JP2020062379A - 姿勢判別方法、姿勢判別プログラム、活動量計測方法、及び、活動量計測プログラム。 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な装置で日常的に従業者等利用者の作業効率を測定する装置、及び、スマートフォンを用いて利用者の作業効率を測定する方法を提供する。【解決手段】 所定の時間ごとに前記スマートフォンが備えるジャイロセンサ及び加速度センサを用いて前記スマートフォンの傾き及び加速度を計測するステップと、計測が所定の回数行われるごとに計測した傾き及び加速度にもとづいて利用者が歩行、立位、座位、又は判定不能のいずれの姿勢か判定するステップを備え、利用者の姿勢が判定不能の場合は、歩行、立位又は座位のいずれかの姿勢を判定するまで判定を繰り返す事により前記姿勢を判別する。【選択図】 図１０

Description

本発明は姿勢判別方法、姿勢判別プログラム、活動量計測方法、及び、活動量計測プログラムに関し、具体的には、スマートフォンを用いて利用者が歩行、立位、座位のいずれの姿勢か判別する姿勢判別方法及び姿勢判別プログラム、及び、当該姿勢判別方法を用いて利用者の活動量を計測する活動量計測方法及び活動量計測プログラムに関する。

従来から、利用者の活動量を計測・表示する装置として、例えば特許文献１の運動量測定装置が知られている。この運動量測定装置は加速度センサを備えており、当該加速度センサから得た信号にもとづいて利用者が「寝る」、「座る」、「立つ」、「歩く」、「走る」のいずれの状態にあるのかを判別したうえで、判別した状態にもとづいて消費エネルギーを求めるものである。

特開平８−１３１４２５号公報

従来の装置は、活動量を測定する機能を主たる機能とする専用の装置として提供されるものである。しかし、このような専用の装置は自身の活動量を計測したいという要望の弱い利用者にとって装着や携帯が煩わしいものであり、利用の妨げとなっていた。

一方で、近年の携帯電話機はスマートフォンと呼ばれる多機能携帯端末へと進化している。スマートフォンにおいて電話機能は提供される一機能に過ぎず、電話機能以外にも任意のプログラムを当該スマートフォンで稼働させることにより、様々な機能を実行させることができる。

また、近年のスマートフォンは加速度センサやジャイロセンサ等のセンシングデバイスが搭載されている場合が多く、これを利用してスマートフォンを活動量計測装置として利用することが可能である。この形態であればプログラムをインストールするのみで別途専用装置を身に着ける必要がないので、前述の専用装置を携帯することを煩わしいと考える利用者にも普及させることができる。

ここで、スマートフォンは利用者が手に持って画面を見たり、衣服のポケットに入れたり、ストラップを用いて利用者の首から下げたりする等、さまざまな形態で所持されるものである。しかし、従来の装置は専用装置であるが故に当該装置をどのように身に着けるかを指定することができるものであり、これに用いられる活動量を計測する方法、及びその前提となる利用者の姿勢を判断する方法は、スマートフォンのように所持の形態を特定できない端末でそのまま使用すると正確な判断及び計測ができないという問題があった。

本発明は前述の課題を鑑み、スマートフォンを用いて利用者の姿勢を判断する方法、及び、活動量を計測する方法を提供することを、その目的とするものである。

前述の課題を解決することを目的としてなされた本発明に係る姿勢判別方法は、利用者の姿勢を該利用者による利用中の所持形態が特定されないスマートフォンを用いて判別する姿勢判別方法であって、所定の時間ごとに、前記スマートフォンが備えるジャイロセンサ及び加速度センサを用いて前記スマートフォンの傾き及び加速度を計測するモーション計測ステップと、前記計測が所定の回数行われるごとに、該計測した傾き及び加速度にもとづいて前記利用者が歩行、立位、座位、又は判定不能のいずれの姿勢か判定する、姿勢判定ステップと、を備え、前記利用者の姿勢が判定不能の場合は、前記歩行、立位又は座位のいずれかの姿勢を判定するまで前記判定を繰り返す事により前記姿勢を判別することを特徴としている。

本発明に係る姿勢判別方法は、利用者の姿勢を該利用者による利用中の所持形態が特定されないスマートフォンを用いて判別する姿勢判別方法であって、所定の時間ごとに、前記スマートフォンが備えるジャイロセンサ及び加速度センサを用いて前記スマートフォンの傾き及び加速度を計測するモーション計測ステップと、前記計測が所定の回数行われるごとに、該計測した傾き及び加速度にもとづいて前記利用者が歩行、立位、座位、又は判定不能のいずれの姿勢か判定する、姿勢判定ステップと、を備えるようにしてもよい。

本発明に係る姿勢判別方法は、前記姿勢判別方法が、さらに、前記スマートフォンのフォアグラウンドタスクとして実行され、かつ、前記姿勢判定ステップの結果が立位又は座位の場合は、同一の姿勢が二又はそれ以上連続して判定されたことをもって前記連続した姿勢を前記利用者の姿勢として確定する姿勢確定ステップを備えるようにしてもよい。

本発明に係る姿勢判別方法は、前記姿勢判別方法が、さらに、前記スマートフォンのバックグラウンドタスクとして実行され、かつ、前記姿勢判定ステップの結果が歩行、立位又は座位の場合は、前記モーション計測ステップ及び前記姿勢判定ステップの実行を所定の期間中断する判定中断ステップを備えるようにしてもよい。

前述の課題を解決することを目的としてなされた本発明に係る活動量計測方法は、利用者の活動量を該利用者による利用中の所持形態が特定されないスマートフォンを用いて計測する活動量計測方法であって、所定の時間ごとに、前記スマートフォンが備えるジャイロセンサ及び加速度センサを用いて前記スマートフォンの傾き及び加速度を計測するモーション計測ステップと、前記計測した傾き及び加速度にもとづいて、前記利用者が歩行、立位又は座位のいずれの姿勢か判定する、姿勢判定ステップと、前記判定した姿勢にもとづいて、前記利用者の活動量を計測する活動量計測ステップと、を備え、前記姿勢判定ステップが、
前記計測が所定の回数行われるごとに、前記計測した傾き及び加速度にもとづいて前記利用者が歩行、立位、座位又は判定不能のいずれの姿勢か判定し、前記判定の結果が判定不能の場合は、前記歩行、立位又は座位のいずれの姿勢を判定するまで前記判定を繰り返すことを特徴としている。

本発明に係る活動量計測方法は、利用者の活動量を該利用者による利用中の所持形態が特定されないスマートフォンを用いて計測する活動量計測方法であって、所定の時間ごとに、前記スマートフォンが備えるジャイロセンサ及び加速度センサを用いて前記スマートフォンの傾き及び加速度を計測するモーション計測ステップと、前記計測した傾き及び加速度にもとづいて、前記利用者が歩行、立位又は座位のいずれの姿勢か判定する、姿勢判定ステップと、前記判定した姿勢にもとづいて、前記利用者の活動量を計測する活動量計測ステップと、を備え、前記姿勢判定ステップが、前記計測が所定の回数行われるごとに、前記計測した傾き及び加速度にもとづいて前記利用者が歩行、立位、座位又は判定不能のいずれの姿勢か判定するようにしてもよい。

本発明に係る活動量計測方法は、前記活動量計測方法が、さらに、前記スマートフォンのフォアグラウンドタスクとして実行され、かつ、前記姿勢判定ステップの結果が立位又は座位の場合は、同一の姿勢が二又はそれ以上連続して判定されたことをもって前記連続した姿勢を前記利用者の姿勢として確定する姿勢確定ステップを備えるようにしてもよい。

本発明に係る活動量計測方法は、前記活動量計測方法が、さらに、前記スマートフォンのバックグラウンドタスクとして実行され、かつ、前記姿勢判定ステップの結果が歩行、立位又は座位の場合は、前記モーション計測ステップ及び前記姿勢判定ステップの実行を所定の期間中断する判定中断ステップを備えるようにしてもよい。

本発明によれば、所持の形態を特定できないスマートフォンであっても、利用者の姿勢を正確に判別することができる。また、これにより、スマートフォンを用いて利用者の活動量を正確に計測することができる。

本発明の実施形態の一例における画面遷移を示す図である。 同実施形態における設定画面の構成を示す図である。 同実施形態における目標カロリー画面の構成を示す図である。 同実施形態における活動量画面の構成を示す図であり、（ａ）は勤務時間内、（ｂ）は勤務時間外の場合の構成である。 同実施形態におけるカロリーグラフ画面の構成を示す図である。 同実施形態におけるパフォーマンスレベル画面の構成を示す図である。 同実施形態におけるグレード画面の構成を示す図である。 同実施形態におけるメニュー画面の構成を示す図である。 同実施形態において、スマートフォンの傾き及び加速度を計測して姿勢を判別する処理の流れを示す概念図である。 図９における姿勢判別処理の詳細フローを示す概念図である。 座位及び立位を継続した際の交換神経の活性度の変化を計測した結果を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本願明細書と角都において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

本発明に係る姿勢判別方法、及び、活動量計測方法は、共にスマートフォンに当該方法を実行させるプログラムとして提供することができる。なお、本発明においてスマートフォンとはプログラムをインストールして実行可能な携帯端末であり、必ずしも電話機としての機能を有していなくてもよい。

図１は、本発明の実施形態に係るプログラムの画面遷移を示した図である。
図１で示すように、本発明の実施形態に係るプログラムは、起動画面Ｗ１１、設定画面Ｗ２１、Ｗ２２、活動量画面Ｗ３１、カロリーグラフ画面Ｗ４１、パフォーマンスレベル画面Ｗ５１、グレード画面Ｗ６１、から構成されている。

起動画面Ｗ１０１は、本実施形態に係るプログラムを起動した際に最初にスマートフォンに表示される画面である。
本実施形態における起動画面Ｗ１０１は、利用者からの入力を受け付けることなく、所定の処理、或は一定期間経過後に次画面に遷移する所謂スプラッシュスクリーンである。
起動画面Ｗ１０１が画面に表示されると、本実施形態に係るプログラムは該プログラムの初期化処理を行った上で、設定画面Ｗ２０１又は活動量表示画面Ｗ３０１に遷移する。

設定画面Ｗ２０１は、利用者が本実施形態に係るプログラムを利用するにあたって必要な設定を行うための画面である。前述の起動画面Ｗ１０１が表示された際、たとえば初回起動時等、必要な設定が完了していない場合には本設定画面Ｗ２０１へ遷移する。

設定画面Ｗ２０１は図２（ａ）（ｂ）で示すように、体重設定フォーム２１０と、慎重設定フォーム２２０と、年齢設定フォーム２３０と、性別設定フォーム２４０と、職種設定フォーム２５０と、勤務時間設定フォーム２６０と、勤務日設定フォーム２７０と、設定完了ボタン２８０から構成されている。

体重設定フォーム２１０は利用者の体重を設定するフォームであり、設定対象を示すラベル２１１と、現在の設定値を示す入力フォーム２１２と、入力フォーム２１２の値を減少させる減少ボタン２１３と、入力フォーム２１２の値を増加させる増加ボタン２１４から構成されている。

利用者が減少ボタン２１３又は増加ボタン２１４を押下すると入力フォーム２１２の値が押下したボタンに基づいて増減する。利用者がこれを操作して自身の体重を体重設定フォーム２１０に設定する。設定した体重は、後述する設定完了ボタン２８０を押下すると本実施形態に係るプログラムに記録される。

身長設定フォーム２２０は利用者の身長を設定するフォームであり、設定対象を示すラベル２２１と、現在の設定値を示す入力フォーム２２２と、入力フォーム２２２の値を減少させる減少ボタン２２３と、入力フォーム２２２の値を増加させる増加ボタン２２４から構成されている。

利用者が減少ボタン２２３又は増加ボタン２２４を押下すると入力フォーム２２２の値が押下したボタンに基づいて増減する。利用者がこれを操作して自身の身長を身長設定フォーム２２０に設定する。設定した身長は、後述する設定完了ボタン２８０を押下すると本実施形態に係るプログラムに記録される。

年齢設定フォーム２３０は利用者の身長を設定するフォームであり、設定対象を示すラベル２３１と、現在の設定値を示す入力フォーム２３２と、入力フォーム２３２の値を減少させる減少ボタン２３３と、入力フォーム２３２の値を増加させる増加ボタン２３４から構成されている。

利用者が減少ボタン２３３又は増加ボタン２３４を押下すると入力フォーム２３２の値が押下したボタンに基づいて増減する。利用者がこれを操作して自身の年齢を年齢設定フォーム２３０に設定する。設定した年齢は、後述する設定完了ボタン２８０を押下すると本実施形態に係るプログラムに記録される。

性別設定フォーム２４０は利用者の性別を設定するフォームであり、具体的には設定対象を示すラベル２４１と、男性ボタン２４２と、女性ボタン２４３から構成されている。

男性ボタン２４２及び女性ボタン２４３は性別を設定するボタンであり、利用者が自身の性別に該当するボタン２４２又は２４３を押下すると、当該押下されたボタン２４２又は２４３が反転表示される（図示しない）。この状態で後述する設定完了ボタン２８０を押下すると、設定した性別が本実施形態に係るプログラムに記録される。

職種設定フォーム２５０は利用者の職種を設定するフォームであり、設定対象を示すラベル２５１と、現在の設定値を示す入力フォーム２５２から構成されている。

入力フォーム２５２には現在選択している職種が表示されるとともに、この入力フォーム２５２を押下すると図２（ｃ）で示す職種一覧ダイアログ２５３が表示される。この職種一覧ダイアログ２５３から利用者の職種を選択し、後述する設定完了ボタン２８０を押下すると設定した職種が本実施形態に係るプログラムに記録される。

勤務時間設定フォーム２６０は利用者の勤務時間を設定するフォームであり、設定対象を示すラベル２６１と、画面の横方向に伸びる時間軸２６２と、開始時間の設定値を表示する開始時間ラベル２６３と、終了時間の設定値を表示する終了時間ラベル２６４と、開始時間を設定する開始時間スライダ２６５と、終了時間を設定する終了時間スライダ２６６から構成される。

開始時間スライダ２６５及び終了時間スライダ２６６は時間軸２６２に沿って利用者が移動させることができ、これにより利用者の勤務時間を設定する。設定された開始時間及び終了時間はそれぞれ開始時間ラベル２６３及び終了時間ラベル２６４に表示され、後述する設定完了ボタン２８０を押下することにより設定値を本実施形態に係るプログラムに記録される。

勤務日設定フォーム２７０は利用者の勤務日を設定するフォームであり、設定対象を示すラベル２７１と、画面横方向に並んだ日曜日から土曜日までに対応する曜日ボタン２７２〜２７８から構成される。

利用者が自身の勤務日に該当する曜日ボタン２７２〜２７８を押下すると、該押下されたボタンが反転する。後述する設定完了ボタン２８０を押下すると、設定した勤務日が本実施形態に係るプログラムに記録される。

設定完了ボタン２８０は、設定した値を確定するためのボタンである。設定完了ボタン２８０を利用者が押下すると、体重設定フォーム２１０〜勤務日設定フォーム２７０の設定値が本実施形態に係るプログラムに記録されるとともに、次画面である目標カロリー画面Ｗ２２に遷移する。

目標カロリー画面Ｗ２２は設定画面Ｗ２１で入力した設定値をもとに算出した一日の目標消費カロリーを表示する画面であり、図３で示すように、目標カロリー画面Ｗ２２は目標カロリー２９１と、スタートボタン２９２から構成される。

目標カロリー２９１は、設定画面Ｗ２１の設定内容に基づいて算出した、利用者の勤務一日における消費カロリーの目標値である。

スタートボタン２９２を押下すると、本実施形態に係るプログラムは活動量画面Ｗ３１に遷移する。なお、二回以降の起動等、既に設定を完了している場合には起動画面Ｗ１１から活動量画面Ｗ３１に自動的に遷移し、設定画面Ｗ２１及び目標カロリー画面Ｗ２２には遷移しない。

活動量画面Ｗ３１は、利用者の勤務時間における現時点の活動量を表示する画面である。図４（ａ）で示すように、活動量画面Ｗ３１は姿勢領域３１０、総消費カロリー領域３２０、ＣｏＳＴ領域３３０、パフォーマンスレベル領域３４０、グレード領域３５０、メニュー領域３６０から構成されている。

姿勢領域３１０は、利用者の現在の姿勢と、該姿勢における活動量を表示する領域であり、姿勢アイコン３１１、姿勢名３１２、活動量レベル３１３、活動量レベルアイコン３１４が表示される。

姿勢アイコン３１１は利用者の現在の姿勢を立位、座位、歩行の三種類に分けた画像であり、これに対応する姿勢の名称が姿勢名称３１２に表示される。

活動量レベル３１３は、立位、座位、歩行からなる利用者の各姿勢における活動量を表示する。本実施形態では姿勢領域３１３における活動量を示す単位としてＭｅｔａｂｏｌｉｃ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓ（以下、ＭＥＴＳという）を用いている。また、活動量レベル３１３にもとづいて、活動量の大きさを三段階で表す活動量アイコン３１４が表示される。

総消費カロリー領域３２０は、利用者の勤務時間内における総消費カロリーを表示する領域であり、総消費カロリー３２１と、ラベル３２２が表示される。本実施形態において、勤務時間とは前述の設定画面Ｗ２１において、勤務時間設定フォームから設定した勤務開始時間から勤務終了時間までの時間である。また、表示する総消費カロリーはキロカロリー単位である。

総消費カロリー領域３２０を利用者がタップ操作等により選択すると、本実施形態に係るプログラムはカロリーグラフ画面Ｗ４１に遷移する。

ＣｏＳＴ領域３３０は、利用者連続座位時間（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｓｉｔｔｉｎｇ Ｔｉｍｅ、以下ＣｏＳＴという）を表示する領域であり、ＣｏＳＴ３３１と、ラベル３３２と、警告アイコン３３３が表示される。なお、警告アイコン３３３は、利用者のＣｏＳＴが所定の設定値を超えた際に表示される。

パフォーマンス領域３４０は、利用者の姿勢及び該姿勢を連続して取り続けた時間にもとづいて作業効率を推定し、パフォーマンスレベルとして表示する領域である。パフォーマンス領域３４０には、利用者の作業効率をステージＩ〜IVの四段階のパフォーマンスレベルとして示すアイコン３４１と、ラベル３４２が表示される。

パフォーマンス領域３４０を利用者がタップ操作等により選択すると、本実施形態に係るプログラムはパフォーマンスレベル画面Ｗ５１に遷移する。

グレード領域３５０は、利用者の目標達成具合をグレードとして表示する領域であり、目標達成具合をＷｈｉｔｅ、Ｂｒｏｎｚｅ、Ｓｉｌｖｅｒ、Ｇｏｌｄの四段階のグレードとして示すアイコン３５１と、ラベル３５２が表示される。

グレード領域３５０を利用者がタップ操作等により選択すると、本実施形態に係るプログラムはグレード画面Ｗ６１に遷移する。

メニュー領域３６０は、本実施形態に係るプログラムの設定を行うメニュー画面Ｗ７１に遷移するための領域であり、アイコン３６１と、ラベル３６２が表示される。

メニュー領域３６０を利用者がタップ操作等により選択すると、本実施形態に係るプログラムはメニュー画面Ｗ７１に遷移する。

活動量画面は、利用者が設定画面Ｗ２１で設定した勤務日に該当し、かつ、勤務時間内の場合は図４（ａ）で示すように姿勢領域３１０、総消費カロリー領域３２０、ＣｏＳＴ領域３３０、パフォーマンスレベル領域３４０、グレード領域３５０の各領域に現在又は勤務時間内の累計の計測値を表示する。一方、勤務日に該当しない場合、或は勤務時間外の場合は図４（ｂ）で示すように、総消費カロリー領域３２０、ＣｏＳＴ領域３３０、パフォーマンスレベル領域３４０、グレード領域３５０の各領域に計測値は表示されず、また、姿勢領域３１０にはプログラムが動作していない旨の表示がなされる。

本実施形態では、スマートフォンのジャイロセンサ及び加速度センサを用いて定期的にスマートフォンの傾き及び加速度を取得し、該取得した傾き及び加速度のサンプルが一定量となるごとにこれを用いて利用者が歩行、立位、座位のいずれの姿勢か判断する。
図９は、上記の処理フローを示す概要図である。

図９で示すように、本実施形態は所定の時間ごとにジャイロセンサ及び加速度センサを用いて傾き及び加速度を計測する処理を繰り返す（ステップＳ１１０〜Ｓ７１０）。なお、本実施形態では上記所定の時間は２００ミリ秒である。また、ジャイロセンサ及び加速度センサはスマートフォンが備えているものを使用する。

計測した傾き及び加速度の回数数が一定数を満たすと（Ｓ２１０）、本実施形態は当該計測した回数分の傾き及び加速度を用いて利用者の姿勢を判定する処理を実行する（Ｓ２２０）。なお、本実施形態では上記一定数が３２に設定されている。

前記ステップＳ２２０で利用者の姿勢が判別できなかった場合には、後述するステップ４１０〜Ｓ６２０の処理は行わず、ステップＳ７１０を経て再度ステップＳ１１０〜Ｓ７１０の処理を行う（ステップＳ３１０）。このようにして、本実施形態では利用者の姿勢が判別できるまで計測〜判別の処理を繰り返す。

一方で、利用者の姿勢が歩行、立位、座位のいずれかであると判別した場合には、ステップＳ４１０〜Ｓ６２０の処理が行われる。

この場合、スマートフォンのフォアグラウンドタスクとして実行されているか否かを判定し（ステップＳ４１０）、フォアグラウンドタスクの場合にはステップＳ２２０で判定した姿勢が直前の判定結果すなわち前回のステップＳ１１０〜Ｓ７１０の処理におけるステップＳ２２０の判定結果と同一か否かを比較する（ステップＳ４２０）。前回の判定結果と同一でない場合には後続のステップＳ５１０〜Ｓ６２０は行われず、ステップＳ７１０を経て次のステップＳ１１０〜Ｓ７１０の処理を繰り返す（ステップＳ４２０）。なお、本実施形態ではステップＳ４２０の比較はＳ２２０の判定結果が立位又は座位の場合にのみ行われる。すなわち、本実施形態における立位又は座位の判別は、スマートフォンのフォアグラウンドタスクとして実行されている場合には二回以上連続して同一の姿勢であると判別できた場合に当該姿勢を利用者の姿勢として確定する。

前記姿勢が確定した場合、或は、フォアグラウンドタスクでない場合すなわちバックグラウンドタスクとして実行されている場合は、その時点が利用者の勤務時間内か否かを判定し、勤務時間外であればステップＳ１１０〜Ｓ７１０の処理を終了する（ステップＳ５１０、Ｓ５２０）。

次いで、本実施形態がスマートフォンのバックグラウンドタスクとして実行されている場合には所定の期間プログラムを停止し（ステップＳ６１０，Ｓ６２０）、ステップＳ７１０を経て次のステップＳ１１０〜Ｓ７１０の処理を繰り返す。

図１０は、図９におけるステップＳ２２０の詳細な処理フローを示す概念図である。図１０で示すように、ステップＳ２２０では、ステップＳ１１０で計測したスマートフォンの傾きから、利用者がスマートフォンを把持、すなわち手に持っているか否かを判別する（ステップＳ８１０）。

次いで、ステップＳ８２０において、ステップＳ１１０で計測した加速度から、水平方向加速度の総和と分散、及び、重力方向加速度の総和と分散をそれぞれ演算により取得する。演算に用いる加速度センサの値により、上記演算は種々の加工処理をしてもよい。例えば、計測した加速度の値として負の数値が取得される加速度センサを用いる場合には、上記総和を求める際にはまず加速度センサの値の絶対値を求めた上で、当該絶対値の総和を求めてもよい。なお、本実施形態では前述のようにステップＳ１１０による計測３２回ごとに姿勢判定を行うので、ステップ８２０においては当該３２回分の計測値から総和及び分散を演算する。

前述のステップＳ８１０、Ｓ８２０により判定の対象となる値を取得した後は、利用者が歩行、立位、座位のいずれの姿勢にあるかを判定するステップＳ８３１〜Ｓ８９１の処理が行われる。ステップＳ８３１〜Ｓ８９１は、第一の判定処理（ステップＳ８３１、Ｓ８４１）と、第二の判定処理（ステップＳ８４１，Ｓ８４２）と、第三の判定処理（ステップＳ８６１、Ｓ８６２）と、第四の判定処理（ステップＳ８７１、Ｓ８７２）と、第五の判定処理（ステップＳ８８１〜Ｓ８９１）の五段階の判定処理から構成されている。

第一の判定処理は、水平方向加速度及び重力方向加速度の総和から利用者が歩行中か否かを判定する処理である。具体的には、水平方向加速度の総和と重力方向加速度の総和それぞれが、いずれも所定のしきい値を超える場合には歩行の姿勢と判定するものである（ステップＳ８３１、Ｓ８３２）。本実施形態では上記しきい値として２（単位は重力加速度）を用いている。

前述の第一の判定処理によって歩行と判定されない場合は、第二の判定処理により利用者が座位の姿勢か否かを判定する。具体的には、水平方向加速度の分散と重力方向加速度の分散それぞれが、いずれも所定のしきい値未満の場合に座位の姿勢を判定する（ステップＳ８４１、Ｓ８４２）。本実施形態では上記しきい値として０．００００００３を用いている。

前述の第一及び第二の判定処理によって利用者の姿勢が判定できなかった場合には、ステップＳ８５１、Ｓ８５２において、水平方向加速度が所定の範囲内か否かにより、利用者の姿勢が判定不能か否かを判断する。なお、本実施形態では上記所定の範囲として−０．１〜０．１（単位は重力加速度）を用いており、ステップＳ１１０で計測した加速度が上記範囲外の場合は姿勢が判定不能と判断する。

前述のステップＳ８５１により判定不能と判断されなかった場合には、第三の判定処理により利用者が座位の姿勢か否かを判定する。具体的には、水平方向加速度の総和と、重力方向加速度の総和がそれぞれ所定のしきい値未満である場合に、利用者が座位の姿勢と判定する。本実施形態では、水平方向加速度のしきい値として０．０５、重力方向加速度のしきい値として０．２８（共に単位は重力加速度）を用いている。

前述の第三の判定処理までに利用者の姿勢を判定できなかった場合には第四の判定処理によって利用者が立位の姿勢か否かを判定する（ステップＳ８７１、Ｓ８７２）。ステップＳ８７１、Ｓ８７２は、水平方向及び重力方向加速度それぞれの総和に加えて、ステップＳ８１０の判定結果、すなわち、利用者がスマートフォンを把持しているか否かの判定にもとづいて立位の是非を判断する。本実施形態では、水平方向加速度の総和がしきい値である０．０８（単位は重力加速度）を超え、重力方向加速度の総和がしきい値である０．２（単位は重力加速度）未満であり、かつ、利用者がスマートフォンを把持していない場合に立位と判定する。

前述の第四の判定処理までに利用者の姿勢を判定できなかった場合、本実施形態は第五の判定処理によって利用者の姿勢を判断する（ステップＳ８８１〜Ｓ８９１）。第五の判定処理は、前述のステップＳ８１０の判定結果、すなわち、利用者がスマートフォンを把持しているか否かにより処理を分岐する（ステップＳ８８１）。

利用者がスマートフォンを把持している場合の判定処理がステップＳ８８２〜Ｓ８８８である。利用者がスマートフォンを把持している場合、まず前回の判定結果が歩行か否かを判断する（Ｓ８８２）。当該前回の判定結果が歩行の場合は、利用者は座位の姿勢にあると判断する（Ｓ８８３）。

一方、前回の判定結果が歩行でない場合には、水平方向加速度の総和及び重力方向加速度の総和を所定のしきい値と比較して、利用者が座位の姿勢か否かを判断する（ステップＳ８８４、Ｓ８８５）。本実施形態では、水平方向加速度の総和がしきい値である０．２（単位は重力加速度）未満であり、かつ、重力方向加速度の総和がしきい値である０．２２（単位は重力加速度）未満の場合に、利用者が座位の姿勢にあると判断する。

前述のステップＳ８８４で座位と判断できなかった場合には、あらためて水平方向加速度の総和及び重力方向加速度の総和を所定のしきい値と比較して、利用者が立位の姿勢か否かを判断する（ステップＳ８８６〜Ｓ８８８）。本実施形態では、水平方向加速度の総和がしきい値である０．１６（単位は重力加速度）より大きく、かつ、重力方向加速度の総和がしきい値である０．２６（単位は重力加速度）未満である場合に立位と判断し、立位と判断できない場合には判定不能と判断する。

また、利用者がスマートフォンを把持していない場合には、ステップＳ８８９〜Ｓ８９１の処理により利用者の姿勢を判断する。この場合には、本実施形態がスマートフォンのフォアグラウンドタスクとして実行されている場合には、前回判定した姿勢を継続しているものと判断し、バックグラウンドタスクとして実行されている場合には、判定不能と判断する。

以上が、本実施形態における利用者の姿勢を判定する処理の流れである。なお、本実施形態ではジャイロセンサにより計測した傾き及び加速度センサにより計測した加速度のみを用いて利用者の姿勢を判定しているが、これに他のデバイスを用いて計測等した値を加えてもよい。また、前述のしきい値は、スマートフォンの使用状況や利用者の行動パターン等により適宜選択してよい。

本実施形態に係るプログラムでは、設定画面Ｗ２１で入力した設定値と、前述の処理で判別した姿勢にもとづいて、各姿勢における活動量を消費カロリーとして計測する。当該計測された消費カロリーの大きさは姿勢領域３１０にＭＥＴＳ単位の値として表示され、勤務時間における消費カロリーの累計値は総消費カロリー領域３２０にキロカロリー単位の値として表示される。

本実施形態では姿勢のみにもとづいて前述の活動量を計測しているが、本発明を実施する上でこれ以外の情報を用いて複合的な活動量計測を行ってもよい。例えば特定の部屋や階段等のように、歩行、立位、座位以外の姿勢又は運動を行っていることが予想される場所にあらかじめスマートフォンと無線通信可能なビーコン装置を配しておき、スマートフォンがビーコン装置を検出した際には当該ビーコン装置の場所にもとづいて活動量計測を行ってもよい。この場合、ビーコン装置はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）装置であると好適である。

また、本実施形態に係るプログラムでは、一の姿勢を継続した時間にもとづいてＣｏＳＴ領域３３０及びパフォーマンスレベル領域３４０の表示が変化する。座位の姿勢を継続している場合には、該継続時間をＣｏＳＴとしてＣｏＳＴ領域３３０に表示する。この時、継続時間が所定のしきい値を超える場合は警告アイコン３３３を表示する。座位又は立位を継続した時間は、後述するパフォーマンスレベルの計測に用いられる。

カロリーグラフ画面Ｗ４１は勤務時間内の利用者の消費カロリーをグラフ形式で表示する画面であり、活動量画面Ｗ３１から総消費カロリー領域３２０をタップ等選択することで遷移する画面である。図５で示すように、カロリーグラフ画面Ｗ４１は日付領域４１０と、グラフ領域４２０から構成される。

日付領域４１０は、グラフ領域４２０に表示するグラフがどの日付の計測結果であるかを示す表示を行う領域であり、日付ラベル４１１、前日ボタン４１２、翌日ボタン４１３が表示される。

日付ラベル４１１は、グラフ領域４２０に表示されるグラフがどの日付の計測結果であるかを表示するラベルである。グラフ領域４２０に表示されるグラフは、前日ボタン４１２又は翌日ボタン４１３を押下することにより変更することができる。

グラフ領域４２０は、日付領域４２０に表示される日の計測結果を表示する画面であり、カロリーグラフ４２１、目標値４２２、姿勢グラフ４２３、座位アイコン４２４、座位時間４２５、立位アイコン４２６、立位時間４２７、歩行アイコン４２８、歩行時間４２９が表示される。

カロリーグラフ４２１は、横軸を勤務時間、縦軸を総消費カロリーとする二次元の折れ線グラフである。本実施形態に係るプログラムは一定時間ごとの利用者の姿勢と、該姿勢にもとづく消費カロリーを計測しており、日付領域４２０に表示される日における計測結果を二次元のグラフとして表示する。当日の計測結果を表示する場合、カロリーグラフ４２１は図５で示すように表示時点での累計値が表示される。また、折れ線グラフの最上段には総消費カロリーをキロカロリー単位で表示する。

目標値４２２は、設定画面Ｗ２１で入力した利用者の設定値をもとに算出した一日の勤務時間における目標カロリーであり、目標カロリー画面Ｗ２２の目標カロリー２９１に表示された値をカロリーグラフ４２１上に表示したものである。

また、本実施形態に係るプログラムでは、カロリーグラフ４２１で表示する消費カロリーの範囲を、目標カロリー４２２が縦軸の７／８の位置となるよう定めている。なお、カロリーグラフ４２１の表示範囲はこれに限られず、適宜設定してよい。

姿勢グラフ４２３はカロリーグラフ４２１の横軸すなわち利用者の勤務時間において、どの時間帯にどの姿勢で作業していたかを棒グラフ形式で表示するものである。姿勢グラフ４２３では、立位、座位、歩行からなる利用者の姿勢を色別に、それぞれの姿勢の開始時間から終了時間までを後述する座位アイコン４２４、立位アイコン４２６、歩行アイコン４２８と同一色で塗り分けて表示する。

座位アイコン４２４及び座位時間４２５は、利用者が勤務時間において座位の姿勢と判別されていた時間の累計を表示するものであり、立位アイコン４２６及び立位時間４２７、歩行アイコン４２８及び歩行時間４２９も同様に、それぞれ立位又は歩行の姿勢と判別された時間の累計が表示される。

パフォーマンスレベル画面Ｗ５１は、利用者の立位又は座位の姿勢と、該姿勢を連続した時間にもとづいて計測した作業効率をステージＩ〜IVの四段階で表示する画面である。図６で示すように、パフォーマンスレベル画面Ｗ５１は、ステージアイコン５１０と、パフォーマンスレベル説明文５２０と、グラフ領域５３０と、ステージ説明文５４０から構成される。

ステージアイコン５１０は、利用者の作業効率をステージＩ〜IVの四段階からなるパフォーマンスレベルとして表示するものであり、パフォーマンスレベル説明文５２０は、このパフォーマンスレベルについての説明を行う文章を表示するものである。

グラフ領域５３０は、横軸を時間、縦軸を作業効率とする二次元のグラフを表示する領域であり、座位での作業を連続して行った際の作業効率の変化を示す座位グラフ５３１と、立位での作業を連続して行った際の作業効率の変化を示す立位グラフ５３２が表示される。また、グラフ領域５３０の縦軸、すなわち作業効率において、各姿勢での作業を開始した際の作業効率を略１００％とした場合の６０％〜１４０％の範囲を２０％ごとにステージＩ〜IVとして設定し、該ステージＩ〜IVについてステージ説明文５４０に説明を行う文章を表示している。

図１１は、人が立位又は座位の姿勢を継続した際に、当該姿勢の継続時間による交感神経の活性度ＬＦ／ＨＦの変化を計測した結果を示す図である。図１１では立位、座位の各姿勢における計測開始時のＬＦ／ＨＦを１００％としている。

図１１が示すように、立位、座位のいずれの姿勢であっても計測開始から２０〜３０分でＬＦ／ＨＦはピークを迎え、それ以降は経過とともにＬＦ／ＨＦが減少することが判明した。また、立位の場合はＬＦ／ＨＦの上昇自体は座位よりも大きくなる一方、ピークを過ぎると急速にＬＦ／ＨＦが減少し、座位の場合は計測開始から約７０分で計測開始時の６０％程度までＬＦ／ＨＦが減少するのに対し、座位の場合は計測開始から約５０分で６０％程度までＬＦ／ＨＦが減少することが判明した。

前述の交感神経の活性度ＬＦ／ＨＦの変化が、人の作業効率の変化と関連することに着目し、ＬＦ／ＨＦの変化を作業効率の変化に置き換えたものがグラフ領域５３０に表示した座位グラフ５３１及び立位グラフ５３２である。当該グラフ領域５３０では、立位及び座位の姿勢で作業を開始した時点での作業効率を１００％とした場合に、８０％以下をステージＩ、８０％〜１００％をステージＩＩ、１００％〜１２０％をステージＩＩＩ、１２０％以上をステージＶＩとする四段階のパフォーマンスレベルとして区分けされている。

パフォーマンスレベル画面Ｗ５１で表示されるステージアイコン５１０は、前述の四段階のパフォーマンスレベル、すなわち、前述した交感神経の活性度ＬＦ／ＨＦにもとづく作業効率である。

グレード画面Ｗ６１は、利用者の目標消費カロリー達成の度合いを四段階で表示する画面であり、図７で示すように、Ｗｈｉｔｅ、Ｂｒｏｎｚｅ、Ｓｉｌｖｅｒ、Ｇｏｌｄの四段階でグレードを表示するグレード領域６１１〜６１４と、任意の期間の実績を表示する実績表示６２１から構成される。

メニュー画面Ｗ７１は、本実施形態に係るプログラムの各種設定等を行う画面である。図８で示すように、メニュー画面Ｗ７１は個人データ項目７１０と、企業登録項目７２０と、プライバシーポリシー項目７３０と、ヘルプ項目７４０から構成されている。

本実施形態に係るプログラムでは、初回起動時等、設定が完了していない場合は起動画面Ｗ１１から設定画面Ｗ２１に遷移し、設定が完了している場合は起動画面Ｗ１１から活動量画面Ｗ３１に遷移する。ここで、利用者が設定を変更したい場合には活動量画面Ｗ３１のメニュー領域３６０をタップ等選択し、遷移先のメニュー画面Ｗ７１で個人データ項目７１０をタップ等選択することで、選択画面Ｗ２１に遷移する。遷移先の選択画面Ｗ２１における各入力フォーム２１０〜２７０には現在の設定値が表示され、利用者はこれを変更することができる。

本実施形態の説明は以上であるが、本発明の実施の形態はこれに限られない。
例えば、本実施形態に係るプログラムでは、設定画面Ｗ２１における設定項目として体重、身長、年齢、性別、職種、勤務時間、及び勤務日を用いているが、他の項目を足してもよい。また、活動量画面Ｗ３１の姿勢領域３１０では利用者の活動量をＭＥＴＳ単位で表示しているが、これを総消費カロリー領域３２０と同じキロカロリー単位としてもよい。その他の具体的構成についても上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな変更が可能である。

Ｗ１１ 起動画面
Ｗ２１ 設定画面
Ｗ２２ 目標カロリー画面
Ｗ３１ 活動量画面
Ｗ４１ カロリーグラフ画面
Ｗ５１ パフォーマンスレベル画面
Ｗ６１ グレード画面
Ｗ７１ メニュー画面
２１０ 体重設定フォーム
２２０ 身長設定フォーム
２３０ 年齢設定フォーム
２４０ 性別設定フォーム
２５０ 職種設定フォーム
２６０ 勤務時間設定フォーム
２７０ 勤務日設定フォーム
２８０ 設定完了ボタン
２９１ 目標カロリー
２９２ スタートボタン
３１０ 姿勢領域
３２０ 総消費カロリー領域
３３０ ＣｏＳＴ領域
３４０ パフォーマンスレベル領域
３５０ グレード領域
３６０ メニュー領域
４１０ 日付領域
４２０ グラフ領域
５１０ ステージアイコン
５２０ パフォーマンスレベル説明文
５３０ グラフ領域
５４０ ステージ説明文
６１１〜６１４ グレード領域
６２１ 実績

Claims (10)

1. 利用者の姿勢を該利用者による利用中の所持形態が特定されないスマートフォンを用いて判別する姿勢判別方法であって、
   所定の時間ごとに、前記スマートフォンが備えるジャイロセンサ及び加速度センサを用いて前記スマートフォンの傾き及び加速度を計測するモーション計測ステップと、
   前記計測が所定の回数行われるごとに、該計測した傾き及び加速度にもとづいて前記利用者が歩行、立位、座位、又は判定不能のいずれの姿勢か判定する、姿勢判定ステップと、を備え、
   前記利用者の姿勢が判定不能の場合は、前記歩行、立位又は座位のいずれかの姿勢を判定するまで前記判定を繰り返す事により前記姿勢を判別する
   ことを特徴とする、姿勢判別方法。
2. 利用者の姿勢を該利用者による利用中の所持形態が特定されないスマートフォンを用いて判別する姿勢判別方法であって、
   所定の時間ごとに、前記スマートフォンが備えるジャイロセンサ及び加速度センサを用いて前記スマートフォンの傾き及び加速度を計測するモーション計測ステップと、
   前記計測が所定の回数行われるごとに、該計測した傾き及び加速度にもとづいて前記利用者が歩行、立位、座位、又は判定不能のいずれの姿勢か判定する、姿勢判定ステップと、を備える、
   ことを特徴とする、姿勢判別方法。
3. 前記姿勢判別方法が、さらに、
   前記スマートフォンのフォアグラウンドタスクとして実行され、かつ、前記姿勢判定ステップの結果が立位又は座位の場合は、同一の姿勢が二又はそれ以上連続して判定されたことをもって前記連続した姿勢を前記利用者の姿勢として確定する姿勢確定ステップ
   を備えることを特徴とする、請求項１又は２のいずれかに記載の姿勢判別方法。
4. 前記姿勢判別方法が、さらに、
   前記スマートフォンのバックグラウンドタスクとして実行され、かつ、前記姿勢判定ステップの結果が歩行、立位又は座位の場合は、前記モーション計測ステップ及び前記姿勢判定ステップの実行を所定の期間中断する判定中断ステップ
   を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の姿勢判別方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の姿勢判別方法をスマートフォンに実行させるプログラム。
6. 利用者の活動量を該利用者による利用中の所持形態が特定されないスマートフォンを用いて計測する活動量計測方法であって、
   所定の時間ごとに、前記スマートフォンが備えるジャイロセンサ及び加速度センサを用いて前記スマートフォンの傾き及び加速度を計測するモーション計測ステップと、
   前記計測した傾き及び加速度にもとづいて、前記利用者が歩行、立位又は座位のいずれの姿勢か判定する、姿勢判定ステップと、
   前記判定した姿勢にもとづいて、前記利用者の活動量を計測する活動量計測ステップと、を備え、
   前記姿勢判定ステップが、
   前記計測が所定の回数行われるごとに、前記計測した傾き及び加速度にもとづいて前記利用者が歩行、立位、座位又は判定不能のいずれの姿勢か判定し、
   前記判定の結果が判定不能の場合は、前記歩行、立位又は座位のいずれの姿勢を判定するまで前記判定を繰り返す
   ことを特徴とする、活動量計測方法。
7. 利用者の活動量を該利用者による利用中の所持形態が特定されないスマートフォンを用いて計測する活動量計測方法であって、
   所定の時間ごとに、前記スマートフォンが備えるジャイロセンサ及び加速度センサを用いて前記スマートフォンの傾き及び加速度を計測するモーション計測ステップと、
   前記計測した傾き及び加速度にもとづいて、前記利用者が歩行、立位又は座位のいずれの姿勢か判定する、姿勢判定ステップと、
   前記判定した姿勢にもとづいて、前記利用者の活動量を計測する活動量計測ステップと、を備え、
   前記姿勢判定ステップが、
   前記計測が所定の回数行われるごとに、前記計測した傾き及び加速度にもとづいて前記利用者が歩行、立位、座位又は判定不能のいずれの姿勢か判定する、
   ことを特徴とする、活動量計測方法。
8. 前記活動量計測方法が、さらに、
   前記スマートフォンのフォアグラウンドタスクとして実行され、かつ、前記姿勢判定ステップの結果が立位又は座位の場合は、同一の姿勢が二又はそれ以上連続して判定されたことをもって前記連続した姿勢を前記利用者の姿勢として確定する姿勢確定ステップ
   を備えることを特徴とする、請求項６又は７のいずれかに記載の活動量計測方法。
9. 前記活動量計測方法が、さらに、
   前記スマートフォンのバックグラウンドタスクとして実行され、かつ、前記姿勢判定ステップの結果が歩行、立位又は座位の場合は、前記モーション計測ステップ及び前記姿勢判定ステップの実行を所定の期間中断する判定中断ステップ
   を備えることを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載の活動量計測方法。
10. 請求項６〜９のいずれかに記載の活動量計測方法をスマートフォンに実行させるプログラム。