活动监视制造技术

技术编号:345007 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种附着到实体上的活动监视器,该活动监视器包括:    一个测量单元,包括多个运动传感器以用于产生表示所经历的运动的各个传感器信号;以及    一个处理器,用于从测量单元中接收传感器信号,并根据预定方法对传感器信号进行处理,    其特征在于,所述处理器用于向传感器信号应用一种校正计算,以便从传感器信号中消除外部运动对其上附着监视器的实体的影响。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及活动监视,具体涉及(但并不是排他地涉及)人类的活动监视。人类的身体活动是其健康的一个重要的决定因素。每日的身体活动量在病因学、不同疾病的预防和治疗中被认为是一个中心因素。关于个人的身体活动的信息能够在保持或提高其机能健康状况和生活质量方面给其提供帮助。一个监视人类活动的已知系统在Bouten等人的文章“A TriaxialAccelerometer and Portable Date Processing Unit for the Assessment ofDaily Physical Activity(一种评估日常身体活动的三轴加速度计和便携式数据处理单元)”(IEEE Transactions on Biomedical Engineering,Vol.44,NO.3,March 1997)中已经进行了描述。依照这个已知的系统,一个由三个正交安装的单轴压阻加速度计组成的三轴加速度计被用来测量包括人类身体加速度的幅度和频率范围的各个加速度。一个人戴着这个三轴加速度计度过一段特定的时间。一个附在这个三轴加速度计上的数据处理单元被编程以确定从三个正交测量方向输出的加速度计模数的时间积分。这些时间积分被相加并且输出被存储在可以由计算机读出的存储器中。这个三轴加速度计的输出和由于身体活动而产生的能量消耗具有某种关系并且为后者提供了一个度量方法。该已知的系统允许测量三个方向中的人体加速度。使用集成电路
的现有技术,加速度计可以被制作的小并且重量轻,这样可以佩戴它几天甚至更长时间而不会对佩戴它的个人造成负担。然而,这种已知的系统具有一个大的缺点,即除了个人或者对象的直接运动之外还记录了“外部”运动因素,例如驾车旅行。对于个人的情况来说,通常只有直接运动才会引起关注,这是因为个人的身体活动才是重要的。因此,需要一种能够克服这些缺点的活动监视器。依照本专利技术的一个方面,提供了一种活动监视器,包括测量单元,所述测量单元包括多个运动传感器以用于产生表示所经历的运动的各个传感器信号;以及处理器,用于从测量单元中接收传感器信号,并根据预定方法对传感器信号进行处理,其特征在于,所述处理器用于将校正计算应用于传感器信号,以便从传感器信号中去除外部运动影响。附图说明图1显示一个框图,它示意地示出体现本专利技术一个方面的系统的各部件;图2示意地示出三个加速度计的正交位置;图3示出体现本专利技术另一方面的方法的各步骤的流程图;图4说明体现本专利技术的一个装置;图5说明运动传感器输出;和图6说明体现本专利技术的系统的一部分。图1说明了体现本专利技术一个方面的活动监视器1。这个活动监视器1包括一个测量单元11,一个处理器12,和一个存储器单元13。这个测量单元11用于产生代表活动监视器1的运动的数据信号,并且将那些数据信号提供给处理器12。处理器12用于处理从测量单元该输出的数据信号,并且能够把这些数据信号、或者处理结果存储到存储器单元13中。数据能够在处理器和存储器单元13之间传输。处理器12还可以连接到外部主机系统2,该外部主机系统2可以是个人电脑(PC)或者其他适当的系统。外部主机系统2能够用于对活动监视器1中保存的数据进行附加处理。在使用中,活动监视器1附着到将被监视的对象上。为了举例说明,下面假设这个对象是一个人,尽管非常明显的是这种活动监视器能够用于任何对象。这种活动监视器附着到个人或者对象上一段特定的时间。测量单元包括三个加速度计,它们被排列在互相正交的方向上。加速度计输出数据信号,这些数据信号代表了加速度计所经受的各个加速度。这三个加速度计按照常规方式互相正交排列。在一个人身上,这些方向包括“前后的”、“侧面的”和“垂直的”,它们分别用x、y和z来表示。加速度计包含多条压电材料的带子,这种压电材料是单轴和串联的双压电晶片。这些带子被固定在它的一端。压电加速度计作为阻尼质量弹簧(damped mass-spring)系统,其中压电带子作为弹簧和阻尼器。由人的运动而引起这些带子的运动产生了电荷,该电荷导致测量数据信号。在人类运动的情况下,数据信号的频率在0.1到20赫兹这个范围内。数据信号的幅度在-12g和+12g之间。在前面提到的文章中,更加详细地讨论了这些数字。用来测量这种数据信号的适当的压电材料是本领域技术人员公知的。图2示出了测量单元11的三个加速度计的正交输出。这些输出分别用ax、ay和az表示,在本专利技术中,补偿了例如车辆行进的“外部”影响。图3示出体现本专利技术的方法,在步骤A,处理器12从运动传感器接收信号。在步骤B,处理器确定输入的传感器信号是否呈现出表示车辆或者其他外部运动的特征。可替换的方案是,处理器可以从装置的用户那里接收一个手动的干预,例如通过启动装置上的按钮的形式。在手动按钮被启动或者在处理器探测到外部车辆运动的情况下,为了消除车辆运动带来的影响,将一种校正算法应用到所述传感器信号上。然后将这些被校正的信号存储到存储器13中。图4说明了体现本专利技术的一个装置。装置20包括一个显示区域21,用来显示表示装置运动的信息。装置20还提供了不同的控制按钮22。在本专利技术的一个实施例中,装置20还提供了一个用户启动的行进按钮23,其通常用于向装置指示用户受到外部运动的影响。图5说明了测量单元11的运动传感器输出随时间的可能变化。例如,与车辆行进有关的信号,通常比与一个人的身体活动有关的信号更加平滑并且更少抖动。另外,外部影响通常具有周期性的振动,所以有可能探测到这些信号并将其切换到其中消除外部影响的模式。这在图6中示出,其中处理器包括一个缓冲器或信号处理或模式识别单元26,它为计数器28提供活动信号27。当外部运动影响被探测到时,处理器还为计数器提供信号拒绝信号29。应当理解的是,在以上说明书中,术语“外部运动影响”涉及对运动探测器的影响,这些影响并不直接归因于活动监视器的佩带者。这些的影响可能是由例如车辆、电梯等产生的。本专利技术适合消除那些由于此类外部运动影响所引起的错误测量。应当容易理解的是,加速度计仅仅是优选的运动传感器,任何适合的运动传感器都可以用在本专利技术的实施例中,并且获得本专利技术的优点。需要强调的是,在本说明书中用到的术语“包含”或者“包括”是指存在所述的技术特征、整数、步骤或者部件,但是并没有排除另外的一个或多个技术特征、整数、步骤或者部件或者其组合的存在。权利要求1.一种附着到实体上的活动监视器,该活动监视器包括一个测量单元,包括多个运动传感器以用于产生表示所经历的运动的各个传感器信号;以及一个处理器,用于从测量单元中接收传感器信号,并根据预定方法对传感器信号进行处理,其特征在于,所述处理器用于向传感器信号应用一种校正计算,以便从传感器信号中消除外部运动对其上附着监视器的实体的影响。2.如权利要求1所述的活动监视器,其中外部运动影响是由车辆行进引起的。3.如权利要求1所述的活动监视器,其中处理器用于探测这种外部运动影响的存在并且在探测到外部运动影响时应用校正计算。4.如权利要求1所述的活动监视器,其中处理器用于从用户接收一个表示有这种外部影响存在的输入,并且当接收到该输入时应用校正计算。5.一种使用多个运动传感器监视实体活动的方法,所述多个运动传感器用于产生表示所经历的运动的各个传感器信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:C·海克斯曾旭光
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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