DE102005004443A1

DE102005004443A1 - System zur Erfassung, Analyse, Übertragung und Feedback von Puls und Aktivität eines Lebewesensystem zur Erfassung von physiologischen Parametern einer Person

Info

Publication number: DE102005004443A1
Application number: DE200510004443
Authority: DE
Inventors: Dominik Wegertseder; Thomas Dr. Schweizer
Original assignee: Actimon & Co KG GmbH
Current assignee: AIPERMON GMBH & CO. KG, 81677 MUENCHEN, DE
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-08-10
Also published as: WO2006082005A1; EP1845844A1

Abstract

System zur Erfassung, Analyse, Übertragung und Feedback für Puls- und Aktivitätsparameter eines Lebewesens, umfassend: DOLLAR A - zumindest ein Sensormittel, welches ausgelegt ist, den Puls des Lebewesens zu erfassen und entsprechende Parameterdaten zu erzeugen, DOLLAR A - zumindest ein Sensormittel, welches ausgelegt ist, die Aktivität des Lebewesens zu erfassen und entsprechende Parameterdaten zu erzeugen, DOLLAR A - zumindest eine Aufnahmeeinrichtung, welche mit den Sensormitteln in Signalverbindung steht, um die Parameterdaten zu erfassen, wobei die Aufnahmeeinrichtung ausgelegt ist, eine oder mehrere der folgenden Aufgaben zu erfüllen: DOLLAR A * eine Verarbeitung der Daten vorzunehmen DOLLAR A * die Daten zu speichern DOLLAR A * zumindest zeitweise in Signalverbindung mit einer Datenverarbeitungseinrichtung zu stehen, welche die gemessenen Daten aufnehmen kann und/oder zusätzliche Daten an die Aufnahmeeinrichtung senden kann DOLLAR A * Feedback an das Lebewesen zu geben DOLLAR A * in Signalverbindung mit weiteren Sensormitteln zu stehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Erfassung-, Analyse, Übertragungs- und zum Feedback für Puls- und Aktivitätsparameter eines Lebewesens, ein entsprechendes Verfahren sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.

Datenerfassungseinrichtungen zur Erfassung von physiologischen Parametern eines Lebewesen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So ist beispielsweise ein Pulsmesser bekannt, welcher an einem Handgelenk einer Person getragen wird und über ein Display entsprechende Daten ausgibt oder speichert. Weiterhin sind Aktivitätsmesser bekannt, welche die Aktivität einer Person kumulieren und speichern.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System vorzusehen, das Puls und Aktivität erfasst, beide Parameter analysiert und daraus neuartige Feedbackparameter errechnet.

Diese Aufgabe wird durch ein System zur Erfassung, Analyse, Übertragung und zum Feedback für Puls- und Aktivitätsparameter eines Lebewesens gemäß Anspruch 1, ein entsprechendes Verfahren gemäß Anspruch 42, sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 54 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist ein System zur Erfassung, Analyse, Übertragung und zum Feedback für Puls- und Aktivitätsparameter eines Lebewesens, umfassend:

– zumindest ein Sensormittel, welches ausgelegt ist, den Puls des Lebewesens zu erfassen und entsprechende Parameterdaten zu erzeugen,
– zumindest ein Sensormittel, welches ausgelegt ist, die Aktivität des Lebewesens zu erfassen und entsprechende Parameterdaten zu erzeugen,
– zumindest eine Aufnahmeeinrichtung, welche mit den Sensormitteln in Signalverbindung steht, um die Parameterdaten zu erfassen, wobei die Aufnahmeeinrichtung ausgelegt ist, eine oder mehrerer der folgenden Aufgaben zu erfüllen: * eine Verarbeitung der Daten vorzunehmen * die Daten zu speichern * zumindest zeitweise in Signalverbindung mit einer Datenverarbeitungseinrichtung zu stehen, welche die gemessenen Daten aufnehmen kann und/oder zusätzliche Daten an die Aufnahmeeinrichtung senden kann * Feedback an das Lebewesen geben kann * in Signalverbindung mit weiteren Sensormitteln steht

Das System ist bevorzugterweise mobil ausgebildet und am Objekt angeordnet. Vorzugsweise kann diese auch in unmittelbarer räumlicher Nähe zum Lebewesen angeordnet sein, wobei unter "unmittelbarer räumlicher Nähe" vorzugsweise ein Bereich bis zu 10 m, besonders bevorzugterweise ca. 1 m zu verstehen ist. Die Datenerfassungseinrichtung ist vorteilhafterweise mobil ausgebildet, so dass diese – dem Lebewesen zugeordnet – mit diesem bewegbar ist. Insofern ist unter "mobil" vorzugsweise ein Zustand zu verstehen, in welchem die Datenverarbeitungseinrichtung sowohl hinsichtlich ihrer räumlichen Abmessungen als auch hinsichtlich ihres Gewichts durch eine Person bzw. ein Lebewesen bewegbar ist. Vorzugsweise ist die mobile Datenerfassungseinrichtung leichter als ca. 1 kg. Die räumlichen Abmessungen bzw. die räumliche Ausdehnung der Datenerfassungseinrichtung ist vorteilhafterweise geringer als ca. 10 dm³ und besonders bevorzugterweise geringer als ca. 1 dm³.

Das Lebewesen ist bevorzugterweise ein Mensch, bei dem sich mit dem System der Fitness- oder Gesundheitszustand besonders gut darstellen lässt.

Das Sensormittel Puls ist ausgelegt, aus dem physiologischen Parameter Puls entsprechende Parameterdaten zu erzeugen. Physikalisch ist dies einer oder mehrere der folgenden Parameter: Pulsfrequenz, EKG Verlauf, Pulswellenverlauf, Blutdruckverlauf. Als Messverfahren können elektrische Ableitungen der EKG Signale, optische Ableitungen in Form von Durchleuchtungs- oder Reflexionsverhalten, akustische Ableitungen der Herztöne oder des Blutflusses in den Adern oder Ausnutzung des Dopplereffekts des in den Adern fließenden Blutes sein. Die aus den physiologischen Daten abgeleiteten Daten werden als elektrische Signale der Aufnahmeeinrichtung weitergeleitet.

Das Aktivitätssensormittel ist ausgelegt, aus den physikalischen Parametern Linear- und/oder Drehbeschleunigung die Aktivität abzuleiten. Bevorzugterweise kommen dazu Beschleunigungssensoren zum Einsatz. Besonders bevorzugterweise werden dabei alle drei Achsen erfasst. Vorteilhafterweise kommen dabei besonders kleine und leistungsfähige Halbleiter Beschleunigungssensoren in Form von mikromechanischen Systemen zum Einsatz. Die aus den physikalischen Daten abgeleiteten Daten werden als elektrische Signale der Aufnahmeeinrichtung weitergeleitet. Bevorzugterweise werden dabei die Beschleunigungen aller 3 Achsen im Raum erfasst.

Vorteilhafterweise können Teile der Signalverarbeitung an dem eigentlichen Sensorelement des Sensormittels angeordnet sein (z.B. EKG Signalverstärker an den EKG Elektroden)

Bevorzugterweise findet eine Vorverarbeitung der Daten schon an den Sensormitteln statt.

Die Signalverbindung zwischen den Sensormitteln und der Aufnahmeeinrichtung kann drahtgebunden oder drahtlos (per Funk) erfolgen.

Die Aufnahmeeinrichtung ist ausgelegt, die Daten der Sensormittel in Relation zueinander zu bewerten. Vorteilhafterweise entstehen dadurch völlig neuartige Aussagen über Fitnesszustand, Rehabilitation und Leistungsvermögen sowie Gesundheitszustand des Lebewesen.

Weiterhin bevorzugt weist die Aufnahmeeinrichtung Speichermittel 25 auf, welche ausgelegt sind, zumindest die Parameterdaten und/oder hiermit in Zusammenhang stehende Daten zumindest teilweise zu speichern. Durch die Speichereinrichtung ist es vorteilhafterweise möglich, die Parameterdaten und/oder die hiermit in Zusammenhang stehenden Daten vorzugsweise über einen längeren Zeitraum zu speichern, um eine Protokollierung dieser Daten zu ermöglichen. Als Speichereinrichtung können insbesondere sämtliche flüchtigen und nicht-flüchtigen elektronischen Halbleiterspeicher, insbesondere DRAMs und Flash-Speicher verwendet werden.

Bevorzugterweise werden die Daten vor oder nach der beschriebenen Zwischenspeicherung sofort oder verzögert an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung übertragen. "Extern" bzw. ortsfern bedeutet in diesem Zusammenhang vorzugsweise, dass hiervon ein Bereich von mindestens ca. 10 m, bevorzugterweise mindestens ca. 50 m und besonders bevorzugterweise mindestens ca. 100 m umfasst wird. Die externe Einrichtung kann einerseits im obigen Sinne mobil (beispielsweise in Form eines Laptops oder PDA's) oder alternativ auch immobil ausgebildet sein, beispielsweise als extern angeordnetes Rechenzentrum.

Vorteilhafterweise kann die Datenverarbeitungseinrichtung zusätzliche Berechnungen durchführen und die Ergebnisse und/oder weitere Parameter an die Aufnahmeeinheit zurücksenden.

Die Signalverbindung zwischen der Aufnahmeeinrichtung und der Datenverarbeitungseinheit kann drahtgebunden (z.B. serielle Schittstelle, Internetverbindung) oder drahtlos (z.B. Bluetooth, WLAN, GSM, GPRS, UMTS) erfolgen.

Die Signalverbindung kann hierbei vorteilhafterweise als gesicherte Signalverbindung ausgebildet sein, wobei die Sicherung über eine Authentifizierung mittels einer Signatur, einer Verschlüsselung und/oder eines Manipulation erkennenden Algorithmus erfolgen kann.

Bevorzugterweise steht die Datenverarbeitungseinheit noch in Signalverbindung mit einem Netzwerk (z.B. Internet).

Die Aufnahmeeinheit kann vorteilhafterweise noch mit weiteren Sensormitteln in Signalverbindung stehen und diese in die bisher genannten Funktionen mit einbeziehen. Dies können z.B. Dehnungsmessstreifen oder Audiosignalwandler sein.

Vorteilhafterweise kann eine Eingabemöglichkeit für zusätzliche Daten zumindest zeitweise als Sensormittel vorhanden sein, um zusätzliche Daten wie zum Beispiel das Gewicht einer Person einzugeben.

Weiterhin bevorzugterweise weist die Aufnahmeeinheit eine Feedbackeinrichtung auf, welche ausgelegt ist, durch Aktoren Feedback an das Lebewesen zu geben. Diese Aktoren können vorteilhafterweise akustische Ausgabeelemente (z.B. Lautsprecher), Vibrationsaktoren oder Optische Signalgeber sein.

Vorteilhafterweise kann das Feedback bei Überschreiten einer bestimmten Schwelle und/oder Abweichen von einem Plan ausgegeben werden.

Besonders vorteilhafterweise kann das Feedback auf einem Display ausgegeben werden. Ganz besonders bevorzugterweise kann dieses Display von der Aufnahmeeinheit abgesetzt ausgeführt werden und mit der Aufnahmeeinheit in drahtgebundener oder drahtloser Signalverbindung stehen. Als Beispiel dafür ist eine Armbanduhrartige Anordnung zu nennen, die z.B. den aktuellen Fitnesszustand in Prozent anzeigt.

Alternativ oder zusätzlich können jedoch der Aufnahmeeinheit auch von ortsferner, dritter Seite Informationen zugeführt werden, welche diese als Feedbackinformationen an die Feedbackeinrichtung weitergibt.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Erfassung, Analyse, Übertragung und zum Feedback für Puls- und Aktivitätsparameter eines Lebewesens, welches die folgenden Schritte umfasst:

– Elektronische Erfassung der Puls Parameterdaten eines Lebewesens,
– parallel dazu elektronische Erfassung der Aktivitätsdaten eines Lebewesens,
– Simultane Datenverarbeitung und in Bezug Setzung mit mindestens einem der folgenden Verarbeitungsschritte: * Speicherung der Daten * zumindest zeitweise Weiterleitung der Daten zu einer Datenverarbeitungseinrichtung * Zumindest zeitweise Aufnahme von Daten der Datenverarbeitungseinrichtung * Ableitung von Feedback und Weiterleitung an das Lebewesen * Zumindest zeitweise Erfassung weiterer Parameter

Die elektronische Erfassung der Puls Parameterdaten wandelt in unserem Verfahren in einem Schritt physikalische Messgrößen wie Spannungsverläufe (z.B. EKG), Druckverläufe (z.B. Invasive Pulswellenmessung) in elektronische Daten um.

Bevorzugterweise kann vor der Weiterleitung ein Schritt zur Datenvorverarbeitung stattfinden. Vorteilhafterweise kann dies z.B. die Ableitung der Pulsfrequenz aus den Daten sein. Besonders vorteilhafterweise kann dies eine weiterführende Analyse der Datenverläufe sein, die eine Ableitung von Herz-, Kreislauf- und Gefäßparametern ermöglicht. Vorteilhafterweise ist damit auch eine (Früh-)Erkennung von Herz-, Kreislauf- und Gefäßproblemen ermöglicht.

Die elektronische Erfassung der Aktivitäts-Parameterdaten wandelt in unserem Verfahren in einem Schritt physikalische Messgrößen wie z.B. Dreh- und/oder Linearbeschleunigungen in elektronische Daten um. Diese Daten spiegeln dann die physikalische Aktivität des Lebewesens wieder. Bevorzugterweise kann vor der Weiterleitung ein Schritt zur Datenvorverarbeitung stattfinden.

Vorteilhafterweise kann dieser Schritt eine Integration der Beschleunigungswerte über Zeitintervalle sein, um den Energieverbrauch pro Zeiteinheit des Lebewesens zu gewinnen. Besonders vorteilhafterweise kann dies auch eine Mustererkennung zur Erkennung typischer Bewegungsmuster wie Stehen, Sitzen, Liegen Laufen, Rennen, Treppensteigen, Autofahren usw. sein.

Im nächsten Schritt, der in Bezug Setzung der beiden gemessenen Parameter Puls und Aktivität, erreicht man durch die zeitlich synchronisierte, simultane Analyse der Daten den neuartigen Zusammenhang von Puls und Aktivität. Diese Werte können vorteilhafterweise als Fitnessindex dienen, besonders vorteilhafterweise ist damit die messtechnische Charakterisierung der Leistungsfähigkeit, des Gesundheitszustandes und/oder des Trainingszustandes eines Lebewesens möglich.

Der vorherige Schritt der in Bezug Setzung kann bevorzugterweise auch weitere Daten mit einbeziehen. Dies können voreingestellte Parameter (z.B. Gewicht, Körpergröße) Trainingsziele (z.B. relative oder absolute Verbesserung des Fitnessindex), Körpergrundenergieverbräuche für bestimmte Aktivitäten, Ernährungsinformationen usw. sein.

Durch den optionalen Schritt des Speicherns der Informationen und/oder des Übermittelns der Daten an die ortsferne Datenverarbeitungseinrichtung wird vorteilhafterweise ein Überwachungsverfahren geschaffen, welches eine zuverlässige Überwachung der Person und Protokollierung der Daten ermöglicht.

Bevorzugterweise umfasst das Überwachungsverfahren den Schritt:

– Ausgeben eines Feedbacks durch Feedbackmittel. Vorteilhafterweise erlaubt dies das Schließen der Mess- und Regelschleife der Maschine mit dem Lebewesen.

Vorteilhafterweise kann das Feedback bei Überschreiten einer bestimmten Schwelle und/oder Abweichen von einem Plan ausgegeben werden und/oder bestimmten Veränderungen gegeben werden.

Vorteilhafterweise erlaubt der Schritt des Speicherns und/oder Übertragens auch weitere Schritte Analyse und Feedback durch die Datenverarbeitungseinrichtung und/oder den Menschen.

Die Datenübergänge zwischen den Schritten können hierbei vorteilhafterweise als gesicherte Signalverbindung ausgebildet sein, wobei die Sicherung über eine Authentifizierung mittels einer Signatur, einer Verschlüsselung und/oder eines Manipulation erkennenden Algorithmus erfolgen kann.

Vorteilhafterweise kommt dieses Verfahren bei mobil oder am Objekt erfassten Daten zur Anwendung.

Das Lebewesen ist bevorzugterweise ein Mensch, bei dem sich mit dem Verfahren der Fitness- oder Gesundheitszustand besonders gut darstellen lässt.

Es wird somit vorteilhafterweise ein Messverfahren geschaffen, in welchem Daten von Puls und Aktivität erfasst und daraus ein neuartiger Fitness und Gesundheitsindex erstellt werden kann.

Weiterhin erfindungsgemäß ist ein Computerprogrammprodukt vorgesehen, welches Programmteile zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst. Somit ist es Vorteilhafterweise möglich, das erfindungsgemäße Verfahren auf einem Computer auszuführen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand begleitender Zeichnungen bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
1 ein schematisches Schaltungsdiagramm einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ein schematisches Schaltungsdiagramm einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Feedbacksystem der in 1 dargestellten ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Sensormittel Puls 16 auf, welches über die lokale Signalverarbeitung 18 das vorverarbeitete Pulssignal über die Signalverbindung 4 an die Aufnahmeeinrichtung 6 weiterleitet. Als Sensormittel 16 kommen im einfachsten Fall Elektroden zur Ableitung des EKG Signals und ein entsprechender Signalverstärker als Signalverarbeitung 18 zum Einsatz. Das weitere Sensormittel Aktivität 22 steht in direkter Signalverbindung 5 mit der Aufnahmeeinrichtung 6. Besonders bevorzugterweise werden zur Erfassung der Aktivität der Person Sensoren verwendet, welche Beschleunigungs- und Rotationsbewegungen bzw. -kräfte messen. Hierzu können insbesondere mikromechanische Low-g-Halbleiterbeschleunigungssensoren verwendet werden, welche eine Auflösung bzw. Genauigkeit von wenigen Milli-g bzw. Grad pro Sekunde aufweisen. Somit ist es vorteilhafterweise möglich, den Bewegungszustand der Person exakt zu bestimmen und daraus die Aktivität abzuleiten.
Die Aufnahmeeinrichtung 6 besitzt eine Prozessoreinheit 24, die die Sensorsignale verarbeitet. In dieser Ausführungsform werden die Ergebnisse der Verarbeitung über die zumindest zeitweise vorhandene Signalverbindung 8 an die Datenverarbeitungseinheit 10 übermittelt. Dies kann einerseits über eine drahtgebundene Signalverbindung 8 erfolgen, andererseits jedoch bevorzugterweise über eine drahtlose Verbindung 8. Hierfür werden die Parameterdaten über ein Funkübertragungsmittel 26 an ein in der Datenverarbeitungseinrichtung 10 angeordnetes Funkübertragungsmittel 28 gesendet. Insbesondere kann hierbei die Bluetooth-, WLAN- oder Infrarottechnologie verwendet werden.
Zur sicheren Übertragung können die Daten vor und nach der Funkübertragung in den Kodierungsmitteln 44 bzw. 46 zusätzlich kodiert werden. Dabei kommen z.B. einfache Prüfsummen, aber auch symmetrische oder asymmetrische cryptographische Verfahren zum Einsatz.
Weiterhin werden in dieser Ausführungsform die Ergebnisse der Verarbeitung des Prozessors 24 über die Signalverbindung 12 an die Feedbackeinheit 14 übermittelt. Dies kann einerseits über eine drahtgebundene Signalverbindung 12 erfolgen, andererseits jedoch bevorzugterweise über eine drahtlose Verbindung 12.
Hierfür werden die Parameterdaten über ein Funkübertragungsmittel 48 an ein in der Feedbackeinrichtung 14 angeordnetes Funkübertragungsmittel 28 gesendet. Insbesondere kann hierbei die Bluetooth- oder WLAN-Technologie verwendet werden.
Zur sicheren Übertragung können die Daten vor und nach der Funkübertragung in Kodierungsmitteln zusätzlich kodiert werden. (nicht gezeichnet) Dabei kommen z.B. einfache Prüfsummen, aber auch symmetrische oder asymmetrische cryptographische Verfahren zum Einsatz. Die Feedbackeinheit 14 verarbeitet die empfangenen Daten in ihrem Prozessor 32 und gibt sie auf der Ausgabeeinrichtung 42 aus. Als Ausgabeeinrichtung kommen z.B. Displays (LCD, LED, ..), Audiosignalgeber, Signalleuchten oder Vibrationsgeber zu Einsatz. Die Verarbeitung des Prozessors 32 kann sich von einfachster Aufbereitung zur Ansteuerung der Ausgabeeinheit 42 bis zu aufwendigen Algorithmen zur weiteren Aufbereitung der Daten erstrecken. Das zusätzlich angeschlossene Eingabeelelement Tastatur 30 kann dazu verwendet werden, zwischen verschiedenen Anzeigemodi zu wechseln, aber auch benötigte zusätzliche Parameter. einzugeben und an die Aufnahmeeinrichtung 6 zu übermitteln. Dies können z.B. das Gewicht der Person, Ernährungsinformationen oder Gefühlswerte sein. Der Prozessor 24 der Aufnahmeeinrichtung 6 bezieht diese Informationen dann in seine Berechnungen mit ein und leitet sie in einer besonderen Ausführungsform auch an die Datenverarbeitungseinheit 10 weiter.
Weiterhin werden in dieser Ausführungsform die Ergebnisse der Verarbeitung des Prozessors 24 an den Aktor 38 geleitet. Dies ist so zu verstehen, dass bestimmte Ergebnisse der Berechnungen des Prozessors 24 dem Anwender über Aktorik Feedback geben. Die Einfachste Anordnung ist ein Vibrationsgeber, der bei voreingestellten Situation den Anwender durch Rütteln informiert.
Die Datenverarbeitungseinheit 10 ist in einer besonderen Ausführungsform mit einem Datenspeicher 36 ausgerüstet, der von der Aufnahmeeinrichtung 6 empfangene Daten speichern kann. Diese Daten können dann über den Netzwerkzugang 20 abgefragt werden. Dies kann z.B. ein Internetzugang sein.
Die Datenverarbeitungseinheit 10 ist in einer weiteren besonderen Ausführungsform mit einem Datenspeicher 36 ausgerüstet, der von der Aufnahmeeinrichtung 6 abgefragt werden kann. Die Daten können dem Datenspeicher dann über den Netzwerkzugang 20 zugeführt werden. Dies kann z.B. ein Internetzugang sein. Die Daten können sowohl Datentabellen für die Berechnungen sein als auch Algorithmen und/oder Parameter für Algorithmen und/oder Grenzwerte für Aktionen (z.B. den Aktor 38).
2 zeigt eine in Kleidung integrierte Ausführungsform.
Als Träger der Komponenten kommt ein T-Shirt zum Einsatz. Anstelle des T-Shirts kann die Anordnung vorteilhafterweise auch in einen Brustgurt oder ein Halfter angeordnet werden. Als Pulssensoren kommen elektrische Ableitungselektroden zum Einsatz. Mindestens zwei Elektroden 50, 52 werden an der Innenseite des Shirts angebracht. Bevorzugterweise werden Elektroden mit Druckknöpfen verwendet. Auf der T-Shirt Seite werden die Gegenseiten der Druckknöpfe angebracht. Bevorzugterweise werden die Druckknöpfe eingenietet. Vorteilhafterweise kommen Edelstahldruckknöpfe zum Einsatz, da diese besonders hautverträglich und widerstandsfähig sind. Als Ort der Ableitung kommt bevorzugterweise die Region unter den Achseln zum Tragen. Dies ist vorteilhaft, da sich dort keine störende Brustbehaarung befindet und beim Tragen wenig Verschiebung durch Bewegung oder Atmung zustande kommt. Bevorzugterweise wird das Shirt auf der Höhe der Elektroden enger und/oder besonders flexibel ausgeführt. Dies kann durch Einarbeiten flexibler Bänder oder Einsatz besonderer Stoffe erreicht werden. Vorteilhafterweise kann dadurch auf Fixierung der Elektroden durch Klebeelemente verzichtet werden und reine Gel- oder Feststoffelektroden eingesetzt werden, was den Tragekomfort vorteilhafterweise erheblich verbessert und es möglich macht, die Anordnung über Wochen hinweg zu tragen. Bevorzugterweise werden die Druckknöpfe in oder nahe an den Nähten des Shirts eingebracht. Dies erlaubt vorteilhafterweise die Signalverbindungen in die Nähte bzw. in den Saum des Shirts einzuarbeiten und dadurch den Verarbeitungsaufwand zu minimieren und den Tragekomfort zu maximieren. Die Signalverbindungen leiden die Signale wie im letzten Beispiel gezeigt zur Aufnahmeeinrichtung weiter. Diese ist in dieser Anordnung abnehmbar ausgebildet und bevorzugterweise mit Druckknöpfen mechanisch am Shirt befestigt. Weiterhin dienen die Druckknöpfe als Signalverbindung. Diese Art der mechanischen und elektrischen Verbindung ist Vorteilhaft, da jeder Mensch jeden Alters sie ohne Probleme bedienen kann. Weiterhin kann ein Atmungsableitungssensor 54 in das Shirt 58 eingebracht werden. Dies ist z.B. ein Mikrofon oder ein Dehnungsmessstreifen. Der Atmungsableitungssensor kann vorteilhafterweise auch ausknöpfbar aufgebaut sein. Er ist über die Signalverbindung 54 mit der Aufnahmeeinrichtung 6 verbunden.
Die Signalverbindungen 4, 56 werden bevorzugterweise mit dünnen teflonisolierten Drähten ausgeführt, wie sie aus der Luftfahrtindustrie bekannt sind. Dadurch wird eine maximale Qualität und Beständigkeit gegen Temperatur, Schweiß und Reinigungsmittel erreicht.
Die Möglichkeit, alle empfindlichen elektrischen Komponenten auszuknöpfen, erlaubt es, das Shirt 58 waschbar und desinfizierbar auszuführen.
Die Aufnahmeeinrichtung 6 steht in Funk-Signalverbindung 12 mit der Feedbackeinrichtung 14, die bevorzugterweise als Armbanduhr ausgeprägt ist. Sie besitzt die in 1 beschriebenen Elemente Tastatur 30 und Ausgabeeinrichtung 42 in Form eines Displays. Weiterhin kann bevorzugterweise in der Uhr ein Audiosignalgeber als zusätzliche Ausgabeeinrichtung 42 vorhanden sein.
Vorteilhafterweise entsteht dadurch eine komfortabel anwendbare Feedbackanordnung mit hoher Messgenauigkeit, die für Sport-, und Medizinanwendung sehr vorteilhaft einsetzbar ist. Weiterhin ist ein Einsatz zur Überwachung von riskanten Tätigkeiten möglich (z.B. Feuerwehrmänner, Zugführer usw.)

2: Sensoreinheit Puls
4: Signalverbindung
5: Signalverbindung
6: Aufnahmeeinrichtung
8: Signalverbindung
10: Datenverarbeitungseinrichtung
12: Signalverbindung
14: Feedbackeinrichtung
16: Sensormittel Puls
18: Signalverarbeitung
19: Signalverarbeitung
20: Netzwerkzugang
22: Sensormittel Aktivität
24: Prozessor
25: Speichermittel
26: Funkübertragungsmittel
28: Funkübertragungsmittel
30: Tastatur
32: Prozessor
34: Prozessor
36: Speichereinrichtung
38: Aktor
40: Funkübertragungsmittel
42: Ausgabeeinrichtung
44: Kodierungsmittel
46: Kodierungsmittel
48: Funkübertragungsmittel
50: erste Pulsableitungselektrode
52: zweite Pulsableitungselektrode
54: Atmungsableitungssensor
56: Signalverbindung
58: Shirt

Claims

System zur Erfassung, Analyse, Übertragung und zum Feedback für Puls- und Aktivitätsparameter eines Lebewesens, umfassend: – zumindest ein Sensormittel 16, welches ausgelegt ist, den Puls des Lebewesens zu erfassen und entsprechende Parameterdaten zu erzeugen, – zumindest ein Sensormittel 22, welches ausgelegt ist, die Aktivität des Lebewesens zu erfassen und entsprechende Parameterdaten zu erzeugen, – zumindest eine Aufnahmeeinrichtung 6, welche mit den Sensormitteln in Signalverbindung steht, um die Parameterdaten zu erfassen, wobei die Aufnahmeeinrichtung ausgelegt ist, eine oder mehrere der folgenden Aufgaben zu erfüllen: * eine Verarbeitung der Daten vorzunehmen * die Daten zu speichern * zumindest zeitweise in Signalverbindung mit einer Datenverarbeitungseinrichtung zu stehen, welche die gemessenen Daten aufnehmen kann und/oder zusätzliche Daten an die Aufnahmeeinrichtung senden kann * Feedback an das Lebewesen zu geben * in Signalverbindung mit weiteren Sensormitteln zu stehen
System nach Anspruch 1, wobei das System mobil ausgebildet und am Objekt angeordnet ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lebewesen ein Mensch ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensormittel Puls 16 als Messverfahren elektrische Ableitung, optische Ableitung in Form von Durchleuchtungs- oder Reflexionsverhalten, akustische Ableitung oder Ausnutzung des Dopplereffekts verwendet.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensormittel Aktivität 22 als Beschleunigungssensor ausgelegt ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensormittel Aktivität 22 als Drei-Achsen-Beschleunigungssensor ausgelegt ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest Teile der Signalverarbeitung 18, 19 an dem Sensorelement 16, 22 angeordnet sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signalverbindung 4, 5 zwischen den Sensormitteln 16, 22 und der Aufnahmeeinrichtung 6 drahtgebunden oder drahtlos erfolgt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinrichtung 6 ausgelegt ist, die Daten der Sensormittel 16, 22 in Relation zueinander zu bewerten.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinrichtung 6 ein Speichermittel 25 aufweist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinrichtung 6 eine Prozessoreinheit 24 aufweist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinrichtung 6 über die Signalverbindung 8 zumindest zeitweise mit einer Datenverarbeitungseinrichtung 10 in Signalverbindung steht.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signalverbindung 8 zwischen der Aufnahmeeinrichtung 6 und der Datenverarbeitungseinrichtung 10 drahtlos erfolgt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinrichtung 6 mindestens ein Funkübertragungsmittel 26, 48 besitzt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signalverbindung 8 zwischen der Aufnahmeeinrichtung 6 und der Datenverarbeitungseinrichtung 10 bidirektional ausgelegt ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung 10 einen Prozessor 34 besitzt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signalverbindung 8 zwischen der Aufnahmeeinrichtung 6 und der Datenverarbeitungseinrichtung 10 als gesicherte Datenübertragung ausgebildet ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung 10 einen Netzwerkzugang 20 besitzt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung 10 ein Speichermittel 36 aufweist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinheit 6 mit weiteren Sensormitteln in Signalverbindung steht.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Eingabemöglichkeit für zusätzliche Daten zumindest zeitweise vorhanden ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinheit 6 mindestens eine Feedbackeinrichtung 38, 14 aufweist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feedbackeinrichtung ein Vibrationsgeber 38 ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feedbackeinrichtung eine Ausgabeeinrichtung 42 besitzt.
System nach Anspruch 24, wobei die Ausgabeeinrichtung 42 ein Display ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feedbackeinrichtung 14 von der Aufnahmeeinheit 6 abgesetzt ausgeführt ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feedbackeinrichtung 14 in drahtgebundener oder drahtloser Signalverbindung 12 steht.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signalverbindung 12 zwischen der Aufnahmeeinrichtung 6 und der Feedbackeinrichtung 14 als gesicherte Datenübertragung ausgebildet ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feedbackeinrichtung 14 als Armbanduhr ausgeführt ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Teile des Systems in ein Kleidungsstück integriert werden.
System nach Anspruch 30, wobei Sensormittel 16, 22 und Aufnahmeeinheit 6 in das Kleidungsstück integriert werden.
System nach Anspruch 30 oder 31 wobei das Kleidungsstück ein Shirt, Brustgurt oder Halfter ist.
System nach einem der Ansprüche 30 bis 32, wobei mindestens zwei elektrische Ableitungselektroden 50, 52 zum Einsatz kommen.
System nach einem der Ansprüche 30 bis 33, wobei zur mechanischen Befestigung und/oder elektrischen Verbindung von Komponenten Druckknöpfe zum Einsatz kommen.
System nach Anspruch 34, wobei Edelstahl- oder Edelmetall-Druckknöpfe zum Einsatz kommen.
System nach Anspruch 35, wobei die Veredelung nur als Oberflächenmaterial zum Einsatz kommt.
System nach einem der Ansprüche 33 bis 36, wobei die Elektroden 50, 52 an den Flanken der Person unter den Achseln angeordnet sind.
System nach einem der Ansprüche 33 bis 37, wobei die Elektroden 50, 52 als Gel- oder Feststoffelektroden ohne Kleber ausgebildet sind.
System nach einem der Ansprüche 30 bis 38, wobei die Signalverbindungen 4, 56 in den Saum bzw. die Nähte des Shirts 58 eingearbeitet sind.
System nach einem der Ansprüche 30 bis 39, wobei die Signalverbindungen 4, 56 als teflonisolierte Leitungen ausgeführt sind.
System nach einem der Ansprüche 30 bis 40, wobei Komponenten herausknöpfbar ausgeführt sind.
Verfahren zur Erfassung, Analyse, Übertragung und zum Feedback für Puls- und Aktivitätsparameter eines Lebewesens, welches die folgenden Schritte umfasst: – Elektronische Erfassung der Puls-Parameterdaten eines Lebewesens, – parallel dazu elektronische Erfassung der Aktivitätsdaten eines Lebewesens, – simultane Datenverarbeitung und in Bezug Setzung mit mindestens einem der folgenden Verarbeitungsschritte: * Speicherung der Daten * Zumindest zeitweise Weiterleitung der Daten zu einer Datenverarbeitungseinrichtung * Zumindest zeitweise Speicherung von Daten der Datenverarbeitungseinrichtung * Ableitung von Feedback und Weiterleitung an das Lebewesen * Zumindest zeitweise Erfassung weiterer Parameter
Verfahren nach Anspruch 42, wobei nach der Erfassung der Puls- und/oder Ativitäts-Parameterdaten ein Schritt zur Datenvorverarbeitung stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 42 oder 43, wobei nach der Erfassung der Aktivitäts-Parameterdaten ein Schritt der Integration der Beschleunigungswerte über Zeitintervalle erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 44, wobei nach der Erfassung der Aktivitäts-Parameterdaten ein Schritt Mustererkennung zur Erkennung von Bewegungsmustern vorhanden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 45, wobei nach der Erfassung der Puls- und Aktivitäts-Parameterdaten ein Schritt die in Bezug Setzung der beiden gemessenen Parameter Puls und Aktivität erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 46, wobei der Schritt der in Bezug Setzung weitere Daten mit einbezieht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 47, wobei ein Schritt zum Speichern der Informationen und/oder des Übermittelns der Daten an eine ortsferne Datenverarbeitungseinrichtung vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 48, wobei weitere Schritte Analyse und Feedback durch die Datenverarbeitungseinrichtung oder den Menschen erfolgen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 49, wobei ein Schritt zur Ausgabe eines Feedbacks durch Feedbackmittel vorhanden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 50, wobei die Datenübergänge zwischen den Schritten als gesicherte Datenübertragung ausgebildet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 51, wobei das Verfahren bei mobil oder am Objekt erfassten Daten zur Anwendung kommt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 52, wobei das Lebewesen ein Mensch ist.
Computerprogrammprodukt, welches Programmteile zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 42 bis 53 umfasst.