分であることが分かった。
【００９２】
したがって、当業者には言うまでもなく、容易に理解されるであろうが、特定の用途（例えば、ベルト装置）に依存して、他の構成も可能である。したがって、上記は限定的な意味ではなく、むしろ本開示の範囲内にある多くの例示的な実施形態の１つの例示的説明として解釈されるべきである。
【００９３】
先行技術の当業者には容易に理解されるであろうが、図６及び図７に提案されたシステムの別の実施例は、センサプレート電極３２を基準の代わりに身体に接触させることであり得る。図６のシステムに関する様々なセンサ構成を想定することができる。
【００９４】
構成および動作の仕方をより詳細に説明した後、再び図３を参照すると、図９に示すような静電容量検出ユニット７０を装置１２内に実装することができる。そこに示すように、ストラップまたは手首バンド２４の内面は、基準電極３０から構成されてもよく、これは装置が適切に装着されている限り、対象の手首との接触を維持する。この同じ実施形態では、リストバンド２４の外側領域にシールド電極３４が設けられており、このシールド電極３４は、装置１２の主制御コンポーネントが収容され得る制御ケース２８を包含してもよい。最後に、非常に薄い非導電性材料３８とそれに続くセンサ−プレート電極３２がこの材料の上に配置される。この実施形態は、手首装着装置の外側および内側の面に配置されたプレートを備えるものとして提示されることに留意されたい。しかしながら、これらの電極は、手首装着装置およびバンド内で同じ順序で配置されてもよい。
【００９５】
言うまでもなく、図３に示される電極配置は、センサプレート電極３２を手首の効果からうまく遮蔽するが、センサプレート電極３２は依然として胴、脚、頭などの対象の身体の影響を、これらの部分に近づくとき捕捉できる。これは無視できない静電容量Ｃｐｂをもたらし、測定される静電容量Ｃｍを大幅に増加させることができる。いくつかの実施形態では、例えば、歩行などの活動を検出すべき場合に、そのような効果が望ましい場合がある。転倒の場合、そのようなセンサ構成はまた、アームがブレース動作で身体から離れるにつれて、測定される静電容量の低下をもたらし、続いて衝撃後に急激な増加をもたらす。
【００９６】
別の例示的な実施形態では、センサプレート電極３２は、制御ケース２８の周りのデバイス１２の領域に限定され、対象自体の身体１４の影響が制限されるようにしてもよい。これは、特に手首が地面に平らに転倒した場合、転倒検出精度をいくらか低下させる可能性がある。それにもかかわらず、いくつかのアプリケーションでは、これは実行可能な有益な選択肢かも知れない。
【００９７】
別の例示的な実施形態では、リスト装着デバイス１２は、下部アームを巻き上げる（または巻く）ことができる、より広いまたはより長いセンサプレート電極３２を備える。これは、センサプレートの表面積を増加させることがあり、従って、転倒検出のための身体−接地容量測定値を改善する。したがって、電極３０，３２，３４の少なくとも１つは、ベルト状またはストラップ状（例えば、閉じたリングではない）に構成されてもよい。
【００９８】
別の例示的な実施形態では、特に、異なる姿勢および活動を検出する感度を高めるために、装置のセンサプレート電極３２からの吊り線（ｄａｎｇｌｉｎｇ  ｏｒ  ｈａｎｇｉｎｇ  ｗｉｒｅ）が地球との直接的な接触を維持する。これはＣｐ→∞とＣｍ＝Ｃｂｅとなる。同様の実施形態では、センサプレート電極３２は、歩行杖／スティックまたは松葉杖のような歩行補助具２０（図１）装置に結合されてもよい。これは静電容量Ｃｐｅをかなり増加させ、転倒検出のためのＣｂｅの非常に正確な推定をもたらす。
【００９９】
また、これらの実施形態は、シールド電極３４が第１および第２の電極３０，３２を互いに絶縁する利益を得る。
【０１００】
図１０を参照するに、本開示による身体−地表近接検出方法を利用する転倒検出方法の一実施形態を例示する簡略化したブロック図を示す。まず、ステップＳ１０において、静電容量検出部を設ける。これは、特に手首着用可能な転倒検出装置の一部を形成し得る。
【０１０１】
さらなるステップＳ１２において、電極の層状配列が提供され、監視対象の身体部分（特に、手首部分などの身体の肢部）に対して規定された方法で構成される。ステップＳ１２は、（サブ）ステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ１８を含む。（サブ）ステップＳ１４において、第１電極を身体部分に密着させて配置する。（サブ）ステップＳ１６では、第２の電極が第１の電極からオフセットされるように第２の電極が配置される。第２の電極は、第１の電極から外側に離間して配置されていてもよい。（サブ）ステップＳ１８において、第１の電極と第２の電極との間にシールド電極を配置して、互いにシールドすることができる。電極は、バンド状電極またはストラップ状電極の層状リングを形成することができる。
【０１０２】
さらなるステップＳ２０において、測定回路を動作させて、身体対地表の近接代表容量信号（ｂｏｄｙ−ｔｏ−ｇｒｏｕｎｄ  ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ）を得る。続くステップＳ２２において、身体−地表容量信号を考慮して、転倒事象が発生したかどうかが判定される。
【０１０３】
図１１は、本開示による装置によって検出される測定される静電容量Ｃｍの例示的な時間的チャート１０８を示す。横軸１０４は時間ｔ（単位：秒）を示す。縦軸１０６は容量（単位：ピコファラド、ｐＦ）を示す。対象の地面への転倒は、約ｔ＝１２０秒で生じ、測定静電容量チャート１０８において約２ｐＦの増加をもたらす。この低下は、信号チャート１０８のはっきりとしたステップによって表される。
【０１０４】
本発明を、図面と上記の説明に詳しく示し説明したが、かかる例示と説明は例であり限定ではなく、本発明は開示した実施形態には限定されない。請求項に記載した発明を実施する際、図面、本開示、及び添付した特許請求の範囲を研究して、開示した実施形態のその他のバリエーションを、当業者は理解して実施することができるであろう。
【０１０５】
請求項において、「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は他の要素やステップを排除するものではなく、「１つの（「ａ」又は「ａｎ」）」という表現は複数ある場合を排除するものではない。単一の要素又はその他のアイテムが請求項に記載した複数のユニットの機能を満たすこともできる。相異なる従属クレームに手段が記載されているからといって、その手段を組み合わせて有利に使用することができないということではない。
【０１０６】
コンピュータプログラムは、光記憶媒体や他のハードウェアとともに、又はその一部として供給される固体媒体などの適切な媒体に記憶／配布することができ、インターネットや有線又は無線の電気通信システムなどを介して他の形式で配信することもできる。
【０１０７】
請求項に含まれる参照符号は、その請求項の範囲を限定するものと解してはならない。
【図１】
0006641013.tif 000006
【図２】
0006641013.tif 000007
【図３】
0006641013.tif 000008
【図４】
0006641013.tif 000009
【図５】
0006641013.tif 000010
【図６】
0006641013.tif 000011
【図７】
0006641013.tif 000012
【図８】
0006641013.tif 000013
【図９】
0006641013.tif 000014
【図１０】
0006641013.tif 000015
【図１１】
0006641013.tif 000016