(57)【要約】【課題】信号処理及び復元方法並びにそれの方法を行う装置を提供する。【解決手段】一実施形態に係る信号処理方法は、信号を受信する工程と、前記信号をサンプリングし、サンプリングされた信号を圧縮する工程と、圧縮された信号及び前記信号の特性を示す少なくとも１つの特徴を整合して前記信号に対する送信データを生成する工程とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮された信号を生成するためにデータ信号を圧縮する工程と、
前記圧縮された信号及び前記データ信号内の少なくとも１つの特徴を整合して送信データを生成する工程と、
を含む、信号処理方法。
【請求項２】
前記データ信号内の前記少なくとも１つの特徴を抽出する工程をさらに含む、請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの特徴は、前記データ信号の開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の信号処理方法。
【請求項４】
前記データ信号はユーザーの動きを示す、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の信号処理方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの特徴は前記ユーザーの歩行特性に基づく、請求項４に記載の信号処理方法。
【請求項６】
前記圧縮する工程は、前記データ信号をサンプリングする工程を含み、
前記信号処理方法は、前記データ信号のサンプリングに関するサンプリング情報を前記送信データのヘッダに添付する工程をさらに含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の信号処理方法。
【請求項７】
前記圧縮する工程は、
サンプリングされた信号を生成するために前記データ信号をサンプリングする工程と、
前記圧縮された信号を生成するために量子化パラメータに基づいて前記サンプリングされた信号を圧縮する工程と、
を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の信号処理方法。
【請求項８】
前記データ信号に関連するユーザーの少なくとも１つのステップに基づき決定される一定の周期毎に、前記データ信号を検出する工程をさらに含む、請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項９】
外部装置から送信データを受信する工程と、
前記外部装置によって検出されたデータ信号を含む圧縮された信号を前記送信データから抽出する工程と、
前記データ信号の少なくとも１つの特徴及び前記圧縮された信号に基づいて前記データ信号を復元する工程と、
を含む、信号復元方法。
【請求項１０】
前記復元する工程は、
前記圧縮された信号に基づいて前記データ信号と同一の周期を有するサンプリング信号を生成する工程と、
前記少なくとも１つの特徴に基づいて前記サンプリング信号を補償する工程と、
を含む、請求項９に記載の信号復元方法。
【請求項１１】
前記生成する工程は、
圧縮解除された信号を生成するために、量子化パラメータに基づいて前記圧縮された信号を圧縮解除する工程と、
前記サンプリング信号を生成するために、前記送信データに含まれたサンプリング情報に基づいて前記圧縮解除された信号をサンプリングする工程と、
を含む、請求項１０に記載の信号復元方法。
【請求項１２】
前記送信データから前記少なくとも１つの特徴を抽出する工程をさらに含む、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の信号復元方法。
【請求項１３】
前記送信データに基づいて前記少なくとも１つの特徴を推定する工程をさらに含む、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の信号復元方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの特徴は、前記データ信号の開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを含む、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の信号復元方法。
【請求項１５】
前記データ信号はユーザーの動きを示す、請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の信号復元方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの特徴は前記ユーザーの歩行特性に基づく、請求項１５に記載の信号復元方法。
【請求項１７】
データ信号を受信する受信機と、
圧縮された信号を生成するために前記データ信号を圧縮し、該圧縮された信号及び前記データ信号内の少なくとも１つの特徴を整合して送信データを生成するコントローラと、
を含む、信号処理装置。
【請求項１８】
前記コントローラは、前記データ信号内の前記少なくとも１つの特徴を決定する、請求項１７に記載の信号処理装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの特徴は、前記信号の開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを含む、請求項１７又は１８に記載の信号処理装置。
【請求項２０】
前記データ信号はユーザーの動きを示す、請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの特徴は前記ユーザーの歩行特性に基づく、請求項２０に記載の信号処理装置。
【請求項２２】
前記コントローラは、前記データ信号に関連するユーザーの少なくとも１つのステップに基づいて決定される一定の周期毎に前記受信機によって受信される前記データ信号を検出する、請求項１７に記載の信号処理装置。
【請求項２３】
外部装置から送信データを受信する受信機と、
前記外部装置によって検出されたデータ信号を含む圧縮された信号を前記送信データから抽出し、前記データ信号の少なくとも１つの特徴及び前記圧縮された信号に基づいて前記データ信号を復元するコントローラと、
を含む、信号復元装置。
【請求項２４】
前記コントローラは、前記圧縮された信号に基づいて前記データ信号と同一周期を有するサンプリング信号を生成し、前記少なくとも１つの特徴に基づいて前記サンプリング信号を補償する、請求項２３に記載の信号復元装置。
【請求項２５】
前記コントローラは、前記送信データから前記少なくとも１つの特徴を抽出する、請求項２３又は２４に記載の信号復元装置。
【請求項２６】
前記コントローラは、前記送信データに基づいて前記少なくとも１つの特徴を推定する、請求項２３又は２４に記載の信号復元装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの特徴は前記データ信号の開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを含む、請求項２３乃至２６のいずれか一項に記載の信号復元装置。
【請求項２８】
前記データ信号はユーザーの動きを示す、請求項２３乃至２７のいずれか一項に記載の信号復元装置。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの特徴は前記ユーザーの歩行特性に基づく、請求項２８に記載の信号復元装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理及び復元方法並びにその方法を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療時代に進むにつれて、人の歩行は、追跡・観察が可能な人の健康のための重要な信号になっている。人の全ての歩行に関する信号を格納することができれば、個人の健康管理に活用でき得るだけではなく、様々な研究分野で用いることができる。
【０００３】
人の歩行信号を格納するためには、様々な関節角度に対する一定の周期信号を格納することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、信号を圧縮した信号と共に、前記信号の特性を示す少なくとも１つの特徴を用いて、前記信号に対する圧縮データを効率的に生成する技術を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本発明の目的は、信号の特性を示す少なくとも１つの特徴に基づいて圧縮による歪曲を補償することで、圧縮データから本来の信号である前記信号を効率的に復元できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係る信号処理方法は、圧縮された信号を生成するためにデータ信号を圧縮する工程と、前記圧縮された信号及び前記データ信号内の少なくとも１つの特徴を整合して送信データを生成する工程とを含む。
【０００７】
前記信号処理方法は、前記データ信号内の前記少なくとも１つの特徴を抽出する工程をさらに含んでもよい。
【０００８】
前記少なくとも１つの特徴は、前記データ信号の開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【０００９】
前記データ信号はユーザーの動きを示してもよい。
【００１０】
前記少なくとも１つの特徴は前記ユーザーの歩行特性に基づいてもよい。
【００１１】
前記圧縮する工程は、前記データ信号をサンプリングする工程を含み、前記信号処理方法は、前記データ信号のサンプリングに関するサンプリング情報を前記送信データのヘッダに添付する工程をさらに含んでもよい。
【００１２】
前記圧縮する工程は、サンプリングされた信号を生成するために前記データ信号をサンプリングする工程と、前記圧縮された信号を生成するために量子化パラメータに基づいて前記サンプリングされた信号を圧縮する工程とを含んでもよい。
【００１３】
前記信号処理方法は、前記データ信号に関連するユーザーの少なくとも１つのステップに基づき決定される一定の周期毎に、前記データ信号を検出する工程をさらに含んでもよい。
【００１４】
一実施形態に係る信号復元方法は、外部装置から送信データを受信する工程と、前記外部装置によって検出されたデータ信号を含む圧縮された信号を前記送信データから抽出する工程と、前記データ信号の少なくとも１つの特徴と前記圧縮された信号に基づいて前記データ信号を復元する工程とを含む。
【００１５】
前記復元する工程は、前記圧縮された信号に基づいて前記データ信号と同一の周期を有するサンプリング信号を生成する工程と、前記少なくとも１つの特徴に基づいて前記サンプリング信号を補償する工程とを含んでもよい。
【００１６】
前記生成する工程は、圧縮解除された信号を生成するために、量子化パラメータに基づいて前記圧縮された信号を圧縮解除する工程と、前記サンプリング信号を生成するために、前記送信データに含まれたサンプリング情報に基づいて前記圧縮解除された信号をサンプリングする工程とを含んでもよい。
【００１７】
前記信号復元方法は、前記送信データから前記少なくとも１つの特徴を抽出する工程をさらに含んでもよい。
【００１８】
前記信号復元方法は、前記送信データに基づいて前記少なくとも１つの特徴を推定する工程をさらに含んでもよい。
【００１９】
前記少なくとも１つの特徴は、前記データ信号の開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【００２０】
前記データ信号はユーザーの動きを示してもよい。
【００２１】
前記少なくとも１つの特徴は前記ユーザーの歩行特性に基づいてもよい。
【００２２】
前記一実施形態に係る信号処理装置は、データ信号を受信する受信機と、圧縮された信号を生成するために前記データ信号を圧縮し、該圧縮された信号及び前記データ信号内の少なくとも１つの特徴を整合して送信データを生成するコントローラとを含む。
【００２３】
前記コントローラは、前記データ信号内の前記少なくとも１つの特徴を決定してもよい。
【００２４】
前記少なくとも１つの特徴は、前記信号の開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【００２５】
前記データ信号はユーザーの動きを示してもよい。
【００２６】
前記少なくとも１つの特徴は前記ユーザーの歩行特性に基づいてもよい。
【００２７】
一実施形態に係る信号処理装置は、外部装置から送信データを受信する受信機と、前記外部装置によって検出されたデータ信号を含む圧縮された信号を前記送信データから抽出し、前記データ信号の少なくとも１つの特徴及び前記圧縮された信号に基づいて前記データ信号を復元するコントローラとを含む。
【００２８】
前記コントローラは、前記圧縮された信号に基づいて前記データ信号と同一周期を有するサンプリング信号を生成し、前記少なくとも１つの特徴に基づいて前記サンプリング信号を補償してもよい。
【００２９】
前記コントローラは、前記送信データから前記少なくとも１つの特徴を抽出してもよい。
【００３０】
前記コントローラは、前記送信データに基づいて前記少なくとも１つの特徴を推定してもよい。
【００３１】
前記少なくとも１つの特徴は前記データ信号の開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【００３２】
前記データ信号はユーザーの動きを示してもよい。
【００３３】
前記少なくとも１つの特徴は前記ユーザーの歩行特性に基づいてもよい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、信号を圧縮した信号と共に前記信号の特性を示す少なくとも１つの特徴を用いて前記信号に対する圧縮データを効率的に生成する技術を提供することができる。
【００３５】
また、本発明によれば、信号の特性を示す少なくとも１つの特徴に基づいて圧縮による歪曲を補償することで、圧縮データから本来の信号である前記信号を効率的に復元できる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施形態に係る電子システムの概略的なブロック図である。
【図２】図１に示す信号処理装置の概略的なブロック図である。
【図３】図２に示すコントローラの概略的なブロック図である。
【図４】図１に示す信号処理装置を用いて検出される信号の一例を示す。
【図５】図１に示す信号復元装置の概略的なブロック図である。
【図６】図５に示すコントローラの一例に係る概略的なブロック図である。
【図７】図５に示すコントローラの異なる例に係る概略的なブロック図である。
【図８】図１に示す信号復元装置を用いて復元した信号の一例を示す。
【図９】図１に示す信号処理装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１に示す信号復元装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。
【図１１】他の実施形態に係る電子システムの概略的なブロック図である。
【図１２】更なる実施形態に係る電子システムの概略的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
実施形態に関する特定の構造的又は機能的な説明は例示を目的として開示されるものに過ぎず、様々な形態に変更されて実施され得る。従って、実施形態は、特定の開示形態に限定されず、本明細書の範囲は技術的な思想に含まれる変更、均等物、又は代替物を含む。
【００３８】
第１又は第２等の用語が複数の構成要素を説明するために使用され得るが、このような用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使用しているにすぎないと解釈すべきである。例えば、第１構成要素は第２構成要素と命名することができ、同様に第２構成要素は第１構成要素と命名することもできる。
【００３９】
いずれかの構成要素が他の構成要素に「連結されて」いると言及された場合、その次の構成要素に直接的に連結されてもよいし、それらの間に他の構成要素が存在することもあり得ると理解すべきである。
【００４０】
単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は、明細書に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせが存在することを示すものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらの組み合わせ等の存在又は付加の可能性を予め排除しないものと理解すべきである。
【００４１】
異なる定義がされていない限り、技術的又は科学的な用語を含む、本明細書で用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野の通常の知識を有する者が一般的に理解する意味と同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。
【００４２】
また、図面を参照して説明する際に、図面符号に関係なく同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、それらについての重複説明を省略する。本実施形態の説明において関連する公知技術についての具体的な説明が実施形態の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合はその詳細な説明を省略する。
【００４３】
図１は、一実施形態に係る電子システムの概略的なブロック図である。
【００４４】
図１を参照すると、電子システム１０は信号処理装置１００及び信号復元装置２００を含む。
【００４５】
一例として、信号処理装置１００及び信号復元装置２００は、独立した電子装置として実現できる。例えば、信号処理装置１００及び信号復元装置２００は、ＰＣ、データサーバ、又は携帯用電子装置等の形で実現され得る。
【００４６】
携帯用電子装置は、ラップトップコンピュータ、携帯電話機、スマートフォン、タブレットＰＣ、モバイルインターネットデバイス（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｄｅｖｉｃｅ（ＭＩＤ））、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ＥＤＡ（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、デジタルスチールカメラ、デジタルビデオカメラ、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｐｌａｙｅｒ）、ＰＮＤ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ又はＰｏｒｔａｂｌｅ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ）、携帯用ゲームコンソール、ｅ−ｂｏｏｋ又はスマートデバイスの形で実現され得る。例えば、スマートデバイスは、スマートウォッチ又はスマートバンドのような形で実現されてもよい。
【００４７】
他の例として、信号処理装置１００及び信号復元装置２００は、上述した電子装置の内部で実現されたり、通信インターフェースを介して通信したりすることができる。
【００４８】
更なる例として、信号処理装置１００及び信号復元装置２００は、歩行補助装置及び／又は歩行補助装置と通信可能な電子装置の内部で実現されたり、通信インターフェースを介して通信したりしてもよい。例えば、歩行補助装置と通信可能な電子装置は上述した電子装置を含む。また、歩行補助装置と通信可能な電子装置は、歩行補助装置の全般的な動作を制御可能なリモートコントローラやウェアラブルデバイスを含んでもよい。
【００４９】
信号処理装置１００と信号復元装置２００とは互いに通信することができる。例えば、信号処理装置１００と信号復元装置２００とは、信号（又はデータ）を互いにやりとりすることができる。
【００５０】
信号処理装置１００は、センサによって検出された信号（ＳＩＧＮＡＬ）を受信し得る。例えば、センサは信号処理装置１００の内部で実現されてもよいし、別途外部で実現された外部装置であってもよい。
【００５１】
信号処理装置１００は、信号ＳＩＧＮＡＬを処理し、処理された信号及び信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴に基づいて、信号ＳＩＧＮＡＬに対する送信データを生成する。信号処理装置１００は、送信データを信号復元装置２００に送信する。
【００５２】
信号復元装置２００は、外部装置、例えば、信号処理装置１００から送信データを受信し得る。信号復元装置２００は、信号ＳＩＧＮＡＬに基づいて、圧縮された信号を送信データから抽出し、圧縮された信号及び信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴に基づいて信号ＳＩＧＮＡＬを復元する。
【００５３】
一例として、信号ＳＩＧＮＡＬは生体信号であってもよい。生体信号は、連続的、間欠的、又は一回の方式で生物学的な存在から測定されたり、モニタリングされたり、検出されたりする全ての種類の信号を意味し、生物学的な存在毎に一意的な信号であってもよい。例えば、生体信号は、ＥＣＧ（Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ）信号、ＰＰＧ（Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｍ）信号、ＥＭＧ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ）信号、音声、及び身体で発生するインピーダンス信号等を含んでもよい。
【００５４】
他の例として、信号ＳＩＧＮＡＬは、信号ＳＩＧＮＡＬを発生させたユーザーの動きに起因して検出された信号、すなわち、歩行信号であってもよい。歩行信号は、ユーザーの正常歩行又は異常歩行（Ｐａｔｈｏｌｏｇｉｃａｌ  ｇａｉｔ又はＡｂｎｏｒｍａｌ  ｇａｉｔ）に起因してユーザーの各関節で発生する情報を含む。
【００５５】
例えば、歩行信号は、ユーザーの股関節、膝関節、足首関節のうちの少なくとも１つの角度情報を含む。また、歩行信号は、ユーザーが歩行する間の加速度情報を含む。加速度情報は、歩行動作によるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の加速度又はＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の角速度のうちの少なくとも１つを含む。
【００５６】
すなわち、歩行信号は、ユーザーの歩行動作に応じてユーザーから検出される全ての信号を意味する。
【００５７】
信号処理装置１００は、信号ＳＩＧＮＡＬを圧縮した信号と共に、信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴を用いて、信号ＳＩＧＮＡＬに対する圧縮データを効率的に生成することができる。信号復元装置２００は、信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴に基づき、圧縮に起因する歪曲を補償することによって、圧縮データから本来の信号ＳＩＧＮＡＬを効率よく復元することができる。
【００５８】
図２は、図１に示す信号処理装置の概略的なブロック図であり、図３は、図２に示すコントローラの概略的なブロック図であり、図４は、図１に示す信号処理装置を用いて検出した信号の一例を示す。
【００５９】
図１〜図４を参照すると、信号処理装置１００は受信機１１０及びコントローラ１３０を含む。
【００６０】
受信機１１０は、センサによって検出された信号ＳＩＧＮＡＬを受信する。受信機１１０は、センサから信号ＳＩＧＮＡＬを受信するための通信インターフェースを含む。
【００６１】
例えば、通信インターフェースは、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ）、ＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、ＷｉＦｉ  Ｄｉｒｅｃｔ、ＤＬＮＡ（登録商標（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｖｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｌｌｉａｎｃｅ））、Ｗｉｂｒｏ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｂｒｏａｄｂａｎｄ）、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、及びＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）等の無線インターネットインターフェースを含み得る。また、通信インターフェースは、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＩｒＤＡ））、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅｂａｎｄ）、ＺｉｇＢｅｅ、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等の近距離通信インターフェースを含んでもよい。それだけではなく、通信インターフェースは、外部と通信を行うことが可能な全ての通信インターフェース（例えば、有線通信インターフェース）を含んでもよい。
【００６２】
また、受信機１１０は、信号ＳＩＧＮＡＬを一定の周期毎に検出してもよい。すなわち、図４に示すように、信号ＳＩＧＮＡＬを一定の周期毎に検出し、区間Ｔ１〜Ｔ３に区分してもよい。図４において、ｘ軸は時間又は周期を意味し、ｙ軸は信号ＳＩＧＮＡＬの大きさを意味する。例えば、ｙ軸は電圧、電流、角度等の大きさを意味する。
【００６３】
例えば、信号ＳＩＧＮＡＬは、信号ＳＩＧＮＡＬを発生させたユーザーの動きに応じて検出された歩行信号であってもよい。ここで、歩行信号は、ユーザーの歩行特性に応じて信号が一定に反復する特性を有する。ここで、一定の周期は、信号ＳＩＧＮＡＬを発生させたユーザーの少なくとも１つのステップ（ｓｔｅｐ）に基づいて決定されてもよい。すなわち、一定の周期は、歩行の基本単位であるステップ又はストライド（ｓｔｒｉｄｅ）に基づいて決定されてもよい。ステップは、１つの踵接地（ｈｅｅｌ  ｓｔｒｉｋｅ）に区分してもよい。ここで、踵接地は、ユーザーの足裏が地面についた状態を意味する。ストライドは２つのステップで構成される。
【００６４】
コントローラ１３０は信号ＳＩＧＮＡＬをサンプリングし、サンプリングされた信号を生成する。コントローラ１３０は、サンプリングされた信号を圧縮する。また、コントローラ１３０は、圧縮された信号及び信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴を整合して信号ＳＩＧＮＡＬに対する送信データを生成する。
【００６５】
コントローラ１３０は、抽出器１３１、サンプラー１３３、エンコーダ１３５、量子化器１３７、及びデータジェネレータ１３９を含む。
【００６６】
抽出器１３１は、信号ＳＩＧＮＡＬに基づいて、信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴を抽出する。例えば、少なくとも１つの特徴は、信号ＳＩＧＮＡＬの開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを含み得る。最高点は最大値を示すポイントを含み、最低点は最小値を示すポイントを含んでもよい。
【００６７】
例えば、信号ＳＩＧＮＡＬが、信号ＳＩＧＮＡＬを発生させたユーザーの動きに応じて検出された歩行信号である場合、信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴はユーザーの歩行特性に基づく。信号ＳＩＧＮＡＬの開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つはユーザーの歩行特性に応じて位置情報及び／又は時間情報等が決定される。
【００６８】
また、抽出器１３１は、一定の周期毎に検出される信号ＳＩＧＮＡＬから少なくとも１つの特徴を抽出する。例えば、区間Ｔ１で、抽出器１３１は検出された信号ＳＩＧＮＡＬの開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを抽出してもよい。区間Ｔ２で、抽出器１３１は検出された信号ＳＩＧＮＡＬの開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを抽出してもよい。区間Ｔ３で、抽出器１３１は検出された信号ＳＩＧＮＡＬの開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを抽出してもよい。
【００６９】
抽出器１３１は、信号ＳＩＧＮＡＬから抽出した少なくとも１つの特徴をデータジェネレータ１３９に送信する。
【００７０】
サンプラー１３３は、信号ＳＩＧＮＡＬをサンプリングする。例えば、サンプラー１３３は、一定の周期毎に検出される信号ＳＩＧＮＡＬをサンプリングしてもよい。
【００７１】
サンプラー１３３は、サンプリングされた信号をエンコーダ１３５に送信してもよい。また、サンプラー１３３は、信号ＳＩＧＮＡＬのサンプリング情報をデータジェネレータ１３９に送信してもよい。例えば、サンプリング情報は信号ＳＩＧＮＡＬの本来の周期及びサンプリング周期のうちの少なくとも１つを含む。
【００７２】
エンコーダ１３５は、サンプリングされた信号をエンコーディングする。例えば、エンコーダ１３５は、量子化パラメータに基づいて、サンプリングされた信号を圧縮してもよい。すなわち、エンコーダ１３５は、サンプリングされた信号を圧縮方法を用いて圧縮する。圧縮方法は、離散コサイン変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＤＣＴ））、ウェーブレット変換（Ｗａｖｅｌｅｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＷＴ））、高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＦＦＴ））変換等を含むがこれらに限定されず、様々な圧縮方法を含むことができる。
【００７３】
エンコーダ１３５は、エンコーディングされた信号、例えば、圧縮された信号をデータジェネレータ１３９に送信する。
【００７４】
量子化器１３７は、信号ＳＩＧＮＡＬの正確度及び圧縮率のうちの少なくとも１つに基づいて量子化パラメータを決定する。例えば、正確度及び圧縮率は、信号ＳＩＧＮＡＬに基づいて設定されてもよい。量子化器１３７は、量子化パラメータをエンコーダ１３５に送信する。
【００７５】
データジェネレータ１３９は、圧縮された信号及び信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴を整合して信号ＳＩＧＮＡＬに対する送信データを生成する。ここで、送信データのヘッダは信号ＳＩＧＮＡＬのサンプリング情報を含み得る。
【００７６】
データジェネレータ１３９は、信号ＳＩＧＮＡＬに対する送信データを信号復元装置２００に送信する。
【００７７】
図５は、図１に示す信号復元装置の概略的なブロック図である。
【００７８】
図１及び図５を参照すると、信号復元装置２００は受信機２１０及びコントローラ２３０を含む。
【００７９】
受信機２１０は、外部装置、例えば、信号処理装置１００から信号ＳＩＧＮＡＬに対する送信データを受信する。受信機２１０は、送信データを受信するための通信インターフェースを含んでもよい。
【００８０】
例えば、通信インターフェースは、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ）、ＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、ＷｉＦｉ  Ｄｉｒｅｃｔ、ＤＬＮＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｖｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｌｌｉａｎｃｅ）、Ｗｉｂｒｏ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｂｒｏａｄｂａｎｄ）、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、及びＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）等の無線インターネットインターフェースを含む。また、通信インターフェースはブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＩｒＤＡ））、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅｂａｎｄ）、ＺｉｇＢｅｅ、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等の近距離通信インターフェースを含む。それだけではなく、通信インターフェースは、外部と通信を行うことのできる全ての通信インターフェース（例えば、有線通信インターフェース）を含む。
【００８１】
コントローラ２３０は、信号ＳＩＧＮＡＬに基づいて、圧縮された信号を送信データから抽出し、圧縮された信号及び信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴に基づいて信号ＳＩＧＮＡＬを復元することができる。
【００８２】
図６は、図５に示すコントローラの一例に係る概略的なブロック図である。
【００８３】
図１、図５及び図６を参照すると、コントローラ２３０は、抽出器２３１、デコーダ２３３、サンプラー２３７、量子化器２３５及び補正器２３９を含む。
【００８４】
抽出器２３１は、信号ＳＩＧＮＡＬに基づいて、圧縮された信号を送信データから抽出する。また、抽出器２３１は、信号の特性を示す少なくとも１つの特徴を送信データから抽出することができる。
【００８５】
抽出器２３１は、圧縮された信号をデコーダ２３３に送信し、少なくとも１つの特徴を補正器２３９に送信する。
【００８６】
デコーダ２３３は、圧縮された信号をデコーディングする。例えば、デコーダ２３３は、量子化パラメータに基づいて、圧縮された信号を圧縮解除する。すなわち、デコーダ２３３は、圧縮された信号を圧縮解除の方法を用いて圧縮解除することができる。圧縮解除の方法は、離散コサイン逆変換、ウェーブレット逆変換、高速フーリエ逆変換等を含むがこれらに限定されず、様々な圧縮解除の方法を含んでもよい。
【００８７】
量子化器２３５は、信号ＳＩＧＮＡＬの正確度及び圧縮解除率のうちの少なくとも１つに基づいて量子化パラメータを決定する。例えば、正確度及び圧縮解除率は信号ＳＩＧＮＡＬに基づいて設定される。量子化器２３５は、量子化パラメータをデコーダ２３３に送信する。
【００８８】
サンプラー２３７は、圧縮解除された信号に基づいてサンプリング信号を生成する。例えば、サンプラー２３７は、送信データのヘッダに含まれたサンプリング情報に基づいて、圧縮解除された信号をサンプリングして信号ＳＩＧＮＡＬの本来の周期を有するサンプリング信号を生成してもよい。サンプラー２３７は、サンプリング信号を補正器２３９に送信する。
【００８９】
補正器２３９は、信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴に基づいてサンプリング信号を補正する。すなわち、補正器２３９は、少なくとも１つの特徴に基づいて信号ＳＩＧＮＡＬを復元することができる。
【００９０】
図７は、図５に示すコントローラの異なる例に係る概略的なブロック図である。
【００９１】
図１、図５及び図７を参照すると、コントローラ２３０は、抽出器２３１、デコーダ２３３、サンプラー２３７、量子化器２３５、推定器２３８、及び補正器２３９を含む。すなわち、図７に示すコントローラ２３０は、推定器２３８をさらに含んでもよい。
【００９２】
推定器２３８は、信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴を推定する。例えば、少なくとも１つの特徴は、信号ＳＩＧＮＡＬの開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを含んでもよい。最高点は、最大値を示すポイントを含み、最低点は最小値を示すポイントを含む。ここで、抽出器２３１は、送信データから信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴を抽出する必要がない。
【００９３】
例えば、信号ＳＩＧＮＡＬが、信号ＳＩＧＮＡＬを発生させたユーザーの動きに応じて検出された歩行信号（ｇａｉｔ  ｓｉｇｎａｌ）を含む場合、推定器２３８は、ユーザーの歩行特性に基づいて、信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴を推定できる。推定器２３８は、ユーザーの歩行特性に基づいて、信号ＳＩＧＮＡＬの開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを推定できる。
【００９４】
推定器２３８は、推定された少なくとも１つの特徴を補正器２３９に送信する。
【００９５】
図７に示す抽出器２３１、デコーダ２３３、サンプラー２３７、量子化器２３５、及び補正器２３９の構成及び動作は、図６に示す抽出器２３１、デコーダ２３３、サンプラー２３７、量子化器２３５、及び補正器２３９の構成及び動作と実質的に同一である。ここで、図７に示す抽出器２３１、デコーダ２３３、サンプラー２３７、量子化器２３５、及び補正器２３９の詳細な動作についての説明は省略する。
【００９６】
図８は、図１に示す信号復元装置を用いて復元した信号の一例を示す。
【００９７】
図８において、ｘ軸は時間又は周期を意味し、ｙ軸は信号の大きさを意味する。例えば、ｙ軸は電圧、電流、角度等の大きさを意味する。
【００９８】
図８を参照すると、デコーダ２３３とサンプラー２３７によって、信号ＳＩＧＮＡＬの本来の周期を有するサンプリング信号ＳＡＭＰＬＥは信号ＳＩＧＮＡＬに対応する。例えば、サンプリング信号ＳＡＭＰＬＥの特性を示す少なくとも１つの特徴は、信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴に対応する。
【００９９】
サンプリング信号ＳＡＭＰＬＥの特性を示す少なくとも１つの特徴は、サンプリング信号ＳＡＭＰＬＥの開始点、終了点、最高点、及び最低点のうちの少なくとも１つを含む。最高点は最大値を示すポイントを含み、最低点は最小値を示すポイントを含む。
【０１００】
ただし、図８に示すように、サンプリング信号ＳＡＭＰＬＥにおいては、信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴に対応する点で歪曲が発生する可能性がある。このような歪曲は、信号ＳＩＧＮＡＬが信号処理装置１００のエンコーダ１３５によって圧縮される過程で発生する可能性がある。
【０１０１】
ここで、補正器２３９は、信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴を用いて、サンプリング信号ＳＡＭＰＬＥを補正することにより、本来の信号ＳＩＧＮＡＬを復元することができる。
【０１０２】
図９は、図１に示す信号処理装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。
【０１０３】
図９を参照すると、受信機１１０は信号ＳＩＧＮＡＬを検出する（Ｓ９１０）。例えば、受信機１１０は、信号ＳＩＧＮＡＬを一定の周期毎に検出してもよい。
【０１０４】
コントローラ１３０は、信号ＳＩＧＮＡＬをサンプリングし、サンプリングされた信号を圧縮する（Ｓ９３０）。
【０１０５】
コントローラ１３０は、圧縮された信号及び信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴を整合して、信号ＳＩＧＮＡＬに対する送信データを生成する（Ｓ９５０）。
【０１０６】
図１０は、図１に示す信号復元装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。
【０１０７】
図１０を参照すると、受信機２１０は、外部装置、例えば、信号処理装置１００から信号ＳＩＧＮＡＬに対する送信データを受信する（Ｓ１０１０）。
【０１０８】
コントローラ２３０は、信号ＳＩＧＮＡＬに基づいて、圧縮された信号を送信データから抽出する（Ｓ１０３０）。
【０１０９】
コントローラ２３０は、圧縮された信号に基づいて、信号ＳＩＧＮＡＬの周期を有するサンプリング信号を生成する（Ｓ１０５０）。
【０１１０】
コントローラ２３０は、信号ＳＩＧＮＡＬの特性を示す少なくとも１つの特徴に基づいて、サンプリング信号を補償する（Ｓ１０７０）。ここで、コントローラ２３０は、少なくとも１つの特徴を送信データから抽出してもよい。また、コントローラ２３０は少なくとも１つの特徴を推定してもよい。
【０１１１】
図１１は、他の実施形態に係る電子システムの概略的なブロック図である。
【０１１２】
図１１を参照すると、電子システム１１００は、歩行補助装置１１１０及びリモートコントローラ１１３０を含む。歩行補助装置１１１０は、図１に示す信号処理装置１００を含み、リモートコントローラ１１３０は図１に示す信号復元装置２００を含む。すなわち、電子システム１１００は歩行補助システムであり得る。
【０１１３】
歩行補助装置１１１０は、対象物、例えば、ユーザーが着用してユーザーの歩行及び／又は運動を補助する。例えば、対象物は、人、動物又はロボット等であってもよく、これらに制限されない。
【０１１４】
歩行補助装置１１１０は、ユーザーの手、上膊、下膊等の上体の他の部分や、足、ふくらはぎ、太もも等の下半身の他の部位の歩行及び／又は運動を補助することができる。すなわち、歩行補助装置１１１０は、ユーザーの一部分の歩行及び／又は運動を補助できる。
【０１１５】
リモートコントローラ１１３０は、ユーザー入力に応答して歩行補助装置１１１０の全般的な動作を制御する。
【０１１６】
ユーザーが歩行補助装置１１１０を用いて歩行するとき、信号処理装置１００はユーザーの歩行に起因してセンサによって検出された歩行信号を受信し、歩行信号を処理することができる。信号処理装置１００は、処理された信号及び歩行信号の特性を示す少なくとも１つの特徴に基づいて、歩行信号に対する送信データを生成することができる。信号処理装置１００は、送信データをリモートコントローラ１１３０に送信する。
【０１１７】
リモートコントローラ１１３０の信号復元装置２００は歩行信号に基づいて、圧縮された信号を送信データから抽出し、圧縮された信号及び歩行信号の特性を示す少なくとも１つの特徴に基づいて歩行信号を復元する。
【０１１８】
リモートコントローラ１１３０はディスプレイ１１３５をさらに含む。ディスプレイ１１３５は、信号復元装置２００によって復元された歩行信号を表示する。すなわち、ユーザーは、歩行補助装置１１１０の利用に起因して発生する歩行信号をディスプレイ１１３５を用いて確認することができる。
【０１１９】
ディスプレイ１１３５は、タッチスクリーン、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｉｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＴＦＴ−ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ−Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  ＬＥＤ）ディスプレイ、ＡＭＯＬＥＤ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ  ＯＬＥＤ）ディスプレイ又はフレキシブルディスプレイで実現できる。
【０１２０】
図１２は、更なる実施形態に係る電子システムの概略的なブロック図である。
【０１２１】
図１２を参照すると、電子システム１２００は、歩行補助装置１２１０、リモートコントローラ１２３０、及び電子装置１２５０を含む。歩行補助装置１２１０は図１に示す信号処理装置１００を含み、電子装置１２５０は図１に示す信号復元装置２００を含む。すなわち、電子システム１２００は歩行補助システムであり得る。
【０１２２】
歩行補助装置１２１０とリモートコントローラ１２３０の構成及び動作は、図１１に示す歩行補助装置１１１０とリモートコントローラ１１３０の構成及び動作と実質的に同一である。
【０１２３】
電子装置１２５０は、歩行補助装置１２１０及び／又はリモートコントローラ１２３０と互いに通信し得る。電子装置１２５０は、ＰＣ、データサーバ、又は携帯用電子装置の形で実現できる。
【０１２４】
携帯用電子装置は、ラップトップコンピュータ、移動電話機、スマートフォン、タブレットＰＣ、モバイルインターネットデバイス、ＰＤＡ、ＥＤＡ、デジタルスチールカメラ、デジタルビデオカメラ、ＰＭＰ、ＰＮＤ、携帯用ゲームコンソール、ｅ−ｂｏｏｋ又はスマートデバイスの形で実現できる。例えば、スマートデバイスは、スマートウォッチ又はスマートバンドの形で実現できる。
【０１２５】
ユーザーが歩行補助装置１２１０を用いて歩行するとき、信号処理装置１００はユーザーの歩行に起因してセンサを通じて検出された歩行信号を受信し、歩行信号を処理することができる。信号処理装置１００は、処理された信号及び歩行信号の特性を示す少なくとも１つの特徴に基づいて、歩行信号に対する送信データを生成する。信号処理装置１００は、送信データを電子装置１２５０に送信する。
【０１２６】
電子装置１２５０の信号復元装置２００は、歩行信号に基づいて、圧縮された信号を送信データから抽出し、圧縮された信号及び歩行信号の特性を示す少なくとも１つの特徴に基づいて歩行信号を復元する。
【０１２７】
電子装置１２５０は、ディスプレイ１２５５をさらに含んでもよい。ディスプレイ１２５５は、信号復元装置２００によって復元された歩行信号を表示する。すなわち、ユーザーは、歩行補助装置１２１０の利用に起因して発生する歩行信号を、ディスプレイ１２５５を用いて確認することができる。
【０１２８】
ディスプレイ１２５５は、タッチスクリーン、ＬＣＤ、ＴＦＴ−ＬＣＤ、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、ＡＭＯＬＥＤディスプレイ又はフレキシブルディスプレイの形で実現できる。
【０１２９】
実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータで読取可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造等のうち１つ又はその組み合わせを含んでもよい。媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者に公知のものであって、使用可能なものであってもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等のようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれてもよい。プログラム命令の例には、コンパイラによって作られるような機械語コードだけでなく、インタープリタ等を用いてコンピュータによって実行できる高級言語コードが含まれる。前記したハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェアモジュールとして動作するように構成されてもよく、その逆も同様である。
【０１３０】
上述したように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形を行うことができる。
【０１３１】
従って、本発明の範囲は、開示した実施形態に限定されず、特許請求の範囲のみならず、特許請求の範囲と同等なもの等によって定められる。
【符号の説明】
【０１３２】
１０      電子システム
１００    信号処理装置
１１０    受信機
１３０    コントローラ
１３１    抽出器
１３３    サンプラー
１３５    エンコーダ
１３７    量子化器
１３９    データジェネレータ
２００    信号復元装置
２１０    受信機
２３０    コントローラ
２３１    抽出器
２３３    デコーダ
２３５    量子化器
２３７    サンプラー
２３９    補正器
１１００  電子システム
１１１０  歩行補助装置
１１３０  リモートコントローラ
１２００  電子システム
１２１０  歩行補助装置
１２３０  リモートコントローラ
１２５０  電子装置
１２５５  ディスプレイ
【図１】
2017085544.tif 000003
【図２】
2017085544.tif 000004
【図３】
2017085544.tif 000005
【図４】
2017085544.tif 000006
【図５】
2017085544.tif 000007
【図６】
2017085544.tif 000008
【図７】
2017085544.tif 000009
【図８】
2017085544.tif 000010
【図９】
2017085544.tif 000011
【図１０】
2017085544.tif 000012
【図１１】
2017085544.tif 000013
【図１２】
2017085544.tif 000014