JP2009119082A - 体動検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の体動であることを迅速に検出し、通常のカウント表示とすることによって、故障とみなされるおそれを低減すること。
【解決手段】体動検出装置は、所定間隔で検出される複数の体動を連続と判断し、連続した体動を所定回数または所定期間検出したときに体動を歩行と判断する。その際、２つの体動が第１誤差期間内で検出された場合を第１連続判断基準とし、２つの信号が、第１誤差期間よりも長い第２誤差期間内で検出された場合を第２連続判断基準とする。第１連続判断基準で判断されたときには、第２連続判断基準で判断されたときよりも少ない回数または短い期間で歩行であることを判断する。
【選択図】図５

Description

この発明は、体動検出装置に関する。

体動検出装置の一つに歩数計がある。歩数計は、加速度センサにより歩行者の上下方向の加速度を検出し、その検出値の変化に基づいて歩数（体動）を計数する。このような歩数計の場合、歩数計を操作する際の振動や、歩数計を着脱する際の振動などによって発生する加速度の変化を、歩行による加速度の変化であると誤って判断してしまい、カウントした歩数値に誤差が生じるおそれがある。これを回避するため、所定の判定期間（例えば、６秒以上の期間）、連続して歩行とみなされる加速度の変化を検出したときや、所定の判定回数（例えば、１２回以上）、連続して歩行とみなされる加速度の変化を検出したときに、歩行であると判断するようにした歩数計が公知である。

例えば、歩行を検出する検出手段から所定回数連続して検出信号が出力したことを検出して歩行の存在を判定し、歩行の存在を判定したときのみ検出信号を計数する構成の歩数計が公知である（例えば、特許文献１参照。）。また、歩行とみなされる信号が継続的に所定回数入るかどうかで歩行状態にあるかどうかを判定し、この判定動作中の歩行とみなされる信号数をカウントして表示し、その表示を、歩行状態にあると判定された時の歩行とみなされる信号数の表示に引き継ぐ構成の歩数計が公知である（例えば、特許文献２参照。）。

特許第２５５２１３５号公報 特許第３０１７５２９号公報

しかしながら、上述した従来の歩数計では、歩行状態であると判断するまでに要する判定期間が例えば６秒と長かったり、判定回数が例えば１２回と多いため、歩数値が表示されなかったり、通常の表示とは異なる状態で歩数値が表示されたりする時間が長くなる。そのため、歩数計が故障しているとみなされるおそれがあるという問題点がある。また、判定期間や判定回数に達する前に歩行を中断すると、その間の歩数は、表示される歩数値に反映されない。そのため、その判定期間や判定回数に満たないような歩行を繰り返した場合、表示される歩数値が実際の歩数値よりも著しく少なくなってしまうという問題点がある。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、所望の体動であることを迅速に検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。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる体動検出装置は、所定間隔で検出される複数の体動を連続と判断し、連続した体動を所定回数検出したときに体動を歩行と判断する体動検出装置において、２つの体動が第１誤差期間内で検出された場合を第１連続判断基準とし、２つの体動が第２誤差期間内で検出された場合を第２連続判断基準とし、前記所定回数が連続判断基準により変化することを特徴とする。

また、請求項２の発明にかかる体動検出装置は、請求項１に記載の発明において、前記第１連続判断基準で判断されたときに第２連続判断基準で判断されたときよりも少ない前記所定回数により歩行と判断することを特徴とする。

また、請求項３の発明にかかる体動検出装置は、請求項１または２に記載の発明において、前記第１誤差期間は第２誤差期間よりも短い期間であることを特徴とする。

また、請求項４の発明にかかる体動検出装置は、所定間隔で検出される複数の体動を連続と判断し、連続した体動を所定期間検出したときに体動を歩行と判断する体動検出装置において、２つの体動が第１誤差期間内で検出された場合を第１連続判断基準とし、２つの体動が第２誤差期間内で検出された場合を第２連続判断基準とし、前記所定期間が連続判断基準により変化することを特徴とする。

また、請求項５の発明にかかる体動検出装置は、請求項４に記載の発明において、前記第１連続判断基準で判断されたときに第２連続判断基準で判断されたときよりも短い前記所定期間により歩行を判断することを特徴とする。

また、請求項６の発明にかかる体動検出装置は、請求項４または５に記載の発明において、前記第１誤差期間は第２誤差期間よりも短い期間であることを特徴とする。

この発明によれば、歩行の存在を判定するまでの時間を短縮し、通常のカウント表示とすることができるので、歩数計が故障しているとみなされるおそれを低減できる。

本発明にかかる体動検出装置によれば、所望の体動であることを迅速に検出し、通常のカウント表示とすることができるので、故障とみなされるおそれが低減できるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる体動検出装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（体動検出装置のハードウェア構成）
図１は、この発明にかかる体動検出装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、体動検出装置１１は、互いに異なる三方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向とする）の加速度を検出可能な３軸加速度センサを備えている。ここでは、３軸加速度センサを、Ｘ軸方向の加速度を検出するＸ軸加速度センサ１２、Ｙ軸方向の加速度を検出するＹ軸加速度センサ１３、およびＺ軸方向の加速度を検出するＺ軸加速度センサ１４として示す。加速度センサとしては、周知のものを用いることができる。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は、体動検出装置１１に固有の方向であり、体動検出装置１１の姿勢（向きや傾き）の変化に伴って変わる。

また、体動検出装置１１は、３軸加速度センサの出力信号に基づいて、体動検出装置１１を携帯する被験者の体動であるか否かを判断し、体動をカウントする処理装置１５を備えている。処理装置１５の詳細な構成については、後述する。また、体動検出装置１１は、処理装置１５でカウントされた体動を表示する表示装置１６を備えている。表示装置１６は、例えば、液晶パネルと液晶駆動回路を備えている。

（処理装置の機能的構成）
図２は、この発明にかかる体動検出装置の処理装置の機能的構成を示すブロック図である。図２に示すように、処理装置１５は、Ｘ軸アナログ／デジタル変換部２１、Ｙ軸アナログ／デジタル変換部２２、Ｚ軸アナログ／デジタル変換部２３、加速度取得部２４、上弦ピーク値検出部２５、下弦ピーク値検出部２６、ピーク差検出部２７、第１閾値判定部２８、フラグ制御部２９、表示計数部３０、切り替え部４１、選択部４２、第１初動検出部４３、第２初動検出部４４および計数更新部４５を備えている。これらの機能部については、ハードウェアにより実現されてもよいし、ＣＰＵ等でプログラムを実行することにより実現されてもよい。

Ｘ軸アナログ／デジタル変換部２１、Ｙ軸アナログ／デジタル変換部２２およびＺ軸アナログ／デジタル変換部２３は、それぞれ、入力端子３１，３２，３３を介してＸ軸加速度センサ１２、Ｙ軸加速度センサ１３およびＺ軸加速度センサ１４に接続されており、それらのセンサから出力されるアナログ電圧信号を所定の周期でサンプリングしてデジタルデータに変換する。Ｘ軸アナログ／デジタル変換部２１、Ｙ軸アナログ／デジタル変換部２２およびＺ軸アナログ／デジタル変換部２３は、同一のタイミングでそれぞれのセンサ出力信号をサンプリングするのが望ましい。

加速度取得部２４は、各軸のアナログ／デジタル変換部２１，２２，２３の出力値に基づいて、重力加速度の影響を除いた加速度の大きさを取得する。加速度の大きさは、図３に示すように、増減を繰り返す。図３は、加速度取得部により取得される加速度の変化を示す波形図である。なお、図３には、Ｘ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度およびＺ軸方向の加速度を合成した加速度データが波形として示されているが、実際には、この加速度データは、連続したデータではなく、所定周期でサンプリングされた離散的なデータである。

上弦ピーク値検出部２５は、加速度取得部２４により取得された加速度の大きさが増加傾向から減少傾向に切り替わるときのピーク値（上弦ピーク値とする）を検出する。図３に示す加速度の波形では、符号６２、６４、６６、６８、７０、７２および７４で示すピークが上弦ピーク値である。上弦ピーク値を検出するために、上弦ピーク値検出部２５は、例えば、次のような処理を行う。上弦ピーク値検出部２５は、加速度取得部２４から出力された加速度の値をバッファに格納し、そのバッファの格納値と、その次に加速度取得部２４から出力された加速度の値を比較し、大きい方の値でバッファの格納値を更新する。そして、上弦ピーク値検出部２５は、加速度取得部２４から出力された加速度の値がバッファの格納値よりも小さくなったら、そのときのバッファの格納値を上弦ピーク値とする。

下弦ピーク値検出部２６は、加速度取得部２４により取得された加速度の大きさが減少傾向から増加傾向に切り替わるときのピーク値（下弦ピーク値とする）を検出する。図３に示す加速度の波形では、符号６１、６３、６５、６７、６９、７１および７３で示すピークが下弦ピーク値である。下弦ピーク値を検出するために、下弦ピーク値検出部２６は、例えば、次のような処理を行う。下弦ピーク値検出部２６は、加速度取得部２４から出力された加速度の値をバッファに格納し、そのバッファの格納値と、その次に加速度取得部２４から出力された加速度の値を比較し、小さい方の値でバッファの格納値を更新する。そして、下弦ピーク値検出部２６は、加速度取得部２４から出力された加速度の値がバッファの格納値よりも大きくなったら、そのときのバッファの格納値を下弦ピーク値とする。

ピーク差検出部２７は、下弦ピーク値検出部２６により検出された下弦ピーク値および上弦ピーク値検出部２５により検出された上弦ピーク値の差分を算出する。その際、ピーク差検出部２７は、下弦ピーク値とその直後の上弦ピーク値との差分を算出してもよいし、上弦ピーク値とその直後の下弦ピーク値との差分を算出してもよい。図３には、下弦ピーク値とその直後の上弦ピーク値との差分を算出する例が示されている。第１閾値判定部２８は、ピーク差検出部２７により算出された、下弦ピーク値と上弦ピーク値の差分を、予め設定されている第１閾値と比較し、その結果に基づいて体動を検出したか否かを判定する。例えば、第１閾値判定部２８は、下弦ピーク値と上弦ピーク値の差分が第１閾値よりも大きいときに、体動を検出したと判定する。

フラグ制御部２９は、第１閾値判定部２８により体動を検出したと判定された場合に、例えば、加速度取得部２４から出力された加速度データの値が初めてゼロになった時点で、体動検出フラグをオンにする。これは、上弦ピーク値および下弦ピーク値の近傍はノイズ等の影響を受けやすいので、そこを避けて体動検出フラグをオンにするためである。図３において、三角印は、体動検出フラグがオンになるタイミングを示し、その下の数字（１、２、３、４、５）は体動としてカウントされる数を示す。

具体的には、図３に示す例において、第１の下弦ピーク６１と第１の上弦ピーク６２の差分、第３の下弦ピーク６５と第３の上弦ピーク６６の差分、第４の下弦ピーク６７と第４の上弦ピーク６８の差分、第６の下弦ピーク７１と第６の上弦ピーク７２の差分および第７の下弦ピーク７３と第７の上弦ピーク７４の差分が閾値よりも大きい。従って、第１の上弦ピーク６２、第３の上弦ピーク６６、第４の上弦ピーク６８、第６の上弦ピーク７２および第７の上弦ピーク７４の後で加速度データの値が初めてゼロになった時点で、体動検出フラグがオンになる。一方、第２の下弦ピーク６３と第２の上弦ピーク６４の差分および第５の下弦ピーク６９と第５の上弦ピーク７０の差分は閾値よりも小さいので、体動検出フラグはオフのままである。

また、フラグ制御部２９は、体動検出フラグをオンにした後、所定期間経過した時点で体動検出フラグをオフに切り替える。表示計数部３０は、カウンタにより構成されており、体動検出フラグがオンになった回数をカウントする。表示計数部３０のカウント値のデータは、出力端子３４を介して前記表示装置１６へ送られる。

切り替え部４１は、体動検出フラグがオンになった回数を、表示計数部３０と内部計数部（図２には現れていない）のいずれで計数するかを切り替える。内部計数部は、第１初動検出部４３および第２初動検出部４４に設けられている。体動検出装置１１が加速度の変化を検出して体動検出処理を開始した直後では、切り替え部４１は、体動検出フラグのオンの回数の計数先を内部計数部にする。そして、切り替え部４１は、計数更新部４５からの第１リセット指示によって、体動検出フラグのオンの回数の計数先を内部計数部から表示計数部３０に切り替える。また、切り替え部４１は、選択部４２からの指示によって、体動検出フラグのオンの回数の計数先を表示計数部３０から内部計数部に切り替える。内部計数部および計数更新部４５については、後述する。

図４は、選択部の機能的構成を示すブロック図である。図４に示すように、選択部４２は、第１計時部５１および切り替え判定部５２を備えている。第１計時部５１は、入力端子５３を介してフラグ制御部２９に接続されている。第１計時部５１は、タイマにより構成されており、体動検出フラグがオンになると、そのときのタイマ値を出力して初期値にリセットされ、再び計時を開始する。切り替え判定部５２は、第１計時部５１から出力されたタイマ値が、予め設定された値よりも大きい場合、体動検出フラグのオンの回数の計数先が内部計数部になるように、出力端子５４を介して切り替え部４１に指示を出す。

ここで、切り替え判定部５２において予め設定された値とは、歩行を想定した場合、通常の足の運びによって生じる体動の周期程度の値である。従って、第１計時部５１から出力されたタイマ値が、予め設定された値以下である場合とは、中断することなく歩行し続けた場合に相当する。一方、歩行し始め、または歩行を中断した後、再開する場合などでは、第１計時部５１から出力されたタイマ値は、予め設定された値よりも大きくなる。

図５は、第１初動検出部の機能的構成を示すブロック図である。図５に示すように、第１初動検出部４３は、第２計時部８１、第１〜第５の計時データ格納部８２〜８６、第１経過時間判定部８７、第１〜第５の差分算出部８８〜９２、第２および第３の閾値判定部９３，９４、周期性判定部９５、第１出力判定部９６並びに前記内部計数部（第１内部計数部９７とする）を備えている。第１初動検出部４３は、入力端子９８を介して切り替え部４１に接続されている。従って、第１初動検出部４３は、切り替え部４１において内部計数部側に切り替えられているときにのみ、動作する。以下、第１初動検出部４３が動作するときの各部の機能について説明する。

第２計時部８１は、入力端子９８を介して切り替え部４１に接続されており、第２計時部８１には、体動検出フラグがオンになったことを示す信号（以下、オン信号とする）が入力する。第２計時部８１は、タイマにより構成されており、オン信号が入力するたびに、そのときのタイマ値を出力する。第２計時部８１は、前記第１リセット指示または周期性判定部９５からの第２リセット指示によって初期値にリセットされ、再び計時を開始する。

第５計時データ格納部８６は、例えば、第１リセット指示または第２リセット指示によってリセットされるバッファにより構成されており、リセット後に最初に第２計時部８１から出力されたタイマ値を格納する。第１経過時間判定部８７は、第５計時データ格納部８６に格納されているタイマ値（Ｔａとする）と、第２計時部８１から出力されたタイマ値（Ｔｂとする）に基づいて、ＴａからＴｂまでの経過時間（Ｔ（ｂ−ａ）とする）を算出する。そして、そのＴ（ｂ−ａ）が、予め設定された第１時間（例えば、３秒）を経過しているか否かを判定する。この第１時間は、後述する第２初動検出部４４において設定されている第２時間よりも短い。

第１〜第４の計時データ格納部８２〜８５は、例えば、バッファにより構成されている。第１計時データ格納部８２は、第２計時部８１からタイマ値が出力されると、その直前まで保持していたタイマ値を出力して、新たに第２計時部８１から出力されたタイマ値を格納する。第２計時データ格納部８３および第３計時データ格納部８４は、それぞれ、第１計時データ格納部８２および第２計時データ格納部８３からタイマ値が出力されると、その直前まで保持していたタイマ値を出力して、新たに第１計時データ格納部８２および第２計時データ格納部８３から出力されたタイマ値を格納する。

第４計時データ格納部８５は、第３計時データ格納部８４からタイマ値が出力されると、格納値を、その第３計時データ格納部８４から新たに出力されたタイマ値に更新する。つまり、歩行を想定した場合、第１計時データ格納部８２、第２計時データ格納部８３、第３計時データ格納部８４および第４計時データ格納部８５には、それぞれ、第ｍ歩目のときのタイマ値（Ｔｍとする）、第［ｍ−１］歩目のときのタイマ値（Ｔ［ｍ−１］とする）、第［ｍ−２］歩目のときのタイマ値（Ｔ［ｍ−２］とする）および第［ｍ−３］歩目のときのタイマ値（Ｔ［ｍ−３］とする）が格納されることになる。ｍは４以上の自然数である。

第１差分算出部８８は、第１計時データ格納部８２の格納値と第２計時データ格納部８３の格納値の差分を算出する。第２差分算出部８９は、第２計時データ格納部８３の格納値と第３計時データ格納部８４の格納値の差分を算出する。第３差分算出部９０は、第３計時データ格納部８４の格納値と第４計時データ格納部８５の格納値の差分を算出する。つまり、第１差分算出部８８、第２差分算出部８９および第３差分算出部９０は、それぞれ、第［ｍ−１］歩目から第ｍ歩目までの経過時間（Ｔ（ｍ−［ｍ−１］）とする）、第［ｍ−２］歩目から第［ｍ−１］歩目までの経過時間（Ｔ（［ｍ−１］−［ｍ−２］）とする）、および第［ｍ−３］歩目から第［ｍ−２］歩目までの経過時間（Ｔ（［ｍ−２］−［ｍ−３］）とする）を算出することになる。

第４差分算出部９１は、第１差分算出部８８の演算結果と第２差分算出部８９の演算結果の差分を算出する。従って、第４差分算出部９１の演算結果は、Ｔ（ｍ−［ｍ−１］）とＴ（［ｍ−１］−［ｍ−２］）の差分となる。これは、右足（または左足）を前へ踏み出して歩を進めるときに要する時間と、それに続いて左足（または右足）を前へ踏み出して歩を進めるときに要する時間との差である。一般に、通常通りに歩行している場合には、右足で歩を進めるときの時間と左足で歩を進めるときの時間は、ほぼ同じである。

第２閾値判定部９３は、第４差分算出部９１の演算結果が、予め設定されている第２閾値以下であるか否かを判定し、第２閾値以下であれば周期性ありと判定し、第２閾値を超えていれば周期性なしと判定する。例えば、第２閾値は±１００ｍｓｅｃである。第２閾値は、第１誤差期間に相当する。

第５差分算出部９２は、第１差分算出部８８の演算結果と第３差分算出部９０の演算結果の差分を算出する。従って、第５差分算出部９２の演算結果は、Ｔ（ｍ−［ｍ−１］）とＴ（［ｍ−２］−［ｍ−３］）の差分となる。これは、右足（または左足）を前へ踏み出して歩を進めるときに要する時間と、その次に再び右足（または左足）を前へ踏み出して歩を進めるときに要する時間との差である。つまり、歩を進めるときの一歩おきの時間である。このように一歩おきに時間の差分を求めることによって、左右いずれかの足を引き摺って歩くために左足と右足で歩を進めるときの時間が大きく異なるような場合でも、歩行による体動の周期性を判断することができる。

第３閾値判定部９４は、第５差分算出部９２の演算結果が、予め設定されている第３閾値以下であるか否かを判定し、第３閾値以下であれば周期性ありと判定し、第３閾値を超えていれば周期性なしと判定する。例えば、第３閾値は±１００ｍｓｅｃである。第３閾値は、第１誤差期間に相当する。

周期性判定部９５は、第２閾値判定部９３および第３閾値判定部９４のいずれか一方または両方で周期性ありと判定された場合に、体動に周期性ありと判定し、第２閾値判定部９３および第３閾値判定部９４の両方で周期性なしと判定された場合に、体動に周期性なしと判定する。体動に周期性ありと判定される場合が第１連続判断基準に相当する。周期性判定部９５は、周期性なしと判定すると、第２リセット指示によって第１初動検出部４３の各部にリセットを指示する。

第１出力判定部９６は、周期性判定部９５で周期性ありと判定されることと、第１経過時間判定部８７でＴ（ｂ−ａ）が、予め設定された時間（例えば、３秒）を経過したと判定されることの両方の条件が成立したか否かを判定する。第１出力判定部９６は、両条件が成立した場合、第１出力指示によって第１内部計数部９７にカウント値の出力を指示する。

第１内部計数部９７は、入力端子９８を介して切り替え部４１に接続されている。第１内部計数部９７は、カウンタにより構成されており、切り替え部４１からオン信号が入力するたびに、カウント値をインクリメントする。第１内部計数部９７は、第１リセット指示または第２リセット指示によって初期値にリセットされる。第１出力指示によって、第１内部計数部９７のカウント値のデータは、出力端子９９を介して計数更新部４５へ送られる。

図６は、第２初動検出部の機能的構成を示すブロック図である。図６に示すように、第２初動検出部４４は、第３計時部１０１、第６計時データ格納部１０２、第２経過時間判定部１０３、第４計時部１０４、連続性判定部１０５、第２出力判定部１０６並びに前記内部計数部（第２内部計数部１０７とする）を備えている。第２初動検出部４４は、入力端子１０８を介して切り替え部４１に接続されている。従って、第２初動検出部４４は、切り替え部４１において内部計数部側に切り替えられているときにのみ、動作する。以下、第２初動検出部４４が動作するときの各部の機能について説明する。

第３計時部１０１は、入力端子１０８を介して切り替え部４１に接続されており、第３計時部１０１には、切り替え部４１からオン信号が入力する。第３計時部１０１は、タイマにより構成されており、オン信号が入力するたびに、そのときのタイマ値を出力する。第３計時部１０１は、前記第１リセット指示または連続性判定部１０５からの第３リセット指示によって初期値にリセットされ、再び計時を開始する。

第６計時データ格納部１０２は、例えば、第１リセット指示または第３リセット指示によってリセットされるバッファにより構成されており、リセット後に最初に第３計時部１０１から出力されたタイマ値を格納する。第２経過時間判定部１０３は、第６計時データ格納部１０２に格納されているタイマ値（Ｔｃとする）と、第３計時部１０１から出力されたタイマ値（Ｔｄとする）に基づいて、ＴｃからＴｄまでの経過時間（Ｔ（ｄ−ｃ）とする）を算出する。そして、そのＴ（ｄ−ｃ）が、予め設定された第２時間（例えば、６秒）を経過しているか否かを判定する。

第４計時部１０４は、入力端子１０８を介して切り替え部４１に接続されている。第４計時部１０４は、タイマにより構成されており、体動検出フラグがオンになると、そのときのタイマ値を出力して初期値にリセットされ、再び計時を開始する。

連続性判定部１０５は、第４計時部１０４から出力されたタイマ値が、予め設定された値以下であれば体動に連続性ありと判定し、予め設定された値よりも大きければ体動に連続性なしと判定する。連続性判定部１０５は、連続性なしと判定すると、第３リセット指示によって第２初動検出部４４の各部にリセットを指示する。ここで、連続性判定部１０５において予め設定された値とは、歩行を想定した場合、立ち止まらずにゆっくり歩いた場合の一歩に要する時間程度の値である。この立ち止まらずにゆっくり歩いた場合の一歩に要する時間程度が、第２誤差期間に相当し、体動に連続性ありと判定される場合が第２連続判断基準に相当する。

第２出力判定部１０６は、連続性判定部１０５で連続性ありと判定されることと、第２経過時間判定部１０３でＴ（ｄ−ｃ）が、予め設定された時間（例えば、６秒）を経過したと判定されることの両方の条件が成立したか否かを判定する。第２出力判定部１０６は、両条件が成立した場合、第２出力指示によって第２内部計数部１０７にカウント値の出力を指示する。

第２内部計数部１０７は、入力端子１０８を介して切り替え部４１に接続されている。第２内部計数部１０７は、カウンタにより構成されており、切り替え部４１からオン信号が入力するたびに、カウント値をインクリメントする。第２内部計数部１０７は、第１リセット指示または第３リセット指示によって初期値にリセットされる。第２出力指示によって、第２内部計数部１０７のカウント値のデータは、出力端子１０９を介して計数更新部４５へ送られる。

計数更新部４５は、表示計数部３０のカウント値のデータに、第１初動検出部４３から送られてきたカウント値のデータ、または第２初動検出部４４から送られてきたカウント値のデータを加算する。これによって、ここに至るまでの間に第１内部計数部９７および第２内部計数部１０７で計数され、表示計数部３０では計数されていなかった分の体動の回数が、表示計数部３０のカウント値に反映される。計数更新部４５は、表示計数部３０のカウント値を更新すると、第１リセット指示によって切り替え部４１を表示計数部３０の側に切り替える。

（体動計数処理手順）
図７および図８は、この発明にかかる体動検出装置の体動計数処理手順を示すフローチャートである。図７に示すように、体動検出装置１１が加速度の変化を検出すると、体動検出処理が開始される。次いで、第２初動検出部４４をリセットし（ステップＳ１）、第１初動検出部４３をリセットする（ステップＳ２）。

次いで、加速度取得部２４により取得した加速度の変化に基づいて体動を検出すると、フラグ制御部２９により体動検出フラグをオンにする（ステップＳ３：Ｙｅｓ）。ステップＳ３で体動を検出できない場合、体動検出フラグはオフのままであり、体動検出フラグがオンになるのを待つ（ステップＳ３：Ｎｏ）。最初は、切り替え部４１が内部計数部側になっている（ステップＳ４：Ｙｅｓ）ので、第１内部計数部９７のカウント値および第２内部計数部１０７のカウント値をインクリメントする（ステップＳ５）。１つの体動を検出したときに加速度センサが２度振幅してしまい、体動検出フラグが２度オンになり、体動を２つカウントしてしまうのを防ぐために体動フラグがオンとなった後、一定時間は体動検出フラグのオンをカウントしないカウント禁止期間を設けている。

次いで、連続性判定部１０５により、体動検出フラグがオンになるタイミングに連続性があるか否かを判定する（ステップＳ６）。体動検出処理が開始された直後に体動検出フラグがオンになった場合、連続性を判定できないので、連続性なしと判定する（ステップＳ６：Ｎｏ）。この場合には、ステップＳ１に戻る。

再び、体動検出フラグがオンになると（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、切り替え部４１が内部計数部側のままである（ステップＳ４：Ｙｅｓ）ので、第１内部計数部９７のカウント値および第２内部計数部１０７のカウント値をインクリメントする（ステップＳ５）。連続性判定部１０５により、体動検出フラグがオンになるタイミングに連続性があるか否かを判定する（ステップＳ６）。体動検出フラグがオンになるのが２回目以降であれば、連続性を判定することができる。連続性なしと判定される場合（ステップＳ６：Ｎｏ）には、ステップＳ１に戻る。

連続性ありと判定される場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）には、第２経過時間判定部１０３により、前記Ｔ（ｄ−ｃ）が、予め設定された第２時間を経過しているか否かを判定する（ステップＳ７）。体動検出処理が開始されてからしばらくの間は、第２時間が経過していない（ステップＳ７：Ｎｏ）ので、周期性判定部９５により、体動検出フラグがオンになるタイミングに周期性があるか否かを判定する（ステップＳ８）。体動検出処理が開始されてからしばらくの間は、体動検出フラグがオンになった回数が、周期性を判定するのに十分な回数（例えば、４回）に達していないので、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜ステップＳ８を繰り返す。

途中、ステップＳ６で連続性なしと判定されると、それまでに検出された体動は、例えば体動検出装置１１を操作する際の振動や、体動検出装置１１を着脱する際の振動である可能性が高いので、第２初動検出部４４および第１初動検出部４３をリセットし（ステップＳ２、ステップＳ１）、体動検出フラグのオンの回数の計数をやり直す（ステップＳ３〜ステップＳ８）。ステップＳ８で、体動検出フラグがオンになった回数が、周期性を判定するのに十分な回数（例えば、４回）に達すると、周期性の判定を行う。周期性なしと判定される場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜ステップＳ８を繰り返す。

周期性ありと判定される場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、第１経過時間判定部８７により、前記Ｔ（ｂ−ａ）が、予め設定された第１時間を経過しているか否かを判定する（ステップＳ９）。体動検出処理が開始されてからしばらくの間は、第１時間が経過していない（ステップＳ９：Ｎｏ）ので、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３〜ステップＳ９を繰り返す。途中、ステップＳ６で連続性なしと判定されると、上述したように、第２初動検出部４４および第１初動検出部４３をリセットし（ステップＳ２、ステップＳ１）、体動検出フラグのオンの回数の計数をやり直す（ステップＳ３〜ステップＳ９）。

また、途中のステップＳ８で周期性なしと判定されると、ステップＳ２に戻る。これは、一旦、周期性なしと判定されても、もう一度周期性の判定を行い、第２時間が経過する前に、周期性があり、かつ第１時間が経過するような場合には、第２時間が経過する前に、表示計数部３０のカウント値を第１内部計数部９７のカウント値で更新し、通常の表示計数部３０のみによる計数処理に移行することができるからである。

ステップＳ９で第１時間を経過した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、第１内部計数部９７のカウント値を出力する（ステップＳ１０）。そして、計数更新部４５により、表示計数部３０のカウント値に第１内部計数部９７のカウント値を加算して、表示計数部３０のカウント値を更新する（ステップＳ１２）。このとき、第１リセット指示により、切り替え部４１が表示計数部３０の側に切り替えられる。

一方、途中のステップＳ８で周期性なしと判定されてステップＳ２以降を繰り返している途中や、ステップＳ９で第１時間を経過していないためステップＳ３以降を繰り返している途中において、第２時間を経過した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）には、第２内部計数部１０７のカウント値を出力する（ステップＳ１１）。そして、計数更新部４５により、表示計数部３０のカウント値に第２内部計数部１０７のカウント値を加算して、表示計数部３０のカウント値を更新する（ステップＳ１２）。このとき、第１リセット指示により、切り替え部４１が表示計数部３０の側に切り替えられる。

次いで、ステップＳ１２で更新された表示計数部３０のカウント値を出力する（ステップＳ１３）。表示装置１６には、更新された表示計数部３０のカウント値が表示される。体動計数処理を続ける場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）には、ステップＳ３に戻る。この後、体動検出フラグがオンになると（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、切り替え部４１が表示計数部３０の側にある（ステップＳ４：Ｎｏ）ので、表示計数部３０のカウント値をインクリメントする（ステップＳ１５）。そして、表示計数部３０のカウント値が出力され（ステップＳ１３）、表示装置１６に表示計数部３０のカウント値が表示される。

体動計数処理を続ける場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）には、ステップＳ３に戻る。その際、その次に体動検出フラグがオンになるまでの間に、歩行を想定した場合の通常の足の運びによって生じる体動の周期程度の時間を超える時間が経過すると、選択部４２により、切り替え部４１が内部計数部側に切り替わる。そして、再び、第１内部計数部９７および第２内部計数部１０７でのカウントが開始される。それ以降の処理は、上述した通りである。

以上説明したように、実施の形態によれば、加速度の変化に周期性があることを検出した場合には、その加速度の変化が所望の体動により生じていると判断することができるので、所望の体動であることを迅速に検出することができる。つまり、歩行状態であると判断するまでに要する判定期間が従来よりも短くなる。従って、従来よりも短い時間で通常のカウント表示とすることができるので歩数計が故障しているとみなされるおそれが低減される。また、従来の判定期間に満たないような歩行を繰り返した場合でも、その短い時間の歩数値が、表示される歩数値に反映されるので、実際の歩数値と表示される歩数値との差を小さくすることができる。

以上において本発明は、上述した実施の形態に限らず、種々変更可能である。例えば、第２閾値判定部９３は、Ｔ（ｍ−［ｍ−１］）がＴ（［ｍ−１］−［ｍ−２］）の所定の割合の増減範囲内にあるか否かを判定し、その増減範囲内にあれば周期性ありと判定し、その増減範囲を逸脱していれば周期性なしと判定するようにしてもよい。この場合、第２閾値（第１誤差期間）は、例えば±１０％である。同様に、第３閾値判定部９４は、Ｔ（ｍ−［ｍ−１］）がＴ（［ｍ−２］−［ｍ−３］）の所定の割合の増減範囲内にあるか否かを判定し、その増減範囲内にあれば周期性ありと判定し、その増減範囲を逸脱していれば周期性なしと判定するようにしてもよい。この場合、第３閾値（第１誤差期間）は、例えば±１０％である。

また、所定時間の周期性を見る代わりに、所定回数（例えば、６回）の体動検出フラグがオンになるタイミングに周期性があると判定したとき（第１連続判断基準に相当）に、第１内部計数部９７のカウント値（例えば、６）で表示計数部３０のカウント値を更新するようにしてもよい。同様に、所定時間の連続性を見る代わりに、所定回数（例えば、１２回）の体動検出フラグがオンになるタイミングに連続性があると判定したとき（第２連続判断基準に相当）に、第２内部計数部１０７のカウント値（例えば、１２）で表示計数部３０のカウント値を更新するようにしてもよい。

さらに、第１計時部５１、第２計時部８１、第３計時部１０１および第４計時部１０４は、別々のタイマで構成されていてもよいし、それらのうちの２個以上が同じタイマで構成されていてもよい。第１内部計数部９７や第２内部計数部１０７も同じカウンタで兼用されていてもよい。

以上のように、本発明にかかる体動検出装置は、被験者に携帯されて被験者の体動を検出するのに有用であり、特に、歩数計に適している。

この発明にかかる体動検出装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 この発明にかかる体動検出装置の処理装置の機能的構成を示すブロック図である。 加速度の変化を示す波形図である。 この発明にかかる体動検出装置の選択部の機能的構成を示すブロック図である。 この発明にかかる体動検出装置の第１初動検出部の機能的構成を示すブロック図である。 この発明にかかる体動検出装置の第２初動検出部の機能的構成を示すブロック図である。 この発明にかかる体動検出装置の体動計数処理手順を示すフローチャート（その１）である。 この発明にかかる体動検出装置の体動計数処理手順を示すフローチャート（その２）である。

符号の説明

１１ 体動検出装置
１２，１３，１４ 加速度センサ
２４ 加速度取得部
８７，１０３ 経過時間判定部
９５ 周期性判定部
１０５ 連続性判定部

Claims (6)

1. 所定間隔で検出される複数の体動を連続と判断し、連続した体動を所定回数検出したときに体動を歩行と判断する体動検出装置において、
   ２つの体動が第１誤差期間内で検出された場合を第１連続判断基準とし、２つの体動が第２誤差期間内で検出された場合を第２連続判断基準とし、前記所定回数が連続判断基準により変化することを特徴とする体動検出装置。
2. 前記第１連続判断基準で判断されたときに第２連続判断基準で判断されたときよりも少ない前記所定回数により歩行と判断することを特徴とする請求項１に記載の体動検出装置。
3. 前記第１誤差期間は第２誤差期間よりも短い期間であることを特徴とする請求項１または２に記載の体動検出装置。
4. 所定間隔で検出される複数の体動を連続と判断し、連続した体動を所定期間検出したときに体動を歩行と判断する体動検出装置において、
   ２つの体動が第１誤差期間内で検出された場合を第１連続判断基準とし、２つの体動が第２誤差期間内で検出された場合を第２連続判断基準とし、前記所定期間が連続判断基準により変化することを特徴とする体動検出装置。
5. 前記第１連続判断基準で判断されたときに第２連続判断基準で判断されたときよりも短い前記所定期間により歩行と判断することを特徴とする請求項４に記載の体動検出装置。
6. 前記第１誤差期間は第２誤差期間よりも短い期間であることを特徴とする請求項４または５に記載の体動検出装置。

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