特許 6480112 活動量検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6480112

(24)【登録日】2019年2月15日

(45)【発行日】2019年3月6日

(54)【発明の名称】活動量検出装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/22 20060101AFI20190225BHJP

   A61B 5/11 20060101ALI20190225BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/22 100

   A61B5/11 100

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-139935(P2014-139935)

(22)【出願日】2014年7月7日

(65)【公開番号】特開2015-33572(P2015-33572A)

(43)【公開日】2015年2月19日

【審査請求日】2017年5月12日

(31)【優先権主張番号】特願2013-146782(P2013-146782)

(32)【優先日】2013年7月12日

(33)【優先権主張国】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002325

【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(74)【代理人】

【識別番号】100166305

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100171251

【弁理士】

【氏名又は名称】篠田 拓也

(72)【発明者】

【氏名】篠原 陽子

(72)【発明者】

【氏名】内山 武

(72)【発明者】

【氏名】大海 学

(72)【発明者】

【氏名】須田 正之

【審査官】 山口 裕之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−３４７０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１０２０７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−３１７９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６７５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 改訂版『身体活動のメッツ（ＭＥＴｓ）表』，[online]（URL: http://www.nibiohn.go.jp/files/2011mets.pdf），国立健康・栄養研究所，２０１２年 ４月１１日

【文献】 N. Minh-Dung et al.，"BAROMETRIC PRESSURE CHANGE MEASUREMENT"，2011 16th International Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference，２０１１年 ６月 ９日，pp. 898-901

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／２２

Ａ６１Ｂ ５／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象者に装着され、該測定対象者の活動状態に基づく活動量を検出する活動量検出装置であって、
前記測定対象者の活動状態の区分を特定する活動状態特定部と、
前記測定対象者の上下移動に関する上下移動情報を大気圧変動に応じて可変する基準圧からの差分量として検出可能な圧力センサによって検出する上下動検出部と、
前記活動状態特定部により特定される区分と、前記上下動検出部により検出される上下移動情報と、に基づいて、前記測定対象者の活動状態に応じた活動量を算出する演算処理部と、を備え、
前記圧力センサは、
所定容積からなるキャビティと、
前記測定対象者周囲の圧力である測定対象圧力を伝達する圧力伝達媒体を前記キャビティ内外に流通させる連通孔と、
前記基準圧に相当し前記キャビティの内部圧力を表す内圧と、前記測定対象圧力と、の差圧に関する出力信号を出力する出力部とを有し、
前記上下移動情報には、前記出力部の出力する出力信号が含まれ、
前記演算処理部は、当該出力信号に基づいて、前記測定対象者の上下移動量を算出するものであって、
前記出力信号に基づいて、前記内圧と前記測定対象圧力との差圧を求める差圧算出部と、
設定された前記内圧と前記差圧算出部により算出された前記差圧とに基づいて、前記測定対象圧力を算出する測定対象圧力算出部と、
前記差圧と当該差圧に応じた前記キャビティ内外を流通する圧力伝達媒体の所定時間単位の流通量の関係を収納した流量データベースと、
前記差圧算出部により算出された前記差圧と前記流量データベースに基づいて、前記キャビティ内外を流通する圧力伝達媒体の所定時間単位の流通量を算出する流量算出部と、
前記流量算出部により算出された前記流通量と前記キャビティの容積とに基づいて、所定時間後の前記内圧を算出し、当該算出した内圧で前記測定対象圧力算出部にて用いる前記内圧の設定値を更新する内圧更新部とを有し
前記演算処理部が、前記活動状態の区分が歩行もしくは走行でないと判断した場合、前記活動量に基礎代謝分の消費エネルギーを加算し、前記活動状態の区分が歩行もしくは走行であると判断した場合、前記活動量に歩行もしくは走行分の消費エネルギーを加算し、前記活動状態の区分が運動状況が歩行もしくは走行であると判断するとともに上下方向の移動があると判断した場合、前記活動量に歩行もしくは走行分の消費エネルギーおよび上方向もしくは下方向への移動分の消費エネルギーを前記活動量に加算することを特徴とする活動量検出装置。

【請求項2】

前記上下移動情報は、前記上下動検出部が前記圧力センサの出力信号に基づいて判定する前記測定対象者の上下の移動方向に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の活動量検出装置。

【請求項3】

前記上下動検出部は、前記圧力センサの出力信号の値により前記大気圧が所定値以上に上昇したと判断された場合、前記測定対象者は下方向に移動したと判定し、前記圧力センサの出力信号の値により前記大気圧が所定値以上に低下したと判断された場合、前記測定対象者は上方向に移動したと判定することを特徴とする請求項２に記載の活動量検出装置。

【請求項4】

前記圧力センサは、前記連通孔を除く前記キャビティの開口面を塞ぐように設けられ、前記差圧に応じて撓み変形するカンチレバーを有し、
前記出力部は、前記カンチレバーの撓み変形量に応じた出力信号を出力することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の活動量検出装置。

【請求項5】

前記活動状態は、歩行状態と、軽作業状態と、走行状態と、安静状態と、を含むことを特徴とする請求項１〜４に記載の活動量検出装置。

【請求項6】

前記活動状態と相関性を有する前記測定対象者の生体情報を検出する生体情報取得部を有し、
前記演算処理部は、前記区分及び前記上下移動情報に加えて、前記生体情報に基づいて、前記活動量を算出することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の活動量検出装置。

【請求項7】

前記生体情報取得部は、前記生体情報として、心拍、体温、発汗量、呼吸数の少なくとも何れか１つを検出することを特徴とする請求項６に記載の活動量検出装置。

【請求項8】

前記演算処理部により算出される前記活動量を、前記活動量検出装置の外部へ送信する通信部を有することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の活動量検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、測定対象者の主に体動を伴う活動状態を特定して活動量を検出する活動量検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

測定対象者が歩行等の運動（活動）で費やす消費エネルギーを測定する装置（活動量検出装置）としては、歩数計や活動量計等が広く知られている。このような活動量検出装置は、測定対象者に取り付けられた加速度センサや振動センサ等の情報から、歩行や走行等の運動を認識し、あらかじめ装置に入力された体重や身長、体脂肪率等の情報と合わせて、運動による消費エネルギーを算出し、当該算出値を表示できる。

【0003】

ところで、昨今、安価かつ低消費電力の３軸方向に検出能力を有する半導体加速度センサが普及し、これを利用した歩数計や活動量計などの活動量検出装置が一般的となっている。このような加速度センサを利用した活動量検出装置は、歩行や走行を判別するのはもちろん、静止時の重力加速度の方向を識別することで上下方向を特定し、階段昇降等の上下方向の移動を検出することや、平面方向の移動距離も検出することが可能となってきている。しかし、当該活動量検出装置は、測定対象者の動作中にセンサ自体の姿勢が変化すると、動作による加速度と重力加速度を分離して検出することが難しく、上下方向の方向変化を検出しにくい。また、上記活動量検出装置は、センサの姿勢が変化しないように測定対象者へ取り付けられる場合、測定対象者の動きを制限したり、測定対象者に不快感を与えたりする。このため、上記活動量検出装置は、加速度センサを用いて測定対象者の移動方向や距離を検出しようとしても、精度よく検出できなかった。

【0004】

そこで、気圧センサを用いて上下方向の動きだけを分離して検出する技術が知られている（特許文献１参照）。当該技術に係る活動量検出装置によると、大気圧は高度によって変化するため、大気圧を気圧センサで測定することで、上下方向の移動のみを分離して検出することができる。つまり、上記技術に係る活動量検出装置によると、測定対象者の運動（歩行や走行等）が加速度センサで、高さ方向の運動や移動距離（階段や坂道の移動等）が気圧センサで測定されることで、特にエネルギーを消費する上方向への移動を伴う運動についても、正確な消費エネルギーを算出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−３４７０２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上記技術に係る活動量検出装置では、一般的に気圧センサとして半導体絶対圧センサが用いられる。このため、上記技術に係る活動量検出装置では、絶対圧の変化に基づいて高さ変化を検出するため、例えば台風等の接近等の気象変化による気圧低下が生じた場合には、ビル数階分の高さ変化が生じたとの判断を行ってしまうので、結果として運動による消費エネルギーを誤って大きく算出してしまうという課題があった。
そこで、本発明は、測定対象者の正確な活動量を検出できる活動量検出装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明の活動量検出装置の第一の特徴は、測定対象者に装着され、該測定対象者の活動状態に基づく活動量を検出する活動量検出装置であって、前記測定対象者の活動状態の区分を特定する活動状態特定部と、前記測定対象者の上下方向移動に関する上下移動情報を検出する上下動検出部と、前記活動状態特定部により特定される区分と、前記上下動検出部により検出される上下移動情報と、に基づいて、前記測定対象者の活動状態に応じた活動量を算出する演算処理部と、を備え、前記上下動検出部は、測定対象者の活動に応じた圧力変化を、大気圧変動に応じて可変する基準圧からの差分量として検出可能な圧力センサを有することを要旨とする。
かかる特徴によれば、活動量検出装置は、圧力センサが測定対象者の活動に応じた圧力変化を、大気圧変動に応じて可変する基準圧からの差分量として検出できるので、台風の接近等の気象状態による気圧変化が生じた場合でも、運動による消費エネルギーを誤認して算出してしまうようなことは無く、測定対象者の活動に基づく正確な活動量のみを検出することができる。

【0008】

また、本発明の活動量検出装置の第二の特徴は、前記圧力センサは、所定容積からなるキャビティと、前記測定対象者周囲の圧力である測定対象圧力を伝達する圧力伝達媒体を前記キャビティ内外に流通させる連通孔と、前記基準圧に相当し前記キャビティの内部圧力を表す内圧と、前記測定対象圧力と、の差圧に関する出力信号を出力する出力部と、を備えることを要旨とする。
かかる特徴によれば、活動量検出装置は、上下移動に伴う大気圧の変化を、キャビティ内外の差圧を検出することで特定できる。そして、キャビティの内部圧力（内圧）は、連通孔を介した圧力伝達媒体の流通によって大気圧変動に遅れて変化するため、このキャビティ内外の差圧を検出することで、気象状態による気圧変化が生じた場合でも、運動による消費エネルギーを誤認して算出することはない。このため、活動量検出装置は、測定対象者の活動に基づく正確な活動量のみを検出することができる。

【0009】

また、本発明の活動量検出装置の第三の特徴は、前記上下移動情報は、前記上下動検出部が前記圧力センサの出力信号に基づいて判定する前記測定対象者の上下の移動方向に関する情報を含むことを要旨とする。
かかる特徴によれば、圧力センサの出力信号は大気圧の微小な変動を示すため、出力信号の変化に基づいて大気圧がわずかに上昇もしくは低下することを検知することができる。このため、活動量検出装置は、測定対象者がごくわずかな上下動を行っても、大気圧の変化としてとらえることができ、測定対象者の正確な活動量を検出することができる。

【0010】

また、本発明の活動量検出装置の第四の特徴は、前記上下動検出部は、前記圧力センサの出力信号の値と予め定めた所定値との比較に基づいて、前記測定対象者の上下の移動方向を判定することを要旨とする。
かかる特徴によれば、活動量検出装置は、圧力センサの出力信号と所定値との比較に基づいて測定対象者が一定量以上に上下方向に移動したかどうかを判定できる。そのため、活動量検出装置は、所定の運動強度を設定し、その運動強度に基づく上下動を行ったか否かを判定することができる。

【0011】

また、本発明の活動量検出装置の第五の特徴は、前記上下移動情報には、前記出力部の出力する出力信号が含まれ、前記演算処理部は、当該出力信号に基づいて、前記測定対象者の上下移動量を算出することを要旨とする。
かかる特徴によれば、活動量検出装置は、圧力センサの出力信号に基づいて、大気圧の変化量を演算処理部で検出することができるため、測定対象者の上下方向の移動距離を検出することができる。このため、活動量検出装置は、圧力センサの検出結果に基づいて、測定対象者の上下移動距離から上下動に基づく活動量を正確に検出することができる。

【0012】

また、本発明の活動量検出装置の第六の特徴は、前記演算処理部は、前記出力信号に基づいて、前記内圧と前記測定対象圧力との差圧を求める差圧算出部と、設定された前記内圧と前記差圧算出部により算出された前記差圧とに基づいて、前記測定対象圧力を算出する測定対象圧力算出部と、前記差圧算出部により算出された前記差圧に基づいて、前記キャビティ内外を流通する前記圧力伝達媒体の所定時間単位の流通量を算出する流量算出部と、前記流量算出部により算出された前記流量と前記キャビティの容積とに基づいて、所定時間後の前記内圧を算出し、当該算出した内圧で前記測定対象圧力算出部にて用いる前記内圧の設定値を更新する内圧更新部と、を有することを要旨とする。
かかる特徴によれば、活動量検出装置は、圧力センサの出力信号に基づいて、測定対象圧力の時間変化量を算出することができる。このため、測定対象者の活動前後の上下移動距離を検出でき、活動量を正確に検出することができる。

【0013】

また、本発明の活動量検出装置の第七の特徴は、前記圧力センサは、前記連通孔を除く前記キャビティの開口面を塞ぐように設けられ、前記差圧に応じて撓み変形するカンチレバーを有し、前記出力部は、前記カンチレバーの撓み変形量に応じた出力信号を出力することを要旨とする。
かかる特徴によれば、活動量検出装置は、上下移動に伴う大気圧の変化を、キャビティ内部との差圧を検出することで測定できると同時に、気圧計測用カンチレバーの厚みを適宜に調整することで、所望の感度での圧力変動の検出ができる。このため、わずかな上下動でも検知でき、その時の消費エネルギーを正確に算出することが可能となる。

【0014】

また、本発明の活動量検出装置の第八の特徴は、前記活動状態は、歩行状態と、軽作業状態と、走行状態と、安静状態と、を含むことを要旨とする。
かかる特徴によれば、活動量検出装置は、活動状態を、歩行状態、軽作業状態、走行状態、安静状態、といった細やかな状態に区分して活動量を算出するので、一層正確な活動量を検出することができる。

【0015】

また、本発明の活動量検出装置の第九の特徴は、前記活動状態と相関性を有する前記測定対象者の生体情報を検出する生体情報取得部を有し、前記演算処理部は、前記区分及び前記上下移動情報に加えて、前記生体情報に基づいて、前記活動量を算出することを要旨とする。
かかる特徴によれば、活動量検出装置は、例えば、空調管理されたビルの出入り等、上下動を伴わない気圧変化が加わっても、活動状態に相関性のある生体情報を用いた活動量の算出を行うことで、上下動と誤認することを回避できる。このため、測定対象者の消費エネルギーを正確に算出することが可能となる。

【0016】

また、本発明の活動量検出装置の第十の特徴は、前記生体情報取得部は、前記生体情報として、心拍、体温、発汗量、呼吸数の少なくとも何れか１つを検出することを特徴とする。
かかる特徴によれば、活動量検出装置は、上述の心拍、体温、発汗量、呼吸数といった多様な生体情報を用いて活動量の検出を行うことができる。

【0017】

また、本発明の活動量検出装置の第十一の特徴は、前記演算処理部により算出される活動量を、前記活動量検出装置の外部へ送信する通信部を有することを要旨とする。
かかる特徴によれば、活動量検出装置は、活動量検出装置自体に表示装置を設けなくとも、外部の電子機器（パソコンや携帯電子機器等）で詳細に活動量を確認できる。このため、活動量検出装置自体を小型化することが可能となる。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る活動量検出装置によれば、測定対象者の正確な活動量を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第一の実施形態に係る活動量検出装置のブロック図である。

【図2】図１の活動量検出装置に備わる圧力センサの平面図である。

【図3】図２に示す圧力センサの断面図である。

【図4】図２に示す圧力センサの出力の一例を示す図である。

【図5】図１に示す圧力センサの動作の一例を示す図である。

【図6】図１に示す演算処理回路が実行する処理の流れを示すフローチャートである。

【図7】本発明の第二の実施形態に係る活動量検出装置の演算処理回路が実行する処理の流れを示す説明図である。

【図8】図７に示す演算処理回路が実行する上下方向の移動量を算出する処理の流れを示す説明図である。

【図9】本発明の第三の実施形態に係る活動量検出装置のブロック図である。

【図10】図９に示す演算処理回路が実行する処理の流れを示す説明図である。

【図11】本発明に係る活動量検出装置の変形例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明に係る活動量検出装置の実施形態について図面を参照して説明する。
（第一の実施形態）
（全体構成）
図１は本発明の活動量検出装置１の構成を示す図である。ここで、活動量検出装置１は、例えば、測定対象者の活動（例えば、歩行、走行、軽作業など）に基づく消費カロリー（消費エネルギー）、運動強度、階段昇降段数などの活動量を検出して、測定対象者に検出結果を報知する装置である。

【0021】

図１に示すように、本実施形態の活動量検出装置１は、測定対象者の運動状況を取得するための運動状況取得部２０と、測定対象者の上下移動を検出するための上下移動取得部３０と、運動状況取得部２０及び上下移動取得部３０と接続され、当該運動状況取得部２０及び上下移動取得部３０により取得された情報に基づく各種の演算処理を行う演算処理回路４０と、演算処理回路４０と接続され当該演算処理回路４０の処理結果を表示させる表示装置５０と、を備えている。

【0022】

運動状況取得部２０は、加速度センサ２１と、運動判定手段２２とを備える。上下移動取得部３０は、圧力センサ３１と上下移動判定手段３２とを備える。演算処理回路４０は、運動判定手段２０と上下移動判定手段３０、表示装置５０に接続されている。

【0023】

加速度センサ２１は、例えば、小型化に有利なＭＥＭＳ型の静電容量検出方式やピエゾ抵抗方式等の検出方式からなるセンサである。当該加速度センサ２１は、測定対象者の動きを表す加速度を検出し、検出した加速度の情報（加速度情報）を運動判定手段２２に入力する。

【0024】

運動判定手段２２は、加速度センサ２１と接続され、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を含んで構成され、ＣＰＵがＲＯＭに格納された各種の制御プログラムをＲＡＭ上に展開して実行することで加速度センサ２１の出力信号に対する各種の制御処理を実現する。当該運動判定手段２２は、入力された加速度情報に基づいて、測定対象者の運動状況を、例えば、歩行、走行、軽作業、安静といった段階に区分し当該区分した運動状況に関する情報（具体的には、各運動状況の区分に即して割り振られた数値データなど）を運動状況情報として出力する。具体的には、運動判定手段２２は、入力された加速度情報に係る加速度値が、予め上記区分ごとに定めた数値範囲の何れに該当するかを判断することで、一の運動状況の区分を特定する。

【0025】

圧力センサ３１は、加速度センサ２１が加速度情報を検出すると同時に、測定対象者周囲の圧力変化を検出する。ここで圧力センサ３１の検出する圧力変化は、測定対象者周囲の気圧変化（空調の始動・停止、建物の出入り、気象変化等が齎す気圧変化）と、測定対象者の上下方向（重力加速度の方向）の動きと、による圧力変化である。そして、圧力センサ３１の検出した圧力変化を表す圧力変化情報は、上下移動判定手段３２に入力される。ここで、圧力センサ３１の具体的な構成や機能については後段で詳述するが、測定対象者の活動に応じた圧力変化を、大気圧変動に応じて可変する基準圧からの差分量として検出できる。

【0026】

上下移動判定手段３２は、圧力センサ３１と接続され、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を含んで構成され、ＣＰＵがＲＯＭに格納された各種の制御プログラムをＲＡＭ上に展開して実行することで圧力センサ３１の出力信号に対する各種の制御処理を実現する。当該上下移動判定手段３２は、圧力センサ３１より入力された圧力変化情報がすべて測定対象者の上下移動によるものとして、測定対象者の上下の移動方向を判定し、上下移動情報として出力する。具体的には、上下移動判定手段３２は、例えば、圧力センサ３１から出力された圧力変化情報が、周囲の気圧変化（圧力センサ３１の出力信号値）が予め定めた所定値以上の上昇を表す情報であった場合、測定対象者の高度が低下したと判断する。同様に、上下移動判定手段３２は、周囲の気圧変化が所定値以上の低下を表す情報であった場合、測定対象者の高度が上昇したと判断し、また、周囲の気圧変化が所定値の範囲内（所定値未満の上昇／低下）を表す情報であった場合、測定対象者の高度は変化していないと判断する。

【0027】

つまり、上下移動判定手段３２によると、ＣＰＵが、圧力センサ３１から出力される圧力変化情報を基に判定した上下移動情報として出力し、必要に応じてＲＡＭやＲＯＭに記録する。

【0028】

演算処理回路４０は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を含んで構成される回路であり、ＣＰＵがＲＯＭに格納された各種の制御プログラムをＲＡＭ上に展開して実行し、活動量検出装置１の各種制御処理を実現することで、活動量検出装置１を統括制御する。当該演算処理回路４０は、運動判定手段２２の出力信号（運動状況情報）と、上下移動判定手段３２の出力信号（上下移動情報）と、を入力すると、当該出力信号に基づいて、測定対象者の運動状況に応じた消費カロリーの算出処理を実行する。具体的には、演算処理回路４０は、運動判定手段２２の出力信号に基づいて、測定対象者の運動状況が歩行や走行の区分であると判断した場合、上下移動判定手段３２から出力される上下移動情報により、測定対象者の歩行や走行に基づく上下移動方向を特定する。そして、演算処理回路４０は、運動状況情報から算出される平地での歩行や走行等の消費カロリーに、当該上下方向移動に基づくカロリーを加算する演算処理を実行する。具体的には、演算処理回路４０は、上方向の移動且つ歩行と判断した場合、平地歩行の消費エネルギーに当該消費エネルギーの約２倍の量を加算する。また、演算処理回路４０は、下方向の移動且つ歩行と判断した場合、平地歩行の消費エネルギーに当該消費エネルギーの約０．１倍を加算する。なお、平地歩行もしくは平地走行の消費カロリーと、階段上り、階段駆け上がりなどの各場合の消費エネルギーと、の関係は、測定対象者個々人によって厳密には異なるが、一般的にＭＥＴｓ（Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓ）や「日常生活動作によるエネルギー消費量」（日本体育協会スポーツ科学委員会）等から容易に求めることができる。一方で、演算処理回路４０は、運動判定手段２２の出力信号に基づいて、測定対象者の運動状況が軽作業や安静時の区分であると判断した場合、上下移動判定手段３２の出力信号に基づく消費カロリーは、運動状況情報から算出される消費カロリーに加算せずに出力する。つまり、演算処理回路４０は、運動判定手段２２が出力した運動状況情報から算出される軽作業や安静時の消費カロリーのまま出力することとなる。

【0029】

表示装置５０は、例えば、液晶表示ディスプレイ等で構成されるディスプレイ装置である。当該表示装置５０は、演算処理回路４０の出力信号を入力し、演算処理回路４０の算出した消費カロリーや各種の運動情報等を表示する。

【0030】

このため、演算処理回路４０は、測定対象者が上下動を含む運動をしている場合、よりカロリーを消費する上下方向への運動か否かを、圧力センサ３１の気圧変化から算出する上下移動情報と運動状況情報とから判別でき、判別結果に基づく正確な消費カロリーを算出することができる。

【0031】

また、演算処理回路４０は、圧力変動が生じても、測定対象者の運動状況を同時に特定できることから、エレベーターによる昇降や空調の始動・停止等による運動と関連しない圧力変化を消費カロリーに含めて演算することがなく、消費カロリーの誤差を小さくすることができる。

【0032】

（圧力センサの構成）
次に、上下移動取得部３０を構成する圧力センサ３１の詳細な構成について説明する。
ここで、図２は、圧力センサ３１の構成を示す平面図である。また、図３は、図２中に示すＡ−Ａ線に沿った圧力センサ３１の断面図である。

【0033】

圧力センサ３１は、所定の周波数帯域（例えば、０．０５Ｈｚ〜１０ｋＨｚ）の圧力変動を検出するセンサであって、センサ本体３３と、気圧計測用カンチレバー３４と、蓋部３１２と、変位測定部３５とを有する。

【0034】

センサ本体３３は、その内部にキャビティ３１０を有する。センサ本体３３は、例えば、キャビティ３１０を区画し、かつ樹脂よりなる第一の部分３３−１と、第一の部分３３−１上に配置され、かつシリコン支持層３２ａ、及びシリコン酸化膜等の酸化層３２ｂよりなる第二の部分３３−２と、を有する。

【0035】

気圧計測用カンチレバー３４は、例えば、シリコン支持層３２ａ、シリコン酸化膜等の酸化層３２ｂ、及びシリコン活性層３２ｃを熱的に張り合わせたＳＯＩ基板３２を加工することで形成することができる。

【0036】

気圧計測用カンチレバー３４は、ＳＯＩ基板２におけるシリコン活性層３２ｃよりなり、平板上のシリコン活性層３２ｃより、平面視コ字状に形成されたギャップ３１３を切り出すことで形成される。ここで、ギャップ３１３（連通孔）は、気圧計測用カンチレバー３４とセンサ本体３３の内壁との間に形成される間隙であり、キャビティ３１０内外の空気を流通させる。

【0037】

これにより、気圧計測用カンチレバー３４は、基端部３４ａを固定端とし、先端部３４ｂを自由端とした片持ち梁構造とされている。
また、気圧計測用カンチレバー３４は、センサ本体３３に形成されたキャビティ３１０の上面を囲うよう配置される。つまり、気圧計測用カンチレバー３４は、キャビティ３１０の開口を略閉塞している。

【0038】

気圧計測用カンチレバー３４は、センサ本体３３における第二の部分３３−２上において基端部３４ａを介して一体的に固定されることで、キャビティ３１０を塞ぐように片持ち支持される。

【0039】

これにより、気圧計測用カンチレバー３４は、基端部３４ａを中心としてキャビティ３１０の内部と外部との圧力差に応じた撓み変形が可能となる。ここで、気圧計測用カンチレバー３４の基端部３４ａには、平面視コ字状の貫通孔３１５が形成されているので、気圧計測用カンチレバー３４が撓み変形しやすい。ただし、この貫通孔３１５の形状は、気圧計測用カンチレバー３４の撓み変形を容易にする形状ならば、上記コ字状に限定されるものではない。

【0040】

蓋部３１２は、平面視で、ギャップ３１３を介して気圧計測用カンチレバー３４の周囲を取り囲むように配置されている。蓋部３１２は、シリコン活性層３２ｃで構成される。蓋部３１２は、キャビティ３１０の上方に配置される。

【0041】

変位測定部３５（出力部）は、気圧計測用カンチレバー３４の撓み量（変位量）に応じて電気抵抗値が変化するピエゾ抵抗３２０と、この電気抵抗値変化を取り出す検出回路３２２から構成される。図２に示すように、ピエゾ抵抗３２０は、気圧計測用カンチレバー３４の短手方向において、貫通孔３１５を挟んだ両側に対となって配置される。
これら一対のピエゾ抵抗３２０は、導電性材料からなる配線部３２１を介して相互に電気的に接続されている。

【0042】

なお、この配線部３２１及びピエゾ抵抗３２０を含む全体的な形状は、例えば平面視Ｕ字状とすることもできる。また、ピエゾ抵抗３２０には、ピエゾ抵抗３２０の電気抵抗値変化に基づいて気圧計測用カンチレバー３４の変位を測定する検出回路３２２が電気的に接続されている。

【0043】

上記構成とされた変位測定部３５において、検出回路３２２を通じてピエゾ抵抗３２０に所定電圧が印加された際に発生する電流は、貫通孔３１５を回り込むようにして、一方のピエゾ抵抗３２０から配線部３２１を経由して他方のピエゾ抵抗３２０に流れる。

【0044】

このため、気圧計測用カンチレバー３４の変位（撓み変形）に応じて変化するピエゾ抵抗３２０の電気抵抗値変化を、検出回路３２２は電気的な出力信号として取り出すことが可能となる。

【0045】

したがって、変位測定部３５は、検出回路３２２の出力信号（センサ出力）に基づいて、気圧計測用カンチレバー３４の変位を測定することが可能である。キャビティ３１０の内部と外部との差圧に基づいて気圧計測用カンチレバー３４が変形するため、キャビティ３１０外部の気圧変化を出力信号として取り出すことが可能となる。

【0046】

なお、上記ピエゾ抵抗３２０は、例えば、イオン注入法や拡散法等の各種方法により、リン等のドープ剤（不純物）をシリコン活性層３２ｃにドーピングすることで形成される。

【0047】

また、一対のピエゾ抵抗３２０は、配線部３２１のみで電気的導通するよう構成されている。このため、図示していないが、気圧計測用カンチレバー３４の周囲に位置するシリコン活性層３２ｃは、配線部３２１以外でピエゾ抵抗３２０双方が導通しないようにエッチングされている。
また、上記ピエゾ抵抗３２０に替えて、圧電薄膜を用いてもよい。

【0048】

この場合、気圧計測用カンチレバー３４の基端部３４ｂに加わる応力に応じて起電力が発生し、この起電力を検出することで、気圧計測用カンチレバー３４の変位を検出することが可能となる。

【0049】

（圧力センサの動作）
次に、図４及び図５を参照して、上述した圧力センサ３１が、微小な圧力変動を検出する場合の動作について説明する。
図４は、圧力センサ３１の出力の一例を模式的に示す図である。図４（Ａ）はキャビティ内外の圧力の経時変化を示す図であり、図４（Ｂ）は圧力センサ３１の出力の経時変化を示す図である。

【0050】

また、図５は、圧力センサ３１の動作の一例を模式的に示す断面図である。図５（Ａ）は初期状態の圧力センサの断面図を示しており、図５（Ｂ）はキャビティ外部の圧力が内部の圧力より高い場合の圧力センサの断面図を示しており、図５（Ｃ）はキャビティ内外の圧力が同じ圧力に戻ったときの圧力センサの断面図を示している。なお、図５において、圧力センサ１を構成する検出回路３２２の図示を省略する。

【0051】

はじめに、図４（Ａ）に示す期間Ａのように、キャビティ３１０外部の圧力（以下、「外圧Ｐｏｕｔ」）と、キャビティ３１０内部の圧力（以下、「内圧Ｐｉｎ」）との差がゼロである場合には、図５（Ａ）に示すように、気圧計測用カンチレバー３４は撓み変形しない。

【0052】

ここで、図４（Ａ）に示す時刻ｔ１以降の期間Ｂのように、例えば、外圧Ｐｏｕｔがステップ状に上昇すると、キャビティ３１０外部と内部との間に差圧が生じるため、図５（Ｂ）に示すように、気圧計測用カンチレバー３４はキャビティ３１０内部に向けて撓み変形する。

【0053】

そして、気圧計測用カンチレバー３４の撓み変形に応じてピエゾ抵抗３２０に歪が生じて、電気抵抗値が変化するので、図４（Ｂ）に示すように、圧力センサ３１の出力信号が増大する。

【0054】

また、外圧Ｐｏｕｔの上昇以降の時間において、ギャップ３１３を介してキャビティ３１０の外部から内部へと圧力伝達媒体が流動する。このため、図４（Ａ）に示すように、内圧Ｐｉｎは時間の経過とともに、外圧Ｐｏｕｔに遅れながらかつ外圧Ｐｏｕｔの変動よりも緩やかな応答で上昇する。

【0055】

その結果、内圧Ｐｉｎが外圧Ｐｏｕｔに徐々に近づくので、キャビティ３１０の外部と内部との圧力が均衡状態になり、気圧計測用カンチレバー３４の撓みが徐々に小さくなり、図４（Ｂ）に示すように上記出力信号が徐々に低下する。

【0056】

そして、図４（Ａ）に示す時刻ｔ２以降の期間Ｃのように、内圧Ｐｉｎが外圧Ｐｏｕｔと同じになると、図４（Ｃ）に示すように、気圧計測用カンチレバー３４の撓み変形が解消されて元の状態に復帰する。さらに、図４（Ｂ）に示すように、圧力センサ３１の出力信号もゼロに回帰する。
このように、気圧計測用カンチレバー３４の変位に基づいた出力信号の変動をモニタすることで、キャビティ３１０外部の圧力変動を検出することができる。

【0057】

特に、ＳＯＩ基板３２のシリコン活性層３２ｃを利用して半導体プロセス技術により気圧計測用カンチレバー３４を形成できるので、従来の圧電素子に比べて薄型化（例えば数十から数百ｎｍ厚）しやすい。したがって、微小な圧力変動の検出を精度よく行うことができる。

【0058】

ただし、上述の出力信号は、外気の圧力の上昇もしくは低下を示しているが、外気の圧力の時間変動（時間軸に対する圧力勾配）を単純に示すものではない。具体的に示すと、図４の期間Ｂ１における出力信号上昇傾向は、実際の測定対象の圧力（外圧Ｐｏｕｔ）が上昇することを示しているが、期間Ｂ２における出力信号減少傾向は、上述の通りキャビティ３１０の外部から内部への圧力伝達媒体の流動による内圧Ｐｉｎの上昇に起因するものであり、実際の測定対象の圧力が時間変化していないにも関わらず、下降することを示唆してしまう。このため、当該出力信号に対して単純な積分処理等を行っても、測定対象となる圧力の時間変化（外圧の時間変化）は把握することができない。また、図４に示す出力信号の、期間Ｂ１と期間Ｂ２の境界における極大値は、時間軸に対する圧力勾配をおおよそ示しているが、必ずしも圧力勾配値ではない。圧力の変動が生じている時間によっても出力信号の極大値が変化するためである。その一方で、外気の圧力がわずかでも上昇もしくは低下した場合、その圧力の変化した方向（上昇もしくは低下）に応じた出力信号を得ることができる。

【0059】

上記に示したように、圧力センサ３１は、外気の圧力が変動した時のみ出力信号が得られ、さらに、カンチレバーが薄いため、微小な圧力変化であっても出力することができる。このため、前述のとおり、上下移動判定手段３２は、当該圧力センサ３１の出力信号（圧力変化情報）が所定値以上の上昇／低下を示す場合に、測定対象者の高度が低下／上昇したと判断するので、測定対象者が数十ｃｍの段差一段を上り下りしても、その上下動を気圧変化から検出することができる。

【0060】

（演算処理回路の制御フロー）
次に、本実施形態に係る演算処理回路４０が実行する制御処理の流れについて、図６のフローチャートを用いて説明する。
まず、測定対象者が各種の運動状況に応じた活動を行うと、運動状況取得部２０より運動状況情報が、上下移動取得部３０より上下移動情報が、それぞれ出力される。すると、演算処理回路４０は、運動状況取得部２０から出力される運動状況情報を取得する（ステップＳ１０１）。
次いで、演算処理回路４０は、ステップＳ１０１にて取得した運動状況情報を基に、測定対象者の運動状況が歩行もしくは走行であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。

【0061】

そして、演算処理回路４０は、ステップＳ１０２にて運動状況が歩行もしくは走行でないと判断した場合、つまり運動状況が例えば軽作業時や安静時、エスカレーターやエレベーター搭乗時の上下動等の場合（ステップＳ１０２；Ｎ）、入力部（図示省略）を介してあらかじめ入力された測定対象者の体重や身長等の情報から算出される基礎代謝分の消費エネルギーを、これまでに算出した消費エネルギーに加算する（ステップＳ１０３）。基礎代謝分の消費エネルギーは、身体の動作に関係なく、身体が生命活動を維持するために身体が消費するエネルギーである。

【0062】

一方で、演算処理回路４０は、ステップＳ１０２にて運動状況が歩行もしくは走行であると判断した場合（ステップＳ１０２；Ｙ）、上下移動取得部３０から出力信号（上下移動情報）を取得する（ステップＳ１０４）。

【0063】

次いで、演算処理回路４０は、測定対象者の上下方向の移動があるか否かを、上下移動取得部３０から出力される上下移動情報から判断する。具体的には、演算処理回路４０は、圧力変化情報に係る周囲の気圧変化（圧力センサ３１の検出値）が、所定値以上の気圧低下を表す場合に上方向への移動と判断し、所定値以上の気圧上昇を表す場合に下方向への移動と判断する（ステップＳ１０５）。そして、演算処理回路４０は、ステップＳ１０５にて上下方向の移動がない、すなわち周囲の気圧変化が所定値の範囲内と判断した場合（ステップＳ１０５；Ｎ）、歩行もしくは走行分の消費エネルギーのみを算出し、これまでに算出した消費エネルギーに加算する（ステップＳ１０６）。なお、演算処理回路４０は、歩行もしくは走行分の消費エネルギーを、予め活動量検出装置１に入力された体重、身長等の情報に加えて歩幅の情報と、測定した一歩にかかった時間とによって算出する。

【0064】

一方、演算処理回路４０は、上下方向の移動があると判断した場合（ステップＳ１０５；Ｙ）、歩行もしくは走行分の消費エネルギーと、上方向もしくは下方向への移動分の消費エネルギーと、を算出し、これまでに算出した消費エネルギーに加算する（ステップＳ１０７）。具体的には、演算処理回路４０は、上方向の移動且つ歩行と判断した場合、平地歩行の消費エネルギーに当該消費エネルギーの約２倍の量を加算する。また、演算処理回路４０は、下方向の移動且つ歩行と判断した場合、平地歩行の消費エネルギーに当該消費エネルギーの約０．１倍を加算する。 したがって、演算処理回路４０は、図６に示したフローを繰り返し実行することで、測定対象者が段差一段を上り降りした場合でも、正確な消費エネルギーを算出することができる。また、演算処理回路４０は、運動状況を判定した後、これに同期もしくはわずかに遅れて得られた上下移動情報から上下移動の方向を判定するため、測定対象者自身の活動状況に起因しない気圧変化を測定対象者の上下動と誤認することを回避することができる。

【0065】

一例として、活動量検出装置１を測定対象者の上半身、例えば腰部に装着した場合について説明する。運動状況取得部２０は、測定対象者の右足が階段などの段差を一段上って、ステップに着地した衝撃を、検出した加速度変化に基づいて歩行と判断する。この際、測定対象者の身体全体が上方向へ移動するため、腰部に装着した活動量検出装置１周囲の気圧が低下し、演算処理回路４０は、上下移動取得部３０からの上下移動情報より上方向への移動と判断する。

【0066】

次に、測定対象者の左足が一段上って、着地衝撃が生じた場合、同様に、運動状況取得部２０が検出した加速度変化から歩行と判断し、上下移動取得部３０が腰部の気圧低下の上下移動情報から上方向の移動と判断する。したがって、活動量検出装置１は、この処理を繰り返すことで、１歩ごとの上下方向の移動を判断できる。また、例えば活動量検出装置１を測定対象者の右足首に装着した場合は、右足が階段を一段上るとき、上方向の移動と判断できるが、左足が階段を上る時は次の右足の着地で上方向の判断となるため、２歩毎の判断となる。このように、少なくとも数歩単位という短い時間サイクルで上下移動の方向判断を繰り返すため、演算処理回路の制御処理においても、気象変動等の時間サイクルの長い気圧変化の影響を除外することができる。

【0067】

以上、本発明の活動量検出装置１によると、段差一段のような上下方向を伴う活動も正確に検知でき、また、その時の消費エネルギーを正確に算出することが可能となる。同時に、活動量検出装置１は、測定対象者自身の活動状況に起因しない気圧変化を測定対象者の上下動と誤認せず、測定対象者の消費エネルギーを正確に算出することができる。

【0068】

（第二の実施形態）
以下、本発明に係る第二の実施形態に係る活動量検出装置１について説明する。ここで、本実施形態に係る活動量検出装置１のうち、第一の実施形態と同一箇所については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【0069】

本実施形態に係る活動量検出装置１は、第一の実施形態に係る活動量検出装置と同一構成である。本実施形態に係る活動量検出装置１が第一の実施形態と異なる点は、圧力センサ３１の出力信号から、上下移動の方向のみを特定するのではなく、上下移動量も検出して消費エネルギーを算出する点である。すなわち、本実施形態に係る活動量検出装置１では、上下移動判定手段３２が演算処理回路４０に出力する上下移動情報に圧力センサ３１から出力された圧力変化情報（圧力センサの出力信号）が含まれ、演算処理回路４０が当該圧力変化情報に基づいて上下移動量を算出するように構成される。

【0070】

そして、本実施形態に係る活動量検出装置１によると、この上下移動量から、坂道の斜度等の情報が得られるため、例えば急坂を上る等の消費カロリーの大きい活動を正確に検知することができ、その場合の消費カロリーをより正確に算出することができる。

【0071】

（演算処理回路の制御フロー）
次に、第二の実施形態に係る演算処理回路４０が実行する制御処理の流れについて、図７のフローチャートを用いて説明する。ここで、本フローチャートのうち、図６に示したフローチャートと同一処理については、同一の符号を付し、説明を省略する。

【0072】

演算処理回路４０は、図７に示すように、ステップＳ１０４において上下運動取得部３０から得られた上下移動情報に基づいて、ステップＳ３０１において、演算処理回路４０は上下移動量を算出する。

【0073】

次いで、歩行もしくは走行分の消費エネルギーを算出し、さらに、算出した上下移動量分の消費エネルギーを加算する（ステップＳ３０２）。ここで、上下移動量がゼロつまり、平地を歩行もしくは走行している場合は、加算分がゼロになり、消費エネルギーは歩行もしくは走行分のみとなる。

【0074】

したがって、演算処理回路４０は、図７に示したフローを繰り返し実行することで、坂道の勾配によって、急坂を上った場合には消費エネルギーを高く、緩やかな坂を上った場合には消費エネルギーを小さくというように、正確な消費エネルギーを算出することができる。

【0075】

（上下移動量・算出方法）
次に、上記図７中のステップＳ３０１における上下移動情報から上下移動量を算出する手順について、図８のフローチャートを用いて説明する。
上下移動情報は、上下移動取得部３０の圧力センサ３１からの出力信号であり、上述のように、この出力信号は測定対象者周囲の圧力、つまり圧力センサ３１の外圧Ｐｏｕｔの変動を示している。

【0076】

まず、演算処理回路４０は、上下移動取得部３０の圧力センサ３１から出力信号が入力されると（ステップＳ７０１）、当該圧力センサ３１の出力信号の値を一定時間Δｔ毎にＮ個、記憶装置（図示省略）に格納する（ステップＳ７０２）。

【0077】

次いで、演算処理回路４０（差圧算出部）は、上記出力信号に対応した気圧計測用カンチレバーに加わる差圧ΔＰ、Ｎ個（ΔＰ（１〜Ｎ））を差圧データベースから求める（ステップＳ７０３）。ここで、差圧データベースとは、圧力センサ３１の出力信号値と、当該出力信号値に応じた気圧計測用カンチレバー３４に加わる差圧ΔＰの値とを出力信号値ごとに予め計測しておき、計測結果から特定される関係性をデータベースとして格納したものである。

【0078】

次いで、演算処理回路４０は、内圧Ｐｉｎ（ｉ）のうち（ｉ＝１〜Ｎ、Ｎ：２以上の自然数）、最も時刻の早い１個目の内圧Ｐｉｎ（１）に初期値を設定する（ステップＳ７０４）。ここで、本実施形態にかかる内圧Ｐｉｎ（１）は、空気中で用いることを前提として、大気圧とする。次いで、演算処理回路４０（測定対象圧力算出部）は、Ｐｉｎ（ｉ）と差圧ΔＰ（ｉ）とを加算して、外圧Ｐｏｕｔ（ｉ）を算出する（ステップＳ７０５；差圧算出ステップ）。

【0079】

次いで、演算処理回路４０（流量算出部）は、差圧ΔＰ（ｉ）を用いて、キャビティ１０に流入する圧力伝達媒体の流量Ｑ（ｉ）を記憶装置に格納された流量データベースから読みだす（ステップＳ７０６）。ここで流量データベースは、差圧ΔＰと当該差圧ΔＰの大きさに応じた流量Ｑとを差圧ΔＰごとに予め計測しておき、計測結果から特定される関係性を、データベースとして格納したものとする。

【0080】

次に、演算処理回路４０は、流量Ｑ（ｉ）とキャビティの容積Ｖから、Δｔ時間後の内圧Ｐｉｎ（ｉ＋１）を算出する（ステップＳ７０７；測定対象圧力算出ステップ）。ここで、一定時間Δｔは非常に小さく、また、Δｔ毎の外圧Ｐｏｕｔの変化量が非常に小さいと仮定し、熱移動や圧力損失を無視できるほど小さいとする。このため、圧力伝達媒体がキャビティ１０に流入した分だけ内圧Ｐｉｎが上昇する。したがって、流量Ｑ（ｉ）、容積Ｖ、内圧Ｐｉｎ（ｉ＋１）内圧Ｐｉｎ（ｉ）の関係は以下の式（１）であらわすことができる。

【0081】

Ｐｉｎ（ｉ）×Ｖ＝Ｐｉｎ（ｉ＋１）×（Ｖ＋Ｑ（ｉ）×Δｔ）・・・（１）
このため、演算処理回路４０（内圧更新部）は、Δｔ時間後のＰｉｎ（ｉ＋１）を、次の式（２）で得ることができる。

【0082】

Ｐｉｎ（ｉ＋１）＝Ｖ／（Ｖ＋Ｑ（ｉ）×Δｔ）×Ｐｉｎ（ｉ）・・・（２）
次いで、演算処理回路４０は、ステップＳ７０７にて得られたＰｉｎ（ｉ＋１）と、ステップＳ７０５にて算出したＰｏｕｔ（ｉ）とを演算処理回路４０を構成する記憶装置に格納する（ステップＳ７０８；流量算出ステップ）。

【0083】

次いで、演算処理回路４０は、ｉにｉ＋１を代入し（ステップＳ７０９）、ｉがＮを上回ったか否かを判断して（ステップＳ７１０）、ｉがＮ以下と判断した場合（ステップＳ７１０；Ｎ）、ステップＳ７０５〜Ｓ７０９の処理を繰り返す（繰返し処理ステップ）。この際、演算処理回路４０は、ステップＳ７０５にて使用する内圧Ｐｉｎを、ステップＳ７０８にて算出したＰｉｎ（ｉ＋１）に更新する（内圧更新ステップ）。

【0084】

そして、演算処理回路４０は、ｉがＮより大きいと判断した場合（ステップＳ７１０；Ｙ）、演算処理回路４０は、得られたＮ個のＰｏｕｔから上下移動量を換算する（ステップＳ７１１）。大気圧変化量から高度変化量を求める関係式はいくつか知られているが、一般的なものとして以下の関係式（３）が知られている。

【0085】

Ｈ＝１８４１０．０×ｌｏｇ１０（Ｐｏｕｔ（ｉ＋１）／Ｐｏｕｔ（ｉ））・・・（３）
ここで、Ｈは上下移動量［ｍ］、Ｐｏｕｔは気圧（絶対圧）［Ｐａ］である。

【0086】

これにより、演算処理回路４０は、外圧Ｐｏｕｔ（ｉ）からＰｏｕｔ（ｉ＋１）へ変化した場合の上下移動量を求めることができる。
以上により、演算処理回路４０は、Δｔ時間毎にＮ個の上下移動量を記憶装置内部に蓄積することができる。この情報は、Ｎ×Δｔ期間中に、測定対象者が上下方向にどの程度の距離を移動したかを示している。

【0087】

なお、上記Δｔ（所定時間）は、圧力変化測定装置１に備わる図示しないユーザインターフェース部を介してユーザが適宜設定できるように構成してもよい。
上記により、演算処理回路４０は、圧力センサ３１の出力信号から外圧Ｐｏｕｔの時間経緯、そして上下方向の移動量を計測することができる。

【0088】

以上により、演算処理回路４０は、圧力センサ３１の出力信号から上下方向の移動量を算出可能であるので、加速度センサ２１による加速度情報（に基づく平面方向の移動量）と組み合わせることで、坂道の斜度等の情報が得られる。そのため、演算処理回路４０は、例えば急坂を上る等の消費カロリーの大きい活動を正確に検知することができ、消費カロリーをより正確に算出することが可能となる。同時に、演算処理回路４０は、運動状況を判定した後、これに同期もしくはわずかに遅れて得られた上下移動情報から上下移動を判定するため、測定対象者自身の活動状況に起因しない気圧変化を測定対象者の上下動と誤認することなく、測定対象者の消費エネルギーを正確に算出することができる。

【0089】

（第三の実施形態）
以下、本発明に係る第三の実施形態に係る活動量検出装置１について、図９を用いて説明する。ここで、本実施形態に係る活動量検出装置１のうち、第一の実施形態と同一箇所については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【0090】

図９に示す活動量検出装置１が第一の実施形態に係る活動量検出装置と異なる点は、活動量検出装置１に生体情報取得部６０が付加された点である。ここで、生体情報取得部６０は、測定対象者の生体情報として、例えば、脈拍、体温、発汗、放熱量、呼吸数等を検出する。

【0091】

生体情報取得部６０は、生体情報検出センサ６１と、生体情報判定手段６２とからなり、演算処理回路４０と接続される。生体情報検出センサ６１は、例えば、発光素子及び受光素子を有し、測定対象者の脈拍を検出する脈拍センサとする。生体情報判定手段６２は、生体情報検出センサ６１から出力される信号（生体情報）に基づいて測定対象者の活動状況に関する生体活動情報を算出し、当該算出した生体活動情報を演算処理回路４０に出力する。生体活動情報は、運動強度（ＭＥＴｓ）や消費カロリー等の情報である。

【0092】

例えば、脈拍センサから出力される脈拍数は、安静時に比べて歩行時のほうが大きくなる。同様に、身体の活動量が激しくなるほど（消費カロリーが大きくなるほど）脈拍数は上昇するという相関がある。つまり、演算処理回路４０は、この相関関係を利用して、生体情報検出センサ６１から出力される生体情報から、生体活動情報を算出し、算出した生体活動情報と予め設定された基準値との大小関係を比較することで、測定対象者の活動状態が上下動状態であるか歩行や走行状態であるかを一層正確に判断することができる。なお、これは脈拍だけに関わらず、体温や発汗、放熱量、呼吸数についても、脈拍と同様に運動強度や消費カロリー等との相関が得られているため、同様に生体活動情報を算出することができる。

【0093】

（演算処理回路の制御フロー）
次に、第三の実施形態に係る演算処理回路４０が実行する制御処理の流れについて、図１０のフローチャートを用いて説明する。ここで、本フローチャートのうち、図６に示したフローチャートと同一処理については、同一の符号を付し説明を省略する。

【0094】

演算処理回路４０は、図８に示すように、ステップＳ１０５において移動方向が上下方向であると判断した場合（ステップＳ１０５；Ｙ）、運動状況取得部２０上下移動取得部３０、生体情報取得部６０から出力信号（生体活動情報）を取得する（ステップＳ２０１）。

【0095】

次いで、演算処理回路４０は、ステップＳ２０１にて取得した生体活動情報に基づいて、生体活動がより活発になったか否かを判断する（ステップＳ２０２）。具体的には、演算処理回路４０は、あらかじめ記憶している歩行時の生体活動情報（基準値）と、ステップS２０１にて取得した生体活動情報とを比較することにより、上記活発になったか否かを判断する。そして、演算処理回路４０は、ステップＳ２０２にて生体活動がより活発になったと判断（つまり、取得した生体活動情報が基準値を上回ると判断）する場合（ステップＳ２０２；Ｙ）、歩行もしくは走行分の消費エネルギーと、上下方向の移動分の消費エネルギーと、を算出し、これまでに算出した消費エネルギーに加算する（ステップＳ１０７）。一方で、演算処理回路４０は、ステップＳ２０２にて生体活動がより活発になっていないと判断（つまり、取得した生体活動情報が基準値を下回ると判断）する場合（ステップＳ２０２；Ｎ）、ステップＳ１０５にて上下方向の移動であると判断しても、運動状況情報から歩行もしくは走行等の消費エネルギーのみを算出し、これまでに算出した消費エネルギーに加算する（ステップＳ１０６）。

【0096】

したがって、演算処理回路４０は、図８に示したフローを繰り返し実行することで、段差一段を上り降りした場合でも、正確な消費エネルギーを算出することができる。また、演算処理回路４０は、測定対象者が空調管理されたビルを出入りするような、上下動を伴わない急激な気圧変化が測定対象者の周囲で生じた場合でも（つまり、図８のステップＳ１０５に示すように、上下移動取得部３０から取得される上下移動量情報のみによっては上下方向への移動がなされたと判断する状況であっても）、生体情報取得部６０から取得する生体活動情報に基づいて生体活動が活発化されているか否かを判断するので、正確に測定対象者の上下動を見分けることができ、消費エネルギーを精度よく算出することができる。

【0097】

（変形例）
上記第一乃至第三いずれかの実施形態において、活動量検出装置１は、算出した消費エネルギーを表示装置５０で表示することとしたが、表示装置５０へ表示するとともに、あるいは表示装置５０へ表示することなく、外部へと送信するように構成してもよい。

【0098】

具体的には、例えば図１１に示す活動量検出装置１は、通信部７０を有する。当該通信部７０は、演算処理回路４０と接続されてなり、例えば、各種の無線伝送方式にて外部装置との情報の送受信を可能にする無線通信用のインターフェースからなる。そして、通信部７０は、演算処理回路４０で演算処理した消費エネルギー等の測定対象者の活動状況に関する情報が入力される。すると、通信部７０は、入力された消費エネルギー等の活動情報を活動量検出装置１外部へと送信する。つまり、活動量検出装置１外部に配置された外部装置（例えば、ＰＣや携帯電子機器等）は、通信部７０を介して、当該活動情報を受信することで、当該活動情報の更なる解析処理を行ったり、より詳細化された活動情報の表示処理を行ったりすることができる。この場合、表示装置５０は、消費エネルギー等の活動情報を表示してもよいし、装置自体が動作して情報を取得しているか、動作していないかのＯＮ／ＯＦＦを示すだけであってもよい。

【0099】

以上、本変形例に係る活動量検出装置１によると、自体を小型化できると同時に、測定対象者の詳細な活動状況についての表示は、外部の機器でより詳細に示すことが可能となる。

【0100】

なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。また、上述した各実施形態を適宜組み合わせて採用することも可能である。

【符号の説明】

【0101】

１ 活動量検出装置
２０ 運動状況取得部（活動状態特定部）
２１ 加速度センサ
２２ 運動判定手段
３０ 上下移動取得部（上下動検出部）
３１ 圧力センサ
３２ 上下移動判定手段
４０ 演算処理回路（演算処理部）
５０ 表示装置
６０ 生体情報取得部
６１ 生体情報検出センサ
６２ 生体情報判定手段
７０ 通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】