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図面 (20)

課題

個人パフォーマンス監視するためのシステムを提供すること。

解決手段

システムは、個人の第1の部分の表面に取り付けられる第1の可撓性かつ伸縮性の形状合致センサデバイスであって、(a)個人の第1の部分の運動、または(b)個人の第1の部分の生理学的状態を示すデータを生成するように構成された少なくとも1つのセンサ構成要素を含むセンサデバイスと、少なくとも1つのメモリと、センサデバイスから生成されたデータを受信し生成されたデータを少なくとも1つのメモリに記憶するように構成された通信モジュールと、生成されたセンサデータに基づいて個人の第1の関節の運動の範囲を示すパフォーマンスパラメータを決定するように構成された処理ユニットと、を含む。

概要

背景

投擲運動を含めた動作を監視するための既存の技術は、高価な3D運動キャプチャビデオ分析ステムを必要とすることがあり、またはアスリートが研究所内で嵩張るデバイスを装着することを必要とすることがあり、これはパフォーマンスを妨げることがある。より嵩張るシステムの幾つかは、外部(ビデオキャプチャ)デバイスであり得る。この技術は、リアルタイムまたはフィールド内での監視には適していない。さらに、クリッカなど、投擲またはピッチングカウントするための既存の方法は手動であり、コーチングスタッフによる綿密な監視を必要とすることがある。投擲する腕に剛性電子機器を配置するという制限のある特性により、投擲専用の製品市場に現れていない。

概要

個人のパフォーマンスを監視するためのシステムを提供すること。システムは、個人の第1の部分の表面に取り付けられる第1の可撓性かつ伸縮性の形状合致センサデバイスであって、(a)個人の第1の部分の運動、または(b)個人の第1の部分の生理学的状態を示すデータを生成するように構成された少なくとも1つのセンサ構成要素を含むセンサデバイスと、少なくとも1つのメモリと、センサデバイスから生成されたデータを受信し生成されたデータを少なくとも1つのメモリに記憶するように構成された通信モジュールと、生成されたセンサデータに基づいて個人の第1の関節の運動の範囲を示すパフォーマンスパラメータを決定するように構成された処理ユニットと、を含む。 A

目的

本発明の目的は、個人のパフォーマンスを監視するためのシステムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

個人パフォーマンス監視するためのシステムであって、前記システムは、個人の第1の部分の表面に取り付けられる第1の可撓性かつ伸縮性の形状合致センサデバイスであって、(a)前記個人の前記第1の部分の運動、または(b)前記個人の前記第1の部分の生理学的状態を示すデータを生成するように構成された少なくとも1つのセンサ構成要素を含む、第1の可撓性かつ伸縮性の形状合致センサデバイスと、少なくとも1つのメモリと、前記第1の可撓性かつ伸縮性の形状合致センサデバイスから生成されたデータを受信し、前記生成されたデータを前記少なくとも1つのメモリに記憶するように構成された通信モジュールと、前記生成されたセンサデータに基づいて、前記個人の第1の関節の運動の範囲を示すパフォーマンスパラメータを決定するように構成された処理ユニットと、を含み、前記処理ユニットは、前記パフォーマンスパラメータと事前設定パフォーマンス閾値とを比較して前記個人の前記パフォーマンスの示度を提供するようにさらに構成されており、前記事設定パフォーマンス閾値は、前記個人の前記第1の関節または前記個人の第2の関節の運動の以前に記録されたベースライン範囲を示すものである、システム。

請求項2

前記個人のパフォーマンスの示度は、(i)前記個人の第1の関節の運動の範囲および(ii)前記個人の前記第1の関節または第2の関節の運動の以前に記録されたベースライン範囲の関数として生成される、請求項1に記載のシステム。

請求項3

前記ユーザのパフォーマンスの示度は、(i)前記ユーザの前記第1の関節の運動の範囲および(ii)前記個人の前記第1の関節または前記第2の関節の運動の以前に記録されたベースライン範囲の関数として生成される、請求項2に記載のシステム。

請求項4

前記個人の前記第1の関節は第1の膝関節であり、前記個人の前記第2の関節は前記個人の第2の膝関節である、請求項1に記載のシステム。

請求項5

前記パフォーマンスパラメータは、前記ユーザの前記第1の部分によって生成される電気的活動の量を含み、前記事前設定パフォーマンス閾値は前記ユーザの第1の部分によって生成される電気的活動の以前に記録されたベースライン量を含む、請求項1に記載のシステム。

請求項6

前記ユーザのパフォーマンスの示度は、(i)前記ユーザの前記第1の部分によって生成される電気的活動の量および(ii)前記ユーザの前記第1の部分または前記ユーザの第2の部分によって生成される電気的活動の以前に記録されたベースライン量の関数として生成される、請求項5に記載のシステム。

請求項7

前記ユーザの前記第1の部分によって生成される電気的活動の量は、前記ユーザの前記第1の部分の活動電位の大きさを時間の関数として含む、請求項5に記載のシステム。

請求項8

前記少なくとも1つのセンサ構成要素が、加速度計またはジャイロスコープまたはそれら両方を含む、請求項1に記載のシステム。

請求項9

前記個人の前記第1の部分の運動を示すデータは、前記ユーザの前記第1の部分の加速度、前記ユーザの前記第1の部分の速度、前記ユーザの前記第1の部分の向き、前記ユーザの前記第1の部分の傾斜角、またはそれらの任意の組み合わせを示す、請求項1に記載のシステム。

請求項10

前記事前設定パフォーマンス閾値が、前記個人の以前のパフォーマンスを示すデータまたは複数の異なる個人の以前のパフォーマンスを示すデータまたはそれら両データを使用して決定される請求項1に記載のシステム。

請求項11

前記第1の可撓性かつ伸縮性の形状合致センサデバイスが取り付けられる前記個人の第1の部分は、前記個人の筋肉に隣接し、前記少なくとも1つのセンサ構成要素は、前記筋肉の繰り返される活動または運動またはそれらの両方についての複数の測定値を取得する、請求項1に記載のシステム。

請求項12

前記少なくとも1つのセンサ構成要素は、前記個人の筋肉の筋電計測法EMG)測定を行う、請求項1に記載のシステム。

請求項13

請求項1に記載のシステムは、前記個人の第2の部分の表面に取り付けられる第2の可撓性の形状合致センサデバイスをさらに含み、前記第2の形状合致センサデバイスは、前記個人の前記第2の部分の運動、または(ii)前記個人の前記第2の部分の生理学的状態を示すデータを生成するように構成されている、システム。

請求項14

前記処理ユニットは、前記個人の前記第1の部分の運動を示すデータおよび前記個人の前記第2の部分の運動を示すデータの比較に基づいてパフォーマンスパラメータを生成するように構成されている、請求項13に記載のシステム。

請求項15

前記個人の前記第1の部分の前記生理学的状態および前記個人の前記第2の部分の運動は、前記個人の第1の部分および前記個人の第2の部分によって生成される電気的活動の量を含み、前記パフォーマンスパラメータは、前記個人の第1の部分および前記個人の第2の部分によって生成される電気的活動の比較に基づいて生成される、請求項13に記載のシステム。

請求項16

前記個人の前記第1の部分は第1の筋肉であり、かつ前記ユーザの前記第2の部分は第2の筋肉である、請求項13に記載のシステム。

請求項17

前記第1の筋肉は屈筋であり、前記2の筋肉は伸筋である、請求項16に記載のシステム。

請求項18

前記ユーザの前記第1の部分は、負傷した身体の部分であり、前記ユーザの前記第2の部分は負傷していない身体の部分であり、前記ユーザのパフォーマンスの示度は、前記ユーザの負傷した身体の部分の回復の測定値である、請求項13に記載のシステム。

技術分野

0001

(関連特許出願の相互参照
本出願は、「Motion Sensor and Analysis」という名称の2013年6月3日出願の米国仮特許出願第61/830,604号明細書、および「Throw Monitoring and Analysis」という名称の2014年5月23日出願の米国仮特許出願第62/002,773号明細書の優先権を主張するものであり、これらの特許出願それぞれの全体を参照により本明細書に援用する。

背景技術

0002

投擲運動を含めた動作を監視するための既存の技術は、高価な3D運動キャプチャビデオ分析ステムを必要とすることがあり、またはアスリートが研究所内で嵩張るデバイスを装着することを必要とすることがあり、これはパフォーマンスを妨げることがある。より嵩張るシステムの幾つかは、外部(ビデオキャプチャ)デバイスであり得る。この技術は、リアルタイムまたはフィールド内での監視には適していない。さらに、クリッカなど、投擲またはピッチングカウントするための既存の方法は手動であり、コーチングスタッフによる綿密な監視を必要とすることがある。投擲する腕に剛性電子機器を配置するという制限のある特性により、投擲専用の製品市場に現れていない。

発明が解決しようとする課題

0003

本発明の目的は、個人のパフォーマンスを監視するためのシステムを提供することにある。

課題を解決するための手段

0004

上記のことに鑑みて、形状合致センサデバイスを使用して個人のパフォーマンスを監視するためのシステム、装置、および方法が提供される。幾つかの実装形態では、システムは、個人の一部分に結合または配設することができる形状合致電子機器内に配設することができる。システムは、データを検討して分析できるようにするために記憶モジュールを含むことができる。幾つかの実装形態では、システムは、インジケータを含むこともできる。幾つかの実装形態では、インジケータは、システムによって行われる衝撃のリアルタイム分析を表示するために使用することができる。

0005

本明細書で述べる原理による例示的なシステム、方法、および装置は、身体運動を見るための大きな嵩張るデバイスよりも良い性能を提供する。
一例では、個人の上記部分は、頭部、脚、胸部腹部、肩、胴体、または腕でよい。

0006

形状合致センサデバイスを使用して個人のパフォーマンスを監視するための例示的なシステムが開示される。個人の第1の部分に取り付けられた形状合致センサデバイス。例示的なシステムは、処理装置実行可能命令を記憶するための少なくとも1つのメモリと、少なくとも1つのメモリにアクセスし、および処理装置実行可能命令を実行するための処理ユニットと、分析器とを含む。処理装置実行可能命令は、第1の形状合致センサデバイスの少なくとも1つのセンサ構成要素の少なくとも1つの測定値を示すデータを受信するための通信モジュールを含む。第1の形状合致センサデバイスは、少なくとも1つのセンサ構成要素を含む。少なくとも1つのセンサ構成要素は、(a)個人の上記部分の近位での加速度を表す加速度データ、および(b)個人に加えられる力を表す力データの少なくとも一方の少なくとも1つの測定値を取得するように構成される。第1の形状合致センサデバイスは、形状合致接触の度合いを提供するために個人の第1の部分の表面と実質的に形状合致し、少なくとも1つの測定値を示すデータは、形状合致接触の度合いを示すデータを含む。分析器は、少なくとも1つのセンサ構成要素の少なくとも1つの測定値と、形状合致接触の度合いとに基づいて、(i)付与エネルギー、および(ii)頭部傷害基準(HIC)の少なくとも一方を示すパラメータ定量化するように構成される。パラメータと事前設定パフォーマンス閾値との比較は、個人のパフォーマンスの示度を提供する。

0007

一例では、個人の第1の部分は、ふくらはぎ、腿、頭部、脚、胸部、腹部、肩、および腕の少なくとも1つでよい。
少なくとも1つのセンサ構成要素は、加速度計またはジャイロスコープでよい。

0008

少なくとも1つのセンサ構成要素は、さらに、個人に関する生理学的データの少なくとも1つの測定値を取得するように構成することができる。
一例では、分析器は、個人のパフォーマンスの示度が事前設定パフォーマンス閾値未満である場合に、個人が低下した身体活動を行っている期間であると判断する。

0009

一例では、事前設定パフォーマンス閾値は、個人の以前のパフォーマンスを示すデータ、および/または複数の異なる個人の以前のパフォーマンスを示すデータを使用して決定される。

0010

別の例では、事前設定パフォーマンス閾値は、個人の第2の部分の表面に実質的に形状合致する第2のセンサ構成要素からの少なくとも1つの測定値を使用して決定される。
第1の形状合致センサデバイスは、さらに、可撓性および/または伸縮性基板を含むことができ、少なくとも1つのセンサ構成要素は、可撓性および/または伸縮性の基板の上に配設され、少なくとも1つのセンサ構成要素は、少なくとも1つの伸縮性相互接続部に結合される。可撓性および/または伸縮性の基板は、布地エラストマー、紙、または一片機器を含むことができる。少なくとも1つの伸縮性相互接続部は、導電性でも非導電性でもよい。

0011

例示的なシステムは、個人のパフォーマンスの示度を表示するために少なくとも1つのインジケータを含むことができる。少なくとも1つのインジケータは、液晶ディスプレイ電気泳動ディスプレイ、またはインジケータライトでよい。

0012

一例では、少なくとも1つのインジケータはインジケータライトであり、個人のパフォーマンスの示度が事前設定パフォーマンス閾値未満である場合に、個人のパフォーマンスの示度が事前設定パフォーマンス閾値以上である場合とはインジケータライトの見え方が異なる。インジケータライトの点灯は、人の目で、またはスマートフォンタブレットコンピュータスレートコンピュータ電子ゲーミングシステム、および/または電子リーダ画像センサによって検出可能である。

0013

一例では、第1の形状合致センサデバイスは、少なくとも1つのセンサ構成要素を第1の形状合致センサデバイスの少なくとも1つの他の構成要素と電気的に結合するための少なくとも1つの伸縮性相互接続部を含むことができる。少なくとも1つの他の構成要素は、バッテリ送信機送受信機増幅器、処理ユニット、バッテリ用の充電器レギュレータ高周波構成要素、メモリ、およびアナログ感知ブロックの少なくとも1つでよい。

0014

例示的な通信モジュールは、少なくとも1つの測定値を示すデータを受信するために近距離通信(NFC)対応構成要素を含むことができる。
一例では、通信モジュールは、Bluetooth(登録商標)技術、Wi−Fi、Wi−Max、IEEE802.11技術、高周波(RF)通信赤外データ通信協会(IrDA)適合プロトコル、または共有ワイヤレスアクセスプロトコル(SWAP)に基づく通信プロトコル実装するように構成することができる。

0015

例示的なシステムは、さらに、少なくとも1つの測定値および/またはパラメータを示すデータを記憶するために少なくとも1つのメモリを含むことができる。
別の態様では、形状合致センサデバイスを使用して個人のパフォーマンスを査定するための例示的なシステムが開示される。例示的なシステムは、第1の形状合致センサデバイスおよび第2の形状合致センサデバイスの少なくとも一方の測定値を示すデータを受信するためのデータ受信機を含むことができ、第1のおよび形状合致センサデバイスがそれぞれ、個人のそれぞれの部分に配設され、かつ実質的に形状合致である。第1および第2の形状合致センサデバイスはそれぞれ、少なくとも1つの測定値を取得するために少なくとも1つのセンサ構成要素を含むことができる。少なくとも1つの測定値は、(a)個人の上記部分の近位での加速度を表す加速度データ、および(b)個人に加えられる力を表す力データの少なくとも一方の測定値でよい。少なくとも1つの測定値を示すデータは、それぞれの形状合致センサデバイスと個人のそれぞれの部分との間の形状合致接触の度合いを示すデータを含む。また、例示的なシステムは、第1の形状合致センサデバイスおよび第2の形状合致センサデバイスのそれぞれからの少なくとも1つの測定値に基づいて、(i)付与エネルギー、および(ii)頭部傷害基準(HIC)の少なくとも一方を示すパラメータを定量化するための分析器も含む。第1の形状合致センサデバイスからの少なくとも1つの測定値に基づいて決定されたパラメータと、第2の形状合致センサデバイスからの少なくとも1つの測定値に基づいて決定されたパラメータとの比較は、個人のパフォーマンスの示度を提供する。

0016

一例では、第1の形状合致センサデバイスおよび第2の形状合致センサデバイスはそれぞれ、個人の各ふくらはぎ、各膝、各腿、各脚、各臀部、各腕、または各肩に配設することができ、かつ実質的に形状合致することができる。

0017

少なくとも1つのセンサ構成要素は、加速度計またはジャイロスコープでよい。
一例では、個人は、第1の形状合致センサデバイスからの少なくとも1つの測定値に基づいて決定されたパラメータが第2の形状合致センサデバイスからの少なくとも1つの測定値に基づいて決定されたパラメータとは異なる場合に、パフォーマンスの低下を示すものと分類することができる。

0018

この例では、分析器は、さらに、個人がパフォーマンスの低下を示すものと分類される場合に、その個人が低下した身体活動を行っている期間であると判断するように構成されることがある。

0019

一例では、第1の形状合致センサデバイスおよび第2の形状合致センサデバイスの少なくとも1つは、さらに、可撓性および/または伸縮性の基板を含むことができ、少なくとも1つのセンサ構成要素は、可撓性および/または伸縮性の基板の上に配設され、少なくとも1つのセンサ構成要素は、少なくとも1つの伸縮性相互接続部に結合される。

0020

一例では、少なくとも1つの伸縮性相互接続部は、導電性でも非導電性でもよい。
例示的なシステムのデータ受信機は、さらに、近距離通信(NFC)対応構成要素を含むことがある。

0021

一例では、データ受信機は、Bluetooth(登録商標)技術、Wi−Fi、Wi−Max、IEEE802.11技術、高周波(RF)通信、赤外データ通信協会(IrDA)適合プロトコル、または共有ワイヤレスアクセスプロトコル(SWAP)に基づく通信プロトコルを実装するように構成することができる。

0022

一例では、システムは、さらに、パラメータ、および/または第1の形状合致センサデバイスおよび第2の形状合致センサデバイスの少なくとも一方の測定値を示すデータを記憶するために少なくとも1つのメモリを備えることができる。

0023

別の態様では、個人の腕の一部分に取り付けられた形状合致センサデバイスを使用して個人のパフォーマンスを監視するための例示的なシステムが開示される。例示的なシステムは、処理装置実行可能命令を記憶するための少なくとも1つのメモリと、少なくとも1つのメモリにアクセスし、および処理装置実行可能命令を実行するための処理ユニットと、分析器とを含む。処理装置実行可能命令は、形状合致センサデバイスの少なくとも1つのセンサ構成要素の少なくとも1つの測定値を示すデータを受信するための通信モジュールを含む。形状合致センサデバイスは、腕の上記部分の加速度を表すデータの少なくとも1つの測定値を取得するための少なくとも1つのセンサ構成要素を含む。形状合致センサデバイスは、形状合致接触の度合いを提供するために腕の上記部分の表面と実質的に形状合致する。少なくとも1つの測定値を示すデータは、形状合致接触の度合いを示すデータを含む。分析器は、少なくとも1つのセンサ構成要素の少なくとも1つの測定値と、形状合致接触の度合いとに基づいて、腕の上記部分のエネルギーまたは加速度を示すパラメータを定量化するように構成される。パラメータと事前設定パフォーマンス閾値との比較が、個人のパフォーマンスの示度を提供する。

0024

少なくとも1つのセンサ構成要素は、加速度計またはジャイロスコープでよい。
一例では、少なくとも1つのセンサ構成要素は、さらに、個人に関する生理学的データの少なくとも1つの測定値を取得する。

0025

一例では、分析器は、個人のパフォーマンスの示度が事前設定パフォーマンス閾値未満である場合に、個人が低下した身体活動を行っている期間であると判断する。
例示的なシステムは、さらに、通信モジュールに結合された記憶デバイスを備えることができ、記憶デバイスは、個人のパフォーマンスの示度が付与エネルギーの所定の閾値を超える回数のカウントを示すデータを記憶するように構成される。

0026

一例では、システムは、個人のパフォーマンスの示度が付与エネルギーの所定の閾値を超える回数のカウントを示すデータを送信するための送信モジュールをさらに含む。
送信モジュールはワイヤレス送信モジュールでよい。

0027

一例では、センサ構成要素は、さらに、加速度計およびジャイロスコープの少なくとも一方を含むことができ、腕の上記部分のエネルギーまたは加速度を示すパラメータは、加速度計および/またはジャイロスコープからの少なくとも1つの測定値に基づいて計算される。

0028

一例では、システムは、処理装置が処理装置実行可能命令を実行して、パラメータを事前設定パフォーマンス閾値と比較し、それによって個人のパフォーマンスの示度を決定するように構成することができる。

0029

一例では、システムは、パラメータが事前設定パフォーマンス閾値を超える各比較に関して第1の累積カウント数を増分するように処理装置が処理装置実行可能命令を実行するように構成することができる。

0030

別の態様では、個人の第1の部分に取り付けられた形状合致センサデバイスを使用して個人のパフォーマンスを監視するための例示的なシステムが開示される。例示的なシステムは、処理装置実行可能命令を記憶するための少なくとも1つのメモリと、少なくとも1つのメモリにアクセスし、および処理装置実行可能命令を実行するための処理ユニットと、分析器とを含む。処理装置実行可能命令は、第1の形状合致センサデバイスの少なくとも1つのセンサ構成要素の少なくとも1つの測定値を示すデータを受信するための通信モジュールを含む。第1の形状合致センサデバイスは、少なくとも1つのセンサ構成要素を含み、(a)個人の上記部分の近位での加速度を表す加速度データと、(b)個人の生理学的状態を表す生理学的データとの少なくとも一方の少なくとも1つの測定値を取得する。第1の形状合致センサデバイスは、形状合致接触の度合いを提供するために個人の第1の部分の表面と実質的に形状合致する。少なくとも1つの測定値を示すデータは、形状合致接触の度合いを示すデータを含む。分析器は、少なくとも1つのセンサ構成要素の少なくとも1つの測定値と、形状合致接触の度合いとに基づいて、投擲カウント、パターンマッチング対称性、動作の大きさ、グリップ強度、運動連鎖、およびプレーへの復帰のための準備性の少なくとも1つを示すパフォーマンスパラメータを定量化するように構成することができる。パラメータと事前設定パフォーマンス閾値との比較は、個人のパフォーマンスの示度を提供する。

0031

一例では、個人の第1の部分は、ふくらはぎ、膝、腿、頭部、脚、胸部、腹部、肩、および腕の少なくとも1つでよい。
少なくとも1つのセンサ構成要素は、加速度計またはジャイロスコープでよい。

0032

一例では、システムは、少なくとも1つのセンサ構成要素が、さらに、個人に関する生理学的データの少なくとも1つの測定値を取得するように構成することができる。
第1の形状合致センサデバイスは、さらに、少なくとも1つの測定値および/または個人のパフォーマンスの示度を示すデータを送信するために少なくとも1つの通信インターフェースを含むことができる。

0033

一例では、事前設定パフォーマンス閾値は、個人の以前のパフォーマンスを示すデータ、および/または複数の異なる個人の以前のパフォーマンスを示すデータを使用して決定される。

0034

別の例では、事前設定パフォーマンス閾値は、個人の第2の部分の表面に実質的に形状合致する第2のセンサ構成要素からの少なくとも1つの測定値を使用して決定される。
一例では、第1の形状合致センサデバイスは、さらに、可撓性および/または伸縮性の基板を含むことができ、少なくとも1つのセンサ構成要素は、可撓性および/または伸縮性の基板の上に配設され、少なくとも1つのセンサ構成要素は、少なくとも1つの伸縮性相互接続部に結合される。

0035

可撓性および/または伸縮性の基板は、布地、エラストマー、紙、または一片の機器を含むことができる。
少なくとも1つの伸縮性相互接続部は、導電性でも非導電性でもよい。

0036

一例では、第1の形状合致センサデバイスは、さらに、少なくとも1つのセンサ構成要素を第1の形状合致センサデバイスの少なくとも1つの他の構成要素と電気的に結合するための少なくとも1つの伸縮性相互接続部を含むことができる。少なくとも1つの他の構成要素は、バッテリ、送信機、送受信機、増幅器、処理ユニット、バッテリ用の充電器レギュレータ、高周波構成要素、メモリ、およびアナログ感知ブロックの少なくとも1つでよい。

0037

本明細書で述べる図面が例示目的にすぎないことを当業者は理解されよう。幾つかの例では、説明する実装形態の様々な態様は、説明する実装形態の理解を容易にするために誇張または拡大して示されていることがあることを理解されたい。図面中、同じ参照符号は、様々な図面を通じて一般に同じ特徴、機能的に同様および/または構造的に同様の要素を表す。図面は、正確な縮尺では必ずしも描かれておらず、本教示の原理を例示することに強調が置かれている。図面は、本発明の教示の範囲を限定することは何ら意図されていない。システム、装置、および方法は、以下の図面を参照して以下の例示的な説明からより良く理解することができる。

発明の効果

0038

以上、本発明によれば、個人のパフォーマンスを監視するためのシステムが提供できた。

図面の簡単な説明

0039

本明細書における原理による個人のパフォーマンスを監視するための例示的なデバイスのブロック図である。
本明細書における原理による個人のパフォーマンスを監視するための例示的なデバイスのブロック図である。
本明細書における原理による個人のパフォーマンスを監視するための例示的なデバイスのブロック図である。
本明細書における原理による個人のパフォーマンスを監視するための例示的なデバイスのブロック図である。
本明細書における原理による、個人のパフォーマンスを監視し、パフォーマンス測定基準を示すデータを表示するための例示的なデバイスのブロック図である。
本明細書における原理による、個人のパフォーマンスを監視し、パフォーマンス測定基準を示すデータを表示するための例示的なデバイスのブロック図である。
本明細書における原理による、個人のパフォーマンスを監視し、パフォーマンス測定基準を示すデータを表示するための例示的なデバイスのブロック図である。
本明細書における原理による個人のパフォーマンスを監視するための例示的な方法のフローチャートである。
本明細書における原理によるコンピュータシステムに関する一般的なアーキテクチャを示す図である。
本明細書における原理によるパフォーマンスを監視するための例示的なシステムを示す図である。
本明細書における原理によるグリップ強度に基づいてパフォーマンスを監視するための例示的なシステムを示す図である。
本明細書における原理によるグリップ強度に基づいてパフォーマンスを監視するための例示的なシステムを示す図である。
本明細書における原理によるパターンマッチングに基づいてパフォーマンスを監視するための例示的なシステムを示す図である。
本明細書における原理によるパフォーマンスを監視するための例示的なシステムを示す図である。
本明細書における原理によるパフォーマンスを監視するための例示的なシステムを示す図である。
本明細書における原理による、皮膚に取り付けられた例示的な形状合致センサデバイスを示す図である。
本明細書における原理による例示的なデータを示す図である。
本明細書における原理による投擲活動中収集された例示的なデータを示す図である。
本明細書における原理による例示的な形状合致センサシステムの例示的なアーキテクチャのブロック図である。
本明細書における原理による例示的な形状合致運動センサプラットフォームの非限定的な例示的な構成要素を示す図である。
本明細書における原理による例示的な形状合致センサシステムの例示的なアーキテクチャを示す図である。
本明細書における原理による例示的な形状合致センサシステムの例示的な実装形態を示す図である。
本明細書における原理による例示的な形状合致センサシステムの例示的な実装形態を示す図である。
本明細書における原理による、ある程度の形状合致接触性を有して身体部位に結合された形状合致センサデバイスの例示的実装形態を示す図である。
本明細書における原理による人体への例示的な形状合致センサシステムの配置の例を示す図である。
本明細書における原理による身体部位に配設された形状合致センサシステムの例示的な描画を示す図である。
本明細書における原理による、通信プロトコルの様々な例を示す図である。
本明細書における原理による、通信プロトコルの様々な例を示す図である。
本明細書における原理による、筋肉活動追跡器としてパフォーマンスの尺度を定量化するための例示的な形状合致センサシステムの使用の一例を示す図である。
本明細書における原理による、筋力トレーニングプログラム追跡器および/またはパーソナルコーチとしてパフォーマンスの尺度を定量化するための例示的な形状合致センサシステムの使用の一例を示す図である。
本明細書における原理による、筋力トレーニングプログラム追跡器および/またはパーソナルコーチとしてパフォーマンスの尺度を定量化するための例示的な形状合致センサシステムの使用の一例を示す図である。
本明細書における原理による、筋力トレーニングフィードバックに関してパフォーマンスの尺度を定量化するための例示的な形状合致センサシステムの使用の一例を示す図である。
本明細書における原理による、ユーザフィードバックに関してパフォーマンスの尺度を定量化するための例示的な形状合致センサシステムの使用の一例を示す図である。
本明細書における原理による、ユーザフィードバックに関してパフォーマンスの尺度を定量化するための例示的な形状合致センサシステムの使用の一例を示す図である。
本明細書における原理による、ユーザフィードバックに関してパフォーマンスの尺度を定量化するための例示的な形状合致センサシステムの使用の一例を示す図である。
本明細書における原理による、通常の活動への復帰のためのユーザの準備性を判断するための例示的な形状合致センサシステムの使用の一例を示す図である。
本明細書における原理による、通常の活動への復帰のためのユーザの準備性を判断するための例示的な形状合致センサシステムの使用の一例を示す図である。
本明細書における原理による、睡眠追跡に使用するための例示的な形状合致センサシステムの使用の一例を示す図である。

実施例

0040

以下により詳細に論じる概念の全ての組合せが、(そのような概念が互いに矛盾しないという前提で)本明細書で開示される発明の主題の一部として企図されることを理解すべきである。また、参照により援用する任意の開示に現れることもある本明細書で明示的に採用される用語は、本明細書で開示される特定の概念に最も適合する意味を与えられるべきであることを理解すべきである。

0041

以下、形状合致センサデバイスを使用して取得された測定データを使用して個人のパフォーマンスを定量化するための本発明による方法、装置、およびシステムに関係する様々な概念、ならびにそれらの実施形態のより詳細な説明を行う。非限定的な例によれば、個人のパフォーマンスは、「投擲カウント」と呼ばれるパラメータを使用して定量化することができる。このパラメータは、投擲動作および/または物体を打つ(叩くことを含む)際の個人のパフォーマンスの尺度となる。開示される概念は、任意の特定の実施方法に限定されないため、上で導入され、以下でより詳細に論じられる様々な概念を、多くの方法の任意のもので実施することができることを理解されたい。主に例示の目的で、特定の実施および適用の例を提示する。

0042

本明細書で使用する際、用語「含む」は、「限定はしないが含む」を意味する。用語「に基づく」は、「少なくとも一部基づく」を意味する。
個人の一部分に取り付けられた形状合致センサデバイスを使用して個人のパフォーマンスを定量化するための例示的なシステム、方法、および装置を述べる。形状合致センサデバイスは、形状合致接触の度合いに従って個人の上記部分に実質的に形状合致するように構成される。例示的なシステムは、処理装置実行可能命令を記憶するための少なくとも1つのメモリと、少なくとも1つのメモリにアクセスし、および処理装置実行可能命令を実行するための処理ユニットとを含む。処理装置実行可能命令は、形状合致センサデバイスのセンサ構成要素の測定値を示すデータを受信するための通信モジュールを含む。センサ構成要素は、個人の上記部分の近位での加速度を表す加速度データ、および/または個人に加えられる力を表す力データを測定するように構成することができる。測定データは、形状合致接触の度合いを示すデータを含む。また、処理装置実行可能命令は分析器も含み、センサ構成要素測定値と、形状合致接触の度合いを示すデータとに少なくとも一部基づいて、(i)付与エネルギー、および(ii)頭部傷害基準(HIC)の少なくとも一方を示すパラメータを定量化する。パラメータと事前設定パフォーマンス閾値との比較が、個人のパフォーマンスの示度を提供する。

0043

非限定的な例では、事前設定パフォーマンス閾値は、個人の異なる部分に配設された形状合致センサ構成要素からの測定データに基づいて決定することができる。例えば、事前設定パフォーマンス閾値は、第1の腕からの測定値と比較するための、第2の腕に配設された形状合致センサ構成要素からの測定値、第1の膝からの測定値と比較するための、第2の膝に配設された形状合致センサ構成要素からの測定値、または第1の肩からの測定値と比較するための、第2の肩に配設された形状合致センサ構成要素からの測定値に基づいて決定することができる。非限定的な例では、事前設定パフォーマンス閾値は、複数の他の個人からの測定値に基づいて決定することができる。

0044

加えられたエネルギーのデータは、限定はしないが力と距離の曲線など、加速度測定データまたは力測定データからの曲線の下の面積として計算することができる。頭部傷害基準(HIC)を使用して、衝撃が頭部傷害をもたらす可能性の尺度を提供することができる。非限定的な例として、頭部傷害基準(HIC)は、以下の式を使用して計算することができる。

0045

0046

ここで、t1およびt2は、HICが最大値に近付く時間間隔(単位は秒)を示し、a(t)は加速度である。時間間隔は、限定はしないが約3ミリ秒〜36ミリ秒の間など、特定の値に限定することができる。

0047

本明細書で述べる様々な例では、個人のパフォーマンスは、限定はしないがピーク加速度データおよび/または力データなどの測定データに基づいて定量化することができる。幾つかの例では、付与エネルギーは、ライナ時間変化および/または身体部位の運動の加速度の積分に基づいて計算することができる。したがって、付与エネルギーの計算は、身体部位の運動の大きさおよび持続時間を考慮に入れることができる。

0048

本明細書で述べる原理によれば、測定データおよび/または個人のパフォーマンスの示度は、システムのディスプレイまたは他のインジケータを使用して表示することができ、システムのメモリに記憶することができ、および/または外部計算デバイスおよび/またはクラウドに送信することができる。一例では、システムは、測定データを提供するためにセンサ構成要素によって送信されたデータを受信するように構成されたデータ受信機を含むことがある。一例では、データ受信機は、形状合致センサデバイスと一体のデバイスの構成要素でよい。

0049

一例では、システムは、個人のパフォーマンスの示度を表示するために少なくとも1つのインジケータを含むことがある。インジケータは、液晶ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ、またはインジケータライトでよい。例示的なシステムは、個人のパフォーマンスの示度が事前設定パフォーマンス閾値未満である場合に、個人のパフォーマンスの示度が事前設定パフォーマンス閾値以上である場合とはインジケータライトの見え方が異なるように構成することができる。例示的なシステムは、インジケータライトの点灯が、人の目で検出可能であるように、または人の目の検出可能範囲外であるが、計算デバイスの画像センサの使用によって検出可能であるように構成することができる。本明細書の原理による例示的なシステム、装置、または方法の任意のものに適用可能な計算デバイスの非限定的な例は、スマートフォン(限定はしないが、iphone(登録商標)、Android(商標)電話、またはBlackberry(登録商標)など)、タブレットコンピュータ、ラップトップ、スレートコンピュータ、電子ゲーミングシステム(限定はしないが、XBOX(登録商標)、Playstation(登録商標)、またはWii(登録商標)など)、電子リーダ(e−reader)、および/または他の電子リーダ、またはハンドヘルドもしくはウェアラブル計算デバイスを含む。

0050

本明細書における原理による例示的なシステム、装置、および方法は、付与エネルギーの所定の閾値を超える付与エネルギーの値を有する投擲(打撃またはキックを含む)の累積投擲カウントとして個人のパフォーマンスを監視するためのデバイスを提供する。

0051

本明細書における例示的なシステム、方法、および装置の任意のものに関して、形状合致センサデバイスは、個人の身体部位に配設または他の方法で結合されることがある。様々な例示的実装形態では、少なくとも1つの形状合致センサデバイスは、個人のふくらはぎ、膝、腿、頭部、脚、胸部、腹部、肩、および/または腕の一部分に配設または他の方法で結合することができる。個人は、ヒト対象者またはヒトでない動物(限定はしないが、イヌウマ、またはラクダなど)でよい。ヒトでない動物では、形状合致センサデバイスは、臀部に配設または他の方法で結合することができる。

0052

本明細書における原理による例示的なシステム、装置、および方法は、それぞれ個人の異なる部分に取り付けられた少なくとも2つの形状合致センサデバイスを使用して個人のパフォーマンスを監視するためのデバイスを提供する。各形状合致センサデバイスは、それぞれの形状合致接触の度合いに従って個人のそれぞれの部分に実質的に形状合致するように構成される。例示的なシステムは、処理装置実行可能命令を記憶するための少なくとも1つのメモリと、少なくとも1つのメモリにアクセスし、および処理装置実行可能命令を実行するための処理ユニットとを含む。処理装置実行可能命令は、各形状合致センサデバイスのセンサ構成要素の測定値を示すデータを受信するための通信モジュールを含む。各センサ構成要素は、個人の上記部分の近位での加速度を表す加速度データ、および/または個人に加えられる力を表す力データを測定するように構成することができる。測定データは、形状合致接触の度合いを示すデータを含む。また、処理装置実行可能命令は分析器も含み、各センサ構成要素からの測定値に基づいて、(i)付与エネルギー、および(ii)頭部傷害基準(HIC)の少なくとも一方を示すパラメータを定量化する。各形状合致センサデバイスからの測定値に基づいて決定されるパラメータの比較が、個人のパフォーマンスの示度を提供する。

0053

非限定的な例として、形状合致センサデバイスはそれぞれ、個人の各ふくらはぎ、各膝、各腿、各脚、各臀部、各腕、または各肩に配設することができ、かつ実質的に形状合致することができる。そのような例では、比較を使用して、リハビリテーションまたは物理療法の前、途中、および/または後の個人の対称性の示度を提供することができる。

0054

身体への特定の高エネルギー衝撃イベントに加えて、本明細書で述べる例システム、方法、および装置は、非限定的な例として、トレーニングおよび/または臨床目的などの用途のために、身体運動を示すデータの分析を使用する。

0055

身体の他の生理学的尺度感知に基づいて収集されたデータと共に、身体または身体部位の運動の感知に基づいて収集されたデータを分析して、運動の範囲、運動のタイプ、および運動の変化に関係する有用な情報を提供することができる。この感知が、薄い形状合致のウェアラブルセンサ、およびそのようなセンサを含む測定デバイスを使用して行われるとき、これらの尺度および測定基準は、測定デバイスのサイズ、重量、または配置によって妨げられることがない。

0056

本明細書で述べる原理による例示的なシステム、方法、および装置は、リハビリテーション、物理療法、運動競技トレーニング、およびアスリート監視を含む様々な用途に関して身体運動または身体部位の測定を可能にする薄い形状合致の電子測定システムを提供する。さらに、例示的なシステム、方法、および装置は、アスリート査定、パフォーマンス監視、トレーニング、およびパフォーマンス改善のために使用することができる。

0057

運動検出用の例示的なデバイスは、加速度計(限定はしないが3軸加速度計など)を含むことができる。例示的なデバイスは、3軸ジャイロスコープを含むことができる。例示的なデバイスは身体部位に配設することができ、身体部位の運動に基づいて収集されたデータが分析され、運動対時間曲線の下のエネルギーを、運動のエネルギーまたはパルスのインジケータとして決定することができる。

0058

形状合致センサデバイスは、様々な用途に関して、3D加速度計および/または3軸ジャイロの形態での運動感知を組み合わせて、運動経路を提供する。非限定的な例として、デバイスの形態は、非常に薄いパッチベースのシステムを形成するように組み合わされた小さな表面実装技術パッケージまたは非パッケージデバイスでよい。非限定的な例として、パッチは、厚さが約2mm以下でよい。例示的なパッチは、絆創膏または他の包帯と同様に、身体部位に接着して取り付けることができる。

0059

非限定的な例として、デバイスアーキテクチャは、1つまたは複数のセンサ、パワーパワー回路ワイヤレス通信、およびマイクロプロセッサを含むことができる。これらの例示的なデバイスは、これらのダイまたはパッケージベース構成要素を薄層化する、埋め込む、および相互接続するために様々な技法を実施することができる。

0060

図1A図1Dは、可能なデバイス構成の非限定的な例を示す。図1Aの例示的なデバイスは、基板100に配設されたデータ受信機101を含む。データ受信機101は、そのデータ受信機101および基板が結合される物体の一部分に形状合致するように構成することができる。データ受信機101は、本明細書で述べる例および/または図の任意のものの原理による任意のセンサ構成要素の1つまたは複数を含むことができる。この例では、データ受信機101は、少なくとも1つの加速度計103(限定はしないが3軸加速度計など)と、少なくとも1つの他の構成要素104とを含む。非限定的な例として、少なくとも1つの他の構成要素104は、ジャイロスコープ、発汗センサ温度センサ筋電計測法EMG)構成要素、バッテリ(充電式バッテリを含む)、送信機、送受信機、増幅器、処理装置、バッテリ用の充電器レギュレータ、高周波構成要素、メモリ、およびアナログ感知ブロック、電極フラッシュメモリ通信構成要素(限定はしないがBluetooth(登録商標)Low−Energy無線など)、および/または他のセンサ構成要素でよい。

0061

少なくとも1つの加速度計103を使用して、個人の一部分の運動を示すデータを測定することができる。図1Aの例示的なデバイスは、分析器102も含む。分析器102は、運動および/または生理学的データを示すデータ、または本明細書で述べる原理による運動および/または生理学的データを示すそのようなデータの分析を定量化するように構成することができる。一例では、分析器102は、データ受信機101を有する基板100に配設することができ、別の例では、分析器102は、基板100およびデータ受信機101の近位に配設される。

0062

図1Aでのデバイスの例示的実装形態では、分析器102は、運動に関する与えられたエネルギーおよび/またはHIC値を計算することによって、運動を示すデータを定量化するように構成することができる。

0063

図1Bは、本明細書で開示される原理による別の例示的なデバイスを示し、このデバイスは、基板100と、データ受信機101と、分析器102と、記憶モジュール107とを含む。記憶モジュール107は、データ受信機101および/または分析器102からのデータを保存するように構成することができる。幾つかの実装形態では、記憶デバイス107は、任意のタイプの不揮発性メモリである。例えば、記憶デバイス107は、フラッシュメモリ、ソリッドステートドライブリムーバブルメモリカード、またはそれらの任意の組合せを含むことができる。特定の例では、記憶デバイス107は、デバイスから取外し可能である。幾つかの実装形態では、記憶デバイス107はデバイスにローカルであり、他の例では遠隔にある。例えば、記憶デバイス107は、スマートフォンの内部メモリでよい。この例では、デバイスは、スマートフォンで実行されるアプリケーションを介して電話と通信することができる。幾つかの実装形態では、センサデータは、後で処理するために記憶デバイス107に記憶することができる。幾つかの例では、記憶デバイス107は、データ受信機101からのデータを分析するために実行される処理装置実行可能命令を記憶するためのスペースを含むことができる。他の例では、記憶デバイス107のメモリを使用して、運動および/または生理学的データを示す測定データ、および/または本明細書で述べる原理による運動および/または生理学的データを示すそのようなデータの分析を記憶することができる。

0064

図1Cは、本明細書で開示される原理による例示的なデバイスを示し、このデバイスは、基板100と、データ受信機101と、分析器102と、送信モジュール106とを含む。送信モジュール106は、データ受信機101および分析器102からのデータまたは記憶デバイス107に記憶されているデータを外部デバイスに送信するように構成することができる。一例では、送信モジュール106は、ワイヤレス送信モジュールでよい。例えば、送信モジュール106は、ワイヤレスネットワーク高周波通信プロトコル、Bluetooth、近距離通信を介して、および/または赤外または非赤外LEDを使用して光学的に、外部デバイスにデータを送信することができる。

0065

図1Dは、基板100と、データ受信機101と、分析器102と、処理装置107とを含む例示的なシステムを示す。データ受信機101は、形状合致センサデバイスからのセンサ測定値に関係するデータを受信することができる。一例では、形状合致センサデバイスは可撓性センサでよい。処理装置107は、記憶デバイス107および/または処理装置107内に記憶されている処理装置実行可能命令を実行するように構成することができ、運動および/または生理学的データを示すデータ、または本明細書で述べる原理による運動および/または生理学的データを示すそのようなデータの分析を分析するように構成することができる。幾つかの実装形態では、データは、データ受信機101から直接受信する、または記憶デバイス107から検索することができる。一例では、処理装置は、分析器102の構成要素でよく、および/またはデータ受信機101の近位に配設することができる。別の例では、処理装置107は、デバイスの外部にあってよく、例えばそのデバイスから検索されたデータをダウンロードして分析する外部デバイス内にあってよい。処理装置107は、付与エネルギーに関してデータ受信機101によって受信されたデータを定量化する処理装置実行可能命令を実行することができる。

0066

別の例では、処理装置107は、少なくとも1つの所定の閾値に対する個人のパフォーマンスの定量尺度を類別することができる。例えば、デバイスは、分析されたデータがパフォーマンス閾値を満たしていない場合、フットボールまたは野球選手ベンチ下げるべきであること、または労働者仕事に戻ることができないことを示すことがある。別の例では、個人のパフォーマンスレベルを監視するために複数の異なる所定の閾値を使用することができる。幾つかの例では、処理装置107は、異なる所定の閾値によって生成される各ビンに関するカウントを維持し、個人のパフォーマンスの定量尺度が特定のビンに対応するときにカウントを増分することができる。幾つかの例では、処理装置107は、所定の閾値によって生成される各ビンに関するカウントを維持し、特定のビンに対応するパフォーマンス測定基準が登録されるときにカウントを増分することができる。処理装置107は、各ビンに関する累積カウントを送信モジュール106を介して外部デバイスに送信することができる。非限定的な例示的なカテゴリは、「満足」、「さらなるトレーニングが必要である」、「試合の残りの時間はベンチに下げる必要がある」、「不満足」、または任意の他のタイプの分類を含む。

0067

図2A図2Cは、データまたは分析結果を表示するためのディスプレイを含む可能なデバイス構成の非限定的な例を示す。図2A図2Cの例は、基板200と、可撓性センサ201と、分析器202と、インジケータ203とを含む。様々な例において、デバイスは、本明細書で述べる処理装置実行可能命令を実行するための処理装置205と、処理装置実行可能命令、および/または分析器202および/または可撓性センサ201からのデータを記憶するための記憶デバイス204とを含むことができる。また、図2A図2Cの例示的なデバイスは、運動を示すデータ、生理学的データ、または本明細書で述べる原理による運動を示すそのようなデータもしくは生理学データの分析、および/またはユーザ情報を表示および/または送信するためのインジケータ203を含む。

0068

一例では、インジケータ203は、液晶ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ(例えば電子インク)、および/または複数のインジケータライトを含むことができる。例えば、インジケータ203は、一連のLEDを含むことができる。幾つかの実装形態では、LEDは、例えば緑から赤などの色の範囲にわたる。この例では、パフォーマンスが所定の閾値尺度を満たさない場合には、赤色インジケータライトを作動させることができ、パフォーマンスが所定の閾値尺度を満たす場合には、緑色のインジケータを作動させることができる。さらに別の例では、LEDインジケータライトの強度は、個人のパフォーマンスの定量化された尺度の大きさ、または(例えば投擲カウントの尺度としての)ビンカウントに相関させることができる。例えば、LEDは、閾値よりも低い定量化されたパフォーマンスに関しては低い強度で光り、閾値よりも高い定量化されたパフォーマンスに関しては高い強度で点灯することができる。

0069

別の例では、インジケータ203のLEDは、個人の定量化されたパフォーマンスのレベルを示すために特定の速度で点滅するように構成することができる。例えば、インジケータは、第1の閾値よりも高いが第2の閾値よりも低い定量化されたパフォーマンスに関してはゆっくりと点滅し、第2の閾値よりも高い定量化されたパフォーマンスに関しては速い速度で点滅することができる。さらに別の例では、インジケータ203は、限定はしないがモールス符号などの信号通知コードを使用して点滅して、測定データおよび/またはパフォーマンスレベルを示すデータを送信することができる。幾つかの実装形態では、上述したように、インジケータ203の信号通知は、人の目で検出可能であり、他の実装形態では、人の目では検出可能でなく、画像センサによってのみ検出することができる。人の目の実行可能なスペクトル外(例えば赤外)の光または検出するには暗すぎる光を発光するインジケータ203が、人の目に示すことができる表示方法の例である。幾つかの例では、人の目の視力外の信号を検出するために使用される画像センサは、限定はしないがスマートフォン、タブレットコンピュータ、スレートコンピュータ、ゲーミングシステム、および/または電子リーダなどの計算デバイスの画像センサでよい。

0070

図3は、本明細書で述べる原理に従って個人のパフォーマンスを定量化する非限定的な例示的方法を示すフローチャートを示す。
ブロック301で、処理ユニットは、個人の一部分に結合された形状合致センサデバイスのセンサ構成要素の少なくとも1つの測定値を示すデータを受信する。一例では、少なくとも1つの測定値は、個人の上記部分の近位での加速度を表す加速度データ、および/または個人に加えられる力を表す力データでよい。

0071

形状合致センサデバイスは、形状合致接触の度合いを提供するために、個人の上記部分の表面に実質的に形状合致するように構成される。少なくとも1つの測定値を示すデータは、形状合致接触の度合いを示すデータを含むことができる。

0072

ブロック302で、処理ユニットは、少なくとも1つの測定値と、形状合致センサデバイスと個人の上記部分との間の形状合致接触の度合いとに基づいて、(i)付与エネルギーおよび(ii)頭部傷害基準(HIC)の少なくとも一方を示すパラメータを定量化する。幾つかの例では、処理ユニットは、所定の閾値よりも高い付与エネルギーの値を有するパフォーマンスレベルのみを定量化することができる。上述したように、幾つかの例では、第1の所定の閾値よりも高い付与エネルギーに対応する定量化されたパフォーマンスは、付与エネルギーの値が第2または第3の所定の閾値を超えるパフォーマンスレベルに対応するかどうかに応答してさらに類別することができる。

0073

ブロック303で、処理ユニットは、個人のパフォーマンスの示度を提供するために、パラメータを事前設定パフォーマンス閾値と比較する。
ブロック304で、デバイスは、個人のパフォーマンスの示度の示度を表示、送信、および/または記憶する。図3に示されるように、ブロック304a、304b、および304cはそれぞれ単独で、または任意の組合せで行うことができる。一例では、インジケータ203を使用して、個人のパフォーマンスの示度をユーザまたは外部モニタに表示することができる。例えば、デバイスは、時間にわたるパフォーマンスデータグラフをユーザに表示するディスプレイを含むことがある。別の例では、送信機106を使用して、個人のパフォーマンスを示すデータを無線または有線で送信することができる。そのような例では、データをデバイスからダウンロードし、(例えばコンピュータアプリケーションによって)処理装置実行可能命令を実施することによって分析することができる。さらに別の例では、個人のパフォーマンスの示度は、デバイスにローカルに、または限定はしないがラップトップのハードドライブなど別のデバイスに記憶することができる。

0074

本明細書における説明は、3つの異なる所定の閾値を表すが、システムは、本明細書で述べる例の原理に従ってより多くの指定された閾値レベルに基づいてパフォーマンスレベルを査定するように構成することもできることを理解されたい。

0075

図4は、本明細書で論じるコンピュータシステムの任意のものを実施するために採用することができる例示的なコンピュータシステム400の汎用アーキテクチャを示す。図4のコンピュータシステム400は、メモリ425に通信可能に結合された1つまたは複数の処理装置420と、1つまたは複数の通信インターフェース405と、1つまたは複数の出力デバイス410(例えば1つまたは複数の表示ユニット)と、1つまたは複数の入力デバイス415とを含む。

0076

図4のコンピュータシステム400では、メモリ425は、任意のコンピュータ可読記憶媒体を含むことがあり、それぞれのシステムに関して本明細書で述べる様々な機能を実施するための処理装置実行可能命令などのコンピュータ命令と、それに関係する、それによって生成される、または通信インターフェースもしくは入力デバイスを介して受信される任意のデータとを記憶することができる。図4に示される処理装置420を使用して、メモリ425に記憶されている命令を実行することができ、それを行う際、命令の実行に従って処理および/または生成される様々な情報をメモリから読み取る、またはメモリに書き込むこともできる。

0077

図4に示されるコンピュータシステム400の処理装置420はまた、通信インターフェース405に通信可能に結合することができ、または命令の実行に従って様々な情報を送信または受信するように通信インターフェース405を制御することができる。例えば、通信インターフェース405は、有線または無線ネットワークバス、または他の通信手段に結合されることがあり、したがって、コンピュータシステム400が他のデバイス(例えば他のコンピュータシステム)に情報を送信することおよび/または他のデバイスから情報を受信することを可能にする。図4のシステムには明示的に示されていないが、1つまたは複数の通信インターフェースは、システム100の構成要素間の情報フローを容易に実現する。幾つかの実装形態では、通信インターフェースは、コンピュータシステム400の少なくとも幾つかのアスペクトへのアクセスポータルとしてウェブサイトを提供するように(例えば様々なハードウェア構成要素またはソフトウェア構成要素によって)構成されることもある。

0078

図4に示されるコンピュータシステム400の出力デバイス410は、例えば、命令の実行に関連して様々な情報を閲覧または他の方法で知覚できるように提供することができる。入力デバイス415は、例えば、ユーザが手動調節を行う、選択を行う、データもしくは様々な他の情報を入力する、または命令の実行中に様々な方法の任意のもので処理装置と対話することを可能にするように提供することができる。

0079

本明細書で開示される原理によれば、通信モジュールと分析器はどちらも、限定はしないがスタンドアローン物理的定量化デバイス、衣服に組み込まれたデバイス、または保護機器に組み込まれたデバイスなど同じデバイス内に配設することができる。別の例では、通信モジュールは、形状合致センサデバイスと一体化されることがある。この例では、形状合致センサデバイスは、LEDまたは任意の他の通信手段を使用して分析器とワイヤレスで通信することができる。幾つかの例では、分析器は、通信モジュールの近位に配設されることがあり、または分析器は、通信モジュールによって収集された測定データが転送される監視デバイス一構成要素でよい。

0080

一例では、通信モジュールは、近距離通信(NFC)対応構成要素を含むことができる。
非限定的な例では、個人のパフォーマンスの示度を提供するための本明細書で述べるシステム、方法、および装置を、測定データを提供する形状合致センサデバイスと一体化することができる。この例では、形状合致センサデバイスは、ワイヤレスで、またはインジケータを使用して分析器と通信することができる。インジケータの非限定的な例は、LEDまたは任意の他の通信手段を含む。

0081

非限定的な例では、形状合致センサデバイスは、測定データを取得するための1つまたは複数の電子構成要素を含む。電子構成要素は、センサ構成要素(限定はしないが加速度計またはジャイロスコープなど)を含む。形状合致センサデバイスの電子回路は、可撓性および/または伸縮性の基板に配設して、伸縮性相互接続部によって互いに結合することができる。伸縮性相互接続部は、導電性でも非導電性でもよい。本明細書における原理によれば、可撓性および/または伸縮性の基板は、様々なポリマーまたはポリマー複合材の1つまたは複数を含むことができ、そのようなポリマーまたはポリマー複合材は、ポリイミドポリエステルシリコーンまたはシロキサン(例えば、ポリジメチルシロキサン(PDMS))、フォトパターン形成可能なシリコーン、SU8または他のエポキシベースのポリマー、ポリジオキサノンPDS)、ポリスチレンパリレン、パリレン−N、超高分子量ポリエチレンポリエーテルケトンポリウレタンポリ乳酸ポリグリコール酸ポリテトラフルオロエチレンポリアミド酸ポリメチルアクリレート、または任意の他の可撓性材料を含み、そのような材料は、圧縮可能なエアロゲル状の材料、および非晶質半導体もしくは誘電体材料を含む。本明細書で述べる幾つかの例では、可撓性電子回路は、限定はしないが、伸縮性相互接続部を使用して相互接続されたディスクリート電子デバイスアイランドなど、可撓性および/または伸縮性の基板層上または基板層間に配設された非可撓性電子回路を含むことができる。幾つかの例では、1つまたは複数の電子構成要素は、可撓性ポリマー内にカプセル化することができる。

0082

様々な非限定的な例では、伸縮性相互接続部は、蛇行形相互接続部、ジグザグ相互接続部、波形相互接続部、屈曲形相互接続部、螺旋形相互接続部、折返し形の相互接続部、曲折形相互接続部、または伸縮性を容易に実現する任意の他の形状として構成することができる。

0083

一例では、伸縮性相互接続部は、導電性材料から形成することができる。
本明細書で述べる例の任意のものにおいて、(限定はしないが、電気相互接続部および/または電気接点の材料などの)導電性材料は、限定はしないが、金属、金属合金導電性ポリマー、または他の導電性材料でよい。一例では、コーティングの金属または金属合金は、限定はしないが、アルミニウムステンレス鋼、または遷移金属、および任意の適用可能な金属合金(炭素を含有する合金を含む)を含むことができる。遷移金属の非限定的な例は、銅、銀、金、白金亜鉛ニッケルチタンクロム、もしくはパラジウム、またはそれらの任意の組合せを含む。他の非限定的な例では、適切な導電性材料は、半導体ベースの導電性材料を含むことがあり、これは、シリコンベースの導電性材料、酸化インジウムスズもしくは他の透明導電性酸化物、またはIII−IV族導体GaAsを含む)を含む。半導体ベースの導電性材料は、ドープされることもある。

0084

本明細書で述べる例示的な構造の任意のものにおいて、伸縮性相互接続部は、約0.1μm、約0.3μm、約0.5μm、約0.8μm、約1μm、約1.5μm、約2μm、約5μm、約9μm、約12μm、約25μm、約50μm、約75μm、約100μm、またはそれよりも大きい厚さを有することができる。

0085

例示的なシステム、装置、および方法では、相互接続部は、非導電性材料から形成することができ、形状合致電子機器の構成要素の間(例えばデバイス構成要素の間)でいくらか機械的安定性および/または機械的伸縮性を提供するために使用することができる。非限定的な例として、非導電性材料は、ポリイミドベースで形成することができる。

0086

本明細書で述べる原理による例示的なデバイスの任意のものにおいて、(限定はしないが、伸縮性相互接続部の材料などの)非導電性材料は、弾性特性を有する任意の材料から形成することができる。例えば、非導電性材料は、ポリマーまたはポリマー材料から形成することができる。適用可能なポリマーまたはポリマー材料の非限定的な例は、限定はしないが、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シリコーン、またはポリウレタンを含む。適用可能なポリマーまたはポリマー材料の他の非限定的な例は、プラスチック、エラストマー、熱可塑性エラストマー弾性プラスチックサーモスタット熱可塑性材アクリレートアセタールポリマー生分解性ポリマーセルロースポリマーフルオロポリマーナイロンポリアクリロニトリルポリマー、ポリアミドイミドポリマーポリアクリレートポリベンゾイミダゾールポリブチレンポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルイミドポリエチレンポリエチレンコポリマーおよび変性ポリエチレンポリケトンポリメチルメタクリレート)、ポリメチルペンテンポリフェニレンオキシド、およびポリフェニレンスルフィドポリフタルアミドポリプロピレン、ポリウレタン、スチレン樹脂スルフォン系樹脂ビニル系樹脂、またはこれらの材料の任意の組合せを含む。一例では、本明細書におけるポリマーまたはポリマー材料は、DYMAX(登録商標)ポリマー(Dymax Corporation(米国コネチカットトリトン))もしくは他のUV硬化性ポリマー、または限定はしないがECOFLEX(登録商標)(BASF(米国ニュージャージーフローラパーク))などのシリコーンでよい。

0087

本明細書での任意の例において、非導電性材料は、約0.1μm、約0.3μm、約0.5μm、約0.8μm、約1μm、約1.5μm、約2μm、またはそれよりも大きい厚さを有することができる。本明細書における他の例では、非導電性材料は、約10μm、約20μm、約25μm、約50μm、約75μm、約100μm、約125μm、約150μm、約200μm、またはそれよりも大きい厚さを有することができる。

0088

本明細書で述べる様々な例において、形状合致センサデバイスは、限定はしないが加速度計および/またはジャイロスコープなど少なくとも1つのセンサ構成要素を含む。一例では、データ受信機は、加速度、向きの変化、振動重力、および/または落下を検出するように構成することができる。幾つかの例では、加速度計および/またはジャイロスコープは、低形状因子の形状合致システム内に配設されるように構成された市販の(「商用オフシェルフ」または「COTS」を含む)電子デバイスに基づいて製造することができる。加速度計は、機械的運動電気信号に変換するために圧電性または容量性構成要素を含むことができる。圧電性加速度計は、機械的運動を電気信号に変換するためのピエゾセラミック材料または単結晶の特性を利用することができる。容量性加速度計は、限定はしないが微小電気機械システム(またはMEMS)やセンサ構成要素など、シリコン微小機械加工感知要素を採用することができる。ジャイロスコープを使用して、洗練された位置および大きさの検出の決定を容易に実現することができる。非限定的な例として、ジャイロスコープは、それが結合された身体部位の傾きまたは傾斜を決定するために使用することができる。別の例として、ジャイロスコープを使用して、身体部位(打撃またはキック運動を含む投擲運動中の腕など)の回転速度または回転加速度の尺度を提供することができる。例えば、傾きまたは傾斜は、ジャイロスコープの出力(すなわち測定値)の積分に基づいて計算することができる。

0089

幾つかの例では、システムを使用して、限定はしないがコンタクトスポーツ非コンタクトスポーツ、チームスポーツ、または個人スポーツなど運動競技活動中の個人のパフォーマンスを監視することができる。そのような運動競技活動の非限定的な例は、アメリカンフットボールでのタックル、および野球選手またはアメリカンフットボール選手の投擲を含むことができる。これは、試合、運動競技イベント、トレーニング、および関連の活動中に行われることがある。パフォーマンス監視の他の例は、建設作業(または他の産業作業)、事活動、作業療法、および/または物理療法中の監視であり得る。

0090

本明細書における任意の例において、個人のパフォーマンスの示度は、計算された付与エネルギーおよび/またはHICと、限定はしないが血圧心拍数、個人の組織電気的測定値、または個人の身体の近位にあるデバイス(加速度計、ジャイロ圧力センサ、または他の接触センサを含む)の測定値など個人の生理学的状態を示すデータとに基づいて定量化することができる。

0091

例示的な形状合致センサデバイスは、加速度計測定の少なくとも1つを行うための電子回路と、少なくとも1つの他の測定を行うための電子回路とを含むことができる。様々な例において、少なくとも1つの他の測定は、限定はしないが筋肉活性化測定、心拍数測定、電気的活動測定、温度測定発汗レベル測定神経活動測定、コンダクタンス測定、環境測定、および/または圧力測定でよい。様々な例において、形状合致センサデバイスは、2つ以上の異なるタイプの測定の任意の組合せを行うように構成することができる。

0092

形状合致センサシステムを含む本明細書で述べる例示的なシステム、方法、および装置は、身体運動および/または筋肉活動を監視するように、および監視結果を示す測定データ値を収集するように構成することができる。監視は、リアルタイムで、様々な時間間隔で、および/または要求されたときに行うことができる。さらに、本明細書で述べる例示的なシステム、方法、および装置は、測定されたデータ値をシステムのメモリに記憶する、および/または測定されたデータ値を外部メモリもしくは他の記憶デバイス、ネットワーク、および/またはオフボード計算デバイスに通信(送信)するように構成することができる。本明細書における任意の例において、外部記憶デバイスは、データセンタにあるサーバを含むサーバでよい。

0093

この例示的なシステム、方法、および装置を使用して、超薄型の形状合致電極を提供することができ、これらは、運動および活動の測定と組み合わされるとき、対象者の監視および診断を容易に実現する。製薬と組み合わせて、この情報を使用して、順守および効果を含めた対象者に関する問題を監視および/または決定することができる。

0094

例示的な形状合致センサシステムは、様々な感知モダリティを提供するように構成することができる。例示的な形状合致センサシステムは、遠隔計測電力電力管理、処理などのためのサブシステム、ならびに構成および材料と共に構成することができる。例示的な形状合致電子機器に基づいて、同様の設計および配備を共有する多様なマルチモード感知システムを製造することができる。

0095

本明細書で開示される原理によれば、例示的な形状合致センサデバイスは、記憶デバイスを含むことができる。記憶デバイスは、定量化されたパフォーマンスおよび/または測定データを示すデータを記憶するように構成することができる。記憶デバイスは、限定はしないがフラッシュメモリ、ソリッドステートドライブ、リムーバブルメモリカード、またはそれらの任意の組合せでよい。

0096

別の例では、個人のパフォーマンスを定量化するためのシステムは、送信モジュールを含むことができる。送信モジュールは、定量化されたパフォーマンスおよび/または測定データを示すデータを外部デバイスに送信するように構成することができる。例えば、送信モジュールは、限定はしないがスマートフォン(限定はしないがiphone(登録商標)、Android(商標)電話、またはBlackberry(登録商標)など)、タブレットコンピュータ、スレートコンピュータ、電子ゲーミングシステム(限定はしないが、XBOX(登録商標)、Playstation(登録商標)、またはWii(登録商標)など)、および/または電子リーダなどの計算デバイスに、定量化されたパフォーマンスおよび/または測定データを示すデータを送信することができる。分析器は、計算デバイス上で実施される処理装置実行可能命令でよい。別の例では、送信モジュールは、Bluetooth(登録商標)技術、Wi−Fi、Wi−Max、IEEE802.11技術、高周波(RF)通信、赤外データ通信協会(IrDA)適合プロトコル、または共有ワイヤレスアクセスプロトコル(SWAP)に基づく通信プロトコルを使用してデータを送信することができる。

0097

一例では、処理装置実行可能命令は、活動中に検出されたパフォーマンスイベントの数(例えば、限定はしないが投擲、キック、スイング、および/または足踏みの回数)の累積総数を処理装置に維持させるための命令を含むことができる。幾つかの実装形態では、累積総数は、限定はしないが第1、第2、および第3のパフォーマンス閾値などパフォーマンス閾値の数に応じて細分することができる。非限定的な例として、パフォーマンス閾値は、付与エネルギーの事前設定量および/またはHICのレベルに基づいて設定することができる。例えば、投擲に関する野球選手またはフットボール選手の腕、キックに関するフットボールまたはサッカー選手の脚、スイングに関する野球選手またはゴルフ選手の腕、および/またはランナーもしくはの足踏みの様々なレベルの付与エネルギーに関して、パフォーマンス閾値を事前設定することができる。

0098

幾つかの例では、処理装置実行可能命令は、様々な所定の閾値(パフォーマンス閾値を含む)によって生成される幾つかのビンそれぞれに関するカウントを処理装置に維持させるための命令を含むことができる。ビンカウントは、個人のパフォーマンスの定量尺度が特定のビンに対応するときに増分することができる。幾つかの例では、処理装置実行可能命令は、処理装置に、所定の閾値によって生成される各ビンに関するカウントを維持させ、特定のビンに対応するパフォーマンス尺度が登録されるときにカウントを増分させるための命令を含むことができる。例えば、第1のビンは、第1の閾値よりも上であるが、第2の閾値よりも下の特定の付与エネルギーに関するパフォーマンスの定量尺度を含むことができ、第2のビンは、第2の閾値よりも上であるが、第3の閾値よりも下の付与エネルギーを有するパフォーマンスの定量尺度を含むことができ、第3のビンは、第3の閾値よりも上の付与エネルギーを有するパフォーマンスの定量尺度を含むことができる。処理装置実行可能命令は、処理装置に、各ビンに関する累積カウントを送信モジュールを介して外部デバイスに送信させるための命令を含むことができる。各ビンに関するカウントは、所定の間隔でリセットすることができる。例えば、処理装置実行可能命令は、ある期間にわたってアスリートが登録する各ビンに関するカウントの数を処理装置に追跡させるための命令を含むことができ、ビンからのカウントは、個人のパフォーマンスの全体的な評価として使用することができる。別の例では、限定はしないが比較的低いパフォーマンスを示すビンなどのビンの累積カウントを使用して、個人の身体状態を示すことができる。例えば、比較的低いパフォーマンスを示すビンでの累積カウントを使用して、限定はしないがフットボール選手や野球選手などの個人をある特定の期間にわたってベンチに下げるべきであることを示すことができる。形状合致センサデバイスが腕に配設された野球選手またはフットボール選手に関する投擲カウントを示すビンカウントに基づいて、野球選手のパフォーマンスレベルを類別することができる。非限定的な例示的なカテゴリは、「満足」、「さらなるトレーニングが必要である」、「試合の残りの時間はベンチに下げる必要がある」、「不満足」、または任意の他のタイプの分類を含む。

0099

本明細書で述べる原理によれば、累積総数は、建設作業者のシフト特定時期、試合、シーズン、および/またはキャリアなど、特定の期間にわたって収集することができる。幾つかの例では、処理装置実行可能命令は、処理装置に頭部傷害基準(HIC)を計算させる。HICおよび付与エネルギーは、衝撃が頭部傷害を引き起こし得る可能性の尺度として使用することができる。

0100

幾つかの例示的実装形態では、処理装置実行可能命令は、データ受信機によって測定されていないデータ点に関するデータを生成するために、処理装置に、受信されたデータの線形補間を実施させることができる。例えば、処理装置実行可能命令は、測定されていないデータを生成するために、処理装置に、所定の波形に基づいて曲線適合を実施させることができる。一例では、波形は、様々な加えられる力に関する低g加速度計の性能の1組の既知標準に基づく、候補波形または曲線適合のアプリオリの知識に基づいて決定することができる。例えば、低g加速度計は、約10gまでの力のみを検出することが可能なダイナミックレンジを有することがある。デバイスは、活動の過程中に、デバイスのダイナミックレンジ外の力を受けることがある。幾つかの例示的実装形態では、候補波形形状の事前知識を使用して、ヒットカウントモニタによって分析用標準波形再生成することができる。

0101

本明細書で述べる様々な例において、パフォーマンス定量化デバイスは、インジケータを含むように構成することができる。インジケータを使用して、パフォーマンスを示すカウントおよび/またはデータを直接表示または送信することができる。一例では、インジケータは、収集されたデータを表示する画面など、人間可読インターフェースを提供する。表示される値のこのシーケンスは、限定はしないが、リセットまたはパワーオフおよびパワーオンシーケンスなど、表示される値を取得することに関係する特定のアクションまたはシーケンスによってトリガすることができる。

0102

別の人間可読の例では、インジケータは、LEDを含むことがあり、LEDは、個人のパフォーマンスのレベルを示すために特定の色で点滅または点灯する。この例では、インジケータを使用して、所定の閾値よりも高いパフォーマンスレベルに対応する検出可能なライトフラッシュシーケンスを点滅させる(オンおよびオフに切り替える)ことができる。フラッシュのオン/オフのシーケンスは、特定の数を表すようにカウントすることができる。非限定的な例として、シーケンス<オン>、<オフ>、<オン>、<オフ>、<オン>、<オフ>は、閾値よりも高い3回の定量化されたパフォーマンスに対応することがある。2桁(9回よりも多くの定量化されたパフォーマンス)に関しては、例えば以下のように数を示すことができる。<オン>、<オフ>、<休止>、<オン>、<オフ>、<オン>、<オフ>は、10進数を使用して、12回の定量化されたパフォーマンスに対応する。<オン>パルスの有用な持続時間は、10〜400ミリ秒の範囲内でよいが、任意の観察可能な持続時間を使用することができる。<休止>は、数の分離を示すために、<オン>信号とは知覚的に異なる(例えば、より長いまたはより短い)べきである。表示される値のこのシーケンスは、限定はしないが、リセットまたはパワーオフおよびパワーオンシーケンスなど、表示される値を取得することに関係する特定のアクションまたはシーケンスによってトリガすることができる。

0103

開始および終了シーケンスを使用して、高速パルスまたは特定の数値などの信号値一まとめにすることができる。別の数値シーケンスを使用して、形状合致センサデバイスを含むウェアラブルユニットのための一意のIDを提供することができる。

0104

また、パルスを表示するためのフレームワークプログラム可能であり得て、特定の要件に合わせてシーケンスを調整するためにコンピュータ接続(無線または有線)を介してセットアップすることができる。より長いフラッシュシーケンスを使用して複数の値を通信することができるが、これは、時間の問題および解釈の複雑さにより、あまり望ましくないことがある。人間可読のモールス符号のようなシーケンスまたはパルス幅変調に類似する符号化は、より多くの情報を提供することができるが、かなりのトレーニングおよびトランスクリプションを必要とすることもある。

0105

さらに別の例では、インジケータは、人間可読インジケータに加えて、またはその代わりに、非人間可読インジケータを提供するように構成することができる。例えば、スマートフォンアプリケーション(または計算デバイスでの処理装置実行可能命令の他の同様のアプリケーション)を使用して、カメラまたは他の手段を使用してインジケータの出力を読み取る、または他の方法で定量化することができる。例えば、インジケータがLEDを使用して表示を提供する、または情報を送信する場合、スマートフォンまたは他の計算デバイスのカメラまたは他の撮像構成要素を使用して、インジケータの出力を監視することができる。LEDを使用する非人間可読インターフェースの例は、人の目では知覚することができない速度でのLEDの点滅、赤外または紫外など可視スペクトル外電磁放射を放出するLED、および/または人が知覚することができないほど低い視感度で点灯するLEDを含む。

0106

本明細書における計算デバイスの非限定的な例は、任意の寸法形状因子ミニを含む)のスマートフォン、タブレット、スレート、電子リーダ、または他のポータブルデバイスを含み、これらを使用して、データ(限定はしないが、パフォーマンスのカウントおよび/または尺度など)を収集する、および/またはデータに基づいて計算または他の分析(限定はしないが、カウントの計算、付与エネルギーの計算、および/またはパフォーマンスの尺度が閾値よりも上か下かの判断など)を行うことができる。データを収集するため、および/またはデータに基づいて計算もしくは他の分析を行うための他のデバイス(コンピュータまたは他の計算デバイスを含む)を使用することもできる。収集されたデータおよび/または分析されたデータのより高いアクセス可能性を容易に実現するため、または一般にそれらのデータにアクセス可能にするために、計算デバイスをネットワーク化することができる。

0107

別の非限定的な例では、パフォーマンスモニタは、計算デバイスを含むリーダアプリケーション(限定はしないが、スマートフォン、タブレット、またはスレートベースのアプリケーション)を含むことができ、このアプリケーションは、インジケータからLED表示読み取りパフォーマンスインジケータの段階式表示から段階式カウントを計算し、パフォーマンスモニタのメモリにデータのログを取る。非限定的な例では、段階式表示は、第1のパフォーマンス閾値に達しているものとして定量化されたパフォーマンスに関しては緑色のライト表示でよく、第2のパフォーマンス閾値に達しているものとして定量化されたパフォーマンスに関しては黄色のライト表示でよく、第3のパフォーマンス閾値に達しているものとして定量化されたパフォーマンスに関しては赤色のライト表示でよく、またはそれらの任意の組合せでよい。アプリケーションは、カウントを表示する、または将来の活動に関する推奨を示すように構成することができる。個人がアスリートである一例では、パフォーマンスモニタは、その特定の試合、シーズン、またはキャリアなどにわたる選手に関する推奨される残りの打撃の示度を提供することができる。例示的なシステムおよび装置は、データおよびパフォーマンスレポートを、限定はしないが親、トレーナー、コーチ、または医療専門家など(適切な承諾を得た)選択された受信者に送信するように構成することができる。また、データは、個々の選手、選手のグループ、チーム全体、またはリーグ全体に関する統計を提供するために時間にわたって集約することもできる。そのようなデータを使用して、試合でのプレー中の傾向、ルール変更の効果、コーチングの違い、ゲーム戦略の違いなどを示す情報を提供することができる。

0108

対象者が個人である本明細書で提供される任意の例では、システム、方法、または装置は、可能であれば、そのような情報または他のレポートをその個人でない受信者に送信するために、送信を行う前にその個人の承諾を得ていることが企図される。

0109

ウェアラブルエレクトロニクスデバイスを使用して、(他の生理学的尺度を含む)特定の運動イベントに関する情報を感知することができる。そのような運動インジケータデバイス(薄く、身体と形状合致のユニットを含む)は、この情報を様々な形態でユーザおよび(適切な承諾を得ている)他の人物に提供することができる。幾つかの非限定的な例は、ワイヤレス通信、ステータスディスプレイ、触覚および触知デバイス、および光通信を含む。米国特許出願第12/972,073号明細書、米国特許出願第12/976,607号明細書、米国特許出願第12/976,814号明細書、米国特許出願第12/976,833号明細書、および/または米国特許出願第13/416,386号明細書(それぞれ、図面を含めたその全体を参照により本明細書に援用する)に述べられているような運動インジケータの場合、本明細書で述べるウェアラブルエレトロクスデバイスを使用して、閾値よりも高い定量化されたパフォーマンスの回数、または他の生理学的データをオンボードで登録および記憶することができる。

0110

本明細書で述べる原理による打撃カウントモニタに適用可能であり得るスマート照明デバイスの非限定的な例として、図面を含めたその全体を参照により本明細書に援用する「Universal Lighting Network Methodsand Systems」という名称の米国特許第6,448,967号明細書に、照明を提供し、センサを用いて刺激を検出し、および/または信号を送信することが可能なデバイスが記載されている。スマート照明デバイスおよびスマート照明ネットワークは、通信目的で使用することができる。

0111

非限定的な例として、本明細書で述べる例示的なシステム、方法、および装置は、ピッチングおよび投擲をカウントし、投擲運動に関わる補完的な測定基準を示すデータを分析および定量化するように構成することができる。本明細書で述べる例示的なシステム、方法、および装置は、データを収集および/または分析するために実施することができ、そのようなデータを使用して、非限定的な例として、所与セッションでの投擲の回数や投擲中の腕の動きを決定し、ボールもしくは他の投擲または打撃された物体のピーク速度および/または速度値、および投擲平面を含む投擲データを推定することができる。

0112

本明細書で述べる原理による任意の例示的なシステム、方法、または装置を使用して、ある物体(野球グローブまたはミットラケット、ホッケーのスティック)を使用して別の物体(ボールまたはパックを含む)を打つまたは捕る同様の運動を行う身体部位からのデータを監視および/または分析することができる。

0113

投擲運動を定量化または分析するために適用される本明細書における任意の例示的なシステム、方法、または装置はまた、物体を使用する打撃運動を定量化または分析するために適用することもできる。

0114

非限定的な例として、本明細書で述べる原理による例示的なシステム、方法、および装置の出力は、投擲速度、投擲の質、投擲平面、適切な投擲形態の尺度、または他の投擲尺度を表す値または記号でよい。

0115

図5は、パフォーマンスを監視するための形状合致センサデバイスからの測定の使用の一例を示す。一例では、形状合致センサデバイスは、特定の反復的または反復性エクササイズ中の対象の筋肉の近位に配設する、その筋肉に取り付ける、または他の方法で結合することができる。図5の例は、限定はしないが野球の投手の腕など個人の身体部位にある例示的な形状合致センサシステムを示す。個人の筋肉活動および/または運動は、筋肉活性化の質および準備性を査定するためにウォーミングアップ期間中に、または試合でのピッチングパフォーマンス中に追跡される。限定はしないが(適切な承諾を得ている)コーチ、トレーナー、またはアスリートなどのユーザは、測定データの分析を使用して、筋肉活動の質を査定し、EMG周波数および振幅に基づいて理想的なパフォーマンスレベルを見出すことができる。ピッチング期間後、測定からのデータを使用してパフォーマンスインジケータを生成して、筋肉応答の質の低下があるかどうかを定量化し、これは、疲労レベルおよび消耗を決定するために使用することができる。この情報は、ユーザ、例えばコーチングスタッフが、投手を降板させて交代すべき適切なときを決定するのを容易にし、怪我の危険を防止または減少する。また、例示的なシステムを使用して、別の投手がウォーミングアップしておりプレーの準備ができているときを示すことができる。この例では、例示的なグラフ上の3つの異なる傾向線を使用して、1試合中の3人の異なる選手を表す。この例示的実装形態は、任意の競技スポーツまたは他の身体活動に適用することができる。

0116

非限定的な例として、筋肉活性化監視のための電子機器は、筋電計測法(EMG)測定を行うように構成することができる。EMG用の電子機器は、筋肉の刺激に応答する筋肉応答または電気的活動の尺度を提供するように実装することができる。非限定的な例として、EMG測定を使用して、神経筋異常を検出することができる。

0117

EMG測定に関して、例示的な形状合致運動センサに結合される電極は、皮膚および/または筋肉の近位に配設することができ、電気的活動は、電極によって検出または他の方法で定量化される。EMGは、わずかな収縮および/または強制的な収縮を含めた休憩中または筋肉活動中の筋肉の電気的活動を測定するために実施することができる。非限定的な例として、筋収縮を含む筋肉の活動は、例えば身体部位または他の物体を持ち上げるまたは曲げることによって引き起こすことができる。筋肉組織は、休憩中には電気信号を生成しないことがあるが、皮膚および/または筋肉の近位に配設された電極を使用して別の電気刺激印加されるときに、短期間の活動を観察することができる。形状合致センサは、電極を介して活動電位を測定するように構成することができる。一例では、活動電位は、筋肉細胞が電気的または神経学的に刺激または他の方法で活性化されるときに生成される電位である。強制的に筋肉がより収縮されるにつれて、筋肉繊維がより一層活性化され、異なる活動電位を生成する。測定された活動電位の波形の大きさおよび/または形状の分析を使用して、関連する筋肉繊維の数を含めた身体部位および/または筋肉に関する情報を提供することができる。一例では、形状合致センサを使用して測定される波形の大きさおよび/または形状の分析を使用して、例えば動きおよび/または刺激に対して身体部位および/または筋肉が応答することができる能力の示度を提供することができる。さらに、そのような信号のスペクトルまたは周波数成分の分析を使用して、筋肉活性化および/または身体運動の示度、ならびに関連の力を提供することができる。さらに、本明細書で述べるこのデータまたは任意の他のデータは、記憶すべき情報の量を減少するためにフィルタおよび/または圧縮することができる。

0118

一例では、測定される活動電位を含む形状合致センサ測定値を示すデータは、形状合致センサシステムのメモリに記憶することができ、および/または例えば外部メモリもしくは他の記憶デバイス、ネットワーク、および/またはオフボード計算デバイスに通信(送信)することができる。

0119

一例では、形状合致センサシステムは、1つまたは複数の処理ユニットを含むことができ、処理ユニットは、測定された活動電位を含む形状合致センサ測定値を示すデータを分析するように構成される。

0120

非限定的な例では、形状合致センサシステムは、電子回路を含むことができ、神経伝導検査NCS)測定を実施するための記録および刺激電極に結合することができる。NCS測定を使用して、神経を介する電気パルス伝導の量および速度を示すデータを提供することができる。NCS測定の分析を使用して、神経損傷および破壊を決定することができる。NCS測定では、記録電極は、対象の神経(または神経束)の近位の身体部位または他の物体に結合することができ、刺激電極は、記録電極から既知の距離だけ離して配設することができる。形状合致センサシステムは、刺激電極によって対象の神経(または神経束)を刺激するために軽い短期間の電気的刺激を印加するように構成することができる。記録電極によって、対象の神経(または神経束)の応答の測定を行うことができる。対象の神経(または神経束)の刺激、および/または検出された応答は、形状合致センサシステムのメモリに記憶することができ、および/または例えば外部メモリもしくは他の記憶デバイス、ネットワーク、および/またはオフボード計算デバイスに通信(送信)することができる。

0121

図6Aおよび図6Bは、グリップ強度に基づいてパフォーマンスを監視するための例示的なシステムの使用の一例を示す。この例では、筋肉活動レベル測定を分析して、理想的なグリップ強度の示度を提供することができる。ユーザのグリップ圧のインジケータとして、前腕での筋肉活動の量の査定を使用することができる。ユーザグリップのインジケータは、ユーザに関する望ましい運動パターンの表示を提供するために比較されるデータでよい。図6Aは、テニスサーブの段階の一例を示す。この例では、例示的な形状合致運動システムの加速度計測定からのデータを使用して、運動の段階を決定することができ、例示的な形状合致センサシステムのEMG測定からのデータを使用して、各段階でのグリップ圧を示すことができる。サーブの後、例示的なシステムは、測定されたデータの分析に基づいてグリップ圧を調節すべきであるときを示すビューをアスリートに表示するように構成することができる。また、例示的なフィードバックを使用して、リアルタイムで、要求に応じて、または様々な時間間隔で、または表示画面上で変化する色によって、ユーザのグリップ圧が最適な範囲からずれたときにユーザに警告することができる。図6Bは、各打撃でのユーザのグリップ強度が最適な範囲と比較されている例示的なグラフィック表示を示す。そのようなフィードバックは、グリップ強度の調節をユーザが行えるようにリアルタイムで提供することができる。

0122

図7は、パターンマッチングに基づいてパフォーマンスを監視するための例示的なシステムの使用の一例を示す。パターンマッチングは、個人に関して、またはプロフェッショナル環境で行うことができる。例えば、例示的な形状合致センサデバイスの加速度計を使用して測定されるデータの分析を使用して、理想的なまたは望ましい運動パターンとのパターンマッチングによって補正動作パターンを提供することができる。図7は、テークアウェイバックスイングダウンスイング加速、およびフォロースルーを含むゴルフスイングの各段階の例示的な分解を示す。例示的なシステムは、各段階に関するパフォーマンスの結果を示すために、カラー表示を含めたインジケータを表示するように構成することができる。例えば、赤色を使用して、所望のパターンからずれた運動を示すことができ、緑色は、良好または許容範囲内の運動を示すことができ、黄色を使用して、理想からの小さな逸脱を示すことができる。図7の例では、加速度計および筋肉データの分析に基づいて、テークアウェイが赤色として示されており、グリップの圧力が強すぎることを示す(例えば、理想的な強度がレベル30に設定されており、一方、ユーザの強度は45と測定されている)。この例では、バックスイングとダウンスイングは、緑色(理想的または許容範囲内)として示されている;加速は、黄色(クラブ加速が低すぎると測定されていることを示し、加速の10%の増加を示唆する)で示されている;フォロースルーは赤色として示される(例えば、完全なフォロースルーの前にクラブが止まったことによる)。

0123

図8は、パフォーマンスを監視するための例示的なシステムの使用の一例を示す。例示的な形状合致センサデバイスは、活動中に動作する筋肉に配置することができる。この例は、手首、前腕、および/または肩を含む、腕に沿った様々な筋肉上の個人(例えば野球のバッター)の幾つかの部分に配置された形状合致センサデバイスを示す。センサ構成要素を使用して、運動中に筋肉または筋肉群発動される順序を測定することによって、運動連鎖を示す測定を検出することができる。動作速度および精度を改善するために、望ましい動作パターンを決定する一助となるように運動連鎖の分析を使用することができる。一例では、例示的な形状合致センサデバイスは、加速度計および2つ以上のEMGセンサを含むことができる。例示的な形状合致センサデバイスを使用して、筋肉が発動されている順序を検出し、望ましい(理想的な)パターンと個人(アスリートなど)によって行われるパターンとの相違に関するフィードバックを提供することができる。野球のスイングに関連する例示的な活動では、フィードバックは、個人(この場合にはアスリート)が次のスイングのために分析して調節を行うのを支援するために出力されるグラフとして提供することができる。

0124

一例では、同様の分析を行って、脚の様々な部分への形状合致センサデバイスの配置によって、キックに関する運動連鎖を決定することができる。
別の例では、同様の分析を行って、胴体および/または腕の様々な部分への形状合致センサデバイスの配置によって、物体(限定はしないが、ゴルフクラブ、ホッケーのスティック、または野球のバットなど)をスイングするための運動連鎖を決定することができる。

0125

図9は、バランスおよび/または対称性決定のためにパフォーマンスを監視するための例示的な形状合致センサデバイスの使用の一例を示す。例示的なシステムは、加速度計および/またはEMG構成要素を含むように構成することができる。例えば、このシステムは、対称性が自然に失われている、または負傷している個人(例えば、右のふくらはぎを負傷しているアスリート)のために使用することができる。一例では、運動センサは、異常のベースラインを決定するために身体部位の近位に貼着または配設することができる。例えば、右ふくらはぎを負傷している個人に関して、左右のふくらはぎの測定を分析して、右ふくらはぎのパフォーマンスを左ふくらはぎのパフォーマンスと比較することができる(相対尺度)。一例では、形状合致センサデバイスは、リハビリテーション活動中の個人に配設することができ、負傷した脚のリハビリテーション中の筋肉および動作活動とベースラインとの比較結果を決定するための測定を提供することができる。EMGデータを使用して、負傷している脚のリハビリテーションステータスを決定するために相対的な改善を検出することができる。パフォーマンスおよび付随する運動を時間にわたって追跡して、改善の速度を決定することができる。

0126

図10は、野球の投手の右前腕で皮膚に取り付けられた例示的な形状合致センサデバイス1001を示す。例示的な形状合致センサデバイス1001は、皮膚との形状合致接触の度合いを示し、腕の輪郭に従う。

0127

図11は、4つの距離(短い、中程度、適度、長い)での1回の投擲中に収集されたx−y−z加速度を示す例示的なデータを示す。図11に示されるように、データは、例えば、身体部位に結合または装着された例示的な形状合致センサデバイスを使用して収集することができる。

0128

図12は、一連の投擲セッションにわたる投擲の数を捕捉することができる可能性を示す、投擲活動中に収集された例示的なデータを示す。グラフ上の各円は、1回の投擲を表す。

0129

非限定的な例示的実装形態では、本明細書におけるシステムは、ウェアラブルリハビリテーションモニタとしてパフォーマンスを監視するように構成することができる。
例えば、パッチを、右ふくらはぎを負傷しているアスリートの左右のふくらはぎに貼着することができる。左ふくらはぎのパッチから収集されたデータをベースラインとして使用することができ、相対尺度として、正常でない動きをする右ふくらはぎにあるパッチから収集されるデータと比較することができる。

0130

非限定的な例では、運動感知パッチを、リハビリテーション活動中の脚の一部分に配設することができ、一方の脚と他方の脚の両方にあるベースラインセンサを使用して筋肉および動作活動を監視することができる。一例では、分析は、相対的な改善を探すことを含むことができる。分析は、負傷している脚と健康な脚のパフォーマンスおよび運動が互いにどれほど近いか判断するために定量尺度を提供することができる。測定に関して使用される測定基準の特定の次元は、改善またはパフォーマンス変化の相対尺度を提供するために分析が行われる場合に打ち消される。

0131

非限定的な例示的な測定データ収集および分析は、以下のことを含む:足取り/歩調の測定(例えば加速度計を使用する)、筋肉活性化の測定(例えば筋電計測法(EMG)を使用する)、運動のパターンの観察(例えば時間シーケンスを使用する)、および活性化のパターン、および/または(決定された許容公差範囲を有する)対称性の尺度の計算。出力は、準備性の尺度または他の示度でよい。尺度または示度は、例えば、リハビリテーションの継続、またはプレーへの復帰、または仕事への復帰などを示すものとして分類することができる。

0132

運動競技を含む多くの業務において、ある点で、個人が負傷する。本明細書で述べる原理による例示的なシステム、方法、および装置を使用して、測定される変化をマッピングして、変化の速度(改善傾向)を提供し、実務への復帰、プレーへの復帰、または完全な機能への回復までの推定時間を提供することができる。また、運動、速度、加速度のこれらの測定基準を使用して、変化および改善の限界(範囲)を提供することもできる。

0133

本明細書で述べる例示的なシステム、方法、および装置により、ベースライン運動を提供し、変化または改善を追跡するための方法も提供される。
ときとして、運動競技活動または他の業務中に、個人が怪我に気付かない場合がある。本明細書で述べる原理による例示的なシステム、方法、および装置は、運動および挙動を独立して査定するためのプラットフォームを提供する。

0134

爪先での着地、または運動の足取りもしくは歩調を使用して、リハビリテーション中に、トレーニング中に、および/または試合中にリアルタイムで、進行中の変化および改善(または低下)を追跡することができる。

0135

個人の幾つか部分の運動の時間シーケンス、および筋肉活性化のパターンを示すデータを使用して、対称性および比較の概念を計算することができる。これは、値またはパーセンテージとして表すことができる準備性の問題となる。

0136

非限定的な例として、本明細書で述べる原理による例示的なシステム、方法、および装置の出力は、活動に関する準備性の尺度を示す値または記号でよい。この例では、準備性は、対称性によって定義することができる。非限定的な例として、パターン、大きさ、および他の信号処理手段を使用することもできる。

0137

例示的実装形態では、ベースラインは、第1の形状合致センサデバイスからの測定値に基づいて計算することができ、「対称性」を決定するために使用することができる。第1の形状合致センサデバイスからの測定値と、個人の別の部分に配設された第2の形状合致センサデバイスからの測定値との比較。ベースライン活性化レベル(大きさ)の尺度を使用して、個人の筋力を決定することができる。ベースライン加速度(大きさ)の尺度を使用して、個人の歩調を決定することができる。

0138

例示的実装形態では、システムは、場所特有の運動モデリング用に実装することができる。
本明細書で述べる原理による例示的なシステム、方法、および装置は、身体運動を見るための大きな嵩張るデバイスよりも良い性能を提供する。より嵩張るシステムの幾つかは、歩調および身体運動分析のために使用される外部(ビデオキャプチャ)デバイスであり得る。

0139

例示的実装形態では、システムは、運動パターンマッチング用に構成することができる。アスリートまたは他の個人は、「理想化された」運動のテンプレートに従わされることがある。例示的なシステムおよび方法は、この情報を数値またはグラフィックの形態で表示するために、1つまたは複数の表示デバイスを含むことができる。アスリートまたは他の個人が「理想化された」運動のこのテンプレートに従う間に収集されるデータの分析を使用して、トレーナーまたは他のユーザがトレーニングおよび運動を改善するのを支援する査定を提供することができる。

0140

トレーナー、ユーザ、アスリート、または他の個人は、本明細書で述べる例示的なシステム、方法、または装置から、アスリートまたは他の個人の実際の運動の分析を示すデータのフィードバックを得ることができる。このフィードバックに基づいて、アスリートまたは他の個人は、挙動を変える、またはパフォーマンスを監視することができる。

0141

例示的実装形態では、システムは、ゴルフまたは野球選手のパフォーマンスを監視するように構成することができる。表示デバイス上でのグラフィック表現は、プロットされたデータ、数値データ、またはスタンスおよび身体形状視覚化の形態でよい。トレーニングの目的で、変化に関するより良い感触を与えるように映像を誇張することもできる。

0142

例示的な実装形態では、システムは、ウェアラブルパフォーマンス査定および改善手段を提供するように構成することができる。
例示的実装形態では、システムは、スカティング活動中に複数のアステイックのパフォーマンスを評価する助けとなるように構成することができる。評価は、筋力、速度、器用さ機敏さ、などに関する個人からの実際のデータに基づく。本明細書で述べる例示的なシステム、方法、および装置を使用して、実世界のパフォーマンスデータを捕捉するために形状合致センサデバイスを配備することができる。

0143

例示的実装形態では、システムは、試合中のパフォーマンスパラメータのリアルタイムブロードキャストを含むメディアアプリケーション用に構成することができる。
例示的実装形態では、システムは、EMGおよび加速度計データのセンサメッシュ化用に構成することができる。

0144

物理療法を必要とする多くの個人は、準備が整う前にトレーニングおよびエクササイズを止めてしまう。危険は、トレーニングおよび物理療法が完了してない場合、そのような個人に別の問題が起こり得ることである。本明細書で述べる例示的なシステム、方法、および装置は、個人が一方の手足を他方よりも動かしやすいかどうか、または運動範囲がまだ完全な範囲でないかどうかに関する詳細な査定を提供することによって、個人を支援するように実施することができる。

0145

非限定的な例では、これらのデバイスによるデータ収集を集約して、複数の個人に使用して、運動および動作範囲の標準を確立することができる。
本明細書で述べる全ての例において、(可能であれば)関連する個人の承諾を得て、データが収集されて分析される。

0146

非限定的な例として、損傷は、筋挫傷、術後、または他の怪我であり得て、それらは全て、「ゴールドスタンダード(gold standard)」を有することができる。例えば、ACL損傷とTKI損傷は、それぞれ、考慮される運動の許容範囲および/または生理学的変化がリハビリテーションが完了したとみなされるものか否かに関して、それ独自の「ゴールドスタンダード」を有することができる。

0147

非限定的な例として、本明細書で述べるシステム、方法、および装置は対話式にすることができる。本明細書で述べる例示的なシステム、方法、および装置は、個人に関する質問対称的であるか?」に答えるために分析を提供するように構成することができる。

0148

例示的実装形態では、システムは、アスリートの運動を査定するために、トレーニングの目的で形状合致センサデバイスからの測定値からのデータを分析するように構成することができる。理想的な運動の「テンプレート」に関連付けられるデータは、本明細書で上述した比較のために使用することができる。

0149

非限定的な例として、本明細書で述べるシステム、方法、および装置を使用して、個人が生理学的にどれほど良くなっているかを判断することができる。本明細書で述べる例示的なシステム、方法、および方法により、試験スイートを示すパフォーマンス測定基準およびデータを開発して、記憶して、パフォーマンス比較のために使用することができる。例えば、試験スイートは、フットボールコンバイン(Football’s Combine)など、理想化された運動のパフォーマンスについて収集されたデータに基づいて開発することができる。フットボールコンバインは、40ヤード(約36.6メートル)のダッシュと225ポンド(約102キログラム)のリフトを行う個人に関する望ましい運動および/または生理学的データを含む。例示的なシステム、方法、および装置は、フットボールコンバイン試験スイートを示すデータと比べた、アスリートのパフォーマンス測定基準の定量化された比較を含むことができる。

0150

非限定的な例として、本明細書で述べるシステム、方法、および装置を使用して、どの個人が「張子の虎(Paper Tigers)」(すなわち、特定の1組の環境(例えばウェイトルーム内など)では非常に高パフォーマンスであるが、プレーのフィールドではそれほど良いパフォーマンスを行わない個人)であるかを決定するために、理想化された試験スイートと比較して個人のパフォーマンスを定量化することができる。

0151

非限定的な例として、本明細書で述べるシステム、方法、および装置を使用して、イベントの観衆または他の視聴者配給するためのメディアベースのパフォーマンス査定を提供することができる。例えば、様々な選手に関する投擲カウントまたは他のパフォーマンス測定基準を表示または他の方法で提供することができる。本明細書で述べる例示的なシステム、方法、および装置を使用して、シーズンの過程にわたる選手間の比較を導出することもできる。まとめられたデータを、(限定はしないがゲーム「スタッツ」など)データストリームから導出することができ、および/またはデータストリームに供給することができる。

0152

本明細書で述べる全ての例において、(可能であれば)関連する個人の承諾を得て、データが収集されて分析される。
例示的実施形態では、本明細書で述べるシステム、方法、および装置は、日常的な活動中に装着することができる。データ分析は、形状合致センサデバイスが装着されている間に任意の時点でリアルタイムで行うことができ、または形状合致センサデバイスが取り外された後にデータを後で分析することもできる。データを集約して分析することができる。

0153

本明細書で述べる例、システム、方法、および装置は、テニス、ゴルフ、野球、ホッケー、アーチェリーフェンシングウェイトリフティング水泳体操競馬サラブレッドレースを含む)、およびトラックおよびフィールド(ランニングを含む)などのスポーツでの個人のパフォーマンスを分析するために適用することができる。

0154

本明細書で述べる例、システム、方法、および装置は、物理療法、リハビリテーション、運動競技トレーニング、軍事、および第一応答者のトレーニングおよび査定に適用することもできる。例えば、本明細書で述べるシステム、方法、および装置は、物理療法、リハビリテーション、運動競技トレーニング、軍事、または第一応答者のトレーニングでの順守および/または改善を監視するために実施することができる。別の例では、本明細書で述べるシステム、方法、および装置は、例えば、限定はしないがパーキンソン病などの患者に関する振戦の分析を含め、神経系疾患治療するために、臨床環境で接着および/または改善を監視するために実施することができる。

0155

本明細書で述べる形状合致センサデバイスは、ステッカとして身体に貼着することができ、または限定はしないがグローブ、シャツカフスパンツスポーツ用衣類シューズソックス下着などを含む体型にフィットする衣類に組み込むことができる。

0156

本明細書で述べる例示的な形状合致センサデバイスは、超薄の形状因子を有する伸縮性および/または可撓性電子回路を含む。これらの形状因子は、絆創膏またはさらには一時的なタトゥーとほぼ同じ薄さか、それよりも薄くなるように十分に薄い。

0157

本明細書で述べる例示的な形状合致センサデバイスは、シームレス密着結合型の感知のために構成することができ、これは、ユーザ個人の目に見えず、身体動作を変えたり妨げたりせず、または装着されていることが気にならない。密着結合は、近位感知を提供し、これは、身体に取り付けられた、または身体から吊るされるデバイスよりも高い忠実度の感知およびデータを与える。本明細書で述べる例示的な形状合致センサデバイスは、超軽量(約10g以下)、超薄(約2mm以下)の密着結合デバイスとして構成することができ、高い測定機能および優れたデータを提供する。

0158

非限定的な例として、本明細書で述べるシステム、方法、および装置は、スマートフォン、タブレット、スレート、電子ブック、ラップトップ、または他の計算デバイスを含めた計算デバイスへのデータおよび/またはデータの分析の結果の通信を可能にすることができ、外部監視機能を容易に実現する。データおよび/またはデータの分析の結果の通信は、形状合致センサデバイスを、様々な監視、診断、およびさらには療法送達システムにつなぐことができる。

0159

例示的実施形態では、例えばスポーツでの投擲データを、パフォーマンス効率を分析するため、疲労を監視するために、怪我を防止するために、および他のアスリート統計を計算するために使用することができる。本明細書における例示的なシステム、方法、および装置は、フィールド(例えば、フィールド内での練習または試合環境)で、およびスポーツ活動中に装着することができ、対象者の自然な運動を妨げない。

0160

本明細書における例示的なシステム、方法、および装置は、薄く、伸縮性であり、可撓性であり、皮膚に直接結合される形状合致電子機器を使用して、投擲の回数と投擲力学の両方の監視を容易に実現する。このようにすると、シームレスの形状合致センサデバイスが、投擲の完全なリアルタイム監視を容易に実現する一方で、アスリートの腕は、練習および試合中に妨げられない。

0161

本明細書での例示的なシステム、方法、および装置は、新規の形状因子(形状合致、伸縮性、および可撓性)を有する形状合致センサデバイスを提供し、これも、単一のデバイスを使用して、多くの投擲測定基準の収集を容易に実現する。

0162

本明細書における例示的な形状合致センサデバイスは、限定はしないが3軸加速度計および/またはジャイロスコープなど1つまたは複数のセンサ構成要素を含み、これは、投擲アクション中に、および一連の投擲セッションにわたって身体力学を測定するように実装することができる。例示的な形状合致センサデバイスは、可撓性配置方法を容易に実現し、したがって、それにより、手、手首、前腕、上腕、肩、または任意の他の適用可能な身体部位を含む身体の任意の部分に配置することができる。他の例では、形状合致センサデバイスは、身体部位に結合された、または身体部位によって保持された任意の物体(ラケット、野球のグローブもしくはミット、またはホッケーのスティック)に配置することができる。

0163

本明細書で述べる原理によれば、例示的な形状合致センサ電子デバイスの使用と、身体部位での選択的な位置との組合せは、以下のものを含む幾つかの測定基準を示すデータを生み出すことができる:投擲カウント、投擲力学、投擲タイプ、投擲効率、投擲平面、ピーク腕加速度、変動、および時間にわたる低下、腕速度、時間にわたる変動、パワー出力、筋肉活性化、ボール(または他の物体)の速度、ボール(または他の物体)のリリース時間、およびボール(または他の物体)のリリースポイント

0164

本明細書で述べる原理による例示的な形状合致センサデバイスは、非常に低い質量/重量でよく、身体の様々な部位にシームレスに装着することができ、各選手に関する測定基準を示すデータを収集するように個別に最適化することができる。

0165

限定はしないが野球、フットボール、バスケットボールサッカー、またはホッケーなどのスポーツにおいて、選手(投手やクォーターバックを含む)のパフォーマンスは、評価すべき重要なパラメータである。これらの選手は、特にエリートレベルでパフォーマンスを行う場合には、チームにとって非常に貴重であり得る。限定はしないが、コーチ、マネージャー、トレーナー、およびアスリートなどの人々は、パフォーマンス、投擲カウント、投擲力学、および怪我の防止に配慮していることがある。本明細書で述べる原理によれば、練習および試合中など実世界の環境でこれらの測定基準を提供するために実装することができる形状合致センサデバイスが提供される。

0166

非限定的な例として、の「トミージョン」手術(または内側側副靭帯(UCL)再建)がより一層広まっていることに伴って、疲労に気付くことがスポーツにおいて重要であり得る。本明細書における例示的なシステム、方法、および装置により、投擲力学およびカウントを測定することによって、選手の尺度またはパフォーマンスを定量化するために、カスタマイズされた洞察を与えることができる。

0167

非限定的な例として、アルゴリズムおよび関連の方法は、例えば、選手がウォーミングアップに必要とすることがある投球数、または試合もしくはシーズンの過程にわたってパフォーマンスの変化が見られるまでの投擲の回数を定量化するために提供される。

0168

例えば、対象者(限定はしないがアスリートなど)で収集されたデータは、カスタム開発されたアルゴリズムおよび関連の方法を使用して、視覚化および分析のためにスマートデバイスまたはクラウドにワイヤレスで送信することができる。

0169

本明細書における例示的なシステム、方法、および装置は、限定はしないがクォーターバック、野球の投手、ソフトボールの速球投手、バスケットボール選手、またはホッケー選手などの対象者に適用することができる。対象者は、限定はしないがエリートチームの選手を含む約6〜約17才の選手(高校からプロフェッショナルまで)など、任意の年齢でよい。

0170

非限定的な例示的実装形態では、例示的な形状合致センサデバイスは、試合前の野球の投手の例えば前腕に適用することができる。例示的な形状合致センサデバイスは、薄膜接着剤を使用して皮膚に結合することができ、または何らかの固定法を使用してアスリートのシャツに取り付けることができる。また、例示的な形状合致センサデバイスは、アームスリーブまたはラップなど付属衣類/衣料に一体化することもできる。投手がウォーミングアップを始めるとき、コーチまたはトレーナーは、例示的な形状合致センサデバイスに結合された計算デバイス、例えばタブレットまたは他のスマートデバイスを使用して投擲を監視することができる。例示的な形状合致センサデバイスは、連続的に、一定の時間間隔で、または間断的に(各イニングの後または各試合の後を含む)、分析のための計算デバイスにデータをストリーミングするように構成することができる。コーチ/トレーナーは、試合中または試合後に投手に修正、変更、または推奨を行って、パフォーマンスを改善する、または怪我を防止することができる。

0171

非限定的な例示的実装形態では、例示的な形状合致センサデバイスを使用して、ゴルフのスイング、野球のスイング、バスケットボールのフリースロー、サッカーのキックなどの動作の一貫性を定量化することができる。

0172

非限定的な例示的実装形態では、例示的な形状合致センサデバイスは、身体部位(例えば、水泳やフットボールまたはサッカーにおける脚のキック、投擲中の腕など)の加速度を含めた動作追跡のために使用することができる。

0173

非限定的な例示的実装形態では、例示的な形状合致センサデバイスは、動作のカウンティングのために使用することができ、これは、(例えば、投球、リフティング、ボクシングの試合で放った/受けたパンチの数、または他の活動の)反復カウンティングを含む。

0174

図13は、本明細書における原理による例示的な形状合致センサシステムの例示的なシステムレベルアーキテクチャ1300のブロック図を示す。例示的なシステムは、メモリ1302と、マイクロコントローラ1304(少なくとも1つの処理ユニットを含む)と、通信構成要素1306(アンテナ1308を含む)と、電源1310(すなわちバッテリユニット)と、エネルギーハーベスタ1314と結合された充電レギュレータ1312と、センサ/トランスデューサ構成要素1316とを含む。非限定的な例では、センサ/トランスデューサ構成要素1316は、加速度計測定および筋肉活性化測定の少なくとも1つを行うための運動センサプラットフォーム電子回路を含む。幾つかの例では、例示的な形状合致センサシステムは、少なくとも1つの他のタイプのセンサ構成要素を含むことがある。図13の例では、通信構成要素1306は、Bluetooth(登録商標)通信、または他のワイヤレス通信プロトコルおよび標準、加速度計測定および筋肉活性化測定の少なくとも1つの記録を制御するための少なくとも1つの低電力マイクロコントローラユニット、および測定される任意の少なくとも1つの他の生理学的パラメータに関連付けられる任意の他のデータを含むことができる。一例では、測定を行うための異なるタイプの各センサ構成要素を制御するためのそれぞれのマイクロコントローラ1304が存在することがある。

0175

図14は、例示的な運動センサプラットフォーム1400の非限定的な例示的な構成要素を示す。図14の例では、運動センサプラットフォームは、オンボードバッテリユニット1402(例えば約2.7Vを供給する)と、メモリ1404(例えば、32Mbyteフラッシュメモリ)と、出力レギュレータ1408およびアンテナ1409に結合された通信構成要素1406(例えばBluetooth(登録商標)/BTL通信ユニット)とを組み込む。バッテリユニット1402は、少なくとも1つの他の構成要素1412に結合することができ、少なくとも1つの他の構成要素1412は、エネルギーハーベスタ、バッテリ充電器、および/またはレギュレータである。運動センサプラットフォームは、共振器1414(限定はしないが13.56MHz共振器など)および全波整流器1416と結合することができる。運動センサプラットフォーム1400は、集積回路構成要素1418を含み、これは、マイクロコントローラと、チップ上のBluetooth(登録商標)/BTLEスタックと、形状合致センサシステムの実施のための命令を含むファームウェアとを含む。プラットフォームは、第1のセンサ構成要素1420と、第2のセンサ構成要素1422とを含む。一例では、第1のセンサ構成要素1420は、3軸加速度計、少なくとも3つの感度設定、およびデジタル出力を含むように構成することができる。一例では、第2のセンサ構成要素1422は、EMG感知、EMG電極、およびデジタル出力を含むように構成することができる。例示的な形状合致運動センサプラットフォームは、加速度計測定用の低電力マイクロコントローラユニットと、電気生理学的記録のための低電力マイクロコントローラとを含むことができる。幾つかの例では、限定はしないが加速度計測定、EMG、または他の生理学的測定構成要素の機能など、システムの所与の構成要素の機能を、1つまたは複数のマイクロコントローラにわたって分割することができる。エネルギーハーベスタ/バッテリ充電器/レギュレータから他の構成要素に延びるラインは、モジュール式設計を強調し、ここで、様々なセンサ(限定はしないがEMG、EEGEKG電極など)を、マイクロコントローラ、通信機能、および/またはメモリモジュールの同様の組と共に使用することができる。

0176

図15は、充電式のパッチとして構成された例示的な形状合致センサシステムの機械的レイアウトおよびシステムレベルアーキテクチャの例示的概略図を示す。例示的な形状合致センサシステムエレクトロニクス技術は、多機能プラットフォームのための様々な機械的および電気的レイアウトを用いて設計および実装することができる。形状合致エレクトロニクス技術を含むデバイスは、ポリマー層に埋め込まれた設計を使用して、伸縮性の形状因子を組み込む。これらは、歪から回路を保護するように、および超薄の断面で機械的可撓性を実現するように設計することができる。例えば、デバイスは、平均で約1mm程度の厚さで構成することができる。他の例では、パッチは、より薄いまたはより厚い断面寸法で構成することができる。デバイスアーキテクチャは、表面実装技術(SMT)構成要素を含む再使用可能なモジュールを含むことができ、そのような構成要素は、加速度計1502と、ワイヤレス通信機能1504と、マイクロコントローラ1506と、アンテナ1508(限定はしないが伸縮性のモノポールアンテナなど)と、例えばEMG、EEG、およびEKG信号を感知するための形状合致電極アレイ1510および1512と、電極コネクタ1513とを含むことができる。形状合致電極アレイは、使い捨てでよい(1510および1512)。また、例示的なデバイスは、電源1514(限定はしないが出力2mA−Hrまたは10mA−HrのLiPoバッテリなど)と、レギュレータ1516と、電力伝送コイル(例えば、限定はしないが、1.5/2ミルトレーススペース比を有する0.125ozのCuコイル)と、電圧制御装置1520と、メモリ1522とを含むこともできる。

0177

図15の例で示されるように、例示的な形状合致センサシステムの構成要素は、伸縮性相互接続部1524によって相互接続されるデバイスアイランドとして構成される。例示的な形状合致センサシステムの構成要素は、センサ構成要素または他の構成要素でよく、電極、電極コネクタ、または本明細書で述べる原理による任意の他の例示的な構成要素を含む。伸縮性相互接続部1524は、導電性でよく、構成要素間の電気通信を容易に実現し、または非導電性でよく、限定はしないが伸張、圧縮、および/またはねじり力などの変形力を加えられている間またはその後に、形状合致センサデバイスの全体的な形態の望ましい全体的な形状因子または相対アスペクト比を維持する助けとなる。また、図15の例は、アイランドベース1526の様々な形状およびアスペクト比を示す。デバイスアイランドを提供するために、例示的な形状合致センサシステムの構成要素をアイランドベース1526に配設または他の方法で結合することができる。

0178

図16Aは、下位構成要素を有する形状合致パッチとして形成された形状合致センサシステムの例示的実装形態を示す。例示的な形状合致センサシステムは、使い捨て電極1602と、再使用可能なコネクタ1604と、形状合致パッチとして形成される充電式の形状合致センサユニット1606とを含む。例示的な充電式の形状合致センサユニットは、限定はしないがバッテリ、マイクロプロセッサ、メモリ、ワイヤレス通信、および/または受動回路など少なくとも1つの他の構成要素1608を含むように構成することができる。非限定的な例として、再使用可能なパッチの平均厚さは、厚さ約1mmでよく、側方寸法は、約2cm×約10cmでよい。他の例では、パッチは、他の寸法、形状因子、および/またはアスペクト比を有するように構成することができる(例えば、より薄い、より厚い、より広い、より狭い、または多くの他の変形形態)。

0179

図16Bは、下位構成要素を有する形状合致パッチとして形成された形状合致センサシステムの例示的実装形態を示す。例示的な形状合致センサシステムは、超薄型ステッカ1644に配設された例示的なEMG電極1642と、皮膚接着剤1646上に配設された例示的な形状合致センサシステムとを含む。例示的なEMG電極は、電極コネクタ1648を介して例示的な形状合致センサシステムに結合される。例示的な充電式の形状合致センサユニットは、バッテリ、マイクロプロセッサ、メモリ、ワイヤレス通信、および受動回路の少なくとも1つを含むように構成することができる。この例では、再使用可能なパッチの平均厚さは、厚さ約1mmでよく、寸法は、約2cm×約10cmでよい。他の例では、パッチは、他の寸法、形状因子、および/またはアスペクト比を有するように構成することができる(例えば、より薄い、より厚い、より広い、より狭い、または多くの他の変形形態)。

0180

図16Cは、身体部位または他の物体に配設された形状合致センサシステム1662の例示的実装形態を示す。この例では、身体部位は前腕である。形状合致センサシステム1662は、本明細書で述べる少なくとも1つの加速度計測定構成要素および任意の他のセンサ構成要素を含むことができる。以下により詳細に述べるように、形状合致センサパッチを使用して、筋肉活動、身体部位運動(加速度および/または印加される力の測定に基づく)、および/または電気生理学的測定に関する連続的なフィードバックを提供することができる。

0181

図17Aは、例示的な形状合致センサシステムの配置の例を示す。図17Aの例で示されるように、形状合致センサシステムは、身体上の様々な位置に配置することができる。様々な例示的実装形態では、形状合致センサシステムは、各センサ/位置の組合せに関連付けられる信号対雑音比を測定するために、身体上の様々な位置に配置することができる。各配置位置での測定から取得されるデータの分析の結果を使用して、望ましい信号対雑音比を取得するための最適な位置を決定することができる。

0182

図17Bは、例示的な形状合致センサシステム1702を測定のために配設することができる様々な解剖学的位置を示す人の胴体および首の例示的な描画を示す。他の例では、例示的な形状合致センサシステムを、腕の筋肉の近位に配設することができる。

0183

例示的な形状合致エレクトロニクス技術は、多機能プラットフォームのための様々な機械的および電気的レイアウトを用いて設計および実装することができる。形状合致エレクトロニクス技術を含む例示的なデバイスは、ポリマー層に埋め込まれた設計を使用して、伸縮性の形状因子を有するように組み込むことができる。これらは、歪から回路を保護するように、および限定はしないが平均で約1mmの厚さなど超薄型プロファイルと共に機械的可撓性を実現するように設計することができる。他の例では、パッチは、より薄いまたはより厚い断面寸法で構成することができる。例示的なデバイスアーキテクチャは、表面実装技術(SMT)構成要素を含む再使用可能なモジュールを含むことができ、そのような構成要素は、加速度計、ワイヤレス通信機能、マイクロコントローラ、アンテナを含み、EMGまたは他の電気測定(限定はしないがNCS、脳電図(EEG)、心電図(EKG)信号など)を感知するための使い捨ての形状合致電極アレイと結合される。

0184

処理装置実行可能命令(ソフトウェア、アルゴリズム、ファームウェアを含む)の開発は、信号処理のベースとして述語アルゴリズムを使用して各プラットフォームに特有であるように構成することができる。フィルタおよびサンプリングレートは、剛性の評価ボード上で調整および試験し、次いで可撓性設計で実装することができる。本明細書で述べる原理による例示的な形状合致センサシステムおよび形状合致電極は、処理装置実行可能命令の実装に基づいて、例えば、身体上の様々な位置での身体運動および/または筋肉活動の監視、および/または監視からの測定値を示すデータの分析のために使用することができる。

0185

本明細書で述べる原理に従って行うことができるセンサ構成要素測定の非限定的な例は、以下のようなものである。
1.センサ測定出力の精度および再現性は、以下のことに基づいて決定することができる。

0186

a.身体運動−GのX、Y、Z軸加速度波形
b.筋肉運動−筋肉運動ON/OFF、およびON−ON時間
2.各センサに関する最適な配置を、最大の信号検出のために決定することができる。

0187

3.センサの2つ以上に関する最適な相互配置を同様に決定することができる。本明細書で述べる原理による例示的な形状合致センサシステムおよび形状合致電極を使用して、許容範囲内の精度で、身体運動、および/または筋肉活動、心拍数、電気的活動、温度、発汗レベル、神経活動、コンダクタンス、および/または圧力を測定することができる。許容範囲内の精度は、これらのセンサと、以下のものの標準的な基準測定との高い相関性(限定はしないが、r≧0.8など)として操作化されたものとして定義することができる。

0188

0189

(1)各形状合致センサシステムに関する身体上での最適な配置は、高品質、高精度、および高信頼性の測定を可能にするように決定することができる。
(2)高精度で高信頼性の測定を可能にするように例示的な形状合致センサシステムおよび形状合致電極を配置することができる身体上での少なくとも1つの配置があり得る。

0190

行うことができる測定の非限定的な例は、以下のようなものである。
*形状合致センサシステムが対象者の一部分に取り付けられた状態で、標準の基準測定を行うことができる。各状態は、再現性データを生成するために繰り返すことができる。

0191

*身体および筋肉運動
○例示的な形状合致センサシステムを装着した状態で、標準的な基準(3軸加速度計および/またはEMG)に関して対象者を測定することができる。例示的な形状合致センサシステムは、(例えば図17A図17Bに示されるように)内手首、ふくらはぎ、前左肩、後左肩、の下の左首、および前腕を含む選択された身体配置位置に配置することができる。対象者は、活動/動作(例えば、着座歩行、手の動作、運動競技活動、物理療法での動作、または以下に論じる任意の他の動作)のシーケンスを行っている間に、ある期間にわたって測定されることがある。

0192

*全ての例示的な形状合致センサシステムおよび基準測定を分析して、対象者の身体状態、対象者に対して行われている治療もしくは療法の効果、身体活動または運動に関する対象者の準備性、またはスポーツもしくは他のエクササイズに関する適切な身体状態を含む、個人の望ましいパフォーマンスを示す情報を提供することができる。

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