体動検出装置
【課題】歩行運動と歩行運動以外の運動とを判別し、運動形態に応じた消費エネルギーを別個に算出することで、歩行運動以外の運動による消費エネルギーをも含む使用者が消費しているエネルギーを、総合的かつ正確に算出することができる体動検出装置を提供すること。
【解決手段】使用者の体動に関する体動情報を取得する体動情報取得手段と、体動情報に基づいて、体動が歩行運動か歩行運動以外の運動か、を判別する体動判別手段と、体動情報のうち、体動判別手段により、歩行運動として判別された体動の体動情報に基づいて歩行運動時の消費エネルギーを算出し、歩行運動以外の運動として判別された体動の体動情報に基づいて歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出するとともに、これらの消費エネルギーを合算して使用者の体動による消費エネルギーを算出する演算手段と、を有する。
【解決手段】使用者の体動に関する体動情報を取得する体動情報取得手段と、体動情報に基づいて、体動が歩行運動か歩行運動以外の運動か、を判別する体動判別手段と、体動情報のうち、体動判別手段により、歩行運動として判別された体動の体動情報に基づいて歩行運動時の消費エネルギーを算出し、歩行運動以外の運動として判別された体動の体動情報に基づいて歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出するとともに、これらの消費エネルギーを合算して使用者の体動による消費エネルギーを算出する演算手段と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の体動を検出し、その体動による消費エネルギーを算出する体動検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、体動検出装置の一つとして歩数計があり、特に消費エネルギーの算出機能が付加されているものが広く普及している。このような歩数計は、使用者の歩行運動（又は走行運動。以下同じ。）による歩数（ステップ）がカウントされ、この歩数に応じた消費エネルギーを算出するようになっている。また、その他の体動検出装置としては、例えば、特許文献１に示すようなものが提案されている。
【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】
しかしながら、従来の歩数計では、使用者が何らかの動作をしている場合であっても、使用者の歩行運動による歩数（ステップ）としてカウントされない限り、その動作によって生ずる消費エネルギーを算出することはできないものであった。人が１日当たりに歩行運動以上に激しい運動をしている時間が少ない場合も多く、このため、歩行運動として歩数がカウントされない、又はカウントされにくい体動（例えば、掃除等の家事、庭仕事など）に関する消費エネルギーの正確な算出ができなければ、使用者の正確な消費エネルギーを総合的に把握することができないものであった。
【０００５】
また、特許文献１のように、検出する体動方向が異なるように複数の体動センサを配置していても、体動センサの出力信号から歩行による信号以外の信号が排除されるため（段落［００３７］参照）、結局は、この出力信号は歩行運動という体動の検出ができるにすぎず、上記の問題点を解決できない。
【０００６】
このように、従来の体動検出装置では、その検出する体動として歩行運動であることが必要とされていたため、使用者は、歩行運動のみならず、それ以外の日常的な運動をも含む活動において、使用者が消費しているエネルギーを総合的に算出することができず、日々の健康管理、ダイエットその他の目的に用いるものとしては十分とは言えなかった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、歩行運動と歩行運動以外の運動とを判別し、運動形態に応じた消費エネルギーを別個に算出することで、歩行運動以外の運動による消費エネルギーをも含む使用者が消費しているエネルギーを、総合的かつ正確に算出することができる体動検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の体動検出装置においては、使用者の体動に関する体動情報を取得する体動情報取得手段と、前記体動情報に基づいて、前記体動が歩行運動か歩行運動以外の運動か、を判別する体動判別手段と、前記体動情報のうち、前記体動判別手段により、前記歩行運動として判別された体動の体動情報に基づいて歩行運動時の消費エネルギーを算出し、前記歩行運動以外の運動として判別された体動の体動情報に基づいて歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出するとともに、これらの消費エネルギーを合算して前記使用者の前記体動による消費エネルギーを算出する演算手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の体動検出装置において、経過時間ごとの前記使用者の体動強度及び体動ピッチを含み、前記体動判別手段は、前記体動強度及び前記体動ピッチに基づいて、歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別することを特徴とする。
【００１０】
さらにまた、本発明の体動検出装置において、体動情報は、経過時間ごとの体動強度の上限ピーク値と下限ピーク値の差、及び、体動ピッチを含み、体動判別手段は、体動強度及び体動ピッチに基づいて、歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の体動検出装置において、前記体動情報は、前記体動によって生じる加速度値を含み、前記体動判別手段は、前記加速度値に応じて出力値が変化する加速度センサを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の体動検出装置において、前記使用者の生体情報を取得する生体情報取得手段を有し、前記演算手段は、前記生体情報取得手段により取得された前記生体情報と前記体動情報とをパラメータとして有する算出式を用いて、前記使用者の前記体動による消費エネルギーを算出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の体動検出装置において、前記歩行運動時の消費エネルギーの算出は、少なくとも、前記生体情報としての体重、並びに、前記体動情報としての前記使用者の体動ピッチに対応する係数及び歩数、をパラメータとして有する算出式が用いられることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の体動検出装置において、前記歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出は、少なくとも、前記生体情報としての体重及び除脂肪量、並びに、前記体動情報としての前記体動によって生じる加速度値に関するデータ、をパラメータとして有する算出式が用いられることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の体動検出装置において、前記歩行運動には走行運動が含まれるものとして、前記使用者の前記体動による消費エネルギーを算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、歩行運動により消費されるエネルギーのみならず、歩行以外の運動により消費されるエネルギーをも算出することができるので、使用者が消費しているエネルギーを、総合的かつ正確に算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の第１実施形態に係る体動検出装置について図面を参照しつつ説明する。図１は、体動検出装置１０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、第１実施形態にかかる体動検出装置１０は、操作部２１、表示部２２、加速度センサ３１、演算部３２、記憶部３３、計時部３４、Ａ／Ｄ変換器３５、及び、制御部４０を備える。以下に、各部の詳細な構成について説明する。
【００１８】
操作部２１（生体情報取得手段）は、主として、使用者の生体情報の入力や、体動検出装置１０の設定事項を入力するためのデータ入力手段として機能する。操作部２１の個数・形状・操作方法は特に限定されるものではなく、ボタン式、タッチセンサ式、ダイヤル式など適宜採択可能である。ここで、操作部２１によって入力される生体情報としては、一例として、体重、身長、年齢、性別、除脂肪量をあげることができるが、後述のように使用者の体動による消費エネルギーを求めるために好適な生体情報であれば特に限定されるものではない。また、設定事項とは、使用者が体動検出装置１０を使用する上での設定事項であり、例えば、体動検出装置１０の起動・終了、現在日時、表示部２２における表示内容の切り替えなどが挙げられる。このように入力された生体情報や設定事項は、制御部４０の制御により、記憶部３３（例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））に記憶されたり、表示部２２に表示されるようになっている。
【００１９】
表示部２２は、制御部４０から送られてくるデータを表示するためのデータ表示手段であって、主として使用者の生体情報や設定事項の表示、操作の案内表示、後述の消費エネルギーや体動情報（例えば歩数）の表示などを行う。ここで、体動情報とは、使用者の体動に関する情報であり、より具体的には、使用者の体動（例えば、歩行運動及び走行運動、これら以外の運動）を反映する情報であって、体動の強弱に関する体動情報（体動強度）や、体動の反復性・連続性、同じ体動が繰り返されているときの体動のピッチ（体動ピッチ）や回数（例えば歩数（ステップの回数））などが挙げられる。体動強度としては、使用者の体動の加速度値に関するデータを用いるのが特に好適であり、この加速度値は、加速度の計測装置等によって得たアナログデータのまま用いてもよいし、アナログ−デジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換という。）後のデータを用いてもよい。また、加速度値に関するデータとしては、体動ごとの上限ピーク値から下限ピーク値を差し引いた値、体動ごとの加速度値自体、一定時間当たりの加速度値の積算値（後述する「加速度値の大きさ」）など、適宜採択可能である。また、体動とは、使用者の体の動作全般を指し、歩行運動及び走行運動（以下、これらを併せて歩行運動という。）のほか、歩行運動以外の運動（例えば、反復性・連続性のない又は極端に少ないステップ動作、上半身のみの動作など）が含まれる。前述の表示内容は記憶部３３に記憶されており、制御部４０は、記憶部３３にあらかじめ記憶されたプログラムにしたがい、体動検出装置１０の使用状況に応じて、記憶部３３からデータを読み出して、表示部２２に表示させるようになっている。
【００２０】
表示部２２は、一例として、フルドットＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの液晶を用いたものを採用すればよいが、表示部２２と操作部２１とを、例えばタッチパネル機能を備えた液晶表示パネルとして一体的に構成してもよい。
【００２１】
体動検出装置１０は、内部機構として、加速度センサ３１、演算部３２、記憶部３３、計時部３４、Ａ／Ｄ変換器３５、及び制御部４０を備える。演算部３２及び制御部４０は、それぞれ集積回路で構成することが好ましい。
【００２２】
計時部３４は、所定時間の経過を計測したり、所定時間が経過しているか否かの判断を行い、例えば、使用者が体動検出装置１０の使用を開始した時点からの経過時間の計測や、使用者の体動ピッチ（例えば、一歩当たりに要した時間）を判断することが可能である。なお、第１実施形態では、計時部３４は独立の構成要素としているが、計時回路として制御部４０に一体化された構成とし、制御部４０自身により所定時間を経過しているか否かの判断を行うようにしてもよい。
【００２３】
加速度センサ３１は、使用者の体動に関する体動情報を取得する体動情報取得手段であり、使用者の体動によって生じる加速度値を体動情報の一つとして、その加速度値に応じて出力値が変化するセンサである。より具体的には、加速度センサ３１は、互いに直行する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の体動をそれぞれ検出することができるように、Ｘ軸センサ３１ａ、Ｙ軸センサ３１ｂ、Ｚ軸センサ３１ｃを有し（図１参照）、Ｘ軸センサ３１ａ、Ｙ軸センサ３１ｂ、Ｚ軸センサ３１ｃの各出力値を合成した値を加速度値として取得することができるようになっている。第１実施形態においては、体動情報取得手段として加速度センサ３１を用いるため、使用者の体動強度は加速度値に関するデータとなっており、加速度値が高ければ体動強度が強く、加速度値が低ければ体動強度が弱いものとして、体動情報を取得することができる。
【００２４】
加速度センサ３１のＸ軸センサ３１ａ、Ｙ軸センサ３１ｂ、Ｚ軸センサ３１ｃによって取得されたアナログデータとしての各出力値は、制御部４０や演算部３２等による処理のために、それぞれＡ／Ｄ変換器３５によってデジタルデータに変換されるとともに、計時部３４と連動して、取得開始から所定の経過時間に対応させて記憶部３３に保存されるようになっている。また、演算部３２により、Ｘ軸センサ３１ａ、Ｙ軸センサ３１ｂ、Ｚ軸センサ３１ｃの各出力値のＡ／Ｄ変換値を合成することにより、デジタルデータとしての加速度値（加速度値のＡ／Ｄ変換値）を計算により求め、計時部３４と連動して、取得開始から所定の経過時間に対応させて記憶部３３に保存されるようになっている。このように、経過時間に対応させて加速度値を取得すれば、取得された順に時系列的に加速度値を観察することで、体動強度のみならず、体動の反復性・連続性の有無、同じ体動が繰り返されているときのピッチ（体動ピッチ）や回数（例えば歩数（ステップの回数））を体動情報として同時に取得することが可能となる。なお、この加速度センサ３１によって使用者のあらゆる体動による加速度値をより正確に取得するために、体動検出装置１０の使用者への装着は、使用者の身体に可能な限り密着していることが好ましく、特に上半身の体動をも検知することができるよう、例えば、使用者が腰部に巻いているベルトなどに装着した状態や、使用者の着衣の胸ポケットなどに収める状態を推奨するとよい。このように取得された体動情報は、制御部４０の制御により、記憶部３３に記憶させたり、その一部（例えば歩数）が表示部２２に表示される。
【００２５】
図１に示すように、制御部４０は、操作部２１、表示部２２、加速度センサ３１、演算部３２、記憶部３３、計時部３４、及び、Ａ／Ｄ変換器３５と電気的に接続されており、制御部４０によって各動作が制御されるようになっている。また、制御部４０は、加速度センサ３１によって取得された体動情報（体動強度及び体動ピッチ）に基づいて、体動が歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別する体動判別手段として機能する。
【００２６】
ここで、歩行運動と歩行運動以外の運動との判別について、図２を参照しつつ説明する。図２は、体動検出装置１０による体動情報の取得結果の例を示すグラフである。図２では、使用者の体動の一例として、歩行運動（図２のＩ部分）から、歩行運動以外の運動（図２のＩＩ部分）へ、移行した状態を示すものである。
【００２７】
制御部４０は、加速度センサ３１によって取得された加速度値を、Ａ／Ｄ変換器３５によってＡ／Ｄ変換させ、取得された順に時系列的に記憶部３３に記憶させるとともに、図２に示すように、横軸に経過時間（単位：秒）、縦軸に加速度値のＡ／Ｄ変換値（単位：カウント）をとり、順次取得される総ての加速度値のＡ／Ｄ変換値をプロットして波形を取得し、加速度値の推移を観察することによって前記判別を行う。なお、前記波形を取得する工程においては、加速度センサ３１により取得されたアナログデータとしての加速度値をそのままプロットしてもよいし、波形の観察を容易化するために加速度値のＡ／Ｄ変換値に対して一定の処理を施した後の値をプロットしてもよい。
【００２８】
歩行運動と歩行運動以外の運動との判別は、記憶部３３にあらかじめ記憶されたプログラムにしたがって、制御部４０によって行われる。判別では、あらかじめ設定され、記憶部３３に保存された第１閾値Ｘ及び第２閾値Ｙを用いればよい。第１閾値Ｘは、加速度値の上限ピーク値と下限ピーク値との差（振幅）についての閾値であって、例えば、歩行運動としての一歩（ステップ）であると判断することについて適切な波の振幅の値を設定する（図２参照）。さらに、加速度値の上限ピーク値と下限ピーク値とが、歩行運動としての一歩当たりに要する時間として適切か否かを同時に判断するため、一定時間ｔ１を設定しておくのがよい。また、第２閾値Ｙは、一定時間ｔ２内において歩行と判断された体動の回数についての閾値であって、例えば、連続的な歩行運動であると判断することについて適切な加速度値が示す波（１周期）の数を設定する。なお、連続な歩行運動か否かを判断する場合における、加速度値の波形の波の数をカウントするための一定時間ｔ２の値は、歩行運動という継続的な動作であることを確認するのに適切な値を適宜設定すればよい。
【００２９】
このように、２つの閾値（第１閾値Ｘ及び第２閾値Ｙ）を設定しておくことにより、例えば概略次のように体動が歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別するように設定しておく。なお、第１実施形態では、閾値として第１閾値Ｘ及び第２閾値Ｙの２つを用いるが、歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別することができれば、閾値の内容・個数については特に限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
（１）時系列的に取得された加速度値の波形において、振幅が歩行運動としての一歩と判断できるかどうか（上限ピーク値と下限ピーク値との差が第１閾値Ｘを超えたか否か、及び、その上限ピーク値と下限ピーク値とが一定時間ｔ１以内に取得されたか否か）をみて、所定の振幅が得られない場合は、歩行運動以外の運動と判別する。
（２）加速度値の波形の振幅が第１閾値Ｘを超え、かつ、一定時間ｔ１以内に取得された場合、一定時間ｔ２内における加速度値の波形の波の数が、所定の数（第２閾値Ｙ）を超えているか否かを判断し、所定の波の数以下である場合は、歩行運動以外の運動であると判別し、所定の波数を超える場合は連続的な歩行運動であると判別する。
【００３０】
また、歩行運動以外の運動には、強度が強いものと弱いものが存在する。使用者の体動による消費エネルギーをより精密に算出するためには、歩行運動以外の運動を、体動強度によって判別し、この判別結果に応じて異なるエネルギー算出式を用いることが好ましい。第１実施形態では、さらに体動強度に関する第３閾値Ｚを用いて、歩行運動以外の運動の強度を判別する。
【００３１】
演算部３２（演算手段）は、記憶部３３に記憶された使用者の生体情報や体動情報に基づいて、制御部４０の制御のもと、使用者の体動による消費エネルギーを算出する。このとき、演算部３２は、体動情報のうち、体動判別手段としての制御部４０により、歩行運動として判別された体動の体動情報（体動ピッチや歩数など）に基づいて歩行運動時の消費エネルギーを算出し、歩行運動以外の運動として判別された体動の体動情報（体動強度）に基づいて歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出し、これらの消費エネルギーを合算することにより、使用者の体動による総ての消費エネルギーを算出する。記憶部３３には、歩行運動又は歩行運動以外の運動に対応した消費エネルギー算出式がそれぞれあらかじめ保存されている。さらに、記憶部３３には、歩行運動以外の運動において体動強度の強いものと弱いものに対応した消費エネルギー算出式があらかじめ保存されている。演算部３２は、判別結果に応じて、制御部４０が各運動に対応して選択した算出式を用いて、歩行運動時の消費エネルギー及び歩行運動以外の運動時の消費エネルギーをそれぞれ算出するとともに、歩行運動時の消費エネルギー及び歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを合算して、使用者の総ての体動に基づく消費エネルギーを算出するようになっている。
【００３２】
歩行運動時の消費エネルギーを算出する算出式は、例えば、「使用者の体重×歩数×係数」とする。係数は、体動ピッチに応じて定まる定数と体動強度に応じて定まる係数を乗じたものとして任意に設定することができる。体動ピッチに応じて定まる定数としては、例えば、一歩当たりに要した時間（体動ピッチ）が、２５０ｍｓ以上３００ｍｓ未満の範囲にあれば係数ｃ１、３００ｍｓ以上３５０ｍｓ未満の範囲にあれば係数ｃ２、以下同様にして、時間５０ｍｓごとに順次大きくなるような係数（例えば、ｃ１＜ｃ２＜・・・・）を設定すればよい。一方、体動強度に応じて定まる係数は、例えば測定された加速度値に関するデータに応じて定まる係数とし、後述の「加速度値の大きさ」を任意の段階に分類し、「加速度値の大きさ」が小さい段階から大きい段階に向かって、順次大きくなるような係数（例えば、ａ１＜ａ２＜・・・）を設定すればよい。
【００３３】
以上のように係数を設定すれば、体動が走行運動であるか歩行運動であるかを問わずに同じ算出式を用いて消費エネルギーを算出することができる。例えば、体動が走行運動である場合には、一歩当たりに要する時間（体動ピッチ）が、歩行運動である場合よりも短くなることから、前記係数設定に従えば、体動ピッチに応じて定まる係数は大きくなる。一方、体動が走行運動である場合は、加速度値が大きくなることから体動強度に応じて定まる係数は大きくなる。よって、消費エネルギーの算出式における係数が大きくなるため、歩行運動よりも大きなエネルギーが消費されたものとすることができる。消費エネルギーの算出のための単位時間として一定時間ｔ３（例えば１０秒）を設定しておくことにより、演算部３２は、一定時間ｔ３ごとの、体動ピッチの平均値が前記係数（ｃ１、ｃ２、・・・）のいずれに属するかを判断してその係数を決定するとともに、体動強度の平均値が前記係数（ａ１、ａ２、・・・）のいずれに属するかを判断してその係数を決定し、これらの係数に基づいて一定時間ｔ３の間に生じた「歩行運動時の消費エネルギー」を算出する。また、このようにして求めた一定時間ｔ３ごとの消費エネルギーの総てを合計することにより、歩行運動をした全時間分に対応する「歩行運動時の消費エネルギー」として算出することができる。なお、１歩数（体動情報）ごとに生じた瞬間的な消費エネルギーをそれぞれ算出したり、これらを合算することにより、全歩数分に対応した「歩行運動時の消費エネルギー」として算出するようにしてもよい。
【００３４】
一方、歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出する算出式は、例えば、「使用者の体重×加速度値の大きさ×第１係数＋第２係数」とする。ここで、第１係数及び第２係数は任意に設定することができるが、それぞれ性別（生体情報）に応じて異なる値を設定しておくことが好ましい。使用者の生体情報として、性別の他に更に身長及び除脂肪量を用いることができる場合は、これらを含む項を導入することで、より正確な消費エネルギーを算出することができる。この場合の算出式は、性別によって算出式を別個に用意することが好ましい。例えば、男性用の算出式としては、「加速度値（又はこれに一定の処理を施した値）×体重×第３係数＋除脂肪量×第４係数−第５係数」を採用し、女性用の算出式としては、「加速度値（又はこれに一定の処理を施した値）×体重×第６係数＋（除脂肪量／身長の二乗）×第７係数−第８係数」を用いる。さらに、この場合も、第３係数乃至第８係数は任意に設定することができるが、それぞれ性別（生体情報）に応じて異なる値を設定しておくことが好ましい。このように、演算部３２は、一定時間ｔ３の間に生じた「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を算出する。また、このようにして求めた一定時間ｔ３ごとの消費エネルギーの総てを合計することにより、歩行運動以外の運動をした全時間分に対応する「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」として算出することができる。なお、一定時間ｔ３は、消費エネルギー算出のための単位時間であるが、前述の「歩行運動時の消費エネルギー」における消費エネルギー算出のための単位時間を一定時間ｔ３１とし、「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」における消費エネルギー算出のための単位時間を一定時間ｔ３２として、それぞれ別個の単位時間を設定するようにしてもよいし、同一の単位時間を設定してもよく、適宜選択可能である。
【００３５】
また、歩行運動以外の運動を体動強度が強いものと弱いものに分ける場合は、上述の係数を体動強度（加速度値）に応じて２種類用意して、歩行運動以外の運動のうち、強度が強い運動の場合に用いる計算式（歩行運動以外の運動の計算式１）と、強度が弱い運動の場合に用いる計算式（歩行運動以外の運動の計算式２）というようにして、体動強度に応じて２種類以上の計算式を用意するのが好適である。これにより、一定時間ｔ３の間に測定された加速度値の平均値が、第３閾値Ｚ以上のときは体動強度が強いものとして、第３閾値Ｚ未満のときは体動強度が弱いものとして、それぞれ対応する計算式を用いて消費エネルギーを算出することが可能となる。
【００３６】
次に、図３を参照しつつ、体動検出装置１０による消費エネルギーの算出について説明する。ここで、図３は、体動検出装置１０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【００３７】
体動検出装置１０を起動させた後、体動情報の取得に先だって、使用者により操作部２１を操作させて生体情報及び設定事項を入力させるとともに、入力された生体情報及び設定事項は、記憶部３３の所定領域に保存することにより、初期設定を行う（ステップＳ１）。なお、保存された生体情報及び設定情報は、操作部２１を操作することにより読み出して表示部２２に表示させることができ、使用者はこの表示を見ながら必要に応じて操作部２１を操作して修正を行うことができる。これらの入力作業が終了した後、体動検出装置１０は使用者の着衣等所定の場所に装着される。
【００３８】
体動検出装置１０の加速度センサ３１による体動情報の取得を開始し、取得された体動情報の記憶部３３への保存を行う（ステップＳ２）。具体的には、Ａ／Ｄ変換器３５は、加速度センサ３１のＸ軸センサ３１ａ、Ｙ軸センサ３１ｂ、Ｚ軸センサ３１ｃによって取得されたアナログデータとしての各出力値を、それぞれＡ／Ｄ変換するとともに、制御部４０は、計時部３４によって、取得が開始された時点からの経過時間（又は現在時刻）を同時に取得し、前記各出力値のＡ／Ｄ変換値を、その取得開始から所定の経過時間（又は現在時刻）に対応させて記憶部に保存する。
【００３９】
次に、演算部３２は、Ｘ軸センサ３１ａ、Ｙ軸センサ３１ｂ、Ｚ軸センサ３１ｃの各出力値のＡ／Ｄ変換値を合成することにより、デジタルデータとしての加速度値（加速度値のＡ／Ｄ変換値）を計算により求めるとともに、制御部４０は、加速度値のＡ／Ｄ変換値を、前記経過時間に対応させて記憶部３３に保存する（ステップＳ３）。
【００４０】
より具体的には、まず、Ｘ軸センサ３１ａの出力値、Ｙ軸センサ３１ｂの出力値、Ｚ軸センサ３１ｃの出力値、のそれぞれについて、横軸に経過時間（単位：秒）、縦軸に加速度値のＡ／Ｄ変換値（単位：カウント）をとって波形を取得する。次に、一定時間ｔ４ごとにｎ個のサンプルを、Ｘ軸センサ３１ａの出力値（Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎ）、Ｙ軸センサ３１ｂの出力値（Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｎ）、Ｚ軸センサ３１ｃの出力値（Ｚ１、Ｚ２、・・・、Ｚｎ）、のそれぞれから抽出し、これらの平均値（ＡＸ、ＡＹ、ＡＺ）を算出する。なお、一定時間ｔ４は、この平均値を算出するための時間的間隔、また、ｎの値は、この平均値を算出するためのサンプル数であり、それぞれ適宜設定可能である。このｎの値を多く設定すれば、より多くのデータに基づく平均値を算出できる結果、より精度の高い消費エネルギーの算出が可能となる点で好適である。
【００４１】
次に、前記サンプルごとに、前記平均値からの絶対値を求めて、その合成値を算出することにより、「加速度値」を計算する。例えば、第１サンプルである、Ｘ軸センサ３１ａの出力値Ｘ１、Ｙ軸センサ３１ｂの出力値Ｙ１、及び、Ｚ軸センサ３１ｃの出力値Ｚ１については、それぞれの平均値ＡＸ、ＡＹ、ＡＺを用いて、「√（（Ｘ１−ＡＸ）２＋（Ｙ１−ＡＹ）２＋（Ｚ１−ＡＺ）２）」のように計算すれば、第１サンプルにおける加速度値を計算することができる。以下同様にして、第ｎサンプルまで加速度値を計算し、さらにこれを繰り返して加速度値の計算を行い、図２に示すように、横軸を経過時間（単位：秒）、縦軸を加速度値のＡ／Ｄ変換値（単位：カウント）として、順次計算される総ての加速度値をプロットすれば、加速度値の波形を取得することができる。
【００４２】
この加速度値の波形（図２参照）において、まず、下限ピーク値を取得しているか否か（ステップＳ４）、及び、上限ピーク値を取得しているか否か（ステップＳ５）を順次判断する。下限ピーク値が取得できていない場合（ステップＳ４でＮｏ）、又は、上限ピーク値が取得できていない場合（ステップＳ５でＮｏ）は、歩行フラグをゼロとして、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ２０）。
【００４３】
これに対して、下限ピーク値を取得しており（ステップＳ４でＹｅｓ）、かつ、上限ピーク値を取得している（ステップＳ５でＹｅｓ）場合は、取得した上限ピーク値と下限ピーク値との差（振幅）を算出する。上限ピーク値と下限ピーク値との差が第１閾値Ｘを超えるか否かを判断し（ステップＳ６）、第１閾値Ｘ以下である場合（ステップＳ６でＮｏ）は、歩行フラグをゼロとして、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ２０）。
【００４４】
加速度値の上限ピーク値と下限ピーク値との差が第１閾値Ｘを超える場合には（ステップＳ６でＹｅｓ）、この上限ピーク値と下限ピーク値との差が一定時間ｔ１内に取得できたか否かを判断する（ステップＳ７）。振幅値が一定時間ｔ１内に取得できていないと判断した場合は（ステップＳ７でＮｏ）、歩行フラグをゼロとして、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ２０）。
【００４５】
一方、上限ピーク値と下限ピーク値との差が一定時間ｔ１内に取得できた場合（ステップＳ７でＹｅｓ）は、歩行フラグがゼロか否かを判断する（ステップＳ８）。歩行フラグがゼロである場合（ステップＳ８でＹｅｓ）は、歩行フラグに対応するバッファに１を加える（ステップＳ９）。このバッファは、使用者の体動が歩行運動であることを判断するために一時的に記憶される体動回数データであり、第１実施形態ではステップＳ６及びステップＳ７の条件を満たす加速度値の波形の波の数、すなわち歩数としている。
【００４６】
さらに、ステップＳ９においてバッファの値が１となった時点から一定時間ｔ２を超えている場合（ステップＳ１０でＮｏ）は、歩行フラグをゼロとするとともに、バッファの値をゼロにリセットして、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ２０）。一方、ステップＳ９においてバッファの値が１となった時点から一定時間ｔ２内である場合（ステップＳ１０でＹｅｓ）、バッファの値が第２閾値Ｙよりも大きい値であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。これにより、バッファの値が、一定時間ｔ２（例えば１０秒間）の間に第２閾値Ｙ（例えば１０歩）を超える場合には、使用者が連続的な歩行運動を行っているものと判断することができる。このように、一定時間ｔ２及び第２閾値Ｙは、使用者が連続的な歩行運動を行っていると判断するのに適切な時間及び歩数をそれぞれ設定しておけばよい。バッファの値が第２閾値Ｙ以下である場合（ステップＳ１１でＮｏ）は、ステップＳ２に戻って同様の処理を繰り返す。バッファの値が第２閾値Ｙよりも大きい値である場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）は、歩行フラグを１に書き換え（ステップＳ１２）、現在の歩数カウンタにバッファの値から１を減算した値を加えて歩数カウンタを書き換え（ステップＳ１３）、さらに現在の歩数カウンタに１を加えて歩数カウンタを書き換える（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１３において、「バッファの値から１を減算した値」を歩数カウンタに加えるのは、連続的な歩行運動が開始されたと判断される直前に、この判断を行うために監視していた歩数分（バッファの値）を加える必要があるためであるが、ステップＳ１４において更に歩数カウンタに１を加算することを考慮して、ステップＳ１３では「バッファの値から１を減算した値」を加算しているものである。以上のようにして、歩行フラグが１とされて連続的な歩行運動が開始されたと判断された後は、ステップＳ９乃至ステップＳ１３を省略し、ステップＳ８からステップＳ１４へ移行させるようにすればよい。このようにして、バッファの値を考慮して歩行運動か否かを判断するのは、数歩分のステップ動作を使用者が行った場合であっても、連続的な歩行動作とまではいえない単なる断続的な体動にすぎない場合があるため、このような連続的な歩行運動とまではいえないノイズとなるステップ動作による体動を、歩行運動から除外するためである。ただし、このように歩行運動から除外された運動であっても、後述のように、これによって消費されたエネルギーを算出することができる点で、歩行運動以外の運動による消費エネルギーをも含む、使用者が消費している全エネルギーを、総合的かつ正確に算出することができる。
【００４７】
次に、消費エネルギーの算出のための単位時間である一定時間ｔ３１を経過しているか否かを判断する（ステップＳ１５）。ここで、一定時間ｔ３１の起算点については、例えば、次のように設定する。
（１）一定時間ｔ３１が、連続的な歩行運動が開始されたと判断された時点（歩行フラグが１とされた時点）が属する単位時間である場合は、その連続的な歩行運動の第１歩目の時点を起算点とする。したがって、図３では、（ａ）ステップＳ８でＹｅｓとされて、ステップＳ９乃至ステップＳ１３を介してステップＳ１５に至った場合や、（ｂ）ステップＳ８でＮｏとされて、ステップＳ９乃至ステップＳ１３を省略してステップＳ１５に至った場合であって前記（ａ）と同じ単位時間に属している場合などは、ステップＳ９において「ｂｕｆ＝１」となった時点を起算点とすればよい。
（２）一定時間ｔ３１が、連続的な歩行運動が開始されたと判断された時点（歩行フラグが１とされた時点）が属する単位時間よりも後の単位時間である場合は、直前の単位時間の終了時点を起算点とする。したがって、図３では、既に１回以上、ステップＳ１８において消費エネルギーの計算がなされた後に、ステップＳ１５に至っている場合の単位時間は、直前の単位時間の終了時点を起算点とすればよい。
【００４８】
一定時間ｔ３１経過前であれば（ステップＳ１５でＮｏ）、ステップＳ２に戻って同様の処理を繰り返す。一方、一定時間ｔ３１が経過した場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）は、制御部４０及び演算部３２は、一定時間ｔ３１の間の歩行運動による「加速度値の大きさ」（体動強度）を計算するとともに（ステップＳ１６）、各値に対応した所定の係数を決定し、記憶部３３に記憶する。ここで、加速度値の大きさは、消費エネルギーの算出のための単位時間である一定時間ｔ３１の間の加速度値（ステップＳ３における各プロット値）の積算値である。
【００４９】
また、制御部４０及び演算部３２は、一定時間ｔ３１の間の歩行運動による体動ピッチの平均値を算出するとともに（ステップＳ１７）、その値に対応した所定の係数を決定し、記憶部３３に記憶する。体動ピッチの平均値の算出は、例えば、一定時間ｔ３１の間における加速度値の波形において、各波（各歩数）ごとの上限ピーク値（又は下限ピーク値）同士の間隔（時間）の平均値を求めればよい。
【００５０】
演算部３２は、使用者の体重、歩数、及び、体動ピッチや体動強度により定まる係数を、歩行運動時の消費エネルギーを算出する算出式に適用して、一定時間ｔ３１の間の「歩行運動時の消費エネルギー」を算出する（ステップＳ１８）。このときに、同様にして算出した一定時間ｔ３１ごとの消費エネルギーの総てを合計することにより、歩行運動をした全時間分に対応する「歩行運動時の消費エネルギー」として算出しておいてもよい。制御部４０は、このようにして算出された「歩行運動時の消費エネルギー」を記憶部３３に記憶させる。
【００５１】
歩行運動以外の運動であると判別された場合（ステップＳ２０）は、歩行フラグが０とされて歩行運動以外の運動が開始されたと判断された後、消費エネルギーの算出のための単位時間である一定時間ｔ３２を経過しているか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、一定時間ｔ３２の起算点については、例えば、次のように設定する。
（１）一定時間ｔ３２が、ステップＳ１の直後のステップＳ２において最初に体動情報を取得した時点が属する単位時間である場合は、その時点を起算点とする。
（２）一定時間ｔ３２が、歩行運動から歩行運動以外の運動へ移行した時点（歩行フラグが１から０に書き換えられた時点）が属する単位時間である場合は、直前の歩行運動の消費エネルギー算出のための単位時間（一定時間ｔ３１）の終了時点を起算点とする。
（３）一定時間ｔ３２が、前記（１）又は（２）の単位時間よりも後の単位時間である場合は、直前の単位時間の終了時点を起算点とする。
【００５２】
一定時間ｔ３２経過前であれば（ステップＳ２１でＮｏ）、ステップＳ２に戻って同様の処理を繰り返す。一方、一定時間ｔ３２が経過した場合（ステップＳ２１でＹｅｓ）は、一定時間ｔ３２の間の「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を算出すればよいが、第１実施形態では、その歩行運動以外の運動が、強度の強い運動か弱い運動かを判別し、その強度により異なる計算式を用いてより正確な消費エネルギーを算出することができる例を説明する。
【００５３】
制御部４０及び演算部３２は、一定時間ｔ３２の間の歩行運動以外の運動による「加速度値の大きさ」（体動強度）を計算する（ステップＳ２２）。ここで、加速度値の大きさは、消費エネルギーの算出のための単位時間である一定時間ｔ３２の間の加速度値（ステップＳ３における各プロット値）の積算値である。
【００５４】
次に、制御部４０及び演算部３２は、一定時間ｔ３２における加速度値の大きさ（体動強度）が、第３閾値Ｚよりも小さい場合（ステップＳ２３でＹｅｓ）は、歩行運動以外の運動のうち強度の弱い運動の場合に用いる計算式（歩行運動以外の運動の計算式１）を選択して、一定時間ｔ３２の間の「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を算出し（ステップＳ２４）、第３閾値Ｚ以上である場合（ステップＳ２３でＮｏ）は、歩行運動以外の運動のうち強度の強い運動の場合に用いる計算式（歩行運動以外の運動の計算式２）を選択して、一定時間ｔ３２の間の「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を算出する（ステップＳ２５）。このときに、演算部３２は、同様にして算出した一定時間ｔ３ごとの消費エネルギーの総てを合計することにより、歩行運動以外の運動をした全時間分に対応する「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」として算出しておいてもよい。制御部４０は、このようにして算出された「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を記憶部３３に記憶させる。
【００５５】
演算部３２は、以上のようにして算出された「歩行運動時の消費エネルギー」及び「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を随時合算して、使用者の体動によって生じた総ての消費エネルギーを算出し、制御部４０は、この算出結果を表示部２２に表示させる（ステップＳ１９）。その後、ステップＳ２に戻って同様の処理を繰り返す。
【００５６】
次に本発明の第２実施形態に係る体動検出装置について、図１、図４、及び図５を参照しつつ説明する。第２実施形態に係る体動検出装置は、第１実施形態に係る体動検出装置１０と同様に操作部２１、表示部２２、加速度センサ３１、演算部３２、記憶部３３、計時部３４、Ａ／Ｄ変換器３５、及び、制御部４０を備えるものであって、各部についての詳細な説明は省略する。第２実施形態に係る体動検出装置は、歩行運動と歩行運動以外の運動との判別手法として、第１実施形態に係る体動検出装置１０とは異なる判別方法を採択したものである。以下に、歩行運動と歩行運動以外の運動との判別手法について説明する。
【００５７】
歩行運動と歩行運動以外の運動との判別は、記憶部３３にあらかじめ記憶されたプログラムにしたがって、制御部４０によって行われる。判別では、あらかじめ設定され、記憶部３３に保存された第４閾値Ａ及び第５閾値Ｂを用いればよい。第４閾値Ａは、加速度値（体動強度）の閾値であって、歩行運動としての一歩（ステップ）であると判断することについて適切な加速度値を設定する（図４参照）。また、第５閾値Ｂは、加速度値の波形において隣り合う波の上限ピーク値の間の時間間隔（体動ピッチ）についての閾値であって、歩行運動であると判断することについて適切な一歩（ステップ）当たりのピッチを設定する。
【００５８】
このように、２つの閾値（第４閾値Ａ及び第５閾値Ｂ）を設定しておくことにより、例えば概略次のように体動が歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別するように設定する。（１）時系列的に取得された加速度値の波形において、第１波の上限ピーク値が歩行運動と判断できる体動強度かどうか（第４閾値Ａを超えたか否か）をみて、所定の体動強度に至らない場合は、歩行運動以外の運動と判別する。
（２）第１波の上限ピーク値が所定の体動強度（第４閾値Ａ）を超えている場合、第１波後の第２波の上限ピーク値が、所定の体動強度（第４閾値Ａ）を超えているか否かを判断し、所定の体動強度に至らない場合は、第１波に対応する体動及び第２波に対応する体動のいずれもが、歩行運動以外の運動であると判別する。
（３）第２波の上限ピーク値が所定の体動強度（第４閾値Ａ）を超えている場合、第１波と第２波との各上限ピーク値が、歩行運動と判断できる体動ピッチを刻んでいるかどうか（第５閾値Ｂ以内か否か）をみて、所定の体動ピッチに適合しない場合は、歩行運動以外の運動と判別する。
（４）第１波と第２波の上限ピーク値が、歩行運動と判断できる体動ピッチを刻んでいる場合（図４において、「Ｂ１≦Ｂ」の場合）において、同様にして第３波以降（第Ｎ波まで）を観察することで、連続的に所定の体動強度及び体動ピッチを有する場合には、連続的な歩行運動がなされているものと判断する。このとき、制御部４０は、歩行運動であると判断した直後の波が所定の体動強度及び体動ピッチを有することを確認しつつ、１波につき「１歩（１ステップ）」として歩数（体動情報）のカウントを行うことにより、歩数カウント手段として機能し、歩数及び１歩当たりに要した時間（体動ピッチ）を記憶部３３に記憶させる。一方、連続的に所定の体動強度及び体動ピッチを確認できない場合、歩行運動以外の運動であると判断する。また、連続的に所定の体動強度及び体動ピッチを確認できなくなった場合は、歩行運動から歩行運動以外の運動に移行したものとして判断し、歩数カウントを中断する。なお、Ｎの値は、歩行運動という継続的な動作であることを確認するのに適切な値を適宜設定すればよい。
【００５９】
演算部３２による歩行運動時の消費エネルギー及び歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出の方法については、第１実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００６０】
次に、図５を参照しつつ、体動検出装置１０による消費エネルギーの算出について説明する。ここで、図５は、第２実施形態にかかる体動検出装置１０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６１】
ステップＳ３０乃至ステップＳ３２の処理については、第１実施形態におけるステップＳ１乃至ステップＳ３と同様であるので、説明を省略する。制御部４０は、第１実施形態と同様にして加速度値（体動情報）を計算し、図４に示すように、横軸に経過時間（単位：秒）、縦軸に加速度値のＡ／Ｄ変換値（単位：カウント）をとり、順次計算される総ての加速度値をプロットすることにより波形を取得する。その波形において、第４閾値Ａを超える上限ピーク値を有する第１波の有無を判断し（ステップＳ３３）、この第１波が検出されない間は（ステップＳ３３でＮｏ）、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ４２）。
【００６２】
第４閾値Ａを超える上限ピーク値を有する第１波が検出できた場合には（ステップＳ３３でＹｅｓ）、第１波の直後に、第４閾値Ａを超える上限ピーク値を有する第２波の有無を判断し（ステップＳ３４）、この第２波が検出されない間は（ステップＳ３４でＮｏ）、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ４２）。
【００６３】
第４閾値Ａを超える上限ピーク値を有する第２波が検出できた場合には（ステップＳ３４でＹｅｓ）、第１波と第２波との各上限ピーク値のピッチ（図４において、Ｂ１）が、第５閾値Ｂ以下であるか否かを判断し（ステップＳ３５）、第５閾値Ｂを超える場合には（ステップＳ３５でＮｏ）、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ４２）。
【００６４】
第１波と第２波との各上限ピーク値のピッチが第５閾値Ｂ以下（図４において、Ｂ１≦Ｂ）である場合（ステップＳ３５でＹｅｓ）、同様にして第３波以降（第Ｎ波まで）、第４閾値Ａ（体動強度）及び第５閾値Ｂ（体動ピッチ）に基づいて、これらを満たす振幅が連続的に発生しているか否かを判断し（ステップＳ３６）、連続的な波形が看取できない場合には（ステップＳ３６でＮｏ）、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ４２）。一方、第Ｎ波まで連続的に第４閾値Ａ（体動強度）及び第５閾値Ｂ（体動ピッチ）を満たしている場合には（ステップＳ３６でＹｅｓ）、連続的な歩行運動が開始されたと判断する（ステップＳ３７）。
【００６５】
制御部４０は、連続的な歩行運動が開始されたと判断した直後の波以降も同様にして第４閾値Ａ（体動強度）及び第５閾値Ｂ（体動ピッチ）を満たすことを確認しつつ、１波につき「１歩（１ステップ）」として歩数（体動情報）のカウントを行い、歩数及び１歩当たりに要した時間（体動ピッチ）を記憶させる（ステップＳ３８）。なお、第４閾値Ａ（体動強度）及び第５閾値Ｂ（体動ピッチ）を満たす連続した波を確認できなくなった場合には、歩行運動から歩行運動以外の運動に移行したものとして判断し、歩数カウントを中断する。
【００６６】
連続的な歩行運動が開始されたと判断された時点から一定時間経過前であれば（ステップＳ３９でＮｏ）、ステップＳ３１に戻って同様の処理を繰り返す。なお、ここでいう一定時間は、第１実施形態における一定時間ｔ３（又は一定時間ｔ３１）に相当するものである。一方、一定時間が経過した場合（ステップＳ３９でＹｅｓ）は、制御部４０及び演算部３２は、一定時間の間の歩行運動による体動ピッチ及び体動強度のそれぞれの平均値を算出するとともに（ステップＳ４０）、各値に対応した所定の係数を決定し、記憶部３３に記憶する。体動強度の平均値としては、例えば、前記一定時間の間の加速度値の波形において、各波（各歩数）ごとの上限ピーク値の平均値とすればよい。一方、体動ピッチの平均値としては、例えば、前記一定時間の間の加速度値の波形において、各波（各歩数）ごとの上限ピーク値同士の間隔の平均値を求めればよい。
【００６７】
演算部３２は、使用者の体重、歩数、及び、体動ピッチや体動強度により定まる係数を、歩行運動時の消費エネルギーを算出する算出式に適用して、一定時間の間の「歩行運動時の消費エネルギー」を算出し、制御部４０は、このようにして算出された「歩行運動時の消費エネルギー」を記憶部３３に記憶させる（ステップＳ４１）。
【００６８】
歩行運動以外の運動であると判別された場合（ステップＳ４２）は、歩行運動以外の運動が開始されたと判断された時点から一定時間経過前であれば（ステップＳ４２でＮｏ）、ステップＳ３１に戻って同様の処理を繰り返す。なお、ここでいう一定時間は、第１実施形態における一定時間ｔ３（又は、一定時間ｔ３２）に相当するものである。一方、一定時間が経過した場合（ステップＳ４２でＹｅｓ）、演算部３２は、使用者の体重、一定時間の間の加速度値（体動強度）の平均値、及び、使用者の生体情報により定まる係数を、歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出する算出式に適用して、一定時間の間の「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を算出し、制御部４０は、このようにして算出された「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を記憶部３３に記憶させる（ステップＳ４４）。
【００６９】
演算部３２は、以上のようにして算出された「歩行運動時の消費エネルギー」及び「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を随時合算して、使用者の体動によって生じた総ての消費エネルギーを算出し、制御部４０は、この算出結果を表示部２２に表示させる（ステップＳ４５）。その後、ステップＳ３１に戻って同様の処理を繰り返す。
【００７０】
なお、表示部２２には、使用者の体動による消費エネルギーの他に、体動情報としての歩数や、前日、前々日等の過去の消費エネルギーや歩数をも表示するようにしてもよい。
【００７１】
以上のように構成されたことから、第１実施形態及び第２実施形態によれば、次の効果を奏する。
（１）歩行運動と歩行運動以外の運動とを判別し、これらの運動形態に応じた消費エネルギーを別個に算出することで、歩行運動以外の運動による消費エネルギーをも含む使用者が消費しているエネルギーを総合的かつ正確に算出することができる。
（２）歩行運動と歩行以外の運動とで、別個の消費エネルギーの算出式を用いるとともに、体動強度及び体動ピッチといった体動情報を算出に反映させるため、例えば同じ歩行運動であっても、その激しさ等に応じた消費エネルギーを正確に算出することができる。
【００７２】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。例えば、以上の説明においては、歩行運動と走行運動とを含む体動として「歩行運動」とし、歩行運動と走行運動とを同じ計算式で消費エネルギーを求めるものを示したが、歩行運動の消費エネルギーを算出する計算式と、走行運動の消費エネルギーを算出する計算式と、をあらかじめ別個に容易しておき、使用者の体動の体動ピッチや体動強度によって、その体動が歩行運動か走行運動かを判別させて、それぞれの計算式によって消費エネルギーを求めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る体動検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る体動検出装置による体動情報の測定結果の例を示すグラフである。
【図３】本発明の第１実施形態に係る体動検出装置の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る体動検出装置による体動情報の測定結果の例を示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る体動検出装置の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 体動検出装置
２１ 操作部（生体情報取得手段）
２２ 表示部
３１ 加速度センサ（体動情報取得手段）
３１ａ Ｘ軸センサ
３１ｂ Ｙ軸センサ
３１ｃ Ｚ軸センサ
３２ 演算部（演算手段）
３３ 記憶部
３４ 計時部
３５ Ａ／Ｄ変換器
４０ 制御部（体動判別手段、歩数カウント手段）
Ｘ 第１閾値
Ｙ 第２閾値
Ｚ 第３閾値
Ａ 第４閾値
Ｂ 第５閾値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の体動を検出し、その体動による消費エネルギーを算出する体動検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、体動検出装置の一つとして歩数計があり、特に消費エネルギーの算出機能が付加されているものが広く普及している。このような歩数計は、使用者の歩行運動（又は走行運動。以下同じ。）による歩数（ステップ）がカウントされ、この歩数に応じた消費エネルギーを算出するようになっている。また、その他の体動検出装置としては、例えば、特許文献１に示すようなものが提案されている。
【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】
しかしながら、従来の歩数計では、使用者が何らかの動作をしている場合であっても、使用者の歩行運動による歩数（ステップ）としてカウントされない限り、その動作によって生ずる消費エネルギーを算出することはできないものであった。人が１日当たりに歩行運動以上に激しい運動をしている時間が少ない場合も多く、このため、歩行運動として歩数がカウントされない、又はカウントされにくい体動（例えば、掃除等の家事、庭仕事など）に関する消費エネルギーの正確な算出ができなければ、使用者の正確な消費エネルギーを総合的に把握することができないものであった。
【０００５】
また、特許文献１のように、検出する体動方向が異なるように複数の体動センサを配置していても、体動センサの出力信号から歩行による信号以外の信号が排除されるため（段落［００３７］参照）、結局は、この出力信号は歩行運動という体動の検出ができるにすぎず、上記の問題点を解決できない。
【０００６】
このように、従来の体動検出装置では、その検出する体動として歩行運動であることが必要とされていたため、使用者は、歩行運動のみならず、それ以外の日常的な運動をも含む活動において、使用者が消費しているエネルギーを総合的に算出することができず、日々の健康管理、ダイエットその他の目的に用いるものとしては十分とは言えなかった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、歩行運動と歩行運動以外の運動とを判別し、運動形態に応じた消費エネルギーを別個に算出することで、歩行運動以外の運動による消費エネルギーをも含む使用者が消費しているエネルギーを、総合的かつ正確に算出することができる体動検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の体動検出装置においては、使用者の体動に関する体動情報を取得する体動情報取得手段と、前記体動情報に基づいて、前記体動が歩行運動か歩行運動以外の運動か、を判別する体動判別手段と、前記体動情報のうち、前記体動判別手段により、前記歩行運動として判別された体動の体動情報に基づいて歩行運動時の消費エネルギーを算出し、前記歩行運動以外の運動として判別された体動の体動情報に基づいて歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出するとともに、これらの消費エネルギーを合算して前記使用者の前記体動による消費エネルギーを算出する演算手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の体動検出装置において、経過時間ごとの前記使用者の体動強度及び体動ピッチを含み、前記体動判別手段は、前記体動強度及び前記体動ピッチに基づいて、歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別することを特徴とする。
【００１０】
さらにまた、本発明の体動検出装置において、体動情報は、経過時間ごとの体動強度の上限ピーク値と下限ピーク値の差、及び、体動ピッチを含み、体動判別手段は、体動強度及び体動ピッチに基づいて、歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の体動検出装置において、前記体動情報は、前記体動によって生じる加速度値を含み、前記体動判別手段は、前記加速度値に応じて出力値が変化する加速度センサを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の体動検出装置において、前記使用者の生体情報を取得する生体情報取得手段を有し、前記演算手段は、前記生体情報取得手段により取得された前記生体情報と前記体動情報とをパラメータとして有する算出式を用いて、前記使用者の前記体動による消費エネルギーを算出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の体動検出装置において、前記歩行運動時の消費エネルギーの算出は、少なくとも、前記生体情報としての体重、並びに、前記体動情報としての前記使用者の体動ピッチに対応する係数及び歩数、をパラメータとして有する算出式が用いられることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の体動検出装置において、前記歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出は、少なくとも、前記生体情報としての体重及び除脂肪量、並びに、前記体動情報としての前記体動によって生じる加速度値に関するデータ、をパラメータとして有する算出式が用いられることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の体動検出装置において、前記歩行運動には走行運動が含まれるものとして、前記使用者の前記体動による消費エネルギーを算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、歩行運動により消費されるエネルギーのみならず、歩行以外の運動により消費されるエネルギーをも算出することができるので、使用者が消費しているエネルギーを、総合的かつ正確に算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の第１実施形態に係る体動検出装置について図面を参照しつつ説明する。図１は、体動検出装置１０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、第１実施形態にかかる体動検出装置１０は、操作部２１、表示部２２、加速度センサ３１、演算部３２、記憶部３３、計時部３４、Ａ／Ｄ変換器３５、及び、制御部４０を備える。以下に、各部の詳細な構成について説明する。
【００１８】
操作部２１（生体情報取得手段）は、主として、使用者の生体情報の入力や、体動検出装置１０の設定事項を入力するためのデータ入力手段として機能する。操作部２１の個数・形状・操作方法は特に限定されるものではなく、ボタン式、タッチセンサ式、ダイヤル式など適宜採択可能である。ここで、操作部２１によって入力される生体情報としては、一例として、体重、身長、年齢、性別、除脂肪量をあげることができるが、後述のように使用者の体動による消費エネルギーを求めるために好適な生体情報であれば特に限定されるものではない。また、設定事項とは、使用者が体動検出装置１０を使用する上での設定事項であり、例えば、体動検出装置１０の起動・終了、現在日時、表示部２２における表示内容の切り替えなどが挙げられる。このように入力された生体情報や設定事項は、制御部４０の制御により、記憶部３３（例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））に記憶されたり、表示部２２に表示されるようになっている。
【００１９】
表示部２２は、制御部４０から送られてくるデータを表示するためのデータ表示手段であって、主として使用者の生体情報や設定事項の表示、操作の案内表示、後述の消費エネルギーや体動情報（例えば歩数）の表示などを行う。ここで、体動情報とは、使用者の体動に関する情報であり、より具体的には、使用者の体動（例えば、歩行運動及び走行運動、これら以外の運動）を反映する情報であって、体動の強弱に関する体動情報（体動強度）や、体動の反復性・連続性、同じ体動が繰り返されているときの体動のピッチ（体動ピッチ）や回数（例えば歩数（ステップの回数））などが挙げられる。体動強度としては、使用者の体動の加速度値に関するデータを用いるのが特に好適であり、この加速度値は、加速度の計測装置等によって得たアナログデータのまま用いてもよいし、アナログ−デジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換という。）後のデータを用いてもよい。また、加速度値に関するデータとしては、体動ごとの上限ピーク値から下限ピーク値を差し引いた値、体動ごとの加速度値自体、一定時間当たりの加速度値の積算値（後述する「加速度値の大きさ」）など、適宜採択可能である。また、体動とは、使用者の体の動作全般を指し、歩行運動及び走行運動（以下、これらを併せて歩行運動という。）のほか、歩行運動以外の運動（例えば、反復性・連続性のない又は極端に少ないステップ動作、上半身のみの動作など）が含まれる。前述の表示内容は記憶部３３に記憶されており、制御部４０は、記憶部３３にあらかじめ記憶されたプログラムにしたがい、体動検出装置１０の使用状況に応じて、記憶部３３からデータを読み出して、表示部２２に表示させるようになっている。
【００２０】
表示部２２は、一例として、フルドットＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの液晶を用いたものを採用すればよいが、表示部２２と操作部２１とを、例えばタッチパネル機能を備えた液晶表示パネルとして一体的に構成してもよい。
【００２１】
体動検出装置１０は、内部機構として、加速度センサ３１、演算部３２、記憶部３３、計時部３４、Ａ／Ｄ変換器３５、及び制御部４０を備える。演算部３２及び制御部４０は、それぞれ集積回路で構成することが好ましい。
【００２２】
計時部３４は、所定時間の経過を計測したり、所定時間が経過しているか否かの判断を行い、例えば、使用者が体動検出装置１０の使用を開始した時点からの経過時間の計測や、使用者の体動ピッチ（例えば、一歩当たりに要した時間）を判断することが可能である。なお、第１実施形態では、計時部３４は独立の構成要素としているが、計時回路として制御部４０に一体化された構成とし、制御部４０自身により所定時間を経過しているか否かの判断を行うようにしてもよい。
【００２３】
加速度センサ３１は、使用者の体動に関する体動情報を取得する体動情報取得手段であり、使用者の体動によって生じる加速度値を体動情報の一つとして、その加速度値に応じて出力値が変化するセンサである。より具体的には、加速度センサ３１は、互いに直行する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の体動をそれぞれ検出することができるように、Ｘ軸センサ３１ａ、Ｙ軸センサ３１ｂ、Ｚ軸センサ３１ｃを有し（図１参照）、Ｘ軸センサ３１ａ、Ｙ軸センサ３１ｂ、Ｚ軸センサ３１ｃの各出力値を合成した値を加速度値として取得することができるようになっている。第１実施形態においては、体動情報取得手段として加速度センサ３１を用いるため、使用者の体動強度は加速度値に関するデータとなっており、加速度値が高ければ体動強度が強く、加速度値が低ければ体動強度が弱いものとして、体動情報を取得することができる。
【００２４】
加速度センサ３１のＸ軸センサ３１ａ、Ｙ軸センサ３１ｂ、Ｚ軸センサ３１ｃによって取得されたアナログデータとしての各出力値は、制御部４０や演算部３２等による処理のために、それぞれＡ／Ｄ変換器３５によってデジタルデータに変換されるとともに、計時部３４と連動して、取得開始から所定の経過時間に対応させて記憶部３３に保存されるようになっている。また、演算部３２により、Ｘ軸センサ３１ａ、Ｙ軸センサ３１ｂ、Ｚ軸センサ３１ｃの各出力値のＡ／Ｄ変換値を合成することにより、デジタルデータとしての加速度値（加速度値のＡ／Ｄ変換値）を計算により求め、計時部３４と連動して、取得開始から所定の経過時間に対応させて記憶部３３に保存されるようになっている。このように、経過時間に対応させて加速度値を取得すれば、取得された順に時系列的に加速度値を観察することで、体動強度のみならず、体動の反復性・連続性の有無、同じ体動が繰り返されているときのピッチ（体動ピッチ）や回数（例えば歩数（ステップの回数））を体動情報として同時に取得することが可能となる。なお、この加速度センサ３１によって使用者のあらゆる体動による加速度値をより正確に取得するために、体動検出装置１０の使用者への装着は、使用者の身体に可能な限り密着していることが好ましく、特に上半身の体動をも検知することができるよう、例えば、使用者が腰部に巻いているベルトなどに装着した状態や、使用者の着衣の胸ポケットなどに収める状態を推奨するとよい。このように取得された体動情報は、制御部４０の制御により、記憶部３３に記憶させたり、その一部（例えば歩数）が表示部２２に表示される。
【００２５】
図１に示すように、制御部４０は、操作部２１、表示部２２、加速度センサ３１、演算部３２、記憶部３３、計時部３４、及び、Ａ／Ｄ変換器３５と電気的に接続されており、制御部４０によって各動作が制御されるようになっている。また、制御部４０は、加速度センサ３１によって取得された体動情報（体動強度及び体動ピッチ）に基づいて、体動が歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別する体動判別手段として機能する。
【００２６】
ここで、歩行運動と歩行運動以外の運動との判別について、図２を参照しつつ説明する。図２は、体動検出装置１０による体動情報の取得結果の例を示すグラフである。図２では、使用者の体動の一例として、歩行運動（図２のＩ部分）から、歩行運動以外の運動（図２のＩＩ部分）へ、移行した状態を示すものである。
【００２７】
制御部４０は、加速度センサ３１によって取得された加速度値を、Ａ／Ｄ変換器３５によってＡ／Ｄ変換させ、取得された順に時系列的に記憶部３３に記憶させるとともに、図２に示すように、横軸に経過時間（単位：秒）、縦軸に加速度値のＡ／Ｄ変換値（単位：カウント）をとり、順次取得される総ての加速度値のＡ／Ｄ変換値をプロットして波形を取得し、加速度値の推移を観察することによって前記判別を行う。なお、前記波形を取得する工程においては、加速度センサ３１により取得されたアナログデータとしての加速度値をそのままプロットしてもよいし、波形の観察を容易化するために加速度値のＡ／Ｄ変換値に対して一定の処理を施した後の値をプロットしてもよい。
【００２８】
歩行運動と歩行運動以外の運動との判別は、記憶部３３にあらかじめ記憶されたプログラムにしたがって、制御部４０によって行われる。判別では、あらかじめ設定され、記憶部３３に保存された第１閾値Ｘ及び第２閾値Ｙを用いればよい。第１閾値Ｘは、加速度値の上限ピーク値と下限ピーク値との差（振幅）についての閾値であって、例えば、歩行運動としての一歩（ステップ）であると判断することについて適切な波の振幅の値を設定する（図２参照）。さらに、加速度値の上限ピーク値と下限ピーク値とが、歩行運動としての一歩当たりに要する時間として適切か否かを同時に判断するため、一定時間ｔ１を設定しておくのがよい。また、第２閾値Ｙは、一定時間ｔ２内において歩行と判断された体動の回数についての閾値であって、例えば、連続的な歩行運動であると判断することについて適切な加速度値が示す波（１周期）の数を設定する。なお、連続な歩行運動か否かを判断する場合における、加速度値の波形の波の数をカウントするための一定時間ｔ２の値は、歩行運動という継続的な動作であることを確認するのに適切な値を適宜設定すればよい。
【００２９】
このように、２つの閾値（第１閾値Ｘ及び第２閾値Ｙ）を設定しておくことにより、例えば概略次のように体動が歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別するように設定しておく。なお、第１実施形態では、閾値として第１閾値Ｘ及び第２閾値Ｙの２つを用いるが、歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別することができれば、閾値の内容・個数については特に限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
（１）時系列的に取得された加速度値の波形において、振幅が歩行運動としての一歩と判断できるかどうか（上限ピーク値と下限ピーク値との差が第１閾値Ｘを超えたか否か、及び、その上限ピーク値と下限ピーク値とが一定時間ｔ１以内に取得されたか否か）をみて、所定の振幅が得られない場合は、歩行運動以外の運動と判別する。
（２）加速度値の波形の振幅が第１閾値Ｘを超え、かつ、一定時間ｔ１以内に取得された場合、一定時間ｔ２内における加速度値の波形の波の数が、所定の数（第２閾値Ｙ）を超えているか否かを判断し、所定の波の数以下である場合は、歩行運動以外の運動であると判別し、所定の波数を超える場合は連続的な歩行運動であると判別する。
【００３０】
また、歩行運動以外の運動には、強度が強いものと弱いものが存在する。使用者の体動による消費エネルギーをより精密に算出するためには、歩行運動以外の運動を、体動強度によって判別し、この判別結果に応じて異なるエネルギー算出式を用いることが好ましい。第１実施形態では、さらに体動強度に関する第３閾値Ｚを用いて、歩行運動以外の運動の強度を判別する。
【００３１】
演算部３２（演算手段）は、記憶部３３に記憶された使用者の生体情報や体動情報に基づいて、制御部４０の制御のもと、使用者の体動による消費エネルギーを算出する。このとき、演算部３２は、体動情報のうち、体動判別手段としての制御部４０により、歩行運動として判別された体動の体動情報（体動ピッチや歩数など）に基づいて歩行運動時の消費エネルギーを算出し、歩行運動以外の運動として判別された体動の体動情報（体動強度）に基づいて歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出し、これらの消費エネルギーを合算することにより、使用者の体動による総ての消費エネルギーを算出する。記憶部３３には、歩行運動又は歩行運動以外の運動に対応した消費エネルギー算出式がそれぞれあらかじめ保存されている。さらに、記憶部３３には、歩行運動以外の運動において体動強度の強いものと弱いものに対応した消費エネルギー算出式があらかじめ保存されている。演算部３２は、判別結果に応じて、制御部４０が各運動に対応して選択した算出式を用いて、歩行運動時の消費エネルギー及び歩行運動以外の運動時の消費エネルギーをそれぞれ算出するとともに、歩行運動時の消費エネルギー及び歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを合算して、使用者の総ての体動に基づく消費エネルギーを算出するようになっている。
【００３２】
歩行運動時の消費エネルギーを算出する算出式は、例えば、「使用者の体重×歩数×係数」とする。係数は、体動ピッチに応じて定まる定数と体動強度に応じて定まる係数を乗じたものとして任意に設定することができる。体動ピッチに応じて定まる定数としては、例えば、一歩当たりに要した時間（体動ピッチ）が、２５０ｍｓ以上３００ｍｓ未満の範囲にあれば係数ｃ１、３００ｍｓ以上３５０ｍｓ未満の範囲にあれば係数ｃ２、以下同様にして、時間５０ｍｓごとに順次大きくなるような係数（例えば、ｃ１＜ｃ２＜・・・・）を設定すればよい。一方、体動強度に応じて定まる係数は、例えば測定された加速度値に関するデータに応じて定まる係数とし、後述の「加速度値の大きさ」を任意の段階に分類し、「加速度値の大きさ」が小さい段階から大きい段階に向かって、順次大きくなるような係数（例えば、ａ１＜ａ２＜・・・）を設定すればよい。
【００３３】
以上のように係数を設定すれば、体動が走行運動であるか歩行運動であるかを問わずに同じ算出式を用いて消費エネルギーを算出することができる。例えば、体動が走行運動である場合には、一歩当たりに要する時間（体動ピッチ）が、歩行運動である場合よりも短くなることから、前記係数設定に従えば、体動ピッチに応じて定まる係数は大きくなる。一方、体動が走行運動である場合は、加速度値が大きくなることから体動強度に応じて定まる係数は大きくなる。よって、消費エネルギーの算出式における係数が大きくなるため、歩行運動よりも大きなエネルギーが消費されたものとすることができる。消費エネルギーの算出のための単位時間として一定時間ｔ３（例えば１０秒）を設定しておくことにより、演算部３２は、一定時間ｔ３ごとの、体動ピッチの平均値が前記係数（ｃ１、ｃ２、・・・）のいずれに属するかを判断してその係数を決定するとともに、体動強度の平均値が前記係数（ａ１、ａ２、・・・）のいずれに属するかを判断してその係数を決定し、これらの係数に基づいて一定時間ｔ３の間に生じた「歩行運動時の消費エネルギー」を算出する。また、このようにして求めた一定時間ｔ３ごとの消費エネルギーの総てを合計することにより、歩行運動をした全時間分に対応する「歩行運動時の消費エネルギー」として算出することができる。なお、１歩数（体動情報）ごとに生じた瞬間的な消費エネルギーをそれぞれ算出したり、これらを合算することにより、全歩数分に対応した「歩行運動時の消費エネルギー」として算出するようにしてもよい。
【００３４】
一方、歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出する算出式は、例えば、「使用者の体重×加速度値の大きさ×第１係数＋第２係数」とする。ここで、第１係数及び第２係数は任意に設定することができるが、それぞれ性別（生体情報）に応じて異なる値を設定しておくことが好ましい。使用者の生体情報として、性別の他に更に身長及び除脂肪量を用いることができる場合は、これらを含む項を導入することで、より正確な消費エネルギーを算出することができる。この場合の算出式は、性別によって算出式を別個に用意することが好ましい。例えば、男性用の算出式としては、「加速度値（又はこれに一定の処理を施した値）×体重×第３係数＋除脂肪量×第４係数−第５係数」を採用し、女性用の算出式としては、「加速度値（又はこれに一定の処理を施した値）×体重×第６係数＋（除脂肪量／身長の二乗）×第７係数−第８係数」を用いる。さらに、この場合も、第３係数乃至第８係数は任意に設定することができるが、それぞれ性別（生体情報）に応じて異なる値を設定しておくことが好ましい。このように、演算部３２は、一定時間ｔ３の間に生じた「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を算出する。また、このようにして求めた一定時間ｔ３ごとの消費エネルギーの総てを合計することにより、歩行運動以外の運動をした全時間分に対応する「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」として算出することができる。なお、一定時間ｔ３は、消費エネルギー算出のための単位時間であるが、前述の「歩行運動時の消費エネルギー」における消費エネルギー算出のための単位時間を一定時間ｔ３１とし、「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」における消費エネルギー算出のための単位時間を一定時間ｔ３２として、それぞれ別個の単位時間を設定するようにしてもよいし、同一の単位時間を設定してもよく、適宜選択可能である。
【００３５】
また、歩行運動以外の運動を体動強度が強いものと弱いものに分ける場合は、上述の係数を体動強度（加速度値）に応じて２種類用意して、歩行運動以外の運動のうち、強度が強い運動の場合に用いる計算式（歩行運動以外の運動の計算式１）と、強度が弱い運動の場合に用いる計算式（歩行運動以外の運動の計算式２）というようにして、体動強度に応じて２種類以上の計算式を用意するのが好適である。これにより、一定時間ｔ３の間に測定された加速度値の平均値が、第３閾値Ｚ以上のときは体動強度が強いものとして、第３閾値Ｚ未満のときは体動強度が弱いものとして、それぞれ対応する計算式を用いて消費エネルギーを算出することが可能となる。
【００３６】
次に、図３を参照しつつ、体動検出装置１０による消費エネルギーの算出について説明する。ここで、図３は、体動検出装置１０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【００３７】
体動検出装置１０を起動させた後、体動情報の取得に先だって、使用者により操作部２１を操作させて生体情報及び設定事項を入力させるとともに、入力された生体情報及び設定事項は、記憶部３３の所定領域に保存することにより、初期設定を行う（ステップＳ１）。なお、保存された生体情報及び設定情報は、操作部２１を操作することにより読み出して表示部２２に表示させることができ、使用者はこの表示を見ながら必要に応じて操作部２１を操作して修正を行うことができる。これらの入力作業が終了した後、体動検出装置１０は使用者の着衣等所定の場所に装着される。
【００３８】
体動検出装置１０の加速度センサ３１による体動情報の取得を開始し、取得された体動情報の記憶部３３への保存を行う（ステップＳ２）。具体的には、Ａ／Ｄ変換器３５は、加速度センサ３１のＸ軸センサ３１ａ、Ｙ軸センサ３１ｂ、Ｚ軸センサ３１ｃによって取得されたアナログデータとしての各出力値を、それぞれＡ／Ｄ変換するとともに、制御部４０は、計時部３４によって、取得が開始された時点からの経過時間（又は現在時刻）を同時に取得し、前記各出力値のＡ／Ｄ変換値を、その取得開始から所定の経過時間（又は現在時刻）に対応させて記憶部に保存する。
【００３９】
次に、演算部３２は、Ｘ軸センサ３１ａ、Ｙ軸センサ３１ｂ、Ｚ軸センサ３１ｃの各出力値のＡ／Ｄ変換値を合成することにより、デジタルデータとしての加速度値（加速度値のＡ／Ｄ変換値）を計算により求めるとともに、制御部４０は、加速度値のＡ／Ｄ変換値を、前記経過時間に対応させて記憶部３３に保存する（ステップＳ３）。
【００４０】
より具体的には、まず、Ｘ軸センサ３１ａの出力値、Ｙ軸センサ３１ｂの出力値、Ｚ軸センサ３１ｃの出力値、のそれぞれについて、横軸に経過時間（単位：秒）、縦軸に加速度値のＡ／Ｄ変換値（単位：カウント）をとって波形を取得する。次に、一定時間ｔ４ごとにｎ個のサンプルを、Ｘ軸センサ３１ａの出力値（Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎ）、Ｙ軸センサ３１ｂの出力値（Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｎ）、Ｚ軸センサ３１ｃの出力値（Ｚ１、Ｚ２、・・・、Ｚｎ）、のそれぞれから抽出し、これらの平均値（ＡＸ、ＡＹ、ＡＺ）を算出する。なお、一定時間ｔ４は、この平均値を算出するための時間的間隔、また、ｎの値は、この平均値を算出するためのサンプル数であり、それぞれ適宜設定可能である。このｎの値を多く設定すれば、より多くのデータに基づく平均値を算出できる結果、より精度の高い消費エネルギーの算出が可能となる点で好適である。
【００４１】
次に、前記サンプルごとに、前記平均値からの絶対値を求めて、その合成値を算出することにより、「加速度値」を計算する。例えば、第１サンプルである、Ｘ軸センサ３１ａの出力値Ｘ１、Ｙ軸センサ３１ｂの出力値Ｙ１、及び、Ｚ軸センサ３１ｃの出力値Ｚ１については、それぞれの平均値ＡＸ、ＡＹ、ＡＺを用いて、「√（（Ｘ１−ＡＸ）２＋（Ｙ１−ＡＹ）２＋（Ｚ１−ＡＺ）２）」のように計算すれば、第１サンプルにおける加速度値を計算することができる。以下同様にして、第ｎサンプルまで加速度値を計算し、さらにこれを繰り返して加速度値の計算を行い、図２に示すように、横軸を経過時間（単位：秒）、縦軸を加速度値のＡ／Ｄ変換値（単位：カウント）として、順次計算される総ての加速度値をプロットすれば、加速度値の波形を取得することができる。
【００４２】
この加速度値の波形（図２参照）において、まず、下限ピーク値を取得しているか否か（ステップＳ４）、及び、上限ピーク値を取得しているか否か（ステップＳ５）を順次判断する。下限ピーク値が取得できていない場合（ステップＳ４でＮｏ）、又は、上限ピーク値が取得できていない場合（ステップＳ５でＮｏ）は、歩行フラグをゼロとして、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ２０）。
【００４３】
これに対して、下限ピーク値を取得しており（ステップＳ４でＹｅｓ）、かつ、上限ピーク値を取得している（ステップＳ５でＹｅｓ）場合は、取得した上限ピーク値と下限ピーク値との差（振幅）を算出する。上限ピーク値と下限ピーク値との差が第１閾値Ｘを超えるか否かを判断し（ステップＳ６）、第１閾値Ｘ以下である場合（ステップＳ６でＮｏ）は、歩行フラグをゼロとして、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ２０）。
【００４４】
加速度値の上限ピーク値と下限ピーク値との差が第１閾値Ｘを超える場合には（ステップＳ６でＹｅｓ）、この上限ピーク値と下限ピーク値との差が一定時間ｔ１内に取得できたか否かを判断する（ステップＳ７）。振幅値が一定時間ｔ１内に取得できていないと判断した場合は（ステップＳ７でＮｏ）、歩行フラグをゼロとして、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ２０）。
【００４５】
一方、上限ピーク値と下限ピーク値との差が一定時間ｔ１内に取得できた場合（ステップＳ７でＹｅｓ）は、歩行フラグがゼロか否かを判断する（ステップＳ８）。歩行フラグがゼロである場合（ステップＳ８でＹｅｓ）は、歩行フラグに対応するバッファに１を加える（ステップＳ９）。このバッファは、使用者の体動が歩行運動であることを判断するために一時的に記憶される体動回数データであり、第１実施形態ではステップＳ６及びステップＳ７の条件を満たす加速度値の波形の波の数、すなわち歩数としている。
【００４６】
さらに、ステップＳ９においてバッファの値が１となった時点から一定時間ｔ２を超えている場合（ステップＳ１０でＮｏ）は、歩行フラグをゼロとするとともに、バッファの値をゼロにリセットして、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ２０）。一方、ステップＳ９においてバッファの値が１となった時点から一定時間ｔ２内である場合（ステップＳ１０でＹｅｓ）、バッファの値が第２閾値Ｙよりも大きい値であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。これにより、バッファの値が、一定時間ｔ２（例えば１０秒間）の間に第２閾値Ｙ（例えば１０歩）を超える場合には、使用者が連続的な歩行運動を行っているものと判断することができる。このように、一定時間ｔ２及び第２閾値Ｙは、使用者が連続的な歩行運動を行っていると判断するのに適切な時間及び歩数をそれぞれ設定しておけばよい。バッファの値が第２閾値Ｙ以下である場合（ステップＳ１１でＮｏ）は、ステップＳ２に戻って同様の処理を繰り返す。バッファの値が第２閾値Ｙよりも大きい値である場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）は、歩行フラグを１に書き換え（ステップＳ１２）、現在の歩数カウンタにバッファの値から１を減算した値を加えて歩数カウンタを書き換え（ステップＳ１３）、さらに現在の歩数カウンタに１を加えて歩数カウンタを書き換える（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１３において、「バッファの値から１を減算した値」を歩数カウンタに加えるのは、連続的な歩行運動が開始されたと判断される直前に、この判断を行うために監視していた歩数分（バッファの値）を加える必要があるためであるが、ステップＳ１４において更に歩数カウンタに１を加算することを考慮して、ステップＳ１３では「バッファの値から１を減算した値」を加算しているものである。以上のようにして、歩行フラグが１とされて連続的な歩行運動が開始されたと判断された後は、ステップＳ９乃至ステップＳ１３を省略し、ステップＳ８からステップＳ１４へ移行させるようにすればよい。このようにして、バッファの値を考慮して歩行運動か否かを判断するのは、数歩分のステップ動作を使用者が行った場合であっても、連続的な歩行動作とまではいえない単なる断続的な体動にすぎない場合があるため、このような連続的な歩行運動とまではいえないノイズとなるステップ動作による体動を、歩行運動から除外するためである。ただし、このように歩行運動から除外された運動であっても、後述のように、これによって消費されたエネルギーを算出することができる点で、歩行運動以外の運動による消費エネルギーをも含む、使用者が消費している全エネルギーを、総合的かつ正確に算出することができる。
【００４７】
次に、消費エネルギーの算出のための単位時間である一定時間ｔ３１を経過しているか否かを判断する（ステップＳ１５）。ここで、一定時間ｔ３１の起算点については、例えば、次のように設定する。
（１）一定時間ｔ３１が、連続的な歩行運動が開始されたと判断された時点（歩行フラグが１とされた時点）が属する単位時間である場合は、その連続的な歩行運動の第１歩目の時点を起算点とする。したがって、図３では、（ａ）ステップＳ８でＹｅｓとされて、ステップＳ９乃至ステップＳ１３を介してステップＳ１５に至った場合や、（ｂ）ステップＳ８でＮｏとされて、ステップＳ９乃至ステップＳ１３を省略してステップＳ１５に至った場合であって前記（ａ）と同じ単位時間に属している場合などは、ステップＳ９において「ｂｕｆ＝１」となった時点を起算点とすればよい。
（２）一定時間ｔ３１が、連続的な歩行運動が開始されたと判断された時点（歩行フラグが１とされた時点）が属する単位時間よりも後の単位時間である場合は、直前の単位時間の終了時点を起算点とする。したがって、図３では、既に１回以上、ステップＳ１８において消費エネルギーの計算がなされた後に、ステップＳ１５に至っている場合の単位時間は、直前の単位時間の終了時点を起算点とすればよい。
【００４８】
一定時間ｔ３１経過前であれば（ステップＳ１５でＮｏ）、ステップＳ２に戻って同様の処理を繰り返す。一方、一定時間ｔ３１が経過した場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）は、制御部４０及び演算部３２は、一定時間ｔ３１の間の歩行運動による「加速度値の大きさ」（体動強度）を計算するとともに（ステップＳ１６）、各値に対応した所定の係数を決定し、記憶部３３に記憶する。ここで、加速度値の大きさは、消費エネルギーの算出のための単位時間である一定時間ｔ３１の間の加速度値（ステップＳ３における各プロット値）の積算値である。
【００４９】
また、制御部４０及び演算部３２は、一定時間ｔ３１の間の歩行運動による体動ピッチの平均値を算出するとともに（ステップＳ１７）、その値に対応した所定の係数を決定し、記憶部３３に記憶する。体動ピッチの平均値の算出は、例えば、一定時間ｔ３１の間における加速度値の波形において、各波（各歩数）ごとの上限ピーク値（又は下限ピーク値）同士の間隔（時間）の平均値を求めればよい。
【００５０】
演算部３２は、使用者の体重、歩数、及び、体動ピッチや体動強度により定まる係数を、歩行運動時の消費エネルギーを算出する算出式に適用して、一定時間ｔ３１の間の「歩行運動時の消費エネルギー」を算出する（ステップＳ１８）。このときに、同様にして算出した一定時間ｔ３１ごとの消費エネルギーの総てを合計することにより、歩行運動をした全時間分に対応する「歩行運動時の消費エネルギー」として算出しておいてもよい。制御部４０は、このようにして算出された「歩行運動時の消費エネルギー」を記憶部３３に記憶させる。
【００５１】
歩行運動以外の運動であると判別された場合（ステップＳ２０）は、歩行フラグが０とされて歩行運動以外の運動が開始されたと判断された後、消費エネルギーの算出のための単位時間である一定時間ｔ３２を経過しているか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、一定時間ｔ３２の起算点については、例えば、次のように設定する。
（１）一定時間ｔ３２が、ステップＳ１の直後のステップＳ２において最初に体動情報を取得した時点が属する単位時間である場合は、その時点を起算点とする。
（２）一定時間ｔ３２が、歩行運動から歩行運動以外の運動へ移行した時点（歩行フラグが１から０に書き換えられた時点）が属する単位時間である場合は、直前の歩行運動の消費エネルギー算出のための単位時間（一定時間ｔ３１）の終了時点を起算点とする。
（３）一定時間ｔ３２が、前記（１）又は（２）の単位時間よりも後の単位時間である場合は、直前の単位時間の終了時点を起算点とする。
【００５２】
一定時間ｔ３２経過前であれば（ステップＳ２１でＮｏ）、ステップＳ２に戻って同様の処理を繰り返す。一方、一定時間ｔ３２が経過した場合（ステップＳ２１でＹｅｓ）は、一定時間ｔ３２の間の「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を算出すればよいが、第１実施形態では、その歩行運動以外の運動が、強度の強い運動か弱い運動かを判別し、その強度により異なる計算式を用いてより正確な消費エネルギーを算出することができる例を説明する。
【００５３】
制御部４０及び演算部３２は、一定時間ｔ３２の間の歩行運動以外の運動による「加速度値の大きさ」（体動強度）を計算する（ステップＳ２２）。ここで、加速度値の大きさは、消費エネルギーの算出のための単位時間である一定時間ｔ３２の間の加速度値（ステップＳ３における各プロット値）の積算値である。
【００５４】
次に、制御部４０及び演算部３２は、一定時間ｔ３２における加速度値の大きさ（体動強度）が、第３閾値Ｚよりも小さい場合（ステップＳ２３でＹｅｓ）は、歩行運動以外の運動のうち強度の弱い運動の場合に用いる計算式（歩行運動以外の運動の計算式１）を選択して、一定時間ｔ３２の間の「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を算出し（ステップＳ２４）、第３閾値Ｚ以上である場合（ステップＳ２３でＮｏ）は、歩行運動以外の運動のうち強度の強い運動の場合に用いる計算式（歩行運動以外の運動の計算式２）を選択して、一定時間ｔ３２の間の「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を算出する（ステップＳ２５）。このときに、演算部３２は、同様にして算出した一定時間ｔ３ごとの消費エネルギーの総てを合計することにより、歩行運動以外の運動をした全時間分に対応する「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」として算出しておいてもよい。制御部４０は、このようにして算出された「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を記憶部３３に記憶させる。
【００５５】
演算部３２は、以上のようにして算出された「歩行運動時の消費エネルギー」及び「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を随時合算して、使用者の体動によって生じた総ての消費エネルギーを算出し、制御部４０は、この算出結果を表示部２２に表示させる（ステップＳ１９）。その後、ステップＳ２に戻って同様の処理を繰り返す。
【００５６】
次に本発明の第２実施形態に係る体動検出装置について、図１、図４、及び図５を参照しつつ説明する。第２実施形態に係る体動検出装置は、第１実施形態に係る体動検出装置１０と同様に操作部２１、表示部２２、加速度センサ３１、演算部３２、記憶部３３、計時部３４、Ａ／Ｄ変換器３５、及び、制御部４０を備えるものであって、各部についての詳細な説明は省略する。第２実施形態に係る体動検出装置は、歩行運動と歩行運動以外の運動との判別手法として、第１実施形態に係る体動検出装置１０とは異なる判別方法を採択したものである。以下に、歩行運動と歩行運動以外の運動との判別手法について説明する。
【００５７】
歩行運動と歩行運動以外の運動との判別は、記憶部３３にあらかじめ記憶されたプログラムにしたがって、制御部４０によって行われる。判別では、あらかじめ設定され、記憶部３３に保存された第４閾値Ａ及び第５閾値Ｂを用いればよい。第４閾値Ａは、加速度値（体動強度）の閾値であって、歩行運動としての一歩（ステップ）であると判断することについて適切な加速度値を設定する（図４参照）。また、第５閾値Ｂは、加速度値の波形において隣り合う波の上限ピーク値の間の時間間隔（体動ピッチ）についての閾値であって、歩行運動であると判断することについて適切な一歩（ステップ）当たりのピッチを設定する。
【００５８】
このように、２つの閾値（第４閾値Ａ及び第５閾値Ｂ）を設定しておくことにより、例えば概略次のように体動が歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別するように設定する。（１）時系列的に取得された加速度値の波形において、第１波の上限ピーク値が歩行運動と判断できる体動強度かどうか（第４閾値Ａを超えたか否か）をみて、所定の体動強度に至らない場合は、歩行運動以外の運動と判別する。
（２）第１波の上限ピーク値が所定の体動強度（第４閾値Ａ）を超えている場合、第１波後の第２波の上限ピーク値が、所定の体動強度（第４閾値Ａ）を超えているか否かを判断し、所定の体動強度に至らない場合は、第１波に対応する体動及び第２波に対応する体動のいずれもが、歩行運動以外の運動であると判別する。
（３）第２波の上限ピーク値が所定の体動強度（第４閾値Ａ）を超えている場合、第１波と第２波との各上限ピーク値が、歩行運動と判断できる体動ピッチを刻んでいるかどうか（第５閾値Ｂ以内か否か）をみて、所定の体動ピッチに適合しない場合は、歩行運動以外の運動と判別する。
（４）第１波と第２波の上限ピーク値が、歩行運動と判断できる体動ピッチを刻んでいる場合（図４において、「Ｂ１≦Ｂ」の場合）において、同様にして第３波以降（第Ｎ波まで）を観察することで、連続的に所定の体動強度及び体動ピッチを有する場合には、連続的な歩行運動がなされているものと判断する。このとき、制御部４０は、歩行運動であると判断した直後の波が所定の体動強度及び体動ピッチを有することを確認しつつ、１波につき「１歩（１ステップ）」として歩数（体動情報）のカウントを行うことにより、歩数カウント手段として機能し、歩数及び１歩当たりに要した時間（体動ピッチ）を記憶部３３に記憶させる。一方、連続的に所定の体動強度及び体動ピッチを確認できない場合、歩行運動以外の運動であると判断する。また、連続的に所定の体動強度及び体動ピッチを確認できなくなった場合は、歩行運動から歩行運動以外の運動に移行したものとして判断し、歩数カウントを中断する。なお、Ｎの値は、歩行運動という継続的な動作であることを確認するのに適切な値を適宜設定すればよい。
【００５９】
演算部３２による歩行運動時の消費エネルギー及び歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出の方法については、第１実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００６０】
次に、図５を参照しつつ、体動検出装置１０による消費エネルギーの算出について説明する。ここで、図５は、第２実施形態にかかる体動検出装置１０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６１】
ステップＳ３０乃至ステップＳ３２の処理については、第１実施形態におけるステップＳ１乃至ステップＳ３と同様であるので、説明を省略する。制御部４０は、第１実施形態と同様にして加速度値（体動情報）を計算し、図４に示すように、横軸に経過時間（単位：秒）、縦軸に加速度値のＡ／Ｄ変換値（単位：カウント）をとり、順次計算される総ての加速度値をプロットすることにより波形を取得する。その波形において、第４閾値Ａを超える上限ピーク値を有する第１波の有無を判断し（ステップＳ３３）、この第１波が検出されない間は（ステップＳ３３でＮｏ）、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ４２）。
【００６２】
第４閾値Ａを超える上限ピーク値を有する第１波が検出できた場合には（ステップＳ３３でＹｅｓ）、第１波の直後に、第４閾値Ａを超える上限ピーク値を有する第２波の有無を判断し（ステップＳ３４）、この第２波が検出されない間は（ステップＳ３４でＮｏ）、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ４２）。
【００６３】
第４閾値Ａを超える上限ピーク値を有する第２波が検出できた場合には（ステップＳ３４でＹｅｓ）、第１波と第２波との各上限ピーク値のピッチ（図４において、Ｂ１）が、第５閾値Ｂ以下であるか否かを判断し（ステップＳ３５）、第５閾値Ｂを超える場合には（ステップＳ３５でＮｏ）、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ４２）。
【００６４】
第１波と第２波との各上限ピーク値のピッチが第５閾値Ｂ以下（図４において、Ｂ１≦Ｂ）である場合（ステップＳ３５でＹｅｓ）、同様にして第３波以降（第Ｎ波まで）、第４閾値Ａ（体動強度）及び第５閾値Ｂ（体動ピッチ）に基づいて、これらを満たす振幅が連続的に発生しているか否かを判断し（ステップＳ３６）、連続的な波形が看取できない場合には（ステップＳ３６でＮｏ）、歩行運動以外の運動がなされているものと判別する（ステップＳ４２）。一方、第Ｎ波まで連続的に第４閾値Ａ（体動強度）及び第５閾値Ｂ（体動ピッチ）を満たしている場合には（ステップＳ３６でＹｅｓ）、連続的な歩行運動が開始されたと判断する（ステップＳ３７）。
【００６５】
制御部４０は、連続的な歩行運動が開始されたと判断した直後の波以降も同様にして第４閾値Ａ（体動強度）及び第５閾値Ｂ（体動ピッチ）を満たすことを確認しつつ、１波につき「１歩（１ステップ）」として歩数（体動情報）のカウントを行い、歩数及び１歩当たりに要した時間（体動ピッチ）を記憶させる（ステップＳ３８）。なお、第４閾値Ａ（体動強度）及び第５閾値Ｂ（体動ピッチ）を満たす連続した波を確認できなくなった場合には、歩行運動から歩行運動以外の運動に移行したものとして判断し、歩数カウントを中断する。
【００６６】
連続的な歩行運動が開始されたと判断された時点から一定時間経過前であれば（ステップＳ３９でＮｏ）、ステップＳ３１に戻って同様の処理を繰り返す。なお、ここでいう一定時間は、第１実施形態における一定時間ｔ３（又は一定時間ｔ３１）に相当するものである。一方、一定時間が経過した場合（ステップＳ３９でＹｅｓ）は、制御部４０及び演算部３２は、一定時間の間の歩行運動による体動ピッチ及び体動強度のそれぞれの平均値を算出するとともに（ステップＳ４０）、各値に対応した所定の係数を決定し、記憶部３３に記憶する。体動強度の平均値としては、例えば、前記一定時間の間の加速度値の波形において、各波（各歩数）ごとの上限ピーク値の平均値とすればよい。一方、体動ピッチの平均値としては、例えば、前記一定時間の間の加速度値の波形において、各波（各歩数）ごとの上限ピーク値同士の間隔の平均値を求めればよい。
【００６７】
演算部３２は、使用者の体重、歩数、及び、体動ピッチや体動強度により定まる係数を、歩行運動時の消費エネルギーを算出する算出式に適用して、一定時間の間の「歩行運動時の消費エネルギー」を算出し、制御部４０は、このようにして算出された「歩行運動時の消費エネルギー」を記憶部３３に記憶させる（ステップＳ４１）。
【００６８】
歩行運動以外の運動であると判別された場合（ステップＳ４２）は、歩行運動以外の運動が開始されたと判断された時点から一定時間経過前であれば（ステップＳ４２でＮｏ）、ステップＳ３１に戻って同様の処理を繰り返す。なお、ここでいう一定時間は、第１実施形態における一定時間ｔ３（又は、一定時間ｔ３２）に相当するものである。一方、一定時間が経過した場合（ステップＳ４２でＹｅｓ）、演算部３２は、使用者の体重、一定時間の間の加速度値（体動強度）の平均値、及び、使用者の生体情報により定まる係数を、歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出する算出式に適用して、一定時間の間の「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を算出し、制御部４０は、このようにして算出された「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を記憶部３３に記憶させる（ステップＳ４４）。
【００６９】
演算部３２は、以上のようにして算出された「歩行運動時の消費エネルギー」及び「歩行運動以外の運動時の消費エネルギー」を随時合算して、使用者の体動によって生じた総ての消費エネルギーを算出し、制御部４０は、この算出結果を表示部２２に表示させる（ステップＳ４５）。その後、ステップＳ３１に戻って同様の処理を繰り返す。
【００７０】
なお、表示部２２には、使用者の体動による消費エネルギーの他に、体動情報としての歩数や、前日、前々日等の過去の消費エネルギーや歩数をも表示するようにしてもよい。
【００７１】
以上のように構成されたことから、第１実施形態及び第２実施形態によれば、次の効果を奏する。
（１）歩行運動と歩行運動以外の運動とを判別し、これらの運動形態に応じた消費エネルギーを別個に算出することで、歩行運動以外の運動による消費エネルギーをも含む使用者が消費しているエネルギーを総合的かつ正確に算出することができる。
（２）歩行運動と歩行以外の運動とで、別個の消費エネルギーの算出式を用いるとともに、体動強度及び体動ピッチといった体動情報を算出に反映させるため、例えば同じ歩行運動であっても、その激しさ等に応じた消費エネルギーを正確に算出することができる。
【００７２】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。例えば、以上の説明においては、歩行運動と走行運動とを含む体動として「歩行運動」とし、歩行運動と走行運動とを同じ計算式で消費エネルギーを求めるものを示したが、歩行運動の消費エネルギーを算出する計算式と、走行運動の消費エネルギーを算出する計算式と、をあらかじめ別個に容易しておき、使用者の体動の体動ピッチや体動強度によって、その体動が歩行運動か走行運動かを判別させて、それぞれの計算式によって消費エネルギーを求めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る体動検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る体動検出装置による体動情報の測定結果の例を示すグラフである。
【図３】本発明の第１実施形態に係る体動検出装置の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る体動検出装置による体動情報の測定結果の例を示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る体動検出装置の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 体動検出装置
２１ 操作部（生体情報取得手段）
２２ 表示部
３１ 加速度センサ（体動情報取得手段）
３１ａ Ｘ軸センサ
３１ｂ Ｙ軸センサ
３１ｃ Ｚ軸センサ
３２ 演算部（演算手段）
３３ 記憶部
３４ 計時部
３５ Ａ／Ｄ変換器
４０ 制御部（体動判別手段、歩数カウント手段）
Ｘ 第１閾値
Ｙ 第２閾値
Ｚ 第３閾値
Ａ 第４閾値
Ｂ 第５閾値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の体動に関する体動情報を取得する体動情報取得手段と、
前記体動情報に基づいて、前記体動が歩行運動か歩行運動以外の運動か、を判別する体動判別手段と、
前記体動情報のうち、前記体動判別手段により、前記歩行運動として判別された体動の体動情報に基づいて歩行運動時の消費エネルギーを算出し、前記歩行運動以外の運動として判別された体動の体動情報に基づいて歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出するとともに、これらの消費エネルギーを合算して前記使用者の前記体動による消費エネルギーを算出する演算手段と、を有すること
を特徴とする体動検出装置。
【請求項２】
前記体動情報は、経過時間ごとの前記使用者の体動強度及び体動ピッチを含み、前記体動判別手段は、前記体動強度及び前記体動ピッチに基づいて、歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別することを特徴とする請求項１に記載の体動検出装置。
【請求項３】
前記体動情報は、前記経過時間ごとの体動強度の上限ピーク値と下限ピーク値の差、及び、体動ピッチを含み、前記体動判別手段は、前記体動強度及び前記体動ピッチに基づいて、歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別することを特徴とする請求項２に記載の体動検出装置。
【請求項４】
前記体動情報は、前記体動によって生じる加速度値を含み、前記体動判別手段は、前記加速度値に応じて出力値が変化する加速度センサを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１に記載の体動検出装置。
【請求項５】
前記使用者の生体情報を取得する生体情報取得手段を有し、前記演算手段は、前記生体情報取得手段により取得された前記生体情報と前記体動情報とをパラメータとして有する算出式を用いて、前記使用者の前記体動による消費エネルギーを算出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１に記載の体動検出装置。
【請求項６】
前記歩行運動時の消費エネルギーの算出は、少なくとも、前記生体情報としての体重、並びに、前記体動情報としての前記使用者の体動ピッチに対応する係数及び歩数、をパラメータとして有する算出式が用いられることを特徴とする請求項５に記載の体動検出装置。
【請求項７】
前記歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出は、少なくとも、前記生体情報としての体重及び除脂肪量、並びに、前記体動情報としての前記体動によって生じる加速度値に関するデータ、をパラメータとして有する算出式が用いられることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の体動検出装置。
【請求項８】
前記歩行運動には走行運動が含まれるものとして、前記使用者の前記体動による消費エネルギーを算出することを特徴とする請求項１乃至請求項７のうち、いずれか１に記載の体動検出装置。
【請求項１】
使用者の体動に関する体動情報を取得する体動情報取得手段と、
前記体動情報に基づいて、前記体動が歩行運動か歩行運動以外の運動か、を判別する体動判別手段と、
前記体動情報のうち、前記体動判別手段により、前記歩行運動として判別された体動の体動情報に基づいて歩行運動時の消費エネルギーを算出し、前記歩行運動以外の運動として判別された体動の体動情報に基づいて歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出するとともに、これらの消費エネルギーを合算して前記使用者の前記体動による消費エネルギーを算出する演算手段と、を有すること
を特徴とする体動検出装置。
【請求項２】
前記体動情報は、経過時間ごとの前記使用者の体動強度及び体動ピッチを含み、前記体動判別手段は、前記体動強度及び前記体動ピッチに基づいて、歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別することを特徴とする請求項１に記載の体動検出装置。
【請求項３】
前記体動情報は、前記経過時間ごとの体動強度の上限ピーク値と下限ピーク値の差、及び、体動ピッチを含み、前記体動判別手段は、前記体動強度及び前記体動ピッチに基づいて、歩行運動か歩行運動以外の運動かを判別することを特徴とする請求項２に記載の体動検出装置。
【請求項４】
前記体動情報は、前記体動によって生じる加速度値を含み、前記体動判別手段は、前記加速度値に応じて出力値が変化する加速度センサを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１に記載の体動検出装置。
【請求項５】
前記使用者の生体情報を取得する生体情報取得手段を有し、前記演算手段は、前記生体情報取得手段により取得された前記生体情報と前記体動情報とをパラメータとして有する算出式を用いて、前記使用者の前記体動による消費エネルギーを算出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１に記載の体動検出装置。
【請求項６】
前記歩行運動時の消費エネルギーの算出は、少なくとも、前記生体情報としての体重、並びに、前記体動情報としての前記使用者の体動ピッチに対応する係数及び歩数、をパラメータとして有する算出式が用いられることを特徴とする請求項５に記載の体動検出装置。
【請求項７】
前記歩行運動以外の運動時の消費エネルギーを算出は、少なくとも、前記生体情報としての体重及び除脂肪量、並びに、前記体動情報としての前記体動によって生じる加速度値に関するデータ、をパラメータとして有する算出式が用いられることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の体動検出装置。
【請求項８】
前記歩行運動には走行運動が含まれるものとして、前記使用者の前記体動による消費エネルギーを算出することを特徴とする請求項１乃至請求項７のうち、いずれか１に記載の体動検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１３１４８２（Ｐ２００９−１３１４８２Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１０８００（Ｐ２００７−３１０８００）
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（０００１３３１７９）株式会社タニタ (303)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（０００１３３１７９）株式会社タニタ (303)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]