(57)【要約】  本発明は人間のパフォーマンスを観察するシステムおよび方法を提供する。該システムはウェアラブルデバイスと電子デバイスを備える。ウェアラブルデバイスは胴に装着可能である。ウェアラブルデバイスは呼吸パターン、活動、姿勢、睡眠パターン、周囲環境等のパラメータを検知するように構成された検知システムを備える。検知されたデータはウェアラブルデバイスの第１処理ユニットから電子デバイスの第２処理ユニットにデータ処理のため無線送信される。ユーザ又はグループの精神的健康状態および身体的健康状態を計算するため、データが、調整され入力されたデータと比較される。データはクラウドストレージに記憶され、そこで、第３アプリケーションモジュールが精神的健康状態および身体的健康状態の履歴データを処理し、精神的健康状態および身体的健康状態を向上させる示唆を与えるように構成されている。
2020519381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間のパフォーマンスを観察するシステムであって、
ウェアラブルデバイスと、このウェアラブルデバイスと無線通信を行う電子デバイスと、第３アプリケーションモジュールと、を備え、
前記ウェアラブルデバイスは、検知システムであって、呼吸パターン、活動、姿勢、睡眠パターンおよび周囲環境等のパラメータを検知し、第１処理モジュールを備える第１処理ユニットにデータを送信するように構成された検知システムを備え、
前記電子デバイスは、前記第１処理モジュールからデータを受信するように構成された第２処理ユニットを備え、この第２処理ユニットは、前記データを処理し、前記電子デバイスの第２処理モジュールにデータを送信し、調整され入力されたデータと比較して、精神的健康状態および身体的健康状態を計算し、前記精神的健康状態および前記身体的健康状態は前記第２処理モジュールを介してリアルタイムでユーザに通知され、
前記データおよび前記精神的健康状態および前記身体的健康状態の計算された状態は周期的にクラウドストレージに記憶され、
前記呼吸パターン、活動、睡眠パターン、姿勢および周囲環境のデータも前記クラウドストレージに記憶され、
前記第３アプリケーションモジュールは、前記クラウドストレージ内に構成され、
前記第３アプリケーションモジュールは、前記ユーザの前記精神的健康状態および前記身体的健康状態の履歴データと他のユーザのデータとを処理してパターンを特定することで、前記精神的健康状態および前記身体的健康状態を向上させるための示唆を提供することを特徴とする、システム。
【請求項２】
前記検知システムは、光センサ、ノイズセンサ、温度センサ、加速度計、ジャイロスコープ、磁力計、力検知抵抗器センサおよびひずみゲージを備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記呼吸パターンは力検知抵抗器センサ、ひずみゲージおよび加速度計によって検知されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ウェアラブルデバイスはユーザの胴に装着されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第２処理モジュールは前記ユーザの呼吸パターンを分析して精神状態を決定することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ウェアラブルデバイスは寝る前に夜間モードに設定され、
前記夜間モード中、温度、光および雑音のデータが収集され、
前記データが前記第１処理ユニットに送信されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
各ユーザについて、真っ直ぐ立っている姿勢および真っ直ぐ座っている姿勢とすることで、前記姿勢が調整されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記ユーザの活動および睡眠パターンは加速度計、磁力計およびジャイロスコープによって検知されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項９】
前記周囲環境は光センサ、ノイズセンサおよび温度センサによって検知されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項１０】
前記姿勢は加速度計、ジャイロスコープ、磁力計およびひずみゲージによって検知されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項１１】
ユーザのグループはクラウドで生成可能であり、
集約データは前記第２処理モジュールを介して前記電気デバイスに表示可能であることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
電気デバイスのＧＰＳを用いて、前記ユーザのパフォーマンス、精神的健康状態および身体的健康状態を位置の観点で評価するために、前記データに対応する前記ユーザの地理的位置が記憶されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
人間のパフォーマンスを観察する方法であって、
呼吸パターン、活動、姿勢、睡眠パターンおよび周囲環境等のパラメータを検知システムによって検知するステップと、
前記検知システムからウェアラブルデバイスの第１処理モジュールにユーザのデータを送信するステップと、
前記第１処理モジュールから電子デバイスの第２処理モジュールに前記ユーザのデータを送信するステップと、
受信したデータを分析し、名前、性別、年齢、体重等の調整され入力されたデータと比較して、前記電子デバイスの前記第２処理モジュールによって前記ユーザのパフォーマンス、精神的健康状態および身体的健康状態を評価し、前記第２処理モジュールを介してリアルタイムに前記ユーザに通知するステップと、
評価された前記パフォーマンス、前記精神的健康状態および前記身体的健康状態のデータをクラウドストレージに記憶するステップと、
評価された前記パフォーマンス、前記精神的健康状態および前記身体的健康状態の履歴データと他のユーザのデータとを処理してパターンを特定することで、前記ユーザの生活様式を向上させるための前記精神的健康状態および前記身体的健康状態についての示唆を提供するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記ユーザの前記パフォーマンス、前記精神的健康状態および前記身体的健康状態を位置の観点で評価するために、前記データに対応する前記ユーザの地理的位置を記憶することを特徴とする、請求項１３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間のパフォーマンスを観察するシステムおよび方法に関する。より詳細には、本発明は、例えば呼吸パターン、活動、姿勢、睡眠パターン、周囲環境、仕事のパフォーマンス、健康状態等の人間のパフォーマンスを観察し、精神的健康状態および身体的健康状態を向上させるシステムおよび方法に関する。
【０００２】
使用される略語
ＦＳＲ：力検知抵抗器
ＰＣＢ：プリント回路基板
ＧＰＳ：グローバルポジショニングシステム
ＢＭＩ：ボディマス指数
ＢＰＭ：１分当たりの呼吸数
【背景技術】
【０００３】
現在、ストレスや関連する苦痛に苦しむ人々の割合が増加している。人々にストレスを与える多くの隠れた小さい要因がある。その要因には、個人の健康状態およびパフォーマンスに影響する呼吸、睡眠の質、活動、姿勢、周囲環境が含まれる。近年の調査において、世界的にストレスは主要なリスク要因としてランク付けされている。ストレスが原因で、人々は、最終的には、病気にかかったり、作業効率、パフォーマンス、集中力が低下してしまったりする場合がある。また、企業従業員のほぼ９５％がストレスにさらされ、そのためパフォーマンスが妨げられていることが観察されている。学生でさえも、膨大な勉強や試験のためにストレスの影響を受けている。
【０００４】
近年の研究で、８時間の労働において平均的な従業員の生産性はおよそ３時間のみであるということが知られてきている。従業員の生産性は組織の価値に比例するので、このことは同様に組織に悪影響を与える。従業員は、例えば時間管理システム、人事管理システム、会計システム等の様々なシステムや方法を実施して、組織内の資源を維持、追跡し、従業員のパフォーマンスを向上させようとしている。しかし、従業員のパフォーマンスの統計や物理的存在の追跡は、問題の解決にはなっていない。従業員の精神および身体の状態を把握し、克服することが、効率を向上させるのにより有効である。
【０００５】
米国特許出願第２００１６７４２号公報には、ストレステスト中に収集された心拍変動データを処理することでストレスレベルを測定し観察する方法が開示されている。心拍変動データにはコヒーレンス特性が含まれてもよく、ネットワークを介して所定位置に心拍変動データを送信し、エンドユーザに数値スコアを提供してもよい。このように、この方法は、心拍に基づいてのみ人間のストレスを予測し観察しようとするものであり、ストレスレベルのわずかな変化を予測するのには有効でなく、ユーザがユーザの警戒レベルを判断するのにも有効でない。
【０００６】
Ｍ．Ｍｏｏｒｅ−Ｅｄｅらの米国特許第５，４３３，２２３号公報には、警戒度の変化に何らかの関係がある様々な要因の数学的計算に基づいて、所定時点における個人の推定警戒レベルを予測する方法が開示されている。まず、個人のベースライン警戒カーブ（ＢＡＣ）が５つの入力に基づいて決定され、安定した環境で示される最適な警戒カーブを提示する。次に、ＢＡＣは、警戒修正刺激によって修正され、修正ベースライン警戒カーブとなる。このように、この方法は、認知パフォーマンスではなく、個人の警戒レベルを予測する手段である。
【０００７】
したがって、人々の日常的なルーティンを追跡し、人々のストレスやパフォーマンス不足の理由の背後にあるリアルタイムデータを収集し、上記の問題を多少なりとも解決するシステムおよび方法が必要である。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、人間のパフォーマンスを観察するシステムおよび方法を提供することである。
【０００９】
本発明のもう１つの目的は、人間のパフォーマンスを観察するシステムおよび方法であって、該システムがユーザの精神的健康状態および身体的健康状態のリアルタイム追跡を行うものを提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、人間のパフォーマンスを観察するシステムおよび方法であって、該システムが、特定時間においてユーザが精神的健康および身体的健康を欠く場合の背後にある問題を特定するものを提供することである。
【００１１】
本発明のさらに別の目的は、人間のパフォーマンスを観察するシステムおよび方法であって、評価されたパラメータが、特定された入力、調整されたパラメータと相関関係を有しない場合に、該システムがユーザに警告を送ることができるものを提供することである。
【００１２】
本発明の別のもう１つの目的は、人間のパフォーマンスを観察するシステムおよび方法であって、該システムが、ユーザが呼吸パターン、活動、姿勢、睡眠パターンおよび周辺環境を確認するのに役立つものを提供することである。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、人間のパフォーマンスを観察するシステムおよび方法であって、装置が、グループと同様個人の作業効率の向上のため企業に対して、そして同様に個人に対して、データを処理し提供することができるものを提供することである。
【００１４】
本発明のさらなるもう１つの目的は、人間のパフォーマンスを観察するシステムおよび方法であって、ユーザの作業効率がウェアラブルデバイスを介して収集され、必要な修正措置をとるため組織の人事部によって評価のために処理されることが可能であるものを提供することである。
【００１５】
本発明のさらなるもう１つの目的は、人間のパフォーマンスを観察するシステムおよび方法であって、該システムがユーザをリアルタイムで支援し観察することできるものを提供することである。
【００１６】
本発明のさらなるもう１つの目的は、人間のパフォーマンスを観察するシステムおよび方法であって、ユーザの人格を他への適合性と同様分析することができるものを提供することである。
【００１７】
本発明によれば、人間のパフォーマンスを観察するシステムが提供される。該システムはウェアラブルデバイス、電子デバイスおよびクラウドストレージを備える。
【００１８】
ウェアラブルデバイスは、呼吸パターン、活動、姿勢、睡眠パターンおよび周囲環境等のパラメータを検知し、第１処理モジュールを備える第１処理ユニットにデータを送信するように構成された検知システムを備える。ウェアラブルデバイスはユーザの胴に装着される。
【００１９】
電子デバイスはウェアラブルデバイスと無線通信を行う。電子デバイスは、第１処理モジュールからデータを受信するように構成された第２処理ユニットを備える。第２処理ユニットはデータを処理し、電子デバイスの第２処理モジュールにデータを送信し、調整され入力されたデータと比較して、精神的健康状態および身体的健康状態を計算する。第２処理モジュールを介してリアルタイムでユーザに通知される。該データおよび精神的健康状態および身体的健康状態の計算された状態は周期的にクラウドストレージに記憶され、呼吸パターン、睡眠パターン、姿勢、活動および周囲環境のデータもクラウドストレージに記憶される。
【００２０】
第３アプリケーションモジュールがクラウドストレージに構成され、第３アプリケーションモジュールは、ユーザの精神的健康状態および身体的健康状態の履歴データと他のユーザのデータとを処理してパターンを特定することで、精神的健康状態および身体的健康状態を向上させるための示唆を提供する。
【００２１】
検知システムは、光センサ、ノイズセンサ、温度センサ、加速度計、ジャイロスコープ、磁力計、力検知抵抗器センサおよびひずみゲージを備える。呼吸パターンは力検知抵抗器センサ、ひずみゲージおよび加速度計によって検知される。第２処理モジュールはユーザの呼吸パターンを分析して精神状態を決定する。ユーザの活動は加速度計、ジャイロスコープおよび磁力計によって検知され、処理されたデータはユーザの身体的健康状態および精神的健康状態を評価するために用いられる。真っ直ぐ立っている姿勢および真っ直ぐ座っている姿勢とすることで、姿勢が調整される。姿勢は加速度計、ジャイロスコープ、磁力計およびひずみゲージによって検知される。電気デバイスのＧＰＳを用いて、ユーザのパフォーマンス、精神的健康状態および身体的健康状態を位置の観点で評価するために、データに対応するユーザの地理的位置が記憶される。
【００２２】
ウェアラブルデバイスは寝る前に夜間モードに設定され、夜間モード中、温度、光および雑音のデータが収集され、該データが第１処理ユニットに送信される。周囲環境は光センサ、ノイズセンサおよび温度センサによって検知される。
【００２３】
ユーザのグループはクラウドで生成可能であり、集約データは第２処理モジュールを介して電気デバイス（例えば携帯電話、コンピュータ、タブレット等）に表示可能である。
【００２４】
本発明の別の態様において、人間のパフォーマンスを観察する方法が提供される。該方法は、呼吸パターン、活動、姿勢、睡眠パターンおよび周囲環境等のパラメータを検知システムによって検知するステップを含む。
【００２５】
その後、検知システムからウェアラブルデバイスの第１処理モジュールにユーザのデータを送信する。
【００２６】
さらに、第１処理モジュールから電子デバイスの第２処理モジュールにユーザのデータを送信する。
【００２７】
その後、受信したデータを分析し、名前、性別、年齢、体重等の調整され入力されたデータと比較して、電子デバイスの第２処理モジュールによってユーザのパフォーマンス、精神的健康状態および身体的健康状態を評価し、第２処理モジュールを介してリアルタイムにユーザに通知する。
【００２８】
さらに、評価されたパフォーマンス、精神的健康状態および身体的健康状態のデータをクラウドストレージに記憶する。
【００２９】
評価されたパフォーマンス、精神的健康状態および身体的健康状態の履歴データと他のユーザのデータとを処理してパターンを特定することで、ユーザの生活様式を向上させるための精神的健康状態および身体的健康状態についての示唆を提供する。
【００３０】
ユーザのパフォーマンス、精神的健康状態および身体的健康状態を位置の観点で評価するために、データに対応するユーザの地理的位置を記憶する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
本発明の利点および特徴は、添付の図面と共に以下の詳細な説明および請求項を参照することでより理解される。図面において、同様の構成は同様の符号で示される。
【図１】本発明の人間のパフォーマンスを観察するシステムのブロック図を示す。
【図２】図1に示すウェアラブルデバイスの背面斜視図を示す。
【図３】図１に示すウェアラブルデバイスの正面斜視図を示す。
【図４】本発明のユーザの衣類又は枕に配置される設備を有するウェアラブルデバイスを示す。
【図５】ウェアラブルデバイスの断面図を示す。
【図６】振動モードでのウェアラブルデバイスの配置を示す。
【図７】図７ａ、７ｂおよび７ｃは、睡眠中にユーザに又はユーザの近くにウェアラブルデバイスを配置可能な様々な位置を示す。
【図８】図８ａ、８ｂおよび８ｃは、調整のためウェアラブルデバイスによって測定される様々な姿勢を示す。
【図９】本発明のシステムの概略図を示す。
【図１０】呼吸パターンの波形によって決定されるユーザの精神状態を示す。
【図１１】ユーザの呼吸パターンを検知するためのＦＳＲ、ひずみゲージおよび加速度計の動作のフローチャートを示す。
【図１２】ユーザの姿勢および活動を特定する動作のフローチャートを示す。
【図１３】夜間のユーザ周辺の睡眠および周囲環境を特定する動作のフローチャートを示す。
【図１４】ユーザの呼吸パターンを特定する動作のフローチャートを示す。
【図１５】図１５ａ、１５ｂおよび１５ｃはシステムの動作の図例を示す。
【図１６】本発明の人間のパフォーマンスを観察する方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の特徴を示す実施形態を詳細に説明する。「備える」、「有する」、「包含する」、「含む」といった語およびこのような他の表現は、これらの語のいずれかに後続する項目がそのような項目の網羅的な列挙であることを意味するのではない、つまり、列挙された項目のみに限定することを意味するのではないという点で、意味的に同じであり、無制限であることを意図する。
【００３３】
本発明は、人間のパフォーマンスを観察するシステムおよび方法を提供するためのものである。該システムはウェアラブルデバイスを有し、ウェアラブルデバイスはユーザの精神的および身体的健康状態のリアルタイム追跡を行う。詳細には、該システムは、特定時間におけるユーザのストレスの背後にある理由を分析する。さらに、該システムは、これらのパラメータが入力された又は調整されたパラメータと合致しない場合にユーザに警告を送ることができる。該システムは、ユーザが呼吸パターン、活動、姿勢、睡眠パターンおよび周囲環境を確認するのに役立つ。該システムは、グループと同様個人の作業効率の向上のため企業に対して、そして同様に個人に対して、データを処理し提供することができる。必要な修正措置をとるため、組織の人事部によって評価のために収集されたデータを処理することで、ユーザの作業効率が算出される。さらに、該システムは、リアルタイムでユーザを支援し観察することができる。また、該システムは、ユーザの人格を他への適合性と同様分析することができる。
【００３４】
「第１」、「第２」といった語および同様の表現は、本明細書において、順序、量、又は重要性を示すものではなく、ある要素を他の要素と区別するために用いられる。「ある」といった語は、本明細書において、量の限定を示すものではなく、それが示す項目が少なくとも１つあることを示す。
【００３５】
開示される実施形態は本発明の単なる例示であり、様々な形態で実施されてもよい。
【００３６】
図１を参照すると、本発明の人間のパフォーマンスを観察するシステム１００が示されている。システム１００は、ウェアラブルデバイス２００、電子デバイス３００およびクラウドストレージ４００を備える。ウェアラブルデバイス２００は、ユーザの胴のいずれの位置に装着されてもよい。ウェアラブルデバイス２００はユーザの下着に固定されてもよい。詳細には、ユーザが男性の場合、図７ａに示すように、腰の近くにウェアラブルデバイス２００を装着してもよく、ユーザが女性の場合、都合に合わせて、図７ｂに示すように、腰のあたりの衣類に、又は、ブラジャーの胸部の近くの胴に該デバイスを装着してもよい。また、図７ｃに示すように、睡眠中はユーザが自身の頭を置いている枕にウェアラブルデバイス２００を取り付ける必要がある。当業者にとって、ウェアラブルデバイス２００を胴の他の部分に装着又は取り付けることは自明であるかもしれない。
【００３７】
図２、３および４を参照すると、ウェアラブルデバイス２００はケーシング２１０を備える。ケーシング２１０は、ウェアラブルデバイス２００を外部影響およびそれ故の内部部品への損傷から保護するのに役立つ。さらに、ウェアラブルデバイス２００はクリップの形状に構成され、ユーザの衣類、詳細には下着、例えばブリーフ、ブラジャー、パンティ、又は他の同様の下着に留めることができる。ウェアラブルデバイス２００は、図７ａ、７ｂおよび７ｃに示すようにユーザの衣類にウェアラブルデバイス２００を保持させる又は引っ掛けるための空洞２２０を有する。詳細には、空洞２２０は、ウェアラブルデバイス２００がユーザの体からの入力を収集するため検知を行うことが可能なように、ウェアラブルデバイス２００をユーザの衣類に引っ掛ける又は保持させるためのものである。さらに、ウェアラブルデバイス２００が検知および他の関連する動作を行うよう作動させるために、アクチュエータ２３０がウェアラブルデバイス２００に設けられている。詳細には、アクチュエータ２３０は、ユーザの体の方に向けてしっかりと取り付けられ、ユーザの体がウェアラブルデバイス２００に与える力又は圧力を検知する。例えば電池のような電源２４０がウェアラブルデバイス２００内に配置される。電源は取り外し可能で再充電可能な電源２４０であってもよい。電源２４０は、ウェアラブルデバイス２００の全ての要素にそれらが機能するために電力を提供する。図４および５はウェアラブルデバイス２００が留められた布を示す。
【００３８】
さらに、ウェアラブルデバイス２００は、検知システム（符号なし）、振動モータ２５０（図６に示す）および第１処理ユニット（図示せず）を備える。検知システムは、例えばユーザの呼吸パターン、活動、姿勢、睡眠パターンおよび睡眠中のユーザ周辺の周囲環境等の様々なパラメータを検知するのに役立つ。これにより、ユーザのパフォーマンスに影響する要因を特定することで、ユーザのパフォーマンスの判断の正確性が向上する。詳細には、検知システムは、例えばひずみゲージ２６０および加速度計２６２と共にＦＳＲ（力検知抵抗器）センサ、ジャイロスコープ２６４、磁力計２６６、光センサ２６８、ノイズセンサ２７０、温度センサ２７２等のセンサを備える。図１に示すように、検知ユニットのこれらのセンサはＰＣＢ２８０に配置される。
【００３９】
また、ユーザの精神的健康状態および身体的健康状態を判断する最も重要な要因は、ユーザの呼吸パターンである。呼吸パターンが測定されて、例えば注意深い状態、落ち着いている状態、ストレスを感じている状態、落ち込んでいる状態等の様々な状態に分類される。当業者にとって、呼吸パターンを他の何らかの自明な状態として測定することが自明であるかもしれない。本実施形態では、図２および５に示すように、ＦＳＲセンサ、ひずみゲージ２６０および加速度計２６２を用いて、呼吸パターンが検知される。これらのセンサが共に用いられることで、呼吸パターンのデータの正確性が向上する。
【００４０】
詳細には、図１１は、ユーザの呼吸パターンを検知するためのＦＳＲ、ひずみゲージ２６０および加速度計の動作のフローチャートを示す。ウェアラブルデバイス２００はユーザの胴に装着される必要がある。その後、ＦＳＲ、ひずみゲージ２６０および加速度計が、ＦＳＲ、ひずみゲージ２６０および加速度計の値の変化を測定することによってユーザが吸ったり吐いたりしている間胴の動きを測定することで、ユーザの呼吸を検知する。センサから検知されたデータは、ウェアラブルデバイス２００の第１処理ユニットに送信される。センサから受信されたデータは、第１処理ユニットの第１処理モジュールにおいて、フィルタリングされてノイズおよび外部減衰が取り除かれ、アナログ形式からデジタル形式に変換される。ウェアラブルデバイスからのフィルタリングされたデータは、電子デバイス３００に無線送信される。ウェアラブルデバイス２００からの電子デバイス３００の第２処理ユニットで受信されたデータは、そこで処理される。
【００４１】
図１４を参照すると、本発明のユーザの呼吸パターンを特定する動作のフローチャートが示されている。ＦＳＲ、ひずみゲージ２６０および加速度計が、ＦＳＲ、ひずみゲージ２６０および加速度計の値の変化を測定することによってユーザが吸ったり吐いたりしている間胴の動きを測定することで、ユーザの呼吸を検知する。センサの値は、吸う位置、吐く位置、静止位置が検知されるとき、初期値から変化する。さらに、処理されたデータはウェアラブルデバイス２００から電子デバイス３００の第２処理ユニットによって受信される。データは、第２処理ユニットにおいて１６進法から１０進法に変換される。１０進法のデータは、呼吸パターンの波形を洗練させるために第２処理モジュールで再度フィルタリングされる。さらに、呼吸パターンの波形は、データを調整し１分当たりの呼吸数（ｂｐｍ）の値を生成するために、第２処理ユニットの数学的モデルに通される。第２処理ユニットにおいて、データが継続して測定され、記憶され、精神状態と関連付けられる。データは第２処理ユニットにおいて、調整されたデータおよび入力されたデータと比較される。データはまた、図１５ａ、１５ｂおよび１５ｃに示すように、クラウドストレージ４００の第３処理ユニットに送信される。
【００４２】
ＦＳＲセンサは、より小さい力の範囲に線形応答を与えるように構成されている。センサのデータが与えられる負荷に比例していない場合、ひずみゲージ２６０はより大きい力の範囲に応答する。また、ひずみゲージ２６０は与えられた負荷に対して線形応答を有する。さらに、ひずみゲージ２６０は、ＦＳＲセンサよりも正確にひずみゲージ２６０に与えられる力における力および変化を捉えるように構成されている。このように、ＦＳＲセンサと共にひずみゲージ２６０を用いることで、より大きな負荷におけるデータの正確性がより向上し、より良い結果が得られる。
【００４３】
詳細には、本実施形態では、吸ったり吐いたりする過程において又は静止中、ユーザの体の動きによって与えられる圧力および力を検知するために、ひずみゲージ２６０と共にＦＳＲセンサが用いられる。また、ひずみゲージ２６０は、吸ったり吐いたりする過程においてウェアラブルデバイス２００に与えられる力および圧力を検知するように構成され、呼吸パターンの正確性を向上させる。さらに、加速度計２６２は、ウェアラブルデバイス２００の線形運動を検知し観察するために構成されている。
【００４４】
さらに、本実施形態では、ユーザの姿勢が手動で調整され、参照データとしてシステム１００に入力される。各ユーザにとって、姿勢は、真っ直ぐ立った姿勢および真っ直ぐ座った姿勢に調整されてもよい。当業者にとって、他の状態に調整された姿勢も自明であるかもしれない。詳細には、姿勢は、加速度計２６２、ジャイロスコープ２６４、磁力計２６６およびひずみゲージ２６０によって検知される。調整されたデータは、ウェアラブルデバイス２００の使用開始前にユーザによって設定される。詳細には、図１２は、ユーザの姿勢および活動を特定する動作のフローチャートを示す。ユーザの運動、回転および活動後、加速度計２６２、ジャイロスコープ２６４、磁力計２６６およびひずみゲージ２６０の値の変化が、第１処理モジュールで内部送信される。例えば加速度計２６２、ジャイロスコープ２６４、磁力計２６６およびひずみゲージ２６０等のセンサからの検知されたデータは、デジタル信号の形式で受け取られ、第１処理ユニットで処理される。さらに、ウェアラブルデバイスの第１処理ユニットからのデータが電子デバイスの第２処理ユニットに無線送信される。
【００４５】
さらに、データが、第２処理ユニットにおいて、以前に調整され入力されたデータ、例えばユーザの座っている、立っている、前かがみになっている、歩いている等のデータと比較される。ユーザは、リアルタイムでウェアラブルデバイスおよび第２アプリケーションモジュールを介して姿勢および活動状況について通知され、警告される。第２処理ユニットは、第２処理モジュールを介してユーザの活動状況について助言を与える。データは、第２処理ユニットに記憶された調整されたデータと比較され、第２処理ユニットから第３アプリケーションモジュールに送信される。第３アプリケーションモジュールはクラウドストレージ４００に構成され、さらに精神的健康状態および身体的健康状態の履歴データを処理して、ユーザの精神的健康状態および身体的健康状態を向上させるための示唆を与える。
【００４６】
さらに、本実施形態では、ユーザによるエネルギー又はカロリーの使用を判断するために、ユーザの活動がシステム１００において観察される。例えば歩く、立つ、走る等の活動が、加速度計２６２、磁力計２６６およびジャイロスコープ２６４を用いて観察される。また、ユーザの睡眠パターンが、ユーザが日常的に得ている睡眠の質に気付くために、観察される。
【００４７】
検知システム１００の検知されたデータは、さらに、第１処理ユニットに送信される。第１処理ユニットはウェアラブルデバイス２００に構成されている。第１処理ユニットは、第１処理モジュール（図示せず）を用いてウェアラブルデバイス２００の検知システムから受信した検知されたデータを処理するのに役立つ。詳細には、第１処理ユニットは、検知システムからの受信データからノイズと外部減衰を取り除く。ＦＳＲセンサ、ひずみゲージ２６０および加速度計２６２は、さらに、アクチュエータから受信した圧力および運動信号を電気信号に変換する。この電気信号は、ノイズ低減のためＲＣフィルタの組み合わせを用いてフィルタリングされ、第１処理ユニットのマイクロプロセッサのアナログ・デジタル変換器に渡される。さらに、フィルタリングされたデータがアナログ形式からデジタル形式に変換されて、ウェアラブルデバイス２００の第１処理モジュールに送信される。マイクロプロセッサにおいて内部信号処理が行われ、電子デバイスの第２処理ユニットのアルゴリズムにデータを転送するための内部通信プロトコルに転送される。さらに、ウェアラブルデバイス２００の第１処理ユニットからの処理されたデータは、リアルタイムで電子デバイス３００の第２処理ユニットに送信される。電子デバイス３００は、ウェアラブルデバイス２００からのデータを同期させることができる、携帯電話、スマートフォン、コンピュータ、タブレット、又は任意の他の同様のデバイスであってもよい。
【００４８】
電子デバイス３００は、該デバイスからのデータを分析し表示するため第２処理モジュールを備えてもよい。本実施形態では、第２処理モジュールは、電子デバイス３００内に動作可能に構成されたソフトウェアアプリケーションである。詳細には、ウェアラブルデバイス２００は、ブルートゥース（登録商標）、近距離無線通信、又はＷｉ−Ｆｉ通信プロトコルを介して電子デバイス３００と無線通信を行う。
【００４９】
さらに、第１処理ユニットからの受信されたデータが処理され、第２処理ユニットにおいて調整され入力されたデータと比較し、精神的健康状態および身体的健康状態を計算し、これにより、第２処理モジュールを介してリアルタイムでユーザに通知が送られる。ユーザは、システム１００に、例えば名前、年齢、性別、身長、体重、様々な姿勢（例えば、図８ａ、８ｂおよび８ｃに示すように、前かがみになっている、真っ直ぐ立っている、真っ直ぐ座っている等の様々な状態に調整されるような姿勢）等のデータを入力する必要がある。当業者にとって、ストレス要因の正確な計算のためユーザの生活様式に影響をもたらす可能性のあるユーザの様々な姿勢において他の調整されたデータを提供することが自明であるかもしれない。
【００５０】
また、電子デバイス３００からの処理され計算されたデータは周期的にクラウドストレージ４００に記憶される。詳細には、呼吸パターン、姿勢、活動、睡眠パターンおよび周囲環境のデータがクラウドストレージ４００に記憶される。さらに、第３アプリケーションモジュールはクラウドストレージ４００に構成されている。第３アプリケーションモジュールが、例えば呼吸パターン、睡眠パターン、姿勢、活動および周囲環境のデータ等のパラメータの履歴データを処理し、ユーザの精神的健康状態および身体的健康状態を特定する。また、他のユーザのデータが、パターンを特定するため、そして精神的健康状態および身体的健康状態を向上させる示唆を与えてユーザの生活様式を向上させるために使用される。第３アプリケーションモジュールは第２処理モジュールと双方向通信を確立する。該通信は第２処理モジュールからの出力データを第３アプリケーションモジュールに送信するために確立される。第３アプリケーションモジュールは第２処理モジュールからの出力データを比較して分析し、第２処理モジュールに戻し、電子デバイス３００に表示できる。第３アプリケーションモジュールは、ストレスの履歴データを処理して、スマート学習アプリケーションによってストレスを低減するための示唆を与えるデータを提供することができる。電子デバイス３００とクラウドストレージ４００はインターネットを介して通信することができる。
【００５１】
また、第３アプリケーションモジュールはウェアラブルデバイス２００を装着している様々なユーザからの出力データを受信し集約することができ、電子デバイス３００又は任意の同様の端末に表示できる。また、第３アプリケーションモジュールは人工知能を有し、ストレス要因を比較して分析し、ユーザの精神状態を判断することができる。また、クラウドストレージ４００の第３処理ユニットでデータの微調整がなされる。ユーザについての長期的な報告が生成される。
【００５２】
また、ユーザの精神状態は図１０に示す呼吸パターンの波形によって決定される。ウェアラブルデバイス２００は寝る前に夜モードに切り替えられる。夜モード中、光、雑音および温度が光センサ、ノイズセンサおよび温度センサをそれぞれ用いて検知される。また、データは処理ユニットに送信され、処理ユニットはさらにデータを処理して分析し、該デバイスと同期中、第１処理モジュールと通信する。詳細には、図１３に、夜間のユーザ周辺の睡眠および周囲環境を特定する動作のフローチャートを示す。例えば加速度計、ジャイロスコープおよび磁力計等のセンサがユーザの睡眠の向き、動きを検知するためにウェアラブルデバイスに提供され、温度センサ、光センサおよびノイズセンサが周囲環境を検知するために提供される。センサは検知したデータをさらに処理するため第１処理ユニットに内部送信する。検知され処理されたデータはウェアラブルデバイス２００から電子デバイス３００の第２処理ユニットに無線送信される。第２処理ユニットで受信されたデータは分析され、入力され調整されたデータと比較されて、睡眠のパターンおよび質を判断する。
【００５３】
また、ユーザは、睡眠の質、睡眠の周囲環境条件、睡眠サイクルの終了等について、処理ユニットの第２アプリケーションモジュールおよびウェアラブルデバイスのそれぞれを介して、通知され警告される。比較され調整されたデータは第２処理ユニットに記憶され、さらにクラウドストレージ４００の第３アプリケーションモジュールに送信される。第３アプリケーションモジュールがユーザや他の同様のユーザの幅広いデータセットから複数のデータ点に基づいてアクションを示唆する間、ユーザによって実行するために要求されるリアルタイムアクションが第２アプリケーションモジュールを介して第２処理ユニットによって示唆される。
【００５４】
図８ａ、８ｂおよび８ｃに示すように、座っている姿勢、立っている姿勢等のユーザの様々な姿勢が加速度計２６２、ジャイロスコープ２６４、磁力計２６６およびひずみゲージ２６０によって検知される。また、該装置は、出力データが処理されている間ユーザの位置を判断するためのＧＰＳを備えてもよい。該装置が電子デバイスと同期している間、該データに対応するユーザの地理的位置が電子デバイス内に記憶されてもよい。この情報は、ユーザ又はユーザのグループのパフォーマンスおよびストレスを位置の観点で評価するために用いられてもよい。
【００５５】
一実施形態において、ユーザのグループはクラウドストレージ４００に生成され、集約されたデータが第２処理モジュールを介して電子デバイス（例えば携帯電話、コンピュータ、タブレット等）に表示されてもよい。このグループは企業又は任意のグループのものであってもよい。
【００５６】
別の実施形態において、電子デバイスのＧＰＳは、記憶されているデータに対応するユーザの地理的位置を特定するために用いられてもよい。このデータは、ユーザのパフォーマンス、精神的健康状態および身体的健康状態を位置の観点で評価するために用いられてもよい。
【００５７】
図１６を参照すると、本発明の人間のパフォーマンスを観察する方法５００が示されている。説明を簡単にするため、方法５００をシステム１００と関連して説明する。
【００５８】
方法５００はステップ５１０から始まる。
【００５９】
ステップ５２０で、例えば呼吸パターン、活動、姿勢、睡眠パターンおよび周囲環境等のパラメータを検知システムによって検知する。一実施形態において、該データに対応するユーザの地理的位置が記憶され、ユーザのパフォーマンス、精神的健康状態および身体的健康状態を位置の観点で評価するために用いられる。
【００６０】
ステップ５３０で、検知システムからウェアラブルデバイスの第１処理モジュールにユーザのデータをリアルタイムで送信する。
【００６１】
ステップ５４０で、第１処理モジュールから電子デバイスの第２処理モジュールにユーザのデータをリアルタイムで送信する。
【００６２】
さらに、ステップ５５０で、受信したデータを分析し、例えば名前、性別、年齢、体重等の調整され入力されたデータと比較して、電子デバイスの第２処理モジュールによってユーザのパフォーマンス、精神的健康状態および身体的健康状態を評価し、第２処理モジュールを介してリアルタイムでユーザに通知する。
【００６３】
ステップ５６０で、評価されたパフォーマンス、精神的健康状態および身体的健康状態のデータをクラウドストレージ４００に記憶する。
【００６４】
ステップ５７０で、評価されたパフォーマンス、精神的健康状態および身体的健康状態の履歴データと他のユーザのデータとを処理してパターンを特定することで、ユーザの生活様式を向上させるための精神的健康状態および身体的健康状態についての示唆を提供する。
【００６５】
該方法はステップ５８０で終了する。
【００６６】
本発明は、人間のパフォーマンスを観察するためのウェアラブルデバイス２００を提供することの利点を有する。システム１００はユーザの精神的および身体的健康状態のリアルタイム追跡を行う。詳細には、システム１００は特定時間におけるユーザのストレスの背後にある問題を特定する。さらに、システム１００は、パラメータが入力され調整されたパラメータと合致しない場合、ユーザに警告を送ることができる。システム１００は、ユーザが呼吸パターン、活動、姿勢、睡眠パターンおよび周囲環境を確認するのに役立つ。装置は、グループと同様個人の作業効率の向上のため企業に対して、そして同様に個人に対して、データを処理し提供してもよい。ユーザの作業効率は装置を介して収集され、必要な修正措置をとるため、収集されたデータが組織の人事部によって評価のために処理されてもよい。さらに、システム１００は、リアルタイムでユーザを支援し観察することができる。また、システム１００は、ユーザの人格を他への適合性と同様分析することができる。
【００６７】
本発明の特定の実施形態についての上述の説明は例示と説明の目的でなされたものである。該説明は網羅的なもの又は本発明を開示された形態に厳密に限定することを意図しておらず、多くの修正および変形が上記教示の観点で可能であることは自明である。実施形態は本発明の原理およびその実用的応用を最もよく説明するために選択され説明されており、これにより、当業者は、本発明および検討される特定の使用に適するように様々な修正を伴う様々な実施形態を最もよく活用することが可能である。状況により示唆され又は得策となる場合、等価のものの様々な省略および代替が検討されるが、そのような省略および代替は、本発明の請求の主旨および範囲から逸脱することなく、本出願および実施を包含する意図であることが理解される。
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４−１】
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【図１４−２】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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