JP6048242B2 - Eating motion detection device, eating motion detection method and program - Google Patents
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Description
本開示は、食動作検出装置、食動作検出方法及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to a food movement detection device, a food movement detection method, and a program.
従来から、ユーザの両腕の下腕部に取り付けられる3軸加速度センサを用いて、ユーザの食動作の有無を判定する食動作検知システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a food movement detection system that determines the presence or absence of a user's food movement using a three-axis acceleration sensor attached to the lower arm of both arms of the user is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、食動作時のユーザの腕の動きは、食動作以外の同ユーザの腕の動き(例えば鼻をかむ、目をこする、物を取る等の行動時の両腕の動き)と類似する場合が多くある。また、食動作(食物を口に運ぶ動作)についても、食物が近くに有る場合、食物が遠くに有る場合、直前に食物を切る場合、麺類をすすって食べる場合等で、腕の動きが異なる場合が多い。また、食動作の直前に、例えば食物を摘んで取る、食物をナイフや箸等で切る、麺類の水気をきる、といった多様な他の動作が発生する場合があり、かかる多様な他の動作と食動作とが連続的に発生すると、食動作を検出することが困難となる。従って、上記の特許文献1の記載の構成のようにユーザの両腕の下腕部に取り付けられる3軸加速度センサでは、食動作を精度良く検出することができないという問題がある。
However, the movement of the user's arm during the eating movement is similar to the movement of the user's arm other than the eating movement (for example, movement of both arms during the action of biting the nose, rubbing the eyes, taking an object, etc.). There are many cases. In addition, the movement of the arm differs depending on whether the food is in the vicinity, the food is in the distance, the food is cut immediately before, the noodles are rinsed and eaten, etc. There are many cases. In addition, various other operations such as picking food, cutting food with a knife or chopsticks, draining noodles, etc. may occur immediately before the eating operation. If the eclipse motion occurs continuously, it becomes difficult to detect the eclipse motion. Therefore, the triaxial acceleration sensor attached to the lower arm of both arms of the user as in the configuration described in
そこで、開示の技術は、食動作を精度良く検出することができる食動作検出装置、食動作検出方法及びプログラムの提供を目的とする。 Therefore, an object of the disclosed technique is to provide a eating motion detection device, a eating motion detection method, and a program that can accurately detect a eating motion.
本開示の一局面によれば、ユーザの胸部に又は腹部の上部に装着される加速度センサと、
前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記ユーザが食物を口に運ぶ動作である食動作の有無を判定する処理装置とを備え、
前記処理装置は、前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記ユーザの「静止、前に屈む、静止、後に戻る、静止」という一連動作を検出した場合に、前記ユーザの食動作が有ると判定する、食動作検出装置が提供される。
According to one aspect of the present disclosure, an acceleration sensor worn on the chest of the user or on the upper part of the abdomen,
A processing device that determines the presence or absence of a eating action, which is an action of the user carrying food to the mouth, based on an output signal of the acceleration sensor ;
The processing device determines that the user's eating action is present when a series of movements of the user such as “still, bent forward, still, back, rest” is detected based on an output signal of the acceleration sensor. An eating motion detection device is provided.
本開示の技術によれば、食動作を精度良く検出することができる食動作検出装置、食動作検出方法及びプログラムが得られる。 According to the technique of the present disclosure, a eating action detection device, an eating action detection method, and a program that can detect eating action with high accuracy are obtained.
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、食動作検出装置1の概略構成の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of the eating
食動作検出装置1は、処理装置100と、加速度センサ10とを含む。
The eating
処理装置100は、任意の形態のコンピューターで構成されてもよい。処理装置100の各種機能(以下で説明する機能を含む)は、任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。例えば、処理装置100の機能の任意の一部又は全部は、特定用途向けASIC(application-specific integrated circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等により実現されてもよい。また、処理装置100は、複数の処理装置により実現されてもよい。尚、図1に示す例では、処理装置100は、クラウド2上に位置するサーバ(ホストコンピューター)の形態である。
The
加速度センサ10は、ユーザの胸部に装着可能な任意の形態を有する。例えば、加速度センサ10は、ユーザの衣服の胸部のポケット等に収められる形態であってもよいし、専用のベルト等でユーザの胸部に固定されるものであってもよいし、クリップ等でユーザの衣服の胸部に取り付けられてもよい。加速度センサ10は、処理装置100と無線通信網を介して通信可能である。例えば、加速度センサ10は、処理装置100とBluetooth(登録商標)やWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)などの規格に基づいて無線通信を行うものであってよい。
The
加速度センサ10は、ユーザの胸部における加速度データを取得する。加速度センサ10は、取得した加速度データを処理装置100に送信する。加速度センサ10は、図1に示すように、加速度データを処理装置100に直接送信してもよいし、スマートフォンのような他の通信端末30を介して処理装置100に送信してもよい。
The
尚、処理装置100は、クラウド2上に位置するサーバに代えて、コンピューター20(又は、携帯端末内のコンピューター等)により実現されてもよい。この場合、加速度センサ10は、コンピューター20に無線通信又は有線通信を介して加速度データを送信してもよい。また、処理装置100は、加速度センサ10内に実装されてもよい。また、処理装置100の機能の一部又は全部は、物理的に離れた複数の処理装置により協動して実現されてもよい。例えば、処理装置100の機能の一部又は全部は、加速度センサ10内の処理装置と、コンピューター20(又はクラウド2上に位置するサーバ)とにより協動して実現されてもよい。
Note that the
図2は、加速度センサ10の軸方向の定義の一例を示す図である。ここでは、一例として、図2に示すように、X軸は、ユーザの上下方向(縦方向)に対応し、Y軸は、ユーザの左右方向(横方向)に対応し、Z軸は、ユーザの前後方向(正面/背面方向)に対応する。X軸、Y軸及びZ軸は互いに直交する。加速度センサ10は、これらの3軸方向の加速度、即ち互いに直交する3軸方向の加速度を検出する。尚、ここでは、加速度センサ10の3軸は、ユーザの胸部に対して固定された関係であるとする。但し、加速度センサ10が衣服等に格納されるときは、ユーザの胸部に対する衣服の動きに起因して完全な固定関係は失われうるが、かかる点は考慮しない(無視することができる)。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the definition of the axial direction of the
図3は、加速度センサ10の検出軸の正負方向の定義の一例を示す図である。図3(A)は、加速度センサ10を装着したユーザをX軸に沿った上面視で概略的に示す図であり、図3(B)は、同ユーザをY軸に沿った側面視で概略的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the definition of the positive / negative direction of the detection axis of the
以下では、図3に示すように、Z軸はユーザの後側を「正」とし、X軸はユーザの上側を「正」として説明を行う。この場合、例えば、加速度センサ10は、加速度センサ10の筐体の一表面の法線方向外向きがZ軸の正方向となるように、筐体内に収容されてよい。この場合、ユーザは、筐体の当該一表面側が胸部に向くように装着するようにすればよい。尚、図3に示す正負の方向の定義は、あくまで一例であり、逆の設定も可能である。
In the following, as shown in FIG. 3, the Z-axis will be described with the user's rear side as “positive”, and the X-axis will be described with the user's upper side as “positive”. In this case, for example, the
図4は、処理装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the
図4に示す例では、処理装置100は、制御部101、主記憶部102、補助記憶部103、ドライブ装置104、ネットワークI/F部106、入力部107を含む。
In the example illustrated in FIG. 4, the
制御部101は、主記憶部102や補助記憶部103に記憶されたプログラムを実行する演算装置であり、入力部107や記憶装置からデータを受け取り、演算、加工した上で、記憶装置などに出力する。
The
主記憶部102は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などであり、制御部101が実行する基本ソフトウェアであるOSやアプリケーションソフトウェアなどのプログラムやデータを記憶又は一時保存する記憶装置である。
The
補助記憶部103は、HDD(Hard Disk Drive)などであり、アプリケーションソフトウェアなどに関連するデータを記憶する記憶装置である。
The
ドライブ装置104は、記録媒体105、例えばフレキシブルディスクからプログラムを読み出し、記憶装置にインストールする。
The
記録媒体105は、所定のプログラムを格納する。この記録媒体105に格納されたプログラムは、ドライブ装置104を介して処理装置100にインストールされる。インストールされた所定のプログラムは、処理装置100により実行可能となる。
The
ネットワークI/F部106は、有線及び/又は無線回線などのデータ伝送路により構築されたネットワークを介して接続された通信機能を有する周辺機器(例えば、加速度センサ10等)と処理装置100とのインターフェースである。
The network I /
入力部107は、カーソルキー、数字入力及び各種機能キー等を備えたキーボード、マウスやスライスパット等を有する。
The
尚、図4に示す例において、以下で説明する各種処理は、プログラムを処理装置100に実行させることで実現することができる。また、プログラムを記録媒体105に記録し、このプログラムが記録された記録媒体105を処理装置100に読み取らせて、以下で説明する各種処理を実現させることも可能である。なお、記録媒体105は、CD−ROM、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的,電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ROM、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。なお、記録媒体105には、搬送波は含まれない。
In the example illustrated in FIG. 4, various processes described below can be realized by causing the
図5は、食動作時に得られる加速度センサ10の加速度データ(出力信号の時系列)の一例を示す図である。図6は、対比として、ユーザの腕に装着される3軸の加速度センサを用いた場合に食動作時に得られる加速度データの一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of acceleration data (time series of output signals) of the
図5及び図6においては、食動作を行った際の波形部分がA1,A2,A3及びA1',A2',A3'により示されている。A1及びA1'は、食物をつかんだ後に口に運ぶ通常的な食動作に関し、A2及びA2'は、箸を回しながら食物を口に運ぶ変則的な食動作に関し、A3及びA3'は、近くにある食物をつかんだ後に口に運ぶ食動作に関する。 In FIGS. 5 and 6, waveform portions when the eating operation is performed are indicated by A 1, A 2, A 3 and A 1 ′, A 2 ′, A 3 ′. A1 and A1 ′ are related to the normal eating movement that takes food to the mouth after grabbing food, A2 and A2 ′ are related to an irregular eating action that carries food to the mouth while turning chopsticks, and A3 and A3 ′ are near This is related to the eating action that is carried to the mouth after grabbing the food in
先ず、比較例として、腕に装着される3軸の加速度センサの場合、図6に示すように、食動作時に特徴的な波形が発生する。しかしながら、A1',A2',A3'内に示すように、腕の動き(特徴的な波形)は、多様な食動作に応じて多様となる。更に、図示は省略するが、食動作時のユーザの腕の動きは、食動作以外の他動作時のユーザの腕の動き(例えば鼻をかむ、目をこする、物を取る等の行動時の両腕の動き)と類似する場合が多くある。従って、腕に装着される3軸の加速度センサを用いる場合には、食動作を精度良く検出することは困難であることが分かる。 First, as a comparative example, in the case of a triaxial acceleration sensor worn on an arm, a characteristic waveform is generated during an eating operation as shown in FIG. However, as shown in A1 ′, A2 ′, A3 ′, the movement of the arm (characteristic waveform) varies according to various eating actions. Furthermore, although illustration is omitted, the movement of the user's arm during the eating operation is the movement of the user's arm during the operation other than the eating operation (for example, when acting such as biting the nose, rubbing eyes, taking an object, etc.) The movement of both arms) is often similar. Therefore, it can be understood that it is difficult to accurately detect the eating action when using a three-axis acceleration sensor attached to the arm.
これに対して、胸部に装着される加速度センサ10の場合、図5に示すように、食動作時に特徴的な波形が発生する。例えば、前後加速度GZについて、A1,A2,A3内に示すように、食動作を行う際の特徴的な波形パターンが出現する。具体的には、前後加速度GZについて、A1,A2,A3内には、「一定値、減少、一定値、増加、一定値」という共通の波形パターンが見られる。これは、ユーザが食動作を行う際の「静止、前に屈む、静止、後に戻る、静止」という一連動作に対応する。
On the other hand, in the case of the
従って、図5から分かるように、食動作時における加速度センサ10からの加速度信号のZ軸成分には、「静止、前に屈む、静止、後に戻る、静止」という一連動作に対応して、それぞれ特徴的な波形が発生する。この一連の動作は、胸部の動きであるが故に、腕の動きとは対照的に、多様な食動作に関して共通に発生する。従って、処理装置100は、この特徴的な波形パターンを検出することで、食動作を精度良く検出することができる。
Therefore, as can be seen from FIG. 5, the Z-axis component of the acceleration signal from the
また、胸部に装着される加速度センサ10の場合、図5に示すように、上下加速度GXについて、前後加速度GZの特徴的な波形と同様の傾向が出現する。具体的には、前後加速度GZが減少するのに同期して、上下加速度GXが減少し、前後加速度GZが減少後に増加するのに同期して、上下加速度GXが増加する。これは、「前に屈む」及び「後に戻る」際のユーザの胸部の傾斜(鉛直方向に対する角度)の変化に起因するためである。このような特徴についても、胸部の動きであるが故に、腕の動きとは対照的に、多様な食動作に関して共通に発生する。従って、処理装置100は、この特徴的な波形パターンを更に検出することで、食動作を精度良く検出することができる。
In the case of the
また、胸部に装着される加速度センサ10の場合、図5に示すように、左右加速度GYについて、略変化がないという、食動作を行う際の特徴的な波形パターンが出現する。これは、食動作は、胸部を左右に傾ける動作を伴わないためである。この点、対照的に、腕に装着される3軸の加速度センサの場合、図6に示すように、各軸の加速度波形には、多様な変化パターンが生じている。従って、処理装置100は、この特徴的な波形パターンを更に検出することで、食動作を精度良く検出することができる。
Further, in the case of the
上述のような食動作時に特有の波形パターンは、任意の方法で検出されてよい。例えば、複数の閾値を時系列に用いて検出されてもよいし、パターンマッチングにより検出されてもよい。 The waveform pattern peculiar to the eating operation as described above may be detected by an arbitrary method. For example, it may be detected using a plurality of threshold values in time series, or may be detected by pattern matching.
次に、上述のような食動作時に特有の前後加速度GZの波形パターンの検出方法の例を説明する。本例では、食動作時に特有の前後加速度GZの波形パターンに対応した所定の波形パターン(食動作パターン)を予め作成し、かかる食動作パターンと、実際に得られる加速度信号との相関係数を算出することで、食動作を検出する方法について主に説明する。 Next, an example of a method for detecting the waveform pattern of the longitudinal acceleration GZ that is characteristic during the eating operation as described above will be described. In this example, a predetermined waveform pattern (eating motion pattern) corresponding to the waveform pattern of the longitudinal acceleration GZ peculiar to the eclipse motion is created in advance, and the correlation coefficient between the eclipse motion pattern and the actually obtained acceleration signal is calculated. A method for detecting the eating motion by calculating will be mainly described.
図7は、食動作パターンの一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the eating action pattern.
食動作パターンは、食動作時に実際に得られる前後加速度の時系列との相関係数が、食動作以外の時に実際に得られる前後加速度の時系列との相関係数よりも有意に高くなるように生成される。図7に示す例では、食動作パターンは、「静止、前に屈む、静止、後に戻る、静止」という食動作時の一連動作に対応して、「一定、低下、一定、上昇、一定」というパターンを含む。 The correlation coefficient with the time series of the longitudinal acceleration actually obtained during the eating motion is significantly higher than the correlation coefficient with the time series of the longitudinal acceleration actually obtained during other times than the eating motion. Is generated. In the example illustrated in FIG. 7, the eating motion pattern is “constant, lowering, constant, rising, constant” corresponding to a series of motions during the eating operation of “still, bending forward, resting, returning, resting”. Includes patterns.
図7において、Ta,Tb,Tc,L1,L2は、食動作パターンを決めるパラメータであり、Ta,Tb,Tcは時間であり、L1,L2は、振幅(パターン信号値)である。具体的には、Taは、「一定、低下、一定、上昇、一定」のうちの1番目の「一定」の時間幅を表し、Tbは、2番目の「一定」の時間幅を表し、Tcは、3番目の「一定」の時間幅を表す。また、L1,L2は、「一定、低下、一定、上昇、一定」のうちの「低下」時の振幅の低減幅を表し、L2は、「一定、低下、一定、上昇、一定」のうちの「上昇」時の振幅の上昇幅を表す。 In FIG. 7, Ta, Tb, Tc, L 1 , and L 2 are parameters that determine the eating operation pattern, Ta, Tb, and Tc are times, and L 1 and L 2 are amplitudes (pattern signal values). is there. Specifically, Ta represents the first “constant” time width of “constant, lowering, constant, rising, constant”, Tb represents the second “constant” time width, and Tc Represents the third “constant” time span. L 1 and L 2 represent the amplitude reduction range at the time of “decrease” of “constant, decrease, constant, increase, constant”, and L 2 represents “constant, decrease, constant, increase, constant”. Of these, the amplitude rises when “rise”.
パラメータTa,Tb,Tc,L1,L2は、食動作時に実際に得られる前後加速度の時系列と食動作パターンとの相関係数が、食動作以外の時に実際に得られる前後加速度の時系列と食動作パターンとの相関係数よりも有意に高くなるように設定される。例えば、パラメータTa及びTcは、1秒〜4秒の範囲内の任意の値であってもよい。パラメータTbは、0.4秒〜20秒の範囲内の任意の値であってもよい。パラメータL1,L2は、1500mG〜8000mGの範囲内の任意の値であってもよい。 Parameters Ta, Tb, Tc, L 1 , and L 2 are the values when the correlation coefficient between the time series of the longitudinal acceleration actually obtained during the eating operation and the eating operation pattern is the longitudinal acceleration actually obtained during other than the eating operation. It is set so as to be significantly higher than the correlation coefficient between the series and the eating action pattern. For example, the parameters Ta and Tc may be arbitrary values within the range of 1 second to 4 seconds. The parameter Tb may be an arbitrary value within the range of 0.4 seconds to 20 seconds. The parameters L 1 and L 2 may be any value within the range of 1500 mG to 8000 mG.
食動作パターンは、好ましくは、複数個生成される。これは、「静止、前に屈む、静止、後に戻る、静止」という一連動作としては同じであっても、詳細(例えばパラメータTa,Tb,Tc,L1,L2)が異なる場合があるためである。このため、食動作パターンは、多様な食動作時に実際に得られる加速度信号に基づいて、複数個生成されてよい。この際、食動作パターンは、個人差を考慮してユーザ毎に生成されてもよいし、複数のユーザからのデータに基づいて生成されてもよい。 A plurality of eating motion patterns are preferably generated. This is because the details (for example, parameters Ta, Tb, Tc, L 1 , and L 2 ) may be different even though they are the same as a series of operations of “still, bend forward, still, return, and still”. It is. For this reason, a plurality of eating motion patterns may be generated based on acceleration signals actually obtained during various eating operations. At this time, the eating action pattern may be generated for each user in consideration of individual differences, or may be generated based on data from a plurality of users.
図8は、相関係数の算出方法の一例の説明図である。図8において、D1は、ある期間の前後加速度の時系列の一例を示す。D1は、一定窓幅W1のウインドウ(窓)を動かして得られる前後加速度の時系列の一部に対応してよい。D2は、食動作パターンの一例を示す。以下では、一定窓幅W1のウインドウ内の加速度データを、「窓データ」とも称する。 FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of a correlation coefficient calculation method. In FIG. 8, D1 shows an example of a time series of longitudinal acceleration in a certain period. D1 may correspond to a part of a time series of longitudinal acceleration obtained by moving a window (window) having a constant window width W1. D2 shows an example of the eating action pattern. Hereinafter, the acceleration data in the window having the constant window width W1 is also referred to as “window data”.
相関係数は、窓データと食動作パターンとの間で算出されてよい。この際、窓データと食動作パターンとは、時間幅が異なりうるので、窓データと食動作パターンのうちの、幅が短い方を所定時間だけずらしながら、複数の相関係数が算出されてもよい。図8に示す例では、窓データの方が食動作パターンの時間幅よりも長いため、食動作パターンが、図8にてP1,P2で示すように、右に所定時間だけずらしながら、複数の相関係数が算出される。この結果、図8に示すように、1つの窓データに対して複数個(ずらした数に応じた)相関係数が算出される。 The correlation coefficient may be calculated between the window data and the eating action pattern. At this time, since the time width of the window data and the eating operation pattern may be different, even if a plurality of correlation coefficients are calculated while shifting the shorter one of the window data and the eating operation pattern by a predetermined time. Good. In the example shown in FIG. 8, since the window data is longer than the time width of the eating operation pattern, the eating operation pattern is shifted to the right by a predetermined time, as shown by P1 and P2 in FIG. A correlation coefficient is calculated. As a result, as shown in FIG. 8, a plurality of correlation coefficients (corresponding to the number shifted) are calculated for one window data.
相関係数は、窓データと食動作パターンとの間の類似度(相関)が大きいときに高い値となる。例えば、相関係数corは、以下の式に基づいて算出されてもよい。 The correlation coefficient has a high value when the similarity (correlation) between the window data and the eating action pattern is large. For example, the correlation coefficient cor may be calculated based on the following equation.
この場合、相関係数が所定閾値Tz以上である場合、形状類似であると(食動作パターンに対応する波形が存在すると)判定してよい。1つの窓データに対して相関係数が複数個得られる場合は、相関係数の最大値を形状類似度とし、その形状類似度が所定閾値Tz以上である場合、形状類似であると判定してよい。この場合、相関係数が最大値となるときの窓データ内のデータ範囲(P1,P2等)を、「パターン類似と判定された窓期間」とも称する。 In this case, when the correlation coefficient is equal to or greater than the predetermined threshold Tz, it may be determined that the shape is similar (the waveform corresponding to the eating action pattern exists). When a plurality of correlation coefficients are obtained for one window data, the maximum value of the correlation coefficient is defined as the shape similarity, and when the shape similarity is equal to or greater than a predetermined threshold Tz, it is determined that the shapes are similar. It's okay. In this case, the data range (P1, P2, etc.) in the window data when the correlation coefficient becomes the maximum value is also referred to as “a window period determined to be similar to the pattern”.
尚、窓データの時間幅を決定する窓の一定窓幅W1は、任意であるが、例えば、複数の食動作パターンのうちの最大の時間幅と同一であってもよい。或いは、一定窓幅W1は、複数の食動作パターンのうちの最大の時間幅よりも有意に長くてもよい。一定窓幅W1が長い場合は、窓データにおける食動作パターンの時間幅以上に離間した複数の位置で、相関係数の極大値(所定閾値Tz以上)が発生しうる。これは、当該窓データ内において、食動作が複数回存在しうることを意味する。この場合、パターン類似と判定された窓期間が複数存在することになる。 In addition, although the fixed window width W1 of the window which determines the time width of window data is arbitrary, for example, it may be the same as the maximum time width of a plurality of eating motion patterns. Alternatively, the constant window width W1 may be significantly longer than the maximum time width among the plurality of eating motion patterns. When the constant window width W1 is long, the maximum value of the correlation coefficient (greater than or equal to the predetermined threshold Tz) can occur at a plurality of positions separated by the time width of the eating action pattern in the window data. This means that the eating operation can exist a plurality of times in the window data. In this case, there are a plurality of window periods determined to be pattern similar.
図9は、所定閾値Tzの設定方法の一例の説明図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram of an example of a method for setting the predetermined threshold Tz.
所定閾値Tzは、食動作時の相関係数とそれ以外の動作時(無動作時を含む)の相関係数とを仕切るための閾値であり、任意の態様で設定されてもよい。例えば、所定閾値Tzは、経験的に設定されてもよいし、学習結果(試験結果)に基づいて適合されてもよい。 The predetermined threshold value Tz is a threshold value for partitioning the correlation coefficient at the time of eating operation and the correlation coefficient at the time of other operation (including no operation time), and may be set in an arbitrary manner. For example, the predetermined threshold Tz may be set empirically or may be adapted based on a learning result (test result).
学習結果に基づく場合、例えば以下のようにして所定閾値Tzが導出されてもよい。先ず、食動作時に実際に得られる前後加速度の時系列と、食動作以外の時(他動作時)に実際に得られる前後加速度の時系列とをそれぞれ複数個用意する。この時系列のデータの時間幅は任意であるが、例えば、窓データの時間幅に対応する時間幅であってよい。次いで、食動作時に実際に得られる前後加速度の時系列に対して、全ての食動作パターンとの形状類似度を算出し、その最大値SimMaxを取得する。これは、複数個用意された食動作時の前後加速度の時系列のそれぞれに対して実行される。同様に、他動作時に実際に得られる前後加速度の時系列に対して、全ての食動作パターンとの形状類似度を算出し、その最大値SimMaxを取得する。これは、複数個用意された他動作時の前後加速度の時系列のそれぞれに対して実行される。次いで、食動作時のSimMaxの平均mM及び標準偏差σMを算出すると共に、他動作時のSimMaxの平均mO及び標準偏差σOを算出する。そして、食動作時と他動作時との間のマハラノビス距離が等しくなる点を、閾値Tzとして求める。即ち、以下の式を満たす閾値Tzが算出される。 When based on the learning result, for example, the predetermined threshold Tz may be derived as follows. First, a plurality of time series of longitudinal accelerations actually obtained at the time of eating operation and a plurality of time series of longitudinal accelerations actually obtained at times other than the eating operation (during other operations) are prepared. The time width of the time series data is arbitrary, but may be a time width corresponding to the time width of the window data, for example. Next, with respect to the time series of longitudinal acceleration actually obtained during the eating operation, the shape similarity with all the eating operation patterns is calculated, and the maximum value SimMax is obtained. This is executed for each of the prepared time series of longitudinal accelerations during the eating operation. Similarly, with respect to the time series of longitudinal accelerations actually obtained during other motions, the shape similarity with all eating motion patterns is calculated, and the maximum value SimMax is obtained. This is executed for each of a plurality of prepared time series of longitudinal acceleration during other operations. Then, to calculate the average m M and standard deviation sigma M of SimMax during food operation, it calculates the average m O and standard deviation sigma O of SimMax during other operations. Then, the point at which the Mahalanobis distance between the eating operation and the other operation becomes equal is obtained as the threshold value Tz. That is, a threshold value Tz that satisfies the following expression is calculated.
また、食動作時に特有の前後加速度GZの波形パターンは、図5に示すように、所定の振幅特徴を有する。振幅特徴は、単に前後加速度GZの最大振幅や最小振幅、平均振幅等であってもよいし、前後加速度GZの最大値と前後加速度GZの最小値との差(以下、「最大最小差」とも称する)であってもよい。従って、このような振幅特徴を利用して食動作時に特有の前後加速度GZの波形パターンを検出してもよい。例えば、前後加速度GZの時系列の最大最小差が所定範囲内である場合、前後方向の振幅条件が満たすと判定してもよい。所定範囲は、任意の方法で設定されてもよいが、例えば以下の方法で設定されてもよい。先ず、食動作時に実際に得られる前後加速度GZの時系列を複数個用意する。次いで、これらの時系列データ毎に最大最小差を算出し、その最小値と最大値とに基づいて設定する。即ち、所定範囲は、食動作時に実際に得られる前後加速度GZの時系列の最大最小差の取りうる範囲に対応するように設定されてよい。尚、所定範囲は、個人差を考慮してユーザ毎に決定されてもよいし、複数のユーザからのデータに基づいて決定されてもよい。 Further, the waveform pattern of the longitudinal acceleration GZ that is peculiar during the eating operation has a predetermined amplitude characteristic as shown in FIG. The amplitude characteristic may simply be the maximum amplitude, minimum amplitude, average amplitude, etc. of the longitudinal acceleration GZ, or the difference between the maximum value of the longitudinal acceleration GZ and the minimum value of the longitudinal acceleration GZ (hereinafter referred to as “maximum / minimum difference”). May be used). Therefore, the waveform pattern of the longitudinal acceleration GZ peculiar to the eating operation may be detected using such an amplitude feature. For example, when the time-series maximum / minimum difference of the longitudinal acceleration GZ is within a predetermined range, it may be determined that the amplitude condition in the longitudinal direction is satisfied. The predetermined range may be set by an arbitrary method, but may be set by the following method, for example. First, a plurality of time series of longitudinal acceleration GZ actually obtained at the time of eating operation are prepared. Next, a maximum / minimum difference is calculated for each time series data, and is set based on the minimum value and the maximum value. That is, the predetermined range may be set so as to correspond to a range in which a time-series maximum / minimum difference of the longitudinal acceleration GZ actually obtained during the eating operation can be taken. Note that the predetermined range may be determined for each user in consideration of individual differences, or may be determined based on data from a plurality of users.
次に、食動作時に特有の上下加速度GXの波形パターンの検出方法の例を説明する。 Next, an example of a method for detecting a waveform pattern of the vertical acceleration GX that is peculiar during the eating operation will be described.
図10は、食動作時に得られる上下加速度GXの波形パターンと、同食動作時に得られる前後加速度GZの波形パターンとの関係の一例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the relationship between the waveform pattern of the vertical acceleration GX obtained during the eating operation and the waveform pattern of the longitudinal acceleration GZ obtained during the eating operation.
上述の如く、食動作時に得られる上下加速度GXの波形パターンは、図10に示すように、同食動作時に得られる前後加速度GZの波形パターンと一定の相関を有する。例えば食動作時の「前に屈む」動作は、"前方"且つ"下向き"に起こるため、上下加速度GX及び前後加速度GZが共に負方向に変化する。即ち、上下加速度GX及び前後加速度GZには正の相関がある。 As described above, the waveform pattern of the vertical acceleration GX obtained during the eating operation has a certain correlation with the waveform pattern of the longitudinal acceleration GZ obtained during the eating operation, as shown in FIG. For example, the “bend forward” operation during the eating operation occurs “forward” and “downward”, so that the vertical acceleration GX and the longitudinal acceleration GZ both change in the negative direction. That is, there is a positive correlation between the vertical acceleration GX and the longitudinal acceleration GZ.
上下加速度GX及び前後加速度GZに正の相関があるか否かは、上下加速度の時系列と前後加速度の時系列の双方の変化方向を監視することで判定されてもよいし、上下加速度の時系列と前後加速度の時系列との相関係数を算出することで判定されてもよい。相関係数を算出する場合、相関係数は、パターン類似と判定された窓期間を含む窓データ全体間で算出されてもよい。或いは、相関係数は、パターン類似と判定された窓期間のデータ間で算出されてもよい。 Whether there is a positive correlation between the vertical acceleration GX and the longitudinal acceleration GZ may be determined by monitoring the change directions of both the vertical acceleration time series and the longitudinal acceleration time series. The determination may be made by calculating the correlation coefficient between the series and the time series of the longitudinal acceleration. When calculating the correlation coefficient, the correlation coefficient may be calculated between the entire window data including the window period determined to be similar to the pattern. Alternatively, the correlation coefficient may be calculated between data in window periods determined to be pattern similar.
また、食動作時に特有の上下加速度GXの波形パターンは、図10に示すように、所定の振幅特徴を有する。振幅特徴は、単に上下加速度GXの最大振幅や最小振幅、平均振幅等であってもよいし、上下加速度GXの最大値と上下加速度GXの最小値との差(最大最小差)であってもよい。従って、このような振幅特徴を利用して食動作時に特有の上下加速度GXの波形パターンを検出してもよい。例えば、上下加速度GXの時系列の最大最小差が所定範囲内である場合、上下方向の振幅条件が満たすと判定してもよい。所定範囲は、任意の方法で設定されてもよいが、例えば以下の方法で設定されてもよい。先ず、食動作時に実際に得られる上下加速度の時系列を複数個用意する。次いで、これらの時系列毎に最大最小差を算出し、その最小値と最大値とに基づいて設定する。即ち、所定範囲は、食動作時に実際に得られる上下加速度の時系列の最大最小差の取りうる範囲に対応するように設定されてよい。尚、所定範囲は、個人差を考慮してユーザ毎に決定されてもよいし、複数のユーザからのデータに基づいて決定されてもよい。 Further, the waveform pattern of the vertical acceleration GX that is peculiar to the eating operation has a predetermined amplitude characteristic as shown in FIG. The amplitude feature may simply be the maximum amplitude, minimum amplitude, average amplitude, etc. of the vertical acceleration GX, or may be the difference (maximum minimum difference) between the maximum value of the vertical acceleration GX and the minimum value of the vertical acceleration GX. Good. Therefore, the waveform pattern of the vertical acceleration GX peculiar to the eating operation may be detected using such an amplitude feature. For example, when the time-series maximum / minimum difference of the vertical acceleration GX is within a predetermined range, it may be determined that the vertical amplitude condition is satisfied. The predetermined range may be set by an arbitrary method, but may be set by the following method, for example. First, a plurality of time series of vertical accelerations actually obtained at the time of eating operation are prepared. Next, a maximum / minimum difference is calculated for each time series, and is set based on the minimum value and the maximum value. In other words, the predetermined range may be set so as to correspond to a range in which the maximum and minimum differences in the time series of vertical acceleration actually obtained during the eating operation can be taken. Note that the predetermined range may be determined for each user in consideration of individual differences, or may be determined based on data from a plurality of users.
次に、食動作時に特有の左右加速度GYの波形パターンの検出方法の例を説明する。 Next, an example of a method for detecting a waveform pattern of the left-right acceleration GY that is peculiar during eating is described.
図11は、食動作時に得られる左右加速度GYの波形パターンと、同食動作時に得られる前後加速度GZの波形パターンとの関係の一例を示す図である。上述の如く、食動作時に得られる左右加速度GYの波形パターンは、図11に示すように、食動作時に変化がほとんど生じない。即ち、食動作中における左右加速度GYの分散値は低い。従って、左右加速度GYの分散値が所定閾値Tyを超えなければ、左右方向の食動作条件を満たすと判定してもよい。この判定に使用される左右加速度GYの分散値は、パターン類似と判定された窓期間を含む窓データ全体内で算出されてもよいし、パターン類似と判定された窓期間内で算出されてもよい。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the relationship between the waveform pattern of the lateral acceleration GY obtained during the eating operation and the waveform pattern of the longitudinal acceleration GZ obtained during the eating operation. As described above, the waveform pattern of the lateral acceleration GY obtained during the eating operation hardly changes during the eating operation as shown in FIG. That is, the variance value of the lateral acceleration GY during the eating operation is low. Therefore, if the variance value of the lateral acceleration GY does not exceed the predetermined threshold value Ty, it may be determined that the lateral eating condition is satisfied. The variance value of the left-right acceleration GY used for this determination may be calculated within the entire window data including the window period determined to be pattern similar, or may be calculated within the window period determined to be pattern similar. Good.
所定閾値Tyは、任意の方法で設定されてもよいが、例えば以下の方法で設定されてもよい。先ず、食動作時に実際に得られる左右加速度の時系列を複数個用意する。次いで、時系列毎に分散値を算出し、その最大値を閾値Tyとして設定する。即ち、所定閾値Tyは、食動作時に実際に得られる左右加速度の分散値の取りうる範囲の最大値に対応するように設定されてよい。尚、所定閾値Tyは、個人差を考慮してユーザ毎に決定されてもよいし、複数のユーザからのデータに基づいて決定されてもよい。 The predetermined threshold value Ty may be set by any method, but may be set by the following method, for example. First, a plurality of time series of left and right accelerations actually obtained at the time of eating operation are prepared. Next, a variance value is calculated for each time series, and the maximum value is set as the threshold value Ty. That is, the predetermined threshold value Ty may be set so as to correspond to the maximum value of a range that can be taken by the variance value of the lateral acceleration actually obtained during the eating operation. Note that the predetermined threshold value Ty may be determined for each user in consideration of individual differences, or may be determined based on data from a plurality of users.
次に、処理装置100の機能(処理)の具体例について説明する。
Next, a specific example of the function (processing) of the
図12は、処理装置100の機能の一例を示す機能ブロック図である。
FIG. 12 is a functional block diagram illustrating an example of functions of the
図12に示す例では、処理装置100は、Z軸加速度データ取得部152と、データ分割部154と、振幅条件判定部156と、形状判定部158と、X・Y軸加速度データ取得部160と、縦方向動作条件判定部162と、横方向動作条件判定部164とを含む。また、処理装置100は、食動作頻度算出部166と、食事期間候補検出部168と、時間的妥当性判定部170と、結果保持部172とを含む。また、処理装置100は、観測加速データ保持部180と、食動作パターンデータ保持部182と、閾値データ保持部184とを含む。観測加速データ保持部180、食動作パターンデータ保持部182及び閾値データ保持部184は、任意の記憶装置により実現されてよい。
In the example illustrated in FIG. 12, the
図13は、処理装置100により実行される処理の一例を示すフローチャートである。図14は、図13の説明図であり、データ分割例を示す図である。図15及び図16は、図13の説明図であり、図13の処理の幾つかの段階で得られる結果の例を示す図である。図13に示す処理は、一例として、1日おきに実行されるが、より短い周期で実行されてもよいし、より長い周期で実行されてもよい。
FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the
ステップ1300では、Z軸加速度データ取得部152は、観測加速データ保持部180内に蓄積された一日分の加速度データを取得する。尚、観測加速データ保持部180には、加速度センサ10から得られる加速度データが蓄積される。観測加速データ保持部180には、何日分の加速度データが蓄積されてもよい。加速度センサ10からの出力信号は、所定の処理を受けた後(例えばフィルタ処理等)、観測加速データ保持部180に蓄積されてもよい。
In
ステップ1302では、データ分割部154は、一定窓幅W1のウインドウ(窓)を移動させることで、Z軸加速度データ取得部152により取得された一日分の加速度データを一定窓幅W1で分割する。これにより、一定窓幅W1の窓データが複数個得られる。図14には、i番目の窓データと、i+1番目の窓データとが示されている。尚、図14に示す例では、窓は、一定窓幅W1毎にずらされているが、一定窓幅W1より小さい幅(例えば、一定窓幅W1の半分程度)毎にずらされてもよい。
In step 1302, the
ステップ1304では、i=1に設定される。尚、iは、窓データの番号である。 In step 1304, i = 1 is set. Note that i is a window data number.
ステップ1306では、i番目の窓データに対して食動作があるか否かを判定する。食動作があるか否かは、上述の如く、食動作時に特有の波形パターンが検出されるか否かに応じて判定されてよい。ステップ1306の処理の具体例は後述する。
In
ステップ1308では、iが最後であるか否かが判定される。iが最後である場合は、ステップ1310に進み、それ以外の場合は、i=i+1と更新してステップ1304に戻る。このようにして、全ての窓データに対して、食動作があるか否かが判定される。その結果、図15(A)に示すような判定結果が得られる。尚、図15(A)に示す例は、窓データがN個ある場合であり、Noは、食動作が無いと判定されたことを表し、Yesは、食動作が有ると判定されたことを表す。 In step 1308, it is determined whether i is the last. If i is the last, the process proceeds to step 1310. Otherwise, i = i + 1 is updated, and the process returns to step 1304. In this way, it is determined whether or not there is an eating operation for all the window data. As a result, a determination result as shown in FIG. The example shown in FIG. 15A is a case where there are N pieces of window data, No represents that it is determined that there is no eating operation, and Yes indicates that it is determined that there is an eating operation. Represent.
ステップ1310では、食動作頻度算出部166は、上記ステップ1308の処理結果に基づいて、一定区間幅W2の期間毎に食動作の頻度を算出する。図15(B)に示す例では、一例として、一定区間幅W2は、10分であり、一定窓幅W1が40秒であり、窓のずらし幅は20秒である。この場合、10分に相当する窓データ数は、29(={(10×60)/(40/2)}−1)である。図15(B)に示す例では、例えば期間番号kについては、食動作が有ると判定された回数が15回であるので、食動作頻度は、0.49(=15/29)となっている。また、期間番号Kについては、食動作が有ると判定された回数が0回であるので、食動作頻度は、0(=0/29)となっている。
In step 1310, the eating action
ステップ1312では、食事期間候補検出部168は、上記ステップ1310で算出した食動作頻度に基づいて、食動作頻度を算出した各期間について、食事期間であるか否かを判定する。食事期間候補検出部168は、例えば、食動作頻度が所定閾値頻度Ra以上である場合に、その食動作頻度に係る期間を食事期間(候補)と判定してもよい。これは、食事中は、食動作が頻繁に発生する傾向があるためである。所定閾値頻度Raは、経験的に設定されてもよいし、試験結果等に基づいて適合されてもよい。また、所定閾値頻度Raは、個人差を考慮してユーザ毎に決定されてもよいし、複数のユーザからのデータに基づいて決定されてもよい。この結果、図15(C)に示すような判定結果が得られる。尚、図15(C)に示す例は、食動作頻度を算出した期間がM個ある場合であり、Noは、食事期間(候補)で無いと判定されたことを表し、Yesは、食事期間(候補)であると判定されたことを表す。
In
ステップ1314では、食事期間候補検出部168は、食事期間(候補)であると判定した場合、食事期間(候補)の開始時刻及び終了時刻を取得する。尚、食事期間で無いと判定した場合は、開始時刻及び終了時刻は取得されなくてよい。この結果、図16(A)に示すような開始時刻及び終了時刻の情報が得られる。 In step 1314, when it is determined that the meal period candidate detection unit 168 is the meal period (candidate), the start time and the end time of the meal period (candidate) are acquired. In addition, when it determines with it not being a meal period, a start time and an end time do not need to be acquired. As a result, information on the start time and end time as shown in FIG.
ステップ1316では、j=1に設定される。尚、jは、食事期間(候補)の番号である。 In step 1316, j = 1 is set. J is the number of the meal period (candidate).
ステップ1318では、時間的妥当性判定部170は、番号jに係る食事期間(候補)について、食事期間としての時間の妥当性を判断する。これは、食事は、基本的に決まった時間範囲内に行い、且つ、決まった時間内に終わるという一般的な傾向に基づくものである。例えば、朝食は、6時〜8時の時間範囲内、昼食は、11時〜14時の時間範囲内、夕食は、18時〜24時の時間範囲内、食事時間長は、8分〜30分といった具合である。尚、これらの時間範囲や食事時間長は、業務スタイルや家庭事情等に応じて個人差を伴うことが多い。従って、各食事(朝食、昼食、夕食)の時間帯及び食事時間長について、事前にアンケートを行い、そのアンケート結果に基づいて、時間の妥当性を判断してもよい。
In step 1318, the temporal
例えば、事前アンケートは、以下のような4項目を含んでよい。
・朝食をとる時間帯は何時(T1a)から何時(T1b)までか
・昼食をとる時間帯は何時(T2a)から何時(T2b)までか
・夕食をとる時間帯は何時(T3a)から何時(T3b)までか
・食事時間長は何分(Tp)以上何分(Tq)未満か
この場合、番号jに係る食事期間(候補)の開始時刻がT0aであり且つ終了時刻がT0bであるとすると、T1a < T0a、かつ、 T0b < T1b、かつ、Tp<(T0b-T0a)<Tqの場合は、"朝食"として妥当であると判定することしてよい。また、T2a < T0a、かつ、 T0b < T2b、かつ、Tp<(T0b-T0a)<Tqの場合は、"昼食"として妥当であると判定することしてよい。また、 T3a < T0a、かつ、 T0b < T3b、かつ、Tp<(T0b-T0a)<Tqの場合は、"夕食"として妥当として妥当であると判定することしてよい。
For example, the preliminary questionnaire may include the following four items.
-What time (T1a) to what time (T1b) to have breakfast?-What time (T2a) to what time (T2b) to have lunch?-What time (T3a) to what time (T3b) to have dinner? T3b) ・ How many minutes (Tp) or more and less than (Tq) the meal time length In this case, if the start time of the meal period (candidate) for number j is T0a and the end time is T0b , T1a <T0a, T0b <T1b, and Tp <(T0b-T0a) <Tq, it may be determined that “breakfast” is appropriate. If T2a <T0a, T0b <T2b, and Tp <(T0b-T0a) <Tq, it may be determined that “lunch” is appropriate. Further, if T3a <T0a, T0b <T3b, and Tp <(T0b-T0a) <Tq, it may be determined that “dinner” is valid.
ステップ1320では、jが最後であるか否かが判定される。jが最後である場合は、ステップ1322に進み、それ以外の場合は、j=j+1と更新してステップ1316に戻る。このようにして、全ての食事期間(候補)に対して、時間の妥当性が判定される。 In step 1320, it is determined whether j is the last. If j is the last, the process proceeds to step 1322; otherwise, j = j + 1 is updated and the process returns to step 1316. In this way, the validity of time is determined for all meal periods (candidates).
ステップ1322では、上記ステップ1318の判定結果を出力する。この結果、図16(B)に示すような判定結果が得られる。判定結果は、結果保持部172に保持される。尚、図16(B)に示す例は、食事期間(候補)が4個ある場合であり、候補番号1が朝食と判定され、候補番号2が昼食と判定され、候補番号4が夕食と判定されたことを表す。
In step 1322, the determination result in step 1318 is output. As a result, a determination result as shown in FIG. 16B is obtained. The determination result is held in the
尚、図13に示す処理では、間食や夜食については、食事と扱っていないが、これらについても食事として扱ってもよい。また、図13に示す処理では、朝食、昼食、夕食の全ての食事を検出しているが、いずれか任意の1つだけ、又は任意の2つだけを検出してもよい。 In the process shown in FIG. 13, snacks and midnight snacks are not treated as meals, but they may be treated as meals. In the process shown in FIG. 13, all meals of breakfast, lunch, and dinner are detected, but only any one or only two may be detected.
図17は、図13に示す処理の利用例の説明図であり、図13に示す処理結果の表示例を示す図である。 FIG. 17 is an explanatory diagram of a usage example of the process illustrated in FIG. 13, and is a diagram illustrating a display example of the processing result illustrated in FIG. 13.
図17には、図13に示す処理結果に基づく食習慣(食生活)を表す表示が示されている。具体的には、朝食、昼食、夕食の各食事期間の履歴が1週間分表示されている。かかる表示は、ユーザの携帯する端末(例えば携帯電話やスマートフォン)や固定端末等に表示されてもよい。例えば、図13に示す処理は、ユーザの携帯する端末内のアプリケーションにより実現され、その処理結果が同端末のディスプレイ上に図17に示すように表示されてもよい。図17に示す例では、図13に示す処理結果に基づく食習慣に対して、アドバイスが出力されている。このようなアドバイスは、図13に示す処理結果に基づいて生成されてよい。これにより、ユーザは、自己の食習慣を事後的に確認することができると共に、自己の食習慣を見直す方向性を得ることができる。 FIG. 17 shows a display representing a eating habit (eating habit) based on the processing result shown in FIG. Specifically, the history of each meal period of breakfast, lunch, and dinner is displayed for one week. Such a display may be displayed on a terminal carried by the user (for example, a mobile phone or a smartphone), a fixed terminal, or the like. For example, the processing shown in FIG. 13 may be realized by an application in a terminal carried by the user, and the processing result may be displayed on the display of the terminal as shown in FIG. In the example illustrated in FIG. 17, advice is output for the eating habit based on the processing result illustrated in FIG. 13. Such advice may be generated based on the processing result shown in FIG. Thereby, the user can confirm his / her eating habits afterwards and can obtain a direction to review his / her own eating habits.
ところで、メタボリック症候群、糖尿病などの生活習慣病を予防するに当って、日頃の「運動」「食事」「睡眠」などの生活習慣を記録しておき、自らの問題点に気づき、改善していくプロセスが重要である。特に「食事」に関する予防策は、下記の通り、「いつ」「何を」「どれだけ」食べたかをコントロールすることに相当する
1.規則正しく三食を摂る(「いつ」)
2.朝食をとる(「いつ」)
3.バランス良く栄養をとる(「何を」)
4.カロリーを摂取し過ぎない(「どれだけ」)
5.塩分は控える(「何を」)
ここで、例えば「いつ」食べたかの長期記録があれば、不規則な食習慣(例えば夕食が遅い、朝食なし)を検知し、予防アドバイスを提供する等のサービスを実施することができる(図17参照)。
By the way, in order to prevent lifestyle-related diseases such as metabolic syndrome and diabetes, we record daily lifestyle habits such as “exercise”, “meal”, “sleep”, etc., and will be aware of and improve their own problems. The process is important. In particular, “meal” preventive measures correspond to controlling “when”, “what” and “how much” as follows: Eat three meals regularly (when)
2. Have breakfast (when)
3. Nutritionally well balanced ("What")
4). Do not consume too many calories (how much)
5. Refrain from salt ("what")
Here, for example, if there is a long-term record of “when”, it is possible to detect irregular eating habits (for example, late dinner, no breakfast), and provide services such as providing preventive advice (FIG. 17). reference).
この点、毎食の時間を手動で記録するのは、大変煩わしいが、上述の図13に示す処理によれば、上述の如く、食事期間を日常的に自動記録することが可能である。従って、上述の図13に示す処理によれば、不規則な食習慣(例えば夕食が遅い、朝食なし)を検知し、適切な予防アドバイスを提供する等が可能となる。 In this respect, it is very troublesome to manually record the time of each meal. However, according to the process shown in FIG. 13, the meal period can be automatically recorded on a daily basis. Therefore, according to the process shown in FIG. 13 described above, it is possible to detect irregular eating habits (for example, late dinner, no breakfast), and provide appropriate preventive advice.
次に、図13に示した処理におけるステップ1306の食動作判定処理に関する具体例について説明する。
Next, a specific example relating to the eating action determination process in
図18は、処理装置100により実行される食動作判定処理(その1)の一例を示すフローチャートである。図19は、図18に示す食動作判定処理の続き(その2)の一例を示すフローチャートである。図20乃至図23は、図18及び図19に示す処理の幾つかの段階で得られる結果の例及び図18及び図19に示す処理で使用されるデータの例等を示す図である。
FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of the eating action determination process (part 1) executed by the
ステップ1800では、i番目の窓データ(前後加速度GZの時系列)を入力する。尚、窓データは、上述の如くデータ分割部154により得られる(図13のステップ1302参照)。即ち、データ分割部154は、一定窓幅W1のウインドウ(窓)を移動させることで、前後加速度GZの加速度データを一定窓幅W1で分割する。図20(A)に示す例では、m番目の窓データと、m+1番目の窓データとが示されている。尚、図20(A)に示す例では、図14に示した例とは異なり、窓は、一定窓幅W1より小さい所定ずらし幅(例えば、一定窓幅W1の半分程度)毎にずらされている。図20(B)は、このようにして得られるM個分の窓データを示す。図20(B)に示す例では、一定窓幅W1は40秒間に相当し、サンプリング周波数が200ms/回である。
In step 1800, the i-th window data (time series of longitudinal acceleration GZ) is input. The window data is obtained by the
ステップ1802及びステップ1804では、振幅条件判定部156は、入力した前後加速度GZの時系列の振幅特徴が、食動作時に実際に得られる前後加速度の時系列の振幅特徴に類似するか否かを判定する。ここでは、振幅特徴の一例として、前後加速度GZの最大値と最小値との差amp(以下、「最大最小差amp」とも称する)が使用される。
In
具体的には、ステップ1802では、振幅条件判定部156は、i番目の窓データにおける前後加速度GZの最大値からi番目の窓データにおける前後加速度GZの最小値を引くことで、前後加速度GZの最大最小差ampを算出する。
Specifically, in
ステップ1804では、振幅条件判定部156は、上記ステップ1802で算出した前後加速度GZの最大最小差ampが1500mG〜8000mGの範囲内であるか否かを判定する。1500mG〜8000mGの範囲は、食動作時に実際に得られる前後加速度の時系列の最大最小差ampが取りうる範囲に対応してよく、試験等により適合されてよい。尚、この数値範囲は、あくまで一例であり、適宜修正されてよい。最大最小差ampが1500mG〜8000mGの範囲内である場合は、振幅条件を満たすと判定してステップ1806に進み、それ以外の場合は、ステップ1805に進む。
In
ステップ1805では、振幅条件判定部156は、振幅条件を満たさないため、i番目の窓データに係る窓期間においては食動作が無いと判定する。これにより、食動作以外の他動作に係る窓データを排除することができる。例えば落ちたものを拾う動作のように、最大最小差ampが食動作時よりも有意に大きい動作や、例えば椅子を引く動作ように、最大最小差ampが食動作時よりも有意に小さい動作のような、他動作に係る窓データを排除することができる。 In step 1805, the amplitude condition determination unit 156 determines that there is no edible action in the window period related to the i-th window data because the amplitude condition is not satisfied. Thereby, window data related to other operations than the eating operation can be excluded. For example, an operation in which the maximum / minimum difference amp is significantly larger than that in the eating operation, such as an operation of picking up a fallen object, or an operation in which the maximum / minimum difference amp is significantly smaller than that in the eating operation, for example, an operation of pulling a chair. Such window data related to other operations can be eliminated.
ステップ1806では、形状判定部158は、所定閾値Tzの値を閾値データ保持部184から読み込む。
In
ステップ1808では、n=1に設定する。尚、nは、食動作パターンの番号である。食動作パターンは、図7に示した5つのパラメータTa,Tb,Tc,L1,L2に基づいて複数用意される。図21に示す例では、これらの5つのパラメータの組合せがN通り(即ち食動作パターンがN個)用意されている。図21(B)において、"NULL"はデータが無いこと、食動作パターンの時間幅が短いことを意味する。例えば、パターンNに係る食動作パターンは、時間ステップTまでデータが有るのに対して、パターン1やパターン2に食動作パターンは、時間ステップTより前にデータが終了している(パターンNに係る食動作パターンよりも時間幅が短い)。尚、図21(B)に示すデータテーブルは、食動作パターンデータ保持部182に保持される。
In
ステップ1810では、形状判定部158は、食動作パターンデータ保持部182から番号nに係る食動作パターンY(n)を読み込む。即ち、図21(B)に示すデータテーブルから、番号nに対応する食動作パターンY(n)を読み込む。
In
ステップ1812では、形状判定部158は、上記ステップ1800で入力した前後加速度GZの時系列のデータ長(即ち一定窓幅W1)と、上記ステップ1810で読み込んだ食動作パターンY(n)のデータ長と比較し、小さい方を信号A,大きい方を信号Bと設定する。
In
ステップ1814では、k=1に設定する。尚、kは、相関係数の算出に用いるデータの開始位置を示す(ステップ1816の説明参照)。 In step 1814, k = 1 is set. Note that k indicates the start position of data used for calculating the correlation coefficient (see the description of step 1816).
ステップ1816では、形状判定部158は、信号Aと同じデータ長の信号B'を取得(抽出)する。これは、相関係数の算出に必要な同じデータ長の信号を得るためである。信号B'は、以下の通りである。
B'=B[k:k+L]
但し、Lは、Aのデータ長に対応する。即ち、信号B'は、信号Bのうちの時間ステップkから時間ステップk+Lまでのデータである。
In
B ′ = B [k: k + L]
However, L corresponds to the data length of A. That is, the signal B ′ is data from the time step k to the time step k + L in the signal B.
ステップ1818では、形状判定部158は、信号Aと信号B'との相関係数cor(k)を算出する。相関係数cor(k)は、上記の数1に示した式に基づいて算出されてよい。この場合、Xは、信号Aに対応し、Yは、信号B'に対応する。
In
ステップ1820では、形状判定部158は、k+Lが信号Bのデータ長に一致するか否かを判定する。一致しない場合は、k=k+1に変更されて、ステップ1816及びステップ1818の処理が実行される。このようにして、k+Lが信号Bのデータ長に一致するまで、ステップ1816及びステップ1818の処理が繰り返され、複数の相関係数が取得される。図22は、相関係数の算出例を示す図であり、(A)は、前後加速度GZの時系列の一例を示し、(B)は、食動作パターンY(n)の一例を示し、(C)は、これらから算出される相関係数の一例を示す。図22に示す例では、窓データ(前後加速度GZの時系列)のデータ長は、時間ステップが200であり、食動作パターンY(n)のデータ長は、時間ステップが80である。従って、前後加速度GZの時系列が信号Bとなり、食動作パターンY(n)が信号Aとなる。図22に示す例では、前後加速度GZの時系列(信号B)に対して、食動作パターンY(n)を1時間ステップ刻みでずらしながら、相関係数が算出される(図8参照)。従って、この場合、図22(C)に示すように、121(=200−80+1)個の相関係数が算出されることになる。
In
ステップ1822では、形状判定部158は、上記ステップ1818で算出した相関係数の最大値(形状類似度)が、上記ステップ1806で読み込んだ所定閾値Tz以上であるか否かを判定する。相関係数の最大値が所定閾値Tz以上である場合は、形状条件を満たす(形状類似である)と判定して図19のステップ1900に進み、それ以外の場合は、ステップ1824に進む。
In step 1822, the
ステップ1824では、nが最後であるか否かが判定される。nが最後で無い場合は、n=n+1としてステップ1810の処理に戻る。このようにして、所定閾値Tz以上となる相関係数の最大値が得られるまで、全ての食動作パターン(図21(B)参照)に対して、形状判定部158による形状判定処理が継続される。nが最後である場合(即ち、所定閾値Tz以上となる相関係数の最大値が得られないまま、全ての食動作パターンとの形状判定が終了した場合)、ステップ1826に進む。
In step 1824, it is determined whether n is the last. If n is not the last, n = n + 1 and the process returns to step 1810. In this way, the shape determination process by the
ステップ1826では、形状判定部158は、形状条件を満たさないため、i番目の窓データに係る窓期間においては食動作が無いと判定する。これにより、食動作以外の他動作に係る窓データを排除することができる。
In
図19に移り、ステップ1900では、X・Y軸加速度データ取得部160は、所定閾値Tz以上となる相関係数の最大値が得られたi番目の窓データに係る窓期間内の上下加速度GXの時系列を取得する。図23は、上下加速度GXの時系列の取得範囲の一例を示す図である。図23には、観測加速データ保持部180内の全データのうち、所定閾値Tz以上となる相関係数の最大値が得られたi番目の窓データに係る窓期間が範囲72で示されている。即ち、時間ステップT(m)から時間ステップT(m)+200までの期間が、所定閾値Tz以上となる相関係数の最大値が得られたi番目の窓データに係る窓期間に対応する。この場合、X・Y軸加速度データ取得部160は、時間ステップT(m)から時間ステップT(m)+200までの期間内の上下加速度GXの時系列70を取得する。
19, in step 1900, the X / Y-axis acceleration
ステップ1902では、縦方向動作条件判定部162は、上記ステップ1800で入力した前後加速度GZの時系列と、上記ステップ1900で取得した上下加速度GXの時系列との間の相関係数を算出する。尚、この場合、前後加速度GZの時系列と上下加速度GXの時系列のデータ長は、同じであるので(一定窓幅W1)、1つの相関係数が算出されることになる。
In
ステップ1904では、縦方向動作条件判定部162は、上記ステップ1902で算出した相関係数が正の値であるか否かを判定する。上記ステップ1902で算出した相関係数が正の値である場合は、ステップ1908に進み、それ以外の場合は、ステップ1906に進む。
In step 1904, the vertical direction operating
ステップ1906では、縦方向動作条件判定部162は、縦方向動作条件を満たさないため、i番目の窓データに係る窓期間においては食動作が無いと判定する。これにより、食動作以外の他動作に係る窓データであって、Z軸方向における振幅条件及び形状条件を満たす窓データを排除することができる。
In
ステップ1908では、縦方向動作条件判定部162は、i番目の窓データにおける上下加速度GXの最大値からi番目の窓データにおける上下加速度GXの最小値を引くことで、上下加速度GXの最大最小差ampを算出する。
In
ステップ1910では、縦方向動作条件判定部162は、上記ステップ1908で算出した上下加速度GXの最大最小差ampが500mG〜4000mGの範囲内であるか否かを判定する。500mG〜4000mGの範囲は、食動作時に実際に得られる上下加速度の時系列の最大最小差ampが取りうる範囲に対応してよく、試験等により適合されてよい。尚、この数値範囲は、あくまで一例であり、適宜修正されてよい。上下加速度GXの最大最小差ampが500mG〜4000mGの範囲内である場合は、縦方向動作条件の振幅条件を満たすと判定してステップ1914に進み、それ以外の場合は、ステップ1912に進む。
In step 1910, the vertical direction operation
ステップ1912では、縦方向動作条件判定部162は、縦方向動作条件を満たさないため、i番目の窓データに係る窓期間においては食動作が無いと判定する。これにより、食動作以外の他動作に係る窓データであって、Z軸方向における振幅条件及び形状条件を満たす窓データを排除することができる。
In
ステップ1914では、横方向動作条件判定部164は、所定閾値Tyの値を閾値データ保持部184から読み込む。
In step 1914, the lateral operation
ステップ1916では、X・Y軸加速度データ取得部160は、所定閾値Tz以上となる相関係数の最大値が得られたi番目の窓データに係る窓期間内の左右加速度GYの時系列(図23参照)を取得する。
In
ステップ1918では、横方向動作条件判定部164は、上記ステップ1916で取得した左右加速度GYの時系列の分散値Vyを算出する。
In
ステップ1920では、横方向動作条件判定部164は、上記ステップ1918で算出した分散値Vyが、上記ステップ1914で読み込んだ所定閾値Tyより小さいか否かを判定する。分散値Vyが所定閾値Tyより小さい場合は、横方向動作条件を満たすと判定してステップ1924に進み、それ以外の場合は、ステップ1922に進む。
In
ステップ1922では、横方向動作条件判定部164は、横方向動作条件を満たさないため、i番目の窓データに係る窓期間においては食動作が無いと判定する。これにより、食動作以外の他動作に係る窓データであって、Z軸方向における振幅条件及び形状条件及びX軸方向における縦方向動作条件を満たす窓データを排除することができる。
In
ステップ1924では、横方向動作条件を満たすため、i番目の窓データに係る窓期間において食動作があると判定する。このように、図18及び図19に示す処理によれば、Z軸方向における振幅条件及び形状条件、X軸方向における縦方向動作条件、及び、Y軸方向における横方向動作条件を満たす場合に限り、i番目の窓データに係る窓期間においては食動作があると判定される。 In step 1924, since the horizontal operation condition is satisfied, it is determined that there is an eating operation in the window period related to the i-th window data. As described above, according to the processing shown in FIGS. 18 and 19, only when the amplitude condition and shape condition in the Z-axis direction, the vertical operation condition in the X-axis direction, and the horizontal operation condition in the Y-axis direction are satisfied. , It is determined that there is an eating operation in the window period related to the i-th window data.
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。 Although each embodiment has been described in detail above, it is not limited to a specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope described in the claims. It is also possible to combine all or a plurality of the components of the above-described embodiments.
例えば、上述した実施例では、食動作の検出結果は、食事期間の検出に用いられているが、他の用途(例えば食後の薬を飲む時間の案内等)に用いられてもよい。この場合、図12に示す食動作頻度算出部166、食事期間候補検出部168、時間的妥当性判定部170、及び結果保持部172は省略されてよく、これに対応して、図13に示す処理において、ステップ1310以降の処理は省略されてよい。
For example, in the above-described embodiment, the detection result of the eating motion is used for the detection of the meal period, but may be used for other purposes (for example, guidance for the time to take medicine after a meal). In this case, the eating motion
また、上述した実施例では、精度向上の観点から、Z軸方向における振幅条件及び形状条件に加えて、X軸方向における縦方向動作条件、及び、Y軸方向における横方向動作条件を判定している。しかしながら、Z軸方向における形状条件以外の条件の判定は省略されてもよい。この場合、X軸方向及びY軸方向の加速度の検出も不要である。但し、好ましくは、Z軸方向における形状条件に加えて、X軸方向における縦方向動作条件(特に正の相関に関する条件)は判定される。他の条件については、任意の組合せで追加されてもよい。また、判定順序についても任意であり、Z軸方向における形状条件の判定が最後に実行されてもよい。 In the embodiment described above, from the viewpoint of improving accuracy, in addition to the amplitude condition and the shape condition in the Z-axis direction, the vertical operation condition in the X-axis direction and the horizontal operation condition in the Y-axis direction are determined. Yes. However, determination of conditions other than the shape condition in the Z-axis direction may be omitted. In this case, it is not necessary to detect acceleration in the X-axis direction and the Y-axis direction. However, preferably, in addition to the shape condition in the Z-axis direction, the longitudinal operation condition in the X-axis direction (especially the condition regarding positive correlation) is determined. Other conditions may be added in any combination. Further, the determination order is arbitrary, and the determination of the shape condition in the Z-axis direction may be executed last.
また、上述した実施例では、長時間に係る加速度データを扱いやすくするために、一定窓幅W1の窓を用いて加速度データを複数に分割しているが、かかる分割は省略されてもよい。この場合、加速度データの全時系列に対して、食動作パターンを所定時間刻みでずらしながら相関係数を算出すればよい。この場合、複数の食動作に対応して複数の相関係数のピーク値が出現するので、相関係数のピーク値が出現する期間内の加速度データを用いて、X軸方向における縦方向動作条件等を判定すればよい。 In the above-described embodiment, the acceleration data is divided into a plurality of windows using a window having a certain window width W1 in order to make it easy to handle acceleration data for a long time. However, such division may be omitted. In this case, the correlation coefficient may be calculated while shifting the eating motion pattern in predetermined time increments for all time series of acceleration data. In this case, since peak values of a plurality of correlation coefficients appear corresponding to a plurality of eating motions, the longitudinal operation condition in the X-axis direction is determined using acceleration data within a period in which the peak values of the correlation coefficients appear. Etc. may be determined.
また、上述した実施例では、食動作パターンデータ保持部182で保持される食動作パターンや閾値データ保持部184で保持される各種閾値(所定閾値Tz等)は、事前に外部で(例えば、食動作検出装置1の設計者により)生成されて、処理装置100に記憶される。しかしながら、食動作パターンや各種閾値は、処理装置100内で自動的に生成(学習)されてもよい。
In the above-described embodiment, the eating action pattern held by the eating action pattern data holding unit 182 and various threshold values (predetermined threshold Tz etc.) held by the threshold value
また、上述した実施例では、加速度センサ10は、ユーザの胸部に装着されているが、ユーザの胸部と略同一の動きとなる他の部位(例えば、腹部の上部)に装着されてもよい。腹部の上部とは、例えば腹部の臍より上の部分であってよい。
In the above-described embodiment, the
なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
ユーザの胸部に又は腹部の上部に装着される加速度センサと、
前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記ユーザが食物を口に運ぶ動作である食動作の有無を判定する処理装置とを備える、食動作検出装置。
(付記2)
前記処理装置は、前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記ユーザの「静止、前に屈む、静止、後に戻る、静止」という一連動作を検出した場合に、前記ユーザの食動作が有ると判定する、付記1に記載の食動作検出装置。
(付記3)
前記処理装置は、前記一連動作に対応する所定のパターンの時系列信号と、前記加速度センサの出力信号の時系列との間の相関係数に基づいて、前記ユーザの食動作の有無を判定する、付記2に記載の食動作検出装置。
(付記4)
前記所定のパターンの時系列信号は、前記ユーザの食動作時に発生する前記加速度センサの出力信号の時系列に対して、前記ユーザの食動作以外の他動作時に発生する前記加速度センサの出力信号の時系列よりも高い相関係数を生む時系列信号である、付記1〜3のうちのいずれか1項に記載の食動作検出装置。
(付記5)
前記所定のパターンの時系列信号は、複数種類用意される、付記4に記載の食動作検出装置。
(付記6)
前記加速度センサは、前記ユーザの前後方向に係る前後加速度を検出し、
前記処理装置は、前記所定のパターンの時系列信号と、所定期間における前記前後加速度の時系列との相関係数が所定閾値以上である場合に、前記所定期間において食動作が有ると判定する、付記4又は5に記載の食動作検出装置。
(付記7)
前記処理装置は、更に、前記所定期間における前記前後加速度の最大値と最小値との差の絶対値が所定範囲内である場合に、前記所定期間において食動作が有ると判定する、付記6に記載の食動作検出装置。
(付記8)
前記加速度センサは、前記ユーザの前後方向に係る前後加速度及び前記ユーザの上下方向に係る上下加速度を検出し、
前記処理装置は、前記ユーザの前後方向に係る前後加速度と、前記ユーザの上下方向に係る上下加速度との関係に基づいて、前記ユーザの食動作の有無を判定する、付記1〜7のうちのいずれか1項に記載の食動作検出装置。
(付記9)
前記加速度センサは、更に、前記ユーザの上下方向に係る上下加速度を検出し、
前記処理装置は、更に、前記前後加速度の正方向を後方向とし、前記上下加速度の正方向を上方向としたとき、前記所定期間における前記前後加速度の時系列と、前記所定期間における前記上下加速度の時系列との間に正の相関がある場合に、前記所定期間において食動作が有ると判定する、付記6又は7に記載の食動作検出装置。
(付記10)
前記処理装置は、更に、前記所定期間における前記上下加速度の最大値と最小値との差の絶対値が所定範囲内である場合に、前記所定期間において食動作が有ると判定する、付記9に記載の食動作検出装置。
(付記11)
前記加速度センサは、更に、前記ユーザの左右方向に係る左右加速度を検出し、
前記処理装置は、更に、前記所定期間における左右加速度の時系列のばらつき度合いが所定値以下である場合に、前記所定期間において食動作が有ると判定する、付記9又は10に記載の食動作検出装置。
(付記12)
前記処理装置は、前記食動作の有無の判定結果に基づいて、所定時間当たりの食動作頻度を算出し、算出した食動作頻度に基づいて、食事期間を推定する、付記1〜11のうちのいずれか1項に記載の食動作検出装置。
(付記13)
前記処理装置は、前記食事期間の推定結果に基づいて、ユーザに食生活に関するアドバイスを生成して出力する、付記12に記載の食動作検出装置。
(付記14)
ユーザの胸部に又は腹部の上部に装着される加速度センサの出力信号を取得し、
前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記ユーザが食物を口に運ぶ動作である食動作の有無を判定する、食動作検出方法。
(付記15)
ユーザの胸部に又は腹部の上部に装着される加速度センサの出力信号を取得し、
前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記ユーザが食物を口に運ぶ動作である食動作の有無を判定する、
処理をコンピューターに実行させるプログラム。
In addition, the following additional remarks are disclosed regarding the above Example.
(Appendix 1)
An acceleration sensor worn on the user's chest or on the top of the abdomen,
A eating motion detection device comprising: a processing device that determines whether or not there is a eating motion that is an operation in which the user carries food to a mouth based on an output signal of the acceleration sensor.
(Appendix 2)
The processing device determines that the user's eating action is present when a series of movements of the user such as “still, bent forward, still, back, rest” is detected based on an output signal of the acceleration sensor. The eating motion detection device according to
(Appendix 3)
The processing device determines the presence or absence of the user's eating operation based on a correlation coefficient between a time-series signal of a predetermined pattern corresponding to the series of operations and a time-series of output signals of the acceleration sensor. The eating motion detection device according to
(Appendix 4)
The time-series signal of the predetermined pattern is an output signal of the acceleration sensor generated during an operation other than the user's eating operation with respect to a time series of the output signal of the acceleration sensor generated during the user's eating operation. The eating motion detection device according to any one of
(Appendix 5)
The eating motion detection apparatus according to
(Appendix 6)
The acceleration sensor detects longitudinal acceleration according to the longitudinal direction of the user,
The processing device determines that there is a eating action in the predetermined period when a correlation coefficient between the time series signal of the predetermined pattern and the time series of the longitudinal acceleration in a predetermined period is equal to or greater than a predetermined threshold. The eating motion detection device according to
(Appendix 7)
The processing apparatus further determines that there is a eating action in the predetermined period when the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the longitudinal acceleration in the predetermined period is within a predetermined range. The eating motion detection apparatus as described.
(Appendix 8)
The acceleration sensor detects longitudinal acceleration in the longitudinal direction of the user and vertical acceleration in the vertical direction of the user,
Of the
(Appendix 9)
The acceleration sensor further detects vertical acceleration in the vertical direction of the user,
The processing device further includes a time series of the longitudinal acceleration in the predetermined period and the vertical acceleration in the predetermined period when the positive direction of the longitudinal acceleration is a backward direction and the positive direction of the vertical acceleration is an upward direction. The eating action detecting device according to appendix 6 or 7, wherein when there is a positive correlation with the time series, the eating action is determined to be present during the predetermined period.
(Appendix 10)
The processing device further determines that there is a eating operation in the predetermined period when the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the vertical acceleration in the predetermined period is within a predetermined range. The eating motion detection apparatus as described.
(Appendix 11)
The acceleration sensor further detects a lateral acceleration according to the lateral direction of the user,
11. The eating motion detection according to
(Appendix 12)
The processing device calculates a eating operation frequency per predetermined time based on the determination result of the presence or absence of the eating operation, and estimates a meal period based on the calculated eating operation frequency. The eating movement detection apparatus of any one of Claims.
(Appendix 13)
The eating operation detecting device according to appendix 12, wherein the processing device generates and outputs advice related to eating habits to a user based on the estimation result of the meal period.
(Appendix 14)
Obtain the output signal of the acceleration sensor worn on the chest of the user or on the upper part of the abdomen,
The eating motion detection method of determining the presence or absence of the eating motion which is an operation | movement which the said user carries food to a mouth based on the output signal of the said acceleration sensor.
(Appendix 15)
Obtain the output signal of the acceleration sensor worn on the chest of the user or on the upper part of the abdomen,
Based on the output signal of the acceleration sensor, the user determines the presence or absence of a eating action that is an action of bringing food to the mouth,
A program that causes a computer to execute processing.
1 食動作検出装置
2 クラウド
10 加速度センサ
100 処理装置
152 Z軸加速度データ取得部
154 データ分割部
156 振幅条件判定部
158 形状判定部
160 X・Y軸加速度データ取得部
162 縦方向動作条件判定部
164 横方向動作条件判定部
166 食動作頻度算出部
168 食事期間候補検出部
170 時間的妥当性判定部
172 結果保持部
180 観測加速データ保持部
182 食動作パターンデータ保持部
184 閾値データ保持部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記ユーザが食物を口に運ぶ動作である食動作の有無を判定する処理装置とを備え、
前記処理装置は、前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記ユーザの「静止、前に屈む、静止、後に戻る、静止」という一連動作を検出した場合に、前記ユーザの食動作が有ると判定する、食動作検出装置。 An acceleration sensor worn on the user's chest or on the top of the abdomen,
A processing device that determines the presence or absence of a eating action, which is an action of the user carrying food to the mouth, based on an output signal of the acceleration sensor ;
The processing device determines that the user's eating action is present when a series of movements of the user such as “still, bent forward, still, back, rest” is detected based on an output signal of the acceleration sensor. to, food operation detecting apparatus.
前記処理装置は、前記所定のパターンの時系列信号と、所定期間における前記前後加速度の時系列との相関係数が所定閾値以上である場合に、前記所定期間において食動作が有ると判定する、請求項2に記載の食動作検出装置。 The acceleration sensor detects longitudinal acceleration according to the longitudinal direction of the user,
The processing device determines that there is a eating action in the predetermined period when a correlation coefficient between the time series signal of the predetermined pattern and the time series of the longitudinal acceleration in a predetermined period is equal to or greater than a predetermined threshold. The eating motion detection device according to claim 2 .
前記処理装置は、更に、前記前後加速度の正方向を後方向とし、前記上下加速度の正方向を上方向としたとき、前記所定期間における前記前後加速度の時系列と、前記所定期間における前記上下加速度の時系列との間に正の相関がある場合に、前記所定期間において食動作が有ると判定する、請求項3に記載の食動作検出装置。 The acceleration sensor further detects vertical acceleration in the vertical direction of the user,
The processing device further includes a time series of the longitudinal acceleration in the predetermined period and the vertical acceleration in the predetermined period when the positive direction of the longitudinal acceleration is a backward direction and the positive direction of the vertical acceleration is an upward direction. The eating motion detection device according to claim 3 , wherein when there is a positive correlation with the time series, the eating motion detection device determines that there is a eating motion in the predetermined period.
前記処理装置は、更に、前記所定期間における左右加速度の時系列のばらつき度合いが所定値以下である場合に、前記所定期間において食動作が有ると判定する、請求項3又は4に記載の食動作検出装置。 The acceleration sensor further detects a lateral acceleration according to the lateral direction of the user,
5. The eating operation according to claim 3 , wherein the processing device further determines that there is an eating operation in the predetermined period when a time-series variation degree of the lateral acceleration in the predetermined period is equal to or less than a predetermined value. Detection device.
前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記ユーザの「静止、前に屈む、静止、後に戻る、静止」という一連動作を検出した場合に、前記ユーザが食物を口に運ぶ動作である食動作が有ると判定する、コンピュータにより実行される食動作検出方法。 Obtain the output signal of the acceleration sensor worn on the chest of the user or on the upper part of the abdomen,
Based on the output signal of the acceleration sensor, when the user detects a series of movements such as “still, bent forward, still, back, rest” , the eating action that the user carries food to the mouth A eating motion detection method executed by a computer, which is determined to be present .
前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記ユーザの「静止、前に屈む、静止、後に戻る、静止」という一連動作を検出した場合に、前記ユーザが食物を口に運ぶ動作である食動作が有ると判定する、
処理をコンピューターに実行させるプログラム。 Obtain the output signal of the acceleration sensor worn on the chest of the user or on the upper part of the abdomen,
Based on the output signal of the acceleration sensor, when the user detects a series of movements such as “still, bent forward, still, back, rest” , the eating action that the user carries food to the mouth Judge that there is ,
A program that causes a computer to execute processing.
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