活動量計
【課題】活動量の計測対象者の行動態様に応じて、活動量を精度良く推定することのできる活動量計を提供する。
【解決手段】加速度センサ１１による加速度の検出結果に基づいて人体の活動量を計測する活動量計１は、加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて人体の行動態様を判定するとともに、判定した行動態様に応じて活動量を計測する。
【解決手段】加速度センサ１１による加速度の検出結果に基づいて人体の活動量を計測する活動量計１は、加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて人体の行動態様を判定するとともに、判定した行動態様に応じて活動量を計測する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサによる加速度の検出結果に基づいて人体の活動量を計測する活動量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
体幹である腰に上記活動量計を装着して、活動量である活動強度が計測されることが知られている。また、加速度センサを備える活動量計において、加速度センサにより検出された加速度に基づいて、歩数を計測するとともに活動強度を算出することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００８／１２０７１０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
算出される活動量は、計測対象者の行動態様に応じて異なる。例えば、計測対象者が歩行しているときは、走っているときに比べて、算出される活動量は大きい。しかしながら、上記特許文献１に記載される活動強度計は、加速度に基づいて活動強度を算出しているものの、活動量を精度良く推定することができないおそれがある。すなわち、活動量計の装着部位に応じて加速度センサによる加速度の検出結果は異なるため、例えば腕に活動量計が装着されると、計測対象者の行動態様に応じて、活動量を精度良く推定することができないという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、活動量の計測対象者の行動態様に応じて、活動量を精度良く推定することのできる活動量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段について記載する。
・本発明の活動量計は、加速度センサによる加速度の検出結果に基づいて人体の活動量を計測する活動量計において、前記加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて前記人体の行動態様を判定するとともに、判定した前記行動態様に応じて前記活動量を計測することを特徴とする。
【０００７】
・上記活動量計において、加速度の標準偏差が走行判定値以下、かつ、所定時間当たりの歩数が歩行判定歩数以上のときに、前記行動態様が歩行シーンであると判定することが好ましい。
【０００８】
・上記活動量計において、前記行動態様が歩行シーンであると判定したときに、前記加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて前記活動量を算出することが好ましい。
【０００９】
・上記活動量計において、加速度の標準偏差が前記走行判定値以上、かつ、所定時間当たりの歩数が走行判定歩数以上のときに、前記行動態様が走行シーンであると判定することが好ましい。
【００１０】
・上記活動量計において、前記行動態様が走行シーンであると判定したときに、前記加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて前記活動量を算出することが好ましい。
【００１１】
・上記活動量計において、前記行動態様が歩行シーンであると判定したときには、前記行動態様が走行シーンであると判定したときに比べて、前記活動量を算出するときの前記所定時間当たりの歩数の重みを大きくすることが好ましい。
【００１２】
・上記活動量計において、前記行動態様が走行シーンであると判定したときには、前記行動態様が歩行シーンであると判定したときに比べて、前記活動量を算出するときの前記加速度の標準偏差の重みを大きくすることが好ましい。
【００１３】
・上記活動量計において、前記行動態様が歩行シーンでないと判定され、かつ、前記行動態様が走行シーンでないと判定されたときに、前記行動態様が非歩行シーンであると判定することが好ましい。
【００１４】
・上記活動量計において、前記行動態様が非歩行シーンであると判定したときに、前記加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差に基づいて前記活動量を算出することが好ましい。
【００１５】
・上記活動量計において、前記行動態様が非歩行シーンであると判定したときには、前記活動量の上限値を設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、活動量の計測対象者の行動態様に応じて、活動量を精度良く推定することのできる活動量計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態の活動量計について、同活動量計の使用態様の一例を示す模式図。
【図２】同実施形態の活動量計の概略構成を示すブロック図。
【図３】同実施形態の活動量計の動作の流れを示すフローチャート。
【図４】同実施形態の活動量計について、行動態様に応じた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数との関係を説明するためのグラフ。
【図５】腰に装着された活動量計により計測された活動強度と、所定時間当たりの歩数との関係を説明するためのグラフ。
【図６】計測対象者が歩行しているときに、腕に装着された本発明の活動量計が計測し活動強度と、腰に装着された活動量計が計測した活動強度との関係を示すグラフ。
【図７】計測対象者が走っているときに、腕に装着された本発明の活動量計が計測し活動強度と、腰に装着された活動量計が計測した活動強度との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示すように、計測対象者の人体９の活動量を算出する活動量計１は、人体９の腰９２だけでなく腕９１に装着することが可能である。活動量計１の本体となる筐体１Ａには、腕９１に巻かれるベルト１Ｂが取り付けられている。このベルト１Ｂが腕９１に巻かれて、活動量計１が腕９１に装着される。
【００１９】
図２に示すように、活動量計１は、加速度センサ１１と、サンプリング回路１２と、演算処理回路２と、表示装置１３と、メモリ１４と、電池１５とを備えている。加速度センサ１１および演算処理回路２等の活動量計１を構成する各部は、活動量計１を容易に装着できるように１つの小さな筐体１Ａに設けられている。
【００２０】
加速度センサ１１は、例えば、ピエゾ抵抗型の加速センサや静電容量型の加速度センサ等の、小型な半導体式の加速度センサである。また、加速度センサ１１は、互いに直交する３つの軸方向における加速度を検出する３軸加速度センサである。加速度センサ１１は、検出された加速度、すなわち加速度の検出結果を示す信号をサンプリング回路１２に出力する。サンプリング回路１２に出力される加速度の検出結果は、例えば、３つの軸方向における各加速度をベクトルの要素とする同ベクトルのノルムである。
【００２１】
サンプリング回路１２は、加速度センサ１１から出力された信号を、所定のサンプリング周波数（例えば、７Ｈｚ）で抽出する。このようにして、演算処理回路２が加速度センサ１１により検出された加速度に対して演算処理を施すことができるように、加速度センサ１１による加速度の検出結果が加速度の離散値に変換される。サンプリング回路１２は、加速度センサ１１により検出された加速度の離散値を演算処理回路２に出力する。
【００２２】
演算処理回路２は、１つまたは複数の集積回路からなるマイクロコンピュータにより構成されている。演算処理回路２は、歩数算出部２１と、標準偏差算出部２２と、活動量算出部２３とにより構成されている。各算出部２１〜２３が互いに異なる集積回路により構成されてもよく、１つの集積回路により、算出部２１〜２３のうち少なくとも２つが構成されていてもよい。
【００２３】
表示装置１３は、例えば液晶パネルにより構成された表示部である。表示装置１３は、活動量算出部２３により算出された活動量に基づいて、活動量の計測結果を表示する。表示装置１３は、活動量の計測結果として、例えば、単位がＭＥＴｓで表される活動強度、単位がＥｘで表される身体活動の量、および単位がｃａｌで表される消費カロリーを表示する。
【００２４】
メモリ１４は、演算処理回路２により読み書きが行われる記憶装置である。メモリ１４には、演算処理回路２が実行するプログラム、人体９の行動態様に応じた活動量の演算式、活動量計１により計測された活動量等の情報が記憶される。メモリ１４には、人体９の行動態様に応じた活動量の演算式として、歩行シーンに応じた演算式Ａと、走行シーンに応じた演算式Ｂと、非歩行シーンに応じた演算式Ｃとが記憶されている。
【００２５】
電池１５は、例えばボタン型電池であって、小型の一次電池である。電池１５は、加速度センサ１１、演算処理回路２を構成するマイクロコンピュータ、および表示装置１３等に直流電力を供給する。
【００２６】
演算処理回路２の各算出部２１〜２３の動作について説明する。
歩数算出部２１は、加速度センサ１１により検出された加速度の離散値に基づいて、所定時間当たりの歩数を算出する。歩数算出部２１は、例えば、サンプリング回路１２から出力された信号が示す複数の加速度の離散値が、所定の閾値を越え、かつピーク値であるときに、カウンタを用いて歩数をカウントする。そして、歩数算出部２１は、カウントされた累積の歩数を、加速度の離散値を抽出した時間で除することにより、所定時間当たりの歩数を算出する。例えば、上記サンプリング周波数が７Ｈｚであって、８４個の加速度の離散値が判定されたときには、カウントされた累積の歩数を、１２で除することにより、１２秒間当たりの歩数が算出される。
【００２７】
標準偏差算出部２２は、加速度センサ１１により検出された加速度の離散値に基づいて、所定時間における加速度の標準偏差を算出する。加速度の標準偏差は、加速度センサ１１により検出された加速度のばらつきを表す。標準偏差算出部２２は、例えば、サンプリング回路１２から出力された信号が示す複数の加速度の離散値の標本分散または不偏分散を算出する。そして、標準偏差算出部２２は、標本分散または不偏分散の正の平方根を算出することにより加速度の標準偏差を算出する。
【００２８】
活動量算出部２３は、歩数算出部２１により算出された所定時間当たりの歩数、および標準偏差算出部２２により算出された加速度の標準偏差の少なくとも一方に基づいて、活動量を算出する。算出される活動量は、例えば、所定時間当たりの活動強度、活動強度の総和、活動強度と活動の実施時間との積等である。このように、活動量は、単位がＭＥＴｓで表される活動強度に基づくものである。
【００２９】
また、活動量算出部２３は、歩数算出部２１により算出された所定時間当たりの歩数と、標準偏差算出部２２により算出された加速度の標準偏差とに基づいて人体９の行動態様を判定する。このとき、所定時間当たりの歩数と所定の判定歩数の比較結果と、加速度の標準偏差と所定の判定値の比較結果とに基づいて、人体９の行動態様が判定される。
【００３０】
活動量算出部２３は、加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数に基づいて人体９の行動態様を判定して、判定した行動態様に応じて活動量を算出する。このとき、活動量算出部２３は、判定した行動態様に応じて、活動量が導かれる演算式Ａ〜Ｃを使い分けることにより、歩行シーンおよび走行シーンおよび非歩行シーンのうちいずれかのシーンに応じた活動量の算出を行う。
【００３１】
図２を参照しながら、加速度センサ１１による加速度の検出結果に基づいて人体９の活動量を計測する活動量計１の動作の流れについて説明する。
ステップＳ１では、サンプリング回路１２が、加速度センサ１１から出力された信号である加速度信号を抽出する。
【００３２】
ステップＳ２では、歩数算出部２１が、ステップＳ１において抽出された加速度信号に基づいて、所定時間当たりの歩数を算出する。また、ステップＳ３では、標準偏差算出部２２が、ステップＳ１において抽出された加速度信号に基づいて、加速度の標準偏差を算出する。ステップＳ２，Ｓ３の順序は逆であってもよい。なお、活動量が算出されるまでの時間を短縮するためには、ステップＳ２，Ｓ３は並列に行われることが好ましい。
【００３３】
ステップＳ４では、活動量算出部２３が、計測対象者の行動態様が歩行シーンであるか否かを判定する。行動態様が歩行シーンであるか否かの判定は、ステップＳ２において算出された所定時間当たりの歩数と所定の歩行判定歩数との比較結果、および、ステップＳ３において算出された加速度の標準偏差と所定の走行判定値との比較結果に基づいて行われる。例えば、活動量算出部２３は、加速度の標準偏差が走行判定値以下、かつ、所定時間当たりの歩数が歩行判定歩数以上のときに、人体９の行動態様が歩行シーンであると判定する。走行判定値としては、例えば０．６（Ｇ）を用いることができる。また、所定時間当たりの歩数としては、例えば１２秒間当たりの歩数を用いることができ、歩行判定歩数としては、例えば１６（歩）を用いることができる。すなわち、例えば、算出された加速度の標準偏差が０．６以上、かつ、算出された１２秒間当たりの歩数が１６以上のときに、人体９の行動態様が歩行シーンであると判定される。
【００３４】
図４は、加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数との関係を示す散布図である。図４の散布図の横軸は加速度の標準偏差に対応するとともに、図４の散布図の縦軸は１２秒間当たりの歩数であるピッチに対応している。また、図４中において、「・」は、計測対象者が歩行しているときに得られたデータを示すとともに、「×」は、計測対象者が走っているときに得られたデータを示している。
【００３５】
図４に示すように、計測対象者が歩行しているときに得られた加速度の標準偏差とピッチとの対応を示すデータと、計測対象者が走っているときに得られた加速度の標準偏差とピッチとの対応を示すデータはグループ分けすることが可能である。すなわち、計測対象者が歩行しているときに得られたデータ、計測対象者が歩行しているときに得られたデータとは離れている。このため、加速度の標準偏差と所定の判定値との比較結果に基づいて、人体９の行動態様が歩行シーンであることを判定することができる。また、加速度の標準偏差が走行判定値以下であっても、所定時間当たりの歩数が歩行判定歩数未満であれば、計測対象者は歩かずに腕９１を振っているものと推測される。このため、所定時間当たりの歩数と所定の判定歩数との比較結果に基づいて、人体９の行動態様が歩行シーンであることを適切に判定することができる。
【００３６】
行動態様が歩行シーンであるとステップＳ４において判定されたときは、ステップＳ５で、活動量算出部２３が、演算式Ａを用いて、加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数に基づいて活動量を算出する。
【００３７】
図５は、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度と、活動量計１が腕９１に装着されたときの加速度の検出結果から得られる所定時間当たりの歩数との関係を示す散布図である。図５の散布図の横軸は活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度ＳＷ（単位：ＭＥＴｓ）に対応するとともに、図５の散布図の縦軸は１２秒間当たりの歩数であるピッチに対応している。
【００３８】
図５に示すように、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測される活動強度ＳＷと、活動量計１が腕９１に装着されたときに算出されるピッチとは、正の相関がある。活動強度ＳＷと活動量計１が腕９１に装着されたときに算出されるピッチとの相関は、活動強度ＳＷと活動量計１が腕９１に装着されたときに算出される加速度の標準偏差との相関に比べて強い。
【００３９】
従って、ステップＳ５では、活動量算出部２３は、活動量を算出するときの所定時間当たりの歩数の重みを大きくしている。すなわち、例えば、所定時間当たりの歩数を演算式Ａにおける主パラメータとし、加速度の標準偏差を演算式Ａにおける補助パラメータとして、活動量算出部２３が演算式Ａを演算することによって、歩行シーンに応じた活動量が算出される。このように加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて活動量が算出されることにより、活動量計１が腕９１に装着されたときに計測される活動量と、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測される活動量との誤差を小さくすることができる。
【００４０】
図６は、計測対象者が歩いているときにおいて、本発明の活動量計１が腕９１に装着されたときに計測された活動強度と、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度との関係を示す散布図である。図６の散布図の横軸は活動量計１が腕９１に装着されたときに計測された活動強度ＳＡ（単位：ＭＥＴｓ）に対応するとともに、図６の散布図の縦軸は活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度ＳＡ（単位：ＭＥＴｓ）に対応している。活動強度ＳＡは、演算式Ａを用いて算出された活動量に基づくものである。また、図６中における直線Ｌ１は、図６のデータの線形近似線を示している。
【００４１】
図６に示すように、活動量計１が腕９１に装着されたときに計測される活動強度ＳＷと、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測される活動強度ＳＡとは、強い正の相関がある。活動強度ＳＡの算出に用いられる演算式Ａは、腕９１に活動量計１が装着されたときに歩行シーンに対応する演算式である。従って、演算式活動量計１が腕９１に装着されたときに算出される活動量と、活動量計１が腰９２に装着されたときに算出される活動量との差が小さい。
【００４２】
一方、行動態様が歩行シーンであるとステップＳ４において判定されなかったときには、ステップＳ６で、活動量算出部２３は、計測対象者の行動態様が走行シーンであるか否かを判定する。行動態様が走行シーンであるか否かの判定は、ステップＳ２において算出された所定時間当たりの歩数と所定の走行判定歩数との比較結果、および、ステップＳ３において算出された加速度の標準偏差と所定の走行判定値との比較結果に基づいて行われる。例えば、活動量算出部２３は、加速度の標準偏差が走行判定値以上、かつ、所定時間当たりの歩数が走行判定歩数以上のときに、人体９の行動態様が走行シーンであると判定する。走行判定値は、上述のごとく、例えば０．６（Ｇ）を用いることができる。また、所定時間当たりの歩数としては、例えば１２秒間当たりの歩数を用いることができる。歩行判定歩数は、走行判定歩数以上の値であって、例えば２８（歩）を用いることができる。すなわち、例えば、算出された加速度の標準偏差が０．６以上、かつ、算出された１２秒間当たりの歩数が２８以上のときに、人体９の行動態様が走行シーンであると判定される。
【００４３】
上述のごとく、図４に示すように、計測対象者が歩行しているときに得られたデータ、計測対象者が歩行しているときに得られたデータとは離れている。このため、加速度の標準偏差と所定の判定値との比較結果に基づいて、人体９の行動態様が走行シーンであることを判定することができる。また、加速度の標準偏差が走行判定値以上であっても、所定時間当たりの歩数が走行判定歩数未満であれば、計測対象者は歩かずに腕９１を激しく振っているものと推測される。このため、所定時間当たりの歩数と所定の判定歩数との比較結果に基づいて、人体９の行動態様が走行シーンであることを適切に判定することができる。
【００４４】
行動態様が走行シーンであるとステップＳ６において判定されたときは、ステップＳ７で、活動量算出部２３は、演算式Ｂを用いて、加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数に基づいて活動量を算出する。
【００４５】
計測対象者が走るときにおいては、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度と、活動量計１が腕９１に装着されたときの加速度の検出結果から得られる所定時間当たりの歩数との相関は低い。さらに、計測対象者が走るときにおいては、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度と、活動量計１が腕９１に装着されたときの加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差との相関も比較的低い。
【００４６】
従って、ステップＳ７では、活動量算出部２３は、活動量を算出するときの加速度の標準偏差の重みを大きくしている。すなわち、例えば、加速度の標準偏差を演算式Ｂにおける主パラメータとし、所定時間当たりの歩数を演算式Ｂにおける補助パラメータとして、活動量算出部２３が演算式Ｂを演算することによって、走行シーンに応じた活動量が算出される。加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数の双方に基づいて、走行シーンにおける活動量を精度良く算出することができる。
【００４７】
図７は、計測対象者が走っているときにおいて、本発明の活動量計１が腕９１に装着されたときに計測された活動強度と、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度との関係を示す散布図である。図７の散布図の横軸は活動量計１が腕９１に装着されたときに計測された活動強度ＳＡ（単位：ＭＥＴｓ）に対応するとともに、図７の散布図の縦軸は活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度ＳＷ（単位：ＭＥＴｓ）に対応している。活動強度ＳＡは、演算式Ａを用いて算出された活動量に基づくものである。また、図７中における直線Ｌ２は、図７のデータの線形近似線を示している。
【００４８】
図７に示すように、活動量計１が腕９１に装着されたときに計測される活動強度ＳＷと、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測される活動強度ＳＡとは、正の相関がある。従って、図７から、活動量計１が腕９１に装着されたときに算出される活動量と、活動量計１が腰９２に装着されたときに算出される活動量との差が小さいことが判る。
【００４９】
換言すれば、ステップＳ５においては、ステップＳ７に比べて、活動量の算出において、所定時間当たりの歩数を重視する度合いが大きい。活動量計１が腕９１に装着されたときの加速度の検出結果から得られる所定時間当たりの歩数と活動強度との相関が非常に高いため、所定時間当たりの歩数を重視する度合いが大きいことにより、歩行シーンにおける活動量をより精度良く算出することができる。
【００５０】
一方、行動態様が走行シーンでないとステップＳ６において判定されたときは、行動態様が非歩行シーンであると判定して、ステップＳ８で、活動量算出部２３が、非歩行シーンにおける活動量を算出する。すなわち、人体９の行動態様が歩行シーンでも走行シーンでもないと判定されるときに、人体９の行動態様が走行シーンであると判定される。ステップＳ８では、活動量算出部２３は、演算式Ｃを用いて、加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差に基づいて活動量を算出する。
【００５１】
人体９の行動態様が、歩行シーンでも走行シーンでもないと判定されたときに非歩行シーンであると判定される本実施形態においては、換言すれば、非歩行シーンであるか否かの判定が、加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて行われている。すなわち、加速度の標準偏差が走行判定値以下、かつ、所定時間当たりの歩数が歩行判定歩数未満のとき、および同標準偏差が走行判定値以上、かつ、同歩数が走行判定歩数未満のときに、人体９の行動態様が非歩行シーンであると判定される。
【００５２】
非歩行シーンは、歩行シーンとも走行シーンとも異なる行動シーンであって、例えば、体幹である腰９２は動かさずに腕９１だけを動かすシーンや、腰９２及び腕９１の双方を動かさないシーンである。このようなシーンにおいては、加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られる所定時間当たりの歩数に基づかずとも、加速度の標準偏差に基づくことにより、活動量を精度良く算出することができる。さらに、ステップＳ８においては、算出される活動量の上限値が設定され、活動量算出部２３は、設定された上限値を超えない範囲で活動量を算出する。すなわち、体幹である腰９２は動かさずに腕９１だけを動かすシーンにおける活動量は、歩行シーンや走行シーンにおける活動量に比べて小さい。このため、活動量の上限値が設定されることにより、非歩行シーンにおける活動量の算出精度低下を抑制することができる。
【００５３】
ステップＳ５，Ｓ７，Ｓ８のうちいずれかのステップを経て活動量が算出されると、表示装置１３が算出された活動量を表示する（ステップＳ９）。また、メモリ１４が、算出された活動量を記憶する（ステップＳ１０）。
【００５４】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）活動量計は、加速度センサによる加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて人体の行動態様を判定するとともに、判定した行動態様に応じて人体の活動量を計測する。よって、活動量計は、加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて行動態様を判定するため、加速度の標準偏差及び所定時間当たりの歩数の一方のみに基づいて行動態様が判定される場合に比べて、行動態様をより適切に判定することが可能となる。従って、活動量の計測対象者の行動態様に応じて、活動量を精度良く推定することができる。その結果、人体９の体幹を除く部位である腕９１に活動量計１が装着された場合であっても、活動量を精度良く計測することができる。
【００５５】
（２）活動量計１は、加速度の標準偏差が走行判定値以下、かつ、所定時間当たりの歩数が歩行判定歩数以上のときに、人体９の行動態様が歩行シーンであると判定する。このため、歩行シーンであると判定したときに歩行シーンに応じた最適な活動量の計測を行うことにより、歩行シーンにおける活動量を精度良く推定することができる。
【００５６】
（３）活動量計１は、人体９の行動態様が歩行シーンであると判定したときに、加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて活動量を算出する。このため、加速度の標準偏差および所定時間当たりの歩数のいずれか一方に基づいて活動量を算出する場合に比べて、活動量を精度良く推定することができる。
【００５７】
（４）活動量計１は、加速度の標準偏差が走行判定値以上、かつ、所定時間当たりの歩数が走行判定歩数以上のときに、人体９の行動態様が走行シーンであると判定する。このため、走行シーンであると判定したときに走行シーンに応じた最適な活動量の計測を行うことにより、走行シーンにおける活動量を精度良く推定することができる。
【００５８】
（５）活動量計１は、人体９の行動態様が走行シーンであると判定したときに、加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて活動量を算出する。このため、加速度の標準偏差および所定時間当たりの歩数のいずれか一方に基づいて活動量を算出する場合に比べて、活動量を精度良く推定することができる。
【００５９】
（６）活動量計１は、人体９の行動態様が歩行シーンであると判定したときには、行動態様が走行シーンであると判定したときに比べて、活動量を算出するときの所定時間当たりの歩数の重みを大きくする。活動量の計測対象者が歩行する場合には、活動量と所定時間当たりの歩数との相関が高いことが確認されている。従って、歩行シーンの活動量の算出において、加速度の検出結果から得られた所定時間当たりの歩数の重みが大きいため、歩行シーンにおける活動量をより精度良く推定することができる。
【００６０】
（７）活動量計１は、人体９の行動態様が走行シーンであると判定したときには、行動態様が歩行シーンであると判定したときに比べて、活動量の算出するときの加速度の標準偏差の重みを大きくする。活動量の計測対象者が走る、即ち走行する場合には、歩行する場合に比べて、活動量と所定時間当たりの歩数との相関が低くなることが確認されている。従って、走行シーンの活動量の算出において、加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差の重みを大きくして、走行シーンにおける活動量を加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数の双方に基づいてより精度良く推定することができる。
【００６１】
（８）活動量計１は、人体９の行動態様が歩行シーンでないと判定され、かつ、人体９の行動態様が走行シーンでないと判定されたときに、人体９の行動態様が非歩行シーンであると判定する。このため、非歩行シーンであると判定したときに非歩行シーンに応じた最適な活動量の計測を行うことにより、非歩行シーンにおける活動量を精度良く推定することができる。
【００６２】
（９）活動量計１は、人体９の行動態様が非歩行シーンであると判定したときに、加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差に基づいて活動量を算出する。従って、非歩行シーンにおいては所定時間当たりの歩数が活動量の算出に影響しないため、非歩行シーンにおける活動量の算出を簡素化することができ、かつ、活動量を精度良く推定することができる。
【００６３】
（１０）活動量計１が、非歩行シーンであると判定したときには、活動量の上限値を設定する。活動量計１が腕９１に装着された場合には、活動量の計測対象者が歩行および走行していない場合であっても、腕９１を振ることによって大きな加速度が検出されうる。しかしながら、腕９１を振るだけの行動は体幹を動かす行動ではないため活動量は大きくない。従って、非歩行シーンの活動量の算出において、活動量の上限値が設定されることにより、同上限値を超えない範囲で活動量が算出されるため、非歩行シーンにおいて活動量をより精度良く推定することができる。
【００６４】
（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記各実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示すように変更することもできる。また以下の変形例は、上記各実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
【００６５】
・活動量計１が、行動態様毎に活動量が導かれるマップ（写像）を有し、判定した行動態様に応じて、マップを使い分ける構成であってもよい。すなわち、演算式に代えてマップを用いて活動量が算出される構成であってもよい。
【００６６】
・加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて行動態様が判定されるのであれば、図３に示す動作の流れは適宜変更してもよい。例えば、歩行シーンおよび走行シーンであるか否かを判定する前に、活動量算出部２３が、計測対象者の行動態様が非歩行シーンであるか否かを判定してもよい。また、歩行シーンであるか否かを判定する前に、走行シーンであるか否かを判定してもよい。
【００６７】
・加速度の標準偏差と比較される走行判定値、所定時間当たりの歩数と比較される歩行判定歩数および走行判定歩数は、上記実施形態に記載の数値に限定されない。すなわち、走行判定値、歩行判定歩数、および走行判定歩数を適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…活動量計、９…人体、１１…加速度センサ、９１…腕、９２…腰（体幹）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサによる加速度の検出結果に基づいて人体の活動量を計測する活動量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
体幹である腰に上記活動量計を装着して、活動量である活動強度が計測されることが知られている。また、加速度センサを備える活動量計において、加速度センサにより検出された加速度に基づいて、歩数を計測するとともに活動強度を算出することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００８／１２０７１０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
算出される活動量は、計測対象者の行動態様に応じて異なる。例えば、計測対象者が歩行しているときは、走っているときに比べて、算出される活動量は大きい。しかしながら、上記特許文献１に記載される活動強度計は、加速度に基づいて活動強度を算出しているものの、活動量を精度良く推定することができないおそれがある。すなわち、活動量計の装着部位に応じて加速度センサによる加速度の検出結果は異なるため、例えば腕に活動量計が装着されると、計測対象者の行動態様に応じて、活動量を精度良く推定することができないという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、活動量の計測対象者の行動態様に応じて、活動量を精度良く推定することのできる活動量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段について記載する。
・本発明の活動量計は、加速度センサによる加速度の検出結果に基づいて人体の活動量を計測する活動量計において、前記加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて前記人体の行動態様を判定するとともに、判定した前記行動態様に応じて前記活動量を計測することを特徴とする。
【０００７】
・上記活動量計において、加速度の標準偏差が走行判定値以下、かつ、所定時間当たりの歩数が歩行判定歩数以上のときに、前記行動態様が歩行シーンであると判定することが好ましい。
【０００８】
・上記活動量計において、前記行動態様が歩行シーンであると判定したときに、前記加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて前記活動量を算出することが好ましい。
【０００９】
・上記活動量計において、加速度の標準偏差が前記走行判定値以上、かつ、所定時間当たりの歩数が走行判定歩数以上のときに、前記行動態様が走行シーンであると判定することが好ましい。
【００１０】
・上記活動量計において、前記行動態様が走行シーンであると判定したときに、前記加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて前記活動量を算出することが好ましい。
【００１１】
・上記活動量計において、前記行動態様が歩行シーンであると判定したときには、前記行動態様が走行シーンであると判定したときに比べて、前記活動量を算出するときの前記所定時間当たりの歩数の重みを大きくすることが好ましい。
【００１２】
・上記活動量計において、前記行動態様が走行シーンであると判定したときには、前記行動態様が歩行シーンであると判定したときに比べて、前記活動量を算出するときの前記加速度の標準偏差の重みを大きくすることが好ましい。
【００１３】
・上記活動量計において、前記行動態様が歩行シーンでないと判定され、かつ、前記行動態様が走行シーンでないと判定されたときに、前記行動態様が非歩行シーンであると判定することが好ましい。
【００１４】
・上記活動量計において、前記行動態様が非歩行シーンであると判定したときに、前記加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差に基づいて前記活動量を算出することが好ましい。
【００１５】
・上記活動量計において、前記行動態様が非歩行シーンであると判定したときには、前記活動量の上限値を設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、活動量の計測対象者の行動態様に応じて、活動量を精度良く推定することのできる活動量計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態の活動量計について、同活動量計の使用態様の一例を示す模式図。
【図２】同実施形態の活動量計の概略構成を示すブロック図。
【図３】同実施形態の活動量計の動作の流れを示すフローチャート。
【図４】同実施形態の活動量計について、行動態様に応じた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数との関係を説明するためのグラフ。
【図５】腰に装着された活動量計により計測された活動強度と、所定時間当たりの歩数との関係を説明するためのグラフ。
【図６】計測対象者が歩行しているときに、腕に装着された本発明の活動量計が計測し活動強度と、腰に装着された活動量計が計測した活動強度との関係を示すグラフ。
【図７】計測対象者が走っているときに、腕に装着された本発明の活動量計が計測し活動強度と、腰に装着された活動量計が計測した活動強度との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示すように、計測対象者の人体９の活動量を算出する活動量計１は、人体９の腰９２だけでなく腕９１に装着することが可能である。活動量計１の本体となる筐体１Ａには、腕９１に巻かれるベルト１Ｂが取り付けられている。このベルト１Ｂが腕９１に巻かれて、活動量計１が腕９１に装着される。
【００１９】
図２に示すように、活動量計１は、加速度センサ１１と、サンプリング回路１２と、演算処理回路２と、表示装置１３と、メモリ１４と、電池１５とを備えている。加速度センサ１１および演算処理回路２等の活動量計１を構成する各部は、活動量計１を容易に装着できるように１つの小さな筐体１Ａに設けられている。
【００２０】
加速度センサ１１は、例えば、ピエゾ抵抗型の加速センサや静電容量型の加速度センサ等の、小型な半導体式の加速度センサである。また、加速度センサ１１は、互いに直交する３つの軸方向における加速度を検出する３軸加速度センサである。加速度センサ１１は、検出された加速度、すなわち加速度の検出結果を示す信号をサンプリング回路１２に出力する。サンプリング回路１２に出力される加速度の検出結果は、例えば、３つの軸方向における各加速度をベクトルの要素とする同ベクトルのノルムである。
【００２１】
サンプリング回路１２は、加速度センサ１１から出力された信号を、所定のサンプリング周波数（例えば、７Ｈｚ）で抽出する。このようにして、演算処理回路２が加速度センサ１１により検出された加速度に対して演算処理を施すことができるように、加速度センサ１１による加速度の検出結果が加速度の離散値に変換される。サンプリング回路１２は、加速度センサ１１により検出された加速度の離散値を演算処理回路２に出力する。
【００２２】
演算処理回路２は、１つまたは複数の集積回路からなるマイクロコンピュータにより構成されている。演算処理回路２は、歩数算出部２１と、標準偏差算出部２２と、活動量算出部２３とにより構成されている。各算出部２１〜２３が互いに異なる集積回路により構成されてもよく、１つの集積回路により、算出部２１〜２３のうち少なくとも２つが構成されていてもよい。
【００２３】
表示装置１３は、例えば液晶パネルにより構成された表示部である。表示装置１３は、活動量算出部２３により算出された活動量に基づいて、活動量の計測結果を表示する。表示装置１３は、活動量の計測結果として、例えば、単位がＭＥＴｓで表される活動強度、単位がＥｘで表される身体活動の量、および単位がｃａｌで表される消費カロリーを表示する。
【００２４】
メモリ１４は、演算処理回路２により読み書きが行われる記憶装置である。メモリ１４には、演算処理回路２が実行するプログラム、人体９の行動態様に応じた活動量の演算式、活動量計１により計測された活動量等の情報が記憶される。メモリ１４には、人体９の行動態様に応じた活動量の演算式として、歩行シーンに応じた演算式Ａと、走行シーンに応じた演算式Ｂと、非歩行シーンに応じた演算式Ｃとが記憶されている。
【００２５】
電池１５は、例えばボタン型電池であって、小型の一次電池である。電池１５は、加速度センサ１１、演算処理回路２を構成するマイクロコンピュータ、および表示装置１３等に直流電力を供給する。
【００２６】
演算処理回路２の各算出部２１〜２３の動作について説明する。
歩数算出部２１は、加速度センサ１１により検出された加速度の離散値に基づいて、所定時間当たりの歩数を算出する。歩数算出部２１は、例えば、サンプリング回路１２から出力された信号が示す複数の加速度の離散値が、所定の閾値を越え、かつピーク値であるときに、カウンタを用いて歩数をカウントする。そして、歩数算出部２１は、カウントされた累積の歩数を、加速度の離散値を抽出した時間で除することにより、所定時間当たりの歩数を算出する。例えば、上記サンプリング周波数が７Ｈｚであって、８４個の加速度の離散値が判定されたときには、カウントされた累積の歩数を、１２で除することにより、１２秒間当たりの歩数が算出される。
【００２７】
標準偏差算出部２２は、加速度センサ１１により検出された加速度の離散値に基づいて、所定時間における加速度の標準偏差を算出する。加速度の標準偏差は、加速度センサ１１により検出された加速度のばらつきを表す。標準偏差算出部２２は、例えば、サンプリング回路１２から出力された信号が示す複数の加速度の離散値の標本分散または不偏分散を算出する。そして、標準偏差算出部２２は、標本分散または不偏分散の正の平方根を算出することにより加速度の標準偏差を算出する。
【００２８】
活動量算出部２３は、歩数算出部２１により算出された所定時間当たりの歩数、および標準偏差算出部２２により算出された加速度の標準偏差の少なくとも一方に基づいて、活動量を算出する。算出される活動量は、例えば、所定時間当たりの活動強度、活動強度の総和、活動強度と活動の実施時間との積等である。このように、活動量は、単位がＭＥＴｓで表される活動強度に基づくものである。
【００２９】
また、活動量算出部２３は、歩数算出部２１により算出された所定時間当たりの歩数と、標準偏差算出部２２により算出された加速度の標準偏差とに基づいて人体９の行動態様を判定する。このとき、所定時間当たりの歩数と所定の判定歩数の比較結果と、加速度の標準偏差と所定の判定値の比較結果とに基づいて、人体９の行動態様が判定される。
【００３０】
活動量算出部２３は、加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数に基づいて人体９の行動態様を判定して、判定した行動態様に応じて活動量を算出する。このとき、活動量算出部２３は、判定した行動態様に応じて、活動量が導かれる演算式Ａ〜Ｃを使い分けることにより、歩行シーンおよび走行シーンおよび非歩行シーンのうちいずれかのシーンに応じた活動量の算出を行う。
【００３１】
図２を参照しながら、加速度センサ１１による加速度の検出結果に基づいて人体９の活動量を計測する活動量計１の動作の流れについて説明する。
ステップＳ１では、サンプリング回路１２が、加速度センサ１１から出力された信号である加速度信号を抽出する。
【００３２】
ステップＳ２では、歩数算出部２１が、ステップＳ１において抽出された加速度信号に基づいて、所定時間当たりの歩数を算出する。また、ステップＳ３では、標準偏差算出部２２が、ステップＳ１において抽出された加速度信号に基づいて、加速度の標準偏差を算出する。ステップＳ２，Ｓ３の順序は逆であってもよい。なお、活動量が算出されるまでの時間を短縮するためには、ステップＳ２，Ｓ３は並列に行われることが好ましい。
【００３３】
ステップＳ４では、活動量算出部２３が、計測対象者の行動態様が歩行シーンであるか否かを判定する。行動態様が歩行シーンであるか否かの判定は、ステップＳ２において算出された所定時間当たりの歩数と所定の歩行判定歩数との比較結果、および、ステップＳ３において算出された加速度の標準偏差と所定の走行判定値との比較結果に基づいて行われる。例えば、活動量算出部２３は、加速度の標準偏差が走行判定値以下、かつ、所定時間当たりの歩数が歩行判定歩数以上のときに、人体９の行動態様が歩行シーンであると判定する。走行判定値としては、例えば０．６（Ｇ）を用いることができる。また、所定時間当たりの歩数としては、例えば１２秒間当たりの歩数を用いることができ、歩行判定歩数としては、例えば１６（歩）を用いることができる。すなわち、例えば、算出された加速度の標準偏差が０．６以上、かつ、算出された１２秒間当たりの歩数が１６以上のときに、人体９の行動態様が歩行シーンであると判定される。
【００３４】
図４は、加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数との関係を示す散布図である。図４の散布図の横軸は加速度の標準偏差に対応するとともに、図４の散布図の縦軸は１２秒間当たりの歩数であるピッチに対応している。また、図４中において、「・」は、計測対象者が歩行しているときに得られたデータを示すとともに、「×」は、計測対象者が走っているときに得られたデータを示している。
【００３５】
図４に示すように、計測対象者が歩行しているときに得られた加速度の標準偏差とピッチとの対応を示すデータと、計測対象者が走っているときに得られた加速度の標準偏差とピッチとの対応を示すデータはグループ分けすることが可能である。すなわち、計測対象者が歩行しているときに得られたデータ、計測対象者が歩行しているときに得られたデータとは離れている。このため、加速度の標準偏差と所定の判定値との比較結果に基づいて、人体９の行動態様が歩行シーンであることを判定することができる。また、加速度の標準偏差が走行判定値以下であっても、所定時間当たりの歩数が歩行判定歩数未満であれば、計測対象者は歩かずに腕９１を振っているものと推測される。このため、所定時間当たりの歩数と所定の判定歩数との比較結果に基づいて、人体９の行動態様が歩行シーンであることを適切に判定することができる。
【００３６】
行動態様が歩行シーンであるとステップＳ４において判定されたときは、ステップＳ５で、活動量算出部２３が、演算式Ａを用いて、加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数に基づいて活動量を算出する。
【００３７】
図５は、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度と、活動量計１が腕９１に装着されたときの加速度の検出結果から得られる所定時間当たりの歩数との関係を示す散布図である。図５の散布図の横軸は活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度ＳＷ（単位：ＭＥＴｓ）に対応するとともに、図５の散布図の縦軸は１２秒間当たりの歩数であるピッチに対応している。
【００３８】
図５に示すように、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測される活動強度ＳＷと、活動量計１が腕９１に装着されたときに算出されるピッチとは、正の相関がある。活動強度ＳＷと活動量計１が腕９１に装着されたときに算出されるピッチとの相関は、活動強度ＳＷと活動量計１が腕９１に装着されたときに算出される加速度の標準偏差との相関に比べて強い。
【００３９】
従って、ステップＳ５では、活動量算出部２３は、活動量を算出するときの所定時間当たりの歩数の重みを大きくしている。すなわち、例えば、所定時間当たりの歩数を演算式Ａにおける主パラメータとし、加速度の標準偏差を演算式Ａにおける補助パラメータとして、活動量算出部２３が演算式Ａを演算することによって、歩行シーンに応じた活動量が算出される。このように加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて活動量が算出されることにより、活動量計１が腕９１に装着されたときに計測される活動量と、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測される活動量との誤差を小さくすることができる。
【００４０】
図６は、計測対象者が歩いているときにおいて、本発明の活動量計１が腕９１に装着されたときに計測された活動強度と、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度との関係を示す散布図である。図６の散布図の横軸は活動量計１が腕９１に装着されたときに計測された活動強度ＳＡ（単位：ＭＥＴｓ）に対応するとともに、図６の散布図の縦軸は活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度ＳＡ（単位：ＭＥＴｓ）に対応している。活動強度ＳＡは、演算式Ａを用いて算出された活動量に基づくものである。また、図６中における直線Ｌ１は、図６のデータの線形近似線を示している。
【００４１】
図６に示すように、活動量計１が腕９１に装着されたときに計測される活動強度ＳＷと、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測される活動強度ＳＡとは、強い正の相関がある。活動強度ＳＡの算出に用いられる演算式Ａは、腕９１に活動量計１が装着されたときに歩行シーンに対応する演算式である。従って、演算式活動量計１が腕９１に装着されたときに算出される活動量と、活動量計１が腰９２に装着されたときに算出される活動量との差が小さい。
【００４２】
一方、行動態様が歩行シーンであるとステップＳ４において判定されなかったときには、ステップＳ６で、活動量算出部２３は、計測対象者の行動態様が走行シーンであるか否かを判定する。行動態様が走行シーンであるか否かの判定は、ステップＳ２において算出された所定時間当たりの歩数と所定の走行判定歩数との比較結果、および、ステップＳ３において算出された加速度の標準偏差と所定の走行判定値との比較結果に基づいて行われる。例えば、活動量算出部２３は、加速度の標準偏差が走行判定値以上、かつ、所定時間当たりの歩数が走行判定歩数以上のときに、人体９の行動態様が走行シーンであると判定する。走行判定値は、上述のごとく、例えば０．６（Ｇ）を用いることができる。また、所定時間当たりの歩数としては、例えば１２秒間当たりの歩数を用いることができる。歩行判定歩数は、走行判定歩数以上の値であって、例えば２８（歩）を用いることができる。すなわち、例えば、算出された加速度の標準偏差が０．６以上、かつ、算出された１２秒間当たりの歩数が２８以上のときに、人体９の行動態様が走行シーンであると判定される。
【００４３】
上述のごとく、図４に示すように、計測対象者が歩行しているときに得られたデータ、計測対象者が歩行しているときに得られたデータとは離れている。このため、加速度の標準偏差と所定の判定値との比較結果に基づいて、人体９の行動態様が走行シーンであることを判定することができる。また、加速度の標準偏差が走行判定値以上であっても、所定時間当たりの歩数が走行判定歩数未満であれば、計測対象者は歩かずに腕９１を激しく振っているものと推測される。このため、所定時間当たりの歩数と所定の判定歩数との比較結果に基づいて、人体９の行動態様が走行シーンであることを適切に判定することができる。
【００４４】
行動態様が走行シーンであるとステップＳ６において判定されたときは、ステップＳ７で、活動量算出部２３は、演算式Ｂを用いて、加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数に基づいて活動量を算出する。
【００４５】
計測対象者が走るときにおいては、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度と、活動量計１が腕９１に装着されたときの加速度の検出結果から得られる所定時間当たりの歩数との相関は低い。さらに、計測対象者が走るときにおいては、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度と、活動量計１が腕９１に装着されたときの加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差との相関も比較的低い。
【００４６】
従って、ステップＳ７では、活動量算出部２３は、活動量を算出するときの加速度の標準偏差の重みを大きくしている。すなわち、例えば、加速度の標準偏差を演算式Ｂにおける主パラメータとし、所定時間当たりの歩数を演算式Ｂにおける補助パラメータとして、活動量算出部２３が演算式Ｂを演算することによって、走行シーンに応じた活動量が算出される。加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数の双方に基づいて、走行シーンにおける活動量を精度良く算出することができる。
【００４７】
図７は、計測対象者が走っているときにおいて、本発明の活動量計１が腕９１に装着されたときに計測された活動強度と、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度との関係を示す散布図である。図７の散布図の横軸は活動量計１が腕９１に装着されたときに計測された活動強度ＳＡ（単位：ＭＥＴｓ）に対応するとともに、図７の散布図の縦軸は活動量計１が腰９２に装着されたときに計測された活動強度ＳＷ（単位：ＭＥＴｓ）に対応している。活動強度ＳＡは、演算式Ａを用いて算出された活動量に基づくものである。また、図７中における直線Ｌ２は、図７のデータの線形近似線を示している。
【００４８】
図７に示すように、活動量計１が腕９１に装着されたときに計測される活動強度ＳＷと、活動量計１が腰９２に装着されたときに計測される活動強度ＳＡとは、正の相関がある。従って、図７から、活動量計１が腕９１に装着されたときに算出される活動量と、活動量計１が腰９２に装着されたときに算出される活動量との差が小さいことが判る。
【００４９】
換言すれば、ステップＳ５においては、ステップＳ７に比べて、活動量の算出において、所定時間当たりの歩数を重視する度合いが大きい。活動量計１が腕９１に装着されたときの加速度の検出結果から得られる所定時間当たりの歩数と活動強度との相関が非常に高いため、所定時間当たりの歩数を重視する度合いが大きいことにより、歩行シーンにおける活動量をより精度良く算出することができる。
【００５０】
一方、行動態様が走行シーンでないとステップＳ６において判定されたときは、行動態様が非歩行シーンであると判定して、ステップＳ８で、活動量算出部２３が、非歩行シーンにおける活動量を算出する。すなわち、人体９の行動態様が歩行シーンでも走行シーンでもないと判定されるときに、人体９の行動態様が走行シーンであると判定される。ステップＳ８では、活動量算出部２３は、演算式Ｃを用いて、加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差に基づいて活動量を算出する。
【００５１】
人体９の行動態様が、歩行シーンでも走行シーンでもないと判定されたときに非歩行シーンであると判定される本実施形態においては、換言すれば、非歩行シーンであるか否かの判定が、加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて行われている。すなわち、加速度の標準偏差が走行判定値以下、かつ、所定時間当たりの歩数が歩行判定歩数未満のとき、および同標準偏差が走行判定値以上、かつ、同歩数が走行判定歩数未満のときに、人体９の行動態様が非歩行シーンであると判定される。
【００５２】
非歩行シーンは、歩行シーンとも走行シーンとも異なる行動シーンであって、例えば、体幹である腰９２は動かさずに腕９１だけを動かすシーンや、腰９２及び腕９１の双方を動かさないシーンである。このようなシーンにおいては、加速度センサ１１による加速度の検出結果から得られる所定時間当たりの歩数に基づかずとも、加速度の標準偏差に基づくことにより、活動量を精度良く算出することができる。さらに、ステップＳ８においては、算出される活動量の上限値が設定され、活動量算出部２３は、設定された上限値を超えない範囲で活動量を算出する。すなわち、体幹である腰９２は動かさずに腕９１だけを動かすシーンにおける活動量は、歩行シーンや走行シーンにおける活動量に比べて小さい。このため、活動量の上限値が設定されることにより、非歩行シーンにおける活動量の算出精度低下を抑制することができる。
【００５３】
ステップＳ５，Ｓ７，Ｓ８のうちいずれかのステップを経て活動量が算出されると、表示装置１３が算出された活動量を表示する（ステップＳ９）。また、メモリ１４が、算出された活動量を記憶する（ステップＳ１０）。
【００５４】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）活動量計は、加速度センサによる加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて人体の行動態様を判定するとともに、判定した行動態様に応じて人体の活動量を計測する。よって、活動量計は、加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて行動態様を判定するため、加速度の標準偏差及び所定時間当たりの歩数の一方のみに基づいて行動態様が判定される場合に比べて、行動態様をより適切に判定することが可能となる。従って、活動量の計測対象者の行動態様に応じて、活動量を精度良く推定することができる。その結果、人体９の体幹を除く部位である腕９１に活動量計１が装着された場合であっても、活動量を精度良く計測することができる。
【００５５】
（２）活動量計１は、加速度の標準偏差が走行判定値以下、かつ、所定時間当たりの歩数が歩行判定歩数以上のときに、人体９の行動態様が歩行シーンであると判定する。このため、歩行シーンであると判定したときに歩行シーンに応じた最適な活動量の計測を行うことにより、歩行シーンにおける活動量を精度良く推定することができる。
【００５６】
（３）活動量計１は、人体９の行動態様が歩行シーンであると判定したときに、加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて活動量を算出する。このため、加速度の標準偏差および所定時間当たりの歩数のいずれか一方に基づいて活動量を算出する場合に比べて、活動量を精度良く推定することができる。
【００５７】
（４）活動量計１は、加速度の標準偏差が走行判定値以上、かつ、所定時間当たりの歩数が走行判定歩数以上のときに、人体９の行動態様が走行シーンであると判定する。このため、走行シーンであると判定したときに走行シーンに応じた最適な活動量の計測を行うことにより、走行シーンにおける活動量を精度良く推定することができる。
【００５８】
（５）活動量計１は、人体９の行動態様が走行シーンであると判定したときに、加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて活動量を算出する。このため、加速度の標準偏差および所定時間当たりの歩数のいずれか一方に基づいて活動量を算出する場合に比べて、活動量を精度良く推定することができる。
【００５９】
（６）活動量計１は、人体９の行動態様が歩行シーンであると判定したときには、行動態様が走行シーンであると判定したときに比べて、活動量を算出するときの所定時間当たりの歩数の重みを大きくする。活動量の計測対象者が歩行する場合には、活動量と所定時間当たりの歩数との相関が高いことが確認されている。従って、歩行シーンの活動量の算出において、加速度の検出結果から得られた所定時間当たりの歩数の重みが大きいため、歩行シーンにおける活動量をより精度良く推定することができる。
【００６０】
（７）活動量計１は、人体９の行動態様が走行シーンであると判定したときには、行動態様が歩行シーンであると判定したときに比べて、活動量の算出するときの加速度の標準偏差の重みを大きくする。活動量の計測対象者が走る、即ち走行する場合には、歩行する場合に比べて、活動量と所定時間当たりの歩数との相関が低くなることが確認されている。従って、走行シーンの活動量の算出において、加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差の重みを大きくして、走行シーンにおける活動量を加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数の双方に基づいてより精度良く推定することができる。
【００６１】
（８）活動量計１は、人体９の行動態様が歩行シーンでないと判定され、かつ、人体９の行動態様が走行シーンでないと判定されたときに、人体９の行動態様が非歩行シーンであると判定する。このため、非歩行シーンであると判定したときに非歩行シーンに応じた最適な活動量の計測を行うことにより、非歩行シーンにおける活動量を精度良く推定することができる。
【００６２】
（９）活動量計１は、人体９の行動態様が非歩行シーンであると判定したときに、加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差に基づいて活動量を算出する。従って、非歩行シーンにおいては所定時間当たりの歩数が活動量の算出に影響しないため、非歩行シーンにおける活動量の算出を簡素化することができ、かつ、活動量を精度良く推定することができる。
【００６３】
（１０）活動量計１が、非歩行シーンであると判定したときには、活動量の上限値を設定する。活動量計１が腕９１に装着された場合には、活動量の計測対象者が歩行および走行していない場合であっても、腕９１を振ることによって大きな加速度が検出されうる。しかしながら、腕９１を振るだけの行動は体幹を動かす行動ではないため活動量は大きくない。従って、非歩行シーンの活動量の算出において、活動量の上限値が設定されることにより、同上限値を超えない範囲で活動量が算出されるため、非歩行シーンにおいて活動量をより精度良く推定することができる。
【００６４】
（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記各実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示すように変更することもできる。また以下の変形例は、上記各実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
【００６５】
・活動量計１が、行動態様毎に活動量が導かれるマップ（写像）を有し、判定した行動態様に応じて、マップを使い分ける構成であってもよい。すなわち、演算式に代えてマップを用いて活動量が算出される構成であってもよい。
【００６６】
・加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて行動態様が判定されるのであれば、図３に示す動作の流れは適宜変更してもよい。例えば、歩行シーンおよび走行シーンであるか否かを判定する前に、活動量算出部２３が、計測対象者の行動態様が非歩行シーンであるか否かを判定してもよい。また、歩行シーンであるか否かを判定する前に、走行シーンであるか否かを判定してもよい。
【００６７】
・加速度の標準偏差と比較される走行判定値、所定時間当たりの歩数と比較される歩行判定歩数および走行判定歩数は、上記実施形態に記載の数値に限定されない。すなわち、走行判定値、歩行判定歩数、および走行判定歩数を適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…活動量計、９…人体、１１…加速度センサ、９１…腕、９２…腰（体幹）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度センサによる加速度の検出結果に基づいて人体の活動量を計測する活動量計において、
前記加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて前記人体の行動態様を判定するとともに、判定した前記行動態様に応じて前記活動量を計測する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項２】
請求項１に記載の活動量計において、
加速度の標準偏差が走行判定値以下、かつ、所定時間当たりの歩数が歩行判定歩数以上のときに、前記行動態様が歩行シーンであると判定する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項３】
請求項２に記載の活動量計において、
前記行動態様が歩行シーンであると判定したときに、前記加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて前記活動量を算出する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項４】
請求項２または３に記載の活動量計において、
加速度の標準偏差が前記走行判定値以上、かつ、所定時間当たりの歩数が走行判定歩数以上のときに、前記行動態様が走行シーンであると判定する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項５】
請求項４に記載の活動量計において、
前記行動態様が走行シーンであると判定したときに、前記加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて前記活動量を算出する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項６】
請求項５に記載の活動量計において、
前記行動態様が歩行シーンであると判定したときには、前記行動態様が走行シーンであると判定したときに比べて、前記活動量を算出するときの前記所定時間当たりの歩数の重みを大きくする
ことを特徴とする活動量計。
【請求項７】
請求項５または６に記載の活動量計において、
前記行動態様が走行シーンであると判定したときには、前記行動態様が歩行シーンであると判定したときに比べて、前記活動量を算出するときの前記加速度の標準偏差の重みを大きくする
ことを特徴とする活動量計。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか一項に記載の活動量計において、
前記行動態様が歩行シーンでないと判定され、かつ、前記行動態様が走行シーンでないと判定されたときに、前記行動態様が非歩行シーンであると判定する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項９】
請求項８に記載の活動量計において、
前記行動態様が非歩行シーンであると判定したときに、前記加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差に基づいて前記活動量を算出する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の活動量計において、
前記行動態様が非歩行シーンであると判定したときには、前記活動量の上限値を設定する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項１】
加速度センサによる加速度の検出結果に基づいて人体の活動量を計測する活動量計において、
前記加速度の検出結果から得られる加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて前記人体の行動態様を判定するとともに、判定した前記行動態様に応じて前記活動量を計測する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項２】
請求項１に記載の活動量計において、
加速度の標準偏差が走行判定値以下、かつ、所定時間当たりの歩数が歩行判定歩数以上のときに、前記行動態様が歩行シーンであると判定する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項３】
請求項２に記載の活動量計において、
前記行動態様が歩行シーンであると判定したときに、前記加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて前記活動量を算出する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項４】
請求項２または３に記載の活動量計において、
加速度の標準偏差が前記走行判定値以上、かつ、所定時間当たりの歩数が走行判定歩数以上のときに、前記行動態様が走行シーンであると判定する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項５】
請求項４に記載の活動量計において、
前記行動態様が走行シーンであると判定したときに、前記加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差と所定時間当たりの歩数とに基づいて前記活動量を算出する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項６】
請求項５に記載の活動量計において、
前記行動態様が歩行シーンであると判定したときには、前記行動態様が走行シーンであると判定したときに比べて、前記活動量を算出するときの前記所定時間当たりの歩数の重みを大きくする
ことを特徴とする活動量計。
【請求項７】
請求項５または６に記載の活動量計において、
前記行動態様が走行シーンであると判定したときには、前記行動態様が歩行シーンであると判定したときに比べて、前記活動量を算出するときの前記加速度の標準偏差の重みを大きくする
ことを特徴とする活動量計。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか一項に記載の活動量計において、
前記行動態様が歩行シーンでないと判定され、かつ、前記行動態様が走行シーンでないと判定されたときに、前記行動態様が非歩行シーンであると判定する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項９】
請求項８に記載の活動量計において、
前記行動態様が非歩行シーンであると判定したときに、前記加速度の検出結果から得られた加速度の標準偏差に基づいて前記活動量を算出する
ことを特徴とする活動量計。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の活動量計において、
前記行動態様が非歩行シーンであると判定したときには、前記活動量の上限値を設定する
ことを特徴とする活動量計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３５３７５（Ｐ２０１２−１３５３７５Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８８５６２（Ｐ２０１０−２８８５６２）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]