(57)【要約】【課題】被測定者の移動に伴う疲労度を正確に判定する。【解決手段】被測定者の上肢に装着される本体部と、本体部の加速度を検出するための加速度センサと、検出される加速度を処理する制御部と、を備える。制御部は、本体部を装着する被測定者の歩行または走行による移動期間において加速度センサから時系列の加速度を取得する加速度取得部１１１と、取得される時系列の加速度から本体部の位置の変位を取得する変位取得部と、取得された変位と、疲労判定基準とに従って被測定者の疲労度を判定する判定部１１４と、を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の上肢に装着される本体部と、
前記本体部の加速度を検出するための加速度センサと、
検出される加速度を処理する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記本体部を装着する被測定者の歩行または走行による移動期間において前記加速度センサから時系列の加速度を取得する加速度取得部と、
取得される時系列の加速度から前記本体部の位置の変位を取得する変位取得部と、
取得された前記変位と、疲労判定基準とに従って被測定者の疲労度を判定する判定部と、を含む、疲労判定装置。
【請求項２】
前記変位取得部は、
移動開始時の単位時間で取得される初期時変位と、その後の単位時間で取得される初期後変位とを取得し、
前記判定部は、
取得される前記初期時変位と、前記初期後変位とを比較する比較部を、有し、
前記比較部による比較結果と、前記疲労判定基準とを照合し、照合結果に基づき疲労度を判定する、請求項１に記載の疲労判定装置。
【請求項３】
前記変位取得部は、
取得される時系列の加速度を前記単位時間にわたって積分し、前記変位として積分値を出力する積分部を、有する、請求項２に記載の疲労判定装置。
【請求項４】
前記変位取得部は、
時系列の加速度の変化に基づき、単位時間における歩数を取得し、
前記積分部が出力する積分値と前記歩数とから、１歩期間に相当する積分値を前記変位として取得する、請求項３に記載の疲労判定装置。
【請求項５】
前記変位取得部は、
時系列の加速度の変化が示す波形から、当該波形の単位時間における振幅の大きさの平均値を前記変位として取得する、請求項２から４のいずれかに記載の疲労判定装置。
【請求項６】
取得された前記変位と、ペース判定基準とに従って被測定者の移動ペースを判定する、請求項１から５のいずれかに記載の疲労判定装置。
【請求項７】
被測定者の歩行または走行による移動期間において被測定者の上肢に装着される本体部に加わる加速度を時系列に取得する手段と、
取得される時系列の加速度から前記本体部の位置の変位を取得する手段と、
取得された前記変位と、疲労判定基準とに従って被測定者の疲労度を判定する手段と、を含む、処理装置。
【請求項８】
被測定者の歩行または走行による移動期間において被測定者の上肢に装着される本体部に加わる加速度を時系列に取得するステップと、
取得される時系列の加速度から前記本体部の位置の変位を取得するステップと、
取得された前記変位と、疲労判定基準とに従って被測定者の疲労度を判定するステップと、を含む、判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明考案は、身体活動から疲労の程度を判別するための情報を取得する疲労判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、健康維持のために歩行・ジョギングすることが推奨されている。歩行では歩く距離／時間を長くし、またジョギングでも距離／時間を長くすることでより高い効果を得ようとする傾向にあるが、過度の運動は、かえって疲労が蓄積し、逆効果となる。
【０００３】
そこで、疲労度を測定する方法として、特許文献１（特開平１１−１３７５３９号公報）による疲労測定装置が提案される。この装置は、身体の腰部に装着された加速度計側手段により走行時の下肢への衝撃値を測定し、それがある閾値を越えると、下肢筋が疲労していると判別する。
【０００４】
また、特許文献２（特開２００６−２７１８９３号公報）では、加速度センサを手首などの抹消部ではなく体幹部に装着して、動作加速度情報から筋肉の振動を検出し、検出した筋肉の振動から疲労度を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１３７５３９号公報
【特許文献２】特開２００６−２７１８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１（特開平１１−１３７５３９号公報）の測定方法では、衝撃値は靴の衝撃吸収性能の影響を大きく受けるために測定精度の誤差が大きい。
【０００７】
また、特許文献１（特開平１１−１３７５３９号公報）および特許文献２（特開２００６−２７１８９３号公報）では、加速度計側手段（加速度センサ）を腰部・体幹部に装着する必要があることから、歩行またはジョギングの場合には、下肢からの振動で加速度センサの装着位置がずれる可能性が高く、加速度の検出精度が低下し、または被測定者は位置ずれで運動が妨げられ、または位置修正のために運動を停止する必要があり、精度のよい疲労測定が困難となる。
【０００８】
それゆえに本発明の目的は、被測定者の移動に伴う疲労度を正確に判定する疲労判定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のある局面に従う疲労判定装置は、被測定者の上肢に装着される本体部と、本体部の加速度を検出するための加速度センサと、検出される加速度を処理する制御部と、を備える。
【００１０】
制御部は、本体部を装着する被測定者の歩行または走行による移動期間において加速度センサから時系列の加速度を取得する加速度取得部と、取得される時系列の加速度から本体部の位置の変位を取得する変位取得部と、取得された変位と、疲労判定基準とに従って被測定者の疲労度を判定する判定部と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、本体部に加わる加速度を用いて移動に伴う疲労度を判定するための本体部は被測定者の上肢に装着されることから、移動に伴った振動で本体部の位置がずれるのを回避でき、正確な疲労度の判定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る活動量計の外観図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る活動量計の使用状態の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る疲労度の検出の概念を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る活動量計の活動量計のブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る活動量計の機能構成図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る加速度積分値の変化を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態に係るデータ処理装置のブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るデータ処理装置の機能構成図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る処理フローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態に係る１歩当たりの加速度積分値の変化を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施の形態に係る処理フローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態に係る加速度の振幅の変化を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る処理フローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態に係る処理フローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態に係る画面表示例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態に係る疲労判定装置の一例である活動量計について、図面を参照しつつ説明する。図中、同一の部品および構成要素には同一の符号を付す。
【００１４】
一般的に、人は継続して歩行または走行して移動をする場合に、移動に伴い疲労が生じ、疲労とともに腕を大きく振るようになる傾向があることが知られている。そこで、本実施の形態では、腕振りの大きさから、疲労の度合いを判定する。
【００１５】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る活動量計１は、本体部１９１と、クリップ部１９２とを備える。クリップ部１９２は、活動量計１を被測定者の着衣などに固定するために設けられている。本体部１９１は背面にベルト通し部材を有し、表面側には、後述する操作部１８の一部を構成するスイッチ１８１，１８２および１８３、ならびに表示部２０に相当するディスプレイが設けられている。
【００１６】
本実施の形態では、表示部２０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成されることとするが、これに限定されず、ＥＬ（Electro Luminescence）など他の種類のディスプレイであってもよい。
【００１７】
図２には、活動量計１の使用状態の一例が示される。図２を参照して、活動量計１は、たとえば、被測定者の上肢の腕周にベルト通し部材を介してベルトで巻付けられるとともに、補助的に衣服の袖にクリップ部１９２を用いて固定装着される。なお、図２にでは上腕部に装着されているが、手首に装着されるとしてもよい。本実施の形態では、活動量計１は上肢に装着されるので、歩行／走行時の下肢からの振動で本体部１９１の装着位置がずれるのを回避でき、歩行／走行の妨げとなることもない。
【００１８】
図３には、本実施の形態に係る腕振りによる疲労度検出の概要が示される。たとえば、ジョギングなどの運動では腕の振りを伴うが、図３に示すように、運動初期時は疲労はなく腕の振りも小さいが、運動中は徐々に疲労し、無意識に腕の振りを大きくして、疲労をカバーするようになる。したがって、上肢に加速度センサを取り付け、腕振りに伴って加速度センサが測定する加速度により、腕振りの大きさを検出することができる。
【００１９】
本実施の形態では、運動初期時（疲労なし）の腕振りの大きさと、その後、運動中の腕振りの大きさとを比較し、すなわち運動初期時の加速度情報と、その後、運動中の加速度情報とを比較し、比較の結果に基づき疲労を判定する。
【００２０】
この判定の結果は、疲労度として報知され、過剰な運動を防止するためのアドバイスとしても提示される。また、被測定者の疲労の程度に合せてジョギングのペースを誘導し、効率的な運動を仕向けるようにする。このための、具体的な構成および方法を以下に説明する。
【００２１】
図４を参照して、活動量計１は、制御部１０と、メモリ１５と、加速度センサ１６と、活動量計１の各部に電力を供給するための電池などからなる電源部１７と、操作部１８と、音声を出力するための音声出力部１９と、表示部２０と、データ処理装置３０を含む各種の外部装置と通信するための通信部２１と、計時して時間データを出力するタイマ２２と、を備える。
【００２２】
活動量計１では、加速度センサ１６は、腕振りによって活動量計１の本体部１９１に加わる加速度を検出するために設けられている。加速度センサ１６は、互いに直交する３方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の加速度を検出可能な３軸加速度センサである。活動量計１が所定の装着態様で被測定者に装着されると、加速度センサ１６が、第１の方向（図２に示された装着状態であれば、垂直方向（上下方向））と第２および第３の方向（図２に示された装着状態であれば、水平２方向（前後方向および左右方向））の３方向の加速度を検出可能な姿勢をとる。加速度センサ１６としては、静電容量型センサ、圧電型センサなど、どのような原理のセンサであっても、利用可能である。
【００２３】
なお、腕振りの方向は、主に進行方向に一致するので加速度センサ１６は図３のＸ方向の加速度を検出する１軸加速度センサであってもよいが、ここでは、腕を振る方向は時間経過とともに変化する、または被測定者毎に異なることに鑑みて図３のＸ，ＹおよびＺの３方向について加速度を検出する３軸加速度センサ１６を用いる。
【００２４】
制御部１０は、マイコン（マイクロコンピュータ）などで構成されるもので、予め記憶されたプログラムに従って、歩数の計測、判定基準の設定、歩行や走行などの身体運動についての活動量に係る各種演算処理、表示部２０、音声出力部１９および通信部２１を含む各部の制御などを実行する機能を担っている。
【００２５】
具体的には、制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、活動量計１を制御するためのプログラム・データを格納するためのメモリ１２と、外部と入出力するためのインターフェイス１４と、を備える。また、メモリ１２は、プログラム実行時の作業領域も有する。
【００２６】
操作部１８、リセット、各種設定値の入力、表示の切り替えなど各種指示を入力するために被測定者により操作されるスイッチ１８１〜１８３含む。
【００２７】
通信部２１は、携帯電話を含む携帯端末、家庭内または医家のコンピュータなどのデータ処理装置３０、健康機器（血圧計、体脂肪計など）を含む外部装置と無線通信または有線通信でデータを送受信するための外部インターフェイスである。活動量計１による計測結果を外部機器へ送信する機能を有する。データ処理装置３０の構成は、図７と図８にて後述する。
【００２８】
メモリ１５は、測定結果などのデータ、被測定者に関する情報（性別、年齢、体重、身長などを含む身体情報）などを記憶する記憶媒体である。
【００２９】
図５を参照して、ＣＰＵ１１は機能として、加速度センサ１６からの出力信号に基づき加速度を取得するための加速度取得部１１１と、腕振り検出部１１２と、腕振り検出部１１２の検出結果とタイマ２２からの時間データに基づく時間ｔａと対応付けて格納するレコードＲを生成して、レコードＲをメモリ１２に格納するための格納部１１３を備える。時間ｔａは、対応の検出結果（積分値、または振幅平均値）が算出された時間を指す。検出結果と時間ｔａが関連付けされれば、メモリ１２の格納形式はレコードＲを用いるものに限定されない。また、格納部１１３は、運動初期時に取得された検出結果（積分値Ｓａまたは振幅平均値）を初期時値としてメモリ１２に格納する。
【００３０】
腕振り検出部１１２は、加速度取得部１１１によって取得された加速度の変位から腕振りの大きさを取得する加速度変位取得部に相当する。具体的には、加速度取得部１１１によって取得された加速度を単位時間に亘って積分処理するための積分部１１２１と、振幅検出部１１２２とを含む。積分部１１２１によって単位時間（２０秒間）に亘って加速度を積分して取得した値を、積分値Ｓａと言う。また振幅検出部１１２２は、加速度取得部１１１によって取得された加速度の振幅の平均値を取得し、その値を振幅平均値と言う。
【００３１】
さらに、ＣＰＵ１１は、メモリ１２のレコードＲの検出結果（積分値、または振幅平均値）と、初期時値とを比較する比較部１１５を有する判定部１１４と、判定部１１４による判定結果を出力するための出力部１１６を備える。判定部１１４は、比較部１１５の比較結果に基づき被測定者の疲労を判定する。
【００３２】
図５に示す各部の機能はプログラムにより、またはプログラムと回路との組合せにより構成される。プログラムは、予めメモリ１２に格納されて、ＣＰＵ１１がプログラムをメモリ１２から読出し、プログラムの命令を実行することにより各部の機能が実現される。
【００３３】
加速度取得部１１１は、加速度センサ１６からの加速度信号（電圧信号）を処理することで各方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の加速度を算出し、各方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の加速度を合成することにより、合成加速度Ｓを算出する。腕の振りが大きくなるほど、すなわち活動量計１の本体部１９１に加わる加速度が大きくなるほど合成加速度Ｓは大きくなる。
【００３４】
積分部１１２１は、単位時間に亘って取得される合成加速度Ｓを単位時間に亘って２階積分することにより積分値Ｓａを算出する。したがって、積分値Ｓａは、腕振りに伴う活動量計１の本体部１９１の変位（移動距離）を指す。
【００３５】
本実施の形態では、合成加速度Ｓの積分値Ｓａを算出するための積分時間として、タイマ２２からの時間データにより計時される単位時間、たとえば２０秒を適用するが、これに限定されるものではない。
【００３６】
図６には、発明者らの実験による結果がグラフで示される。図６のグラフは、縦軸に積分値Ｓａがとられ、横軸に経過時間（単位：ｓｅｃ）がとられている。実験では、活動量計１を被測定者の上腕に装着させて、被測定者のジョギング時に２０秒毎に取得される加速度の積分値Ｓａをプロットすると図６の折れ線グラフが得られる。２０秒毎にプロットされる積分値Ｓａを直線近似して得られる一次関数の式（図６の直線の式）によれば、時間が経過するほど積分値Ｓａは増加する、すなわち腕の振りは大きくなり疲労が増加することがわかる。また、図６では、被測定者を体力の限界までジョギングさせた場合を示しており、グラフによれば、限界時の積分値Ｓａは運動初期時の積分値Ｓｄの１．８倍（初期時積分値Ｓｄの約８０％増し）となることがわかる。
【００３７】
図９のフローチャートを参照し、ジョギング時の疲労の判定処理について説明する。なお、被測定者はジョギング開始時に操作部１８を操作することにより動作モードとしてジョギングモードを指定する。ＣＰＵ１１は当該操作を受付けると、当該フローチャートに従うプログラムをメモリ１２から読出し、プログラムを実行開始する。これにより、ジョギングの開始とともに、当該判定処理が開始される。処理では、積分値がセットされる変数として積分値Ｓａを用いる。
【００３８】
まず、加速度取得部１１１により、加速度センサ１６からの加速度に基づく加速度Ｓを導出する。腕振り検出部１１２の積分部１１２１は、単位時間（２０秒間）に亘って入力する加速度Ｓを積分することにより積分値Ｓａを算出する（ステップＳ１、ステップＳ３）。算出された積分値Ｓａは、格納部１１３により初期時積分値Ｓｄとしてメモリ１２に格納される（ステップＳ５）。
【００３９】
その後、積分部１１２１は、積分値Ｓａにゼロ（０）をセットし（ステップＳ７）、加速度取得部１１１から入力する加速度Ｓを単位時間（２０秒間）に亘って積分することで（ステップＳ９、ステップＳ１１）、積分値Ｓａが算出される。格納部１１３は算出された積分値Ｓａを時間ｔａと対応付けて格納するレコードＲを生成し、レコードＲをメモリ１２に格納する。
【００４０】
判定部１１４は、レコードＲが格納される毎に、格納されたレコードＲをメモリ１２から読出し、読出したレコードＲの積分値Ｓａと、メモリ１２から読出した初期時積分値Ｓｄとを比較部１１５に与える。比較部１１５は、初期時積分値Ｓｄと積分値Ｓａとを比較し比較結果を出力する。比較結果は（Ｓａ／Ｓｄ）として導出される。
【００４１】
判定部１１４は、比較結果に基づき積分値Ｓａが初期時積分値Ｓｄよりも増加しており、その増加の割合は４０％未満であると判定すると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、出力部１１６は“疲労小”の判定結果を出力する。
【００４２】
一方、増加の割合は４０％を超えるが（ステップＳ１３でＮＯ）、６０％未満であると判定すると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、“疲労中”の判定結果が出力され（ステップＳ１９）、６０％以上であると判定すると（ステップＳ１５でＮＯ）、判定結果として“疲労大”が出力される。
【００４３】
出力部１１６は、判定結果を表示部２０に画像として表示する。または、音声出力部１９から音声で出力する。または、今回の判定に用いられたメモリ１２のレコードＲに格納する。これにより、レコードＲには積分値Ｓａ、時間ｔａおよび判定結果が対応付けて格納されることになる。
【００４４】
その後、処理はステップＳ７に戻り、次の単位時間（２０秒間）について積分値Ｓａが算出されて、算出された積分値Ｓａについて以降の処理が同様に行われる。
【００４５】
なお、操作部１８からジョギングモード解除の指示が入力されたときに、ＣＰＵ１１は当該入力を割込みとして受付けることにより、図９の判定処理を終了させる。
【００４６】
このように、被測定者の歩行/走行の腕振りにより生じる加速度の情報を基に、疲労度を判定し報知することができる。
【００４７】
（１歩当りの積分値に基づき腕振りの大きさを検出）
歩行／走行の腕振りは、歩行／走行のピッチと同期することから、上述の疲労度を１歩毎の腕振りにより生じる加速度の情報に基づき判定する。これにより、歩行／走行ピッチが変化しても、腕振りの大きさに基づき疲労度を判定することができる。
【００４８】
ここでは、単位時間（２０秒）毎に、１歩当りの加速度Ｓの積分値Ｓａを算出し、初期時積分値Ｓｄと積分値Ｓａとを比較し、比較の結果に基づき疲労度を判定する。
【００４９】
つまり、歩行／走行は、腕の振りと同期して行なわれることに着目し、腕振り検出部１１２は、加速度Ｓの時系列の変化（後述の図１２の波形に相当する）を取得し、この波形から、単位時間（２０秒間）あたりの加速度Ｓの周期的変化の回数を検出し、検出した回数に基づき、単位時間のトータル歩数ｓｔｅｐｓを算出する。
【００５０】
発明者らの実験により、図１０の紙面左側に、積分値Ｓａの時系列の変化と、歩数ｓｔｅｐｓの時系列の変化をグラフで示し、右側に、左側の２つのグラフの値を除することによる、単位時間における１歩当りの積分値（Ｓａ／ｓｔｅｐｓ）が得られて、その時系列の変化をグラフで示す。
【００５１】
グラフによれば、２０秒毎にプロットされる１歩当たりの積分値（Ｓａ／ｓｔｅｐｓ）を直線近似して得られる一次関数の式（図１０の右側の直線の式）が示すように、時間が経過するほど積分値（Ｓａ／ｓｔｅｐｓ）は増加する、すなわち１歩当たりの腕の振りは大きくなり疲労が増加する傾向にあることがわかる。
【００５２】
図１１のフローチャートを参照し、１歩当たりの積分値（Ｓａ／ｓｔｅｐｓ）に基づく疲労の判定処理について説明する。ＣＰＵ１１は被測定者によりジョギングモードの指定操作を受付けると、当該フローチャートに従うプログラムをメモリ１２から読出し、プログラムを実行開始する。
【００５３】
まず、加速度取得部１１１により、ジョギング開始とともに加速度センサ１６からの入力に基づく加速度Ｓを取得し、積分部１１２１により加速度Ｓに基づき積分値Ｓａを算出する。また、上述のように加速度Ｓの周期的変化に基づき単位時間のトータル歩数ｓｔｅｐｓが算出される（ステップＳ３１、ステップＳ３３）。そして、腕振り検出部１１２は、算出された積分値Ｓａと歩数ｓｔｅｐｓに基づく１歩当たりの積分値（Ｓａ／ｓｔｅｐｓ）を算出する。算出された積分値（Ｓａ／ｓｔｅｐｓ）は、格納部１１３により初期時積分値Ｓｄとしてメモリ１２に格納される（ステップＳ３５）。
【００５４】
その後、積分部１１２１は、積分値Ｓａ、歩数の変数にゼロ（０）をセットし（ステップＳ３７）、加速度取得部１１１から入力する加速度Ｓを単位時間（２０秒間）に亘って積分するとことで積分値Ｓａを算出する。また、単位時間のトータル歩数ｓｔｅｐｓが算出される（ステップＳ３９、ステップＳ４１）。そして、腕振り検出部１１２は、算出された積分値Ｓａと歩数ｓｔｅｐｓに基づく１歩当たりの積分値（Ｓａ／ｓｔｅｐｓ）を算出する。
【００５５】
格納部１１３により、積分値（Ｓａ／ｓｔｅｐｓ）と、タイマ３３から入力する時間ｔａと対応付けて格納するレコードＲを生成し、レコードＲをメモリ１２に格納する。
【００５６】
判定部１１４は、レコードＲが格納される毎に、格納されたレコードＲをメモリ１２から読出し、読出したレコードＲの積分値（Ｓａ／ｓｔｅｐｓ）と、メモリ１２から読出した初期時積分値Ｓｄとを比較部１１５に与える。比較部１１５は、初期時積分値Ｓｄと積分値（Ｓａ／ｓｔｅｐｓ）とを比較し比較結果を出力する。判定部１１４と出力部１１６は、比較結果に基づき、図９に説明した手順と同様に、増加割合の閾値（４０％、６０％）に基づき疲労度（“疲労小”、“疲労中”、“疲労大”）を判定し、その判定結果を出力する（ステップＳ４３〜ステップＳ５０）。
【００５７】
その後、処理はステップＳ３７に戻り、次の単位時間（２０秒間）について積分値（Ｓａ／ｓｔｅｐｓ）が算出されて、以降の処理が同様に行われる。
【００５８】
なお、図１１の判定処理に関しても、操作部１８からジョギングモード解除の指示が入力されたときに、ＣＰＵ１１は当該入力を割込みとして受付けることにより、一連の処理を終了させる。
【００５９】
このように、被測定者の歩行/走行のピッチに応じた腕振りにより生じる加速度の情報を基に、疲労度を判定し報知することができる。
【００６０】
（加速度信号の振幅に基づき腕振りの大きさを検出）
上述では、加速度の変位として積分値Ｓａを用いたが、これに代替して、加速度の変位として単位時間（２０秒間）の加速度Ｓの振幅の平均値を計測し、運動初期時の単位時間の振幅の平均値と比較することで、疲労度を判定する。
【００６１】
加速度センサ１６からの出力に基づき算出される活動量計１の本体部１９１の位置の変位を示す加速度Ｓは、図１２に示すように、腕の振りに連動して正弦波状に変化することから、単位時間に検出される正弦波の振幅の大きさの平均値から、腕振りの大きさを検出することができる。
【００６２】
図１３のフローチャートを参照し、加速度Ｓの振幅平均値に基づく疲労の判定処理について説明する。ＣＰＵ１１は被測定者によりジョギングモードの指定操作を受付けると、当該フローチャートに従うプログラムをメモリ１２から読出し、プログラムを実行開始する。
【００６３】
まず、加速度取得部１１１は、ジョギング開始とともに加速度センサ１６の出力から加速度Ｓを取得する。振幅検出部１１２２は取得され加速度Ｓを、取得された順番に従って、すなわち時系列にメモリ１２の所定領域にプロットすることのより図１２に示す正弦波状の波形データを取得する。振幅検出部１１２２は、波形データから単位時間あたりの振幅の大きさの平均値Ａｍｐを算出する（ステップＳ５１、ステップＳ５３）。そして、算出された振幅平均値Ａｍｐは、格納部１１３により初期時振幅平均値Ａｄとしてメモリ１２に格納される（ステップＳ５５）。
【００６４】
その後、腕振り検出部１１２は、振幅平均値Ａｍｐにゼロ（０）をセットし（ステップＳ５７）、振幅検出部１１２２は、加速度取得部１１１から入力する加速度Ｓについて単位時間（２０秒間）に亘って振幅平均値Ａｍｐを算出する（ステップＳ５９、ステップＳ６１）。
【００６５】
格納部１１３により、振幅平均値Ａｍｐと、タイマ３３から入力する時間ｔａと対応付けて格納するレコードＲを生成し、レコードＲをメモリ１２に格納する。
【００６６】
判定部１１４は、レコードＲが格納される毎に、格納されたレコードＲをメモリ１２から読出し、読出したレコードＲの振幅平均値Ａｍｐと、メモリ１２から読出した初期時振幅平均値Ａｄとを比較部１１５に与える。比較部１１５は、初期時振幅平均値Ａｄと振幅平均値Ａｍｐとを比較し比較結果を出力する。判定部１１４と出力部１１６は、比較結果に基づき、図９に説明した手順と同様に、振幅の増加割合の閾値（４０％、６０％）に基づき疲労度（“疲労小”、“疲労中”、“疲労大”）を判定し、その判定結果を出力する（ステップＳ６３〜ステップＳ７１）。
【００６７】
その後、処理はステップＳ５７に戻り、次の単位時間（２０秒間）について振幅平均値Ａｍｐが検出されて、以降の処理が同様に行われる。
【００６８】
なお、図１３の判定処理に関しても、操作部１８からジョギングモード解除の指示が入力されたときに、ＣＰＵ１１は当該入力を割込みとして受付けることにより、一連の処理を終了させる。
【００６９】
このように、被測定者の歩行/走行時の腕振りにより生じる加速度Ｓの情報（振幅平均値）を基に、疲労度を判定し報知することができる。
【００７０】
（アドバイスの報知）
図１４には、上述した疲労度（“疲労小”、“疲労中”、“疲労大”）の報知に代えて、歩行・走行（ジョギング）のペースに関するアドバイスを報知するためのフローチャートが示される。
【００７１】
図１４のフローチャートでは、図９のステップＳ１〜Ｓ１１に示すように加速度Ｓの積分値Ｓａと初期時積分値Ｓｄとを算出し（ステップＳ８１〜Ｓ９１）、比較結果が（Ｓａ／Ｓｄ）として導出される。
【００７２】
判定部１１４は、比較結果に基づき積分値Ｓａが初期時積分値Ｓｄよりも増加しており、その増加の割合は５％未満であると判定すると（ステップＳ９３でＹＥＳ）、出力部１１６により“ペースを上げよう”のアドバイスが出力される。
【００７３】
一方、増加の割合は５％を超えるが（ステップＳ９３でＮＯ）、２０％未満であると判定すると（ステップＳ９５でＮＯ）、“このペースで続けよう”とのアドバイスが出力部１１６により出力され（ステップＳ１０１）、２０％以上であると判定すると（ステップＳ９５でＹＥＳ）、“ペースを下げよう”とのアドバイスが出力される。
【００７４】
出力部１１６は、アドバイスを表示部２０に画像として表示する。または、音声出力部１９から音声で出力する。または、今回の判定に用いられたメモリ１２のレコードＲに格納する。これにより、レコードＲには積分値Ｓａ、時間ｔａおよび判定結果が対応付けて格納されることになる。
【００７５】
その後、処理はステップＳ８７に戻り、次の単位時間（２０秒間）について積分値Ｓａが算出されて、算出された積分値Ｓａについて以降の処理が同様に行われる。
【００７６】
なお、図１４の判定処理も、操作部１８からジョギングモード解除の指示が入力されたときに、ＣＰＵ１１は当該入力を割込みとして受付けることにより、一連の処理を終了させる。
【００７７】
ここでは、積分値Ｓａを用いたが、１歩当たりの積分値（Ｓａ／ｓｔｅｐｓ）または振幅平均値Ａｍｐをもちいてもよい。このように、被測定者の歩行/走行の運動時の腕振りにより生じる加速度の情報を基に、運動のピッチに関するアドバイスを報知することができる。
【００７８】
なお、上述の各フローチャートで、比較結果と照合される疲労度の判定基準である閾値（４０％、６０％、５％、２０％）は一例であり、これら値に限定されるものではない。つまり、腕の振り方は個人差があるので、被測定者毎に可変に変更できるとしてもよい。たとえば、ジョギング中に被測定者は所定レベルの疲労度（例：限界、限界の７０％くらいなど）を自覚した場合に、操作部１８を操作する。ＣＰＵ１１は、当該操作の直前または直後に取得された積分値Ｓａをメモリ１２に一時的に格納し、初期時積分値Ｓｄと比較し、比較結果に基づき初期時積分値Ｓｄからの増加率を算出し、算出した増加率をメモリ１２に一時的に格納する。そして、次回のジョギング（次回のジョギングモード指定）開始時に、この格納した増加率を用いて上述の判定のための閾値を可変に設定するとしてもよい。
【００７９】
なお、ジョギングモードの指定操作がされた場合に、上述の図９、図１１、図１３および図１４のいずれの判定処理を実行するかは、被測定者の操作部１８の操作により選択的に指定するとしてもよい。
【００８０】
（表示例）
図１５には本実施の形態に係る出力部１１６による画面の表示例が示される。図１５の（Ａ）には、判定された疲労度が、すなわち判定部１１４による（（Ｓａ／Ｓｄ）×１００）の算出値（単位：％）が表示される。また、図１４のフローチャートでは、たとえば、運動（ジョギング）のペースに関するアドバイスが図１５の（Ｂ）のように表示される。
【００８１】
また、絵柄によって疲労度およびアドバイスを提示するようにしてもよい。図１５の（Ｃ）では、ヒトの絵柄であるアイコンを疲労度のスケールバー上を移動させることにより、疲労度（またはジョギングのペース）を提示する。図１５の（Ｃ）によればスケールバーの“ＫＥＥＰ”の範囲にアイコンが一致することから、被測定者は、疲労度は中程度であり、現在のジョギングのペースを維持するようアドバイスされる。
【００８２】
図１５の（Ｄ）に示されるように、インジケータの絵柄によって疲労度（またはジョギングのペース）を提示してもよい。図１５の（Ｄ）では、インジケータのバーが“ＫＥＥＰ”の範囲まで伸びていることから、被測定者に対して疲労度は中程度であり、現在のジョギングのペースを維持するようアドバイスされる。
【００８３】
また、図１５の（Ｅ）に示されるように、矢印の向きで疲労度（またはジョギングのペース）を指示するようにしてもよい。図１５の（Ｅ）によれば、真ん中の右向き矢印の表示態様（点滅表示へ）が変わることから、被測定者は現在のジョギングのペースを維持すればよいことがわかる。
【００８４】
なお、ジョギング中に腕に装着した装置の表示部を確認するのが煩わしい場合もあるので、アラーム音声とともに報知するようにしてもよい。
【００８５】
図１５の（Ｆ）には、疲労度に応じて、その後の運動時間の目安を表示するようにしてもよい。たとえば、ジョギング中に図６に示すような直線式を取得し、当該式から、現在の積分値Ｓａから疲労の限界である積分値Ｓａに達するまでのまでの猶予時間を推定し報知する。図１５の（Ｆ）の例では、あと２０分の運動が適当である旨をアドバイスしている。これにより、過度な運動またはハイペースの運動を防止できるようなアドバイスが可能となる。
【００８６】
また、本実施の形態は、各レコードＲに疲労の判定結果も格納することができるから、ジョギング終了時などにその判定結果を時系列に表示させることもできる。これにより、被測定者はジョギング中の疲労度の変化を容易に確認することができる。
【００８７】
（変形例）
本実施の形態では、メモリ１２のデータ（レコードＲおよび初期時積分値Ｓｄを含むデータ）を、または、加速度センサ１６からの出力を通信部２１データ処理装置３０などの外部装置に送信して、活動量計１に代替して外部装置において上述の各フローチャートに従う判定処理、表示処理などのデータ処理を行わせることもできる。
【００８８】
図７には、本実施の形態に係るデータ処理装置３０の構成が示される。図７を参照して、データ処理装置３０は、コンピュータに相当する構成を有し、具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、プログラムおよびデータを格納するためのメモリ３２、タイマ３３、活動量計１と通信するための通信機能を司るインターフェイス３６、表示部３５、操作部３４、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）などの記録媒体３８が着脱自在に装着されて、装着された記録媒体３８のデータをアクセスするための媒体アクセス部３７を備える。
【００８９】
図８には、データ処理装置３０の機能構成が示される。図８を参照して、ＣＰＵ１１が有する機能として、インターフェイス３６または媒体アクセス部３７を介して与えられるデータを受理するためのデータ受理部３１１、受理されたデータをメモリ３２に格納するためのデータ格納部３１２、操作部３４を介した被測定者の操作を受付けるための操作受付部３１３、および表示部３５に画像を表示するための表示処理部３１４を備える。
【００９０】
動作において、活動量計１とデータ処理装置３０が通信する場合において、データ受理部３１１は、たとえばインターフェイス３６を介して活動量計１から送信されたレコードＲと初期時積分値Ｓｄを受信すると、データ格納部３１２によりメモリ３２に格納される。ここでは、データ受理部３１１は、インターフェイス３６を介して活動量計１から受信するとしているが、レコードＲと初期時積分値Ｓｄを格納した記録媒体３８が装着された媒体アクセス部３７が、記録媒体３８から読出すことにより受理するとしてもよい。
【００９１】
被測定者が操作部３４を介して表示操作をすると、操作受付部３１３は、当該操作を受理し、受理した表示操作に基づいた指示を表示処理部３１４に出力する。表示処理部３１４は、指示に応じて、メモリ３２または記録媒体３８からレコードＲと初期時積分値Ｓｄを読出し、読出したレコードに基づき上述の各フローチャートに従うプログラムを実行することにより、疲労の判定および表示部３５に対する表示の処理を行う。当該フローチャートに従うプログラムは、予めメモリ３２に格納されて、ＣＰＵ３１により読出されて実行される。データ処理装置３０では、同様にして、活動量計１から受理するデータに基づき、振幅平均値Ａｍｐを用いた図１３の処理についても実行することができる。
【００９２】
このように、活動量計１に代替して、データ処理装置３０に判定および表示の処理を行わせることもできる。したがって、被測定者は、比較的に小さい表示領域である表示部２０に代わって、比較的に大きな表示領域である表示部３５で情報を確認することができる。
【００９３】
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て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】
【００９４】
１  活動量計、１６  加速度センサ、１８，３４  操作部、３０  データ処理装置、１１１  加速度取得部、１１２  腕振り検出部、１１３  格納部、１１４  判定部、１１５  比較部、１１６  出力部、１９１  本体部、１９２  クリップ部、３１１  データ受理部、３１２  データ格納部、３１３  操作受付部、３１４  表示処理部、１１２１  積分部、１１２２  振幅検出部、Ａｄ  初期時振幅平均値、Ａｍｐ  振幅平均値、Ｒ  レコード、Ｓ  合成加速度、Ｓａ  積分値、Ｓｄ  初期時積分値、ｓｔｅｐｓ  歩数、ｔａ  時間。
【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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