CN109069070A - 行动判定装置和行动判定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明由微型计算机(11)计算的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz中的一个轴的加速度是相对于地面垂直方向上的加速度，其他两个轴的加速度是相对于地面水平且相互垂直的方向上的加速度的加速度，通过在规定期间将垂直方向上的加速与规定阈值进行比较，来判定人体在规定期间内的行动种类。

Description

行动判定装置和行动判定方法
技术领域
本发明涉及一种行动判定装置和行动判定方法。
背景技术
当前，存在有很多活动量计，这些活动量计不仅对走路时的步数进行计数，还可判别步行、跑步等行动状态，从而求取各自的消耗卡路里，计算出准确的总消耗卡路里。
在现有的活动量计中，例如，存在若使用者以较慢的速度跑步则在针对行动种类的确定而不易与步行相区分的情况。
作为用于解决上述问题的技术，可列举出专利文献1中记载的活动量计。在专利文献1中记载的活动量计中，基于加速度传感器的检测输出，在每次经过预先决定的恒定期间时，进行步数的计测。并且，针对各“表示由一步体动引起的信号变化的区分”，检测出加速度传感器的检测输出的最大值与最小值之差的振幅。而且，活动量计根据该振幅是否为阈值v以上，确定出作为处理对象的一步量的体动是步行还是跑步。针对加速度传感器的检测信号，设定有第一阈值TH和第二阈值TL。将加速度传感器的检测信号从大于第一阈值TH到小于等于第二阈值TL的检测信号的变化设定为由一步体动引起的信号变化。“表示由一步体动引起的信号变化的区分”是检测信号大于该第一阈值TH且小于等于第二阈值TL的区间。
这样，采用专利文献1中记载的活动量计，能够防止行动种类的确定不准确。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2011-200390号公报(2011年10月13日公开)”。
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在专利文献1中记载的活动量计中，根据阈值v判定加速度传感器的最大值与最小值之差。对于步行和跑步而言，由于该差较大，因此即使是缓慢的跑步，也能被判别为步行。
然而，若进行深弯膝盖的上下振动的剧烈的步行，则加速度的最大值与最小值之差增大，当超过上述阈值v时，会被误识别为跑步。
本发明是鉴于所述问题而完成的，其目的在于，实现一种能够更高精度地实施对行动的判定的行动判定装置。
解决问题的手段
为了解决上述课题，本发明的一个方式的行动判定装置具备：三轴加速度传感器，其测定三个轴的加速度Sx、Sy、Sz；和微型计算机，其根据三个轴的加速度Sx、Sy、Sz计算出人体的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz，由所述微型计算机计算的所述三个轴的加速度Gx、Gy、Gz中，一个轴的加速度是相对于地面垂直方向上的加速度，其他两个轴的加速度是相对于地面水平且相互垂直的方向上的加速度的加速度，所述微型计算机在规定期间，将所述垂直方向上的加速度与规定阈值进行比较，来判定所述人体在所述规定期间内的行动种类。
发明效果
根据本发明的一个方式，即使在进行深弯膝盖的上下振动的剧烈的步行的情况下，也不会被误识别为跑步，可发挥能够更加高精度地实施行动判定的效果。
附图说明
图1是示出由本发明的第一实施方式的行动判定装置判定的人体的行动种类的一例的示意图。(a)示出步行时的状态，(b)示出跑步时的状态，(c)示出跃起时的状态。
图2是图示出人体在图1的(a)所示的人体步行时的状态下受到的力的示意图。(a)示出踩踏时的状态，(b)示出踩下去时的状态。
图3是示出步行时的相对于地面垂直方向上的加速度的一例的波形图。
图4是图示出人体在图1的(b)所示的人体跑步时的状态下受到的力的示意图。(a)示出上升时的状态，(b)示出下降时的状态。
图5是示出跑步时的相对于地面垂直方向上的加速度的一例的波形图。
图6中，(a)是示出步行时或者跑步时的三个加速度的合成加速度的示意图，(b)是示出跃起时的三轴加速度的合成加速度的示意图。
图7中，(a)是示出步行时或者跑步时的合成加速度的波形图，(b)是示出跃起时的合成加速度的波形图。
图8是本发明的第二实施方式的行动判定装置的一例的概要图。
图9是本发明的第三实施方式的行动判定装置的一例的概要图。
具体实施方式
下面参照图1～图9说明本发明的实施方式。
〔第一实施方式〕
图1的(a)～(c)是示出由本发明的第一实施方式的行动判定装置判定的人体1的行动种类的一例的示意图。在图1的(a)中，示出步行时的状态，在图1的(b)中示出跑步时的状态，在图1的(c)中，示出跃起时的状态。这里，关于仅记载为跃起之处，跃起意思是就地跃起，即仅在垂直方向上的跃起。
图2的(a)和图2的(b)是图示出人体1在图1的(a)所示的人体1步行时的状态下受到的力的示意图。图2的(a)中示出踩踏时的状态，图2的(b)中示出踩下去时的状态。
由行动判定装置判定的人体1的行动种类是步行、跑步、跃起这三种。行动判定装置具备：三轴加速度传感器，其测定三个轴的加速度Sx、Sy、Sz；和微型计算机，其根据三个轴的加速度Sx、Sy、Sz计算人体的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz，由所述微型计算机计算的所述三个轴的加速度Gx、Gy、Gz中、的一个轴的加速度是相对于地面垂直方向上的加速度，其他两个轴的加速度是相对于地面水平且相互垂直的方向上的加速度的加速度，所述微型计算机通过在规定期间将所述垂直方向上的加速度与规定阈值进行比较(比较工序)，来判定所述人体在所述规定期间内的行动种类(第一判定工序)。
这里，将三个轴的加速度Gx、Gy、Gz的三个轴中的一个轴设定为与相对于地面垂直方向上的加速度完全一致。另外，将其他两个轴的加速度设定为相对于地面水平且相互垂直的方向上的加速度。具体而言，加速度Gz与相对于地面垂直方向上的加速度一致，将加速度Gx、Gy设定为与相对于地面水平且相互垂直的方向上的加速度一致。加速度Gz与朝向地面2的方向一致，加速度Gx与人体1的行进方向一致，加速度Gy与从人体1的行进方向观察的左方向一致。另外，三轴加速度传感器的加速度Sx、Sy、Sz的三个轴分别与人体1的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz的三个轴不一致。即，Sx的轴与Gx的轴不一致，Sy的轴与Gy的轴不一致，Sz的轴与Gz的轴不一致。
另外，规定阈值是与静止时的加速度1G相比足够小的值。在实际的三轴加速度传感器中存在测定误差，因此垂直方向上的加速度未必准确地为零以下。因此，将与静止时的加速度1G相比足够小的值、例如0.1G用作判定基准是实用的。但是，下面，对没有三轴加速度传感器的测定误差的情况进行说明。规定期间是预先决定的恒定的时间，由微型计算机在该规定期间内对垂直方向上的加速度为零以下进行检测，由此行动判定装置判定人体1在该规定期间内的行动种类。另外，行动判定装置例如通过佩戴于人体1的腰部，来判定人体1的行动种类。安装行动判定装置的部位可以是人体1的躯干、颈部、头部。
(步行时)
如图1的(a)所示，在步行时，人体1处于始终与地面2接触的状态。由此，在步行时，如图2的(a)和图2的(b)所示，人体1承受正向力3。
如图2的(a)所示，在踩踏时，人体1承受正向力3、地面反作用力4a、重力5。正向力3是人体1从地面2受到的力，因此作为正向力3的方向成为与朝向地面2的方向相反的方向。步行时，人体1的一只脚恒定地与地面接触，因此存在正向力3。
地面反作用力4a在这里设定为人体1从地面2受到的上升的力。另外，地面反作用力4a在人体1踏上脚时从地面产生。在脚踩踏时，人体1在与朝向地面2的方向相反的方向上受到来自地面2的地面反作用力4a。由此，地面反作用力4a的力的方向成为与朝向地面2的方向相反的方向。
重力5是地球对人体1施加的引力，因此重力5的力的方向在人体1中为朝向地面2的方向。根据作用与反作用定律，重力5与正向力3的大小和地面反作用力4a的大小的合计相等。
另外，为了求取人体1的加速度，而使用三轴加速度传感器。垂直方向上的加速度为地面反作用力4a和重力5的合力除以人体1的质量所得的值。在使用三轴加速度传感器求取加速度时，将人体1的加速度分离为相对于地面2垂直方向上的加速度和相对于地面2水平方向上的加速度。关于垂直方向上的加速度，在这里，将朝向地面2的方向设为正。
踩踏时，地面反作用力4a的力的方向为与朝向地面2的方向相反的方向，地面反作用力4a的力的方向与重力5的力的方向相反。由此，在脚踩踏时，人体1中的垂直方向上的加速度小于1G。G(m/s2)是重力加速度的值。有关于此，踩踏时的垂直方向上的加速度为1G的状态是指地面反作用力4a为零、即人体1未受到地面反作用力4a的状态。若地面反作用力4a的力的方向与重力5的力的方向相反，则地面反作用力4a与重力5的力的合计比地面反作用力4a为零时小。即，若地面反作用力4a的力的方向与重力5的力的方向相反，则人体1中的垂直方向上的加速度小于1G。
行动判定装置可以将三轴加速度传感器的测定轴的一个测定轴对准垂直方向来进行安装，也可以基于静止时的重力加速度的方向，根据三个轴的加速度Gx、Gy、Gz计算重力5的方向。但是，实际上，难以使重力5的方向与三轴加速度传感器的测定轴的一个测定轴完全对准。因此，若在人体1上安装行动判定装置，则人体1中的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz的轴会与三轴加速度传感器的加速度Sx、Sy、Sz的轴偏移。因此，实施运算以便将三轴加速度传感器的加速度Sx、Sy、Sz修正为人体1中的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz。
首先使人体1静止，基于人体1静止时的重力加速度的测定结果，决定人体1中的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz的轴的方向。接下来，将行动判定装置安装于人体1，由此决定三轴加速度传感器的加速度Sx、Sy、Sz的轴的方向。
接下来，根据人体1中的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz的轴的方向和三轴加速度传感器的加速度Sx、Sy、Sz的轴的方向，计算角度θ以及ψ。角度θ是加速度Gz的轴与加速度Sz的轴的夹角。另外，在角度θ不是0度或者180度的情况下，GxGy平面与SxSy平面相交于一条直线。将该直线设为N。角度是加速度Sx的轴与直线N的夹角。角度ψ是加速度Gx的轴与直线N的夹角。
接下来，三轴加速度传感器分别测定三个轴的加速度Sx、Sy、Sz(测定工序)。另外，微型计算机使用下式(1)(欧拉公式)根据三轴加速度传感器的加速度Sx、Sy、Sz计算人体1中的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz(计算工序)。
[式1]
如图2的(b)所示，在踩下去时，人体1受到正向力3、压力4b、重力5。压力4b在这里设定为人体1对地面2施加的力。另外，在人体1将脚踩下去时产生压力4b。
与踩踏时的不同点在于，人体1受到的压力4b的力的方向与地面反作用力4a的力的方向相反。在踩踏时，人体1拟使自身向与朝向地面2的方向相反的方向运动，于此相对，在踩下去时，人体1向朝向地面2的方向施加力。由此，在踩下去时，压力4b的力的方向是朝向地面2的方向。
根据作用与反作用定律，重力5等于从正向力3的大小中减去压力4b的大小所得的值。能够由三轴加速度传感器测定的垂直方向上的加速度是压力4b与重力5的合力除以人体1的质量所得的值。
另外，在踩下去时，压力4b的力的方向是朝向地面2的方向，因此压力4b的力的方向与重力5的力的方向是相同的方向。即，在踩下去时，人体1中的垂直方向上的加速度大于1G。有关于此，踩下去时的垂直方向上的加速度为1G的状态是指压力4b为零、即人体1未受到压力4b的状态。若压力4b的力的方向与重力5的力的方向是相同的，则压力4b与重力5的力的合计值比压力4b为零时大。即，若压力4b的力的方向与重力5的力的方向是相同的，则人体1中的垂直方向上的加速度大于1G。
图3是示出步行时的相对于地面2垂直方向上的加速度的一例的波形图。在图3中，纵轴是人体1中的垂直方向上的加速度。横轴表示时间T。
如图3所示，在步行时，随着经过时间T，以重力加速度1G为中心，垂直方向上的加速度连续反复地变为大于1G、小于1G。另外，只要人体1接触地面2，正向力3就会是大于零的值，因此三轴加速度传感器的测定中的人体1的垂直方向上的加速度也不会为零。
由此，在步行时，根据图2和图3，以加速度1G为中心连续反复地在踩踏时人体1的垂直方向上的加速度变为小于1G、在踩下去时人体1的垂直方向上的加速度变为大于1G。人体1的垂直方向上的加速度的振幅的大小因步行的方法或者个人差异而改变，但是在步行时，人体1的垂直方向上的加速度始终大于零。由此，行动判定装置检测出垂直方向上的加速度在规定期间始终大于零(规定阈值)，由此能够判定为人体1的行动是步行(第三判定工序)。规定阈值是与静止时的加速度1G相比足够小的值。在实际的三轴加速度传感器中，存在测定误差，因此垂直方向上的加速度未必准确地始终大于零。因此，将与静止时的加速度1G相比足够小的值、例如0.1G用作判定基准是实用的。在前述中，对没有三轴加速度传感器的测定误差的情况进行了说明。
(跑步时)
图4的(a)和图4的(b)是图示出人体1在图1的(b)所示的人体1跑步时的状态下受到的力的示意图。图4的(a)中示出跑步时的上升时的状态，图4的(b)中示出跑步时的下降时的状态。图4的(a)和图4的(b)都示出人体1离开地面2的状态。在跑步时，在人体1与地面2接触时，与步行时相同，作用与反作用定律成立。但是，在人体1的双脚离开地面2的瞬间，失去正向力3，惯性力发挥作用。惯性力使用下式(2)表示。
F＝mg-F1＝ma…(2)
这里，F：惯性力，mg：重力，F1：地面反作用力，m：质量，a：垂直方向上的加速度。
能够由三轴加速度传感器测定的人体1的垂直方向上的加速度是该加速度a。在惯性力的方向上，在将朝向地面2的方向设为正时，在人体1离开地面2上升时，惯性力的值变得小于零。这里，对没有三轴加速度传感器的测定误差的情况进行说明。在人体1到达最高到达点时，惯性力变为零，在下降时，人体1的垂直方向上的加速度为1G。具体而言，在上升时，地面反作用力4a比重力5大，因此惯性力的值小于零。另外，在人体1到达最高到达点时，地面反作用力4a与重力5均衡，因此惯性力变为零。在下降时，在人体1离开地面2期间，地面反作用力4a和压力4b都不施加于人体1，因此人体1的垂直方向上的加速度为1G。
在跑步时，人体1重复与地面2接触的状态和与地面2分离的状态。另外，在人体1离开地面2期间，垂直方向上的加速度变为零以下。由此，人体1受到的力在跑步时垂直方向上的加速度连续反复地变为大于零、变为小于零。振幅的大小因步行的方法、个人差异而变化，但在跑步时，存在垂直方向上的加速度变为零以下的时刻。
如图4的(a)所示，在上升时，人体1受到地面反作用力4a和重力5。由于人体1离开地面2，因此人体1不受正向力3。另外，在人体1即将离开地面2之前，向上受到来自地面2的地面反作用力4a，因此在上升时，人体1向上受到地面反作用力4a。此时，地面反作用力4a的力的方向为与朝向地面2的方向相反的方向，因此地面反作用力4a的力的方向与重力5的力的方向相反。即，在踩踏时，人体1中的垂直方向上的加速度小于1G。
如图4的(b)所示，在下降时，人体1仅受到重力5。与图4的(a)的情况相同，人体1离开地面2，因此人体1不受到正向力3。另外，在跑步时的下降时，人体1离开地面2期间，人体1施加给地面2的力即压力4b不施加于人体1。此时，人体1仅在朝向地面2的方向上受到重力5，因此人体1的垂直方向上的加速度为1G。人体1下降并踩下去时，在朝向地面2的方向上施加压力4b，因此垂直方向上的加速度大于1G。
图5是示出跑步时的相对于地面2垂直方向上的加速度的一例的波形图。在图5中，纵轴时人体1中的垂直方向上的加速度。横轴表示时间T。
如图5所示，在跑步时，随着经过时间T，与步行时相同，以加速度1G为中心，垂直方向上的加速度连续反复地变为大于1G、变为小于1G。在跑步时，与步行时的不同点在于在垂直方向上的加速度中存在变为零以下的时刻。在图1的(c)中的跃起时，也存在垂直方向上的加速度成为零以下的时刻。由此，行动判定装置通过检测出垂直方向上的加速度在规定期间始终大于零(规定阈值)，由此判定为人体1的行动为步行。另外，行动判定装置通过检测出垂直方向上的加速度在规定期间变为零(规定阈值)以下，由此判定为人体1的行动为跑步或者跃起(第二判定工序)。规定阈值是与静止时的加速度1G相比足够小的值。在实际的三轴加速度传感器中，存在测定误差，因此未必存在垂直方向上的加速度准确地变为零以下的时刻。因此，将与静止时的加速度1G相比足够小的值、例如0.1G用作判定基准是实用的。在前述中，对没有三轴加速度传感器的测定误差的情况进行说明。由此，行动判定装置对垂直方向上的加速度在规定期间始终大于零的情况进行检测，由此能够对步行与跑步或者跃起进行区分。由图4和图5可知，以加速度1G为中心，在踩踏时，垂直方向上的加速度小于1G，在人体1离开地面2的瞬间、即上升时，垂直方向上的加速度变得小于零。另外，在人体1离开地面2到达了最高到达点的瞬间，垂直方向上的加速度变为零。之后，在下降时，垂直方向上的加速度变为1G，在踩下去时，垂直方向上的加速度变为大于1G。
即，在跑步时，在人体1离开了地面2时，垂直方向上的加速度变为零以下。另外，在跃起时，人体1离开了地面2时，垂直方向上的加速度也变为零以下。由此，在实施深弯膝盖的上下振动的剧烈的步行的情况下，由于人体1不离开地面2，因此行动判定装置不会将人体1的步行误识别为跑步，能够更加高精度地实施对行动的判定。
(基于合成加速度Gm的对行动的判定)
图6的(a)和图6的(b)是示出步行时、跑步时以及跃起时三轴加速度的合成加速度Gm的示意图。图6的(a)中示出步行时或者跑步时的合成加速度Gm。图6的(b)中示出图1的(c)中的跃起时的合成加速度Gm。合成加速度Gm使用下式(3)求取。
Gm＝(Gx2+Gy2+Gz2)1/2…(3)
微型计算机使用上式(3)，求取三个轴的加速度Gx、Gy、Gz的合成加速度Gm，由此行动判定装置对合成加速度Gm为零进行检测。由此，行动判定装置为了判定人体1的行动种类而使用垂直方向上的加速度和合成加速度Gm，从而能够容易地判定人体1的行动种类。
在跑步时，在人体1离开地面2到达了最高到达点时，垂直方向上的加速度为零。但是，如图6的(a)所示，在跑步时，在与行进方向相反的方向上，受到空气阻力6的力。由此，人体1受到空气阻力6的力，从而人体1在行进方向上的加速度变小。也就是说，在跑步时，人体1存在相对于地面2水平方向上的加速度。由此，在跑步时，合成加速度Gm不变为零，始终大于零。另外，在跑步时，存在人体1在相对于行进方向而言的左右方向上也活动的情况，因此合成加速度Gm不为零，始终大于零。
另一方面，如图6的(b)所示，在跃起时，在水平方向上不受到空气阻力6的力，因人体1的加速度仅为垂直方向上的加速度，在最高到达点，垂直方向上的加速度变为零，因此合成加速度Gm也变为零。由此，行动判定装置检测出在规定期间垂直方向上的加速度变为零(规定阈值)以下且合成加速度Gm变为零(规定阈值以下)时，判定为跃起(第六判定工序)。规定阈值是与静止时的加速度1G相比足够小的值。在实际的三轴加速度传感器中，由于存在测定误差，因此合成加速度Gm未必准确地变为零。因此，将与静止时的加速度1G相比足够小的值、例如0.1G用作判定基准是实用的。在前述中，对没有三轴加速度传感器的测定误差的情况进行说明。综上所述，行动判定装置在规定期间将三个轴的加速度Gx、Gy、Gz的合成加速度Gm与规定阈值进行比较，来判定人体1的行动种类(第四判定工序)。由此，行动判定装置能够通过对合成加速度Gm变为零(规定阈值以下)进行检测来区分步行或者跑步与跃起。
另一方面，在跑步时的跃起、即边跑边跳的情况下，由于是一边在行进方向上前进一边跃起，因此在与行进方向相反的方向上受到空气阻力6的力。由此，合成加速度Gm不会变为零(规定阈值以下)，因此在边跑边跳的情况下，行动判定装置判定为人体1的行动是跑步。因此，行动判定装置在检测出在规定期间垂直方向上的加速度变为所述规定阈值以下且三个轴的加速度Gx、Gy、Gz的合成加速度Gm始终大于零(规定阈值)时，判定为人体1的行动是包括边跑边跳的跑步(第五判定工序)。
图7的(a)和图7的(b)是示出步行时、跑步时以及跃起时的合成加速度Gm的波形图。在图7的(a)中示出步行时或者跑步时的合成加速度Gm的波形，在图7的(b)中示出跃起时的合成加速度Gm的波形。在图7中，纵轴是人体1的合成加速度Gm。横轴表示时间T。
如图7的(a)和图7的(b)所示，随着经过时间T，与垂直方向上的加速度相同，合成加速度Gm连续反复地变大、变小。
如图7的(a)所示，步行时或者跑步时的合成加速度Gm始终大于零。
如图7的(b)所示，在跃起时的合成加速度Gm中存在变为零的时刻。
由此，与步行时或者跑步时的合成加速度Gm比较，跃起时的合成加速度Gm中存在变为零的时刻。也就是说，行动判定装置能够通过检测出合成加速度Gm变为零的时刻，由此判定为是跃起时。
在下表1中，集中示出步行、跑步以及跃起的判定基准。通过将垂直方向上的加速度与合成加速度Gm组合用于判定，由此行动判定装置能够分别区分步行、跑步以及跃起的状态。此外，这里，对没有三轴加速度传感器的测定误差的情况进行说明。
在步行时，垂直方向上的加速度始终大于零，合成加速度Gm也始终大于零。在跑步时，在垂直方向上的加速度中，存在成为零以下的时刻，合成加速度Gm始终大于零。在跃起时，在垂直方向上的加速度中，存在成为零以下的时刻，在合成加速度Gm中存在成为零的时刻。由此，行动判定装置检测出在规定期间，垂直方向上的加速度和合成加速度Gm都变为大于零，从而判定为步行。另外，行动判定装置检测出在规定期间垂直方向上的加速度为零以下且合成加速度Gm始终大于零，多而判定为包括边跑边跳的跑步。行动判定装置检测出垂直方向上的加速度为零以下且合成加速度Gm为零，从而判定为跃起。
因此，在步行时，跑步时和跃起时的各自的状态能够由行动判定装置根据垂直方向上的加速度和合成加速度Gm进行区分。即，行动判定装置能够判断人体1的行动是步行、跑步以及跃起中的哪个状态。
[表1]
〔第二实施方式〕
基于图8说明本发明的其他实施方式，如下所示。
图8是本发明的第二实施方式的行动判定装置的一例的概要图。
如图8所示，行动记录器10(行动判定装置)具备微型计算机11、三轴加速度传感器12、存储器13、外部连接端口14以及显示装置15。
微型计算机11根据由三轴加速度传感器12测定出的三个轴的加速度Sx、Sy、Sz计算出人体1中的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz，来判定人体1的行动种类。三轴加速度传感器12测定三个轴的加速度Sx、Sy、Sz。存储器13存储由微型计算机11判定了人体1的行动种类所得到的结果。存储器13可以用内置于微型计算机11中的存储器来代替，还可以使用可拆卸的SD卡等存储介质。外部连接端口14用于在行动记录器10上连接外部设备20。外部连接端口14可以使用USB端口、串行电缆的连接口等端口。显示装置15在屏幕上显示由微型计算机11判定了人体1的行动种类所得到的结果。只要无需在屏幕上显示判定结果，就可以不设置显示装置15。
PC等外部设备20与行动记录器10的外部连接端口14连接，在对判定了人体1的行动种类所得到的结果进行读出时使用。
假定行动记录器10记录行动记录器10的佩戴者的恒定期间(例如，起床后的期间)的行动，之后读出。即，行动记录器10将微型计算机11根据三轴加速度传感器12的检测结果判定出的行动种类以数据形式记录下来，通过将外部连接端口14与外部设备20连接，由此将数据向外部设备20发送(第一通信工序)。另外，行动记录器10记录步行的次数、跑步的次数以及跃起的次数，通过在行动记录器10上连接外部设备20，由此能够计算在测定期间消耗掉的总卡路里。由此，行动记录器10能够测定人体1的加速度，能够将记录有步行的次数、跑步的次数以及跃起的次数的数据向外部输出。综上所述，行动记录器10能够之后将在人体1行动期间由存储器13存储了的数据读出至外部设备20。因此，行动记录器10能够记录人体1在较大的范围内行动的结果的数据，并且之后将该数据向外部设备20读出。
〔第三实施方式〕
基于图9说明本发明的其他实施方式，如下所示。此外，为了便于说明，对具有与在所述实施方式中说明的部件相同的功能的部件标注相同的附图标记，省略其说明。
图9是本发明的第三实施方式的行动判定装置的一例的概要图。
如图9所示，行动记录器30(行动判定装置)具备微型计算机11、三轴加速度传感器12、存储器13、显示装置15以及无线装置16。
对由微型计算机11判定了人体1的行动种类所得到的结果进行存储的存储器13也可以内置于微型计算机11中。另外，存储器13还可以使用可拆卸的SD卡等存储介质。无线装置16与外部设备40实施通信(第二通信工序)。无线装置16是用于以无线方式向外部设备40发送判定了人体1的行动种类所得到的结果的数据的装置。另外，在无线装置16中，也可以使用Wi-Fi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)等，但并不局限于特定的方式。只要无需在屏幕上显示判定结果，就可以不设置显示装置15。
外部设备40通过与行动记录器30实施通信，来接收判定了人体1的行动种类所得到的结果的数据。
假定行动记录器30用于实时掌握行动记录器30的佩戴者的当前状态。因此，行动记录器30能够通过实时判定人体1的行动种类来监视人体1的行动。
〔总结〕
本发明的第一方式的行动判定装置具备三轴加速度传感器，其对三个轴的加速度Sx、Sy、Sz进行测定；和微型计算机，其根据三个轴的加速度Sx、Sy、Sz计算出人体的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz，由所述微型计算机计算的所述三个轴的加速度Gx、Gy、Gz中的一个轴的加速度是相对于地面垂直方向上的加速度，其他两个轴的加速度是相对于地面水平且相互垂直的方向上的加速度的加速度，所述微型计算机通过在规定期间将所述垂直方向上的加速度与规定阈值进行比较，来判定所述人体在所述规定期间内的行动种类。
根据上述结构，比较人体1的垂直方向上的加速度与规定阈值。由此，在进行深弯膝盖的上下振动的剧烈的步行的情况下，行动判定装置也不会将人体1的步行误识别为跑步，行动判定装置能够更加高精度地实施对行动的判定。
本发明的第二方式的行动判定装置根据上述第一方式，所述微型计算机通过检测出在所述规定期间所述垂直方向上的加速度为所述规定阈值以下，由此将所述人体的行动判定为跑步或者跃起。
根据上述结构，行动判定装置能够通过对垂直方向上的加速度在规定期间为规定阈值以下进行检测，来区分步行、跑步或者跃起。
本发明的第三方式的行动判定装置根据上述第一方式，所述微型计算机通过检测出所述垂直方向上的加速度在所述规定期间始终大于所述规定阈值，来判定为所述人体的行动是步行。
根据上述结构，行动判定装置起到与上述第二方式相同的效果。
本发明的第四方式的行动判定装置根据上述第一方式至第三实施方式中的任一个，所述微型计算机通过在所述规定期间将所述三个轴的加速度Gx、Gy、Gz的合成加速度与所述规定阈值比较，来判定所述人体的行动种类。
根据上述结构，行动判定装置为了判定人体1的行动种类而使用垂直方向上的加速度和合成加速度Gm，由此能够容易地判定人体1的行动种类。
本发明的第五方式的行动判定装置根据上述第四方式，所述微型计算机通过检测出在所述规定期间所述垂直方向上的加速度为所述规定阈值以下且所述合成加速度始终大于所述规定阈值，来判定为所述人体的行动为包含边跑边跳的跑步。
根据上述结构，行动判定装置能够判断为人体1的行动是跑步。
本发明的第六方式的行动判定装置根据上述第四方式，所述微型计算机通过检测出在所述规定期间所述垂直方向上的加速度为所述规定阈值以下且所述合成加速度在所述规定阈值以下来判定为所述人体的行动为跃起。
根据上述结构，行动判定装置能够判断为人体1的行动为跃起。
本发明的第七方式的行动判定装置根据上述第一方式至第六方式中的任一方式，具备外部连接端口，经由与外部设备连接的所述外部连接端口和所述外部设备进行通信。
根据上述结构，行动判定装置能够将记录有判定了步行的次数、跑步的次数以及跃起的次数等人体1的行动种类所得到的结果的数据向外部输出。另外，行动判定装置能够之后将在人体1行动期间由存储器13存储了的数据读出至外部设备20。因此，行动记录器10能够记录人体1在较大范围的行动的结果的数据，之后将该数据向外部设备20读出。
本发明的第八方式的行动判定装置根据上述第一方式至第六方式中的任一方式，具备无线装置，经由所述无线装置与外部进行通信。
根据上述结构，行动判定装置能够通过实时判定人体1的行动种类来监视人体1的行动。
本发明的第九方式的行动判定方法包括：测定工序，由三轴加速度传感器测定三个轴的加速度Sx、Sy、Sz；计算工序，由微型计算机根据三个轴的加速度Sx、Sy、Sz计算出人体中的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz；以及比较工序，由所述微型计算机计算的所述三个轴的加速度Gx、Gy、Gz中的一个轴的加速度是相对于地面垂直方向上的加速度，其他两个轴的加速度是相对于地面水平且相互垂直的方向上的加速度的加速度，由所述微型计算机在规定期间将所述垂直方向上的加速度与规定阈值进行比较；以及第一判定工序，判定所述人体在所述规定期间内的行动种类。
根据上述结构，行动判定方法起到与上述第一方式相同的效果。
本发明的第十方式的行动判定方法根据上述第九方式，所述第一判定工序包括第二判定工序，所述垂直方向上的加速度在所述规定期间变为所述规定阈值以下时，判定为所述人体的行动为跑步或者跃起。
根据上述结构，行动判定方法起到与上述第二方式相同的效果。
本发明的第十一方式的行动判定方法根据上述第九方式，所述第一判定工序包括第三判定工序，在所述垂直方向上的加速度在所述规定期间始终大于所述规定阈值时，判定为所述人体的行动是步行。
根据上述结构，行动判定方法起到与上述第三方式相同的效果。
本发明的第十二方式的行动判定方法根据上述第九方式至第十一方式中的任一方式，所述第一判定工序包括第四判定工序，所述微型计算机通过比较所述三个轴的加速度Gx、Gy、Gz的合成加速度与所述规定阈值来判定所述人体的行动种类。
根据上述结构，行动判定方法起到与上述第四方式相同的效果。
本发明的第十三方式的行动判定方法根据上述第十二方式，所述第一判定工序包括第五判定工序，所述微型计算机通过检测出在所述规定期间所述垂直方向上的加速度为所述规定阈值以下且所述合成加速度始终大于所述规定阈值，来判定为所述人体的行动是包括边跑边跳的跑步。
根据上述结构，行动判定方法起到与上述第五方式相同的效果。
本发明的第十四方式的行动判定方法根据上述第十二方式，所述第一判定工序包括第六判定工序，所述微型计算机通过检测出在所述规定期间所述垂直方向上的加速度为所述规定阈值以下且所述合成加速度为所述规定阈值以下来判定为所述人体的行动是跃起。
根据上述结构，行动判定方法起到与上述第六方式相同的效果。
本发明的第十五方式的行动判定方法根据上述第九方式至第十四方式中的任一方式，包括经由与外部设备连接的外部连接端口和所述外部设备进行通信的第一通信工序。
根据上述结构，行动判定方法起到与上述第七方式相同的效果。
本发明的第十六方式的行动判定方法根据上述第九方式至第十四方式中的任一方式，包括经由无线装置与外部进行通信的第二通信工序。
根据上述结构，行动判定方法起到与上述第八方式相同的效果。
附图标记说明
1 人体
2 地面
3 正向力
4a 地面反作用力
4b 压力
5 重力
6 空气阻力
10、30 行动记录器(行动判定装置)
11 微型计算机
12 三轴加速度传感器
13 存储器
14 外部连接端口
15 显示装置
16 无线装置
20、40 外部设备
Gm 合成加速度

Claims (16)

1.一种行动判定装置，其特征在于，包括：
三轴加速度传感器，其测定三个轴的加速度Sx、Sy、Sz；和
微型计算机，其根据三个轴的加速度Sx、Sy、Sz计算出人体中的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz，
由所述微型计算机计算的所述三个轴的加速度Gx、Gy、Gz中的一个轴的加速度是相对于地面垂直方向上的加速度，其他两个轴的加速度是相对于地面水平且相互垂直的方向上的加速度的加速度，
所述微型计算机通过在规定期间将所述垂直方向上的加速度与规定阈值进行比较，来判定所述人体在所述规定期间内的行动种类。
2.根据权利要求1所述的行动判定装置，其特征在于，
所述微型计算机通过检测出在所述规定期间所述垂直方向上的加速度为所述规定阈值以下，由此判定为所述人体的行动是跑步或者跃起。
3.根据权利要求1所述的行动判定装置，其特征在于，
所述微型计算机通过检测出在所述规定期间，所述垂直方向上的加速度始终大于所述规定阈值，由此判定为所述人体的行动是步行。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的行动判定装置，其特征在于，
所述微型计算机通过在所述规定期间将所述三个轴的加速度Gx、Gy、Gz的合成加速度与所述规定阈值进行比较，来判定所述人体的行动种类。
5.根据权利要求4所述的行动判定装置，其特征在于，
所述微型计算机通过检测出在所述规定期间所述垂直方向上的加速度为所述规定阈值以下且所述合成加速度始终大于所述规定阈值，由此判定为所述人体的行动是包括边跑边跳的跑步。
6.根据权利要求4所述的行动判定装置，其特征在于，
所述微型计算机通过检测出在所述规定期间所述垂直方向上的加速度为所述规定阈值以下且所述合成加速度为所述规定阈值以下，由此判定为所述人体的行动是跃起。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的行动判定装置，其特征在于，
具备外部连接端口，
经由与外部设备连接的所述外部连接端口和所述外部设备进行通信。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的行动判定装置，其特征在于，包括无线装置，
经由所述无线装置与外部进行通信。
9.一种行动判定方法，其特征在于，包括：
测定工序，由三轴加速度传感器测定三个轴的加速度Sx、Sy、Sz；
计算工序，由微型计算机根据三个轴的加速度Sx、Sy、Sz计算出人体中的三个轴的加速度Gx、Gy、Gz；
比较工序，由所述微型计算机计算的所述三个轴的加速度Gx、Gy、Gz中的一个轴的加速度是相对于地面垂直方向上的加速度，其他两个轴的加速度是相对于地面水平且相互垂直的方向上的加速度的加速度，由所述微型计算机在规定期间将所述垂直方向上的加速度与规定阈值进行比较；以及
第一判定工序，判定所述人体在所述规定期间内的行动种类。
10.根据权利要求9所述的行动判定方法，其特征在于，
所述第一判定工序包括第二判定工序，所述第二判定工序在所述垂直方向上的加速度在所述规定期间变为所述规定阈值以下时，判定为所述人体的行动是跑步或者跃起。
11.根据权利要求9所述的行动判定方法，其特征在于，
所述第一判定工序包括第三判定工序，所述第三判定工序在所述垂直方向上的加速度在所述规定期间始终大于所述规定阈值时，判定为所述人体的行动是步行。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的行动判定方法，其特征在于，
所述第一判定工序包括第四判定工序，所述第四判定工序为所述微型计算机通过将所述三个轴的加速度Gx、Gy、Gz的合成加速度与所述规定阈值进行比较，来判定所述人体的行动种类。
13.根据权利要求12所述的行动判定方法，其特征在于，
所述第一判定工序包括第五判定工序，所述第五判定工序为所述微型计算机通过检测出在所述规定期间所述垂直方向上的加速度为所述规定阈值以下且所述合成加速度始终大于所述规定阈值，由此判定为所述人体的行动是包括边跑边跳的跑步。
14.根据权利要求12所述的行动判定方法，其特征在于，
所述第一判定工序包括第六判定工序，所述第六判定工序为所述微型计算机通过检测出在所述规定期间所述垂直方向上的加速度为所述规定阈值以下且所述合成加速度为所述规定阈值以下，由此判定为所述人体的行动是跃起。
15.根据权利要求9～14中任一项所述的行动判定方法，其特征在于，
包括经由与外部设备连接的外部连接端口和所述外部设备进行通信的第一通信工序。
16.根据权利要求9～14中任一项所述的行动判定方法，其特征在于，
包括经由无线装置与外部进行通信的第二通信工序。
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