(57)【要約】【課題】活動量を容易に算出するとともに低消費電力化を図る。【解決手段】演算部６のサンプリング部６０は、加速度センサ１からアナログ入力された各軸の加速度をそれぞれサンプリングして離散値を抽出し、加速度算出部６１に出力する。加速度算出部６１は、サンプリング部６０からの各軸の離散値の合成値である加速度を算出し、算出した加速度を活動量算出部６２に出力する。活動量算出部６２は、一定時間ごとに複数個の加速度の標本分散に基づいて活動量を算出する。このとき、サンプリング部６０は、上記一定時間あたりの離散値の個数が２の乗数個とするようなサンプリング周波数でサンプリングを行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度センサと、
前記加速度センサで測定された加速度をサンプリングして離散値を抽出するサンプリング手段と、
前記サンプリング手段で一定時間にサンプリングされた複数個の前記離散値の標本分散に基づいて活動量を算出する活動量算出手段と
を備え、
前記サンプリング手段におけるサンプリング周波数（Ｈｚ）と前記一定時間（秒）の積が２の乗数である
ことを特徴とする活動量計。
【請求項２】
前記サンプリング周波数が１０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項１記載の活動量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活動量計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の活動量計として、身体などに装着され、加速度センサを用いて身体の体動を測定することによって装着者の活動量を算出するものがある。上記活動量の算出を具体的に説明すると、まず、活動量計はマイクロコンピュータを用いて、加速度センサで測定された加速度をサンプリングして離散値を算出する。その後、一定時間あたりにサンプリングされた複数個の離散値の標本分散を算出し、算出した標本分散に基づいて活動量を算出する。
【０００３】
なお、従来の活動量計の一例として、特許文献１には、活動量に基づいて加速度の検出周期を変更させるものが開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２８８９７０号公報（段落００２２〜００４１及び図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の活動量計には、マイクロコンピュータで上記離散値の標本分散を算出する際に、離散値の個数が決められていないため、離散値の個数によっては、掛け算や割り算の処理が複雑になることがあり、その結果、消費電力が大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的は、活動量を容易に算出することができるとともに低消費電力化を図ることができる活動量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、加速度センサと、前記加速度センサで測定された加速度をサンプリングして離散値を抽出するサンプリング手段と、前記サンプリング手段で一定時間にサンプリングされた複数個の前記離散値の標本分散に基づいて活動量を算出する活動量算出手段とを備え、前記サンプリング手段におけるサンプリング周波数（Ｈｚ）と前記一定時間（秒）の積が２の乗数であることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記サンプリング周波数が１０Ｈｚ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、一定時間あたりの加速度の離散値の個数を２の乗数個にすることができ、マイクロコンピュータなどを用いて２進数で演算を行う際にビットシフトで掛け算や割り算を行うことができるので、活動量を容易に算出することができ、その結果、低消費電力化も図ることができる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、活動量の算出だけでなく歩数計数を行う場合に、上記歩数計数を精度よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態の構成について図１，２を用いて説明する。本実施形態の活動量計は、図１に示すように、加速度センサ１と、使用者が機器動作のスタート／ストップを行うための押ボタン２０（図２参照）を有する操作入力部２と、メモリ３と、タイマ４と、活動量や歩数を表示する表示部５と、機器の中枢をなすものであって、加速度センサ１で測定された加速度の入力処理、操作入力部２からの操作情報の入力処理、メモリ３に対する情報の読み書き処理、タイマ４の起動処理及び表示部５への表示処理を行う演算部６と、１次電池（例えばボタン電池やコイン電池など）によって各部１〜６に電力を供給する電源部７と、各部１〜７を内蔵するとともに押ボタン２０を前面に露出させる合成樹脂製の筐体８（図２参照）とを備えている。
【００１１】
加速度センサ１は、小型で低消費電力なＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を利用した３軸加速度センサであり、互いに垂直な３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の各加速度Ｘ，Ｙ，Ｚを測定し、測定した各加速度Ｘ，Ｙ，Ｚを演算部６にアナログ出力する。なお、加速度センサ１は３軸加速度センサに限定されるものではなく、１軸加速度センサや２軸加速度センサであってもよい。
【００１２】
メモリ３には、機器の製造時又は機器動作のスタート時に予め設定された後述の閾値Ｌ１などの情報、後述の活動量情報及び歩数情報が記憶されている。
【００１３】
表示部５は、図２に示すように筐体８の前面に露出する液晶画面５０を備え、演算部６（図１参照）から後述の活動量情報や歩数情報が入力されると、入力された情報に基づいて活動量や歩数を液晶画面５０に表示する。
【００１４】
図１に示す演算部６はマイクロコンピュータからなり、加速度センサ１から各加速度Ｘ，Ｙ，Ｚを取得してサンプリングするサンプリング部６０と、サンプリング部６０でサンプリングされた各加速度Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎの合成値である加速度Ｆ１を算出する加速度算出部６１と、加速度算出部６１で算出された加速度Ｆ１に基づいて活動量を算出する活動量算出部６２と、加速度算出部６１で算出された加速度Ｆ１が閾値Ｌ１を超える回数を歩数として計数する歩数計数部６３と、表示部５を制御する表示制御部６４と、操作入力部２からの操作情報を処理する操作処理部６５とを備えている。
【００１５】
サンプリング部６０は、加速度センサ１から各加速度Ｘ，Ｙ，Ｚがアナログ入力されると、アナログ入力された各加速度Ｘ，Ｙ，Ｚを、後述のようにして設定されたサンプリング周波数ｆでサンプリングし、サンプリングした各加速度を加速度算出部６１に出力する。以下、サンプリング開始時からｎ回目にサンプリングされた各加速度をＸｎ，Ｙｎ，Ｚｎ（ｎ＝１，２，３・・・）で表わす。
【００１６】
加速度算出部６１は、サンプリング部６０でサンプリングされた各加速度Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎから次式のように加速度Ｆ１を算出する。算出された加速度Ｆ１は活動量算出部６２及び歩数計数部６３に出力されるとともにメモリ３に記憶される。
【００１７】
【数１】
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【００１８】
活動量算出部６２は、加速度算出部６１からの加速度Ｆ１を用いて次式のように標本分散σ２を一定時間Ｔごとに２進数で算出し、算出した標本分散σ２に基づいて活動量を２進数で算出する。算出された活動量の情報（活動量情報）は表示制御部６４に出力される。
【００１９】
【数２】
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【００２０】
歩数計数部６３は、加速度算出部６１からの加速度Ｆ１と、メモリ３に記憶されている閾値Ｌ１とを比較し、加速度Ｆ１が閾値Ｌ１を超えた状態で、加速度Ｆ１のピークを検出するごとに歩数をインクリメント（１増加）させる歩数計数を行う。ここで、加速度Ｆ１のピークとは、加速度Ｆ１の傾きが正から負へ代わる点をいう。一方、加速度Ｆ１が閾値Ｌ１以下であれば、歩数をインクリメントしないようにする。このように閾値Ｌ１を設けることで、歩行以外の体動やノイズによって発生したピークを歩数として計数することを防止する。計数された歩数の情報（歩数情報）は表示制御部６４に出力されるとともにメモリ３に記憶される。
【００２１】
ここで、活動量算出部６２で用いられる一定時間Ｔは、最小単位の人体行動時間を考慮すると１０秒前後であることが好ましい。また、データを時系列に解析しやすくする点から一定時間Ｔは１分〜５分（６０秒、１２０秒、１８０秒、２４０秒、３００秒）の約数であるほうがよい。したがって、一定時間Ｔは６秒、８秒、９秒、１０秒、１２秒、１５秒であることがより好ましい。
【００２２】
また、サンプリング部６０で用いられるサンプリング周波数ｆ（Ｈｚ）は、離散値の個数が２の乗数個（２ｍ）になるように、一定時間Ｔ（秒）との組み合わせに応じて設定される。つまり、ｆ×Ｔ＝２ｍの関係となる。ここで、サンプリング周波数ｆは、演算部６における低消費電力化の点で低いほうが好ましい。一方、歩数計数部６３による歩数計数の高精度化の点では１０Ｈｚ以上であることが好ましい。一定時間Ｔとサンプリング周波数ｆの組み合わせの一例としては、図３に示すような組み合わせがある。低消費電力化と歩数計数の高精度化の両方を最もバランスよく満たす組み合わせは、一定時間Ｔが１２秒間、サンプリング周波数ｆが２１．３３Ｈｚであり、離散値の個数は２５６（＝２８）個の場合である。
【００２３】
図１に示す表示制御部６４は、活動量算出部６２からの活動量情報及び歩数計数部６３からの歩数情報に基づいて、液晶画面５０（図２参照）に活動量及び歩数を表示させるように表示部５を制御する。
【００２４】
操作処理部６５は、使用者による操作入力部２への操作入力によって、機器動作のスタート／ストップや累積保存している歩数総計のリセット、歩数計数開始時から現時点までの歩数表示、累積保存している歩数総計の表示、活動量の表示など、活動量計として必要とされる操作を行えるように構成されている。
【００２５】
以上、本実施形態によれば、一定時間Ｔあたりの加速度Ｆ１の離散値を２の乗数個にすることができ、マイクロコンピュータを用いて加速度Ｆ１の標本分散σ２を２進数で算出する際にビットシフトで掛け算や割り算を行うことができるので、活動量を容易に算出することができ、その結果、低消費電力化も図ることができる。
【００２６】
また、サンプリング周波数ｆを１０Ｈｚ以上とすることによって、活動量の算出だけでなく歩数計数を行う場合に、上記歩数計数を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】同上の外観図である。
【図３】同上の一定時間とサンプリング周波数の組み合わせを示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  加速度センサ
６  演算部
６０  サンプリング部
６１  加速度算出部
６２  活動量算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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