(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024017936
(43)【公開日】2024-02-08
(54)【発明の名称】運動管理システム及びこれに用いるために靴の中敷に設けた圧力センサ
(51)【国際特許分類】
A63B 69/00 20060101AFI20240201BHJP
A43B 3/44 20220101ALI20240201BHJP
A43B 3/48 20220101ALI20240201BHJP
A43B 3/38 20220101ALI20240201BHJP
A43B 3/46 20220101ALI20240201BHJP
A43B 17/00 20060101ALI20240201BHJP
A61B 5/11 20060101ALI20240201BHJP
A61B 5/0245 20060101ALI20240201BHJP
A61B 5/02 20060101ALI20240201BHJP
A43B 3/34 20220101ALI20240201BHJP
【FI】
A63B69/00 C
A43B3/44
A43B3/48
A43B3/38
A43B3/46
A43B17/00 Z
A61B5/11 210
A61B5/0245 P
A61B5/02 G
A43B3/34
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022120913
(22)【出願日】2022-07-28
(71)【出願人】
【識別番号】515347278
【氏名又は名称】株式会社インターネット・イノベーション
(74)【代理人】
【識別番号】100080160
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 憲一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100149205
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 泰央
(72)【発明者】
【氏名】彌吉 伸二
【テーマコード(参考)】
4C017
4C038
4F050
【Fターム(参考)】
4C017AA02
4C017AA08
4C017AA09
4C017AA16
4C017AA20
4C017AB10
4C017AC01
4C017DD17
4C038VA04
4C038VB14
4F050EA01
4F050GA30
4F050JA30
(57)【要約】
【課題】日常運動にモニタリングする方法を提供して、普通の運動と差別された走り、行き、座る、着座の4種類の一般的姿勢をモニタリングする。そしてこの方法による消耗電気エネルギーを比較的小さくすることができる。
【解決手段】本発明は日常運動をモニタリングする方法を提供し、メンブレンスイッチと圧力センサによって共同して日常運動のモニタリングを行う。メンブレンスイッチが閉鎖状態にあれば、人体が着座姿勢または立位姿勢にあると判断する。メンブレンスイッチが交互スイッチングの状態にあれば、人体が走姿勢あるいは駆け足姿勢にあると判断する。また、本発明ではアプリケーションにより上記方法を提供するインテリジェント中敷に関する。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アウトドアスポーツデータの運動管理システムに基づいて、インテリジェント中敷、分析端末及びクライアントよりなり、
その特徴は、前記インテリジェント中敷は電源モジュール、環境情報ハーベスタ、人体サイン情報ハーベスタ及び通信モジュールからなり、
前記環境情報ハーベスタ、人体サイン情報ハーベスタ及び通信モジュールはそれぞれ前記電源モジュールに接続して、前記環境情報ハーベスタはユーザのアウトドアスポーツの時の環境データを取得し、前記人体サイン情報ハーベスタはユーザのアウトドアスポーツの時のバイタルサインデータを取得すると共に、
前記通信モジュールは前記環境データおよびバイタルサインデータを分析し、前記分析は前記環境データおよびバイタルサインデータによって動き分析報告および運動を生成すると共に、前記分析を用いることによって前記動き分析を報告してクライアントまで送ることを特徴とするアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項2】
前記環境情報ハーベスタは、温湿度センサを含むことを特徴とする請求項1に記載のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項3】
前記人体サイン情報ハーベスタは、パルスセンサ、体温センサ及び血圧センサを含むことを特徴とする請求項1に記載のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項4】
前記環境データは、ユーザのアウトドアスポーツの時のインビトロ温度、インビトロ湿度、日射強度及び風力風向を含むことを特徴とする請求項1に記載のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項5】
前記バイタルサインデータは、ユーザのアウトドアスポーツの時の心拍変動場合、血圧変動場合、脳電流変化具合、筋肉変化具合及び運動時間の長さを含むことを特徴とする請求項1に記載のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項6】
前記インテリジェント中敷はコントローラ及び圧力センサを含み、前記圧力センサはユーザの踏圧した前記インテリジェント中敷の圧シグナルを検出し、前記コントローラは前記圧力信号によって前記環境情報ハーベスタ及び前記人体サイン情報ハーベスタを開き、且つ前記コントローラと前記電源モジュールとアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムとを接続することを特徴とする請求項1~5のいずれかの記載のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項7】
前記インテリジェント中敷は、GPSモジュールを含み、前記GPSモジュールはそれぞれ前記コントローラ、電源モジュール及び通信モジュールと接続し、前記GPSモジュールはユーザのリアルタイム位置情報を取得し、且つ前記リアルタイム位置情報を前記通信モジュールによって分析送信することを特徴とする請求項6に記載のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項8】
前記運動管理システムはベースを含み、前記ベースは取外し可能に前記インテリジェント中敷に設置され、前記ベースは外部電気エネルギ送信手段の信号を受信することにより前記インテリジェント中敷に対するワイヤレス充電を実現することを特徴とする請求項1に記載のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項9】
前記ベース内には、前記外部電気エネルギ送信手段から信号を受信する受取コイルが設けられていることを特徴とする請求項8に記載のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項10】
一体型圧力センサよりなり、以下を含むことを特徴とする圧力センサ。
複数の圧力センサと、処理チップと、複数の前記圧力センサと前記処理チップとを接続する回路と、を備え、圧力センサと回路をシール材で一体的にパッケージングすると共に前記回路と前記処理チップの接続端は前記シール材から露出させて構成し、前記複数の圧力センサ中の1個の圧力センサの動作はスイッチモードあるいは圧力検出モードであり、スイッチモードに作動する時、それが受ける圧力がプリセット閾値を超える場合には送信したハイレベル信号は前記処理チップに至り、他の圧力センサは前記スイッチモードである場合は常にスリープ状態となる。
【請求項11】
前記圧力センサは3個とすることを特徴とする請求項10に記載の一体型圧力センサ。
【請求項12】
前記圧力センサは三角分布を呈することを特徴とする請求項11に記載の一体型圧力センサ。
【請求項13】
最上層と下層とを積層して構成したインテリジェント中敷において、前記最上層と前記下層の間に一体型圧力センサと処理チップを介在して内蔵され、
前記一体型圧力センサを構成する複数の圧力センサと前記処理チップとは回路により接続し、且つ複数の前記圧力センサと前記回路とをシール材で一体的にパッケージングして構成し、
前記回路と前記処理チップの接続端は前記シール材から露出し、
前記複数の圧力センサ中の1個の前記圧力センサの動作は、スイッチモードあるいは圧力検出モードであり、スイッチモードに作動する時、それが受ける圧力がプリセット閾値を超える時は、送信したハイレベル信号は前記処理チップに至り、他の圧力センサはスイッチモードである時常にスリープ状態となるように構成したことを特徴とする一体型圧力センサ。
【請求項14】
前記インテリジェント中敷に内蔵される複数の前記圧力センサは、3個とすることを特徴とする請求項13に記載の一体型圧力センサ。
【請求項15】
前記インテリジェント中敷に内蔵される複数の前記圧力センサは、三角分布を呈することを特徴とする請求項14に記載の一体型圧力センサ。
【請求項16】
前記インテリジェント中敷に内蔵される複数の前記圧力センサのうち2個は足裏の前側の左右両側が対応した位置に設け、他は踵に対応する位置に設けると共に、前記処理チップはアーチに対応する位置に設けたことを特徴とする請求項15に記載の一体型圧力センサ。
【請求項17】
前記インテリジェント中敷に内蔵され、スイッチモードあるいは圧力検出モードの圧力センサは、踵に対応する位置に配置したことを特徴とする請求項16に記載の一体型圧力センサ。
【請求項18】
メンブレンスイッチと圧力センサとを用いて以下(1)~(4)のように日常運動をモニタリングする方法。
(1)前記メンブレンスイッチが閉鎖状態にあるときは、人体の姿勢は着座姿勢または立位姿勢であると判断すること。
(2)前記人体の姿勢を着座姿勢あるいは立位姿勢と判断するのは、前記圧力センサにより足底で受けた圧力検出を行うことにより行うこと。
(3)前記メンブレンスイッチが交互スイッチングの状態にあるときは、人体の姿勢は走姿勢あるいは駆け足姿勢にあると判断すること。
(4)人体の姿勢を走姿勢あるいは駆け足姿勢にあると判断するのは前記メンブレンスイッチのスイッチ周波数によって行うこと。
【請求項19】
以下(1)~(4)のように前記圧力センサで足底が受けた圧力を検出することにより人体の姿勢を着座姿勢あるいは立位姿勢と判断することを特徴とする請求項18に記載の日常運動をモニタリングする方法。
(1)前記圧力センサによって被験者の足底が受けた圧力を検出して着座姿勢と立位姿勢の足裏における受力の大きさを検出する。
(2)前記圧力センサによる圧力検出により得た中間値を取って判定閾値とする。
(3)前記圧力センサの検出した圧力値が前記判定閾値より小さければ、被験者が着座姿勢にあると判断する。
(4)前記圧力センサの検出した圧力値が前記判定閾値より大きければ、被験者が立位姿勢にあると判断する。
【請求項20】
以下(1)及び(2)のように前記圧力センサによって足底が受けた圧力を検出することにより人体の姿勢を着座姿勢あるいは立位姿勢と判断することを特徴とする請求項18に記載の日常運動をモニタリングする方法。
(1)前記圧力センサを前記メンブレンスイッチ閉鎖状態における被験者の足底が受ける圧力の検出にスイッチングする。
(2)検出圧力は第一エリアと第二エリアとに分けられ、第一エリア内の圧力最大値は第二エリア内の圧力最小値より小さい場合に、第一エリアでは着座姿勢にあると判断し、第二エリアでは立位姿勢にあると判断する。
【請求項21】
日常運動をモニタリングするインテリジェント中敷上面に圧力センサとメンブレンスイッチを設けることを特徴とする請求項18に記載の日常運動をモニタリングする方法。
【請求項22】
前記インテリジェント中敷において前記圧力センサと前記メンブレンスイッチを以下(1)~(3)の位置に対応させることを特徴とする請求項21に記載の日常運動をモニタリングする方法。
(1)前記圧力センサの設置位置を足の第1足指の甲関節に対応する位置とする。
(2)前記圧力センサの設置位置を足の第5足足の甲関節とすると共に踵に対応する位置とする。
(3)前記メンブレンスイッチの設定位置を足の第3足指の甲関節とすると共に踵に対応する位置とする。
【請求項23】
以下を特徴とする請求項22に記載の日常運動をモニタリングする方法
インテリジェント中敷において、前記メンブレンスイッチが閉鎖状態にあるときは前記圧力センサによって足底が受けた圧力を検出して被験者の着座姿勢または立位姿勢を検出判断し、前記メンブレンスイッチが交互スイッチングの状態にあるときは被験者は走姿勢あるいは駆け足姿勢にあると判断するものであり、この時メンブレンスイッチのスイッチ周波数によって走姿勢あるいは駆け足姿勢を検出する。
【請求項24】
以下(1)~(4)のようにインテリジェント中敷における前記圧力センサによって足底が受けた圧力を検出して着座姿勢あるいは立位姿勢を検出することを特徴とする請求項23に記載の日常運動をモニタリングする方法。
(1)前記圧力センサによってそれぞれ被験者を検出して着座姿勢と立位姿勢の時の足裏にある受力の大きさを検出する。
(2)前記圧力センサにより検出した値の中間値を取って判定閾値とする。
(3)前記圧力センサの検出した圧力値が、前記判定閾値より小さい場合は被験者が着座姿勢にあると判断する。
(4)前記圧力センサの検出した圧力値が、前記判定閾値より大きい場合は立位姿勢にあると判断する。
【請求項25】
以下(1)~(2)にようにインテリジェント中敷における前記圧力センサによって足底が受けた圧力を検出して、着座姿勢あるいは立位姿勢を検出することを特徴とする請求項23に記載の日常運動をモニタリングする方法。
(1)前記圧力センサを検知フィルムの閉鎖状態における人体足底が受ける圧力検出モードにスイッチングする。
(2)検出圧力は一エリアと第二エリアとに分けられ、第一エリア内の圧力最大値が第二エリア内の圧力最小値より小さい場合は、第一エリアでは被験者の着座姿勢にあると判断し、第二エリアでは立位姿勢にあると判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムであり、インテリジェント中敷を含む。そのうち、インテリジェント中敷は電源モジュール、環境情報ハーベスタ、人体サイン情報ハーベスタ及び通信モジュールを含む。
【0002】
環境情報ハーベスタはユーザのアウトドアスポーツの時の環境データを取得し、人体サイン情報ハーベスタはユーザのアウトドアスポーツの時のバイタルサインデータを取得し、通信モジュールは環境データおよびバイタルサインデータを分析端末で分析し、さらに分析端末は環境データおよびバイタルサインデータによって動き分析報告および運動を生成して提案する。
【0003】
分析端末により動き分析結果を報告して運動前記クライアントへ送ることを提案する。本発明では、人体アウトドアスポーツと出会った時のバイタルサインデータと移動環境に位置している環境データとユーザのために更に指導意義のある分析レポートとを提供する。
【0004】
また、靴の中敷きに設けた一体型圧力センサを提供し、その中の複数の圧力センサは、圧力センサと処理チップを接続する回路を用い、圧力センサと回路をシール材により一体的にパッケージする。
【0005】
また、アプリケーションにより上記方法を提供するインテリジェント中敷により日常運動にモニタリングして技術課題を解決して、普通の運動と差別して走り、行く、座る、着座の4種類の一般的は動作をモニタリングできる。そしてこの方法による消耗電気エネルギの消費を少なくすることができる。
【背景技術】
【0006】
従来、社会が絶えず発展するにつれて、人々はますます健康問題に着目している。特に、都市化に伴いアウトドアスポーツは人々の間で流行しており、身体の鍛錬はますます重視されてきている。
【0007】
このような健康問題に鑑み、身体鍛錬や健康増進のための技術が絶え間なく発展してきた。中でも、特に近年では、市場には身体鍛錬や健康増進に関する多くのインテリジェントなウェアラブル装置が種々提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。
【0008】
従来のインテリジェントなウェアラブル装置は、一般的に人体の腕、手首あるいは首上に装着し、例えば、多種多様な移動行程、ステップ数、心拍、消費カロリー等の数値を計測し、人体健康データをモニタリングし、且つその結果に基づき健康の状態を報告する。
【0009】
これらの機器中では計測機器を靴または中敷に内蔵して運動中における圧力値の変化を取得し、これに基づいて色々な分析を行い、上記の健康測定値を得る。
【0010】
このような靴内で足底圧値を取得してその変化を測定するために、中敷または靴に圧力センサを設置している。同時に、後述する分析に必要なデータを収集するために、靴あるいは中敷に圧力センサを複数設置する。
【0011】
このように現在では多くの人々は日常的に運動する時間を作り体力強化を行い体力の測定を行っている。他方、スマートフォンなどの機器が普及するにつけて日常的に多種の機器を使って運動を行い運動時の各種データを取得してこのデータを基にして自分特有の体力データを作成し健康監視に役立てている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開2014-157600号公報
【特許文献2】特開2018-198883号公報
【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、従来のインテリジェント中敷においては、圧力センサや回路や処理チップ等をすべて個別に内蔵装着するのは、生産過程が煩雑となる。特に、圧力センサと処理チップを中敷にまず先に設置して後から回路設定をするという作業は煩雑であり、製造工程の最終に改めて再接続回路を形成する必要が発生する場合も生じる。
【0014】
本発明の技術課題は、自己身体に対する健康管理維持を行うためのデータ取得システムを提供することにあると共に、靴底や靴の中敷きに圧力センサを装着して運動データを確実に取得してこれらのデータをモニタリングしてデータを介して健康管理確実に行える技術を提供することにあり、例えば、複数の圧力センサをパッケージして1個の標準部品とし、後から装着する圧力センサの製品組み立ての難易度を減少し、節電の効果を上げる等の作用効果を生むことにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記課題を解決するために、本発明は、アウトドアスポーツデータの運動管理システムに基づいて、インテリジェント中敷、分析端末及びクライアントよりなり、前記インテリジェント中敷は電源モジュール、環境情報ハーベスタ、人体サイン情報ハーベスタ及び通信モジュールからなり、前記環境情報ハーベスタ、人体サイン情報ハーベスタ及び通信モジュールはそれぞれ前記電源モジュールに接続して、前記環境情報ハーベスタはユーザのアウトドアスポーツの時の環境データを取得し、前記人体サイン情報ハーベスタはユーザのアウトドアスポーツの時のバイタルサインデータを取得すると共に、前記通信モジュールは前記環境データおよびバイタルサインデータを分析し、前記分析は前記環境データおよびバイタルサインデータによって動き分析報告および運動を生成すると共に、前記分析を用いることによって前記動き分析を報告してクライアントまで送ることを特徴とするアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムを提供せんとする。
【0016】
また、前記環境情報ハーベスタは、温湿度センサを含むことに特徴を有する。
【0017】
また、前記人体サイン情報ハーベスタは、パルスセンサ、体温センサ及び血圧センサを含むことに特徴を有する。
【0018】
また、前記環境データは、ユーザのアウトドアスポーツの時のインビトロ温度、インビトロ湿度、日射強度及び風力風向を含むことに特徴を有する。
【0019】
また、前記バイタルサインデータは、ユーザのアウトドアスポーツの時の心拍変動場合、血圧変動場合、脳電流変化具合、筋肉変化具合及び運動時間の長さを含むことに特徴を有する。
【0020】
また、前記インテリジェント中敷はコントローラ及び圧力センサを含み、前記圧力センサはユーザの踏圧した前記インテリジェント中敷の圧シグナルを検出し、前記コントローラは前記圧力信号によって前記環境情報ハーベスタ及び前記人体サイン情報ハーベスタを開き、且つ前記コントローラと前記電源モジュールとアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムとを接続することに特徴を有する。
【0021】
また、前記インテリジェント中敷は、GPSモジュールを含み、前記GPSモジュールはそれぞれ前記コントローラ、電源モジュール及び通信モジュールと接続し、前記GPSモジュールはユーザのリアルタイム位置情報を取得し、且つ前記リアルタイム位置情報を前記通信モジュールによって分析送信することに特徴を有する。
【0022】
また、前記運動管理システムはベースを含み、前記ベースは取外し可能に前記インテリジェント中敷に設置され、前記ベースは外部電気エネルギ送信手段の信号を受信することにより前記インテリジェント中敷に対するワイヤレス充電を実現することに特徴を有する。
【0023】
また、前記ベース内には、前記外部電気エネルギ送信手段から信号を受信する受取コイルが設けられていることに特徴を有する。
【0024】
また、本発明では、特に各種データを取得するために以下に述べるように一体型圧力センサを主構成要素としている。
【0025】
すなわち、本発明の一体型圧力センサは、複数の圧力センサと処理チップと、これらに接続する回路とを用いており、圧力センサと回路とはシール材で一体にパッケージングしている構成している。また、回路と処理チップの接続端は前記シール材から露出している。複数の圧力センサ中の1個の動作はスイッチモードあるいは圧力検出モードとしており、スイッチモードで作動する時はそれが受ける圧力がプリセット閾値を超える場合は送信したハイレベル信号は前記処理チップに至り、スイッチモードの他の圧力センサは常にスリープ状態にあるように構成する。
【0026】
すなわち、本発明の一体型圧力センサは、複数の圧力センサと、処理チップと、圧力センサと処理チップとを接続する回路と、を備え、圧力センサと回路をシール材で一体的にパッケージングし、前記回路と処理チップの接続端は前記シール材から露出させ、前記複数の圧力センサ中の1個の圧力センサの動作はスイッチモードあるいは圧力検出モードであり、スイッチモードで作動する時はそれが受ける圧力がプリセット閾値を超える場合は、送信したハイレベル信号は前処理チップに至り、他の圧力センサはスイッチモードである場合は常にスリープ状態となるように構成している。
【0027】
また、前記圧力センサは3個とすることに特徴を有する。
【0028】
また、前記圧力センサは三角分布を呈することに特徴を有する。
【0029】
また、最上層と下層とを積層して構成したインテリジェント中敷において、前記最上層と前記下層の間に一体型圧力センサと処理チップを介在して内蔵され、前記圧力センサと前記処理チップとは回路を用いて接続し、かつ、前記圧力センサと前記回路とをシール材で一体的にパッケージングして構成し、前記回路と前記処理チップの接続端は前記シール材から露出し、前記複数の圧力センサ中の1個の前記圧力センサの動作は、スイッチモードあるいは圧力検出モードであり、スイッチモードに作動する時、それが受ける圧力がプリセット閾値を超える時は、送信したハイレベル信号は前記処理チップに至り、他の圧力センサはスイッチモードである時常にスリープ状態となるように構成したことに特徴を有する。
【0030】
また、前記インテリジェント中敷に内蔵される複数の前記圧力センサは、3個とすることに特徴を有する。
【0031】
また、前記インテリジェント中敷に内蔵される複数の前記圧力センサは、三角分布を呈することに特徴を有する。
【0032】
また、前記インテリジェント中敷に内蔵される複数の前記圧力センサのうち2個は、足裏の前側の左右両側が対応した位置に設け、他は踵に対応する位置に設けると共に、前記処理チップはアーチに対応する位置に設けたことに特徴を有する。
【0033】
前記インテリジェント中敷に内蔵され、スイッチモードあるいは圧力検出モードの圧力センサは、踵に対応する位置に配置したことに特徴を有する。
【0034】
このように本発明で一体型圧力センサを用いる場合は、複数の圧力センサを圧力センサと処理チップとを回路を用いて接続すると共に、圧力センサと回路パッケージを一体のシール材として前記回路と処理チップの接続端は前記シール材から露出するように一体型圧力センサを構成する。
【0035】
そして、上記のとおり、複数の圧力センサ中の1個の動作はスイッチモードあるいは圧力検出モードの動作であり、スイッチモードに動作する時は、それが受ける圧力がプリセット閾値を超える場合は、送信したハイレベル信号は前記処理チップに至ると共に、他の圧力センサはスイッチモードである場合には常にスリープ状態となる。望ましい一実施例では前記圧力センサは3個とする。また、他の望ましい一実施例においては前記圧力センサは三角分布を呈するように構成する。
【0036】
また、本発明では、日常運動で取得するデータを分析して各種の体力増強に応用するものであり、かかる取得データをモニタリングし分析する必要がありそのためにメンブレンスイッチと圧力センサとによって以下(1)~(4)のような方法を実施する。すなわち、(1)メンブレンスイッチが閉鎖状態にあるときは、人体の姿勢は着座姿勢または立位姿勢であると判断すること。
(2)かかる人体の姿勢を着座姿勢あるいは立位姿勢と判断するのは圧力センサにより足底で受けた圧力検出を行うことにより行うこと。
(3)メンブレンスイッチが交互スイッチングの状態にあるときは、人体の姿勢は走姿勢あるいは駆け足姿勢にあると判断すること。
(4)人体の姿勢を走姿勢あるいは駆け足姿勢にあると判断するのはメンブレンスイッチのスイッチ周波数によって行うこと。等である。
【0037】
また、本発明に係る日常運動をモニタリングする方法は、以下(1)~(4)のように前記圧力センサで足底が受けた圧力を検出することにより人体の姿勢を着座姿勢あるいは立位姿勢と判断することを特徴を有する。
(1)前記圧力センサによって被験者の足底が受けた圧力を検出して着座姿勢と立位姿勢の足裏における受力の大きさを検出する。
(2)前記圧力センサによる圧力検出により得た中間値を取って判定閾値とする。
(3)前記圧力センサの検出した圧力値が前記判定閾値より小さければ、被験者が着座姿勢にあると判断する。
(4)前記圧力センサの検出した圧力値が前記判定閾値より大きければ、被験者が立位姿勢にあると判断する。
【0038】
また、本発明に係る日常運動をモニタリングする方法は、以下(1)及び(2)のように前記圧力センサによって足底が受けた圧力を検出することにより人体の姿勢を着座姿勢あるいは立位姿勢と判断することに特徴を有する。
(1)前記圧力センサを前記メンブレンスイッチ閉鎖状態における被験者の足底が受ける圧力の検出にスイッチングする。
(2)検出圧力は第一エリアと第二エリアとに分けられ、第一エリア内の圧力最大値は第二エリア内の圧力最小値より小さい場合に、第一エリアでは着座姿勢にあると判断し、第二エリアでは立位姿勢にあると判断する。
【0039】
また、本発明に係る日常運動をモニタリングする方法は、日常運動をモニタリングするインテリジェント中敷上面に圧力センサとメンブレンスイッチを設けることに特徴を有する。
【0040】
また、本発明に係る日常運動をモニタリングする方法は、前記インテリジェント中敷において前記圧力センサと前記メンブレンスイッチを以下(1)~(3)の位置に対応させることに特徴を有する。
(1)前記圧力センサの設置位置を足の第1足指の甲関節に対応する位置とする。
(2)前記圧力センサの設置位置を足の第5足指の甲関節とすると共に踵に対応する位置とする。
(3)前記メンブレンスイッチの設定位置を足の第3足指の甲関節とすると共に踵に対応する位置とする。
【0041】
また、本発明に係る日常運動をモニタリングする方法は、インテリジェント中敷において、前記メンブレンスイッチが閉鎖状態にあるときは前記圧力センサによって足底が受けた圧力を検出して被験者の着座姿勢または立位姿勢を検出判断し、前記メンブレンスイッチが交互スイッチングの状態にあるときは被験者は走姿勢あるいは駆け足姿勢にあると判断するものであり、この時メンブレンスイッチのスイッチ周波数によって走姿勢あるいは駆け足姿勢を検出することに特徴を有する。
【0042】
また、本発明に係る日常運動をモニタリングする方法は、以下(1)~(4)のようにインテリジェント中敷における前記圧力センサによって足底が受けた圧力を検出して着座姿勢あるいは立位姿勢を検出することに特徴を有する。
(1)前記圧力センサによってそれぞれ被験者を検出して着座姿勢と立位姿勢の時の足裏にある受力の大きさを検出する。
(2)前記圧力センサにより検出した値の中間値を取って判定閾値とする。
(3)前記圧力センサの検出した圧力値が、前記判定閾値より小さい場合は被験者が着座姿勢にあると判断する。
(4)前記圧力センサの検出した圧力値が、前記判定閾値より大きい場合は立位姿勢にあると判断する。
【0043】
また、本発明に係る日常運動をモニタリングする方法は、以下(1)~(2)にようにインテリジェント中敷における前記圧力センサによって足底が受けた圧力を検出して、着座姿勢あるいは立位姿勢を検出することに特徴を有する。
(1)前記圧力センサを検知フィルムの閉鎖状態における人体足底が受ける圧力検出モードにスイッチングする。
(2)検出圧力は一エリアと第二エリアとに分けられ、第一エリア内の圧力最大値が第二エリア内の圧力最小値より小さい場合は、第一エリアでは被験者の着座姿勢にあると判断し、第二エリアでは立位姿勢にあると判断する。
【0044】
このように本発明に係る日常運動をモニタリングする方法では、インテリジェント中敷における前記圧力センサによって足底が受けた圧力を検出して、着座姿勢あるいは立位姿勢を検出するものであり、具体的には、
・圧力センサによってそれぞれ被験者を検出して着座姿勢と立位姿勢の時の足裏にある受力の大きさを検出する。
・検出した値の中間値を取って判定閾値とする。
・圧力センサの検出圧力値がこの判定閾値より小さい場合は被験者が着座姿勢にあると判断する。
・圧力センサの検出圧力値がこの判定閾値より大きい場合は立位姿勢にあると判断する。
【0045】
かかる検出モードでは、足底が受けた圧力を検出して、着座姿勢あるいは立位姿勢を検出するものであるが、その検出に際しては以下のような圧力センサ独特の作動と判断をする。すなわち、
・圧力センサを検知フィルムによって閉鎖状態の人体足底が受ける圧力検出モードにスイッチングする。
・それで検出した圧力は両エリアに分けられて、第一エリア内の圧力最大値が第二エリア内の圧力最小値より小さい場合は第一エリアでは被験者の着座姿勢にあると判断し、第二エリアでは立位姿勢にあると判断する。
【発明の効果】
【0046】
従来技術に比較し、靴の中敷きに設けた圧力センサでは以下のような作用効果を有する。
1)一体型圧力センサに関連し、圧力センサと回路とを一体化してパッケージすることによって、圧力センサとパッケージ回路によって1個の標準部品を作って、この標準部品を装着製品に設置することにより簡単に手軽で素早いくセンサと回路の実装を行うことができる。
2)一体型圧力センサではその中の1個のセンサの動作でスイッチモードまたは圧力検出のモードになる。
【0047】
走行時のステップ数の統計を取る時の開放スイッチモードでは、この圧力センサがスイッチングした回数をかぞえるだけで走行のステップ数を知ることができるので足底が受けた圧力を常時検出する必要がない。
【0048】
そのため圧力センサの作動時間は大幅に縮小され、送信するデータ量も減少して、良好な省電力効果を発揮することができる。
3)1個の圧力センサがスイッチモードに作動する場合、他の圧力センサは常にスリープ状態にあり、省電力効果はさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【
図1】本発明の実施例1に係るアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムの構造概略図である。
【
図2】本発明の実施例1に係るアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムにおけるインテリジェント中敷の構造概略図である。
【
図3】本発明の実施例1に係るアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムのワークフロー図である。
【
図4】本発明の実施例2に係るアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムの構造概略図である。
【
図5】本発明の実施例1に係る一体型圧力センサの構成を示す概略的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0050】
本発明では、社会一般の健康管理に沿うような機器をはじめ収集した体力データを基にして健康に対する監視体制を作り得るように構成しシステムやそれに使用する圧力センサやこれらによって取得した情報のモニタリングを行い健康の自己管理が十分に行える発明を提供せんとするものである。
【0051】
このように本発明の実施目的は、アウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムを提供し、圧力センサで入手した人体アウトドアスポーツ時のバイタルサインデータと移動環境に位置する環境データとを組み合わせて有意義な運動指導のノウハウを有する分析レポートを完成提案することにある。
【0052】
上記目的を実現するために、本発明の実施例ではアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムを提供し、インテリジェント中敷を用いて被験者の健康データを分析する。
【0053】
そのうち、前記インテリジェント中敷には電源モジュール、環境情報ハーベスタ、人体サイン情報ハーベスタ及び通信モジュールを設け、前記環境情報ハーベスタ、人体サイン情報ハーベスタ及び通信モジュールはそれぞれ前記電源モジュールと接続して、前記環境情報ハーベスタはユーザのアウトドアスポーツの時の環境データを取得し、前記人体サイン情報ハーベスタはユーザのアウトドアスポーツの時のバイタルサインデータを取得し、前記通信モジュールは前記環境データおよびバイタルサインデータを分析し、前記環境データおよびバイタルサインデータによって被験者の動きの分析報告を行う。
【0054】
また、前記分析は前記動き分析を報告して被験者に送りその後の運動の方向性を提案する。
【0055】
また、前記環境情報ハーベスタは温湿度センサを含み、また、前記人体サイン情報ハーベスタはパルスセンサ、体温センサ及び血圧センサを含み、また、前記環境データではユーザのアウトドアスポーツを含む時のインビトロ温度、インビトロ湿度、日射強度及び風力風向をセンシングする。
【0056】
また、前記バイタルサインデータはユーザのアウトドアスポーツを行う際の心拍変動、血圧変動、脳電流変化具合、筋肉変化具合及び運動時間の長さ等のデータを示す。
【0057】
また、選択可能な実施形態として、前記インテリジェント中敷はコントローラ及び圧力センサを有し、前記圧力センサはユーザから取得した圧によって前記中敷における圧シグナルを検出し、前記コントローラは前記圧力信号によって前記環境情報ハーベスタ及び人体サイン情報ハーベスタを開くと共に前記コントローラと前記電源モジュールとを接続する。
【0058】
また、前記インテリジェント中敷はGPSモジュールを有し、前記GPSモジュールはそれぞれ前記コントローラ、電源モジュール及び通信モジュールと接続する。更に前記GPSモジュールはユーザのリアルタイム位置情報を取得し、前記リアルタイム位置情報を前記通信モジュールによって送信し分析する。
【0059】
更に、選択可能な実施形態運動管理システムとしてベースを設け、前記ベースは取外し可能に前記インテリジェント中敷に設置され、更に前記ベースは外部電気エネルギ送信手段の信号を受信することで前記インテリジェント中敷に対するワイヤレス充電を実現する。
【0060】
更に、前記ベース内には受取コイルを内蔵することにより、本発明実施例が提供したアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムを実施する。
【0061】
インテリジェント中敷は環境情報ハーベスタおよび人体サイン情報ハーベスタを含み、人々はアウトドアスポーツを行う時、環境情報ハーベスタは環境データを取得し、人体サイン情報ハーベスタはバイタルサインデータを取得し、環境データおよびバイタルサインデータによって動きの分析報告を行う。その結果として運動を生成する提案分析を行い、且つ動き分析報告を受けて運動するに至った被験者に対して作動プッシュを行うことを提案する。
【0062】
[1.実施例1に係る運動管理システム]
次に、本発明のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムの実施例について、図面を参照しながら詳説する。
図1は、本発明の実施例1に係るアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムの構成概念図である。
【0063】
図1に示すように、このシステムはインテリジェント中敷100、データ分析処理機能を有する分析端末200およびクライアント300よりなる。このうち、インテリジェント中敷100は、靴内に搭載される。
【0064】
データ分析処理機能を有する分析端末200は、例えばパソコンであっってもよい。また、機能表示のインテリジェント端末として使用するものは、クライアント300が手元に携帯できるものであればよく、例えば携帯電話である。
【0065】
また、
図2に示すように、このインテリジェント中敷100は、電力の供給・停止を行うための電源モジュール10と、ユーザの周囲の環境情報を取得するための環境情報ハーベスタ11、ユーザの身体状況情報としてバイタルサインデータを取得するための人体サイン情報ハーベスタ12と、外部端末(分析端末200)と通信するための通信モジュール13と、を有する。
【0066】
電源モジュール10は、環境情報ハーベスタ11、人体サイン情報ハーベスタ12及び通信モジュール13に給電を行うものであり、例えば電力の供給・停止を可能に制御されたバッテリーである。
【0067】
環境情報ハーベスタ11と通信モジュール13とは互いに接続している。環境情報ハーベスタ11は、ユーザの外部環境状況を把握する電子的な各種制御部として、例えば温度計や湿度計、高度計、風速計などの機能制御部を有したいわゆる環境情報収集装置として構成している。
【0068】
環境情報ハーベスタ11は、温湿度センサによりユーザ(クライアント)のアウトドアスポーツ時における周囲の環境データを取得し、同環境データを通信モジュール13に送る。
【0069】
環境データとしては、ユーザがアウトドアスポーツをする際の周囲環境において、例えば、インビトロ温度(すなわち環境温度、例えば25度)、インビトロ湿度(すなわち環境湿度60%)、日射強度(例えば晴れ、日射強度X)及び風力風向(例えば4級の南東風)である。
【0070】
人体サイン情報ハーベスタ12と通信モジュール13とは互いに接続している。人体サイン情報ハーベスタ12は、ユーザの身体の状態を把握する電子的な各種制御部として、例えばパルスセンサ、体温センサ及び血圧センサなどの機能制御部を有したいわゆる身体情報収集装置として構成され、ユーザ固有の人体情報としてのバイタルサインデータを取得する。
【0071】
このバイタルバイタルサインデータは、ユーザのアウトドアスポーツ時の心拍変動、圧力解放変化具合、脳電流変化具合、筋肉変化具合及び運動時間の長さなどのバイタルサインデータと共に通信モジュール13に送る。
【0072】
通信モジュール13は、環境データおよびバイタルサインデータをデータ分析処理する機能を有する分析端末200で分析して情報発信すると共に、データ分析処理機能を有する分析端末200で環境データおよびバイタルサインデータを用いて運動分析レポートおよび運動生成を分析して提案する。
【0073】
更に、運動分析レポートおよび運動をデータ分析処理機能を有する分析端末200で告知しクライアント300(ユーザ)に操作部のプッシュをする提案及び表示をする。
【0074】
なお、動き分析報告および運動はその一定の上下範囲内に限る。例えば、治験者としてのクライアント300は、40分運動して、身体状況により現在の環境(運動を含む時の温湿度、気候運動でシーン、運動シーンは平地、傾斜地などを含む)の下で連続運動30分超えないように休憩する。
【0075】
更に、動き分析報告および運動は音声アナウンスの方式でクライアント300告知する。また、クライアント300は動き分析報告および運動アドバイスの表示によってリンクに相談する必要が生じると専門医師及びフィットネスコーチに相談するためにクリックすることができる。
【0076】
例えば、クライアント300が先刻靴を直立姿勢で履く時、圧力センサ15は圧シグナルを検出し、圧シグナルをコントローラ14に送る。
【0077】
コントローラ14と圧力センサ15、環境情報ハーベスタ11、人体サイン情報ハーベスタ12及び電源モジュール10はそれぞれ接続しており、圧シグナルによって環境情報ハーベスタ11及び人体サイン情報ハーベスタ12を開放する。
【0078】
また、
図2に示すように、インテリジェント中敷100は、GPSモジュール16を含んでなる。GPSモジュール16は、コントローラ14と電源モジュール10と通信モジュール13とにそれぞれ接続しており、クライアント300のリアルタイムの位置情報を取得し、且つ通信モジュール13によってこのリアルタイムの位置情報を分析し情報を発信する。
【0079】
リアルタイム位置情報はプッシュすることにより外部のクライアント、すなわちユーザ以外の他の監視者に通じる。GPSモジュール16の設置によって、インテリジェント中敷100にトラッキング機能を保持させ、子供あるいは老人がこのインテリジェント中敷100を使うとき時、監視者はこのインテリジェント中敷100によって老人あるいは子供の追跡をモニタリングすることができる。これにより効果的に子供の行方不明や老人の迷いなどの社会問題を解決する。
【0080】
このように、本発明実施例が提供したアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムの実施において、インテリジェント中敷100は環境情報ハーベスタ11および人体サイン情報ハーベスタ12によりクライアント300の環境データ及びバイタルサインデータの取得生成を行うことができる。
【0081】
すなわち、クライアント300がアウトドアスポーツを行う際、環境情報ハーベスタ11は環境データを取得し、人体サイン情報ハーベスタ12はバイタルサインデータを取得し、環境データ及びバイタルサインデータによってクライアント300の動きの分析報告を行う。
【0082】
そして、運動の分析を行い、且つ動き分析報告を提供すると共に、運動するクライアント300に操作プッシュさせてクライアント300に操作指導を行い分析レポートと共に実際の運動の提案をする。
【0083】
次に、本発明のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムのワークフローを詳説する。
図3に示すように、この運動管理システムのワークフローは以下のプロセスよりなる。
S101:クライアント300がインテリジェント中敷100を踏圧すると、圧力センサ15が圧シグナルを取得し、同圧シグナルがコントローラ14に送信される。
S102:圧シグナルを受信したコントローラ14は、圧シグナルによって環境情報ハーベスタ11、人体サイン情報ハーベスタ12及びGPSモジュール16を起動する。
S103:環境情報ハーベスタ11は環境データを取得し、人体サイン情報ハーベスタ12はバイタルサインデータを取得し、GPSモジュール16はクライアント300のリアルタイム位置情報を取得する。
S104:環境データ、バイタルサインデータ及びリアルタイム位置情報の各データはそれぞれ、環境情報ハーベスタ11、人体サイン情報ハーベスタ12、GPSモジュール16からの通信モジュール13へ送信される。
S105:通信モジュール13は、受信した環境データ、バイタルサインデータ及びリアルタイム位置情報を分析端末200に送信する。
S106:分析端末200は、環境データ及びバイタルサインデータによって運動分析レポート及び運動提案レポートを生成する。
S107:分析端末200は、運動分析レポートと運動提案レポート、リアルタイム位置情報をクライアント300に送信する。なお、動き分析報告および運動をクライアント300にプッシュしてその内容を分析する。
【0084】
このクライアント300とインテリジェント中敷100の使用者が同一人の場合は、この中敷き使用者、すなわち外の運動者であるクライアントに、続きの運動があるか否かを決定し、ユーザはその動きの分析報告およびその運動を調べて提案する。同時に、リアルタイム位置情報を外部クライアントに送る操作をする。
【0085】
操作プッシュすることによりこの外部クライアントである使用者は外の運動者の監視者となる。このようにしてユーザが閲覧によって到着するリアルタイム位置情報が外の運動者の位置情報となり、これによって外の運動者の行方不明の解決実現となる。
【0086】
[2.実施例2に係る運動管理システム]
次に、実施例2に係るアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムについて、
図4を参照しながら詳説する。
図4は、第2実施例に係るアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムの構成概念図である。
【0087】
図4に示すように、この管理システムはインテリジェント中敷400、分析の端500、クライアント600及びベース700を含む。
【0088】
本実施例の管理システムはベース700を含み、このベース700は取外し可能にインテリジェント中敷400に設け、このベース700は外部電気エネルギ送信手段の信号を受信することでインテリジェント中敷400に対するワイヤレス充電を実現する。
【0089】
本実施例では、ベース700内に受取コイルが設けられている。すなわち、トランスミッタに対応するレシーバとして受取コイルを内蔵したベース700と電源モジュール10とを接続し、トランスミッタで電磁誘導を生起して電源モジュール10へのワイヤレス給電を行う。
【0090】
すなわち、インテリジェント中敷400内の電源モジュール10の充電を行う際には、ベース700がインテリジェント中敷400に設けられた状態で、ベース700と電源モジュール10を接続させる。
【0091】
その後、インテリジェント中敷400及びベース700を外部ワイヤレス充電装置上に置く。外部ワイヤレス充電装置にはトランスミッタとしてレシーバとして受取コイルに対応する伝送コイルが設けられている。この伝送コイルとベース700内の受取コイルとは相互対応し、これによって電源モジュール10に対するワイヤレス充電を実現する。なお、本実施例中、インテリジェント中敷400の他の部分的構造およびワークフローは第1実施例と同様である。
【0092】
このように、本発明に係るアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムにおけるインテリジェント中敷100、400は、環境情報ハーベスタ11および人体サイン情報ハーベスタ12を有する。これにより、人々がアウトドアスポーツを行う時、環境情報ハーベスタは環境データを取得し、人体サイン情報ハーベスタはバイタルサインデータを取得する。そして、環境データおよびバイタルサインデータによって動きの分析報告および運動生成を提案分析し、且つ動き分析報告および運動に至ったクライアントにプッシュ操作することを提案し、これによってユーザのために更に指導意義を有した分析レポートおよび運動を提供することができる。
【0093】
[3.本発明に係る一体型圧力センサ]
また、本発明では、設置を積層する最上層と下層を含むインテリジェント中敷を提供する。インテリジェント中敷は、最上層と下層の間に一体型圧力センサと処理チップを内蔵している。
【0094】
一体型圧力センサは、複数の圧力センサと、処理チップと、各圧力センサと処理チップとに接続する回路と、圧力センサと回路はシール材で一体的にパッケージングすると共に、回路と処理チップの接続端はシール材から露出した構成としている。
【0095】
また、複数の圧力センサうち、1個の圧力センサは、スイッチモード又は圧力検出モードにスイッチモードに作動するように構成している。該圧力センサがイッチモード又は圧力検出モードにスイッチモードに作動する際に、それが受ける圧力がプリセット閾値を超える場合には、送信したハイレベル信号が処理チップに至り、他の圧力センサはスイッチモードである時常にスリープ状態にある。
【0096】
また、一体型圧力センサの望ましい一実施例において、圧力センサは、3個とし、また、インテリジェント中敷の中敷表面で三角分布を呈するように配置する。
【0097】
また、一体型圧力センサの望ましい一実施例では、インテリジェンス中敷において、圧力センサの一方のビットを足裏の前側の左右両側が対応した位置、圧力センサの他方のビットを踵に対応する位置に、さらに処理チップを足裏のアーチ(土踏まず)に対応する位置に相対的に配置する。
【0098】
また、一体型圧力センサの望ましい一実施例において、動作はスイッチモードあるいは圧力検出モードの圧力センサに踵に対応する位置に位置する圧力センサとする。
【0099】
従来技術に比較し、本発明に係る一体型圧力センサは以下の利点を備える。すなわち、一体型圧力センサは、複数の圧力センサと回路とを一体化してパッケージすることによって、圧力センサと回路によって1個の標準部品を作って、この標準部品を装着製品に設置することにより簡単に手軽で素早いくセンサと回路の実装を行うことができる。また、一体型圧力センサではその中の1個のセンサの動作でスイッチモードまたは圧力検出のモードになる。
【0100】
さらに、走行時のステップ数の統計を取る時の開放スイッチモードでは、この圧力センサがスイッチングした回数をかぞえるだけで走行のステップ数を知ることができるので足底が受けた圧力を常時検出する必要がない。そのため圧力センサの作動時間は大幅に縮小され、送信するデータ量も減少して、良好な省電力効果を発揮する。また、1個の圧力センサがスイッチモードに作動する場合、他の圧力センサは常にスリープ状態にあり、省電力効果はさらに向上する。
【0101】
[4.実施例1に係る一体型圧力センサ]
以下、本発明に係る一体型圧力センサの実施例について、図面を参照しながら詳説する。
図5は、一体型圧力センサの構成を示す概略的平面図である。
図5に示すように、実施例1に係る一体型圧力センサは、複数の圧力センサ1’、1’’、1’’’と、処理チップ2’と、各圧力センサ1’と処理チップ2’とを接続する回路3’と、圧力センサ1’と回路3’とを一体にパッケージするシール材4’と、で構成している。回路3’と処理チップ2’の接続端は、シール材4’から露出する。
【0102】
このように複数の圧力センサ1’、1’’、1’’’と回路3’とシール材4’でパッケージして一体化することにより、複数の圧力センサ1’と回路3’とを1個の標準部品として一体型圧力センサに構成し、目標製品(例えば、靴)に装着できる。すなわち、予め所定位置に対応して配置した複数の圧力センサ1’、1’’、1’’’と回路3’の実装が一体的に行われるため、目標製品への装着が簡単且つ手軽に素早く行える。
【0103】
複数の圧力センサ1’中、1個の圧力センサ1’の動作はスイッチモードあるいは圧力検出モードで動作される。スイッチモードで作動する時、圧力センサ1’が受ける圧力がプリセット閾値を超える場合は、送信したハイレベル信号は前記処理チップ2’に至り、他の圧力センサ1’、1’’、1’’’はスイッチモードである場合常にスリープ状態となる。
【0104】
そのため、1個の圧力センサ1’がスイッチモードに作動する時、それは処理チップ2’の間のデータスイッチと0あるいは1のレベル信号であり、そのため具体的圧力値を送信する可能性はない。
【0105】
そのため圧力センサ1’の作動時間を大幅に縮小させ、送信する必要があるデータ量も同じく大幅に減少して、良好な省電力効果を有する。1個の圧力センサ1’がスイッチモードに作動する時、他の圧力センサ1’’、1’’’は常にスリープ状態にあり、省電力効果をさらに向上させる。
【0106】
[5.実施例2に係る一体型圧力センサ]
本実施例の一体型圧力センサは、靴に着脱自在に敷設されるインテリジェント中敷に内蔵させたものである。インテリジェント中敷は、靴底型に形成された複数のシートを積層して構成しており、最上層シートとその下方の下層シートとの間に一体型圧力センサと処理チップを介在している。
【0107】
一体型圧力センサは、実施例1と同様に、3個の三角分布を呈する圧力センサを含み、圧力センサと処理チップに接続する回路に用いて圧力センサと回路を一体のシール材とする。回路と処理チップの接続端はシール材から露出する。
【0108】
複数の圧力センサのうち2個の圧力センサは足裏の前側の左右両側、すなわち足指の母指球と小指球に対応した位置にあり、1つの圧力センサは踵に対応する位置にある。また、処理チップは足裏のアーチ、すなわち土踏まずに対応する位置にある。
【0109】
複数の圧力センサにおいて踵の対応位置にある1個の圧力センサは、スイッチモードあるいは圧力検出モードとなり、スイッチモードに作動する場合はそれが受ける圧力がプリセット閾値を超える場合は、送信したハイレベル信号は前記処理チップに至る。他の両圧力センサがスイッチモードである場合は常にスリープ状態にある。
【0110】
走行時におけるステップ数の統計を取る場合、開放スイッチモードでは、踵の圧力センサがスイッチングした回数を統計し、走行のステップ数を知ることができるため足底が受けた圧力を常時検出する必要がない。
【0111】
そのため圧力センサの作動時間を大いに縮小させ、送信する必要があるデータ量も大いに減少して、良好な省電力効果を生起する。踵がスイッチモードにおいて圧力センサが押動作をしなければいけない場合は他の圧力センサは常にスリープ状態にあり、省電力の効果をさらに向上する。
【0112】
[6.本発明に係る日常運動をモニタリングする方法]
本発明は日常運動をモニタリングする方法にも関する。日常運動のモニタリングは、基本的にメンブレンスイッチと圧力センサとによって行う。
【0113】
メンブレンスイッチは薄膜状のスイッチ部材であり閉鎖状態にあるときは、人体の姿勢は着座姿勢または立位姿勢であると判断し、かかる人体の姿勢を着座姿勢あるいは立位姿勢と判断するのは圧力センサにより足底で受けた圧力検出を行うことにより行う。
【0114】
メンブレンスイッチが交互スイッチングの状態にあるときは、人体の姿勢は走姿勢あるいは駆け足姿勢にあると判断する。人体の姿勢を走姿勢あるいは駆け足姿勢にあると判断するのはメンブレンスイッチのスイッチ周波数によって行う。
【0115】
圧力センサによって足底が受けた圧力を検出することにより人体の姿勢を着座姿勢あるいは立位姿勢と判断することができる。以下に具体例を示す。
・圧力センサによって被験者の足底が受けた圧力を検出して着座姿勢と立位姿勢の足裏における受力の大きさを検出する。
・圧力検出により得た中間値を取って判定閾値とする。
・圧力センサの検出圧力値がこの判定閾値より小さければ、被験者が着座姿勢にあると判断する。
・もし圧力センサの検出した圧力値がこの判定閾値より大きければ、ユーザが立位姿勢にあると判断する。
【0116】
また、圧力センサによって足底が受けた圧力を検出するとは人体の姿勢を着座姿勢あるいは立位姿勢と判断する。以下に具体例を示す。
・圧力センサをメンブレンスイッチ閉鎖状態における被験者の足底が受ける圧力の検出にスイッチングする。
・この検出圧力は両エリアに分けられて、第一エリア内の圧力最大値は第二エリア内の圧力最小値より小さく、第一エリアでは着座姿勢にあると判断し、第二エリアでは立位姿勢にあると判断する。
【0117】
また、日常運動をモニタリングするインテリジェント中敷上面には圧力センサとメンブレンスイッチを設けており、インテリジェント中敷は以下の位置に対応させて設けられている。
・圧力センサ設置位置を足の第1足指、つまり親指の甲関節とする。
・圧力センサ設置位置を足の第5足指、つまり小指の甲関節とすると共に踵が対応した位置とする。
・メンブレンスイッチ設定位置を足の第3足指、つまり中指の甲関節とすると共に踵が対応する位置とする。
【0118】
インテリジェント中敷において、メンブレンスイッチが閉鎖状態にあるときは圧力センサによって足底が受けた圧力を検出して被験者の着座姿勢または立位姿勢を検出判断し、メンブレンスイッチが交互スイッチングの状態にあるときは被験者は走姿勢あるいは駆け足姿勢にあると判断するものであり、この時メンブレンスイッチのスイッチ周波数によって走姿勢あるいは駆け足姿勢を検出する。
【0119】
インテリジェント中敷における前記圧力センサによって足底が受けた圧力を検出して、着座姿勢あるいは立位姿勢を検出する。具体的には次の通りである。
・圧力センサによってそれぞれ被験者を検出して着座姿勢と立位姿勢の時の足裏にある受力の大きさを検出する。
・検出した値の中間値を取って判定閾値とする。
・圧力センサの検出圧力値がこの判定閾値より小さい場合は被験者が着座姿勢にあると判断する。
・圧力センサの検出圧力値がこの判定閾値より大きい場合は立位姿勢にあると判断する。
【0120】
また、インテリジェント中敷における前記圧力センサによって足底が受けた圧力を検出して、着座姿勢あるいは立位姿勢を検出する。具体的には次の通りである。
・圧力センサを検知フィルムによって閉鎖状態の人体足底が受ける圧力検出モードにスイッチングする。
・検出した圧力は両エリアに分けられて、第一エリア内の圧力最大値が第二エリア内の圧力最小値より小さい場合は第一エリアでは被験者の着座姿勢にあると判断し、第二エリアでは立位姿勢にあると判断する。
・インテリジェント中敷はまたGPSモジュールを含み、GPSモジュールはそれぞれ前記コントローラ、電源モジュール及び通信モジュールと接続し、GPSモジュールはユーザのリアルタイム位置情報を取得し、且つ前記リアルタイム位置情報を前記通信モジュールによって分析送信することができる。
【0121】
また、運動管理システムはまたベースを含み、前記ベースは取外し可能に前記インテリジェント中敷に設けられ、前記ベースは外部電気エネルギ送信手段の信号を受信することにより前記インテリジェント中敷に対するワイヤレス充電を実現する。
【符号の説明】
【0122】
100(400) インテリジェント中敷
200(500) 分析端末
300(600) クライアント
10 電源モジュール
11 環境情報ハーベスタ
12 人体サイン情報ハーベスタ
13 通信モジュール
14 コントローラ
15 圧力センサ
16 GPSモジュール
700 ベース
1’、1’’、1’’’ 圧力センサ
2’ 処理チップ
3’ 回路
4’ シール材
【手続補正書】
【提出日】2023-10-20
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アウトドアスポーツデータの運動管理システムに基づいて、インテリジェント中敷、分析端末及びクライアントよりなり、
その特徴は、前記インテリジェント中敷は電源モジュール、環境情報ハーベスタ、人体サイン情報ハーベスタ及び通信モジュールからなり、
前記環境情報ハーベスタ、人体サイン情報ハーベスタ及び通信モジュールはそれぞれ前記電源モジュールに接続して、前記環境情報ハーベスタはユーザのアウトドアスポーツの時の環境データを取得し、前記人体サイン情報ハーベスタはユーザのアウトドアスポーツの時のバイタルサインデータを取得すると共に、
前記通信モジュールは前記環境データおよびバイタルサインデータを分析し、前記分析は前記環境データおよびバイタルサインデータによって動き分析報告および運動を生成すると共に、前記分析を用いることによって前記動き分析を報告してクライアントまで送ることを特徴とするアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項2】
前記環境情報ハーベスタは、温湿度センサを含み、
前記人体サイン情報ハーベスタは、パルスセンサ、体温センサ及び血圧センサを含み、
前記環境データは、ユーザのアウトドアスポーツの時のインビトロ温度、インビトロ湿度、日射強度及び風力風向を含むことを特徴とする請求項1に記載のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項3】
前記バイタルサインデータは、ユーザのアウトドアスポーツの時の心拍変動場合、血圧変動場合、脳電流変化具合、筋肉変化具合及び運動時間の長さを含むことを特徴とする請求項1に記載のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項4】
前記インテリジェント中敷はコントローラ及び圧力センサを含み、前記圧力センサはユーザの踏圧した前記インテリジェント中敷の圧シグナルを検出し、前記コントローラは前記圧力信号によって前記環境情報ハーベスタ及び前記人体サイン情報ハーベスタを開き、且つ前記コントローラと前記電源モジュールとアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システムとを接続し、
前記インテリジェント中敷は、GPSモジュールを含み、前記GPSモジュールはそれぞれ前記コントローラ、電源モジュール及び通信モジュールと接続し、前記GPSモジュールはユーザのリアルタイム位置情報を取得し、且つ前記リアルタイム位置情報を前記通信モジュールによって分析送信することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のアウトドアスポーツデータに基づく運動管理システム。
【請求項5】
一体型圧力センサよりなり、以下を含むことを特徴とする圧力センサ。
複数の圧力センサと、処理チップと、複数の前記圧力センサと前記処理チップとを接続する回路と、を備え、圧力センサと回路をシール材で一体的にパッケージングすると共に前記回路と前記処理チップの接続端は前記シール材から露出させて構成し、前記複数の圧力センサ中の1個の圧力センサの動作はスイッチモードあるいは圧力検出モードであり、スイッチモードに作動する時、それが受ける圧力がプリセット閾値を超える場合には送信したハイレベル信号は前記処理チップに至り、他の圧力センサは前記スイッチモードである場合は常にスリープ状態となる。
【請求項6】
最上層と下層とを積層して構成したインテリジェント中敷において、前記最上層と前記下層の間に一体型圧力センサと処理チップを介在して内蔵され、
前記一体型圧力センサを構成する複数の圧力センサと前記処理チップとは回路により接続し、且つ複数の前記圧力センサと前記回路とをシール材で一体的にパッケージングして構成し、
前記回路と前記処理チップの接続端は前記シール材から露出し、
前記複数の圧力センサ中の1個の前記圧力センサの動作は、スイッチモードあるいは圧力検出モードであり、スイッチモードに作動する時、それが受ける圧力がプリセット閾値を超える時は、送信したハイレベル信号は前記処理チップに至り、他の圧力センサはスイッチモードである時常にスリープ状態となるように構成したことを特徴とする一体型圧力センサ。
【請求項7】
前記インテリジェント中敷に内蔵される複数の前記圧力センサは、3個とし、
前記インテリジェント中敷に内蔵される複数の前記圧力センサは、三角分布を呈し、
前記インテリジェント中敷に内蔵される複数の前記圧力センサのうち2個は足裏の前側の左右両側が対応した位置に設け、他は踵に対応する位置に設けると共に、前記処理チップはアーチに対応する位置に設けたことを特徴とする請求項6に記載の一体型圧力センサ。
【請求項8】
前記インテリジェント中敷に内蔵され、スイッチモードあるいは圧力検出モードの圧力センサは、踵に対応する位置に配置したことを特徴とする請求項7に記載の一体型圧力センサ。