JPH08240450A - 行動パターン取得装置及び運動量解析装置 - Google Patents

行動パターン取得装置及び運動量解析装置

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JPH08240450A
JPH08240450A JP7044633A JP4463395A JPH08240450A JP H08240450 A JPH08240450 A JP H08240450A JP 7044633 A JP7044633 A JP 7044633A JP 4463395 A JP4463395 A JP 4463395A JP H08240450 A JPH08240450 A JP H08240450A
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JP
Japan
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action pattern
action
acceleration
acquisition device
motion detector
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JP7044633A
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English (en)
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Kenji Iwasaki
謙司 岩▲崎▼
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Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 人間の運動量を正確にとらえることができる
行動パターン取得装置と運動量解析装置を提供する。 【構成】 互に直交する2軸乃至3軸方向の加速度を検
出する複数の加速度センサによって構成した動作検知器
101と、この動作検知器の検知信号により人間の行動
パターンを判定する行動パターン判定手段102と、こ
の行動パターン判定手段で判定した判定結果を記録する
記録手段103とによって行動パターン取得装置100
を構成し、この装置100で取得した行動パターンを読
み込んでカロリー計算を行なうカロリー演算手段202
と、その演算結果を表示するモニタ203とによって運
動量解析装置を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は人間が消費するカロリ
ーを計測することに用いる行動パターン取得装置と、こ
の行動パターン取得装置によって取得した行動パターン
から消費したカロリーを算出する運動量解析装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より例えば万歩計等により、1日の
運動量を推定し、消費したカロリーを算出し、食事で摂
取するカロリー量との比を求る方法、或は人体に加速度
センサを装着し、加速度センサによって体の動きをとら
え、加速度の波形から運動量を推定する等の方法で健康
管理、或はダイエットコントロール等を行なっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では人間の
運動量を正確にとらえることはむずかしい。このため、
適正なダイエットコントロール乃至は健康管理を行なう
ことができない不都合がある。この発明の目的は、人間
の運動量をほぼ正確に計測し、正確な消費カロリーを算
出することができる行動パターン取得装置と、この行動
パターン取得装置によって取得した行動パターン判定結
果から運動量を算出する運動量解析装置を提供しようと
するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明では1軸方向の
加速度を検出する加速度センサ又は互に交差する2軸乃
至3軸方向の加速度を検出する複数の加速度センサによ
って構成した動作検出器と、この動作検出器で検出した
1つの加速度方向又は各方向の加速度信号の組合せに応
じて行動パターンを判定する行動パターン判定手段と、
この行動パターン判定手段の判定結果を逐次記憶する記
録手段とによって行動パターン取得装置を構成したもの
である。
【0005】更に、この発明では行動パターン取得装置
に取得した行動パターンから消費カロリーを算出するカ
ロリー演算手段とを具備して構成される運動量解析装置
を提供するものである。この発明による行動パターン取
得装置によれば、人間の体の行動の種類を正確に判別す
ることができる。つまり、ゆっくり歩いている。走しっ
ている。横になって静かにしている。階段を昇ってい
る。階段を降りている。等を判別することができる。従
ってこの行動パターンの判定結果を半導体メモリ或はそ
の他の記録手段に記録しておくことにより、例えば1日
の運動量つまり消費したカロリーを算出することができ
る。この算出した消費カロリーはかなり正確であり、適
正な健康管理或はダイエットコントロールを達すること
ができる。
【0006】
【実施例】図1にこの発明による行動パターン取得装置
と、運動量解析装置の構成の一例を示す。図中100は
行動パターン取得装置、200は運動量解析装置の構成
を示す。行動パターン取得装置100は動作検知器10
1と、行動パターン判定手段102と、記録装置103
とによって構成することができる。
【0007】動作検知器101は図2に示すように互に
直交する3軸X,Y,Zの各軸方向に与えられる加速度
を検出する加速度センサEX ,EY ,EZ とによって構
成することができる。簡単に構成する場合にはEX とE
z 、EY とEz のような組合せで2軸方向の加速度検出
だけで済ませることができる。尚、加速度センサEX
Y ,Ez は例えば半導体チップ内に形成される小形加
速度センサを用いることにより、3個の加速度センサを
組合せてみてもせいぜい、1立方センチメートル程度の
容積に収納することができる。
【0008】3軸方向の加速度検出の組合せによって、
人間の行動パターンを行動パターン判定手段102で判
定する。このために、行動パターン判定手段102には
例えば、 加速度の発生頻度を検出して移動体の動作の繰返し周
波数を求め、例えば歩行中、走行中等を判別する繰返し
動作判定手段102Aと、 緩やかな加速度変化を検知して緩慢な動作を判別する
緩慢動作判定手段102B、 過大な加速度を検知して移動体に大きな外力が与えら
れたか、或は格闘等を行なっているかを判定する過大加
速度判定手段102Cと、 しきい値以下の加速度を計測して被観測移動体の姿勢
変化等を判定する姿勢変化判定手段102Dによって構
成することができる。
【0009】これらの手段はマイクロコンピュータに収
納したプログラムによって構成することができる。具体
的には、の繰返し動作判定手段102Aとしては例え
ば高速フーリエ変換手段(FFT)によって構成するこ
とができる。高速フーリエ変換手段によれば繰返し与え
られる加速度の繰返し周波数とその高調波の周波数を求
めることができる。この繰返し周波数がX軸、Y軸、Z
軸の全てに発生している場合は歩行又は走行中と判定す
ることができる。Z軸だけに発生する場合は、その場で
飛び跳ねていると判定することができる。またX軸、Y
軸、Z軸の全てに加速度が発生しており、その繰返し周
波数が例えば1Hzより高い数Hz程度の場合は走って
いると判定することができる。
【0010】の緩慢動作判定手段102Bは各加速度
センサEX ,EY ,Ez の検出信号を積分する積分演算
手段によって構成することができる。積分演算手段によ
り、例えばZ軸方向の一方向の積分値が所定値に達した
ことを検出して立ちよかった状態、座った状態等を検出
することができる。の過大加速度判定手段102Cは
入力される加速度の最大値を計測し、この最大値を記憶
している許容値と比較し、許容値を越えていれば被観測
移動体は過大な運動をしていると判定することができ
る。
【0011】の姿勢変化判定手段102Dとしては、
しきい値以下の加速度が、継続して発生している状態を
検出し、例えばおじぎをしているか、反対に反り返って
いるとか、或は横に寝ている状態等を判定することがで
きる。表1に代表的な行動パターンの例を示す。
【0012】 行動パターン判定手段102の判定結果は表1に示した
ような符号A1〜ANに変換され、記録手段103に記
録される。記録手段103は半導体メモリ或は磁気テー
プ等の適当な記録装置を用いることができる。記録手段
103には少なくとも1日分12時間〜24時間分程度
の記録容量を持たせ、被観測者の1日の行動パターンを
記録する。行動パターン判定手段102は1チップマイ
クロコンピュータによって構成することができ、記録手
段103をテープレコーダによって構成したとしても、
この発明による行動パターン取得装置100は洋服の胸
ポケットに入る程度の大きさに作ることができる。
【0013】記録手段103に記録した行動パターンは
運動量解析装置200に読み込ませる。運動量解析装置
200は行動パターン取得装置100から読み取った行
動パターンを記憶する記憶手段201と、カロリー演算
手段202と、表示部203及び入力手段204とによ
って構成することができる。カロリー演算手段202は
一般にパーソナルコンピュータと呼ばれるコンピュータ
によって構成することができる。カロリー演算部202
では記憶手段201から行動パターンを逐次読出し、行
動パターンから予め決められた運動量(カロリー)に変
換する。例えばゆっくり歩くは1分間当り例えば10カ
ロリーと定め、行動パターンがゆっくり歩くの場合は時
間が1分間経過する毎に10カロリーを積算する。また
行動パターンが走るの場合は1分間当り例えば30カロ
リーと定め、走る行動パターンが継続している間、1分
間が経過する毎に30カロリーを積算し、運動量に変換
する。従ってカロリー演算部202には行動パターンに
対応した運動量(カロリー)を表として用意し、行動パ
ターンとカロリーとを対応させ、時間の経過に従ってカ
ロリーを積算することで1日の消費カロリー(運動量)
を算出することができる。
【0014】1日の消費カロリーを算出すると、モニタ
203にその算出結果を表示させる。これと共に、入力
手段204から1日に摂取したカロリー量を入力するこ
とにより、その比を演算し、カロリー摂取量と運動量と
のバランスが適正か否かを表示する。図3はこの発明の
変形実施例を示す。この例では図1に示した記録手段1
03に代えて送信手段104を用いた場合を示す。送信
手段104を設けることによってリアルタイムで被観測
対象の運動量を監視することができる。つまり、この場
合には運動量解析装置200側に受信手段205を設
け、この受信手段205で受信した行動パターン判定結
果を記憶手段201に記憶し、これをカロリー演算手段
202がリアルタイムで読出しながらカロリー計算を行
なうことができる。
【0015】このように送信手段104と受信手段20
5を設けることにより例えば病院内の患者の行動パター
ンをナース室で受信し、カロリー計算等を行なうことが
できる。尚、上述では特に図示して説明しないが、運動
検知器101は加速度センサだけでなく、その他のセン
サを組合せて人間の体の動きを検出するように構成する
ことができる。例えば地磁気センサを組込むことにより
人の体が東西南北に対して回転したことを検出すること
ができる。また気圧センサ(半導体により極めて小形に
作られている)を組込むことにより、人の体が立ち上が
ったこと、座ったこと、階段を上っていること、下がっ
ていること等を確実に検出できるように構成することが
できる。
【0016】また、図3に示した実施例のように被観測
対象の運動量をリアルタイムで演算する場合には、1つ
の運動量解析装置200に対して、複数の行動パターン
取得装置100を結合させることができる。このために
は例えば同一周波数で送信、受信を行なう端末と固定局
間において、固定局側から各端末に割当た番号を送信
し、その番号が割当られた端末だけが応答してデータを
固定局に送り込む、いわゆるトランスポンダ方式を採る
ことにより、複数の行動パターン取得装置100から1
台の運動量解析装置200に各行動パターン判定結果を
送り込むことができる。
【0017】上述において三つの加速度センサにより互
いに直交する軸方向の加速度を検出したが、同一平面上
にない互いに交差する三つの軸方向における加速度を検
出できるものであれば、立体的な行動パターンを検出す
ることができ、同様に二次元的な行動パターンのみを検
出するのみでよい場合、二つの加速度センサとしてはそ
の入力軸は互いに直交していなくてもよく交差していれ
ばよい。更にこの発明では単に一個の加速度センサを用
いても、止まっている状態から走る状態へ変化するよう
な簡単な行動パターンであれば検出することができ、こ
の発明を適用することができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
人間の動きを動作検知器101で検出し、この検出信号
によって行動パターンを判定し、その判定結果を利用し
て運動量(消費カロリー)を演算したから、運動量をか
なり正確にとらえることができる。よって適正な健康管
理或はダイエットコントロールを達することができる利
点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】図1の実施例に用いた動作検知器の構成の一例
を示す斜視図。
【図3】この発明の変形実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
100 行動パターン取得装置 101 動作検知器 102 行動パターン判定手段 103 記録手段 200 運動量解析装置 201 記憶手段 202 カロリー演算手段 203 モニタ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 A.1軸方向の加速度を検出する加速度
    センサによって構成される動作検知器と、 B.この動作検知器で検出した方向の加速度信号に応じ
    て行動パターンを判定する行動パターン判定手段と、 C.この行動パターン判定手段の判定結果を逐次記憶す
    る記録手段と、によって構成したことを特徴とする行動
    パターン取得装置。
  2. 【請求項2】 A.互に交差する2軸又は互いに立体的
    に交差する3軸方向の加速度を検出する複数の加速度セ
    ンサによって構成される動作検知器と、 B.この動作検知器で検出した各方向の加速度信号の組
    合せに応じて行動パターンを判定する行動パターン判定
    手段と、 C.この行動パターン判定手段の判定結果を逐次記憶す
    る記録手段と、によって構成したことを特徴とする行動
    パターン取得装置。
  3. 【請求項3】 A.請求項1又は2記載の行動パターン
    取得装置で取得した行動パターンを取出す記憶手段と、 B.この記憶手段に取込んだ行動パターンから消費カロ
    リーを算出するカロリー演算手段と、によって構成した
    ことを特徴とする運動量解析装置。
  4. 【請求項4】 A.1軸方向の加速度を検出する加速度
    センサによって構成される動作検知器と、 B.この動作検知器で検出した方向の加速度信号に応じ
    て行動パターンを判定する行動パターン判定手段と、 C.この行動パターン判定手段の判定結果を発信する送
    信手段と、によって構成したことを特徴とする行動パタ
    ーン取得装置。
  5. 【請求項5】 A.互に交差する2軸又は互いに立体的
    に交差する3軸方向の加速度を検出する複数の加速度セ
    ンサによって構成される動作検知器と、 B.この動作検知器で検出した各方向の加速度信号の組
    合せに応じて行動パターンを判定する行動パターン判定
    手段と、 C.この行動パターン判定手段の判定結果を発信する送
    信手段と、によって構成したことを特徴とする行動パタ
    ーン取得装置。
  6. 【請求項6】 A.請求項4又は5記載の行動パターン
    取得装置から送られて来る行動パターン判定結果を受信
    する受信手段と、 B.この受信手段で受信した行動パターン判定結果から
    運動量を算出し、この運動量から消費カロリーを算出す
    るカロリー演算手段と、によって構成したことを特徴と
    する運動量解析装置。
JP7044633A 1995-03-03 1995-03-03 行動パターン取得装置及び運動量解析装置 Pending JPH08240450A (ja)

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