用于使用者锻炼监测的装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于使用者锻炼监测的装置及方法。该监测可以在患病后的康复、损 伤或医疗程序的情况下进行。
【背景技术】
[0002] 受到损伤或者从医疗程序或手术干预恢复的患者通常经历恢复和康复的阶段。关 节更换手术是随后需要有康复阶段的医疗程序的一个示例。在初始住院患者评估和康复治 疗后，患者通常被规定一系列锻炼从而继续在他们自己家中的康复过程。远离在医院环境 中提供的密切的医疗监督，许多患者很难完成这些锻炼计划，未能正确地进行锻炼，如果有 的话。监督的医疗执业者，通常是理疗医师，依赖于患者的关于已经如何进行锻炼从而根据 患者的进展来监测和调整锻炼计划的信息。由患者提供的信息在一些情况下是不完整的或 不精确的，使得监督的执业者的任务复杂化。在中风或其它疾病或医疗程序后的康复期间 会经历类似的困难。
[0003] 个人监测设备在保健行业是公知的，使能在一定的活动进行期间或之后捕获相关 的信息。捕获的信息可以关于使用者的身体状态，如例如心率和呼吸监测器的情况，或者可 以与进行的活动有关，如诸如计步器的锻炼跟踪器。感测与通信技术的进步已经使得该市 场大幅扩展，并且在开发新一代高性能活动跟踪器中，设计成由使用者持续地佩戴。活动跟 踪器跟踪使用者的运动且通过有线或无线链路连接到使用者的计算机、智能手机或其它设 备，从而显示捕获的信息。这些设备主要针对主动的成人群体，为使用者提供他们的健康和 活动水平的洞察以及充当实现增强的活动水平的激发工具。
[0004] 针对保健市场开发的活动跟踪器通常不适合对于康复患者更有用的更加有针对 性的监测。虽然活动跟踪器提供对一般活动水平的洞察，但是它们通常不能提供医疗执业 者监测具体锻炼计划的完成所需的细节的信息。另外，它们的正确运行需要一定水平的熟 练度和计算机能力，以及拥有兼容的计算装置。促成康复阶段的关节更换手术、中风疾病以 及类似的事件通常影响老年人群体，在他们当中计算机能力水平以及智能手表或膝上型计 算机的拥有比普通成年人群体显著低。
【发明内容】
[0005] 根据本发明，提供一种用于使用者锻炼监测的装置，包括:框架；由框架支撑的运 动感测单元和使用者输入单元；以及捆束件，其构造为将框架紧固到使用者身体部位。使用 者输入单元包括连续输入器件。
[0006] 在一些示例中，连续输入器件可以包括旋转式器件，并且可以例如包括旋钮和配 合的旋转位移测量元件。
[0007] 在一些示例中，旋转位移测量元件可以包括电位计或旋转编码器中的一个，并且 可以例如包括光学增量式旋转编码器。
[0008] 在一些示例中，运动感测单元可以包括加速度计或陀螺仪中的至少一个。在一些 示例中，运动感测单元可以包括加速度计和陀螺仪两者。例如，运动感测单元可以包括3轴 加速度计以及2轴陀螺仪。
[0009] 在一些示例中，使用者输入单元可进一步包括不连续输入器件。不连续输入器件 可以例如包括按钮。
[0010] 在一些示例中，装置可进一步包括由框架支撑的反馈单元。在另外的示例中，反馈 单元可以包括多个光源。光源可以例如包括布置成排或阵列的LED 1ED在一些示例中可以 包括双色LED。
[0011] 在一些示例中，反馈单元可配置为呈现来自输入单元的输入。
[0012] 在一些示例中，装置可进一步包括存储器和处理单元，并且存储器和处理单元也 可由框架支撑。
[0013] 在一些示例中，处理单元可配置为从运动感测单元接收数据以及识别对应于存储 器中所存储的运动图样的锻炼的完成情况。
[0014] 在一些示例中，处理单元可进一步配置为将已完成锻炼的记录存储在存储器中。
[0015] 在一些示例中，反馈单元可进一步配置为显示来自处理单元的反馈。
[0016] 根据本发明的另一方面，提供经由紧固到使用者的监测装置来监测使用者锻炼的 方法，所述方法包括:通过监测装置感测使用者运动；以及锻炼期间经由监测装置接收使用 者输入，其中使用者输入经由监测装置上的连续输入器件来接收。
[0017] 在一些示例中，使用者输入可以对应于在锻炼完成期间使用者所经历的疼痛水 平。
[0018] 在一些示例中，该方法可进一步包括:将接收到的使用者输入存储在监测装置上。
[0019] 在一些示例中，该方法可进一步包括:在监测装置内识别出所感测到的与存储在 监测装置内的锻炼相对应的运动图样。
[0020] 在一些示例中，该方法可进一步包括:在识别出对应于所存储的锻炼的运动图样 的完成情况后，经由监测装置向使用者提供反馈。
[0021] 在一些示例中，该方法可进一步包括:将使用者已完成的锻炼的记录存储在监测 装置上。
[0022]在一些示例中，该方法可进一步包括:在所存储的已完成锻炼的记录中，将接收的 使用者反馈与在接收使用者反馈时完成的锻炼相关联。
[0023] 在一些示例中，该方法可进一步包括:将感测的运动图样与识别出的锻炼的被存 储运动图样进行比较，以及在监测装置中存储使用者已完成锻炼的准确度。
[0024] 在一些示例中，该方法可进一步包括:将使用者锻炼计划存储在监测装置上；以及 经由监测装置向使用者提供指示使用者完成的计划的比例的反馈。
[0025] 在一些示例中，该方法可进一步包括：当使用者没有完成所存储的计划时，经由监 测装置提醒使用者。
【附图说明】
[0026]为更好的理解本发明，以及为了更清楚地显示出如何可以实施本发明，通过示例 的方式参考附图，在附图中：
[0027]图1是使用者锻炼监测装置的立体图；
[0028] 图2是图1的装置的另一示例的分解立体图；
[0029] 图3是图1的装置的电路板的立体图；
[0030] 图4是图1的装置的部分剖视图；
[0031] 图5是示出图1的装置的部件之间的连接的分解视图；
[0032] 图6是图1的装置的框架的立体图；
[0033]图7是旋钮的部分剖视图；
[0034]图8是表示图1的装置的零件的操作的图示；
[0035]图9是示出图1的装置的处理流程的示例的图表；以及
[0036] 图10a至10f是表示图1的装置的发光模式的曲线图。
【具体实施方式】
[0037] 首先参考图1和图2,用于使用者锻炼监测的装置2包括框架4,附加的装置部件安 装到框架4上。呈绑带8形式的捆束件6构造为将框架4紧固到使用者的身体部位，例如，紧固 到使用者的肢体。安装到框架4上的有运动感测单元10、使用者输入单元12和反馈单元14。 还安装在框架4上的有处理单元16和存储器18。
[0038]还参考图3至图6,框架4包括弓形基部20,圆柱形支撑件22从基部20的中央区域突 出。圆柱形支撑件基本上中空，支撑肋24跨过圆柱形支撑件22的底部延伸而限定通风孔26。 一系列翅片28从圆柱形支撑件22的内周沿径向向内延伸。翅片28围绕内周基本上均匀地间 隔开且将内周划分成20个基本上均等的开口段116,每个开口段适合接纳单个LED，如下文 进一步详述的。液密圆形轴承30被接纳在圆柱形支撑件22上以抵靠在框架4的基部20上并 且通过从圆柱形支撑件22的外周突出的卡扣连接器32保持在适当位置上。轴承30支撑使用 者输入单元12的元件的旋转运动，如下文进一步详述。框架4的基部20的相反两端包括跨框 架宽度延伸的纵向开口34,其适合接纳绑带8的相反两端。在使用中，绑带8的相反两端36在 折回之前穿过开口 34以便紧固到绑带的主体上，如下文结合图1所示进一步详述。 VeleroD或其它快速释放紧固件可以被应用以允许绑带8的端部36在穿过框架4中的开口 34之后牢固地附接到绑带8的主体。
[0039]在框架4的与圆柱形支撑件22相反的一侧（如图中所看到的下侧），电路板38和电 池40紧固到框架4上。电路板38被接纳在支撑肋24的正下方，电池40被接纳在电路板38的下 方。电池40包括两个电池单元，每个电池单元都被接纳在壳体42中，壳体42限定在框架中且 经由卡扣连接部44保持在适当位置上。附加的支撑翅片46在电池壳体42与限定开口 34的相 对两端之间的区域中赋予框架刚性。
[0040]尤其参考图3,电路板38包括一系列功能单元，一系列功能单元可通过硬件和/或 软件的组合来实现。在图示的示例中，许多功能单元实现为专用集成电路，如下文所描述 的。安装在电路板上的第一功能单元包括运动感测单元10。在图示的示例中，运动感测单元 包括3轴加速度计和2轴陀螺仪，它们构造为感测装置2的线性和旋转加速度。加速度计和陀 螺仪安装到电路板38上，并且电路板38安装在框架4上，使得一旦装置2附接到使用者身体 部位，加速度计和陀螺仪的轴将与使用者身体的主轴线对齐。运动感测单元10构造为将包 含在单元10内的感测元件的输出发送到处理单元16。可对测量感测单元10选择适合的采样 率、时间间隔和测量分辨率，如下文进一步详述。
[0041 ] 安装在电路板38上的其它功能单元包括处理单元16和存储器18。处理单元16包括 微处理器且构造为根据参考下面图9列出的程序来管理装置的操作。存储器18包括可重写 闪存且可以根据可能的待存储数据量和在下载到另一位置之前将要保留数据的时间