WO2012008207A9 - 運動検出装置、および、運動検出装置の制御方法 - Google Patents

運動検出装置、および、運動検出装置の制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012008207A9
WO2012008207A9 PCT/JP2011/060579 JP2011060579W WO2012008207A9 WO 2012008207 A9 WO2012008207 A9 WO 2012008207A9 JP 2011060579 W JP2011060579 W JP 2011060579W WO 2012008207 A9 WO2012008207 A9 WO 2012008207A9
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
state
unit
motion
value
atmospheric pressure
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/060579
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012008207A1 (ja
Inventor
絵里子 閑
英也 丸川
直樹 土屋
中嶋 宏
秀武 大島
Original Assignee
オムロンヘルスケア株式会社
オムロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オムロンヘルスケア株式会社, オムロン株式会社 filed Critical オムロンヘルスケア株式会社
Priority to DE112011102379T priority Critical patent/DE112011102379T5/de
Priority to CN201180034999.6A priority patent/CN103025239B/zh
Publication of WO2012008207A1 publication Critical patent/WO2012008207A1/ja
Priority to US13/711,273 priority patent/US9330202B2/en
Publication of WO2012008207A9 publication Critical patent/WO2012008207A9/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/40Data acquisition and logging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1118Determining activity level
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/22Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
    • A61B5/221Ergometry, e.g. by using bicycle type apparatus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6823Trunk, e.g., chest, back, abdomen, hip
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6831Straps, bands or harnesses
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C22/00Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
    • G01C22/006Pedometers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02Operational features
    • A61B2560/0242Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution
    • A61B2560/0247Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value
    • A61B2560/0257Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value using atmospheric pressure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/02042Determining blood loss or bleeding, e.g. during a surgical procedure

Definitions

  • the present invention relates to a motion detection device and a control method for the motion detection device, and more particularly to a motion detection device suitable for calculating a motion state related to walking or running and a control method for the motion detection device.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-2005
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-2005
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-2005
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one of its purposes is a motion detection device capable of reducing erroneous discrimination of a user's motion state, and control of the motion detection device. Is to provide a method.
  • a motion detection device includes a main body, a control unit, a storage unit, and a detection unit.
  • the control unit includes: a first determination unit that determines body movement from the data detected by the detection unit; and a second determination unit that determines a movement state for each body movement from the data detected by the detection unit.
  • the second determination unit includes a correction unit that corrects the movement state based on a predetermined rule, and the control unit further includes determination results of the first determination unit and the second determination unit, respectively.
  • the calculation unit for calculating the exercise state of the user and the storage unit for storing the exercise state calculated by the calculation unit in the storage unit.
  • the predetermined rule is a rule that corrects an abnormal transition different from that which can occur in a transition of a motion state between a body motion to be discriminated and a body motion before and after that to a non-abnormal transition. is there.
  • the abnormal transition is the motion state of the first and last body motion.
  • the non-abnormal transition is the first and last movement This is a transition in which the motion state of the body motion is the same and the motion state of the body motion included in the range is the same.
  • the exercise state is a combination of a walking state and an ascending / descending state.
  • the detection unit detects an acceleration value in at least one axial direction, and the calculation unit calculates a walking state among the user's motion states based on the acceleration value detected by the detection unit.
  • the detection unit detects a value of the absolute pressure
  • the calculation unit discriminates the lifting / lowering state of the user's movement state based on the absolute pressure value detected by the detection unit.
  • control unit is further specified by an exercise intensity specifying unit that specifies exercise intensity based on the exercise state stored in the storage unit, and a duration and exercise intensity specifying unit of each of the exercise states stored in the storage unit
  • a momentum calculating unit that calculates the amount of exercise using the exercise intensity.
  • the control method of the motion detection device is a control method including a main body unit, a control unit, a storage unit, and a detection unit.
  • the control method of the motion detection device includes a step in which the control unit determines body movement from the data detected by the detection unit, a step of determining a movement state for each body movement from the data detected by the detection unit, The method includes a step of correcting the movement state based on a predetermined rule, a step of calculating the user's exercise state from the determined result, and a step of storing the calculated exercise state in the storage unit.
  • the motion detection device and the control method of the motion detection device determine the body movement and the movement state for each body movement from the detected data, and correct the movement state based on a predetermined rule.
  • the user's exercise state is calculated from the determined result, and the calculated exercise state is stored.
  • the motion detection device not only measures the number of steps, but also measures the amount of activity (also referred to as the amount of exercise) in exercise and daily activities (for example, vacuuming, carrying light luggage, cooking, etc.).
  • the embodiment will be described as a possible activity meter.
  • FIG. 1 is an external view of an activity meter 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the activity meter 100 is mainly composed of a main body portion 191 and a clip portion 192.
  • the clip unit 192 is used to fix the activity meter 100 to a user's clothes or the like.
  • the main body 191 includes a display change / decision switch 131, a left operation / memory switch 132, a right operation switch 133, and a part of a display unit 140, which will be described later.
  • a display 141 is provided.
  • display 141 is configured by a liquid crystal display (LCD), but is not limited thereto, and may be another type of display such as an EL (ElectroLuminescence) display. Good.
  • LCD liquid crystal display
  • EL ElectroLuminescence
  • FIG. 2 is a diagram showing a usage state of the activity meter 100 in this embodiment.
  • activity meter 100 is attached to a belt on a user's waist using clip portion 192, for example.
  • the activity meter 100 is not limited to this, and the activity meter 100 may be designed to be used by being worn on other parts of the user's body, or may be used by the user in a bag or the like. May be designed.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the configuration of the activity meter 100 in this embodiment.
  • activity meter 100 includes a control unit 110, a memory 120, an operation unit 130, a display unit 140, an acceleration sensor 170, an atmospheric pressure sensor 180, and a power source 190. Further, the activity meter 100 may include a sound report unit for outputting sound and an interface for communicating with an external computer.
  • the control unit 110, the memory 120, the operation unit 130, the display unit 140, the acceleration sensor 170, the atmospheric pressure sensor 180, and the power source 190 are built in the main body unit 191 described with reference to FIG.
  • the operation unit 130 includes the display change / decision switch 131, the left operation / memory switch 132, and the right operation switch 133 described with reference to FIG. 1, and an operation signal indicating that these switches have been operated is sent to the control unit 110. Send.
  • the acceleration sensor 170 is a semiconductor type of MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology, but is not limited to this, and may be of another type such as a mechanical type or an optical type. In the present embodiment, acceleration sensor 170 outputs a detection signal indicating the acceleration in each of the three axial directions to control unit 110. However, the acceleration sensor 170 is not limited to the three-axis type, and may be one-axis or two-axis type.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • the atmospheric pressure sensor 180 is of a MEMS technology, but is not limited to this and may be of another type.
  • the atmospheric pressure sensor 180 outputs a detection signal indicating the ambient atmospheric pressure value (absolute pressure in the present embodiment) to the control unit 110.
  • the memory 120 includes non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) (for example, flash memory) and volatile memory such as RAM (Random Access Memory) (for example, SDRAM (synchronous Dynamic Random Access Memory)).
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • SDRAM synchronous Dynamic Random Access Memory
  • the memory 120 includes program data for controlling the activity meter 100, data used for controlling the activity meter 100, setting data for setting various functions of the activity meter 100, and the number of steps and activities. Measurement result data such as quantity is stored every predetermined time (for example, every day). The memory 120 is used as a work memory when the program is executed.
  • the control unit 110 includes a CPU (Central Processing Unit), and according to an operation signal from the operation unit 130 according to a program for controlling the activity meter 100 stored in the memory 120, the acceleration sensor 170 and the atmospheric pressure sensor 180.
  • the memory 120 and the display unit 140 are controlled on the basis of the detection signal from.
  • the display unit 140 includes the display 141 described with reference to FIG. 1 and controls the display 141 to display predetermined information according to a control signal from the control unit 110.
  • the power source 190 includes a replaceable battery, and supplies power from the battery to each unit that requires power to operate, such as the control unit 110 of the activity meter 100.
  • FIG. 4 is a functional block diagram showing an outline of the functions of the activity meter 100 in this embodiment.
  • control unit 110 of activity meter 100 includes walking detection unit 111, atmospheric pressure smoothing unit 112, atmospheric pressure change amount evaluation unit 113, behavior evaluation unit 114, and identification behavior correction unit. 115, an exercise intensity evaluation unit 116, and an exercise amount evaluation unit 117.
  • these units included in the control unit 110 are executed by the control unit 110 by executing software for executing processing to be described later with reference to FIGS. 5 to 9. 110.
  • control unit 110 may be configured inside the control unit 110 as a hardware circuit.
  • the walking detection unit 111 is a walking of a user who wears or carries the activity meter 100 based on the values of the accelerations in the three axes from the acceleration sensor 170, that is, the values of the X-axis acceleration, the Y-axis acceleration, and the Z-axis acceleration. Is detected. Then, the walking detection unit 111 outputs the detected walking timing to the atmospheric pressure smoothing unit 112 and the behavior evaluation unit 114.
  • the walking detection unit 111 When no walking is detected, the walking detection unit 111 outputs a message to that effect to the atmospheric pressure smoothing unit 112 and the behavior evaluation unit 114 every predetermined time T (for example, 1) seconds.
  • the atmospheric pressure smoothing unit 112 Based on the atmospheric pressure value P from the atmospheric pressure sensor 180 and the walking timing from the walking detection unit 111, the atmospheric pressure smoothing unit 112 performs five steps from two steps before and two steps after the determination target timing.
  • the average value of the atmospheric pressure values in the range is calculated as the smoothed atmospheric pressure Pma for each discrimination target timing.
  • the timing of the discrimination target is every step of the walking timing.
  • the atmospheric pressure smoothing unit 112 When the atmospheric pressure smoothing unit 112 receives from the walking detection unit 111 that walking is not detected, the atmospheric pressure smoothing unit 112 averages the atmospheric pressure values in the range of 4 T seconds from 2 T seconds before to 2 T seconds after the determination target timing. Is calculated as the smoothed atmospheric pressure P ma at every timing of the discrimination target every T seconds.
  • the average value of the atmospheric pressure in the range of 5 steps (4T seconds) is calculated.
  • the present invention is not limited to this, and the range for calculating the average value is M frame (steps) (M frame is (Natural number) range.
  • the smoothed atmospheric pressure is calculated for each step (T seconds), but the present invention is not limited to this, and the smoothed atmospheric pressure is calculated for each N frame (steps) (N frame is a natural number). It may be.
  • FIG. 5 is a graph showing an example of processing performed by the atmospheric pressure smoothing unit 112 and the atmospheric pressure change amount evaluating unit 113 of the control unit 110 of the activity meter 100 in this embodiment.
  • the horizontal axes of the four graphs indicate time t (s).
  • the vertical axis of the first graph indicates the change in the atmospheric pressure value P (hPa) input from the atmospheric pressure sensor 180 to the control unit 110.
  • the vertical axis of the second graph shows the change in the smoothed atmospheric pressure P ma (hPa).
  • the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 determines the timing of the determination target from the smoothed atmospheric pressure one step before the determination target timing based on the smoothed atmospheric pressure from the atmospheric pressure smoothing unit 112. A change amount P diff (hPa) to the smoothed atmospheric pressure is calculated.
  • the atmospheric pressure change amount evaluating unit 113 discriminates from the smoothed atmospheric pressure a predetermined time T seconds before the discrimination target timing based on the smoothed atmospheric pressure from the atmospheric pressure smoothing unit 112.
  • a change amount P diff (hPa) of the target timing to the smoothed atmospheric pressure is calculated.
  • the vertical axis of the third graph shows the change in the change amount P diff .
  • the threshold values Th up and Th down are threshold values for the smoothed atmospheric pressure change amount P diff , which are walking or stopping on a flat ground and rising or falling, for each step.
  • the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 sets the value of the atmospheric pressure change identification result Act diff to 1 when the change amount P diff of the timing to be discriminated is less than the threshold Th up , that is, the discrimination It is assumed that the operation state at the target timing is an operation state where there is a high possibility that the operation state will be increased.
  • the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 sets the value of the atmospheric pressure change identification result Act diff to 0 when the change amount P diff of the timing to be discriminated is not less than the threshold Th up and not more than the threshold Th down .
  • the operation state at the timing of the discrimination target is an operation state that is highly likely to be a flat ground walking or a stop.
  • the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 sets the value of the atmospheric pressure change identification result Act diff to ⁇ 1, that is, the discrimination target timing. It is assumed that the operation state is an operation state that is highly likely to be lowered.
  • the vertical axis of the fourth graph indicates the change in the atmospheric pressure change identification result Act diff .
  • the first to fifth, seventh, eleventh, and thirteenth to fifteenth plots are in the range from the threshold Th up to the threshold Th down.
  • the value of the pressure change identification result Act diff corresponding to is set to 0.
  • the sixth, eighth to tenth plots are in a range larger than the threshold value Th down , so in the fourth graph, the value of the pressure change identification result Act diff corresponding to these plots is ⁇ It is set to 1.
  • the twelfth plot is in a range less than the threshold value Th up , and therefore, in the fourth graph, the value of the pressure change identification result Act diff corresponding to this plot is set to 1.
  • the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 determines the average value of the range of five steps from two steps before and two steps after the determination target timing based on the atmospheric pressure change identification result Act diff as the identification result.
  • the moving average Act ma is calculated for each step of the discrimination target timing, that is, the walking timing.
  • the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 uses the average value in the 4T second range from 2T seconds before to 2T seconds after the timing of the discrimination target as the identification result moving average Act ma for T seconds. It is calculated for each timing of each discrimination target.
  • FIG. 6 is a graph showing a continuation of an example of processing performed in the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 of the activity meter control unit 110 in this embodiment.
  • the horizontal axis of the three graphs indicates time t (s).
  • the first graph is the same as the fourth graph in FIG.
  • the vertical axis of the graph in the second stage shows the change of the identification results moving average Act ma.
  • the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 calculates the average value of the range of five steps in the first-stage graph as the identification result moving average Act ma indicated by the plot of the second-stage graph.
  • the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 sets the value of the lift state identification result Act adj to 1 when the discrimination result moving average Act ma of the discrimination target timing is larger than the threshold value 0.5, that is, the discrimination Assume that the ascending / descending state before the correction of the target timing is ascending.
  • the threshold value of the identification result moving average Act ma is not limited to 0.5, and may be another value.
  • the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 sets the value of the lifting / lowering state identification result Act adj to 0 when the identification result moving average Act ma of the discrimination target timing is equal to or less than the threshold value 0.5 and the threshold value ⁇ 0.5 or more. In other words, it is assumed that the ascending / descending state before correction of the timing to be discriminated is not ascending / descending.
  • the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 sets the value of the lifting / lowering state identification result Act adj to ⁇ 1 when the identification result moving average Act ma of the determination target timing is less than the threshold ⁇ 0.5, that is, the determination target It is assumed that the ascending / descending state before the timing correction is descent.
  • the vertical axis of the third graph shows the change in the lift state identification result Act adj .
  • the 1st to 6th, 11th to 13th and 15th plots have a threshold value of 0.5 or less and the threshold value of ⁇ 0.5 or more, and therefore correspond to these plots in the third graph.
  • the value of the lift state identification result Act adj is set to 0.
  • the seventh to tenth plots are in the range less than the threshold value ⁇ 0.5. Therefore, in the third graph, the value of the lift state identification result Act adj corresponding to these plots is ⁇ 1. Is done.
  • the 14th plot is in a range larger than the threshold value 0.5, and therefore, in the third graph, the value of the lift state identification result Act adj corresponding to this plot is set to 1.
  • the behavior evaluation unit 114 is based on the fact that the walking timing or the walking from the walking detection unit 111 is not detected and the lift state identification result Act adj from the atmospheric pressure change evaluation unit 113. , To identify the operating state (also referred to as “behavior type”).
  • FIG. 7 is a diagram showing a condition for identifying an action type by the action evaluation unit 114 of the control unit 110 of the activity meter 100 according to this embodiment.
  • the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 identifies that the ascending / descending state is ascending, when there is gait detection, the operating state is ascending stairs. Identified.
  • the amount of change S of the atmospheric pressure from the predetermined time before the determination target timing is large, that is, if it is equal to or greater than the threshold value S th , the elevator rises and the amount of change S is small. If it is less than the threshold value S th , it is identified that the escalator is rising.
  • the atmospheric pressure change amount evaluation unit 113 identifies the moving state at the determination target timing as being lowered, if the walking is detected, the moving state is identified as stairs descending.
  • the amount of change S of the atmospheric pressure from a predetermined time before the determination target timing is large, that is, if it is equal to or greater than the threshold S th , the elevator descent, the amount of change S is small, if it is less than the threshold value S th, it is identified as the descent of the escalator.
  • the atmospheric pressure change amount evaluating unit 113 identifies the movement state at the determination target timing as non-lifting, if the walking is detected, the movement state is identified as walking on a flat ground. Moreover, when there is no walking detection, it is identified as a stop.
  • the walking state is set to 1 when there is walking detection.
  • the walking state is 1, if it is identified that the stairs are rising, the rising / lowering state is 1, and if it is identified that the stairs are descending, the lifting state is -1 and is identified as walking on a flat ground. In this case, the raising / lowering state is set to zero.
  • the walking state is 0.
  • the lift state is 2
  • the lift state is 1, and it is stopped.
  • the lift state is set to 0
  • the lift state is set to -1
  • the lift state is set to -2.
  • the identification behavior correction unit 115 corrects the behavior type based on the behavior type (operation state) at each discrimination target timing from the behavior evaluation unit 114.
  • FIG. 8 is a first diagram for explaining the basic concept of correction by the identification behavior correction unit 115 of the control unit 110 of the activity meter 100 in this embodiment.
  • FIG. 9 is a second diagram for explaining the basic concept of correction by the identification behavior correction unit 115 of the control unit 110 of the activity meter 100 in this embodiment.
  • the next operation state is the same operation state (“walking on a flat ground”), “stationary (stop, elevator lift, escalator lift)” , “Step up” or “step down”.
  • step up When the operation state is “step up”, the next operation state can be changed to the same operation state (“step up”), “stationary (stop)”, “flat walk”, or “step down”. .
  • next operation state may transition to the same operation state (“step down”), “still (stop)”, “flat walk”, or “step up” .
  • the next operating state is the same operating state (“still (stopped, lifted elevator, lowered elevator)”), “flat ground walking”, “stairs up”, or Transition to “Stairs Down”.
  • the next operation state can be changed to the same operation state (“stationary (stop, elevator up))” or “flat ground walking”.
  • the next operation state can be changed to the same operation state (“stationary (stop, elevator descent)”) or “flat ground walking”.
  • the next operation state can be changed to the same operation state (“stationary (escalator rising))” or “flat ground walking”.
  • the next operation state can be changed to the same operation state (“stationary (escalator down)”) or “flat ground walking”.
  • the operation states of the first and last unit walks are the same, and the unit walks of the operation states different from the operation states of the first and last unit walks are performed. It is assumed that the transition of the operation state when less than half of the unit walks included in the range is an abnormal transition.
  • This abnormal transition is a non-abnormality in which the operation state of the first and last unit walks is the same in a certain number of unit walk ranges, and the operation states of the unit walks included in the range are the same. Establish rules to correct for transitions.
  • the unit walk is one step and the predetermined number is five steps, it is as follows.
  • the operation states of the first step and the fifth step flat ground walking, stair climbing, or stair descent
  • the transition of the operation state when less than 2.5 steps (1 step or more) are included is assumed to be an abnormal transition.
  • a rule in which this abnormal transition is corrected to a non-abnormal transition that is a transition in which the operation states of the first step and the fifth step are the same and the operation states included in the range are the same in the range of five steps. Determine.
  • FIG. 10A is a first diagram illustrating an example in which the operation state is corrected by the identification behavior correction unit 115 of the control unit 110 of the activity meter 100 in this embodiment.
  • FIG. 10B is a second diagram illustrating an example in which the operation state is corrected by the identification behavior correction unit 115 of the control unit 110 of the activity meter 100 according to this embodiment.
  • the operation state of the first step and the fifth step is the same, and the operation state different from the operation state of the first step and the fifth step is one step (3 Step) and less than 2.5 steps (1 step or more), and thus abnormal transition.
  • this abnormal transition is corrected to a non-abnormal transition in which the operation states of the first step and the fifth step are the same and the operation states included in the range are the same. That is, the operation state at the third step is corrected to the same operation state as the first, second, fourth, and fifth steps.
  • the transition of the operation state is the same in the operation state of the first step and the fifth step, and the operation state different from the operation state of the first step and the fifth step is two steps. (2nd step and 3rd step) and less than 2.5 steps (1 step or more) are included, and therefore abnormal transition.
  • this abnormal transition is corrected to a non-abnormal transition in which the operation states of the first step and the fifth step are the same and the operation states included in the range are the same. That is, the operation state of the second step and the third step is corrected to the same operation state as the first, fourth, and fifth steps.
  • FIG. 11A is a first diagram illustrating an example of a case where the operation state is not corrected by the identification behavior correction unit 115 of the control unit 110 of the activity meter 100 in this embodiment.
  • FIG. 11B is a second diagram illustrating an example in which the operation state is not corrected by the identification behavior correction unit 115 of the control unit 110 of the activity meter 100 according to this embodiment.
  • the transition of the operation state is not an abnormal transition because the operation states of the first step and the fifth step are not the same. For this reason, no correction is made.
  • this operation state transition has the same operation state at the first step and the fifth step, but the operation state different from the operation state at the first step and the fifth step is three steps ( 2nd to 4th steps), and 2.5 steps or more are included, so no abnormal transition is made. For this reason, no correction is made.
  • FIG. 12 is a graph showing an example of processing performed by the identification behavior correction unit 115 of the control unit 110 of the activity meter 100 in this embodiment.
  • the horizontal axes of the two graphs indicate time t (s).
  • the first graph is the same as the third graph in FIG.
  • the vertical axis of the second graph shows the change in the operation state identification correction result Act.
  • the operating states of the first step and the fifth step are the same, but the operations different from the operating states of the first step and the fifth step Since the state is not included, it is not an abnormal transition. For this reason, no correction is made. Therefore, the value of the lift state identification result Actadj is directly used as the value of the operation state identification correction result Act.
  • the 3rd to 7th, 4th to 8th, 5th to 9th, 6th to 10th, 7th to 11th, 8th to 12th, 9th to 13th and 10th to 14th plots Since the operating states of the first step and the fifth step are different, no abnormal transition is made. For this reason, no correction is made. Therefore, the value of the lift state identification result Actadj is directly used as the value of the operation state identification correction result Act.
  • the 11th to 15th plots have the same operation state at the first step and the fifth step, and one operation state different from the operation state at the first step and the fifth step.
  • This is an abnormal transition because it is a step (fourth step) and includes less than 2.5 steps (one step or more).
  • this abnormal transition is corrected to a non-abnormal transition in which the operation states of the first step and the fifth step are the same and the operation states included in the range are the same. That is, the operation state of the fourth step (14th plot) is changed to “0”, which is the same operation state as the first to third and fifth steps (11th to 13, 15th plots), that is, “flat ground walking”. to correct. Accordingly, the value of the lift state identification result Actadj is corrected to be the value of the operation state identification correction result Act.
  • the exercise intensity evaluation unit 116 specifies the exercise intensity according to the operation state at the timing of each discrimination target specified by the discrimination behavior correction unit 115. Specifically, for example, based on the description in the reference document (Exercise Review Committee for Exercise Requirements / Exercise Guidelines, “Exercise Guidelines 2006 for Health Promotion”, July 2006), stair climbing, walking on flat ground, In addition, it is assumed that the exercise intensities for descending the stairs are 8.0 mets, 3.0 mets, and 3.0 mets. In addition, stop (standing) and raising / lowering by an automatic machine are assumed to be 1.2 mets.
  • FIGS. 13 to 17 are first to fifth flowcharts showing the flow of action identification processing executed by the control unit 110 of the activity meter 100 in this embodiment, respectively.
  • control unit 110 of activity meter 100 sets initial values of variables i, n, k, and j to 0, 0, K, and J, respectively.
  • variable i indicates the number of steps.
  • variable n indicates the number of atmospheric pressure recording data Pl (n) described later.
  • the variable k indicates the number of the temporary storage variable D diff (k) of the atmospheric pressure change identification result.
  • the constant K indicates the memory size of D diff (k).
  • the variable j indicates the number of the temporary storage variable D adj (j) of the lift state identification result.
  • the constant J indicates the memory size of D adj (j).
  • step S102 the control unit 110 executes a walking detection process.
  • the walking detection process the following process is performed. Based on the acceleration value from acceleration sensor 170, control unit 110 detects the walking of the user who wears or carries activity meter 100. If no walking is detected, detection of walking is repeated. When one step of walking is detected, the walking detection process is terminated.
  • step S111 the control unit 110 adds 1 to the value of the variable i.
  • step S113 the control unit 110 substitutes the value of the atmospheric pressure data P (m) for the atmospheric pressure recording data Pl (n).
  • step S114 the control unit 110 substitutes the value of variable n to walking flag acquisition time number N i.
  • the value n of the variable n is sequentially added to the atmospheric pressure recording data Pl (n) to the memory size of the atmospheric pressure recording data Pl (n).
  • the average value of the atmospheric pressure values in the range of 5 steps from the 2nd step before the 2nd step of the discrimination target timing is defined as the smoothed atmospheric pressure Pma .
  • the action identification process shown in this flowchart is a real-time process in which the timing at which a corrected motion state is obtained for a walk at a certain timing is before the next walk timing.
  • the average value of the atmospheric pressure values in the range of 5 steps from 5 steps before the timing to 1 step before is defined as the smoothed atmospheric pressure P ma (i).
  • step S122 the control unit 110 stores the value of the smoothed atmospheric pressure P ma (i) in the temporarily stored variable D ma2 of the smoothed atmospheric pressure. .
  • step S124 the control unit 110 shifts the temporary storage value of the variable D ma2 smoothing atmospheric pressure in the temporary storage variable D ma1 smoothing atmospheric pressure.
  • step S134 the value of the atmospheric pressure change identification result Act diff (i) is stored in the temporary storage variable D diff (k) of the atmospheric pressure change identification result.
  • the temporarily stored variable D diff (k) of the atmospheric pressure change identification result is incremented by 1 every time the value of the atmospheric pressure change identification result Act diff (i) is substituted, and the atmospheric pressure change
  • control unit 110 raises / lowers the value of temporarily stored variable D diff (k-4) of the atmospheric pressure change identification result. Substituted in the state identification result Act adj (i-2). Further, the value of the temporarily stored variable D diff (k-3) of the atmospheric pressure change identification result is substituted into the lift state identification result Act adj (i-1).
  • the average value of the 5 steps in the range from two steps before the timing of the discrimination object until after two steps were the identification result moving average Act ma.
  • the action identification process shown in this flowchart is a real-time process in which the timing at which a corrected motion state is obtained for a walk at a certain timing is before the next walk timing.
  • the average value of the atmospheric pressure change identification results in the range of 5 steps from 4 steps before the timing to the timing is defined as the identification result moving average Act ma (i).
  • step S155 the control unit 110 sets the value of the lift state identification result Act adj (i) as the temporary storage variable D adj (j ).
  • the temporarily stored variable D adj (j) of the lifting / lowering state identification result is incremented by 1 every time the value of the lifting / lowering state identification result Act adj (i) is substituted,
  • step S163 the control unit 110 determines that D adj (j-3) and D adj The value of (j-2) is made equal to the value of D adj (j). Thereafter, the control unit 110 advances the process to be executed to the process of step S171.
  • step S165 the control unit 110 determines that D adj (j-3) and D adj The value of (j-1) is made equal to the value of D adj (j). Thereafter, the control unit 110 advances the process to be executed to the process of step S171.
  • step S167 the controller 110 determines that D adj (j-2) and D adj The value of (j-1) is made equal to the value of D adj (j). Thereafter, the control unit 110 advances the process to be executed to the process of step S171.
  • a threshold value for discriminating the operating state In order to determine and verify a threshold value for discriminating the operating state, data of change in the identification rate of the operating state is acquired while changing the threshold value.
  • the number of data of the amount of change P diff of the smoothed atmospheric pressure that was present is calculated.
  • the smoothed atmospheric pressure change amount P diff that is identified as stair rise by the threshold value is data that satisfies P diff > Th n when the threshold value is Th n .
  • the identification rate of staircase rise increases monotonically as the threshold value Th n is increased from ⁇ 0.1, and reaches 100% around 0 slightly.
  • the smoothed atmospheric pressure change amount P diff that is identified as a flat ground walking by the threshold value is data that satisfies ⁇
  • the discrimination rate of flat ground walking increases monotonously as the threshold value
  • a threshold value Th up that optimizes each identification rate can be determined.
  • Th up > 0
  • the identification rate of stair climbing increases as the threshold Th up increases, but on the contrary, the identification rate of flat ground walking decreases.
  • Th up may be simply determined from the intersection. Th down can be similarly determined.
  • FIG. 18 is a graph showing the identification rate of the operation state when the determined threshold value is used when determining and verifying the threshold value for determining the operation state.
  • the identification rate of the operation state obtained by performing the correction is dramatically improved. In all cases, the identification rate is 90% or more. It became.
  • the activity meter 100 includes the main body unit 191, the control unit 110, the memory 120, the acceleration sensor 170 that detects a value indicating the displacement of the main body unit 191, and the atmospheric pressure. Sensor 180. According to the activity meter 100, it is detected in the determination process of determining the operating state of the user wearing or holding the main body 191 based on the value at a certain determination target timing detected by the acceleration sensor 170 and the atmospheric pressure sensor 180. The timing values before and after the determination target timing are used, and the correction based on the predetermined rule described in FIG. 10 and FIG. 11 is applied to the data of the determination process to determine and determine the operation state. The operating state is stored in the memory 120. Thereby, the misjudgment of a user's operation state can be reduced.
  • the predetermined rule is an abnormal transition different from a possible transition in the transition of the operation state between the determination target timing and the timing before and after the determination target timing. Is a rule for correcting non-abnormal transition. As a result, the abnormal operating state transition can be corrected to a non-abnormal operating state transition.
  • the abnormal transition has the same operation state at the first step and the fifth step in the operation state for each step in the range, and The transition when the operation state different from the operation state of the first step and the fifth step is less than 2.5 steps, the non-abnormal transition is the same operation state of the first step and the fifth step, and It is a transition in which the operating state in the range is the same.
  • the operation state is a combination of a walking state with or without walking, and a rising / lowering state of ascending, descending or non-elevating.
  • the acceleration sensor 170 detects acceleration values in the three-axis directions, and in the determination process, the walking state is determined from the user's operation state based on the acceleration value detected by the acceleration sensor 170.
  • the absolute pressure value is detected by the atmospheric pressure sensor 180, and in the determination process, the elevation state of the user's operating state is determined based on the absolute pressure value detected by the atmospheric pressure sensor 180.
  • the discrimination target timing and the timing before and after it are the timing of each step that is a unit walk. As a result, the operation state can be corrected for each step.
  • the discrimination target timing and the timings before and after it are timings every predetermined time T (for example, 1) seconds when no walking is detected. Thereby, even when walking is not detected, the operating state can be corrected.
  • the exercise intensity E s (Mets) is specified based on the operation state stored in the memory 120, and the duration E T (time) of each operation state stored in the memory 120 is specified.
  • the operation state is corrected according to the rules described with reference to FIGS.
  • the present invention is not limited to this and may be as follows.
  • the escalator after several steps from the timing determined as the operating state of the escalator rising, or several times the predetermined time T seconds, after the timing determined as the operating state of stop, stair climbing or elevator lifting, the escalator again When it is determined that the operating state is ascending, the operating state during that time may be corrected to the operating state where the escalator is ascending.
  • the first and last operating states of the timings included in a range are the same, and the operating states of the timing between them include operating states that do not transition from the first and last operating states, the first and last operating states
  • the operating state may be corrected by a rule such as correcting to the above.
  • the operation state at the timing of each discrimination target specified by the discrimination behavior correction unit 115 may be displayed on the display unit 140.
  • the invention of the device for the activity meter 100 has been described.
  • the present invention is not limited to this, and can be understood as an invention of a control method for controlling the activity meter 100.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

 運動検出装置によって、検出部によって検出されたデータから、体動が判別され(111)、検出部によって検出されたデータから体動ごとの移動状態が判別され(112,113)、予め定められたルールに基づいて、移動状態の補正が行なわれ(114,115)、判別された結果から、ユーザの運動状態が算出され(114,115)、算出された運動状態が記憶部に記憶される。これにより、ユーザの運動状態の誤判別を減少させることが可能な運動検出装置を提供することができる。

Description

運動検出装置、および、運動検出装置の制御方法
 この発明は、運動検出装置、および、運動検出装置の制御方法に関し、特に、歩行または走行に関する運動状態を算出するのに適した運動検出装置、および、運動検出装置の制御方法に関する。
 従来、ユーザの加速度の変化およびユーザの移動に伴なう気圧の変化を検出し、検出された加速度および気圧の変化に基づいてユーザのエネルギー消費量を得る装置があった(たとえば、特開2005-230340号公報(以下「特許文献1」という)参照)。
特開2005-230340号公報
 しかし、特許文献1のエネルギー消費量推定装置においては、各タイミングにおけるユーザの運動状態の誤判別については何ら対策が執られていなかった。
 この発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的の1つは、ユーザの運動状態の誤判別を減少させることが可能な運動検出装置、および、運動検出装置の制御方法を提供することである。
 上述の目的を達成するために、この発明のある局面によれば、運動検出装置は、本体部と、制御部と、記憶部と、検出部とを備える。制御部は、検出部によって検出されたデータから、体動を判別する第1の判別部と、検出部によって検出されたデータから、体動ごとの移動状態を判別する第2の判別部とを含み、第2の判別部は、予め定められたルールに基づいて、移動状態の補正を行なう補正部を含み、制御部は、さらに、第1の判別部および第2の判別部それぞれの判別結果から、ユーザの運動状態を算出する算出部と、算出部によって算出された運動状態を記憶部に記憶させる記憶部とを含む。
 さらに好ましくは、予め定められたルールは、判別対象の体動とその前後の体動との間の運動状態の遷移において、起こり得るものとは異なる異常遷移を、非異常遷移に補正するルールである。
 さらに好ましくは、判別対象の体動の前後それぞれ所定数の体動の範囲において、算出部によって算出された範囲の体動ごとの運動状態について、異常遷移は、最初および最後の体動の運動状態が同一であり、かつ、最初および最後の体動の運動状態と異なる運動状態の体動が範囲に含まれる体動の半数未満含まれる場合の遷移であり、非異常遷移は、最初および最後の体動の運動状態が同一であり、かつ、範囲に含まれる体動の運動状態が同一である遷移である。
 好ましくは、運動状態は、歩行状態および昇降状態の組合せである。
 好ましくは、検出部は、少なくとも1軸方向の加速度の値を検出し、算出部は、検出部によって検出された加速度の値に基づいてユーザの運動状態のうち歩行状態を算出する。
 好ましくは、検出部は、絶対圧の値を検出し、算出部は、検出部によって検出された絶対圧の値に基づいてユーザの運動状態のうち昇降状態を判別する。
 好ましくは、制御部は、さらに、記憶部に記憶された運動状態に基づいて運動強度を特定する運動強度特定部と、記憶部に記憶された運動状態それぞれの継続時間および運動強度特定部によって特定された運動強度を用いて運動量を算出する運動量算出部とを含む。
 この発明の他の局面によれば、運動検出装置の制御方法は、本体部と、制御部と、記憶部と、検出部とを備える制御方法である。運動検出装置の制御方法は、制御部が、検出部によって検出されたデータから、体動を判別するステップと、検出部によって検出されたデータから、体動ごとの移動状態を判別するステップと、予め定められたルールに基づいて移動状態の補正を行なうステップと、判別された結果から、ユーザの運動状態を算出するステップと、算出された運動状態を記憶部に記憶させるステップとを含む。
 この発明に従えば、運動検出装置、および、運動検出装置の制御方法によって、検出されたデータから体動および体動ごとの移動状態が判別され、予め定められたルールに基づいて移動状態の補正が行なわれ、判別された結果から、ユーザの運動状態が算出され、算出された運動状態が記憶される。
 その結果、ユーザの運動状態の誤判別を減少させることが可能な運動検出装置、および、運動検出装置の制御方法を提供することができる。
この発明の実施の形態における活動量計の外観図である。 この実施の形態における活動量計の使用状態を示す図である。 この実施の形態における活動量計の構成の概略を示すブロック図である。 この実施の形態における活動量計の機能の概略を示す機能ブロック図である。 この実施の形態における活動量計の制御部の大気圧平滑化部および大気圧変化量評価部で行なわれる処理の一例を示すグラフである。 この実施の形態における活動量計の制御部の大気圧変化量評価部で行なわれる処理の一例の続きを示すグラフである。 この実施の形態における活動量計の制御部の行動評価部による行動種別の識別の条件を示す図である。 この実施の形態における活動量計の制御部の識別行動補正部による補正の基礎的な考え方を説明するための第1の図である。 この実施の形態における活動量計の制御部の識別行動補正部による補正の基礎的な考え方を説明するための第2の図である。 この実施の形態における活動量計の制御部の識別行動補正部によって動作状態を補正する場合の例を示す第1の図である。 この実施の形態における活動量計の制御部の識別行動補正部によって動作状態を補正する場合の例を示す第2の図である。 この実施の形態における活動量計の制御部の識別行動補正部によって動作状態を補正しない場合の例を示す第1の図である。 この実施の形態における活動量計の制御部の識別行動補正部によって動作状態を補正しない場合の例を示す第2の図である。 この実施の形態における活動量計の制御部の識別行動補正部で行なわれる処理の一例を示すグラフである。 この実施の形態における活動量計の制御部によって実行される行動識別処理の流れを示す第1のフローチャートである。 この実施の形態における活動量計の制御部によって実行される行動識別処理の流れを示す第2のフローチャートである。 この実施の形態における活動量計の制御部によって実行される行動識別処理の流れを示す第3のフローチャートである。 この実施の形態における活動量計の制御部によって実行される行動識別処理の流れを示す第4のフローチャートである。 この実施の形態における活動量計の制御部によって実行される行動識別処理の流れを示す第5のフローチャートである。 動作状態を判別するための閾値を決定および検証するときの決定された閾値を用いたときの動作状態の識別率を示すグラフである。
 以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
 本実施の形態においては、運動検出装置が、歩数測定だけでなく、運動や生活活動(たとえば、掃除機をかける、軽い荷物運び、炊事など)における活動量(運動量ともいう)も測定することが可能な活動量計であることとして実施の形態を説明する。
 図1は、この発明の実施の形態における活動量計100の外観図である。図1を参照して、活動量計100は、本体部191と、クリップ部192とから主に構成される。クリップ部192は、活動量計100をユーザの着衣などに固定するために用いられる。
 本体部191には、後述する操作部130の一部を構成する表示切換/決定スイッチ131、左操作/メモリスイッチ132、および、右操作スイッチ133、ならびに、後述する表示部140の一部を構成するディスプレイ141が設けられる。
 本実施の形態においては、ディスプレイ141は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)で構成されることとするが、これに限定されず、EL(ElectroLuminescence)ディスプレイなど他の種類のディスプレイであってもよい。
 図2は、この実施の形態における活動量計100の使用状態を示す図である。図2を参照して、活動量計100は、たとえば、ユーザの腰部のベルトに、クリップ部192を用いて装着される。
 なお、これに限定されず、活動量計100は、ユーザの体の他の部分に装着されて用いられるように設計されてもよいし、ユーザがカバン等に入れて所持して用いられるように設計されてもよい。
 図3は、この実施の形態における活動量計100の構成の概略を示すブロック図である。図3を参照して、活動量計100は、制御部110と、メモリ120と、操作部130と、表示部140と、加速度センサ170と、気圧センサ180と、電源190とを含む。また、活動量計100は、音を出力する報音部や外部のコンピュータと通信するためのインターフェイスを含むようにしてもよい。
 制御部110、メモリ120、操作部130、表示部140、加速度センサ170、気圧センサ180、および、電源190は、図1で説明した本体部191に内蔵される。
 操作部130は、図1で説明した表示切換/決定スイッチ131、左操作/メモリスイッチ132、および、右操作スイッチ133を含み、これらのスイッチが操作されたことを示す操作信号を制御部110に送信する。
 加速度センサ170は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術の半導体式のものが用いられるが、これに限定されず、機械式または光学式など他の方式のものであってもよい。加速度センサ170は、本実施の形態においては、3軸方向それぞれの加速度を示す検出信号を制御部110に出力する。しかし、加速度センサ170は、3軸のものに限定されず、1軸または2軸のものであってもよい。
 気圧センサ180は、MEMS技術のものが用いられるが、これに限定されず、他の方式のものであってもよい。気圧センサ180は、周辺の気圧値(本実施の形態においては絶対圧)を示す検出信号を制御部110に出力する。
 メモリ120は、ROM(Read Only Memory)(たとえば、フラッシュメモリ)などの不揮発性メモリおよびRAM(Random Access Memory)(たとえば、SDRAM(synchronous Dynamic Random Access Memory))などの揮発性メモリを含む。
 メモリ120は、活動量計100を制御するためのプログラムのデータ、活動量計100を制御するために用いられるデータ、活動量計100の各種機能を設定するための設定データ、および、歩数や活動量などの所定時間ごと(たとえば日ごと)の測定結果のデータなどを記憶する。また、メモリ120は、プログラムが実行されるときのワークメモリなどとして用いられる。
 制御部110は、CPU(Central Processing Unit)を含み、メモリ120に記憶された活動量計100を制御するためのプログラムに従って、操作部130からの操作信号に応じて、加速度センサ170および気圧センサ180からの検出信号に基づいて、メモリ120、および、表示部140を制御する。
 表示部140は、図1で説明したディスプレイ141を含み、制御部110からの制御信号に従った所定の情報を、ディスプレイ141に表示するよう制御する。
 電源190は、取替可能な電池を含み、電池からの電力を活動量計100の制御部110などの動作するのに電力が必要な各部に供給する。
 図4は、この実施の形態における活動量計100の機能の概略を示す機能ブロック図である。図4を参照して、活動量計100の制御部110は、歩行検出部111と、大気圧平滑化部112と、大気圧変化量評価部113と、行動評価部114と、識別行動補正部115と、運動強度評価部116と、運動量評価部117とを含む。
 なお、本実施の形態においては、制御部110に含まれるこれらの各部は、制御部110によって、図5から図9までで後述する処理を実行するためのソフトウェアが実行されることによって、制御部110に構成されることとする。
 しかし、これに限定されず、制御部110に含まれるこれらの各部は、ハードウェア回路として制御部110の内部に構成されるようにしてもよい。
 歩行検出部111は、加速度センサ170からの3軸方向の加速度、つまり、X軸加速度、Y軸加速度、および、Z軸加速度の値に基づいて、活動量計100を装着または所持するユーザの歩行を検出する。そして、歩行検出部111は、検出した歩行のタイミングを、大気圧平滑化部112および行動評価部114に出力する。
 歩行検出部111は、歩行が検出されなかった場合、所定時間T(たとえば、1)秒ごとに、その旨を、大気圧平滑化部112および行動評価部114に出力する。
 大気圧平滑化部112は、気圧センサ180からの大気圧の値P、および、歩行検出部111からの歩行のタイミングに基づいて、判別対象のタイミングの2歩前から2歩後までの5歩の範囲の大気圧の値の平均値を、平滑化大気圧Pmaとして、判別対象のタイミングごとに算出する。ここで、判別対象のタイミングは、歩行のタイミングの1歩ごとである。
 大気圧平滑化部112は、歩行検出部111から歩行が検出されていない旨を受けた場合、判別対象のタイミングの2T秒前から2T秒後の4T秒の範囲の大気圧の値の平均値を、平滑化大気圧Pmaとして、T秒ごとの判別対象のタイミングごとに算出する。
 なお、ここでは、5歩(4T秒)の範囲の大気圧の平均値を算出するようにしたが、これに限定されず、平均値を算出する範囲は、Mframe(歩)(Mframeは自然数)の範囲であってもよい。
 また、1歩(T秒)ごとの平滑化大気圧を算出するようにしたが、これに限定されず、平滑化大気圧を算出するのは、Nframe(歩)(Nframeは自然数)ごとであってもよい。
 図5は、この実施の形態における活動量計100の制御部110の大気圧平滑化部112および大気圧変化量評価部113で行なわれる処理の一例を示すグラフである。図5を参照して、4つのグラフの横軸は、時間t(s)を示す。1段目のグラフの縦軸は、気圧センサ180から制御部110に入力される大気圧の値P(hPa)の変化を示す。
 2段目のグラフの縦軸は、平滑化大気圧Pma(hPa)の変化を示す。大気圧平滑化部112によって、1段目のグラフにおけるMframe=5歩の範囲の平均値が、2段目のグラフのプロットで示される平滑化大気圧Pmaとして算出される。
 図4に戻って、大気圧変化量評価部113は、大気圧平滑化部112からの平滑化大気圧に基づいて、判別対象のタイミングの1歩前の平滑化大気圧から判別対象のタイミングの平滑化大気圧への変化量Pdiff(hPa)を算出する。
 大気圧変化量評価部113は、歩行が検出されていない場合、大気圧平滑化部112からの平滑化大気圧に基づいて、判別対象のタイミングの所定時間T秒前の平滑化大気圧から判別対象のタイミングの平滑化大気圧への変化量Pdiff(hPa)を算出する。
 図5に進んで、3段目のグラフの縦軸は、変化量Pdiffの変化を示す。3段目のグラフにおいて、閾値Thup,Thdownは、1歩ごとの、平地歩行または停止と、上昇または下降との、平滑化大気圧の変化量Pdiffの閾値である。本実施の形態においては、Thup=-0.01,Thdown=0.01とする。
 図4に戻って、大気圧変化量評価部113は、判別対象のタイミングの変化量Pdiffが、閾値Thup未満である場合、気圧変化識別結果Actdiffの値を1とする、つまり、判別対象のタイミングの動作状態が上昇である可能性が高い動作状態であるとする。
 また、大気圧変化量評価部113は、判別対象のタイミングの変化量Pdiffが、閾値Thup以上、かつ、閾値Thdown以下である場合、気圧変化識別結果Actdiffの値を0とする、つまり、判別対象のタイミングの動作状態が平地歩行または停止である可能性が高い動作状態であるとする。
 また、大気圧変化量評価部113は、判別対象のタイミングの変化量Pdiffが、閾値Thdownより大きい場合、気圧変化識別結果Actdiffの値を-1とする、つまり、判別対象のタイミングの動作状態が下降である可能性が高い動作状態であるとする。
 図5に進んで、4段目のグラフの縦軸は、気圧変化識別結果Actdiffの変化を示す。3段目のグラフにおいて、1~5,7,11,13~15番目のプロットが、閾値Thup以上、かつ、閾値Thdown以下の範囲であるので、4段目のグラフにおいて、これらのプロットに対応する気圧変化識別結果Actdiffの値が0とされる。
 3段目のグラフにおいて、6,8~10番目のプロットが、閾値Thdownより大きい範囲であるので、4段目のグラフにおいて、これらのプロットに対応する気圧変化識別結果Actdiffの値が-1とされる。
 3段目のグラフにおいて、12番目のプロットが、閾値Thup未満の範囲であるので、4段目のグラフにおいて、このプロットに対応する気圧変化識別結果Actdiffの値が1とされる。
 図4に戻って、大気圧変化量評価部113は、気圧変化識別結果Actdiffに基づいて、判別対象のタイミングの2歩前から2歩後までの5歩の範囲の平均値を、識別結果移動平均Actmaとして、判別対象のタイミング、つまり、歩行のタイミングの1歩ごとに算出する。
 大気圧変化量評価部113は、歩行が検出されていない場合、判別対象のタイミングの2T秒前から2T秒後までの4T秒の範囲の平均値を、識別結果移動平均Actmaとして、T秒ごとの判別対象のタイミングごとに算出する。
 図6は、この実施の形態における活動量計の制御部110の大気圧変化量評価部113で行なわれる処理の一例の続きを示すグラフである。図6を参照して、3つのグラフの横軸は、時間t(s)を示す。1段目のグラフは、図5の4段目のグラフと同一である。
 2段目のグラフの縦軸は、識別結果移動平均Actmaの変化を示す。大気圧変化量評価部113によって、1段目のグラフにおける5歩の範囲の平均値が、2段目のグラフのプロットで示される識別結果移動平均Actmaとして算出される。
 図4に戻って、大気圧変化量評価部113は、判別対象のタイミングの識別結果移動平均Actmaが、閾値0.5より大きい場合、昇降状態識別結果Actadjの値を1とする、つまり、判別対象のタイミングの補正前の昇降状態が上昇であるとする。なお、識別結果移動平均Actmaの閾値は、0.5に限定されず、他の値であってもよい。
 また、大気圧変化量評価部113は、判別対象のタイミングの識別結果移動平均Actmaが、閾値0.5以下、かつ、閾値-0.5以上である場合、昇降状態識別結果Actadjの値を0とする、つまり、判別対象のタイミングの補正前の昇降状態が非昇降であるとする。
 また、大気圧変化量評価部113は、判別対象のタイミングの識別結果移動平均Actmaが、閾値-0.5未満である場合、昇降状態識別結果Actadjの値を-1とする、つまり、判別対象のタイミングの補正前の昇降状態が下降であるとする。
 図6に進んで、3段目のグラフの縦軸は、昇降状態識別結果Actadjの変化を示す。2段目のグラフにおいて、1~6,11~13,15番目のプロットが、閾値0.5以下、かつ、閾値-0.5以上の範囲であるので、3段目のグラフにおいて、これらのプロットに対応する昇降状態識別結果Actadjの値が0とされる。
 2段目のグラフにおいて、7~10番目のプロットが、閾値-0.5未満の範囲であるので、3段目のグラフにおいて、これらのプロットに対応する昇降状態識別結果Actadjの値が-1とされる。
 2段目のグラフにおいて、14番目のプロットが、閾値0.5より大きい範囲であるので、3段目のグラフにおいて、このプロットに対応する昇降状態識別結果Actadjの値が1とされる。
 図4に戻って、行動評価部114は、歩行検出部111からの歩行のタイミングまたは歩行が検出されていない旨、および、大気圧変化量評価部113からの昇降状態識別結果Actadjに基づいて、動作状態(「行動種別」ともいう)を識別する。
 図7は、この実施の形態における活動量計100の制御部110の行動評価部114による行動種別の識別の条件を示す図である。図7を参照して、判別対象のタイミングの動作状態について、大気圧変化量評価部113によって昇降状態が上昇であると識別された場合、歩行検出が有る場合は、動作状態が階段上昇であると識別される。
 また、歩行検出が無い場合、判別対象のタイミングの所定時間前からの大気圧の変化量Sが大きい、つまり、閾値Sth以上であれば、エレベータでの上昇、変化量Sが小さい、つまり、閾値Sth未満であれば、エスカレータでの上昇であると識別される。
 判別対象のタイミングの動作状態について、大気圧変化量評価部113によって昇降状態が下降であると識別された場合、歩行検出が有る場合は、動作状態が階段下降であると識別される。
 また、歩行検出が無い場合、判別対象のタイミングの所定時間前からの大気圧の変化量Sが大きい、つまり、閾値Sth以上であれば、エレベータでの下降、変化量Sが小さい、つまり、閾値Sth未満であれば、エスカレータでの下降であると識別される。
 判別対象のタイミングの動作状態について、大気圧変化量評価部113によって昇降状態が非昇降であると識別された場合、歩行検出が有る場合は、動作状態が平地歩行であると識別される。また、歩行検出が無い場合、停止であると識別される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1を参照して、歩行検出が有る場合、歩行状態が1とされる。歩行状態が1の場合において、階段上昇であると識別された場合、昇降状態が1とされ、階段下降であると識別された場合、昇降状態が-1とされ、平地歩行であると識別された場合、昇降状態が0とされる。
 また、歩行検出が無い場合、歩行状態が0とされる。歩行状態が0の場合において、エレベータでの上昇であると識別された場合、昇降状態が2とされ、エスカレータでの上昇であると識別された場合、昇降状態が1とされ、停止であると識別された場合、昇降状態が0とされ、エスカレータでの下降と識別された場合、昇降状態が-1とされ、エレベータでの下降であると識別された場合、昇降状態が-2とされる。
 図4に戻って、識別行動補正部115は、行動評価部114からの各判別対象タイミングの行動種別(動作状態)に基づいて、行動種別を補正する。
 図8は、この実施の形態における活動量計100の制御部110の識別行動補正部115による補正の基礎的な考え方を説明するための第1の図である。図9は、この実施の形態における活動量計100の制御部110の識別行動補正部115による補正の基礎的な考え方を説明するための第2の図である。
 図8および図9を参照して、動作状態が「平地歩行」である場合は、次の動作状態として、同じ動作状態(「平地歩行」)、「静止(停止、エレベータ昇降、エスカレータ昇降)」、「階段上昇」、または、「階段下降」に遷移し得る。
 動作状態が「階段上昇」である場合は、次の動作状態として、同じ動作状態(「階段上昇」)、「静止(停止)」、「平地歩行」、または、「階段下降」に遷移し得る。
 動作状態が「階段下降」である場合は、次の動作状態として、同じ動作状態(「階段下降」)、「静止(停止)」、「平地歩行」、または、「階段上昇」に遷移し得る。
 動作状態が「静止(停止)」である場合は、次の動作状態として、同じ動作状態(「静止(停止、エレベータ上昇、エレベータ下降)」)、「平地歩行」、「階段上昇」、または、「階段下降」に遷移し得る。
 動作状態が「静止(エレベータ上昇)」である場合は、次の動作状態として、同じ動作状態(「静止(停止、エレベータ上昇)」)、または、「平地歩行」に遷移し得る。
 動作状態が「静止(エレベータ下降)」である場合は、次の動作状態として、同じ動作状態(「静止(停止、エレベータ下降)」)、または、「平地歩行」に遷移し得る。
 動作状態が「静止(エスカレータ上昇)」である場合は、次の動作状態として、同じ動作状態(「静止(エスカレータ上昇)」)、または、「平地歩行」に遷移し得る。
 動作状態が「静止(エスカレータ下降)」である場合は、次の動作状態として、同じ動作状態(「静止(エスカレータ下降)」)、または、「平地歩行」に遷移し得る。
 本実施の形態においては、ある所定数の単位歩行の範囲において、最初および最後の単位歩行の動作状態が同一であり、かつ、最初および最後の単位歩行の動作状態と異なる動作状態の単位歩行がその範囲に含まれる単位歩行の半数未満含まれる場合の動作状態の遷移を異常遷移であるとする。
 この異常遷移を、ある所定数の単位歩行の範囲において、最初および最後の単位歩行の動作状態が同一であり、かつ、その範囲に含まれる単位歩行の動作状態が同一である遷移である非異常遷移に補正するといったルールを定める。
 具体的には、単位歩行を1歩とし、所定数を5歩とすると、次のとおりである。5歩の範囲において、1歩目および5歩目の動作状態(平地歩行、階段上昇、または、階段下降)が同一であり、かつ、1歩目および5歩目の動作状態と異なる動作状態が2.5歩未満(1歩以上)含まれる場合の動作状態の遷移を異常遷移であるとする。
 この異常遷移を、5歩の範囲において、1歩目および5歩目の動作状態が同一であり、かつ、その範囲に含まれる動作状態が同一である遷移である非異常遷移に補正するといったルールを定める。
 図10Aは、それぞれ、この実施の形態における活動量計100の制御部110の識別行動補正部115によって動作状態を補正する場合の例を示す第1の図である。図10Bは、この実施の形態における活動量計100の制御部110の識別行動補正部115によって動作状態を補正する場合の例を示す第2の図である。図10Aを参照して、この動作状態の遷移は、1歩目および5歩目の動作状態が同一であり、かつ、1歩目および5歩目の動作状態と異なる動作状態が1歩(3歩目)であり、2.5歩未満(1歩以上)含まれるため、異常遷移である。
 このため、この異常遷移を、1歩目および5歩目の動作状態が同一であり、かつ、その範囲に含まれる動作状態が同一である非異常遷移に補正する。つまり、3歩目の動作状態を1,2,4,5歩目と同一の動作状態に補正する。
 また、図10Bを参照して、この動作状態の遷移は、1歩目および5歩目の動作状態が同一であり、かつ、1歩目および5歩目の動作状態と異なる動作状態が2歩(2歩目と3歩目)であり、2.5歩未満(1歩以上)含まれるため、異常遷移である。
 このため、この異常遷移を、1歩目および5歩目の動作状態が同一であり、かつ、その範囲に含まれる動作状態が同一である非異常遷移に補正する。つまり、2歩目および3歩目の動作状態を1,4,5歩目と同一の動作状態に補正する。
 図11Aは、この実施の形態における活動量計100の制御部110の識別行動補正部115によって動作状態を補正しない場合の例を示す第1の図である。図11Bは、この実施の形態における活動量計100の制御部110の識別行動補正部115によって動作状態を補正しない場合の例を示す第2の図である。図11Aを参照して、この動作状態の遷移は、1歩目および5歩目の動作状態が同一でないので、異常遷移ではない。このため、補正はしない。
 また、図11Bを参照して、この動作状態の遷移は、1歩目および5歩目の動作状態が同一であるが、1歩目および5歩目の動作状態と異なる動作状態が3歩(2~4歩目)であり、2.5歩以上含まれるので、異常遷移とはしない。このため、補正はしない。
 図12は、この実施の形態における活動量計100の制御部110の識別行動補正部115で行なわれる処理の一例を示すグラフである。図12を参照して、2つのグラフの横軸は、時間t(s)を示す。1段目のグラフは、図6の3段目のグラフと同一である。
 2段目のグラフの縦軸は、動作状態識別補正結果Actの変化を示す。1段目のグラフにおいて、1~5番目および2~6番目のプロットについては、1歩目および5歩目の動作状態が同一であるが、1歩目および5歩目の動作状態と異なる動作状態が含まれないため、異常遷移ではない。このため、補正はしない。したがって、昇降状態識別結果Actadjの値が、そのまま、動作状態識別補正結果Actの値とされる。
 1段目のグラフにおいて、3~7番目、4~8番目、5~9番目、6~10番目、7~11番目、8~12番目、9~13番目および10~14番目のプロットについては、1歩目および5歩目の動作状態が異なるので、異常遷移とはしない。このため、補正はしない。したがって、昇降状態識別結果Actadjの値が、そのまま、動作状態識別補正結果Actの値とされる。
 1段目のグラフにおいて、11~15番目のプロットについては、1歩目のおよび5歩目の動作状態が同一であり、かつ、1歩目および5歩目の動作状態と異なる動作状態が1歩(4歩目)であり、2.5歩未満(1歩以上)含まれるため、異常遷移である。
 このため、この異常遷移を、1歩目および5歩目の動作状態が同一であり、かつ、その範囲に含まれる動作状態が同一である非異常遷移に補正する。つまり、4歩目(14番目のプロット)の動作状態を1~3,5歩目(11~13,15番目のプロット)と同一の動作状態である「0」、つまり、「平地歩行」に補正する。したがって、昇降状態識別結果Actadjの値が、補正されて、動作状態識別補正結果Actの値とされる。
 運動強度評価部116は、識別行動補正部115によって特定された各判別対象のタイミングの動作状態に応じた運動強度を特定する。具体的には、たとえば、参考文献(運動所要量・運動指針の策定検討会,「健康づくりのための運動指針2006」,平成18年7月)の記載に基づいて、階段上昇、平地歩行、および、階段下降のそれぞれの運動強度が、8.0メッツ、3.0メッツ、および、3.0メッツであることとする。また、停止(立位)、および、自動機による昇降は、1.2メッツであることとする。
 運動量評価部117は、運動強度評価部116で特定したそれぞれの動作状態の運動強度をEs(メッツ)、それぞれの動作状態の継続時間ET(時間)とした場合に、運動量EV(エクササイズ(Ex))=Σ(Es×ET)の式に基づいて、所定周期(たとえば、1分)ごとの運動量EVを算出する。算出された運動量EVはメモリ120に記憶される。また、運動量EVはメモリ120から読出されて表示部140に表示される。
 図13から図17は、それぞれ、この実施の形態における活動量計100の制御部110によって実行される行動識別処理の流れを示す第1から第5のフローチャートである。図13を参照して、まず、ステップS101で、活動量計100の制御部110は、変数i,n,k,jの初期値をそれぞれ、0,0,K,Jに設定する。
 ここで、変数iは、歩数を示す。変数nは、後述する気圧記録データPl(n)の番号を示す。変数kは、気圧変化識別結果の一時格納変数Ddiff(k)の番号を示す。定数Kは、Ddiff(k)のメモリサイズを示す。変数jは、昇降状態識別結果の一時格納変数Dadj(j)の番号を示す。定数Jは、Dadj(j)のメモリサイズを示す。
 次に、ステップS102で、制御部110は、歩行検出処理を実行する。歩行検出処理においては、次のような処理が行なわれる。制御部110は、加速度センサ170からの加速度の値に基づいて、活動量計100を装着または所持するユーザの歩行を検出する。歩行が検出されない場合、歩行の検出を繰返す。歩行が1歩検出された場合、歩行検出処理を終了する。
 ステップS111では、制御部110は、変数iの値を1加算する。次に、ステップS112で、制御部110は、気圧センサ180から気圧データを変数P(m)に読込む。なお、気圧データP(m)は、気圧データが読込まれるたびに、順次、変数mの値が1加算されて、気圧データP(m)のメモリサイズに達した場合は、m=0から気圧データが読込まれる。
 ステップS113で、制御部110は、気圧記録データPl(n)に気圧データP(m)の値を代入する。ステップS114で、制御部110は、歩行フラグ取得時番号Niに変数nの値を代入する。
 ステップS115で、制御部110は、変数nの値が定数N以下(n<=N)であるか否かを判断する。定数Nは、気圧記録データPl(n)のメモリサイズを示す。n<=N(ステップS115でYES)であれば、ステップS116で、制御部110は、変数nの値を1加算する。n>N(ステップS115でNO)であれば、ステップS117で、制御部110は、変数nの値を0にリセットする。
 これにより、気圧記録データPl(n)は、気圧データP(m)の値が代入されるたびに、順次、変数nの値が1加算されて、気圧記録データPl(n)のメモリサイズに達した場合は、n=0から気圧データP(m)の値が代入される。
[規則91に基づく訂正 13.09.2012] 
 ステップS116およびステップS117の後、ステップS118で、制御部110は、変数iの値が6以上(i>=6)であるか否かを判断する。i<6(ステップS118でNO)であれば、制御部110は、実行する処理をステップS102の処理に戻す。一方、i>=6(ステップS118でYES)であれば、ステップS119で、制御部110は、平滑化大気圧Pma(i)=mean(Pl(Ni-5):Pl(Ni-1))を算出する。
 なお、前述の図4においては、判別対象のタイミングの2歩前から2歩後までの5歩の範囲の大気圧の値の平均値を、平滑化大気圧Pmaとした。しかし、本フローチャートで示される行動識別処理においては、或るタイミングの歩行に対する補正した動作状態が得られるタイミングが次の歩行のタイミングよりも前となるような実時間処理とするため、判別対象のタイミングの5歩前から1歩前までの5歩の範囲の大気圧の値の平均値を、平滑化大気圧Pma(i)とする。
[規則91に基づく訂正 13.09.2012] 
 図14を参照して、ステップS118の後、ステップS121で、制御部110は、変数iの値が7以上(i>=7)であるか否かを判断する。i<7(ステップS121でNO)であれば、ステップS126で、制御部110は、平滑化大気圧Pma(i)の値を平滑化大気圧の一時格納変数Dma1に格納して、実行する処理を図13のステップS102の処理に戻す。
[規則91に基づく訂正 13.09.2012] 
 一方、i>=7(ステップS121でYES)であれば、ステップS122で、制御部110は、平滑化大気圧Pma(i)の値を平滑化大気圧の一時格納変数Dma2に格納する。そして、ステップS123で、制御部110は、判別対象のタイミングの1歩前の平滑化大気圧から判別対象のタイミングの平滑化大気圧への変化量Pdiff(i)=Dma2-Dma1を算出する。
 次に、ステップS124で、制御部110は、平滑化大気圧の一時格納変数Dma2の値を平滑化大気圧の一時格納変数Dma1に移行する。
 次いで、ステップS125で、制御部110は、判別対象のタイミングの変化量Pdiff(i)の値に応じて、気圧変化識別結果Actdiff(i)の値を定める。具体的には、Pdiff(i)<Thupである場合、Actdiff(i)の値を1とする。Thup<=Pdiff(i)<=Thdownである場合、Actdiff(i)の値を0とする。Pdiff(i)>Thdownである場合、Actdiff(i)の値を-1とする。
 図15を参照して、ステップS125の後、ステップS131で、制御部110は、変数kが定数Kより小さい(k<K)か否かを判断する。k<K(ステップS131でYES)であれば、ステップS132で、制御部110は、変数kの値を1加算する。k>=K(ステップS131でNO)であれば、ステップS133で、制御部110は、変数kの値を0にリセットする。
 ステップS132およびステップS133の後、ステップS134で、気圧変化識別結果Actdiff(i)の値を、気圧変化識別結果の一時格納変数Ddiff(k)に格納する。
 これにより、気圧変化識別結果の一時格納変数Ddiff(k)は、気圧変化識別結果Actdiff(i)の値が代入されるたびに、順次、変数kの値が1加算されて、気圧変化識別結果の一時格納変数Ddiff(k)のメモリサイズに達した場合は、k=0から気圧変化識別結果Actdiff(i)の値が代入される。
[規則91に基づく訂正 13.09.2012] 
 次に、ステップS141で、制御部110は、変数iの値が11より大きい(i<11)か否かを判断する。i<=11(ステップS141でNO)であれば、ステップS142で、制御部110は、iが11(i==11)であるか否かを判断する。変数iの値が11でなければ(ステップS142でNOであれば)、制御部110は、実行する処理を図13のステップS102に戻す。
 一方、変数iの値が11であれば(ステップS142でYESであれば)、ステップS143で、制御部110は、気圧変化識別結果の一時格納変数Ddiff(k-4)の値を、昇降状態識別結果Actadj(i-2)に代入する。また、気圧変化識別結果の一時格納変数Ddiff(k-3)の値を、昇降状態識別結果Actadj(i-1)に代入する。
 ステップS143の後、および、i>11(ステップS141でYES)である場合、ステップS144で、識別結果移動平均Actma(i)=mean(Ddiff(k-4):Ddiff(k))を算出する。
 なお、前述の図4においては、判別対象のタイミングの2歩前から2歩後までの5歩の範囲の平均値を、識別結果移動平均Actmaとした。しかし、本フローチャートで示される行動識別処理においては、或るタイミングの歩行に対する補正した動作状態が得られるタイミングが次の歩行のタイミングよりも前となるような実時間処理とするため、判別対象のタイミングの4歩前から当該タイミングまでの5歩の範囲の気圧変化識別結果の値の平均値を、識別結果移動平均Actma(i)とする。
 次いで、ステップS145で、制御部110は、判別対象のタイミングの識別結果移動平均Actma(i)の値に応じて、昇降状態識別結果Actadj(i)の値を定める。具体的には、Actma(i)>0.5である場合、Actadj(i)の値を1とする。0.5>=Actma(i)>=-0.5である場合、Actadj(i)の値を0とする。Actma(i)<-0.5である場合、Actadj(i)の値を-1とする。
 図16を参照して、ステップS145の後、ステップS151で、制御部110は、変数jの値が定数Jより小さい(j<J)か否かを判断する。j<J(ステップS151でYES)であれば、ステップS152で、制御部110は、変数jの値を1加算する。j>=J(ステップS151でNO)であれば、ステップS153で、制御部110は、変数jの値を0にリセットする。
 ステップS152、および、ステップS153の後、ステップS154で、制御部110は、変数iの値が12以上(i>=12)であるか否かを判断する。i<12(ステップS154でNO)であれば、ステップS156で、制御部110は、昇降状態識別結果Actadj(i-2)~Actadj(i)の値を、それぞれ、昇降状態識別結果の一時格納変数Dadj(0)~Dadj(3)に代入する。
 一方、i>=12(ステップS154でYES)であれば、ステップS155で、制御部110は、昇降状態識別結果Actadj(i)の値を、昇降状態識別結果の一時格納変数Dadj(j)に代入する。
 これにより、昇降状態識別結果の一時格納変数Dadj(j)は、昇降状態識別結果Actadj(i)の値が代入されるたびに、順次、変数jの値が1加算されて、昇降状態識別結果の一時格納変数Dadj(j)のメモリサイズに達した場合は、j=0から昇降状態識別結果Actadj(i)の値が代入される。
 ステップS155、および、ステップS156の後、ステップS157で、制御部110は、変数iの値が13以上(i>=13)であるか否かを判断する。i<13(ステップS157でNO)であれば、制御部110は、実行する処理を図13のステップS102の処理に戻す。一方、i>=13(ステップS157でYES)であれば、制御部110は、実行する処理を、図17のステップS161の処理に進める。
 図17を参照して、ステップS161では、制御部110は、Dadj(j)の値が、Dadj(j-4)の値に等しい(Dadj(j)==Dadj(j-4))か否かを判断する。等しくない(ステップS161でNO)と判断した場合、制御部110は、実行する処理をステップS171の処理に進める。
 一方、Dadj(j)の値が、Dadj(j-4)の値に等しい(ステップS161でYES)と判断した場合、ステップS162で、制御部110は、Dadj(j)の値が、Dadj(j-1)の値に等しい(Dadj(j)==Dadj(j-1))か否かを判断する。
 Dadj(j)の値が、Dadj(j-1)の値に等しい(ステップS162でYES)と判断した場合、ステップS163で、制御部110は、Dadj(j-3)およびDadj(j-2)の値を、それぞれ、Dadj(j)の値と等しくする。その後、制御部110は、実行する処理をステップS171の処理に進める。
[規則91に基づく訂正 13.09.2012] 
 Dadj(j)の値が、Dadj(j-1)の値に等しくない(ステップS162でNO)と判断した場合、ステップS164で、制御部110は、Dadj(j)の値が、Dadj(j-2)の値に等しい(Dadj(j)==Dadj(j-2))か否かを判断する。
 Dadj(j)の値が、Dadj(j-2)の値に等しい(ステップS164でYES)と判断した場合、ステップS165で、制御部110は、Dadj(j-3)およびDadj(j-1)の値を、それぞれ、Dadj(j)の値と等しくする。その後、制御部110は、実行する処理をステップS171の処理に進める。
[規則91に基づく訂正 13.09.2012] 
 Dadj(j)の値が、Dadj(j-2)の値に等しくない(ステップS164でNO)と判断した場合、ステップS166で、制御部110は、Dadj(j)の値が、Dadj(j-3)の値に等しい(Dadj(j)==Dadj(j-3))か否かを判断する。
 Dadj(j)の値が、Dadj(j-3)の値に等しい(ステップS166でYES)と判断した場合、ステップS167で、制御部110は、Dadj(j-2)およびDadj(j-1)の値を、それぞれ、Dadj(j)の値と等しくする。その後、制御部110は、実行する処理をステップS171の処理に進める。
 ステップS171では、制御部110は、変数iの値が13である(i==13)か否かを判断する。i==13(ステップS171でYES)であれば、ステップS172で、制御部110は、昇降状態識別結果の一時格納変数Dadj(0)の値を、動作状態識別補正結果Act(1)~Act(4)に代入する。
 i==13でない(ステップS171でNO)と判断した場合、および、ステップS172の後、ステップS173で、制御部110は、昇降状態識別結果の一時格納変数Dadj(j-4)の値を、動作状態識別補正結果Act(i-8)に代入する。その後、制御部110は、実行する処理をこの行動識別処理の呼出元の処理に戻す。
 [閾値Thup,Thdownの決定方法]
 次に、前述した閾値Thup,Thdownの決定方法について説明する。まず、前述の活動量計100の気圧センサ180を装着した男女複数名について、平地歩行、階段上昇、階段下降を、様々な歩調で行なった場合の、大気圧の値の変化のデータを測定して記録する。また、それぞれの歩行のタイミングにおける動作状態(平地歩行、階段上昇または階段下降)も併せて観測して記録する。この記録された値に基づいて、様々な歩調の場合の1歩ごとの平滑化大気圧の変化量Pdiffを計算する。
 動作状態を判別するための閾値を決定および検証するために、閾値を変化させながら動作状態の識別率の変化のデータを取得する。閾値ごとの階段上昇の識別率は、階段上昇の識別率(%)=(その閾値によって階段上昇と識別される平滑化大気圧の変化量Pdiffのデータの数)/(実際に階段上昇であった平滑化大気圧の変化量Pdiffのデータの数)の式で算出される。なお、その閾値によって階段上昇と識別される平滑化大気圧の変化量Pdiffのデータとは、閾値の値をThnとすると、Pdiff>Thnを満たすデータである。階段上昇の識別率は、閾値Thnを-0.1から増加させていくと、単調増加し、0を少し超えた辺りで、100%に達する。
[規則91に基づく訂正 13.09.2012] 
 閾値ごとの平地歩行の識別率は、平地歩行の識別率(%)=(その閾値によって平地歩行と識別される平滑化大気圧の変化量Pdiffのデータの数)/(実際に平地歩行であった平滑化大気圧の変化量Pdiffのデータの数)の式で算出される。なお、その閾値によって平地歩行と識別される平滑化大気圧の変化量Pdiffのデータとは、閾値の値をThnとすると、-|Thn|≦Pdiff≦|Thn|を満たすデータである。平地歩行の識別率は、閾値|Thn|を0.01から増加させていくと、単調増加し、0.1になったときには、100%近くに達する。
 ある閾値における階段上昇の識別率と平地歩行の識別率とから、それぞれの識別率が最適となる閾値Thupを決定することができる。この範囲(Thup>0)においては、階段上昇の識別率は、閾値Thupが大きくなるほど、大きくなるが、逆に平地歩行の識別率は、低くなる。このため、単純にそれぞれの識別率のグラフを記載し、単純にその交点から閾値Thupを決定しても良い。Thdownも同様に決定できる。
 図18は、動作状態を判別するための閾値を決定および検証するときの決定された閾値を用いたときの動作状態の識別率を示すグラフである。図18を参照して、気圧のみを用いて補正を行なわない場合に比べて、補正を行なって求めた動作状態の識別率が飛躍的に向上し、すべての場合において、90%以上の識別率となった。
 [まとめ]
 (1) 以上説明したように、本実施の形態における活動量計100は、本体部191と、制御部110と、メモリ120と、本体部191の変位を示す値を検出する加速度センサ170および気圧センサ180とを備える。活動量計100によれば、加速度センサ170および気圧センサ180によって検出された或る判別対象タイミングにおける値に基づいて本体部191を装着または所持するユーザの動作状態を判別する判別過程において、検出された判別対象タイミングの前後のタイミングの値が用いられて、図10および図11で説明した予め定められたルールに基づいた補正が判別過程のデータに施されて、動作状態が判別され、判別された動作状態がメモリ120に記憶される。これにより、ユーザの動作状態の誤判別を減少させることができる。
 (2) さらにまた、予め定められたルールは、図10および図11で説明したように、判別対象タイミングとその前後のタイミングとの間の動作状態の遷移において、起こり得る遷移とは異なる異常遷移を、非異常遷移に補正するルールである。これにより、異常な動作状態の遷移を異常でない動作状態の遷移に補正することができる。
 (3) さらにまた、判別対象タイミングの前後それぞれ2歩の範囲において、その範囲の1歩ごとの動作状態について、異常遷移は、1歩目および5歩目の動作状態が同一であり、かつ、1歩目および5歩目の動作状態と異なる動作状態が2.5歩未満含まれる場合の遷移であり、非異常遷移は、1歩目および5歩目の動作状態が同一であり、かつ、その範囲の動作状態が同一である遷移である。
 (4) また、動作状態は、歩行が有るか無いかの歩行状態、および、上昇、下降または非昇降の昇降状態の組合せである。
 (5) また、加速度センサ170によって、3軸方向の加速度の値がそれぞれ検出され、判別過程において、加速度センサ170によって検出された加速度の値に基づいてユーザの動作状態のうち歩行状態が判別される。
 (6) また、気圧センサ180によって、絶対圧の値が検出され、判別過程において、気圧センサ180によって検出された絶対圧の値に基づいてユーザの動作状態のうち昇降状態が判別される。
 (7) また、判別対象タイミングおよびその前後のタイミングは、単位歩行である1歩ごとのタイミングである。これにより、1歩ごとの歩行について、動作状態を補正することができる。
 (8) 判別対象タイミングおよびその前後のタイミングは、歩行が検出されない場合は、所定時間T(たとえば、1)秒ごとのタイミングである。これによって、歩行が検出されない場合であっても、動作状態を補正することができる。
 (9) また、メモリ120に記憶された動作状態に基づいて運動強度Es(メッツ)が特定され、メモリ120に記憶された動作状態それぞれの継続時間ET(時間)、および、特定された運動強度Esが用いられて運動量EV(エクササイズ(Ex))=Σ(Es×ET)が算出される。
 次に、上述した実施の形態の変形例について説明する。
 (1) 前述した実施の形態においては、図10および図11で説明したルールで動作状態を補正するようにした。しかし、これに限定されず、次のようにしてもよい。
 図8および図9で説明したように、ある動作状態から絶対に遷移しない動作状態がある。たとえば、エスカレータ上昇またはエスカレータ下降からは、停止、階段昇降、および、エレベータ昇降の動作状態には遷移しない。
 このため、エスカレータ上昇の動作状態と判別されたタイミングから数歩または所定時間T秒の数倍の時間、停止、階段昇降、または、エレベータ昇降の動作状態と判別されるタイミングを経て、再び、エスカレータ上昇の動作状態と判別されるような場合、その間の動作状態をエスカレータ上昇の動作状態に補正するようにしてもよい。
 つまり、ある範囲に含まれるタイミングの最初および最後の動作状態が同一で、その間のタイミングの動作状態として、最初および最後の動作状態からは遷移しない動作状態が含まれる場合、最初および最後の動作状態に補正するといったルールで動作状態を補正するようにしてもよい。
 (2) 前述した実施の形態において、識別行動補正部115によって特定された各判別対象のタイミングの動作状態を、表示部140に表示させるようにしてもよい。
 (3) 前述した実施の形態においては、活動量計100の装置の発明として説明した。しかし、これに限定されず、活動量計100を制御するための制御方法の発明として捉えることができる。
 (4) 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 100 活動量計、110 制御部、111 歩行検出部、112 大気圧平滑化部、113 大気圧変化量評価部、114 行動評価部、115 識別行動補正部、116 運動強度評価部、117 運動量評価部、120 メモリ、130 操作部、131 表示切換/決定スイッチ、132 左操作/メモリスイッチ、133 右操作スイッチ、140 表示部、141 ディスプレイ、170 加速度センサ、180 気圧センサ、190 電源、191 本体部、192 クリップ部。

Claims (8)

  1.  本体部(191)と、制御部(110)と、記憶部(120)と、検出部(170,180)とを備える運動検出装置(100)であって、
     前記制御部は、
      前記検出部によって検出されたデータから、体動を判別する第1の判別手段(111)と、
      前記検出部によって検出されたデータから、前記体動ごとの移動状態を判別する第2の判別手段(112,113)とを含み、
     前記第2の判別手段は、予め定められたルールに基づいて、前記移動状態の補正を行なう補正手段(114,115)を含み、
     前記制御部は、さらに、
      前記第1の判別手段および前記第2の判別手段それぞれの判別結果から、ユーザの運動状態を算出する算出手段(114,115)と、
      前記算出手段によって算出された前記運動状態を前記記憶部に記憶させる記憶手段(115)とを含む、運動検出装置。
  2.  前記予め定められたルールは、前記判別対象の前記体動とその前後の前記体動との間の前記運動状態の遷移において、起こり得るものとは異なる異常遷移を、非異常遷移に補正するルールである、請求項1に記載の体動検出装置。
  3.  前記判別対象の体動の前後それぞれ所定数の体動の範囲において、前記算出手段によって算出された前記範囲の前記体動ごとの前記運動状態について、
     前記異常遷移は、最初および最後の前記体動の前記運動状態が同一であり、かつ、最初および最後の前記体動の前記運動状態と異なる前記運動状態の前記体動が前記範囲に含まれる前記体動の半数未満含まれる場合の前記遷移であり、
     前記非異常遷移は、最初および最後の前記体動の前記運動状態が同一であり、かつ、前記範囲に含まれる前記体動の前記運動状態が同一である前記遷移である、請求項2に記載の運動検出装置。
  4.  前記運動状態は、歩行状態および昇降状態の組合せである、請求項1に記載の運動検出装置。
  5.  前記検出部は、少なくとも1軸方向の加速度の値を検出し、
     前記算出手段は、前記検出部によって検出された前記加速度の値に基づいて前記ユーザの前記運動状態のうち歩行状態を算出する、請求項1に記載の運動検出装置。
  6.  前記検出部は、絶対圧の値を検出し、
     前記算出手段は、前記検出部によって検出された前記絶対圧の値に基づいて前記ユーザの前記運動状態のうち昇降状態を判別する、請求項1に記載の運動検出装置。
  7.  前記制御部は、さらに、
      前記記憶部に記憶された前記運動状態に基づいて運動強度を特定する運動強度特定手段(116)と、
      前記記憶部に記憶された前記運動状態それぞれの継続時間および前記運動強度特定手段によって特定された前記運動強度を用いて運動量を算出する運動量算出手段(117)とを含む、請求項1に記載の運動検出装置。
  8.  本体部(191)と、制御部(110)と、記憶部(120)と、検出部(170,180)とを備える運動検出装置(100)の制御方法であって、
     前記制御部が、
      前記検出部によって検出されたデータから、体動を判別するステップ(111)と、
      前記検出部によって検出されたデータから、前記体動ごとの移動状態を判別するステップ(112,113)と、
      予め定められたルールに基づいて、前記移動状態の補正を行なうステップ(114,115)と、
      判別された結果から、ユーザの運動状態を算出するステップ(114,115)と、
      算出された前記運動状態を前記記憶部に記憶させるステップ(115)とを含む、運動検出装置の制御方法。
PCT/JP2011/060579 2010-07-16 2011-05-06 運動検出装置、および、運動検出装置の制御方法 WO2012008207A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112011102379T DE112011102379T5 (de) 2010-07-16 2011-05-06 Übungserfassungsvorrichtung und Steuerverfahren für eine Übungserfassungsvorrichtung
CN201180034999.6A CN103025239B (zh) 2010-07-16 2011-05-06 运动检测装置及运动检测装置的控制方法
US13/711,273 US9330202B2 (en) 2010-07-16 2012-12-11 Exercise detection apparatus and control method for exercise detection apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010161901A JP5713595B2 (ja) 2010-07-16 2010-07-16 運動検出装置、および、運動検出装置の制御方法
JP2010-161901 2010-07-16

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/711,273 Continuation US9330202B2 (en) 2010-07-16 2012-12-11 Exercise detection apparatus and control method for exercise detection apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012008207A1 WO2012008207A1 (ja) 2012-01-19
WO2012008207A9 true WO2012008207A9 (ja) 2013-01-10

Family

ID=45469219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/060579 WO2012008207A1 (ja) 2010-07-16 2011-05-06 運動検出装置、および、運動検出装置の制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9330202B2 (ja)
JP (1) JP5713595B2 (ja)
CN (1) CN103025239B (ja)
DE (1) DE112011102379T5 (ja)
WO (1) WO2012008207A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6180078B2 (ja) * 2012-04-23 2017-08-16 テルモ株式会社 運動量測定装置、運動量測定システム及び運動量測定方法
US20140180595A1 (en) 2012-12-26 2014-06-26 Fitbit, Inc. Device state dependent user interface management
US9098991B2 (en) 2013-01-15 2015-08-04 Fitbit, Inc. Portable monitoring devices and methods of operating the same
JP2015029884A (ja) * 2013-08-07 2015-02-16 オムロンヘルスケア株式会社 階段歩行検出装置、階段歩行検出方法およびプログラム
US8734296B1 (en) 2013-10-02 2014-05-27 Fitbit, Inc. Biometric sensing device having adaptive data threshold, a performance goal, and a goal celebration display
US9031812B2 (en) 2014-02-27 2015-05-12 Fitbit, Inc. Notifications on a user device based on activity detected by an activity monitoring device
US11990019B2 (en) 2014-02-27 2024-05-21 Fitbit, Inc. Notifications on a user device based on activity detected by an activity monitoring device
JP6701634B2 (ja) 2015-07-06 2020-05-27 オムロンヘルスケア株式会社 行動通知システム、運動情報測定装置、電子機器、行動通知方法、行動通知プログラム
JP6185031B2 (ja) * 2015-09-28 2017-08-23 京セラ株式会社 携帯機器、制御方法及び制御プログラム
JP6566046B2 (ja) * 2015-12-18 2019-08-28 株式会社リコー 情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、プログラム、および記録媒体
CN109689551B (zh) * 2016-09-13 2021-10-22 因温特奥股份公司 用于识别乘客踏上电梯设备的电梯轿厢的方法
CN107242853B (zh) * 2017-05-24 2020-03-20 中南大学湘雅三医院 腰部活动风险评估和监测设备
CN108195372A (zh) * 2017-11-09 2018-06-22 捷开通讯(深圳)有限公司 一种测量距离的方法、移动终端和具有存储功能的装置
CN109431467A (zh) * 2018-12-03 2019-03-08 深圳市国通世纪科技开发有限公司 房颤侦测方法、装置和可穿戴设备以及计算机设备
DE102018222584A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ermitteln von Schritten eines Lebewesens, insbesondere einer Person

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3454989B2 (ja) * 1995-10-18 2003-10-06 セイコーエプソン株式会社 計測データに対する補正方法
EP0816986B1 (en) * 1996-07-03 2006-09-06 Hitachi, Ltd. System for recognizing motions
JP3978700B2 (ja) * 1998-06-05 2007-09-19 光 猪岡 消費カロリ演算装置
JP3543778B2 (ja) * 2000-10-16 2004-07-21 オムロンヘルスケア株式会社 歩数計
JP3810669B2 (ja) * 2001-11-19 2006-08-16 セイコーインスツル株式会社 移動検出型高度計
US7651442B2 (en) * 2002-08-15 2010-01-26 Alan Carlson Universal system for monitoring and controlling exercise parameters
US20050033200A1 (en) * 2003-08-05 2005-02-10 Soehren Wayne A. Human motion identification and measurement system and method
JP2005137677A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Seiko Epson Corp 計測装置、計測装置の制御方法、制御プログラムおよび記録媒体
JP2005230340A (ja) 2004-02-20 2005-09-02 Intelligent Cosmos Research Institute エネルギー消費量推定装置、エネルギー消費量推定システムおよびデータベース
JP2007093433A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Hitachi Ltd 歩行者の動態検知装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE112011102379T5 (de) 2013-08-22
US9330202B2 (en) 2016-05-03
JP2012020057A (ja) 2012-02-02
CN103025239A (zh) 2013-04-03
US20130123959A1 (en) 2013-05-16
WO2012008207A1 (ja) 2012-01-19
JP5713595B2 (ja) 2015-05-07
CN103025239B (zh) 2015-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5713595B2 (ja) 運動検出装置、および、運動検出装置の制御方法
JP5471490B2 (ja) 体動検出装置
JP5724237B2 (ja) 歩行変化判定装置
JP5991498B2 (ja) 筋電位計測装置及び筋電位計測方法
JP5811647B2 (ja) 体動検出装置、および、体動検出装置の制御方法
US10449455B2 (en) Operation information measurement apparatus, game control program, operation information measurement program
KR102365191B1 (ko) 사용자의 동작을 인식하기 위한 장치 및 방법
JP2017192563A (ja) 活動量計および運動量算出装置
JP2008154878A (ja) 階段昇降判別装置及び活動量計
EP3542719A1 (en) Information processing system, information processing device, information processing method and information processing program
TW201918225A (zh) 步態分析方法與系統
US11564439B2 (en) System and method for determining foot strike pattern
KR101553236B1 (ko) 3축 가속도 센서를 이용한 실시간 운동측정장치 및 방법
KR20120049072A (ko) 3축 가속도 센서를 이용한 실시간 걸음 수 검출장치 및 그 방법
WO2015019856A1 (ja) 階段歩行検出装置、階段歩行検出方法およびプログラム
JP5445162B2 (ja) 体動検出装置
JP2010104396A (ja) 状況判定装置、状況判定システム、その方法及びプログラム
JP2014013448A (ja) 不快度推定システム及び不快度推定方法
CN115213909A (zh) 机器人落脚检测方法、装置、计算机设备及存储介质
US20230329585A1 (en) Estimation device, estimation method, and program recording medium
JP2011147536A (ja) 体動検出装置
WO2020240749A1 (ja) 情報処理装置、歩行環境判定装置、歩行環境判定システム、情報処理方法及び記憶媒体
JP2020113098A (ja) 歩数計測装置および方法、並びにプログラム
KR20170126192A (ko) 작업자의 감정 상태의 인식을 통해 협업 로봇의 안전성을 조절하는 방법 및 장치
GB2544258A (en) Gesture detection mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180034999.6

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11806539

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112011102379

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120111023790

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11806539

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1