JP2011062112A - コンパニオンアニマルの健康管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパニオンアニマルの運動量をより正確に求めることのできるコンパニオンアニマルの健康管理装置を提供する。
【解決手段】コンパニオンアニマルに装着して健康管理用の情報を収集するコンパニオンアニマルの健康管理装置（１０）であって、移動量および移動方向を計測するための自律航法センサ（１５，１６）と、この自律航法センサ（１５，１６）の出力に基づき移動経路を求める移動経路算出手段（１９）と、自律航法センサの出力に基づきコンパニオンアニマルの動作種別を判別する動作種別判別手段（１９）と、移動経路算出手段（１９）により求められた移動経路に沿った移動距離および動作種別判別手段（１９）により判別された動作種別に基づきコンパニオンアニマルの運動量を算出する運動量算出手段（１１ａ）とを備えている。
【選択図】図２

Description

この発明は、コンパニオンアニマルに装着して健康管理用の情報を収集するコンパニオンアニマルの健康管理装置に関する。

以前より、動物に装着して動物の運動状態の確認や健康管理を行う装置が提案されている。例えば、特許文献１には、放牧動物の首に加速度センサを装着し、このセンサ出力に基づいて動物の運動量の計測や健康状態の管理を行う装置が開示されている。また、特許文献２には、放牧動物の首に歩行数をカウントするセンサを装着し、歩行数を検出して動物の病気や発情等の健康状態を管理する装置が開示されている。

また、人間用の健康管理装置として、特許文献３には、使用者に加速度センサを装着し、このセンサ出力に基づき使用者の運動種類を識別して総合的な運動量の分析を行う装置が開示されている。また、特許文献４には、使用者に装着した加速度センサの出力に基づき使用者の行動パターンを識別して正確な消費カロリの算出を可能とする装置が開示されている。

特開平１１−５６１４６号公報 特開平１１−１２８２１０号公報 特公平７−９６０１４号公報 特開平８−２４０４５０号公報

運動量を正確に求めるには、運動種別や運動時間の検出に加えて移動距離を参照することが有効になる。また、コンパニオンアニマルには小型種から大型種まで多くの種類が存在するため、歩行や走行など運動種別が同一であっても、コンパニオンアニマルの種類によって移動距離は大きく異なってくる。

しかしながら、上記従来の健康管理装置では、移動経路や移動距離を求めて運動量の算出に利用することは行われていなかった。

この発明の目的は、コンパニオンアニマルの運動量をより正確に求めることのできるコンパニオンアニマルの健康管理装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
コンパニオンアニマルに装着して健康管理用の情報を収集するコンパニオンアニマルの健康管理装置であって、
移動量および移動方向を計測するための自律航法センサと、
この自律航法センサの出力に基づき移動経路を求める移動経路算出手段と、
前記自律航法センサの出力に基づきコンパニオンアニマルの動作種別を判別する動作種別判別手段と、
前記移動経路算出手段により求められた移動経路に沿った移動距離と、前記動作種別判別手段により判別された動作種別とに基づきコンパニオンアニマルの運動量を算出する運動量算出手段と、
を備えたことを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のコンパニオンアニマルの健康管理装置において、
外部機器と無線通信を行う無線通信手段と、
この無線通信手段を介して前記外部機器からＧＰＳ測位情報を取得する測位情報取得手段とを備え、
前記移動経路算出手段は、
前記測位情報取得手段により取得されるＧＰＳ測位情報と、前記自律航法センサの出力に基づき、絶対座標で表わされた前記移動経路を求めることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１記載のコンパニオンアニマルの健康管理装置において、
外部機器と無線通信を行う無線通信手段と、
この無線通信手段を介して前記外部機器からＧＰＳ測位情報を取得する測位情報取得手段と、
この測位情報取得手段により取得されたＧＰＳ測位情報に基づき前記移動経路算出手段により求められた移動経路の誤差を求めて、前記移動経路算出手段の移動経路算出用のパラメータを補正する経路算出用補正手段と、
を備えていることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１記載のコンパニオンアニマルの健康管理装置において、
前記自律航法センサは、
３軸方向の加速度を検出する加速度センサと、３軸方向の地磁気を検出する方位センサとを有し、
前記移動経路算出手段は、
前記方位センサの出力に基づき求められる移動方向と、前記加速度センサの出力に基づき求められる歩数に歩幅データを乗算して求められる移動量とからなる移動ベクトルを積算していくことで前記移動経路を求め、
前記動作種別判別手段は、
前記加速度センサの出力に基づき求められる足の運びパターンに基づき少なくとも歩行運動と走行運動とを判別することを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項３記載のコンパニオンアニマルの健康管理装置において、
前記移動経路算出手段は、
前記自律航法センサの出力により求められる歩数に、予め設定された歩幅データを乗算して求めた移動量データを用いて前記移動経路を算出し、
前記経路算出用補正手段は、
前記ＧＰＳ測位情報に基づき得られる２つの地点間の距離と、前記移動経路算出手段により算出される前記２つの地点間の距離との比較に基づいて、前記移動経路の経路長と、前記歩幅データとを補正することを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のコンパニオンアニマルの健康管理装置において、
外部のサーバ装置と無線によりデータ通信可能な無線通信手段と、
この無線通信手段を介して前記運動量算出手段により算出された運動量のデータを前記外部サーバ装置に送信する健康管理用データ送信手段と、
を備えていることを特徴としている。

本発明に従うと、コンパニオンアニマルの移動経路が求められて、移動経路に沿った移動距離の情報が運動量の算出に利用される。従って、コンパニオンアニマルの運動量をより正確に求めることができる。

本発明の実施形態のコンパニオンアニマルの健康管理装置および外部機器からなる健康管理システムの全体を表わした構成図である。 図１のコンパニオンアニマルの健康管理装置の内部構成を示すブロック図である。 健康管理装置のＥＥＰＲＯＭに記憶される制御データと健康管理データベースの一例を示すデータチャートである。 図１のコンピュータの全体構成を示すブロック図である。 コンパニオンアニマルの歩行時における３軸加速度センサの出力パターンの一例を示す図である。 コンパニオンアニマルの走行時における３軸加速度センサの出力パターンの一例を示す図である。 コンパニオンアニマルの移動時における３軸地磁気センサの出力パターンの一例を示す図である。 健康管理装置のＣＰＵにより実行される制御処理の手順を示すフローチャートの前半部である。 同、フローチャートの後半部である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態のコンパニオンアニマルの健康管理装置および外部機器からなる健康管理システムの全体を示す構成図である。

この実施形態のコンパニオンアニマルの健康管理装置１０は、例えばコンパニオンアニマルの首輪１０Ａや胴輪などに取り付けられる小型軽量の装置であり、常時コンパニオンアニマルに装着して健康管理用のデータを収集するものである。

この健康管理装置１０は、図１に示すように、動物病院などに設置されて電子カルテを管理するコンピュータ３０と光を用いた通信方式により無線でのデータ通信が可能になっている。また、健康管理装置１０は、ＧＰＳ（全地球測位システム）衛星から測位用コードを受信して現在位置の測位を行う機能を有した携帯電話５０と、電波を用いた通信方式によって無線でのデータ通信が可能になっている。

図２は、コンパニオンアニマルの健康管理装置１０の内部構成を示すブロック図である。

健康管理装置１０は、装置全体の動作を統括的に制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）１１ａ（運動量算出手段、測位情報取得手段、健康管理用データ送信手段）、ＣＰＵ１１ａに作業領域を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）１１ｂ、制御プログラムや制御データを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）１１ｃ、各種の設定データや健康管理用のデータが記憶されるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）１１ｄ等を搭載したＭＣＵ（マイクロコンピュータ）１１と、ＭＣＵ１１に電力を供給する電源部１４と、電源のオンオフおよび健康管理用データの収集の開始や中断を行うための操作部１３と、動作状態や通信状態を表示する表示部１２と、外部機器と近距離無線通信を行うための無線通信アンテナ１８ａと、外部機器と光通信を行うための発光＆受光部１８ｂと、近距離無線通信や光通信の信号処理を行う無線通信制御装置１７（無線通信手段）と、コンパニオンアニマルの移動経路を計測するための３軸地磁気センサ１５および３軸加速度センサ１６と、これらセンサ１５，１６のセンサ出力に基づいてコンパニオンアニマルの移動経路や移動距離を算出する移動経路算出手段および動作種別判別手段としての自律航法制御処理部１９と、携帯電話５０から取得した現在位置の位置データに基づき各種の補正演算を行う経路算出用補正手段としての自律航法誤差補正処理部２０などを備えている。

発光＆受光部１８ｂは、例えば発光ダイオードとフォトダイオードなどから構成され、可視光を用いた光通信において光の発光と受光を行うものである。

無線通信制御装置１７は、発光＆受光部１８ｂの発光ダイオードを変調信号で駆動したり、フォトダイオードの受光信号を復調して受信データを取り出したりして、電子カルテを管理するコンピュータ３０との可視光通信の制御を行う。発光＆受光部１８ｂを用いた光通信方式では、発光＆受光部１８ｂの光の点滅により外部から通信が行われているか否かを認識できるようになっている。

また、無線通信制御装置１７は、無線通信アンテナ１８ａを介して無線電波を送受信させることで携帯電話５０との近距離無線通信の制御も行う。この近距離無線の通信規格としては例えばブルートゥース（Bluetooth：登録商標）などを適用することができる。健康管理装置１０と携帯電話５０とは、予め近距離無線通信を行うためのペアリングがなされた状態にされ、健康管理装置１０が携帯電話５０に要求することで互いの通信リンクが確立して携帯電話５０から現在位置の位置データを取得することが可能になっている。

３軸地磁気センサ１５は、例えば、磁気抵抗素子などを用いて３軸方向の地磁気の大きさを検出するものである。３軸加速度センサ１６は、３軸方向の加速度をそれぞれ検出するものである。

自律航法制御処理部１９は、３軸地磁気センサ１５のセンサ出力の変動パターンからコンパニオンアニマルの移動方向を算出するとともに、３軸加速度センサ１６のセンサ出力からコンパニオンアニマルの上下動の周期や上下動のパターンを識別することでコンパニオンアニマルの歩数のカウント、ならびに、動作種別（静止、歩行、走行など）の判別を行う。これら移動方向の算出、動作種別の判別、歩数のカウントの方法については、後に詳述する。

そして、上記のように移動方向、動作種別、歩数が求められたら、自律航法制御処理部１９は、歩数を動作種別に応じた歩幅データと乗算することで移動量を算出し、この算出された移動量および移動方向からなるベクトルデータを積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを計算する。そして、移動軌跡の位置データ、動作種別、動作種別ごとの移動量のデータをＭＣＵ１１に供給する。移動経路の位置データは、携帯電話５０から絶対位置のデータが与えられた場合には絶対座標における位置データとなるし、携帯電話５０から絶対位置のデータが与えられていない場合には相対座標における位置データとなる。

自律航法誤差補正処理部２０は、無線通信制御装置１７を介して携帯電話５０からＧＰＳの測位に基づく現在位置の位置データが取得された場合に、過去に算出された移動経路のデータの補正演算を行うものである。例えば、任意の２つの地点（第１基準点と第２基準点と記す）にコンパニオンアニマルが居るときに携帯電話５０から現在位置の位置データがそれぞれ取得されたとする。すると、自律航法誤差補正処理部２０は、これらＧＰＳの測位に基づく第１基準点と第２基準点の位置データと、自律航法制御処理部１９により算出された移動経路データ中の第１基準点と第２基準点に対応する位置データとを比較する。そして、移動経路の軌跡を同一の形状のまま拡大したり縮小したり或いは回転したりして、移動経路データ中の第１基準点に対応する位置データがＧＰＳの測位に基づく第１基準点の位置データと重なり、且つ、移動経路データ中の第２基準点に対応する位置データがＧＰＳの測位に基づく第２基準点の位置データと重なるように、移動経路の各地点の位置データを修正する。これにより、自律航法制御処理部１９により算出された移動経路の各地点の位置データがＧＰＳの測位結果を反映したより正確な位置データにそれぞれ補正される。

さらに、自律航法誤差補正処理部２０は、上記の移動経路データの補正演算に伴って、過去に算出された移動経路に沿った移動量、歩行時の歩幅データ、走行時の歩幅データについても、それぞれ補正処理を行う。すなわち、上記の補正演算の処理では、移動経路の軌跡を拡大または縮小して、第１基準点と第２基準点に対応する位置データをＧＰＳの測位に基づく位置データと重ね合わせるが、このときの拡大縮小の比率を、そのまま、この移動経路の移動時に求められている移動量のデータに掛け合わせることで、移動量のデータを補正する。また、歩行時の歩幅データや走行時の歩幅データにも上記拡大縮小の比率を掛け合わせることで補正する。

図３は、健康管理装置１０のＥＥＰＲＯＭ１１ｄに記憶される制御データと健康管理データベースの一例を示すデータチャートである。

ＥＥＰＲＯＭ１１ｄには、健康管理用の制御データとして、装置１０を装着するコンパニオンアニマルの特徴を表わす犬種データ１１１、生年月日データ１１２および体長体重データ１１３と、移動量の計測に使用される歩行時の歩幅を表わす歩行時歩幅データ１１４と、走行時の歩幅を表わす走行時歩幅データ１１５とが記憶されている。このうち、犬種データ１１１、生年月日データ１１２、体長体重データ１１３は、ユーザが設定処理によって登録するものである。歩幅データ１１４，１１５は、初期状態においては上記入力された設定データに適合する歩幅データが計算されて入力されるが、上記の自律航法誤差補正処理部２０により補正が行われた場合には、補正後の歩幅データが上書きされて記憶される。

また、ＥＥＰＲＯＭ１１ｄには、健康管理用に取得されたデータが登録される健康管理データベース１２０が構築される。そして、この中に、歩行による移動距離のデータが管理される歩行距離データベース１２１と、走行による移動距離のデータが管理される走行距離データベース１２２と、消費カロリのデータが管理される消費カロリデータベース１２３が形成されている。各データベース１２１〜１２３には、歩行距離、走行距離、消費カロリのデータが一定時間ごとに集計されて日時データとともに蓄積される。

ＣＰＵ１１ａは、自律航法制御処理部１９や自律航法誤差補正処理部２０からデータが送られてきた場合に、これらのデータから種々の演算処理を行って、健康管理データベース１２０のデータを作成する処理を行う。例えば、自律航法制御処理部１９から移動経路や移動距離のデータを受けた場合に、これらのデータをＲＡＭ１１ｂに一旦記憶させていき、これらのデータに基づいて一定時間ごとの歩行距離、走行距離、消費カロリのデータを集計して、ＥＥＰＲＯＭ１１ｄの健康管理データベース１２０に登録していく。

また、ＣＰＵ１１ａは、自律航法制御処理部１９からコンパニオンアニマルの動作種別の判別結果のデータも受けて、このデータを消費カロリの計算に利用する。すなわち、ＣＰＵ１１ａは、初期設定処理の際に、ＥＥＰＲＯＭ１１ｄに記録されたコンパニオンアニマルの犬種データ１１１、生年月日データ１１２、体長・体重データ１１３から、単位時間当たりの静止消費カロリ、歩行時における単位移動距離当たりの消費カロリ、走行時における単位移動距離当たりの消費カロリをそれぞれ計算し、これらのデータをＲＡＭ１１ｂの所定領域に登録しておく。そして、自律航法制御処理部１９から動作種別のデータが送られてきたときに、それに対応した単位移動距離当たりの消費カロリの値を読み出して、移動量と掛け合わすことで、より正確な消費カロリを計算する。

また、ＣＰＵ１１ａは、自律航法誤差補正処理部２０により移動経路や移動距離のデータが補正された場合に、この補正後のデータに基づき新たに歩行距離、走行距離、消費カロリのデータを集計し直して、健康管理データベース１２０の登録データを修正する。

図４は、外部機器であるコンピュータ３０の全体構成を示すブロック図である。

このコンピュータ３０は、例えば、動物病院などに設置されて、予め登録されているコンパニオンアニマルについての電子カルテが管理される装置である。図４に示すように、このコンピュータ３０は、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３、キーボードやマウス等の操作部３４、表示部３５、ハードディスクなどの記憶部３８、各部間のデータのやり取りを行うバス４０などを備えた汎用のコンピュータである。また、このコンピュータ３０には、無線アンテナ３６ａを介して携帯電話５０と無線通信を行ったり、発光＆受光部３６ｂを介して健康管理装置１０と光通信を行ったりする無線通信制御装置３７を備えている。

コンピュータ３０の記憶部３８には、登録された複数のコンパニオンアニマルの健康管理用のデータが記録管理される電子カルテのデータベース３８ａが構築されている。電子カルテは診療時などに獣医師によって簡単に読み出せるように構成される。

また、このコンピュータ３０の記憶部３８には、健康管理装置１０と光通信を行ってその健康管理データベース１２０に登録されているデータをダウンロードするアプリケーションプログラムが格納され、操作部３４からの指示入力によってこのアプリケーションプログラムを起動して光通信により健康管理装置１０からデータをダウンロードすることが可能になっている。この光通信によるダウンロード形態によれば、可視光を用いていることで、コンパニオンアニマルの飼い主がデータ転送の有無を確認することができ、それにより、未登録の通信装置によって知らない間に健康管理装置１０からデータをダウンロードされてしまうことが生じ難くなっている。

なお、この光通信の方式では、コンパニオンアニマルが動きまわるような場合はデータ通信が上手く行えないことがある。従って、このような場合に備えて、特別な操作を行うことで、無線通信により健康管理装置１０から携帯電話５０に健康管理用のデータを伝送し、無線通信により健康管理用のデータを携帯電話５０からコンピュータ３０に転送可能なように構成しても良い。

次に、自律航法制御処理部１９により行われる歩数の計数、運動種別の判別および移動方向の計測の各方法について詳細に説明する。

図５と図６には、コンパニオンアニマルの歩行時（図５）と走行時（図６）における３軸加速度センサの出力パターンの一例を表わしたグラフを示す。

図５と図６に示すように、コンパニオンアニマルが歩行や走行を行うと、足が地面を蹴るときに上下方向の振動が健康管理装置１０に伝わる。そして、この振動が３軸加速度センサ１６のセンサ出力の変動として現れる。従って、自律航法制御処理部１９は、このセンサ出力に示される上下動の振動をカウントすることで歩数を求める。

また、コンパニオンアニマルが通常の四足歩行（常足）を行っているときと、走行（駆足）をしているときとでは、上記の上下動の振動パターンに一定の変化が現れる。例えば、図５に示すように、四足歩行時には、各足が地面を蹴るときの振動が比較的一定の周期で発生するのに対して、図６に示すように、走行時には、各足が地面を蹴るときの振動の周期が例えば４回のうち１回だけ長くなったりする（図６の枠部ａ，ｂ，ｃ参照）。従って、自律航法制御処理部１９は、この３軸加速度センサ１６のセンサ出力のパターンを識別することにより歩行と走行との運動種別を判別する。

なお、３軸加速度センサ１６の出力パターンをより詳細に分析することで、４本の足が別々に地面を蹴る常足、左または右の二本の足が揃って地面を蹴る側体歩、および対角の二本の足が揃って地面を蹴る速足など、より詳細な動作種別を識別することも可能である。また、同じ走行の出力パターンであっても、加速度の大きさによって歩幅の長い走行と歩幅の短い走行とを識別して、この識別により歩幅データを適宜変更することも可能である。

図７には、コンパニオンアニマルの移動時における３軸地磁気センサ１５の出力パターンの一例を表わしたグラフを示す。このグラフは、コンパニオンアニマルの移動時における実際の出力パターンを示したものではなく、仮の出力パターンを示したものである。

健康管理装置１０を装着したコンパニオンアニマルが移動するときには、健康管理装置１０の傾斜角度が前後に小さく変化したり、左右方向に小さなローリング動作が加わったりするため、３軸地磁気センサ１５においてｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の各方向の地磁気の大きさの検出量が変化する。さらに、３軸地磁気センサ１５の３軸方向の各出力を一定期間プロットすると、図７に示すように、３軸地磁気センサ１５の移動方向が表わされた一定形状のプロット線を得ることができる。図７は３軸地磁気センサ１５のｚ軸方向にコンパニオンアニマルが移動している際に３軸地磁気センサ１５のｙ軸とｚ軸のセンサ出力を一定期間プロットしてプロット線の中心をｙ−ｚ平面上の原点に移動させたものである。

図７のようなプロット線が得られる場合には、このプロット線の回帰直線を演算処理により求めることで、３軸地磁気センサ１５の移動方向が３軸地磁気センサ１５のｚ軸方向であることを測定することができる。ただし、これだけでは、３軸地磁気センサ１５がどの向きを向いているか分からないので健康管理装置１０の移動方向の方位は求められない。

一方、３軸地磁気センサ１５は、３軸方向の地磁気の大きさをそれぞれ検出しているので、この検出出力から３軸地磁気センサ１５の何れの方向に地磁気の向き（北方向）があるのかを計測できる。また、３軸加速度センサ１６の出力から重力方向を計測することが可能である。従って、自律航法制御処理部１９は、これらの計測に基づき３軸地磁気センサ１５のｘ軸ｙ軸ｚ軸の各方向が地磁気に対して何れの方向を向いているのかを算出し、この算出結果と上記のプロット線に基づく移動方向の測定結果とを組み合わせることで、健康管理装置１０の移動方向の方位を求める。

次に、フローチャートを用いて、本実施形態のＣＰＵの制御処理について詳細に説明する。

図８と図９には、健康管理装置１０のＣＰＵ１１ａにより実行される制御処理のフローチャートを示す。

この制御処理は、健康管理装置１０の電源投入によって開始される。制御処理が開始されると、先ず、待機モードに入って運動計測を開始するか否かを判別する（ステップＳ１）。ここで、例えば、コンパニオンアニマルが運動を開始して３軸加速度センサ１６によりそれが検出されると、運動計測が開始されたと判別して、次のステップへ移行する。或いは、操作部１３から運動計測の開始の操作が行われた場合に、運動計測の開始と判別して次のステップへ移行するようにしても良い。

運動計測の開始と判別されて次に移行すると、先ず、ＣＰＵ１１ａは、登録された携帯電話５０の検索処理を行って、通信リンクの確立を要求する（ステップＳ２）。そして、携帯電話５０との通信リンクの確立がなされたか判別して（ステップＳ３）、リンクが確立されていればステップＳ４へ移行する。

ステップＳ４へ移行すると、ＣＰＵ１１ａは、携帯電話５０にＧＰＳ測位による現在の位置データと時刻情報を送信するように要求して、これらのデータを受信する（ステップＳ４）。そして、これらのデータのうち、現在の位置データを基準点の位置データとしてＲＡＭ１１ｂに記憶させる（ステップＳ５）。ここで、携帯電話５０との通信リンクは切断する。続いて、ステップＳ６へ移行する。

一方、ステップＳ３の判別処理で携帯電話５０との通信リンクがないと判別されたら、そのままステップＳ６へ移行する。

ステップＳ６へ移行すると、ＣＰＵ１１ａは、３軸地磁気センサ１５の出力に基づき自律航法制御処理部１９にコンパニオンアニマルの移動方向を計測させ（ステップＳ６）、次いで、３軸加速度センサ１６の出力に基づき自律航法制御処理部１９にコンパニオンアニマルの歩数のカウントと、動作種別の判別を行わせる（ステップＳ７）。

続いて、携帯電話５０から受信したＧＰＳの測位に基づく位置データを自律航法制御処理部１９に送って、自律航法制御処理部１９で計算されている位置データを絶対座標の位置データに変換させる処理を行わせる（ステップＳ８）。これにより、自律航法制御処理部１９から送られてくる位置データは絶対座標における位置データとなり、これらがＲＡＭ１１ｂに記憶される。

次に、ＣＰＵ１１ａは、自律航法制御処理部１９から、移動距離のデータと動作種別のデータを受けて、コンパニオンアニマルが静止していたか、歩行していたか、或いは、走行していたかを判別する（ステップＳ９）。そして、コンパニオンアニマルが静止していたと判別されたら経過時間に静止時の時間当たり消費カロリの係数を乗じることによって消費カロリを計算し（ステップＳ１０）、歩行していたと判別されたら歩行時の移動距離と歩行消費カロリの係数を乗じることによって消費カロリを計算する（ステップＳ１１）。また、走行していたと判別されたら走行時の移動距離と走行消費カロリの係数を乗じることによって消費カロリを計算する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１０〜Ｓ１２の消費カロリ計算処理が行われたら、求められた消費カロリ値を一定時間の集計用に加算して、一定時間の集計が済んでいれば健康管理データベース１２０の消費カロリデータベース１２３に登録する（ステップＳ１３）。また、この処理と並行して走行距離や移動距離の集計や健康管理データベース１２０への登録も行う。

次いで、ステップＳ１４へ移行して、ＣＰＵ１１ａは、自律航法の計測を開始してから一定の時間（例えば１０分）が経過したか否かを判別する。一定の時間が経過していなければステップＳ６へ戻り、ＣＰＵ１１ａは、再び、ステップＳ６〜Ｓ１３の自律航法による移動経路や移動距離の測定および消費カロリの計算を行う。

ステップＳ１４の判別処理で、一定の時間が経過したと判別されたら、ＣＰＵ１１ａは、登録された携帯電話５０の検索処理を行い、通信リンクの確立の要求を行う（ステップＳ１５）。そして、通信リンクがなされたか否かを判別して（ステップＳ１６）、通信リンクが確立されていなければそのままステップＳ６へ戻り、再び、ステップＳ６〜Ｓ１４の自律航法による測位や演算処理を行う。

一方、ステップＳ１６の判別処理で、携帯電話５０との通信リンクが確立されたと判別されたら、先ず、ＣＰＵ１１ａは、携帯電話５０へＧＰＳ測位データと時刻データとを送信するように要求し、携帯電話５０からこれらのデータを受信する（ステップＳ１７）。

続いて、ＣＰＵ１１ａは、携帯電話５０から受信したＧＰＳの測位に基づく現在位置データを、自律航法誤差補正処理部２０へ送って、ＲＡＭ１１ｂに記憶されている移動経路の位置データが相対座標によるものであれば、それを絶対座標の位置データに変換させる。また、既に、絶対座標の位置データであれば、これを携帯電話５０から受信した現在位置データに基づいて正確な位置データに補正させる（ステップＳ１８）。

同時に、ＣＰＵ１１ａは、自律航法誤差補正処理部２０に、走行移動距離と歩行移動距離の補正処理と、歩幅データの補正処理とを行わせる。これらの補正方法については上述した通りである。さらに、ＣＰＵ１１ａは、これらの補正後のデータに基づいて先に計算した消費カロリについての補正を行う（ステップＳ１９）。

続いて、ＣＰＵ１１ａは、補正された歩幅データ、補正された歩行移動距離と走行移動距離のデータ、補正された消費カロリのデータなどを、集計前のものはＲＡＭ１１ｂへ、集計後のものはＥＥＰＲＯＭ１１ｄの健康管理データベース１２０へ記憶させる（ステップＳ２０）。

次に、ＣＰＵ１１ａは、健康管理データベース１２０のデータの送信要求があるか確認し（ステップＳ２１）、送信要求がなければステップＳ５へ戻って基準点の位置データを更新し、再びステップＳ６〜Ｓ１４のループ処理で自律航法の計測による移動距離や消費カロリの計測処理を繰り返す。

一方、ステップＳ２１の判別処理で、データ送信要求があると判別されたら、続いて、データ送信要求でデータの送信先の選択が行われているか判別する（ステップＳ２２）。その結果、携帯電話５０へのデータ送信が選択されていれば、既に接続されている携帯電話５０へそのまま健康管理データベース１２０の各データを送信する（ステップＳ２３）。そして、携帯電話５０との通信リンクを切断して、再び、ステップＳ５へ戻る。

一方、ステップＳ２２の判別処理で、データ送信先の選択が電子カルテ３８ａを管理するコンピュータ３０であると判別されたら、先ず、ＣＰＵ１１ａは、携帯電話５０との通信リンクを切断し、次いで、光通信により登録されたコンピュータ３０との通信接続を可能な状態にして、コンピュータ３０からの接続があるか検索する（ステップＳ２４）。

そして、コンピュータ３０と光通信によるリンクが確立したか判別し（ステップＳ２５）、光通信によるリンクが確立されたと判別されたら、このコンピュータ３０へ健康管理データベース１２０のデータを送信する（ステップＳ２１）。このデータ送信により、コンピュータ３０は、電子カルテデータベース３８ａのこのコンパニオンアニマルのデータ領域に、コンパニオンアニマルの健康管理用のデータを取り込むことができる。一方、コンピュータ３０との光通信のリンクが確立していなければ、そのままステップＳ５へ戻って、再び、ステップＳ６〜Ｓ１４のループ処理で自律航法の計測による移動距離や消費カロリの計測処理を繰り返す。

以上のように、本実施形態の健康管理装置１０によれば、３軸地磁気センサ１５と３軸加速度センサ１６とを用いた自律航法機能を備えてコンパニオンアニマルの移動経路データを精度よく取得するとともに、３軸加速度センサ１６のセンサ出力を用いて加速度の振動パターンを検出することによってコンパニオンアニマルの静止、歩行および走行の判別を精度よく行うことができるので、高い精度でコンパニオンアニマルの移動距離および消費カロリを計算することができる。

また、携帯電話５０のＧＰＳ機能を用いて測位データを取得することによって、自律航法機能によって求められる相対移動経路だけではなく、絶対位置を取得することができる。

また、外部機器である携帯電話５０のＧＰＳ機能を用いて健康管理装置１０とほぼ同位置で測位データを取得することによって、常に通信を行うための通信設備や大きな電力を必要とせず、また、ＧＰＳ衛星からの測位データの受信に要する重量を健康管理装置１０から軽減することができるので、小型のコンパニオンアニマルに装着させても負担になることがない。

また、自律航法機能により算出する移動経路の始点や終点などの位置データをＧＰＳ測位データに基づいて補正するので、様々な歩行および走行パターンをとるコンパニオンアニマルの移動距離の測定精度を向上させることができる。

また、ＧＰＳ測位データによって補正した移動距離を用いてコンパニオンアニマルの歩行および走行時の歩幅データの補正を行うことができるので、自律航法による移動距離の算出精度を向上させることができる。

また、電子カルテデータベース３８ａへ健康管理データを送信可能とすることによって、獣医師などが飼い主からの聞き取り情報に頼ることなく容易に正確なデータを取得して精度の高い診断をスムーズに行うことができる。

さらに、電子カルテデータベース３８ａを管理するコンピュータ３０へ無線通信でデータを送信可能とすることによって、毎回コンパニオンアニマルの首輪１０Ａなどを着脱してデータの伝送を行う手間を省き、データ伝送を簡易化することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記の実施形態では、携帯電話や電子カルテへの電子カルテデータの送信も上記制御処理の中で行われていたが、操作部のスイッチ操作などによって任意のタイミングで行うようにしても良い。

また、健康管理装置１０に蓄積されてコンピュータ３０の電子カルテデータベース３８ａへ提供される健康管理用のデータとして、一定時間ごとに集計された走行距離、歩行距離、消費カロリのデータを例示したが、この健康管理用のデータは、一定期間ごとの消費カロリデータのみでも良いし、走行時間、歩行時間、静止時間、移動経路の位置データなどを含むようにしても良い。

また、携帯電話や電子カルテを管理するコンピュータとの通信手段として、ブルートゥースなどの近距離通信手段や発光ダイオードを用いた可視光通信手段を挙げたが、同一の通信手段で両者との通信を行うようにしても良いし、無線による近距離通信手段を採用する場合でもブルートゥース以外の省電力短距離通信手段や、独自規格の通信手段を用いても良い。また、光通信を採用する場合でも、赤外線通信等を用いることもできる。

また、上記の実施形態では、ＧＰＳ機能を有した外部機器として携帯電話を例に挙げたが、その他、ＧＰＳ機能を有する機器であればどのような機器でも良い。その他の構成や時計処理の詳細な手順など、実施形態で示した細部は発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１０ 健康管理装置
１０Ａ 首輪
１１ ＭＣＵ
１１ａ ＣＰＵ
１１ｂ ＲＡＭ
１１ｃ ＲＯＭ
１１ｄ ＥＥＰＲＯＭ
１２ 表示部
１３ 操作部
１４ 電源部
１５ ３軸地磁気センサ
１６ ３軸加速度センサ
１７ 無線通信制御装置
１８ａ 無線通信アンテナ
１８ｂ 発光＆受光部
１９ 自律航法制御処理部
２０ 自律航法誤差補正処理部
３０ コンピュータ
３４ 操作部
３５ 表示部
３６ａ 無線アンテナ
３６ｂ 発光＆受光部
３７ 無線通信制御装置
３８ 記憶部
３８ａ 電子カルテデータベース
４０ バス
５０ ＧＰＳ機能付携帯電話
１１１ 犬種データ
１１２ 生年月日データ
１１３ 体長・体重データ
１１４ 歩行時歩幅データ
１１５ 走行時歩幅データ
１２０ 健康管理データベース
１２１ 歩行距離データベース
１２２ 走行距離データベース
１２３ 消費カロリデータベース

Claims (6)

1. コンパニオンアニマルに装着して健康管理用の情報を収集するコンパニオンアニマルの健康管理装置であって、
   移動量および移動方向を計測するための自律航法センサと、
   この自律航法センサの出力に基づき移動経路を求める移動経路算出手段と、
   前記自律航法センサの出力に基づきコンパニオンアニマルの動作種別を判別する動作種別判別手段と、
   前記移動経路算出手段により求められた移動経路に沿った移動距離と、前記動作種別判別手段により判別された動作種別とに基づきコンパニオンアニマルの運動量を算出する運動量算出手段と、
   を備えたことを特徴とするコンパニオンアニマルの健康管理装置。
2. 外部機器と無線通信を行う無線通信手段と、
   この無線通信手段を介して前記外部機器からＧＰＳ測位情報を取得する測位情報取得手段とを備え、
   前記移動経路算出手段は、
   前記測位情報取得手段により取得されるＧＰＳ測位情報と、前記自律航法センサの出力に基づき、絶対座標で表わされた前記移動経路を求めることを特徴とする請求項１記載のコンパニオンアニマルの健康管理装置。
3. 外部機器と無線通信を行う無線通信手段と、
   この無線通信手段を介して前記外部機器からＧＰＳ測位情報を取得する測位情報取得手段と、
   この測位情報取得手段により取得されたＧＰＳ測位情報に基づき前記移動経路算出手段により求められた移動経路の誤差を求めて、前記移動経路算出手段の移動経路算出用のパラメータを補正する経路算出用補正手段と、
   を備えていることを特徴とする請求項１記載のコンパニオンアニマルの健康管理装置。
4. 前記自律航法センサは、
   ３軸方向の加速度を検出する加速度センサと、３軸方向の地磁気を検出する方位センサとを有し、
   前記移動経路算出手段は、
   前記方位センサの出力に基づき求められる移動方向と、前記加速度センサの出力に基づき求められる歩数に歩幅データを乗算して求められる移動量とからなる移動ベクトルを積算していくことで前記移動経路を求め、
   前記動作種別判別手段は、
   前記加速度センサの出力に基づき求められる足の運びパターンに基づき少なくとも歩行運動と走行運動とを判別することを特徴とする請求項１記載のコンパニオンアニマルの健康管理装置。
5. 前記移動経路算出手段は、
   前記自律航法センサの出力により求められる歩数に、予め設定された歩幅データを乗算して求めた移動量データを用いて前記移動経路を算出し、
   前記経路算出用補正手段は、
   前記ＧＰＳ測位情報に基づき得られる２つの地点間の距離と、前記移動経路算出手段により算出される前記２つの地点間の距離との比較に基づいて、前記移動経路の経路長と、前記歩幅データとを補正することを特徴とする請求項３記載のコンパニオンアニマルの健康管理装置。
6. 外部のサーバ装置と無線によりデータ通信可能な無線通信手段と、
   この無線通信手段を介して前記運動量算出手段により算出された運動量のデータを前記外部サーバ装置に送信する健康管理用データ送信手段と、
   を備えていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のコンパニオンアニマルの健康管理装置。

Images