[发明专利]用于检测佩戴位置的感测设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测设备相对于用户的佩戴位置的感测设备。

背景技术

近年来，由于传感器小型化、能量节省和无线通信等领域内的技术进步，已经使得身体上感测成为可能。具有基于身体佩戴的加速度计的活动监测器（AM）的形式的感测设备能够记录运动引发的加速度信号。从这样的加速度信号可以提取出活动情境信息，比如与体力活动有关的能量消耗（AEE）、活动类型以及持续时间。在卫生保健应用中，活动情境信息有助于正确地解释患者的生命体征身体信号，比如ECG和呼吸率，并且有助于改进诊断。在消费者生活方式应用中，其使得用户能够保持健康的体力活动水平，从而避免与缺乏活动有关的疾病。

为了以所需的精度将加速度数据转换成AEE数值或者为了能够提供正确的活动类型识别，可能很关键的是具有关于传感器位置的先验知识。“Detection of Sensor Wearing Positions for Accelerometry-based Daily Activity Assessment（用于根据加速度测量的日常活动评估的传感器佩戴位置检测）”（The Sixth IASTED International Conference on Biomedical Engineering，2008年2月，Yin和Goris）一文公开了一种基于把从所测量的加速度数据中提取的与身体位置相关的特征与已确立的特征数据库的特征进行比较而检测传感器佩戴位置的方法。

图1是从所提到的Yin和Goris的文章适配的，并且示出了以每天的总加速度形式累计的加速度能力（y轴）与利用双标水方法测量的对应的体力活动水平（x轴）之间的相关实例。分别从来自实验数据4、5、6的线性回归得到的相关曲线1、2、3根据传感器佩戴位置而不同，即腰部1、4（菱形），腕部2、5（正方形），和胸罩3、6（三角形）。因此，尽管读出数据与相同的活动有关，但是所确定的体力活动水平则根据加速度计的附着位置而不同。

因此，在本领域内需要精确地检测身体上感测设备的佩戴位置。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种灵活的身体上感测设备，其可以被佩戴在多个身体位置处，同时仍然可以精确地检测所述设备本身的佩戴位置而不管其佩戴位置如何。此外，本发明的另一个目的是提供一种身体上感测设备，其能够利用次数非常有限的用户－设备交互提取佩戴位置，并且甚至在任何类型的活动期间不需要来自用户的任何干预，从而提供一种用于检测佩戴位置的完全自动的感测设备。

本发明优选地尝试单独地或者以任意组合缓解、减轻或消除现有技术的一项或更多项缺点。

根据第一方面，提供一种用于检测佩戴位置的感测设备，所述设备包括：

用于检测运动信号的运动传感器；

用于检测高度信号的高度传感器；以及

计算单元；

其中，运动传感器和高度传感器可通信地连接到计算单元，并且其中计算单元响应于接收到运动信号和高度信号而确定感测设备相对于用户的佩戴位置。

本发明的发明人认识到，为了以高度确定性检测正确的佩戴位置，很重要的是将多于一个输入信号作为判定的基础，并且其中当感测设备被附着到不同的身体部分时，各输入信号在用户的特定移动期间的行为不同。与用户的运动有关的信号和与传感器的高度有关的信号满足这一要求。通过将运动信号和高度信号作为佩戴位置检测的基础，从而可以提供一种可以仅仅基于所检测到的信号来精确地确定佩戴位置的感测设备，并且其不需要或者仅仅需要很少的用户输入。因此，本发明的实施例可以提供一种自动检测设备佩戴位置的感测设备。

在本发明的有利实施例中，计算单元还被适配成在运动信号和/或高度信号中识别预先选择的运动类型，或者至少在信号中识别代表预先选择的运动类型的候选数据片段。计算单元还被适配成检测出在运动信号和高度信号中存在预先选择的类型的运动或者预先选择的类型的候选数据片段。有利的是在所检测到的信号中识别出运动类型，这是因为通过将佩戴感测设备的用户的特定类型的移动作为佩戴位置检测的基础可以提高佩戴位置检测的精度。

在本发明的有利实施例中，计算单元还被适配成从在预先选择的类型的运动的发生期间测量的运动信号和高度信号中提取一个或更多参数，并且将这样的参数作为佩戴位置确定的基础。很方便的是把所提取的参数值和/或范围作为计算判定处理的基础。

在本发明的有利实施例中，佩戴位置检测是基于一种分类算法。分类算法非常适于与基于复杂输入信号的计算判定相结合。