(57)【要約】  本発明は、ユーザの心拍をモニタリングするシステム及び方法に関する。特に、本発明は、入力ユニットと、時間測定ユニットと、心拍センサと、処理ユニットと、出力ユニットとを有するシステムを開示する。前記処理ユニットは、３つの異なる時間期間、すなわち、前記ユーザにより規定された単一の心拍範囲の下の第１の時間期間、中の第２の時間期間及び上の第３の時間期間の少なくとも１つを決定する。
2017509434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの心拍をモニタリングするシステムにおいて、
単一の心拍範囲を規定する入力ユニットと、
時間測定ユニットと、
前記ユーザの心拍を測定する心拍センサと、
前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の下である第１の時間期間、前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の中である第２の時間期間及び前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の上である第３の時間期間を決定する処理ユニットと、
前記第１の時間期間、前記第２の時間期間及び前記第３の時間期間の少なくとも１つを示す出力ユニットと、
を有するシステム。
【請求項２】
前記出力ユニットが、前記第１の時間期間、前記第２の時間期間及び前記第３の時間期間を同時に示す、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記システムが、少なくとも部分的に手首着用装置内に構成される又は前記システムが、少なくとも部分的に耳内装置内に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記心拍センサが、前記入力ユニット、前記時間測定ユニット、前記処理ユニット及び前記出力ユニットから離れて構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記心拍センサが、胸部ストラップの一部である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記入力ユニットが、機械式又は電子式ボタンである、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記出力ユニットが、視覚的、音響的及び／又は触覚フィードバック装置を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記出力ユニットが、前記第１の時間期間、前記第２の時間期間及び前記第３の時間期間の前記少なくとも１つを音響的に示す音響信号ユニットを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記出力ユニットが、現在の心拍を示す、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記単一の心拍範囲を規定する前記入力ユニットが、前記心拍センサから離れて構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記入力ユニットが、運動又は活動の知覚された労作を入力するように構成されたボタンを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記システムは、現在の心拍が前記規定された単一の心拍範囲の下及び／又は上であることを示す振動ユニットを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
動き信号を受信すると前記システムを作動する動きセンサを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
ユーザの心拍をモニタリングする方法において、
単一の心拍範囲を規定するステップと、
心拍信号を生成するように経時的に前記ユーザの心拍を測定するステップと、
前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の下である第１の時間期間、前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の中である第２の時間期間及び前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の上である第３の時間期間を決定するステップと、
前記第１の時間期間、前記第２の時間期間及び前記第３の時間期間の少なくとも１つを示すステップと、
を有する方法。
【請求項１５】
前記第１、第２及び第３の時間期間の前記少なくとも１つが、視覚的に及び／又は音響的に示される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの心拍をモニタするシステム及び方法に関する。特に、本発明は、入力ユニット、時間測定ユニット、心拍センサ、処理ユニット及び出力ユニットを有するシステムを開示する。前記処理ユニットは、３つの異なる時間期間、規定された単一の心拍範囲の下の第１の時間期間、中の第２の時間期間及び上の第３の時間期間の少なくとも１つを決定する。
【背景技術】
【０００２】
身体活動及び運動は、（心不全、ＣＯＰＤ、糖尿病、高血圧、睡眠時無呼吸のような）慢性疾患及び（心筋梗塞のような）関連した事象を持つ人々の健康状態を改善するのに必須である。不幸なことに、これらの健康状態を持つほとんどの人は、適切なプログラムを提供されていない又は推奨されるレベルの身体活動及び運動に到達していない。
【０００３】
身体活動及び運動に対する複数のガイドラインが、発行されている。米国スポーツ医学会（The American College of Sports Medicine）は、慢性疾患患者の運動管理に対するガイドラインを発行している。欧州心臓病学会（The European Society of Cardiology）は、心臓病患者に対する身体活動及び運動に対するガイドラインを発行している。
【０００４】
これらのガイドラインは、週ごとの日数、セッションの長さ、及び強度（典型的には、心拍（ＨＲ）ゾーン）に関する推奨を与える。例えば、心不全患者に対して、ＥＳＣは、毎週３乃至４日、セッションごとに２０乃至６０分及び最大心拍（ＨＲｍａｘ）の７０乃至８５％の心拍に対する運動を推奨する。身体活動の推奨は、週のほとんどの日及び中強度（すなわち、ＨＲｍａｘの７０％以下のＨＲ）で３０乃至６０分の実行を包含する。
【０００５】
更に、患者が、運動及び身体活動の両方を推奨される場合、運動日の身体活動の量は、非運動日のものより少なくてもよい。例えば、ＨＲｍａｘ＝１２０を持つ特定の患者に対して、処方は、以下の通り、すなわち、週に３日の運動、セッションごとに２０分及び８４乃至１０２のＨＲ、週の全ての日に対する身体活動、中強度（すなわち８４以下のＨＲ）で運動日に対して１０分及び他の日に対して４０分であることができる。
【０００６】
上述の健康状態に苦しむ又は活動的でない生活を送る人々の増加する人数のため、多くの身体活動促進製品及びサービスが、研究及び商業目的の両方で、この数十年にわたり開発されている。前記身体活動促進製品は、ほとんどの場合、その人の身体活動中の脈拍を表示するために心拍を計算又は推定しようと試みる。現在、競技者の心拍を測定するほとんどの成功した装置は、胸部ベルトを使用する。例えば、心電図（ＥＣＧ）装置は、心臓の筋興奮に対応する電気活動を検出する。パルスオキシメータ（又はフォトプレチスモグラフィ（ＰＰＧ））は、光吸収の変化を決定し、前記変化は、指のような解剖学的部位を通る血流を示す。心音計（ＰＣＧ）は、心臓弁の閉鎖により引き起こされる音を検出する他のタイプのモニタリングシステムである。上記のモニタリングシステムの全ては、心拍に対応する振動波形を検出するのに使用されることができる点で共通している。
【０００７】
より多くの人々が、健康のために心拍をモニタするパワーを知っており、ほとんどの人が、不快さのため、このような種類の胸部ストラップを着用するのを避けようと試みるので、心拍を測定するパラダイムは、高分解能、低い快適性及び難しい取扱いから中間又は低い分解能であるが高い着用快適性及び大幅に容易化された取扱いにゆっくりと変化する。これは、例えば、体の異なる部分、例えばユーザの手首に取り付けられうる光学式心拍モニタにより達成される。
【０００８】
このような装置の一例は、フィットネスモニタリングサービスを提供するシステムを開示するＪＰ２０１０−２６７２６７に概説される。心拍情報は、最大心拍のパーセンテージの範囲として複数の心拍ゾーンを規定し、前記心拍ゾーンの各々に色を割り当て、ユーザから心拍情報を受信し、心拍情報のグラフィック表示を提供することによりユーザに提供される。グラフィック表示の部分領域の色は、心拍ゾーンの１つに割り当てられた色に対応する。
【０００９】
既存の解決法は、運動及び身体活動の両方を含む処方に効果的に取り組むことができない。結果として、既存の心拍モニタは、患者が処方を守るのを支援するように患者によりほとんど使用されない。実際に、（Polar（登録商標）又はGarmin（登録商標）ウォッチのような）他の一般的に利用可能な心拍モニタは、ユーザが、通常、複数の心拍ゾーン（各々が下側心拍値及び上側心拍値を持つ）を規定することを可能にする。
【００１０】
ＵＳ６１３６７１８Ａは、ユーザの心拍をモニタリングする方法及び装置を開示している。ユーザは、心拍上限及び心拍下限を持つ目標ゾーンを設定することができる。ユーザは、目標ゾーン内に実際に被った時間の量に対する時間累積ゴールを設定し、モニタリング期間中の目標ゾーン内の累積時間を表示することができる。
【００１１】
この種の更なる方法及びシステムは、「Polar FT80（登録商標）ユーザマニュアル」（http://polar.com/e_manuals/FT80/Polar_FT80_user_manual_English.pdf）、ＵＳ２０１４／０７３４８６Ａ１、ＵＳ２００９／０３０３３３Ａ１及びＥＰ２２５３３５５Ａ２から既知である。
【００１２】
したがって、これらの心拍モニタは、運動（推奨されるゾーンの心拍）を望み、身体活動（推奨されるゾーンより下の心拍）を望む患者により使用されることができる。患者は、いくつかの隣接した及び重複しない心拍ゾーンを規定することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、これらの心拍モニタの不利点は、ユーザが、複数の隣接した重複しない心拍ゾーンを規定しなくてはならず、心拍ゾーンが、セッションを開始する前に選択されなければならず、セッションが開始するとき及び停止するときに示される必要があることである。これは、現在の利用可能な装置を理解し、正しい方法で使用することを複雑にする。実際に、このような装置は、運動及び身体活動に対する動機づけではなく追加の障壁である。特に身体活動中に、装置の取り扱い及び複数の標示の正確な解釈／理解は、レイアウト及び／又は情報コンテンツに関して難しい。
【００１４】
本発明は、既存の心拍モニタの上述の欠点を克服することに取り組む。特に、本発明の目的は、より単純かつより効率的な心拍モニタを提供することである。本発明の他の目的は、操作しやすい心拍モニタの提供である。更に他の目的は、使用中に容易に操作されることができる心拍モニタの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様において、ユーザの心拍をモニタリングするシステムが提示され、前記システムは、単一の心拍範囲を規定する入力ユニットと、時間測定ユニットと、前記ユーザの心拍を測定する心拍センサと、前記測定された心拍が前記規定された心拍範囲より下である第１の時間期間Ｔ1、前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲内である第２の時間期間Ｔ2及び前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲より上である第３の時間期間Ｔ3を決定する処理ユニットと、前記第１、第２及び第３の時間期間の少なくとも１つを示す出力ユニットとを有する。
【００１６】
本発明の他の態様において、ユーザの心拍をモニタリングする方法が提示され、前記方法は、単一の心拍範囲を規定するステップと、前記ユーザの心拍、前記測定された心拍が前記規定された心拍範囲より下である第１の時間期間Ｔ1、前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲内である第２の時間期間Ｔ2及び前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲より上である第３の時間期間Ｔ3を測定するステップと、前記第１、第２及び第３の時間期間の少なくとも１つを示すステップとを有する。
【００１７】
本発明は、したがって、心拍が規定の制限内であるかどうかの質問に関する必須の情報が容易に理解できる形で示される、ユーザの心拍をモニタリングする提示されたシステム及び方法を提供することにより上述の不利点を克服する。提示されたシステム及び方法は、許容可能な心拍の上限及び下限値を規定するか又は最適な心拍値及び許容可能な偏差を規定するかのいずれかによる単一の心拍ゾーンの容易化された規定により特徴づけられる。加えて、前記システム及び方法は、規定された前記単一の心拍範囲の下、中及び上の時間期間の少なくとも１つをカウントし、示すことができる。有利には、前記システムは、トレーニングセッションを開始及び／又は停止するボタンを持たない。
【００１８】
心拍をモニタリングする提示されたシステム及び方法は、前記ユーザが１つ又は単一の心拍ゾーン（例えば毎分８４乃至１０２回の拍動）を規定し、前記心拍ゾーンの下、中及び上の時間期間を決定し、示すことを可能にする。本システム及び方法は、これにより、前記ユーザが、心拍が推奨されるゾーン内である運動目的、又は心拍が推奨されるゾーンの下である身体活動のいずれかに対するトレーニングプログラムを選択することにより彼／彼女の要望に応えることを可能にする。
【００１９】
ＵＳ６１６３７１８Ａとは対照的に、本発明によるシステム及び方法は、前記測定された心拍が前記単一の心拍範囲内にあるかどうかを決定するだけでなく、前記測定された心拍が前記規定された心拍範囲の上及び下である時間期間をも決定する。ＵＳ６１６３７１８Ａは、前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の下である第１の時間期間Ｔ1及び前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の上である第３の時間期間Ｔ3を決定することに関して少なくとも沈黙している。
【００２０】
Polar FT80（登録商標）のユーザマニュアルは、カーディオトレーニング中に表示される３つの心拍ゾーンの設定を開示している。３つのゾーンに費やされる時間が示される。しかしながら、本発明とは対照的に、これは、３つの異なる心拍範囲又はゾーンを規定することについて知らせるが、単一の心拍範囲を規定することについては知らせない。
【００２１】
ＵＳ２０１４／０７３４８６Ａ１は、様々な生理学的データを収集することができるかなり複雑なシステムを開示している。前記システムは、ユーザの心拍をも検出することができるが、単一の心拍範囲を規定せず、前記ユーザの心拍が前記範囲の上、中及び下である時間期間を決定しない。
【００２２】
ＵＳ２００９／０３０３３３Ａ１は、心拍が選択された高／低心拍内であるかどうかを示すフィードバックを提供する心拍モニタを開示している。また、この文献は、単一の心拍範囲のみではなく、複数の心拍範囲を規定することを知らせる。
【００２３】
ＥＰ２２５３３５５Ａ２は、複数の心拍ゾーンを規定すること、前記心拍ゾーンの各々に色を割り当てること、ユーザから心拍情報を受信すること、心拍情報のグラフィック表示を提供することを含むフィットネスモニタリングサービスを提供する方法及びシステムに関する。また、この文献は、複数の心拍範囲を規定することに対応し、単一の心拍範囲を規定することについて沈黙している。
【００２４】
本発明のシステムの少なくとも一部の部分は、例えば手首着用装置又は耳内若しくは耳着用装置内に収容されてもよい。このような装置は、当技術分野において周知である、心拍センサがユーザの皮膚と接触することを保証する。本システムが、単一の装置内に含まれてもよく、又は互いから離れた複数の装置の形式であってもよいことは、明らかである。例えば、前記システムは、入力ユニット、時間測定ユニット、心拍センサ、処理ユニット及び出力ユニットを含む単一の装置の形式であってもよい。前記出力ユニットは、視覚的、音響的及び／又は触覚装置であってもよい。
【００２５】
前記システムの一部の部分は、互いから離れた配置されてもよい。例えば、入力ユニット及び出力ユニットは、例えば携帯電話のスクリーン上に示されるアプリの形式であってもよい。ここで使用される「アプリ」は、インターネット、コンピュータ、携帯電話又は他の電子装置上で実行することができる一片のソフトウェアである。代わりに、前記心拍センサは、前記入力ユニット、時間測定ユニット、処理ユニット及び出力ユニットから離れていてもよい。加えて、２つ又は３つの出力ユニットのように、１より多い出力ユニットが存在してもよい。これは、ユーザが現在のトレーニング／運動プログラムを遂行することを可能にするだけでなく、医療従事者が必要に応じてフォローアップ及び干渉することをも可能にする。
【００２６】
前記システムの入力ユニットは、いかなる種類の知覚可能な入力手段であってもよい。前記入力ユニットが、前記システムの全ての他の構成要素と一緒に配置される場合、前記入力ユニットは、機械式又は電子ボタンのような単一のボタンを有することが好ましい。このような単一のボタンは、前記システムをオン／オフに切り替え、前記単一の心拍範囲を規定するのに使用されうる。３、４又は５のボタンのように、２以上のボタンを採用することが考えられる。このような実施例は、しかしながら、前記システムを操作するのがより難しく、機械の故障及びユーザの失敗に関して前記システムを間違いの元にするので、あまり好ましくない。調整ホイールのような他の制御要素を含むこと又は追加のボタン機能を持つ調整ホイールをボタンの代わりに使用することも可能である。タッチスクリーンを使用することも可能である。
【００２７】
前記入力ユニットは、離れた場所にあってもよい。このような場合、前記入力ユニットは、スマートフォンのような一般的なモバイル装置に対して使用可能なアプリを有してもよい。これは、前記システム又はポータブル装置、すなわち、心拍センサを有する装置の一部が、小さくコンパクトな寸法を持ち、前記ユーザの皮膚に容易に取り付けられることができるという利点を持つ。離れた入力ユニットは、例えば前記心拍範囲を調整するのに使用されることができ、もはや必要とされない離れた制御ユニットの場合にも考えられる。加えて、離れた制御ユニットは、例えば医療従事者が所要の値を調整することを可能にするいかなるコンピュータシステムの形式であってもよい。
【００２８】
前記時間測定ユニットは、前記処理ユニットに含まれても又はその一部を形成してもよい時計のような装置であってもよい。前記時間測定ユニットは、現在の心拍の計算／決定を可能にする前記処理ユニット及び前記心拍センサと併用して心拍を決定するのに使用される。加えて、前記時間測定ユニットは、前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の下である第１の時間期間、前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の中である第２の時間期間及び前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の上である設定された時間期間の少なくとも１つを決定するのに前記処理ユニットにより採用される。前記時間測定ユニットは、代わりに、前記出力ユニット上に現在の時間を示す及び／又は他の時間関連測定結果を与えるのに使用されてもよい。
【００２９】
前記ユーザの心拍を測定する前記心拍センサは、当技術分野において既知であるいかなる適切な装置であってもよい。例は、本発明のシステム及び方法において容易に採用されうるパルスオキシメータ又はフォトプレチスモグラフィ（ＰＰＧ）センサ及び心音計（ＰＣＧ）センサを有する。心拍は、連続的に又は不連続的に測定されてもよい。連続的な測定が好ましい。
【００３０】
前記処理ユニットは、前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の下である第１の時間期間、前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の中である第２の時間期間及び前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の上である第３の時間期間の少なくとも１つを決定する。換言すると、前記処理ユニットは、前記３つの時間期間の１以上を決定するように構成される。前記処理ユニットは、第１の時間期間Ｔ1、第２の時間期間Ｔ2及び第３の時間期間Ｔ3の１つを示してもよい。前記出力ユニットが、第１の時間期間Ｔ1及び第２の時間期間Ｔ2の組み合わせを順次的に又は同時に示すことが好ましい。代わりに、前記出力ユニットは、第１の時間期間Ｔ1及び第３の時間期間Ｔ3の組み合わせを順次的に又は同時に示してもよい。より好適なのは、第１の時間期間Ｔ1、第２の時間期間Ｔ2及び第３の時間期間Ｔ3の順次的又は同時の標示である。前記ユーザが関連情報を容易に把握しうるのでＴ2単独又はＴ1及びＴ3の組み合わせのいずれかの決定も有利であると理解される。
【００３１】
加えて、前記処理ユニットは、前記心拍センサ及び前記時間測定ユニットから得られた信号に基づいて現在の心拍を計算する。前記処理ユニットの制御は、前記入力ユニットにより実行され、出力は、前記出力ユニットに提供される。加えて、前記処理ユニットは、動きセンサ又は加速度センサのような他のセンサからの信号を採用してもよい。これらのセンサのデータは、前記装置の機能を制御するか及び／又は前記出力ユニットに対する他の標示を提供するかのいずれかで使用されてもよい。
【００３２】
前記出力ユニットは、特に前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の下、中又は上である、問題の３つの時間期間を特徴づける第１、第２及び第３の時間期間の少なくとも１つを示す。これは、前記ユーザが関連情報を把握する即時的かつ知覚可能な可能性を可能にする。前記出力ユニット又はレンダラは、入力ユニットとしても使用されるタッチスクリーンディスプレイのようなディスプレイであってもよい。
【００３３】
第１、第２及び第３の時間期間の少なくとも１つを示す前記出力ユニットは、視覚的及び／又は音響的出力ユニットであってもよい。視覚的出力ユニットの例は、モバイル装置若しくはコンピュータのタッチスクリーンのような装置のスクリーン、ハンドヘルド装置のタッチスクリーン若しくはスクリーン、又はＬＥＤと組み合わせた単純なディスプレイを有する。好適なのは、３つのＬＥＤとスクリーンの組み合わせであるのに対し、前記ＬＥＤの色は、前記規定された単一の心拍範囲の下、中又は上である前記測定された心拍を示し、前記スクリーンは、それぞれの時間期間に関する情報を示す。前記期間は、秒、分又は時間、分及び秒からなる一般的な時間標示の形式のいずれかで与えられてもよい。このような単純なディスプレイの追加の利点は、スクリーンと比較して低いエネルギ消費にある。
【００３４】
音響的標示の例は、「規定された単一の心拍範囲の中１０分、上２分、下２．５分」のような音響的アナウンス又は話し言葉を有する。
【００３５】
本システム及び方法は、前記出力ユニットが、前記プロセッサにより以前に決定された厳密に同じ時間期間を示すが、より少なく示してもよいことを要求しないと理解される。これは、前記プロセッサが、２又は３の時間期間を決定する場合に当てはまる。この場合、これらの時間期間の１つ又は２つが十分である及び／又は望ましいことは、それでも、考えられる。例えば、前記プロセッサは、３つ全ての時間期間を決定する。前記ユーザは、しかしながら、第２の時間期間のみの標示を望んでもよい。前記ユーザは、第１の時間期間単独の標示又は第１及び第３の時間期間の標示を望んでもよい。前記システム及び方法は、同様に適合されうると理解される。
【００３６】
メモリユニット（図示されない）は、ユーザ入力と、前記トレーニングの終了後に前記ユーザに示すトレーニング結果とを記憶するように含まれてもよい。
【００３７】
特にランニング、サイクリング又はローイングのような身体活動中に生じるような大きく速い動きの場合に、光学的（心拍）センサは、共通して、動きアーチファクトに悩まされるので、動きセンサの使用は、好適である。これは、前記光学的センサが、実際に、血管内の血流を光学的に測定し、前記血流が、もちろん、体の動きによっても影響を受け、これが続行し、粗い動きが前記血管内で生じるからである。これは、心拍測定を困難にする大きな動きアーチファクトを生じる。アーチファクトを補償するために、追加の動きセンサが、身体部位の生じる動きを測定し、結果として生じる動きアーチファクトを補償するように装置内に含められてもよい。
【００３８】
前記システムは、運動又は活動の知覚された労作を入力するように構成されたボタンを有してもよい。このような機能は、前記ユーザが、知覚された労作が増大された又は減少された場合に、前記規定された単一の心拍範囲を対応する形で適合させることを可能にする。増大された知覚された労作の場合、前記ボタンを押すことは、前記規定された単一の心拍範囲を例えば５％、１０％、１５％又は２０％だけシフトしうる。前記ボタンを繰り返し推すことは、同量の他のシフトを引き起こしうる。
【００３９】
上に示されたように、視覚的及び音響的標示の組み合わせが考えられる。
【００４０】
代わりに、ユーザの心拍をモニタリングする本システムは、単一の心拍範囲を規定するように構成された入力ユニットと、時間測定ユニットと、前記ユーザの心拍を測定するように構成された心拍センサと、前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の下である第１の時間期間Ｔ1、前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の中である第２の時間期間Ｔ2及び前記測定された心拍が前記規定された単一の心拍範囲の上である第３の時間期間Ｔ3の少なくとも１つを決定するように構成された処理ユニットと、第１、第２及び第３の時間期間の前記少なくとも１つを示すように構成された出力ユニットとを有しうる。
【００４１】
ユーザの心拍をモニタリングする本システムの使用も、同様に含まれる。
【００４２】
本発明の好適な実施例は、従属請求項に規定される。請求された方法及び使用が、請求されたシステム及び従属請求項に規定されたものと同様の及び／又は同一の好適な実施例を持つと理解されるべきである。
【００４３】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施例を参照して説明され、明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明によるシステムの概略的な器具を示す。
【図２】第１の実施例によるシステムの構成要素を示す概略的なブロック図を示す。
【図３】第１の実施例によるシステムのプロセッサの入力及び出力信号を示す概略的なブロック図を示す。
【図４】測定された心拍及び規定された単一の心拍範囲の標示の第１の例を示す。
【図５】規定された単一の心拍範囲を含む測定された心拍信号の第２の例を示す。
【図６】第２の実施例によるシステムの構成要素を示す概略的なブロック図を示す。
【図７】第２の実施例によるシステムのプロセッサの入力及び出力信号を示す概略的なブロック図を示す。
【図８】本発明の第３の実施例によるシステムの器具を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１は、参照番号１０により示される本発明によるシステムの器具を概略的に示す。この図において典型的にはランナーとして示される人４０は、彼／彼女の身体活動及び／又は運動プログラム中に脈拍を測定するシステム又はポータブル装置１０を着用する。
【００４６】
システム１０は、身体部位４２に取り付けられ、身体部位４２は、人４０の脈拍を測定するのに適しており、すなわち、身体部位４２において、動脈パルスが容易に追跡されることができる。図１に示されるように、前記ポータブル装置は、好ましくは、人４２の手首に取り付けられる。出力ユニット２０は、この場合、視覚的、音響的及び／又は触覚フィードバック装置を有してもよい。しかしながら、前記ポータブル装置は、人４０の他の部位、例えば、胸部、脚部、首の回り、耳元又は耳内に取り付けられてもよい。この場合、手首におけるディスプレイのような離れた視覚的フィードバック装置を採用することが必要でありうると理解される。加えて又は代わりに、音響的及び／又は触覚フィードバック装置は、前記ポータブル装置内に採用されてもよい。
【００４７】
図２の概略的なブロック図に示されるように、前記システム１０は、入力ユニット１２、時間測定ユニット１４、心拍センサ１６、処理ユニット１８及び出力ユニット２０を有する。入力ユニット１２、時間測定ユニット１４、心拍センサ１６及び出力ユニット２０は、処理ユニット１８と電子的に結合される。心拍センサ１６は、好ましくは、経時的に人４０の血液脈波を測定し、心拍信号２２を生成する光学的センサ、特にフォトプレチスモグラフィ（ＰＰＧ）センサを有する。この例において、処理ユニット１８は、出力ユニット２０により示される３つ全ての時間期間Ｔ1、Ｔ2及びＴ3を決定する。出力ユニット１８が、代わりに、出力ユニット２０により示される前記時間期間の１つ又は２つのみを決定してもよいことは、明らかである。
【００４８】
前記フォトプレチスモグラフィセンサは、脈動する動脈血による光吸収変化の決定を可能にする異なる波長における血液の吸収を測定する光検出器（図示されない）を含む。このような種類のＰＰＧセンサは、快適に前記人の脈拍を測定することを可能にする。
【００４９】
代わりに、心拍センサ１６は、当技術分野において既知である胸部ストラップを有してもよい。
【００５０】
心拍センサ１６と一緒の時間測定ユニット１４は、処理ユニット１８が、現在の心拍２６を決定し、更に規定された単一の心拍範囲２３、３０に基づいて、測定された心拍２６が規定された単一の心拍範囲２８、３０の下である第１の時間期間Ｔ1、測定された心拍２６が規定された単一の心拍範囲２８、３０の中である第２の時間期間Ｔ2及び測定された心拍２６が規定された単一の心拍範囲２８、３０の上である第３の時間期間Ｔ3を決定し、示すことを可能にする信号を生成する。ここで使用される用語「中」は、前記規定された単一の範囲の境界値を有すると理解されるべきである。例えば、毎分１００乃至１２０の拍動の値の決定された心拍範囲２８、３０を取ると、Ｔ1は、毎分１００の拍動より小さい全ての値を有し、Ｔ2は、毎分１００及び１２０の拍動を含む毎分１００乃至１２０の拍動の全ての値を有し、Ｔ3は、毎分１２０の拍動より上の全ての値を有する。
【００５１】
図３に例示されるように、心拍信号２２は、前記測定された心拍が規定された単一の心拍範囲２８、３０の下である第１の時間期間Ｔ1、前記測定された心拍が規定された単一の心拍範囲２８、３０の中である第２の時間期間Ｔ2及び前記測定された心拍が規定された単一の心拍範囲２８、３０の上である第３の時間期間Ｔ3をそれぞれ示すＴ1、Ｔ2及びＴ3を出力するように処理ユニット１８により使用される。出力ユニット２０が、第１、第２及び第３の時間期間Ｔ1、Ｔ2及びＴ3の少なくとも１つのみを示すことが、好適である。加えて、前記出力ユニットは、規定された単一の心拍範囲２８、３０及び／又は現在測定された心拍２６を示してもよい。例３は、しかしながら、３つの時間期間の処理及び標示に限定されない。１つ又は２つの時間期間の処理及び標示も、同様に含まれる。
【００５２】
図４は、規定された単一の心拍範囲の上限及び下限２８、３０を示すユーザの測定された心拍２６の第３の例を示す。心拍範囲２８、３０は、この例において、ｙ軸に示されるように、それぞれ、毎分８０及び１４０の拍動である。ｘ軸は、秒単位の時間を示す。
【００５３】
図４に示される例から得られうるように、測定された心拍２６は、部分的にゼロから約１００秒までの時間において、下限又は閾値２８より下であり、５８０乃至７００秒の後の段階において上限又は閾値３０の上である。提示されたシステムが、前記規定された単一の心拍範囲の下の第１の時間期間を示さないようにプログラムされることが好適であってもよく、前記期間は、トレーニング目的に関連しないウォームアップ期間として認識されてもよい。下限２８の下の第２の時間期間は、しかしながら、関連し、分又は秒単位で前記時間期間を示す視覚的標示の形式で出力ユニット２０に対して後で出力される。上限又は閾値３０の上の要約された時間期間も、同様に示される。加えて、上限及び下限３０、２８内の関連するトレーニング期間が、示される。運動の全体的な期限、すなわち、３つ全ての時間期間の合計が、前記装置のディスプレイ上に示されることも、好適でありうる。加えて、完全なトレーニング時間、及び前記完全なトレーニング時間に対する前記３つの時間期間のパーセンテージ値が、与えられてもよい。上に示されたように、この例は、３つの時間期間の処理及び標示に限定されない。１つ又は２つの時間期間の処理及び標示も、同様に含まれる。
【００５４】
図５は、測定された心拍２６の他の例を示し、下限及び上限２８、３０が毎分１００及び１２０の拍動にセットされる。これらの値は、前記ユーザにより、すなわち値１００及び２００を入力することにより、又は第３の上限値（図示されない）を示し、図５に示される心拍範囲２８、３０を生じる偏差をセットすることによりのいずれかで前記ユーザにより個別にセットされてもよい。前記システムは、規定された単一の心拍範囲２８、３０から大幅に逸脱する心拍値の結果として警告を作成し、示すように構成されてもよい。例えば、警告は、図５において約１５５秒後のような、参照番号５０により示される、規定された単一の心拍範囲２８、３０をはるかに超過する第１の測定された心拍に対して作成されうる。参照番号５２により示される約２８０秒後の逸脱のような他の逸脱は、あまり重要でないと見なされてもよく、警告を生じない。前記ユーザは、警告をセットする閾値をセットしてもよい。警告は、音響的信号シーケンス又は振動信号シーケンスにより示されてもよい。音響ユニット（図示されない）又は振動ユニット３２により生成されるこのような信号シーケンスが、前記ユーザにより規定されることは、好適である。振動ユニット３２の使用は、生成される振動信号が音響信号より前記ユーザにとって邪魔でないので、好適である。
【００５５】
図６の概略的なブロック図は、他の実施例によるシステムの構成要素を示す。前記構成要素は、入力ユニット１２、時間測定ユニット１４、心拍センサ１６、処理ユニット１８、出力ユニット２０、動きセンサ３０及び振動ユニット３２である。入力ユニット１２及び出力ユニット２０は、両方とも、表示目的を制御する同じアプリ（図示されない）を使用してもよい。前記アプリは、運動又は活動の知覚された労作を入力する機能又はボタンを有してもよい。増大された知覚された労作の場合、前記ボタンを押すことは、前記規定された単一の心拍範囲を、例えば５％、１０％、１５％又は２０％だけシフトする。前記ボタンを繰り返し押すことは、同量の他のシフトを生じてもよい。
【００５６】
動きセンサ３０は、好ましくは、少なくとも１つの空間的次元、より好ましくは３つ全ての空間的次元において前記身体部位４２の加速度を測定する慣性センサを有する。この慣性センサは、ポータブル装置１０が好ましくは取り付けられる人４０の手首における生じる加速度を記録する経時的加速度信号を生成するように経時的に人４０の前記身体部位４２の動きを測定する。動きセンサ３０は、好ましくは、前記装置をオン／オフに切り替えるのに使用される。前記装置は、ユーザ４０が前記装置を採用することを示す加速度信号の受信に対して自動的にオンに切り替えられてもよい。前記装置は、加速度信号がもはや生成されない場合に、ユーザが実際に前記装置を使用するのを終了したことを保証するように５、８、１０、１２、１５又は２０分が経過した後に自動的にオフに切り替えられてもよい。加えて、動きセンサ３０の信号は、前記ユーザの測定された心拍２６を訂正し、より正確な心拍信号２２を得るように前記処理ユニットにより採用されてもよい。振動ユニット３２は、規定された単一の心拍範囲２８、３０を超過する又は下回るような異なる事象又は警告をリアルタイムで前記ユーザに示すように採用されてもよい。前記ユーザは、適切な区別を可能にするように上述の事象の異なるものに特定の信号シーケンスを割り当ててもよい。上に示されるように、音響信号も採用されうる。しかしながら、このような信号が、振動信号より高い度合で前記ユーザの気を散らすことがわかっている。したがって、振動ユニット３２の使用が好適である。
【００５７】
図７に示されるシステムは、第１、第２及び第３の時間期間の少なくとも１つ並びに前記ユーザのモニタリングされる心拍２６を示す。前記システムは、現在の心拍２６が規定された単一の心拍範囲２８、３０の上限又は下限を通過する場合に作動されうる振動ユニット３２を有してもよい。振動ユニット３２は、心拍信号２２が規定された単一の心拍範囲２８を下回る又は規定された単一の心拍範囲３０を超過するのに応答して異なる振動信号シーケンスを出力するようにプログラムされうる。振動ユニット３２は、モールスコードと同様の信号シーケンス、すなわち、可変時間の休止により中断される短い及び／又は長い信号持続時間の組み合わせを発してもよい。このように、前記ユーザは、規定された単一の心拍範囲２８、３０が下回られた又は超過されたかどうかを区別し、前記運動の適合を可能にすることができる。ユーザ４０が歩く又は走る場合、前記振動信号は、より速く又はより遅く走るように彼／彼女に示すことができる。加えて、振動ユニット３２は、規定された単一の心拍範囲２８、３０の下及び／又は上の現在の心拍２６の標示が、例えば５、１０、１５、２０、３０又は６０秒の特定の閾値の後に実行されるように制御されてもよい。これは、規定された単一の心拍範囲２８、３０の下及び／又は上の現在の心拍２６を容易に持ちうる未経験のユーザの使用に対して、前記システムの使用を気にならなくするのを援助する。加えて、前記振動センサは、運動プログラムから身体活動をトレーニングするように設計されたプログラムに、又は逆に切り替えるのを示すプリセット時間期間の通過後に前記ユーザに対して信号を与えてもよい。加えて、振動ユニット３２は、プリセットトレーニング時間が経過したことを通知してもよい。全ての上述の可能性が、前記ユーザにより規定されうる個別の信号シーケンスで示されてもよいと、容易に理解される。図７に示されるシステムは、更に、動きセンサ３０から受信され、測定の開始及び／又は停止をトリガするのに使用される動き信号２４を示す。
【００５８】
図８は、本発明によるシステムの他の概略的な器具を示し、第１、第２及び第３の時間期間Ｔ1、Ｔ2及びＴ3は、離れた装置３４に示される。上に示されたように、この例は、３つの時間期間の処理及び標示に限定されない。１つ又は２つの時間期間の処理及び標示も、同様に含まれる。前記離れた装置３２は、適切なアプリを持つ時計又はモバイル装置又は好ましくは示された値の以上の発生に対して前記システムの現在のユーザに通知／命令することができる医療従事者により管理される離れたコンピュータ若しくはラップトップのような離れた制御ユニットであってもよい。代わりに、前記離れた制御ユニットは、トレーニング結果を入力及び出力するのに役立つ。離れた装置３４と装置１０との間のデータ接続が、様々な形で、例えば、近接場通信技術、インターネット接続又は無線通信技術を使用して実現されてもよいことは、明らかである。離れた制御ユニットの使用は、前記ポータブル装置が、胸部、脚部、首の回り、耳元又は耳内のような、見るのが難しい、人４０の部位に取り付けられる場合に好適でありうる。
【００５９】
本発明は、図面及び先行する記載において詳細に図示及び記載されているが、このような図示及び記載は、例示的又は典型的であり、限定的ではないと見なされるべきであり、本発明は、開示された実施例に限定されない。開示された実施例に対する他の変形例は、図面、開示及び添付の請求項の検討から、請求された発明を実施する当業者により理解及び達成されることができる。
【００６０】
請求項において、単語「有する」は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞"a"又は"an"は、複数を除外しない。単一の要素又は他のユニットが、請求項に記載された複数のアイテムの機能を満たしてもよい。特定の方策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、これらの方策の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。
【００６１】
請求項内の参照符号は、範囲を限定するように解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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