JP2017000494A - 食事行動検出装置及び食事行動検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの腕に装着し、ユーザの腕の動作を測定し、より正確にユーザの食事行動を検出可能である食事行動検出装置及び食事行動検出方法を提供する。【解決手段】食事行動検出装置は、食事行動を検出する対象者の前腕に装着する装着部と、少なくとも２軸方向の加速度を検出可能である加速度センサ２１と、加速度センサ２１から出力される複数の加速度データの所定領域に対する出現頻度情報を作成する分布処理部７６と、分布処理部７６により作成された出現頻度情報に基づいて、対象者の食事行動を検出する食事行動検出部７８と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、食事行動検出装置及び食事行動検出方法に関する。

従来、ユーザの腕に装着し、加速度センサ、皮膚温度センサ及び脈拍センサにより、移動量、皮膚温度及び脈拍を検出し、それぞれの値の大小により、睡眠、休憩、被ストレス、運動及び食事等の行動種別を判定する行動認識装置がある。

しかしながら、従来の行動認識装置は、脈拍数、皮膚温度及び移動量の各基準値により、一律にユーザの行動を判定するため、ユーザの食事行動を正確に検出することができない。

特開２０００−２４５７１３号公報

そこで、本実施形態は、ユーザの人体に装着し、ユーザの動作を測定し、より正確にユーザの食事行動を検出可能である食事行動検出装置及び食事行動検出方法を提供することを目的とする。

実施形態の食事行動検出装置は、食事行動を検出する対象者の人体に装着する装着部と、少なくとも２軸方向の加速度を検出可能である加速度センサと、前記加速度センサから出力される複数の加速度データの所定領域に対する出現頻度情報を作成する分布処理部と、前記分布処理部により作成された前記出現頻度情報に基づいて、前記対象者の食事行動を検出する食事行動検出部と、を有する。

実施形態の食事行動検出方法は、食事行動を検出する対象者の前腕に加速度センサを有する機器を装着し、前記加速度センサにより、少なくとも２軸方向の加速度を検出し、前記加速度センサから出力される複数の加速度データの所定領域に対する出現頻度情報を作成し、前記出現頻度情報に基づいて、前記対象者の食事行動を検出する。

実施形態に関わる、食事行動検出装置を利き腕に装着した状態の説明図である。 実施形態に関わる、食事行動検出装置と、携帯情報端末との無線通信の構成を説明する説明図である。 実施形態に関わる、食事行動検出装置の裏面方向から見た外観図である。 実施形態に関わる、食事行動検出装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に関わる、食事行動検出装置の加速度エネルギー算出部のフローチャートである。 実施形態に関わる、食事行動検出装置の加速度データ（Ｘ軸データ、Ｙ軸データ、Ｚ軸データ）の例を説明する表である。 実施形態に関わる、食事行動検出装置のブロック分布処理部のフローチャートである。 実施形態に関わる、食事行動検出装置のブロックテーブルである。 実施形態に関わる、食事行動検出装置のブロック分布チャートである。 実施形態に関わる、食事行動検出装置のブロック１に含まれる動作の例を説明する説明図である。 実施形態に関わる、食事行動検出装置のブロック２に含まれる動作の例を説明する説明図である。 実施形態に関わる、食事行動検出装置のブロック３に含まれる動作の例を説明する説明図である。 実施形態に関わる、食事行動検出装置のブロック４に含まれる動作の例を説明する説明図である。 実施形態に関わる、食事行動検出装置のブロック分布情報の例を説明する表である。 、実施形態に関わる、食事行動検出装置の皮膚温度変化量算出部のフローチャートである。 実施形態に関わる、食事行動検出装置の食事行動検出部のフローチャートである。 実施形態に関わる、食事行動検出装置の皮膚温度と、加速度エネルギーの関係を説明するグラフである。 実施形態に関わる、食事行動検出装置の食事行動以外の皮膚温度変化量に除外フラグを立てた例を説明する表である。 実施形態に関わる、食事行動検出装置の食事判定の例を説明する表である。 実施形態に関わる、食事行動検出装置の検出結果の例を説明する表である。

（実施形態）
以下、図面を参照して実施形態を説明する。

（構成）
図１は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１を右腕に装着した状態の説明図である。図２は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１と、携帯情報端末Ｍとの無線通信の構成を説明する説明図である。図３は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１の裏面方向から見た外観図である。図４は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、食事行動検出装置１は、本体部１１と、装着部１０１とを有して構成されるリストバンド型装置である。食事行動検出装置１は、ユーザの人体、特にはユーザの利き腕である右腕の前腕の手首（以下単に「右腕Ｈ」という）に装着して使用される。本体部１１は、表面に、表示部１２と、表示部１２の表示面に密着して積層配置されたタッチパネル１３と、を有して構成される。

図２に示すように、本体部１１は、側面に操作ボタン１４を有して構成される。本体部１１は、後述する無線通信部６１を有し、スマートフォン等の携帯情報端末Ｍに無線通信可能に構成される。携帯情報端末Ｍは、タッチパネル付表示部Ｍａを有している。

図３に示すように、本体部１１は、裏面に、後述する皮膚温度センサ３１が設けられている。

図４に示すように、本体部１１は、加速度センサ２１と、皮膚温度センサ３１と、時計部４１と、メモリ５１と、無線通信部６１と、制御部７１と、表示部１２と、タッチパネル１３と、操作ボタン１４とを有し、それぞれは、バス８１を介し、電気的に接続される。

加速度センサ２１は、３軸加速度センサであり、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つのセンサを有して構成される。加速度センサから出力される加速度データには、第１成分であるＸ軸データ、第２成分であるＹ軸データ及び第３成分であるＺ軸データが含まれる。加速度センサ２１は、制御部７１に対し、所定時間Ａ毎に、Ｘ軸出データ、Ｙ軸データ及びＺ軸データにより構成される加速度データを送信可能である。

ここで、所定時間Ａとは、例えば、０．０１秒から１秒の範囲に含まれる時間であり、加速度センサ２１の測定精度等により、予め設定される。

図１に示すように、本体部１１が、右腕Ｈに配置されるとき、Ｘ軸は、右腕Ｈの長手方向に沿った方向の軸であり、肘へ向かう方向が正方向である。また、Ｙ軸は、右腕Ｈの短手方向に沿った方向（すなわち、橈骨と尺骨を結ぶ方向に沿った方向）の軸であり、橈骨へ向かう方向が正方向である。また、Ｚ軸は、右腕Ｈの厚み方向に沿った方向（手のひらと手の甲を結ぶ方向に沿った方向）であり、手の甲側が正方向である。

皮膚温度センサ３１は、例えば、サーミスタにより構成される。皮膚温度センサ３１は、本体部１１の裏面に設けられる。ユーザが、右腕Ｈに食事行動検出装置１を装着すると、皮膚温度センサ３１はユーザの右腕Ｈに接触し、ユーザの皮膚温度を測定可能になる。皮膚温度センサ３１は、ユーザの皮膚温度を測定し、制御部７１に対し、所定時間Ｔ毎に、皮膚温度データを送信可能である。なお、本実施形態においては、皮膚温度センサ３１は、サーミスタにより構成されるが、赤外線センサ等、皮膚温度を測定可能なセンサであれば、どのようなセンサでも構わない。

ここで、所定時間Ｔとは、例えば、１〜数秒の範囲に含まれる時間であり、皮膚温度センサ３１の測定精度等により、予め設定される。

時計部４１は、時刻情報を生成可能であり、制御部７１に対し、時刻情報を送信可能である。

メモリ５１は、書き換え可能な不揮発性メモリにより構成される。メモリ５１は、各種設定情報、加速度エネルギー、皮膚温度変化量データ及びプログラム等の各種情報を記憶可能である。

無線通信部６１は、スマートフォン等の携帯情報端末Ｍとのデータ通信を行うための回路であり、近距離無線通信のための回路である。

制御部７１は、中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という）７２と、ＲＡＭ７３と、ＲＯＭ７４とを有して構成される。ＣＰＵ７２は、加速度センサ２１、及び皮膚温度センサ３１等から各種データを取得し、処理可能である。ＲＯＭ７４は、各種処理プログラムの他、加速度エネルギー算出部７５、ブロック分布処理部７６、皮膚温度変化量算出部７７及び食事行動検出部７８としてのプログラムが記憶される。よって、制御部７１は、処理部の機能として、加速度エネルギー算出部７５と、ブロック分布処理部７６と、皮膚温度変化量算出部７７と、食事行動検出部７８とを有する。

加速度エネルギー算出部７５は、加速度センサ２１により取得される加速度データに基づき、加速度エネルギーを算出し、メモリ５１に記憶させる処理部である。

分布処理部であるブロック分布処理部７６は、加速度センサ２１から出力される複数の加速度データの各々を、所定空間内の複数の所定領域の中の一つに振り分け、加速度データの各所定領域に対する出現頻度情報であるブロック分布情報を作成し、メモリ５１に記憶させる処理部である。

皮膚温度変化量算出部７７は、皮膚温度センサ３１により取得される皮膚温度データに基づき、皮膚温度変化量を算出し、メモリ５１に記憶させる処理部である。

食事行動検出部７８は、メモリ５１に記録された、加速度エネルギーと、出現頻度情報であるブロック分布情報と、皮膚温度変化量とから、食事行動を判定する処理部である。

加速度エネルギー算出部７５と、ブロック分布処理部７６の処理タイミングは、例えば、加速度センサ２１の処理タイミングと同じ所定時間Ａ毎であり、加速度センサ２１から加速度データを取得すると、処理は実行される。

皮膚温度変化量算出部７７の処理タイミングは、例えば、皮膚温度センサ３１が皮膚温度データを送信する処理タイミングと同じ所定時間Ｔ毎であり、皮膚温度センサ３１から皮膚温度データを取得すると、処理は実行される。

食事行動検出部７８の処理タイミングは、例えば、夜中等、１日に１回であり、メモリ５１に記憶された１日分の情報に対し、処理は実行される。

表示部１２は、本体部１１の表面に設けられる。表示部１２は、制御部７１からの制御信号により、各種情報を表示可能である。

タッチパネル１３は、表示部１２の表示面に一体的に重畳して配置される。タッチパネル１３は、タッチ操作やスワイプ操作（タッチパネル１３に指をタッチして指を滑らせる操作）による指示入力が可能である。タッチパネル１３は、ユーザの指示入力を電気信号として制御部７１に送信可能である。

操作ボタン１４は、本体部１１の側面に設けられ、現在時刻等の各種設定等の各種指示の入力が可能である。なお、図１においては、操作ボタン１４は、本体部１１の側面に設けられているが、本実施形態に限定されることなく、操作ボタン１４は、本体部１１の表面に設けられても構わない。

装着部１０１は、本体部１１の長手方向両端部に取り付けられる２本のバンド１０２、１０３を有して構成される。装着部１０１は、食事行動を検出する対象者の前腕に装着される。２本のバンド１０２、１０３は、それぞれ細長帯状に形成され、先端に留め具１０４、１０５を有して構成される。食事行動を検出する対象者であるユーザは、本体部１１を右腕Ｈの外側（手の甲側）に配置し、２本のバンド１０２、１０３をそれぞれ右腕Ｈの内側（手のひら側）に回し、留め具１０４、１０５を留め、右腕Ｈに装着する。

（作用）
次に、食事行動検出装置１の作用について説明をする。

ユーザは、右腕Ｈに食事行動検出装置１を装着する。

ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７４から食事行動検出のための各種プログラムを読み込み、ＲＡＭ７３に展開し、プログラムの実行を開始する。

なお、ユーザは、操作ボタン１４により食事行動検出開始の指示を与えることができる。

加速度センサ２１は、駆動を開始し、所定時間Ａ毎に、制御部７１に対し、Ｘ軸データ、Ｙ軸データ及びＺ軸データを送信する。

皮膚温度センサ３１は、駆動を開始し、所定時間Ｔ毎に、制御部７１に対し、皮膚温度データを送信する。

制御部７１は、時計部４１から時刻情報を読み込み、加速度センサ２１から取得される加速度データと、皮膚温度センサ３１から取得される皮膚温度データとに時刻情報を付加し、逐次ＲＡＭ７３に記憶させる。

図５は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１の加速度エネルギー算出部７５のフローチャートである。図６は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１の加速度データ（Ｘ軸データ、Ｙ軸データ、Ｚ軸データ）の例を説明する表である。

制御部７１が加速度エネルギー算出部７５の処理を開始すると、制御部７１は３次元の加速度データを取得する（ステップ（以下Ｓと略す）１）。加速度データは、加速度センサ２１から、所定時間Ａ毎に、Ｘ軸データ、Ｙ軸データ及びＺ軸データが送信される。制御部７１は、加速度データに、時計部４１から取得される測定時刻データを付加する。図６は、例えば、測定時刻ＴＭＡ１において、Ｘ軸＝−１００、Ｙ軸＝−３００、Ｚ軸＝１００、の加速度データが取得された例である。

制御部７１は、加速度データから、所定時間Ａの加速度エネルギーＥＡを算出する（Ｓ２）。加速度エネルギーＥＡは、例えば、Ｘ軸データと、Ｙ軸データと、Ｚ軸データとの各々の値の２乗和平方根により算出される。すなわち、加速度エネルギーＥＡは、加速度データに含まれる、Ｘ軸データと、Ｙ軸データと、Ｚ軸データとの各々の値を２乗し、２乗したそれぞれの結果を合計し、その合計の平方根を求めることにより算出される。

制御部７１は、単位時間Ｕの加速度エネルギーＥＵを算出する（Ｓ３）。制御部７１は、複数回Ｓ１〜Ｓ２の処理を行った結果、（Ｕ／Ａ）個の加速度エネルギーＥＡが算出されたとき、（Ｕ／Ａ）個の加速度エネルギーＥＡを合算し、単位時間Ｕにおける加速度エネルギーＥＵを算出する。

単位時間Ｕは、例えば、１分から数分の範囲に含まれる時間であり、食事行動検出部７８において使用される単位時間である。

制御部７１は、算出された加速度エネルギーＥＵに、時計部４１から取得される測定時刻データを付加し、食事行動検出部７８における処理に備え、メモリ５１に記憶する（Ｓ４）。

上述のように、Ｓ１〜Ｓ４の処理が、加速度エネルギー算出部７５を構成し、制御部７１のＣＰＵ７２が実行する処理部として構成される。

図７は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１のブロック分布処理部７６のフローチャートである。図８は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１のブロックテーブルである。図９は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１のブロック分布チャートである。図１０Ａは、実施形態に関わる、食事行動検出装置１のブロック１領域に含まれる動作の例を説明する説明図である。図１０Ｂは、実施形態に関わる、食事行動検出装置１のブロック２領域に含まれる動作の例を説明する説明図である。図１０Ｃは、実施形態に関わる、食事行動検出装置１のブロック３領域に含まれる動作の例を説明する説明図である。図１０Ｄは、実施形態に関わる、食事行動検出装置１のブロック４領域に含まれる動作の例を説明する説明図である。

続いて、制御部７１がブロック分布処理部７６の処理を開始する制御部７１は加速度データを所定領域へ振り分ける（Ｓ５）。Ｓ５においては、制御部７１は、所定時間Ａ毎の加速度データについて、ブロックテーブル（図８）を参照し、図９に示すように、所定領域であるブロック１領域からブロック４領域及びその他領域のいずれかの領域に振り分ける。

Ｓ５における加速度データは、重力加速度成分を含む。重力加速度成分は、重力方向に対するユーザの右腕Ｈの角度に応じて異なる。したがって、加速度データの値は、重力方向に対するユーザの右腕Ｈの角度に応じたものとなっている。

Ｘ軸は、右腕Ｈの長手方向に沿った方向の軸であり、肘へ向かう方向が正方向である。したがって、右腕Ｈをテーブル上に倒したとき、Ｘ軸データの値Ｘ１は小さくなり、一方、右腕Ｈをテーブルから起こしたとき、Ｘ軸データの値Ｘ２は大きくなる。また、食事行動をする際、右腕Ｈを下方へ向けることは少ないため、Ｘ軸データは、正の値になる頻度が高い。

Ｙ軸は、右腕Ｈの短手方向に沿った方向（橈骨と尺骨を結ぶ方向に沿った方向）の軸であり、橈骨へ向かう方向が正方向である。食事行動をする際、例えば、橈骨へ向かう方向が下方を向くことは少ないため、Ｙ軸データの値は、負の値になる頻度が高い。

Ｚ軸は、右腕Ｈの厚み方向に沿った方向（手のひらと手の甲を結ぶ方向に沿った方向）であり、手の甲側が正方向である。Ｚ軸データの値は、手のひらが下を向く動作においては負の値となり、手のひらが上を向く動作においては正の値となる。

次の各所定領域について説明をする。

まず、その他領域から説明すると、その他領域は、ブロック１領域からブロック４領域に入らない加速度データが振り分けられる領域である。すなわち、図９に示すように、Ｘ軸データの値が、所定値Ｘｍａｘより大きい場合、若しくは、所定値Ｘｍｉｎより小さい場合、又は、Ｙ軸データの値が、所定値Ｙｍａｘより大きい場合、若しくは、所定値Ｙｍｉｎより小さい場合、又は、Ｚ軸データの値が、所定値Ｚｍａｘより大きい場合、若しくは、所定値Ｚｍｉｎより小さい場合、加速度データは、その他領域に属する。各所定値Ｘｍａｘ、Ｘｍｉｎ、Ｙｍａｘ、Ｙｍｉｎ、Ｚｍａｘ及びＺｍｉｎは、食事行動以外の行動による加速度データをその他領域に振り分けるように予め設定される。

ブロック１領域は、その他領域に属さない加速度データのうち、図８のブロックテーブルにあるように、Ｘ軸データの値Ｘ１が所定の閾値よりも小さく、かつＺ軸データが負の値である加速度データが振り分けられる領域である。ブロック１領域には、図１０Ａに示すように、右腕Ｈをテーブル上に倒し、かつ手のひらが下を向いた状態が含まれる。ブロック１領域に含まれる動作は、例えば、皿上の食事を箸等で纏める動作である。

ブロック２領域は、その他領域に属さない加速度データのうち、図８のブロックテーブルにあるように、Ｘ軸データの値Ｘ２が所定の閾値よりも大きく、かつＺ軸データが負の値である加速度データが振り分けられる領域である。ブロック２領域には、図１０Ｂに示すように、右腕Ｈをテーブル上から起こし、かつ手のひらが下を向いた状態が含まれる。ブロック２領域に含まれる動作は、例えば、皿上の食事を箸等で掴む動作である。

ブロック３領域は、その他領域に属さない加速度データのうち、図８のブロックテーブルにあるように、Ｘ軸データの値Ｘ３が所定の閾値よりも大きく、かつＺ軸データが正の値である加速度データが振り分けられる領域である。ブロック３領域には、図１０Ｃに示すように、右腕Ｈをテーブル上から起こし、かつ手のひらが上を向く動作が振り分けられる。ブロック３領域に含まれる動作は、例えば、食事を箸等で口に含ませる動作である。

ブロック４領域は、その他領域に属さない加速度データのうち、図８のブロックテーブルにあるように、Ｘ軸データの値Ｘ４が所定の閾値よりも小さく、かつＺ軸データが正の値である加速度データが振り分けられる領域である。ブロック４領域には、図１０Ｄに示すように、右腕Ｈをテーブル上に倒し、かつ手のひらが上を向く動作が振り分けられる。ブロック４領域に含まれる動作は、例えば、食事を口に含ませた後、箸を休ませる動作である。

制御部７１は、加速度データの振り分けの結果、該当する所定領域の振分件数を１件加算する。例えば、加速度データが、ブロック１領域に振り分けられたときには、ブロック１領域の件数を１件加算する。

制御部７１は、単位時間Ｕのブロック分布情報を作成する（Ｓ６）。ブロック分布情報は、単位時間Ｕにおける加速度データの所定領域に対する出現頻度情報である。制御部７１は、所定時間Ａ毎に振り分けられたブロック１領域からブロック４領域及びその他領域の振分件数から、単位時間Ｕにおける出願頻度情報を作成する。具体的には、複数回Ｓ４の処理を行った結果、各領域合計でＵ／Ａ個の振分件数があるとき、各領域の振分件数を領域毎に合算する。制御部７１は、振分件数を領域毎に合算した後、時計部４１から取得される測定時刻データを付加する。

図１１は、単位時間Ｕにおける出現頻度情報であるブロック分布情報の例である。図１１は、例えば、測定時刻ＴＭＵ１において、振分件数の合計は２００であり、その他領域＝１００、ブロック１領域＝１０、ブロック２領域＝２０、ブロック３領域＝５０、ブロック４領域＝２０に振り分けられている。

制御部７１は、食事行動検出部７８における処理に備え、ブロック分布情報をメモリ５１に記憶させる（Ｓ７）。

上述のように、Ｓ５〜Ｓ７の処理がブロック分布処理部７６を構成し、制御部７１のＣＰＵ７２が実行する処理部として構成される。

図１２は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１の皮膚温度変化量算出部７７のフローチャートである。

Ｓ１１〜Ｓ１３の処理は、皮膚温度変化量算出部７７を構成し、制御部７１のＣＰＵ７２が実行する処理部として構成される。なお、皮膚温度変化量算出部７７の処理タイミングは、加速度エネルギー算出部７５と、ブロック分布処理部とに対し、異なる処理タイミングで構わない。

制御部７１が皮膚温度変化量算出部７７の処理を開始すると、制御部７１は皮膚温度データを取得する（Ｓ１１）。Ｓ１１においては、制御部７１は、皮膚温度センサ３１から、所定時間Ｔ毎に、ユーザの皮膚温度データを取得する。制御部７１は、皮膚温度データに、時計部４１から取得される測定時刻データを付加する。

制御部７１は、単位時間Ｕの皮膚温度変化量を算出する（Ｓ１２）。Ｓ１２では、制御部７１は、所定時間Ｔ毎の皮膚温度データから、単位時間Ｕにおける皮膚温度変化量を算出する。具体的には、単位時間Ｕにおける皮膚温度変化量は、Ｓ１１により取得された皮膚温度データから、所定時間Ｎだけ前の皮膚温度データを減算することにより取得される。

所定時間Ｎは、例えば、１分から数分の範囲に含まれる時間であり、食事行動による皮膚温度の変化が皮膚温度変化量として表れるように予め設定される。

制御部７１は、算出された皮膚温度変化量に、時計部４１から取得される測定時刻データを付加し、食事行動検出部７８における処理に備え、メモリ５１に記憶させる（Ｓ１３）。

上述のように、Ｓ１１〜Ｓ１３の処理が、皮膚温度変化量算出部７７の処理を構成する。

図１３は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１の食事行動検出部７８のフローチャートである。図１４は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１の皮膚温度と、加速度エネルギーの関係を説明するグラフである。図１５は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１の食事行動以外の皮膚温度変化量に除外フラグを立てた例を説明する表である。図１６は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１の食事判定の例を説明する表である。

制御部７１は、例えば、夜中等、１日に１回、食事行動検出部７８の処理をする。Ｓ２１〜Ｓ２５の処理は、食事行動検出部７８を構成し、制御部７１のＣＰＵ７２が実行する処理部として構成される。

制御部７１は、皮膚温度変化量の使用可否を判定する（Ｓ２１）。Ｓ２１では、制御部７１は、食事行動以外における皮膚温度変化量を除外する。皮膚温度は、食事行動をした後に変化（上昇）するため、食事行動の判定に利用することができる（図１４）。ただし、皮膚温度は、食事行動以外の行動においても変化するため、食事行動以外の皮膚温度の変化を除外する。食事行動以外における皮膚温度変化は、例えば、冬場において、寒い屋外から暖かい室内に移動した場合、夏場において、涼しい室内から暑い屋外に移動した場合、又は、運動をした場合等に見ることができる。

具体的に、制御部７１は、加速度エネルギー算出部７５により算出され、加速度エネルギーＥＵと皮膚温度変化量とを、メモリ５１から直近１日分だけ取得する。制御部７１は、直近１日分だけ取得された、単位時間Ｕの加速度エネルギーＥＵを順次参照し、加速度エネルギーＥＵが閾値Ｓを超えた時刻を検知する。制御部７１は、閾値Ｓを超えた加速度エネルギーＥＵを検知すると、当該加速度エネルギーＥＵの測定時刻から遡り、所定時間Ｐ以内に記録された皮膚温度変化量に対し、除外フラグを立てる。

図１５は、除外フラグを立てた例である。例えば、ＴＭＵ２において、加速度エネルギーが閾値Ｓを超えているとき、ＴＭＵ２の除外フラグに「１」がセットされ、閾値Ｓから所定時間Ｐ遡った範囲内におけるＴＭＵ１にも除外フラグが立てられる。

閾値Ｓは、ユーザが、移動又は運動をした場合に加速度エネルギーの値が超えるように予め設定される。所定時間Ｐは、例えば、３０分から１時間の範囲に予め設定される。

続いて、制御部７１は、食事判定をする（Ｓ２２）。制御部７１は、ブロック分布処理部７６において記憶されたブロック分布情報を、メモリ５１から直近１日分だけ取得する。

制御部７１は、Ｓ２１で取得された加速度エネルギーＥＵと、ブロック分布情報と、Ｓ２１において除外フラグが立てられていない皮膚温度変化量とに基づいて、単位時間Ｕ毎に、１つ又は複数の所定条件により判定し、所定条件を満たしていると判定するときには、食事をしていることを示すフラグＦ１に「１」をセットする。

図１６は、例として、Ｕ３、Ｕ６，Ｕ７及びＵ１１のフラグＦ１に、「１」が、セットされている。

所定条件は、例えば、ブロック１領域からブロック４領域の振分件数の合計が、ブロック１領域からブロック４領域及びその他領域の振分件数の合計の７０％以上ある場合等である。

所定条件の他の例は、例えば、皮膚温度変化量が所定値以上、加速度エネルギーが所定値以下、かつブロック１領域とブロック４領域との振分件数の合計が、ブロック１領域からブロック４領域及びその他領域の振分件数の合計の５０％以上である場合等である。

なお、所定条件は、上記の例に限られることなく、加速度エネルギーＥＵと、ブロック分布情報と、皮膚温度変化量とに基づいて、食事行動が検出できるように、予め設定される。

制御部７１は、時間窓走査を利用してフラグ判定を行う（Ｓ２３）。制御部７１は、Ｓ２２において食事判定をして立てられた単位時間Ｕ毎のフラグＦ１を参照し、所定時間Ｗ毎に、フラグＦ１の「１」がセットされた数が所定の閾値Ｄ以上であるか否かを判定する。

制御部７１は、フラグＦ１の「１」の数が所定の閾値Ｄ以上であるときには、所定時間Ｗの全てのフラグＦ２に「１」をセットする。フラグＦ２に「１」がセットされたデータが、食事行動として検出されたデータである。

一方、制御部７１は、フラグＦ１の「１」の数が所定の閾値Ｄ未満であるときには、所定時間Ｗの全てのフラグＦ２に「０」をセットする。フラグＦ２に「０」がセットされたデータが、食事行動以外の行動として検出されたデータである。

例えば、図１６では、所定時間Ｗ１において、Ｕ３と、Ｕ６と、Ｕ７とのフラグＦ１に「１」がセットされている。所定時間Ｗ１に含まれるフラグＦ１の所定の閾値Ｄ以上（図１６では、例として、半数以上）に「１」がセットされているため、所定時間Ｗ１の全てのフラグＦ２に、「１」がセットされる。

また、図１６では、所定時間Ｗ２において、Ｕ１１のみフラグＦ１に「１」がセットされている。所定時間Ｗ２に含まれるフラグＦ１の所定の閾値未満（図１６では、例として、半数未満）に「１」がセットされているため、所定時間Ｗ２の全てのフラグＦ２に、「０」がセットされる。

所定時間Ｗは、例えば、５分又は１０分等であり、食事行動を精度よく検知するために、１回の食事時間よりも短い時間に設定されることが望ましい。

所定の閾値Ｄは、例えば、５０％等であり、フラグＦ１の判定誤差を正せるように、予め設定される。

制御部７１は、食事行動検出結果データとして、フラグＦ２と測定時刻データとを、メモリ５１に記憶する（Ｓ２４）。

図１７は、実施形態に関わる、食事行動検出装置１の検出結果の例を説明する表である。

ユーザが、操作ボタン１４により、食事行動検出結果の表示指示を与えると、制御部７１は、食事行動検出結果から集計された検出項目を、１行ずつ又はリスト形式により、表示部１２に表示させる。食事行動の検出項目は、図１７に示すように、例えば、食事開始時刻、食事終了時刻、食事時間（分／日）、平均食事時間、食事総時間（分／日）食事回数（回／日）、２２時以降の食事（回／週）、午前中の無食事（回／週）、皮膚温度の上昇時刻、皮膚温度上昇回数（回／日）、又は、食事時の皮膚温度上昇（回／日）が、メモリ５１に記憶されたデータから集計されて取得することができる。

以上のように、本実施形態によれば、ユーザの腕に装着し、ユーザの腕の動作を測定し、より正確にユーザの食事行動を検出可能である食事行動検出装置１及び食事行動検出方法を提供することができる。

なお、本実施形態の加速度センサ２１は、３軸方向の加速度を検出可能であるが、２軸方向（Ｘ軸とＺ軸）の加速度センサ２１により構成されてもよい。この構成によれば、加速度センサ２１の構成が簡略化され、製造にかかるコストを低減させることができる。

なお、食事行動検出装置１は、右腕Ｈに装着されるが、利き腕が左腕である場合には、左腕の前腕の手首に装着されても構わない。その場合、ユーザは、操作ボタン１４により、又は、携帯情報端末Ｍにより、左腕装着用にＹ軸の出力を正負反転させる設定を要する。この構成によれば、利き腕が左腕である場合にも、食事行動検出装置１を装着可能である。
また、食事行動検出装置１を指輪型のような形態とすることで、指など手の部分に装着させるようにしてもよい。

なお、本実施形態においては、加速度データは、所定時間Ａ毎に、加速度センサ２１により加速度が検知されて取得されるが、加速度は、さらに小さいサンプリング周波数により取得され、加速度データは、小さいサンプリングレートにより取得された加速度を平均化したものでもよい。この構成によれば、より精度の高い加速度データを得ることができる。

また、加速度エネルギーの算出方法は、加速度の強度を表すものであればよく、例えば加速度の絶対値をローパスフィルタにかけた値のような別の算出方法や消費エネルギー量など別の指標を用いてもよい。

なお、本実施形態においては、皮膚温度データは、所定時間Ｔ毎に、皮膚温度センサ３１により皮膚温度が検知されて取得されるが、皮膚温度は、さらに短い間隔により取得され、皮膚温度データは、短い間隔により取得された皮膚温度を平均化したものでもよい。この構成によれば、より精度の高い皮膚温度データを得ることができる。

なお、本実施形態においては、食事行動の検出結果は、表示部１２に表示されるが、無線通信部６１により、携帯情報端末Ｍに無線接続し、メモリ５１に記憶されたデータと、食事行動の検出結果とを携帯情報端末Ｍに送信し、携帯情報端末Ｍの表示部Ｍａに表示させてもよい。

なお、本実施形態においては、加速度エネルギーの算出処理、ブロック分布処理、皮膚温度変化量の算出処理及び食事行動の検出処理は、制御部７１により処理されるが、無線通信部６１により、携帯情報端末Ｍに無線接続し、各種データを携帯情報端末Ｍに送信し、加速度エネルギーの算出処理、ブロック分布処理、皮膚温度変化量の算出処理及び食事行動の検出処理の全部又は一部を携帯情報端末Ｍにより処理されても構わない。

本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規の実施形態は、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 食事行動検出装置
１１ 本体部
１２ 表示部
１３ タッチパネル
１４ 操作ボタン
２１ 加速度センサ
３１ 皮膚温度センサ
４１ 時計部
５１ メモリ
６１ 無線通信部
７１ 制御部
７２ ＣＰＵ
７３ ＲＡＭ
７４ ＲＯＭ
７５ 加速度エネルギー算出部
７６ ブロック分布処理部
７７ 皮膚温度変化量算出部
７８ 食事行動検出部
８１ バス
１０１ 装着部
１０２、１０３ バンド
１０４、１０５ 留め具
Ａ 所定時間
Ｄ 閾値
ＥＡ 加速度エネルギー
ＥＵ 加速度エネルギー
Ｆ１ フラグ
Ｆ２ フラグ
Ｈ 右腕
Ｍ 携帯情報端末
Ｍａ タッチパネル付表示部
Ｎ 所定時間
Ｐ 所定時間
Ｓ 閾値
Ｔ 所定時間
ＴＭＡ１ 測定時刻
ＴＭＵ１ 測定時刻
Ｕ 単位時間
Ｗ 所定時間
Ｗ１ 所定時間
Ｗ２ 所定時間
Ｘ１ 値
Ｘ２ 値
Ｘ３ 値
Ｘ４ 値
Ｘｍａｘ 所定値
Ｘｍｉｎ 所定値
Ｙｍａｘ 所定値
Ｙｍｉｎ 所定値
Ｚｍａｘ 所定値
Ｚｍｉｎ 所定値

Claims (12)

1. 食事行動を検出する対象者の人体に装着する装着部と、
   少なくとも２軸方向の加速度を検出可能である加速度センサと、
   前記加速度センサから出力される複数の加速度データの所定領域に対する出現頻度情報を作成する分布処理部と、
   前記分布処理部により作成された前記出現頻度情報に基づいて、前記対象者の食事行動を検出する食事行動検出部と、
   を有することを特徴とする食事行動検出装置。
2. 前記加速度データに基づいて、加速度エネルギーを検出する加速度エネルギー算出部を有し、
   前記食事行動検出部は、前記出現頻度情報と、前記加速度エネルギーとに基づいて、前記対象者の食事行動を検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の食事行動検出装置。
3. 前記対象者の皮膚温度を検出する皮膚温度センサと、
   前記皮膚温度から皮膚温度変化量を算出する皮膚温度変化量算出部と、
   を有し、
   前記食事行動検出部は、前記出現頻度情報と、前記加速度エネルギーと、前記皮膚温度変化量と、に基づいて、前記対象者の食事行動を検出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の食事行動検出装置。
4. 前記食事行動検出部は、前記加速度エネルギーを所定の閾値以上有するときから遡って所定時間内に取得された前記皮膚温度変化量を除外して前記対象者の食事行動を検出する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の食事行動検出装置。
5. 前記加速度センサは、少なくとも３軸方向の加速度を検出可能であることを特徴とする、
   請求項１に記載の食事行動検出装置。
6. 前記加速度データは、互いに直交する３軸の成分である、第１成分と、第２成分と、第３成分とを有し、
   前記複数の所定領域は、前記第１成分と、前記第２成分と、前記第３成分により定まる複数のブロック領域と、いずれのブロック領域にも含まれない領域とを有し、
   前記分布処理部は、前記加速度データに含まれる、前記第１成分と、前記第２成分と、前記第３成分とに基づいて、前記複数の所定領域の中の一つに振り分け、前記出現頻度情報を作成する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の食事行動検出装置。
7. 前記複数のブロック領域は、４つのブロック領域を有する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の食事行動検出装置。
8. 前記分布処理部は、
   前記第１成分が正の値かつ所定値より小さい値であり、かつ前記第３成分が負の値であるとき、前記加速度データをブロック１領域に振り分け、
   前記第１成分が正の値かつ所定値より大きい値であり、かつ前記第３成分が負の値であるとき、前記加速度データをブロック２領域に振り分け、
   前記第１成分が正の値かつ所定値より大きい値であり、かつ前記第３成分が正の値であるとき、前記加速度データをブロック３領域に振り分け、
   前記第１成分が正の値かつ所定値より小さい値であり、かつ前記第３成分が正の値であるとき、前記加速度データをブロック４領域に振り分ける、
   ことを特徴とする請求項７に記載の食事行動検出装置。
9. 前記食事行動検出部は、前記出現頻度情報に基づいて、前記複数のブロック領域に振り分けられた前記加速度データの個数が、前記複数のブロック領域とその他領域とに振り分けられた前記加速度データの個数に対し、所定割合以上であるときに、前記対象者の食事行動を検出する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の食事行動検出装置。
10. 前記食事行動検出部は、所定時間内に所定回数以上の食事行動が検出されたとき、前記所定時間内の行動を全て食事行動として検出する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の食事行動検出装置。
11. 時刻情報を出力する時計部を有し、
    表示部を有し、
    前記食事行動検出部は、前記時刻情報に基づいて集計された食事行動の検出結果を出力可能であり、
    前記表示部は、前記食事行動の検出結果を表示可能である、
    ことを特徴とする請求項１に記載の食事行動検出装置。
12. 食事行動を検出する対象者の前腕に加速度センサを有する機器を装着し、
    前記加速度センサにより、少なくとも２軸方向の加速度を検出し、
    前記加速度センサから出力される複数の加速度データの所定領域に対する出現頻度情報を作成し、
    前記出現頻度情報に基づいて、前記対象者の食事行動を検出する、
    ことを特徴とする食事行動検出方法。

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