JP2015104640A - 行動推定装置及び活動量計 - Google Patents

行動推定装置及び活動量計 Download PDF

Info

Publication number
JP2015104640A
JP2015104640A JP2013249690A JP2013249690A JP2015104640A JP 2015104640 A JP2015104640 A JP 2015104640A JP 2013249690 A JP2013249690 A JP 2013249690A JP 2013249690 A JP2013249690 A JP 2013249690A JP 2015104640 A JP2015104640 A JP 2015104640A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acceleration
walking
detection unit
behavior
behavior estimation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013249690A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6424424B2 (ja
Inventor
久美子 倭
Kumiko Yamato
久美子 倭
橋本 和則
Kazunori Hashimoto
和則 橋本
晃 井口
Akira Iguchi
晃 井口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2013249690A priority Critical patent/JP6424424B2/ja
Priority to US14/483,950 priority patent/US20150150491A1/en
Publication of JP2015104640A publication Critical patent/JP2015104640A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6424424B2 publication Critical patent/JP6424424B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1123Discriminating type of movement, e.g. walking or running
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1118Determining activity level
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6824Arm or wrist
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C22/00Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
    • G01C22/006Pedometers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7475User input or interface means, e.g. keyboard, pointing device, joystick

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

【課題】歩行以外の行動の種類を推定することができる行動推定装置を提供することである。【解決手段】実施形態の行動推定装置は、加速度検出部と、加速度強度検出部と、方向変化検出部と、判定部とを有する。加速度検出部は、2つ以上の軸方向の加速度を検出する加速度センサの出力から加速度を検出し、加速度信号を出力する。加速度強度検出部は、加速度検出部で検出された加速度信号から加速度の強度を検出する。方向変化検出部は、所定の周波数領域を透過するバンドパスフィルタにより、重力加速度方向に対する前記加速度センサの各軸方向の変化を検出する。判定部は、重力方向に対する加速度センサの各軸方向の変化に基づいて、歩行または歩行以外の行動を判定し、加速度の強度に基づいて、歩行以外の行動の種類を推定する。【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、行動推定装置及び活動量計に関する。
従来より、歩数計の機能を有する行動推定装置が広く普及している。一般に、行動推定装置は、ユーザの腰部などに装着され、歩行時のユーザの動きから歩数を計測すなわちカウントし、カウントした歩数から消費カロリーなどを算出する。加速度センサを利用する行動推定装置は、歩行動作に伴う加速度の変化を検出して、歩数を計測すなわちカウントすることができる。
この行動推定装置は、例えばユーザの腕部に装着された場合、歩行による加速度の変化と、歩行以外、例えば体操、事務作業、食事などによる加速度の変化とを区別することができない。すなわち、この行動推定装置は、ユーザの腕部に装着された場合、ユーザが机に向かって事務作業を行っていても歩数のカウントが進んでしまう。そのため、従来の行動推定装置は、ユーザの腕部に装着された場合、正確な歩数がカウントすることができず、歩数から算出される消費カロリーの誤差が大きくなるという問題があった。
そこで、従来の行動推定装置は、加速度センサによって取得された加速度値の推移を観察することで、歩行と歩行以外を判定し、歩行、歩行以外の消費カロリーを別々に算出することで、より正確な消費カロリーを算出している。
しかしながら、従来の行動推定装置は、歩行以外の行動の種類までは推定することができず、正確な消費カロリーを算出することができないという問題があった。
特許第5202933号公報
そこで、実施形態の課題は、歩行以外の行動の種類を推定することができる行動推定装置を提供することである。
実施形態の行動推定装置は、加速度検出部と、加速度強度検出部と、方向変化検出部と、判定部とを有する。加速度検出部は、2つ以上の軸方向の加速度を検出する加速度センサの出力から加速度を検出し、加速度信号を出力する。加速度強度検出部は、加速度検出部で検出された加速度信号から加速度の強度を検出する。方向変化検出部は、所定の周波数領域を透過するバンドパスフィルタにより、重力加速度方向に対する前記加速度センサの各軸方向の変化を検出する。判定部は、重力方向に対する加速度センサの各軸方向の変化に基づいて、歩行または歩行以外の行動を判定し、加速度の強度に基づいて、歩行以外の行動の種類を推定する。
本実施形態に係わる行動推定装置の構成を示すブロック図である。 重力検出部15の詳細な回路構成を説明するためのブロック図である。 バンドパスフィルタ41aのフィルタ特性を示す図である。 重力加速度の方向と加速度センサ11のX軸方向とがなす角度の変化について説明するための図である。 歩行中の加速度センサ11及び重力検出部15の出力の例を説明するための図である。 体操中の加速度センサ11及び重力検出部15の出力の例を説明するための図である。 屈伸運動中の加速度センサ11、重力検出部15及び加速度エネルギー検出部14の出力の例を説明するための図である。 テニスの素振り中の加速度センサ11、重力検出部15及び加速度エネルギー検出部14の出力の例を説明するための図である。
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
(構成)
図1は、本実施形態に係わる行動推定装置の構成を示すブロック図である。以下に説明する行動推定装置は、例えば、ユーザに腕部に巻かれるリストバンドに取り付けられたリストバンド型行動推定装置である。
行動推定装置1は、加速度センサ11、加速度検出部12、歩数カウンタ13、加速度エネルギー検出部14、重力検出部15、制御部16、表示部17、及び、気圧センサ18を含んで構成されている。例えば、加速度センサ11、表示部17及び気圧センサ18以外の構成要素、具体的には、加速度検出部12、歩数カウンタ13、加速度エネルギー検出部14、重力検出部15及び制御部16は、半導体集積回路として、1チップの半導体装置内に形成される。加速度エネルギー検出部14は、絶対値回路21と、ローパスフィルタ22とを含む。また、制御部16は、判定部31と、カウンタ部32と、メモリ33とを含む。
なお、図1には、行動推定装置1の電源をオン・オフするためのオン・オフボタン、カウント値をリセットするためのリセットボタンなどは省略しており、それらのボタンからの操作信号OPが、制御部16に入力される。
カウンタ部32は、歩行時カウンタ32aを含む。歩行時カウンタ32aには、ユーザが歩いているときの歩数がカウントアップされていく。
表示部17は、歩行時カウンタ32aの値、すなわち歩数を表示する液晶表示器のような表示器である。また、メモリ33には、歩行時カウンタ32aの値、すなわち歩数が記憶される。さらに、メモリ33には、判定部31からの行動推定結果が記憶される。
加速度センサ11は、互いに直交する3軸(X軸、Y軸、Z軸)方向の加速度をそれぞれ検出することができるように、3つのセンサを有し、X軸出力、Y軸出力及びZ軸出力を、各軸について加速度信号として出力する3軸加速度センサである。加速度センサ11の各出力は、加速度検出部12及び重力検出部15に入力される。
加速度検出部12は、二乗和平方根算出部12aと、ハイパスフィルタ(HPF)12bとを含む。
二乗和平方根算出部12aは、加速度センサ11の各出力の二乗和の平方根の信号を生成する回路である。ここでは、複数方向(ここでは3つの方向)の加速度を用いているので、各出力の二乗和の平方根の信号を生成する二乗和平方根算出部12aを用いているが、二乗和平方根算出部12aに代えて、二乗和の信号を生成する二乗和算出回路を用いてもよい。
ハイパスフィルタ12bは、二乗和平方根算出部12aの出力から重力加速度を除去するためのオフセットキャンセラー回路である。
なお、ここでは、加速度センサ11は、3軸加速度センサであるが、2以上の方向の加速度を検出するセンサであればよく、2軸以上の加速度センサでもよい。
よって、加速度検出部12は、2つ以上の方向の加速度を検出する加速度センサ11の出力から加速度を検出し、加速度信号を出力する。加速度検出部12から出力される加速度信号は、歩数カウンタ(CNT)13及び加速度エネルギー検出部14に入力される。
歩数カウンタ13は、加速度検出部12から出力される加速度信号に基づいて、歩数をカウントするカウンタである。歩数カウンタ13は、所定の閾値以上の入力があると、1つインクリメントするカウンタである。歩数カウンタ13は、所定時間(例えば5秒間)における、加速度信号に基づいた歩数をカウントし、そのカウントした値を保持する。
加速度エネルギー検出部14に入力された加速度信号は、絶対値回路21に入力される。絶対値回路21は、入力された加速度信号の絶対値を算出し、ローパスフィルタ22に出力する。
ローパスフィルタ22は、絶対値回路21の出力を平均化して加速度の強度を検出し、制御部16の判定部31に出力する。このように、加速度エネルギー検出部14は、加速度検出部12からの加速度信号から加速度の強度を検出する加速度強度検出部を構成する。
重力検出部15は、重力方向に対して加速度センサ11の各軸方向の変化を検出し、検出結果(後述する判定信号)を判定部31に出力する。ここで、重力検出部15の詳細な回路構成について、図2を用いて説明する。
図2は、重力検出部15の詳細な回路構成を説明するためのブロック図である。図2に示すように、重力検出部15は、3つのバンドパスフィルタ41a,41b,41c、3つの絶対値回路42a,42b,42c、合算回路43、及び、ローパスフィルタ44を含んで構成されている。
図3は、バンドパスフィルタ41aのフィルタ特性を示す図である。図3において、横軸は、周波数で、縦軸は、出力信号の出力を示す。なお、バンドパスフィルタ41b及び41cのフィルタ特性もバンドパスフィルタ41aのフィルタ特性と同じである。
一般には、歩行時の腕振りの周波数は1Hz程度であり、走行時の腕振りの周波数は、歩行時の2倍以上程度となる。これに対して、歩行以外の行動、例えば、体操、食事などでは、加速度センサ11の各軸方向が比較的ゆっくり、かつ、大きく変化する。
図3に示すように、バンドパスフィルタ41a〜41cは、それぞれ0.2Hzから0.8Hzの周波数成分を透過するフィルタである。図3に示すフィルタ特性を有するバンドパスフィルタ41a〜41cを用いることにより、重力方向に対して加速度センサ11の各軸方向がゆっくり、かつ、大きく変化した場合にのみ、その変化に応じた信号がバンドパスフィルタ41a〜41cから出力される。このように、重力検出部15は、所定の周波数領域を透過するバンドパスフィルタ41a〜41cにより、重力方向に対する加速度センサ11の各軸方向の変化を検出する方向変化検出部を構成する。より具体的には、方向変化検出部である重力検出部15は、重力加速度方向と加速度センサ11の各軸方向とがなす角度の変化を検出する。つまり、加速度センサ11は常に重力の影響を受けているため、重力加速度方向と各軸方向の角度変化により、加速度センサ11の値も軸毎に変化する。
図4は、重力加速度の方向と加速度センサ11のX軸方向とがなす角度の変化について説明するための図である。
加速度センサ11が図4(a)に示す向きの場合、重力加速度の方向と加速度センサ11のX軸方向とがなす角度はα1となる。ユーザの行動により、加速度センサ11が図4(b)に示す向きに変化した場合、重力加速度の方向と加速度センサ11のX軸方向とがなす角度はα2となる。重力加速度の方向と加速度センサ11のX軸方向とがなす角度、すなわちα1からα2の変化するとき、加速度センサ11のX軸出力の値も変化する。重力検出部15は、バンドパスフィルタ41aにより、重力加速度方向と加速度センサ11のX軸方向とがなす角度の変化(動き)の成分を透過させ、この動きを検出する。加速度センサ11のY軸方向及びZ軸方向についても同様に検出し、重力加速度方向と加速度センサ11の各軸方向とがなす角度の変化を検出する。
バンドパスフィルタ41a〜41cの出力は、それぞれ絶対値回路42a〜42cに入力される。絶対値回路42a〜42cは、それぞれバンドパスフィルタ41a〜41cの出力の絶対値を算出し、合算回路43に出力する。
合算回路43は、絶対値回路42a〜42cの出力を合算し、ローパスフィルタ44に出力する。ローパスフィルタ44は、合算回路43の出力を平均化して判定信号を生成する。この判定信号は、制御部16の判定部31に出力される。
判定部31は、重力検出部15からの判定信号を所定の閾値と比較することで、現在の行動が歩行または走行(以下特に断りが無い場合歩行と走行は区別せず歩行という)であるのか、歩行以外であるのかを判定する。
図5は、歩行中の加速度センサ11及び重力検出部15の出力の例を説明するための図であり、図6は、体操中の加速度センサ11及び重力検出部15の出力の例を説明するための図である。なお、図5(a)は、歩行中の加速度センサ11の出力を示し、図5(b)は、歩行中の重力検出部15の出力を示す。同様に、図6(a)は、体操中の加速度センサ11の出力を示し、図6(b)は、体操中の重力検出部15の出力を示す。
また、図5(a)及び(b)において、約120秒から460秒までの間が歩行中の出力を示しており、図6(a)及び(b)において、約100秒から230秒までの間が体操中の出力を示している。
図5(b)に示すように、歩行中では重力検出部15の出力、より具体的には、ローパスフィルタ44の出力は小さく、ほとんどない。これに対し、図6(b)に示すように、歩行以外の行動、ここでは、体操中では重力検出部15の出力、より具体的には、ローパスフィルタ44の出力は、大きくなる。判定部31は、このような重力検出部15からの出力に基づいて、現在の行動が歩行か歩行以外かを判定する。
判定部31は、重力検出部15の出力に基づいて、現在の行動が歩行と判定した場合、歩数カウンタ13のカウント値を、カウンタ部32の歩行時カウンタ32aに加算する。
具体的には、判定部31は、所定の周期(例えば5秒)で、重力検出部15の出力に基づいて、歩行か歩行以外の行動かを判定し、歩行と判定したときは、直前の所定の周期(例えば5秒)期間の歩数カウンタ13のカウント値を、歩行時カウンタ32aのカウント値に加算する。
なお、歩行時カウンタ32aは、それぞれリセットボタン(図示せず)などが押されて、リセット信号の操作信号OPが生成されると、歩数を0(ゼロ)にするようにカウント値が0(ゼロ)に設定される。
上述したように、歩行時カウンタ32aのカウント値すなわち歩数は、表示部17に表示される。
また、歩行時カウンタ32aのカウント値は、一定時間毎にメモリ33に記録される。
一方、判定部31は、重力検出部15からの判定信号を所定の閾値と比較することで、現在の行動が歩行以外と判定した場合、加速度エネルギー検出部14からの加速度の強度に基づいて、歩行以外の行動の種類を推定する。
図7は、屈伸運動中の加速度センサ11、重力検出部15及び加速度エネルギー検出部14の出力の例を説明するための図であり、図8は、テニスの素振り中の加速度センサ11、重力検出部15及び加速度エネルギー検出部14の出力の例を説明するための図である。なお、図7(a)は、屈伸運動中の加速度センサ11の出力を示し、図7(b)は、屈伸運動中の重力検出部15の出力を示し、図7(c)は、屈伸運動中の加速度エネルギー検出部14の出力を示す。同様に、図8(a)は、テニスの素振り中の加速度センサ11の出力を示し、図8(b)は、テニスの素振り中の重力検出部15の出力を示し、図8(c)は、テニスの素振り中の加速度エネルギー検出部14の出力を示す。
また、図7(a)、(b)及び(c)において、約100秒から180秒までの間が屈伸運動中の出力を示しており、図8(a)、(b)及び(c)において、約100秒から260秒までの間がテニスの素振り中の出力を示している。
判定部31は、図7(b)及び図8(b)に示す重力検出部15の出力から歩行以外の行動を判定し、図7(c)及び図8(c)に示す加速度エネルギー検出部14の出力から歩行以外の行動(屈伸運動及びテニスの素振り)を推定する。
なお、屈伸運動やテニスの素振り以外の行動についても同様に、加速度エネルギー検出部14の出力から推定することができる。また、判定部31は、加速度エネルギー検出部14の出力を所定の閾値と比較することで、例えば、運動強度を小、中、大と分け、運動強度小、中、大のいずれかである行動と推定し、それぞれの運動強度に応じた消費カロリー(消費エネルギー)を求めるようにしてもよい。
そして、判定部31は、この推定結果をメモリ33に記憶する。このように、メモリ33は、判定部31が推定した推定結果を記憶する記憶部を構成する。
なお、歩行以外の行動の種類の推定には、加速度エネルギー検出部14からの加速度の強度に加え、気圧センサ18の測定値を用いるようにしてもよい。すなわち、判定部31は、現在の行動が歩行以外と判定した場合、加速度エネルギー検出部14からの加速度の強度と、気圧センサ18からの測定値とに基づいて、歩行以外の行動の種類を推定する。
気圧センサ18は、行動推定装置1がユーザの腕部に装着されている際の気圧を測定し、その測定結果を判定部31に出力する。判定部31は、気圧センサ18からの測定値に基づき、行動推定装置1が装着されているユーザの腕部の高さを検出する。ユーザがキーボードを打つなどの事務作業をしている場合、腕部の高さがほとんど変わらないため、気圧センサ18の測定値にあまり変化はない。一方、ユーザが体操をしている場合、腕部の高さが頻繁に変わるため、気圧センサ18の測定値は頻繁に変化する。すなわち、行動推定装置1に気圧センサ18を設けることで、ユーザの腕部の位置を検出することができるようになる。判定部31は、例えば、重力検出部15の出力から歩行以外の行動と判定し、気圧センサ18の出力が変化しない(腕部の高さが変化しない)場合、事務作業というように推定することができる。
このように、判定部31は、現在の行動が歩行以外と判定した場合、加速度エネルギー検出部14からの加速度の強度と、気圧センサ18からの測定値とに基づいて行動推定を行うことで、歩行以外の行動の種類をより正確に推定することができる。
(作用)
ユーザが、行動推定装置1を腕部に装着して行動すると、加速度センサ11で検出された各軸の出力値が加速度検出部12及び重力検出部15に入力される。加速度センサ11で検出された各軸の出力値は、加速度検出部12に入力され、加速度信号が検出される。加速度検出部12により検出された加速度信号は、加速度エネルギー検出部14に入力され、加速度の強度が検出される。この加速度の強度は、判定部31に入力される。
また、加速度センサ11で検出された各軸の出力値は、重力検出部15のバンドパスフィルタ41a〜41cに入力される。0.2Hzから0.8Hzの周波数成分を透過するバンドパスフィルタ41a〜41cにより、歩行時の周波数成分が除去され、重力方向に対して加速度センサ11の各軸方向がゆっくり、かつ、大きく変化した場合にのみ、その変化に応じた信号が出力される。
バンドパスフィルタ41a〜41の出力は、それぞれ絶対値回路42a〜42cにより絶対値が算出される。そして、絶対値回路42a〜42cの出力は、合算回路43で合算された後、ローパスフィルタ44で平均され、判定信号として判定部31に出力される。
ユーザが歩行以外の行動をしている場合、重力方向に対して加速度センサ11の各軸方向がゆっくり変化する。バンドパスフィルタ41a〜41cは、重力方向に対して加速度センサ11の各軸方向がゆっくり、かつ、大きく変化した場合にのみ、その変化に応じた信号を出力する。そのため、判定部31は、バンドパスフィルタ41a〜41cの出力から生成される判定信号を所定の閾値と比較することで、現在の行動が歩行か歩行以外かを判定することができる。
判定部31は、現在の行動が歩行以外と判定した場合、加速度エネルギー検出部14からの加速度の強度に基づいて、歩行以外の行動の種類を推定する。なお、判定部31は、加速度エネルギー検出部14からの加速度の強度に加え、気圧センサ18からの測定値からユーザの腕部の高さを検出することで、歩行以外の行動の種類をより正確に推定することができる。
判定部31は、ユーザの行動の推定結果をメモリ33に記憶する。このとき、判定部31は、ユーザの行動の推定結果をメモリ33に記憶する際に、現在の時刻とともに記憶する。ユーザの行動の推定結果と現在の時刻とを関連付けて記憶することで、行動推定装置1は、ユーザの1日の行動の推定結果を取得することができる。
このように、ユーザの1日の行動の推定結果を取得することで、行動推定装置1は、例えば、体操などの運動を何時間行ったか、食事は何時に取ったかなどのユーザの1日の行動パターン、ライフスタイルを取得することができる。例えば生活習慣病などの患者の腕部に行動推定装置1を取り付け、患者の1日の行動パターンを取得することで、医師が患者に対して、生活環境、生活習慣の改善についての最適なアドバイスを行うことができる。
以上のように、上述した実施形態の行動推定装置1によれば、歩行以外の行動の種類を推定することができる。
なお、判定部31は、現在の行動に応じた消費カロリーを算出するようにしてもよい。例えば、判定部31は、加速度エネルギー検出部14からの加速度の強度に基づき、歩行及び歩行以外の行動の種類に応じた消費カロリーを算出する。あるいは、判定部31は、現在の行動が歩行と判定された場合、歩行時の消費カロリーに応じた計算式で消費カロリーを算出し、歩行以外の行動と判定された場合、歩行以外の行動の種類に応じた計算式で消費カロリーを算出する。これにより、行動推定装置1は、ユーザの1日の消費カロリーを正確に算出することができる。
上述した行動推定装置は、ユーザの腕部に巻かれるリストバンドに取り付けられたリストバンド型行動推定装置であるが、他の形態も取り得る。例えば、上述した行動推定装置は、腕時計内部に組み込まれた行動推定機能付き腕時計でもよい。また、行動推定装置に無線あるいは有線の通信インターフェースを設け、スマートフォン、パーソナルコンピュータなどに行動推定結果を出力できるようにしてもよい。
なお、本実施形態では、行動推定装置について説明したが、例えば、行動推定装置に代わり、上述した行動推定装置の機能を有する活動量計であってもよい。
本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…行動推定装置、11…加速度センサ、12…加速度検出部、12a…二乗和平方根算出部、12b…ハイパスフィルタ、13…歩数カウンタ、14…加速度エネルギー検出部、15…重力検出部、16…制御部、17…表示部、18…気圧センサ、21…絶対値回路、22…ローパスフィルタ、31…判定部、32…カウンタ部、32a…歩行時カウンタ、33…メモリ、41a〜41c…バンドパスフィルタ、42a〜42c…絶対値回路、43…合算回路、44…ローパスフィルタ。

Claims (7)

  1. 腕部に装着される行動推定装置であって、
    互いに直交する2軸以上の方向の加速度を検出することができる加速度センサの出力から加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度検出部と、
    前記加速度検出部で検出された加速度信号から加速度の強度を検出する加速度強度検出部と、
    所定の周波数領域を透過するバンドパスフィルタにより、重力加速度方向に対する前記加速度センサの各軸方向の変化を検出する方向変化検出部と、
    前記行動推定装置が装着されている腕部の高さの気圧を検出する気圧センサと、
    前記重力方向に対する前記加速度センサの各軸方向の変化に基づいて、歩行または歩行以外の行動を判定し、前記加速度の強度及び前記気圧センサが検出した測定値に基づいて、前記歩行以外の行動の種類を推定する判定部と、
    を備える行動推定装置。
  2. 2つ以上の軸方向の加速度を検出する加速度センサの出力から加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度検出部と、
    前記加速度検出部で検出された加速度信号から加速度の強度を検出する加速度強度検出部と、
    所定の周波数領域を透過するバンドパスフィルタにより、重力加速度方向に対する前記加速度センサの各軸方向の変化を検出する方向変化検出部と、
    前記方向変化検出部の出力に基づいて、歩行または歩行以外の行動を判定し、前記加速度の強度に基づいて、前記歩行以外の行動の種類を推定する判定部と、
    を備える行動推定装置。
  3. 前記行動推定装置は、腕部に装着されるものであって、
    前記行動推定装置が装着されている腕部の高さの気圧を検出する気圧センサを有し、
    前記判定部は、前記気圧センサが検出した測定値に基づいて、前記歩行以外の行動の種類を推定する請求項2に記載の行動推定装置。
  4. 前記加速度センサは、互いに直交する3軸方向の加速度を検出することができる3軸加速度センサである請求項2または請求項3に記載の行動推定装置。
  5. 前記判定部が推定した推定結果を記憶する記憶部を有する請求項2から請求項4のいずれか1つに記載の行動推定装置。
  6. 前記バンドパスフィルタは、0.2から0.8Hzの周波数成分を透過するフィルタである請求項2から請求項5のいずれか1つに記載の行動推定装置。
  7. 請求項1から4までのいずれか1つの行動推定装置の機能を有する活動量計。
JP2013249690A 2013-12-02 2013-12-02 行動推定装置及び活動量計 Active JP6424424B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013249690A JP6424424B2 (ja) 2013-12-02 2013-12-02 行動推定装置及び活動量計
US14/483,950 US20150150491A1 (en) 2013-12-02 2014-09-11 Movement estimation device, and activity tracker

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013249690A JP6424424B2 (ja) 2013-12-02 2013-12-02 行動推定装置及び活動量計

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015104640A true JP2015104640A (ja) 2015-06-08
JP6424424B2 JP6424424B2 (ja) 2018-11-21

Family

ID=53264061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013249690A Active JP6424424B2 (ja) 2013-12-02 2013-12-02 行動推定装置及び活動量計

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20150150491A1 (ja)
JP (1) JP6424424B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017000494A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 Tdk株式会社 食事行動検出装置及び食事行動検出方法
JP2017047657A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015217365A1 (de) 2015-09-11 2017-03-16 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines Gesamt-Aufmerksamkeitsgrads eines Fahrzeugführers, zugehörige Vorrichtung und Datenübergabeeinrichtung
EP3026396B8 (en) * 2016-02-11 2019-01-23 Sensirion AG Computerized method and hardware component for deriving step counts from a pressure sensor

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006081600A (ja) * 2004-09-14 2006-03-30 Tanita Corp 体動測定装置
JP2006101973A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Microstone Corp 健康管理用装置
JP2007244495A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Sony Corp 体動検出装置、体動検出方法および体動検出プログラム
JP2010146223A (ja) * 2008-12-18 2010-07-01 Hitachi Ltd 行動抽出システム、行動抽出方法、及びサーバ
JP2010172758A (ja) * 2004-11-29 2010-08-12 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 身体的状態検出装置、その検出方法及び検出プログラム
JP2012237719A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Kddi Corp 気圧センサを用いて昇降移動状態を推定する携帯装置、プログラム及び方法
WO2013024461A1 (en) * 2011-08-18 2013-02-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Estimating velocity in a horizontal or vertical direction from acceleration measurements
JP2013114486A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Seiko Epson Corp 状態検出装置、電子機器及びプログラム
WO2013136251A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Koninklijke Philips N.V. Monitoring the change in height of a device using an air pressure sensor
JP2013190371A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Seiko Epson Corp 状態検出装置、電子機器、測定システム及びプログラム

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5446775A (en) * 1993-12-20 1995-08-29 Wright; Larry A. Motion detector and counter
US6266623B1 (en) * 1994-11-21 2001-07-24 Phatrat Technology, Inc. Sport monitoring apparatus for determining loft time, speed, power absorbed and other factors such as height
JP3256472B2 (ja) * 1996-09-11 2002-02-12 セイコーインスツルメンツ株式会社 Gps受信装置
US6369794B1 (en) * 1998-09-09 2002-04-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Operation indication outputting device for giving operation indication according to type of user's action
US6595933B2 (en) * 2000-03-31 2003-07-22 Artann Laboratories Self-palpation device for examination of breast with 3-D positioning system
US6581000B2 (en) * 2001-01-04 2003-06-17 Carnegie Mellon University Position location system and method
AU2002241851A1 (en) * 2001-01-11 2002-07-24 Burstein Technologies, Inc. Optical disc analysis system including related methods for biological and medical imaging
JP3801163B2 (ja) * 2003-03-07 2006-07-26 セイコーエプソン株式会社 体動検出装置、ピッチ計、歩数計、腕時計型情報処理装置、制御方法及び制御プログラム
DE10318071A1 (de) * 2003-04-17 2004-11-25 Forschungszentrum Jülich GmbH Vorrichtung zur Desynchronisation von neuronaler Hirnaktivität
US20050033515A1 (en) * 2003-08-07 2005-02-10 Motorola, Inc. Wireless personal tracking and navigation system
JP4389821B2 (ja) * 2005-03-22 2009-12-24 ソニー株式会社 体動検出装置、コンテンツ再生装置、体動検出方法およびコンテンツ再生方法
US20070073514A1 (en) * 2005-09-26 2007-03-29 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Walking analyzer
US7827000B2 (en) * 2006-03-03 2010-11-02 Garmin Switzerland Gmbh Method and apparatus for estimating a motion parameter
EP1946697A1 (en) * 2007-01-16 2008-07-23 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA Recherche et Développement Device for monitoring arterial oxygen saturation
US8949070B1 (en) * 2007-02-08 2015-02-03 Dp Technologies, Inc. Human activity monitoring device with activity identification
FR2919145B1 (fr) * 2007-07-16 2009-10-30 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de detection de mouvement a double filtrage adaptatif
JP5417779B2 (ja) * 2008-09-18 2014-02-19 オムロンヘルスケア株式会社 活動量計
JP5757742B2 (ja) * 2010-03-25 2015-07-29 セイコーインスツル株式会社 電子機器、歩数計、およびプログラム
US8694282B2 (en) * 2010-09-30 2014-04-08 Fitbit, Inc. Methods and systems for geo-location optimized tracking and updating for events having combined activity and location information
JP2012107992A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Sony Corp 歩行状況検出装置、歩行状況検出方法及び歩行状況検出プログラム
US20120165158A1 (en) * 2010-12-14 2012-06-28 Rehabtek Llc. Wearable and convertible passive and active movement training robot: apparatus and method
WO2012115943A1 (en) * 2011-02-22 2012-08-30 Heartmiles, Llc Activity type detection and targeted advertising system
WO2013082436A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Fitlinxx, Inc. Intelligent activity monitoring
US10215587B2 (en) * 2012-05-18 2019-02-26 Trx Systems, Inc. Method for step detection and gait direction estimation
US9311789B1 (en) * 2013-04-09 2016-04-12 BioSensics LLC Systems and methods for sensorimotor rehabilitation
WO2014194240A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Nike Innovate C.V. Dynamic sampling

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006081600A (ja) * 2004-09-14 2006-03-30 Tanita Corp 体動測定装置
JP2006101973A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Microstone Corp 健康管理用装置
JP2010172758A (ja) * 2004-11-29 2010-08-12 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 身体的状態検出装置、その検出方法及び検出プログラム
JP2007244495A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Sony Corp 体動検出装置、体動検出方法および体動検出プログラム
JP2010146223A (ja) * 2008-12-18 2010-07-01 Hitachi Ltd 行動抽出システム、行動抽出方法、及びサーバ
JP2012237719A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Kddi Corp 気圧センサを用いて昇降移動状態を推定する携帯装置、プログラム及び方法
WO2013024461A1 (en) * 2011-08-18 2013-02-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Estimating velocity in a horizontal or vertical direction from acceleration measurements
JP2013114486A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Seiko Epson Corp 状態検出装置、電子機器及びプログラム
WO2013136251A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Koninklijke Philips N.V. Monitoring the change in height of a device using an air pressure sensor
JP2013190371A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Seiko Epson Corp 状態検出装置、電子機器、測定システム及びプログラム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017000494A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 Tdk株式会社 食事行動検出装置及び食事行動検出方法
JP2017047657A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20150150491A1 (en) 2015-06-04
JP6424424B2 (ja) 2018-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6281290B2 (ja) リストバンド型腕動作判定装置
JP6464113B2 (ja) エネルギー消費
TWI687844B (zh) 即時心率監測及運動分析來實現鍛煉監測的系統及方法
JP5504810B2 (ja) 歩行姿勢判定装置、制御プログラム、および制御方法
JP2019000653A (ja) アスレチック運動属性からのペースとエネルギー消費の計算
Saponara Wearable biometric performance measurement system for combat sports
WO2018170017A1 (en) System and method for automatic location detection for wearable sensors
JP2010005033A (ja) 歩行動作分析装置
JP6424424B2 (ja) 行動推定装置及び活動量計
US10251598B2 (en) Waistband monitoring analysis for a user
JP6382775B2 (ja) 歩数計測装置、歩数計測方法、およびプログラム
JP7289246B2 (ja) 下肢筋力評価方法、下肢筋力評価プログラム、下肢筋力評価装置及び下肢筋力評価システム
CN103759738A (zh) 一种计步器
Guimarães et al. A smartphone-based fall risk assessment tool: measuring one leg standing, sit to stand and falls efficacy scale
JP2020120807A (ja) 転倒リスク評価装置、転倒リスク評価方法及び転倒リスク評価プログラム
JP6277694B2 (ja) 歩数計
JP2017000239A (ja) 指標導出装置、ウェアラブル機器及び携帯機器
JPWO2017065087A1 (ja) 歩行状態検出装置及び歩行状態検出プログラム
Park et al. Design of the wearable device for hemiplegic gait detection using an accelerometer and a gyroscope
KR20220093591A (ko) 운동량 측정 장치, 이를 포함하는 운동량 측정 시스템 및 운동량 측정 방법
JP6445232B2 (ja) 動作解析装置および動作解析方法
KR101665500B1 (ko) 신체 활동 추정용 착용 장치
Dang et al. Wireless Footstep Counter
JP2020113098A (ja) 歩数計測装置および方法、並びにプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20160714

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160829

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160930

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161007

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170725

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180306

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180507

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180925

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181008

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6424424

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150