JP2005102773A - 学生の行動管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 学校の責任者とは異なるデータ管理者、例えば、コンピュータ装置を管理する管理者を介して、学生の健康管理や異常行動の矯正に役立たせるための学生の行動管理システムを提供する。
【解決手段】 学生の行動パターンデータを測定するための運動測定装置と、学生の行動パターンデータを処理するためのコンピュータ装置と、から構成される学生の行動管理システムであって、運動測定装置は、学生の身体における所定部分の少なくとも１つの方向の加速度および角速度、あるいはいずかれ一方の速度データ、または学生の他の身体的データを測定することにより、学生の行動パターンデータを測定し、コンピュータ装置は、測定された学生の行動パターンデータから、異常行動や、肥満や拒食症を判断して評価し、当該評価結果を、コンピュータ装置を管理するデータ管理者が、コンサルタント等を介して、学校の責任者に対して通知する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、学生の行動管理システムに関し、特に、学校の責任者とは異なるデータ管理者、例えば、コンピュータ装置を管理するデータ管理者が、所定の運動測定装置を利用して学生の行動（運動）を適切にモニタし、その行動結果から行動パターンデータを演算し、その評価結果を、学校の責任者に対して通知することにより、学生の健康管理や異常行動の矯正に役立たせるための学生の行動管理システムに関する。

従来、健康管理等の目的のために、人間の身体にセンサを取付けて、かかる身体の運動程度をセンサで検出し、その検出データから、運動状況を判断する提案がなされている。
例えば、加速度計を備えた携帯端末を身に付け、自動計測した運動量を外部のセンタコンピュータに電話送信し、予め入力しておいた個人データと比較して、所定の健康診断を実施し、その健康診断結果を、携帯端末において表示する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、行動データ収集装置側での個人情報の入力や、大量の２次加工情報の蓄積を不要とし、操作性やメモリ容量の削減を図るために、行動データ収集装置の体動センサが検出した体動データを１次加工し、それを受信した行動データ出力装置（外部パソコン側）が、予め入力しておいた個人情報を用いて２次加工したデータを出力する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
また、行動情報検出機器のメモリ容量を低減するために、センサと、体動検出回路の出力より内部ＭＰＵを用いて歩数、歩行ペース、行動の種類、運動強度、消費カロリー等の生体情報を計算し、所定時間毎に計算結果を記憶、表示、あるいは外部に送信する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
さらに、日常的な生活における、人体の運動（動作を含む）を分類したり、その分類結果に従って運動の消費エネルギを算出したり、あるいはさらにその消費エネルギを長時間積算したりすることができる運動測定装置も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
特開平１０−２９５６５１号公報 特開２０００−４１９５３号公報 特開２０００−４１９５２号公報 特開２００２−２６３０８６号公報

しかしながら、上述した従来技術を検討してみるに、特定の年齢や集団である学生に限って、健康管理方法や異常行動を客観的にモニタし、評価した例は、いまだ無いと言える。特に、１２歳以下等の小学生の時期から、肥満や拒食症を発する場合も多く見られており、給食量や、体育時間の適切化を含む健康管理対策は深刻な問題である。さらに、かかる小学生等が存在する学校において、いわゆる学級崩壊や学生いじめと呼ばれる異常現象が生じており、小学生等の異常行動の把握や、それに対する教員の指導力の客観的判断手法についても、何ら有効な対策が確立されていないのが現状である。
一方、従来は、個人の行動パターンに関する情報のみならず、体重や身長等を含めた個人情報のデータ管理について、十分な注意が払われておらず、かかる個人情報が漏洩して、個人の尊厳が冒されやすいという問題も見られた。
そこで、本発明の目的は、コンピュータ装置の管理者等である第三者としてのデータ管理者が、学生の行動（運動）パターンを測定、分類し、その分類結果に従って、異常行動を行なっていることや、行動パターンの消費エネルギを算出し、さらにはその消費エネルギを栄養摂取データとの関係において評価することにより、学生の健康管理や異常行動の矯正等に役立たせる学生の行動管理システムを提供することである。

本発明によれば、学生の行動パターンデータを測定するための運動測定装置を用いた学生の行動管理システムであって、運動測定装置は、学生の行動パターンデータを測定し、この行動パターンデータを演算して得られた評価結果を、学校の責任者とは異なるデータ管理者が、学校の責任者（親権者を含む場合がある。）に対して通知することを特徴とする学生の行動管理システムが提供され、上述した問題点を解決することができる。
なお、上述した学生の行動パターンデータに基づく評価結果には、行動パターンの適切性はもちろんのこと、個人特性に関する抽出結果も含まれ、例えば、多食系行動、少食系行動、多動系行動、少動系行動等とするような評価結果も含まれることが好ましい。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、測定する学生の行動パターンデータは、運動測定装置により測定される学生の身体における所定部分の少なくとも一つの方向の加速度および角速度、あるいはいずかれ一方の速度データ、または学生の他の身体的データ、例えば、脈拍、心拍数、血圧等の少なくとも一つの身体的データに基づくものであることが好ましい。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、行動パターンデータに関する演算を、コンピュータ装置を用いて行うことが好ましい。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、行動パターンデータに関する評価結果を、データ管理者が、コンサルタントを介して、学校の責任者に対して通知することが好ましい。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、行動パターンデータに関する演算において、測定された学生の行動パターンデータから消費カロリーを算出するとともに、当該消費カロリーと、別途入力された栄養摂取データと、を比較演算することが好ましい。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、運動測定装置により測定される学生の行動パターンデータから、異常行動を判定し、その判定結果を、評価結果とともに、学校の責任者とは異なるデータ管理者が、学校の責任者に対して通知することが好ましい。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、学生の行動パターンデータの測定を、学生が、学校に滞在している時間内に実施することが好ましい。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、運動測定装置による学生の行動パターンデータの測定を、各学校単位、各学年単位、各クラス単位、または１クラスの構成人数の２０〜８０％の単位の少なくとも一つで実施することが好ましい。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、学生に対して、識別番号をそれぞれ割り当て、当該識別番号をもとに、評価結果をデータ管理者が管理することが好ましい。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、栄養摂取データが、昼食に関する栄養摂取データであることが好ましい。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、コンピュータ装置に対して、栄養摂取データとともに、学生の体重データおよび身長データを入力することが好ましい。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、対象となる学生が、小学生であることが好ましい。

本発明によれば、所定の運動測定装置を用いているため、学生の行動パターンデータを客観的かつ正確に測定することができる。したがって、例えば、その行動パターンデータから異常行動を行っていることや、行動パターンに基づく消費エネルギと、栄養摂取データとの関係から、学生の異常行動や健康状態について、客観的に評価することができる。
また、学校の責任者とは異なるデータ管理者、例えば、コンピュータ装置を管理するデータ管理者が存在し、そのデータ管理者が、学生の健康状態について評価するため、個人情報の秘密化が図られるとともに、広範なデータを集積できるため、評価結果の信頼性を高めることができる。
さらに、所定のデータ管理者から、客観的に評価された学生の健康状態等に関する評価結果が、専門化としての学校の責任者（親権者、教育委員会、あるいはコンサルタント等を含む場合がある。）に対して迅速に通知されるため、手遅れになる前に、学生の健康管理や異常行動の矯正等に役立たせることができる。

また、本発明の学生の行動管理システムによれば、学生の行動パターンデータとして、所定の運動データや他の身体的データを測定することにより、学生の行動パターンデータをより客観的かつ正確に測定し、評価することができる。

また、本発明の学生の行動管理システムによれば、コンピュータ装置を用いて行動パターンデータに関する演算を行うことより、迅速かつ正確な演算処理が可能なばかりか、長時間にわたって、膨大な量のデータおよび評価結果を蓄積することができる。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、行動パターンデータに関する評価結果を、データ管理者が、専門家であるコンサルタントを介して、学校の責任者に対して通知することにより、手遅れになる前に、専門的判断結果を秘密裏に有効活用することができ、学生の健康管理や異常行動の矯正等に役立たせることができる。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、学生の行動パターンデータから算出された消費カロリーと、別途入力された栄養摂取データと、を比較演算することより、個人差をなくして、精度良く評価することができる。

また、本発明の学生の行動管理システムを実施するにあたり、異常行動についても判定し、その判定結果をデータ管理者が、学校の責任者に対して通知することより、学生の健康状態のみならず異常行動、さらには教員の指導方法を含めた学級状態についてまで、客観的に評価することができる。

また、本発明の学生の行動管理システムによれば、学生の行動パターンデータの測定を、学生が、学校に滞在している時間内に実施することにより、所定の運動測定装置を共通して用いることができ、経済的にデータ取得ができるとともに、健康状態のみならず異常行動状態の原因となりやすい学校での行動を評価することができる。
なお、学校であれば、体育館での体育や、教室における授業等が設定されているものの、基本的には同一クラスであれば同様の行動を取るため、行動パターンデータを測定しやすいとともに、学生の健康状態等を正確かつ客観的に評価することができる。

また、本発明の学生の行動管理システムによれば、所定単位で学生の行動パターンデータの測定を実施することにより、所定の運動測定装置の共通化が図られるとともに、各学校間、各学年間、各クラス間等におけるばらつきデータも取得できるため、学生の健康状態等を、ばらつきデータも考慮して、正確かつ客観的に評価することができる。

また、本発明の学生の行動管理システムによれば、学生の健康状態等を、データ管理者が識別番号をもとに管理するため、データ管理者側からの個人データの漏洩についても有効に防止することができる。

また、本発明の学生の行動管理システムによれば、栄養摂取データとして、平均化された昼食に関する栄養摂取データを用いるため、学生の健康状態等について、さらに正確かつ客観的に評価することができる。
なお、学生における健康状態等に対して、家庭における朝食や夕食の栄養摂取データも影響することはもちろんであるが、それらの好き嫌いや食事量については、昼食（給食）における好き嫌いや食事量と所定の相関関係があることが判明しており、栄養摂取データとして、昼食に関するデータのみを用いたとしても、学生の行動管理システムの評価結果の正確性や客観性に関して特に問題となることはない。

また、本発明の学生の行動管理システムによれば、コンピュータ装置に対して、栄養摂取データとともに、学生の体重データおよび身長データを入力することにより、学生の健康状態等について、さらに正確かつ客観的に評価することができる。すなわち、学生の体重データおよび身長データによって、消費カロリーが変化する場合が多いためである。

また、本発明の学生の行動管理システムによれば、対象とする学生が小学生であることにより、将来を含めて健康状態等について最も影響力がある人が対象となるため、手遅れになる前に、学生の行動管理システムを有効活用することができる。

本発明の実施形態は、図１に例示するように、学生の行動パターンデータを測定するための運動測定装置３と、学生の行動パターンデータを処理するためのコンピュータ装置８と、から構成される学生の行動管理システム１であって、運動測定装置３は、学生の身体における所定部分の少なくとも１つの方向の加速度および角速度、あるいはいずかれ一方の速度データ、または学生の他の身体的データに基づく学生の行動パターンデータを測定し、コンピュータ装置８は、測定された学生の行動パターンデータから消費カロリーを算出するとともに、別途入力された栄養摂取データと、消費カロリーと、を比較演算して、得られた評価結果（演算結果）を出力し、当該出力された評価結果を、コンピュータ装置８を管理するデータ管理者が、任意ではあるが、医療関係者やコンサルタント等の専門家を介して、学校責任者に対して通知することを特徴とする学生の行動管理システム１である。
以下、図面を適宜参照しながら、本発明の実施形態について、具体的に説明する。

１．行動管理システムの構成
図２は、図１に例示する学生の行動管理システムのより詳細な具体例を示す図である。かかる行動管理システムは、学生の行動パターンデータを測定するための運動測定装置３と、測定された学生の行動パターンに関するデータから消費カロリーを算出するとともに、別途入力された栄養摂取データと、消費カロリーと、を比較演算して、得られた評価結果（演算結果）を出力するためのコンピュータ装置８と、から基本的に構成されている。
なお、図１において、学生と、運動測定装置３との間のライン３ａが、任意ではあるが、所定の行動パターン等の情報を、学生に対して表示していることを示しており、ライン３ｂが、学生の行動パターンデータを運動測定装置３が測定していることを示している。
そして、運動測定装置３と、コンピュータ装置８と、の間で通信する充電・通信アダプタ４と、複数の無線ＬＡＮ端末との間でルートを開設してネットワークを構築する無線ＬＡＮルータ５と、身体の体重を測定するための無線ＬＡＮ体重計６と、身体の体脂肪や内臓脂肪を測定するための無線ＬＡＮ体脂肪計（無線ＬＡＮ内臓脂肪を含む。）７とが設けてあり、充電・通信アダプタ４上に装着された運動測定装置３からライン４ｃを介して受信した運動パターンデータをもとに、消費カロリーに関する演算を行った後に、健康管理に関するデータを示すためのモニタ９と、をさらに含んでいることが好ましい。

また、運動測定装置３は、学生の身体（図示しない）の一部分の加速度を検出するために、その特定の方向への加速度を検知する加速度センサ１１と、特定の面に平行な回転の角速度を検知する角速度センサ１２と、それら機械的振動体であるセンサを各々励振し（駆動信号はＰ１３０およびＰ１４０）、加速度および角速度あるいはいずれか一方の検出信号Ｐ１１およびＰ１２を抽出し、検波・増幅等の処理をしてそれぞれ検出値に比例する電圧を出力する加速度測定回路１３と、角速度測定回路１４と、を含んでいることが好ましい。
ここで、加速度出力Ｐ１３と、角速度出力Ｐ１４は、それぞれ加速度演算回路１５および角速度演算回路１６によって所定の演算が施される。この所定の演算とは、信号Ｐ１３、Ｐ１４の波形に加工を施して信号を変換することであり、たとえば入力波形のピーク値を抽出する、整流・平滑化を行って平均化する、所定期間に現れる波形のピーク値の分散値を求める、所定期間の信号を細かくサンプリングしてその分散値を出す、またさらにそれらの対数を求める、あるいはその他の数学的処理を行うことや、振動する波形の周期を求めること等を意味する。それらの出力である運動データは、加速度演算出力Ｐ１５および角速度演算出力Ｐ１６である。

また、運動判定回路１７は、加速度演算回路１５と、角速度演算回路１６と、さらに制御回路２６と、から内部信号Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ２６５等を受けて、それに含まれる加速度演算出力と角速度演算出力の２種類の情報と、予め何種類かの運動について実験的に求めておいたそれぞれの数値範囲とを比較し、ある期間内に、学生が行った運動の種類とその強度を判定する。あるいはさらに判定された運動に対する評価、例えば、リハビリテーションの進度状況等の情報も付加することが好ましい。
これらの情報を含む判定結果信号Ｐ１７は、記憶装置１９に記憶されるとともに表示装置１８（必要な回路を含む）に送られて、その内容（運動の種類、強度、その評価）等が予め登録されていた学生の個人情報や、栄養摂取データとともに表示され、医療担当者等を含むデータ管理者による診断や判断を可能にする。また、記憶装置１９に記憶された内容を含む記憶信号Ｐ１９は、再生回路２０によって必要に応じて再生信号Ｐ２０として随時再生され、表示装置１８により表示される。
また、制御回路２６は、運動測定装置３内の各回路に作用し、制御信号Ｐ２６１、Ｐ６２、Ｐ２６３、Ｐ２６４、Ｐ２６５を発生し、各回路の動作タイミングや各回路間の連携動作を調整することが好ましい。

また、運動判定回路１７からの出力は、通信制御回路２７によって、通信ケーブル４ｃを介してコンピュータ装置８に設けられた通信制御回路３６に送信される。
したがって、図２に示すように、コンピュータ装置８は、演算および制御を行うＣＰＵ３１、ＢＩＯＳを記憶するＲＯＭ３２、ハードディスクＨＤ３４からＯＳソフトウエアおよびアプリケーションソフトウエアをブートして書き込むＲＡＭ３３、ＯＳソフトウエアおよびアプリケーションソフトウエアを記憶するとともにソフトウエアからなるカロリー演算部３４ａと表示制御部３４ｂを記憶するハードディスクＨＤ３４、ＶＲＡＭに表示データを描画してモニタ９に表示する表示制御回路３５、ＣＯＭポートおよびＵＳＢポートとの間でシリアル通信を制御する通信制御回路３６、キー操作によりキーコードを入力するキーボード３７、画面上に表示されたカーソル位置を移動するとともにクリック情報を入力するマウス３８、無線ＬＡＮルータ５との間で無線ＬＡＮ通信を行う無線ＬＡＮ制御回路３９から構成されていることが好ましい。
そして、ハードディスクＨＤ３４には、摂取カロリーに相当する食事メニュー等の情報を記憶するデータベースを有していることが好ましい。
なお、運動測定装置３には、図示しないものの、学生の身体における所定部分の少なくとも一つの方向の加速度および角速度以外の測定装置として、学生の身体的データとしての脈拍、心拍数、血圧等を測定するための機能を備えることが好ましい。

２．行動パターンの認識
次に、運動測定装置３による学生の行動パターンの認識方法について詳しく説明する。かかる運動測定装置３は、図２に示すように、内部には少なくとも運動センサ１１、１２と、各種測定回路１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２７とを内蔵していることが好ましい。また、その形態としては、図３に示すように、学生が違和感なく装着できるように、腕時計に似た形としてあることが好ましい。そして、図示しないが、腕巻きバンドによって、例えば、学生の手首に装着することが好ましい。ただし、運動測定装置３を、ペンダント風にアレンジしたり、腰や足に装着したりする構成であってもよい。
なお、複数の学生間で、一つまたは少数の運動測定装置を共用できるように、かかる運動測定装置の周囲を抗菌性材料で被覆したり、取替え可能な透明材料で被覆したりすることも好ましい。
また、運動測定装置３の運動センサ１１、１２において、かかる運動測定装置３の固有の方向に対する少なくともそれぞれ１つの方向の加速度（Ｇｘ）および角速度（ωｚ）、あるいはいずれか一方の速度データを測定することが好ましい。測定される加速度（Ｇｘ）の方向は、着用者が立って腕を自然に体側に下げたとき、体の上下方向（すなわち鉛直方向。これをＸ軸とする）に相当する方向である。また、測定される角速度（ωｚ）の方向は、腕を体側面に平行に振るときの、身体の左右軸（Ｚ軸）回りに手首の自然な回転方向に相当するものである。
そして、測定された加速度（Ｇｘ）や、角速度（ωｚ）のデータは様々に加工され、運動パターンや運動種類の識別や、消費エネルギの計算に用いることができる。その場合、加速度（Ｇｘ）や、角速度（ωｚ）の運動データをコンピュータ装置８に転送し、コンピュータ装置８が演算して、視覚化するとともに、所定の記録をすることが好ましい。
なお、学生の行動パターンにおいて測定される加速度（Ｇｘ）や角速度（ωｚ）は、測定周波数１０〜１００Ｈｚ（例えば２０または５０Ｈｚ）でサンプリングしたデータを用いることが好ましい。また加速度（Ｇｘ）や角速度（ωｚ）の大きさを示す量として、サンプリングしたデータの所定個数の絶対値の和、あるいは２乗和を使用することが好ましい。

（１）身体の行動の識別
測定される加速度（Ｇｘ）や、角速度（ωｚ）のサンプリングデータにおいて、所定の周期性が見られれば、身体の行動パターン、例えば、体育時間や教室移動において、歩行状態や、走行状態であることを推定することができる。一方、サンプリングデータにおいて、所定の周期性が認められないような場合には、他の運動、例えば、机にすわった状態での授業等を受けていると判断することができる。
さらに、歩行状態や、走行状態の差については、加速度（Ｇｘ）の差が顕著に見られることで区別することができる。これらの行動は、加速度（Ｇｘ）または角速度（ωｚ）の大きさを示す量によって、強度を何段階かに分けることもできる。さらに、歩行状態や、走行状態であると判断された場合には、データの周期性から歩数や歩幅等をカウントすることも容易に実施することができる。

（２）短時間の消費エネルギ
従来の広範な研究データにより、例えば、２０〜２９歳の男性を基準として、種々の行動の形態毎に単位体重（ｋｇ）当たりの消費エネルギが「行動別係数」として図６に示す［表１］のように与えられている。（日本体育協会スポーツ科学委員会による。）
さらに、年齢や性別の異なる被験者（使用者）については、消費エネルギに関する補正係数が図６に示す［表２］のように与えられている。（第４次改定「日本人の栄養所要量」による。）
したがって、学生が行っていると推定される運動パターンや運動の種類が決まれば、独自に取得した基礎データに基づくこともできるが、このような外部機関によって得られた基礎データに基づいて、行動パターンにおける短時間の消費エネルギ（基礎代謝エネルギを含む）について計算することができる。

（３）長時間の消費エネルギ
長時間の消費エネルギについては、時間的に変化する短時間の消費エネルギを積分することにより、算出することができる。あるいは、運動センサを常時ではなく間欠的に動作させ、動作中のデータより識別された運動パターンの種類および強度が、例えば数分〜１０数分である間欠動作の間隔期間中に持続するものと推定し、それより計算した消費エネルギを積算してもよい。

（４）身体の行動パターンの識別条件
（４）−１ 測定時期
また、学生の行動パターンを認識するにあたり、学生が、学校に滞在している時間内に実施することが好ましい。この理由は、所定の運動測定装置を共通して用いることができ、経済的にデータ取得ができるとともに、健康状態のみならず異常行動状態の原因となりやすい学校での行動を評価することができるためである。
また、学校内の測定であれば、体育館での体育や、教室における授業等が設定されているものの、基本的には同一クラスであれば同様の行動を取るため、行動パターンデータを測定しやすいとともに、学生の健康状態等を正確かつ客観的に評価することができるためである。

（４）−２ 測定単位
また、学生の行動パターンを認識するにあたり、所定単位で学生の行動パターンデータの測定を実施することが好ましい。すなわち、各学校単位、各学年単位、各クラス単位、または１クラスの構成人数の２０〜８０％の単位の少なくとも一つで実施することが好ましい。
例えば、各学校単位で実施することにより、学生の健康状態を学校間で比較することができ、一定の学校で学生間に健康問題や異常行動の問題があることを客観的に判断することができる。また、各学年単位で実施することにより、学生の年齢に応じた健康状態を把握したり、所定の学年のみに異常行動を行なったりする学生が存在することを客観的に判断することができる。
また、各クラス単位で測定することにより、学生間の差別感をなくするとともに、所定のクラスのみに異常行動を行なう学生が存在したり、健康問題をかかえている学生がいたりすることを客観的に判断することができる。
さらには、クラスの一部の学生をランダム抽出し、所定人数だけ測定したとしても、ある程度の客観的データがとれるばかりか、少数の運動測定装置を用いて、迅速に測定することができる。

（４）−３ データ処理
また、学生の行動パターンを認識するにあたり、学生の健康状態等を、データ管理者が識別番号をもとに管理することが好ましい。すなわち、学生の氏名と、その学生に対応したランダムな識別番号の対応表を作成しておき、データ管理者側には、識別番号のみを通知しておくことにより、データ管理者側から、仮に何らかのデータが漏洩したとしても、学生個人に対する影響を少なくすることができる。
逆に言えば、図１に示すように、データ管理者側は、学生の行動パターンに関する個人情報を一般的見地や医療的見地から所定評価するものの、その個人と関係付けた情報自体については、守秘義務を有する学校の責任者が、基本的に蓄積データとして、保管することが好ましい。
さらに、学校の関係者と学生との間において、学校の責任者が学生の尊厳を尊重しつつ、得られた個人情報を学生にフィードバックすることも好ましい。

（４）−４ 測定対象
また、学生の行動パターンを認識するにあたり、対象とする学生が１２歳以下の小学生であることが好ましい。もちろん、学生には、幼稚園生、小学生、中学生、高校生、大学生、予備校等の所定の同一的教育行動をとる可能性が高い人が対象になるが、１２歳以下の小学生の場合、将来を含めて健康状態等を含む生活習慣について、最も影響力があるためである。また、小学生であれば、運動測定装置による行動パターンの測定についても、より安全かつ精度良く実施することができるためである。
よって、１２歳以下の小学生を対象にした場合、不適当な生活習慣が身につく前に、本発明の行動管理システムを有効活用し、肥満や拒食症、さらには学級崩壊に連鎖する異常行動やいじめ行動等を矯正することができる。

３．行動管理システムによる測定動作
次いで、行動管理システムによる測定動作を説明する。図４は、運動測定装置の測定動作を表すフローチャートであり、図５は、そのうちのエネルギ計算を行う部分のフローチャートの動作を示す。
まず、図４に示すステップＳ１ではユーザの年齢、性別、体重、さらに、昼食、例えば、給食の内容や摂取量、さらには残量等のデータを入力する。
なお、上述したように、栄養摂取データとして、平均化された昼食に関する栄養摂取データを用いるため、学生の健康状態等について、さらに正確かつ客観的に評価することができる。さらに、学生における健康状態等に対して、家庭における朝食や夕食の栄養摂取データも影響するものの、それらの好き嫌いや食事量については、昼食（給食）における好き嫌いや食事量と所定の相関関係があることより、昼食に関するデータを利用することは極めて有効である。
次いで、ステップＳ２では、電源がＯＮになると、運動センサおよび測定回路が動作を開始し、ステップＳ３において所定のタイミングでＧｘとωｚを多数測定することを示している。
次いで、ステップＳ４では、ωｚを例えば２０Ｈｚでサンプリングし、４Ｈｚ以下の周波数がないかを０．１Ｈｚおきに精査する周波数分析（Ｓｈｏｒｔ ｔｉｍｅ ＤＦＴによる）を行うことを示している。このデータは、一例として２秒毎に更新することが好ましい。また、歩行の周波数は０．５〜１．８Ｈｚ程度であることが好ましい。
次いで、ステップＳ５では、期間中のＧｘデータの平均値ａと、ピーク値ｂとの比を計算することを示している。
次いで、ステップＳ６では、周期性の判定を行うことを示している。周期性が認められないか、ｂ／ａ＜７である場合には、周期性がなしとして、図５に示す分岐Ａ点に移行し、非周期運動のエネルギ計算が行われる。一方、周期性があることが明瞭であって、ｂ／ａ≧７である場合には、ステップＳ７で歩行または走行を行っていると識別され、ステップＳ８でωｚのピーク周波数の２倍×２秒を２秒間の歩数としてカウントする。
次いで、ステップＳ９では、その歩数が表示され、またその変化についても記憶保存されることを示している。そしてさらに走行や歩行のエネルギ計算のフローの開始点Ｂに移行する。

また、図５に示すステップＳ１１では、歩行又は走行以外の行動であると判断し、その場合には、ステップＳ１２において、例えば２０Ｈｚでサンプリングした２秒間のＧｘのデータの２乗和（または絶対値の和）を用い、次の数式で非周期的行動を分類し、図示のように行動係数を決めることを示している。
すなわち、Ｇｘ＜２ならば教室における勉強等の行動をしており、２＜Ｇｘ＜６なら教室における楽器演奏や立位での歩行等の行動をしており、６＜Ｇｘ＜１６なら清掃や軽いスポーツ等の行動をしており、１６＜Ｇｘなら体育における激しい運動等の行動をしていると推定できる。なお、それぞれ分類された運動パターンに対して、所定の行動係数を適用する。
なお、ここで用いているＧｘやωｚの大きさを表す数値は、本実施の形態において用いた測定回路の出力電圧値であり、加速度や角速度またはそれらの絶対値（あるいは２乗和）との比例的な関係はあるものの、それらの力学的な単位を持つ値ではない。

次いで、ステップＳ１３においては、次式（１）に基づいて消費エネルギ［kcal］を計算する。
消費エネルギ＝行動別係数［kcal/kg/分］×体重［kg］×時間［分］×補正係数 （１）
次いで、ステップＳ１４では、消費エネルギ値の表示と、保存とが行われることを示している。すなわち、消費エネルギとしては、例えば、学校生活における１日毎の値を表示する。また、データ処理が終了したならば、終点Ｃから図４に示すステップＳ４のＣ点に戻り、次の運動解析を行うことが好ましい。
すなわち、走行や、歩行の行動をしている場合にはＢ点より、ステップＳ１５においてさらにその分類を行い、それぞれ行動係数を決定することが好ましい。より具体的には、Ｇｘおよびωｚの２乗和（または絶対値の和）を用いて、Ｇｘ＜８かつωｚ＜２．８なら歩行１、２．８＜ωｚ＜５なら歩行２、５＜ωｚ＜７．２なら歩行３、７．２＜ωｚなら歩行４、８＜Ｇｘ＜１６なら走行１、１６＜Ｇｘなら走行２の評価とする。
次いで、図５に示すステップＳ１６では、行動係数を用いて既述の式により、消費エネルギを計算する。Ｄ点を出たフローは、図５のステップＳ１４に送られてデータの表示と、保持とを行う。

このようにして、特定の年齢や集団である学生に限って、行動パターン等をモニタし、健康管理方法や異常行動を客観的に評価することができるが、かかる評価結果は、個人情報に関するものである。したがって、本発明においては、かかる個人情報が漏洩し、個人の尊厳が冒されないように、コンピュータ装置の管理者である第三者が、直接的に情報管理することを特徴としている。
ただし、コンピュータ装置の管理者である第三者からの漏洩についても防止するために、上述したように、データ管理者側では、学生に付与された所定の識別番号のみでもって管理し、学生と、識別番号との間の対応表については、さらに学校側の責任者のみが管理できる体制であることがより好ましい。

本発明の学生の行動管理システムによれば、学校の責任者とは異なるコンピュータ装置を管理するデータ管理者が、所定の運動測定装置を利用して、学生の行動（運動）をモニタし、例えば、その行動結果から消費エネルギを算出し、さらにその消費エネルギと、栄養摂取データとの関係を比較演算することにより、学校の責任者を介して、学生の健康管理や異常行動の矯正に役立たせることができるようになった。
したがって、幼稚園生、小学生、中学生、高校生、大学生、予備校等の所定の同一的教育行動をとる可能性が高い人を対象として、健康状態や異常行動等を含む学校生活について、指導したり、矯正したりすることが容易にできるようになった。
また、学生の親権者に対しても、客観的かつ具体的な説明を実施することも可能となり、ひいては、家庭内での教育や栄養指導にも役立たせることができるようになった。

学生の行動管理システムの構成例を説明するために供する図である。 学生の行動管理システムの構成の具体例を説明するために供する図である。 運動測定装置の概略について説明するために供する図である。 運動測定装置の測定動作を表すフローチャートである。 エネルギ計算を行う部分のフローチャートの動作を示す図である。 行動別係数および補正係数を説明するための図である。

符号の説明

１：学生の行動管理システム
３：運動測定装置
４：充電・通信アダプタ
６：無線ＬＡＮ体重計
７：無線ＬＡＮ体脂肪計
８：コンピュータ装置
９：モニタ

Claims (12)

1. 学生の行動パターンデータを測定するための運動測定装置を用いた学生の行動管理システムであって、
   前記運動測定装置は、学生の行動パターンデータを測定し、この行動パターンデータを演算して得られた評価結果を、学校の責任者とは異なるデータ管理者が、学校の責任者に対して通知することを特徴とする学生の行動管理システム。
2. 前記学生の行動パターンデータは、前記運動測定装置により測定される学生の身体における所定部分の少なくとも一つの方向の加速度および角速度、あるいはいずかれ一方の速度データ、または学生の他の身体的データに基づくものであることを特徴とする請求項１に記載の学生の行動管理システム。
3. 前記行動パターンデータに関する演算を、コンピュータ装置を用いて行うことを特徴とする請求項１または２に記載の学生の行動管理システム。
4. 前記行動パターンデータに関する評価結果を、前記データ管理者が、コンサルタントを介して、前記学校の責任者に対して通知することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の学生の行動管理システム。
5. 前記行動パターンデータに関する演算において、測定された学生の行動パターンデータから消費カロリーを算出するとともに、当該消費カロリーと、別途入力された栄養摂取データと、を比較演算することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の学生の行動管理システム。
6. 前記運動測定装置により測定される学生の行動パターンデータから、異常行動を判定し、その判定結果を、前記評価結果とともに、前記学校の責任者とは異なるデータ管理者が、前記学校の責任者に対して通知することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の学生の行動管理システム。
7. 前記学生の行動パターンデータの測定を、前記学生が、学校に滞在している時間内に実施することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の学生の行動管理システム。
8. 前記運動測定装置による学生の行動パターンデータの測定を、各学校単位、各学年単位、各クラス単位、または１クラスの構成人数の２０〜８０％の単位の少なくとも一つで実施することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の学生の行動管理システム。
9. 前記学生に対して、識別番号をそれぞれ割り当て、当該識別番号をもとに、前記評価結果をデータ管理者が管理することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の学生の行動管理システム。
10. 前記栄養摂取データが、昼食に関する栄養摂取データであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の学生の行動管理システム。
11. 前記コンピュータ装置に対して、前記栄養摂取データとともに、学生の体重データおよび身長データを入力することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の学生の行動管理システム。
12. 前記対象となる学生が、小学生であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の学生の行動管理システム。