JP2010268968A - 体動判定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】使用者の体動情報を取得する体動情報取得手段と、体動情報取得手段が取得した体動情報に基づいて使用者の体動が歩行か否かを判定する歩行判定手段と、歩行判定手段によって歩行であると判定された体動情報を用いて使用者の歩行状態を判定する体動判定手段と、を備える。歩行状態には、使用者の歩行のピッチの一定性、及び/又は、使用者の歩行の左右のバランスを含む。体動情報は、使用者の体動により生ずる加速度値であり、生体情報取得手段は、少なくとも、使用者の体動についての左右方向及び上下方向の加速度値を検出可能な加速度センサである。
【選択図】図2
Description
加速度センサ31によって使用者のあらゆる体動による加速度値をより正確に取得するために、体動判定装置10の使用者への装着は、使用者の身体に可能な限り密着していることが好ましい。さらに、加速度センサ31のX軸センサ31a、Y軸センサ31b、Z軸センサ31cのそれぞれの検出方向が、使用者に対して所定の方向と一致させながら、体動判定装置10を使用者の体幹部(胸部や腹部)の中心に固定するようにする。
このように取得された体動情報は、制御部40の制御により、記憶部33に記憶させ、その一部(例えば歩数)が表示部22に表示される。
加速度値の波形の振幅が歩行としての1歩と判断できるか否かを、第1閾値Xを超える大きさの振幅であるか否かにより判断する。そして、このような波が、所定の変動係数が第2閾値Y以下となるばらつきがない状態で所定個数以上みられるか否かを判断し、これを満たす波形を確認できる場合は、連続的な歩行であると判定する。さらに、そのピーク値ごとに1歩としてカウントしていく。なお、変動係数とは、標準偏差を平均で割った値である。
一方、歩行が中断されたと判断された場合には(ステップS13でYes)、制御部40は、連続歩行時間をクリアするなどして(ステップS15)、結果表示を適宜更新し(ステップS20)、体動情報の取得・記憶を継続する(ステップS11)。なお、結果表示として変更すべき事項がない場合には、ステップS20を通らずに、直接ステップS11へ移行してもよい。
まず、上下方向の加速度については、1秒当たり、一方の脚(例えば左脚)のステップによって上下方向に1周期分の加速度値が検出されたあと、直ぐに他方の脚(例えば右脚)のステップによって上下方向に1周期分の加速度値が検出されるので、Y軸センサ31bは1秒間に2周期分の加速度値を検出することになる。その結果、図3(b)に示すように、横軸の2Hzにおいてピークを確認することができる。なお、2Hz周辺以外の周波数で表れる加速度値は、腕振りその他の動作による測定ノイズであると考えられる。
左脚のステップのピッチが、右脚のステップのピッチよりも短い、というように左右のピッチが等間隔でない場合には、例えば、図4(a)に示すように、左右方向の加速度値について、1Hz以外の周波数においてもピークが現れ、同様に、図4(b)に示すように、上下方向の加速度値について、2Hz以外の周波数においてもピークが現れる、というような波形を確認することができる。このことから、この使用者は、一方の脚のステップのピッチが、他方の脚のステップのピッチよりも短い(又は長い)、として判定することが可能となる。
左右の脚のステップのピッチがランダムであったり、止まりかけたりする場合には、図4よりもさらにノイズの多い波形が確認されることになる。例えば、左右方向に係るX軸センサ31a、上下方向に係るY軸センサ31b、前後方向に係るZ軸センサ31cの各加速度値について周波数解析を行うと、図5(a)乃至(c)に示すように、ノイズの多い波形が確認される。このことから、この使用者は、歩行のリズムが悪いものとして判定することが可能となる。
また、結果表示としては、前記判定の結果表示のみならず、消費エネルギー、歩数、歩行距離などを表示しても良い。さらに、使用者による操作部21の操作により、各表示の切替えが可能な構成としても良い。
図8に示す変形例においては、上述の実施形態の体動判定装置のように自動的に歩行バランス判定が実行されるのではなく、使用者が判定開始の操作を行ってから歩行バランス判定を行うものである。従って、変形例に係る体動判定装置では、上述の実施形態の体動判定装置のような消費エネルギーや歩数の算出等を自動的に行う一方で、バランス判定モードを使用者自身によって任意に開始させる構成や、バランスの判定のみを行って消費エネルギーや歩数の算出等は行わない構成とすることもできる。以下に判定処理の流れを説明する。
なお、上述の実施形態と共通する部材については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
制御部40は、歩行が中断されていないかどうかを判断し(ステップS105)、歩行が中断されていないと判断した場合には(ステップS105でNo)、連続的に歩行している時間を計算する(ステップS106)。制御部40は、連続歩行時間が、所定時間T以上であるか否かを判断し(ステップS107)、所定時間Tに満たない場合には(ステップS107でNo)、ステップS103からの処理を繰り返す。
一方、歩行が中断されたと判断された場合には(ステップS105でYes)、制御部40は、結果表示を行い(ステップS111)、判定処理を終了する。なお、この場合の結果表示としては、判定処理に必要な体動情報が取得できなかったものとして、エラー表示を行うなどすればよい。
21 操作部
22 表示部
23 電源部
31 加速度センサ(体動情報取得手段)
31a X軸センサ
31b Y軸センサ
31c Z軸センサ
32 演算部
33 記憶部
34 計時部
35 A/D変換器
35a A/D変換器
35b A/D変換器
35c A/D変換器
40 制御部(歩行判定手段、体動判定手段)
Claims (7)
- 使用者の体動情報を取得する体動情報取得手段と、
前記体動情報取得手段が取得した体動情報に基づいて前記使用者の体動が歩行か否かを判定する歩行判定手段と、
前記歩行判定手段によって歩行であると判定された体動情報を用いて前記使用者の歩行状態を判定する体動判定手段と、
を備える
ことを特徴とする体動判定装置。 - 前記歩行状態には、前記使用者の歩行のピッチの一定性、及び/又は、前記使用者の歩行の左右のバランスを含むことを特徴とする請求項1に記載の体動判定装置。
- 前記体動情報は、前記使用者の体動により生ずる加速度値であり、前記生体情報取得手段は、少なくとも、前記使用者の体動についての左右方向及び上下方向の加速度値を検出可能な加速度センサであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の体動判定装置。
- 前記使用者の歩行のピッチの一定性は、前記使用者の歩行に対応する加速度値を周波数解析することによって判定することを特徴とする請求項3に記載の体動判定装置。
- 前記使用者の歩行の左右のバランスは、前記使用者の歩行に対応する加速度値を示す波形を解析することによって判定することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の体動判定装置。
- 前記使用者の歩行の左右のバランスの偏りの度合いを判定することが可能であることを特徴とする請求項2乃至請求項5のうち、いずれか1に記載の体動判定装置。
- 前記体動判定手段による判定は、前記体動判定装置の起動中に自動的に実行されることを特徴とする請求項1乃至請求項6のうち、いずれか1に記載の体動判定装置。
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