專利名稱：用來確定人類的身體活動水平的設備、方法及計算機程序的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用來確定人類的身體活動水平的設備，一種確定人類的身體活動水平的方法，及涉及一種計算機程序分布介質，這種計算機程序分布介質可由一個數據處理裝置讀取，并且編碼計算機程序命令以便能夠實現確定人類的身體活動水平的計算機過程的運行。
背景技術：
存在用來確定人類的身體活動水平的各種途徑，例如，基于含特定同位素的水(稱作“雙標水”)的使用、基于熱量測定、及基于監視氧氣吸入、心率及體溫的方法。三種首先提到的方法昂貴、并且/或困難，并因而不適于由用戶使用。基于心率監視的方法可能在非常低或高的活動水平下不準確。基于監視體溫的方法要求嚴格受控的條件。
裝有加速度傳感器的手腕佩戴測量裝置更適于由用戶使用。加速度傳感器測量手運動的次數作為時間的函數，由此確定當前應力水平。由于測量的方式，這種方法對于識別手運動靈敏，但對于識別下肢對能量消耗的影響不靈敏。
由于大多數人在其較大部分工作時間和空閑時間中都坐著度過，所以便利的是，設置對于腕部的測量方向并調節對運動識別的靈敏度，從而測量裝置對識別和區分非常低的活動水平足夠靈敏。
當能量消耗水平比坐著或站著進行的活動明顯高時，工作和空閑也包括涉及運動的活動，最普通的是行走。因而測量裝置必須這樣確定尺寸，以考慮到在高活動水平下由下肢活動導致的額外能量消耗。
由如下事實構成一個問題在先前要點實現之后，在強調上肢但僅涉及少量運動的活動的情況下，測量裝置過高估計能量消耗。這種活動的例子包括清理、洗碗機裝載、包裝、洗車、及各種園藝工作。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用來確定人類的身體活動水平的改進設備、一種確定人類的身體活動水平的改進方法、及一種用來確定人類的身體活動水平的改進計算機程序。
本發明的一個方面提供一種用來確定人類的身體活動水平的設備，該設備包括一個運動傳感器，該運動傳感器安裝到人類的上肢上用來測量上肢運動。該設備還包括一個處理單元，該處理單元連接到運動傳感器上，用來從在確定時段期間的上肢運動過濾比預定閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動，用來由在確定時段期間的過濾上肢運動形成在確定時段期間的上肢運動次數，及用來根據由在確定時段期間的過濾上肢運動所形成的在確定時段期間的上肢運動次數確定身體活動水平。
本發明的一個方面提供一種用來確定人類的身體活動水平的方法，該方法包括測量人類的上肢運動。該方法還包括從在確定時段期間的上肢運動過濾比預定閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動；由在確定時段期間的過濾上肢運動形成在確定時段期間的上肢運動次數；及根據由在確定時段期間的過濾上肢運動所形成的在確定時段期間的上肢運動次數確定身體活動水平。
本發明的一個方面提供一種用來確定人類的身體活動水平的設備，該設備包括測量裝置，該測量裝置安裝到人類的上肢上用來測量上肢運動。該設備還包括處理裝置，該處理裝置用來從在確定時段期間的上肢運動過濾比預定閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動，用來由過濾上肢運動形成在確定時段期間的上肢運動次數，及用來根據由在確定時段期間的過濾上肢運動所形成的在確定時段期間的上肢運動次數確定身體活動水平。
本發明的一個方面提供一種計算機程序分布介質，這種計算機程序分布介質可由一個數據處理裝置讀取，并且編碼計算機程序命令以便能夠實現確定身體活動水平的計算機過程的運行，該過程包括接收測量的人類的上肢運動。該方法還包括從在確定時段期間的上肢運動過濾比預定閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動；由在確定時段期間的過濾上肢運動形成在確定時段期間的上肢運動次數；及根據由在確定時段期間的過濾上肢運動所形成的在確定時段期間的上肢運動次數確定身體活動水平。
本發明提供幾個優點。運動的一維測量足以測量日常能量消耗或身體活動，因為根據本發明的處理使傳感器測量方向的影響最小。傳感器能安裝成朝向各種方向，這提供了與希望解決方案相一致的機械、解剖或美學的優點。根據本發明的身體活動水平的確定，在人們花費其大部分時間用于活動的情況下，能具有非常好的分辨能力，而仍然保持把涉及運動的活動與不涉及運動的活動區分開的能力。
現在將參照附圖借助于優選實施例更詳細地描述本發明，在附圖中圖1A是簡化方塊圖，說明一種用來確定人類的身體活動水平的設備；圖1B是簡化方塊圖，說明如何將設備安裝在測量裝置中；圖2說明測量裝置的外觀的一個例子；圖3說明在坐著的情況下身體活動水平的確定；圖4說明在行走的情況下身體活動水平的確定；圖5說明在測量上肢運動的不同方向時設備的使用；圖6是流程圖，說明一種用來確定人類的身體活動水平的方法；
圖7是流程圖，說明方法的實施例；及圖8、9、10、11、12及13說明由申請人進行的試驗。
具體實施例方式
圖1A說明一種用來確定人類的身體活動水平的設備。該設備包括一個運動傳感器114，該運動傳感器114安裝到人類的上肢上用來測量上肢運動。而且，該設備包括一個處理單元100，該處理單元100連接到運動傳感器114上，用來處理測量的上肢運動。
處理單元100包括用來處理從運動傳感器接收的信號的處理塊116、118、120、122、124。處理塊116接收由運動傳感器114測量的運動。處理塊124監視和控制其它處理塊116、118、120、122的操作，并且提供一個接口，在設備外部的塊通過該接口接收關于確定的身體活動水平的信息。在圖1A的實施例中，該設備包括一個用戶接口102，該用戶接口102被連接到該接口上，并且用戶經用戶接口102可以看到與確定相關的信息。該接口也能用其它方法實現，例如通過使用文件、可拆卸存儲器、無線或固定數據傳輸連接或用來在電子裝置的兩個塊之間傳輸信息的另外的現有技術方式。
處理單元100的處理塊118從在確定時段期間的上肢運動過濾比預定閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動。在一個實施例中，這樣來實現，即處理單元100拒絕在每個接受的上肢運動之后的并且在預定閾值時段期間測量的運動。然后，處理單元100的處理塊120由過濾的上肢運動形成在確定時段期間的上肢運動次數。最后，處理單元100的處理塊120根據由在確定時段期間的過濾上肢運動所形成的在確定時段期間的上肢運動次數，確定身體活動水平。
圖1B中描述的設備是一種便攜式測量裝置的部分。在本申請人的專利中請FI 20030647和US 10/637,808中描述了一種測量在運動期間的能量消耗的測量裝置，在這里引入這兩個專利申請以供參考。圖3說明在坐著的情況下在身體活動水平的確定中的一種測量裝置206的使用。經受確定的人300坐在桌子旁邊并且在使用計算機。使用安裝到人的上肢302上的測量裝置206，在我們的例子中安裝到手腕上，用來以上述方式測量和分析上肢運動。在圖4中，使測量裝置206安裝到他/她的上肢302上的人300在行走，這允許在行走期間確定他/她的身體活動水平。
在手腕佩戴測量裝置中，運動傳感器114因而在用戶的手腕上，在該處運動傳感器114測量手運動。從運動傳感器114到達的信號被在處理單元100中分析。以上述方式根據上肢運動能識別用戶的身體活動水平。身體活動水平能定義為不同的狀態，例如休息、站立、行走、及跑步。由活動水平能形成一個指數，例如24小時活動指數。
圖5說明在測量上肢運動的各種方向時設備的使用。安裝到上肢302上的測量裝置206因而包括一個運動傳感器114，該運動傳感器114在我們的例子中在一個蓋子200內。有運動傳感器114可用的一個、兩個和三個軸線。軸線稱作運動的測量方向。在圖5中，因而能在軸線x、y和z的方向上以上述方式三維地測量上肢302的運動。然而，在一個或兩個軸線方向上測量運動的運動傳感器114更典型并且更便宜。在一個實施例中，運動傳感器114在一個方向上測量上肢運動。如果設備安裝在手腕佩戴測量裝置206中，那么運動傳感器114的測量方向然后能是與手臂平行的y軸線或與手臂橫切的x軸線。人類的上肢運動起于肩關節和肘關節的轉動。因此，運動非常復雜，但就本實施例而論，在至少一個方向上測量上肢運動就足夠了。為了清楚起見，在Y軸線方向上的運動能被定義為與前臂的背側平面(手背)相平行的縱向運動，以及在x軸線方向上的運動定義為與前臂的背側平面橫切的運動。
在一個實施例中，運動傳感器114包括一個加速度傳感器，該加速度傳感器測量上肢運動作為加速度。運動傳感器114也被稱為術語‘加速度計’。加速度計把由重力運動引起的加速度轉換成電信號。加速度能由測量單位g表示。一個g是由地球重力對物體引起的加速度。由人的運動通常能測量到在-2至+2g之間的加速度。運動傳感器114也能基于其它適當的技術，例如基于集成到硅芯片中的陀螺儀或基于并入到表面安裝元件中的微振動開關。
多種不同的技術可以用來測量加速度。壓敏電阻器技術采用在壓縮時其電阻變化的材料。質量的加速度在壓敏電阻器中產生力。如果經壓敏電阻器供給恒定電流，則其電壓根據由加速度引起的壓縮而變化。在壓電技術中，當壓電傳感器正在被加速時，傳感器產生充電。在硅橋技術中，蝕刻硅芯片，使得在硅梁的端部處硅塊保留在其上。當加速度作用于硅片時，硅塊使力集中在硅梁上，因而改變硅梁的電阻。微機械硅技術基于差動電容器的使用。音圈技術基于與麥克風相同的原理。適當的運動傳感器的例子是模擬器件ADXL105、Pewatron HW或VTI Technoogies SCA系列。
除上述處理單元100和運動傳感器114之外，測量裝置可以包括一個用戶接口102。用戶接口102典型地包括一個顯示器104、一個用來產生聲音的裝置106、及一個鍵盤108。顯示器104可以是例如液晶顯示器，但它也能通過任何適當的現有技術工藝實現。用來產生聲音的裝置106可以是揚聲器或用來產生嘟嘟聲或其它聲音信號的更簡單裝置。鍵盤108可以包括一個完整的柯蒂鍵盤、一個僅有數字的鍵區、或只幾個鍵按鈕及/或旋轉按鈕。另外，用戶接口102可以包括其它的現有技術用戶接口部件，例如用來聚焦光標的各種裝置(鼠標、軌跡球、各種箭頭鍵等)或能夠實現聲頻控制的部件。
測量裝置也可以是用作在運動、徒步旅行、航行、爬山及/或雪上運動中的儀表的運動表。測量裝置可以包括測量用戶心率的心率測量單元112。除確定的身體活動水平之外，處理單元可以在形成用戶的能量消耗時考慮用戶的測量心率。因而在圖1B中說明的測量裝置可以是例如圖2中所示的手腕佩戴測量裝置。在手腕佩戴測量裝置中，圖1B中所示的電子元件，如圖2中所示的鍵108和液晶顯示器，由一個蓋子200(它通常是防水的)保護。另外，手腕佩戴測量裝置包括用來把裝置固定到手腕上的腕帶202、204。
該裝置因而可以是心率監視器，該心率監視器用來測量用戶心率、和能被非侵害地測量的可能的其它參數(如血壓)。在這里引入以供參考的美國專利4,625,733中，Sāynājākangas描述了一種無線和連續的心率監視概念，其中要安裝到用戶胸部上的發射器測量用戶的ECG準確(心電圖)心率，并且在傳輸時使用磁性線圈把心率信息以遠程測量方式傳輸到安裝到用戶手腕上的心率接收器。心率監視器也能這樣實現，即代替包括發射器/接收器的解決方案，根據例如壓力直接從手腕測量心率。也可以采用用來測量心率的其它現有技術方法，條件是它們適于在便攜式個人數據處理裝置中使用。
Polar Electro(在地址www.polar.fi下的網頁)設計和制造了心率監視器，這些心率監視器包括圍繞胸部佩戴的電極發射器帶和在手腕上佩戴的實際心率監視器。在電極發射器帶中的電子單元從電極接收心率信息，這些電極用來測量心率信息的一個或多個參數。信號從電極傳輸到一個ECG前置放大器，將信號從該前置放大器經一個AGC放大器(自動增益控制)和一個功率放大器供給到一個發射器。該發射器可以作為一個把心率信息感應地傳輸到接收器的線圈實現。例如，一個5kHz的脈沖或一組若干脈沖可以與一次心跳相對應。信息可以感應地或者使用另外適當的現有技術數據傳輸方法傳輸，例如在無線電波之上、光學地或經管道傳輸。實際心率監視器的接收器能作為一個接收線圈實現，接收的信號從該接收線圈經信號接收器傳輸到控制單元100，控制單元100控制和協調心率監視器的不同元件的功能。心率監視器常常包括一個在心率監視器與外部世界之間的接口126。在心率監視器中存儲的信息能經接口126傳輸以便進一步的處理，例如傳輸到個人計算機。心率監視器的軟件也能經接口126更新。
測量裝置也包括一個獨立的電源110，例如不可充電電池或可充電電池。也可以利用能由光源產生能量并且連接到裝置上或集成其中的太陽能電池來得到功率。為便攜式裝置產生功率的其它現有技術方法也可以采用，如能由運動產生功率并且已經由手表制造商Seiko開發的小尺寸發電機。
處理單元100通常作為帶有軟件的處理器而實現，但是各種硬件實施也是可行的，如包括邏輯元件的電路或者一個或多個專用集成電路ASIC。處理器可以是例如由Seiko-Epson制造的型號S1C8F的8位微處理器。如有必要，可以有多于一個的處理器。這些實施的混合也是可行的。在選擇實施時，本領域的技術人員將注意到對裝置的尺寸和功率消耗、要求的處理能力及生產成本和體積設置的要求。
處理單元的功能性部分因而能作為計算機程序而實現。對于其分布，計算機程序能存儲在計算機程序分布介質中。計算機程序分布介質可由一個數據處理裝置讀取，并且它編碼計算機程序命令以便能夠實現確定人類的身體活動水平的計算機過程的運行。該過程包括接收測量的人類的上肢運動；從在確定時段期間的上肢運動過濾比預定閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動；由在確定時段期間的過濾上肢運動形成在確定時段期間的上肢運動次數；及根據由在確定時段期間的過濾上肢運動所形成的在確定時段期間的上肢運動次數確定身體活動水平。計算機程序因而能實現圖1A的處理塊116、118、120、122、124。分布介質可以是用來分布計算機程序的任何現有技術解決方案，例如由數據處理裝置可讀取的介質、由數據處理裝置可讀取的軟件分布包、由數據處理裝置可讀取的信號、由數據處理裝置可讀取的電信信號、及由數據處理裝置可讀取的壓縮軟件包。
在一個實施例中，處理單元100中的預定閾值時段包括比0.4秒長但比1.0秒短的時段。目的在于集中到人體的典型運動頻率上(每秒1至2次運動)。這通過拒絕非常短的運動間隔來實現。在處理單元100中，預定閾值時段可能是具有0.6秒長度的時段。這與每秒100次運動相對應。
在一個實施例中，如果在根據一個預定數量閾值的隨后過濾運動之間的多個間隔以預定變化閾值的精度相等，則處理單元100還把過濾的上肢運動識別為有節奏活動。處理單元在確定身體活動水平時采用識別的有節奏活動。有節奏活動因而根據這樣的事實被識別在這些有節奏活動期間，大部分運動間隔在選擇的變化范圍內等于在前的運動間隔。便利的是在非常短的運動間隔，例如如上所述具有小于0.6秒長度的那些間隔，已經被濾除之后，檢驗節奏性。在處理單元100中，預定數量閾值可以是間隔總數的65-95％，并且預定變化閾值可以是平均間隔長度的±10-30％。在一個實施例中，處理單元100中的預定數量閾值是間隔總數的75％，并且預定變化閾值是平均間隔長度的±25％。
在一個實施例中，如果處理單元100沒有把過濾的上肢運動識別為有節奏活動，則處理單元100還從過濾的上肢運動過濾比預定延長閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動。該單元在形成運動次數和確定身體活動水平時，也使用雙重過濾上肢運動。在一個實施例中，處理單元100中的延長閾值時段包括比0.7秒長但比1.2秒短的時段。在一個實施例中，處理單元100中的預定閾值時段可以是具有0.85秒長度的時段。這在具有平均活動水平的典型活動的情況下有效地限制不規則脈沖間隔的影響。由于這種第二過濾，與高能量消耗有關的高脈沖頻率只能以規則間隔實現。
在下面，將參照圖6描述確定人類的身體活動水平的方法。例如當用來確定身體活動水平的功能借助于上述測量裝置的用戶接口啟動時，該方法在600中開始。
然后在602中，例如以上述方式測量人類的上肢運動。其次在604中，從在確定時段期間的上肢運動過濾比預定閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動，并且在606中，由在確定時段期間的過濾上肢運動形成在確定時段期間的上肢運動的次數。在一個實施例中，通過拒絕每個接受的上肢運動之后的、且在預定閾值時段期間測量的運動，進行過濾604。
最后在608中，由從確定時段期間的過濾上肢運動所形成的在確定時段期間的上肢運動的次數確定身體活動水平。該方法在610中結束，其中借助于例如測量裝置的用戶接口切斷用來確定身體活動水平的功能。應該注意，只要希望繼續身體活動水平的確定，就重復操作602、604、606、608。換句話說，這是一種把人類的身體活動水平表示為時間函數的操作。
在一個實施例中，預定閾值時段包括比0.4秒長但比1.0秒短的時段。預定閾值時段可以是具有0.6秒長度的時段。
將參照圖7檢查該方法的實施例。首先，如上所述進行操作600、602及604。然后在700中，彼此比較在隨后過濾運動之間的間隔。
如果在根據預定數量閾值的過濾隨后運動之間的多個間隔以預定變化閾值的精度相等，則過程進到702，其中過濾上肢運動被識別為有節奏活動。在這之后，在606中，由在確定時段期間的過濾上肢運動形成在確定時段期間的上肢運動的次數。最后在608中，由從確定時段期間的過濾上肢運動所形成的在確定時段期間的上肢運動的數量確定身體活動水平。另外，704在身體活動水平的確定中按照608采用識別的有節奏活動。在一個實施例中，預定數量閾值包括間隔總數65-95％，并且預定變化閾值包括平均間隔長度的±10-30％。在一個實施例中，預定數量閾值可以是間隔總數的75％，并且預定變化閾值可以是平均間隔長度的±25％。
如果過濾的上肢運動在700中沒有被識別為有節奏活動，則過程進到706，其中從過濾的上肢運動過濾比預定延長閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動。此后，按照708和710，在606中形成運動的數量及在608中確定身體活動水平時，使用雙重過濾上肢運動。在一個實施例中，預定延長閾值時段包括比0.7秒長但比1.0秒短的時段。在一個實施例中，預定延長閾值時段可以是具有0.85秒長度的時段。
該方法能由上述的一種測量裝置實現，該裝置例如可以是測量能量消耗的測量裝置的部分，如心率監視器，但本領域的技術人員也可以把上述方法應用于打算用來確定人類的身體活動水平的其它種類的裝置。在一個實施例中，人類的上肢運動由如上述那樣安裝到上肢上的運動傳感器測量。在一個實施例中，上肢運動作為加速度被測量。在一個實施例中，上肢運動在一個方向上被測量。在一個實施例中，上肢運動的測量包括測量與前臂的背側平面相平行的縱向運動和/或與前臂的背側平面橫切的運動。
在下面，將參照圖8、9、10、11及12描述由申請人進行的試驗。五位試驗對象參加了包括八項任務的受控試驗在個人計算機上工作、掃地、移動架子上的東西、以3、5和7km/h的速度行走及以7和10km/h的速度跑步。圖中的水平軸線代表當試驗對象從一項任務轉換到另一項任務時按分鐘的時間推移。圖中的垂直軸線代表上肢運動的次數。試驗對象在其手腕上佩戴著兩個運動傳感器，其中一個識別與手臂平行的運動，而另一個識別橫切運動。根據閾值的超過從測量的模擬信號識別手臂的擺動。使用的閾值近似與0.05g的加速度相對應。
圖8、9及10說明由識別與手臂相平行的運動的傳感器在過濾操作之前和其之后測量的結果。圖11、12及13表示由識別與手臂橫切的運動的傳感器測量的對應測量結果。
圖8和11清楚地表示當根本不過濾測得的運動時出現的問題對于不同人員測得的運動次數在所有行走速度下變化很大；對于站著工作和輕雜務測得的運動次數與對于輕快行走測得的運動次數相同，并且對于久坐的工作中的少數試驗對象測得太大數量的運動。
圖9和12說明當濾除比0.6秒更頻繁的一個接一個的運動時的結果。解決的問題是對于不同人員測得的運動次數在通常或輕快行走中不會變化，并且對于對個人計算機工作不會得到太大的運動次數。在這種試驗裝置中如下問題保留對于不同人員測得的運動次數在緩慢行走時仍然稍有變化，并且對于站著工作和輕雜務及對于輕快行走同樣測得相當大的運動次數。
圖10和13說明在已經從過濾的運動識別有節奏活動和已經進行第二次過濾之后的結果，其中已經濾除在有節奏活動中比0.85秒更頻繁的一個接一個的運動。解決的問題是對于不同人員測得的運動次數在任何行走速度下(人員的高度的變化解釋剩余的變化)幾乎根本沒有變化，并且在站著工作和輕雜務中，測得與緩慢行走相對應的并且具有正確能量消耗水平的運動頻率。而且，圖10和13的比較表示，使用當前的后處理，在不同方向上由識別運動的傳感器實現幾乎相等的運動次數。
盡管以上根據附圖參照例子描述了本發明，但顯然本發明不限于此，而是本發明在所附權利要求書的范圍內可以以各種方式變更。
權利要求
1.一種用來確定人類的身體活動水平的設備，所述設備包括運動傳感器(114)，安裝到所述人類的上肢上，用來測量上肢運動，其特征在于，所述設備還包括處理單元(100)，連接到所述運動傳感器(114)上，用來從在確定時段期間的上肢運動過濾比預定閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動，用來由在所述確定時段期間的所述過濾上肢運動形成在所述確定時段期間的上肢運動次數，及用來根據由在所述確定時段期間的所述過濾上肢運動所形成的在所述確定時段期間的上肢運動次數確定所述身體活動水平。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，在所述處理單元(100)中的所述預定閾值時段包括比0.4秒長但比1.0秒短的時段。
3.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，在所述處理單元(100)中的所述預定閾值時段包括具有0.6秒長度的時段。
4.根據上述權利要求任一項所述的設備，其特征在于，如果在根據預定數量閾值的隨后過濾運動之間的多個間隔以預定變化閾值的精度相等，則所述處理單元(100)還把過濾的上肢運動識別為有節奏活動，并且在確定所述身體活動水平時使用所述識別的有節奏動作。
5.根據權利要求4所述的設備，其特征在于，在所述處理單元(100)中的所述預定數量閾值包括間隔總數的65-95％，并且所述預定變化閾值包括所述平均間隔長度的±10-30％。
6.根據權利要求4所述的設備，其特征在于，在所述處理單元(100)中的所述預定數量閾值包括間隔總數的75％，并且所述預定變化閾值包括所述平均間隔長度的±25％。
7.根據權利要求4所述的設備，其特征在于，如果所述處理單元(100)沒有把所述過濾的上肢運動識別為有節奏活動，則所述處理單元(100)還從過濾的上肢運動過濾比一個延長閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動，并且在形成運動次數和確定所述身體活動水平時，使用雙重過濾的上肢運動。
8.根據權利要求7所述的設備，其特征在于，在所述處理單元(100)中的所述預定延長閾值時段包括比0.7秒長但比1.2秒短的時段。
9.根據權利要求7所述的設備，其特征在于，在所述處理單元(100)中的所述預定延長閾值時段包括具有0.85秒長度的時段。
10.根據上述權利要求任一項所述的設備，其特征在于，所述運動傳感器(114)包括加速度傳感器，所述加速度傳感器測量上肢運動作為加速度。
11.根據上述權利要求任一項所述的設備，其特征在于，所述運動傳感器(114)測量在一個方向的上肢運動。
12.根據上述權利要求任一項所述的設備，其特征在于，所述運動傳感器(114)測量上肢運動作為與前臂的背側平面相平行的縱向運動和/或與所述前臂的所述背側水平橫切的運動。
13.根據上述權利要求任一項所述的設備，其特征在于，所述設備是測量在運動中涉及的能量消耗的測量裝置的部分。
14.根據上述權利要求任一項所述的設備，其特征在于，所述處理單元(100)通過拒絕每個接受的上肢運動之后的且在所述預定閾值時段期間測量的運動進行過濾。
15.一種確定人類的身體活動水平的方法，所述方法包括測量所述人類的上肢運動(602)；其特征在于，所述方法還包括從在確定時段期間的上肢運動過濾比預定閾值時段更頻繁的一個接一個的所述上肢運動(604)；由在所述確定時段期間的所述過濾上肢運動形成在所述確定時段期間的上肢運動次數(606)；及根據由在所述確定時段期間的所述過濾上肢運動所形成的在所述確定時段期間的上肢運動次數，確定所述身體活動水平(608)。
16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，所述預定閾值時段包括比0.4秒長但比1.0秒短的時段。
17.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，所述預定閾值時段包括具有0.6秒長度的時段。
18.根據權利要求15至17任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括如果在根據預定數量閾值的隨后過濾運動之間的多個間隔以預定變化閾值的精度相等(700是)，則把過濾的上肢運動識別為有節奏活動(702)，并且在確定所述身體活動水平時使用所述有節奏活動(704)。
19.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，所述預定數量閾值包括間隔總數的65-95％，并且所述預定變化閾值包括所述平均間隔長度的±10-30％。
20.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，所述預定數量閾值包括間隔總數的75％，并且所述預定變化閾值包括所述平均間隔長度的±25％。
21.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法還包括如果沒有把所述過濾的上肢運動識別為有節奏活動(700否)，則從過濾的上肢運動過濾比延長閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動(706)，并且在形成運動次數和確定所述身體活動水平時，使用雙重過濾的上肢運動(708，710)。
22.根據權利要求21所述的方法，其特征在于，所述預定延長閾值時段包括比0.7秒長但比1.2秒短的時段。
23.根據權利要求21所述的方法，其特征在于，所述預定延長閾值時段包括具有0.85秒長度的時段。
24.根據權利要求15至23任一項所述的方法，其特征在于，所述人類的上肢運動由安裝到上肢上的運動傳感器測量。
25.根據權利要求15至24任一項所述的方法，其特征在于，上肢運動作為加速度被測量。
26.根據權利要求15至25任一項所述的方法，其特征在于，上肢運動在一個方向被測量。
27.根據權利要求15至26任一項所述的方法，其特征在于，通過測量與前臂的背側平面相平行的縱向運動和/或與所述前臂的所述背側平面橫切的運動，測量上肢運動。
28.根據權利要求15至27任一項所述的方法，其特征在于，通過拒絕每個接受的上肢運動之后的且在所述預定閾值時段期間測量的運動進行所述過濾(604)。
29.一種用來確定人類的身體活動水平的設備，所述設備包括運動測量裝置，安裝到所述人類的上肢上，用來測量上肢運動，其特征在于，所述設備還包括處理裝置，所述處理裝置用來從在確定時段期間的上肢運動過濾比預定閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動，用來由所述過濾上肢運動形成在所述確定時段期間的上肢運動次數，及用來根據由在所述確定時段期間的所述過濾上肢運動所形成的在所述確定時段期間的上肢運動次數確定所述身體活動水平。
30.根據權利要求29所述的設備，其特征在于，如果在根據預定數量閾值的隨后過濾運動之間的多個間隔以預定變化閾值的精度相等，則所述處理裝置還把過濾的上肢運動識別為有節奏活動，并且在確定所述身體活動水平時使用所述識別的有節奏活動。
31.根據權利要求30所述的設備，其特征在于，如果所述處理裝置沒有把過濾的上肢運動識別為有節奏活動，則所述處理裝置還從所述過濾的上肢運動過濾比延長閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動，并且在形成運動次數和確定所述身體活動水平時，使用雙重過濾的上肢運動。
32.一種計算機程序分布介質，可由數據處理裝置讀取，并且編碼計算機程序命令以便進行確定人類的身體活動水平的計算機過程，所述過程包括接收測量的所述人類的上肢運動；其特征在于，所述方法還包括從在確定時段期間的上肢運動過濾比預定閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動；由在所述確定時段期間的所述過濾上肢運動形成在所述確定時段期間的上肢運動次數；及根據由在所述確定時段期間的所述過濾上肢運動所形成的在所述確定時段期間的上肢運動次數確定所述身體活動水平。
33.根據權利要求32所述的計算機程序分布介質，其特征在于，所述分布介質包括可由數據處理裝置讀取的介質、程序存儲介質、存儲介質、可由數據處理裝置讀取的存儲器、可由數據處理裝置讀取的軟件分布包、可由數據處理裝置讀取的信號、可由數據處理裝置讀取的電信信號、及可由數據處理裝置讀取的壓縮軟件包。
全文摘要
一種用來確定人類的身體活動水平的設備、方法及計算機程序。該設備包括一個運動傳感器(114)，安裝到人類的上肢上，用來測量上肢運動；一個處理單元(100)，連接到該運動傳感器(114)上，用來從在確定時段期間的上肢運動過濾比預定閾值時段更頻繁的一個接一個的上肢運動，用來由在確定時段期間的過濾上肢運動形成在確定時段期間的上肢運動次數，及用來根據由在確定時段期間的過濾上肢運動所形成的在確定時段期間的上肢運動次數確定身體活動水平。
文檔編號A61B5/22GK1628609SQ20041008663
公開日2005年6月22日 申請日期2004年11月19日 優先權日2003年11月21日
發明者漢努·金農恩, 雅里·米廷恩 申請人:博能電子公司