(57)【要約】【課題】  簡易な構成でありながらも、被験体の体動を検出する場合の検出精度の低下を抑制することが可能となる体動検出装置を提供する。【解決手段】  互いに異なる方向に向いた複数軸（ＸＹＺ軸）方向の加速度を検出する加速度検出手段１００と、加速度検出手段１００にて検出された複数軸（ＸＹＺ軸）方向の加速度信号成分の夫々について、信号の大きさが大きい加速度信号成分に対して信号の大きさが小さい加速度信号成分よりも大きな重みとなるように重み付け係数を付して加算処理して１つの信号を合成する信号合成手段２００と、信号合成手段２００によって合成された１つの信号に基づいて被験体の体動を判別する体動判別手段３００が設けられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる方向に向いた複数軸方向の加速度を検出する加速度検出手段が設けられた体動検出装置であって、
前記加速度検出手段にて検出された前記複数軸方向の加速度信号成分の夫々について、信号の大きさが大きい加速度信号成分に対して信号の大きさが小さい加速度信号成分よりも大きな重みとなるように重み付け係数を付して加算処理して１つの信号を合成する信号合成手段と、前記信号合成手段によって合成された１つの信号に基づいて被験体の体動を判別する体動判別手段が設けられている体動検出装置。
【請求項２】
互いに異なる方向に向いた複数軸方向の加速度を検出する加速度検出手段が設けられた体動検出装置であって、
前記加速度検出手段にて検出された前記複数軸方向の加速度信号成分のうちから選択した２以上の加速度信号成分の夫々について、信号の大きさが大きい加速度信号成分に対して信号の大きさが小さい加速度信号成分よりも大きな重みとなるように重み付け係数を付して加算処理して１つの信号を合成する信号合成手段と、前記信号合成手段によって合成された１つの信号に基づいて被験体の体動を判別する体動判別手段が設けられている体動検出装置。
【請求項３】
前記信号合成手段が、前記複数軸方向の加速度信号成分のうち、信号の大きさが小さい順で前記選択の対象から除外する請求項２記載の体動検出装置。
【請求項４】
互いに異なる方向に向いた複数軸方向の加速度を検出する加速度検出手段が設けられた体動検出装置であって、
前記加速度検出手段にて検出された前記複数軸方向の加速度信号成分のうちで、信号の大きさが所定の閾値を超えた少なくとも２以上の加速度信号成分の夫々について、信号の大きさが大きい加速度信号成分に対して信号の大きさが小さい加速度信号成分よりも大きな重みとなるように重み付け係数を付して加算処理して１つの信号を合成する信号合成手段と、前記信号合成手段によって合成された１つの信号に基づいて被験体の体動を判別する体動判別手段が設けられている体動検出装置。
【請求項５】
前記信号合成手段が、前記加速度検出手段の検出情報を所定時間間隔でサンプリングしたサンプリングデータごとに、前記各軸方向の加速度信号成分について信号の大きさを判断する請求項１から４のいずれかに記載の体動検出装置。
【請求項６】
前記信号合成手段が、前記加速度検出手段の検出情報を所定時間間隔でサンプリングしたサンプリングデータを蓄積して振動波形を生成し、その振動波形の振幅によって前記各軸方向の加速度信号成分について信号の大きさを判断する請求項１から４のいずれかに記載の体動検出装置。
【請求項７】
前記信号合成手段が、前記信号の大きさが小さい加速度信号成分における信号の変化方向と前記信号の大きさが大きい加速度信号成分における信号の変化方向が同方向の場合には、前記信号の大きさが小さい加速度信号成分に付す前記重み付け係数の符号を前記信号の大きさが大きい加速度信号成分に付す前記重み付け係数の符号に対して同符号とし、前記信号の大きさが小さい加速度信号成分における信号の変化方向と前記信号の大きさが大きい加速度信号成分における信号の変化方向が反対方向の場合には、前記信号の大きさが小さい加速度信号成分に付す前記重み付け係数の符号を前記信号の大きさが大きい加速度信号成分に付す前記重み付け係数の符号に対して反対の符号とする請求項１から６のいずれかに記載の体動検出装置。
【請求項８】
前記信号合成手段が、前記各軸方向の加速度信号成分の信号の絶対値に前記重み付け係数を付して前記加算処理を行う請求項１から６のいずれかに記載の体動検出装置。
【請求項９】
前記信号合成手段が、前記各軸方向の加速度信号成分を２乗した値に前記重み付け係数を付して前記加算処理を行う請求項１から６のいずれかに記載の体動検出装置。
【請求項１０】
前記信号合成手段が、前記加算処理によって得られる１つの信号に、前記各軸方向の加速度信号成分のうち信号の大きさが大きい加速度信号成分における信号の変化方向に対応する符号を付ける請求項９記載の体動検出装置。
【請求項１１】
前記信号合成手段が、少なくとも３以上の前記各軸方向の加速度信号成分に対して、２つの信号を加算する前記加算処理を段階的に繰り返して前記１つの信号を合成する請求項１から１０のいずれかに記載の体動検出装置。
【請求項１２】
前記信号合成手段が、互いに直交する２軸方向の加速度信号成分を加算処理する場合に、前記信号の大きさが大きい加速度信号成分に付する前記重み付け係数と前記信号の大きさが小さい加速度信号成分に付する前記重み付け係数の比を、１対０．４もしくはその近傍の値とする請求項１から１１のいずれかに記載の体動検出装置。
【請求項１３】
前記加速度検出手段が、対向配置された基準側電極と振動側電極のいずれか一方の電極上にエレクトレット部材を形成して、前記振動側電極の変位による前記両電極間の静電容量の変化を加速度信号として検出する静電型加速度センサを複数個備え、前記複数個の静電型加速度センサの夫々によって前記複数軸方向の加速度を夫々検出する請求項１から１２のいずれかに記載の体動検出装置。
【請求項１４】
前記体動判別手段が、前記被験体としての人体の歩行動作に伴う歩数又は運動強度、あるいはこれらから算出される消費カロリーを判別する請求項１から１３のいずれかに記載の体動検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる方向に向いた複数軸方向の加速度を検出する加速度検出手段が設けられた体動検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記体動検出装置は、例えば被験体としての人体の歩行動作時の歩数を検出し、またその歩数検出に基づいて消費カロリーを算出する歩数計等に使用されるものである。従来、被験体に装着されたときの装置の姿勢にかかわらず、簡易な構成によって体動を検出するために、互いに直交するＸＹ２軸又はＸＹＺ３軸方向の加速度を検出する２つ又は３つの加速度センサを備え、その２つ又は３つの加速度センサのうちから振動波形の振幅やパワーが大きい１つの軸方向の加速度センサを選択し、その選択した１つの加速度センサの出力信号を演算処理して人体の歩行動作（歩数）等を検出する体動検出装置が提案されていた（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９１５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術の体動検出装置では、実際の振動方向がＸＹ２軸又はＸＹＺ３軸の加速度センサから選択した１つの加速度センサの検出方向に近い場合は、体動の検出精度はそれほど低下しないが、実際の振動方向がＸＹ２軸又はＸＹＺ３軸の中間方向に近い場合には、選択されなかった軸方向の加速度成分の大きさが比較的大きいにもかかわらず無視される結果、体動の検出精度の低下が大きくなる不都合がある。
また、上記従来技術では、先端に錘を付けた片持ち梁の変形を圧電素子で検出する構造の加速度センサを用いているため、センササイズが大きくなり、その結果、上記構造の加速度センサを２つ又は３つ搭載した体動検出装置が大型化する不利もある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易な構成でありながらも、被験体の体動を検出する場合の検出精度の低下を抑制することが可能となる体動検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る体動検出装置の第一の特徴構成は、前記加速度検出手段にて検出された前記複数軸方向の加速度信号成分の夫々について、信号の大きさが大きい加速度信号成分に対して信号の大きさが小さい加速度信号成分よりも大きな重みとなるように重み付け係数を付して加算処理して１つの信号を合成する信号合成手段と、前記信号合成手段によって合成された１つの信号に基づいて被験体の体動を判別する体動判別手段が設けられている点にある。
【０００７】
すなわち、被験体に装着等した状態で、加速度検出手段によって検出される複数軸方向の加速度信号成分の全部を用いて、信号の大きさが大きくて実際の加速度信号への寄与率が高い加速度信号成分については大きな重み付けをして加算する一方、信号の大きさが小さくて実際の加速度信号への寄与率が低い加速度信号成分については小さな重み付けをして加算するので、信号の大きさが小さい加速度信号成分も加算処理の対象となって、合成した１つの信号の実際の加速度信号に対する再現性が良くなり、その結果、合成した１つの信号に基づく体動の検出精度の低下が抑制される。
しかも、上記重み付けをしての加算処理は、比較的簡易な演算構成によって実現することができる。
従って、簡易な構成でありながらも、被験体の体動を検出する場合の検出精度の低下を抑制することが可能となる体動検出装置が提供される。
【０００８】
同第二の特徴構成は、前記加速度検出手段にて検出された前記複数軸方向の加速度信号成分のうちから選択した２以上の加速度信号成分の夫々について、信号の大きさが大きい加速度信号成分に対して信号の大きさが小さい加速度信号成分よりも大きな重みとなるように重み付け係数を付して加算処理して１つの信号を合成する信号合成手段と、前記信号合成手段によって合成された１つの信号に基づいて被験体の体動を判別する体動判別手段が設けられている点にある。
【０００９】
すなわち、被験体に装着等した状態で、加速度検出手段によって検出される複数軸方向の加速度信号成分うちから選択した２以上の加速度信号成分を用いて、信号の大きさが大きくて実際の加速度信号への寄与率が高い加速度信号成分については大きな重み付けをして加算する一方、信号の大きさが小さくて実際の加速度信号への寄与率が低い加速度信号成分については小さな重み付けをして加算するので、上記選択した２以上の加速度信号成分については、信号の大きさが小さい加速度信号成分であっても加算処理の対象となって、合成した１つの信号の実際の加速度信号に対する再現性が良くなり、その結果、合成した１つの信号に基づく体動の検出精度の低下が抑制される。
【００１０】
しかも、上記重み付けをしての加算処理は、比較的簡易な演算構成によって実現することができること、及び、複数軸方向の加速度信号成分の一部については選択されず加算処理の対象とならないので、この点でも演算構成が簡易になる。
従って、第一の特徴構成よりもさらに簡易な構成でありながらも、被験体の体動を検出する場合の検出精度の低下を抑制することが可能となる体動検出装置が提供される。
【００１１】
同第三の特徴構成は、上記第二の特徴構成に加えて、前記信号合成手段が、前記複数軸方向の加速度信号成分のうち、信号の大きさが小さい順で前記選択の対象から除外する点にある。
すなわち、複数軸方向の加速度信号成分のうちから２以上の加速度信号成分を選択する場合に、複数軸方向の加速度信号成分うちで信号の大きさが小さい加速度信号成分から順に除外して残った２以上の加速度信号成分を選択するので、信号の大きさが大きい方の加速度信号成分は優先して加算処理の対象となり、加算処理によって合成する１つの信号の実際の加速度信号に対する再現性の低下を抑制することができる。
従って、第二の特徴構成の体動検出装置を実施する際の好適な実施形態が提供される。
【００１２】
同第四の特徴構成は、前記加速度検出手段にて検出された前記複数軸方向の加速度信号成分のうちで、信号の大きさが所定の閾値を超えた少なくとも２以上の加速度信号成分の夫々について、信号の大きさが大きい加速度信号成分に対して信号の大きさが小さい加速度信号成分よりも大きな重みとなるように重み付け係数を付して加算処理して１つの信号を合成する信号合成手段と、前記信号合成手段によって合成された１つの信号に基づいて被験体の体動を判別する体動判別手段が設けられている点にある。
【００１３】
すなわち、被験体に装着等した状態で、加速度検出手段によって検出される複数軸方向の加速度信号成分のうちで、信号の大きさが所定の閾値を超えない加速度信号成分については加算処理の対象から除外する一方、信号の大きさが所定の閾値を超えた少なくとも２以上の加速度信号成分を用いて、信号の大きさが大きくて実際の加速度信号への寄与率が高い加速度信号成分については大きな重み付けをして加算し、信号の大きさが小さくて実際の加速度信号への寄与率が低い加速度信号成分については小さな重み付けをして加算するので、信号の大きさが所定の閾値を超えた加速度信号成分については、信号の大きさが小さい加速度信号成分も加算処理の対象となって、合成した１つの信号の実際の加速度信号に対する再現性が良くなり、その結果、合成した１つの信号に基づく体動の検出精度の低下が抑制される。
【００１４】
上記のように、信号の大きさが所定の閾値を超えた加速度信号成分については必ず加算処理の対象とするので、加算処理での精度の低下を抑制できる一方、信号の大きさが所定の閾値を超えない加速度信号成分については加算処理の対象としないので、演算構成を簡素化できる場合があり、また、上記重み付けをしての加算処理は、比較的簡易な演算構成によって実現することができる。
従って、第一の特徴構成よりもさらに簡易な構成にできる可能性を有し、被験体の体動を検出する場合の検出精度の低下を抑制することが可能となる体動検出装置が提供される。
【００１５】
同第五の特徴構成は、上記第一から第四のいずれかの特徴構成に加えて、前記信号合成手段が、前記加速度検出手段の検出情報を所定時間間隔でサンプリングしたサンプリングデータごとに、前記各軸方向の加速度信号成分について信号の大きさを判断する点にある。
【００１６】
すなわち、第一から第四の特徴構成では、上記サンプリングデータごとに判断した複数軸方向の加速度信号成分の信号の大きさに基づいて、各軸方向の加速度信号成分に付す重み付け係数を決定して上記サンプリングデータごとに前記加算処理を行う。
このとき、第三の特徴構成のごとく、上記サンプリングデータごとに判断した複数軸方向の加速度信号成分の信号の大きさに基づいて、選択の対象から除外する加速度信号成分を決定することとしてもよいし、第四の特徴構成のごとく、上記サンプリングデータごとに判断した複数軸方向の加速度信号成分の信号の大きさに基づいて、複数軸方向の加速度信号成分が所定の閾値を越えたか否かを判断し、閾値を越えた加速度信号成分のみを用いることとしてもよい。
【００１７】
従って、サンプリングデータを蓄積する処理を行わずに、サンプリングデータごとに逐次演算処理して信号合成するので、信号合成手段を構成する演算素子として、記憶や演算などの処理性能がそれほど大きくない安価なマイコン等を用いることができ、安価で実用的な体動検出装置の好適な実施形態が提供される。
【００１８】
同第六の特徴構成は、上記第一から第四のいずれかの特徴構成に加えて、前記信号合成手段が、前記加速度検出手段の検出情報を所定時間間隔でサンプリングしたサンプリングデータを蓄積して振動波形を生成し、その振動波形の振幅によって前記各軸方向の加速度信号成分について信号の大きさを判断する点にある。
【００１９】
すなわち、第一から第四の特徴構成では、上記サンプリングデータを蓄積して生成した振動波形の振幅から判断した各軸方向の加速度信号成分の信号の大きさに基づいて、各軸方向の加速度信号成分に付す重み付け係数を決定して前記加算処理を行う。
このとき、第三の特徴構成のごとく、上記振動波形の振幅から判断した各軸方向の加速度信号成分の信号の大きさに基づいて、選択の対象から除外する加速度信号成分を決定することとしてもよいし、第四の特徴構成のごとく、上記振動波形の振幅から判断した各軸方向の加速度信号成分の信号の大きさに基づいて、複数軸方向の加速度信号成分が所定の閾値を越えたか否かを判断し、閾値を越えた加速度信号成分のみを用いることとしてもよい。
【００２０】
従って、信号合成手段を構成する演算素子として記憶や演算などの処理性能に余裕があるマイコン等を使用できる場合に、所定期間に亘る振動波形の振幅に基づいて各軸方向の加速度信号成分の信号の大きさを安定して的確に判断することができる実用的な体動検出装置の好適な実施形態が提供される。
【００２１】
同第七の特徴構成は、上記第一から第六のいずれかの特徴構成に加えて、前記信号合成手段が、前記信号の大きさが小さい加速度信号成分における信号の変化方向と前記信号の大きさが大きい加速度信号成分における信号の変化方向が同方向の場合には、前記信号の大きさが小さい加速度信号成分に付す前記重み付け係数の符号を前記信号の大きさが大きい加速度信号成分に付す前記重み付け係数の符号に対して同符号とし、前記信号の大きさが小さい加速度信号成分における信号の変化方向と前記信号の大きさが大きい加速度信号成分における信号の変化方向が反対方向の場合には、前記信号の大きさが小さい加速度信号成分に付す前記重み付け係数の符号を前記信号の大きさが大きい加速度信号成分に付す前記重み付け係数の符号に対して反対の符号とする点にある。
【００２２】
すなわち、信号の大きさが小さい加速度信号成分の信号の変化方向と信号の大きさが大きい加速度信号成分の信号の変化方向が同方向の場合には、両方の加速度信号成分に付する重み付け係数を同符号としても、加算処理によって両方の加速度信号成分が打ち消し合うこともなく、合成された信号の元の加速度信号に対する再現性は確保される。一方、信号の大きさが小さい加速度信号成分の信号の変化方向と信号の大きさが大きい加速度信号成分の信号の変化方向が反対方向の場合に、両方の加速度信号成分に付する重み付け係数と同符号にすると、加算処理によって両方の加速度信号成分が打ち消し合い、合成された信号の元の加速度信号に対する再現性が悪くなるが、信号の大きさが小さい加速度信号成分に付する重み付け係数を信号の大きさが大きい加速度信号成分に付する重み付け係数と反対の符号にすると、加算処理によって両方の加速度信号成分が打ち消し合わず、合成された信号の元の加速度信号に対する再現性が良くなる。
従って、元の加速度信号に対して再現性が良い合成信号に基づいて、検出精度の低下を一層抑制することが可能となる体動検出装置の好適な実施形態が提供される。
【００２３】
同第八の特徴構成は、上記第一から第六のいずれかの特徴構成に加えて、前記信号合成手段が、前記各軸方向の加速度信号成分の絶対値に前記重み付け係数を夫々付して前記加算処理を行う点にある。
すなわち、各軸方向の加速度信号成分における信号の変化方向にかかわらず、各軸方向の加速度信号成分の絶対値に前述の重み付け係数を付して加算処理して１つの信号を合成する。この場合、合成された信号において少なくとも信号の大きさについては実際の加速度信号を再現しているので、この合成された１つの信号に基づいて体動を判別することができる。ただし、例えば単振動波形で加速度信号が加わったときに上記加算処理で合成される信号は元の加速度信号波形に比べて波の数が２倍になるので、合成信号に基づく体動の判別、例えば歩数の判別は実際のカウント値の１／２を歩数とする等の処理が必要になる。
従って、複数軸方向の加速度信号成分における信号の変化方向を判断する構成が不要となり、信号合成する際の演算構成を簡素化させた体動検出装置の好適な実施形態が提供される。
【００２４】
同第九の特徴構成は、上記第一から第六のいずれかの特徴構成に加えて、前記信号合成手段が、前記各軸方向の加速度信号成分を２乗した値に前記重み付け係数を付して前記加算処理を行う点にある。
すなわち、各軸方向の加速度信号成分を２乗した値に前述の重み付け係数を付して加算処理して１つの信号を合成する。この場合、合成された信号においては元の加速度信号の大きさが２乗演算によって増幅されているので、この合成信号に基づいて体動判別を一層容易に行うことができる。この場合も、第八の特徴構成と同様に、合成信号は元の加速度信号に比べて波の数が２倍になるので、例えば歩数の判別で実際のカウント値の１／２を歩数とする等の処理が必要になる。
従って、２乗演算によって各軸方向の加速度信号成分における信号の変化方向を判断する処理を不要として演算構成を簡素化しながら、２乗演算によって増幅させた合成信号に基づいて体動判別を容易に行うことが可能となる体動検出装置の好適な実施形態が提供される。
【００２５】
同第十の特徴構成は、上記第九の特徴構成に加えて、前記信号合成手段が、前記加算処理によって得られる前記１つの信号に、前記各軸方向の加速度信号成分のうち信号の大きさが大きい加速度信号成分における信号の変化方向に対応する符号を付ける点にある。
すなわち、各軸方向の加速度信号成分の２乗値を加算処理して得られる合成信号の符号は、各軸方向の加速度信号成分のうちで信号の大きさが大きい加速度信号成分における信号の変化方向に対応する符号となるので、合成信号には元の加速度信号における信号の変化方向の情報が反映される。例えば単振動の加速度信号が加わった場合に、合成信号には元の加速度信号の単振動波形が再現される。
従って、元の加速度信号における信号変化の方向を極力再現させ且つ２乗演算によって増幅させた合成信号に基づいて、体動判別を容易且つ適切に行うことが可能となる体動検出装置の好適な実施形態が提供される。
【００２６】
同第十一の特徴構成は、上記第一から第十のいずれかの特徴構成に加えて、前記信号合成手段が、少なくとも３以上の前記各軸方向の加速度信号成分に対して、２つの信号を加算する前記加算処理を段階的に繰り返して前記１つの信号を合成する点にある。
すなわち、少なくとも３以上の各軸方向の加速度信号成分を合成する場合に、２つの軸方向の加速度信号成分を２つの信号とする前記加算処理や、この加算処理で得られた中間の合成信号と他の１つの軸方向の加速度信号成分を２つの信号とする前記加算処理や、２つの上記中間の合成信号を２つの信号とする前記加算処理を段階的に繰り返して１つの信号を合成する。
従って、２つの信号に対する同じ加算処理を繰り返すことで、少なくとも３以上の各軸方向の加速度信号成分から１つの信号を合成することができるので、信号合成のための演算構成を簡素化させた体動検出装置の好適な実施形態が提供される。
【００２７】
同第十二の特徴構成は、上記第一から第十一のいずれかの特徴構成に加えて、前記信号合成手段が、互いに直交する２軸方向の加速度信号成分を加算処理する場合に、前記信号の大きさが大きい加速度信号成分に付する前記重み付け係数と前記信号の大きさが小さい加速度信号成分に付する前記重み付け係数の比を、１対０．４もしくはその近傍の値とする点にある。
【００２８】
すなわち、上記のような値の重み付け係数を付して互いに直交する２軸方向の加速度信号成分について加算処理することにより、実際の加速度の方向が直交する２軸方向のいずれかに一致する場合に加えて、実際の加速度の方向が直交する２軸の中間方向に位置している場合即ち直交する２軸に対してなす角度が夫々４５度付近の場合にも、得られる合成信号は元の加速度信号を良好に再現するので、元の加速度信号に対する合成信号の近似精度を、実際の加速度の方向が上記２軸に対してなす角度の全体（０度から９０度）においてバランス良く且つ高い状態に維持することができる。
従って、互いに直交する２軸方向の加速度信号成分から加算処理によって元の加速度信号を良好に再現するための前記重み付け係数を具体的に特定した体動検出装置の好適な実施形態が提供される。
【００２９】
同第十三の特徴構成は、上記第一から第十二のいずれかの特徴構成に加えて、前記加速度検出手段が、対向配置された基準側電極と振動側電極のいずれか一方の電極上にエレクトレット部材を形成して、前記振動側電極の変位による前記両電極間の静電容量の変化を加速度信号として検出する静電型加速度センサを複数個備え、前記複数個の静電型加速度センサの夫々によって前記複数軸方向の加速度を夫々検出する点にある。
【００３０】
すなわち、前記複数軸方向の加速度が加わると、各軸方向の加速度に応じて各静電型加速度センサに備えた振動側電極が変位して基準側電極と振動側電極の間の静電容量が変化し、複数個の静電型加速度センサの夫々の両電極間の静電容量の変化によって複数軸方向の加速度が夫々検出される。
従って、加速度検出手段が一対の電極を対向配置させた簡素な構造の静電型加速度センサによって構成されるので、装置の小型化が可能となる体動検出装置の好適な実施形態が提供される。
【００３１】
同第十四の特徴構成は、上記第一から第十三のいずれかの特徴構成に加えて、前記体動判別手段が、前記被験体としての人体の歩行動作に伴う歩数又は運動強度、あるいはこれらから算出される消費カロリーを判別する点にある。
すなわち、人が体動検出装置もしくは体動検出装置を備えた機器を保持もしくは装着して歩行すると、歩行に伴う人体の前後、左右、上下方向への振動により体動検出装置に加速度が加わり、体動判別手段によって歩数又は運動強度、あるいは歩数や運動強度から算出される消費カロリーが判別される。
従って、人体の歩行動作に伴う体動情報を得るために、上記歩数又は運動強度の検出に基づいて歩数の積算カウントや運動強度の積算、ある区間の運動強度とその区間の歩数との積の積算、及び、これらから算出される消費カロリー即ち消費エネルギの算出などを行うことが可能となる体動検出装置の好適な実施形態が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明に係る体動検出装置の実施形態について歩数計に適用した場合を例にして説明する。
図１に示すように、本発明の体動検出装置には、互いに異なる方向に向いた複数軸方向の加速度を検出する加速度検出手段１００と、前記加速度検出手段１００にて検出された前記複数軸方向の加速度信号成分の夫々について、信号の大きさが大きい加速度信号成分に対して信号の大きさが小さい加速度信号成分よりも大きな重みとなるように重み付け係数を付して加算処理して１つの信号を合成する信号合成手段２００と、前記信号合成手段２００によって合成された１つの信号に基づいて被験体の体動を判別する体動判別手段３００が設けられている。
【００３３】
上記加速度検出手段１００は、図２に示すように、互いに直交するＸＹＺ３軸方向の加速度を検出するように、Ｘ軸方向の加速度センサ１Ａ、Ｙ軸方向の加速度センサ１Ｂ及びＺ軸方向の加速度センサ１Ｃを回路基板９上に設置している。具体的な構造例を図３に示すが、加速度検出手段１００は、対向配置された基準側電極２０と振動側電極２１のいずれか一方の電極上にエレクトレット部材を形成して、振動側電極２１の変位による両電極２０，２１間の静電容量の変化を加速度信号として検出する静電型加速度センサ（エレクトレットコンデンサー型加速度センサともいう）１Ａ，１Ｂ，１Ｃを複数個（３個）備え、その複数個の静電型加速度センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの夫々によって複数軸方向（ＸＹＺ軸方向）の加速度を夫々検出する。なお、回路基板９の面に沿ってＸＹ軸方向が設定され、回路基板９の面に直交する方向がＺ軸方向になるように、各静電型加速度センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを配置している。
【００３４】
上記静電型加速度センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの構造について説明すれば、３つの静電型加速度センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの１つにおいて、基準側電極２０は音響用振動膜であり、振動側電極２１は揺動用振動膜である。そして、上記音響用振動膜２０と揺動用振動膜２１の互いに対向する面上にエレクトレット部材がそれぞれ形成されて、音響用振動膜２０および揺動用振動膜２１が電極として機能する。なお、残りの２つの静電型加速度センサにおいては、基準側電極２０は振動しない固定電極であり、揺動用振動膜２１の面上だけにエレクトレット部材を形成する。
【００３５】
上記音響用振動膜２０は、音孔２２を有する円筒状のハウジング２３中の音孔２２側に音響用振動膜リング２４とスペーサ２５とに挟持された状態で搭載され、揺動用振動膜２１は、揺動用振動膜ホルダ２６に支持される揺動用振動膜リング２７とスペーサ２５とに挟持された状態で搭載される。さらに、揺動用振動膜２１には、その固有振動数を調整するための重り２８が音響用振動膜２０に対面する面の反対面に装着されている。また、揺動用振動膜２１と基板２９とは、揺動用振動膜リング２７とゲートリング３０とを介して接続され、揺動用振動膜２１で検出した音響用振動膜２０と揺動用振動膜２１間の静電容量変化は基板２９上に設けられたＦＥＴ３１に電圧信号として伝達される。
【００３６】
従って、基準側電極２０が音響用振動膜である１つの静電型加速度センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおいては、共にエレクトレット部材が形成された音響用振動膜２０と揺動用振動膜２１とによってコンデンサ部が構成され、音響が音孔２２からハウジング２３内に入り込んだ場合、音響用振動膜２０はその音響信号に応答して振動するが、重り２８によって音響周波数よりも低い周波数の振動に応答するように調整されている揺動用振動膜２１は振動せずに固定電極として作用する。その結果、音響用振動膜２０のみの振動に伴う上記コンデンサ部での静電容量の変化を電圧信号として出力する。一方、３つの静電型加速度センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに上記音響の周波数よりも低い周波数の加速度が加わった場合、その加速度に応答して揺動用振動膜２１が変位するが、音響用振動膜２０は変位せずに固定電極として作用する。その結果、揺動用振動膜２１のみの変位に伴う上記コンデンサ部での静電容量の変化を電圧信号として出力する。
【００３７】
各静電型加速度センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの出力信号はアンプ２で増幅された後、マイコン１０に入力され、マイコン１０内のＡＤ変換部３でデジタル信号に変換されて演算部４に入力する。なお、演算部４は具体的にはＣＰＵやメモリ等で構成される。そして、前記信号合成手段２００と前記体動判別手段３００が上記演算部４によって構成されている。ここで、前記信号合成手段２００は、前記加速度検出手段１００（各静電型加速度センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の出力信号を所定時間間隔でサンプリングして、ＸＹＺ３軸方向の各加速度の検出データを得ている。さらに、マイコン１０には、情報入力キー５、情報表示器６、音響出力用のスピーカ７が接続されている。
【００３８】
次に、前記信号合成手段２００による合成処理について、先ず、ＸＹ２軸方向での加速度信号成分の合成の場合を説明する。
図４に示すように、前記基板９の面が上下方向に沿い且つ加速度センサ１Ａの加速度検出方向（Ｘ軸方向）が上下方向に向いた状態を基準状態として、この基準状態から基板９を反時計回りに角度α回転させ、各回転角度αの状態で上下方向に単振動（Ｓｉｎ波形）の加速度Ｖを加えたときのＸ軸方向の加速度信号成分ＶｘとＹ軸方向の加速度信号成分Ｖｙを求めた。なお、図４では、Ｚ軸方向の加速度信号成分Ｖｚは検出されないので、Ｚ軸方向の加速度センサ１Ｃについては図示を省略している。
【００３９】
図５〜図８に、上記基板９の基準状態からの回転角度αを０度、３０度、４５度、６０度、９０度、１２０度、１３５度、１５０度、１８０度、２１０度、２４０度、２７０度、３００度、３３０度の各角度に設定して、約２Ｈｚ程度の低周波数で１周期分の加速度を加えたときのＸ軸方向の加速度信号成分ＶｘとＹ軸方向の加速度信号成分Ｖｙの具体的波形を示す。
【００４０】
上記加速度波形から判るように、回転角度αが０度〜９０度の角度範囲と１８０度〜２７０度の角度範囲では、ＸＹ両方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙにおいて信号の変化方向は同方向であるが、回転角度αが９０度〜１８０度の角度範囲と２７０度〜３６０度の角度範囲では、ＸＹ両方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙにおいて信号の変化方向は反対方向である。ここで、加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙの信号の変化方向は、加速度検出値がゼロ点を基準として正の値（正方向の加速度）か、負の値（負方向の加速度）かで判断する。
【００４１】
そこで、前記信号合成手段２００は、信号の大きさが小さい加速度信号成分Ｖｘ、Ｖｙにおける信号の変化方向と信号の大きさが大きい加速度信号成分Ｖｘ、Ｖｙにおける信号の変化方向が同方向の場合には、信号の大きさが小さい加速度信号成分Ｖｘ、Ｖｙに付す前記重み付け係数の符号を信号の大きさが大きい加速度信号成分Ｖｘ、Ｖｙに付す前記重み付け係数の符号に対して同符号とする。具体的には、両方の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙの前記重み付け係数に共に正符号を付す。一方、前記信号合成手段２００は、信号の大きさが小さい加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙにおける信号の変化方向と信号の大きさが大きい加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙにおける信号の変化方向が反対方向の場合には、信号の大きさが小さい加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙに付す前記重み付け係数の符号を信号の大きさが大きい加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙに付す前記重み付け係数の符号に対して反対の符号とする。具体的には、信号の大きさが大きい加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙの前記重み付け係数に正符号を付し、信号の大きさが小さい加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙの前記重み付け係数に負符号を付す。
【００４２】
そして、前記信号合成手段２００は、前記加速度検出手段１００の検出情報を所定時間間隔でサンプリングしたサンプリングデータごとに、前記各軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙについて信号の大きさを判断する。すなわち、各加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙの信号の大きさは、各静電型加速度センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの加速度検出信号のサンプリングデータの絶対値の大小によって判断する。
【００４３】
さらに、前記信号合成手段２００は、互いに直交する２軸方向の加速度信号成分（この場合はＸ軸方向の加速度信号成分ＶｘとＹ軸方向の加速度信号成分Ｖｙ）を加算処理する場合に、前記信号の大きさが大きい加速度信号成分に付する前記重み付け係数と前記信号の大きさが小さい加速度信号成分に付する前記重み付け係数の比を、１対０．４もしくはその近傍の値とする。すなわち、上記重み付け係数の具体的な数値について種々検討した結果、上記係数比（１対０．４もしくはその近傍の値）に設定することにより、合成した加速度信号Ｖｘｙが元の加速度信号（単振動）を良好な近似精度で再現性することを確認した。
【００４４】
図９に、上記重み付け係数の数値及び符号付けの結果をまとめて、Ｘ軸方向の加速度信号成分ＶｘとＹ軸方向の加速度信号成分Ｖｙを加算処理して、ＸＹ面内での加速度に対応する１つの信号Ｖｘｙを合成する場合の加算式を示す。なお、図９では、信号の大きさが大きい加速度信号成分の重み付け係数を１とし、信号の大きさが小さい加速度信号成分の重み付け係数を０．４１としている。
【００４５】
図１０に、前記回転角度αが３０度と１５０度の２つの場合を例にして、上下方向に振幅１の単振動の加速度Ｖを加えたときに、Ｘ軸方向の加速度信号成分ＶｘとＹ軸方向の加速度信号成分Ｖｙから上記加算式によって、元の加速度Ｖに対応する１つの信号Ｖｘｙが合成できることを示している。なお、上記加速度の印加条件は、以下説明する加速度の合成信号において同じである。
【００４６】
次に、上記１つの信号Ｖｘｙの簡易合成について説明する。すなわち、例えば簡易的に加速度信号の絶対値だけを再現したいような用途では、前記信号合成手段２００が、下記の加算式（数１）に示すように、前記各軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙの絶対値に前記重み付け係数を付して前記加算処理を行うことも可能である。図１１に、回転角度αが３０度と１５０度の２つの場合について、上記加算式（数１）を用いたときの合成信号Ｖｘｙを示す。この加算式では、加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙにおける信号の変化方向（符号）を無視して各軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙの絶対値に正の符号の重み付け係数を付して加算しているので、本来負の値である加速度信号が正の値となっている。即ち、負の値である加速度信号がゼロを基準として正側に折り返された合成波形となっている。
【００４７】
（数１）
Ｖｘｙ＝｜Ｖｘ｜＋０．４１×｜Ｖｙ｜  （｜Ｖｘ｜≧｜Ｖｙ｜のとき）
Ｖｘｙ＝０．４１×｜Ｖｘ｜＋｜Ｖｙ｜  （｜Ｖｘ｜≦｜Ｖｙ｜のとき）
【００４８】
次に、前記信号合成手段２００による合成処理について、ＸＹＺ３軸方向での加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚの合成の場合を説明する。この場合、前記信号合成手段２００は、少なくとも３以上の各軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚに対して、２つの信号を加算する前記加算処理を段階的に繰り返して１つの信号Ｖｘｙｚを合成する。
【００４９】
具体的には、ＸＹＺ３軸方向のうちのＸＹ２軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙについて前記加算処理（図９参照）を行って中間の信号Ｖｘｙを合成し、次に、前記中間の合成信号ＶｘｙとＸＹＺ３軸方向のうちのＺ軸方向の加速度信号成分Ｖｚについて前記加算処理（図９参照）を行って１つの信号Ｖｘｙｚを合成している。すなわち、この具体例では、各軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚの大きさにかかわらず、最初に加算処理する２軸を予めＸ軸とＹ軸に決めているので、残りのＺ軸との２回目の加算処理は必ず実行する。
【００５０】
なお、上記のように段階的に加算処理する場合において、最初に加算処理する２軸の加速度信号成分を、Ｘ軸とＹ軸ではなく、Ｙ軸とＺ軸、又は、Ｘ軸とＺ軸に決めてもよい。また、信号合成精度の低下を避けるために、各軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚから大きさの順に１番目と２番目の２軸の加速度信号成分を選び、その２軸の加速度信号成分について最初に加算処理を行うことも可能である。
【００５１】
以下、上記ＸＹＺ３軸の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ、Ｖｚの合成の具体例について説明する。
先ず、図１２（イ）に示すように、基板９の面が上下方向に沿い且つ加速度センサ１Ａの加速度検出方向（Ｘ軸方向）が上下方向に向いた基準状態での合成信号Ｖｘｙｚを求めた。図１２（ロ）に、Ｘ軸方向の加速度信号成分ＶｘとＹ軸方向の加速度信号成分Ｖｙの加算処理で中間の信号Ｖｘｙが合成されることを示す。また、図１２（ハ）に、中間の信号ＶｘｙとＺ軸方向の加速度信号成分Ｖｚの加算処理で最終の信号Ｖｘｙｚが合成されることを示す。なお、この例では、Ｙ軸方向の加速度信号成分ＶｙとＺ軸方向の加速度信号成分Ｖｚは共に０で、Ｘ軸方向の加速度信号成分Ｖｘだけが０でない。また、図示はしないが、上記基準状態からＺ軸周りに９０度回転させた状態（α＝９０度）では、Ｙ軸方向の加速度信号成分Ｖｙだけが０でない点が異なるが、中間の信号Ｖｘｙと最終の信号Ｖｘｙｚは同じ信号が合成される。
【００５２】
次に、図１３の（イ）に示すように、上記基準状態から基板９をＺ軸回りに３０度回転させ（α＝３０度）、続けて（ロ）に示すように、ＸＹ平面に平行な方向から見た状態で３０度回転させた状態（β＝３０度）での合成信号Ｖｘｙｚを求めた。図１４（イ）に、Ｘ軸方向の加速度信号成分ＶｘとＹ軸方向の加速度信号成分Ｖｙについて下式（数２の第１式）の加算式で加算処理されて中間の信号Ｖｘｙが合成されることを示し、図１４（ロ）に、中間の信号ＶｘｙとＺ軸方向の加速度信号成分Ｖｚについて下式（数２の第２式）の加算式で加算処理されて最終の信号Ｖｘｙｚが合成されることを示す。
【００５３】
（数２）
Ｖｘｙ＝Ｖｘ＋０．４１×Ｖｙ  （ＶｘとＶｙが同符号で、｜Ｖｘ｜＞｜Ｖｙ｜であるため）
Ｖｘｙｚ＝Ｖｘｙ−０．４１×Ｖｚ  （ＶｘｙとＶｚが異符号で、｜Ｖｘｙ｜＞｜Ｖｚ｜であるため）
【００５４】
因みに、図１３（ロ）の状態で上下方向に作用する振幅１の単振動の加速度信号Ｖに対して、各軸方向の加速度信号成分の振幅の計算値は、Ｘ軸方向の加速度信号成分Ｖｘについては、１×ｃｏｓ（３０度）×ｃｏｓ（３０度）＝３／４＝０．７５であり、Ｙ軸方向の加速度信号成分Ｖｙについては、１×ｃｏｓ（３０度）×ｃｏｓ（６０度）＝（３の平方根）／４＝０．４３であり、Ｚ軸方向の加速度信号成分Ｖｚについては、１×ｃｏｓ（６０度）＝１／２＝０．５である。
【００５５】
次に、図１３の場合とは回転角度α、βの値は異なるが、同様な操作で前記基準状態から基板９をＺ軸回りに４５度回転させ（α＝４５度）、続けて、ＸＹ平面に平行な方向から見た状態で４５度回転させた状態（β＝４５度）での合成信号Ｖｘｙｚを求めた。図１５（イ）に、Ｘ軸方向の加速度信号成分ＶｘとＹ軸方向の加速度信号成分Ｖｙについて下式（数３の第１式）の加算式で加算処理されて中間の信号Ｖｘｙが合成されることを示し、図１５（ロ）に、中間の信号ＶｘｙとＺ軸方向の加速度信号成分Ｖｚについて下式（数３の第２式）の加算式で加算処理されて最終の信号Ｖｘｙｚが合成されることを示す。
【００５６】
（数３）
Ｖｘｙ＝Ｖｘ＋０．４１×Ｖｙ  （ＶｘとＶｙが同符号で、｜Ｖｘ｜＝｜Ｖｙ｜であるため）
Ｖｘｙｚ＝Ｖｘｙ−０．４１×Ｖｚ  （ＶｘｙとＶｚが異符号で、｜Ｖｘｙ｜＝｜Ｖｚ｜であるため）
【００５７】
因みに、この場合、上下方向に作用する振幅１の単振動の加速度信号Ｖに対して、各軸方向の加速度信号成分の振幅の計算値は、Ｘ軸方向の加速度信号成分ＶｘとＹ軸方向の加速度信号成分Ｖｙについては、１×ｃｏｓ（４５度）×ｃｏｓ（４５度）＝１／２＝０．５であり、Ｚ軸方向の加速度信号成分Ｖｚについては、１×ｃｏｓ（４５度）＝１／（２の平方根）＝０．７０である。
【００５８】
次に、前記体動判別手段３００による被験体の体動の判別について説明すれば、前記体動判別手段３００が、前記被験体としての人体の歩行動作に伴う歩数を判別する。具体的には、前記情報入力キー５によって歩数計測モードにすると、上記信号合成手段２００によって合成した１つの信号Ｖｘｙ又はＶｘｙｚが所定の閾値を超えるか否かを判定して、合成信号Ｖｘｙ，Ｖｘｙｚが所定の閾値を超える毎に１歩とカウントする。なお、数１に示した簡易合成の場合は、波形の変化が元の波形の２倍になっているので、例えば合成信号Ｖｘｙ，Ｖｘｙｚが所定の閾値を２回超える毎に１歩とカウントする。
【００５９】
なお、上記歩数の判別において、合成信号Ｖｘｙ，Ｖｘｙｚが所定の閾値を超える時間が長すぎる場合は、例えばエレベータ等の乗り物に乗っている場合と判断され、また、逆に合成信号Ｖｘｙ，Ｖｘｙｚが所定の閾値を超える時間が短すぎる場合は、例えばランニング等の激しい運動をしている場合と判断されるので、共に歩行動作中ではないと判別することも可能である。
【００６０】
さらに、歩数に所定の歩行運動係数をかけて、消費カロリーを算出する。尚、この歩行運動係数は、人の体格等によって異なる。また、任意の値に設定することも可能である。あるいは、合成された１つの信号Ｖｘｙ，Ｖｘｙｚのある区間の最大値から直接運動強度を得て、これにその区間の歩数をかけて消費カロリーを算出することも可能である。そして、これらの歩数カウント値、消費カロリー等を表示器６の画面に表示して使用者に知らせる。
【００６１】
なお、本歩数計においては、前記情報入力キー５によって音記録モードにすると、前記静電型センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうち音響検出機能を有する静電型センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃによって、外部の音が検出され、例えばマイコン１０のメモリー等の記憶部にその音響信号を記録させることができる。そして、必要に応じてスピーカ７によって記録した音を再生することもできる。
【００６２】
〔別実施形態〕
上記実施形態では、加速度検出手段１００が、互いに直交する複数軸方向の加速度を検出するように構成したが、直交する状態ではなく、互いに異なる方向に向いた複数軸方向の加速度を検出する構成であればよい。なお、必要に応じて、加速度を検出する複数軸方向を３軸方向（ＸＹＺ軸方向）ではなく、２軸方向（例えばＸＹ軸方向）や４軸以上の方向にすることも可能である。
【００６３】
上記実施形態では、加速度検出手段１００を、エレクトレットコンデンサー型の加速度センサである静電型加速度センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃによって構成したが、これ以外の方式の加速度検出センサで構成してもよい。
【００６４】
上記実施形態では、前記信号合成手段２００が、前記各軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ、Ｖｚについて信号の大きさを判断する場合に、前記加速度検出手段１００の検出情報を所定時間間隔でサンプリングしたサンプリングデータごとに判断したが、これ以外に、前記加速度検出手段１００の検出情報を所定時間間隔でサンプリングしたサンプリングデータを蓄積して振動波形を生成し、その振動波形の振幅によって前記各軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ、Ｖｚについて信号の大きさを判断することも可能である。例えば、２軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙにおいて、前記回転角度αが３０度の場合（図５参照）には、Ｘ軸方向の加速度信号成分Ｖｘの振動波形の振幅がＹ軸方向の加速度信号成分Ｖｙの振動波形の振幅よりも大きいので、Ｘ軸方向の加速度信号成分Ｖｘが信号の大きさが大きい加速度信号成分に対応し、Ｙ軸方向の加速度信号成分Ｖｙが信号の大きさが小さい加速度信号成分に対応する。
【００６５】
なお、前記信号合成手段２００が、上記以外の構成、例えば、各軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ、Ｖｚのパワー（信号の２乗の平均値）などによって、各軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ、Ｖｚについて信号の大きさを判断することも可能である。
【００６６】
また、前記信号合成手段２００が、ＸＹＺ３軸方向での加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚを加算処理する場合に、３軸の各加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚの夫々に、例えば大きさの順に順次小さくなる重み付け係数を付して、３軸の各加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚを１回の加算処理で合成して１つの信号Ｖｘｙｚを求めることも可能である。
【００６７】
上記実施形態では、前記信号合成手段２００が、複数軸方向（ＸＹＺ３軸方向）の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚを全て加算処理の対象としたが、複数軸方向の加速度信号成分から２以上の加速度信号成分を選択して加算処理の対象としてもよい。すなわち、この別実施形態の体動検出装置には、前記信号合成手段２００の代わりに、前記加速度検出手段１００にて検出された前記複数軸方向の加速度信号成分のうちから選択した２以上の加速度信号成分の夫々について、信号の大きさが大きい加速度信号成分に対して信号の大きさが小さい加速度信号成分よりも大きな重みとなるように重み付け係数を付して加算処理して１つの信号を合成する信号合成手段２００Ａが設けられている。
【００６８】
具体的には、上記信号合成手段２００Ａは、複数軸方向の加速度信号成分のうち、信号の大きさが小さい順で前記選択の対象から除外する。従って、例えば、ＸＹＺ３軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚのうち、信号の大きさが一番小さい加速度信号成分を除外して、残りの２つの加速度信号成分について加算処理を行って１つの信号を合成することで演算処理が簡素化される。
【００６９】
さらに、前記信号合成手段２００の別実施形態として、複数軸方向の加速度信号成分において信号の大きさが所定の閾値を越えた加速度信号成分のみを加算処理の対象としてもよい。すなわち、この別実施形態の体動検出装置には、前記信号合成手段２００の代わりに、前記加速度検出手段１００にて検出された前記複数軸方向の加速度信号成分のうちで、信号の大きさが所定の閾値を越えた少なくとも２以上の加速度信号成分の夫々について、信号の大きさが大きい加速度信号成分に対して信号の大きさが小さい加速度信号成分よりも大きな重みとなるように重み付け係数を付して加算処理して１つの信号を合成する信号合成手段２００Ｂが設けられている。
【００７０】
具体的には、上記信号合成手段２００Ｂは、例えば、ＸＹＺ３軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚの信号の大きさが全て所定の閾値を越えていれば、ＸＹＺ３軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚが全て加算処理の対象になるが、ＸＹＺ３軸方向の加速度信号成分Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚの信号のうち、一部の加速度信号成分の信号の大きさが所定の閾値を越えていなければ、その一部の加速度信号成分を除いた残りの加速度信号成分だけが加算処理の対象になる。この場合、加算処理の対象が減少するので、演算処理が簡素化される。
【００７１】
なお、上記各信号合成手段２００Ａ，２００Ｂは、前記信号合成手段２００と同様に前記マイコン１０内の演算部４（図１参照）を利用して構成されている。
【００７２】
上記実施形態では、本発明に係る体動検出装置を歩数計に適用したが、歩数計以外に、手足の動き検出器や、バットスイング検出器などに適用することもできる。また、携帯電話機に本発明に係る体動検出装置を搭載して歩数計の機能を持たせるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の体動検出装置の回路ブロック図
【図２】加速度検出手段の構成を示す正面図と側面図
【図３】静電型加速度センサの具体構造を示す断面図と概略回路図
【図４】加速度信号の合成を説明するための図
【図５】Ｘ軸方向とＹ軸方向の加速度信号成分の一例を示す波形図
【図６】Ｘ軸方向とＹ軸方向の加速度信号成分の一例を示す波形図
【図７】Ｘ軸方向とＹ軸方向の加速度信号成分の一例を示す波形図
【図８】Ｘ軸方向とＹ軸方向の加速度信号成分の一例を示す波形図
【図９】Ｘ軸方向とＹ軸方向の加速度信号成分の加算式の一例を示す図
【図１０】Ｘ軸方向とＹ軸方向の加速度信号成分の合成波形の一例を示す図
【図１１】別の加算式によるＸ軸方向とＹ軸方向の加速度信号成分の合成波形を示す図
【図１２】３軸方向の加速度信号成分の合成を説明するための図
【図１３】ＸＹＺ３軸方向の加速度信号成分の合成処理を説明するための図
【図１４】ＸＹＺ３軸方向の加速度信号成分の合成処理を示す波形図
【図１５】ＸＹＺ３軸方向の加速度信号成分の合成処理を示す波形図
【符号の説明】
【００７４】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ    静電型加速度センサ
２０                基準側電極
２１                振動側電極
１００              加速度検出手段
２００              信号合成手段
２００Ａ            信号合成手段
２００Ｂ            信号合成手段
３００              体動判別手段
【図１】
2005034364.tif 000003
【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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