JP2008086479A - Physical activity measuring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、活動量計測システムに関するものである。 The present invention relates to an activity amount measurement system.
従来、例えば歩数等から消費エネルギを予測することにより、健康管理を目的とするものや、加速度及び角加速度センサの情報を用いて人体の行動を分類することにより、消費エネルギを算出する運動測定装置(例えば特許文献1に開示)が提供されている。
ところで、上述の歩数等から消費エネルギを予測することにより、健康管理を目的とするものでは、歩行状態データを蓄積するようにはなっていなかった。 By the way, by predicting energy consumption from the number of steps as described above, for the purpose of health management, walking state data has not been accumulated.
また、特許文献1に開示されている運動測定装置では、歩数のみを用いて消費エネルギを算出するために、歩行時も走行時も同じ歩数であれば算出される消費エネルギは同じ値となってしまうという問題があった。かように歩行や、走行など行動の類別と運動強度との関係を被測定者に提示することができなかった。
Further, in the exercise measuring device disclosed in
本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、測定装置で得られた測定データから被測定者の行動を類別と、その行動における運動強度の代表値を求めるができ、その結果被測定者に生活習慣の改善を図るために役立つ行動情報を提示することが可能な活動量計測システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to classify the actions of the person to be measured from the measurement data obtained by the measuring apparatus and to obtain representative values of exercise intensity in the actions. An object of the present invention is to provide an activity amount measurement system that can be obtained, and as a result, can present behavior information useful for improving lifestyle habits to a subject.
上述の目的を達成するために、請求項1の発明では、被測定者の歩数及び被測定者の運動強度を測定する測定手段及び該測定手段から得られる歩数及び運動強度の測定データを時刻暦に関連付けて記憶する記憶手段を有する測定装置と、時刻暦に関連付けてある前記歩数或いは前記運動強度の測定データを通信により前記測定装置から取得して、該測定データから行動を類別する行動類別手段を有し、該類別された行動の運動強度若しくは歩数を算出するデータ処理装置とを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, according to the first aspect of the present invention, the measuring means for measuring the number of steps of the person to be measured and the exercise intensity of the person to be measured, and the measurement data of the number of steps and the exercise intensity obtained from the measuring means are used as time calendar A measuring device having a storage means for storing the information in association with the time scale, and a behavior classification means for acquiring the measurement data of the number of steps or the exercise intensity associated with the time calendar from the measuring device by communication and classifying the behavior from the measurement data And a data processing device for calculating the exercise intensity or the number of steps of the classified action.
請求項1の発明によれば、測定装置で得られた測定データから被測定者の行動を類別するとともに、類別された行動毎における運動強度或いは歩数を求めることができ、それにより各行動毎における運動強度や歩数が生活習慣の改善を図るのに必要な目標値等に達しているいるか否かなどの判断材料を提示することができる。
According to invention of
請求項2の発明では、請求項1の発明において、前記行動類別手段は、前記測定データから行動を特徴付ける運動強度の代表値を抽出し、該代表値と、予め設定されている類別抽出対象の行動を特徴付ける運動強度の代表値からなる基準値とを比較して行動の類別を抽出することを特徴とする。
In the invention of
請求項2の発明によれば、行動の類別を、測定データから求めた運動強度の代表値と、予め記憶してある基準値と比較するだけで、簡単に抽出することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to easily extract the classification of the action simply by comparing the representative value of the exercise intensity obtained from the measurement data with the reference value stored in advance.
請求項3の発明では、請求項2の発明において、前記行動類別手段は、時間枠を設けて前記測定データから各時間枠における運動強度の代表値を求め、各時間枠に対応付けて記憶してある前記基準値とを比較して行動の類別を抽出することを特徴とする。
In the invention of claim 3, in the invention of
請求項3の発明によれば、行動の類別抽出の精度を向上させることができる。 According to the invention of claim 3, the accuracy of action classification extraction can be improved.
請求項4の発明では、請求項1の発明において、前記行動類別手段は、歩数或いは運動強度の測定データをクラスター分析するとともに、各種の行動を特徴付ける運動強度或いは歩数の基準となる代表値に対してクラスター分析を行い、両クラスター分析の結果の類似性の比較から行動の類別を抽出することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the behavior classification means performs cluster analysis on the measurement data of the number of steps or the exercise intensity, and for a representative value serving as a reference for the exercise intensity or the number of steps characterizing various behaviors. The cluster analysis is performed, and the behavior classification is extracted from the comparison of the similarities between the results of the two cluster analyses.
請求項4の発明によれば、クラスター分析によって、行動の類別の抽出が行え、測定データの代表値の算出などを必要としない。 According to the invention of claim 4, behavior classification can be extracted by cluster analysis, and calculation of a representative value of measurement data is not required.
請求項5の発明では、請求項2乃至4の何れかの発明において、前記データ処理装置は、前記データ処理装置には、前記被測定者の社会的な個人特性に関連付けられたカレンダーを作成して、該カレンダーデータに基づき、類別する行動の基準となる代表値を設定する手段を備え、前記行動類別手段は、設定された該代表値を行動の類別抽出に用いる前記基準値とすることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the data processing device according to any one of the second to fourth aspects, the data processing device creates a calendar associated with the social personal characteristics of the measured person. And a means for setting a representative value as a reference for the action to be classified based on the calendar data, wherein the action classification means sets the set representative value as the reference value used for action classification extraction. Features.
請求項4の発明によれば、カレンダーに反映させた社会的な個人特性から被測定者がとりえない行動など類別対象外の行動によるノイズを除去することができ、行動の抽出精度を向上させることができる。 According to the invention of claim 4, it is possible to remove noise caused by actions that are not classified, such as actions that the subject cannot take, from the social personal characteristics reflected in the calendar, and improve the accuracy of action extraction. be able to.
本発明は、測定装置で得られた測定データから被測定者の行動を類別するとともに、類別された行動毎における運動強度或いは歩数を求めることができ、それにより各行動毎における運動強度や歩数が生活習慣の改善を図るのに必要な目標値等に達しているいるか否かなどの判断材料を提示することができるという効果がある。 The present invention classifies the measurement subject's actions from the measurement data obtained by the measuring device, and can determine the exercise intensity or the number of steps for each classified action, whereby the exercise intensity and the number of steps for each action are obtained. There is an effect that it is possible to present judgment materials such as whether or not a target value necessary for improving lifestyle is reached.
以下本発明を一実施形態により説明する。 The present invention will be described below with reference to an embodiment.
図1は本発明の活動量計測システムの一実施形態を示し、本実施形態は図示するように被測定者の歩数及び運動強度を測定するための測定装置1と、この測定装置1との間でデータの授受を行い、測定装置1で測定した歩数、運動強度の測定データに基づいて運動強度(或いは歩数)の代表値の算出等の演算処理を行うデータ処理装置2とで構成される。
FIG. 1 shows an embodiment of an activity amount measuring system according to the present invention. In this embodiment, as shown in the figure, a
測定装置1は、被測定者が携行できる大きさに形成された本体(図示せず)に、被測定者の動きに応じて加速度を検出する加速度センサ10、測定装置1での信号処理や制御のためのCPUからなる演算処理部11、読み書き自在なメモリ部12a、12b、歩数等の測定データを表示するための表示部13、データ処理装置2との間でデータ授受を行うために設けた例えばUSB(Universal Serial Bus)等の汎用の通信部14と、時刻発生部15と、測定装置1の動作電源を得るための二次電池や一次電池からなる電池電源(図示せず)等を備えている。
The
演算処理部11は、加速度センサ10が検出する例えば上下方向の加速度から歩数をカウントし、また加速度の大きさから運動強度を算出する歩数・強度算出機能を備え、この機能と加速度センサ10とで測定手段を構成する。また演算処理部11にはメモリ部12a、12bに対する読み書きの制御、通信部14の送受信の制御、表示部13の制御の機能を備えている。
The
データ処理装置2は、例えば、活動量計測システムのデータ処理に対応したアプリケーションソフトを実行する汎用のパーソナルコンピュータによって構成されるもので、パーソナルコンピュータとして備えている外部記憶装置20、USB等の通信部21、演算処理部22,入力部23、ディスプレイ装置からなる表示部24を利用しており、外部記憶装置20には活動量計測システムとして必要な個人特性データ(被測定者の身長、体重、性別、年齢、職業等、個人ID、使用する機器ID)、更に被測定者の行動を類別抽出するために必要な類別対象としている各行動の運動強度(或いは歩数)の代表値、例えば平均値、標準偏差、最大強度(最大歩数)、最小強度(最小歩数)、最大強度(最大歩数)と最小強度(最小歩数)との差、継続する時間の幅などにより行動の波形を特徴付けるパラメータを基準値として記憶している。尚行動が継続する時間幅は行動により異なるため、例えば5分を最小単位として2時間までの5分単位の時間枠で上述の代表値を記憶している。
The
図2は類別する行動の波形例を示し、(a)は卓球・テニスのような行動の運動強度の変化波形、(b)は買物のような行動の運動強度の変化波形、(c)はウォーキングのような行動の運動強度の変化波形を示し、図中縦軸は運動強度の大きさを、横軸は時間を夫々示す。 FIG. 2 shows examples of waveforms of actions to be classified, (a) is a change waveform of exercise intensity of an action like table tennis / tennis, (b) is a change waveform of exercise intensity of an action like shopping, (c) is The change waveform of the exercise intensity of the action such as walking is shown. In the figure, the vertical axis indicates the magnitude of the exercise intensity, and the horizontal axis indicates the time.
次に本実施形態の活動量計測システムについて説明する。 Next, the activity amount measurement system of this embodiment will be described.
まず、被測定者が携行する測定装置1のメモリ部12bには、データ処理装置2でデータベースDBに登録されている当該被測定者に対応した個人ID、機器IDの各データをデータ処理装置2から通信部14を用いた通信により取得して格納しているものとする。また歩数や、運動強度の算出に必要な演算用係数もメモリ部12bに格納しているものとする。
First, in the
このように被測定者は、一日の内の行動期間(活動期間)中、当該測定装置1を装着携行して行動する。これにより被測定者の動きに応じた加速度が加速度センサ10により検出され、その加速度データに基づいて演算処理部11は歩数と運動強度を算出し、その算出した結果を夫々の測定データとしてメモリ部12aに逐次保存するとともに、時刻発生部15から取得する時刻データに測定データを対応付けた時刻暦データをメモリ部12aに記憶させる。このようにして被測定者の行動に伴う歩数や運動強度のデータが時刻暦データとともに、メモリ部12aに蓄積されることになる。
In this way, the person to be measured acts while wearing the
そして、例えば一日の行動が終了した時点で、被測定者は、測定装置1の通信部14をデータ処理装置2の通信部21に通信ケーブル(図示せず)により接続して、演算処理部11及びデータ処理装置2の演算処理部22の制御下で通信を行わせることで、メモリ部12aに記憶されている時刻暦データ及び測定データを個人ID及び機器IDのデータとともにデータ処理装置2に転送させる。
Then, for example, when the action of one day is finished, the person to be measured connects the
データ処理装置2では、演算処理部22の制御下で、測定装置1から送られてきた個人ID及び機器IDの認証を行い、この認証後、通信により取得した時刻暦データ及び測定データを当該個人IDに対応する被測定者のデータとしてデータベースDBの保存する処理を行う。
In the
また演算処理部22の制御下で、例えば表示部24にはデータ処理のための操作画面が表示されており、被測定者は、表示部24の表示された操作画面に基づいて入力部23を操作し、演算指示を行う。
Further, under the control of the
この演算指示があると、演算処理部22は被測定者の行動類別抽出のための手段としてまず測定装置1から転送させてきた歩数及び運動強度のデータ並びに時刻暦データから、行動抽出のために例えば運動強度データの時間暦を5分毎と、10分毎というように時間窓を定め、2時間までの窓単位について、各時間枠単位基準値と対応する代表値を運動強度データから算出する。次にこの算出した代表値とデータベースDBに記憶してある各行動毎の基準値とを比較し、算出した代表値が各時間枠の基準値を越えているかをチェックする。そしてどの行動の類別を決定する係数として、各時間枠における基準値と測定データから求めた代表値との残差が全て所定値範囲(運動強度での残差であれば例えば±1METs)内であれば、その2時間の窓枠単位での行動の類別を決定抽出する。
When there is this calculation instruction, the
この類別抽出した後、演算処理部22は抽出した行動における運動強度の平均値或いは歩数の平均値を算出し、この算出結果を更にデータベースDBに登録している運動目標基準値と比較し、行動が運動目標基準値に達しているか否かの判断を行い、その判断結果を表示部24に表示する。この場合行動毎に算出した歩数の平均値或いは運動強度の平均値をも合わせて表示する。被測定者はこの表示を今後の行動の指標として生活習慣の改善を図ることができるのである。
After the classification is extracted, the
尚上述の測定データから求めた代表値と、基準値との残差を求める方法以外に、クラスター分析によって行動の類別抽出を行っても良い。 In addition to the method of obtaining the residual between the representative value obtained from the measurement data and the reference value, behavior classification may be extracted by cluster analysis.
この場合、演算処理部22は、例えばクラスター分析のパラメータを上述の2時間の窓枠内の各時間枠毎の運動強度を用い、例えば測定データから求めた各窓枠内の時間枠毎のの運動強度のユークリッド距離を求めて、その距離が近いものがあれば、同じクラスターとする。同様にデータベースDBに記憶している各行動に対応する基準値についてもクラスター分析を行ってユークリッド距離を求め、両クラスター分析の結果を比較して基準値側で求めたユークリッド距離に近い測定データ側のクラスターを当該基準値に対応する行動であると判定し、類別抽出を行うのである。
In this case, the
また、データ処理装置2において、演算処理部22の制御下で、図3に示すような入力画面を用いて、被測定者自身が居住地、職業、職種、家族構成等の個人特性データを入力することでデータベースDBに登録し、且つ被測定者毎に、その社会的な個人特性に対応した図4に示すようにカレンダーAのデータ作成を行うことができるようにするとともに、個人特性データやカレンダーAのデータに基づいて、類別する行動の上述する代表値を定めてデータベースDBに記憶するようにしても良い。これにより演算処理部22が上述の行動の類別抽出するときに、当該被測定者が勤務中の平日にとりえない行動や、或いは自転車や乗り物を通勤時に利用する場合になどにとりえない行動等は、類別対象外の行動として判定し、ノイズによる行動を除去し、行動の類別抽出の精度を高めることができる。
Further, in the
1 測定装置
10 加速度センサ
11 演算処理部
12a,12b メモリ部
13 表示部
14 通信部
15 時刻発生部
2 データ処理装置
20 外部記憶装置
21 通信部
22 演算処理部
23 入力部
24 表示部
DB データベース
DESCRIPTION OF
Claims (5)
時刻暦に関連付けてある前記歩数或いは前記運動強度の測定データを通信により前記測定装置から取得して、該測定データから行動を類別する行動類別手段を有し、該類別された行動の運動強度若しくは歩数を算出するデータ処理装置とを備えていることを特徴とする活動量計測システム。 A measuring device having measuring means for measuring the number of steps of the person to be measured and exercise intensity of the person to be measured, and storage means for storing the measurement data of the number of steps and exercise intensity obtained from the measuring means in association with the time calendar;
The measurement data of the number of steps or the exercise intensity associated with the time calendar is acquired from the measurement device by communication, and has action classification means for classifying the action from the measurement data, and the exercise intensity of the classified action or An activity amount measuring system comprising a data processing device for calculating the number of steps.
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