(57)【要約】  コンピュータ化されたモバイルデバイスと共に使用されるように構成されたバイタルサインをモニタするためのシステムは、コンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するように適合され、少なくとも1つの生理学的センサを有するカバーセンサアセンブリと、少なくとも1つの生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述する生理学的パラメータ測定値を生成するように構成された生理学的データ取得モジュールと、生理学的パラメータ測定値の有効性状態を制御するように構成された検証モジュールとを含む、システム。
2018526075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ化されたモバイルデバイスと共に使用されるように構成されたバイタルサインをモニタするためのシステムであって、
少なくとも1つの生理学的センサが組み込まれた、前記コンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するように適合されたカバーセンサアセンブリと、
前記少なくとも1つの生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述する生理学的パラメータ測定値を生成するように構成された生理学的データ取得モジュールと、
前記生理学的パラメータ測定値の有効性状態を制御するように構成された検証モジュールと、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記少なくとも1つの生理学的センサと共に使用されるように配置され、前記生理学的パラメータ測定値の前記有効性状態を判定するために前記検証モジュールに検証データを提供するように構成された少なくとも1つの検証センサをさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも1つの検証センサは、前記少なくとも1つの生理学的センサが有効な態様で前記物理的刺激を受信するように配置されているかどうかを感知するように構成されることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも1つの生理学的センサは光電脈波センサであり、前記少なくとも1つの検証センサは、圧力センサ、位置センサ、静電容量センサ、伝導性センサを含むセンサ群から選択される、請求項3に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも1つの生理学的センサは、温度センサ、心拍センサ、ECGセンサ、光電脈波センサ、血圧センサおよび血液組成センサを含むセンサ群から選択される、請求項1に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも1つの検証センサは、圧力センサ、力センサ、温度センサ、インピーダンスセンサ、静電容量センサ、トルクセンサ、加速度計、気圧計、光センサ、近接センサ、位置センサ、伝導性センサ、および湿度センサを含むセンサ群から選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも1つの生理学的センサは、静電容量センサを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも1つの検証センサは、前記カバーセンサアセンブリに組み込まれていることを特徴とする請求項3に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも1つの検証センサは、複数の前記検証センサを含み、前記検証センサの少なくとも1つは、前記カバーセンサアセンブリと動作可能に関連する前記コンピュータ化されたモバイルデバイスに組み込まれる、請求項3に記載のシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも1つの検証センサは、複数の前記検証センサを含み、前記複数の検証センサのうちの少なくとも1つの検証センサは、前記複数の検証センサの少なくとも1つが前記カバーセンサアセンブリに組み込まれ、前記複数の検証センサのうちの少なくとも1つが、前記カバーセンサアセンブリと動作可能に関連するコンピュータ化されたモバイル装置に組み込まれる、請求項３に記載のシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも1つの生理学的センサは、複数の前記生理学的センサを含み、そのうちの少なくとも1つが前記コンピュータ化されたモバイルデバイスに組み込まれている、請求項1に記載のシステム
【請求項１２】
前記少なくとも1つの生理学的センサは、前記コンピュータ化されたモバイルデバイスの容量性タッチスクリーンを含む、請求項11に記載のシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも1つの生理学的センサは、背面、正面および側壁を含む群から選択される前記カバーセンサアセンブリ上の位置に装備される、請求項1に記載のシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも1つの検証センサは、背面、正面および側壁を含む群から選択される前記カバーセンサアセンブリ上の位置に装備される、請求項8に記載のシステム。
【請求項１５】
コンピュータ化されたモバイルデバイスと共に使用されるように構成され、バイタルサインをモニタするためのシステムであって、
コンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するように適合され、導体素子のアレイを内蔵する前記カバーセンサアセンブリと、
第1の生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述するデータを生成するように構成された生理学的データ取得モジュールと、を備え、
前記導体素子のサブグループが電気的に結合されるときには、前記サブグループが前記第1の生理学的センサとして動作するように、前記導体素子の各々は、他の前記導体素子から電気的に絶縁されている、システム。
【請求項１６】
前記導体素子の第2のサブグループは、前記導電性センサの前記第2のサブグループが電気的に結合されているときに第2の生理学的センサとして動作し、前記生理学的データ取得モジュールは、前記第1の生理学的センサおよび前記第2の生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述するデータを生成するようにさらに適合される、請求項15に記載のシステム。
【請求項１７】
前記導体素子の第3のサブグループは、前記第3のサブグループの導電性センサが電気的に互いに結合されているときに第3の生理学的センサとして動作し、前記生理学的データ取得モジュールは、前記第1、第2および第3の生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述するデータを生成するようにさらに適合される、請求項16に記載のシステム。
【請求項１８】
前記導体素子のアレイが行列アレイである、請求項15に記載のシステム。
【請求項１９】
前記導体素子は、六角形をしており、前記六角形の導体素子のそれぞれの側面の少なくとも1つが、格子状に配置された別の前記六角形の導体素子の側面に当接するように前記格子状に配置されていることを特徴とする請求項15に記載の装置。
【請求項２０】
コンピュータ化されたモバイルデバイスと共に使用されるように構成され、バイタルサインをモニタするためのシステムであって、
コンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するように適合されたカバーセンサアセンブリと、
電気コネクタポートと、を備え、
前記カバーセンサアセンブリは前記電気コネクタポートに一体化され、前記電気コネクタポートは雄型端部と雌型端部を有し、前記雄型端部は前記コンピュータ化されたモバイルデバイスの電源ポートと係合するように適合し、前記雌型端部は外部電力結合を受け入れるように適合され、前記電気コネクタポートは、接続状態および切断状態を有し、前記接続状態では、前記カバーセンサアセンブリは、前記コンピュータ化されたモバイルデバイスと電気的に接続され、前記切断状態では、前記カバーセンサアセンブリは、前記コンピュータ化されたモバイルデバイスから電気的に切断され、
前記電気コネクタポートは、前記外部電力結合が前記電気コネクタポートの前記雌型端部に挿入されたとき、前記接続状態から前記切断状態に変わることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
前記電気コネクタポートは、2つの電源ピンと2つのデータピンとを含み、
前記外部電力結合は、前記電気コネクタポート内に挿入されたときに、前記2つの電源ピンを前記電気コネクタポート内の前記カバーアセンブリの電力結合から分離させ、前記電気コネクタポートは、前記コンピュータ化されたモバイルデバイスと電気的に通信するように適合されている間に、前記外部電力結合から電気的に切り離される、請求項20に記載のシステム
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本明細書で開示される実施形態は、一般に、人体の生理学的パラメータのモニタリングに関し、特に、このような生理学的パラメータの非侵襲的モニタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
人類の比較的高い割合は、高血圧、心臓不整脈および/または糖尿病などの様々な長期の病状に悩まされている。これらの病状は、脳卒中のリスクの増加の要因であるが、そのような病状に罹患している者の多くは、意識の欠如または診断の困難により適切に治療されていない。さらに、人口の大部分は、心筋梗塞（心臓発作）および他の有害事象につながる可能性のある心臓虚血などの健康状態の可能性の増加を示す可能性のある症状を伴っている。
【０００３】
生理学的パラメータのモニタリングは、症状に対する洞察を提供し、健康状態が悪化する可能性のある状態を明らかにする可能性がある。上記の説明は、この分野における関連技術の一般的概要として提示され、それに含まれる情報のいずれかが本特許出願に対する先行技術を構成することを認めるものと解釈されるべきではない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
本発明によれば、コンピュータ化されたモバイルデバイスと関連して使用されるように構成されたバイタルサインをモニタするためのシステムであって、コンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するように適合されたカバーセンサアセンブリと、少なくとも1つの生理学的センサを内蔵している。前記少なくとも1つの生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述する生理学的パラメータ測定値を生成するように構成された生理学的データ取得モジュールと、生理学的パラメータ測定値の有効性状態を制御するように構成された検証モジュールとを含む。
【０００５】
以下に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、システムは、少なくとも1つの検証センサをさらに含み、少なくとも1つの生理学的センサと関連して使用されるように配置され、生理学的パラメータ測定の有効性状態を判定するための検証データを検証モジュールに提供するように構成される。
【０００６】
記載された好ましい実施形態のさらに別の特徴によれば、少なくとも1つの生理学的センサが有効な態様で物理的刺激を受けるように配置されているかどうかを感知するように構成された少なくとも1つの検証センサである。
【０００７】
さらなる特徴によれば、少なくとも1つの生理学的センサは光電脈派センサであり、少なくとも1つの検証センサは、圧力センサ、位置センサ、静電容量センサ、伝導性センサを含むセンサ群から選択される。
【０００８】
さらなる特徴によれば、少なくとも1つの生理学的センサは、温度センサ、心拍センサ、ECGセンサ、光電脈派センサ、血圧センサおよび血液組成センサを含む群から選択される。
【０００９】
さらなる特徴によれば、少なくとも1つの検証センサは、圧力センサ、力センサ、温度センサ、インピーダンスセンサ、静電容量センサ、トルクセンサ、加速度計、気圧計、光センサ、近接センサ、位置センサ、伝導性センサ、および湿度センサを含む。
【００１０】
さらなる特徴によれば、少なくとも1つの検証センサは、カバーセンサアセンブリに組み込まれる。
【００１１】
さらなる特徴によれば、少なくとも1つの検証センサは、複数の検証センサを含み、複数の検証センサの少なくとも1つは、カバーセンサアセンブリと動作可能に関連するコンピュータ化されたモバイルデバイスに組み込まれる。あるいは、複数の検証センサのうちの少なくとも1つがカバーセンサアセンブリに組み込まれ、複数の検証センサの少なくとも1つが、カバーセンサアセンブリと動作可能に関連するコンピュータ化されたモバイルデバイスに組み込まれる。
【００１２】
さらなる特徴によれば、少なくとも1つの生理学的センサは、複数の生理学的センサを含み、複数の生理学的センサのうちの少なくとも1つは、コンピュータ化されたモバイルデバイスに組み込まれる。
【００１３】
さらなる特徴によれば、少なくとも1つの生理学的センサおよび/または少なくとも1つの検証センサが、背面、正面および側壁を含む群から選択されるカバーセンサアセンブリ上の位置に組み込まれる。
【００１４】
さらなる特徴によれば、少なくとも1つの生理学的センサは容量性センサを含む。
【００１５】
さらなる特徴によれば、少なくとも1つの生理学的センサは、コンピュータ化されたモバイルデバイスの容量性タッチスクリーンを含む。
【００１６】
別の実施形態によれば、コンピュータ化されたモバイルデバイスと共に使用されるように構成されたバイタルサインをモニタするためのシステムが提供され、このシステムは、コンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するように適合されたカバーセンサアセンブリと、導体素子のアレイが集積されており、導体素子の各々が互いに電気的に結合されている場合、サブグループは第1の生理学的センサとして動作し、前記第1の生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述するデータを生成するように構成された生理学的データ取得モジュールと、を含む。
【００１７】
さらなる特徴によれば、導体素子の第2のサブグループは、導電性センサの第2のサブグループが電気的に互いに結合されているときに第2の生理学的センサとして動作し、生理学的データ取得モジュールは、第1の生理学的センサおよび第2の生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述するデータを生成するようにさらに適合される。
【００１８】
さらなる特徴によれば、導体素子の第3のサブグループは、導電性センサの第3のサブグループが電気的に互いに結合されているときに第3の生理学的センサとして動作し、生理学的データ取得モジュールは、第2の生理学的センサおよび第3の生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述するデータを生成するようにさらに適合される。
【００１９】
さらなる特徴によれば、導体素子のアレイは、行列アレイである。導体素子は、六角形をしており、六角形の導体素子のそれぞれの側面の少なくとも1つが、格子状に配置された別の六角形の導体素子の側面に当接するように格子状に配置されている。
【００２０】
別の実施形態によれば、コンピュータ化されたモバイルデバイスと共に使用されるように構成されたバイタルサインをモニタするためのシステムが提供される。そのシステムは、コンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するように適合されたカバーセンサアセンブリを含む。カバーセンサアセンブリは、電気コネクタポートを内蔵する。電気コネクタポートは、コンピュータ化されたモバイルデバイスの電源ポートと係合するように適合された雄型端部と、外部電源の結合を受けるように適合された雌型端部を有する。電気ポートは、接続された状態と切断された状態とを有し、接続された状態では、カバーセンサアセンブリは、コンピュータ化されたモバイルデバイスと電気的に結合され、切断された状態では、カバーセンサアセンブリは、コンピュータ化されたモバイルデバイスから切断された状態である。電気コネクタポートは、外部電力結合が電気コネクタポートの雌型端部に挿入されたとき、接続状態から切断状態に変わる。
【００２１】
さらなる特徴によれば、電気コネクタポートは、2つの電源ピンおよび2つのデータピンを備える。電気コネクタポートに挿入されたときに、外部電力結合は、2つの電力ピンを電気コネクタポート内のカバーアセンブリの電力結合から外して、コンピュータ化されたモバイルデバイスと電気的に繋がっているように適合しているが、電気コネクタポートが外部電力結合から電気的に切り離される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
説明を簡潔かつ明確にするために、図面に示される要素は、必ずしも縮尺通りに描かれていない場合がある。例えば、いくつかの要素の寸法は、提示を明瞭にするために、他の要素に対して誇張されていてもよい。さらに、図面間で参照番号を繰り返して、対応するまたは類似の要素を示すことができる。数字は以下のとおり。
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態によるユーザの生理学的パラメータをモニタするためのシステムの概略ブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、実施形態による生理学的パラメータをモニタするシステムを形成するために、コンピュータ化されたモバイルデバイスに取り付けられ動作可能に関連するセンサアセンブリの概略背面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、実施形態によるコンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するセンサアセンブリの別の概略背面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施形態によるコンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するセンサアセンブリの概略透視正面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施形態によるコンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するセンサアセンブリの他の概略斜視正面図である。
【図３】図３は、例示的なセンサ電極アレイの概略図である。
【図４】図４は、実施形態によるシステムの概略ブロック図である。
【図５】図５は、ユーザの生理学的パラメータを測定およびモニタする方法のフローチャート図である。
【図６Ａ−Ｃ】図６Ａ−Ｃはセンサ電気を切断するためのスイッチ/切断機構を示す図である。
【図６Ｄ−Ｇ】図６Ｄ−Ｇは他のスイッチ/切断機構を示す図である。
【図７】図７は、静電容量センサを含むカバーアセンブリの実施形態の図である。
【図８Ａ】図８Ａは、容量性タッチスクリーンを有するモバイルコンピューティングデバイスに結合されたカバーアセンブリの実施形態を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、容量性タッチスクリーンを有するモバイルコンピューティングデバイスに結合されたカバーアセンブリの実施形態を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、容量性タッチスクリーンを有するモバイルコンピューティングデバイスに結合されたカバーアセンブリの実施形態を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、例示的な温度センサの実施形態を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、例示的な温度センサの実施形態を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、例示的な温度センサの実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
詳細の説明
人間の生理学的パラメータをモニタするためのデバイス、システムおよび方法の以下の説明は、デバイス、システムおよび方法がこれらの例に限定されないことを理解して、特定の例を参照して与えられる。
【００２４】
図1A-1Cおよび図2A-2Bを参照すると、生理学的パラメータをモニタするためのモニタリングシステム1000の例示的な実施形態は、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200と動作可能に関連できるカバーセンサアセンブリ1100を含むことができる。モニタリングシステム1000は、システムのユーザの生理学的パラメータをモニタするための方法、プロセスおよび/または動作を提供する。
【００２５】
本明細書で使用される用語「ユーザ」は、人間個体を指すことができる。
【００２６】
そのような方法、プロセスおよび/または動作は、ここでは「モニタリングエンジン」によって実施されてもよく、英数字ラベル「1500」によって参照されるブロックとして概略的に示すことができる。本明細書で使用する「エンジン」という用語は、モジュールおよび/またはコンピュータ化されたアプリケーションに関連する、および/またはそれを含むこともできる。
【００２７】
「エンジン」という用語は、1つまたは複数のコンピュータモジュールを含むことができ、モジュールは、より大きなシステムとインターフェースする自己完結型ハードウェア（ＨＷ）および/またはソフトウェア（ＳＷ）コンポーネントであってもよい（例えば、Ａｌａｎ Ｆｒｅｅｄｍａｎ、Ｔｈｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｌｏｓｓａｒｙ ２６８、８ｔｈ ｅｄ.、１９９８）。そのようなモジュールは、本明細書で開示されるような方法、プロセスおよび/または動作をシステムに実施させるようにプログラムされた回路またはコントローラによって実施されてもよい。
【００２８】
モジュールは、機械命令および/または機械実行可能命令を含むことができる。例えば、モジュールは、例えば、カスタムの超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）回路またはゲートアレイ、ロジックゲート、トランジスタ、または他の個別部品などの市販の半導体デバイスを含むＨＷ回路として実装することができる。モジュールは、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイロジック、プログラマブルロジックデバイスなどのようなプログラマブルＨＷデバイスに実装することもできる。
【００２９】
実施形態では、モニタリングエンジン1500は、生理学的パラメータセンサ1140によって受信され、モニタされているユーザの生理学的パラメータに関係する物理的刺激を記述するデータ（「phy-data」）を生成する生理学的データ取得モジュール1510と、生成されたphyデータの有効性の状態を判定することができる検証モジュール1520とを含む。実施形態では、モニタリングエンジン1500は、検証モジュール1520によって、上記情報が有効であると判定される生理学的パラメータ情報のみをユーザに提供することができる。
【００３０】
実施形態では、モニタリングエンジン1500は、モニタリングシステム1000が、複数の生理学的パラメータの値を記述するデータを時間とともに収集し分析し、生理学的パラメータ値の傾向を示すグラフを表示し、任意にユーザおよび/生理学的パラメータの値が正常範囲から逸脱した場合（例えば、しきい値以下またはそれ以上）には、生理学的パラメータの変化は、実質的にリアルタイムでモニタリングシステムのユーザに表示され得る。実施形態では、システム1000のモニタリングエンジン1500は、自動的に分析し、システムに、取得された生理学的情報に関するフィードバックを提供させることができる。
【００３１】
取得モジュール1510は、カバーセンサアセンブリ1100（図1B）に、およびオプションでモバイルデバイス1200に一体化された生理学的センサ1110を備えることができる。さらに、検証モジュール1520は、カバーセンサアセンブリ1100に、および任意にモバイルデバイス1200に含まれる検証センサ1120を備える（図1B）。
【００３２】
実施形態では、カバーセンサアセンブリ1100のセンサまたはこれに含まれるセンサは、カバーセンサアセンブリ1100のセンサがそうでないと影響を受ける可能性のある電磁干渉を低減または排除するために、モバイルセンサ1200によって放射され得る電磁放射からシールドされてもよい。従って、カバーセンサアセンブリ1100のセンサは、例えばモバイル装置を用いてウェブをサーフィンしているとき、および/またはモバイルデバイス1200を使用して電話をかけているときに、モバイル装置1200による通信信号の送信および受信中であっても生理学的パラメータを測定するように動作することができる。
【００３３】
「生理学的パラメータを測定する」という表現およびその文法的変形は、「生理学的パラメータの値を推定する」という用語の意味を包含してもよい。
【００３４】
コンピュータ化されたモバイルデバイスは、例えば、「携帯電話」または「スマートフォン」としても知られている多機能モバイルエンドユーザデバイス、タブレットコンピュータ、ミニタブレットコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、ハンドヘルドコンピュータ、および/またはノートブックコンピュータ。
【００３５】
カバーセンサアセンブリ1100は、モバイルデバイス1200を少なくとも部分的に覆うのに適したカバー1105を含むことができる。カバー1105は、図1Bおよび図1Cに概略的に示される背面と、モバイルデバイス1200を覆うために図2Aおよび図2Bに概略的に示される正面とを有する。前側の縁部からカバーの背面の縁部まで延びる側壁本体部分を含む。実施形態では、カバーの背面は、モバイルデバイス1200の背面を覆ってもよい。正面は、カバー1105が取り付けられたときに、モバイルデバイス1200の正面は、少なくとも部分的に、カバーの背面およびリムによって囲まれ、カバーをモバイル装置に結合する。カバー1105は、様々な形状および形態を有するモバイル機器1200に設置可能である。カバーは、頑丈であり、柔軟性がなく、弾性的に可撓性であってもよい。
【００３６】
カバーセンサアセンブリ1100は、カバーの正面（例えば、図1Bおよび図1Cに示すセンサ1110A-1110E）およびカバーの背面の1つ以上の生理学的パラメータセンサ（例えば、図2Aおよび図2Bで示すセンサ1110Faおよび1110F）に1つまたは複数の生理学的パラメータセンサ1110をさらに含む。グルコースおよび/またはコレステロール濃度を測定するための「血液組成」センサ1110Gのような、1つまたは複数の生理学的センサまたはインターフェースをカバー1105の側壁に配置することができる。任意選択的に、「血液組成」センサ1110Gは、ストリップ1111Gによってサンプリングされた血液型を決定するように動作することができる。モニタリングシステム1000は、例えば、以下でより詳細に説明するように、例えば、グルコースレベル、コレステロールレベルおよび/または血液型を含む血液関連情報の第三者への送信を可能にするように動作してもよい。第三者への情報の送信は、カバーセンサアセンブリ1100および/またはモバイルデバイス1200によって提供され得るボタン1190（「パニックボタン」とも呼ばれる）の押下または係合に応答して行われ得る。
【００３７】
実施形態では、パニックボタン1190の係合に応答して、第三者に警告メッセージが発行される。実施形態では、モニタリングエンジン1500は、誤った警報の可能性を回避または低減するために、パニックボタンの望ましくないまたは偶然の押下を除去するように構成されてもよい。しかし、パニックボタンは、例えば、モバイルデバイス1200がスリープモードにある場合、電源が切られている場合、またはロックされている場合でも動作可能である。
【００３８】
ある実施形態では、生理学的および/または検証センサ1110および/または1120は、カバー1105の背面および正面の一部に含まれ、および/またはこれらの一部を構成することができる。例えば、生理学的センサ1110A-1110E（図1Bおよび図1C）は、カバー1105の正面の一部に含まれていてもよいし、表面1105の正面の一部を構成していてもよいし、カバー1105の背面に含まれていてもよいし、生理学的および/または検証センサ1110および/または1120は、例えばセンサ1110Gのようなカバーの側壁に含まれてもよく、および/またはカバーの側壁の一部を構成してもよい。
【００３９】
生理学的パラメータセンサは、いくつかの例では、「生理学的センサ」または「カバー生理学的センサ」と呼ばれることがある。
【００４０】
カバーセンサアセンブリ1100は、カバー1105の背面、正面および側壁に1つまたは複数の検証センサ1120をさらに含むことができる。検証センサ1120は、生理学的パラメータ測定の有効性状態を制御するために生理学的パラメータセンサ1110と共に使用することができるように配置される。例えば、少なくとも1つの妥当性判定基準または生理学的パラメータ情報を有するユーザを表示するための条件が満たされているかどうかを判定するために、1つまたは複数の検証センサ1120の読み取り値を使用することができる。ある実施形態では、生理学的測定が信頼できるものであるという兆候を得るために、複数の検証センサ1120の測定値を一緒に組み合わせることができる。この組み合わせは、例えば、ユーザがデバイスを静止状態（加速度計の読み取り値に対するしきい値）、ユーザが指を正しい位置に（導電性センサを使用して）置くこと、および/またはセンサ上の指の圧力が正しい範囲内にある（圧力センサ読取値よりも高いしきい値）と定義できる。ある実施形態では、複数の検証センサ1120の読み取り値を互いに比較して、異なる重み付けを決定したり、生理学的センサ1110の読み取り値を破棄したり、ある実施形態では同じ生理学的パラメータを取得する生理学センサ1110を自動的に切り替えることができる。例えば、モニタリングエンジン1500は、取得ECG信号の読み取りとインピーダンス測定との間で切り替えることができる。
【００４１】
ある実施形態では、ユーザが、経時的な生理学的パラメータの現在値を決定するために、身体部分を1つ以上の生理学的センサ1110に関連させている間、検証センサ1120は、生理学的パラメータを有効に測定するための条件が満たされているかどうかを示す出力をユーザに提供することができる。別の実施形態では、検証された情報のみをユーザに表示することができる。ある実施形態では、検証センサ1120を使用して、生理学的パラメータの検証された値を得るために、生理学的センサ1110にどのように関与するかをユーザに指示することができる。
【００４２】
ある実施形態では、カバー1105は、生理学的パラメータの値を決定し、生理学的パラメータがパラメータとして満たされているかどうかを判定するための条件を検証するために必要なすべてのハードウェアおよび/またはソフトウェアを含むことができる。実施形態では、モニタリングエンジン1500は、モバイルデバイス1200が、検証モジュール1520によって検証された生理学的情報をユーザに表示するようにのみ動作できるように構成することができる。したがって、ある実施形態では、モバイルデバイス1200は、これらの全ては、カバーセンサアセンブリ1100に含まれていてもよい。「情報を表示する」という表現およびその文法上の変形は、例えば、モニタリングシステム1000のユーザへの情報の聴覚的および/または視覚的な表示を含むことができる。表示された生理学的情報は、生理学的センサが受ける物理的刺激を記述し、ユーザの生理学的パラメータに関連するものである。
【００４３】
センサカバーアセンブリ1100が設置される、すなわち動作可能に関連するとき、生理学的センサ1110および/または検証センサ1120は、例えば通信モジュール（図示せず）を介してモバイルデバイス1200と通信可能に結合され得る。通信モジュールは、有線および/または無線コンポーネント（図示せず）を使用してデータの送信および/または受信を可能にするためのＩ／Ｏデバイスドライバ（図示せず）および/またはネットワークインターフェースドライバ（図示せず）を含むことができる。デバイスドライバは、例えば、キーパッド、ＵＳＢポートおよび/またはオーディオジャックとのインターフェースをとることができる。ネットワークインターフェースドライバは、例えば、インターネット、イントラネット、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、例えば無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を使用するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、近距離通信（ＮＦＣ）、光（例：ＩＲ）などのパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、エクストラネット、モバイルＷＩＭＡＸやＬｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）アドバンストを含む2G、3G、3.5G、通信および/または他の現在または将来の通信ネットワーク、標準、および/またはシステムを含むことができる。
【００４４】
ある実施形態では、生理学的センサ1110の少なくとも1つは、カバー1105の背面に電極1111を含むことができる。例えば、生理学的センサ1110B-1110Dは、本明細書に概説されるように、生体インピーダンスパラメータの値を決定するためにモバイルデバイスカバー1105に組み込まれた電極1111B-1111Dをそれぞれ備えることができる。ある実施形態では、生理学的センサ1110B2は、カバー1105の角部を覆うことができる。さらなる例では、外部の検証センサ1120は、例えば、カバー1105の背面に位置する、圧力センサ、力センサ、温度センサ、インピーダンスセンサ、および/または静電容量センサを含んでもよい。ある実施形態では、生理学的センサ1110B-1110Dの電極は、例えば、電極の付加的な加湿を必要とせずに十分に高い導電性を確保するために多層コーティングを有することができる。電極は、例えば、銀または塩化銀コーティングを有する乾燥電極であってもよい。
【００４５】
いくつかの実施形態では、本明細書で使用される「正面」という用語は、ディスプレイを含むモバイルデバイスの側面を指し、「背面」という用語は、ディスプレイを含まないモバイルデバイス1200の側面を指してもよい。より具体的には、カバー1105の背面は、取り付けられたときに、モバイルデバイス1200からカバー1105を取り外す必要なしに、外向きに回すことができ、すなわち、ユーザにより関連されることができる。
【００４６】
カバーセンサアセンブリ1100によって使用され得る生理学的センサ1110の非限定的な例は、例えば、経皮的動脈血酸素飽和度（SpO2）を測定するため、および/または心拍を測定するための（例えば、生理学的センサ1110Aによって実施される）酸素飽和度センサと、身体組成（例えば体内全水分量、体脂肪/肥満または除脂肪体重）、および/または、例えば心電図（ECG）、筋電図（EMG）および/または脳波記録（EEG）を得るための心臓活動を決定するためのセンサアレイ（例えば、生理学的センサ1110B-1110D）とを含んでもよい。EEG信号は、電極（図示せず）をモバイルデバイス1200と動作可能に結合することによって得られる。
【００４７】
図2Aおよび図2Bに概略的に示すように、身体および/または皮膚温度を測定するための非接触または接触ベースの温度センサ1110Fおよび1110Faが、カバー1105の正面に配置されてもよい。以下に詳細に説明するように、温度センサ1110Fおよび1110Faは、温度検証センサ1120Fとともに使用することができる。
【００４８】
非接触温度センサ1110Fおよび1110Faは、例えば、赤外線（IR）センサによって具体化することができる。そのようなIRベースの温度センサは、IRセンサの検出器（図示せず）上にIR放射を集束させるレンズまたはレンズ構成（図示せず）を含むことができる。検出器は、入射エネルギーの少なくとも一部を、周囲温度変化を補償した後の温度の単位で表すことができる電気信号または光信号に変換する。電磁スペクトルの測定されたIR部分は、例えば、0.7μm-20μmの波長に及ぶ。
【００４９】
接触ベースの温度センサ1110Fおよび1110Faは、熱電対ベースの温度センサによって具体化することができる。
【００５０】
例えば、ユーザの額または頸部のような、ユーザの身体部分の組織に対して、例えば温度センサ1110Fおよび1110Faを動作可能に位置決めすることによって、ユーザの皮膚温度の即時値が決定され得る。例えば、ユーザの皮膚温度を示す値は、その検出器がユーザの額または頸部の組織に向くようにIRベースの温度センサ1110Fおよび1110Faを配置することによって得ることができ、または接触式の温度センサをユーザの額または頸部の組織に係合させることによって行うことができる。
【００５１】
中心体温に関する推定値は、ユーザの身体の様々な領域にわたって温度センサ1110Fおよび1110Faをスライドさせ、得られた測定値から最大値を選択することによって得ることができる。最大値は、中心体温とみなすことができる。
【００５２】
さらに、ある実施形態では、図1Cおよび図2Bに概略的に示すように、カバーセンサアセンブリ1100は、例えば、血液および/または血液の種類のグルコースおよび/またはコレステロール値を決定するためのテストストリップ1111Hの受け入れを可能にするために、カバー1105の側壁にインターフェースを有するセンサ1110Gをさらに備えることができる。モニタリングシステム1000は、例えば、同一のインターフェースを介して、またはそれぞれのグルコースおよびコレステロール読み取りインターフェースを介して、単一のテストストリップからグルコースおよびコレステロールの両方の値を決定するように動作することができる。後者の場合、テストストリップをセンサと一度だけ関連させることにより、ユーザは、自分のグルコース値とLDLコレステロール値の両方を読み取ることができる。
【００５３】
実施形態では、モニタリングエンジン1500は、生理学的センサ1110G（グルコースまたはコレステロールテストストリップ）と係合しているテストストリップのタイプを判定し、対応する出力を提供するように動作することができる。
【００５４】
グルコース測定に使用されるセンサは、グルコース濃度の電圧または電流信号への変換に基づくことができる。したがって、ストリップは、電流測定を可能にするように動作することができる。ある実施形態では、グルコース測定用センサの一部は、過酸化水素が電気分解される電気回路の一部を形成する白金および銀電極を含むことができる。過酸化水素は、グルコース酸化膜上のグルコースの酸化の結果として生成される。回路を流れる電流は、過酸化水素の濃度の測定値を提供し、これはテストストリップの血液試料上のグルコース濃度の指標を提供する。
【００５５】
ある実施形態では、生理学的センサ1110はさらに、ヘマトクリット、非侵襲性グルコース、非侵襲性血圧、血流速度および/または身体インピーダンス分析器のレベルに関連する値を得るように動作することができる。実施形態では、血圧傾向は、光電式容積脈波記録およびECG信号から得られた信号を使用するパルス過渡時間（PTT）に基づいて決定されてもよい。
【００５６】
実施形態では、カバーセンサアセンブリ1100のいくつかの生理学的および/または検証センサ1110および/または1120は、1つまたは複数の加速度計、ジャイロスコープ、カバー1105および/またはモバイルデバイス1200に加えられるねじりおよび/または曲げ力を測定するためのトルクセンサ、気圧計、近接センサ、高度計、磁力計、光センサ、タッチスクリーンセンサ、全地球測位システムの受信機、温度センサ、気圧計、湿度センサおよび/または正面および/または背面カメラを含む。実施形態では、落下検出器、すなわち、モバイルデバイスおよび/またはカバーセンサアセンブリによる衝撃を識別する検出器を実装するために加速度計を使用することができる。
【００５７】
さらなる例では、モニタリングシステム1000は、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200に含まれ得る生理学的および/または検証センサを含み得る。モバイルデバイス1200の生理学的および/または検証センサは、例えば、モバイルデバイスの慣性センサおよび/または非慣性センサによって実装されてもよい。慣性センサは、例えば、加速度計、及び/又はジャイロスコープ及び/又はトルクセンサを含むことができる。モバイルデバイス1200の非慣性センサは、例えば、1つ以上の気圧計、近接センサ、高度計、磁力計、光センサ、タッチスクリーンセンサ、全地球測位システムの受信機、温度センサ、気圧計、モバイルデバイスに加えられるねじりおよび/または曲げ力を測定するためのトルクセンサ、湿度センサおよび/または正面および/または背面カメラに使用することができる。
【００５８】
本明細書でセンサのカバーセンサアセンブリ1100に含まれるか、またはモバイルデバイス1200に含まれるかの境界は、決して限定的であると解釈されるべきではないことに留意されたい。したがって、ある実施形態では、特定の類似または同一の機能を有する複数のセンサのうちの第1のセンサをモバイルデバイス1200に含めることができ、特定の機能を有する複数のセンサの第2のセンサを、カバーセンサアセンブリ1100に含むことができる。ある実施形態では、ここでモバイルデバイス1200の外部と参照されるか、またはリストされてもよいセンサは、別の実施形態では、モバイルデバイス1200に含まれてもよく、その逆であってもよい。しかしながら、本明細書で既に示したように、ある実施形態では、モバイルデバイス1200は、生理学的および検証センサ1110および1120を含まなくてもよく、これらは全てカバーセンサアセンブリ1100に含まれてもよい。
【００５９】
実施形態では、酸素飽和センサおよび/または心拍数の測定のための、カバーセンサアセンブリ1100に含まれる生理学的センサ1110Aは、（例えば、600nm-1300nmの範囲の波長または複数の波長での）光の放出と、ユーザの体の先端（例えば、指）によって反射された光の検出のための光源光検出器アセンブリを含む光電式容積脈波記録により実装されてもよい。ある実施形態では、反射率技術は、例えば、酸素飽和度センサおよび/または心臓/脈拍数の測定に採用され得る。これに対応して、光源と光検出器は、同一面、例えばカバー1105の背面に配置される。
【００６０】
本明細書で既に簡単に述べたように、生理学的センサ1110Bから1110Dは、金属パッドまたは電極を含むことができる。ある実施形態では、互いに遠位に位置する人体の2つの組織領域の間の電気的パラメータ（例えば、インピーダンスまたは導電率）を測定することによって、体組成を決定するためにセンサ1110Bから1110Dのうちの2つを使用することができる。従って、身体組成の決定は、生物電気インピーダンス分析（BIA）の原理に基づいて行うことができる。
【００６１】
例えば、ユーザは、体脂肪濃度を導出するために2つの領域の間の人体によって課されるインピーダンスを示す電気的パラメータの値を決定するため、生理学的センサ1110Bの第1の電極に手のひらの指の組織領域（例えば、人差し指）を接触させておいて、同時に足のつま先を生理学的センサ1110Cの第２の電極に持ってきてもよい。より具体的には、微弱電流（例えば、0.4-0.8mAの範囲）の交流を組織に注入することによって体組成を決定することができる。測定された電圧差はインピーダンスに変換される。測定された電圧、ひいてはインピーダンスは、例えば、交流の周波数（例えば、40-50kHz）と、インピーダンスが測定される人の体重、性別、身長、年齢などの多くの要因に依存する。上記の要因は、膜、組織界面および非イオン性組織の静電容量によって、組織自体の抵抗と組織のリアクタンスに影響を与える。測定された抵抗は、筋肉組織の抵抗とほぼ同等であると考えられる。
【００６２】
ある実施形態では、それぞれが金属接点を含む生理学的センサ1110B-1110Dを追加的または代替的に使用して、ECG、EMGおよび/またはEEG信号を得るための生体電位、電気的身体活動の測定に基づいてモニタすることができる。例えばECG読み取り値を得るために、生理学的センサ1110B-1110Dは、「四肢誘導」または「増加された四肢誘導(augmented limb leads)」を得るために四肢に接触させることができる。例えば、心拍の抽出および／または例えば、頻脈、徐脈、停止および/または心房細動（AF）を含む心臓不整脈の検出を行うためのECG読み取り値を取得するため、いわゆる「アイントーベン三角形」にほぼ従った接触を生成するために、例えば、ユーザの2つの手のうちの1つの指は第1の生理学的センサ1110Bの電極と接触させ、ユーザの他の手の指は第2の生理学的センサ1110Cの電極と接触させ、ユーザのいずれかの手の第3の指は第3の生理学的センサ1110Dの電極と同時に接触するように設定されてもよい。いくつかの実施形態では、心拍変動パラメータが決定されてもよい。ある実施形態では、例えば、生理学的センサ1110B-1110Dの２つを使用して、ユーザが手の指と足の指をそれぞれ異なるセンサ1110と同時に関連させるというインピーダンス測定が実行されてもよい。
【００６３】
EMG信号は、生理学的センサ1110B-1110Dの電極を介して取得することもできる。例えば、ユーザが生理学的センサ生理学的センサ1110B-1110Dの内の2つの金属パッドに、対応する2つの隣接する指を置くと、ユーザの一方の手の2つの指の間の手根屈筋群のEMG信号が得られる。
【００６４】
図3をさらに参照する。別の実施形態では、センサ1110B'-1110D'は、それぞれセンサ電極アレイ（図示せず）の一部として実装されてもよい。センサ電極アレイは、例えば列-行「電極-画素」構成の複数の個々の導体素子1112を含むことができる。あるいは、導電素子1112のアレイは、六角形の導体素子1112のピクセルグリッドに従って配置されてもよい。いずれの場合も、電極-ピクセルは、それぞれ電気的に（例えば、ガルバニック的に）絶縁されているので、センサ電極アレイの任意の2つまたは3つの領域を同じユーザのそれぞれ2つまたは3つの異なる身体部分（例えば、指2000Aおよび2000B）で同時に接触することにより、ピクセルアレイは、身体組成および/またはその電気的活動に関する情報を得ることを可能にする。各領域は、複数の導電素子1112を含むことができる。したがって、このようなセンサ電極アレイに接触する第1の身体部分および第2の身体部分は、それぞれ生理学的センサ1110B'および1110C'（陰影を付けられた導体素子）を“形成”し、このようなセンサはそれぞれセンサ電極アレイの複数の電極を含む。陰影の付いていない素子は、ユーザの指2000Aおよび2000Bによって関連していない。導体素子1112は、異なる生理学的センサ1110B'-1110D'の導電性および制御生成を連続的に測定するために、カバーセンサアセンブリ1100に含まれるプロセッサと動作可能に結合される。カバーセンサアセンブリ1100に含まれるプロセッサの具体的な参照は、図4に関して行われる。
【００６５】
要約すると、カバーセンサアセンブリは、その中に集積された導体素子のアレイを有し、導体素子の各々は、他の導体素子から電気的に絶縁されているので、導体素子のサブグループが（例えば、指2000Aを用いて）一緒に電気的に結合されている場合、そのサブグループは第1の生理学的センサ1110B'として動作する。生理学的データ取得モジュールは、第1の生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述したデータを生成するように構成される。
【００６６】
導体素子の第2のサブグループは、第2のサブグループの導電性センサが電気的に（例えば、指2000Bで）結合されているときに第2の生理学的センサ1110C'として動作し、生理学的データ取得モジュールは、第1の生理学的センサ1110B'および第2の生理学的センサ1110C'によって受信された物理的刺激を含む。任意に、第3の指（図示せず）は、第3の生理学的センサ1110D'として動作する第3のサブグループを形成することができる。
【００６７】
検証センサ
本明細書で既に簡単に概説したように、カバーセンサアセンブリ1100は、生理学的センサ1110によって実行される生理学的パラメータ測定の有効性状態を制御するための検証センサ1120を備えることができる。医療従事者ではない日々のユーザにとって、最大の問題の1つは、医療機器の正しくない使用である。そのため、家庭で使用するための機器は、「誰でも使えるもの」でなければならない。即時システムの装置は、スマートフォンカバー（ジャケット）に一体化された生理学的センサを提供するだけでなく、ユーザが指を正しい位置に置いて、正しい圧力で当てていること、その指や手は汗をかいていないことなどを確認するための追加のセンサである検証センサ1120を含む。そのような検証センサ1120の非限定的な例は、圧力センサ、力センサ、温度センサ、インピーダンスセンサ、静電容量、トルクセンサ、加速度計、気圧計、光センサおよび/または湿度センサとすることができる。
【００６８】
図1Bおよび図1Cに戻って、カバーセンサアセンブリ1100の光電脈派センサ1110Aは、例えば、圧力センサ1120Aによって具体化された検証センサと組み合わせて使用することができ、このセンサは、光電脈波センサの隣に配置して、ユーザの指の1つの領域は、同時に圧力センサ1120Aに圧力を加えながら、例えばSpO2測定を行うための光電脈波センサ1110Aと関連して動作することができる（例えば、同じ指の別の領域が圧力センサと同時に関連してもよく、または、圧力センサがセンサ1110Aの下に配置され、センサ1110A上に指を置くことによってセンサが圧力センサに押し付けられる）。ある実施形態では、圧力センサ1120Aは、光電脈波センサの下に配置されてもよい。いずれの実施形態においても、光電脈波センサ1110Aに指によって加えられる圧力の大きさは、圧力センサ1120Aに指によって加えられる圧力と実質的に同じであると想定される。
【００６９】
ある実施形態では、ユーザによって適用されることが要求され得る圧力は、例えば、正（Pfinger>0mmHg）であるが、ユーザの拡張期血圧より低い（例えば、30mmHg未満または60mmHg未満）。ある実施形態では、加えられる圧力は、代表的な拡張期血圧の80％またはそれ未満であってもよい。
【００７０】
ある実施形態では、1つまたは複数の検証センサ1120を備えたカバーセンサアセンブリ1100は、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200と動作可能に関連することができる。モニタリングシステム1000は、生理学的センサ1110と関連した関連する身体部分の正確な位置決めを保証するための視覚的支援を提供することにより、モニタリング方法、プロセスおよび/または動作の実施を可能にする。検証センサ（複数）1120は、処理され、モバイルデバイスのディスプレイに有益な方法で表示される、圧力、光、温度などのセンサデータを提供する。例えば、モバイルデバイス上のアプリケーションは、適切な圧力の量（例えば、ポインタが緑色の領域にある場合）または間違った圧力の量（例えば、ポインタが赤色の領域）を示すポインタで赤色から緑色のスケールを表示して、ユーザは、正しい圧力をかけているかどうかを確認することができる。
【００７１】
ある実施形態では、ユーザの指によって加えられる圧力が特定の範囲内にあることを保証することに加えて、光電式容積脈波記録に対するユーザの指の位置が異なることによる反復測定の偏差を排除または低減するために、光電式容積脈波記録に対するユーザの指の位置は実質的に同一でなければならない。したがって、実施形態では、光電脈波センサ1110Aは、位置センサ装置1120Bにより具現化された検証センサと組み合わせて使用されることができ、位置センサ装置1120Bは、位置センサ装置1120Bに対する光電脈波センサ1110Aと接触する身体部分（例えば、指）の位置および向きを検出するように構成される。
【００７２】
このような位置センサ装置1120Bの動作原理は、例えば、身体のインピーダンスおよび/または静電容量などの電気的パラメータを測定することに基づいてもよい。1つまたは複数の位置センサ装置1120Bのそれぞれは、例えば、それぞれの1つまたは複数の生理学的センサ1110A-1110Dおよび任意選択で対応する検証センサを取り囲むまたは包囲する複数のインピーダンスまたは静電容量センサ要素1120Bを含むことができる。例えば、所与の位置センサ装置1120Bの複数のセンサ素子1120Bは、生理学的センサ1110Bを包囲することができる。「包囲する」センサ素子によるインピーダンスまたは静電容量の測定は、ヒトの組織によって行われるそのようなセンサ素子との接触を示すことができる。逆に、インピーダンスまたは静電容量を測定しないことは、ヒトの組織がこのような「包囲する」センサ素子と接触しないことを示すことができる。したがって、例えば、インピーダンスおよび/または静電容量の読み取り値に基づいて、生理学的センサ1110Bに対するユーザの身体部分（例えば、指）の位置に関する情報を導き出すことができる。
【００７３】
ある実施形態では、光電脈波センサ1110Aは、温度センサ（図示せず）によって具体化された検証センサと共に使用されて、例えば、光電脈波センサ1110Aと関連する組織領域の温度によって影響を受け得る酸素飽和度の変動を補正する。
【００７４】
ある実施形態では、光電脈波センサ1110Aは、例えば、周囲光の量を検出するために、光センサ（図示せず）によって実施される検証センサと共に使用されてもよい。例えば、光電脈波センサ1110Aが、光センサによって感知されるように、あまりにも多くの光に曝される場合、光電脈波センサ1110Aは、読み取りを行わない。いくつかの実施形態では、カバーセンサアセンブリ1100と動作可能に関連するコンピュータ化されたモバイルデバイス1200上で実行されるアプリケーションは、その適用を正確に位置決めするための通知および/または命令のセットを表示する。例えば、ユーザは、光電脈波センサ1110Aの上に指を再配置するように指示され、周囲の光が測定を妨害しないように、光センサを適切に覆う。
【００７５】
ある実施形態では、ECG、EMGおよび／またはEEG信号を得るために電気的身体活動を測定するように動作するセンサ1110B-1110Dは、例えば、得られたECG、EMGおよび／またはEEG信号の有効性を判定するための導電性センサによって実施される検証センサと組み合わせて使用され得る。そのような導電性センサは、皮膚の湿度、生物学的組織と電極との間の接触領域の大きさ、および/またはセンサ1110B-1110Dに含まれる電極と接触しているユーザの身体部分（例えば、指）によって加えられる圧力の大きさを判定することができる。
【００７６】
図2Aおよび図2Bを参照すると、モニタリングエンジン1500は、例えば、ユーザに対応する命令を提供することによって、身体部分の組織に対する温度センサ1110Fおよび1110Faの正しい配置を保証することができる。
【００７７】
いくつかの実施形態では、IRベースの温度センサ1110Fおよび1110Faに関して、モニタリングエンジン1500は、信頼できる温度測定を確実にするために、組織が血球の十分に高い密度を含むかどうかを決定するように動作することができる。温度測定の間、温度を示す得られた信号は、（皮膚温度が測定されている間に）コア温度の正確な推定を提供するためモニタリングエンジン1500によって分析される。
【００７８】
温度センサ1110Fおよび1110Faは、IRまたは接触ベースの温度センサ1110Fおよび1110Faの位置決め要件、および身体または皮膚温度が測定される組織領域が満たされることを確実にするために、温度検証センサ1120Fおよび1110Faと共に使用することができる。
【００７９】
温度検証センサ1120Fは、例えば、IRセンサが誤った測定値を返す原因となることがある指または手が湿り汗をかいていないことを保証するためにIR温度センサと協働するガルバニックスキンレスポンス（GSR）センサによって具体化される。
【００８０】
温度検証センサ1120Fは、例えば、接触センサおよび/または近接センサによって具体化することができる。このような接触センサの動作原理は、例えば、電気接点（図示せず）間のインピーダンスおよび/または静電容量を決定するなどの電気的パラメータに基づくことができる。さらに別の例では、近接センサは、（温度の読み取りを歪める）指がセンサ上で平坦であるか傾斜して平坦でないのかを確実にするためにIRセンサとの摩擦係合において指（または他の身体部分）の角度を測定することができる。
【００８１】
ここで、図9A-Cを簡単に参照する。図9Aは、カバーセンサアセンブリ1100に統合され得る例示的な温度センサ1110Hである。温度センサ1110Hは、典型的な実施形態では、上述したように体温を検知するためのIRセンサ1110Hを含むハウジングH内に収容されている。IRセンサ1110Hに加えて、ハウジングHはさらに、例えば、IRセンサの各側に1つずつ配置された2つの近接センサ1120Cを含む。近接センサは、所望の身体部分（例えば、指）がIRセンサ1110Hに対して一定の角度ではなく同一平面上に（平坦に）位置決めされることを保証する有効性センサとして機能する。
【００８２】
近接センサ1120Cの各々は、センサと感知される表面との間の距離を測定する。図9Bにおいては、温度センサ1110Hのハウジングは、表面に対して面一（平坦）ではなく、ターゲット面に対してある角度を以って誤ってセットされている。IRセンサが描かれた角度であるときに温度の読み取り値が得られると、センサの読み取り値はユーザの生理学的データを適切に反映しない。近接センサ1  1120C1は、センサと表面との間の距離d1を測定する。近接センサ2  1120C2は、センサと表面との間の距離d2を測定する。d1が少なくとも所定量だけd2よりも大きいかまたは小さい場合、カバーセンサアセンブリ内のプロセッサは、IRセンサ1110Hが所望のようにターゲット表面に対して完全に平坦でないかまたは十分に平坦でないと判断することができる。ある実施形態では、このような状況では、装置は読み取りを行わない。別の実施形態では、装置は、付加的または代替的に、装置が正しく配置されていない旨を通知する。
【００８３】
図9Cは、表面Sに垂直であるが、その表面から離間している図9Aおよび図9Bの温度センサ1110Hを示す。近接センサの1の1120C1と2の1120C2は、それぞれの近接センサと表面との間の距離に対応する近接センサ読取値を提供する。センサ値が互いに等しい場合、装置は適切な角度にあると判断される。センサ値が所定の範囲内にある場合、センサは目標表面Sに十分近接しており、所望の読み取り値を受け取ることができる。可能性として、標的表面Sは、僅かな程度なら不均一であってもよい。このように、プロセッサ1130が近接センサの１の1120C1のセンサ読取値と２の近接センサ1120C2の読取値と比較するとき、プロセッサはセンサのデータ値間にわずかな所定の不一致を許容する。
【００８４】
最初の使用に先立って、温度センサ1110Fおよび1110Faは、ヒト皮膚放熱のためのユーザごとにおよび身体部分（例えば、口内温度または血液温度）ごとに較正されてもよい。較正は、実質的にすべての生理学的な体温の範囲をカバーする体温値の被験者を含むべき臨床試験中に、行われなければならない。
【００８５】
ある実施形態では、モニタリングシステム1000は、検証センサに基づいて生理学的パラメータの値は有効であると判定される生理学的センサ1110（例えば、光電脈波センサ1110A、生体電位測定センサ1110B-1110D）から受信した値を記述したデータのみを処理するように構成される。ある実施形態では、システム1000は、判定された値が有効であるか否かを示す出力をユーザに提供することができる。任意に、出力は、測定を繰り返さなければならないことをユーザに示すことができる。好ましくは、出力は、上述したようにカバーアセンブリ1100と動作可能に関連するコンピュータ化されたモバイルデバイス1200のディスプレイ上に表示される。代替的にまたは追加的に、カバーアセンブリ110は、読み取りが成功/有効であるか（例えば、緑色LEDが点灯するか）、成功/有効ではない（例えば、赤色LEDが点灯する）かを示す1つ以上のLEDを含む。
【００８６】
ある実施形態では、複数の異なるパラメータの値は、単一のセンサ位置から決定されてもよい。例えば、光電式容積脈波記録1110Aは、心拍数、末梢酸素飽和度および/または収縮期圧の測定に使用されてもよい。ある実施形態では、光電式容積脈波記録1110Aから測定された心拍数は、ECG波形から得られた心拍数と比較されてもよい。ある実施形態では、判定された妥当性の程度に応じて、光電式容積脈波記録1110Aから測定された心拍数がユーザに表示されてもよく、またはECG信号から得られた心拍数がユーザに表示されてもよい。ある実施形態では、判定された妥当性の程度に応じて、最も高い信頼性のある結果を得るために、光電式容積脈波記録1110Aから得られる心拍数およびECG信号から得られる心拍数に異なる重み付けを割り当てることができる。
【００８７】
ある実施形態では、1つまたは複数のハードウェアコンポーネントを、生理学的センサおよび検証センサによって共有することができる。例えば、センサ1110Aおよび1110Bの電極は、生体インピーダンス測定のために使用され、同時に、なされた接触が物理的パラメータ値の有効な判定を保証する要件を満たすかどうかを判定するための生理学的センサ1110Aおよび1110Bと関連している身体部分間の伝導性を判定するために使用されてもよい。
【００８８】
ストレス指標
ある実施形態では、システム1000は、ここではストレスインジケータ値（SI）と呼ぶことができるユーザのストレスレベルの指標をユーザに提供するように動作することができる。SI値は、例えば、同じモニタリング開始タイムスタンプ（例えば、午前11:00）を有するモニタリング時間（例えば、30秒）の間に、複数の生理学的パラメータの瞬時値を決定することによって得ることができる。ユーザのSI値を導出するために決定され得る生理学的パラメータ値は、例えば、生体インピーダンス、皮膚温度、心拍数および/または一定期間にわたるECG信号によって表されるユーザの心臓活動パラメータを含み得る。決定された生理学的パラメータ値は、前記モニタリング期間中のユーザのストレスレベルを示す値を得るために融合することができる。本明細書で使用する「融合」は、2つ以上の測定または計算されたパラメータとストレス応答との間の関係を見出すために教師付き機械学習アルゴリズムによって例示的に実行されてもよい。
【００８９】
ある実施形態では、ユーザのSI値を決定するためにバイオフィードバック手順を実行することができる。バイオフィードバック手順は、ユーザを興奮または弛緩させることを目的として、ユーザに刺激を与えるまたは逆に鎮静化する入力をそれぞれ行うことを含むことができる。このような入力は、本明細書では「バイオフィードバック入力」とも呼ばれる。バイオフィードバック入力に対するユーザの個々の応答は、例えば、1つまたは複数の生理学的パラメータの値の変動を判定することによって決定することができる。変動は、生理学的パラメータ値の低下または増加の大きさを測定することによって決定され得る。そのようなバイオフィードバック入力に応答する生理学的値の測定された変動に基づいて、ユーザのSI値が決定されてもよい。
【００９０】
ある実施形態では、バイオフィードバック入力に応答する生理学的パラメータ値の変動は、同じバイオフィードバック入力に供された他のユーザの生理学的パラメータ値の変動と比較、および／または、異なるテスト機会における同じユーザの生理学的パラメータ値の変動と比較することができる。鎮静化のバイオフィードバック入力は、例えば、人間に対して弛緩効果を有すると考えられる一連の画像、ビデオおよび/またはオーディオを含むことができる。逆に、刺激的なバイオフィードバック入力は、人間に刺激効果を有すると考えられる深刻な画像、ビデオおよび/またはオーディオを含むことができる。
【００９１】
実施形態では、バイオフィードバック入力に対するユーザの応答を記述したデータを蓄積して、ユーザの個人化されたストレス応答プロファイルを取得または「学習」することができる。ユーザのストレス応答プロファイルは、ユーザのSI値を決定するための基準または参照として機能し得る。
【００９２】
例えば、ユーザは、ユーザを落ち着かせると思われる複数の刺激をユーザに与えることを含むバイオフィードバックテストに数回（例えば、順次）曝されることができる。そのような鎮静化誘導刺激は、音楽で落ち着かせること、弛緩運動の指示（例えば、ゆっくりと呼吸すること）を含み得る。加えて、落ち着かせるための刺激を受けた後、ユーザは、ユーザのストレスレベルを増加させると想定される刺激を受ける。このようなストレス誘導刺激は、ユーザに解決不可能な数学的問題を挑戦することを含むことができる。次いで、バイオフィードバックテストは、そのような鎮静化誘導刺激とストレス誘発刺激に対してユーザの反応を記述した２つの組のデータを得るための鎮静化誘導刺激とストレス誘発刺激を供することを含むかどうかに応じて、ユーザの生理学的応答を分類またはグループ化する。2つのデータの組に基づいて、ユーザの刺激応答またはバイオフィードバックプロファイルを導き出すことができる。ストレス「スポット」測定値は、ユーザの刺激応答またはバイオフィードバックプロファイルを参照してユーザのストレスレベルを示すことができる。
【００９３】
ある実施形態では、バイオフィードバック入力に対する複数のユーザの応答の個々の応答を記述したデータを蓄積して、複数のユーザのそれぞれについて個人化されたストレス応答プロファイルを取得または「学習」することができる。それぞれの複数のユーザの個人化されたストレス応答プロファイルは、ストレス応答プロファイルノルム（例えば、生理学的パラメータ値のそれぞれの変動における正規化ガウス分布によって表される）を決定するための基礎として役立ち得る。ユーザの個々の応答（例えば、ストレスプロファイル）は、ユーザのSI値を決定するための正規化されたストレス応答プロファイルと比較されてもよい。
【００９４】
ある実施形態では、鎮静および刺激誘導刺激に対するユーザの反応は、カバーセンサアセンブリ1100および/またはモバイルデバイス1200に含まれるマイクロフォン（図示せず）を介して取得することができる。例えば、ユーザの発話は、そのマイクロフォンにより受信され、発声を記述する電気信号または光信号に変換される。次いで、発話に関連する値を決定するために、これらの発声関連信号をモニタリングエンジン1500によって処理することができ、その値は、ユーザの心理的ストレスレベルを表す。
【００９５】
ある実施形態では、モニタリングシステム1000は、嘘発見器として機能するように動作することができる。例えば、心拍数、皮膚伝導度、光電式容積脈波記録信号振幅などの測定された生理学的パラメータに基づいて、モニタリングエンジン1500は、検査される個体が嘘をついている可能性を示すスコアを決定することができる。例えば、増加した皮膚伝導度は、過度の発汗を示す可能性があり、これは、個人が嘘をついていることを示すものとみなすことができる。同様に、比較して増加した心拍数は、個人が嘘をついているという兆候を提供し得る。逆に言えば、心拍数および/または皮膚伝導度の実質的でない変化または低下は、個人が真実を言っていることを示す可能性がある。
【００９６】
ある実施形態では、体温などの測定された生理学的パラメータは、任意に心拍数と組み合わせて、女性ユーザにおける排卵の可能性についての指標を提供することができる。
【００９７】
充電中のモバイルデバイスとセンサ間の電気的絶縁
次に図6A-6Cを参照する。ある実施形態によれば、モニタリングシステム1000は、モバイルデバイス1200の内部電源ユニット（図示せず）が外部電源（図示せず）によって充電されている間に、誤ってまたは意図的にセンサアセンブリ1100の電極に接触するユーザの感電死を回避するためセンサアセンブリ1100が外部電源から電気的に絶縁されるように構成される。例えば、モニタリングシステム1000が生理学的パラメータ値を決定することが可能な動作可能な構成で「動作モード」にあるときは、モニタリングシステム1000の電気スイッチ（図示せず）は、第1の位置にあり、カバーセンサアセンブリ1100のセンサとモバイルデバイス1200の内部電源ユニット（図示せず）との間の電気的接触を提供する。このようにして、内部電源ユニットは、例えば、モバイルセンサ1200の構成要素だけでなくカバーセンサアセンブリ1100の構成要素に電力を供給することができる。
【００９８】
しかしながら、モバイルデバイス1200が外部電源に電気的に接続されている場合、スイッチは、ある実施形態では、電源ケーブル（図示せず）によって別の「切断」位置に設定されてもよい。したがって、スイッチは「断路器」として機能し得る。他の位置では、モバイルデバイス1200（内部電源ユニット）の電気的構成要素は、切断され、したがって、カバーセンサアセンブリ1100の電気的構成要素から電気的に絶縁され得る。したがって、外部電源によりモバイルデバイス1200の内部電源ユニットを充電している間、生理学的センサ1110は、外部電源（図示せず）から電気的に絶縁されていてもよい。切断状態では、スイッチは、例えば4000ボルトまでの電気的絶縁を提供することができる。ある実施形態では、スイッチまたはコネクタは、カバーセンサアセンブリ1100に含まれてもよい。
【００９９】
例示的に、上述した切断の動作は、図6A-図6Cに示す断路器3000によって実行することができる。断路器3000は、PCB接点列「A」（3000e）と列「B」（3000d）との間の電気的絶縁を提供するように動作可能である。断路器が伸長位置にあるとき（図5Bのように）、接点3000eは、可撓性接点3000aを介して接点3000dに電気的に接続される。電気プラグ（例えば、電力線の）が挿入され、「フォーク」またはこて3000cを押すと、シャーシ3000bに保持されている可撓性接点3000aが接点3000dから持ち上げられ、切断される。
【０１００】
例えば、電力線と人体と物理的に接触している任意のデバイスとの間に4kVの絶縁が必要な医用アプリケーションでは、大きな絶縁コンポーネント（オプトカプラなど）の代わりに断路器3000のような断路器を使用できる。
ある実施形態では、カバーセンサアセンブリ1100の電子部品を動作させるのに必要な電流は、例えば、30mA以下であってもよい。ある実施形態では、本明細書に示すように、カバーセンサアセンブリ1100の電子部品に電力を供給するための電流は、カバーセンサアセンブリ1100の電力モジュール1180および/またはモバイルデバイス1200の電力モジュール1280から供給されてもよい。
【０１０１】
別の実施形態を図6D-6Gに示す。図示の実施形態では、スイッチまたはコネクタ（本明細書ではカプラ3100と呼ぶ）をカバーセンサアセンブリ1100に含めることができる。現今のほとんどのハンドヘルドモバイルデバイスでは、電源ポートもデータポートである。
【０１０２】
電源コードは、壁のソケットのような専用のエネルギー源に入れてもよいし、デスクトップまたはラップトップコンピュータのようなエネルギーとデータの組み合わせの組み合わせに接続してもよく、ハンドヘルド装置は、デバイス間でデータを通信することもできる。
【０１０３】
このように、二重目的の入出力（I/O）ポート用のコネクタまたはスイッチは、エネルギー源からセンサを切り離すことができなければならず、同時にデータコネクタを結合したままにすることができなければならない。
【０１０４】
1つの例示的な実施形態では、カバーアセンブリは、コンピュータ化されたモバイルデバイスの電源／データボート（例えば、図8Cに示されているモバイルデバイス1200のI/Oポート）に接続するかそうでなければ電気的に接触するI/Oカプラ3100を含む。コンピュータ化されたモバイルデバイスの2つの一般的な例は、iPhone（登録商標）のようなスマートフォン、Android（登録商標）オペレーティングシステムを実行するSamsung（登録商標）デバイスなどのスマートフォンである。iPhone（登録商標）はDockコネクタまたはApple Lightning（登録商標）コネクタポートを搭載しており、最新のSamsungスマートフォンにはマイクロUSBポートが搭載されている。
【０１０５】
１つの例示的な実施形態では、カバーアセンブリ1100は、カバーアセンブリ1100をI/Oポートを介してコンピュータ化されたモバイルデバイス1200に電気的に結合するように適合されたアダプタを含む。アダプタ（例えば、カプラ3100）は、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200の雌ポート（ソケット）に入る雄コネクタ（プラグ）であってもよい。カバーアセンブリ1100は、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200のバッテリから電力を引き出すことができ、また、デバイスとの電子データ通信を行うことができる。
【０１０６】
同じまたは別の実施形態では、アダプタは、カバーアセンブリ1100の外側に雌コネクタ（ソケット）を（さらに）有する。雌コネクタは、一体型モバイルデバイスI/Oポートのための拡張ポートとして機能し、データおよび電力機能を、モバイルデバイスのI/Oポートとして、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200に提供する。電源/データケーブルは、アダプタのソケット端部に挿入され、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200への電力およびデータ接続の両方を容易にする。革新的に、カプラ3100は、電源/データケーブルとカバーアセンブリ1100との間の電力スイッチまたは「デカップラ」として機能する。
【０１０７】
図6Dに示すように、コネクタヘッド60は、電源/データコード（図示せず）に結合されている。コネクタヘッド60は、カプラ3100に近接して示されている。図6Eにおいて、コネクタヘッド60は、カプラ3100の雌ソケット側に入り、コネクタピン1-4と接触する。コネクタピン1-4は、データコネクタと電源コネクタの両方を含むコネクタの例示的な配置に過ぎない。例えば、コネクタピン1-4は、4つのコネクタピンも有するユニバーサルシリアルバス（USB）コネクタと互換性がある。多くの異なるタイプのコネクタとアダプタが存在するが、一般的にすべてのデュアル電源コネクタとデータコネクタには、1本の電源ピン、少なくとも2本のデータピンとグランドピンがある。例えば、カプラ3100のピン1は電源ピンである。ピン2はグランド（GND）ピンである。ピン3はデータプラス（D+）ピンであり、ピン4はデータマイナス（D-）データピンである。
【０１０８】
カプラ3100は、「結合状態」および「非結合状態」を有する。結合された状態では、カバーアセンブリ1100は、電源ピンとデータピンの両方を介してコンピュータ化されたモバイルデバイス1200と電気通信している。カプラは、図6Dにおいて結合状態で示されている。図6Eにおいて、カプラ3100は非結合状態にあり、それによって電力ピン1および2は上がった位置にあり、データピン3および4はまっすぐな結合位置にある。
【０１０９】
電源ピン1と2（ライブとグラウンド）は曲げやすく、可動である。ピンは、電力ケーブルが接続されていないときに、カバーアセンブリは、モバイルコンピューティングデバイスから電力を引き出すことができ、2つのデバイス間でデータを通信することができるように、結合位置に付勢された回転可能な軸上に設定される。図６Eの電源/データケーブルヘッド60は、カプラ3100のソケット端部に挿入され、電力ピンを上がった（非結合）位置に機械的に付勢する。上昇した位置では、電源ケーブルは、カバーアセンブリ1100から電力ケーブルを外す一方で、電源ケーブルをコンピュータ化されたモバイル機器1200に接続する。図6Fは、カプラ3100と電源/データケーブルヘッド60との間の相互作用を示し、方向を示す矢印は、コンポーネントが移動する様々な方向を示す。ヘッド60は、カプラ3100に挿入される。ケーブルの前縁は、ピンの前端が上昇するように（図6Eに示すように）接続ピンの後縁を押し下げる。ピン3とピン4は、はんだ付けされており、上がらない。図6Gは、ピン1および2がはんだパッド3102および3104にはんだ付けされ、ピン3および4が可動である代替の実施形態を示す。図示された構成では、ピンの後端は、ヘッド60がカプラ3100に挿入されたときに押し下げられるように構成された変位可能な突起3106を含む。
【０１１０】
多様なタイプの単一血液ストリップ分析
「血液組成」センサ1110Gは、ストリップ1111によって採取された血液の種類を判定するように動作する。モニタリングシステムは、他の機能の中でも、例えば、グルコース値、コレステロール値および/または血液型などの血液関連情報の第三者への伝達を可能にするように機能する。革新的なモニタリングシステムは、同じインターフェースを介して単一の検査ストリップからグルコースとコレステロールの両方の値を測定することができ、検査ストリップをセンサに一度だけ接続することによって、ユーザはグルコースおよびLDLコレステロール値の両方を読み取ることができる。本明細書中で使用される場合、グルコース試験は、電流測定を使用することによって機能する血液ストリップ検査の全てのタイプを代表する例示的な血液検査として使用される。本明細書では、コレステロール血液ストリップ検査は、検査ストリップ上の血液サンプルを分析するために光学コンポーネントを使用することによって機能する例示的な血液ストリップ検査として使用される。したがって、本明細書中のグルコースストリップ試験の使用は、電流測定および本明細書で使用されるコレステロール血液ストリップ試験を使用するすべての血液ストリップ試験に関連するものであり、血液サンプルの光学分析を使用するすべての血液ストリップ試験ストリップを含む。
【０１１１】
即時デバイスは、グルコースとコレステロールの両方のためのグルコースストリップ、コレステロールストリップと、革新的な組み合わせストリップを読み取ることができる。モニタリングエンジンは、生理学的センサ（グルコース、コレステロールまたは組み合わせテストストリップ）と関連しているテストストリップのタイプを判定し、対応する出力を提供することができる。
【０１１２】
グルコース測定に使用されるセンサは、グルコース濃度の電圧または電流信号への変換に基づくことができる。したがって、ストリップは、電流測定を可能にするように作用する。実施形態では、グルコース測定用センサの部分は、過酸化水素が電気分解される電気回路の一部を形成する白金および銀電極を含むことができる。過酸化水素は、グルコース酸化膜上のグルコースの酸化の結果として生成される。回路を流れる電流は、過酸化水素の濃度の測定値を提供し、これはテストストリップの血液サンプル上のグルコース濃度の指標を提供する。
【０１１３】
コレステロール試験の結果は、血液がストリップ上に置かれた後に色が変化したテストストリップから反射された光を読み取るメーターに基づくことができる。色が濃いほど、コレステロール値が高くなる。メーターはこの読み取り値をコレステロールの結果に変換して表示する。
【０１１４】
個々のグルコースモニターおよびコレステロールモニターはいずれも当該分野で公知である。グルコースおよびコレステロールの両方の試験能力を有する、本明細書中に開示されるようなマルチテストモニタリングデバイスは、当技術分野では知られていない。即時の出願は、第1の測定（例えば、グルコース試験）、第2の測定（例えば、コレステロール試験）、または単一のストリップからの単一のデバイスにおける第1および第2の測定の両方、を測定することができるマルチテストモニタリングデバイスを開示する。デバイスによって行われる測定のタイプは、モニタリングデバイスに挿入されたストリップのタイプ（例えば、グルコースストリップ、コレステロールストリップまたはグルコースおよびコレステロールストリップ）に依存する。
【０１１５】
多機能血液テストストリップモニターは、現在までのような、複数のモニタの必要性を取り除く。2つのタイプのテストで異なる電子コンポーネントを使用するため、グルコースモニターは、単にテストストリップのタイプを変えることによってコレステロールモニターとして使用することはできない。グルコーステストは、電流測定を使用し、コレステロールテストは光源および光学素子（例えば光検出器）を使用する。デバイスカバーに組み込まれた革新的な機構は、異なるタイプのストリップ間を区別するための、コンポーネントのセットと電子的または機械的な機構の両方を含む。
【０１１６】
容量性電極領域
ここで、図7を参照する。図7は、静電容量センサを含むカバーアセンブリの実施形態の図である。実施形態によれば、モニタリングシステム1000は、カバー1105の背面に一体化された生理学的センサ1110 I-Kを含むカバーセンサアセンブリ1100Aを備えることができる。カバーセンサアセンブリ1100Aは、とりわけ、ストレス、体脂肪、心拍数、ECGなどのための電気生理学的モニタリング機能を提供するように適合される。本発明の好ましい実施形態では、カバーセンサアセンブリ1100Aは、ユーザの身体と電気的（ガルバニック的）に接触している（図1B参照）ガルバニックスキンレスポンス（GSR）電極としても知られている（他の名称もあるが）抵抗性接触電極とは対照的に、容量結合センサ1110 I-Kによって実現され得る生理学的センサ1110を含む。目下の革新的なカバーセンサアセンブリ1100Aは、ユーザが各領域に指を置くための2つ、3つまたは4つの別個のセンサ領域Z1-Z4を含む。それらのセンサは、静電容量を測定し、測定値から様々な生理学的パラメータ（HR、ECGなど）を導出する。
【０１１７】
静電容量センサは、静電容量センサがユーザの皮膚と直接接触する必要がないので、ガルバニックセンサよりも好ましい。したがって、皮膚の高いインピーダンスは、皮膚と直接接触する必要がないため、センサの測定に影響を与えない。さらに、静電容量センサは、ガルバニック電極で測定された信号に無関係の「ノイズ」を挿入する、モニタリング領域での身体の動きおよび筋肉の動きの両方に対してあまり敏感ではない。
【０１１８】
センサネットワークはまた、圧力などのさらなる問題を克服する。ユーザがガルバニックセンサに過度の圧力をかけると、信号が歪み、望ましくない「ノイズ」が信号に入る。容量結合センサによって捉えた信号は、圧力によって歪まない。
【０１１９】
ガルバニック電極は、金属製の生体適合性材料でできているので見た目が良くない。重金属は許容されず、銀は時間とともに黒くなる。一方、静電容量型センサはまったく目に見える必要はなく、カバーは電極上を覆う通常のプラスチックでよい。
【０１２０】
静電容量電極は、ECG、HRなどのバイタルサインを読み取るために使用されている。このような電極を、モバイルデバイスに取り付けられ、デバイスと通信するモバイルデバイスカバーに使用することは知られていない。領域Z1-Z4は、（ガルバニック電極の場合のように）指の正確な配置に特別な注意を払うことを必要としない、ユーザが指を置くための大きな領域を提供する。これは、製品が「誰でも使えるもの」になるのに役立つ。
【０１２１】
ある実施形態では、領域1 Z1および領域2 Z2は、プラスチックカバー1105の背面に設置された容量性電極1110Iおよび1110Jを含む。実施形態では、カバーセンサアセンブリ1100Aは、領域1-3 Z1-Z3を含む。それら領域のそれぞれは、その下に導入された容量性電極1110I、1110Jまたは1110Kのうちの1つに取り付けられている。実施形態では、それらの領域は、プラスチック、シリコンまたはゴムで覆われたカバー1105に画定される。図1B-1Cを参照して上述した方法と同様に、例えば、ユーザの両手のうちの一方の手の指が領域1 Z1に接触している一方で、ユーザの他方の手の指が領域２Z2、および第3の領域を有する実施形態ではユーザの手の一方の第3の指を同時に領域3 Z3に接触させるように設定することができる。それは、例えば、頻脈、徐脈、一時停止および/または心房細動（AF）を含む心拍数の抽出および/または心臓不整脈の検出のためのECG測定値を得るためにいわゆる「アイントーベン三角形」に近似した接触を生成するために使用される。いくつかの実施形態では、心拍変動パラメータが決定されてもよい。
【０１２２】
タッチスクリーン上の容量性電極ゾーン
図8A−8Cを参照すると、生理学的パラメータをモニタするためのモニタリングシステム1000の例示的な実施形態は、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200と動作可能に関連されるカバーアセンブリ1100Bを含む。コンピュータ化されたモバイルデバイス1200は、容量性タッチスクリーンを含むタッチスクリーンディスプレイおよび/またはタッチスクリーン入力エリアユーザインターフェース1270を含む。好ましい実施形態では、モバイルデバイスの容量性タッチスクリーンは、有線接続を介してカバーアセンブリに動作可能に結合される。
【０１２３】
図8Bは、カバーアセンブリ1100Bの背面パネルの等角図を示す。カバーアセンブリ1800は、カバーアセンブリの内面に組み込まれているか、またはカバーアセンブリの内面に動作可能に結合されているハウジングH1に入れられたハードウェアおよび/またはソフトウェアを含む。カバーアセンブリのハウジングH1は、示された角度から容易には見えないので、極めて細い線（Phantom lines）で示されている。
【０１２４】
図8Cは、カバーアセンブリ1100B内に収容され、それと動作可能に関連する容電性タッチスクリーンユーザインタフェース1270を含む、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200の等角図を示す。カバーアセンブリ1100Bは、生理学的信号を感知するためにモバイルデバイスの容量性タッチスクリーン1270を使用する。カバーアセンブリ1100Bは、プロセッサ1130、メモリ1140、アセンブリモニタリングエンジン1150、通信モジュール1160、およびいくつかの実施形態では電力モジュール1180を含む。前述の構成要素の大部分または全ては、ハウジングH1内に収容される。モバイルデバイス1200のタッチスクリーン1270は、容量結合電極を提供するために使用される。例示的には、ソフトウェアアプリケーションは、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200上にインストールされる。このアプリケーションは、容量性タッチスクリーン1270上の所望の位置に所望の身体部分を配置するためのユーザガイドを表示するようにプロセッサ1230に指示するコンピュータ可読命令のためにメモリ1240に格納されたコードを含む。
【０１２５】
図8Aは、生理学的パラメータを感知するための容量式タッチスクリーンを利用するシステム1000の例示的な実施形態を示す。例示的には、タッチスクリーンディスプレイ1270は、有用な指示と矢印で画面上に離間した2つの等しい円を示し、ユーザが自分の指を円に置くことを示す。いくつかの実施形態（図示せず）では、ユーザは、第3の円（図示せず）に第3の指を置くように指示される。
【０１２６】
その他の実施形態では、ユーザは、カバーアセンブリ1100Bに一体化された生理学的センサに第3の指を置くように指示される。例示的には、第3のセンサは、カバーアセンブリ1100Aについて論じたのと同様の方法で、カバーアセンブリの背面パネルに一体化することができる。あるいは、第3のセンサは、図1Cを参照して上述したセンサ1110B2と同様の方法でカバーアセンブリ1100Bの隅に一体化してもよく、カバー1105の側壁本体部分に一体化してもよい。
【０１２７】
好ましくは、ユーザは、円の1つに各手の指を置き、他のところで説明したように所望の読み取り値を受け取る。いくつかの実施形態では、両手のいずれかからの第3の指の使用が、上述したECG読み取りを得るために、いわゆる「アイントーベン三角形」にほぼ従った接触を生成するために活用される。
【０１２８】
図４をさらに参照する。カバーセンサアセンブリ1100は、いくつかの実施形態では、カバー1105に加えて、生理学的および/または検証センサ1110および/または1120、またプロセッサ1130、センサアセンブリメモリ1140と、センサアセンブリ通信モジュール1160と、センサアセンブリユーザインタフェース1170と、センサアセンブリ、カバーセンサアセンブリ1100の様々な構成要素に電力を供給するための電力モジュール1180を含む。コンピュータ化されたモバイルデバイス1200は、プロセッサ1230、メモリ1240、モバイルデバイス通信モジュール1260、モバイルデバイスユーザインターフェース1270、およびコンピュータ化されたモバイルデバイス1200の様々なコンポーネントに電力を供給するモバイルデバイス電力モジュール1280を含むことができる。
【０１２９】
いくつかの実施形態では、モバイルデバイス電源モジュール1280は、例えば、カバーセンサアセンブリが電力モジュール1180を使用しない場合など、カバーセンサアセンブリ1100のコンポーネントに電力を供給することができる。その他の実施形態では、センサアセンブリ電力モジュール1180は、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200のコンポーネントに電力を供給することができる。
【０１３０】
モニタリングシステム1000は、サーバプロセッサ1330、サーバメモリ1340、サーバ通信モジュール1360、サーバユーザインタフェース1370、およびモニタリングサーバ1300の様々な構成要素に電力を供給するサーバ電源モジュール1380とを含むモニタリングサーバ1300を含む。モニタリングサーバ1300は、例えば、1つまたは複数のサーバ、ストレージシステム、クラウドベースのシステムおよび/またはサービスに関連してもよい。
【０１３１】
カバーセンサアセンブリ1100の様々な構成要素、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200およびモニタリングサーバ1300は、1つまたは複数の通信バス（図示せず）および/または信号ライン（図示せず）を介して互いに通信することができる。カバーセンサアセンブリ1100およびコンピュータ化されたモバイルデバイス1200は、通信ネットワーク190（図3に概略的に示す）を介してモニタリングサーバ1300と通信することができる。
【０１３２】
本明細書で使用される「プロセッサ」という用語は、追加的または代替的にコントローラを指すことができる。そのようなプロセッサは、例えば、埋め込みプロセッサ、通信プロセッサ、グラフィックス処理ユニット（GPU） - 加速化コンピューティング、ソフトコア・プロセッサおよび/または埋め込みプロセッサを含む、様々なタイプのプロセッサおよび/またはプロセッサ・アーキテクチャに関連することができる。
【０１３３】
いくつかの実施形態によれば、アセンブリメモリ1140、モバイルデバイスメモリ1240、およびサーバメモリ1340は、1つまたは複数のタイプのコンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。アセンブリメモリ1140、モバイルデバイスメモリ1240、およびサーバメモリ1340は、トランザクショナルメモリおよび/または長期記憶メモリ機能を含み、ファイルストレージ、ドキュメントストレージ、プログラムストレージとして、またはワーキングメモリとして機能することができる。後者は、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（SRAM）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（DRAM）、リードオンリーメモリ（ROM）、キャッシュまたはフラッシュメモリの形態であってもよい。ワーキングメモリアセンブリメモリ1140として、モバイルデバイスメモリ1240および/またはサーバメモリ1340は、例えば、一時ベースの命令を処理することができる。長期記憶として、アセンブリメモリ1140、モバイルデバイスメモリ1240および/またはサーバメモリ1340は、例えば、揮発性または不揮発性のコンピュータ記憶媒体、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、磁気記憶媒体、フラッシュメモリおよび/または他の記憶装置を含む。ハードウェアメモリ設備は、例えば、ファイル、プログラム、アプリケーション、ソースコード、オブジェクトコードなどを含むが、これに限定されない固定情報セット（例えば、ソフトウェアコード）を格納することができる。
【０１３４】
アセンブリ通信モジュール1160、モバイルデバイス通信モジュール1260、およびサーバ通信モジュール1360は、例えば、ネットワーク190を介してデータを運ぶ信号の送信および/または受信を可能にするためのI/Oデバイスドライバ（図示せず）およびネットワークインターフェースドライバ（図示せず）を含む。デバイスドライバは、例えば、キーパッドまたはＵＳＢポートとのインターフェースをとることができる。ネットワークインターフェースドライバは、例えば、インターネット、イントラネット、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、例えば無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を使用するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、エクストラネット、モバイルＷＩＭＡＸまたはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）アドバンスドを含む2G、3G、3.5G、4G、および/または任意の他の現在または将来の通信ネットワーク、標準、および/またはシステムを含むことができる。
【０１３５】
メモリアセンブリメモリ1140、モバイルデバイスメモリ1240、および/またはサーバメモリ1340は、実行されると、例えば、それぞれのセンサアセンブリプロセッサ1130および/またはモバイルデバイスプロセッサ1230および/またはサーバプロセッサ1330によって、ユーザの生理学的パラメータをモニタするための方法、プロセスおよび/または動作の実行を引き起こすことができる。このような方法、プロセスおよび/または動作は、本明細書で上述したように、モニタリングエンジン1500によって実施されてもよい。いくつかの実施形態によれば、モニタリングエンジン1500のいくつかの実装および/または部分および/またはプロセスおよび/または要素および/または機能は、カバーセンサアセンブリ1100によって実装されてもよく、モニタリングエンジン1500のいくつかはモバイルデバイス1200によっておよび/またはいくつかはモニタリングサーバ1300によって実装されてもよい。モニタリングエンジン1500のそれぞれの実装および/または部分および/またはプロセスおよび/または要素および/または機能は、「アセンブリモニタリングエンジン」、「モバイルデバイスモニタリングエンジン」および「サーバモニタリングエンジン」を示すラベル1150、1250、および1350によってそれぞれ参照され、カバーセンサアセンブリ1100、モバイルデバイス1200および/またはモニタリングサーバ1300を本明細書で開示されるように動作させる。
【０１３６】
以下の説明を簡単にするために、本明細書で開示された方法およびプロセスは、モニタリングエンジン1500と関連して本明細書で概説される。モニタリングエンジン1500は、例えば、本明細書に概説されるように、1つ以上のハードウェア、ソフトウェア、および/またはハイブリッドハードウェア/ソフトウェアモジュールによって実現されてもよい。
【０１３７】
ある実施形態において、検証された生理学的情報は、モバイルデバイス1200およびサーバ1300に同時に送信されてもよい。モニタリングシステム1000は、ユーザのユーザIDを記述するデータを保護する認証層に接続するための、かつ生理学的情報を記述したデータを安全にサーバ1300に送信するためのコミュニケーション層を含む。
【０１３８】
モニタリングシステム1000は、カバーセンサアセンブリがインストールされた何百万ものモバイルデバイスからサーバ1300へのデータのアップロードを可能にすることができる。モニタリングシステム1000はさらに、ユーザが自分のパーソナルカバーセンサアセンブリによって収集されたデータを追跡することを可能にするウェブポータル、顧客とサービスプロバイダインタフェース（医師および医療サービスなど）をサポートするCRMシステムを含むことができる。サーバ1300は、アップロードされたデータを分析し、健康状態に関する動向をユーザに提供し、システムが問題を検出した場合アラートする。
【０１３９】
さらに図5を参照すると、生理学的パラメータをモニタする方法は、ボックス510に示すように、生理学的センサにモニタリングシステムのユーザについての生理学的情報に関するセンサ刺激を与え、センサの刺激を記述するデータ（生理学的データ）を生成することを含む。例えば、モニタリングシステム1000は、1つまたは複数の生理学的センサ1110A-1110Gを介して、ユーザからそのような生理学的データを受信することができる。
【０１４０】
ある実施形態では、この方法は、ボックス520に示すように、例えば1つまたは複数の検証センサ1120を使用することによって、生理学的情報をユーザに表示するための条件が満たされているかどうかを判定することをさらに含んでもよい。
【０１４１】
ある実施形態では、この方法は、ボックス530に示すように、条件が満たされた場合に、モニタリングシステムのユーザに生理学的情報を表示することを含んでもよい。
【０１４２】
上述した様々な特徴およびステップ、ならびにそのような特徴またはステップのそれぞれについての他の既知の同等物は、本明細書に記載の原理に従って方法を実行するために、当業者によって混合され、適合させることができる。本開示は、特定の実施形態および実施例の文脈において提供されているが、当業者には、本開示が具体的に記載された実施形態を越えて他の代替実施形態および/または用途ならびに明らかな変更および均等物に及ぶことが理解される。したがって、本開示は、本明細書の実施形態の特定の開示によって限定されることを意図しない。例えば、任意のデジタルコンピュータエンジン（本明細書ではモニタリングエンジン1500として例示される）は、本明細書で開示される方法を実施するようにプログラム化されるか、特定のデジタルコンピュータシステムがこのような方法を実施するように構成されている限り、本開示の主旨の範囲内である。デジタルコンピュータシステムが、本明細書に開示された方法を実施するプログラムソフトウェアからコンピュータ実行可能命令に従って特定の機能を実行するようにプログラムされると、本明細書で開示される方法の実施形態に特有の専用コンピュータとなる。これを達成するために必要な技術は、当業者には周知であり、従って本明細書ではこれ以上説明しない。本明細書に開示される方法および/またはプロセスは、例えば、非一時的なコンピュータ可読または非一時的な機械可読記憶装置および/または伝播信号などの情報媒体に有形に具体化されたコンピュータプログラムなどのコンピュータプログラム製品として実装され、例えば、1つ以上のプログラム可能なプロセッサおよび/または1つまたは複数のコンピュータを含むデータ処理装置によって実行されるか、またはその動作を制御するために使用される。「非一時的コンピュータ可読記憶装置」および「非一時的機械可読記憶装置」という用語は、配布媒体、中間ストレージ媒体、コンピュータの実行メモリ、および本明細書で開示される方法の実施形態を実施するコンピュータプログラムによって後で読み取るために格納することができる任意の他の媒体またはデバイスを含む。コンピュータプログラム製品は、1つのコンピュータ上または複数のコンピュータ上で実行されるように、1つのサイトまたは複数のサイトにわたって分散され、通信ネットワークによって相互接続されるように配置することができる。
【０１４３】
議論において、特に断らない限り、本発明の実施形態の特徴の条件または関係特性を変更する「実質的に」および「約」のような形容詞は、条件または特性が、それが意図されている用途のための実施形態の動作に許容可能な公差内に規定されることを意味すると理解されるべきである。
【０１４４】
位置用語のupper「上」、lower「下」、right「右」、left「左」、bottom「下」、below「以下」、lowered「下」、low「下」、top「上」、above「以上」、elevated「上げられた」、high「上」、vertical「垂直」およびhorizontal「水平」ならびにそれらの文法上の変形は、例えば、bottom「下」構成要素がtop「上」構成要素の下にあること、below「下」にある構成要素が実際に別の構成要素のbelow「下」にあることを必ずしも示すものではなく、above「上」の構成要素が別の構成要素のabove「上」にあるなら、その方向、構成要素またはその両方は、反転、回転、空間内で移動、斜めの向きまたは位置に配置、水平または垂直に配置、または同様に変更することができる。したがって、本明細書では、bottom「下」、below「下」、top「上」およびabove「上」という用語は、特定の構成要素の相対的な配置または配置を示すために、第1および第2の構成要素を示すまたは両方を示すために例示的な目的のためにのみ使用されると理解されるだろう。
【０１４５】
「結合された」とは、間接的または直接的に「結合した」ことを意味する。
適切な場合、状態図、フロー図、またはその両方を用いて実施形態を説明することができるが、この技術はこれらの図または対応する説明に限定されない。例えば、フローは、図示された各ボックスまたは状態をそれぞれ通って、または図示し説明したのと全く同じ順序で移動する必要はない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ−Ｃ】
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【図６Ｄ−Ｇ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【国際調査報告】
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