(57)【要約】【課題】簡単な構成で被検体の運動量を的確に推定することのできる運動量推定システムを提供することである。【解決手段】運動量推定システムは、被検体１０の体表面の所定の箇所に装着されたセンサユニット（Ａ）１１、（Ｂ）１２と、該センサユニット（Ａ）１１、（Ｂ）１２からのデータを転送可能に設けられ、上記センサユニット（Ａ）１１、（Ｂ）１２からのデータに基づいて上記被検体の行動に基づく運動量を推定するセンタ装置１８とを有している。センサユニット（Ａ）１１、（Ｂ）１２では、それぞれ内部の加速度センサによって被検体１０の行動に伴って生ずる加速度が検出される。一方、センタ装置１８では、当該センサユニット（Ａ）１１、（Ｂ）１２から転送された加速度のデータに基づいて、被検体１０の行動に基づく運動量が推定される。【選択図】      図１
2006340985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に装着され、第１の加速度センサを有する第１のセンサユニットと、
上記被検体に装着され、第２の加速度センサを有する第２のセンサユニットと、
上記第１の加速度センサから得られる第１の加速度データと上記第２の加速度センサから得られる第２の加速度データとの関係により上記被検体の運動量を推定する運動量推定部を有するセンタ装置と、
を具備することを特徴とする運動量推定システム。
【請求項２】
上記第１のセンサユニットは、上記第１の加速度センサと、上記第１の加速度センサを制御する第１のセンサ駆動制御部と、上記第１の加速度データをセンシング信号として上記センタ装置へ送信する第１のセンシング信号送信部と、を備え、上記第２のセンサユニットは、上記第２の加速度センサと、上記第２の加速度センサを制御する第２のセンサ駆動制御部と、上記第２の加速度データをセンシング信号として上記センタ装置へ送信する第２のセンシング信号送信部と、を備え、上記センタ装置は上記第１のセンシング信号送信部と上記第２のセンシング信号送信部から送信されたセンシング信号を受信する受信部と、上記運動量推定部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の運動量推定システム。
【請求項３】
上記第１のセンサユニットは、上記第１の加速度センサと、上記第１の加速度センサを制御する第１のセンサ駆動制御部と、上記第１の加速度データをセンシング信号として上記センタ装置へ送信する第１のセンシング信号送信部と、上記センタ装置から送信される制御信号を受信する第１のセンサ駆動信号受信部と、を備え、上記第２のセンサユニットは、上記第２の加速度センサと、上記第２の加速度センサを制御する第２のセンサ駆動制御部と、上記第２の加速度データをセンシング信号として上記センタ装置へ送信する第２のセンシング信号送信部と、上記センタ装置から送信される制御信号を受信する第２のセンサ駆動信号受信部とを備え、上記センタ装置は上記第１のセンシング信号送信部と上記第２のセンシング信号送信部から送信されたセンシング信号を受信する受信部と、上記第１及び第２のセンサユニットへ送信する制御信号を生成するセンサ制御部と、上記制御信号を上記第１及び第２のセンサユニットへ送信する送信部と、上記運動量推定部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の運動量推定システム。
【請求項４】
上記運動量推定部は、上記第１の加速度データのばらつきの幅と、上記第２の加速度データのばらつきの幅との積より、上記被検体の運動量を推定することを特徴とする請求項１に記載の運動量推定システム。
【請求項５】
上記第１のセンサユニットは被検体の胸部に装着され、上記第２のセンサユニットは被検体の大腿部に装着されることを特徴とする請求項１若しくは４に記載の運動量推定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサを用いて被検体の運動量を推定する運動量推定システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、病院や老人ホーム等でリハビリを行っている患者の運動量を把握するために、患者の体表面の所定の箇所にセンサを装着し、このセンサからの出力信号に所定の演算を行って人体の行動状態を判定する装置が知られている。例えば、運動状態を検出する検出手段と、該検出手段からの信号の振幅を算出し、該振幅に基づいて運動量を決定する演算手段とを備えた運動量測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、使用者の脈拍数を測定し、該脈拍数が所定の設定範囲内にある時間を累積して、その累積結果を告知する運動量測定装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。更に、摂取カロリーの入力時に、算出された運動量を表示する表示部に、積算記憶されている入力済み摂取カロリーと今回入力した摂取カロリーを同時に表示する運動量測定装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６０５４９号公報
【特許文献２】特開２００３−３３４１８１号公報
【特許文献３】特開２００３−２１０４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、人の行動は、立って歩行する、走行する、立ち止まる（立ち状態）、座って作業する、座って休む（座位状態）、横になって休む、就寝する（横臥状態）等が基本になる。
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１に記載の技術は、加速度センサを用いて振動成分を検出することが開示されているが、歩行する運動状態のみ測定しているものであった。また、上記特許文献２に記載の装置は、脈拍数に応じて運動の程度を告知するものであった。更に、上記特許文献３に記載の装置は、運動量と摂取カロリーから必要な運動量やカロリーを管理しようとするものである。しかし、上述した特許文献１乃至３の何れも、歩行などの特定の運動による運動量を測定することはできても、半日、１日のような長時間に走る、歩行する、立つ、座るなどの各状態を含めた運動量の合計を評価するものではない。
【０００６】
したがって本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で被検体の運動量を的確に推定することのできる運動量推定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち請求項１に記載の発明は、被検体に装着され、第１の加速度センサを有する第１のセンサユニットと、上記被検体に装着され、第２の加速度センサを有する第２のセンサユニットと、上記第１の加速度センサから得られる第１の加速度データと上記第２の加速度センサから得られる第２の加速度データとの関係により上記被検体の運動量を推定する運動量推定部を有するセンタ装置と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記第１のセンサユニットは、上記第１の加速度センサと、上記第１の加速度センサを制御する第１のセンサ駆動制御部と、上記第１の加速度データをセンシング信号として上記センタ装置へ送信する第１のセンシング信号送信部と、を備え、上記第２のセンサユニットは、上記第２の加速度センサと、上記第２の加速度センサを制御する第２のセンサ駆動制御部と、上記第２の加速度データをセンシング信号として上記センタ装置へ送信する第２のセンシング信号送信部と、を備え、上記センタ装置は上記第１のセンシング信号送信部と上記第２のセンシング信号送信部から送信されたセンシング信号を受信する受信部と、上記運動量推定部と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記第１のセンサユニットは、上記第１の加速度センサと、上記第１の加速度センサを制御する第１のセンサ駆動制御部と、上記第１の加速度データをセンシング信号として上記センタ装置へ送信する第１のセンシング信号送信部と、上記センタ装置から送信される制御信号を受信する第１のセンサ駆動信号受信部と、を備え、上記第２のセンサユニットは、上記第２の加速度センサと、上記第２の加速度センサを制御する第２のセンサ駆動制御部と、上記第２の加速度データをセンシング信号として上記センタ装置へ送信する第２のセンシング信号送信部と、上記センタ装置から送信される制御信号を受信する第２のセンサ駆動信号受信部とを備え、上記センタ装置は上記第１のセンシング信号送信部と上記第２のセンシング信号送信部から送信されたセンシング信号を受信する受信部と、上記第１及び第２のセンサユニットへ送信する制御信号を生成するセンサ制御部と、上記制御信号を上記第１及び第２のセンサユニットへ送信する送信部と、上記運動量推定部と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記運動量推定部は、上記第１の加速度データのばらつきの幅と、上記第２の加速度データのばらつきの幅との積より、上記被検体の運動量を推定することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１若しくは４に記載の発明に於いて、上記第１のセンサユニットは被検体の胸部に装着され、上記第２のセンサユニットは被検体の大腿部に装着されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡単な構成で、長時間の種々の運動を総合した被検体の運動量を評価することができる運動量推定システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る運動量推定システムの概略構成を示す図である。
【００１５】
病院や老人ホーム等でリハビリを行っている患者等の被検体１０には、それぞれ後述する加速度センサ３７（図５参照）を有した複数のセンサユニットが、その体表面の所定箇所に装着される。この場合、センサユニット（Ａ）１１が被検体１０の胸部付近に、センサユニット（Ｂ）１２が大腿部の前側に、それぞれ装着される。これらセンサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２のそれぞれは、モジュール化されている。また、上記センサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２内の加速度センサは、本実施形態に於いては３軸の加速度センサで構成される。これは、３軸方向の加速度検出が可能な３軸加速度センサを用いることにより、どの方向からの力を受けてもそれによる加速度変化を高精度で検出できるためである。これにより、これらのセンサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２で被検体１０の身長方向となる上下方向の動きに伴って生ずる加速度が精度よく検出される。
【００１６】
また、被検体１０の体表面にセンサユニット（Ａ）１１、（Ｂ）１２を貼付する一例として、アクリル系の両面接着テープ等が用いられる。アクリル系両面接着テープは、被検体１０の皮膚にかぶれ等の炎症が起きにくい、センサユニット（Ａ）１１、（Ｂ）１２を被検体１０から剥がした時に、該センサユニット（Ａ）１１、（Ｂ）１２や被検体１０の表面に接着のりが付着しにくい、接着層を薄くできる等の利点を有している。
【００１７】
上記センサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２によって取得された加速度データは、センシング信号として無線ネットワーク等を経て、医療施設や介護施設等に設置されるセンタ装置１８に、アンテナ部１７を介して送信される。
【００１８】
ここで、無線ネットワークとしては、例えばＢＴ（ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ）（登録商標）等の近距離データ通信システムや、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）（登録商標）、携帯電話システム等が使用される。
【００１９】
また、センタ装置１８は、受信部と、送信部と、センサデータ収集処理部と、センサ制御部等を有して構成される。センタ装置１８からセンサユニット（Ａ）１１と（Ｂ）１２へセンサユニットを制御するための制御信号が送信される。アンテナ部１７は、センサ装置１８からセンサユニット（Ａ）１１と（Ｂ）１２へ制御信号を送信する送信アンテナ機能と、センサユニット（Ａ）１１と（Ｂ）１２からセンシング信号を受信する受信機能とを有している。このアンテナ部１７の機能の切り替えは、該アンテナ部１７に接続された図示されない信号分配部によって行われる。
【００２０】
図２は、センサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２が装着された被検体１０の運動状態の例を示した図である。本実施形態に於いては、図２（ａ）に示されるように、立って歩行するまたは走行する状態や立ち止まった状態を「立ち状態」、図２（ｂ）に示されるように、座っている状態を「座位状態」と称することとする。
【００２１】
センサユニット（Ａ）１１は被検体１０の胸部に、センサユニット（Ｂ）１２は被検体１０の大腿部に装着され、これらのセンサユニットからの加速度データは「立ち状態」、「座位状態」の各状態に起因するデータを表す。すなわち、被検体１０の胸部に装着されたセンサユニット（Ａ）１１からの加速度データは、重力加速度付近の値を示し、胸部の上半身が垂直な「立ち状態」と「座位状態」の両方を表す。被検体１０の大腿部に装着されたセンサユニット（Ｂ）１２からの加速度データは、重力加速度付近の値を示す場合大腿部が垂直な「立ち状態」を表し、重力加速度の影響を受けずゼロ付近の値を示す場合大腿部が水平な「座位状態」を表す。このため、例えば半日或いは１日の長時間にそれぞれのセンサユニットからの加速度データを計測すると、被検体１０が活発に活動していると、それぞれのセンサユニットの加速度データのばらつきは大きくなり、活動が鈍くなるとそれぞれのセンサユニットの加速度データはほぼ一定値を示し、ばらつきは小さくなる。
【００２２】
図３は、被検体１０の胸部に装着されたセンサユニット（Ａ）１１からの加速度データと、被検体１０の大腿部に装着されたセンサユニット（Ｂ）１２からの加速度データの各ばらつきの状態を実測値で示しており、図３（ａ）は運動がそれほど活発ではなく、静かな動きをしている被検体の場合を、図３（ｂ）は運動の活発な被検体の場合を、それぞれ示している。これによれば、横軸の胸部に装着されたセンサユニット（Ａ）１１からの加速度センサのばらつきと、縦軸の大腿部に装着されたセンサユニット（Ｂ）１２からの加速度センサのばらつきは、ともに被検体１０が活発な動きをしている方が大きいことが明らかとなる。したがって、横軸の胸部に装着されたセンサユニット（Ａ）１１からの加速度センサのばらつきと、縦軸の大腿部に装着されたセンサユニット（Ｂ）１２からの加速度センサのばらつきの積をとることにより、被検体１０の運動量の大小を推定することが可能になる。
【００２３】
図４は、本発明の第１の実施形態に係るセンサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２の概略構成を示したブロック図である。尚、センサユニット（Ｂ）１２の構成は、センサユニット（Ａ）１１と同じであるため、ここではセンサユニット（Ａ）１１を参照するものとして、センサユニット（Ｂ）１２の同一の部分には同一の参照番号を付して、図示及びその説明は省略する。
【００２４】
図４に於いて、このセンサユニット（Ａ）１１は、センタ装置１８と送受信可能なもので、センサ本体２１と、センサ駆動制御部２２と、センシング信号送信部２３と、送受信信号分配部２４と、アンテナ部２５と、センサ駆動信号受信部２６及びバッテリ２７とを備えている。
【００２５】
センサ駆動制御部２２は、このセンサユニット（Ａ）１１の制御動作を司るもので、上述した加速度センサを有するセンサ本体２１で検出された加速度データをセンシング信号送信部２３へ出力し、更にこのセンシング信号は、送受信信号分配部２４及びアンテナ部２５を介して、センタ装置１８に送信される。また、センタ装置１８よりアンテナ部２５を介して送信される制御信号は、送受信信号分配部２４で分配されてセンサ駆動信号受信部２６へ入力される。このセンサ駆動信号受信部２６へ入力された制御信号に基づいて、センサ駆動制御部２２がセンサ本体２１の駆動を制御する。
【００２６】
図５は、図４のセンサ本体２１及びセンサ駆動部２２の構成を示したブロック図である。
【００２７】
図５に示されるように、センサ本体２１は被検体１０の行動状態を検出する加速度センサ３７から構成される。また、センサ駆動制御部２２は、中央処理装置（ＣＰＵ）３１と、サーバ・プログラミング・インターフェース（ＳＰＩ）３２と、記憶部３３と、クロック信号発生部３４及びＡ／Ｄ変換部３５と、を備えている。
【００２８】
クロック信号発生部３４は、ＣＰＵ３１のクロック制御信号に基づいて所定周期のクロック信号を発生する。記憶部３３は、ＣＰＵ３１により実行されるプログラムを記憶している。ＣＰＵ３１は、センサ本体２１の加速度センサ３７を始めとして、図４に示されるセンシング信号送信部２３、センサ駆動信号受信部２６を駆動制御するもので、上述したセンタ装置１８から送られてくるセンシング開始及び終了、センシング周期などの指令の内容を図示しないメモリに記憶する。そして、以後、この保存された指令と記憶部３３に記憶された設定データに基づいてクロック制御信号を生成してクロック信号発生部３４に出力する。クロック信号発生部３４より発生されるクロック信号により、駆動信号として、センシング開始及び終了、センシング周期などに関する信号を生成する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換部３５は、ＣＰＵ３１からの制御信号により駆動される加速度センサ３７からの検出データをデジタル信号に変換するもので、ＣＰＵ３１よりＳＰＩ３２を介してセンシング信号として出力する。
【００３０】
尚、ＣＰＵ３１から加速度センサ３７に供給する駆動信号としては、スタンバイ信号が用いられる。加速度センサ３７は、スタンバイ信号が“Ｈ（ハイ）”レベル（例えば０．９ｍＡ）になるとセンシングを行う動作状態となり、”Ｌ（ロー）“レベル（例えば０．１μＡ以下）になると非動作状態、つまり電力消費量の少ないスタンバイ状態となる。
【００３１】
バッテリ２７は、例えば釦型リチウム電池から成るもので、このバッテリ２７から発生するＤＣ電圧を、センサ本体２１、センサ駆動制御部２２、センシング信号送信部２３及びセンサ駆動信号受信部２６に駆動電源として供給するようになっている。
【００３２】
図６は、図４に示されるセンサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２内のセンシング信号送信部２３及びセンサ駆動信号受信部２６の構成を示したブロック図である。
【００３３】
センシング信号送信部２３は、ＳＰＩ４１と、デジタル信号制御部４２と、信号変調部４３と、混合部４４及び電力増幅部４５とを備えている。また、センサ駆動信号受信部２６は、水晶発振器５１と、位相安定化回路５２と、電圧制御型発振器５３と、低雑音増幅部５４と、混合部５５と、信号復調部５６と、デジタル信号制御部５７及びＳＰＩ５８とを備えている。
【００３４】
センシング信号送信部２３は、センサ駆動制御部２２からのセンシング信号を、ＳＰＩ４１を介してデジタル信号制御部４２に取り込む。更に、信号変調部４３でデジタル変調、例えばＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調し、混合部４４を介して所定のフォーマットに変換してセンシングデータを作成する。そして、この作成されたセンシングデータを電力増幅部４５にて電力増幅して、送受信信号分配部２４よりアンテナ部２５を介して、センタ装置１８に向け送信させる。
【００３５】
一方、センサ駆動信号受信部２６は、センタ装置１８から送信された制御信号をアンテナ部２５で受信すると、送受信信号分配部２４、低雑音増幅部５４を介して混合部５５に取り込む。この混合部５５で、無線信号を電圧制御型発振器５３の出力と混合した所定周波数に変換した後、信号復調部５６でデジタル復調する。更に、このデジタル復調により得られた制御信号を、デジタル信号制御部５７よりＳＰＩ５８を介してセンサ駆動制御部２２に供給する。
【００３６】
図７は、アンテナ部１７とセンタ装置１８の構成を示したブロック図である。
【００３７】
図７に於いて、このセンタ装置１８は、信号分配部６１と、受信部６２と、センサデータ収集部６３と、センサ制御部６５及び送信部６６とを有して構成されたものである。
【００３８】
アンテナ部１７は、センサ制御部６５からの制御信号を送信する送信アンテナ機能と、センサユニット（Ａ）１１と（Ｂ）１２からのセンシング信号を受信する受信アンテナ機能とを有したもので、この機能の切り替えは、アンテナ部１７に接続されたサーキュレータ等の信号分配部６１により行われる。
【００３９】
受信部６２は、センサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２からアンテナ部１７と信号分配部６１を介して送信されたセンシング信号を復調し、この復調により得られるセンシング信号をセンサデータ収集処理部６３へ出力する。送信部６６は、センサ制御部６５から出力された制御信号を変調した後、アンテナ部１７からセンサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２に向けて送信する。本実施形態では、被検体１０の運動量を推定するために、センサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２からのセンシング信号を継続して受信する。
【００４０】
センサ制御部６５は、例えばＣＰＵやＤＳＰを備えたもので、センサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２によるセンシング開始及び終了、センシング周期などに関する指令を含む制御信号を出力する。
【００４１】
センサデータ収集処理部６３は、受信したセンシング信号から被検体１０の運動量の推定を行う。このセンサデータ収集処理部６３は、加速度データ識別部７１と、加速度データＡ記憶部７２ａ、加速度データＢ記憶部７２ｂと、データ平均化処理部７３ａ、７３ｂ及び運動量を推定する運動量推定部７４とを有して構成される。データ平均化処理部７３ａ、７３ｂは、加速度データのばらつきが大きいときは必要であるが、加速度データのばらつきが小さいときは必ずしも必要としない。
【００４２】
図８は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるような、加速度データのばらつきに基づいて運動量を推定するための判定エリアを示す。すなわち、被検体１０の運動により生じる、胸部のセンサユニット（Ａ）１１の加速度データのばらつきと、大腿部のセンサユニット（Ｂ）１２の加速度データのばらつきにより得られる領域は、ほぼ図８の領域Ｓの範囲内に収まり、被検体１０の運動量が多いときは領域Ｓの面積は大きくなり、運動量が少ないときは領域Ｓの面積は小さくなる。そのため、各加速度センサのばらつきで示される領域Ｓの面積で、被検体１０の運動量を推定することができる。
【００４３】
次に、図９のフローチャートを参照して、センサデータ収集処理部６３の動作について説明する。
【００４４】
先ず、ステップＳ１にてセンサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２からの加速度データが受信されると、ステップＳ２にて受信された加速度データが識別される。例えば、加速度データ識別部７１にて、センサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２の２箇所のデータが識別される。ここで、識別されたデータがセンサユニット（Ａ）１１からの加速度データＡであった場合はステップＳ３へ、識別されたデータがセンサユニット（Ｂ）１２からの加速度データＢであった場合はステップＳ４へ、それぞれ移行する。
【００４５】
ステップＳ３では、加速度データＡが加速度データＡ記憶部７２ａに一旦記憶される。同様に、ステップＳ４では、加速度データＢが加速度データＢ記憶部７２ｂに一旦記憶される。次いで、ステップＳ５及びＳ６にて、上記加速度データ記憶部７２ａ及び７２ｂに記憶されているそれぞれの加速度データＡ及びＢに対し、データ平均化処理部７３ａ及び７３ｂにて、移動平均等の手法により平均化が行われる。
【００４６】
次に、平均化された加速度データについて、ステップＳ７にて運動量推定部７４による推定がなされる。
【００４７】
このようにして、２つのセンサユニット内の加速度センサにより求められる判定領域Ｓの面積によって、被検体の運動量を容易に推定することができる。
【００４８】
したがって、例えば、病院や老人ホーム等にて、リハビリを行っている患者等に上述した加速度センサを装着し、半日や１日等の一定期間内のデータを収集すれば、該一定期間内に於ける患者の行動に基づいた運動量を推定することができる。そして、この運動量を基に、当該患者の運動量がリハビリに必要な運動量に達しているか否かの判断を行うことができる。
【００４９】
このように、上述した実施形態によれば、被検体１０に加速度センサを有した軽量なセンサユニットを装着することにより、被検体１０がセンサユニットを意識することなく、日常の自然な行動から運動量を推定することが可能になる。更に、被検体１０の一定期間内の行動に基づいた運動量を的確に推定することができる。
【００５０】
加えて、センシング開始及び終了、センシング周期などの指令が、センタ装置１８側からセンサユニット（Ａ）１１、（Ｂ）１２に送信可能であるので、状況に応じて取得するデータのパラメータを変更する等、細かな設定も可能となる。
【００５１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００５２】
上述した第１の実施形態は、センサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２とセンタ装置１８との間で送受信可能な構成としていたが、本発明はこれに限られるものではない。本第２の実施形態では、センサユニット（Ａ）１１′及び（Ｂ）１２′からセンタ装置１８に送信のみ可能な構成としている。この場合、センサ駆動制御部への制御信号には予めＣＰＵに設定されたデータが用いられる。
【００５３】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る運動量推定システムの概略構成を示す図である。
【００５４】
図１０に於いて、被検体１０の体表面の所定箇所に複数のセンサユニット、この場合センサユニット（Ａ）１１′及び（Ｂ）１２′が装着される。これらのセンサユニット（Ａ）１１′及び（Ｂ）１２′は、センタ装置１８′にのみ加速度データを送信可能なものである。
【００５５】
尚、この第２の実施形態では、センサユニット（Ａ）１１′及び（Ｂ）１２′が、センタ装置１８′にのみ加速度データを送信可能なものとする以外、センサユニットとセンタ装置の構成及び動作については、上述した第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態の説明を参照するものとしてここでの説明は省略する。
【００５６】
図１１は、本発明の第２の実施形態に係るセンサユニット（Ａ）１１′及び（Ｂ）１２′の概略構成を示したブロック図である。尚、センサユニット（Ｂ）１２′の構成は、センサユニット（Ａ）１１′と同じであるため、ここではセンサユニット（Ａ）１１′を参照するものとして、センサユニット（Ｂ）１２′の同一の部分には同一の参照番号を付して、図示及びその説明は省略する。
【００５７】
このセンサユニット（Ａ）１１′は、センタ装置１８′に送信のみ可能なもので、センサ本体２１と、センサ駆動制御部２２と、センシング信号送信部２３と、アンテナ部２５及びバッテリ２７とを備えている。つまり、図４に示される第１の実施形態のブロック図と異なり、センサユニット（Ａ）１１′内に送受信信号分配部２４、センサ駆動信号受信部２６を有しない。
【００５８】
尚、このセンサユニット（Ａ）１１′の各部の動作は、図４に示されるセンサユニット（Ａ）１１と同様であるので、同一の部分には同一の参照番号を付して説明は省略する。
【００５９】
図１２は、図１１に示されるセンサユニット（Ａ）１１′内のセンシング信号送信部２３′の構成を示したブロック図である。
【００６０】
センシング信号送信部２３は、ＳＰＩ４１と、デジタル信号制御部４２と、信号変調部４３と、混合部４４と、電力増幅部４５と、水晶発振器４６と、位相安定化回路４７及び電圧制御型発信器４８とを備えている。
【００６１】
センシング信号送信部２３は、センサ駆動制御部２２からのセンシング信号を、ＳＰＩ４１を介してデジタル信号制御部４２に取り込む。更に、信号変調部４３でデジタル変調、例えばＱＰＳＫ変調し、混合部４４を介して所定のフォーマットに変換してセンシングデータを作成する。そして、この作成されたセンシングデータを電力増幅部４５にて電力増幅して、アンテナ部２５を介して、センタ装置１８′に向け送信させる。
【００６２】
図１３は、第２の実施形態に係るセンタ装置１８′の構成を示したブロック図である。
【００６３】
図１３に於いて、このセンタ装置１８′は図７に示される上述した第１の実施形態によるセンタ装置１８の構成から、信号分配部６１と、センサ制御部６５及び送信部６６とを除いた構成となっている。尚、センタ装置１８′内の受信部６２及びセンサデータ収集処理部６３の構成は、図７のセンタ装置１８の構成と同じであり、基本的な動作についても上述した第１の実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の参照番号を付して、図示及びその説明は省略する。
【００６４】
そして、センサデータ収集処理部６３の動作については、上述した第１の実施形態と同じであるので、ここでの説明は省略する。
【００６５】
このように、第２の実施形態では、センサユニット（Ａ）１１′及び（Ｂ）１２′内に送受信信号分配部２４、センサ駆動信号受信部２６を持たないので、センタ装置１８′からセンサの測定周期を変更する等の制御を行うことはできない。
【００６６】
このように、第２の実施形態に従った運動量推定システムによっても、長時間の種々の運動を総合した被検体の運動量を評価することができる。
【００６７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００６８】
上述した第１及び第２の実施形態では、何れもセンサユニットからセンタ装置へは無線ネットワーク等を経て送信されるものであった。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、この第３の実施形態では、センサユニットが送信部を持たず、加速度データを記憶した後、オフラインにてセンタ装置に送るような構成となっている。
【００６９】
図１４は、本発明の第３の実施形態に係るセンサユニット（Ａ）１１″及び（Ｂ）１２″の概略構成を示したブロック図である。尚、センサユニット（Ｂ）１２″の構成は、センサユニット（Ａ）１１″と同じであるため、ここではセンサユニット（Ａ）１１″を参照するものとして、センサユニット（Ｂ）１２″の同一の部分には同一の参照番号を付して、図示及びその説明は省略する。
【００７０】
このセンサユニット（Ａ）１１″は、送信部を持たず、加速度データを記憶した後、オフラインにてセンタ装置１８″に送るような構成となっている。すなわち、このセンサユニット（Ａ）１１″は、センサ本体２１と、センサ駆動制御部２２と、検出された加速度データを記憶するセンシング信号蓄積部２８及びバッテリ２７とを備えている。尚、このセンサユニット（Ａ）１１″の各部の動作は、図４及び図１１に示されるセンサユニット（Ａ）１１、１１′と同様であるので、同一の部分には同一の参照番号を付して説明は省略する。
【００７１】
図１５は、本発明の第３の実施形態に係るセンサ本体２１及びセンサ駆動部２２の構成を示したブロック図である。尚、センサ本体２１及びセンサ駆動制御部２２内の構成及び動作は、図４に示される上述した第１の実施形態と同じであるため、同一の部分には同一の参照番号を付して、図示及びその説明は省略する。
【００７２】
図１５に於いて、ＣＰＵ３１は、センサ本体２１内の加速度センサ３７や、クロック信号発生部３４と共に、ＳＰＩ３２を介してセンシング信号蓄積部２８を駆動制御する。その他の構成及び動作は、図５に示されるセンサ駆動制御部２２と同じであるので、同一の部分には同一の参照番号を付して説明は省略する。
【００７３】
図１６は、第３の実施形態に係るセンタ装置１８″の構成を示したブロック図である。
【００７４】
図１６に於いて、このセンタ装置１８″は、図７に示される上述した第１の実施形態によるセンタ装置１８の構成から、信号分配部６１と、受信部６２と、センサ制御部６５及び送信部６６とを除いて、データ読み取り部７６を追加した構成となっている。つまり、オフラインで使用されたセンサユニット（Ａ）１１″及び（Ｂ）１２″のセンシング信号蓄積部２８に蓄積された加速度データは、センタ装置１８″内のデータ読み取り部７６によって、センタ装置１８″内に読み込まれる。次いで、この読み込まれた加速度データにより、センサデータ収集処理部６３で運動量の推定がなされる。
【００７５】
尚、センタ装置１８″内のセンサデータ収集処理部６３の構成は、図７のセンタ装置１８の構成と同じであり、基本的な動作についても上述した第１の実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の参照番号を付して、図示及びその説明は省略する。
【００７６】
このように、本第３の実施形態は、上述した第１及び第２の実施形態とは、センサユニット内の構成とセンタ装置の構成が一部異なっているが、基本的な動作については、上述した第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。そして、第１の実施形態と異なる動作は、図９のフローチャートのステップＳ１に於いて、加速度データ受信に代えて、オフラインでセンタ装置に持ち込まれたセンサユニット（Ａ）１１″及び（Ｂ）１２″から加速度データを取り込むことである。
【００７７】
したがって、本発明の第３の実施形態に従った運動量推定システムによっても、長時間の種々の運動を総合した被検体の運動量を評価することができる。
【００７８】
更に、第３の実施形態によれば、上述した第１及び第２の実施形態に比べて、データの送受信を行う部分が不要になるため、更にコストを低く抑えることができる。
【００７９】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００８０】
上述した第１及び第２の実施形態は、センサユニットから無線ネットワークで直接センタ装置とデータを送受信するようにしている。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、センサユニットとセンタ装置の間で中継器を介してデータを送受信するようにしてもよい。
【００８１】
図１７は、本発明の第４の実施形態に係る運動量推定システムの概略構成を示す図である。
【００８２】
図１７に於いて、被検体１０に装着された各センサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２とセンタ装置１８の間には、中継器１９が設けられている。この中継器１９は、センサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２が、上述した第１及び第２の実施形態の何れの形態をとるかに応じて、送信部、受信部の他、センサ制御部やセンサデータ収集処理部を設けるようにしてもよい。センサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２と中継器１９との間の無線通信方式としては、上述したＢＴや無線ＬＡＮ等の微弱または小電力型の方式が、一方、中継器１９とセンタ装置１８との間の無線通信方式としては携帯電話システム等の長距離通信が可能な方式が、それぞれ使用される。
【００８３】
尚、この第４の実施形態では、中継器１９が加わる以外、センサユニットとセンタ装置の構成及び動作については、上述した第１及び第２の実施形態と同じであるので、第１及び第２の実施形態の説明を参照するものとしてここでの説明は省略する。
【００８４】
尚、上述した実施形態では、被検体１０の上下方向の動きを検出する３軸の加速度センサを用いた例を説明したが、これに限られるものではなく、被検体１０の上下、左右、前後方向の何れか２方向、或いは１方向の動きを検出する２軸の加速度センサ、或いは１軸の加速度センサを用いてもよい。
【００８５】
更に、上述した実施形態では、センサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２を被検体１０の胸部と大腿部に装着する例を示したが、これに限定されることなく、被検体１０の腕や肩等、上記計測に関わる種々の箇所に装着可能である。また、被検体に装着されるセンサユニットの数も２つに限られるものではなく、少なくとも２つ以上であればよい。
【００８６】
また、上述した実施形態に於いて、センタ装置１８及びセンサユニット（Ａ）及び（Ｂ）１２の構成については、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。要するに本発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００８７】
更に、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件に於ける適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決することができ、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出することができる。
【００８８】
本発明によれば、被検体が装着する加速度センサ（センサユニット）は軽量であるので、被検体がセンサを意識することなく、日常の自然な行動に基づく運動量を的確に推定することが容易となる。
【００８９】
更に、被検体の一定期間の行動に基づく運動量を自動的に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る運動量推定システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１のセンサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２が装着された被検体１０の運動状態の例を示した図である。
【図３】センサユニット（Ａ）１１とセンサユニット（Ｂ）１２による加速度データの出力値を示したグラフであり、それぞれ縦軸に大腿部の加速度であるセンサユニット（Ｂ）１２の加速度センサの出力値を、横軸に胸部の加速度であるセンサユニット（Ａ）１１の加速度センサの出力値を表した図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るセンサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２の概略構成を示したブロック図である。
【図５】図４のセンサ本体２１及びセンサ駆動部２２の構成を示したブロック図である。
【図６】図４に示されるセンサユニット（Ａ）１１及び（Ｂ）１２内のセンシング信号送信部２３及びセンサ駆動信号受信部２６の構成を示したブロック図である。
【図７】図１のセンタ装置１８の構成を示したブロック図である。
【図８】図３の加速度データの出力値を基にして領域判定を行うための判定基準を示した図である。
【図９】図１のセンタ装置１８内のセンサデータ収集処理部６３の動作について説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る運動量推定システムの概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るセンサユニット（Ａ）１１′及び（Ｂ）１２′の概略構成を示したブロック図である。
【図１２】図１１に示されるセンサユニット（Ａ）１１′内のセンシング信号送信部２３′の構成を示したブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るセンタ装置１８′の構成を示したブロック図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係るセンサユニット（Ａ）１１″及び（Ｂ）１２″の概略構成を示したブロック図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係るセンサ本体２１及びセンサ駆動部２２の構成を示したブロック図である。
【図１６】第３の実施形態に係るセンタ装置１８″の構成を示したブロック図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る運動量推定システムの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０…被検体、１１…センサユニット（Ａ）、１２…センサユニット（Ｂ）、１７…アンテナ部、１８…センタ装置、１９…中継器、２１…センサ本体、２２…センサ駆動制御部、２３…センシング信号送信部、２４…送受信信号分配部、２５…アンテナ部、２６…センサ駆動信号受信部、２７…バッテリ、２８…センシング信号蓄積部、３１…中央処理装置（ＣＰＵ）、３７…加速度センサ、６３…センサデータ収集部、７１…加速度データ識別部、７２ａ…加速度データＡ記憶部、７２ｂ…加速度データＢ記憶部、７３ａ、７３ｂ…データ平均化処理部、７４…運動量推定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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１６】
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【図１７】
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