JP2010188159A - Body motion sensing device - Google Patents

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Kazutoyo Ichikawa
和豊 市川
Norihiko Shiratori
典彦 白鳥
Keiya Okada
恵也 岡田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device which detects motion of a predetermined body site in a substantially natural state and, based on that, acquires information medically useful and meaningful for health. <P>SOLUTION: The body motion sensing device includes: a motion sensing module which measures, by mounting the device on a predetermined site of a body, a plurality of motion information including an angular speed of the site in a predetermined direction or linear acceleration in a predetermined direction and outputs the measurement result as signals of the plurality of motion information signals; and instruction signal selection circuit means which inputs the signals of the plurality of motion information to select and outputs at least one of a plurality of signals predetermined based on the motion information signals. The instruction signal selection means classifies and outputs the plurality of signal information by a predetermined site of a body where the motion sensing module is mounted, the kind of outputted motion information, the intensity level set on the motion information, and the number of generation of motion information within a predetermined time. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は身体の所定の部位の運動状態を検出してその情報の意味を表す信号を出力する装置に関する。更に詳しくは、センサ振動体と駆動・検出回路等をコンパクトに一体化し、身体の特定の動作を判別してそれに対応する表示信号として出力する機能を有するモジュール(以下、運動センシングモジュールと記載する)を身体の所定の部位に装着することによって運動情報を精度良く検出する身体動作センシング装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for detecting a motion state of a predetermined part of a body and outputting a signal representing the meaning of the information. More specifically, the sensor vibrating body and the drive / detection circuit are integrated in a compact manner, and a module having a function of discriminating a specific movement of the body and outputting it as a corresponding display signal (hereinafter referred to as a motion sensing module). The present invention relates to a body motion sensing device that detects motion information with high accuracy by attaching a to a predetermined part of the body.

従来、身体の運動を精度良く検出する装置としては表面筋電図測定装置があるが、表面筋電図測定装置は固定または人が床上を押して運ぶ程度の大きさと重量を有し、人の体と多数の電気コードでつなぐ必要があり非常に大掛かりな装置になってしまう。また、電気コードでつながずに身体の運動を解析できる装置としてはビデオ連動式運動機能解析装置があるが、ビデオカメラに写すことができる範囲内の行動についてのみ解析が可能であるため、極く限られた範囲内での運動に制限されてしまう。   Conventionally, there is a surface electromyogram measuring device as a device for accurately detecting body movement, but the surface electromyogram measuring device has a size and weight that is fixed or carried by a person by pushing on the floor. It is necessary to connect with a large number of electric cords, resulting in a very large device. In addition, there is a video-linked motor function analyzer that can analyze body movements without being connected with an electrical cord, but it can only analyze behavior within the range that can be captured by a video camera. You will be limited to exercise within a limited range.

リハビリテーションの分野においては、例えば事故等によって切断した腱を手術によって縫合した場合は、手術後腱がつながるまで1〜2ヶ月固定したまま動かさずにいると、腱の縫合部位が皮膚組織と癒着してしまい動かなくなってしまうため、縫合部位が切れない程度に動かしている必要がある。しかしながら、運動の量が数値化されていないため、過去の臨床実験や経験を元にして、この程度の運動なら大丈夫だろうという医師の勘だけを頼りに行われているのが現状である。   In the field of rehabilitation, for example, when a tendon that has been cut due to an accident is sutured by surgery, if the tendon is fixed without being moved for 1-2 months until the tendon is connected after surgery, the sutured area of the tendon adheres to the skin tissue. It will need to be moved to such an extent that the suture site cannot be cut. However, since the amount of exercise is not quantified, based on past clinical experiments and experiences, the current situation is that the exercise is based only on the doctor's intuition that this level of exercise will be fine.

病院内においては、医師または看護婦が入院患者に異常が起きていないか様子を確かめるには病院中の患者の見回りをしなければ分からなかった。また、ベッドから動けない患者等が深夜等看護師が近くに居ないときに看護師へ意思を伝達するためには、ナースコールのボタンを押して看護師を呼んでから口頭で伝えなければならない。更に喉頭障害患者においては声を発することができないため、看護師が近くに来たとしても意思の伝達が困難なのが現状である。   In hospitals, doctors or nurses had to look around patients in hospitals to see if there were any abnormalities in hospitalized patients. In addition, in order for a patient who cannot move from the bed to communicate his / her intention when the nurse is not nearby, such as at midnight, he / she has to call the nurse by pressing the nurse call button and verbally communicate it. Furthermore, since patients with laryngeal disorders cannot speak, it is difficult to communicate their intentions even if a nurse comes nearby.

また、急速な高齢化と家族構造の変化等により、在宅介護の形態が大きく変革しており、訪問介護等が増加する中で緊急通報装置の必要性が増している。従来の緊急通報装置は、緊急時連絡用のスイッチ付加した電話機を自宅内に設置したり、携帯用の緊急時連絡用のスイッチを被介護者が携帯して、緊急時に被介護者が自分の意思でスイッチを押さなければならない。   In addition, due to rapid aging and changes in family structure, etc., the form of home care has greatly changed, and the need for emergency call devices is increasing as the number of home care is increasing. Conventional emergency call devices have a telephone with an emergency contact switch installed in their home, or a cared person carrying a portable emergency contact switch. You have to push the switch with your will.

特開平10−113343号公報JP-A-10-113343 特開平06−142083号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-142083 特開平10−295649号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-295649 特開平07−219703号公報JP 07-219703 A 特開平09−229667号公報JP 09-229667 A 特開平10−024026号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-024026

表面筋電図測定装置やビデオ連動式運動機能解析装置においては、身体の運動を精度良く検出することは可能だが体と多数の電気コードでつなぐ必要や、カメラの撮影範囲の制限があるため、日常と同じ状態で運動することが困難で結局日常の運動の様子を検出することが難しい。   In surface electromyogram measurement devices and video-linked motor function analysis devices, it is possible to detect body movements with high accuracy, but it is necessary to connect the body with a large number of electrical cords, and there are limitations on the shooting range of the camera. It is difficult to exercise in the same state as everyday, and it is difficult to detect the state of daily exercise after all.

リハビリテーションの分野において、運動の状態を数値化することができていないことから、医師から患者に伝えられる運動の限度が曖昧な表現になってしまうため、患者は本来運動しても良い限度に対してはっきりとした目安がない状態で運動を行わなければならず、本来動かしても良い限度に対してかなり余裕をみた状態で運動している。そのため、回復の状態に合わせた効率の良いリハビリテーションを行うことができず、必然的に回復に要する期間が長くなってしまっている。   In the field of rehabilitation, since the state of exercise cannot be quantified, the limit of exercise that can be transmitted from the doctor to the patient is ambiguous, so the patient is not allowed to exercise. The exercise must be performed without a clear guideline, and the exercise is performed with a considerable margin for the limit of movement. Therefore, efficient rehabilitation according to the state of recovery cannot be performed, and the period required for recovery inevitably becomes longer.

病院内において、ナースコールを使用した患者と看護師の意思の伝達において通常の患者の場合、口頭で要求内容を伝えることができるが、喉頭障害患者の手術後等体の不自由な状態においては、言葉が発せられないのはもちろんのこと体を動かすことが難しいため、意思の伝達が極めて難しく看護師側においては本人の所まで行って確認しない限り状況を把握できない。そのため、緊急を要する場合などにおいて対応が遅れる場合がある。   In the hospital, in the case of a normal patient in the communication between the patient and nurse's intention using nurse call, it is possible to convey the request contents verbally, but in the inconvenient state of the body after surgery for patients with laryngeal disorders Because it is difficult to move the body as well as the language is not spoken, it is very difficult to communicate the intention, and the nurse cannot grasp the situation without going to the person himself / herself and confirming. For this reason, there is a case where the response is delayed in an emergency case.

在宅介護等に使用される緊急通報装置において従来の装置の場合、意識のある状態においては異常時にある程度対応することは可能だが、例えば睡眠中に異常が起きた場合等には、自らスイッチを押すことができないといった問題があった。また、緊急時の連絡がない限り被介護者の状態が分からないため、普段の行動状態や生存の有無をモニタリングする手段としては、本人に電話を掛けて様子を聞くか自宅に訪問等するしかなかった。   In the case of a conventional emergency call device used for home care, etc., it is possible to cope to some extent when there is an abnormality in a conscious state, but for example, when an abnormality occurs during sleep, the switch is pressed by itself There was a problem that I couldn't. In addition, as long as there is no emergency contact, the status of the cared person is unknown, so the only way to monitor the normal behavioral status and the existence of survival is to call the person himself / herself or visit his / her home. There wasn't.

本発明の目的は、身体の所定の部位のほとんど自然な状態での動作を検出し、それに基づいて健康上、あるいは医療的に意味のある情報を得る装置を提供することである。また、この装置を応用して患者や被介護者と医療や介護側とのコミュニケーションを容易にすること、あるいは動作によるコミュニケーションの範囲を拡大することを更なる目的とする。   An object of the present invention is to provide an apparatus for detecting a motion of a predetermined part of a body in an almost natural state, and obtaining information that is meaningful in terms of health or medical care based on the motion. Another object of the present invention is to facilitate communication between a patient or a cared person and medical care or a caregiver by applying this apparatus, or to expand the range of communication by operation.

上記目的を達成するため、本発明の身体動作センシングモジュールにおいては、下記の特徴のいずれかを有する。   In order to achieve the above object, the body motion sensing module of the present invention has any of the following features.

(1)身体の所定の部位に装着されることによって、該部位の所定の方向の角速度または所定の方向の直線加速度を含む複数の運動情報を計測し、その計測結果を複数の運動情報信号として出力する運動センシングモジュールと、前記複数の運動情報信号を入力し、該運動情報信号に基づいてあらかじめ定めた複数の信号情報のうち少なくとも1つを選択して出力する指示信号選択回路手段を備え、該指示信号選択回路手段は、前記運動センシングモジュールが装着された身体の所定の部位、前記出力された運動情報の種類、前記運動情報について設定した強度レベル、所定時間内における前記運動情報の発生回数によって、前記複数の信号情報を分類して出力すること。 (1) By mounting on a predetermined part of the body, a plurality of movement information including angular velocity in a predetermined direction or linear acceleration in a predetermined direction of the part is measured, and the measurement results are used as a plurality of movement information signals. An exercise sensing module for outputting, and an instruction signal selection circuit means for inputting the plurality of exercise information signals, selecting and outputting at least one of a plurality of predetermined signal information based on the exercise information signals, The instruction signal selection circuit means includes a predetermined part of the body on which the motion sensing module is mounted, the type of the output motion information, an intensity level set for the motion information, and the number of times the motion information is generated within a predetermined time. To classify and output the plurality of signal information.

また本発明の身体動作センシング装置は、更に下記の特徴のいずれかを更に備えることがある。   The body motion sensing device of the present invention may further include any of the following features.

(2)前記複数の信号情報は、注意、警告、または要求を表示する信号情報を含むこと。 (2) The plurality of signal information includes signal information for displaying a caution, a warning, or a request.

(3)前記運動センシングモジュールは、頭部の回転運動の角速度を検出する頭部モジュール、腕の回転運動の角速度を検出する腕部モジュール、大腿の回転運動の角速度を検出する大腿部モジュールのうちの少なくとも1つを含むこと。 (3) The motion sensing module includes a head module that detects an angular velocity of the rotational motion of the head, an arm module that detects an angular velocity of the rotational motion of the arm, and a thigh module that detects the angular velocity of the rotational motion of the thigh. Including at least one of them.

(4)前記運動センシングモジュールは、腕を横に振る運動の直線加速度を検出する腕部モジュール、足首の縦方向運動の直線加速度を検出する足首部モジュール、胴部の上下方向の運動の直線加速度を検出する胴部モジュールのうちの少なくとも1つを含むこと。 (4) The motion sensing module includes an arm module that detects linear acceleration of a motion of swinging an arm, an ankle module that detects linear acceleration of a vertical motion of an ankle, and a linear acceleration of vertical motion of a torso Including at least one of the torso modules for detecting.

(5)前記指示信号はリハビリテーションの評価情報信号、または所定の看護あるいは介護を要求する信号であること。 (5) The instruction signal is a rehabilitation evaluation information signal or a signal requesting predetermined nursing or care.

(6)前記指示信号は所定の音声信号であること。 (6) The instruction signal is a predetermined audio signal.

(7)前記運動センシングモジュールと前記指示信号選択回路手段は、近距離の無線通信手段を備えていること。 (7) The motion sensing module and the instruction signal selection circuit means include short-range wireless communication means.

(8)前記運動センシングモジュールは、運動データの表示手段を備えていること。 (8) The motion sensing module includes motion data display means.

(9)前記運動センシングモジュールは携帯電話あるいは携帯腕時計と結合していること。 (9) The motion sensing module is coupled to a mobile phone or a mobile watch.

(10)前記携帯電話に結合された前記運動センシングモジュールは加速度センサを備え、該加速度センサが連続した衝撃かあるいは連続した激しい腕振りに該当する運動を感知すると、運動情報を出力する動作に代えて、前記携帯電話あるいは前記センシングモジュール自身の動作状態を切り替える信号を発生する機能を有すること。 (10) The motion sensing module coupled to the mobile phone includes an acceleration sensor. When the acceleration sensor detects a motion corresponding to a continuous impact or a continuous intense arm swing, the motion sensing module is replaced with an operation for outputting motion information. And a function of generating a signal for switching an operation state of the mobile phone or the sensing module itself.

1.本発明によって、実質的に自然な状態での身体の複数の運動情報信号を得て、詳しい身体の状況や運動の程度が知られ、またその情報信号に基づいて有用性の高い指示信号が得られる基本的な効果がある。
2.あるいは更に、数値データ化された信頼度の高いリハビリ情報が得られる。
3.あるいは更に、看護、介護要求や諸々の合図が遅滞なく伝わり、患者などにも便利で看護婦等の労力も軽減できる。
4.あるいは更に、被介護者からの緊急を要する医療や生活情報の発信装置として役立つ。
5.あるいは更に、視覚障害や喉頭障害または運動機能障害を持つ人々にとってのコミュニケーション装置として役立つ。
6.あるいは更に、携帯電子機器の機能と有用性を高めることができる。
1. According to the present invention, it is possible to obtain a plurality of body motion information signals in a substantially natural state, know the detailed body condition and degree of motion, and obtain a highly useful instruction signal based on the information signals. There are basic effects.
2. Alternatively, highly reliable rehabilitation information converted into numerical data can be obtained.
3. In addition, nursing, care requests and various cues can be transmitted without delay, which is convenient for patients and the like and can reduce the labor of nurses.
4). Alternatively, it is useful as a device for sending emergency medical care and living information from the care recipient.
5). Alternatively or additionally, it serves as a communication device for people with visual impairment, laryngeal disorder, or motor dysfunction.
6). Alternatively, the function and usefulness of the portable electronic device can be improved.

本発明の、身体動作センシング装置の実施の形態の一例の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an example of an embodiment of a body motion sensing device of the present invention. 運動センシングモジュールを人体の所定の部位に装着した一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example which mounted | wore the predetermined site | part of the human body with the motion sensing module. 運動センシングモジュールを内蔵させた腕時計の一例の正面図である。It is a front view of an example of a wristwatch incorporating a motion sensing module. 運動センシングモジュールを内蔵させた携帯電話の一例の正面図である。It is a front view of an example of the mobile phone incorporating the motion sensing module. 運動センシングモジュールを外部から装着して用いる携帯電話の一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of a mobile phone used by mounting a motion sensing module from the outside.

本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は本発明の身体動作センシング装置の実施の形態の一例の機能ブロック図である。本装置は身体各部位の動作状態をセンスし、その信号から身体の動作部位や動作の状況を分類し、その結果を用いてあらかじめ用意した多数の信号の中から適切なものを選択してそれを必要な場所に指示したり、その信号によって更に他の装置を動作させたりするものである。身体動作センシング装置は運動センシングモジュール9と指示信号選択装置21および付属の装置より成る。運動センシングモジュール9は、レベル設定手段1と運動センサ3と送信手段と表示手段と図示しない電源電池等を含んでおり、運動を妨げない程度に小型軽量で、身体の適切な部分に装着される。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram of an example of an embodiment of a body motion sensing device of the present invention. This device senses the motion state of each part of the body, classifies the body motion part and motion status from the signal, selects the appropriate signal from a number of signals prepared in advance using the results. Is instructed to a necessary place, or another device is operated by the signal. The body motion sensing device includes a motion sensing module 9, an instruction signal selection device 21, and an attached device. The motion sensing module 9 includes a level setting unit 1, a motion sensor 3, a transmission unit, a display unit, a power source battery (not shown), and the like, and is small and light enough not to interfere with exercise, and is attached to an appropriate part of the body. .

レベル設定手段1は異なる指示信号を選択する閾値となる動作の回数やその強度の程度を、装置の使用目的や患者の体調、個人差等に合わせて設定したり変更することを可能にするスイッチやボリューム等の調節器付きの回路手段である。また運動センサ3は振動ジャイロや圧電加速度計などを応用し、駆動・検出回路を伴って、所定の回転軸回りの角速度や所定の方向の直線的加速度を検出する。なるべく1個のセンサで複数の角速度、加速度等が測定できることが望ましい。また、表示手段7は測定結果を表示する。送信手段5は測定結果を、指示信号選択装置21へ向けて無線で送信する。(その場合、複数の運動センサからの計測結果をまとめて送信する中継器があっても良い)   The level setting means 1 is a switch that makes it possible to set or change the number of operations and the degree of intensity as threshold values for selecting different instruction signals in accordance with the purpose of use of the apparatus, the physical condition of the patient, individual differences, etc. It is a circuit means with a controller such as a volume or volume. The motion sensor 3 applies a vibration gyroscope, a piezoelectric accelerometer, or the like, and detects an angular velocity around a predetermined rotation axis and a linear acceleration in a predetermined direction with a drive / detection circuit. It is desirable that a plurality of angular velocities, accelerations, and the like can be measured with one sensor as much as possible. The display means 7 displays the measurement result. The transmission unit 5 wirelessly transmits the measurement result to the instruction signal selection device 21. (In that case, there may be a repeater that transmits the measurement results from multiple motion sensors together.)

指示信号選択装置21は受信手段13、指示信号回路手段15、メモリ17、他の機能19を含む。受信手段13は運動センシングモジュール9からの無線信号を受信する。メモリ17は身体各部の標準的な運動程度や、担当患者の過去の運動程度のデータを入力され保持している。また他の機能19は受信された運動データから例えば消費カロリーや歩数や歩行距離等を求められる情報の計算等を行う回路手段である。そして指示信号選択回路手段15はそれら受信され、記憶され、あるいは計算された情報、あるいはそれらを組み合わせた情報に基づいて、多数の中から適切な1つまたは複数の指示信号を、所定のプログラムによって抽出する。   The instruction signal selection device 21 includes a receiving means 13, an instruction signal circuit means 15, a memory 17, and other functions 19. The receiving means 13 receives a radio signal from the motion sensing module 9. The memory 17 receives and holds data on the standard exercise degree of each part of the body and the past exercise degree of the patient in charge. Another function 19 is a circuit means for calculating, for example, information required for calculating calorie consumption, number of steps, walking distance, and the like from received exercise data. Then, the instruction signal selection circuit means 15 generates one or more appropriate instruction signals from a large number based on the information received, stored or calculated, or the information obtained by combining them, according to a predetermined program. Extract.

この指示信号選択装置21には、医師の確認用のモニタ23や音声出力手段25の指示信号の出力手段を備えており、これにより医師や看護人は文字や記号等の視覚による確認や音声による聴覚での確認など異なった感覚器官による確認が可能である。例えば看護人がモニタを見ていない状態でも患者は看護人に対して音声による呼びかけが可能であるため、看護人は患者の意思表示を見逃すことが少なくなる。また、患者へのフィードバック手段27によって運動モジュールの被装着者は現在の運動(リハビリテーション等)の強度に対する指示信号選択回路手段15で判別された結果を確認することができる。   The instruction signal selection device 21 includes an instruction signal output means for a doctor's confirmation monitor 23 and voice output means 25, so that doctors and nurses can visually check characters and symbols, etc. Confirmation with different sensory organs such as auditory confirmation is possible. For example, even when the nurse is not looking at the monitor, the patient can make a voice call to the nurse, so the nurse rarely misses the patient's intention display. Also, the patient wearing the exercise module can confirm the result determined by the instruction signal selection circuit means 15 for the intensity of the current exercise (rehabilitation or the like) by the feedback means 27 to the patient.

またこの指示信号選択装置21は、通信手段11によって介護支援センタ29と接続されている。通信手段としては無線やインターネット等を用いる。本身体動作センシング装置を在宅介護者等に用いて、定期的に被装着者の日常の動作情報を支援センタ29に送信することによって、支援センタ29では被介護者健康状態や生存等の情報をモニタなどで確認することができる。また、指示信号選択回路手段15において過大警告信号や異常注意信号と判断された場合等に通信手段11によって介護支援センタ29に自動的に通報が届くなどのように設定する。   The instruction signal selection device 21 is connected to the care support center 29 by the communication means 11. As communication means, wireless or the Internet is used. By using this body motion sensing device for a home caregiver or the like and periodically transmitting the daily motion information of the wearer to the support center 29, the support center 29 can provide information such as the health status and survival of the care receiver. It can be confirmed on a monitor. Further, when the instruction signal selection circuit means 15 determines that the warning signal is an excessive warning signal or an abnormal caution signal, the communication means 11 automatically sets the notification to the care support center 29.

図2は、本発明の実施の形態である運動センシングモジュールを人体に装着した一例の概略図である。ここでは説明の便宜上、人体43に対して、前後方向と平行な方向にX軸、左右方向と平行な方向にY軸、上下方向と平行な方向にZ軸をとったXYZの三次元座標系を考えることにする。また、X軸方向に働く加速度をGx、Y軸方向に働く加速度をGy、Z軸方向に働く加速度をGz、更にX軸回りの回転による角速度をΩx、Y軸回りの回転による角速度をΩy、Z軸回りの回転による角速度をΩzと定義する。   FIG. 2 is a schematic view of an example in which the motion sensing module according to the embodiment of the present invention is attached to a human body. Here, for convenience of explanation, an XYZ three-dimensional coordinate system with the X axis in the direction parallel to the front-rear direction, the Y axis in the direction parallel to the left-right direction, and the Z axis in the direction parallel to the up-down direction with respect to the human body 43. I will consider it. The acceleration acting in the X-axis direction is Gx, the acceleration acting in the Y-axis direction is Gy, the acceleration acting in the Z-axis direction is Gz, the angular velocity due to rotation around the X-axis is Ωx, the angular velocity due to rotation around the Y-axis is Ωy, The angular velocity due to rotation around the Z axis is defined as Ωz.

表1は身体の所定の部位の運動に対する、本装置における出力信号の割り当てと運動の判別基準をマトリクス的に表したものである。この表はあくまでも例であり、動作の意味および動作の目安となる時間内の回数や判別結果を切り替える検出強度レベルの閾値の設定は、自由に変更することが可能である。   Table 1 shows, in a matrix form, the assignment of output signals in this apparatus and the discrimination criteria for exercise for the exercise of a predetermined part of the body. This table is merely an example, and the setting of the threshold value of the detection intensity level for switching the meaning of the operation, the number of times within the time as a guide of the operation, and the determination result can be freely changed.

Figure 2010188159
Figure 2010188159

表1内の出力信号について、幾つかを例示して説明する。第一に、図2の様に本発明の運動センサモジュールを身体の所定の部位に装着した状態において、頭を縦に1回振った場合は、頭部モジュール31においてΩy方向の角速度運動を検出することができる。このとき得られた運動情報の検出強度レベルが1または2であれば表のOKの合図に相当するため、指示信号選択回路手段15において、この運動は準備完了あるいは医師による事前の指示に対する承諾を意味するOKの合図と判断され、医師用モニタ23には、文字や記号の表示を、また音声出力手段25には音声出力による医師に対する返答や種々の指示を伝える出力を行う。   The output signals in Table 1 will be described with some examples. First, when the motion sensor module of the present invention is attached to a predetermined part of the body as shown in FIG. 2, when the head is shaken vertically, the head module 31 detects the angular velocity motion in the Ωy direction. can do. If the detected intensity level of the exercise information obtained at this time is 1 or 2, it corresponds to an OK signal in the table. Therefore, in the instruction signal selection circuit means 15, this exercise is ready or approved by the doctor in advance. It is determined that the sign is OK, meaning that the doctor monitor 23 displays characters and symbols, and the voice output means 25 outputs a voice response to the doctor and various instructions.

また、前記動作と同様の頭が縦に1回振られた動作であっても運動強度レベルが3の場合は、異常注意信号として出力される。これは運動強度レベル3は指示信号選択回路手段15によって、あらかじめ通常人間が自力で動かすことのできない運度強度レベルに設定しているため、何らかの外力により強制的に頭を振られた可能性があるためである。ちなみに、この運動強度レベル3が頭部に対して単位時間内に2回働いた場合は、人命に関わる可能性も出てくるため、過大警告信号を出力する様に設定されている。   Further, even if the head is shaken vertically once as in the above-described operation, if the exercise intensity level is 3, it is output as an abnormal attention signal. This is because the exercise intensity level 3 is set in advance by the instruction signal selection circuit means 15 to a strength intensity level that cannot normally be moved by a person in advance, so there is a possibility that the head is forcibly shaken by some external force. Because there is. By the way, when this exercise intensity level 3 is applied to the head twice within a unit time, there is a possibility that it may be related to human life, so that an excessive warning signal is output.

第二に、利き腕を横に2回振った場合、腕部モジュール35によってGy方向の直線加速を検出することができる。この動作を、表に当てはめてみると要求Dまたは要求Eあるいは異常警告信号のいずれかの場合がある。運動強度レベル1に相当するように利き腕を軽く横に2回振ると要求Dとなり、運動強度レベル2に相当するように強く横に2回振ると要求Eとなるため、このときにあらかじめ要求Dに水が飲みたい、要求Eにトイレに行きたいという意味を割り当てておけば、被装着者は水が飲みたいときには利き腕を軽く横に2回、トイレに行きたいときは利き腕を強く横に2回振ることで、意思を伝えることが可能である。   Second, when the dominant arm is shaken twice, the arm module 35 can detect linear acceleration in the Gy direction. When this operation is applied to the table, it may be either request D or request E or an abnormal warning signal. If the dominant arm is lightly shaken twice horizontally so as to correspond to exercise intensity level 1, requirement D is obtained, and if it is strongly shaken twice horizontally corresponding to exercise intensity level 2, requirement E is obtained. If you assign the meaning that you want to drink water, or you want to go to the toilet to request E, the wearer will lightly move the dominant arm twice when you want to drink water, and if you want to go to the toilet, move the dominant arm sideways 2 It is possible to convey the intention by swinging.

次に、運動センシングモジュールを装着した所定の部位のセンス情報の組み合わせによって、前記表の判別方法よりも精度良く運動を計測する例を挙げる。第一に、左右の大腿部モジュール37a、37bより得られる、大腿部縦振りの角速度Ωy運動を検出し、右大腿縦振りと左大腿縦振りの運動方向が逆方向(位相が180°ズレた状態)ならば歩行中とみなし、更に左右の足首部モジュール39a、39bにより得られる足首部の縦方向角速度Ωyと縦方向加速度Gyの運動情報も加えて歩行距離を演算し表示する。また更に胴部モジュール33により得られる胴部の上下方向の加速度Gzにより、胴の上下動の情報を加えて消費カロリーを演算し表示する。   Next, an example will be given in which exercise is measured with higher accuracy than the discrimination method of the above table by combining sense information of a predetermined part equipped with a motion sensing module. First, the thigh longitudinal swing angular velocity Ωy motion obtained from the left and right thigh modules 37a and 37b is detected, and the motion direction of the right thigh longitudinal swing and the left thigh longitudinal swing is opposite (the phase is 180 °). If it is in a shifted state), it is regarded as walking, and the walking distance is calculated and displayed by adding motion information of the vertical angular velocity Ωy and the vertical acceleration Gy of the ankle obtained by the left and right ankle modules 39a and 39b. Furthermore, the calorie consumption is calculated and displayed by adding the information of the vertical movement of the trunk based on the vertical acceleration Gz of the trunk obtained by the trunk module 33.

第二に、被測定者が自転車に乗っている場合、ペダルを漕ぐ動作によって大腿縦振りにより得られる大腿部回転運動の角速度Ωyと足首縦振りにより得られる足首部回転運動の角速度Ωyとの時間的変化から被測定者が自転車に乗っていることを判別する。   Second, when the person to be measured is riding a bicycle, the angular velocity Ωy of the thigh rotational motion obtained by vertical thigh swing by the pedaling motion and the angular velocity Ωy of the ankle rotational motion obtained by vertical ankle swing It is determined from the temporal change that the subject is riding a bicycle.

現在のリハビリテーション情報あるいはリハビリテーション前の情報とを比較して、改善の有無や程度を表示し、対応策(アドバイスや次の指示等)を指示する。   Compare with current rehabilitation information or pre-rehabilitation information, display the presence or absence and degree of improvement, and instruct countermeasures (advice, next instructions, etc.).

以上本発明の実施の形態の一例について述べたが、本発明においては概述の例に留まらず、種々の機能追加、変形が可能である。例えば、レベル設定手段1は指示信号選択装置21側の指示信号選択回路手段15の一部として設けることもできる。なお身体は人間のものとは限らない。また運動センシングモジュールと指示信号選択装置とを一体化しても良い。例えば図3に示すが如く患者または医師等が嵌めている腕時計45は運動センシングモジュールと指示信号選択装置を内蔵していると共に、その表示面に運動計測結果や選択された指示信号を表示させることができる。また運動センサは1個で角速度と直線加速度、あるいは2方向以上の角速度または直線加速度を検出することができるものを使用すれば、更に有用性が高まる。   Although an example of the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the outline example, and various functions can be added and modified. For example, the level setting means 1 can be provided as a part of the instruction signal selection circuit means 15 on the instruction signal selection device 21 side. The body is not necessarily human. Further, the motion sensing module and the instruction signal selection device may be integrated. For example, as shown in FIG. 3, a wristwatch 45 fitted with a patient or a doctor has a motion sensing module and an instruction signal selection device, and displays a motion measurement result and a selected instruction signal on its display surface. Can do. Further, if a single motion sensor that can detect angular velocity and linear acceleration, or angular velocity or linear acceleration in two or more directions is used, the usefulness is further increased.

前記腕時計型の運動センシングモジュールの使用例の1つとしては、パーキンソン病等の脳疾患患者におけるリハビリテーションがある。前記脳疾患患者は手など体に震えが起こる。このときのリハビリテーションの1つとして前述の手の震えを自力で抑えるものがある。前記腕時計型の運動センシングモジュールを腕に嵌めることにより腕の震えによる角速度ΩyとΩzを検出して震えのレベルを文字や記号あるいは数値やグラフ等で表示する。被装着者は表示を見ながら、震えのレベルを小さく抑えようとすることで、目標を持ってリハビリテーションを行うことができる。   One example of use of the wristwatch-type motion sensing module is rehabilitation in patients with brain diseases such as Parkinson's disease. The brain disease patient trembles in the body such as hands. As one of the rehabilitations at this time, there is one that suppresses the above-mentioned hand tremor by itself. By fitting the wristwatch-type motion sensing module on the arm, the angular velocities Ωy and Ωz due to the trembling of the arm are detected, and the trembling level is displayed as characters, symbols, numerical values, graphs, or the like. The wearer can perform rehabilitation with a target by trying to suppress the level of tremor while watching the display.

また図4の携帯電話49は運動センシングモジュールと指示信号選択装置を内蔵し、胸ポケット等に入れて胴の上下運動を感知し、計算された消費カロリーを表示面51に表示する。また内臓の運動センシングモジュールによって携帯電話を軽く連続して叩いたり、何回か強めに振ったりすると、その信号を通常の運動の信号と区別して制御信号であると判断し、機器の機能を素早く切り替えたり電源をオンオフしたりさせることが容易な動作でできることになる。また図5は運動センシングモジュール53(指示信号選択装置を更に含んでも良い)を携帯電話55の外装に内蔵せずにオプションとして装着可能にしたもので、他の機能モジュールとも交換でき、ますます進化する携帯電話の多機能化を更に拡大し且つ進歩させる構成である。   4 has a motion sensing module and an instruction signal selection device built therein, and is placed in a breast pocket or the like to sense the torso's vertical motion, and displays the calculated calorie consumption on the display surface 51. In addition, when a mobile phone is struck lightly or continuously by a built-in motion sensing module or shaken several times strongly, the signal is distinguished from normal motion signals and judged as a control signal, and the function of the device is quickly It is possible to easily switch and turn the power on and off. In addition, FIG. 5 shows a motion sensing module 53 (which may further include an instruction signal selection device) that can be installed as an option without being incorporated in the exterior of the mobile phone 55, and can be replaced with other functional modules. This is a configuration that further expands and advances the multi-functionalization of mobile phones.

1 レベル設定手段
3 運動センサ
5 送信手段
7 表示手段
9 運動センシングモジュール
11 通信手段
13 受信手段
15 指示信号選択回路手段
17 メモリ
19 他の機能
21 指示信号選択装置
23 医師用モニタ
25 音声出力手段
27 患者へのフィードバック手段
29 支援センタ
31 頭部モジュール
33 胴部モジュール
35 腕部モジュール
37a、37b 大腿部モジュール
39a、39b 足首部モジュール
41 利き腕
43 人体
45 腕時計型センシング装置
47 表示手段
49 携帯電話型センシング装置
51 表示手段
53 携帯電話接続型センシング装置
55 携帯電話
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Level setting means 3 Motion sensor 5 Transmitting means 7 Display means 9 Motion sensing module 11 Communication means 13 Receiving means 15 Instruction signal selection circuit means 17 Memory 19 Other functions 21 Instruction signal selection device 23 Doctor monitor 25 Audio output means 27 Patient Feedback means 29 support center 31 head module 33 trunk module 35 arm modules 37a, 37b thigh modules 39a, 39b ankle module 41 dominant arm 43 human body 45 wristwatch type sensing device 47 display means 49 mobile phone type sensing device 51 Display means 53 Mobile phone connection type sensing device 55 Mobile phone

Claims (10)

身体の所定の部位に装着されることによって、該部位の所定の方向の角速度または所定の方向の直線加速度を含む複数の運動情報を計測し、その計測結果を複数の運動情報信号として出力する運動センシングモジュールと、前記複数の運動情報信号を入力し、該運動情報信号に基づいてあらかじめ定めた複数の信号情報のうち少なくとも1つを選択して出力する指示信号選択回路手段を備え、該指示信号選択回路手段は、前記運動センシングモジュールが装着された身体の所定の部位、前記出力された運動情報の種類、前記運動情報について設定した強度レベル、所定時間内における前記運動情報の発生回数によって、前記複数の信号情報を分類して出力することを特徴とする身体動作センシング装置。   Movement that measures a plurality of pieces of motion information including angular velocity in a predetermined direction or linear acceleration in a predetermined direction by being attached to a predetermined portion of the body, and outputs the measurement results as a plurality of motion information signals A sensing module; and instruction signal selection circuit means for inputting the plurality of movement information signals and selecting and outputting at least one of a plurality of predetermined signal information based on the movement information signals. The selection circuit means includes the predetermined part of the body to which the motion sensing module is attached, the type of the output motion information, the intensity level set for the motion information, and the number of times the motion information is generated within a predetermined time. A body motion sensing device characterized by classifying and outputting a plurality of signal information. 前記複数の信号情報は、注意、警告、または要求を表示する信号情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の身体動作センシング装置。   The body motion sensing device according to claim 1, wherein the plurality of signal information includes signal information indicating a caution, a warning, or a request. 前記運動センシングモジュールは、頭部の回転運動の角速度を検出する頭部モジュール、腕の回転運動の角速度を検出する腕部モジュール、大腿の回転運動の角速度を検出する大腿部モジュールのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の身体動作センシング装置。   The motion sensing module includes at least one of a head module that detects an angular velocity of the rotational motion of the head, an arm module that detects an angular velocity of the rotational motion of the arm, and a thigh module that detects the angular velocity of the rotational motion of the thigh. The body motion sensing device according to claim 1, comprising one. 前記運動センシングモジュールは、腕を横に振る運動の直線加速度を検出する腕部モジュール、足首の縦方向運動の直線加速度を検出する足首部モジュール、胴部の上下方向の運動の直線加速度を検出する胴部モジュールのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の身体動作センシング装置。   The motion sensing module detects a linear acceleration of a motion of swinging an arm, an ankle module detecting a linear acceleration of a vertical motion of the ankle, and a linear acceleration of a vertical motion of the torso The body motion sensing device according to claim 1, comprising at least one of the trunk modules. 前記指示信号はリハビリテーションの評価情報信号、または所定の看護あるいは介護を要求する信号であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の身体動作センシング装置。   5. The body motion sensing device according to claim 1, wherein the instruction signal is a rehabilitation evaluation information signal or a signal requesting predetermined nursing or care. 前記指示信号は所定の音声信号であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の身体動作センシング装置。   The body motion sensing device according to claim 1, wherein the instruction signal is a predetermined audio signal. 前記運動センシングモジュールと前記指示信号選択回路手段は、近距離の無線通信手段を備えていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の身体動作センシング装置。   The body motion sensing device according to claim 1, wherein the motion sensing module and the instruction signal selection circuit means include short-range wireless communication means. 前記運動センシングモジュールは、運動データの表示手段を備えていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の身体動作センシング装置。   The body motion sensing device according to claim 1, wherein the motion sensing module includes a motion data display unit. 前記運動センシングモジュールは携帯電話あるいは携帯腕時計と結合していることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の身体動作センシング装置。   The body motion sensing device according to claim 1, wherein the motion sensing module is coupled to a mobile phone or a mobile wristwatch. 前記携帯電話に結合された前記運動センシングモジュールは加速度センサを備え、該加速度センサが連続した衝撃かあるいは連続した激しい腕振りに該当する運動を感知すると、運動情報を出力する動作に代えて、前記携帯電話あるいは前記センシングモジュール自身の動作状態を切り替える信号を発生する機能を有することを特徴とする請求項9に記載の身体動作センシング装置。   The motion sensing module coupled to the mobile phone includes an acceleration sensor, and when the acceleration sensor detects a motion corresponding to a continuous impact or a continuous intense arm swing, instead of an operation of outputting motion information, The body motion sensing device according to claim 9, wherein the body motion sensing device has a function of generating a signal for switching an operation state of a mobile phone or the sensing module itself.
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