(57)【要約】  装置の空気圧を測定するためのセンサを含む、この装置の高さ変化を監視する方法が提供される。この方法は、既定の高さ変化、及び空気圧の推定値又は測定値から圧力変化しきい値を決定するステップと；装置の空気圧の複数の測定値を取得するステップと；２つ以上の測定値から空気圧の変化を判定するステップと；装置の高さが、判定された空気圧の変化及び決定された圧力変化しきい値を用いて、既定の高さ変化よりも多く変化したか否かを判定するステップと；を含む。
2015514201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の空気圧を測定するためのセンサを含む、前記装置の高さ変化を監視する方法であって、当該方法は：
既定の高さ変化、及び空気圧の推定値又は測定値から圧力変化しきい値を決定するステップと；
前記装置での空気圧の複数の測定値を取得するステップと；
２つ以上の測定値から空気圧の変化を判定するステップと；
前記装置の高さが、前記判定された空気圧の変化及び前記決定された圧力変化しきい値を用いて、前記既定の高さ変化より多く変化したか否かを判定するステップと；を含む、
方法。
【請求項２】
前記圧力変化しきい値を決定するステップは、前記既定の高さ変化及び既定高度での空気圧の推定値から前記圧力変化しきい値を決定するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記圧力変化しきい値を決定するステップは、前記既定の高さ変化及び前記装置での空気圧の少なくとも１つの測定値から圧力変化しきい値を決定するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記圧力変化しきい値を決定するステップは、前記装置での空気圧の少なくとも１つの新しい測定値を用いて繰り返される、
請求項１，２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記圧力変化しきい値を決定するステップは、
ΔＰ∝−γΔＨ
を評価するステップを含み、
ここで、ΔＰは圧力変化しきい値であり、γは圧力に依存しており、ΔＨは既定の高さ変化である、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記装置の高さが既定の高さ変化より多く変化したか否かを決定するステップは、判定された空気圧の変化と決定された既定の圧力変化しきい値とを比較するステップを含む、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記装置の高さが既定の高さ変化より多く変化したか否かを決定するステップは、判定された空気圧の変化を正規化するステップと、前記装置の高さが、前記正規化された空気圧の変化からの判定された高さ変化より多く変化したかの可能性を判定するステップをさらに含む、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
重力及び／又は加速度が、センサによる空気圧の測定値のそれぞれに重ね合されるような有効圧力を決定するステップと；
決定された有効圧について空気圧の測定値のそれぞれを補正するステップと；をさらに含む、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記重力及び／又は他の加速度が、空気圧の測定値に重ね合わされるような有効圧力を決定するステップは、
前記装置での空気圧の測定が前記センサにより行われる時刻に又はその時刻付近で、前記装置に作用する加速度を取得するステップと；
加速度の測定値及びキャリブレーション係数を用いて前記有効圧力を決定するステップと；を含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法は、
前記装置の周囲環境の温度の推定値又は測定値を取得するステップ；をさらに含み、
前記圧力変化しきい値を決定するステップが、前記しきい値高さ変化、前記装置での空気圧の複数の測定値のうちの少なくとも１つ、前記装置の周囲環境の温度の推定値又は測定値から、前記圧力変化しきい値を決定するステップを含む、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記圧力変化しきい値を決定するステップが、
ΔＰ＝−γΔＨ
を評価するステップを含み、
ここで、ΔＰは圧力変化しきい値であり、γは前記装置の周囲環境の空気圧及び温度に依存しており、ΔＨは既定の高さ変化である、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
装置の空気圧を測定するためのセンサを含む、前記装置の高さ変化を監視する装置であって、当該装置は：
既定の高さ変化、及び複数の測定値のうちの少なくとも１つから圧力変化しきい値を決定し；
前記装置での空気圧の複数の測定値を受け取り；
２つ以上の測定値から空気圧の変化を判定し；
前記装置の高さが、前記判定された空気圧の変化及び前記決定された圧力変化しきい値を用いて、前記既定の高さ変化より多く変化したか否かを決定する；
ように構成された処理ユニットを含む、
装置。
【請求項１３】
ユーザによって着用されるように構成されたユーザ装置であって、当該ユーザ装置は：
前記ユーザ装置での空気圧を測定する空気圧センサと；
請求項１２に記載の装置と；を含む、
ユーザ装置。
【請求項１４】
システムであって、当該システムは：
ユーザによって着用されるように構成されたユーザ装置であって、該ユーザ装置は、前記ユーザ装置での空気圧を測定するような空気圧センサを備えている、ユーザ装置と；
前記ユーザ装置から遠隔であり、且つ前記装置での空気圧の測定値を受け取るために前記ユーザ装置と通信するように構成されているベースユニット又は他の電子装置であって、該ベースユニット又は他の電子装置は、請求項１２に記載されるような装置を含む、ベースユニット又は他の電子装置と；を有する、
システム。
【請求項１５】
コンピュータプログラムであって、その内部で具体化されるコンピュータ・プログラムコードを含むコンピュータ可読媒体を有し、前記コンピュータ・プログラムコードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサ又はコンピュータが、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧センサを含む装置に関し、具体的には、向上した精度を有する、装置の高さ変化を監視する方法、及びこの方法を実施する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
罹患率及び死亡率をもたらすような転倒は、高齢者のケアに重要な問題である。身体的な観点からは、転倒によって負傷する一方、精神的な観点からは、この転倒によって転倒への恐怖が生じ、次に社会的孤立や抑うつにつながる。
【０００３】
ユーザが転倒したことを検知するための、自動化され且つ信頼性の高い手段を提供するような転倒検知システムが、利用可能である。転倒が検知された場合に、システムは、ユーザへの助けを求める警報を発する。これによって、転倒が発生したイベントで適切な手段が取られることをユーザに保証する。
【０００４】
一般的に、転倒検知器は、ユーザの身体に取り付けられた装置の一部である加速度計（通常は、三次元の加速度を計測する３次元加速度計）に基づくものである。この加速度計からの信号を処理して、転倒が生じたか否かを判定する。この処理は、装置自体又は関連するベースユニットで実行される。
【０００５】
転倒検知の信頼性は、転倒の特性である様々な異なる特徴を検知するために使用される更なるセンサを用いることによって改善することができる。重要な特徴として、（加速度計によって検知される）転倒する際のユーザの地面との衝突と、（加速度計によって及び／又は、磁力計及び／又はジャイロスコープによって検知される）ユーザが転倒する際の姿勢変化とを含む。
【０００６】
「人が、地面又はより低いレベルに意図せずに横たわるようなイベント」として、転倒が規定される場合に、検知される別の特徴は、地面より上の装置の高さ変化（主に減少）である。この目的のために、特許文献１は、装置によって測定された相対的な高さ変化を検知するような空気圧センサの使用を提案している。現在利用可能ないくつかの空気圧センサは、膜又は隔膜を利用して空気圧を測定しており、０．１ｍ程度の高さ変化と同等な圧力変化を判定するのに十分に敏感を有している。
【０００７】
典型的には、装置の圧力センサによって測定された空気圧Ｐが、以下の式（１）に従って高度Ｈに変換される。
【数１】
2015514201.tif 000003
（１）
ここで、Ｈ０及びＰ０は、それぞれ海水位基準の高度及び空気圧である。これら後続の２つの測定値は、装置の高さ変化を判定するために比較される。
【０００８】
しかしながら、この変換式は、電子装置で実行するには複雑な式である。この変換は、通常、全ての測定サンプルについて実行する必要があり、これはバッテリー電力の消費に相当な負荷をかけることになる。この変換式を多項式に近似することにより、この式を簡単化することも可能であるが、全ての測定サンプルを、変換ルーチンに通過させなければならない。また、多項式展開は、海水位基準で正確に近似されるが、センサをより高い高度（例えば、海抜１，０００メートル（ｍ）を超える）で作動させる場合に、ズレが生じる。
【０００９】
転倒検知又は他の活動アルゴリズムが監視するように試みるような高さ変化が、空気圧センサの検知精度に近いので（すなわち、大抵の場合約０．５ｍである、この高さは、ユーザの背が比較的低い場合に及び／又は転倒を監視する場合に、センサを手首や腰周りに着用したときの高さであり、又は逆に、ベッドや椅子から起き上がる際の高さである）、この処理のこれら又は他の不正確さに関して補正することが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１６４２２４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、空気圧センサからの測定値を処理して、従来技術の方法に存在する不正確さを回避するような、装置の高さ変化を判定するための改良された方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、空気圧センサからの各測定サンプルについて式（１）に従って高度Ｈを計算し、且つこの計算された高度と比較して装置の既定の高さ変化を超過したか否かを判定するというよりも、高さ変化についての検知しきい値が、対応する圧力変化しきい値の代わりに変更され、２つの空気圧測定値の間の差が、圧力変化しきい値を使用して評価(evaluate)される方法を提供する。
【００１３】
しかしながら、異なる高度における空気の異なる密度が存在することが知られており、これは、高さの減少とともに異なる重量（圧力）の増加が存在することを意味する。この影響は、従来の高度変換式（式（１））において考慮されているが、上述したように圧力領域での高さ変化を算定するため、簡単化を考慮していない。従って、この問題を解決するために、本発明は、圧力変化しきい値が、装置での環境の空気圧に基づいて定期的に又は断続的に調整されるような方法をさらに提供する。いくつかの実施形態では、圧力変化しきい値についてのデフォルト値は、例えば、海水位基準の空気圧（典型的には１０１３．２５ヘクトパスカル（ｈＰａ））、又は装置が使用される典型的な高度に基づいて予め設定されるようないくつかの他の空気圧値を用いて決定することができる。このデフォルトの圧力変化しきい値は、装置が最初に起動されるときに使用され、実際の空気圧測定が装置によって収集される際に更新される。
【００１４】
具体的には、本発明の第１の態様によれば、装置での空気圧を測定するためのセンサを含む、この装置の高さ変化を監視する方法が提供される。この方法は、既定の高さ変化及び空気圧の推定値又は測定値から圧力変化しきい値を決定するステップと；装置での空気圧の複数の測定値を取得するステップと；２つ以上の測定値からの空気圧の変化を判定するステップと；判定された空気圧の変化及び決定された圧力変化しきい値を用いて、装置の高さが、既定の高さ変化より多く変化したか否かを判定するステップと；を含む。
【００１５】
こうして、この方法は、従来技術のように、全ての空気圧測定値を高度に変換する必要性を回避し、処理の電力消費を削減する。その代わりに、圧力変化しきい値が、初期段階で（例えば製造や、テスト、起動中に）、監視すべき必要な高さ変化及び環境の空気圧についてのデフォルト値から決定され、又はこの圧力変化しきい値を、監視すべき必要な高さ変化及び環境の空気圧から動的に決定することができ、処理が、高度と一緒に圧力変化するような変動を考慮することが可能になる。装置の高度が、短期間で（すなわち、１００ｍ以上のオーダーの）相当な量を変化することは殆どないので、圧力変化しきい値の適合は、比較的まれにしか行われない（すなわち、空気圧のサンプリングレートよりもはるかに低いレートで行われる、例えば毎分、１０分毎、３０分毎、毎時、９０分毎等である）。さらに、高さ値の差が、絶対的な高さを表す値の代わりに、圧力領域に変換されるので、計算のより高い精度が得られる。
【００１６】
空気圧センサを用いる更なる問題、具体的には空気圧を測定値するために膜又は隔膜を用いる問題は、それらの測定値が、重力等の装置が経験する加速度に敏感であり、従って装置の姿勢に敏感であるということである。
【００１７】
具体的には、重力及び他の加速度によって、圧力センサの膜が引張られ且つ押込まれ、それによって、圧力測定値は、圧力センサを組み込む装置に作用する加速度の大きさ及び方向に依存する。具体的には、上述したように、転倒中に一般的に起こる姿勢の変化に応じて、この引張り／押込み効果によって、２つの空気圧測定値の間を横断する測定された高さの差が、実際の物理的な高さに対して全く異なる結果がもたらされる可能性がある。そのため、正確な測定のために、計算された高度は、膜上の加速度の影響を補正又は較正する必要がある。
【００１８】
センサの製造や初期テストの間に行われるキャリブレーションステップ中に、キャリブレーション係数を決定するような技術が、利用可能である。しかしながら、必要とされるキャリブレーションが、センサの周囲環境の圧力に敏感であることも認識されている。具体的には、環境の圧力が（例えば、高い標高のように）低い場合には、引張り／押込み効果は比較的大きくなる。０．２ｍの高度測定値に対する重力方向の変化による補正は、センサが海水位基準にあるときに、必要となり、０．３ｍの高度測定値に対する同じ方向の変化による補正は、センサが約１，６００ｍの高度にあるときに、必要となることが確認されている。
【００１９】
従って、この問題を解決するために、本発明のいくつかの実施形態では、空気圧測定値は、測定が行われたポイントにおける装置の姿勢について補正される（較正される）。環境の空気圧の補償と同様に、重力等の加速度に対して敏感なこのキャリブレーションは、高度と独立した補正（修正）を行うような圧力領域において行われる。具体的には、重力又は他の加速度が空気圧の測定値に重ね合わされるような有効圧力が決定され、この有効圧力が、各圧力測定値について補正される。
【００２０】
従って、本発明の好ましい実施形態では、本方法は、重力及び／又は他の加速度が、センサによって測定された空気圧の各測定値に重ね合わされるような有効圧力を判定するステップと、判定された有効圧力について空気圧の各測定値を補正するステップをさらに含む。
【００２１】
好ましくは、重力及び／又は他の加速度が空気圧の測定値に重ね合わされるような有効圧力を判定するステップは、装置での空気圧の測定がセンサによって行われた時間に又はこの時間付近でこの装置に作用する加速度の測定値を取得するステップと、加速度の測定値及びキャリブレーション係数を使用して有効圧力を判定するステップとを含む。
【００２２】
好ましくは、本方法は、装置が第１の姿勢にあるが、重力以外の任意の加速度の影響を受けていない間に、装置での空気圧の第１の測定値及び装置が経験する加速度の第１の測定値を取得するステップと；装置が第１の姿勢とは反対側の第２の姿勢にあるが、重力以外の任意の加速度の影響を受けていない間に、装置での空気圧の第２の測定値及び装置が経験する加速度の第２の測定値を取得するステップと；空気圧の第１及び第２の測定値と加速度の第１及び第２の測定値とからキャリブレーション係数を決定するステップと；を含む。
【００２３】
好ましくは、キャリブレーション係数を決定するステップは、以下の値を評価するステップを含む：
ｒ＝（Ｐｕｐ−Ｐｄｏｗｎ）／（ａｕｐ−ａｄｏｗｎ）
ここで、Ｐｕｐ及びＰｄｏｗｎは、それぞれの空気圧の第１及び第２の測定値であり、ａｕｐ及びａｄｏｗｎは、それぞれ加速度の第１及び第２の測定値であり、ｒは、キャリブレーション係数である。
【００２４】
こうして、センサが経験した加速度についての測定値を較正するとともに、環境圧力についての圧力変化しきい値を適合することにより、キャリブレーション（較正）と観測された圧力変化とが、高度とは独立している。
【００２５】
空気圧測定値を用いる別の問題は、空気圧が環境温度に依存することである。異なる温度は、空気質量の異なる密度を意味する。同じ圧力であるがより低い密度（すなわち、より高い温度）で、高度変化は、小さな圧力変化をもたらす、すなわち、（一定の温度を使用する変換式を用いて）変換した後に、より小さな高さ変化をもたらす。この温度依存性は、上述した、姿勢及び加速度のキャリブレーションにあまり影響を与えるものではないが、厳格な高さの差の検知が、（転倒検知用途等において）必要とされる場合に、センサが外部と内部の両方で使用される場合に（建物の内部と外部の間に相当な温度差存在するので）、大きな影響を与えることになる。
【００２６】
高度に対する変換において温度をコンピュータを用いて考慮することは複雑であるが、圧力変化しきい値の計算において、温度を考慮することはかなり容易であるということを見出した。環境温度を知る必要があるため、感知装置を、空気圧センサとして同じハウジング内に含めることができない。それは、その感知装置が、ユーザの身体に近接しているので、温度測定値は、環境温度を表さないからである。従って、別個の温度センサ又はデータベース又は他の情報源のいずれかからの外部情報が、圧力変化しきい値の決定の際に使用される。
【００２７】
好ましい実施形態では、上述した方法は、装置の周囲の環境の温度の推定値又は測定値を取得するステップをさらに含み、ここで、圧力変化しきい値を決定するステップは、しきい値高さ変化、装置での空気圧の複数の測定値のうちの少なくとも１つ及び装置の周囲環境の温度の推定値又は測定値から圧力変化しきい値を決定するステップを含む。
【００２８】
好ましい実施形態では、圧力変化しきい値を決定するステップは、ΔＰ＝−γΔＨの値を評価するステップを含む。ここで、ΔＰは圧力変化しきい値であり、γは空気圧と装置の周囲環境の温度とに依存し、及びΔＨは既定の高さ変化である。
【００２９】
特定の実施形態では、γは、γ＝０．１３Ｐ０．８１／Ｔによって与えられる。ここで、Ｐは装置での空気圧の測定値であり、Ｔは装置の周囲環境の温度の推定値又は測定値である。あるいはまた、γは線形依存性を用いて近似され、γ∝Ｐ／Ｔである。
【００３０】
本方法の更なるいくつかの好ましい実施形態を、以下に説明する。
いくつかの実施形態では、圧力変化しきい値を決定するステップは、既定の高さ変化及び既定高度での空気圧の推定値から圧力変化しきい値を決定するステップを含む。このステップは、通常、装置の製造、テスト又は初期設定手順中に実行される。
【００３１】
他の実施形態では、圧力変化しきい値を決定するステップは、既定の高さ変化及び装置での空気圧の少なくとも１つの測定値から圧力変化しきい値を決定するステップを含む。
好ましくは、圧力変化しきい値を決定するステップは、装置での空気圧の少なくとも１つの新しい測定値を使用して繰り返される。
いくつかの実施形態では、圧力変化しきい値を決定するステップは、既定の時間間隔の経過後に繰り返される。
【００３２】
圧力変化しきい値を決定するステップは、好ましくは、ΔＰ∝−γΔＨを評価するステップを含み、ここで、ΔＰは圧力変化しきい値であり、γは圧力に依存しており、ΔＨは既定の高さ変化である。
好ましくは、γはγ＝（４．４２×１０−４）Ｐ０．８１によって与えられ、ここで、Ｐは装置での空気圧の測定値である。あるいはまた、γは、線形依存性を用いて近似され、γ∝Ｐである。
【００３３】
好ましい実施形態では、本方法は、空気圧の平均値を決定するために複数の測定値を平均するステップをさらに含んでおり、ここで、圧力変化しきい値を決定するステップは、既定の高さ変化及び決定された平均空気圧を使用する。
好ましい実施形態では、装置の高さが既定の高さ変化より多く変化したか否かを判定するステップは、判定された空気圧の変化と決定された圧力変化しきい値とを比較するステップを含む。
【００３４】
代替実施形態では、装置の高さが既定の高さ変化より多く変化したか否かを判定するステップは、判定された空気圧の変化を正規化するステップと、装置の高さが既定の高さ変化より多く変化したか否かの可能性（見込み）を、正規化された空気圧の変化から判定するステップを含む。
【００３５】
本発明の第２の態様によれば、装置での空気圧を測定値するためのセンサを含む、この装置の高さ変化を監視する装置が提供される。この装置は、既定の高さ変化及び複数の測定値のうちの少なくとも１つの測定値から圧力変化しきい値を決定し；装置での空気圧の複数の測定値を受け取り；２つ以上の測定値から空気圧の変化を判定し；装置の高さが、判定された空気圧変化及び決定された圧力変化しきい値を使用して、既定の高さ変化より多く変化したか否かを判定するように構成された処理ユニットを有する。
本発明の更なる実施形態では、装置内のプロセッサは、上述したように方法ステップのいずれかを実行するように構成することができる。
【００３６】
本発明の第３の態様によれば、ユーザが着用するように構成されたユーザ装置が提供され、このユーザ装置は、ユーザ装置での空気圧を測定する空気圧センサと、上述したような装置とを有する。
本発明の第４の態様によれば、ユーザが着用するように構成されたユーザ装置を含むシステムが提供される。このユーザ装置は、ユーザ装置での空気圧を測定する空気圧センサと；ユーザ装置から遠隔であり、且つユーザ装置での空気圧の測定値を受け取るためにユーザ装置と通信ように構成されているベースユニット又は他の電子装置と；を有しており、ベースユニット又は他の電子装置は、上述したような装置を有する。
本発明の第５の態様によれば、その内部で具体化されたコンピュータ・プログラムコードを有するコンピュータ可読媒体を含むような、コンピュータプログラム製品が提供される。コンピュータ・プログラムコードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによって実行されるとき、コンピュータ又はプロセッサが、上述したような方法を実行するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態による空気圧センサを含む装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による高さ変化を判定するために実行される処理アルゴリズムのブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による装置の高さ変化を監視する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明の実施形態を、以下の図面を参照しながら、単なる例として説明する。
本発明は、（既定の高さ変化より大きいような、ユーザが着用した装置の高さの検知された減少によって、転倒が生じたことを示すような）ユーザの転倒を検知するシステムで使用される観点から説明するが、本発明は、（例えば、活動中に消費されたエネルギー又は用いられた体力を算出し、又は歩行、座る、横たわる及び立ち上がる等の活動の種類を監視するような）ユーザの身体的活動を監視するための装置、座っている状態から立ち上がる状態への移動を検知し且つ評価する（おそらく、転倒リスクの表示を提供する）ための装置、及びユーザがベッド（具体的には、病院環境における術後患者のため）から起き出ているか否かを検知するための装置等の他の種類の装置又はシステムの中で使用され得ることを理解されたい。以下に説明する技術は、装置の高さの減少を特定することに限定されるものではないが、装置の高さの対応する増加を特定するために容易に使用できることを理解されたい（つまり、疑われるか、検知された転倒の後にユーザが起き上がったか否か、従って、転倒アラームが取り消された否かを確認するために利用される）。最後に、本発明は、高さ変化を監視するために空気圧センサを使用するような、任意の種類の装置又はシステムにも適用可能であることを理解されたい。
【００３９】
図１には、本発明に従って高さ変化を監視する方法を実装する例示的な転倒検知システム２が示されている。転倒検知システム２は、ユーザが着用するようなユーザ装置４を含む。ユーザ装置４は、ユーザの首周りに配置するためのネックコードを含むペンダントの形態で提供することができるが、あるいはまた、ユーザ装置４は、手首、腰、胴体、骨盤や胸骨等のユーザの身体の異なる部分に又は上に着用するように構成することができ、身体のその部分にユーザ装置４を取り付けるのに適した構成（例えばベルト又はストラップ）を含む。
【００４０】
ユーザ装置４は、ユーザ装置４での空気圧を測定し、且つこれらの測定値を処理して、ユーザ装置の高さが、設定量より多く変化したか否かを判定するため使用される。この示される実施形態では、ユーザ装置４は、ユーザが経験した加速度を測定するためにも使用され、これらの測定値を処理して、これらの測定値が、自由転倒、（地面との）衝突、この衝突に続く静止した状態等の、転倒に関連する様々な特性を示すか否か判定する。
【００４１】
従って、転倒検知システム２のユーザ装置４は、ユーザ装置４での空気圧を測定値する空気圧センサ６を含む。空気圧センサ６は、典型的には、空気圧変化として撓み又は変位する膜又は隔膜を含み、この撓み又は変位の程度は、測定された空気圧を示す電気信号を生成するために使用される。空気圧センサ６は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）の空気圧センサとすることができる。空気圧センサは、典型的には、１．８又は２Ｈｚ辺りの周波数で測定サンプルを生成するが、他の多くのサンプリング周波数（例えば、５０又は１００Ｈｚ）を使用できることを理解されたい。圧力の測定値は、任意の適切なメトリックで表すことができる。
【００４２】
空気圧センサ６は、その測定値を、本発明に従ってこの測定値を処理するプロセッサ８に出力する。
ユーザ装置４は、３つの直交軸に沿った加速度を測定値する加速度計１０を含む。加速度計１０によって出力された信号は、分析するためにプロセッサ８に提供される。加速度計１０は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）の加速度計とすることができる。加速度計１０が経験する加速度は、３０Ｈｚのレートでサンプリングされるが、他の多くのサンプリング周波数（例えば５０又は１００Ｈｚ）を使用できることを理解されたい。
【００４３】
この実施形態では、ユーザ装置４は、処理結果を遠隔（ベース）ユニットに送信する、又は（ベースユニットを介して又は直接的に）コールセンターへ緊急電話をかけるために使用される送信機又は受信機回路１２及び関連するアンテナ１４をさらに含んでおり、転倒が検知された場合に助けを呼ぶ。どちらのケースでも、送信機又は受信機回路１２は、ＷｉＦｉ（登録商標）や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、赤外線（ＩＲ）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ及びＬＴＥを含むが、これらに限定されるものではない任意の適切な無線通信プロトコルを使用する。
【００４４】
この示される実施形態では、ユーザ装置４は、空気圧センサ６及び／又は加速度計１０からの測定値を格納する、及びプロセッサ８による処理結果を格納するために使用されるメモリ１６を含む。
示されていないが、ユーザ装置４は、随意に、転倒が検知された場合に、プロセッサ８によってトリガできる可聴警報装置を含んでもよい。この警報によって、ユーザへの助けを求めることができる。実際に、低価格帯の転倒検知システムでは、送信機又は受信機回路１２は、省略されており、プロセッサ８が可聴警報装置を使用してユーザへの助けを呼んでいる。
【００４５】
更なる随意の構成要素は、転倒が検知されたか否かに関係なく助けを呼ぶために、ユーザが押すことができるヘルプボタン（図示せず）である。
更なる実施形態では、転倒検知システム２（具体的には、ユーザ装置４）は、ジャイロスコープ、磁力計及び／又は気流センサ等のセンサをさらに含んでおり、これらの信号を処理して、転倒やユーザの活動に関連する高さや、姿勢又は他の特性を決定する、又はこれらの決定を支援することができる。
【００４６】
本発明を説明するために必要とされるような転倒検知システム２の構成要素のみが、図１に示されているが、本明細書による転倒検知システム２は、本明細書で説明する構成要素及び機能をさらに含んでもよいことを理解されたい。例えば、転倒検知システム２のユーザ装置４は、ユーザ装置４の動作を制御するためのいくつかの形態の電源又は電力供給装置及び回路を含むことを理解されたい。
【００４７】
本発明の示される実施形態では、センサ測定値の処理は、ユーザ装置４のプロセッサ８によって実行されるが、センサ測定値の処理の主要な部分が、ユーザ装置４から遠隔で実行されるような代替実施形態も可能であり、この代替実施形態は、ユーザ装置４のコンピュータ装置による電力消費及び／又はコンピュータ装置の複雑さを低減する効果を有する（送信電力と、システム全体の複雑さに対してトレードオフを行う必要があるかもしれない）。転倒検知システム２のこれらの代替的な実施形態では、空気圧センサ６及び／又は加速度計１０の測定値の処理は、（図１には示されていない）ユーザ４が着用するユーザ装置とは別個のベースユニットで行うことができる。その場合に、空気圧センサ及び／又は加速度計の測定値は、ユーザ装置４から（プロセッサ８及び／又はメモリモジュール１６を省略することができる）送受信機回路１２を介してベースユニットに（おそらく、いくつかの圧縮又は前処理を用いて）送信又はストリーミングすることができる。更なる代替実施形態では、ユーザ装置４は、ベースユニットに結果を送信する前に、空気圧センサ及び／又は加速度計の測定値に対して初期処理ステップの一部を実行する。これは、例えば、この処理を完了して、ユーザ装置４の高さが、既定量よりも多く変化したか否かを判定する。
【００４８】
本発明を詳細に説明する前に、空気圧測定における高度の影響に関するいくつかの背景技術情報を、以下に説明する。
ユーザ装置４上の気柱は、力／面積で表す場合に、圧力に変換された量を有している。高度の減少は、空気圧の点で感知できる総重量の増加をもたらす。この量の増加は、高さの減少に比例し、（ローカルの）質量密度に比例する。理想気体について、圧力は、密度に比例し（単位体積あたりにより多くの粒子を有することによって、圧力の増加につながる）、温度に比例する（容積を加熱すると圧力が増加する）。換言すると、質量密度は、空気圧に比例し、温度に反比例する。そのため、一次において、重量増加、従って小さな高さ減少−ｄＨによる圧力増加ｄＰは、現在の圧力に比例するが、温度に反比例し、高さ減少に比例する：
ｄＰ∝ρ．−ｄＨ∝（Ｐ／Ｔ）．−ｄＨ                        （２）
ここで、ρは空気の質量密度であり、Ｐ及びＴはそれぞれ圧力及び温度である。Ｔが一定であると仮定すると、式（２）を解くと、指数関数的な依存性が得られる。しかしながら、温度は、より高い高度で減少するので、より洗練された依存性が、式（１）に示されようにもたらされるが、参照を容易にするためにここでは繰り返さない。
Ｈ＝Ｈ０＋４４３３０（１−（Ｐ／Ｐ０）０．１９）                （３）
ここで、Ｈ０及びＰ０は、海水位基準の高度及び空気圧である（それぞれ通常０ｍ及び１０１３．２５ｈＰａ）。海水位基準での２８８Ｋの温度が使用される。
【００４９】
上述したように、高さ推定のために空気圧センサを使用することによるいくつかの問題がある。
第１に、空気圧は、常に変動しており、これは、推定される高さの変動に転換される。
第２に、異なる高度において、異なる空気の密度が存在しており、従って、高さ減少とともに様々な重量（圧力）は増加する。この影響は、変換式（３）において考慮されているが、この式の近似を使用した場合に殆ど正確に処理されていない。
【００５０】
第３に、空気圧センサが経験する加速度によって、圧力測定に影響が及ぼされる。これらのエラーの最も大きな及び頻出する原因は、測定値同士の間のセンサの姿勢の変化に伴う重力による加速度から生じる。この影響は、高度依存性でもある、すなわち、加速度は、より高い高度でより大きな影響を有する。
第４に、空気圧は、環境温度にも依存する。結果として、空気圧が高さ変化によって変化する量はまた、温度依存である。温度勾配は、式（３）において考慮されている。しかしながら、変化を検知する際に、式（２）の依存性が必要である。センサが、典型的に、建物の内部で使用される場合には、温度は小さな範囲内にあり、定数として扱うことができる。しかしながら、センサが外部で使用される場合には、内部と外部との間の温度差はより大きな範囲となり、従って、この影響はより大きくなる。更なる精度を、この影響を考慮することによって得ることができる。この問題は、「環境温度」に関係することであり、すなわち、ユーザの周囲の空間内の空気の温度は、必ずしも圧力センサでの温度ではないことを理解されたい。例えば、センサが冬に外で使用をされる場合であって、センサがユーザのコートの下に着用される場合に、センサでの気温は、体温に近いが、「環境温度」は、殆ど２７３Ｋに近いと考えられる。環境温度は、センサによる空気圧測定値に必要な任意の補正を算定するときに考慮すべきことである。
【００５１】
第５に、空気圧センサによる圧力測定は、センサ自体の温度に依存する。しかしながら、これは、センサ製造業者の仕様書に従ったソフトウェアを読み取るセンサにおいて既に補償される。
最後に、空気圧センサは、飛行機の中又は（熱及び制限された気流によって生じる）シャワー中等の、圧力が通常の環境よりも人為的に高くなることがあるような環境で用いられる装置において使用される。普通の環境圧力を想定することによって、高さ推定アルゴリズムは、不正確な高さ変化を判定することができる。例えば、ユーザがシャワー中に転倒した場合に、感知された空気圧の変化は、リビングルーム（例）の空気圧の変化とは異なる大きさとなり得る。このアルゴリズムは、感知された高低差（変換アルゴリズムにおける前提条件によって大きく外れている）を、転倒イベントに遭遇する低い可能性の指標として解釈される「外れ値」としてみなすことができる。そのため、イベントは拒否され、誤警報とみなされる。
【００５２】
空気圧の変動が基本なものである。検知理論では、測定値がしきい値を上回るか否かを試験する。そのしきい値は、イベントが存在する場合に測定値がそのしきい値を上回る確率と、イベントが存在しない場合に測定値がそのしきい値を上回る確率との間の比率に基づいて選択される。これらの確率は、（イベントが存在する／存在しない場合の）値変化及びその値の分散（及び選択されたしきい値）の大きさに依存する。より大きな値変化及びより小さな分散によって、検知品質が向上する。その逆に、分散及び期待値の変化が既知である場合に、次に観測値の変化が、見込み(chance)によるものか又は現在のイベントによるものであるかの可能性を推定することができる。他の特徴（衝突、姿勢の変化）の可能性と一緒に、イベントが存在しているか否かについての決定を行うことができる。空気圧のより高い分散において、転倒に遭遇したと判断する前に、より大きな高さ変化についてアルゴリズムを構成することができる。
【００５３】
本発明の実施形態によれば、上述した問題の多くは、圧力（力／面積）の観点から高さ（及び随意に加速度）の感度を表すことによって、高さ変化の代わりに圧力変化を検知することによって、現在の環境条件に対して圧力変化検知しきい値を定期的に更新することによって対処できる。環境圧力は、空気圧センサによって容易に測定できる。更なる実施形態では、環境温度は、（例えば、ユニット等を含む、実施形態のベースユニット内の）ユーザ装置４とは別個に配置された温度センサによって測定されるか、又は既知の気象条件、現在の季節（すなわち、春、夏、秋、冬）、及び／又は装置４が建物の内部又は外部にあるかについての情報を使用する、データベース又は別のソース内の情報から推定する。温度は、圧力変化の検知しきい値を更新するためにも使用される。
【００５４】
本発明の実施形態を実装する例示的なアルゴリズム３０のブロック図が、図２に示されている。このアルゴリズム３０は、プロセッサ８内に、又はユーザ装置４から遠隔にあるベースユニット又はコンピュータのプロセッサ内に実装される。このアルゴリズム３０は、転倒の検知（すなわち、圧力上昇に対応する）に使用するために説明されるが、このアルゴリズム３０は、高さの増加を追加的又は代替的に検知するように容易に適合されることを理解されたい。
【００５５】
最初に、アルゴリズム３０が検知することを目的とするような、しきい値高さ変化ΔＨが規定される。このしきい値高さ変化は、ユーザ装置４の製造又は組立段階で規定することができ、あるいはまた、（ユーザの背丈や、ユーザがユーザ装置４を自分の体のどこに着用し又は運ぶか等の）ユーザの特定の特徴に適合することができる。しきい値高さ変化ΔＨの典型的な値は０．５ｍであるが、ユーザ装置４を着用するユーザの身体の位置によって、及び／又は監視される活動／運動の種類によって、他の値を使用できることを理解されたい。値の適切な範囲は０．１ｍより上の値であり、例えば０．１ｍから１．２ｍの範囲である。しきい値高さ変化ΔＨの値は、メモリモジュール１６に格納することができる。
【００５６】
このしきい値高さ変化が検知されるような時間スケールΔｔは、規定されており、メモリモジュール１６に格納することができる。典型的な時間スケールΔｔは、０．５〜２秒であるが、監視すべき活動／運動の種類に依存して、例えば、５，８，１０，１２秒までの他の値が使用できることを理解されたい。
【００５７】
上述したように、しきい値高さ変化ΔＨ（ｍ単位）が、しきい値圧力変化ΔＰに変換される。具体的には、処理ブロック３２は、しきい値高さ変化ΔＨ、及び空気圧センサ６からの１つ又は複数の圧力測定値Ｐを受け取り、これらの値からしきい値圧力変化ΔＰを導出する。このしきい値圧力変化は、空気圧センサ６のサンプリングレートと比較して低レートで計算され、例えば毎分、１０分毎、３０分毎、毎時、９０分毎等に計算される。このように、各空気圧測定値をそれぞれの高さに変換する必要がないので、アルゴリズムに必要な処理が低減される（且つ消費電力が低減される）。いくつかの実施形態では、しきい値圧力変化に対するしきい値高さ変化の変換式が、以下のように導出される。最初に、式（３）は以下のように書き換えられる。
【数２】
2015514201.tif 000004
（４）
【００５８】
次に、式（４）の一次（級数）近似が行われ、ここで、Ｈ−Ｈ０は、式（３）を用いて消去され、以下の比例式を得る。
ΔＰ∝−γΔＨ                                            （５）
ここで、
γ＝（１．１９×１０−４）Ｐ００．１９Ｐ０．８１＝（４．４２×１０−４）Ｐ０．８１  （６）
【００５９】
Ｐは、例えば期間ｔｐに亘って取得された測定値を平均することによって、空気圧センサ６からの最近の測定から既知である。最近の時間は：
【数３】
2015514201.tif 000005
（７）
ここで、Ｐ［ｋ］は時刻ｋでの空気圧測定値であり、Ｎ＝ｆｓｔｐ、期間ｔｐのサンプル数であり、ｆｓは空気圧センサ６のサンプリング周波数である。代替実施形態では、期間ｔｐに亘って取得された測定値の他の平均値（すなわち、推定値の中心点）は、モード又は中央値として取得することができることを理解されたい。
【００６０】
式（４）の代替近似は、異なる表現のγを式（６）で与えられるγに提供することによって行われることを理解されたい。例えばγ＝（１．１９×１０−４）Ｐは、このような近似である。
従って、式（５）及び式（６）の検知基準は、環境高度を考慮している。従来のアルゴリズムと比較して、各サンプルについての式（３）の評価（算出）は、式（６）のより低いレートの評価に置き換えられ、上述したように、例えば毎分、１０分毎、３０分毎、毎時、９０分毎に評価される。随意に、式（６）の評価は、近似手法を用いて、可能性として、測定されたＰの異なる範囲について異なる近似を用いて、単純化することができる。
【００６１】
本発明のいくつかの実施形態では、初期の又はデフォルトの圧力変化しきい値は、海水位基準（例えば１０１３．２５ｈＰａ）での空気圧のプリセット値、又はユーザ装置４が典型的に使用されると期待される任意の他の高度を用いて、既定の高さ変化ΔＨから決定することができる。この初期圧力変化しきい値は、ユーザ装置４の製造又は検査中にも決定され、メモリモジュール１６内に格納することができる。ユーザ装置４が最初に起動されたときに、このデフォルトの圧力変化しきい値が用いられ、実際の空気圧がユーザ装置４によって収集されるときに更新することができる。
【００６２】
上述したように、重力及び他の加速度は、空気圧センサ６の膜又は隔膜に作用する力に変換される。力は、膜又は隔膜の質量に比例し、且つ重力／加速度の大きさ及び方向に比例する。膜又は隔膜の（有効な）面積によって除算される膜又は隔膜の平面に対して垂直である重力／加速度成分は、空気圧測定値にオフセット（ズレ）を誘引する。
空気圧センサ６が「上」向きの膜及び反対側の「下」向きの膜と一緒に重力以外の加速度の影響を受けていない間に、空気圧を測定することにより、空気圧オフセット及び加速度の間のキャリブレーション係数ｒは、以下の式から較正することができる。
ｒ＝（Ｐｕｐ−Ｐｄｏｗｎ）／（ａｕｐ−ａｄｏｗｎ）                （８）
ここで、Ｐｕｐ及びＰｄｏｗｎは、空気圧センサ６がそれぞれ「上」及び「下」向きにある場合の圧力測定値（又は平均化された圧力測定値）であり、ａｕｐ及びａｄｏｗｎは、空気圧センサ６と固定（すなわち、非移動）関係にある、加速度計１０によって測定されるような同じ測定期間に亘って平均化された対応する加速度である。この手順で加速度計１０によって提供される測定値は、「較正された」値である、すなわち、加速度測定値が較正ルーチン（典型的には、行列乗算）を通過し、これら較正された値が、式（８）においてｒの値を設定するために使用される。当業者であれば、行列乗算を含まないが、代わりに軸毎にオフセットとゲイン補正を適用する（行列乗算は、軸同士の間のクロストークの影響も考慮しているので：例えば、ｘ軸に沿った加速度がｙ軸の測定値に影響を与える）ような、簡略化された較正ルーチンを使用することが可能であることを理解するであろう。オフセットは、ゼロ加速ポイント、ゲインスケーリングを設定する。通常、ゲインは１に近いが、オフセットは、無視できない。ａｕｐが正のオフセットを有する場合に、ａｄｏｗｎは負のオフセットを有しており、キャリブレーションを用いることなく式（８）を使用することは、誤った結果を提供することになる。
【００６３】
膜の剛性が一定であると仮定すると、すなわち、環境圧力とは独立していると仮定すると、次にキャリブレーション係数ｒは、環境高度とは独立している。
キャリブレーション係数ｒは、ユーザ装置４の製造又は検査中に決定され、ユーザ装置４のメモリモジュール１６に格納することができる。
アルゴリズム３０において、処理ブロック３４は、加速度計１０により測定された膜の平面に対して垂直な方向の（較正された）加速度（ａｚは、ａｕｐとして同じ符号を有する）を、キャリブレーション係数ｒによって乗算することにより、空気圧測定値補正値を計算し、且つこの補正値を空気圧センサ６からの測定値と組み合わせて、補正された圧力センサ測定値Ｐ補正を与える。式の形では、以下の通りである。
Ｐ補正＝Ｐ−ｒ．ａｚ                                      （９）
示されるアルゴリズム３０では、式（９）は平滑化フィルタブロック３６を含むように実装されるが、式（９）は、平滑化フィルタとは別個のブロックで実装することができることを理解されたい。
【００６４】
代替アプローチとして、キャリブレーション係数ｒは、３次元ベクトルとみなすことができ、必ずしも膜に垂直な加速度成分を直接的に決定する必要がなく、加速度／重力によって適用される有効圧力は、ｒと加速度ベクトルとのベクトルドット積で与えられる。
平滑化フィルタブロック３６は、空気圧測定値のノイズを除去又は抑制するために、ローパスフィルタ、移動平均（ＭＡ）フィルタ、メディアン（中央値）フィルタ、又はこれらの組み合わせ等の平滑化フィルタを用いて、取得され且つ補正された圧力センサの測定値Ｐ補正をフィルタ処理する。
【００６５】
補正され且つ平滑化された空気圧測定値Ｐ補正をブロック３８に提供して、２つの圧力センサ測定値の差が、Δｔ離れているかを判定する。具体的には、ブロック３８は、各時刻ｔについて、圧力変化ｄＰを以下のように計算する。
ｄＰ＝Ｐ［ｔ］−Ｐ［ｔ−Δｔ］                          （１０）
決定された圧力変化ｄＰが、ブロック４０において、ブロック３２で決定されたしきい値圧力変化ΔＰと比較され、圧力変化ｄＰがしきい値圧力変化ΔＰを超える場合に、少なくともΔＨの高さ変化が、検知される（ブロック４２）。圧力変化ｄＰがしきい値圧力変化ΔＰを超えない場合に、ΔＨより大きな高さ変化は検知されず、アルゴリズムは、ブロック３８において、補正された圧力センサ測定値の次のペアを評価する。
【００６６】
こうして、補正された空気圧測定値Ｐ補正が、環境高度とは独立しているが、このしきい値は、（式（６）のＰを介して）高度に従って適合されることが分かる。これは、例えば、より低いしきい値圧力変化が、より高い高度でもたらされることを意味する。結果として、重力補償ｒａｚが同じ状態に留まり、それは比較的大きな影響を有する。
【００６７】
上述したように、本発明の更なる実施形態では、高さ変化が、環境温度Ｔと独立して評価されることが望ましい。環境温度Ｔは、必要とされるが、（センサ測定値を補正するために内部で使用される）空気圧センサ６の温度も、ユーザの身体に近接して取得された温度も必要とされない。環境温度を測定することは、装置／システム設計での追加の要件を提起し、従って取得可能な（及び必要とされる）ゲインで正確にトレードされるようにしなければならない。しかしながら、内部と外部との間に起こり得る温度差は、例えば、凍えるほど寒い場合又はその季節にそぐわない熱い期間中に、（検知された高さ変化に依存するように）補正を保証するのに実質的に十分とすることができる。温度は、ユーザ装置４とは別のセンサ（例えば、ユーザ装置４に関連するベースユニットに位置する）によって測定され、又は（遠隔の気象データベース、或いはユーザ装置４やベースユニットのデータベース、又はユーザ装置４が、現在の時刻と日付に基づいて及び／又はこのユーザ装置４が現在建物の内部又は外部にいるかに基づいて、適切な値を選択できるような、季節の温度を格納するような遠隔位置のデータベース等の）データベースから取得される。
【００６８】
例えば、所与の高度によって誘導された所与の圧力における温度の影響は、空気密度、すなわち質量密度を変化させることである。従って、高さ変化による圧力変化の温度の（ローカルな）影響は、式（２）によって表され、γは、Ｔに反比例することが分かる。そのため、式（６）を以下のように修正した。
γ＝１.１９×１０−４（Ｔ０／Ｔ）Ｐ００．１９Ｐ０．８１＝０．０３４Ｐ００．１９Ｐ０．８１／Ｔ＝０．１３Ｐ０．８１／Ｔ                                    （１１）
ここで、Ｔ０＝２８８．１５Ｋであり、Ｔは、現在の（環境の）温度（Ｋでの）である。Ｔ０が、海水位基準の温度であるときに、式（１１）は、より高い高度について完全に正確ではない。しかしながら、実際的な利用のために、Ｔ０を使用することができる。近似は、異なる表現のγを式（１１）で与えられるγに提供することによって行われることを理解されたい。例えば、γ＝０．０３４Ｐ／Ｔは、このような近似とすることができる。
【００６９】
上述したように、飛行機の環境で、圧力は人為的に制御され、想定した１０００ｈＰａから逸脱することがある。特定の高度減少による圧力増加でが、横断する気柱の重量（増加）で与えられる。この重量は、空気密度に比例し、こうしてローカル（環境）の圧力に比例する。従って、式（５）及び式（６）を使用して高さ変化を検知する場合には、高さ変化は、加圧環境による影響とは独立して観察される。
また上述したように、ユーザがシャワーを浴びているときに、環境圧力及び環境温度の影響を考慮すべきである。そうすることにより、シャワー等の状況で起こる高さ変化が、より容易且つ確実に検知されるはずである。
【００７０】
図３は、本発明の実施形態に従って実行される方法を示すフローチャートである。この方法は一般に、図２に示されるアルゴリズムに対応しており、この方法は詳細には説明しない。
この方法は、検知すべき高さ変化ΔＨが、ステップ１０１で決定され又は設定され、この高さを変化が観察される期間Δｔと一緒に開始する。ステップ１０１は、典型的に製造又は初期ユーザ設定段階中に実行されるステップである。
次に、ユーザ装置４の使用中に、ユーザ装置４での空気圧の少なくとも１つの測定値が、空気圧センサ６を用いて取得される（ステップ１０３）。
【００７１】
次に、ステップ１０５において、しきい値圧力変化ΔＰが、既定のしきい値高さ変化ΔＨ及びステップ１０３で取得した空気圧の少なくとも１つの測定値から決定される。しきい値ΔＰは、上述したように式（５）及び式（６）において設定されるように決定される。
圧力変化しきい値ΔＰが決定される／更新される時刻は、メモリモジュール１６にｔ更新されたしきい値として格納される（ステップ１０７）。しかしながら、カウントダウン又はカウントアップクロックを起動する等の、代替の実装形態が考えられることを理解されたい。
【００７２】
ステップ１０９で、一連の空気圧測定値が、ユーザ装置４の空気圧センサ６により取得される。
ステップ１０９で取得される測定値は、各測定を取得した時刻にユーザ装置４に作用する姿勢／加速度についてそれぞれ補正される（ステップ１１１）。このステップは、同じ期間中に一連の空気圧測定値として取得された、ユーザ装置４に作用する加速度の測定値を利用する。上述したように、空気圧測定値に対する補正は、空気圧センサ６の膜又は隔膜の面に垂直な加速度の測定成分を、ユーザ装置４の製造又は検査中に決定されたキャリブレーション係数ｒによって乗算することによって決定される。
【００７３】
一旦、空気圧測定値が、ステップ１１１で補正されると、既定の期間Δｔに亘る圧力変化ｄＰが、２つの補正された空気圧センサの測定値について判定される。
ステップ１１５では、判定された圧力変化ｄＰは、更新された圧力変化しきい値ΔＰと比較され、圧力変化ｄＰが圧力変化しきい値ΔＰを超えた場合に、次に、既定の高さ変化ΔＨよりも大きな高さ変化が検知される（ステップ１１７）。いくつかのケースでは、ユーザ装置４は、装置４のユーザが転倒したことを表す警告やアラームを直ちに発することができる。代替の実装形態では、圧力変化しきい値ΔＰより大きい圧力変化の検知を利用して、ユーザの活動や運動の他の測定値において、転倒に関連する他の特性値の計算結果又は検知をトリガすることができる。１つ以上の他の特性値（転倒を検知するために使用される特定のアルゴリズムに依存する特性値）が、検知された場合に、次に、ユーザ装置４は、装置４のユーザが転倒したことを表す警告やアラームを発することができる。当業者であれば、多くの異なるアルゴリズムを使用して、検知された高さ変化及び１つ以上の他の検知された特性値から転倒を検知することができることを理解するであろう（転倒の別の特性が最初に検知され、この特性の検知を利用して、空気圧センサの測定値を使用する高さ変化の評価をトリガすることもできることを理解されたい）。
【００７４】
圧力変化ｄＰが、圧力変化しきい値ΔＰを超えない場合に、次に、既定の高さ変化ΔＨ未満の高さ変化が検知される。転倒検知処理は、ユーザの運動又は活動の他の測定値について継続されるが、これは、ユーザ装置４において使用される転倒検知アルゴリズムに依存する。
ステップ１１５及び１１７のいずれかの後で、本方法は、圧力変化しきい値を再び更新すべきか否かを判定するステップ１１９に進む。具体的には、現在時刻ｔが、最後のしきい値更新時間（ｔ更新されたしきい値）と、更新間隔ｔ更新（例えば、１分、１０分、３０分、１時間、９０分等とすることができる）との合計を超えているか否かを判定する。図３には示されていないが、圧力変化しきい値に対して更新をトリガするような、他の理由が存在することを理解されたい。例えば、ユーザ装置４をしばらく使用していない（例えば、測定された加速度が、低い分散を示す）場合に、ユーザ装置４の使用を再び開始することによって、取得すべき新しい空気圧測定値を要求するような圧力変化しきい値の更新手順がトリガされる（当然ながら、圧力変化しきい値の更新手順は、ユーザ装置４が使用されない間に、すなわち測定された加速度が低い分散を示す間には、実行されないと仮定する）。別の例として、ユーザ装置４が建物内部から外部に移動することの検知することによって、又はその逆の移動を検知することによって、圧力変化しきい値の更新手順をトリガすることができる。
【００７５】
圧力変化しきい値ΔＰを更新する時間でない（すなわち、現在時刻ｔが、ｔ更新された閾値＋ｔ更新未満である）場合に、次に、本方法はステップ１１３に戻り、補正された空気圧測定値のペアをさらに評価する、又はステップ１０９に戻り、評価のために空気圧測定値をさらに取得する。
圧力変化しきい値ΔＰを更新する時間である場合に、本方法はステップ１０３に戻り、新たな空気圧測定値（複数可）が取得されて、しきい値圧力変化ΔＰを更新（再計算）するために使用される。図３は、圧力変化しきい値を更新するステップと必要な圧力変化を検査するステップとの一連の処理を示しているが、この更新及び検査処理が、独立して且つ並列に実行可能であることを理解されたい。
【００７６】
本発明は、判定された圧力変化と単一の圧力変化しきい値とを比較するように説明してきたが、アルゴリズムによって、ユーザ装置４のそれぞれの高さ変化に対応する複数の圧力変化しきい値を判定及び更新することが可能であることを理解されたい。このように、アルゴリズムによって、装置が横断する実際の高さの変化の指標を提供することができる（例えば、０．５ｍの高さしきい値を超えるが、０．７５ｍの高さ変化しきい値を超えない場合に、次に、装置の実際の高さの変化がこれらの２つのしきい値の間であったと判定することができる）。しきい値圧力変化値が、計算するのに比較的容易なときに、複数の高さ変化を監視することは、単一のしきい値解法を超えるようにユーザ装置４の計算要件を大幅には増大させない。
【００７７】
検知された圧力変化ｄＰと圧力変化しきい値ΔＰとの間の直接的な比較を行うというよりもむしろ、本発明のいくつかの代替的な実施形態では、圧力変化しきい値ΔＰ又は式（６）又は（１１）からのγを使用して（γ又はそのγの比例部分の使用、高さ領域に可能性を生じる）、検知した圧力変化ｄＰを正規化して、次に、この正規化された圧力変化を使用して、既定量を超える高さ変化の可能性から生じた転倒の可能性及び随意にユーザの運動又は活動において検知された他の特徴を評価するような転倒検知分類に入力するために、可能性、すなわち類似の測定値を推定することが可能であることを理解されたい。
【００７８】
従って、空気圧センサからの測定値を処理する改善方法を提供して、従来技術の方法の不正確さ及びコンピュータ装置での計算の要件を回避するように、装置の高さ変化（具体的には、高さ変化がしきい値高さ変化よりも大きいか小さいか）を判定する。
【００７９】
本発明を、図面及び前述した詳細な説明において詳細に図示及び説明したが、このような図示及び説明は、例又は例示であり、限定的なものではないとみなされる。本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。
開示される実施形態に対する変形形態は、図面、明細書の開示及び添付の特許請求の範囲の検討から特許請求の範囲に記載された発明を実施する際に、当業者によって理解され且つ行うことができる。請求項において、用語「備える、有する、含む(comprising)」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの(a,  an)」は複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に列挙されるいくつかのアイテムの機能を充足することができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、光学記憶媒体又は他のハードウェアと一緒に又は一部として供給される固体媒体等の適切な媒体に記憶され／配布されてもよいが、インターネット、或いは他の有線又は無線通信システムを介して他の形態で配布されてもよい。特許請求の範囲におけるいかなる参照符号も、特許請求の範囲を限定するものとして解釈すべきでない。
【図１】
2015514201.tif 000006
【図２】
2015514201.tif 000007
【図３】
2015514201.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月17日(2014.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の空気圧を測定するためのセンサを含む、前記装置の高さ変化を監視する方法であって、当該方法は：
既定の高さ変化、及び前記装置での空気圧の推定値又は空気圧の測定値から圧力変化しきい値を決定するステップと；
前記装置での空気圧の複数の測定値を取得するステップと；
複数の測定値のうちの２つ以上の測定値から空気圧の変化を判定するステップと；
前記装置の高さが、前記判定された空気圧の変化及び前記決定された圧力変化しきい値を用いて、前記既定の高さ変化より多く変化したか否かを判定するステップと；を含む、
方法。
【請求項２】
前記圧力変化しきい値を決定するステップは、前記既定の高さ変化及び既定高度での空気圧の推定値から前記圧力変化しきい値を決定するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記圧力変化しきい値を決定するステップは、前記既定の高さ変化及び前記装置での空気圧の少なくとも１つの測定値から圧力変化しきい値を決定するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記圧力変化しきい値を決定するステップは、前記装置での空気圧の少なくとも１つの新しい測定値を用いて繰り返される、
請求項１，２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記圧力変化しきい値を決定するステップは、
ΔＰ∝−γΔＨ
を評価するステップを含み、
ここで、ΔＰは圧力変化しきい値であり、γは圧力に依存しており、ΔＨは既定の高さ変化である、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記装置の高さが既定の高さ変化より多く変化したか否かを決定するステップは、判定された空気圧の変化と決定された既定の圧力変化しきい値とを比較するステップを含む、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記装置の高さが既定の高さ変化より多く変化したか否かを決定するステップは、判定された空気圧の変化を正規化するステップと、前記装置の高さが、前記正規化された空気圧の変化からの判定された高さ変化より多く変化したかの可能性を判定するステップをさらに含む、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
重力及び／又は加速度が、センサによる空気圧の測定値のそれぞれに重ね合されるような有効圧力を決定するステップと；
決定された有効圧について空気圧の測定値のそれぞれを補正するステップと；をさらに含む、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記重力及び／又は他の加速度が、空気圧の測定値に重ね合わされるような有効圧力を決定するステップは、
前記装置での空気圧の測定が前記センサにより行われる時刻に又はその時刻付近で、前記装置に作用する加速度を取得するステップと；
加速度の測定値及びキャリブレーション係数を用いて前記有効圧力を決定するステップと；を含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法は、
前記装置の周囲環境の温度の推定値又は測定値を取得するステップ；をさらに含み、
前記圧力変化しきい値を決定するステップが、前記しきい値高さ変化、前記装置での空気圧の複数の測定値のうちの少なくとも１つ、前記装置の周囲環境の温度の推定値又は測定値から、前記圧力変化しきい値を決定するステップを含む、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記圧力変化しきい値を決定するステップが、
ΔＰ＝−γΔＨ
を評価するステップを含み、
ここで、ΔＰは圧力変化しきい値であり、γは前記装置の周囲環境の空気圧及び温度に依存しており、ΔＨは既定の高さ変化である、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
装置の空気圧を測定するための空気圧センサを含む、前記装置の高さ変化を監視する装置であって、当該装置は：
既定の高さ変化、及び前記装置での空気圧の推定値又は空気圧の測定値から圧力変化しきい値を決定し；
前記装置での空気圧の複数の測定値を受け取り；
複数の測定値のうちの２つ以上の測定値から空気圧の変化を判定し；
前記装置の高さが、前記判定された空気圧の変化及び前記決定された圧力変化しきい値を用いて、前記既定の高さ変化より多く変化したか否かを決定する；
ように構成された処理ユニットを含む、
装置。
【請求項１３】
ユーザによって着用されるように構成された装置であって、当該装置は：
前記装置での空気圧を測定する空気圧センサと；
請求項１２に記載の装置と；を含む、
ユーザ装置。
【請求項１４】
システムであって、当該システムは：
ユーザによって着用されるように構成された装置であって、該装置は、前記装置での空気圧を測定するような空気圧センサを備えている、装置と；
前記装置から遠隔であり、且つ前記装置での空気圧の測定値を受け取るために前記装置と通信するように構成されているベースユニット又は他の電子装置であって、該ベースユニット又は他の電子装置は、請求項１２に記載されるような装置を含む、ベースユニット又は他の電子装置と；を有する、
システム。
【請求項１５】
コンピュータプログラムであって、その内部で具体化されるコンピュータ・プログラムコードを含むコンピュータ可読媒体を有し、前記コンピュータ・プログラムコードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサ又はコンピュータが、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、コンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2015514201.tif 000009
2015514201.tif 000010