(57)【要約】【課題】保持する位置に限定されずユーザの姿勢を判定すること。【解決手段】体動検出装置によって、検出された加速度に基づいて、ユーザが歩行または走行しているときの挙動を本体部がしているか否かが判定され（ステップＳ１１６、ステップＳ１２４）、ユーザが歩行または走行しているときの挙動をしていると判定されたときの本体部の向きが記憶され（ステップＳ１２８）、記憶されている向きに基づいて、ユーザの姿勢が判定される（ステップＳ１３１からステップＳ１３５）。【選択図】図６
2012196332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、前記本体部の複数方向の加速度を検出する検出部と、制御部と、記憶部とを備え、前記本体部を所定部位に保持するユーザの体動を検出する体動検出装置であって、
前記制御部は、
前記検出部によって検出された前記加速度に基づいて、ユーザが歩行または走行しているときの挙動を前記本体部がしているか否かを判定する運動判定手段と、
前記運動判定手段によってユーザが歩行または走行しているときの挙動をしていると判定されたときの前記本体部の向きを前記記憶部に記憶させる記憶制御手段と、
前記記憶部に記憶されている前記向きに基づいて、ユーザの姿勢を判定する姿勢判定手段とを備える、体動検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、さらに、
前記検出部によって検出された前記加速度の時間的変化のうち低周波成分の割合が高周波成分よりも大きいか否かを判断する成分判断手段を備え、
前記運動判定手段は、前記成分判断手段によって前記低周波成分の割合が大きいと判断される場合、前記ユーザが上下動の比較的大きい第１の連続運動としての前記歩行または前記走行をしているときの挙動を前記本体部がしていると判定する一方、前記低周波成分の割合が小さいと判断される場合、前記ユーザが上下動の比較的小さい第２の連続運動をしているときの挙動を前記本体部がしていると判定する、請求項１に記載の体動検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、さらに、
前記運動判定手段によって前記第１の連続運動であると判定される場合の前記本体部の所定基準に対する傾きと判断対象時の前記本体部の所定基準に対する傾きとのなす角が所定角よりも大きいか否かを判断する傾き判断手段を備え、
前記運動判定手段は、さらに、ユーザが移動しているときの挙動を前記本体部がしているか否かを判定し、
前記姿勢判定手段は、前記運動判定手段によってユーザが移動しているときの挙動を前記本体部がしていないと判定される場合、前記傾き判断手段によって前記所定角よりも小さいと判断されれば、前記ユーザの姿勢が立位であると判定する一方、前記傾き判断手段によって前記所定角よりも大きいと判断されれば、前記ユーザの姿勢が立位と異なると判定する、請求項１に記載の体動検出装置。
【請求項４】
所定の情報を出力する出力部をさらに備え、
前記制御部は、さらに、
前記出力部を制御して、前記運動判定手段および前記姿勢判定手段による判定結果に基づく情報を出力する出力制御手段を備える、請求項１に記載の体動検出装置。
【請求項５】
前記成分判断手段は、前記検出部によって検出された前記加速度の合成加速度から前記低周波成分を除かない第１の値を、前記低周波成分を除いた第２の値で割った値が所定の値と比較して大きいか否かを判断することで、前記低周波成分の割合が高周波成分よりも大きいか否かを判断する、請求項２に記載の体動検出装置。
【請求項６】
本体部と、前記本体部の複数方向の加速度を検出する検出部と、制御部と、記憶部とを備え、前記本体部を所定部位に保持するユーザの体動を検出する体動検出装置を制御する制御方法であって、
前記制御部が、
前記検出部によって検出された前記加速度に基づいて、ユーザが歩行または走行しているときの挙動を前記本体部がしているか否かを判定するステップと、
ユーザが歩行または走行しているときの挙動をしていると判定されたときの前記本体部の向きを前記記憶部に記憶させるステップと、
前記記憶部に記憶されている前記向きに基づいて、ユーザの姿勢を判定するステップとを含む、体動検出装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、体動検出装置、および、体動検出装置の制御方法に関し、特に、本体部と、本体部の複数方向の加速度を検出する検出部と、制御部と、記憶部とを備え、本体部を所定部位に保持するユーザの体動を検出する体動検出装置、および、当該体動検出装置を制御する制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水平方向と垂直方向との加速度の比に基づいて、ユーザの運動を判別する行動判定装置があった（たとえば、特許文献１参照）。また、従来の歩数計のように上下方向の加速度の大きさがある一定値を超えた場合には歩数としてカウントする技術があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７５２５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、歩行時の加速度から、ユーザの立位状態を判定するものはなかった。このため、ポケットに入れるタイプの歩数計では、３次元各軸方向の加速度の大きさから体動を検出できるが、ユーザの姿勢が分からないため、たとえば、歩行以外の場合の立位および座位を判定できないといった問題があった。
【０００５】
このため、自転車に座っている姿勢などを判定することもできないため、歩行以外の運動を誤カウントしてしまう。また、同じ安静時であっても立位および座位で活動量が異なるが、それらを正確に計測することができない。
【０００６】
この発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的の１つは、保持する位置に限定されずユーザの姿勢を判定することが可能な体動検出装置、および、体動検出装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、この発明のある局面によれば、体動検出装置は、本体部と、本体部の複数方向の加速度を検出する検出部と、制御部と、記憶部とを備え、本体部を所定部位に保持するユーザの体動を検出する装置である。
【０００８】
制御部は、検出部によって検出された加速度に基づいて、ユーザが歩行または走行しているときの挙動を本体部がしているか否かを判定する運動判定部と、運動判定部によってユーザが歩行または走行しているときの挙動をしていると判定されたときの本体部の向きを記憶部に記憶させる記憶制御部と、記憶部に記憶されている向きに基づいて、ユーザの姿勢を判定する姿勢判定部とを備える。
【０００９】
好ましくは、制御部は、さらに、検出部によって検出された加速度の時間的変化のうち低周波成分の割合が高周波成分よりも大きいか否かを判断する成分判断部を備える。運動判定部は、成分判断部によって低周波成分の割合が大きいと判断される場合、ユーザが上下動の比較的大きい第１の連続運動としての歩行または走行をしているときの挙動を本体部がしていると判定する一方、低周波成分の割合が小さいと判断される場合、ユーザが上下動の比較的小さい第２の連続運動をしているときの挙動を本体部がしていると判定する。
【００１０】
好ましくは、制御部は、さらに、運動判定部によって第１の連続運動であると判定される場合の本体部の所定基準に対する傾きと判断対象時の本体部の所定基準に対する傾きとのなす角が所定角よりも大きいか否かを判断する傾き判断部を備える。運動判定部は、さらに、ユーザが移動しているときの挙動を本体部がしているか否かを判定する。姿勢判定部は、運動判定部によってユーザが移動しているときの挙動を本体部がしていないと判定される場合、傾き判断部によって所定角よりも小さいと判断されれば、ユーザの姿勢が立位であると判定する一方、傾き判断部によって所定角よりも大きいと判断されれば、ユーザの姿勢が立位と異なると判定する。
【００１１】
好ましくは、体動検出装置は、所定の情報を出力する出力部をさらに備える。制御部は、さらに、出力部を制御して、運動判定部および姿勢判定部による判定結果に基づく情報を出力する出力制御部を備える。
【００１２】
さらに好ましくは、成分判断部は、検出部によって検出された加速度の合成加速度から低周波成分を除かない第１の値を、低周波成分を除いた第２の値で割った値が所定の値と比較して大きいか否かを判断することで、低周波成分の割合が高周波成分よりも大きいか否かを判断する。
【００１３】
この発明の他の局面によれば、体動検出装置の制御方法は、本体部と、本体部の複数方向の加速度を検出する検出部と、制御部と、記憶部とを備え、本体部を所定部位に保持するユーザの体動を検出する体動検出装置を制御する制御方法である。
【００１４】
体動検出装置の制御方法は、制御部が、検出部によって検出された加速度に基づいて、ユーザが歩行または走行しているときの挙動を本体部がしているか否かを判定するステップと、ユーザが歩行または走行しているときの挙動をしていると判定されたときの本体部の向きを記憶部に記憶させるステップと、記憶部に記憶されている向きに基づいて、ユーザの姿勢を判定するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に従えば、体動検出装置によって、検出された加速度に基づいて、ユーザが歩行または走行しているときの挙動を本体部がしているか否かが判定され、ユーザが歩行または走行しているときの挙動をしていると判定されたときの本体部の向きが記憶され、記憶されている向きに基づいて、ユーザの姿勢が判定される。このため、歩行または走行しているときの体動検出装置の向きに基づいて、ユーザの姿勢が判定される。その結果、保持する位置に限定されずユーザの姿勢を判定することが可能な体動検出装置、および、体動検出装置の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態における活動量計の外観図である。
【図２】この実施の形態における活動量計の第１の使用状態を示す図である。
【図３】この実施の形態における活動量計の第２の使用状態を示す図である。
【図４】この実施の形態における活動量計の第３の使用状態を示す図である。
【図５】この実施の形態における活動量計の構成の概略を示すブロック図である。
【図６】この実施の形態における活動量計の制御部によって実行される運動量算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】この実施の形態における活動量計の加速度センサの軸の水平面となる角とその軸方向に掛かる重力加速度の値との関係を説明するための図である。
【図８】２つの方向のなす角度とその角度の正弦との対応関係を示す図である。
【図９】この実施の形態における活動量計の加速度センサで検出される各軸ごとの加速度の変化の一例を示すグラフである。
【図１０】この実施の形態における活動量計の加速度センサで検出され、ハイパスフィルタで信号処理される前の歩行時の各軸ごとの加速度の変化の一例を示すグラフである。
【図１１】この実施の形態における活動量計の加速度センサで検出され、ハイパスフィルタで信号処理された後の歩行時の各軸ごとの加速度の変化の一例を示すグラフである。
【図１２】この実施の形態における活動量計の加速度センサで検出され、ハイパスフィルタで信号処理される前の自転車走行時の各軸ごとの加速度の変化の一例を示すグラフである。
【図１３】この実施の形態における活動量計の加速度センサで検出され、ハイパスフィルタで信号処理された後の自転車走行時の各軸ごとの加速度の変化の一例を示すグラフである。
【図１４】この実施の形態における歩行時の合成加速度およびセンサ角度の変化の一例を示すグラフおよび活動量計の向きを示す図である。
【図１５】この実施の形態における自転車走行時の合成加速度およびセンサ角度の変化の一例を示すグラフおよび活動量計の向きを示す図である。
【図１６】この実施の形態における立位静止時の合成加速度およびセンサ角度の変化の一例を示すグラフおよび活動量計の向きを示す図である。
【図１７】この実施の形態における座位静止時の合成加速度およびセンサ角度の変化の一例を示すグラフおよび活動量計の向きを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１８】
本実施の形態においては、体動検出装置が、歩数測定だけでなく、運動や生活活動（たとえば、掃除機をかける、軽い荷物運び、炊事など）における活動量（運動量ともいう）も測定することが可能な活動量計であることとして実施の形態を説明する。
【００１９】
図１は、この発明の実施の形態における活動量計１００の外観図である。図１を参照して、活動量計１００は、本体部１９１と、クリップ部１９２とから主に構成される。クリップ部１９２は、活動量計１００をユーザの着衣などに固定するために用いられる。
【００２０】
本体部１９１には、後述する操作部１３０の一部を構成する表示切換／決定スイッチ１３１、左操作／メモリスイッチ１３２、および、右操作スイッチ１３３、ならびに、後述する表示部１４０の一部を構成するディスプレイ１４１が設けられる。
【００２１】
本実施の形態においては、ディスプレイ１４１は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：LiquidCrystal Display）で構成されることとするが、これに限定されず、ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイなど他の種類のディスプレイであってもよい。
【００２２】
図２は、この実施の形態における活動量計１００の第１の使用状態を示す図である。図３は、この実施の形態における活動量計１００の第２の使用状態を示す図である。図４は、この実施の形態における活動量計１００の第３の使用状態を示す図である。
【００２３】
図２から図４を参照して、活動量計１００は、たとえば、ユーザのズボンのポケットに入れた状態で非固定的に所持される。または、活動量計１００は、たとえば、ユーザの腰部のベルトに、クリップ部１９２を用いて固定的に装着される。
【００２４】
なお、これに限定されず、活動量計１００は、ユーザの体の他の部分に固定的または非固定的に保持されて用いられるように設計されてもよい。
【００２５】
図５は、この実施の形態における活動量計１００の構成の概略を示すブロック図である。図５を参照して、活動量計１００は、制御部１１０と、メモリ１２０と、操作部１３０と、表示部１４０と、加速度センサ１７０と、ハイパスフィルタ１８０と、電源１９０とを含む。また、活動量計１００は、音を出力する報音部や外部のコンピュータと通信するためのインターフェイスを含むようにしてもよい。
【００２６】
制御部１１０、メモリ１２０、操作部１３０、表示部１４０、加速度センサ１７０、ハイパスフィルタ１８０、および、電源１９０は、図１で説明した本体部１９１に内蔵される。
【００２７】
操作部１３０は、図１で説明した表示切換／決定スイッチ１３１、左操作／メモリスイッチ１３２、および、右操作スイッチ１３３を含み、これらのスイッチが操作されたことを示す操作信号を制御部１１０に送信する。
【００２８】
加速度センサ１７０は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術の半導体式のものが用いられるが、これに限定されず、機械式または光学式など他の方式のものであってもよい。加速度センサ１７０は、本実施の形態においては、３軸方向それぞれの加速度を示す検出信号を、制御部１１０およびハイパスフィルタ１８０に出力する。しかし、加速度センサ１７０は、３軸のものに限定されず、１軸または２軸のものであってもよい。
【００２９】
ハイパスフィルタ１８０は、加速度センサ１７０からの検出信号のうち、遮断周波数（本実施の形態においては、２Ｈｚ）より低い周波数の帯域の信号を減衰させて、高い周波数の帯域の信号を制御部１１０に出力する。なお、遮断周波数は、他の値であってもよい。
【００３０】
メモリ１２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）（たとえば、フラッシュメモリ）などの不揮発性メモリおよびＲＡＭ（Random Access Memory）（たとえば、ＳＤＲＡＭ（synchronous Dynamic Random Access Memory））などの揮発性メモリを含む。
【００３１】
メモリ１２０は、活動量計１００を制御するためのプログラムのデータ、活動量計１００を制御するために用いられるデータ、活動量計１００の各種機能を設定するための設定データ、および、歩数や活動量などの所定時間ごと（たとえば日ごと）の測定結果のデータなどを記憶する。また、メモリ１２０は、プログラムが実行されるときのワークメモリなどとして用いられる。
【００３２】
制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含み、メモリ１２０に記憶された活動量計１００を制御するためのプログラムに従って、操作部１３０からの操作信号に応じて、加速度センサ１７０およびハイパスフィルタ１８０からの検出信号に基づいて、メモリ１２０、および、表示部１４０を制御する。
【００３３】
表示部１４０は、図１で説明したディスプレイ１４１を含み、制御部１１０からの制御信号に従った所定の情報を、ディスプレイ１４１に表示するよう制御する。
【００３４】
電源１９０は、取替可能な電池を含み、電池からの電力を活動量計１００の制御部１１０などの動作するのに電力が必要な各部に供給する。
【００３５】
図６は、この実施の形態における活動量計１００の制御部１１０によって実行される運動量算出処理の流れを示すフローチャートである。この運動量算出処理は、所定周期（たとえば、加速度センサの検出値のサンプリング周期ごと）に実行される。
【００３６】
図６を参照して、まず、ステップＳ１１１で、制御部１１０は、加速度センサ１７０の各軸の検出信号で示される検出値を読込み、当該検出値から各軸方向の加速度Ｘa，Ｙa，Ｚaを算出して、その時点での値としてメモリ１２０に記憶させる。
【００３７】
また、ステップＳ１１２で、制御部１１０は、過去の所定秒間（たとえば、６０秒間）の加速度Ｘa，Ｙa，Ｚaの平均値Ｘavg，Ｙavg，Ｚavgを算出する。
【００３８】
そして、ステップＳ１１３で、制御部１１０は、ステップＳ１１２で算出したＸavg，Ｙavg，Ｚavgから、重力加速度の各軸方向の成分Ｘg，Ｙg，Ｚgを算出する。本実施の形態においては、過去の所定秒間（たとえば、６０秒間）は、各軸の方向がほぼ一定であり、１サイクルが所定秒と比較してかなり短い動作（たとえば、１サイクルが所定秒の１／１０（たとえば、６秒）以下の動作）が行なわれていた（たとえば、歩行、走行および自転車走行などの連続運動が行なわれていた）、または、ほぼ静止状態であったと仮定して、Ｘg＝Ｘavg，Ｙg＝Ｙavg，Ｚg＝Ｚavgとする。
【００３９】
なお、Ｘg，Ｙg，Ｚgの算出方法は、他の方法であってもよい。たとえば、Ｘa，Ｙa，Ｚaの時間変化の度合いに応じて上述の平均を取る範囲である所定秒を変化させるようにして、上述のように所定秒のＸavg，Ｙavg，Ｚavgを、それぞれ、Ｘg，Ｙg，Ｚgとして算出するようにしてもよい。具体的には、Ｘa，Ｙa，Ｚaのそれぞれについて、時間変化の度合いが所定の少ない範囲である場合、所定秒を６０秒とし、時間変化の度合いが所定の中程度の範囲である場合、所定秒を３０秒とし、時間変化の度合いが所定の多い範囲である場合、所定秒を１０秒とする。また、６０秒、３０秒、１０秒といった秒単位でなく、６０サイクル、３０サイクル、１０サイクルといったサイクル単位としてもよい。
【００４０】
また、過去の所定秒間におけるＸavg，Ｙavg，Ｚavgの変化から予測してＸg，Ｙg，Ｚgを算出するようにしてもよい。具体的には、前回算出したから今回算出したＸavg，Ｙavg，Ｚavgの変化の変化率を、それぞれ、前回算出したＸg，Ｙg，Ｚgに掛けたものを、今回のＸg，Ｙg，Ｚgとして算出するようにする。
【００４１】
また、運動の１サイクルの時間が予測できる場合は、１サイクルのＸa，Ｙa，Ｚaの平均値を、それぞれ、Ｘg，Ｙg，Ｚgとして算出するようにしてもよい。この場合、運動の１サイクルが長いまたは１サイクルを特定できない場合で、かつ、Ｘa，Ｙa，Ｚaの合成加速度が比較的小さい（重力加速度に近い）値である場合、過去の短い範囲（たとえば、数秒間）のＸavg，Ｙavg，Ｚavgを、それぞれ、Ｘg，Ｙg，Ｚgとして算出するようにしてもよい。さらに、運動の１サイクルが長いまたは１サイクルを特定できない場合で、Ｘa，Ｙa，Ｚaの合成加速度が比較的大きい値である場合、過去の長い範囲（たとえば、数十秒間）のＸavg，Ｙavg，Ｚavgを、それぞれ、Ｘg，Ｙg，Ｚgとして算出するようにしてもよい。
【００４２】
次に、ステップＳ１１４で、制御部１１０は、ステップＳ１１２で算出したＸavg，Ｙavg，ＺavgおよびステップＳ１１３で算出したＸg，Ｙg，Ｚgに基づき、次に示す数式（１）に従って、合成加速度Ｓaを算出する。
【００４３】
【数１】
2012196332.tif 000003
【００４４】
次いで、ステップＳ１１５で、制御部１１０は、ステップＳ１１３で算出したＸg，Ｙg，Ｚgに基づき、加速度センサ１７０の各軸が水平面となす角θx，θy，θzを算出する。
【００４５】
図７は、この実施の形態における活動量計１００の加速度センサ１７０の軸の水平面となる角とその軸方向に掛かる重力加速度の値との関係を説明するための図である。図８は、２つの方向のなす角度とその角度の正弦との対応関係を示す図である。図７および図８を参照して、加速度センサ１７０の軸の水平面となす角が30°のときは、その軸方向に掛かる重力加速度は0.5Ｇとなる。また、加速度センサ１７０の軸の水平面となる角が90°のときは、その軸方向に掛ける重力加速度は1Ｇとなる。
【００４６】
図６に戻って、図７および図８で説明したような関係により、次に示す数式（２）に従って、ステップＳ１１３で算出したＸg，Ｙg，Ｚgに基づき、加速度センサの各軸が水平面となす角θx，θy，θzを算出することができる。
【００４７】
【数２】
2012196332.tif 000004
【００４８】
そして、ステップＳ１１６で、制御部１１０は、ステップＳ１１４で算出した合成加速度Ｓaが0.1未満（Ｓa＜0.1）であるか否か、つまり、静止している状態、または、ほぼ静止している状態であるか否かを判断する。
【００４９】
合成加速度Ｓaが0.1未満でないと判断した場合（ステップＳ１１６でＮＯと判断した場合）、つまり、静止している状態、および、ほぼ静止している状態のいずれでもないと判断した場合、ステップＳ１２１で、制御部１１０は、加速度センサ１７０の各軸の検出信号で示される検出値がハイパスフィルタ１８０に掛けられた値を読込み、当該値から各軸方向の加速度の低周波成分Ｘb，Ｙb，Ｚbを算出する。
【００５０】
次に、ステップＳ１２２で、制御部１１０は、過去の所定秒間（たとえば、６０秒間）の加速度Ｘb，Ｙb，Ｚbの平均値Ｘbavg，Ｙbavg，Ｚbavgを算出する。
【００５１】
次いで、ステップＳ１２３で、制御部１１０は、ステップＳ１２２で算出したＸbavg，Ｙbavg，ＺbavgおよびステップＳ１１３で算出したＸg，Ｙg，Ｚgに基づき、次に示す数式（３）に従って、合成加速度Ｓbを算出する。
【００５２】
【数３】
2012196332.tif 000005
【００５３】
そして、ステップＳ１２４で、制御部１１０は、ステップＳ１１４で算出したＳaをステップＳ１２３で算出したＳbで割った値が1.5より大きい（Ｓa／Ｓb＞1.5）か否か、つまり、加速度の時間的変化の低周波成分の割合が高周波成分よりも比較的大きいか否かを判断する。
【００５４】
Ｓa／Ｓb＞1.5でないと判断した場合（ステップＳ１２４でＮＯと判断した場合）、つまり、加速度の時間的変化の低周波成分の割合が高周波成分よりも比較的大きくないと判断した場合、ステップＳ１２６で、制御部１１０は、運動状態を歩行または走行であると特定する。
【００５５】
次に、ステップＳ１２７で、制御部１１０は、メモリ１２０に記憶された直近のＸa，Ｙa，Ｚaに基づいて、運動の１サイクルの周期を算出し、当該周期から歩行または走行の速度ｖを推定する。
【００５６】
次いで、ステップＳ１２８で、制御部１１０は、ステップＳ１１５で算出したθx，θy，θzを、立位時の加速度センサの各軸が水平面となす角θsx，θsy，θszとしてメモリ１２０に記憶させる。その後、制御部１１０は、実行する処理をステップＳ１４１の処理に進める。
【００５７】
一方、Ｓa／Ｓb＞1.5であると判断した場合（ステップＳ１２４でＹＥＳと判断した場合）、つまり、加速度の時間的変化の低周波成分の割合が高周波成分よりも比較的大きいと判断した場合、ステップＳ１２５で、制御部１１０は、運動状態を自転車走行であると特定する。その後、制御部１１０は、実行する処理をステップＳ１４１の処理に進める。
【００５８】
また、合成加速度Ｓaが0.1未満であると判断した場合（ステップＳ１１６でＹＥＳと判断した場合）、つまり、静止している状態、または、ほぼ静止している状態であると判断した場合、ステップＳ１３１で、制御部１１０は、ステップＳ１１５で算出したθxとステップＳ１２８でメモリ１２０に記憶したθsxとの差の絶対値が２０度より大きい（｜θx−θsx｜＞20）、つまり、歩行時および現在の加速度センサのＸ軸のなす角度が２０度より大きいか否かを判断する。
【００５９】
｜θx−θsx｜＞20でないと判断する場合（ステップＳ１３１でＮＯと判断する場合）、つまり、歩行時および現在の加速度センサのＸ軸どおしのなす角度が２０度以下の場合（加速度センサのＸ軸について、歩行時と現在とで加速度センサの向きがあまり変わらない場合）、ステップＳ１３２で、制御部１１０は、ステップＳ１１５で算出したθyとステップＳ１２８でメモリ１２０に記憶したθsyとの差の絶対値が２０度より大きい（｜θy−θsy｜＞20）、つまり、歩行時および現在の加速度センサのＹ軸のなす角度が２０度より大きいか否かを判断する。
【００６０】
｜θy−θsy｜＞20でないと判断する場合（ステップＳ１３２でＮＯと判断する場合）、つまり、歩行時および現在の加速度センサのＸ，Ｙ軸どおしのそれぞれのなす角度が２０度以下の場合（加速度センサのＸ軸およびＹ軸について、歩行時と現在とで加速度センサの向きがあまり変わらない場合）、ステップＳ１３３で、制御部１１０は、ステップＳ１１５で算出したθzとステップＳ１２８でメモリ１２０に記憶したθszとの差の絶対値が２０度より大きい（｜θz−θsz｜＞20）、つまり、歩行時および現在の加速度センサのＺ軸のなす角度が２０度より大きいか否かを判断する。
【００６１】
｜θz−θsz｜＞20でないと判断する場合（ステップＳ１３３でＮＯと判断する場合）、つまり、歩行時および現在の加速度センサのＸ，Ｙ，Ｚ軸どおしのそれぞれのなす角度が２０度以下の場合（加速度センサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸について、歩行時と現在とで加速度センサの向きがあまり変わらない場合）、ステップＳ１３４で、制御部１１０は、ユーザの姿勢を立位であると特定する。その後、制御部１１０は、実行する処理をステップＳ１４１の処理に進める。
【００６２】
一方、｜θx−θsx｜＞20、｜θy−θsy｜＞20、および、｜θz−θsz｜＞20のいずれかを満たす場合（ステップＳ１３１からステップＳ１３３のいずれかでＹＥＳと判断する場合）、つまり、歩行時および現在の加速度センサのＸ，Ｙ，Ｚ軸どおしのそれぞれのなす角度のいずれかが２０度より大きい場合（加速度センサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸のいずれかについて、歩行時と現在とで加速度センサの向きが変わった場合）、ステップＳ１３５で、制御部１１０は、ユーザの姿勢を座位または臥位であると特定する。その後、制御部１１０は、実行する処理をステップＳ１４１の処理に進める。
【００６３】
なお、本実施の形態では、歩行時および現在の加速度センサの各軸のそれぞれなす角度が２０度以下の場合に、それぞれの軸について、歩行時と現在とで加速度センサの向きがあまり変わらないと判断するようにした。しかし、これに限定されず、判断の基準の角度は２０度以外の角度であってもよく、歩行時または立位とあまり姿勢が変わらないと定性的に判断可能な範囲の角度を統計的に特定してその範囲の上限を、判断の基準の角度としてもよい。
【００６４】
ステップＳ１４１では、制御部１１０は、ステップＳ１２５もしくはステップＳ１２６で特定した運動状態、または、ステップＳ１３４もしくはステップＳ１３５で特定した姿勢に応じて、運動強度を特定する。
【００６５】
たとえば、厚生労働省によって作成された「健康づくりのための運動指針（エクササイズガイド２００６）」によると、運動強度は、静かに座っている場合、1.0メッツ、静かに立っている場合、1.2メッツ、普通歩行（平地、67ｍ／分）の場合、3.0メッツ、速歩（平地、95〜100ｍ／分）の場合、3.8メッツ、ランニング（134ｍ／分）の場合、8.0メッツ、ランニング（161ｍ／分）の場合、10.0メッツである。
【００６６】
次に、ステップＳ１４２で、制御部１１０は、ステップＳ１２５もしくはステップＳ１２６で特定した運動状態の継続時間、または、ステップＳ１３４もしくはステップＳ１３５で特定した姿勢の継続時間を特定する。これは、ステップＳ１２５、ステップＳ１２６、ステップＳ１３４またはステップＳ１３５で、それぞれの運動状態または姿勢が連続して特定された時間から特定することができる。
【００６７】
次いで、ステップＳ１４３で、制御部１１０は、ステップＳ１４１で特定した運動強度（単位：メッツ）にステップＳ１４２で特定した継続時間（単位：時間）を掛けて、運動量（単位：エクササイズ）を算出する。なお、ここでは、立位、座位および臥位で静止またはほぼ静止している場合についても、運動量に加えるようにするが、これに限定されず、たとえば、３メッツ以下の運動強度の場合は、運動量に加算しないようにしてもよい。
【００６８】
また、運動量は、当該運動状態または当該姿勢が開始されてからの運動量を算出してもよいし、１時間単位、１日単位、１週間単位および１ヶ月単位のような所定期間単位の運動量を合わせて算出するようにしてもよい。なお、１週間に２３エクササイズ以上の３メッツ以上の身体活動をすることが推奨されている。
【００６９】
ステップＳ１４４では、制御部１１０は、ステップＳ１２５もしくはステップＳ１２６で特定した運動状態、または、ステップＳ１３４もしくはステップＳ１３５で特定した姿勢、ならびに、ステップＳ１４２で特定した継続時間、および、ステップＳ１４３で算出した運動量を、表示部１４０を制御してディスプレイ１４１に表示するよう制御する。その後、制御部１１０は、実行する処理をこの処理の呼出元の処理に戻す。
【００７０】
なお、歩数、消費カロリー、および、ステップＳ１１５で算出した角θx，θy，θzで示される活動量計１００の向きなど、他の情報を表示するようにしてもよい。また、ユーザに報知方法は、必要な情報をユーザに報知することができる方法であればどのような方法であってもよく、たとえば、文字で表示してもよいし、グラフで表示してもよいし、音で伝達するようにしてもよい。
【００７１】
図９は、この実施の形態における活動量計１００の加速度センサ１７０で検出される各軸ごとの加速度の変化の一例を示すグラフである。図９を参照して、立位で静止しているとき、座位で静止しているとき、歩行しているとき、および、自転車で走行しているときで、それぞれ、加速度の変化の特徴が異なることが分かる。
【００７２】
図１０は、この実施の形態における活動量計１００の加速度センサ１７０で検出され、ハイパスフィルタ１８０で信号処理される前の歩行時の各軸ごとの加速度の変化の一例を示すグラフである。図１０を参照して、このような変化をするときの図６のステップＳ１１４で算出される合成加速度Ｓaは、0.60である。また、歩行の１サイクルは、約１秒である。
【００７３】
図１１は、この実施の形態における活動量計１００の加速度センサ１７０で検出され、ハイパスフィルタ１８０で信号処理された後の歩行時の各軸ごとの加速度の変化の一例を示すグラフである。図１１を参照して、この加速度の変化は、図１０で示した加速度をハイパスフィルタ１８０で処理したものである。このような変化をするときの図６のステップＳ１２３で算出される合成加速度Ｓbは、0.54である。
【００７４】
これにより、図６のステップＳ１２４で算出されるＳa／Ｓbの値は、約1.12となり、Ｓa／Ｓb＞1.5の条件を満たさない。このため、ステップＳ１２６で、運動状態が歩行または走行と特定される。
【００７５】
図１２は、この実施の形態における活動量計１００の加速度センサ１７０で検出され、ハイパスフィルタ１８０で信号処理される前の自転車走行時の各軸ごとの加速度の変化の一例を示すグラフである。図１２を参照して、このような変化をするときの図６のステップＳ１１４で算出される合成加速度Ｓaは、0.45である。また、自転車走行の１サイクルは、約１秒である。
【００７６】
図１３は、この実施の形態における活動量計１００の加速度センサ１７０で検出され、ハイパスフィルタ１８０で信号処理された後の自転車走行時の各軸ごとの加速度の変化の一例を示すグラフである。図１３を参照して、この加速度の変化は、図１２で示した加速度をハイパスフィルタ１８０で処理したものである。このような変化をするときの図６のステップＳ１２３で算出される合成加速度Ｓbは、0.16である。
【００７７】
これにより、図６のステップＳ１２４で算出されるＳa／Ｓbの値は、約2.74となり、Ｓa／Ｓb＞1.5の条件を満たす。このため、ステップＳ１２５で、運動状態が自転車走行と特定される。
【００７８】
図１４は、この実施の形態における歩行時の合成加速度およびセンサ角度の変化の一例を示すグラフおよび活動量計１００の向きを示す図である。図１４を参照して、このような変化をするときの図６のステップＳ１１４で算出される合成加速度Ｓaは、1.80である。このため、図６のステップＳ１１６で、Ｓa＜0.1の条件を満たさない。このため、静止またはほぼ静止しているとは判断されない。
【００７９】
なお、このときは、歩行時であるので、図６のステップＳ１１５で算出される加速度センサの各軸が水平面となす角θx＝90.0°，θy＝0.0°，θz＝0.0°が、ステップＳ１２７で立位時の加速度センサの各軸が水平面となす角θsx，θsy，θszとされる。
【００８０】
図１５は、この実施の形態における自転車走行時の合成加速度およびセンサ角度の変化の一例を示すグラフおよび活動量計１００の向きを示す図である。図１５を参照して、このような変化をするときの図６のステップＳ１１４で算出される合成加速度Ｓaは、1.19である。このため、図６のステップＳ１１６で、Ｓa＜0.1の条件を満たさない。このため、静止またはほぼ静止しているとは判断されない。
【００８１】
なお、このときは、図６のステップＳ１２４で、Ｓbの値は示していないが、Ｓa／Ｓb＞1.5を満たすことで、自転車走行と判定される場合を示している。しかし、θx＝45.0°，θy＝0.0°，θz＝45.0°，θsx＝90.0°，θsy＝0.0°，θsz＝0.0°であるので、ステップＳ１３１からステップＳ１３３の判定で、｜θx−θsx｜＝45＞20，｜θy−θsy｜＝0≦20，｜θz−θsz｜＝45＞20となるので、立位とは判定されず、歩行または走行ではなく、自転車走行であると判定するようにしてもよい。
【００８２】
図１６は、この実施の形態における立位静止時の合成加速度およびセンサ角度の変化の一例を示すグラフおよび活動量計１００の向きを示す図である。図１６を参照して、このような変化をするときの図６のステップＳ１１４で算出される合成加速度Ｓaは、0.03である。このため、図６のステップＳ１１６で、Ｓa＜0.1の条件を満たす。このため、静止またはほぼ静止していると判断される。
【００８３】
また、θx＝90.0°，θy＝0.0°，θz＝0.0°，θsx＝90.0°，θsy＝0.0°，θsz＝0.0°であるので、ステップＳ１３１からステップＳ１３３の判定で、｜θx−θsx｜＝0≦20，｜θy−θsy｜＝0≦20，｜θz−θsz｜＝0≦20となるので、ステップＳ１３４で、立位と特定される。
【００８４】
図１７は、この実施の形態における座位静止時の合成加速度およびセンサ角度の変化の一例を示すグラフおよび活動量計１００の向きを示す図である。図１７を参照して、このような変化をするときの図６のステップＳ１１４で算出される合成加速度Ｓaは、0.03である。このため、図６のステップＳ１１６で、Ｓa＜0.1の条件を満たす。このため、静止またはほぼ静止していると判断される。
【００８５】
また、θx＝0.0°，θy＝0.0°，θz＝90.0°，θsx＝90.0°，θsy＝0.0°，θsz＝0.0°であるので、ステップＳ１３１からステップＳ１３３の判定で、｜θx−θsx｜＝90＞20，｜θy−θsy｜＝0≦20，｜θz−θsz｜＝90＞20となるので、ステップＳ１３５で、座位または臥位と特定される。
【００８６】
（１）  以上説明したように、活動量計１００は、本体部１９１と、本体部１９１の複数方向の加速度を検出する加速度センサ１７０と、制御部１１０と、メモリ１２０とを備え、本体部１９１を所定部位（たとえば、腰）に（たとえば、腰のベルトに固定するなどして固定的に、または、ポケットに入れるなどして非固定的に）保持するユーザの体動を検出する装置である。
【００８７】
このような活動量計１００の制御部１１０によって、図６のステップＳ１１６およびステップＳ１２４で、加速度センサ１７０で検出された加速度に基づいて、ユーザが歩行または走行しているときの挙動を本体部１９１がしているか否かが判定され、ステップＳ１２８で、ユーザが歩行または走行しているときの挙動をしていると判定されたときの本体部１９１の向きがメモリ１２０に記憶され、ステップＳ１３１からステップＳ１３５で、メモリ１２０に記憶されている向きに基づいて、ユーザの姿勢が判定される。
【００８８】
このため、歩行または走行しているときの活動量計１００の向きに基づいて、ユーザの姿勢が判定される。その結果、保持する位置に限定されずユーザの姿勢を判定することができる。
【００８９】
（２）  制御部１１０によって、図６のステップＳ１２４で、加速度センサ１７０で検出された加速度の時間的変化のうち低周波成分（たとえば、２Ｈｚ未満の周波数成分）の割合が高周波成分（たとえば、２Ｈｚ以上の周波数成分）よりも大きい（Ｓa／Ｓb＞1.5）か否かが判断され、低周波成分の割合が大きいと判断される場合、ステップＳ１２６で、ユーザが上下動の比較的大きい第１の連続運動としての歩行または走行をしているときの挙動を本体部１９１がしていると判定される一方、低周波成分の割合が小さいと判断される場合、ステップＳ１２５で、ユーザが上下動の比較的小さい第２の連続運動（たとえば、自転車走行）をしているときの挙動を本体部１９１がしていると判定される。
【００９０】
上下動の大きい連続運動は、加速度の時間的変化の低周波成分の割合が比較的大きく、上下動の小さい連続運動は、加速度の時間的変化の低周波成分の割合が比較的小さい。このため、加速度の時間的変化の低周波成分の割合が高周波成分よりも比較的大きいか否かを判断することによって、上下動の大きい第１の連続運動と小さい第２の連続運動とを判別することができる。
【００９１】
（３）  制御部１１０によって、図６のステップＳ１３１からステップＳ１３３で、第１の連続運動であると判定される場合の本体部の所定基準に対する傾き（たとえば、θsx，θsy，θsz）と判断対象時の本体部の所定基準に対する傾き（たとえば、θx，θy，θz）とのなす角が所定角よりも大きい（｜θx−θsx｜＞20，｜θy−θsy｜＞20，｜θz−θsz｜＞20）か否かが判断され、ステップＳ１１６で、ユーザが移動しているときの挙動を本体部１９１がしていない（Ｓa＜0.1）か否かが判定され、ユーザが移動しているときの挙動を本体部１９１がしていないと判定される場合、所定角よりも小さいと判断されれば、ステップＳ１３４で、ユーザの姿勢が立位であると判定される一方、所定角よりも大きいと判断されれば、ステップＳ１３５で、ユーザの姿勢が立位と異なると判定される。
【００９２】
このため、歩行または走行しているときの活動量計１００の向きに基づいて、ユーザの姿勢が定量的に判定される。その結果、保持する位置に限定されずユーザの姿勢を的確に判定することができる。
【００９３】
（４）  活動量計１００は、所定の情報を出力するディスプレイ１４１をさらに備える。制御部１１０によって、表示部１４０が制御されて、運動状態および姿勢の判定結果に基づく情報がディスプレイ１４１に出力される。このため、運動状態および姿勢の判定結果をユーザに伝達することができる。
【００９４】
（５）  制御部１１０によって、加速度センサ１７０によって検出された加速度の合成加速度から低周波成分を除かない第１の値（たとえば、Ｓa）を、低周波成分を除いた第２の値（たとえば、Ｓb）で割った値（たとえば、Ｓa／Ｓb）が所定の値（たとえば、1.5）と比較して大きい（Ｓa／Ｓb＞1.5）か否かが判断されることで、低周波成分の割合が高周波成分よりも大きいか否かが判断される。
【００９５】
このため、ユーザの上下動の大きい第１の連続運動と小さい第２の連続運動が定量的に判断される。その結果、ユーザの上下動の大きい第１の連続運動と小さい第２の連続運動とを的確に判別することができる。
【００９６】
次に、以上説明した実施の形態の変形例を説明する。
（１）  前述した実施の形態においては、図６のステップＳ１２４で、Ｓa／Ｓb＞1.5か否かによって、自転車走行または歩行もしくは走行を判別するようにした。しかし、これに限定されず、ステップＳ１２４の判定に替えてステップＳ１３１からステップＳ１３３の判定で、立位と特定されない場合は、自転車走行、立位と特定された場合は、歩行または走行と判定するようにしてもよい。
【００９７】
（２）  前述した実施の形態においては、活動量計１００の装置の発明として説明した。しかし、これに限定されず、活動量計１００を制御するための制御方法の発明、および、活動量計１００で実行される制御プログラムの発明として捉えることができる。
【００９８】
（３）  今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９９】
１００  活動量計、１１０  制御部、１２０  メモリ、１３０  操作部、１３１  決定スイッチ、１３２  左操作／メモリスイッチ、１３３  右操作スイッチ、１４０  表示部、１４１  ディスプレイ、１７０  加速度センサ、１８０  ハイパスフィルタ、１９０  電源、１９１  本体部、１９２  クリップ部。
【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】
2012196332.tif 000019
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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