JP6163134B2 - 箸動作特徴判定装置、箸動作特徴判定システム、箸動作特徴判定装置の動作方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、箸動作特徴判定装置、箸動作特徴判定システム、箸動作特徴判定装置の動作方法およびコンピュータプログラムに関するものである。

従来の箸の持ち方矯正器具は、箸の動きや指の配置に対して特殊な器具を箸に付与する、もしくは矯正箸と呼ばれる特殊な箸を用いることで、物理的な拘束条件を設けることにより箸の持ち方矯正が実現されている。しかしながら、このような矯正器具もしくは矯正箸は、他者から「箸の持ち方を矯正している」状態を認識されやすい。他者の目につくような場面においては箸の持ち方矯正を周りから悟られずに行うことが困難であった。箸の持ち方矯正の動機の一つとして「人目の悪さ」が挙げられるが、その矯正自体を周りから悟られるのは望ましくない。

したがって、人目を気にする利用者にとって、従来の箸の持ち方矯正器具もしくは矯正箸では、矯正を行うことが困難な場面があるという問題がある。箸の持ち方を意識しなければならない矯正初期においては、矯正が行えない場面を少なくすることが重要である。

「導電性箸を用いた摂食行動の自動記録手法」, 情報処理学会研究報告, 情報システムと社会環境研究報告, 一般社団法人情報処理学会, 2013-03-08, 1-8.

ユーザが他者に悟られずに箸の持ち方矯正を行えるようにすることを考えた場合、箸がどのように動作しているかを自動的に判定できれば、それをユーザが認識するだけで、矯正しようという心理が働くので、好ましい。
非特許文献１に開示の技術では、箸を用いた食物の把持行動、把持した食物の摂食行動を計測することは可能であるが、箸の持ち方の計測に関する記載は無い。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、箸がどのように動作しているかを判定できる箸動作特徴判定装置、箸動作特徴判定システム、箸動作特徴判定装置の動作方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、第１の本発明に係る箸動作特徴判定装置は、固定箸に設けられた加速度センサで検出された複数の軸方向ごとの固定箸加速度と、前記固定箸と共に用いられる作用箸に設けられた加速度センサで検出された前記軸方向ごとの作用箸加速度とを取得する加速度取得手段と、前記軸方向ごとに前記作用箸加速度から前記固定箸加速度を減じた相対加速度を算出し、前記相対加速度の前記軸方向ごとの違いを示す相対加速度パターンに基づき、前記相対加速度が算出された際の固定箸と作用箸が予め定めた複数の動作特徴の中のどの動作特徴で動作しているかを判定する箸動作特徴判定部とを備えることを特徴とする。

第２の本発明に係る箸動作特徴判定システムは、前記箸動作特徴判定装置と前記固定箸と前記作用箸を備えることを特徴とする。

第３の本発明に係る箸動作特徴判定装置の動作方法は、箸動作特徴判定装置が、固定箸に設けられた加速度センサで検出された複数の軸方向ごとの固定箸加速度と、前記固定箸と共に用いられる作用箸に設けられた加速度センサで検出された前記軸方向ごとの作用箸加速度とを取得し、前記箸動作特徴判定装置が、前記軸方向ごとに前記作用箸加速度から前記固定箸加速度を減じた相対加速度を算出し、前記相対加速度の前記軸方向ごとの違いを示す相対加速度パターンに基づき、前記相対加速度が算出された際の固定箸と作用箸が予め定めた複数の動作特徴の中のどの動作特徴で動作しているかを判定することを特徴とする。

本発明によれば、箸がどのように動作しているかを判定できる。

第１の実施の形態に係る箸動作特徴判定システムを示す図である。 固定箸加速度条件データベース１４の一例を示す図である。 相対加速度パターンデータベース１６の一例を示す図である。 通常箸、交差箸、握り箸のそれぞれの相対加速度パターンを示す図である。 箸状態判定部１５の動作を示すフローチャートである。 箸動作特徴判定部１７の動作を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る箸動作特徴判定システムを示す図である。 第２の実施の形態におけるキャリブレーションの説明図である。 バイブレーションの説明図である。 第３の実施の形態に係る箸状態判定システムを示す図である。 箸動作特徴判定装置１Ｂと加速度計測装置２の構成を示す図である。 第３の実施の形態におけるキャリブレーションの説明図である。 ｘｙ座標系からｘ’ｙ’座標系への射影の説明図である。 箸動作特徴データベース４２の一例を示す図である。 箸動作特徴データベース４２の別な一例を示す図である。

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。

[第１の実施の形態]

図１は、第１の実施の形態に係る箸動作特徴判定システムを示す図である。
箸動作特徴判定システムは、摂食時に使用される固定箸Ｋおよび作用箸Ｓと、固定箸Ｋに設けられる箸動作特徴判定装置１と、作用箸Ｓに設けられる加速度計測装置２とを含む。固定箸Ｋは、通常の箸の持ち方において動きの少ない方の箸であり、作用箸Ｓは、動きの多い方の箸であり、以下、固定箸Ｋ、作用箸Ｓを箸と総称する。箸動作特徴判定装置１、加速度計測装置２はそれぞれ固定箸Ｋ、作用箸Ｓの表面や内部に設けられる。
ここでは、固定箸Ｋ、作用箸Ｓの頂部に正対した場合の左右方向をｘ軸方向、右方向をその正方向、上下方向をｙ軸方向、上方向をその正方向、固定箸Ｋ、作用箸Ｓの長さ方向方向をｚ軸方向、手前方向をその正方向とする。また、箸の使用者は、これら方向の加速度が計測できるように箸を握ることとする。

箸動作特徴判定装置１は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の加速度センサ１１、通信部１２、信号処理部１３、固定箸加速度条件データベース１４、箸状態判定部１５、相対加速度パターンデータベース１６、箸動作特徴判定部１７、表示部１８を備える。
加速度計測装置２は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の加速度センサ２１、通信部２２を備える。

図２は、固定箸加速度条件データベース１４の一例を示す図である。
固定箸加速度条件データベース１４は、箸が食物などを把持する状態（以下、把持状態）を示す箸状態名「把持」と、この箸状態のときの固定箸Ｋの加速度について予め定めた条件である固定箸加速度条件とを含むレコードと、箸で食物を摂食する状態（摂食状態）を示す箸状態名「摂食」と、この箸状態のときの固定箸Ｋの加速度について予め定めた条件である固定箸加速度条件とを含むレコードとを備える。

前者の固定箸加速度条件は、Ｋz＜０の１式で構成される。Ｋzは、固定箸Ｋのz軸方向の加速度である。
後者の固定箸加速度条件は、Ｋｘ＞０とＫｚ＞０の２式で構成される。
Ｋｘ、Ｋｚは、それぞれ固定箸Ｋのｘ、ｚ軸方向の加速度である。
把持状態では、固定箸Ｋの先端が下方向を向く。よって、把持状態の固定箸加速度条件は上記の通りとなる。
一方、摂食状態では、例えば、右利きの場合、固定箸Ｋが手前、右寄りに引かれる。よって、摂食状態の固定箸加速度条件は上記の通りとなる。

図３は、相対加速度パターンデータベース１６の一例を示す図である。
相対加速度パターンデータベース１６には、箸の動作特徴ごとに当該動作特徴で箸が動作しているときの相対加速度についてのパターン（以下、相対加速度パターン）が記憶される。

相対加速度とは、作用箸Ｓの加速度（以下、作用箸加速度）から固定箸Ｋの加速度（以下、固定箸加速度）を減じたものであり、軸方向ごとに算出される。相対加速度パターンは、相対加速度の軸方向ごとの違いを示すものである。

仮に相対加速度を用いず、作用箸加速度だけを用いると、それが固定箸Ｋに対して作用箸Ｓが動いたことより生じたものか、手の姿勢変化に伴う固定箸Ｋと作用箸Ｓの両方の動きにより生じたものかの区別がつかない。相対加速度を用いれば、後者の要因を排除でき、前者の要因による動作の特徴を検出できる。

相対加速度パターンデータベース１６において、通常の箸の動作特徴を示す箸動作特徴名「通常箸」を含むレコードに含まれる相対加速度パターンは、Ｒｙ＞ａ・ＲｘとＲｙ＞Ｄの２式で構成される。

交差箸として知られる箸の動作特徴を示す箸動作特徴名「交差箸」を含むレコードに含まれる相対加速度パターンは、Ｒｘ＞Ｒｙ／ａとＲｘ＞Ｄの２式で構成される。
握り箸として知られる箸の動作特徴を示す箸動作特徴名「握り箸」を含むレコードに含まれる相対加速度パターンは、Ｒｘ＜ＤとＲｚ＜Ｄの２式で構成される。
Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚは、それぞれｘ、ｙ、ｚ軸方向の相対加速度である。ａ、Ｄは、それぞれ予め定められた係数、しきい値である。

図４は、通常箸、交差箸、握り箸のそれぞれの相対加速度パターンを示す図である。
通常の箸の握り方においては、ＲｙはＲｘに比べ非常に大きい。よって、通常箸の相対加速度パターンは上記の通りとなる。
交差箸では、ＲｘはＲｙに比べ非常に大きい。よって、交差箸の相対加速度パターンは上記の通りとなる。
握り箸では、Ｒｘ、Ｒｙ共に非常に小さい。よって、握り箸の相対加速度パターンは上記の通りとなる。

図１に戻る。
加速度センサ１１は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚを検出し、信号処理部１３に通知する。
加速度センサ２１は、作用箸Ｓのｘ、ｙ、ｚ軸方向のそれぞれの加速度Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚを検出し、これを通信部２２は通信部１２に通知し、通信部１２は信号処理部１３に通知する。
信号処理部１３は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚにローパスフィルタをかけ、箸状態判定部１５に転送する。

ここで信号処理部１３は、例えば、指数移動平均を用いる。つまり、信号処理部１３は、１つ前に通知されたＫｘ、Ｋｙ、ＫｚをＫｘ（ｔ−１）、Ｋｙ（ｔ−１）、Ｋｚ（ｔ−１）とすると、次式でＫｘ、Ｋｙ、Ｋｚを補正し、箸状態判定部１５に転送する。
Ｋｘ＝０．９×Ｋｘ＋０．１×Ｋｘ（ｔ−１）
Ｋｙ＝０．９×Ｋｙ＋０．１×Ｋｙ（ｔ−１）
Ｋｚ＝０．９×Ｋｚ＋０．１×Ｋｚ（ｔ−１）
また、信号処理部１３は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚ、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚを箸動作特徴判定部１７に転送する。

図５は、箸状態判定部１５の動作を示すフローチャートである。
箸状態判定部１５は、まず、固定箸加速度条件データベース１４から箸状態名「把持」を含むレコード内の固定箸加速度条件を読み出し、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚが固定箸加速度条件に該当するか否かを判定し（Ｓ１）、該当するなら、箸状態名「把持」を読み出す（Ｓ３）。

箸状態判定部１５は、該当しないなら、固定箸加速度条件データベース１４から箸状態名「摂食」を含むレコード内の固定箸加速度条件を読み出し、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚが固定箸加速度条件に該当するか否かを判定し（Ｓ５）、該当するなら、箸状態名「摂食」を読み出す（Ｓ７）。

箸状態判定部１５は、読み出した箸状態名「把持」または「摂食」を表示部１８に表示し（Ｓ９）、処理を終える。
箸状態判定部１５は、該当しないなら（Ｓ５：ＮＯ）、エラー名「該当状態なし」を表示部１８に表示し（Ｓ１１）、処理を終える。

図６は、箸動作特徴判定部１７の動作を示すフローチャートである。
箸動作特徴判定部１７は、図５の処理において、箸状態名「把持」が読み出された場合は、図６の処理を行う。

箸動作特徴判定部１７は、まず、３つの相対加速度Ｒｘ＝Ｓｘ−Ｋｘ、Ｒｙ＝Ｓｙ−Ｋｙ、Ｒｚ＝Ｓｚ−Ｋｚを計算する（Ｓ２１）。
箸動作特徴判定部１７は、相対加速度パターンデータベース１６から箸動作特徴名「通常箸」を含むレコードに含まれる相対加速度パターンを読み出し、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚが相対加速度パターンに該当するか否かを判定し（Ｓ２３）、該当するなら、箸動作特徴名「通常箸」を読み出す（Ｓ２５）。

箸動作特徴判定部１７は、該当しないなら、相対加速度パターンデータベース１６から箸動作特徴名「交差箸」を含むレコードに含まれる相対加速度パターンを読み出し、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚが相対加速度パターンに該当するか否かを判定し（Ｓ２７）、該当するなら、箸動作特徴名「交差箸」を読み出す（Ｓ２９）。

箸動作特徴判定部１７は、該当しないなら、相対加速度パターンデータベース１６から箸動作特徴名「握り箸」を含むレコードに含まれる相対加速度パターンを読み出し、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚが相対加速度パターンに該当するか否かを判定し（Ｓ３１）、該当するなら、箸動作特徴名「握り箸」を読み出す（Ｓ３３）。

箸動作特徴判定部１７は、読み出した箸動作特徴名「通常箸」または「交差箸」または「握り箸」を表示部１８に表示し（Ｓ３５）、処理を終える。
箸動作特徴判定部１７は、該当しないなら（Ｓ３１：ＮＯ）、エラー名「該当動作なし」を表示部１８に表示し（Ｓ３７）、処理を終える。

以上のように、第１の実施の形態に係る箸動作特徴判定装置１によれば、固定箸Ｋに設けられた加速度センサ１１で検出された複数の軸方向ごとの固定箸加速度と、作用箸Ｓに設けられた加速度センサ２１で検出された軸方向ごとの作用箸加速度とを取得する加速度取得手段（信号処理部１３）と、軸方向ごとに作用箸加速度から固定箸加速度を減じた相対加速度を算出し、相対加速度の軸方向ごとの違いを示す相対加速度パターンに基づき、相対加速度が算出された際の固定箸Ｋと作用箸Ｓが予め定めた複数の動作特徴の中のどの動作特徴で動作しているかを判定する箸動作特徴判定部１７とを備えるので、箸がどのように動作しているかを判定できる。

また、箸動作特徴判定部１７は、箸動作特徴名「通常箸」または「交差箸」または「握り箸」を表示するので、「交差箸」または「握り箸」が表示された場合、矯正しようという心理が働き、好ましい。

なお、第１の実施の形態では、固定箸Ｋに箸動作特徴判定装置１を設け、作用箸Ｓに加速度計測装置２を設けたが、作用箸Ｓに箸動作特徴判定装置１を設け、固定箸Ｋに加速度計測装置２を設けてもよい。

[第２の実施の形態]

図７は、第２の実施の形態に係る箸動作特徴判定システムを示す図である。
箸動作特徴判定システムは、固定箸Ｋおよび作用箸Ｓと、固定箸Ｋに設けられる加速度計測装置１Ａと、作用箸Ｓに設けられる加速度計測装置２と、箸動作特徴判定装置３とを備える。

箸動作特徴判定装置３は、通信部３１、固定箸加速度条件データベース１４、箸状態判定部１５、相対加速度パターンデータベース１６、箸動作特徴判定部１７を備える。

加速度計測装置１Ａは、加速度センサ１１、信号処理部１３、通信部１０１、バイブレータ１０２、バイブレータ制御部１０３、スイッチ１０４を備える。加速度計測装置２は、加速度センサ２１、通信部２２を備える。

図８は、第２の実施の形態におけるキャリブレーションの説明図である。
図８（ａ）に示すように、固定箸Ｋの上端面Ｋ１の１辺から中央にかけてマークｍが設けられ、作用箸Ｓの上端面Ｓ１の１辺から中央にかけてマークｍが設けられる。

ここでは、図８（ｂ）に示すキャリブレーション前のようにマークｍ、ｍが正対しない場合、使用者が固定箸Ｋや作用箸Ｓを回転させ、キャリブレーション後のようにマークｍ、ｍを正対させる。これにより、各軸方向の加速度が正しく計測できるようになる。

図７に戻る。
スイッチ１０４がユーザにより押されると、相対加速度パターンデータベース１６における係数αとしきい値Ｄの学習フェーズに移行する。
学習フェーズでユーザは、通常箸の持ち方にて食品把持動作を３回行う。

各回において、加速度センサ１１は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚを検出し、信号処理部１３に通知する。各回において、加速度センサ２１は、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚを検出し、これを通信部２２は通信部１０１に通知する。各回において、信号処理部１３は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚに対し、第１の実施の形態と同様にローパスフィルタをかけ、通信部１０１に転送する。各回において、通信部１０１は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚ、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚを通信部３１に転送する。各回において、通信部３１は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚ、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚを箸動作特徴判定部１７に転送する。

箸動作特徴判定部１７は、各回において、２つの相対加速度Ｒｘ＝Ｓｘ−Ｋｘ、Ｒｙ＝Ｓｙ−Ｋｙを計算する。
Ｒｘの平均をＲｘａ、Ｒｙの平均をＲｙａとすると、
箸動作特徴判定部１７は、係数αを
α＝Ｒｙａ／Ｒｘａ
により計算し、
しきい値Ｄを
Ｄ＝Ｒｘａ
により計算し、それぞれ、相対加速度パターンデータベース１６における係数αとしきい値Ｄを上書きする。

係数αは、ＲｘとＲｙの間にて一定割合の差が生じていることを判別するために用い、しきい値Ｄは、一定以上の変動が生じていることを判別に用いるので、このように、係数α、しきい値Ｄを更新する。

さて、学習フェーズ以外では、箸状態と箸動作特徴を判定すべく、第１の実施の形態と同様の動作が行われる。

つまり、加速度センサ１１は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚを検出し、信号処理部１３に通知する。
加速度センサ２１は、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚを検出し、これを通信部２２は通信部１０１に通知する。

信号処理部１３は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚに対し、第１の実施の形態と同様にローパスフィルタをかけ、通信部１０１に転送する。
通信部１０１は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚ、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚを通信部３１に転送する。
通信部３１は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚを状態判定部１５に転送し、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚ、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚを箸動作特徴判定部１７に転送する。

箸状態判定部１５は、第１の実施の形態と同様に判定を行い、箸状態名またはエラー名を読み出す。

箸動作特徴判定部１７は、箸状態名「把持」が読み出された場合は、第１の実施の形態と同様に判定を行い、箸動作特徴名またはエラー名を読み出し通信部３１に通知する。
通信部３１は箸動作特徴名またはエラー名を通信部１０１に送信する。
通信部１０１は、箸動作特徴名またはエラー名をバイブレータ制御部１０３に転送する。

図９は、バイブレーションの説明図である。
バイブレータ制御部１０３は、図９に示すように、例えば、箸動作特徴名が「通常箸」ならバイブレータ１０２を振動させず、箸動作特徴名が「交差箸」ならバイブレータ１０２を１回振動させ、箸動作特徴名が「握り箸」ならバイブレータ１０２を２回短く振動させる。

以上のように、第２の実施の形態に係る箸動作特徴判定装置３によれば、固定箸Ｋに設けられた加速度センサ１１で検出された複数の軸方向ごとの固定箸加速度と、作用箸Ｓに設けられた加速度センサ２１で検出された軸方向ごとの作用箸加速度とを取得する加速度取得手段（通信部３１）と、軸方向ごとに作用箸加速度から固定箸加速度を減じた相対加速度を算出し、相対加速度の軸方向ごとの違いを示す相対加速度パターンに基づき、相対加速度が算出された際の固定箸Ｋと作用箸Ｓが予め定めた複数の動作特徴の中のどの動作特徴で動作しているかを判定する箸動作特徴判定部１７とを備えるので、箸がどのように動作しているかを判定できる。

また、バイブレータ制御部１０３は、箸動作特徴名が「交差箸」ならバイブレータ１０２を１回振動させ、箸動作特徴名が「握り箸」ならバイブレータ１０２を２回短く振動させるので、矯正しようという心理が働き、好ましい。

なお、第２の実施の形態では、固定箸Ｋに加速度計測装置１Ａを設け、作用箸Ｓに加速度計測装置２を設けたが、作用箸Ｓに加速度計測装置１Ａを設け、固定箸Ｋに加速度計測装置２を設けてもよい。

[第３の実施の形態]

図１０は、第３の実施の形態に係る箸状態判定システムを示す図である。
箸動作特徴判定システムは、固定箸Ｋおよび作用箸Ｓと、固定箸Ｋに設けられる箸動作特徴判定装置１Ｂと、作用箸Ｓに設けられる加速度計測装置２と、箸動作特徴表示装置４とを備える。

箸動作特徴判定装置１Ｂは、加速度センサ１１、信号処理部１３、通信部１０１、キャリブレーション部１０５、回転行列記憶部１０６、スイッチ１０７、固定箸加速度条件データベース１４、箸状態判定部１５、相対加速度パターンデータベース１６、箸動作特徴判定部１７を備える。

加速度計測装置２は、加速度センサ２１、通信部２２を備える。
箸動作特徴表示装置４は、通信部４１、箸動作特徴データベース４２、表示制御部４３、表示部４４を備える。

図１１は、箸動作特徴判定装置１Ｂと加速度計測装置２の構成を示す図である。
箸動作特徴判定装置１Ｂ、加速度計測装置２はそれぞれ、固定箸Ｋ、作用箸Ｓに取り付け可能なキャップの形状を有している。符号１Ｔ、２Ｔはそれぞれ、箸動作特徴判定装置１Ｂ、加速度計測装置２の上端部である。

スイッチ１０７は、キャップの側面の位置に設けられ、オフ、キャリブレーション、通常動作の中から１つを選択可能となっている。

図１２は、第３の実施の形態におけるキャリブレーションの説明図である。
（ａ）に示すように、キャリブレーション前において、箸動作特徴判定装置１Ｂに設けられた加速度センサ１１のｘ、ｙ軸と、加速度計測装置２に設けられた加速度センサ２１のｘ、ｙ軸は一致していない。

そこで、利用者はスイッチ１０７でキャリブレーションを選択し、（ｂ）に示すように、加速度計測装置２（作用箸Ｓ）に上方向の加速度Ｆを加え、箸動作特徴判定装置１Ｂに下方向の加速度Ｆを加える。

図１０に戻る。
加速度センサ１１は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚを検出し、信号処理部１３に通知する。
加速度センサ２１は、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚを検出し、これを通信部２２は通信部１０１に通知する。通信部１０１は、これを信号処理部１３に転送する。

信号処理部１３は、スイッチ１０７でキャリブレーションが選択されている場合は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚ、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚをキャリブレーション部１０５に転送する。
キャリブレーション部１０５は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｓｘ、Ｓｙを用いて、以下の回転行列Ｒｋ、Ｒｓを生成し、回転行列記憶部１０６に記憶させる。

図１２（ａ）のｘ、ｙ軸方向のそれぞれの加速度からなる加速度ベクトル（ｘ、ｙ）が得られた場合、図１２（ｃ）のｘ’、ｙ’軸方向のそれぞれの加速度からなる加速度ベクトル

が得られる。よって、

を満たすＲのような回転行列を生成すれば、これを用いて、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚ、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚの軸方向を一致させることができる。

回転行列について補足する。
図１３は、ｘｙ座標系からｘ’ｙ’座標系への射影の説明図である。
図により、

が成立する。すなわち、

である。Ｒは回転行列である。これを解いて、

が得られる。

これを用いて、任意の加速度ベクトル（ｘ，ｙ）のｘ’ｙ’座標系への変換は、以下の式により行える。

信号処理部１３は、Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚに対し、第１の実施の形態と同様にローパスフィルタ（ＬＰＦ）をかけた後、スイッチ１０７で通常動作が選択されている場合は、回転行列記憶部１０６から回転行列Ｒｋ、Ｒｓを読み出し、ベクトル（Ｋｘ、Ｋｙ）にＲｋを乗じ（補正し）、ベクトル（Ｓｘ、Ｓｙ）にＲｓを乗じる（補正する）。

信号処理部１３は、Ｋｘ（補正後）、Ｋｙ（補正後）、Ｋｚ（補正なし）を箸状態判定部１５に通知し、Ｋｘ（補正後）、Ｋｙ（補正後）、Ｋｚ（補正なし）、Ｓｘ（補正後）、Ｓｙ（補正後）、Ｓｚ（補正なし）を箸動作特徴判定部１７に通知する。

箸状態判定部１５は、第１の実施の形態と同様に判定を行い、箸状態名またはエラー名を読み出す。

箸動作特徴判定部１７は、箸状態名「把持」が読み出された場合は、第１の実施の形態と同様に判定を行い、箸動作特徴名またはエラー名を読み出し、通信部１０１に通知する。

通信部１０１は箸動作特徴名またはエラー名を通信部４１に送信する。
通信部４１は、箸動作特徴名またはエラー名により箸動作特徴データベース４２を更新する。

図１４は、箸動作特徴データベース４２の一例を示す図である。
箸動作特徴データベース４２は、箸動作特徴名「通常箸」とその受信回数を含むレコードと、箸動作特徴名「交差箸」とその受信回数を含むレコードと、箸動作特徴名「握り箸」とその受信回数を含むレコードと、合計の受信回数を含むレコードを備える。受信した箸動作特徴名に応じてその受信回数と合計の受信回数が更新される。

図１５は、箸動作特徴データベース４２の別な一例を示す図である。
箸動作特徴データベース４２は、摂食回ごとに、つまり、箸動作特徴名の受信ごとに、どの箸動作特徴名を受信したかを記憶する。箸動作特徴名が受信されたら、新たな摂食回に対応づけて記憶される。

図１０に戻る。
表示制御部４３は、各箸動作特徴名につき、箸動作特徴データベース４２の当該箸動作特徴名を含むレコードから受信回数を読み出し、箸動作特徴名と受信回数（摂食回数）を対応づけて、表示部４４に表示する。

または、表示制御部４３は、各摂食回につき、箸動作特徴データベース４２から当該摂食回の箸動作特徴名を検出し、摂食回と箸動作特徴名を対応づけて、表示部４４に表示する。

以上のように、第３の実施の形態に係る箸動作特徴判定装置１Ｂによれば、固定箸Ｋに設けられた加速度センサ１１で検出された複数の軸方向ごとの固定箸加速度と、作用箸Ｓに設けられた加速度センサ２１で検出された軸方向ごとの作用箸加速度とを取得する加速度取得手段（信号処理部１３）と、軸方向ごとに作用箸加速度から固定箸加速度を減じた相対加速度を算出し、相対加速度の軸方向ごとの違いを示す相対加速度パターンに基づき、相対加速度が算出された際の固定箸Ｋと作用箸Ｓが予め定めた複数の動作特徴の中のどの動作特徴で動作しているかを判定する箸動作特徴判定部１７とを備えるので、箸がどのように動作しているかを判定できる。

また、表示制御部４３は、箸動作特徴名と摂食回数を表示する、または、摂食回と箸動作特徴名を表示するので、これを使用者に認識させれば、矯正しようという心理が働き、好ましい。

なお、第３の実施の形態では、固定箸Ｋに箸動作特徴判定装置１Ｂを設け、作用箸Ｓに加速度計測装置２を設けたが、作用箸Ｓに箸動作特徴判定装置１Ｂを設け、固定箸Ｋに加速度計測装置２を設けてもよい。

また、各実施の形態に係る箸動作特徴判定装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録でき、また、インターネットなどの通信網を介して伝送させて、広く流通させることができる。

１、１Ｂ、３、４…箸動作特徴判定装置
１Ａ、２…加速度計測装置
１１、２１…加速度センサ
１２、２２、３１、４１、１０１…通信部
１３…信号処理部
１４…固定箸加速度条件データベース
１５…状態判定部
１５…箸状態判定部
１６…相対加速度パターンデータベース
１７…箸動作特徴判定部
１８、４４…表示部
２１…加速度センサ
４２…箸動作特徴データベース
４３…表示制御部
１０２…バイブレータ
１０３…バイブレータ制御部
１０４、１０７…スイッチ
１０５…キャリブレーション部
１０６…回転行列記憶部
Ｆ…加速度
Ｓ…作用箸
Ｋ…固定箸
Ｋ１、Ｓ１…上端面
Ｒｋ、Ｒｓ…回転行列
Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ…相対加速度
Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚ…作用箸Ｓの加速度
Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚ…固定箸Ｋの加速度
ｍ…マーク

Claims (5)

1. 固定箸に設けられた加速度センサで検出された複数の軸方向ごとの固定箸加速度と、前記固定箸と共に用いられる作用箸に設けられた加速度センサで検出された前記軸方向ごとの作用箸加速度とを取得する加速度取得手段と、
   前記軸方向ごとに前記作用箸加速度から前記固定箸加速度を減じた相対加速度を算出し、前記相対加速度の前記軸方向ごとの違いを示す相対加速度パターンに基づき、前記相対加速度が算出された際の固定箸と作用箸が予め定めた複数の動作特徴の中のどの動作特徴で動作しているかを判定する箸動作特徴判定部と
   を備えることを特徴とする箸動作特徴判定装置。
2. 前記箸動作特徴判定装置は、
   前記動作特徴ごとに当該動作特徴で前記固定箸と前記作用箸が動作しているときの相対加速度パターンが記憶される相対加速度パターンデータベースを備え、
   前記箸動作特徴判定部は、前記算出された相対加速度に該当する相対加速度パターンを前記相対加速度パターンデータベースから検索する
   ことを特徴とする請求項１記載の箸動作特徴判定装置。
3. 請求項１または２記載の箸動作特徴判定装置と前記固定箸と前記作用箸を備えることを特徴とする箸動作特徴判定システム。
4. 箸動作特徴判定装置が、固定箸に設けられた加速度センサで検出された複数の軸方向ごとの固定箸加速度と、前記固定箸と共に用いられる作用箸に設けられた加速度センサで検出された前記軸方向ごとの作用箸加速度とを取得し、
   前記箸動作特徴判定装置が、前記軸方向ごとに前記作用箸加速度から前記固定箸加速度を減じた相対加速度を算出し、前記相対加速度の前記軸方向ごとの違いを示す相対加速度パターンに基づき、前記相対加速度が算出された際の固定箸と作用箸が予め定めた複数の動作特徴の中のどの動作特徴で動作しているかを判定する
   ことを特徴とする箸動作特徴判定装置の動作方法。
5. 請求項１または２記載の箸動作特徴判定装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
   

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