JP6576045B2 - Biologically wearable measuring device and measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、生体に装着して所定動作を計測する生体装着型計測装置及び計測方法に関する。 The present invention relates to a living body wearing type measuring apparatus and a measuring method which are mounted on a living body and measure a predetermined motion.
近年、生活習慣病予防、肥満防止、ストレス軽減、美容、脳の活性化などが注目されつつあり、健康管理や健康増進のための機器が開発されている。例えば、食べ物を消化する行為である咀嚼動作が、脳を介した、体全体の変化や活力を引き出す行為として注目されている。 In recent years, attention has been paid to lifestyle-related disease prevention, obesity prevention, stress reduction, beauty, brain activation, etc., and devices for health management and health promotion have been developed. For example, chewing action, which is an action of digesting food, has attracted attention as an action of drawing out changes and vitality of the entire body via the brain.
例えば、イヤホン型又はヘッドホン型の取付部材にマイクを設け、装置を装着した状態でマイクを口の近くに配置し、マイクが検出した音のうち、顎の関節の動きにより発生する音、歯と歯が接触する際に発生する音などを検出して咀嚼回数を検出する装置が開示されている(特許文献1参照)。 For example, a microphone is provided on an earphone-type or headphone-type attachment member, and the microphone is placed near the mouth with the device attached. Of the sounds detected by the microphone, the sound generated by the movement of the jaw joint, teeth and An apparatus for detecting the number of mastication times by detecting a sound generated when a tooth contacts is disclosed (see Patent Document 1).
しかし、ユーザの身長、体重、年齢などはユーザ毎に個人差があり、特許文献1に開示された装置を装着した場合には、咀嚼回数の検出結果には個人差があるため、精度良く咀嚼回数などの所定動作を計測することができないという問題がある。
However, the user's height, weight, age, and the like vary from person to person, and when the apparatus disclosed in
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、所定動作を精度良く計測することができる生体装着型計測装置及び計測方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a living body wearing type measuring apparatus and a measuring method capable of measuring a predetermined operation with high accuracy.
本発明に係る生体装着型計測装置は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部と、該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で前記変換部が変換した複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出する変動平均算出部とを備え、前記ピーク検出部は、前記時点で検出したピークが前記変動平均算出部で算出した変動平均より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出するようにしてあることを特徴とする。 The living body wearing type measuring apparatus according to the present invention includes a conversion unit that converts a change in distance to a predetermined part of a living body into an electric signal at a predetermined sampling period, and a change based on the electric signal converted by the conversion unit. A peak detection unit for detecting the peak of the current, a measurement unit for measuring the number of times or time of a predetermined operation based on the peak detected by the peak detection unit, and before or after any time point when the peak is detected by the peak detection unit A variation average calculation unit that calculates a variation average based on a plurality of electrical signals converted by the conversion unit, and the peak detection unit is configured such that the peak detected at the time point is the variation average calculation unit. If the calculated variation smaller than average, and wherein the Citea Rukoto to detect a peak by excluding the peak of the time.
本発明に係る生体装着型計測装置は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部と、該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、前記ピーク検出部が任意の時点で検出したピークと、該時点の前又は後で前記変換部が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する差分算出部と、前記ピーク検出部で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部とを備え、前記ピーク検出部は、前記差分算出部が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出し、前記判定部は、前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点より前の所定時間の間前記ピーク検出部でピークを検出していない場合に、前記時点より後でピークを複数回検出したとき、一口動作ありと判定するようにしてあることを特徴とする。 The living body wearing type measuring apparatus according to the present invention includes a conversion unit that converts a change in distance to a predetermined part of a living body into an electric signal at a predetermined sampling period, and a change based on the electric signal converted by the conversion unit. A peak detection unit for detecting a peak of the current, a measurement unit for measuring the number of times or time of a predetermined operation based on the peak detected by the peak detection unit, a peak detected by the peak detection unit at an arbitrary time point, and the time point Before or after the difference calculating unit that calculates the difference with the peak corresponding to the electrical signal converted by the conversion unit, and the presence or absence of a mouthful operation to take a mouthful of food based on the peak detected by the peak detection unit A determination unit configured to determine , when the difference calculated by the difference calculation unit is smaller than a predetermined threshold, the peak detection unit excludes the peak at the time point, and the determination unit detects the peak Inspection If not detected a peak in the peak detector during a predetermined time period prior to any at the time of detection of the peak part, upon later detected a plurality of times a peak from the point, so as to determine that there is bite operation It is characterized by that.
本発明に係る生体装着型計測装置は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部と、該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、前記ピーク検出部が任意の時点で検出したピークと、該時点の前又は後で前記変換部が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する差分算出部と、前記ピーク検出部で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部とを備え、前記ピーク検出部は、前記差分算出部が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出し、前記判定部は、一口動作ありと判定した時点以降に前記ピーク検出部で検出したピークの大小に基づいて一口摂取量を判定するようにしてあることを特徴とする。 The living body wearing type measuring apparatus according to the present invention includes a conversion unit that converts a change in distance to a predetermined part of a living body into an electric signal at a predetermined sampling period, and a change based on the electric signal converted by the conversion unit. A peak detection unit for detecting a peak of the current, a measurement unit for measuring the number of times or time of a predetermined operation based on the peak detected by the peak detection unit, a peak detected by the peak detection unit at an arbitrary time point, and the time point Before or after the difference calculating unit that calculates the difference with the peak corresponding to the electrical signal converted by the conversion unit, and the presence or absence of a mouthful operation to take a mouthful of food based on the peak detected by the peak detection unit A determination unit for determining , when the difference calculated by the difference calculation unit is smaller than a predetermined threshold, the peak is detected by excluding the peak at the time point, and the determination unit performs a bite operation Yes Characterized in that it has to determine the bite intake based on the peak of the magnitude detected by the peak detector after the time when the determined.
本発明に係る生体装着型計測装置は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部と、該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、前記所定部位との間の距離の変動を生じせしめる前記所定動作と異なる人体動作を検出する人体動作検出部と、前記ピーク検出部で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部とを備え、該判定部は、前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点より後で、前記ピーク検出部でピークを複数回検出した場合に、前記人体動作検出部が前記時点近傍で人体動作を検出したとき、一口動作ありと判定するようにしてあることを特徴とする。 The living body wearing type measuring apparatus according to the present invention includes a conversion unit that converts a change in distance to a predetermined part of a living body into an electric signal at a predetermined sampling period, and a change based on the electric signal converted by the conversion unit. The predetermined operation for causing a fluctuation in the distance between the peak detection unit for detecting the peak of the measurement, the measurement unit for measuring the number of times or time of the predetermined operation based on the peak detected by the peak detection unit, and the predetermined part A human body motion detection unit that detects a human body motion different from the above, and a determination unit that determines the presence or absence of a bite motion for taking a mouthful of food based on the peak detected by the peak detection unit, the determination unit including the peak When the human body motion detection unit detects a human body motion in the vicinity of the time point when the peak is detected multiple times by the peak detection unit after an arbitrary time point when the peak is detected by the detection unit, there is a bite motion. Characterized Citea Rukoto to constant.
本発明に係る計測方法は、生体に装着するための装着部を備える生体装着型計測装置による計測方法であって、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換部が変換するステップと、変換された電気信号に基づいて、変動のピークをピーク検出部が検出するステップと、検出されたピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測部が計測するステップと、ピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で、変換された複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出するステップと、前記時点で検出したピークが算出された変動平均より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出するステップとを含むことを特徴とする。 A measuring method according to the present invention is a measuring method by a living body wearing type measuring device provided with a mounting part for mounting on a living body, and a change in distance to a predetermined part of the living body is converted into an electrical signal at a predetermined sampling period. A step in which the conversion unit converts, a step in which the peak detection unit detects a fluctuation peak based on the converted electrical signal, and a step in which the measurement unit measures the number of times or time of the predetermined operation based on the detected peak. And at least one of before and after an arbitrary time point when the peak is detected, calculating a fluctuation average based on the converted electric signal a plurality of times, and from the fluctuation average where the peak detected at the time point is calculated And if not, detecting a peak by excluding the peak at the time point .
本発明によれば、所定動作を精度良く計測することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately measure a predetermined operation.
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図1は本実施の形態の生体装着型計測装置100の一例を示す外観斜視図であり、図2は本実施の形態の生体装着型計測装置100の構成の一例を示す分解斜視図であり、図3は本実施の形態の生体装着型計測装置100の生体への装着例を示す説明図であり、図4は本実施の形態の生体装着型計測装置100の所定部位の動きを検出する例を示す説明図である。以下の実施の形態では、生体の一例として人体について説明する。図1に示すように、生体装着型計測装置100は、人体に装着するための装着部10及び装着部10と着脱可能にしてある収容部20などを備える。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments. FIG. 1 is an external perspective view showing an example of the biological
装着部10は、耳と頭部との間で挟持されて耳に装着され、耳裏の形状に沿って湾曲した耳掛部12、耳掛部12の一端に設けられ耳上端部11、耳掛部12の他端(端部)に設けられ、収容部20と接続する円筒状の接続部13を備える。
The
耳掛部12の一部又は表面は、例えば、弾性を有する合成ゴム又は合成樹脂等で製造してあり、単に耳に掛けるだけでなく、耳と頭部との間で挟み込むことができるように可撓性又は伸縮性を有する。これにより、ユーザが装着部10を耳に装着した場合、耳掛部12が耳と頭部との間でしっかりと固定されるので、ユーザの人体動作(例えば、発話、頷き、くしゃみ、飲み込み、首振りなど)があっても、装着部10の装着位置をずれにくくすることができる。
A part or surface of the
耳上端部11は、耳掛部12よりもさらに柔軟性を有する合成ゴム又は合成樹脂等で製造してある。これにより、耳掛部12を耳に装着する際に、耳上端部11が耳に当たっても耳上端部11が柔軟に変形するので、装着部10を装着しやすくなり、装着性が向上する。また、耳上端部11と耳掛部12とが交差する耳上端付け根部を支点にして装着部10が耳裏に固定されるので、例えば、イヤホンのように耳穴を塞いだ状態で固定する装置に比べると、耳穴を塞がないので外部音を遮断することもなく、会話等を妨げることを防止することができる。
The ear
図2に示すように、接続部13は、収容部20側に円柱状の開口部を有し、内側壁に溝14を周設してある。また、接続部13の内側壁に後述の突起部26が嵌合する凹状の嵌合部16を形成してある。
As shown in FIG. 2, the connecting
収容部20は、相互に嵌合して箱体をなすケース21及びケース22を備え、ケース21、22の装着部10側には、接続部13に回動可能に嵌装される円筒状の嵌装部23を備える。ケース21、22内部には、バッテリ30、回路基板50、検出部としての測距センサ35などが収容される。
The
嵌装部23の外周には、溝24を周設してあり、接続部13の嵌合部16に対応する位置に突起部26を設けている。接続部13に嵌装部23を嵌装した状態で溝14、24により画定される円環状の隙間には、弾性を有する環状部材としてのリング部材40を嵌め込んである。なお、突起部26を嵌合部16に嵌合した状態で、突起部26と嵌合部16とは周方向に所要の範囲だけ相対的に摺動可能となっている。
A groove 24 is provided around the outer periphery of the
また、ケース22の所要の位置には、測距センサ35から出射される光、及び測距センサ35に入射する光を透過させる透過部25を設けている。なお、透過部25は、ケース21側に設けてもよく、ケース21、22に跨った形で設けることもできる。
Further, a
図3に示すように、生体装着型計測装置100は、耳掛部12を耳裏、すなわち耳と頭部との間で挟持されるようにして耳に装着することができる。また、耳掛部12と耳上端部11とで耳を挟み込むようにして装着部10を耳に装着することができる。
As shown in FIG. 3, the living body wearing
図4に示すように、耳掛部12(装着部10)を耳に装着した状態で、測距センサ35は、所定部位として耳裏下部の動きを検出する。図4に示すように、ユーザが咀嚼すると、測距センサ35と耳裏下部との距離が変動する。図4中、長寸の矢印は顎を開いた状態での測距センサ35と耳裏下部との距離を示し、短寸の矢印は顎を閉じた状態での測距センサ35と耳裏下部との距離を示す。なお、図4は顎の動きに応じて所定部位としての耳裏下部の動きを模式的に示すものである。
As shown in FIG. 4, the
図4に示すように、人が咀嚼する場合、顎の開き始めから開き終わるまでの間、耳裏下部の動きは常に変化し続けるので、咀嚼に伴う顎の変位(測距センサ35と耳裏下部との距離の変位、あるいは測距センサ35で検出される光の強度の変位、あるいは光電変換により得られた電圧又は電流の変位など)を正確に検出することができる。また、顎の動きに比較して、顎の動きに連動する耳裏下部の動きには、あまり個人差が現れない。したがって、所定部位を顎とする場合に比べて、所定動作(咀嚼の回数又は時間)を精度良く計測することができる。
As shown in FIG. 4, when a person chews, the movement of the lower part of the back of the ear always changes from the beginning of the jaw opening to the end of the jaw, so that the jaw displacement accompanying the mastication (the
図5は本実施の形態の生体装着型計測装置100の構成の一例を示すブロック図である。図5に示すように、生体装着型計測装置100は、測距センサ35に加えて、装置全体を制御する制御部51、加速度センサ52、計測部53、判定部54、算出部55、通信部56、記憶部57などを備える。これらの各部は、回路基板50に実装されている。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the living body wearing
測距センサ35は、変換部としての機能を有する。測距センサ35は、生体の所定部位に非接触の状態で当該所定部位の動きを検出する。すなわち、測距センサ35は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する。所定部位は、例えば、耳裏下部とすることができる。また、所定のサンプリング周期は、例えば、0.1秒であるが、これに限定されるものではない。
The
測距センサ35は、赤外発光ダイオードなどの発光部、フォトトランジスタなどの受光部などを有し、発光部から光を発光させ、所定部位で反射した反射光を受光部で検出して、検出した反射光の強度に応じた電気信号(電圧又は電流)を所定のサンプリング周期(例えば、0.1秒)で出力する。所定部位が耳裏下部である場合、咀嚼に応じて顎が動くことにより、測距センサ35と耳裏下部との間の距離が変動する。例えば、耳裏下部との距離が短くなれば、ピーク値の大きい電圧を出力し、耳裏下部との距離が長くなれば、ピーク値の小さい電圧を出力する。なお、本実施の形態では、測距センサ35が検出する所定部位の動き、あるいは耳裏下部との間の距離の変動とは、測距センサ35が出力する電圧を含むものとする。
The
計測部53は、ピーク検出部及び計測部としての機能を有する。計測部53は、AD変換部を有し、測距センサ35が出力する電圧の変動(電気信号)に基づいて、変動のピークを検出する。そして、計測部53は、検出したピークに基づいて所定動作としての咀嚼の回数又は時間(間隔)を計測する。咀嚼を1回行うと、測距センサ35と耳裏下部(所定部位)との間の距離が最小となるタイミングが1回生じるので、測距センサ35が出力する電圧のピークが1回現れる。したがって、所定のサンプリング周期で取得した電気信号のピークを検出することにより、咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を計測することができる。
The
咀嚼時に顎の開き始めから開き終わるまでの間、所定部位としての耳裏下部は変化し続け、咀嚼を1回行うと、変換部と耳裏下部との間の距離に応じた電気信号のピークが1回現れるので、変換部と所定部位との距離がピークになる時点を出力電圧のピークとして検出することにより、咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。 The lower part of the back of the ear as a predetermined part keeps changing from the beginning to the end of opening of the chin during mastication, and the peak of the electric signal corresponding to the distance between the conversion part and the lower part of the back of the ear when chewing is performed once Therefore, the number of mastications or the interval between mastications can be measured with high accuracy by detecting the time when the distance between the converter and the predetermined portion reaches the peak as the peak of the output voltage.
通信部56は、例えば、外部のスマートフォン、携帯電話、タブレット、パーソナルコンピュータなどの表示画面を備える外部機器(表示装置)との通信を行う。
The
制御部51は、通信部56を介して、測距センサ35の出力電圧の波形、計測部53での検出結果、判定部54での判定結果を外部機器へ出力する。
The
記憶部57は、所定の情報を記憶する。
The
次に、咀嚼の回数又は時間を計測する方法の詳細について説明する。図6は本実施の形態の生体装着型計測装置100の測距センサ35が出力する電圧の一例を示すタイムチャートである。図6中、横軸は時間(秒)を示し、縦軸は電圧(V)を示す。測距センサ35が出力する電圧(出力電圧)は、測距センサ35と所定部位としての耳裏下部との距離の変動に応じて変化し、当該距離が小さくなるほど出力電圧のピーク(波高値)は大きくなる。なお、出力電圧を生成する際に反転回路を設けておき、当該距離が大きくなるほど出力電圧のピークが大きくなるようにしてもよい。図6中、丸印で示す点が、サンプリング周期で検出した時点での出力電圧を示す。丸印で示す点をサンプリング点とも称する。
Next, details of a method of measuring the number of chewing times or time will be described. FIG. 6 is a time chart showing an example of a voltage output from the
図7は本実施の形態の生体装着型計測装置100の計測部53による出力電圧のピーク検出の第1実施例を示すタイムチャートである。出力電圧のピーク検出の第1実施例は、以下のようにすることができる。すなわち、計測部53は、測距センサ35で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出する。例えば、所定のサンプリング周期(例えば、0.1秒など)で出力する電圧(所定部位の動き、あるいは所定部位との間の距離の変動)を、A(1)、A(2)、A(3)、…、A(t−1)、A(t)、A(t+1)、…と時系列で表す(tは整数であり、サンプリング時の時刻を表す)。
FIG. 7 is a time chart showing a first example of output voltage peak detection by the
図7に示すように、出力電圧A(t)がピークであるか否かの判定は、A(t−1)≦A(t)、かつA(t)>A(t+1)とすることができる。すなわち、任意の時点での出力電圧が、1つ前の出力電圧より大きく、かつ1つ後の出力電圧より大きい場合、出力電圧A(t)をピークであると判定することができる。図7に示すように、第1実施例に基づいて検出されたピークを便宜上「第1ピーク」と称する。 As shown in FIG. 7, the determination as to whether or not the output voltage A (t) is a peak may be A (t−1) ≦ A (t) and A (t)> A (t + 1). it can. That is, when the output voltage at an arbitrary time is larger than the previous output voltage and larger than the next output voltage, the output voltage A (t) can be determined to be a peak. As shown in FIG. 7, the peak detected based on the first embodiment is referred to as “first peak” for convenience.
図8、図9及び図10は本実施の形態の生体装着型計測装置100の計測部53による出力電圧のピーク検出の第2実施例を示すタイムチャートである。図7に示す第1実施例を行った後で行っている第2実施例は、以下のようにすることができる。なお、図8に示す出力電圧の変化は図7の場合と同様である。
8, 9 and 10 are time charts showing a second example of output voltage peak detection by the
算出部55は、変動平均算出部としての機能を有し、計測部53でピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で、測距センサ35が変換した複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出する。
The
例えば、図8に示すように、計測部53でピーク(第1ピーク)を検出した任意の時点をtとし、ピーク(第1ピーク)として検出した出力電圧をA(t)とする。任意の時点tの前の時点を、例えば、(t−2)、(t−1)とし、そのときの出力電圧をA(t−2)、A(t−1)とする。また、任意の時点tの後の時点を、例えば、(t+1)、(t+2)とし、そのときの出力電圧をA(t+1)、A(t+2)とする。
For example, as shown in FIG. 8, an arbitrary point in time when the peak (first peak) is detected by the
算出部55は、時点tでの変動平均E(t)を、E(t)={A(t−2)+A(t−1)+A(t)+A(t+1)+A(t+2)}/5 という式で算出する。ここで、tは整数であり、変動平均を求める時点を示す。なお、変動平均を求める際の出力電圧の数は5(すなわち、変動平均を求める時点の前後2点)に限定されるものではなく、例えば、前後5点、10点などとしてもよい。
The
計測部53は、任意の時点tで検出したピークA(t)が算出部55で算出した変動平均E(t)より小さい場合、任意の時点のピークA(t)を除外してピークを検出する。すなわち、A(t)<E(t)の場合、出力電圧A(t)をピークとして検出しない。
When the peak A (t) detected at an arbitrary time point t is smaller than the fluctuation average E (t) calculated by the
図9では、上述の式により算出された変動平均E(t)が各サンプリング点に対応して実線で図示されている。図9の矢印で示すピーク(第1ピーク)の大きさは、それぞれの時点での変動平均E(t)よりも小さいことが分かる。 In FIG. 9, the fluctuation average E (t) calculated by the above-described equation is shown by a solid line corresponding to each sampling point. It can be seen that the magnitude of the peak (first peak) indicated by the arrow in FIG. 9 is smaller than the fluctuation average E (t) at each time point.
図10は、変動平均E(t)より小さい場合、ピーク(第1ピーク)を除外して得られたピーク(便宜上、「第2ピーク」と称する)を図示している。図10の例では、A(t)<E(t)となっているピークが除外されている。これにより、1回の咀嚼に該当しないような所定部位の動きにより生ずる誤差を少なくして咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。 FIG. 10 shows a peak (referred to as “second peak” for convenience) obtained by excluding the peak (first peak) when it is smaller than the fluctuation average E (t). In the example of FIG. 10, the peak that satisfies A (t) <E (t) is excluded. Thereby, the error which arises by the movement of the predetermined part which does not correspond to one mastication can be reduced, and the frequency | count of mastication or the interval of mastication can be measured with high precision.
図11及び図12は本実施の形態の生体装着型計測装置100の計測部53による出力電圧のピーク検出の第3実施例を示すタイムチャートである。図10に示す第2実施例を行った後で行っている第3実施例は、以下のようにすることができる。なお、図11に示す出力電圧の変化は図10の場合と同様である。
11 and 12 are time charts showing a third example of output voltage peak detection by the
算出部55は、差分算出部としての機能を有し、計測部53が任意の時点で検出したピークと、当該時点の前又は後で測距センサ35が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する。例えば、計測部53でピークを検出した任意の時点をtとし、ピークとして検出した出力電圧をA(t)とする。任意の時点tの前の時点を、例えば、(t−1)とし、そのときの出力電圧をA(t−1)とする。また、任意の時点tの後の時点を、例えば、(t+1)とし、そのときの出力電圧をA(t+1)とする。差分は、|A(t)−A(t−1)|、あるいは|A(t+1)−A(t)|により求めることができる。
The
計測部53は、算出部55が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、当該時点のピークを除外してピークを検出する。例えば、図11に示すように、|A(t)−A(t−1)|<所定の閾値Athである場合には、図12の矢印で示すように、出力電圧A(t)をピークとして検出しない。すなわち、第2ピークとして検出したピークを除外し、除外した残りのピークを第3ピークとして検出する。個々の第3ピークを、それぞれ1回の咀嚼と判定することができる。ピークを示す出力電圧の波形を咀嚼波形とも称する。これにより、1回の咀嚼に該当しないような所定部位の動きにより生ずる誤差を少なくして咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。
When the difference calculated by the
上述の例では、第1実施例、第2実施例、第3実施例の順にピーク検出を行ったが、これに限定されるものではなく、第2実施例を省略してもよく、あるいは第3実施例を省略してもよい。 In the above example, the peak detection is performed in the order of the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the second embodiment may be omitted. Three embodiments may be omitted.
また、計測部53は、咀嚼の候補と直近の咀嚼回数のカウント時点との時間差が所定経過時間(例えば、1.5秒など)より短い場合には、当該咀嚼の候補を咀嚼と判定せずに除去する。
In addition, when the time difference between the mastication candidate and the count point of the most recent mastication count is shorter than a predetermined elapsed time (for example, 1.5 seconds), the
また、計測部53は、咀嚼判定後に、例えば、100ms以内に検出されたピークはノイズと判定して除去することもできる。
Moreover, the
上述のように、測距センサ35は、耳裏下部に非接触の状態にしてあるので、耳裏下部が顎の動き(咀嚼)に伴って動く場合でも、咀嚼を妨げることがない。また、測距センサ35は、耳裏下部に非接触の状態にしてあるので、生体装着型計測装置100を装着した場合に、違和感や不快感が生じることもない。また、測距センサ35は、比較的安価であり、構造も簡単であり、筋電位計を用いる必要がないのでコストを抑えることができ、装着部10を耳に装着するという簡単な構造で所定動作としての咀嚼回数又は咀嚼時間を計測することができる。
As described above, since the
加速度センサ52は、所定部位との間の距離の変動を生じせしめる人体動作を検出する。人体動作は、例えば、発話、頷き、くしゃみ、飲み込み、首振りなどとすることができる。すなわち、加速度センサ52は、人体動作として発話、頷き、くしゃみ、飲み込み、首振りの少なくとも1つを検出する。
The
加速度センサ52は、例えば、ピエゾ抵抗型3軸加速度センサ、静電容量型3軸加速度センサ、圧電型3軸加速度センサなどを用いることができ、XYZ軸の3方向の加速度を測定することができる。なお、加速度センサ52は、3軸加速度センサに限定されるものではなく、2軸加速度センサでもよい。
As the
また、加速度センサ52は、装着部10を耳に装着した場合に、測距センサ35(又は生体装着型計測装置100自身でもよい)の姿勢を検出する。すなわち、加速度センサ52で地球の重力加速度を計測することにより、測距センサ35の姿勢(傾き)を検出することができる。例えば、予め装着時の測距センサ35の基準の姿勢(基準方向)と重力方向との関係を定めておき、重力方向と基準方向とのずれ(ずれ角度)に応じて、ユーザの身長、体重、年齢などに依存する装着時の個人差を特定することができる。
Further, the
制御部51は、ユーザの情報に基づいて、咀嚼の回数を計数する際の閾値Thを決定する。ユーザの情報は、例えば、性別、年齢、身長、体重などとすることができる。ユーザの情報は、通信部56を介して外部機器(例えば、スマートフォン、タブレットなど)から入力するようにすればよい。入力された情報(個人情報)は、ユーザ毎に区分して記憶部57に記憶される。なお、制御部51は、加速度センサ52で検出した姿勢に応じて、咀嚼の回数を計数する際の閾値Thを決定することもできる。かかる閾値Thを決定することにより、ユーザの個人差を考慮することができる。
The
計測部53は、任意の時点でピークを検出した場合に、加速度センサ52で人体動作を検出したときは、当該時点のピークを除外してピークを検出する。
When the
図13は本実施の形態の生体装着型計測装置100の計測部53による出力電圧のピーク検出の第4実施例を示すタイムチャートである。図13中、上側の実線は測距センサ35が出力する電圧を示し、下側の3本の細線は、加速度センサ52が出力するXYZ軸の3方向の加速度に対応する電圧を示す。
FIG. 13 is a time chart showing a fourth example of output voltage peak detection by the measuring
図13の例では、破線で示す範囲で咀嚼と判定された点(ピーク)が3個示されている。ピークが検出された時点で、加速度センサ52のY軸方向及びZ軸方向の電圧が大きく変動しているので、大きく変動している付近で人体動作が検出されたことが分かる。この場合、破線内の咀嚼と判定されたピークを除外して咀嚼と判定しない。
In the example of FIG. 13, three points (peaks) determined to be masticated in the range indicated by the broken line are shown. When the peak is detected, the voltage in the Y-axis direction and the Z-axis direction of the
すなわち、計測部53で任意の時点でピークを検出した場合に、加速度センサ52で人体動作を検出したときには、計測部53で検出したピークは、人体動作に伴って所定部位との間の距離の変動を生じたものであるとして、当該時点のピークを除外する。これにより、発話、頷き、くしゃみ、飲み込み、首振りなどの人体動作による誤計測を防止して、咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。
That is, when a peak is detected at an arbitrary time by the
次に、一口動作について説明する。一口動作は、例えば、所望の量の摂食物を一口分だけ口に入れて摂取する動作である。 Next, the bite operation will be described. The bite operation is, for example, an operation in which a desired amount of food is taken into the mouth and ingested.
判定部54は、計測部53で検出したピーク(すなわち、1回の咀嚼)に基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する。例えば、何も咀嚼していない状態から、摂食物を一口分だけ口に入れて咀嚼を始めるとすると、ある時点よりも前においては咀嚼が行われていないので、計測部53はピークを検出しない。すなわち、計測部53でピークを検出しない時間(例えば、数秒程度)が存在する。一方、摂食物を口に入れて咀嚼を始めると計測部53は連続してピークを検出する。このように、計測部53でのピークの検出状態により、一口動作の有無(一口動作の開始時点を含む)を判定することができる。以下、一口動作の判定方法について説明する。
The
図14は本実施の形態の生体装着型計測装置100の判定部54による一口動作判定の第1実施例を示すタイムチャートである。判定部54は、計測部53でピークを検出した任意の時点より前の所定時間(例えば、3秒とすることができるが、これに限定されない)の間、計測部53でピークを検出していない場合に、当該時点より後でピークを複数回(例えば、4回以上)検出したとき、一口動作ありと判定する。
FIG. 14 is a time chart showing a first example of a mouthful movement determination by the
図14の例では、矢印が付された「一口動作」の期間では、ピークが複数回検出されており、一口動作が開始する前の期間では、ピークが検出されていないことがわかる。図14に示すように、例えば、何も咀嚼していない状態から、摂食物を一口分だけ口に入れて咀嚼を始めるとすると、ある時点よりも前においては咀嚼が行われていないので、計測部53はピークを検出しない。一方、摂食物を口に入れて咀嚼を始めると計測部53は連続してピークを検出する。これにより、摂食物を一口分だけ口に入れる一口動作の開始及び開始時点を判定することができる。
In the example of FIG. 14, it can be seen that the peak is detected a plurality of times in the period of “sip operation” with an arrow, and that no peak is detected in the period before the start of the mouth operation. As shown in FIG. 14, for example, when chewing is started by putting only one mouthful of food intake from a state where nothing is chewed, chewing is not performed before a certain point in time. The
図15は本実施の形態の生体装着型計測装置100の判定部54による一口動作判定の第2実施例を示すタイムチャートである。図15中、上側の折れ線は測距センサ35が出力する電圧を示し、下側の4本の折れ線は、加速度センサ52が出力するXYZ軸の3方向の加速度に対応する電圧及びXYZ方向の合成加速度に対応する電圧を示す。
FIG. 15 is a time chart showing a second example of the mouthful movement determination by the
判定部54は、計測部53でピークを検出した任意の時点より後で、計測部53でピークを複数回(例えば、3回以上)検出した場合に、加速度センサ52が当該時点を含む近傍で人体動作を検出したとき、一口動作ありと判定する。
When the
図15の例では、計測部53でピークを検出している途中の任意の時点で、比較的大きなピークを検出した場合、当該時点より後で3回以上連続してピークを検出している。図15では、便宜上、任意の時点を「一口の候補」で示し、3回以上連続してピークを検出した期間を四角の枠で囲って示している。そして、計測部53で一口の候補とされた時点付近(当該時点の直前を含む)において、加速度センサ52で所定値以上の大きさの電圧が検出された場合には(図15中、符号Aで示す期間)、一口動作ありと判定する。
In the example of FIG. 15, when a relatively large peak is detected at an arbitrary time point during the peak detection by the
例えば、一口目の咀嚼を繰り返した後、2口目の摂食物を一口分だけ口に入れて咀嚼を始めるとすると、一口目の咀嚼に対応してピークが検出された後、2口目の咀嚼に対応してピークが検出される。この場合、2口目の摂食物を口に入れるときに口を摂食物の方へ近づけるべく顔を傾けること、あるいは大きく口を開けること等の人体動作が検出される。任意の時点でピークを検出した後で、ピークを複数回検出した場合に、当該時点を含む近傍で人体動作を検出することにより、食べている途中で一口分の摂食物を口に入れるような一口動作の有無及び時点を判定することができる。 For example, after repeating the chewing of the first mouth, if the mouthful of food for the second mouth is put into the mouth and the chewing is started, a peak corresponding to the mouthful of the first mouth is detected, and then the second mouth A peak is detected corresponding to mastication. In this case, when the second food intake is put into the mouth, a human body movement such as tilting the face to close the mouth toward the food intake or opening the mouth greatly is detected. If a peak is detected multiple times after a peak is detected at an arbitrary time point, by detecting human body movements in the vicinity including the time point, a portion of food intake may be put in the mouth while eating It is possible to determine the presence and time of a mouthful movement.
図16は本実施の形態の生体装着型計測装置100の判定部54による一口動作判定の第3実施例を示すタイムチャートである。判定部54は、一口動作の有無を判定した時点(すなわち、一口動作の開始時点)から所定回数(例えば、30回)以上、計測部53でピークが検出された場合、一口動作の開始時点以降で、ピークの最も大きい時点を、次の一口動作の開始時点であると判定する。
FIG. 16 is a time chart showing a third example of the mouthful movement determination by the
図16の例では、符号Bで示す時点で一口動作(一口動作の開始)が判定され、符号Bで示す時点以降、所定回数以上のピークが検出されている。この場合、符号Bで示す時点より後であって、ピークが最も大きい時点(符号Cで示す時点)を、次の一口動作の開始時点と判定する。1回の一口動作で繰り返される咀嚼の回数は、30回を超えることはまれである。そこで、ピークが30回以上となる場合には、それまでの間に、次の一口動作を行った可能性が非常に高いので、最大のピークを検出した時点を次の一口動作の開始時点と判定することにより、一口を正しく2口と判定することができ、一口動作の回数を精度良く判定することができる。 In the example of FIG. 16, a mouthful movement (start of mouthful movement) is determined at the time indicated by the symbol B, and a peak of a predetermined number of times or more is detected after the time indicated by the symbol B. In this case, a time point after the time point indicated by the symbol B and having the largest peak (a time point indicated by the symbol C) is determined as the start point of the next bite operation. It is rare that the number of chewing cycles repeated in a single bite operation exceeds 30. Therefore, if the peak is 30 times or more, it is very likely that the next mouthful movement has been performed so far, so the time when the maximum peak is detected is the start time of the next mouthful action. By determining, one mouth can be correctly determined as two mouths, and the number of times of one mouth operation can be determined with high accuracy.
なお、図16において、符号Cで示す次の一口動作の開始を判定する際に、加速度センサ52で所定値以上の大きさの電圧が符合Cで示す付近で検出されることを条件に加えることもできる。
In FIG. 16, when determining the start of the next mouthful movement indicated by the symbol C, a condition that the
ガム等を咀嚼する場合には、一口動作で連続した同じ傾向の波形(例えば、ピーク値又は周期など)が出力される。そこで、外部機器(例えば、スマートフォン、タブレットなど)を用いて、ユーザが、摂食物が、例えば、ガムであることを入力した場合、あるいは、明らかに連続した同じ傾向の波形が、例えば、50回程度検出される場合には、一口検出を行わないようにすることができる。 When chewing gum or the like, a waveform (for example, a peak value or a cycle) having the same tendency that is continuous in a single bite operation is output. Therefore, when the user inputs that the food intake is, for example, gum, using an external device (for example, a smartphone, a tablet, etc.), or the waveform having the clearly continuous trend is, for example, 50 times. When the degree is detected, it is possible to prevent the mouthful detection.
一口動作の判定によって計数された一口の数の合計を1食での一口の回数とすることができる。また、一口動作の開始時点から咀嚼の終わりまでの時間、あるいは一口動作の開始時点から次の一口動作の開始時点までの間の時間を一口時間(食べるスピード)として判定することができる。また、最初の一口動作の開始時点から最後の一口動作が終わるまでの時間を1回の食事時間とすることができる。ただし、咀嚼なしと判定される時間が所定時間を超える場合には、当該時間を食時間から除外すればよい。また、1回の食事において、一口動作の時間の合計を噛み時間(噛んでいる時間)として判定することができる。 The total number of mouthfuls counted by the determination of mouthful movement can be the number of mouthfuls per meal. Moreover, the time from the start time of a bite operation to the end of mastication, or the time from the start time of a bite operation to the start time of the next bite operation can be determined as a bite time (eating speed). The time from the start of the first bite operation to the end of the last bite operation can be set as one meal time. However, when the time determined to be without chewing exceeds a predetermined time, the time may be excluded from the eating time. In addition, in one meal, the total time for the bite operation can be determined as the biting time (time for biting).
次に、一口摂取量(一口の量)について説明する。一口摂取量とは、一口で口に入れる摂食物の量を意味する。 Next, the mouthful intake (a mouthful amount) will be described. A mouthful intake means the amount of food that can be taken into the mouth with a mouthful.
図17は本実施の形態の生体装着型計測装置100の判定部54による一口摂取量判定の一例を示すタイムチャートである。判定部54は、一口動作ありと判定した時点以降に計測部53で検出したピークの大小に基づいて一口摂取量を判定する。図17に示すように、一口動作のピークを時系列にP(1)、P(2)、P(3)、P(4)…とする。ピークP(1)は、一口動作の開始時点でのピークである。一口動作の開始以降で最大のピークP(2)の電圧とその直前の極小となる電圧との電圧差をΔVとする。ΔVが0.1V未満の場合、一口の量は少量であると判定する。また、ΔVが0.1V以上0.15V未満の場合、一口の量は中量であると判定する。また、ΔVが0.15V以上の場合、一口の量は多量であると判定する。なお、一口の量を判定するための電圧は一例であって、図17の例に限定されるものではない。
FIG. 17 is a time chart showing an example of a mouthful intake determination by the
上述のように、一口摂取量が多いほど咀嚼時の顎の開き具合が大きくなり、測距センサ35と耳裏下部との変動距離も大きくなる。したがって、一口動作ありと判定した時点以降に検出したピークの大小に応じて、一口摂取量の多少を判定することができる。このように、一口目を判定した時点付近の出力電圧の波形の大きさに基づいて摂取した食べ物の量を判定することができる。
As described above, as the mouthful intake increases, the degree of jaw opening during mastication increases, and the variation distance between the
次に、偏咀嚼の判定方法について説明する。図18は本実施の形態の生体装着型計測装置100の判定部54による偏咀嚼判定の一例を示すタイムチャートである。図18において、上段のタイムチャートは、生体装着型計測装置100を左側の耳と頭部との間に装着して咀嚼した場合の例であり、下段のタイムチャートは、生体装着型計測装置100を右側の耳と頭部との間に装着して咀嚼した場合の例である。図18に示すように、生体装着型計測装置100を左側の耳に装着した場合の出力電圧の波形と右側の耳に装着した場合の出力電圧の波形とを対比することにより、左右の偏咀嚼の有無、偏咀嚼の程度を判定することができる。例えば、出力電圧のピーク(振幅)が左右で大きく異なる場合、偏咀嚼ありと判定することができる。また、出力電圧の隣り合うピークの時間間隔が左右で大きく異なる場合、偏咀嚼ありと判定することができる。
Next, a method for determining partial mastication will be described. FIG. 18 is a time chart illustrating an example of partial mastication determination by the
次に、咀嚼物の固さの判定方法について説明する。図19は本実施の形態の生体装着型計測装置100の判定部54による咀嚼物の固さ判定の一例を示すタイムチャートである。固い食べ物、あるいは噛みごたえのある食べ物を咀嚼する場合、咀嚼物を噛みしめるようにして咀嚼する傾向があり、出力電圧の波形においてピークが極小となる付近で噛みしめにより生ずる電圧検出が多数行われ、図19に示すように、多点計測が現れる。したがって、測距センサ35の出力電圧の波形を計測することにより、咀嚼物の固さを判定することができる。そして、予め食事の内容が生体装着型計測装置100に入力され、例えば、噛みごたえのある食べ物を咀嚼した場合に、多点計測が見られないときは、よく噛んで食べていないということを判定して通知することができる。
Next, a method for determining the hardness of the chewing object will be described. FIG. 19 is a time chart showing an example of chewing object hardness determination by the
次に、本実施の形態の生体装着型計測装置100によるユーザへの食べ方のアドバイスについて説明する。制御部51は、計測部53、判定部54で得られた結果に基づいて、食べ物を摂取するユーザに対するアドバイスに関する情報を、通信部56を介して外部機器へ出力することができる。
Next, advice on how to eat to the user by the living body wearing
図20は本実施の形態の生体装着型計測装置100で得られた出力電圧の良い波形の第1実施例を示すタイムチャートである。なお、図20中、スイッチ検出とは、ユーザ(被験者)が手動スイッチで咀嚼を申告している時点を示す。図20に示すように、測距センサ35の出力電圧の波形において、咀嚼と判定された点(ピーク)の振幅が比較的大きい場合には、良い波形であると判定することができ、良い咀嚼であると診断することができる。この場合、例えば、「しっかり口を開けて噛めていますね!」、あるいは「口を開けて噛むことは顎の発達にとてもいいですよ。」等のアドバイスを文字又は音声で出力することができる。
FIG. 20 is a time chart showing a first example of a waveform having a good output voltage obtained by the living body wearing
また、図20に示すように、測距センサ35の出力電圧の波形において、咀嚼と判定された点(ピーク)の間隔が比較的広い場合には、良い波形であると判定することができ、良い咀嚼であると診断することができる。この場合、例えば、「ゆっくり噛めていますね。」、「ゆっくり噛むことは消化によいですよ。」、「ゆっくり噛むことで満腹中枢が働きダイエットにもつながりますよ。」等のアドバイスを文字又は音声で出力することができる。
As shown in FIG. 20, in the waveform of the output voltage of the
図21は本実施の形態の生体装着型計測装置100で得られた出力電圧の良い波形の第2実施例を示すタイムチャートである。図21に示すように、測距センサ35の出力電圧の波形において、一口動作の終わりから次の一口動作までの時間が比較的長い場合には、良い波形であると判定することができ、良い咀嚼であると診断することができる。この場合、例えば、「食事を楽しめていますね。」、「口の中の食べ物がなくなってから次の物を食べることで、食べ物本来の味がわかりますね。」等のアドバイスを文字又は音声で出力することができる。
FIG. 21 is a time chart showing a second example of a waveform having a good output voltage obtained by the living body wearing
図22は本実施の形態の生体装着型計測装置100で得られた出力電圧の悪い波形の一例を示すタイムチャートである。図22に示すように、測距センサ35の出力電圧の波形において、咀嚼と判定された点(ピーク)の振幅が比較的小さい場合には、悪い波形であると判定することができ、悪い咀嚼であると診断することができる。この場合、例えば、「ちゃんと噛めていますか?」、「口をしっかり動かすと顎の発達がよくなりますよ。」等のアドバイスを文字又は音声で出力することができる。
FIG. 22 is a time chart showing an example of a waveform with a bad output voltage obtained by the living body wearing
また、図22に示すように、測距センサ35の出力電圧の波形において、咀嚼と判定された点(ピーク)の間隔が比較的狭い場合には、悪い波形であると判定することができ、悪い咀嚼であると診断することができる。この場合、例えば、「早食いはよくないですよ!」、「ゆっくり噛むことで消化しやすくなりますよ。」、「しっかり噛むことで満腹中枢が働きダイエットにもつながりますよ。」等のアドバイスを文字又は音声で出力することができる。
Also, as shown in FIG. 22, in the waveform of the output voltage of the
また、図22に示すように、測距センサ35の出力電圧の波形において、咀嚼回数が比較的少ない場合には、悪い波形であると判定することができ、悪い咀嚼であると診断することができる。この場合、例えば、「あまり噛んでいないようですね。」、「しっかり噛んでから飲み込む方が消化にいいですよ。」等のアドバイスを文字又は音声で出力することができる。
As shown in FIG. 22, in the waveform of the output voltage of the
図23は本実施の形態の生体装着型計測装置100で得られた出力電圧の追いご飯の波形の一例を示すタイムチャートである。なお、本実施の形態では、追いご飯とは、口の中にある食べ物を咀嚼中に次の食べ物を口の中に入れる動作を示す用語として便宜上使用する。図23において、三角符号で示す時点で追いご飯がされたと判定することができる。すなわち、図23に示すように、出力電圧の波形(振幅)が大きくなるとともに波形の間隔が広く(周期が長く)なる時点を追いご飯の時点と判定することができる。追いご飯の時点は、連続では発生しない。
FIG. 23 is a time chart showing an example of the waveform of the output voltage follower rice obtained by the living body wearing
このように、咀嚼波形から食べ方を判定することができる。 Thus, how to eat can be determined from the mastication waveform.
次に、本実施の形態の生体装着型計測装置100による咀嚼情報の生成の詳細について説明する。図24は本実施の形態の生体装着型計測装置100の咀嚼情報の生成の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下では、簡便のため処理の主体を制御部51として説明する。
Next, details of generation of mastication information by the living body
制御部51は、ユーザの情報に基づいて初期の閾値Thを設定する(S11)。初期の閾値Thは、咀嚼回数を計測する際に、咀嚼を行ったか否かを判定するための閾値である。ユーザの情報は、例えば、性別、年齢、身長、体重などとすることができる。なお、閾値Thは、生体装着型計測装置100を耳に装着して、所要時間(例えば、10秒、20秒など)の間、実際に咀嚼する動作を行って決定するようにしてもよい。
The
制御部51は、咀嚼回数N=0に設定し(S12)、測距センサ35を制御して所定部位(耳裏下部)の変動を検出する(S13)。なお、以下の説明では、測距センサ35が、所定のサンプリング周期(例えば、0.1秒など)で出力する電圧(所定部位の動き、あるいは所定部位との間の距離の変動)を、A(1)、A(2)、A(3)、…、A(t−1)、A(t)、A(t+1)、…と時系列で表す(tは整数であり、サンプリング時の時刻を表す)。
The
制御部51は、出力電圧の変動のピークを検出する(S14)。例えば、出力電圧A(t)がピークであるか否かの判定は、A(t−1)<A(t)、かつA(t)>A(t+1)とすることができる。すなわち、任意の時点での出力電圧が、1つ前の出力電圧より大きく、かつ1つ後の出力電圧より大きい場合、出力電圧A(t)をピークであると判定する。
The
制御部51は、出力電圧のピークの変動平均を算出し(S15)、変動平均より小さいピークを除外する(S16)。例えば、時点tでの出力電圧のピークをP(t)とし、時点tでの移動平均をE(t)とすると、P(t)<E(t)である場合、ピークP(t)を除外してピークを検出する。
The
制御部51は、任意の時点で検出したピークの電圧と、当該時点の前又は後で出力された電圧との電圧差ΔVが閾値Thより大きいか否かを判定し(S17)、電圧差ΔVが閾値Thより大きい場合(S17でYES)、人体動作を検出したか否かを判定する(S18)。閾値Thは、ステップS11で決定された閾値である。
The
人体動作を検出していない場合(S18でNO)、制御部51は、直近の咀嚼回数のカウント時点からの時間差が所定経過時間(例えば、1.5秒など)より短いか否かを判定し(S19)、時間差が所定経過時間より短くない場合(S19でNO)、咀嚼回数Nに1を加算した値を新たな咀嚼回数Nとする(S20)。すなわち、制御部51は、咀嚼回数Nを1つ増加させる。
When the human body motion is not detected (NO in S18), the
電圧差ΔVが閾値Thより大きくない場合(S17でNO)、あるいは人体動作を検出した場合(S18でYES)、あるいは時間差が所定経過時間より短い場合(S19でYES)、制御部51は、咀嚼回数Nを1つ増加させることなく、後述のステップS21の処理を行う。
When the voltage difference ΔV is not larger than the threshold Th (NO in S17), when a human body motion is detected (YES in S18), or when the time difference is shorter than a predetermined elapsed time (YES in S19), the
制御部51は、処理を終了するか否かを判定し(S21)、処理を終了しない場合(S21でNO)、ステップS13以降の処理を続ける。処理を終了する場合(S21でYES)、制御部51は、咀嚼情報を生成し、通信部56を介して生成した咀嚼情報を外部機器(スマートフォン、携帯電話、タブレット、パーソナルコンピュータなど)へ出力し(S22)、処理を終了する。
The
なお、咀嚼情報には、咀嚼回数、咀嚼時間、1回の一口動作での咀嚼回数、1回の食事での一口動作の数、一口時間(食べるスピード)、食事時間、咀嚼波形、咀嚼波形に基づくアドバイス等の情報を含む。 The chewing information includes the number of chewing times, the chewing time, the number of chewing times in one bite movement, the number of bite movements in one meal, the bite time (eating speed), the meal time, the chewing waveform, and the chewing waveform. Includes information such as advice based.
図25は本実施の形態の生体装着型計測装置100による咀嚼と発話との混合実験の結果の一例を示すタイムチャートである。図25において、横軸は時間(秒)を示し、縦軸は測距センサ35が出力する電圧(変動)を示す。図25に示すように、本実施の形態の生体装着型計測装置100によれば、ピークが検出された咀嚼を示す期間と、会話などの人体動作が行われる期間とを明瞭に分けることができ、発話などの人体動作が行われる場合であっても、咀嚼回数を精度良く計測することができる。
FIG. 25 is a time chart showing an example of a result of a mixing experiment of mastication and speech by the living body wearing
次に、咀嚼情報の表示例について説明する。図26は本実施の形態の生体装着型計測装置100が外部機器の表示画面に表示すべく生成する咀嚼情報の第1実施例を示す模式図である。図26では、例えば、食事が終わったときに表示される咀嚼情報として、咀嚼回数、食事の時間、咀嚼波形などが示されている。
Next, a display example of mastication information will be described. FIG. 26 is a schematic diagram showing a first example of mastication information generated by the living body wearing
図27は本実施の形態の生体装着型計測装置100が外部機器の表示画面に表示すべく生成する咀嚼情報の第2実施例を示す模式図である。図27では、例えば、朝昼晩の各食事のメニュー、1回の食事での咀嚼回数、1回の食事での一口動作の回数などが示されている。
FIG. 27 is a schematic diagram showing a second example of mastication information generated by the living body wearing
図28は本実施の形態の生体装着型計測装置100が外部機器の表示画面に表示すべく生成する咀嚼情報の第3実施例を示す模式図である。図28では、例えば、一口の咀嚼回数、1回の食事の時間、1回の食事での咀嚼回数、平均咀嚼スピードなどが示されている。
FIG. 28 is a schematic diagram showing a third example of mastication information generated by the living body wearing
図26から図28に例示する咀嚼情報を提供することにより、ユーザは食事のときによく噛んで食べているのか、あるいはゆっくり食べているのか、噛み具合の強さなどを簡単に把握することができ、食事に対する関心を高めるとともに、健康的な食事を心がけるように仕向けることが可能となる。 By providing the mastication information illustrated in FIG. 26 to FIG. 28, the user can easily grasp whether he / she eats or eats slowly during meals, the strength of chewing, etc. It is possible to increase interest in meals and to aim for healthy eating.
上述の実施の形態において、ユーザが簡単に操作することができる操作部(例えば、スイッチ、ボタン、タッチパネルなど)を設けてもよく、また、生体装着型計測装置100の動作状態を表示する表示部(例えば、LED、液晶パネルなど)を設けることもできる。 In the above-described embodiment, an operation unit (for example, a switch, a button, a touch panel, etc.) that can be easily operated by the user may be provided, and a display unit that displays the operation state of the biological wearable measuring apparatus 100 (For example, an LED, a liquid crystal panel, etc.) can also be provided.
上述の実施の形態において、ユーザの情報に基づいて閾値Thを決定する場合に、外部機器からユーザの情報を入力する構成に代えて、ユーザが生体装着型計測装置100を耳に装着して、実際に複数回咀嚼あるいは発話を行うことによりキャリブレーションして個人差を吸収すべく閾値Thを決定するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, when the threshold Th is determined based on the user information, the user wears the biological
本実施の形態の生体装着型計測装置100は、人体だけでなく、動物、家畜などの生体の咀嚼をモニタリングする用途にも適用することが可能である。
The living body wearing
本発明の上述の各実施例で記載されている技術特徴は、お互いに組み合わせて新しい技術方案を形成することができる。 The technical features described in the above embodiments of the present invention can be combined with each other to form a new technical solution.
本実施の形態の生体装着型計測装置(100)は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部(35)と、該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部(53)と、該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部(53)とを備えることを特徴とする。 The living body wearing type measuring apparatus (100) of the present embodiment converts a change in distance to a predetermined part of a living body into an electrical signal at a predetermined sampling period, and the conversion unit converts it. A peak detection unit (53) for detecting a fluctuation peak based on the electrical signal; and a measurement unit (53) for measuring the number of times or time of a predetermined operation based on the peak detected by the peak detection unit. Features.
本実施の形態の計測方法は、生体に装着するための装着部(10)を備える生体装着型計測装置(100)による計測方法であって、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換部(35)が変換するステップと、変換された電気信号に基づいて、変動のピークをピーク検出部(53)が検出するステップと、検出されたピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測部(53)が計測するステップとを含むことを特徴とする。 The measurement method according to the present embodiment is a measurement method using a living-body-mounted measurement apparatus (100) including a mounting unit (10) for mounting on a living body, and a variation in distance from a predetermined part of the living body is determined in advance. The conversion unit (35) converts the electrical signal into an electrical signal at the sampling period, the peak detection unit (53) detects the fluctuation peak based on the converted electrical signal, and the detected peak. A measurement unit (53) measuring the number of times or time of the predetermined operation.
本実施の形態にあっては、装着部(10)を生体に装着する。生体は、例えば、人体の耳であり、具体的には、装着部は耳と頭部との間に装着することができる。変換部(35)は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する。所定部位は、例えば、耳裏下部とすることができる。変換部は、例えば、測距センサを用いることができ、発光部から光を発光させ、所定部位で反射した反射光を受光部で検出して、所定部位との距離(距離の変動)を検出し、検出した距離(距離の変動)を所定のサンプリング周期で電気信号(電圧又は電流)に変換するする。所定のサンプリング周期は、例えば、0.1秒とすることができるが、これに限定されるものではない。所定部位が耳裏下部である場合、咀嚼により顎が動くことにより、変換部と耳裏下部との間の距離が変動する。 In the present embodiment, the mounting portion (10) is mounted on a living body. The living body is, for example, a human ear, and specifically, the mounting portion can be mounted between the ear and the head. The conversion unit (35) converts a change in distance to a predetermined part of the living body into an electrical signal at a predetermined sampling period. The predetermined part can be, for example, the lower part of the back of the ear. For example, a distance measuring sensor can be used for the conversion unit. Light is emitted from the light emitting unit, and the reflected light reflected from the predetermined part is detected by the light receiving part to detect the distance (variation in distance) from the predetermined part. Then, the detected distance (distance variation) is converted into an electrical signal (voltage or current) at a predetermined sampling period. The predetermined sampling period can be, for example, 0.1 seconds, but is not limited thereto. When the predetermined part is the lower part of the back of the ear, the distance between the conversion part and the lower part of the back of the ear varies as the jaw moves by mastication.
ピーク検出部(53)は、変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出する。例えば、変換部が所定のサンプリング周期(例えば、0.1秒など)で出力する電圧(所定部位の動き、あるいは所定部位との間の距離の変動)を、A(1)、A(2)、A(3)、…、A(t−1)、A(t)、A(t+1)、…と時系列で表す(tは整数であり、サンプリング時の時刻を表す)。出力電圧A(t)がピークであるか否かの判定は、A(t−1)≦A(t)、かつA(t)>A(t+1)とすることができる。すなわち、任意の時点での出力電圧が、1つ前の出力電圧より大きく、かつ1つ後の出力電圧より大きい場合、出力電圧A(t)をピークであると判定することができる。 The peak detector (53) detects the fluctuation peak based on the electrical signal converted by the converter. For example, the voltage (the movement of the predetermined part or the fluctuation of the distance between the predetermined part) output by the conversion unit at a predetermined sampling period (for example, 0.1 second) is represented by A (1), A (2). , A (3),..., A (t-1), A (t), A (t + 1),... In time series (t is an integer and represents the time at the time of sampling). The determination of whether or not the output voltage A (t) is a peak can be A (t−1) ≦ A (t) and A (t)> A (t + 1). That is, when the output voltage at an arbitrary time is larger than the previous output voltage and larger than the next output voltage, the output voltage A (t) can be determined to be a peak.
計測部(53)は、ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間(間隔)を計測する。所定動作は、例えば、咀嚼である。咀嚼を1回行うと、変換部と耳裏下部との間の距離に応じた電気信号のピークが1回現れるので、所定のサンプリング周期で取得した電気信号のピークを検出することにより、咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を計測することができる。 The measurement unit (53) measures the number of times or time (interval) of the predetermined operation based on the peak detected by the peak detection unit. The predetermined operation is, for example, mastication. When mastication is performed once, the peak of the electric signal corresponding to the distance between the conversion unit and the lower part of the back of the ear appears once. Therefore, by detecting the peak of the electric signal acquired at a predetermined sampling period, The number of times or the interval between chewing can be measured.
咀嚼時に顎の開き始めから開き終わるまでの間、所定部位としての耳裏下部は変化し続け、咀嚼を1回行うと、変換部と耳裏下部との間の距離に応じた電気信号のピークが1回現れるので、変換部と所定部位との距離がピークになる時点を出力電圧のピークとして検出することにより、咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。 The lower part of the back of the ear as a predetermined part keeps changing from the beginning to the end of opening of the chin during mastication, and the peak of the electric signal corresponding to the distance between the conversion part and the lower part of the back of the ear when chewing is performed once Therefore, the number of mastications or the interval between mastications can be measured with high accuracy by detecting the time when the distance between the converter and the predetermined portion reaches the peak as the peak of the output voltage.
本実施の形態の生体装着型計測装置(100)は、前記ピーク検出部(53)でピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で前記変換部(35)が変換した複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出する変動平均算出部(55)を備え、前記ピーク検出部は、前記時点で検出したピークが前記変動平均算出部で算出した変動平均より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出するようにしてあることを特徴とする。 The biological wearable measurement device (100) of the present embodiment is configured to perform a plurality of times converted by the conversion unit (35) at least before or after an arbitrary time point when a peak is detected by the peak detection unit (53). A fluctuation average calculation unit (55) that calculates a fluctuation average based on an electrical signal, and the peak detection unit, when the peak detected at the time is smaller than the fluctuation average calculated by the fluctuation average calculation unit, It is characterized in that the peak is excluded and the peak is detected.
本実施の形態にあっては、変動平均算出部(55)は、ピーク検出部(53)でピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で変換部(35)が変換した複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出する。例えば、ピーク検出部でピークを検出した任意の時点をtとし、ピークとして検出した出力電圧をA(t)とする。任意の時点tの前の時点を、例えば、(t−2)、(t−1)とし、そのときの出力電圧をA(t−2)、A(t−1)とする。また、任意の時点tの後の時点を、例えば、(t+1)、(t+2)とし、そのときの出力電圧をA(t+1)、A(t+2)とする。時点tでの変動平均E(t)は、E(t)={A(t−2)+A(t−1)+A(t)+A(t+1)+A(t+2)}/5 という式で求めることができる。ここで、tは整数であり、変動平均を求める時点を示す。なお、変動平均を求める際の出力電圧の数は5(すなわち、変動平均を求める時点の前後2点)に限定されるものではなく、例えば、前後5点、10点などとしてもよい。 In the present embodiment, the fluctuation average calculation unit (55) is converted into a plurality of times converted by the conversion unit (35) at least before or after an arbitrary time point when the peak is detected by the peak detection unit (53). The fluctuation average is calculated based on the electrical signal. For example, an arbitrary time point when a peak is detected by the peak detection unit is t, and an output voltage detected as a peak is A (t). For example, the time points before the arbitrary time point t are (t-2) and (t-1), and the output voltages at that time are A (t-2) and A (t-1). Further, the time point after the arbitrary time point t is, for example, (t + 1), (t + 2), and the output voltages at that time are A (t + 1), A (t + 2). The variation average E (t) at time t is obtained by the following equation: E (t) = {A (t−2) + A (t−1) + A (t) + A (t + 1) + A (t + 2)} / 5 Can do. Here, t is an integer and indicates the time point at which the fluctuation average is obtained. Note that the number of output voltages for obtaining the fluctuation average is not limited to five (that is, two points before and after the point at which the fluctuation average is obtained), and may be, for example, five points before and after, 10 points.
ピーク検出部は、任意の時点tで検出したピークA(t)が変動平均算出部で算出した変動平均E(t)より小さい場合、任意の時点のピークA(t)を除外してピークを検出する。すなわち、A(t)<E(t)の場合、出力電圧A(t)をピークとして検出しない。これにより、1回の咀嚼に該当しないような所定部位の動きにより生ずる誤差を少なくして咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。 When the peak A (t) detected at an arbitrary time point t is smaller than the fluctuation average E (t) calculated by the fluctuation average calculation unit, the peak detection unit excludes the peak A (t) at an arbitrary time point, To detect. That is, when A (t) <E (t), the output voltage A (t) is not detected as a peak. Thereby, the error which arises by the movement of the predetermined part which does not correspond to one mastication can be reduced, and the frequency | count of mastication or the interval of mastication can be measured with high precision.
本実施の形態の生体装着型計測装置(100)は、前記ピーク検出部(53)が任意の時点で検出したピークと、該時点の前又は後で前記変換部(35)が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する差分算出部(55)を備え、前記ピーク検出部は、前記差分算出部が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出するようにしてあることを特徴とする。 The biological wearable measuring apparatus (100) of the present embodiment includes a peak detected by the peak detection unit (53) at an arbitrary time point and an electric signal converted by the conversion unit (35) before or after the time point. A difference calculating unit (55) that calculates a difference from a peak corresponding to the peak, and the peak detecting unit excludes the peak at the time point when the difference calculated by the difference calculating unit is smaller than a predetermined threshold. Is detected.
本実施の形態にあっては、差分算出部(55)は、ピーク検出部(53)が任意の時点で検出したピークと、当該時点の前又は後で変換部(35)が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する。例えば、ピーク検出部でピークを検出した任意の時点をtとし、ピークとして検出した出力電圧をA(t)とする。任意の時点tの前の時点を、例えば、(t−1)とし、そのときの出力電圧をA(t−1)とする。また、任意の時点tの後の時点を、例えば、(t+1)とし、そのときの出力電圧をA(t+1)とする。差分は、|A(t)−A(t−1)|、あるいは|A(t+1)−A(t)|により求めることができる。 In the present embodiment, the difference calculation unit (55) includes the peak detected by the peak detection unit (53) at an arbitrary time point and the electric signal converted by the conversion unit (35) before or after the time point. The difference from the peak corresponding to is calculated. For example, an arbitrary time point when a peak is detected by the peak detection unit is t, and an output voltage detected as a peak is A (t). A time point before an arbitrary time point t is, for example, (t−1), and the output voltage at that time is A (t−1). Further, a time point after an arbitrary time point t is, for example, (t + 1), and an output voltage at that time is A (t + 1). The difference can be obtained by | A (t) −A (t−1) | or | A (t + 1) −A (t) |.
ピーク検出部は、差分算出部が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、当該時点のピークを除外してピークを検出する。例えば、|A(t)−A(t−1)|<所定の閾値である場合、出力電圧A(t)をピークとして検出しない。これにより、1回の咀嚼に該当しないような所定部位の動きにより生ずる誤差を少なくして咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。 When the difference calculated by the difference calculation unit is smaller than a predetermined threshold, the peak detection unit detects the peak by excluding the peak at that time. For example, when | A (t) −A (t−1) | <predetermined threshold value, the output voltage A (t) is not detected as a peak. Thereby, the error which arises by the movement of the predetermined part which does not correspond to one mastication can be reduced, and the frequency | count of mastication or the interval of mastication can be measured with high precision.
本実施の形態の生体装着型計測装置(100)は、前記所定部位との間の距離の変動を生じせしめる人体動作を検出する人体動作検出部(52)を備え、前記ピーク検出部(53)は、任意の時点でピークを検出した場合に、前記人体動作検出部で人体動作を検出したときは、前記時点のピークを除外してピークを検出するようにしてあることを特徴とする。 The living body-worn measurement device (100) of the present embodiment includes a human body motion detection unit (52) that detects a human body motion that causes a change in the distance to the predetermined part, and the peak detection unit (53). When a human body motion is detected by the human body motion detection unit when a peak is detected at an arbitrary time point, the peak is detected by excluding the peak at the time point.
本実施の形態にあっては、人体動作検出部(52)は、所定部位との間の距離の変動を生じせしめる人体動作を検出する。人体動作は、例えば、発話、頷き、くしゃみ、飲み込み、首振りなどとすることができる。人体動作検出部は、例えば、加速度センサを用いることができる。ピーク検出部(53)は、任意の時点でピークを検出した場合に、人体動作検出部で人体動作を検出したときは、当該時点のピークを除外してピークを検出する。例えば、ピーク検出部で任意の時点でピークを検出した場合に、人体動作検出部で人体動作を検出したときには、ピーク検出部で検出したピークは、人体動作に伴って所定部位との間の距離の変動を生じたものであるとして、当該時点のピークを除外する。これにより、発話、頷き、くしゃみ、飲み込み、首振りなどの人体動作による誤計測を防止して、咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。 In the present embodiment, the human body motion detection unit (52) detects a human body motion that causes a change in the distance to a predetermined part. The human body motion can be, for example, speech, whisper, sneeze, swallow, swing, etc. For example, an acceleration sensor can be used as the human body motion detection unit. When a human body motion is detected by the human body motion detector when a peak is detected at an arbitrary time point, the peak detector (53) detects the peak by excluding the peak at that time point. For example, when a human body motion is detected by the human body motion detection unit when a peak is detected at an arbitrary time by the peak detection unit, the peak detected by the peak detection unit is a distance between a predetermined part and the human body motion. The peak at that time point is excluded as if the fluctuation occurred. Thereby, it is possible to prevent erroneous measurement due to human body movements such as speech, whisper, sneeze, swallow, and swing, and to measure the number of mastications or the interval between mastications with high accuracy.
本実施の形態の生体装着型計測装置(100)は、前記ピーク検出部(53)で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部(54)を備えることを特徴とする。 The living body-worn measuring device (100) of the present embodiment includes a determination unit (54) that determines the presence or absence of a mouthful movement for taking a mouthful of food based on the peak detected by the peak detector (53). It is characterized by.
本実施の形態にあっては、判定部(54)は、ピーク検出部(53)で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する。一口動作は、所望の量の摂食物を口に入れて摂取する動作である。例えば、何も咀嚼していない状態から、摂食物を一口分だけ口に入れて咀嚼を始めるとすると、ある時点よりも前においては咀嚼が行われていないので、ピーク検出部はピークを検出しない。すなわち、ピーク検出部でピークを検出しない時間(例えば、数秒程度)が存在する。一方、摂食物を口に入れて咀嚼を始めるとピーク検出部は連続してピークを検出する。このように、ピーク検出部でのピークの検出状態により、一口動作の有無(一口動作の開始時点を含む)を判定することができる。 In this Embodiment, a determination part (54) determines the presence or absence of the mouthful action which takes a mouthful of food intake based on the peak detected by the peak detection part (53). The bite operation is an operation of taking a desired amount of food in the mouth. For example, if you start chewing from a state where nothing is chewed and you start to chew with just one mouthful of food, the peak detector will not detect the peak because chewing is not performed before a certain point in time. . That is, there is a time during which the peak is not detected by the peak detector (for example, about several seconds). On the other hand, when food intake is put in the mouth and chewing is started, the peak detection unit continuously detects peaks. Thus, the presence or absence of a mouthful movement (including the start time of mouthful action) can be determined based on the peak detection state in the peak detector.
本実施の形態の生体装着型計測装置(100)は、前記判定部(54)は、前記ピーク検出部(53)でピークを検出した任意の時点より前の所定時間の間前記ピーク検出部でピークを検出していない場合に、前記時点より後でピークを複数回検出したとき、一口動作ありと判定するようにしてあることを特徴とする。 In the living body wearable measuring apparatus (100) of the present embodiment, the determination unit (54) is the peak detection unit for a predetermined time before an arbitrary time point when the peak is detected by the peak detection unit (53). When no peak is detected, when a peak is detected a plurality of times after the time point, it is determined that there is a mouthful operation.
本実施の形態にあっては、判定部(54)は、ピーク検出部(53)でピークを検出した任意の時点より前の所定時間(例えば、3秒とすることができるが、これに限定されない)の間、ピーク検出部でピークを検出していない場合に、当該時点より後でピークを複数回検出したとき、一口動作ありと判定する。例えば、何も咀嚼していない状態から、摂食物を一口分だけ口に入れて咀嚼を始めるとすると、ある時点よりも前においては咀嚼が行われていないので、ピーク検出部はピークを検出しない。一方、摂食物を口に入れて咀嚼を始めるとピーク検出部は連続してピークを検出する。これにより、摂食物を一口分だけ口に入れる一口動作の開始及び開始時点を判定することができる。 In the present embodiment, the determination unit (54) can be set to a predetermined time (for example, 3 seconds) before an arbitrary time point when the peak is detected by the peak detection unit (53), but is not limited thereto. In the case where the peak is not detected by the peak detection unit during the period when the peak is detected a plurality of times after that time, it is determined that there is a bite operation. For example, if you start chewing from a state in which nothing is chewed and you start to chew with a single mouthful of food intake, the peak detector will not detect the peak because chewing is not performed before a certain point in time. . On the other hand, when food intake is put in the mouth and chewing is started, the peak detection unit continuously detects peaks. Thereby, it is possible to determine the start and the start time of the mouthful action for feeding food into the mouth for only one mouthful.
本実施の形態の生体装着型計測装置(100)は、前記ピーク検出部(53)で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部(54)を備え、該判定部は、前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点より後で、前記ピーク検出部でピークを複数回検出した場合に、前記人体動作検出部(52)が前記時点を含む近傍で人体動作を検出したとき、一口動作ありと判定するようにしてあることを特徴とする。 The living body-worn measuring device (100) of the present embodiment includes a determination unit (54) that determines the presence or absence of a bite operation for taking a bite of food based on the peak detected by the peak detection unit (53), The determination unit, when the peak detection unit detects the peak a plurality of times after an arbitrary time point when the peak detection unit detects the peak, the human body motion detection unit (52) in the vicinity including the time point When a human body motion is detected, it is determined that there is a bite motion.
本実施の形態にあっては、判定部(54)は、ピーク検出部(53)で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する。そして、判定部は、ピーク検出部でピークを検出した任意の時点より後で、ピーク検出部でピークを複数回検出した場合に、人体動作検出部(52)が当該時点を含む近傍で人体動作を検出したとき、一口動作ありと判定する。例えば、一口目の咀嚼を繰り返した後、2口目の摂食物を一口分だけ口に入れて咀嚼を始めるとすると、一口目の咀嚼に対応してピークが検出された後、2口目の咀嚼に対応してピークが検出される。この場合、2口目の摂食物を口に入れるときに口を摂食物の方へ近づけるべく顔を傾けること、あるいは大きく口を開けること等の人体動作が検出される。任意の時点でピークを検出した後で、ピークを複数回検出した場合に、当該時点を含む近傍で人体動作を検出することにより、食べている途中で一口分の摂食物を口に入れるような一口動作の有無及び時点を判定することができる。 In this Embodiment, a determination part (54) determines the presence or absence of the mouthful action which takes a mouthful of food intake based on the peak detected by the peak detection part (53). When the determination unit detects the peak a plurality of times after the arbitrary time when the peak is detected by the peak detection unit, the human body motion detection unit (52) detects the human body motion in the vicinity including the time. Is detected, it is determined that there is a mouthful movement. For example, after repeating the chewing of the first mouth, if the mouthful of food for the second mouth is put into the mouth and the chewing is started, a peak corresponding to the mouthful of the first mouth is detected, and then the second mouth A peak is detected corresponding to mastication. In this case, when the second food intake is put into the mouth, a human body movement such as tilting the face to close the mouth toward the food intake or opening the mouth greatly is detected. If a peak is detected multiple times after a peak is detected at an arbitrary time point, by detecting human body movements in the vicinity including the time point, a portion of food intake may be put in the mouth while eating It is possible to determine the presence and time of a mouthful movement.
本実施の形態の生体装着型計測装置(100)は、前記判定部(54)は、一口動作ありと判定した時点以降に前記ピーク検出部(53)で検出したピークの大小に基づいて一口摂取量を判定するようにしてあることを特徴とする。 In the biological wearable measuring apparatus (100) of the present embodiment, the determination unit (54) takes a mouthful based on the magnitude of the peak detected by the peak detection unit (53) after the time point when it is determined that there is a mouthful movement. It is characterized by determining the amount.
本実施の形態にあっては、判定部(54)は、一口動作ありと判定した時点以降にピーク検出部(53)で検出したピークの大小に基づいて一口摂取量を判定する。一口摂取量とは、一口で口に入れる摂食物の量を意味する。一口摂取量が多いほど咀嚼時の顎の開き具合が大きくなり、変換部と耳裏下部との変動距離も大きくなる。したがって、一口動作ありと判定した時点以降に検出したピークの大小に応じて、一口摂取量の多少を判定することができる。 In this Embodiment, a determination part (54) determines a mouthful intake based on the magnitude of the peak detected by the peak detection part (53) after it determines with there being a mouthful movement. A mouthful intake means the amount of food that can be taken into the mouth with a mouthful. The greater the mouthful intake, the greater the degree of jaw opening during mastication, and the greater the variation distance between the conversion part and the lower back of the ear. Therefore, it is possible to determine the amount of the mouthful intake according to the magnitude of the peak detected after the time when it is determined that the mouthful action is present.
10 装着部
20 収容部
35 測距センサ(変換部)
51 制御部
52 加速度センサ(人体動作検出部)
53 計測部(ピーク検出部、計測部)
54 判定部
55 算出部(変動平均算出部、差分算出部)
56 通信部
57 記憶部
DESCRIPTION OF
51
53 Measurement unit (peak detection unit, measurement unit)
54
56
Claims (5)
該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、
該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、
前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で前記変換部が変換した複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出する変動平均算出部と
を備え、
前記ピーク検出部は、
前記時点で検出したピークが前記変動平均算出部で算出した変動平均より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出するようにしてあることを特徴とする生体装着型計測装置。 A conversion unit that converts a change in distance to a predetermined part of the living body into an electrical signal at a predetermined sampling period;
A peak detector for detecting a peak of fluctuation based on the electrical signal converted by the converter;
A measurement unit that measures the number of times or time of a predetermined operation based on the peak detected by the peak detection unit;
A fluctuation average calculation unit that calculates a fluctuation average based on a plurality of electrical signals converted by the conversion unit at least before or after an arbitrary time point when the peak is detected by the peak detection unit, and
The peak detector is
The biological wearable measuring apparatus, wherein when a peak detected at the time point is smaller than a fluctuation average calculated by the fluctuation average calculation unit, the peak at the time point is excluded and the peak is detected.
該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、
該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、
前記ピーク検出部が任意の時点で検出したピークと、該時点の前又は後で前記変換部が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する差分算出部と、
前記ピーク検出部で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部と
を備え、
前記ピーク検出部は、
前記差分算出部が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出し、
前記判定部は、
前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点より前の所定時間の間前記ピーク検出部でピークを検出していない場合に、前記時点より後でピークを複数回検出したとき、一口動作ありと判定するようにしてあることを特徴とする生体装着型計測装置。 A conversion unit that converts a change in distance to a predetermined part of the living body into an electrical signal at a predetermined sampling period;
A peak detector for detecting a peak of fluctuation based on the electrical signal converted by the converter;
A measurement unit that measures the number of times or time of a predetermined operation based on the peak detected by the peak detection unit;
A difference calculation unit that calculates a difference between a peak detected by the peak detection unit at an arbitrary time point and a peak corresponding to the electrical signal converted by the conversion unit before or after the time point;
A determination unit for determining the presence or absence of a mouthful movement for taking a mouthful of food based on the peak detected by the peak detector;
The peak detector is
When the difference calculated by the difference calculation unit is smaller than a predetermined threshold, the peak is detected by excluding the peak at the time point,
The determination unit
When the peak is not detected by the peak detector for a predetermined time before an arbitrary time when the peak is detected by the peak detector, and when the peak is detected a plurality of times after the time, there is a bite operation. A living body wearing type measuring device characterized by being determined.
該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、
該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、
前記ピーク検出部が任意の時点で検出したピークと、該時点の前又は後で前記変換部が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する差分算出部と、
前記ピーク検出部で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部と
を備え、
前記ピーク検出部は、
前記差分算出部が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出し、
前記判定部は、
一口動作ありと判定した時点以降に前記ピーク検出部で検出したピークの大小に基づいて一口摂取量を判定するようにしてあることを特徴とする生体装着型計測装置。 A conversion unit that converts a change in distance to a predetermined part of the living body into an electrical signal at a predetermined sampling period;
A peak detector for detecting a peak of fluctuation based on the electrical signal converted by the converter;
A measurement unit that measures the number of times or time of a predetermined operation based on the peak detected by the peak detection unit;
A difference calculation unit that calculates a difference between a peak detected by the peak detection unit at an arbitrary time point and a peak corresponding to the electrical signal converted by the conversion unit before or after the time point;
A determination unit for determining the presence or absence of a mouthful movement for taking a mouthful of food based on the peak detected by the peak detector;
The peak detector is
When the difference calculated by the difference calculation unit is smaller than a predetermined threshold, the peak is detected by excluding the peak at the time point,
The determination unit
The living body wearable measuring apparatus, wherein a mouthful intake is determined based on the magnitude of a peak detected by the peak detector after a time when it is determined that a mouthful movement is present.
該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、
該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、
前記所定部位との間の距離の変動を生じせしめる前記所定動作と異なる人体動作を検出する人体動作検出部と、
前記ピーク検出部で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部と
を備え、
該判定部は、
前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点より後で、前記ピーク検出部でピークを複数回検出した場合に、前記人体動作検出部が前記時点近傍で人体動作を検出したとき、一口動作ありと判定するようにしてあることを特徴とする生体装着型計測装置。 A conversion unit that converts a change in distance to a predetermined part of the living body into an electrical signal at a predetermined sampling period;
A peak detector for detecting a peak of fluctuation based on the electrical signal converted by the converter;
A measurement unit that measures the number of times or time of a predetermined operation based on the peak detected by the peak detection unit;
A human body motion detection unit that detects a human body motion different from the predetermined motion that causes a variation in the distance between the predetermined portion;
A determination unit for determining the presence or absence of a mouthful movement for taking a mouthful of food based on the peak detected by the peak detector;
The determination unit
When the human body motion detection unit detects a human body motion in the vicinity of the time point when a peak is detected multiple times by the peak detection unit after an arbitrary time point when the peak is detected by the peak detection unit, there is a bite motion The living body wearing type measuring apparatus characterized by the above-mentioned.
生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換部が変換するステップと、
変換された電気信号に基づいて、変動のピークをピーク検出部が検出するステップと、
検出されたピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測部が計測するステップと、
ピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で、変換された複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出するステップと、
前記時点で検出したピークが算出された変動平均より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出するステップと
を含むことを特徴とする計測方法。 A measurement method by a living body wearing type measuring device provided with a wearing part for wearing on a living body,
A step of converting a change in the distance between a predetermined part of the living body into an electrical signal at a predetermined sampling period;
A step of detecting a peak of fluctuation based on the converted electrical signal by a peak detector;
A step in which the measurement unit measures the number of times or time of the predetermined operation based on the detected peak;
Calculating a varying average based on the plurality of converted electrical signals at least before or after any point in time when the peak is detected;
And a step of detecting the peak by excluding the peak at the time when the peak detected at the time is smaller than the calculated variation average.
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