(57)【要約】【課題】被験者の身体、および被験者の装着品の少なくとも一方にセンサー部が取り付けられ、小型で、可搬性がある動き監視装置を提供する。【解決手段】被験者に取り付けられ、被験者の加速度を検出し、検出された検出データを用いて変位情報を演算するセンサー部１０と、変位情報に基づいて動きの有無を判定し、判定に基づき、報知信号を送信する情報処理部２０と、受信した報知信号に基づいて被験者に報知する報知部３０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度を検出し、検出データを出力する加速度検出部と、
前記検出データを用いて変位情報を演算する演算部と、
前記変位情報に基づいて動きの有無を判定する判定部と、
前記判定に基づき、報知信号を前記報知部に送信する報知信号出力部と、
受信した前記報知信号に基づいて被験者に報知する報知手段と、を備える
ことを特徴とする動き監視装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記変位情報が、閾値を超えているか否かによって動きの有無を判定する、ことを特徴とする請求項１に記載の動き監視装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記変位情報が、あらかじめ測定された変位情報と同じか否かによって動きの有無を判定する、ことを特徴とする請求項１に記載の動き監視装置。
【請求項４】
前記加速度検出部は、被験者および被験者が着用する衣類の少なくとも一方に装着される、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の動き監視装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記演算部が前記検出データを二回積分して変位情報を算出し、求められた前記変位情報が前記閾値を超えているか否かによって動きの有無を判定する、ことを特徴とする請求項１に記載の動き監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動き監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、身体の動作を、センサーを用いて検出する様々な装置が提供されている。たとえば、下記の特許文献１では、検出手段を有した台座（座布団）で座禅者の動作を検出し、それに基づいて、座禅者に刺激や警告を与える座禅ゲーム装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７２３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１で提案されている座禅ゲーム装置は、座禅者が座ることのできる台座、および座禅者に警告を与える叩き手段、または座禅者が座ることのできる座布団を有しているため、装置としては、大掛かりなものになる。また、座禅ゲームを行うまでに装置の組立などの作業が必要となるために、使いやすさに欠けるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる動き監視装置は、加速度を検出し、検出データを出力する加速度検出部と、前記検出データを用いて変位情報を演算する演算部と、前記変位情報に基づいて動きの有無を判定する判定部と、前記判定に基づき、報知信号を前記報知部に送信する報知信号出力部と、受信した前記報知信号に基づいて被験者に報知する報知手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
このような動き監視装置によれば、センサー部と、報知部と、情報処理部と、を備え、センサー部において、センサー部の加速度を検出し、変位情報に変換して情報処理部に送信する。情報処理部は、センサー部の変位情報に基づいて動きの有無を判定し、判定に基づき報知信号を報知部に送信する。報知部は、受信した報知信号に基づいて被験者に報知することができる。これにより、動き監視装置は、小さく、かつ少ない構成部材で動きを監視し、報知ができるため、小型化でき、可搬性があり利便性が向上する。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる動き監視装置において、前記判定部は、前記変位情報が、閾値を超えているか否かによって動きの有無を判定する、ことを特徴とする。
【０００９】
このような動き監視装置によれば、判定部により、変位情報が所定の閾値を超えているか否かによって動きの有無を判定し、判定に基づき報知手段を用いて報知することで、動きがわかりやすく、より監視しやすくすることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる動き監視装置において、前記判定部は、前記変位情報が、あらかじめ測定された変位情報と同じか否かによって動きの有無を判定する、ことを特徴とする。
【００１１】
このような動き監視装置によれば、判定部により、変位情報が、あらかじめ測定された変位情報と異なることによって動きの有無を判定し、判定に基づき報知手段を用いて報知することで、動きがわかりやすく、より監視しやすくすることができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる動き監視装置において、前記加速度検出部は、被験者および被験者が着用する衣類の少なくとも一方に装着される、ことを特徴とする。
【００１３】
このような動き監視装置によれば、加速度検出部が被験者、および被験者が着用する衣類の少なくとも一方に装着されることで、被験者の加速度を検出し、被験者に動きの有無を報知することができる。これにより、動き監視装置は、小さく、かつ少ない構成部材で動きを監視し、報知ができるため、小型化でき、可搬性があり利便性が向上する。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる動き監視装置において、前記判定部は、前記演算部が前記検出データを二回積分して変位情報を算出し、求められた前記変位情報が前記閾値を超えているか否かによって動きの有無を判定する、ことを特徴とする。
【００１５】
このような動き監視装置によれば、判定部により、検出データを二回積分し、変位情報に変換する。その変位情報が、所定の閾値を超えているかによって動きの有無を判定し、判定に基づき報知手段を用いて報知することで、動きがわかりやすく、より監視しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の動き監視装置の構成例を示す図。
【図２】第１実施形態のセンサー部の構成例を示す図。
【図３】第１実施形態の情報処理部の構成例を示す図。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態のセンサー部の変位情報の例を示す図。
【図５】第１実施形態の報知部の構成例を示す図。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１実施形態の動き監視装置の処理の一例を示すフローチャート。
【図７】第１実施形態のセンサー部が取り付けられた装着品の一例を示す図。
【図８】第２実施形態の動き監視装置の構成例を示す図。
【図９】第３実施形態の動き監視装置の構成例を示す図。
【図１０】変形例の動き監視装置の構成例を示す図。
【図１１】（ａ）は、加速度検出部の構成例を示す平面図、（ｂ）は、加速度検出部の構成例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００１８】
（第１実施形態）
本実施形態にかかる動き監視装置の概略構成について説明する。
図１は、本実施形態の動き監視装置１の構成例を示す図である。図１では、互いに直交する３つの軸として、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を図示している。
【００１９】
動き監視装置１は、被験者であるユーザーＭ１が座った状態において、ユーザーＭ１の頭部に取り付けられたセンサー部１０と、情報処理部２０と、ユーザーＭ１の腕部に取り付けられた報知部３０とを含んで構成されている。
情報処理部２０は、センサー部１０、および報知部３０と、通信部１２，２２，３２（図２、図３、図５参照）を介して無線通信で接続することが可能であり、センサー部１０から送信されたデータを受信することができる。また、報知部３０は、情報処理部２０から送信されたデータを受信することができる。なお、センサー部１０、および報知部３０と、情報処理部２０との接続は、無線通信に限らない。
【００２０】
ユーザーＭ１に取り付けられるセンサー部１０の位置は、頭部に限らず、例えば、腰部、胸部、またはユーザーＭ１の装着品（衣類）等であってもよい。また、ユーザーＭ１に取り付けられる報知部３０の位置は、腕部に限らず、例えば、頭部、頸部、またはユーザーＭ１の装着品等であってもよい。
本実施形態では、ユーザーＭ１にセンサー部１０が取り付けられているが、センサー部１０は、ユーザーＭ１、およびユーザーＭ１の装着品の少なくとも（いずれか）一方に取り付けられていればよい。
【００２１】
動き監視装置１では、センサー部１０に備えられたセンサー（加速度検出部１１（図２））によってユーザーＭ１の動き（加速度）を検出し、検出された検出データを情報処理部２０に送信する。そして、情報処理部２０は、受信した検出データに基づいて、ユーザーＭ１の動きの有無を判定し、判定に基づきユーザーＭ１の動きを、例えば、ディスプレイ等に表示したり、報知部３０に報知信号を送信したりする。報知信号を受信した報知部３０は、ユーザーＭ１の動きを報知手段により報知する。このような動き監視装置１によって、ユーザーＭ１の動きを監視し、報知することができる。
【００２２】
次に、センサー部１０の構成について説明する。
図２は、センサー部１０の構成を示すブロック図である。図に示すように、センサー部１０は、加速度検出部１１、通信部１２、記憶部１３、演算部１４、制御部１８等により構成されている。
【００２３】
加速度検出部１１は、センサー部１０が取り付けられているユーザーＭ１の動き、すなわち加速度を検出するセンサーである。本実施形態では、座った状態にあるユーザーＭ１の頭部の動き（加速度）をセンサー部１０が検出し、検出された検出データを情報処理部２０に送信している。なお、本実施形態では、加速度検出部１１は、二軸（ｘ軸、ｙ軸）方向の加速度が検出可能なセンサーである。また、加速度検出部１１は、三軸方向以上（複数軸）の加速度が検出可能なセンサーであってもよい。
なお、加速度検出部１１については、後述する。
【００２４】
演算部１４は、加速度の検出データからノイズを除去するＨＰＦ（High Pass Filter）等のフィルター回路１４ａと、検出データを二回積分して変位に変換する積分回路１４ｂと、を備えている。つまり、演算部１４は、加速度検出部１１で検出された検出データからノイズを除去し、加速度を変位（移動量）に変換する処理を行うことで、センサー部１０の移動量、言い換えるとユーザーＭ１の頭部の移動量である変位情報１３ａを求めることができる。そして、変位情報１３ａは、記憶部１３に記憶される。
【００２５】
記憶部１３は、例えばハードディスクのような外部記憶装置であり、センサー部１０における各種データが記憶される。
【００２６】
通信部１２は、情報処理部２０と通信が可能な図示しない送信部、および受信部を備えている。通信部１２は、演算部１４で得られた変位情報１３ａを、通信部１２を介して情報処理部２０に送信する。
【００２７】
制御部１８は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、センサー部１０における各部を統括的に制御する。
【００２８】
次に、情報処理部２０の構成について説明する。
図３は、情報処理部２０の構成を示すブロック図である。図に示すように、情報処理部２０は、通信部２２、記憶部２３、判定部２４、報知信号出力部２５、出力部２６、制御部２８等により構成されている。
【００２９】
通信部２２は、センサー部１０、および報知部３０と送受信が可能な図示しない送信部、および受信部を備えている。通信部２２は、センサー部１０から送信された変位情報１３ａを受信し、変位情報２３ａとして記憶部２３に記憶する。
【００３０】
記憶部２３は、例えばハードディスクのような外部記憶装置であり、情報処理部２０における各種データが記憶される。
【００３１】
判定部２４は、記憶部２３に記憶されている変位情報２３ａが、所定の閾値Ｓ１の範囲内にあるかを判定する。すなわち、ユーザーＭ１の頭部の位置が閾値Ｓ１の範囲内にあるか否かによって動きの有無を判定する。
閾値Ｓ１は、変位情報２３ａの始点を中心にして、ｘ，ｙ方向に形成された略円形の円内を範囲として設定されている。
【００３２】
ここで、ユーザーＭ１の動きの有無を判定する例について図４を参照して説明する。
図４は、ユーザーＭ１（不図示）の頭部に取り付けられたセンサー部１０を＋ｚ軸方向から見た、変位情報２３ａの例を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）は、ｘ軸とｙ軸方向（二軸方向）の変位情報２３ａの移動量を表している。
【００３３】
判定部２４は、図４に示すような、変位情報２３ａと閾値Ｓ１とを判定材料にして、ユーザーＭ１の動きの有無を判定する。
判定部２４は、変位情報２３ａが閾値Ｓ１の範囲内（略円形の円内方向）にあれば（図４（ａ））、ユーザーＭ１の動きが小さい（動きが無い）と判定し、変位情報２３ａが閾値Ｓ１の範囲外（略円形の円外方向）にあれば（図４（ｂ））、ユーザーＭ１の動きが大きい（動きが有る）と判定する。なお、閾値Ｓ１の範囲の設定は、ユーザーによって変更することができる。たとえば、センサー部１０の動きが小さいユーザーは、閾値Ｓ１の範囲を狭く設定してもよいし、センサー部１０の動きが大きいユーザーは、閾値Ｓ１の範囲を広げて設定してもよい。
【００３４】
報知信号出力部２５は、報知信号２５ａを、通信部２２を介して報知部３０に送信する。具体的には、報知信号出力部２５は、ユーザーＭ１の動きが大きいと判定した場合、つまり上述した変位情報２３ａが閾値Ｓ１の範囲外にあるとき、報知信号２５ａを、通信部２２を介して報知部３０に送信する。
報知信号２５ａを報知部３０に送信するタイミングは、たとえば、変位情報２３ａが閾値Ｓ１の範囲外に出た回数を記憶し、所定の回数に達したときや、所定の回数を超えたときに送信する。また、変位情報２３ａの移動量が著しく大きいときに、報知信号２５ａを送信してもよい。
【００３５】
出力部２６は、ユーザーＭ１の動きに基づいて、図示しないディスプレイ等に、ユーザーＭ１の動き（図４）を表示する。動きを表示することで、ユーザーＭ１に、自身の動きを認識させることができる。
【００３６】
制御部２８は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、およびＲＯＭ等を備え、情報処理部２０における各部を統括的に制御する。
【００３７】
次に、報知部３０の構成について説明する。
図５は、報知部３０の構成を示すブロック図である。図に示すように、報知部３０は、通信部３２、報知手段３５、記憶部３３、制御部３８等により構成されている。
【００３８】
通信部３２は、情報処理部２０と通信が可能な図示しない送信部、および受信部を備えている。通信部３２は、情報処理部２０から送信された報知信号２５ａを受信し、報知信号３５ａとする。そして、報知信号３５ａは、記憶部３３に記憶される。
【００３９】
報知手段３５は、報知信号３５ａに基づいて、ユーザーＭ１の動き（変位情報）が閾値Ｓ１の範囲外に出たことを警告や刺激で報知する。本実施形態では、図１に示す、座った状態にあるユーザーＭ１の報知部３０に、図示しない振動発生器を搭載し、ユーザーＭ１に振動による刺激で報知する報知手段３５を備える。
報知手段３５は、たとえば、報知部３０にスピーカーを搭載し音による警告、ディスプレイを搭載し光や映像による警告、物理療法として用いられるいわゆる低周波治療器のような電気的刺激による警告を用いることができる。すなわち、報知手段３５は、報知部３０の構成によって報知方法を適宜変更することができる。
なお、スピーカーやディスプレイ等による警告を報知する報知部３０は、ユーザーＭ１の近傍に設置しておいてもよい。
また、音による警告は、音階を変えることで移動の大きさを示すようにしてもよい。また、音や振動などの警告をパルスにして、周期の幅で移動の大きさを示すようにしてもよい。
【００４０】
記憶部３３は、例えばハードディスクのような外部記憶装置であり、報知部３０における各種データが記憶される。
【００４１】
制御部３８は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、およびＲＯＭ等を備え、報知部３０における各部を統括的に制御する。
【００４２】
次に、動き監視装置１を構成するセンサー部１０、情報処理部２０、および報知部３０の各処理について説明する。
図６は、動き監視装置１の処理の一例を示すフローチャートであり、（ａ）は、センサー部１０のフローチャートを示す図、（ｂ）は、情報処理部２０のフローチャートを示す図、（ｃ）は、報知部３０のフローチャートを示す図である。同図に示すセンサー部１０、情報処理部２０、および報知部３０の各処理は、それぞれの図示しない開始スイッチがオンされた場合に開始され、オフされた場合に終了する。以下、図２、図３、図５、図６を参照しながら説明する。
【００４３】
図６（ａ）に示すように、まず、センサー部１０は、加速度検出部１１によってセンサー部１０の二軸方向の加速度を検出する（ステップＳ１０）。
次に、センサー部１０は、ステップＳ１０において検出した検出データを、演算部１４のフィルター回路１４ａでノイズ除去した後、積分回路１４ｂで二回積分することで、検出データを変位情報１３ａに変換する（ステップＳ１２）。
次に、センサー部１０は、ステップＳ１２において変換した変位情報１３ａを記憶部１３に記憶する（ステップＳ１４）
次に、センサー部１０は、ステップＳ１２において変換した変位情報１３ａを通信部１２により、情報処理部２０に送信する（ステップＳ１４）。
そしてセンサー部１０は、ステップＳ１０に移行し、処理を繰り返す。
【００４４】
次に、図６（ｂ）に示すように、情報処理部２０は、通信部２２により、センサー部１０から変位情報１３ａを受信する（ステップＳ２０）。
次に、情報処理部２０は、ステップＳ２０において受信した変位情報１３ａを記憶部２３に記憶する（ステップＳ２２）
次に、情報処理部２０は、判定部２４により、変位情報２３ａが閾値Ｓ１の範囲内か否かを判定する（ステップＳ２４）。
変位情報２３ａが閾値Ｓ１の範囲内の場合（ステップＳ２４のＹ）、ステップＳ２０に移行し、処理を繰り返す。
一方、変位情報２３ａが閾値Ｓ１の範囲を超えた場合（ステップＳ２４のＮ）、報知信号出力部２５は、通信部２２を介して報知信号２５ａを報知部３０に送信（ステップＳ２６）し、ステップＳ２０に移行し、処理を繰り返す。
【００４５】
次に、図６（ｃ）に示すように、報知部３０は、通信部３２により、情報処理部２０から報知信号２５ａを受信して、報知信号３５ａとして記憶する（ステップＳ３０）。
次に、報知部３０は、ステップＳ３０において変換した報知信号３５ａを記憶部３３に記憶する（ステップＳ３２）
次に、報知部３０は、報知手段３５によってユーザーＭ１の動きが閾値Ｓ１の範囲を超えたことを刺激や警告で報知（ステップＳ３４）し、ステップＳ３０に移行し、処理を繰り返す。
【００４６】
上記した動き監視装置１は、センサー部１０において、センサー部１０の加速度を検出し、変位情報１３ａに変換して情報処理部２０に送信する。情報処理部２０は、センサー部１０の変位情報２３ａ（１３ａ）を所定の判定（閾値Ｓ１の範囲）によって判定し、報知信号を報知部３０に送信する。報知部３０は、受信した報知信号をもとに報知することができる。
【００４７】
以上述べたように、第１実施形態にかかる動き監視装置１によれば、以下の効果を得ることができる。
第１実施形態によれば、動き監視装置１は、ユーザーＭ１に取り付けられたセンサー部１０で検出された検出データ（変位情報）が、閾値Ｓ１の範囲を超えていれば、報知手段３５によって、ユーザーＭ１に報知することができる。
【００４８】
動き監視装置１は、装置を小型化でき、ユーザーＭ１の身体、およびユーザーＭ１の装着品（図示しない帽子、衣類）の少なくとも（いずれか）一方にセンサー部１０を取り付けることができるために可搬性があり、利便性が向上する。
【００４９】
第１実施形態において、動き監視装置１は、ユーザーＭ１の動きを検出・判定して、報知手段３５で報知させるものとしたが、たとえば、動き監視装置１を座禅に用いてもよい。
座禅は、雑念（思考）が頭に入ってくると気が散り、そのために呼吸が乱れ、頭部（または身体）が動き、警策で打たれるということが知られている。そこで、座禅をしているユーザーＭ１（座禅初心者）の頭部にセンサー部１０を取り付けることで、ユーザーＭ１の頭部の動き（変位情報）を監視し、その動きが閾値Ｓ１の範囲を超えた場合に、報知手段３５で、あたかも警策で打たれたように報知することができる。なお、閾値Ｓ１の範囲は、変更が可能で、広げたり（易しく）、狭くしたり（難しく）することで座禅の難易度を変更することができる。
【００５０】
また、情報処理部２０の記憶部２３に、いわゆる座禅の達人の変位情報を記憶し、座禅の達人の変位情報と、ユーザーＭ１の変位情報とを、図示しないディスプレイに表示してもよい。これにより、それぞれの座禅の動きが比較でき、座禅の向上に励むことができる。
図７は、センサー部１０が取り付けられた装着品の一例を示す図である。図７に示すように、ユーザーＭ１は、センサー部１０が取り付けられた装着品４０（いわゆる坊主頭のかつら）を用いる。これにより、ユーザーＭ１は、僧侶、または修行僧の気分で座禅を行うことができる。
【００５１】
また、ユーザーＭ１は、可搬性がある動き監視装置１を用いることで、どこでも手軽に座禅を行うことができる。
【００５２】
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態における動き監視装置２の構成例を示す図である。図８では、互いに直交する３つの軸として、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を図示している。
本実施形態にかかる動き監視装置２の構成について図８を参照して説明する。動き監視装置２は、図１に示す第１実施形態にかかる動き監視装置１と同様な概略構成であるため、第１実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。
【００５３】
動き監視装置２は、車両の運行業務に携わる被験者であるユーザーＭ２が着用している帽子５０に取り付けられたセンサー部１０と、報知部３０と、図示しない車両に取り付けられた情報処理部２０とを含んで構成されている。動き監視装置２は、センサー部１０の動きで、帽子５０、つまりユーザーＭ２の頭部の動きを検出することができる。ユーザーＭ２は、車両を操縦するためのハンドル５２を握っている。なお、本実施形態では、車両の運行業務と説明したが、たとえば、自動車、鉄道、船舶、航空機などの運行業務であってもよい。
【００５４】
動き監視装置２では、センサー部１０に備えられた加速度検出部１１ａによってユーザーＭ２の動きを検出し、検出された検出データを情報処理部２０に送信する。そして、情報処理部２０において、受信した検出データに基づいて、ユーザーＭ２の動きの有無を判定し、例えば、図示しないディスプレイ等に表示したり、報知部３０に報知信号を送信したり、図示しない運行管理部に通信装置によって報知する。これにより、情報処理部２０は、ユーザーＭ２の動きを監視することができる。
【００５５】
本実施形態では、センサー部１０（図２参照）の加速度検出部１１ａは、ユーザーＭ２の動き、すなわち加速度を検出するセンサーである。本実施形態では、ユーザーＭ２の頭部の動きをセンサー部１０で測定する。なお、加速度検出部１１ａは、三軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の加速度が検出可能なセンサーである。また、加速度検出部１１ａは、三軸以上（複数軸）の加速度が検出可能なセンサーであってもよい。
なお、加速度検出部１１ａについては、後述する。
【００５６】
情報処理部２０（図３参照）の記憶部２３は、ユーザーＭ２の車両運行時の動きを変位情報２３ａとして連続的に記憶している。そして、判定部２４は、センサー部１０から送信された最新の変位情報２３ａ（１３ａ）が、閾値の範囲内にあるかを判定する。すなわちユーザーＭ２の頭部の動きが閾値の範囲内にあるかを判定する。
本実施形態の閾値とは、最新の変位情報２３ａより以前に記憶部２３に記憶された変位情報２３ａに、所定の許容を付加したものを示す。
【００５７】
ここで、ユーザーＭ２の動きの有無を判定する例について説明する。
判定部２４は、変位情報２３ａと閾値とを判定材料にして、ユーザーＭ２の動きを判定する。判定部２４は、変位情報２３ａが閾値の範囲内にあれば、ユーザーＭ２の動きが小さい（動きが無い）と判定し、変位情報２３ａが閾値の範囲外にあれば、ユーザーＭ２の動きが大きい（動きが有る）と判定する。たとえば、ユーザーＭ２の頭部の動きが大きい場合は、居眠り運転の予兆、もしくは居眠り運転をしていると考えることができる。
【００５８】
報知信号出力部２５は、ユーザーＭ２の動きが大きいと判定した場合、つまり上述した居眠り運転の予兆、もしくは居眠り運転をしているとき、通信部２２を介して、報知部３０に報知信号２５ａを送信する。
報知信号２５ａを報知部３０に送信するタイミングは、たとえば、変位情報２３ａが閾値の範囲外に出た回数を記憶し、所定の回数に達したときや、所定の回数を超えたときに送信する。また、変位情報２３ａの移動量が著しく大きいときにも、報知信号２５ａを送信してもよい。
【００５９】
出力部２６は、ユーザーＭ２の動きに基づいて、図示しないディスプレイ等に、警告文を表示し、ユーザーＭ２に覚醒を促すことができる。
【００６０】
また、情報処理部２０は、図示しないＧＰＳ受信機を介してＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号に含まれる航法メッセージを解析して測位処理を行い、位置情報を取得する。情報処理部２０は、報知信号２５ａが報知部３０に送信されたタイミングで図示しない運行管理センターに警告文や上述した位置情報などを送信してもよい。これにより、運行管理センターの管理者は、ユーザーＭ２が運行している車両の状況を把握することができる。
【００６１】
報知部３０（図５参照）の通信部３２は、情報処理部２０と送受信が可能な図示しない送信部、および受信部を備えている。通信部３２は、情報処理部２０から送信された報知信号２５ａを受信し、報知信号３５ａとする。
【００６２】
報知手段３５は、報知信号３５ａに基づいて、ユーザーＭ２の居眠り運転からの覚醒を促すために警告や刺激で報知することができる。図８の例では、ユーザーＭ２が着用している帽子５０に報知手段３５（報知部３０）が取り付けられている。本実施形態では、報知部３０に図示しない振動発生器を搭載し、ユーザーＭ２に振動による刺激で報知する報知手段３５を備えている。
報知手段３５は、たとえば、報知部３０にスピーカーを搭載し、音による警告で報知するものでもよい。すなわち、報知手段３５は、報知部３０の構成によって報知方法を適宜変更することができる。
なお、報知手段３５がユーザーＭ２覚醒を促すために、突然、音による警告や振動による刺激を加えることで、驚愕し、運行業務に支障をきたすおそれがある。そのため、警告や刺激などの報知を小さいレベルからはじめ、漸増するようにしてもよい。
【００６３】
また、ユーザーＭ２が報知手段３５で覚醒を促されても、変位情報２３ａが閾値の範囲外にある場合は、図示しない車両自動停止装置で車両を停止させることができる。なお、車両自動停止装置の説明は省略する。
【００６４】
以上述べたように、第２実施形態にかかる動き監視装置２によれば、以下の効果を得ることができる。
第２実施形態によれば、動き監視装置２は、ユーザーＭ２が着用している帽子５０にセンサー部１０が取り付けられ、その帽子５０の動きから変位情報１３ａを取り出す。そして、情報処理部２０に変位情報１３ａを送信し、その変位情報２３ａ（１３ａ）が閾値の範囲内か否かを判定する。変位情報２３ａが閾値の範囲外であれば、居眠り運転であると判定し、報知手段３５でユーザーＭ２の覚醒を促し、車両運行時の事故を抑止することができる。
【００６５】
動き監視装置２は、装置を小型化でき、可搬性があるためにユーザーＭ２の帽子５０にセンサー部１０と、報知部３０とが取り付けられ、車両の運行に支障をきたすことなく着用することができる。
【００６６】
（第３実施形態）
図９は、第３実施形態における動き監視装置３の構成例を示す図である。
本実施形態にかかる動き監視装置３の構成について図９を参照して説明する。動き監視装置３は、図１に示す第１実施形態にかかる動き監視装置１と同様な概略構成であるため、第１実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。
【００６７】
動き監視装置３は、センサー部１０と、報知部３０と、情報処理部２０とを含んで構成されている。
センサー部１０と、報知部３０は、装着品６０に取り付けられ、情報処理部２０は、装着品６０、被験者であるユーザーＭ３、ユーザーＭ３の近傍のいずれかに配置されている。なお、図９では、情報処理部２０の配置例を示している。
装着品６０は、頭部に装着する環状のヘアバンドの形状をしている。また、図示しないが馬蹄型をした、いわゆるカチューシャ（髪の毛を押さえる装身具）や、帯状の形状でもよい。
ユーザーＭ３は装着品６０を頭部に着用し、センサー部１０が、ユーザーＭ３の頭部の動きを検出することができる。
【００６８】
動き監視装置３では、センサー部１０に備えられた加速度検出部１１によってユーザーＭ３の動きを検出し、検出された検出データを情報処理部２０に送信する。そして、情報処理部２０において、受信した検出データに基づいて、ユーザーＭ３の動きの有無を判定し、例えば、図示しないディスプレイ等に表示したり、報知部３０に報知信号を送信したりする。これにより、情報処理部２０は、ユーザーＭ３の動きを監視することができる。
【００６９】
本実施形態では、センサー部１０（図２参照）の加速度検出部１１は、ユーザーＭ３の動き、すなわち加速度を検出するセンサーである。本実施形態では、ユーザーＭ３の頭部の動きをセンサー部１０で測定する。なお、加速度検出部１１は、二軸（ｘ軸、ｙ軸）の加速度が検出可能なセンサーである。また、加速度検出部１１は、三軸以上（複数軸）の加速度が検出可能なセンサーであってもよい。
【００７０】
情報処理部２０（図３参照）の記憶部２３は、ユーザーＭ３の動きを変位情報２３ａとして連続的に記憶している。そして、判定部２４は、センサー部１０から送信された最新の変位情報２３ａ（１３ａ）が、閾値の範囲内にあるかを判定する。すなわちユーザーＭ３の頭部の動きが閾値の範囲内にあるかを判定する。
本実施形態の閾値とは、最新の変位情報２３ａより以前に記憶部２３に記憶された変位情報２３ａに、所定の許容を付加したものを示す。
【００７１】
ここで、ユーザーＭ３の動きの有無を判定する例について説明する。
図９（ａ）に示すように、ユーザーＭ３が立位の姿勢で安定した状態である場合、つまり、変位情報２３ａが閾値の範囲内にあれば、判定部２４は、ユーザーＭ３の動きが小さい（動きが無い）と判定する。また、図９（ｂ）に示すように、ユーザーＭ３が片足を上げて、目を閉じた姿勢で安定しない状態である場合、つまり、変位情報２３ａが閾値の範囲外にあれば、判定部２４は、ユーザーＭ３の動きが大きい（動きが有る）と判定する。
たとえば、ユーザーＭ３の動きが大きい場合は、ユーザーＭ３がふらついていると考えることができる。
【００７２】
報知信号出力部２５は、ユーザーＭ３の動きが大きいと判定した場合、つまり、ふらついているとき、通信部２２を介して、報知部３０に報知信号２５ａを送信する。
報知信号２５ａを報知部３０に送信するタイミングは、たとえば、変位情報２３ａが閾値の範囲外に出た回数を記憶し、所定の回数に達したときや、所定の回数を超えたときに送信する。また、変位情報２３ａの移動量が著しく大きいときにも、報知信号２５ａを送信してもよい。
【００７３】
出力部２６は、ユーザーＭ３の動きに基づいて、図示しないディスプレイ等に、文章や図を表示し、ユーザーＭ３、または他のユーザーにふらつきや、ふらつくまでの時間を知らせることができる。
【００７４】
報知部３０（図５参照）の通信部３２は、情報処理部２０と送受信が可能な図示しない送信部、および受信部を備えている。通信部３２は、情報処理部２０から送信された報知信号２５ａを受信し、報知信号３５ａとする。
【００７５】
報知手段３５は、報知信号３５ａに基づいて、ユーザーＭ３のふらつきを警告や刺激で報知することができる。図９の例では、ユーザーＭ３が着用している装着品６０に報知部３０が取り付けられ、報知部３０に図示しない振動発生器を搭載し、ユーザーＭ３に振動による刺激で報知する報知手段３５を備えている。
報知手段３５は、たとえば、報知部３０にスピーカーを搭載し音による警告で報知するものでもよい。報知部３０は、スピーカーから、ふらつきの方向に対応して、音階の変更や、ふらつきの大小によって、音量の変更をした音を出力してもよい。また、ユーザーが意図して頭を動かし、音階と音量とを制御し、メロディーを奏でる楽器に用いてもよい。報知手段３５は、報知部３０の構成によって報知方法を適宜変更することができる。
【００７６】
以上述べたように、第３実施形態にかかる動き監視装置３によれば、以下の効果を得ることができる。
第３実施形態によれば、動き監視装置３は、ユーザーＭ３が着用している装着品６０にセンサー部１０が取り付けられ、その装着品６０の動きから変位情報１３ａを取り出す。そして、情報処理部２０に変位情報１３ａを送信し、その変位情報２３ａ（１３ａ）が閾値の範囲内か否かによって動き（ふらつき）の有無を判定する。変位情報２３ａが閾値の範囲外であれば、ふらつきであると判定し、報知手段３５でユーザーＭ３に注意を促すことができる。
また、動き監視装置３は、ふらつきを判定することができるために、バランスを維持するゲーム、平衡感覚を養うトレーニングに応用することができる。また、ふらつきの判定を数値化することで、ふらつきの症状がある疾病の診断や、飲酒検問（アルコール検査）で車両等の運転手の歩行検査時におけるふらつきの確認などに応用してもよい。
【００７７】
動き監視装置３は、小さく、かつ少ない構成部材で動き（ふらつき）を監視し、報知ができるため、小型化でき、可搬性があり利便性が向上する。
【００７８】
（変形例）
図１０は、変形例にかかる動き監視装置３ａの構成例を示す斜視図である。動き監視装置３ａは、センサー部１０と、情報処理部２０と、報知部３０と、を備えて構成され、センサー部１０と、報知部３０は、装着品６０に取り付けられている。なお、図１０では、センサー部１０、情報処理部２０、報知部３０の図示を省略している。
変形例では、報知部３０に図示しない振動発生器を搭載し、ユーザーに振動による刺激で報知する報知手段３５を備えている。図１０で示すように、装着品６０には、周方向に沿って、複数の報知手段３５が一定の配置で設けられている。
ユーザーが装着品６０を頭部に着用すると、センサー部１０が検出したユーザーの頭の動きの方向と、同一方向となる位置に配置されている報知手段３５を振動させることで、着用したユーザーに自身がふらついている方向を報知することができる。
【００７９】
（加速度検出部）
上述した実施形態にかかる加速度検出部１１（１１ａ）について説明する。
図１１（ａ）は、加速度検出部１１（１１ａ）の構成を示す平面図である。図１１（ｂ）は、加速度検出部１１（１１ａ）の構成を示す断面図であり、図１１（ａ）におけるＩ−Ｉ線に沿う断面を表している。そして、図１１では、互いに直交する３つの軸として、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を図示している。なお、説明の便宜上、平面図では、リッド２０２の図示を省略している。
【００８０】
図１１に示すように、加速度検出部１１（１１ａ）は、パッケージ２００と、素子ベース体２２１および感圧素子２２０を有している物理量検出センサー２１８と、を備えている。
まず、パッケージ２００は、パッケージベース２０１およびリッド２０２からなっている。パッケージベース２０１は、＋ｚ軸方向から見た平面視で四角形の形状をなす平板である。
このパッケージベース２０１は、物理量検出センサー２１８の素子ベース体２２１を固定するための段部２０３を有しており、それらは、ｙ軸方向の一方の端部にｘ軸に沿って設けられている段部２０３ａと、ｙ軸方向の他方の端部における２つの角部近傍にそれぞれ設けられている段部２０３ｂ，２０３ｃと、である。
また、パッケージベース２０１は、平板を貫通している孔、および孔を塞ぐための封止材からなる封止部２０４と、段部２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃの設けられている面と反対側の面に形成され外部の発振回路等と接続するための外部端子２０７と、を有している。
このパッケージベース２０１は、セラミックグリーンシートを焼成した酸化アルミニウム焼結体で形成されている。セラミックの酸化アルミニウム焼結体は、パッケージ用として優れているが、加工が難しい材料である。しかし、この場合、パッケージベース２０１が平板状であるため、平板以外の形状に形成する場合と比べて、容易に形成することができる。なお、パッケージベース２０１は、水晶、ガラスおよびシリコン等の材料を用いて形成することもできる。
【００８１】
リッド２０２は、内部側に凹状に形成されている収容部２０６を有し、パッケージベース２０１の段部２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃをガイドにして、感圧素子２２０を覆うように配置されパッケージベース２０１に固定される。
このリッド２０２は、パッケージベース２０１と同じ材料や、コバール、ステンレス鋼などの金属等を用いることができ、ここでは、収容部２０６の形成がセラミックより容易に行なえるコバールを用いている。そして、リッド２０２は、シームリング２０５を介してパッケージベース２０１に接合されると、収容部２０６を減圧された気密状態等に封止することができる。
【００８２】
ここで、収容部２０６の封止は、パッケージベース２０１とリッド２０２との接合後、封止部２０４の孔から収容部２０６内の空気を抜いて減圧し、孔をロウ材（封止材）で塞ぐ方法で行われている。これにより、物理量検出センサー２１８は、減圧されて気密状態の収容部２０６内に封止される。なお、収容部２０６の内部は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填されていてもよい。
【００８３】
物理量検出センサー２１８は、パッケージベース２０１に固定される素子ベース体２２１と、素子ベース体２２１に固定され、たとえば、振動等の物理量を検出するための感圧素子２２０と、を有している。素子ベース体２２１は、水晶板からエッチング等で形成され、ｘ，ｙ平面に沿って位置する板状の形態である。この素子ベース体２２１は、平面視で略四角形のリング状である固定部（ベース部）２１１（２１１ａ〜２１１ｆ）と、固定部２１１の内部側（リング状内）に配置されている可動部２１２（２１２ａ〜２１２ｃ）と、固定部２１１と可動部２１２とを接続している継ぎ手部２１３と、を有している。
【００８４】
固定部２１１は、ｘ軸およびｙ軸に沿ってリング状をなす枠部２１１ａと、ｘ軸に沿う一方の枠部２１１ａの中央からｙ軸に沿って外部側に突出している素子載置部２１１ｂと、ｙ軸に沿う一方の枠部２１１ａから分岐し枠部２１１ａの外周に沿って素子載置部２１１ｂの近傍まで延出している腕部２１１ｃと、ｙ軸に沿う他方の枠部２１１ａから分岐し枠部２１１ａの外周に沿って素子載置部２１１ｂの近傍まで延出している腕部２１１ｄと、ｘ軸に沿う他方の枠部２１１ａの一端から分岐し枠部２１１ａの外周に沿って腕部２１１ｄの分岐近傍まで延出している腕部２１１ｅと、ｘ軸に沿う他方の枠部２１１ａの他端から分岐し枠部２１１ａの外周に沿って腕部２１１ｃの分岐近傍まで延出している腕部２１１ｆと、を有している。
【００８５】
腕部２１１ｃ，２１１ｄ，２１１ｅ，２１１ｆは、素子ベース体２２１をパッケージベース２０１に固定するための部位であり、腕部２１１ｃの先端部が支持部２１７（２１７ａ）（図１１）を介して段部２０３ａに固定され、腕部２１１ｄの先端部が支持部２１７（２１７ｂ）を介して段部２０３ａに固定され、腕部２１１ｅの先端部が支持部２１７（２１７ｃ）を介して段部２０３ｂに固定され、腕部２１１ｆの先端部が支持部２１７（２１７ｄ）を介して段部２０３ｃに固定されている。支持部２１７は、この場合、接着剤であって、腕部２１１ｃ，２１１ｄ，２１１ｅ，２１１ｆを介して、固定部２１１の全体を所定の間隙を設けた状態で段部２０３に固定している。
【００８６】
可動部２１２（２１２ａ〜２１２ｃ）は、枠部２１１ａによって囲まれていて、素子載置部２１１ｂが形成されている枠部２１１ａに継ぎ手部２１３を介して接続されている。つまり、可動部２１２は、継ぎ手部２１３によって枠部２１１ａに片持ち支持された状態である。そして、可動部２１２は、継ぎ手部２１３と反対方向にｙ軸に沿って延出している素子載置部２１２ａと、素子載置部２１２ａの両側に設けられｙ軸に沿ってそれぞれ延出している質量体載置部２１２ｂと、を有している。なお、ここでは、可動部２１２における感圧素子２２０が載置される側の面を主面２１２ｃと称する。
【００８７】
そして、可動部２１２の質量体載置部２１２ｂには、錘の役目をする質量体２１５が設けられている。質量体２１５（２１５ａ〜２１５ｄ）は、一方の質量体載置部２１２ｂの主面２１２ｃ側に設けられている質量体２１５ａと、平面視で質量体２１５ａと重なるように主面２１２ｃと反対側の面に設けられている質量体２１５ｃと、他方の質量体載置部２１２ｂの主面２１２ｃ側に設けられている質量体２１５ｂと、平面視で質量体２１５ｂと重なるように主面２１２ｃと反対側の面に設けられている質量体２１５ｄと、を有している。これらの質量体２１５は、接合部２１６を介して可動部２１２に固定されていて、接合部２１６は、この場合、質量体２１５の重心位置に設けられている接着剤であって、質量体２１５と可動部２１２とを所定の間隙を空けた状態で固定している。
【００８８】
また、感圧素子２２０は、固定部２１１の素子載置部２１１ｂに接着剤２２３で固定される基部２２１ａと、可動部２１２の素子載置部２１２ａに接着剤２２３で固定されている基部２２１ｂと、基部２２１ａと基部２２１ｂとの間にあって物理量を検出するための振動梁部２２２（２２２ａ，２２２ｂ）と、を有している。即ち、感圧素子２２０は、固定部（ベース部）２１１と可動部２１２とに接続し、継ぎ手部２１３を跨ぐように配置されている。この場合、振動梁部２２２は、その形状が角柱状であり、振動梁部２２２ａ，２２２ｂのそれぞれに設けられた励振電極（図示省略）に駆動信号（交流電圧）が印加されると、ｘ軸に沿って、互いに離間、または近接するように屈曲振動をする。励振電極は、駆動信号の印加のために、図示しない配線によって外部端子２０７と電気的に接続されている。
【００８９】
この感圧素子２２０は、水晶の原石等から所定の角度で切り出された水晶基板を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってパターニングすることにより形成されている。このように、感圧素子２２０を素子ベース体２２１と同質材料である水晶で形成すれば、感圧素子２２０と素子ベース体２２１との線膨張係数の差を小さくすることができて好ましい。これは、感圧素子２２０および素子ベース体２２１を水晶以外の材料で形成する場合にも当てはまることである。
【００９０】
次に、物理量検出センサー２１８の動作について説明する。図１１（ｂ）に示すように、物理量検出センサー２１８に、たとえば、＋ｚ方向（主面２１２ｃと交差する方向）に、振動等の物理量が印加されると、可動部２１２には−ｚ方向に力が作用し、可動部２１２は継ぎ手部２１３を支点として−ｚ方向に変位する。これにより、感圧素子２２０には、ｙ軸に沿って基部２２１ａと基部２２１ｂとが互いに離れる方向の力が加わり、感圧素子２２０の振動梁部２２２には引っ張り応力が生じる。そのため、振動梁部２２２の振動する周波数である共振周波数は、高くなる。
【００９１】
一方、物理量検出センサー２１８に、たとえば、−ｚ方向（主面２１２ｃと交差する方向）に、たとえば、振動等の物理量が印加されると、可動部２１２には＋ｚ方向に力が作用し、可動部２１２は、継ぎ手部２１３を支点として＋ｚ方向に変位する。これにより、感圧素子２２０には、ｙ軸に沿って基部２２１ａと基部２２１ｂとが互いに近づく方向の力が加わり、感圧素子２２０の振動梁部２２２には圧縮応力が生じる。そのため、振動梁部２２２の共振周波数は、低くなる。
【符号の説明】
【００９２】
１，２，３，３ａ…動き監視装置、１０…センサー部、１１，１１ａ…加速度検出部、１２，２２，３２…通信部、１４…演算部、１４ａ…フィルター回路、１４ｂ…積分回路、１３，２３，３３…記憶部、１３ａ，２３ａ…変位情報、１８，２８，３８…制御部、２０…情報処理部、２４…判定部、２５…報知信号出力部、２５ａ，３５ａ…報知信号、２６…出力部、３０…報知部、３５…報知手段、４０，６０…装着品、５０…帽子、５２…ハンドル、２００…パッケージ、２０１…パッケージベース、２０２…リッド、２０３…段部、２０４…封止部、２０５…シームリング、２０６…収容部、２０７…外部端子、２１１…固定部、２１２…可動部、２１３…継ぎ手部、２１５…質量体、２１６…接合部、２１７…支持部、２１８…物理量検出センサー、２２０…感圧素子、２２１…素子ベース体、２２２…振動梁部、Ｓ１…閾値、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３…ユーザー。
【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】
2015084787.tif 000009
【図８】
2015084787.tif 000010
【図９】
2015084787.tif 000011
【図１０】
2015084787.tif 000012
【図１１】
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