(57)【要約】【課題】簡易な構成により、筋電位の計測と加速度の計測とを正確に時間同期させて実行することが可能なセンサ装置を提供する。【解決手段】  センサ装置本体１００は、受信用コンピュータ１０００からの指示に応じてリセットされるクロック生成部１０４と、筋電位を測定するための電極１３０．１，１３０．２からの信号を筋電位データとするための筋電アンプ１３４と、センサ装置本体１００に加わる加速度を加速度データとするための加速度センサ１２０と、筋電位計測手段からの筋電位データおよび加速度計測手段からの加速度データとを一括して取得し、クロック生成部１０４からのタイムスタンプを付加して、受信用コンピュータ１０００に無線通信により送信するマイコン１１０とを備える。【選択図】図２
2014117328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の運動に伴う物理量の変化および筋電位を測定するためのセンサ装置であって、
外部からの指示に応じてリセットされるクロック生成手段と、
前記測定対象に装着され前記筋電位を測定するための電極からの信号を筋電位データとするための第１の計測手段と、
前記測定対象に装着された前記センサ装置に生じる前記物理量の変化を計測データとするための第２の計測手段と、
前記第１の計測手段からの前記筋電位データおよび前記第２の計測手段からの前記計測データとを一括して取得し、前記クロック生成手段からのタイムスタンプを付加して、外部に無線通信により送信する制御手段とを備える、センサ装置。
【請求項２】
前記第２の計測手段は、前記第１の計測手段からの計測信号に応じて、前記制御手段から与えられるウェイクアップ信号により起動される、請求項１記載のセンサ装置。
【請求項３】
計測システムであって、
測定対象の運動に伴う物理量の変化および筋電位を測定するためのセンサ装置を備え、
前記センサ装置は、
外部からの指示に応じてリセットされるクロック生成手段と、
前記測定対象に装着され前記筋電位を測定するための電極からの信号を筋電位データとするための第１の計測手段と、
前記測定対象に装着された前記センサ装置に生じる前記物理量の変化を計測データとするための第２の計測手段と、
前記第１の計測手段からの前記筋電位データおよび前記第２の計測手段からの前記計測データとを一括して取得し、前記クロック生成手段からのタイムスタンプを付加して、外部に無線通信により送信する制御手段とを含み、
前記センサ装置に対して、前記クロック生成手段への指示を与え、前記センサ装置から送信される前記筋電位データ、前記計測データおよび前記タイムスタンプを関連づけて格納するための記憶装置を含むデータ管理装置をさらに備える、計測システム。
【請求項４】
前記記憶装置は、測定の対象となる筋肉ごとに、前記筋電位を計測するための電極および前記センサ装置の装着位置を示す画像と、前記測定対象となる筋肉に前記電極が装着されて計測された場合の測定パターンを判別するための判別データとを格納し、
前記データ管理装置は、
測定開始前に、前記画像をユーザに提示するための提示手段と、
現在装着されている電極位置おける計測データに対して、前記判別データに基づいて、装着状態を判別するための判別手段とをさらに含み、
前記提示手段は、前記判別手段の判別結果を提示する、請求項３記載の計測システム。
【請求項５】
前記判別手段は、測定された前記筋電位データおよび前記計測データに基づいて、前記筋肉の運動を時系列の複数の状態の遷移として判別し、
前記提示手段は、前記時系列の複数の状態の遷移を表示する、請求項４記載の計測システム。
【請求項６】
前記第２の計測手段は、前記第１の計測手段からの計測信号に応じて、前記制御手段から与えられるウェイクアップ信号により起動される、請求項４または５記載の計測システム。
【請求項７】
前記データ管理装置は、前記クロック生成手段への指示を与えた後にスリープ状態となり、前記ウェイクアップ信号により起動される、請求項６記載の計測システム。
【請求項８】
測定対象の運動に伴う物理量の変化および筋電位を測定するためのセンサ装置を有する計測システムの計測動作を制御するデータ管理装置の演算装置で実行される計測プログラムであって、
前記センサ装置は、前記計測プログラムに基づく指示に応じてリセットされるクロック生成手段と、前記測定対象に装着され前記筋電位を測定するための電極からの信号を筋電位データとするための第１の計測手段と、前記測定対象に装着された前記センサ装置に生じる前記物理量の変化を計測データとするための第２の計測手段と、前記第１の計測手段からの前記筋電位データおよび前記第２の計測手段からの前記計測データとを一括して取得し、前記クロック生成手段からのタイムスタンプを付加して、外部に無線通信により送信する制御手段とを含んでおり、
前記センサ装置に対して前記クロック生成手段へリセットを指示する信号を送信するステップと、
前記センサ装置から送信される前記筋電位データ、前記計測データおよび前記タイムスタンプとを受信して、関連づけて記憶装置に格納するステップとを、前記演算装置に実行させる、計測プログラム。
【請求項９】
前記記憶装置は、測定の対象となる筋肉ごとに、前記筋電位を計測するための電極および前記センサ装置の装着位置を示す画像と、前記測定対象となる筋肉に前記電極が装着されて計測された場合の測定パターンを判別するための判別データとを格納し、
前記計測プログラムは、
測定開始前に、前記画像をユーザに提示するステップと、
現在装着されている電極位置おける計測データに対して、前記判別データに基づいて、装着状態を判別するステップと、
前記ユーザに判別結果を提示するステップを、さらに、前記演算装置に実行させる、請求項８記載の計測プログラム。
【請求項１０】
測定された前記筋電位データおよび前記計測データに基づいて、前記筋肉の運動を時系列の複数の状態の遷移として判別するステップと、
前記時系列の複数の状態の遷移を前記ユーザに提示するステップとを、さらに、前記演算装置に実行させる、請求項９記載の計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生体、たとえば人間の筋電位および加速度の時間変化を統合して計測する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の筋肉の運動を検知する手法として、筋電位の計測が利用されることが多い。また、近年、加速度センサが小型されてきたこともあり、人間の運動、行動を計測する手法として、加速度センサが使用される場合もある。つまり、このような筋電位の計測や加速度の計測は、医療、スポーツ、行動分析など様々な分野で使用されている。
【０００３】
たとえば、従来、人の身体動作や生体信号を計測し、人と機械間のインタフェースとして利用する研究が盛んに行われている。
【０００４】
近年の研究では、身体や身体に装着する機器にセンサを取り付け、関節角度や加速度、外部から受ける荷重等を計測することで、使用者の意図や身体動作を識別するというものが報告されている。また、人の皮膚表面から検出される表面筋電位（Surface electromyogram：sEMG）といった神経信号などから人の動作や意図の検知を試みている研究も報告されている（非特許文献１）。
【０００５】
あるいは、加速度センサを用いて、被験体の動作又は行動を認識する行動認識装置について報告がある。たとえば、特許文献１には、被験体の動作又は行動に伴う状態変化を観測する計測手段と、観測結果における特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、当該認識装置により認識すべき動作又は行動についての特徴量を記憶する記憶手段と、観測結果から抽出した特徴量と記憶してある特徴量とから、被験体の動作又は行動を認識する認識手段とを備えたものが開示されている。計測手段が観測する状態変化としては、加速度，角加速度，速度，角速度，位置，回転、および曲げ角と、被験体の生体情報である脈拍，血圧，体温，血糖値，呼吸，筋電，心電，血流、および脳波とが挙げられている。認識される動作としては、しゃがむ，走る，歩くという基本的な動作から、梯子を登る，階段を下りる，高所での制御盤操作，床面でバルブ操作，突然倒れた，高所から落ちた，静止，のんびり歩く，力強く歩く，非常に静かな走り，標準的に歩く，元気に歩く，元気に走る，患者が倒れた，苦しんでいるなど複雑な動作までが挙げられている。
【０００６】
また、運動の訓練にあたって、運動を始める前の静止時の身体の使い方の訓練を支援する仕組みを提供するというように、人間の運動におけるトレーニングに、加速度センサおよび筋電位の計測を利用する技術についても報告がある（たとえば、特許文献２）。
【０００７】
このトレーニングシステムでは、ゆれ評価部が、加速度センサにより検出した運動者の身体の各部位の加速度を基にそれらの部位のゆれの周期と振幅とを特定する。このとき、筋電位も人間の運動の検知に使用される。音源は、加速度センサが装着された各部位に対応する報知音の音波形データを自らのメモリに記憶しており、それらの音波形データが示すオーディオ信号を発生する。報知音合成部は、音源が発生したオーディオ信号を報知音としてスピーカから放音させ、その報知音の距離感をゆれ評価部が特定した各部位のゆれの周期と振幅に応じて変化させる。このような動作により、システムは、対象となる人間の運動のトレーニングを支援する。
【０００８】
一方で、このような加速度センサとしては、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を応用することで、加速度だけでなく、角速度も検出可能な小型のシステムが開発されている（たとえば、特許文献３、特許文献４を参照）。
【０００９】
このような加速度センサを、上述したような人間の運動や行動の観測に使用する場合、加速度センサの測定結果をシステムに通知するには、無線通信が利用される。この場合、加速度の大きさ、方向を、測定時刻と正確に関連づけて計測することが必要である。このような場合に、複数のセンサについての時刻同期、時刻合わせの技術についても、すでにいくつかの方法が開発されている（たとえば、特許文献５、特許文献６を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１１３３４３号公報
【特許文献２】特開２００９−２３３０９２号公報
【特許文献３】特開２０１０−１８５８３５号公報
【特許文献４】特開２０１１−１３３２４４号公報
【特許文献５】特開２００７−１７４３３０号公報
【特許文献６】特開２００８−０５１７６１号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】吉川、三河、田中「筋電位を利用したサポートベクターマシンによる手のリアルタイム動作識別」、電子情報通信学会論文紙、２００９年１月、J９２巻、１号、ｐ．９３−１０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特に、一人の人間について運動や行動を計測する場合、人間の各部位の加速度と筋電位との時間変化を正確に計測する場合には、測定データ間の時刻同期が正確にとられている必要がある。しかしながら、従来は、筋電位の計測と加速度の計測とは、基本的には、別のセンサシステムで計測したデータを、測定データを処理するコンピュータ側で統合する処理を行うことが通例であった。
【００１３】
たとえば、筋電位を計測するためのセンサと加速度などの物理量の運動に伴う時間変化を計測するシステムでは、加速度等と筋電を同時に計測する場合は、一般に、筋電位と加速度とについて別個独立にデータを取る方法が用いられている。記録・処理を行うには、それぞれのデータ計測時刻を同期させる必要があるため、各センサ（各センサ内で計測処理を制御するマイコン）に対し、各センサ内に設けられるクロック生成装置から同期信号もしくは時刻情報を与え、各センサから測定データを統合する処理を行う受信用コンピュータに対して、任意の周期タイミングで、データを無線で送信する構成をとる場合がある。
【００１４】
この場合、測定データを無線で送信するときは、伝送路によって同期用の信号が遅延したり、各センサが使用しているクロックが異なることにより、データの同期ズレが発生する。トリガ信号のループ受信の場合、任意の範囲での同期が困難であり、必ず当該トリガ信号を含むデータ列を受信しなければならない。
【００１５】
あるいは、各センサでは、時刻についての処理を行わず、単に、受信用コンピュータで受信した時刻を元に同期を行う構成をとることも可能である。この場合、処理を単純化することが可能であるが、伝送路での遅延が当該データ処理に際して問題にならない程度に小さくない場合、あるいは、遅延が一定であって変動しない、もしくは遅延が逆算可能な場合にのみしか利用できない。
【００１６】
すなわち、上記のような各センサからの測定データを無線通信でシステムに送信する場合、送信のタイミングのずれや、送信の遅延、さらに状況によっては、データの再送処理の発生など、筋電位の計測と加速度の計測とを正確に同期させることが困難であることがあった。
【００１７】
特に、複数人の運動や活動をシステムが同時に計測しようとする場合、上記のような問題はさらに深刻となる。
【００１８】
また、筋電位の計測と加速度の計測とに、必ずしも熟練していないユーザにとっては、加速度センサや筋電位計測のための電極などを、被験者のどの部位に装着するのが適切であるかを判断することが難しいという問題もある。さらに、ユーザにとっては、取得されたデータをどのように解釈するべきかについても、熟練が必要とされる。
【００１９】
あるいは、上述のように、センサからの測定データを無線通信でシステムに送信する場合は、センサ側における消費電力の低減も重要である。
【００２０】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡易な構成により、筋電位の計測と加速度の計測とを正確に時間同期させて実行することが可能なセンサ装置および計測システムを提供することである。
【００２１】
この発明の他の目的は、消費電力を低減して、筋電位の計測と加速度の計測とを同期して実行することが可能なセンサ装置および計測システムを提供することである。
【００２２】
この発明のさらに他の目的は、筋電位の計測にあたり、適切な位置にセンサを装着することが可能なセンサ装置、計測システムおよび計測プログラムを提供することである。
【００２３】
この発明のさらに他の目的は、同期して実行された筋電位の計測と加速度の測定データに対する解釈を支援することが可能なセンサ装置、計測システムおよび計測プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この発明のある局面にしたがうと、測定対象の運動に伴う物理量の変化および筋電位を測定するためのセンサ装置であって、外部からの指示に応じてリセットされるクロック生成手段と、測定対象に装着され筋電位を測定するための電極からの信号を筋電位データとするための第１の計測手段と、測定対象に装着されたセンサ装置に生じる物理量の変化を計測データとするための第２の計測手段と、第１の計測手段からの筋電位データおよび第２の計測手段からの計測データとを一括して取得し、クロック生成手段からのタイムスタンプを付加して、外部に無線通信により送信する制御手段とを備える。
【００２５】
好ましくは、第２の計測手段は、第１の計測手段からの計測信号に応じて、制御手段から与えられるウェイクアップ信号により起動される。
【００２６】
この発明の他の局面に従うと、計測システムであって、測定対象の運動に伴う物理量の変化および筋電位を測定するためのセンサ装置を備え、センサ装置は、外部からの指示に応じてリセットされるクロック生成手段と、測定対象に装着され筋電位を測定するための電極からの信号を筋電位データとするための第１の計測手段と、測定対象に装着されたセンサ装置に生じる物理量の変化を計測データとするための第２の計測手段と、第１の計測手段からの筋電位データおよび第２の計測手段からの計測データとを一括して取得し、クロック生成手段からのタイムスタンプを付加して、外部に無線通信により送信する制御手段とを含み、センサ装置に対して、クロック生成手段への指示を与え、センサ装置から送信される筋電位データ、計測データおよびタイムスタンプを関連づけて格納するための記憶装置を含むデータ管理装置をさらに備える。
【００２７】
好ましくは、記憶装置は、測定の対象となる筋肉ごとに、筋電位を計測するための電極およびセンサ装置の装着位置を示す画像と、測定対象となる筋肉に電極が装着されて計測された場合の測定パターンを判別するための判別データとを格納し、データ管理装置は、測定開始前に、画像をユーザに提示するための提示手段と、現在装着されている電極位置おける計測データに対して、判別データに基づいて、装着状態を判別するための判別手段とをさらに含み、提示手段は、判別手段の判別結果を提示する。
【００２８】
好ましくは、判別手段は、測定された筋電位データおよび計測データに基づいて、筋肉の運動を時系列の複数の状態の遷移として判別し、提示手段は、時系列の複数の状態の遷移を表示する。
【００２９】
好ましくは、第２の計測手段は、第１の計測手段からの計測信号に応じて、制御手段から与えられるウェイクアップ信号により起動される。
【００３０】
好ましくは、データ管理装置は、クロック生成手段への指示を与えた後にスリープ状態となり、ウェイクアップ信号により起動される。
【００３１】
この発明の他の局面にしたがうと、測定対象の運動に伴う物理量の変化および筋電位を測定するためのセンサ装置を有する計測システムの計測動作を制御するデータ管理装置の演算装置で実行される計測プログラムであって、センサ装置は、計測プログラムに基づく指示に応じてリセットされるクロック生成手段と、測定対象に装着され筋電位を測定するための電極からの信号を筋電位データとするための第１の計測手段と、測定対象に装着されたセンサ装置に生じる物理量の変化を計測データとするための第２の計測手段と、第１の計測手段からの筋電位データおよび第２の計測手段からの計測データとを一括して取得し、クロック生成手段からのタイムスタンプを付加して、外部に無線通信により送信する制御手段とを含んでおり、センサ装置に対してクロック生成手段へリセットを指示する信号を送信するステップと、センサ装置から送信される筋電位データ、計測データおよびタイムスタンプとを受信して、関連づけて記憶装置に格納するステップとを、演算装置に実行させる。
【００３２】
好ましくは、記憶装置は、測定の対象となる筋肉ごとに、筋電位を計測するための電極およびセンサ装置の装着位置を示す画像と、測定対象となる筋肉に電極が装着されて計測された場合の測定パターンを判別するための判別データとを格納し、計測プログラムは、測定開始前に、画像をユーザに提示するステップと、現在装着されている電極位置おける計測データに対して、判別データに基づいて、装着状態を判別するステップと、ユーザに判別結果を提示するステップを、さらに、演算装置に実行させる。
【００３３】
好ましくは、測定された筋電位データおよび計測データに基づいて、筋肉の運動を時系列の複数の状態の遷移として判別するステップと、時系列の複数の状態の遷移をユーザに提示するステップとを、さらに、演算装置に実行させる。
【発明の効果】
【００３４】
この発明のセンサ装置および計測システムによれば、簡易な構成により、筋電位の計測と加速度の計測とを正確に時間同期させて実行することが可能である。
【００３５】
また、この発明によれば、消費電力を低減して、筋電位の計測と加速度の計測とを同期して実行することが可能である。
【００３６】
また、この発明のセンサ装置、計測システムおよび計測プログラムによれば、正確な計測データを取得する上で適切な位置にセンサを装着することが可能である。
【００３７】
あるいは、この発明のセンサ装置、計測システムおよび計測プログラムによれば、同期して実行された筋電位の計測と加速度の測定データに対する解釈を支援することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施の形態のセンサ装置本体１００および受信用コンピュータ１０００の使用態様を示す図である。
【図２】センサ装置本体１００の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図３】受信用コンピュータ１０００のハードウェア構成をブロック図形式で示す図である。
【図４】センサ装置本体１００および受信用コンピュータ１０００の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】電極１３０．１および１３０．２の貼り付け位置と被験者の運動との関係を示す概念図である。
【図６】測定電極１３０．２が張り付けられた位置と測定される信号波形との関係を示す図である。
【図７】受信用コンピュータ１０００が処理を実行するためのデータベースの一例を示す図である。
【図８】電極位置の調整処理を行う場合の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図９】電極位置の調整処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】時系列の状態遷移の様子を示す概念図である。
【図１１】、所定の運動について、健常者と患者とについて、筋電位と加速度との測定結果について、状態遷移を抽出した結果を示す概念図である。
【図１２】運動状態評価処理を行う場合の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１３】運動状態の評価処理を説明するためのフローチャートである。
【図１４】ウェイクアップの構成を説明するための概念図である。
【図１５】ウェイクアップ処理を行う場合の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態のセンサ装置、計測システムおよび計測プログラムの構成について、図に従って説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素および処理工程は、同一または相当するものであり、必要でない場合は、その説明は繰り返さない。
【００４０】
また、筋電位の測定と同期して計測する物理量としては、加速度を例にとって説明するが、同期して計測する物理量としては、加速度に加えて（あるいは、加速度に代えて）、他の物理量、たとえば、角速度などを同期して計測する構成であってもよい。
【００４１】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態のセンサ装置本体１００および受信用コンピュータ１０００の使用態様を示す図である。
【００４２】
まず、図１（ａ）は、被験者の測定部位、たとえば、前腕の筋肉について筋電位を計測する場合の電極の配置の例を示す。
【００４３】
たとえば、基準電位を計測するための基準電極１３０．１は、筋肉の存在しない腱の近傍に貼り付け、測定電極１３０．２は、測定対象の筋肉の上に貼り付ける。電極１３０．１および１３０．２は、電線によりセンサ装置本体１００と接続されている。
【００４４】
また、図１（ｂ）に示すように、上腕および前腕について、筋電位および加速度を測定する場合は、バンドによりセンサ装置本体１００を前腕または上腕に固定する。後に説明するように、センサ装置本体１００内部には、加速度センサが設けられており、センサ装置本体１００から、無線通信により、加速度の測定データおよび筋電位の測定データが、受信用コンピュータ１０００に送信される。無線通信の方式としては、いわゆる無線ＬＡＮ通信であってもよいし、あるいは、近距離通信の方式として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式などを使用してもよい。
【００４５】
受信用コンピュータ１０００は、後に説明するように、無線通信によりセンサ装置本体１００から受信した測定データの格納、データの表示、データ分析などの処理を行う。
【００４６】
図２は、センサ装置本体１００の構成を説明するための機能ブロック図である。
【００４７】
センサ装置本体１００は、受信用コンピュータ１０００からの同期信号または時刻信号を受信するためのクロックインタフェース（クロックＩ／Ｆ）１０２と、受信用コンピュータ１０００と上述したような無線通信方式で無線通信により測定データやコマンドの授受を行うためのデータ入出力インタフェース（データ入出力Ｉ／Ｆ）１０６とを備える。
【００４８】
センサ装置本体１００は、さらに、クロックＩ／Ｆ１０２から信号に基づき、計測タイミングを制御するためのクロック信号を生成するクロック生成部１０４と、センサ装置本体１００の計測動作を制御するためのマイコン１１０とを備える。マイコン１１０は、クロック生成部１０４からのクロック信号に基づいて動作し、内部プログラムにしたがって受信用コンピュータからのコマンドに応じた制御動作を行う。
【００４９】
ここで、「同期信号」とは、受信用コンピュータの内部クロックとクロック生成部１０４の生成するクロックとを同期させるためのタイミング信号のことである。「時刻信号」とは、受信用コンピュータ１０００から送られる時刻そのものを表す情報（時刻情報）を含む信号であって、クロック生成部１０４は、この時刻情報によりリセットされて、その時刻情報が表す時刻から時間の計測を開始する。
【００５０】
受信用コンピュータ１０００からは、「同期信号」または「時刻信号」の双方が、センサ装置本体１００に送信される構成であってもよいし、いずれか一方により、受信用コンピュータ１０００の内部クロックとセンサ装置本体１００の内部クロックとを同期させる構成であってもよい。
【００５１】
マイコン１１０は、加速度センサ１２０からの加速度の測定データと、電極１３０．１および１３０．２からの信号をセンサインタフェース（センサＩ／Ｆ）１３２を介して受け筋電アンプ１３４が増幅し、Ａ／Ｄ変換した測定データとを受け取り、これらの測定データを統合的に管理する。
【００５２】
計測の開始前に、このような内部クロックの同期にあたって、クロック生成部１０４は、同期信号もしくは時刻情報を受けてリセットされる。クロック生成部１０４のリセットは、有線、もしくは無視できる程の小さな遅延にコントロールした環境下で、受信用コンピュータ１０００からの信号に基づいて行う。マイコン１１０は、クロック生成部１０４から得られた同期信号もしくは時刻情報に基づいて生成されたタイムスタンプを測定データに付加して、受信用コンピュータ１０００に送信する。
【００５３】
図３は、この受信用コンピュータ１０００のハードウェア構成をブロック図形式で示す図である。
【００５４】
図３に示されるように、この受信用コンピュータ１０００を構成するコンピュータ本体２０１０は、ディスクドライブ２０３０およびメモリドライブ２０２０に加えて、それぞれバス２０５０に接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit ）２０４０と、ＲＯＭ（Read Only Memory) ２０６０およびＲＡＭ （Random Access Memory）２０７０を含むメモリと、不揮発性の書換え可能な記憶装置、たとえば、ハードディスク２０８０と、ネットワークを介しての通信を行うための通信インタフェース２０９０とを含んでいる。ディスクライブ２０３０には、ＣＤ−ＲＯＭ２２００などの光ディスクが装着される。メモリドライブ２０２０にはメモリカード２２１０が装着される。
【００５５】
後に説明するように、受信用コンピュータ１０００のプログラムが動作するにあたっては、その動作の基礎となる情報を格納するデータベースは、ハードディスク２０８０に格納されるものとして説明を行う。ただし、このようなデータベースは、ネットワークを介して通信する他のコンピュータに格納されていてもよい。
【００５６】
なお、図３では、コンピュータ本体に対してインストールされるプログラム等の情報を記録可能な媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ２２００を想定しているが、他の媒体、たとえば、 ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc）などでもよく、あるいは、メモリカードやＵＳＢメモリなどでもよい。その場合は、コンピュータ本体２２００には、これらの媒体を読取ることが可能なドライブ装置が設けられる。
【００５７】
受信用コンピュータ１０００の主要部は、コンピュータハードウェアと、ＣＰＵ２０４０により実行されるソフトウェアとにより構成される。一般的にこうしたソフトウェアは ＣＤ−ＲＯＭ２２００等の記憶媒体に格納されて流通し、ディスクドライブ２０３０等により記憶媒体から読取られて ハードディスク２０８０に一旦格納される。または、当該装置がネットワークに接続されている場合には、ネットワーク上のサーバから一旦ハードディスク２０８０にコピーされる。そうしてさらにハードディスク２０８０からメモリ中のＲＡＭ２０７０に読出されてＣＰＵ２０４０により実行される。なお、ネットワーク接続されている場合には、ハードディスク２０８０に格納することなくＲＡＭに直接ロードして実行するようにしてもよい。
【００５８】
受信用コンピュータ１０００として機能するためのプログラムは、コンピュータ本体２０１０に、情報処理装置等の機能を実行させるオペレーティングシステム（ＯＳ）は、必ずしも含まなくても良い。プログラムは、制御された態様で適切な機能（モジュール）を呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいれば良い。コンピュータシステム２０１０がどのように動作するかは周知であり、詳細な説明は省略する。
【００５９】
また、上記プログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。
【００６０】
さらに、ＣＰＵ２０４０も、１つのプロセッサであっても、あるいは複数のプロセッサであってもよい。すなわち、シングルコアのプロセッサであっても、マルチコアのプロセッサであってもよい。
【００６１】
図４は、図１〜図３で説明したセンサ装置本体１００および受信用コンピュータ１０００の動作を説明するためのフローチャートである。
【００６２】
図４を参照して、まず、受信用コンピュータ１０００から有線または極めて近距離に配置されたセンサ装置本体１００に対して、同期信号または時刻信号が送信される（Ｓ１００）。このとき、センサ装置本体１００については、計測に複数個を使用する場合は、複数個同時に同期信号または時刻信号が送信される。
【００６３】
センサ装置本体１００は、同期信号または時刻信号を受信すると、クロック生成部１０４のカウント動作をリセットする（Ｓ１０２）。
【００６４】
以上により、計測が開始されると、マイコン１１０は、計測回数を特定するために、たとえば、変数ｎを１に設定する（Ｓ１０６）。
【００６５】
マイコン１１０は、計測時刻Ｔとして、Ｔ＝ｃｌｏｃｋ（ｔ）（ｃｌｏｃｋ（ｔ）はクロック生成部１０４の出力）を取得し（Ｓ１０７）、筋電アンプ１３４が増幅およびＡ／Ｄ変換した筋電信号（Ｓ１０８）を受信するとともに、加速度センサ１２０が増幅およびＡ／Ｄ変換した加速度信号（Ｓ１０９）を受信して、センサ情報を取得する（Ｓ１１０）。
【００６６】
マイコン１１０は、一括して取得した筋電信号および加速度信号に対応する測定データにタイムスタンプを付加して送信する（Ｓ１２２）。
【００６７】
マイコン１１０は、受信用コンピュータ１０００から終了コマンドを受信していなければ（Ｓ１３２およびＳ１３４でＮ）、変数ｎを１インクリメントして、処理をステップＳ１０７に復帰させて、計測を継続する。
【００６８】
マイコン１１０は、終了コマンドを受信していれば（Ｓ１３２およびＳ１３４でＹ）、処理を終了する（Ｓ１４０）。
【００６９】
一方、受信用コンピュータ１０００は、センサ装置本体１００から測定データを受信すると（Ｓ１２４）、筋電位および加速度（必要によっては、角速度）の測定データを、タイムスタンプと関連づけて、たとえば、ハードディスク２０８０のような記憶装置に格納する（Ｓ１２６）。ユーザからの終了の指示がなければ、受信用コンピュータ１０００は、処理をステップＳ１２４に復帰させて、測定データの受信を行う。
【００７０】
必要に応じて、受信用コンピュータ１０００は、受信した測定データの表示処理などを実行してもよい。
【００７１】
一方、受信用コンピュータ１０００は、測定の終了が指示されていると（Ｓ１２８でＹ）、センサ装置本体１００に対して、終了指示のコマンドを送信し（Ｓ１３０）、処理を終了する（Ｓ１４２）。
【００７２】
以上のような構成とすることで、受信用コンピュータ１０００において、データを遅延して受信したとしても、付加されているタイムスタンプ内の同期情報（または時刻情報）から、受信用コンピュータ１０００と正確に同期した計測時刻での測定が可能となる。複数の別個のセンサを同時に使用した場合においても、それぞれの測定データを同期させて取得することが可能となる。
【００７３】
(実施の形態２)
実施の形態１においては、センサ装置１００と受信用コンピュータ１０００とが無線通信により測定データの授受を行う場合でも、筋電位の測定データと加速度などの測定データとを同期させて取得することが可能な構成について説明した。
【００７４】
実施の形態２では、このような実施の形態１の構成において、筋電位の測定に使用する電極の貼り付け位置を、ユーザが容易に確認することが可能な構成について説明する。
【００７５】
したがって、センサ装置１００と受信用コンピュータ１０００とのハードウェア構成は、実施の形態１と共通であり、以下に説明するように、主として、受信用コンピュータ１０００で実行されるソフトウェアの処理に追加の機能が加えられる。
【００７６】
すなわち、上述したとおり、筋電センサを使用することにより、人体の筋繊維の活動を直接的に計測することが可能となる。近年筋電センサは、人間の行動分析やスポーツ科学等、非医療系の研究においても関心を集め始めている。しかし、表面筋電図用の電極の貼り付け位置の決定には、解剖学的な専門知識が必要であり、また、体格その他の個人差によっても適切な位置が異なるため、熟練したノウハウが必要である。
【００７７】
たとえば、筋電信号の振幅が十分に得られてないとき、それが貼り付け位置が不適切であるためなのか、筋繊維の収縮量が不十分であるためであるか等の判断は、信号を見るだけでは困難である。
【００７８】
そこで、実施の形態２の受信用コンピュータ１０００では、非専門家が筋電センサを利用する場合、適切な位置に容易に電極を貼り付けることをサポートし、また、実際に適切なデータが得られているかを簡単に確認可能とする。
【００７９】
図５は、電極１３０．１および１３０．２の貼り付け位置と被験者の運動との関係を示す概念図である。
【００８０】
図５においては、一例として、上腕二頭筋の筋電位を取得する場合について説明する。
【００８１】
図５を参照して、電極の貼り付け位置Ａ，Ｂ，ＣおよびＧにおいて、位置Ｇは、基準電極１３０．１を張り付ける位置を表し、位置Ａ〜Ｃは、後に説明するように、ユーザが測定電極１３０．２を張り付ける可能性のある位置を示す。
【００８２】
また、この例では、センサ装置本体１００は、手首に装着され、ユーザは、腕を曲げ伸ばす運動を受信用コンピュータ１０００に指示されて、行うものとする。
【００８３】
図６は、測定電極１３０．２が張り付けられた位置と測定される信号波形との関係を示す図である。
【００８４】
図６（ａ）に示すように、測定電極１３０．２が位置Ａに貼り付けられている場合、Ｇ−Ａ間の電位差を計測した場合、加速度データとの整合性は採れるが、振幅が十分に得られない。
【００８５】
図６（ｂ）に示すように、測定電極１３０．２が位置Ｂに貼り付けられている場合、加速度データと矛盾が生じる（伸ばす・縮めるが逆位相になる）．加速度との関係から、受信用コンピュータ１０００は、上腕二頭筋ではなく、上腕三頭筋の位置に測定電極１３０．２が張り付けられていると推定することができる。
【００８６】
図６（ｃ）に示すように、測定電極１３０．２が位置Ｃに貼り付けられている場合、加速度センサとの整合性、振幅共に良好となるので、受信用コンピュータ１０００は、適切な位置に測定電極１３０．２が張り付けられていると推定することができる。
【００８７】
図７は、受信用コンピュータ１０００が処理を実行するためのデータベースの一例を示す図である。
【００８８】
このようなデータベースには、測定部位および測定対象筋肉の情報と、センサおよび電極の取り付け位置を示す画像データと、加速度センサの取り付け位置と、被験者に取り付け位置の調整にあたり指示する運動と、指示された運動と筋電位および加速度のとの相関を示すデータと、推定された測定電極１３０．２の貼り付け位置に応じて、ユーザに対して貼り付け位置の付け替えを促すための指示に関する情報とが関連付けられて格納されている。
【００８９】
ここで、指示された運動と筋電位および加速度のとの相関を示すデータとしては、図７においては、加速度と筋肉の収縮とが同相であるか否かという情報を対応させている。しかし、たとえば、加速度と筋電位の時間変化の典型的なパターンを予め機械学習させて判別器を構成しておき、このような判別器のうち、いずれの判別器を用いて判定するか、というような情報が対応付けられていてもよい。このような判別器は、測定対象筋肉に対する最適位置あるいは測定対象筋肉の近傍の他の筋肉またはその他の位置に測定電極１３０．２が張り付けられている場合に、いずれの位置に測定電極１３０．２が張り付けられているのかを判別できるように機械学習されたものであってもよい。
【００９０】
また、「貼り付け位置の付け替えを促すための指示」としては、たとえば、現在、測定対象筋肉が上腕二頭筋である場合に、上腕三頭筋に貼り付けられていると判断された場合には、「現在、電極は、上腕三頭筋に貼り付けられているようです。電極の貼り付け位置を、もう少し、腕の内側方向にずらせて再度調整してください。」というようなメッセージを記憶しておき、受信用コンピュータ１０００のディスプレイ２１２０に表示することとしてもよい。
【００９１】
図８は、以上説明したような、電極位置の調整処理を行う場合の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【００９２】
図８に示されるように、実施の形態１の図４の場合と比較して、実施の形態２では、受信用コンピュータ１０００からセンサ装置本体１００に対して、同期信号または時刻信号が送信され（Ｓ１００）、センサ装置本体１００が、同期信号または時刻信号を受信すると、クロック生成部１０４のカウント動作をリセットした（Ｓ１０２）後に、電極位置の調整処理Ｓ１０４を実行する以外は、図４の場合と処理は同様である
図９は、図８における電極位置の調整処理を説明するためのフローチャートである。
【００９３】
図９を参照して、同期信号または時刻信号を送信すると、受信用コンピュータ１０００は、ユーザからの指定に応じて、センサ装置本体１００および電極の装着位置ならびにユーザが行うべき運動を示す画像を表示し（Ｓ２００）、ユーザからの開始の指示の待ち受け状態となる（Ｓ２０１）。
【００９４】
ユーザから、装着位置の調整の開始が指示されると、受信用コンピュータ１０００は、装着位置調整の開始を指示するコマンドをマイコン１１０に対して送信する（Ｓ２０２）。
【００９５】
マイコン１１０は、装着位置の調整の開始のコマンドを受けると（Ｓ２０４）、計測回数を特定するために、たとえば、変数ｎ０を１に設定する（Ｓ２０６）。
【００９６】
マイコン１１０は、計測時刻Ｔとして、Ｔ＝ｃｌｏｃｋ（ｔ）を取得し（Ｓ２０８）、筋電アンプ１３４が増幅およびＡ／Ｄ変換した筋電信号（Ｓ２１０）を受信するとともに、加速度センサ１２０が増幅およびＡ／Ｄ変換した加速度信号（Ｓ２１２）を受信して、センサ情報を取得する（Ｓ２２０）。
【００９７】
マイコン１１０は、取得した筋電信号および加速度信号に対応する測定データにタイムスタンプを付加して送信する（Ｓ２２２）。
【００９８】
マイコン１１０は、受信用コンピュータ１０００から調整処理の終了コマンドを受信していなければ（Ｓ２３６およびＳ２３８でＮ）、変数ｎ０を１インクリメントして、処理をステップＳ２０８に復帰させて、計測を継続する。
【００９９】
マイコン１１０は、測定処理の終了コマンドを受信していれば（Ｓ２３６およびＳ２３８でＹ）、処理を終了する（Ｓ２４０）。
【０１００】
一方、受信用コンピュータ１０００は、マイコン１１０から測定データを受信すると（Ｓ２２４）、測定データをハードディスク２０８０などの記憶装置に格納する（Ｓ２２６）。
【０１０１】
さらに、受信用コンピュータ１０００は、測定された筋電位および加速度の測定データの時間変化が、いずれの筋肉に測定電極１３０．２に貼り付けられている場合に相当するかを照合する。
【０１０２】
なお、ここで、受信用コンピュータ１０００は、加速度・角速度センサのデータから、指示した運動が行われているか、加速度・角速度センサの取り付け位置が適切かを判断する。何れかに問題がある場合は、その旨の表示をディスプレイ２１２０に表示することとしてもよい。
【０１０３】
いずれの筋肉に測定電極１３０．２に貼り付けられている場合に相当するかを照合するにあたっては、たとえば、筋電、加速度（必要によってはさらに角速度）の各データ間の関係・特徴を算出し、予め学習済みのデータを格納したデータベースのデータと照合する。
【０１０４】
このようなデータ照合のためのパターン認識は、時系列データのパターン認識である。たとえば、音声認識の場合の時系列データの認識であれば、コンピュータによる隠れマルコフモデル（ＨＭＭ：Hidden Markov Models）についての教師つき学習による認識が実用化されている。
【０１０５】
ただし、音声認識の場合は、ＨＭＭによるパターン認識の対象は、音声信号というスカラーの時系列パターンであるのに対して、複数のセンサからの情報を統合する必要がある動作や運動の認識の場合では、パターンの次元数が増加するだけでなく、パターンに対応する統一的な記号表現が存在しない、という問題もある。
【０１０６】
そこで、このような問題に対処するために、たとえば、連続分布型隠れマルコフモデルを用いる手法が、たとえば、以下のような文献に開示されている。
【０１０７】
文献１：稲邑哲也著、“ＨＭＭと人間の動作認識・教示・生成，”日本ロボット学会誌，Ｖｏｌ．２９  Ｎｏ．５，ｐｐ．４１９−４２２，２０１１
また、このような連続分布型隠れマルコフモデルを、動的な時系列データの教師なし学習を使って、より一般的なパターン認識に適用する技術が、以下の文献に開示されている。
【０１０８】
文献２：特開２００６−１６２８９８号公報
したがって、測定電極１３０．２に貼り付けられている位置と、筋電位および加速度（必要によってはさらに角速度）の時系列データをパターン認識することが可能である。
【０１０９】
この場合、いずれかのパターンに対する尤度も、同時に算出することができ、これを各パターンに対する一致度のスコアとして使用できる。
【０１１０】
あるいは、筋肉の運動を、運動の要素に分解して、教師つき学習として把握する場合は、ＨＭＭに基づき、重み付き有限状態トランスデューサによって認識グラフを構成することも可能である。
【０１１１】
このような重み付き有限状態トランスデューサについては、たとえば、以下の文献に開示がある。
【０１１２】
文献３：特開２０１２−４８１１９号公報
この場合にも、尤度によりパターンに対する一致度スコアを算出することが可能である。
【０１１３】
さて、以上のようにして求めた一致度スコアが十分に高く貼り付け位置が良好であると判断された場合（Ｓ２３０）、受信用コンピュータ１０００は、たとえば、電極貼り付け位置が適切であるとの表示をして、調整終了の指示をマイコン１１０に対して送信し（Ｓ２３４）、調整処理を終了する（Ｓ２４２）。
【０１１４】
一方で、ステップＳ２２８において、一致度スコアが許容量から外れていた場合、受信用コンピュータ１０００は、筋電センサの取り付け位置が不正と認識し、その旨を表示するとともに、貼り付け位置の再調整を指示して（Ｓ２３２）、処理はステップＳ２２４に復帰する。このとき、適切な貼り付け位置に対して、別の貼り付け位置の関係・特徴との一致度スコアが一定以上であった場合、現在のずれている貼り付け位置の可能性としての候補およびその候補位置から適切な位置への変更方法などを併せて表示してもよい。
【０１１５】
このような構成によれば、解剖学的な専門知識が不十分なユーザであっても、表面筋電図用の電極の貼り付け位置の決定することが可能である。また、体格その他の個人差によって異なることとなる適切な位置に、表面筋電図用の電極の貼り付け位置を決定することも容易となる。
【０１１６】
（実施の形態３）
実施の形態１では、センサ装置１００と受信用コンピュータ１０００とが無線通信により測定データの授受を行う場合でも、筋電位の測定データと加速度などの測定データとを同期させて取得することが可能な構成について説明した。
【０１１７】
実施の形態３では、このような実施の形態１の構成において、筋電位の時間変化が典型的なパターンと比較した場合の一致点や相違点を、ユーザが容易に確認することが可能な構成について説明する。
【０１１８】
すなわち、筋電センサによって得られるデータは、皮膚の電気抵抗その他の多くのパラメータにより、個人差および計測時の環境の影響を受ける。そのため、複数データの処理や比較の際には、生データを直接扱うのでは無く、区間積分法や周波数分析が使用される。
【０１１９】
しかし、これら手法は時系列での変化パターンを厳密に処理するものでは無い。そのため、俯瞰的な比較よりも踏み込んだ比較を行うためには、波形を見て直接判断できるような医学的な専門知識が必要となる。
【０１２０】
また、コンピュータを用いた自動処理として、ニューラルネットワークを用いたパターン認識が利用されることがあるが、一連の動きをもとに得られたデータを一つの行動パターンとして認識する用途に用いられていることが多い。
【０１２１】
これに対して、本実施の形態では、複数の信号（筋電、加速度、角速度等）が相互に連携する運動において、時系列でどのように状態遷移しているか等を解析することが必要である。
【０１２２】
一方で、時系列の計測データの変化が所定の状態間の遷移としてとらえられる場合、実施の形態２で説明したように、これを隠れマルコフモデルで表現して、状態遷移の系列をその尤度とともに抽出する処理が、たとえば、音声認識などの技術分野では、すでに実現されている。
【０１２３】
そこで、実施の形態３では、複数の信号が時系列データとして計測された場合に、受信用コンピュータ１０００が、このような時系列データを複数の状態の間の遷移として認識する処理を実行する。
【０１２４】
図１０は、このような時系列の状態遷移の様子を示す概念図である。
【０１２５】
図１０（ａ）は、実際に、特定のユーザについて計測されたデータのうち１つの物理量についての波形を示し、図１０（ｂ）は、ユーザが行う運動について、事前に複数の被験者について測定されたデータから求められた、対応する物理量についての理想的な波形を示す。
【０１２６】
ここで、理想的な波形と実測した波形との比較にあたっては、特に限定されないが、たとえば、上述した「重み付き有限状態トランスデューサ」を用いることとする。大量のデータを用いて学習した理想的な波形のモデルと計測結果を比較する際に、振幅や時間長データはそのまま比較できないため、隠れマルコフモデルによる状態遷移モデルとして比較し、状態遷移および尤度・事後確率等から導いた一致度を算出する。実測したデータを、このような「重み付き有限状態トランスデューサ」に展開するためには、上述した文献３に開示のような方法だけでなく、多層パーセプトロンを用いることも可能である。
【０１２７】
このような多層パーセプトロンについては、たとえば、以下の文献に開示がある。
【０１２８】
文献４：Wen-Yuan Chen,Sin-Horng Chen, Cheng-Jung Lin, "A speech recognition method based on the sequential multi-layer perceptrons",Neural Networks Volume 9, Issue 4, June 1996, pp.655-669
なお、図１０は、計測される物理量が１つの場合の概念を示した図であって、実際には、複数の物理量が計測されることに対応して多次元の信号処理で行われる。
【０１２９】
図１０の例では、理想な波形が、状態Ａ→状態Ｂ→状態Ｃという遷移に対応している野に対して、実測された波形については、状態Ａ→状態Ｂ→状態Ｘ→状態Ｙという遷移に対応していると分析された例を示す。
【０１３０】
図１１は、たとえば、所定の運動について、健常者と患者とについて、筋電位と加速度（および／または角速度）との測定結果について、状態遷移を抽出した結果を示す概念図である。
【０１３１】
図１１では、健常者と患者の波形を比較するにあたって、時間長を指示した運動が開始されて終了するまでの時間長で正規化している。
【０１３２】
図１１に示すように、受信用コンピュータ１０００は、健常者については、状態遷移が、状態Ａ→状態Ｂ→状態Ｃ→状態Ｄ→状態Ｅであるのに対して、患者では、状態Ｂの代わりに、状態Ｚが置き換わっているとした場合のスコア（尤度）が最大となっていることを表示する。また、受信用コンピュータ１０００は、仮に、患者において、健常者の状態遷移自体をフィッテイングしたとして、すなわち、状態Ａの次には状態Ｂであることを仮定して、フィッティングした結果も表示してもよい。この場合、状態Ｂの期間が理想状態よりも短く、かつ、スコアも低くなっていることが表示される。
【０１３３】
なお、このようなスコアの高低については、図１１に示すような画像をディスプレイに表示する際に、色分けして表示してもよい。
【０１３４】
また、理想的な波形と実測した波形との比較にあたっては、上述したような「連続分布型隠れマルコフモデル」を用いる手法を使用してもよい。
【０１３５】
図１２は、以上説明したような運動状態評価処理を行う場合の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【０１３６】
図１２に示されるように、実施の形態１の図４の場合と比較して、実施の形態３では、受信用コンピュータ１０００からセンサ装置本体１００に対して、終了指示を送信した（Ｓ１３０）後に、運動状態の評価処理（Ｓ１４１）を実行する以外は、図４の場合と処理は同様である。
【０１３７】
図１３は、図１２における運動状態の評価処理を説明するためのフローチャートである。
【０１３８】
受信用コンピュータ１０００は、ハードディスク２０８０のような記憶装置から、筋電、加速度（必要によってはさらに角速度）の時間変化の各データを取得し（Ｓ３００）、筋電、加速度（必要によってはさらに角速度）の時間変化を、重み付き有限状態トランスデューサに展開する（Ｓ３０２）。
【０１３９】
続いて、受信用コンピュータ１０００は、展開の結果に応じて、理想の状態遷移に対する比較により、各状態のスコアを算出する（Ｓ３０４）。得られた状態遷移／各状態スコアを単独で、もしくは当該運動モデルの状態遷移を並べてユーザに提示する（Ｓ３０６）。
【０１４０】
以上のような構成により、高度かつ専門的な医学知識が不十分なユーザであっても、どの運動を行った際にどのタイミングで健常者と異なる反応が出ているのかを認識することができる。
（実施の形態４）
実施の形態１においては、センサ装置１００と受信用コンピュータ１０００とが無線通信により測定データの授受を行う場合でも、筋電位の測定データと加速度などの測定データとを同期させて取得することが可能な構成について説明した。
【０１４１】
実施の形態４では、このような実施の形態１の構成において、センサシステムとして消費電力の低減が可能な構成について説明する。
【０１４２】
したがって、センサ装置１００と受信用コンピュータ１０００とのハードウェア構成は、実施の形態１と原則として共通であり、以下に説明するように、主として、マイコン１１０の制御により、加速度センサ１２０および受信用コンピュータ１０００がスリープ状態から活性状態にウェイクアップされるようにマイコン１１０の動作プログラムおよび受信用コンピュータ１０００の動作プログラムに機能が追加されている。
【０１４３】
すなわち、常時、全てのセンサ（筋電アンプ１３４を含む筋電センサ、加速度センサ１２０等）でデータを計測し、処理・記録し続けた場合、有効なデータが得られないときであっても、処理リソースを割くと共に、無駄となる電力を消費することになる。
【０１４４】
人が運動する場合、必ず筋繊維の収縮伴う。そして筋繊維の収縮に際しては、必ず筋放電が発生する。筋電センサによってこの信号を受信することにより、筋繊維の収縮トリガを検出することが可能である。
【０１４５】
図１４は、このようなウェイクアップの構成を説明するための概念図である。
【０１４６】
加速度・角速度センサを使用して人の運動を計測する場合、普段は筋電センサおよびマイコン１１０以外の回路をスリープさせておき、この収縮トリガを検出後に各センサをウェイクアップさせる。これにより、回路全体の消費電力を押さえることができる。
【０１４７】
すなわち、電極を貼り付け、筋繊維の収縮を計測可能にする（図１４の（１））。筋電データの計測を行うときのみ自動的に筋電アンプの電源を入れ、稼働状態にする（図１４の（２））。マイコン１１０は、筋電信号は筋電アンプを通し、に計測データを取得し続ける（図１４の（３））。
【０１４８】
人の物理的な運動を計測・処理・記録するための加速度・角速度等のセンサおよび受信用コンピュータ１０００は、普段はスリープ状態にしておく。一定以上の筋繊維の収縮が発生し、マイコン１１０が閾値を超えたと判断した際に、加速度センサをウェイクアップする（図１４の（４））とともに、受信用コンピュータ１０００をウェイクアップする（図１４の（５））。そして一定期間信号が無いなど、必要に応じて再び、スリープさせることにより、消費電力および使用リソースを低減する。
【０１４９】
図１５は、以上説明したようなウェイクアップ処理を行う場合の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【０１５０】
図１５に示されるように、まず、受信用コンピュータ１０００から有線または極めて近距離に配置されたセンサ装置本体１００に対して、同期信号または時刻信号が送信される（Ｓ１００）。このとき、センサ装置本体１００については、計測に複数個を使用する場合は、複数個同時に同期信号または時刻信号が送信される。この後、受信用コンピュータ１０００は、測定の開始までスリープ状態となる（Ｓ１０１）。
【０１５１】
センサ装置本体１００は、同期信号または時刻信号を受信すると、マイコン１１０が起動し、クロック生成部１０４のカウント動作をリセットする（Ｓ１０２）。
【０１５２】
以上により、計測が開始されると、マイコン１１０は、計測回数を特定するために、たとえば、変数ｎを１に設定する（Ｓ１０６）。
【０１５３】
マイコン１１０は、計測時刻Ｔとして、Ｔ＝ｃｌｏｃｋ（ｔ）を取得し（Ｓ１０７）、筋電アンプ１３４が増幅およびＡ／Ｄ変換した筋電信号（Ｓ１０８）を受信し筋電位が、たとえば、所定のしきい値を超えて変化したことを検知すると（Ｓ１１１）、ウェイクアップ信号を受信用コンピュータ１０００および加速度センサ１２０に送信する（Ｓ１１２）と、受信用コンピュータ１０００と加速度センサ１２０が起動する。マイコン１１０は、筋電アンプ１３４が増幅およびＡ／Ｄ変換した筋電信号（Ｓ１０８）を受信するとともに、加速度センサ１２０が増幅およびＡ／Ｄ変換した加速度信号（Ｓ１０９）を受信して、センサ情報を取得する（Ｓ１１０）。
【０１５４】
マイコン１１０は、一括して取得した筋電信号および加速度信号に対応する測定データにタイムスタンプを付加して送信する（Ｓ１２２）。
【０１５５】
以後の処理は、図４の処理と同様であるので、説明を省略する。
【０１５６】
なお、図１５においては、受信用コンピュータ１０００および加速度センサ１２０が、ウェイクアップされる構成であるものとしたが、ウェイクアップされるのは、加速度センサ１２０のみであってもよい。
【０１５７】
以上のような構成とすることで、センサシステムとして消費電力の低減が可能である。特に、形状として制限から、大容量のバッテリーを搭載しがたいセンサ装置本体１００の消費電力の低減は、測定可能な時間の増大をもたらす。
【０１５８】
なお、以上の説明では、実施の形態１のセンサシステムを前提として、実施の形態２〜４のそれぞれについて説明した。ただし、実施の形態２〜４は互いに排他的なものではなく、これらのうちの任意のものを組み合わせて、センサシステムとすることが可能である。
【０１５９】
今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１６０】
１００  センサ装置本体、１０２  クロックＩ／Ｆ、１０４  クロック生成部、１０６  データ入出力Ｉ／Ｆ、１１０  マイコン、１２０  加速度センサ、１３０．１，１３０．２  電極、１３２  センサＩ／Ｆ、１３４  筋電アンプ、１０００  受信用コンピュータ、２０１０  コンピュータ本体、２０２０  メモリディスクドライブ、２０３０  光学ディスクドライブ、２０４０  ＣＰＵ、２０５０  バス、２０６０  ＲＯＭ、２０７０  ＲＡＭ、２０８０  ハードディスク、２１００  キーボード、２１１０  マウス、２１２０  ディスプレイ、２２１０  メモリカード、２２００  光学ディスク。
【図１】
2014117328.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図５】
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【図６】
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