JP6767239B2 - Information measurement device and information measurement system - Google Patents
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Description
本発明は、情報計測装置、及び情報計測システムに関する。 The present invention relates to an information measuring device and an information measuring system.
近年、ウェアラブル端末などの情報計測装置を利用して、情報計測装置を装着した使用者の姿勢や運動、動作などの使用者の動作に関する情報を計測する技術が知られている（例えば、特許文献１、及び特許文献２を参照）。例えば、特許文献１に記載の技術では、加速度センサを用いて運動を開始する前の体の揺れを検出している。また、特許文献２に記載の技術では、ジャイロセンサを用いて頭の動作を検出している。
In recent years, there has been known a technique of using an information measuring device such as a wearable terminal to measure information on the user's movements such as the posture, movement, and movement of the user wearing the information measuring device (for example, patent documents). 1 and Patent Document 2). For example, in the technique described in
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、加速度センサを用いているため、例えば、運動中の姿勢や動作などの計測対象者の動作に関する情報を、慣性力に影響されずに計測することは困難であった。また、特許文献２に記載の技術では、ジャイロセンサが検出した角加速度を利用している。そのため、特許文献２に記載の技術では、計測対象者の動作に関する情報を検出するには、角速度から角度を算出する積分処理が必要になるため、誤差が蓄積されて検出精度が低下する場合がある。
このように、従来の技術では、慣性力に影響されずに計測対象者の動作に関する情報を正確に計測することは困難であった。
However, since the technique described in
As described above, with the conventional technique, it is difficult to accurately measure the information regarding the movement of the measurement target person without being affected by the inertial force.
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、慣性力に影響されずに計測対象者の動作に関する情報を正確に計測することができる情報計測装置、及び情報計測システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an information measuring device and an information measuring system capable of accurately measuring information on the movement of a measurement target person without being affected by inertial force. To provide.
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、自装置の傾斜情報を検出する傾斜センサと、前記傾斜センサが検出した傾斜情報に基づいて、計測対象者の動作に関する動作情報を計測する計測制御部とを備え、前記傾斜センサは、自装置に対して相対的に移動可能に配置され、流体の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの出力と、前記圧力センサの移動情報とに基づいて、前記傾斜情報を検出する傾斜情報検出部とを備えることを特徴とする情報計測装置である。 In order to solve the above problem, one aspect of the present invention measures the motion information related to the motion of the measurement target person based on the tilt sensor that detects the tilt information of the own device and the tilt information detected by the tilt sensor. The tilt sensor is provided with a measurement control unit and is arranged so as to be movable relative to its own device, and includes a pressure sensor for detecting the pressure of a fluid, an output of the pressure sensor, and movement information of the pressure sensor. An information measuring device including an inclination information detecting unit for detecting the inclination information based on the above.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、前記傾斜センサは、自装置に対して、前記圧力センサを所定の移動経路で移動させる移動機構を備え、前記傾斜情報検出部は、前記移動機構によって前記所定の移動経路を移動された前記圧力センサの移動情報と、前記圧力センサの出力とに基づいて、前記傾斜情報を検出することを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, in the above information measuring device, the tilt sensor includes a moving mechanism for moving the pressure sensor with respect to the own device in a predetermined movement path, and the tilt information detecting unit is provided with a moving mechanism. It is characterized in that the inclination information is detected based on the movement information of the pressure sensor moved along the predetermined movement path by the movement mechanism and the output of the pressure sensor.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、前記移動機構は、前記圧力センサが配置される回転体を備え、前記回転体を回転させることよって前記圧力センサを円状に移動させ、前記傾斜情報検出部は、前記所定の移動経路を移動されて前記圧力センサから出力される周期的な出力信号と、前記移動情報に基づく参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、前記傾斜情報を検出することを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, in the above information measuring device, the moving mechanism includes a rotating body on which the pressure sensor is arranged, and the pressure sensor is moved in a circular shape by rotating the rotating body. The tilt information detection unit executes synchronous detection based on a periodic output signal that is moved along the predetermined movement path and is output from the pressure sensor and a reference signal based on the movement information, and synchronizes the synchronization. It is characterized in that the inclination information is detected based on the result of detection.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、前記傾斜情報には、第１の方向の傾斜情報と、前記第１の方向に直交する第２の方向の傾斜情報とが含まれ、前記傾斜情報検出部は、前記周期的な出力信号と、前記移動情報に基づく第１の参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、前記第１の方向の傾斜情報を検出するとともに、前記周期的な出力信号と、前記第１の参照信号と位相が９０度ずれた第２の参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、前記第２の方向の傾斜情報を検出することを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, in the above information measuring device, the inclination information includes inclination information in the first direction and inclination information in the second direction orthogonal to the first direction. The tilt information detection unit executes synchronous detection based on the periodic output signal and the first reference signal based on the movement information, and based on the result of the synchronous detection, the first direction. In addition to detecting the inclination information of, synchronous detection is executed based on the periodic output signal and the second reference signal whose phase is 90 degrees out of phase with the first reference signal, and the result of the synchronous detection is obtained. Based on this, it is characterized in that the inclination information in the second direction is detected.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、前記計測制御部は、前記傾斜情報検出部が検出した前記傾斜情報が、所定の基準範囲内であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、前記動作情報に関する通知を出力部に出力させることを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, in the above information measurement device, the measurement control unit determines whether or not the inclination information detected by the inclination information detection unit is within a predetermined reference range. It is characterized in that a notification regarding the operation information is output to the output unit based on the determination result.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、前記計測制御部は、前記傾斜情報が、第１の閾値と等しい場合に、前記傾斜情報が前記第１の閾値になったことを示す警報を、前記動作情報に関する通知として出力部に出力させることを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, in the above information measurement device, the measurement control unit determines that the inclination information becomes the first threshold value when the inclination information is equal to the first threshold value. It is characterized in that the indicated alarm is output to the output unit as a notification regarding the operation information.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、前記計測制御部は、前記傾斜情報が、第２の閾値以上である場合に、前記傾斜情報が前記第２の閾値以上になったことを示す警報を、前記動作情報に関する通知として出力部に出力させることを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, in the above information measurement device, when the inclination information is equal to or more than the second threshold value, the measurement control unit becomes the inclination information equal to or more than the second threshold value. It is characterized in that an alarm indicating that is output to the output unit as a notification regarding the operation information.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、前記計測制御部は、前記傾斜情報が、第３の閾値以下である場合に、前記傾斜情報が前記第３の閾値以下になったことを示す警報を、前記動作情報に関する通知として出力部に出力させることを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, in the above information measurement device, when the inclination information is equal to or less than the third threshold value, the measurement control unit sets the inclination information to be equal to or less than the third threshold value. It is characterized in that an alarm indicating that is output to the output unit as a notification regarding the operation information.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、前記計測制御部は、前記傾斜情報が、前記所定の基準範囲内でない場合に、前記傾斜情報が前記所定の基準範囲外になったことを示す警報を、前記動作情報に関する通知として出力部に出力させることを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, in the above-mentioned information measuring device, the measurement control unit sets the tilt information outside the predetermined reference range when the tilt information is not within the predetermined reference range. It is characterized in that an alarm indicating that is output to the output unit as a notification regarding the operation information.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、前記計測制御部は、前記傾斜情報が、前記所定の基準範囲内である場合に、前記傾斜情報が前記所定の基準範囲内になったことを示す警報を、前記動作情報に関する通知として出力部に出力させることを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, in the above-mentioned information measuring device, the measurement control unit sets the tilt information within the predetermined reference range when the tilt information is within the predetermined reference range. It is characterized in that an alarm indicating that is output to the output unit as a notification regarding the operation information.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、前記計測制御部は、前記傾斜情報の時間に対する変化を示す動作パターンと、予め定められた前記動作パターンの基準となる基準パターンとを比較し、当該比較結果に基づいて、前記動作情報に関する通知を出力部に出力させることを特徴とする。 Further, in one aspect of the present invention, in the above-mentioned information measurement device, the measurement control unit has an operation pattern indicating a change of the inclination information with time, and a predetermined reference pattern as a reference of the operation pattern. It is characterized in that a comparison is made and a notification regarding the operation information is output to an output unit based on the comparison result.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、温度を検出する温度センサと、前記温度センサが検出した前記温度に基づいて、前記傾斜情報を補正する温度補正部とを備えることを特徴とする。 Further, one aspect of the present invention includes the above-mentioned information measuring device, the temperature sensor for detecting the temperature, and the temperature compensating unit for correcting the inclination information based on the temperature detected by the temperature sensor. It is a feature.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、大気圧を検出する絶対圧センサと、前記絶対圧センサが検出した前記大気圧に基づいて、前記傾斜情報を補正する大気圧補正部とを備えることを特徴とする。 Further, one aspect of the present invention is an absolute pressure sensor that detects atmospheric pressure and an atmospheric pressure correction unit that corrects the inclination information based on the atmospheric pressure detected by the absolute pressure sensor in the above information measuring device. It is characterized by having and.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置において、前記動作情報には、自装置が装着される計測対象者の姿勢、又は、動作を示す情報が含まれることを特徴とする。 Further, one aspect of the present invention is characterized in that, in the above-mentioned information measuring device, the operation information includes information indicating the posture or operation of the measurement target person to which the own device is attached.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測装置であって、計測対象者に装着可能な情報計測装置と、前記情報計測装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とする情報計測システムである。 Further, one aspect of the present invention is the above-mentioned information measuring device, which includes an information measuring device that can be worn by a measurement target person and a control device that controls the information measuring device. Is.
また、本発明の一態様は、上記の情報計測システムにおいて、複数の前記情報計測装置を備え、前記複数の前記情報計測装置のそれぞれは、前記計測対象者の異なる部位に装着されることを特徴とする。 Further, one aspect of the present invention is characterized in that the information measurement system includes a plurality of the information measurement devices, and each of the plurality of the information measurement devices is attached to a different portion of the measurement target person. And.
本発明によれば、慣性力に影響されずに計測対象者の動作に関する情報を正確に計測することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately measure information regarding the movement of the measurement target person without being affected by the inertial force.
以下、本発明の一実施形態による情報計測装置、及び情報計測システムについて、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態による姿勢検出ユニット１００の一例を示す外観図である。
図１に示すように、姿勢検出ユニット１００は、例えば、ウェアラブル端末であり、使用者（計測対象者）の腹部、腕、大腿部などの部位に装着可能なベルトＢＴ（支持部）を有している。姿勢検出ユニット１００は、図１に示すように、操作部１１１及び表示部１１２を備えている。なお、本実施形態では、情報計測装置の一例として、姿勢検出ユニット１００について説明する。姿勢検出ユニット１００は、例えば、使用者の姿勢、及び使用者の動作などを、使用者の動作に関する情報として計測する。
なお、図１において、ＸＹＺ直交座標系を設定し、紙面に直交する方向をＸ軸方向、紙面の左右方向をＹ軸方向、及び紙面の上下方向をＺ軸方向とする。ここで、ＸＹ平面が水平面であり、以下の説明において、図１に示すＸＹＺ直交座標系を元に説明する。
Hereinafter, the information measuring device and the information measuring system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is an external view showing an example of the
As shown in FIG. 1, the
In FIG. 1, the XYZ Cartesian coordinate system is set, and the direction orthogonal to the paper surface is the X-axis direction, the left-right direction of the paper surface is the Y-axis direction, and the vertical direction of the paper surface is the Z-axis direction. Here, the XY plane is a horizontal plane, and in the following description, it will be described based on the XYZ Cartesian coordinate system shown in FIG.
図２は、本実施形態による姿勢検出ユニット１００の一例を示す機能ブロック図である。
図２に示すように、姿勢検出ユニット１００は、傾斜センサ１１０と、操作部１１１と、表示部１１２と、出力部１１３と、通信部１１４と、記憶部１２０と、制御部１３０とを備えている。
FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of the
As shown in FIG. 2, the
傾斜センサ１１０は、姿勢検出ユニット１００（自装置）の傾斜情報を検出する。ここで、傾斜情報は、例えば、姿勢検出ユニット１００の傾斜角θである。なお、傾斜センサ１１０の構成の詳細については、後述する。
操作部１１１は、図１に示すようなスイッチやタッチパネルなどの入力装置である。操作部１１１は、使用者による操作によって、各種情報を受け付ける。
The
The
表示部１１２は、例えば、液晶ディスプレイであり、姿勢検出ユニット１００の操作画面や、メッセージの表示、等の各種情報を表示する。
出力部１１３は、使用者に各種アラーム（警告）を通知する。出力部１１３は、例えば、音を出力するスピーカ、振動を発生する振動モータ、光を発生する発光ダイオード、ヘッドフォン用の音信号を出力するヘッドフォンアンプなどである。
The
The
通信部１１４は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（ブルートゥース（登録商標））や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの無線通信により、他の装置（例えば、他の姿勢検出ユニット１００やスマートフォンなどの携帯端末、等）と通信を行う。
記憶部１２０は、姿勢検出ユニット１００が実行する処理に利用される各種情報を記憶する。記憶部１２０は、計測データ記憶部１２１と、基準値記憶部１２２とを備えている。
The
The
計測データ記憶部１２１は、傾斜センサ１１０が検出した傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を記憶する。計測データ記憶部１２１は、例えば、検出した時刻情報と、傾斜角θとを対応付けた計測データを記憶する。
図３は、本実施形態における計測データ記憶部１２１のデータ例を示す図である。
図３に示すように、計測データ記憶部１２１は、「時刻」と、「傾斜角（θ）」とを対応付けて記憶する。ここで、「時刻」は、傾斜センサ１１０によって傾斜角θが検出された時刻情報を示し、「傾斜角（θ）」は、傾斜角θを示している。
図３に示す例では、「時刻」が“ｔ０”に検出された「傾斜角（θ）」が“０”（度）であることを示している。また、「時刻」が“ｔ１”に検出された「傾斜角（θ）」が“５”（度）であることを示している。
The measurement
FIG. 3 is a diagram showing a data example of the measurement
As shown in FIG. 3, the measurement
In the example shown in FIG. 3, it is shown that the “tilt angle (θ)” detected at the “time” of “t0” is “0” (degrees). Further, it is shown that the "tilt angle (θ)" detected at the "time" of "t1" is "5" (degrees).
なお、本実施形態において、傾斜角θは、使用者の姿勢を示す情報の一例であり、計測データ記憶部１２１は、傾斜角θの時間に対する変化を示す動作パターンを記憶する。ここで、動作パターンは、使用者の動作を示す情報の一例である。また、使用者の姿勢を示す情報、及び使用者の動作を示す情報は、使用者の動作に関する動作情報の一例である。
In the present embodiment, the inclination angle θ is an example of information indicating the posture of the user, and the measurement
図２の説明に戻り、基準値記憶部１２２は、姿勢検出ユニット１００がアラームを通知するか否かの判定基準を示す各種基準値を記憶する。基準値記憶部１２２は、例えば、図４に示すように、第１の閾値、第２の閾値、第３の閾値、基準範囲上限値、及び基準範囲下限値を記憶する。
図４は、本実施形態における基準値記憶部１２２のデータ例を示す図である。
この図において、第１の閾値、第２の閾値、及び第３の閾値は、後述する制御部１３０の計測制御部１３１が、傾斜センサ１１０が検出した傾斜角θに対してアラームを通知するか否かを判定するための閾値情報である。第１の閾値、第２の閾値、及び第３の閾値の詳細については後述する。また、基準範囲上限値及び基準範囲下限値は、計測制御部１３１が、傾斜センサ１１０が検出した傾斜角θに対してアラームを通知するか否かを判定するための基準範囲を示している。基準範囲上限値は、基準範囲の上限値を示し、基準範囲下限値は、基準範囲の下限値を示している。
Returning to the description of FIG. 2, the reference
FIG. 4 is a diagram showing a data example of the reference
In this figure, the first threshold value, the second threshold value, and the third threshold value indicate whether the
再び図２の説明に戻り、制御部１３０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などを含むプロセッサであり、姿勢検出ユニット１００を統括的に制御する。制御部１３０は、例えば、計測制御部１３１を備えている。
計測制御部１３１は、傾斜センサ１１０が検出した傾斜情報（傾斜角θ）に基づいて、使用者の動作に関する動作情報（例えば、姿勢や動作を示す情報）を計測する。計測制御部１３１は、定期的に、傾斜センサ１１０が検出した傾斜角θを取得し、取得した傾斜角θと時刻情報とを対応付けて、図３に示すように、計測データ記憶部１２１に記憶させる。
Returning to the description of FIG. 2 again, the
The
また、計測制御部１３１は、傾斜センサ１１０が検出した傾斜角θが、基準値記憶部１２２が記憶する基準値に基づいて、傾斜センサ１１０が検出した傾斜角θが、アラームを通知する条件を満たしているか否かを判定し、当該判定結果に応じて、出力部１１３にアラームを出力させる。計測制御部１３１は、例えば、傾斜情報検出部４０が検出した傾斜角θが、所定の基準範囲内であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、動作情報に関する通知を出力部１１３に出力させる。ここで、所定の基準範囲には、例えば、所定の閾値以上の範囲、所定の閾値以下の範囲、所定の上限値と所定の下限値との間の範囲、所定の閾値と等しい位置などが含まれる。
Further, the
計測制御部１３１は、例えば、傾斜角θが第１の閾値と等しい場合に、傾斜角θが基準値記憶部１２２に記憶されている第１の閾値になったことを示すアラーム（警報）を、動作情報に関する通知として出力部１１３に出力させる。ここで、出力部１１３は、動作情報に関する通知として、例えば、所定のパターンの音、光、振動などを出力する。
また、計測制御部１３１は、例えば、傾斜角θが基準値記憶部１２２に記憶されている第２の閾値以上である場合に、傾斜角θが第２の閾値以上になったことを示すアラーム（警報）を、動作情報に関する通知として出力部１１３に出力させる。
For example, when the inclination angle θ is equal to the first threshold value, the
Further, the
また、計測制御部１３１は、例えば、傾斜角θが基準値記憶部１２２に記憶されている第３の閾値以下である場合に、傾斜角θが第３の閾値以下になったことを示すアラーム（警報）を、動作情報に関する通知として出力部１１３に出力させる。
また、計測制御部１３１は、例えば、傾斜角θが所定の基準範囲内でない場合に、傾斜角θが所定の基準範囲外になったことを示すアラーム（警報）を、動作情報に関する通知として出力部１１３に出力させる。ここで、所定の基準範囲は、基準値記憶部１２２に記憶されている基準範囲上限値及び基準範囲下限値であり、計測制御部１３１は、傾斜角θが基準範囲上限値と、基準範囲下限値との間の値であるか否かを判定する。計測制御部１３１は、傾斜角θが基準範囲上限値と、基準範囲下限値との間の値でない場合に、アラームを出力部１１３に出力させる。
Further, the
Further, the
次に、図５を参照して、本実施形態による傾斜センサ１１０の構成について説明する。
図５は、本実施形態による傾斜センサ１１０の一例を示すブロック図である。
図５に示すように、傾斜センサ１１０は、圧力センサ１０と、移動機構２０と、磁石３１と、回転検出部３２と、同期クロック信号生成部３３と、電源部３４と、スリップリング３５と、傾斜情報検出部４０とを備えている。
Next, the configuration of the
FIG. 5 is a block diagram showing an example of the
As shown in FIG. 5, the
圧力センサ１０は、例えば、空気、液体などの流体の圧力を検出する。圧力センサ１０は、姿勢検出ユニット１００に対して相対的に移動可能に配置されている。圧力センサ１０は、例えば、後述する移動機構２０の回転板２１の回転運動により円状に移動可能に、回転板２１に配置されている。また、圧力センサ１０は、例えば、圧力による物理的な変形により抵抗値が変化する差圧センサ（相対センサ）と、当該差圧センサを抵抗の一部とするホイートストンブリッジ回路と、出力アンプとを備えており、圧力による差圧センサの抵抗変化に基づいて、圧力（例えば、気圧）を検出する。
The
移動機構２０は、姿勢検出ユニット１００に対して相対的に、圧力センサ１０を所定の移動経路で移動させる。移動機構２０は、例えば、圧力センサ１０を所定の移動経路として、円状に移動させる。すなわち、移動機構２０は、圧力センサ１０を同一平面上に移動させる。
また、移動機構２０は、回転板２１と、モータ制御部２２と、モータ２３とを備えている。移動機構２０は、回転板２１を回転させることよって圧力センサ１０を円状に移動させる。
The
Further, the moving
回転板２１（回転体の一例）は、圧力センサ１０及び後述する磁石３１が配置され、モータ２３によって、Ｘ軸方向の回転軸Ｃ１（中心軸）を中心に所定の回転速度で回転される。なお、図５に示すように、回転板２１は、水平面（ＸＹ平面）に直交させて配置され、圧力センサ１０が移動する平面をＹＺ平面とする。
モータ制御部２２は、例えば、モータドライバを含み、モータ２３を制御する。モータ制御部２２は、回転板２１を所定の回転速度で回転させて、圧力センサ１０を円状に移動させる。
モータ２３は、回転軸Ｃ１を介して回転板２１と接続され、回転板２１を回転させる。また、モータ２３は、例えば、姿勢検出ユニット１００に固定されているものとする。
A
The
The
磁石３１は、回転板２１の円周付近に配置されており、圧力センサ１０（又は回転板２１）の回転位置の検出に利用される。
回転検出部３２（移動情報検出部の一例）は、圧力センサ１０の移動情報を検出する。なお、圧力センサ１０の移動情報とは、例えば、圧力センサ１０の移動位置（回転位置）、移動量、速度、方向、及び位相などの情報であり、ここでは、一例として、圧力センサ１０の回転位置を示す情報（回転位置情報）として説明する。回転検出部３２は、例えば、ホール素子などの磁気検出素子であり、回転板２１に配置された磁石３１が接近することにより、回転板２１の基準位置を検出し、検出信号を出力する。
The
The rotation detection unit 32 (an example of the movement information detection unit) detects the movement information of the
同期クロック信号生成部３３（参照信号生成部の一例）は、回転検出部３２が検出した移動情報に基づいて、所定の方向の傾斜に対応する同期クロック信号（参照信号）を生成する。すなわち、同期クロック信号生成部３３は、回転板２１の基準位置に応じて回転検出部３２から出力された検出信号に基づいて、例えば、Ｘ軸方向の傾斜を同期検波する同期クロック信号を生成する。具体的に、同期クロック信号生成部３３は、回転検出部３２から出力された検出信号をトリガとして、回転板２１の回転周期と同一周期のクロック信号を生成する。そして、同期クロック信号生成部３３は、Ｘ軸方向の傾斜を同期検波するように、生成したクロック信号を遅延させて、同期クロック信号として傾斜情報検出部４０に出力する。
The synchronous clock signal generation unit 33 (an example of the reference signal generation unit) generates a synchronous clock signal (reference signal) corresponding to the inclination in a predetermined direction based on the movement information detected by the
電源部３４は、傾斜センサ１１０を動作させるための電源電圧を生成し、生成した電源電圧を各部に供給する。また、電源部３４は、スリップリング３５を介して、回転板２１上の圧力センサ１０に電源電圧（電源電力）を供給する。
スリップリング３５は、回転している回転板２１上の圧力センサ１０に、電源部３４が生成した電源電圧（電源電力）を供給するとともに、圧力センサ１０から出力された出力信号を傾斜情報検出部４０に伝送する信号伝送手段である。スリップリング３５を用いることにより、傾斜センサ１１０は、回転している回転板２１上に配置されている圧力センサ１０の出力信号を適切に傾斜情報検出部４０に伝送することが可能になる。
The
The
傾斜情報検出部４０は、圧力センサ１０の出力と、圧力センサ１０の移動情報とに基づいて、姿勢検出ユニット１００の傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を検出する信号処理部である。すなわち、傾斜情報検出部４０は、移動機構２０によって所定の移動経路を移動された圧力センサ１０の移動情報と、圧力センサ１０の出力とに基づいて、姿勢検出ユニット１００の傾斜情報を検出する。ここで、傾斜情報には、例えば、傾斜角θ、水平度、傾斜の有無を示す情報などが含まれる。本実施形態では、一例として、傾斜情報検出部４０が、姿勢検出ユニット１００の傾斜角θを検出する例について説明する。
The tilt
また、傾斜情報検出部４０は、例えば、圧力センサ１０の移動距離と、移動距離に対する圧力センサ１０の出力値の変化とに基づいて、姿勢検出ユニット１００の傾斜角θを検出する。傾斜情報検出部４０は、例えば、同期クロック信号生成部３３が生成した同期クロック信号と、圧力センサ１０から出力される周期的な出力信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、姿勢検出ユニット１００の傾斜角θを検出する。また、傾斜情報検出部４０は、同期検波部４１と、傾斜角生成部４２とを備えている。
Further, the tilt
同期検波部４１は、上述した圧力センサ１０の周期的な出力信号と、同期クロック信号生成部３３が生成した同期クロック信号とに基づいて同期検波を実行する。同期検波部４１は、例えば、ロックインアンプ回路とローパスフィルタ（ＬＰＦ）とを含み、圧力センサ１０の出力信号の振幅に比例した直流信号を生成する。
The
傾斜角生成部４２は、上述した同期検波部４１が生成した圧力センサ１０の出力信号の振幅に比例した直流信号に基づいて、傾斜角θを傾斜情報として生成する。傾斜角生成部４２は、例えば、圧力センサ１０の出力信号の振幅に比例した直流信号に基づいて、圧力センサ１０の高さの変化量を生成し、生成した高さの変化量と、後述する圧力センサ１０の回転半径とに基づいて、姿勢検出ユニット１００の傾斜角θを生成する。また、傾斜角生成部４２は、生成した傾斜角θを示す情報を、傾斜情報として出力する。
なお、同期検波部４１及び傾斜角生成部４２による傾斜角θの検出原理の詳細については、図７及び図８を参照して後述する。
The tilt
The details of the detection principle of the tilt angle θ by the
次に、本実施形態による姿勢検出ユニット１００の動作について、図面を参照して説明する。
図６は、本実施形態による姿勢検出ユニット１００の使用例を説明する図である。
この図に示すように、姿勢検出ユニット１００は、使用者Ｕ１に装着されて使用される。この図に示す例では、姿勢検出ユニット１００は、使用者Ｕ１の腹部ＢＤに装着され、使用者Ｕ１が歩行する際の姿勢及び動作を計測する。姿勢検出ユニット１００は、例えば、使用者Ｕ１の歩行姿勢を測定し、予め指定された傾斜の範囲を越えた姿勢を検出した場合に、出力部１１３にアラーム（警報）を出力する。
Next, the operation of the
FIG. 6 is a diagram illustrating a usage example of the
As shown in this figure, the
例えば、姿勢検出ユニット１００は、傾斜センサ１１０が検出した姿勢検出ユニット１００の傾斜角θを、使用者Ｕ１の姿勢を示す情報として計測する。すなわち、姿勢検出ユニット１００の計測制御部１３１は、定期的に傾斜センサ１１０から傾斜角θを取得し、傾斜角θを使用者Ｕ１の姿勢を示す情報として計測する。また、計測制御部１３１は、時刻情報と取得した傾斜角θとを対応付けて計測データ記憶部１２１に記憶させる。この計測データ記憶部１２１に記憶される時間に対する傾斜角θの変化は、動作を示す情報である。
For example, the
また、計測制御部１３１は、取得した傾斜角θが、基準値記憶部１２２に記憶されている基準範囲（例えば、歩行姿勢の範囲）を超える場合に、アラームを出力部１１３に出力させる。これにより、姿勢検出ユニット１００は、正しい歩行姿勢から外れたことを使用者Ｕ１に通知することができる。なお、図６により説明したような姿勢検出ユニット１００（計測制御部１３１）の動作の詳細については後述する。
ここでは、まず、図７及び図８を参照して、傾斜センサ１１０（同期検波部４１及び傾斜角生成部４２）による傾斜角θの検出原理について説明する。
Further, the
Here, first, with reference to FIGS. 7 and 8, the principle of detecting the tilt angle θ by the tilt sensor 110 (
図７は、本実施形態における同期検波部４１の動作の一例を示す図である。
この図において、各グラフの縦軸は、各出力信号の電圧を示し、各グラフの横軸は、時間を示している。また、波形Ｗ１、波形Ｗ３，及び波形Ｗ４は、順に、傾斜していない状態における、圧力センサ１０の出力信号、同期検波後の出力信号、及びＬＰＦの出力信号の各波形を示している。また、波形Ｗ２は、同期クロック信号生成部３３が出力する同期クロック信号を示している。また、破線の波形Ｗ５〜波形Ｗ７は、順に、傾斜角θだけ傾斜している状態における、圧力センサ１０の出力信号、同期検波後の出力信号、及びＬＰＦの出力信号の各波形を示している。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the operation of the
In this figure, the vertical axis of each graph indicates the voltage of each output signal, and the horizontal axis of each graph indicates time. Further, the waveforms W1, the waveforms W3, and the waveforms W4 show, in order, the waveforms of the output signal of the
また、図８は、本実施形態による傾斜センサ１１０の動作の一例を示す図である。
図８に示す例は、使用者Ｕ１の腹部ＢＤに装着された姿勢検出ユニット１００が、Ｘ軸方向に傾斜角θだけ傾斜した状態を示している。この場合、傾斜センサ１１０の回転板２１は、Ｚ軸方向から傾斜角θだけ傾いた状態になる。なお、姿勢検出ユニット１００が傾斜していない場合には、回転板２１は、水平面と直交するＺ軸方向と平行な状態になる。
Further, FIG. 8 is a diagram showing an example of the operation of the
The example shown in FIG. 8 shows a state in which the
傾斜センサ１１０は、傾斜情報を検出する場合に、まず、移動機構２０のモータ制御部２２が、モータ２３を所定の回転速度で回転するように駆動させる。モータ２３は、回転軸Ｃ１を介して、回転板２１を回転させる。回転板２１が回転すると、回転板２１に配置されている圧力センサ１０及び磁石３１が、所定の回転速度で円状に移動する。
この状態において、圧力センサ１０は、傾斜していない場合に、スリップリング３５を介して、図７の波形Ｗ１のような正弦波状の出力信号を出力する。
When the
In this state, the
また、回転検出部３２は、回転板２１に配置された磁石３１が接近することにより、回転板２１の基準位置を検出し、検出信号を出力する。そして、同期クロック信号生成部３３は、回転検出部３２から出力された検出信号をトリガとして、例えば、Ｘ軸方向の傾斜を同期検波するように、同期クロック信号を生成し、生成した同期クロック信号を傾斜情報検出部４０に出力する（図７の波形Ｗ２参照）。
Further, the
また、圧力センサ１０の出力信号の波形Ｗ１と、同期クロック信号の波形Ｗ２とは、位相が一致しているため、同期検波部４１は、同期検波の実行結果として、波形Ｗ３に示すような出力信号を生成する。同期検波部４１は、同期検波として、例えば、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間、及び時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間において、同期クロック信号がＨ状態（Ｈｉｇｈ状態：ハイ状態）であるため、圧力センサ１０の出力信号に“＋１”を乗算して同期検波の実行結果として生成する。また、同期検波部４１は、例えば、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、及び時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの期間において、同期クロック信号が０Ｖ（Ｌｏｗ状態：ロウ状態）であるため、圧力センサ１０の出力信号に“−１”を乗算して同期検波の実行結果として生成する。これにより、同期検波部４１は、同期検波の実行結果として波形Ｗ３に示すような同期検波後の出力信号を生成する。
Further, since the waveform W1 of the output signal of the
また、同期検波部４１は、図７の波形Ｗ３に示すような同期検波後の出力信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）により、所定の周波数以上の成分を除去することで、波形Ｗ４に示すような、圧力センサ１０の出力信号の振幅に比例した直流電圧の信号を生成する。
Further, the
また、図８に示す例のように、姿勢検出ユニット１００が、Ｘ軸方向に傾斜角θだけ傾斜した状態においては、圧力センサ１０は、図７の波形Ｗ５のような出力信号を出力する。この場合、傾斜角θだけ傾斜した状態であるため、傾斜角θに対応して波形Ｗ５の振幅が、波形Ｗ１に比べて小さい値になる。ここで、波形Ｗ５の出力信号のピーク間の変化量を変化量ΔＶｏとすると、例えば、傾斜角θが大きい程、変化量ΔＶｏが小さくなる。
Further, as in the example shown in FIG. 8, when the
また、傾斜角θだけ傾斜した状態である場合に、同期検波部４１は、図７の波形Ｗ６に示すような同期検波後の出力信号を生成し、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）により、図７の波形Ｗ７に示すような変化量ΔＶｏに比例した直流電圧Ｖ０の信号を生成する。
なお、図８に示すＸ軸方向の傾斜角θは、下記の式（１）により表される。
Further, when the tilt angle θ is tilted, the
The inclination angle θ in the X-axis direction shown in FIG. 8 is represented by the following equation (1).
ここで、角度βは、図８に示すように、水平面に対する回転板２１の回転面の角度である。また、変数Ｒｓは、圧力センサ１０の回転半径を示している。また、（変化量ΔＶｏに対応する高さの変化）は、圧力センサ１０の出力信号の変化量ΔＶｏをＺ軸方向の高さの変化に変換したものである。傾斜角生成部４２は、例えば、演算により変化量ΔＶｏから（変化量ΔＶｏに対応する高さの変化）を変換してもよいし、変化量ΔＶｏと高さの変化とを対応付けた変換テーブルに基づいて、（変化量ΔＶｏに対応する高さの変化）を生成してもよい。
Here, the angle β is, as shown in FIG. 8, the angle of the rotating surface of the
傾斜角生成部４２は、例えば、同期検波部４１が生成した上述した直流電圧Ｖ０から（変化量ΔＶｏに対応する高さの変化）に変換し、変換した（変化量ΔＶｏに対応する高さの変化）と上述した式（１）とを利用して、傾斜角θを傾斜情報として生成する。
なお、上述した例では、Ｘ軸方向に傾斜角θだけ傾斜した場合を説明したが、他の方向に傾斜角θだけ傾斜した場合にも、同期検波部４１が出力する直流電圧は、図７の波形Ｗ７と同様に、傾斜角θに応じて低下する。そのため、傾斜角生成部４２は、他の方向に傾斜角θだけ傾斜した場合にも、Ｘ軸方向に傾斜角θだけ傾斜した場合と同様に、傾斜角θを生成することができる。
The tilt
In the above-mentioned example, the case where the tilt angle θ is tilted in the X-axis direction has been described, but even when the tilt angle θ is tilted in the other direction, the DC voltage output by the
このように、傾斜角生成部４２は、同期検波部４１が実行した同期検波の実行結果と、上述した式（１）とを利用して、姿勢検出ユニット１００の傾斜角θを検出する。姿勢検出ユニット１００は、このように傾斜センサ１１０が検出した傾斜角θを、使用者Ｕ１の姿勢を示す情報として計測する。
In this way, the tilt
次に、図９を参照して、姿勢検出ユニット１００の動作について説明する。
図９は、本実施形態における姿勢検出ユニット１００の動作の一例を示すフローチャートである。
図９に示すように、姿勢検出ユニット１００は、まず、傾斜センサ１１０の動作を開始させる（ステップＳ１０１）。姿勢検出ユニット１００の計測制御部１３１は、傾斜センサ１１０のモータ制御部２２にモータ２３を回転させて、傾斜角θの検出を開始させる。
Next, the operation of the
FIG. 9 is a flowchart showing an example of the operation of the
As shown in FIG. 9, the
次に、計測制御部１３１は、アラームの通知の必要があるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。計測制御部１３１は、例えば、操作部１１１が受け付けたアラームの通知の必要があるか否かの情報を取得し、取得した当該情報に基づいて、アラームの通知の必要があるか否かを判定する。計測制御部１３１は、アラームの通知の必要がある（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０３に進める。また、計測制御部１３１は、アラームの通知の必要がない（ステップＳ１０２：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０９に進める。
Next, the
ステップＳ１０３において、計測制御部１３１は、通知のモード（以下、通知モード）という）を選択する。計測制御部１３１は、操作部１１１を介して使用者Ｕ１が選択した通知モードを示す情報を取得し、通知モードを選択する。通知モードには、例えば、以下の（Ａ）〜（Ｅ）のモードが含まれる。
In step S103, the
（Ａ）傾斜角θが、基準値記憶部１２２が記憶する第１の閾値と等しい場合に、傾斜角θが第１の閾値になったことを示すアラームを通知するモード。
（Ｂ）傾斜角θが、基準値記憶部１２２が記憶する第２の閾値以上である場合に、傾斜情報が第２の閾値以上になったことを示すアラームを通知するモード。
（Ｃ）傾斜角θが、基準値記憶部１２２が記憶する第３の閾値以下である場合に、傾斜情報が第３の閾値以下になったことを示すアラームを通知するモード。
（Ｄ）傾斜角θが、基準値記憶部１２２が記憶する基準範囲上限値と基準範囲下限値との間の範囲である基準範囲内から外れた場合に、基準範囲外になったことを示すアラームを通知するモード。
（Ｅ）傾斜角θが、基準値記憶部１２２が記憶する基準範囲上限値と基準範囲下限値との間の範囲である基準範囲内になった場合に、基準範囲内になったことを示すアラームを通知するモード。
(A) A mode for notifying an alarm indicating that the tilt angle θ has reached the first threshold value when the tilt angle θ is equal to the first threshold value stored in the reference
(B) A mode for notifying an alarm indicating that the inclination information has reached the second threshold value or more when the inclination angle θ is equal to or more than the second threshold value stored in the reference
(C) A mode for notifying an alarm indicating that the inclination information has become equal to or less than the third threshold value when the inclination angle θ is equal to or less than the third threshold value stored in the reference
(D) When the inclination angle θ deviates from the reference range, which is the range between the reference range upper limit value and the reference range lower limit value stored in the reference
(E) When the inclination angle θ is within the reference range, which is the range between the reference range upper limit value and the reference range lower limit value stored in the reference
次に、計測制御部１３１は、通知モードに応じて、設定の分岐を実行する（ステップＳ１０４）。計測制御部１３１は、通知モードが目標値設定の場合（１つの閾値設定の場合）に、処理をステップＳ１０５に進める。すなわち、計測制御部１３１は、通知モードが上述した（Ａ）〜（Ｃ）の場合に、処理をステップＳ１０５に進める。また、計測制御部１３１は、通知モードが範囲設定の場合（複数の値を設定する基準範囲設定の場合）に、処理をステップＳ１０６に進める。すなわち、計測制御部１３１は、通知モードが上述した（Ｄ）及び（Ｅ）の場合に、処理をステップＳ１０６に進める。
Next, the
ステップＳ１０５において、計測制御部１３１は、目標値を設定する。例えば、計測制御部１３１は、操作部１１１を介して使用者Ｕ１から目標値（例えば、第１の閾値、第２の閾値、又は第３の閾値）を取得し、取得した目標値を基準値記憶部１２２に記憶させる。ステップＳ１０５の処理後に、計測制御部１３１は、処理をステップＳ１０８に進める。
In step S105, the
ステップＳ１０６において、計測制御部１３１は、上限値を設定する。例えば、計測制御部１３１は、操作部１１１を介して使用者Ｕ１から上限値（例えば、基準範囲上限値）を取得し、取得した上限値を基準値記憶部１２２に記憶させる。
次に、計測制御部１３１は、下限値を設定する（ステップＳ１０７）。例えば、計測制御部１３１は、操作部１１１を介して使用者Ｕ１から下限値（例えば、基準範囲下限値）を取得し、取得した下限値を基準値記憶部１２２に記憶させる。ステップＳ１０６の処理後に、計測制御部１３１は、処理をステップＳ１０８に進める。
In step S106, the
Next, the
ステップＳ１０８において、計測制御部１３１は、通知の設定を有効にする。計測制御部１３１は、例えば、記憶部１２０内のアラームの通知を有効にする情報（例えば、フラグ情報）を変更し、通知の設定を有効にする。なお、本実施形態では、例えば、上述した通知モード（Ａ）〜（Ｅ）のそれぞれについて、通知の設定を有効又は無効の設定が可能になっており、計測制御部１３１は、例えば、選択された通知モードについて、通知の設定を有効にする。ステップＳ１０８の処理後に、計測制御部１３１は、処理をステップＳ１１０に進める。
In step S108, the
ステップＳ１０９において、計測制御部１３１は、通知の設定を無効にする。計測制御部１３１は、例えば、記憶部１２０内のアラームの通知を有効にする情報（例えば、フラグ情報）を変更し、通知の設定を無効にする。
In step S109, the
次に、ステップＳ１１０において、計測制御部１３１は、計測開始か否かを判定する。計測制御部１３１は、例えば、操作部１１１に、使用者Ｕ１によって計測を開始することを示す操作がされたか否かによって、計測開始か否かを判定する。計測制御部１３１は、計測開始である場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１１１に進める。また、計測制御部１３１は、計測開始でない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）に、処理をステップＳ１１０に戻す。
Next, in step S110, the
ステップＳ１１１において、計測制御部１３１は、傾斜センサ１１０から傾斜角を取得し、計測データ記憶部１２１に記憶させる。すなわち、計測制御部１３１は、傾斜センサ１１０から傾斜角θを取得し、取得した傾斜角θ（θＭ）と時刻（ｔ）とを対応付けて、計測データ記憶部１２１に記憶させる。これにより、計測データ記憶部１２１には、傾斜角θの時間に対する変化を示す動作パターン（θ（ｔ））が記憶される。
In step S111, the
次に、計測制御部１３１は、アラームの通知の設定が有効であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。計測制御部１３１は、記憶部１２０に記憶されているアラームの通知を有効にする情報（例えば、フラグ情報）に基づいて、アラームの通知の設定が有効であるか否かを判定する。計測制御部１３１は、アラームの通知の設定が有効である場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１１３に進める。また、計測制御部１３１は、アラームの通知の設定が有効でない（無効である）場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）に、処理をステップＳ１１５に進める。
Next, the
ステップＳ１１３において、計測制御部１３１は、アラームの通知の条件を満たすか否かを判定する。すなわち、計測制御部１３１は、上述した通知モード（Ａ）〜（Ｅ）の条件を満たすか否かを判定する。計測制御部１３１は、アラームの通知の条件を満たす場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１１４に進める。また、計測制御部１３１は、アラームの通知の条件を満たさない場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）に、処理をステップＳ１１５に進める。
In step S113, the
ステップＳ１１４において、計測制御部１３１は、アラームを出力する。計測制御部１３１は、例えば、出力部１１３にアラームを出力させる。なお、計測制御部１３１は、上述した通知モード（Ａ）〜（Ｅ）に応じて、アラームを変更して使用者Ｕ１に通知してもよい。すなわち、計測制御部１３１は、アラームとして、例えば、音、光、振動のパターンを通知モード（Ａ）〜（Ｅ）に応じて変更するようにしてもよい。
In step S114, the
ステップＳ１１５において、計測制御部１３１は、計測終了であるか否かを判定する。計測制御部１３１は、例えば、操作部１１１に、使用者Ｕ１によって計測を終了することを示す操作がされたか否かによって、計測終了であるか否かを判定する。計測制御部１３１は、計測終了である場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）に、処理を終了する。また、計測制御部１３１は、計測終了でない場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）に、処理をステップＳ１１１に戻し、計測を繰り返す。
In step S115, the
このように、姿勢検出ユニット１００は、傾斜センサ１１０が検出した傾斜角θに基づいて、使用者Ｕ１の姿勢、及び動作を計測し、アラームの通知の条件を満たす場合に、アラームを使用者Ｕ１に通知する。
In this way, the
以上説明したように、本実施形態による姿勢検出ユニット１００は、自装置の傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を検出する傾斜センサ１１０と、傾斜センサ１１０が検出した傾斜情報に基づいて、使用者Ｕ１（計測対象者）の動作に関する動作情報を計測する計測制御部１３１とを備えている。ここで、使用者Ｕ１の動作に関する動作情報には、使用者Ｕ１の姿勢や動作を示す情報が含まれる。すなわち、動作情報には、自装置が装着される対象者の姿勢、又は、動作を示す情報が含まれる。
そして、傾斜センサ１１０は、自装置に対して相対的に移動可能に配置され、流体の圧力（例えば、気圧）を検出する圧力センサ１０と、傾斜情報検出部４０とを備えている。傾斜情報検出部４０は、圧力センサ１０の出力と、圧力センサ１０の移動情報とに基づいて、傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を検出する。
これにより、本実施形態による姿勢検出ユニット１００は、例えば、傾斜センサ１１０が圧力に基づいて、傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を検出し、傾斜情報に基づいて、使用者Ｕ１の姿勢や動作を計測するので、慣性力に影響されずに動作情報（例えば、使用者Ｕ１の姿勢や動作）を正確に計測することができる。
As described above, the
The
As a result, in the
例えば、本実施形態による姿勢検出ユニット１００は、少なくとも１つの圧力センサ１０により傾斜情報を検出できるため、例えば、複数の圧力センサ１０間のバラツキにより、検出精度が低下することがない。また、姿勢検出ユニット１００は、加速度センサを備える場合に比べて、使用者Ｕ１の動作による水平方向の加速度の影響を受けることがない。さらに、姿勢検出ユニット１００は、ジャイロセンサ（角速度センサ）により角速度を検出し、角速度に基づいて傾斜情報を検出する場合に比べて、積分処理を実行する必要がなく、誤差の蓄積を低減することができる。これらのことから、姿勢検出ユニット１００は、傾斜情報の検出精度を向上させることができる。そして、本実施形態による姿勢検出ユニット１００は、この精度よく傾斜情報を検出可能な姿勢検出ユニット１００を備えることにより、慣性力に影響されずに動作情報（例えば、使用者Ｕ１の姿勢や動作）を正確に計測することができる。
For example, since the
また、本実施形態では、傾斜センサ１１０は、自装置に対して、圧力センサ１０を所定の移動経路で移動させる移動機構２０を備えている。傾斜情報検出部４０は、移動機構２０によって所定の移動経路（例えば、回転板２１の平面上の回転移動の経路）を移動された圧力センサ１０の移動情報と、圧力センサ１０の出力とに基づいて、傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を検出する。
これにより、圧力センサ１０が、所定の移動経路を移動するため、本実施形態による傾斜センサ１１０は、位置情報（例えば、回転位置情報）を検出することで、容易に圧力センサ１０の移動距離を算出することが可能になる。すなわち、傾斜センサ１１０は、移動情報の算出を簡略化することができる。よって、本実施形態による姿勢検出ユニット１００は、移動情報の算出を簡略化させつつ、慣性力に影響されずに動作情報（例えば、使用者Ｕ１の姿勢や動作）を正確に計測することができる。
Further, in the present embodiment, the
As a result, the
また、本実施形態では、移動機構２０は、圧力センサ１０が配置される回転板２１（回転体）を備え、回転板２１を回転させることよって圧力センサ１０を円状に移動させる。傾斜情報検出部４０は、所定の移動経路を移動されて圧力センサ１０から出力される周期的な出力信号と、移動情報に基づく参照信号（例えば、同期クロック信号）とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を検出する。
これにより、傾斜センサ１１０は、同期検波を利用するため、自装置の傾斜情報の検出処理を簡略化することができる。よって、本実施形態による姿勢検出ユニット１００は、移動情報の算出をさらに簡略化させることができるため、動作情報（例えば、使用者Ｕ１の姿勢や動作）の計測をさらに簡略化することができる。
Further, in the present embodiment, the moving
As a result, since the
また、本実施形態では、計測制御部１３１は、傾斜情報検出部４０が検出した傾斜情報が、所定の基準範囲内であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、動作情報に関する通知を出力部１１３に出力させる。
これにより、本実施形態による姿勢検出ユニット１００は、使用者Ｕ１の姿勢又は動作が、目標の姿勢又は動作に達した場合、或いは、使用者Ｕ１の姿勢又は動作が、目標の姿勢又は動作から外れた場合に、アラーム（警告）を使用者Ｕ１に適切に通知することができる。
例えば、図６に示す例では、使用者Ｕ１の歩行姿勢が、目標の姿勢からはずれた場合に、アラームを通知したり、歩行者（使用者Ｕ１）の姿勢が崩れて、転倒の恐れがある場合などに、アラームを通知したりすることが可能になる。
Further, in the present embodiment, the
As a result, in the
For example, in the example shown in FIG. 6, when the walking posture of the user U1 deviates from the target posture, an alarm may be notified or the posture of the pedestrian (user U1) may collapse and the user may fall. In some cases, it is possible to notify an alarm.
また、本実施形態では、計測制御部１３１は、傾斜情報が、第１の閾値と等しい場合に、傾斜情報が第１の閾値になったことを示す警報を、動作情報に関する通知として出力部１１３に出力させる。
これにより、本実施形態による姿勢検出ユニット１００は、使用者Ｕ１の姿勢又は動作が、目標の姿勢、又は動作に達したことを、使用者Ｕ１に適切に通知することができる。
Further, in the present embodiment, the
As a result, the
また、本実施形態では、計測制御部１３１は、傾斜情報が、第２の閾値以上である場合に、傾斜情報が第２の閾値以上になったことを示す警報を、動作情報に関する通知として出力部１１３に出力させる。また、本実施形態では、計測制御部１３１は、傾斜情報が、第３の閾値以下である場合に、傾斜情報が第３の閾値以下になったことを示す警報を、動作情報に関する通知として出力部１１３に出力させる。
これにより、本実施形態による姿勢検出ユニット１００は、使用者Ｕ１の姿勢又は動作が、目標の姿勢、又は動作から外れたことを、使用者Ｕ１に適切に通知することができる。
Further, in the present embodiment, the
As a result, the
また、本実施形態では、計測制御部１３１は、傾斜情報が、所定の基準範囲内でない場合に、傾斜情報が所定の基準範囲外になったことを示す警報を、動作情報に関する通知として出力部１１３に出力させる。
これにより、本実施形態による姿勢検出ユニット１００は、使用者Ｕ１の姿勢又は動作が、姿勢、又は動作の目標範囲から外れたことを、使用者Ｕ１に適切に通知することができる。
Further, in the present embodiment, the
As a result, the
また、本実施形態では、計測制御部１３１は、傾斜情報が、所定の基準範囲内である場合に、傾斜情報が所定の基準範囲内になったことを示す警報を、動作情報に関する通知として出力部に出力させる。
これにより、本実施形態による姿勢検出ユニット１００は、使用者Ｕ１の姿勢又は動作が、姿勢、又は動作の目標範囲内になったことを、使用者Ｕ１に適切に通知することができる。
Further, in the present embodiment, the
As a result, the
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態による姿勢検出ユニット１００ａについて、図面を参照して説明する。
図１０は、第２の実施形態による姿勢検出ユニット１００ａの一例を示すブロック図である。
図１０に示すように、姿勢検出ユニット１００ａは、傾斜センサ１１０ａと、操作部１１１と、表示部１１２と、出力部１１３と、通信部１１４と、記憶部１２０ａと、制御部１３０ａとを備えている。
なお、この図において、図２に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the
FIG. 10 is a block diagram showing an example of the
As shown in FIG. 10, the
In this figure, the same components as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
本実施形態では、傾斜センサ１１０ａが、Ｘ軸方向の傾斜角θｘと、Ｙ軸方向の傾斜角θｙとの２軸方向の傾斜情報を検出する点と、制御部１３０ａが、さらに、アラームの通知モードとして、傾斜情報の時間に対する変化を示す動作パターンと、目標動作パターン（基準動作パターン）とを比較結果に応じて、アラームを通知する点が第１の実施形態と異なる。
In the present embodiment, the
傾斜センサ１１０ａは、圧力センサ１０が出力する周期的な出力信号と、第１の同期クロック信号（第１の参照信号）とに基づいて同期検波を実行するとともに、同一の周期的な出力信号と、第２の同期クロック信号（第２の参照信号）とに基づいて同期検波を実行する。傾斜センサ１１０ａは、この２つの同期検波の実行結果に基づいて、傾斜角θｘと、傾斜角θｙとを検出する。なお、第１の同期クロック信号は、第１の実施形態と同様に、Ｘ軸方向の傾斜を同期検波するように生成したクロック信号である。また、第２の同期クロック信号は、第１の同期クロック信号と位相が９０度ずれたクロック信号である。
なお、傾斜センサ１１０ａの詳細については後述する。
The
The details of the
記憶部１２０ａは、姿勢検出ユニット１００ａが実行する処理に利用される各種情報を記憶する。記憶部１２０ａは、計測データ記憶部１２１と、基準値記憶部１２２と、動作パターン記憶部１２３とを備えている。
なお、本実施形態における計測データ記憶部１２１は、基本的には第１の実施形態と同様であるが、例えば、傾斜角θｘ及び傾斜角θｙを傾斜情報として、時刻情報と対応付けて記憶する。
また、本実施形態における基準値記憶部１２２は、計測データ記憶部１２１と同様に、各閾値、及び基準範囲が、傾斜角θｘ及び傾斜角θｙに拡張される。なお、基準値記憶部１２２は、後述する動作パターンによる比較結果に応じて、アラームを通知するための閾値、及び基準範囲を示す情報をさらに記憶するようにしてもよい。
The
The measurement
Further, in the reference
動作パターン記憶部１２３は、基準（目標）となる動作パターンを記憶する。ここで、動作パターンとは、傾斜情報の時間に対する変化を示しており、例えば、計測データ記憶部１２１が記憶する計測結果と同様に、時刻情報と、傾斜角θｘ及び傾斜角θｙとを対応付けた情報である。動作パターン記憶部１２３は、予め定められた動作パターンの基準（目標）となる基準パターンを記憶する。なお、動作パターン記憶部１２３は、基準パターンを複数記憶するようにしてもよい。
The operation
制御部１３０ａは、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、姿勢検出ユニット１００ａを統括的に制御する。制御部１３０ａは、例えば、計測制御部１３１ａを備えている。
計測制御部１３１ａは、傾斜センサ１１０ａが検出した傾斜情報（傾斜角θｘ及び傾斜角θｙ）に基づいて、使用者Ｕ１の動作に関する動作情報（例えば、姿勢や動作を示す情報）を計測する。計測制御部１３１ａは、定期的に、傾斜センサ１１０ａが検出した傾斜角θｘ及び傾斜角θｙを取得し、取得した傾斜角θｘ及び傾斜角θｙと時刻情報とを対応付けて、計測データ記憶部１２１に記憶させる。
The
The
また、計測制御部１３１ａは、傾斜センサ１１０ａが検出した傾斜角θｘ及び傾斜角θｙが、基準値記憶部１２２が記憶する基準値に基づいて、傾斜センサ１１０ａが検出した傾斜角θが、アラームを通知する条件を満たしているか否かを判定し、当該判定結果に応じて、出力部１１３にアラームを出力させる。
また、計測制御部１３１ａは、傾斜角θｘ及び傾斜角θｙに基づく動作パターンと、動作パターン記憶部１２３が記憶する基準パターンとを比較し、当該比較結果に基づいて、出力部１１３にアラームを出力させる。計測制御部１３１ａは、例えば、姿勢と同様に、動作パターンにおいても、基準値記憶部１２２が記憶する閾値又は基準範囲に基づいて、出力部１１３にアラームを出力させるようにしてもよい。この場合、閾値は、例えば、動作パターン記憶部１２３が記憶する基準値の所定の割合の値（例えば、＋５％など）であってもよいし、基準範囲は、例えば、動作パターン記憶部１２３が記憶する基準値の所定の範囲（例えば、±５度、±１０％など）であってもよい。
Further, in the
Further, the
次に、図１１を参照して、本実施形態による傾斜センサ１１０ａの構成について説明する。
図１１は、本実施形態による傾斜センサ１１０ａの一例を示すブロック図である。
図１１に示すように、傾斜センサ１１０ａは、圧力センサ１０と、移動機構２０と、磁石３１と、回転検出部３２と、同期クロック信号生成部３３ａと、電源部３４と、スリップリング３５と、傾斜情報検出部４０ａとを備えている。
なお、この図において、図５に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
Next, the configuration of the
FIG. 11 is a block diagram showing an example of the
As shown in FIG. 11, the
In this figure, the same components as those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
本実施形態において、同期クロック信号生成部３３ａは、Ｘ軸方向の傾斜を同期検波するように、第１の同期クロック信号（ＣＬＫＡ）を生成するとともに、第１の同期クロック信号と９０度位相のずれた第２の同期クロック信号（ＣＬＫＢ）を生成する。 In the present embodiment, the synchronous clock signal generation unit 33a generates a first synchronous clock signal (CLKA) so as to synchronously detect an inclination in the X-axis direction, and has a 90-degree phase with the first synchronous clock signal. A deviated second synchronous clock signal (CLKB) is generated.
傾斜情報検出部４０ａは、同期検波部４１ａと、傾斜角生成部４２ａとを備えている。
同期検波部４１ａは、圧力センサ１０の出力信号と、第１の同期クロック信号とに基づいて同期検波を実行するとともに、圧力センサ１０の出力信号と、第２の同期クロック信号とに基づいて同期検波を実行する。
傾斜角生成部４２ａは、同期検波部４１ａが実行した２つの同期検波の実行結果に基づいて、傾斜角θｘ及び傾斜角θｙを生成する。例えば、傾斜角生成部４２ａは、第１の同期クロック信号に基づく同期検波の実行結果に基づいて、Ｘ軸方向の傾斜角θｘ（第１の方向の傾斜情報）を検出するとともに、第２の同期クロック信号に基づく同期検波の実行結果に基づいて、Ｙ軸方向の傾斜角θｙ（第２の方向の傾斜情報）を検出する。
The tilt
The synchronous detection unit 41a executes synchronous detection based on the output signal of the
The tilt
次に、図１２及び図１３を参照して、本実施形態による傾斜情報検出部４０ａの傾斜角θｘ及び傾斜角θｙを生成する動作について説明する。
図１２は、本実施形態による同期検波部４１ａの動作の一例を示す図である。
この図において、各グラフの縦軸は、各出力信号の電圧を示し、各グラフの横軸は、時間を示している。また、波形Ｗ８、波形Ｗ１１及び波形Ｗ１２は、順に、傾斜していない状態における、圧力センサ１０の出力信号、同期クロック信号ＣＬＫＡによる同期検波後のＬＰＦの出力信号Ａ１、及びの同期クロック信号ＣＬＫＢによる同期検波後のＬＰＦの出力信号Ｂ１の各波形を示している。また、波形Ｗ９は、同期クロック信号生成部３３が出力する同期クロック信号ＣＬＫＡを示し、波形Ｗ１０は、同期クロック信号生成部３３が出力する同期クロック信号ＣＬＫＢを示している。
Next, the operation of generating the tilt angle θx and the tilt angle θy of the tilt
FIG. 12 is a diagram showing an example of the operation of the synchronous detection unit 41a according to the present embodiment.
In this figure, the vertical axis of each graph indicates the voltage of each output signal, and the horizontal axis of each graph indicates time. Further, the waveform W8, the waveform W11, and the waveform W12 are, in order, based on the output signal of the
なお、同期クロック信号ＣＬＫＡと同期クロック信号ＣＬＫＢとは、９０度位相がずれている。例えば、波形Ｗ９に示す同期クロック信号ＣＬＫＡは、時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１２までの期間、及び時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１６までの期間がＨ状態の期間である。また、９０度位相がずれている波形Ｗ１０に示す同期クロック信号ＣＬＫＢは、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１３までの期間、及び時刻Ｔ１５から時刻Ｔ１７までの期間がＨ状態の期間である。
また、破線の波形Ｗ１３〜波形Ｗ１５は、順に、Ｙ軸方向に傾斜角θｙだけ傾斜している状態における、圧力センサ１０の出力信号、同期クロック信号ＣＬＫＡによる同期検波後のＬＰＦの出力信号Ａ１、及びの同期クロック信号ＣＬＫＢによる同期検波後のＬＰＦの出力信号Ｂ１の各波形を示している。
The synchronous clock signal CLKA and the synchronous clock signal CLKB are 90 degrees out of phase. For example, the synchronous clock signal CLKA shown in the waveform W9 has a period from time T10 to time T12 and a period from time T14 to time T16 in the H state. Further, the synchronous clock signal CLKB shown in the waveform W10 out of phase by 90 degrees is a period in which the period from time T11 to time T13 and the period from time T15 to time T17 are in the H state.
Further, the waveforms W13 to W15 of the broken line are the output signal of the
また、図１３は、本実施形態による傾斜センサ１１０ａの動作の一例を示す図である。
図１３に示す例は、使用者Ｕ１の腹部ＢＤに装着された姿勢検出ユニット１００ａが、Ｙ軸方向に傾斜角θｙだけ傾斜した状態を示している。この場合、傾斜センサ１１０ａの回転板２１は、回転軸Ｃ１を中心として傾斜角θｙだけ回転した状態と同等になる。
Further, FIG. 13 is a diagram showing an example of the operation of the
The example shown in FIG. 13 shows a state in which the
まず、傾斜していない状態では、図１２に示すように、圧力センサ１０は、波形Ｗ８に示すような出力信号を出力し、同期検波部４１ａは、当該出力信号と、同期クロック信号生成部３３が生成した波形Ｗ９に示す同期クロック信号ＣＬＫＡとにより同期検波を実行し、波形Ｗ１１に示すような出力信号Ａ１を出力する。また、同期検波部４１ａは、当該圧力センサ１０の出力信号と、同期クロック信号生成部３３が生成した波形Ｗ１０に示す同期クロック信号ＣＬＫＢとにより同期検波を実行し、波形Ｗ１２に示すような出力信号Ｂ１を出力する。なお、傾斜していない状態では、Ｙ軸方向に傾斜角θｙが０度であるため、波形Ｗ１２の出力信号の直流電圧は、０Ｖ（ボルト）となる。
First, in the non-tilted state, as shown in FIG. 12, the
次に、Ｙ軸方向に傾斜角θｙだけ傾斜した状態（Ｘ軸方向の傾斜角θｘ＝０度）では、図１２に示すように、圧力センサ１０は、破線の波形Ｗ１３に示すような出力信号を出力する。この場合、圧力センサ１０の出力信号は、傾斜していない状態の出力信号（波形Ｗ８）から、傾斜角θｙ分、位相がずれた信号であり、その振幅は、変化しない。そのため、波形Ｗ１３に示す出力信号のピーク間の変化量ΔＶｏは、傾斜していない状態の出力信号（波形Ｗ８）と同一である。
Next, in a state where the inclination angle θy is inclined in the Y-axis direction (inclination angle θx = 0 degrees in the X-axis direction), the
また、Ｙ軸方向に傾斜角θｙだけ傾斜した状態において、同期検波部４１ａは、同期クロック信号ＣＬＫＡによる同期検波の実行結果として、破線の波形Ｗ１４に示すような、直流電圧Ｖ１の信号を出力する。この波形Ｗ１４に示す直流電圧Ｖ１の信号は、傾斜していない状態の出力信号（波形Ｗ１１）から、Ｙ軸方向に傾斜角θｙに応じて、電圧が低下した信号である。なお、この波形Ｗ１４に示す直流電圧Ｖ１の信号だけでは、Ｘ軸方向に傾斜した場合と区別がつかないため、本実施形態では、同期検波部４１ａは、同期クロック信号ＣＬＫＢによる同期検波を実行する。 Further, in a state of being inclined by the inclination angle θy in the Y-axis direction, the synchronous detection unit 41a outputs a signal of DC voltage V1 as shown in the broken line waveform W14 as the execution result of the synchronous detection by the synchronous clock signal CLKA. .. The signal of the DC voltage V1 shown in the waveform W14 is a signal in which the voltage is lowered from the output signal (waveform W11) in the non-tilted state according to the tilt angle θy in the Y-axis direction. Since the signal of the DC voltage V1 shown in the waveform W14 is indistinguishable from the case of being inclined in the X-axis direction, the synchronous detection unit 41a executes the synchronous detection by the synchronous clock signal CLKB in the present embodiment. ..
同期検波部４１ａは、同期クロック信号ＣＬＫＢによる同期検波の実行結果として、破線の波形Ｗ１５に示すような、直流電圧Ｖ２の信号を出力する。この波形Ｗ１５に示す直流電圧Ｖ２の信号は、傾斜していない状態の出力信号（波形Ｗ１２）から、Ｙ軸方向に傾斜角θｙに応じて、電圧が上昇した信号である。なお、同期検波の実行結果である直流電圧Ｖ１及び直流電圧Ｖ２は、下記の式（２）により表される。 The synchronous detection unit 41a outputs a signal of DC voltage V2 as shown in the broken line waveform W15 as the execution result of the synchronous detection by the synchronous clock signal CLKB. The signal of the DC voltage V2 shown in the waveform W15 is a signal in which the voltage rises from the output signal (waveform W12) in the non-tilted state according to the tilt angle θy in the Y-axis direction. The DC voltage V1 and the DC voltage V2, which are the execution results of the synchronous detection, are represented by the following equation (2).
ここで、変数αは、比例係数である。
また、上述した式（２）に基づいて、Ｙ軸方向の傾斜角θｙは、下記の式（３）により表される。
Here, the variable α is a proportional coefficient.
Further, based on the above-mentioned equation (2), the inclination angle θy in the Y-axis direction is expressed by the following equation (3).
Ｙ軸方向の傾斜角θｙは、式（３）に示すように、直流電圧Ｖ２を直流電圧Ｖ１により除算して、逆正接関数により編算することにより算出される。
傾斜角生成部４２ａは、上述した式（３）を利用して、同期検波部４１ａによる同期検波の実行結果（直流電圧Ｖ１及び直流電圧Ｖ２）に基づいて、傾斜角θｙを生成する。
The inclination angle θy in the Y-axis direction is calculated by dividing the DC voltage V2 by the DC voltage V1 and knitting it by the inverse tangent function, as shown in the equation (3).
The tilt
また、式（３）により算出された傾斜角θｙと、上述した式（２）とにより、変化量ΔＶｏは、下記の式（４）により表される。 Further, the amount of change ΔVo is expressed by the following equation (4) by the inclination angle θy calculated by the equation (3) and the above-mentioned equation (2).
傾斜角生成部４２ａは、この式（４）を利用して変化量ΔＶｏを算出し、さらに、第１の実施形態と同様に、式（１）を利用して、Ｘ軸方向の傾斜角θｘを算出する。なお、図１２に示す例では、Ｘ軸方向の傾斜角θｘ＝０度である場合であるため、傾斜角生成部４２ａは、式（４）及び式（１）を利用して、傾斜角θｘ＝０度を生成する。
なお、図１２及び図１３に示す例では、Ｙ軸方向に傾斜角θｙだけ傾斜した例を説明したが、Ｘ方向に傾斜角θｘ、及びＹ軸方向に傾斜角θｙだけ傾斜した場合においても、傾斜角生成部４２ａは、同期検波部４１ａによる同期検波の実行結果（直流電圧Ｖ１及び直流電圧Ｖ２）と、式（３）、式（４）、及び式（１）を利用して、傾斜角θｘ及び傾斜角θｙを生成することが可能である。
The tilt
In the examples shown in FIGS. 12 and 13, an example in which the tilt angle θy is tilted in the Y-axis direction has been described, but even when the tilt angle θx is tilted in the X direction and the tilt angle θy is tilted in the Y-axis direction. The tilt
以上説明したように、本実施形態による姿勢検出ユニット１００ａ（情報計測装置）では、傾斜情報には、Ｘ軸方向の傾斜角θｘ（第１の方向の傾斜情報）と、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向の傾斜角θｙ（第２の方向の傾斜情報）とが含まれる。傾斜情報検出部４０ａは、圧力センサ１０の周期的な出力信号と、移動情報に基づく同期クロック信号ＣＬＫＡ（第１の参照信号）とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、Ｘ軸方向の傾斜角θｘを検出する。また、傾斜情報検出部４０ａは、圧力センサ１０の周期的な出力信号と、同期クロック信号ＣＬＫＡと位相が９０度ずれた同期クロック信号ＣＬＫＢ（第２の参照信号）とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、Ｙ軸方向の傾斜角θｙを検出する。
これにより、本実施形態による姿勢検出ユニット１００ａは、簡易な手法により、２軸方向の傾斜角を正確に検出することができ、正確に使用者Ｕ１の姿勢や動作を計測することができる。
As described above, in the
As a result, the
また、本実施形態では、計測制御部１３１ａは、傾斜情報（例えば、傾斜角θｘ及び傾斜角θｙ）の時間に対する変化を示す動作パターンと、予め定められた動作パターンの基準となる基準パターンとを比較し、当該比較結果に基づいて、アラーム（動作情報に関する通知）を出力部１１３に出力させる。
これにより、本実施形態による姿勢検出ユニット１００ａは、単なる姿勢の判定だけでなく、姿勢の時間にたいする変化である動作パターンとしての判定を行うことが可能になる。そのため、本実施形態による姿勢検出ユニット１００ａは、使用者Ｕ１の動作パターンが、目標の動作パターンに一致した場合、或いは、目標の動作パターンから外れた場合に、アラーム（警告）を使用者Ｕ１に適切に通知することができる。
Further, in the present embodiment, the
As a result, the
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態による姿勢検出ユニット１００ｂについて、図面を参照して説明する。
図１４は、第３の実施形態による姿勢検出ユニット１００ｂの一例を示すブロック図である。
図１４に示すように、姿勢検出ユニット１００ｂは、傾斜センサ１１０ｂと、操作部１１１と、表示部１１２と、出力部１１３と、通信部１１４と、温度センサ１１５と、絶対圧センサ１１６と、記憶部１２０ｂと、制御部１３０ｂとを備えている。
なお、この図において、図２に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, the
FIG. 14 is a block diagram showing an example of the
As shown in FIG. 14, the
In this figure, the same components as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
本実施形態では、温度センサ１１５が検出する温度情報と、絶対圧センサ１１６が検出する大気圧情報とに基づいて、傾斜角θを補正する点が第１の実施形態と異なる。
温度センサ１１５は、傾斜センサ１１０ｂの周辺の気温を検出する。
絶対圧センサ１１６は、傾斜センサ１１０ｂの周辺の大気圧を検出する。
The present embodiment is different from the first embodiment in that the inclination angle θ is corrected based on the temperature information detected by the
The
The
記憶部１２０ｂは、姿勢検出ユニット１００ｂが実行する処理に利用される各種情報を記憶する。記憶部１２０ｂは、計測データ記憶部１２１と、基準値記憶部１２２と、補正情報記憶部１２４とを備えている。
補正情報記憶部１２４は、例えば、温度情報と温度補正情報とを対応付けた温度補正テーブルと、大気圧情報と大気圧補正情報とを対応付けた大気圧補正テーブルとを記憶する。ここで、温度補正情報、及び大気圧補正情報は、例えば、傾斜センサ１１０ｂにおける圧力センサ１０の出力、又は同期検波の実行結果を補正する、補正係数及びオフセット値である。
The storage unit 120b stores various information used for the processing executed by the
The correction
制御部１３０ｂは、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、姿勢検出ユニット１００ｂを統括的に制御する。制御部１３０ｂは、例えば、計測制御部１３１ｂを備えている。
計測制御部１３１ｂは、温度センサ１１５が検出した温度情報を取得し、当該温度情報に対応する温度補正情報を補正情報記憶部１２４から取得する。また、計測制御部１３１ｂは、絶対圧センサ１１６が検出した大気圧情報を取得し、当該大気圧情報に対応する大気圧補正情報を補正情報記憶部１２４から取得する。計測制御部１３１ｂは、補正情報記憶部１２４から取得した温度補正情報及び大気圧補正情報を傾斜センサ１１０ｂに出力して、傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を傾斜センサ１１０ｂに補正させる。計測制御部１３１ｂは、定期的に、傾斜センサ１１０ｂから傾斜角θを取得し、取得した傾斜角θと時刻情報とを対応付けて、計測データ記憶部１２１に記憶させる。計測制御部１３１ｂにおいて、傾斜センサ１１０ｂに補正情報を出力する機能以外の基本的な機能は、第１の実施形態の計測制御部１３１と同様であるので、ここではその説明を省略する。
The
The
傾斜センサ１１０ｂは、圧力センサ１０が出力する周期的な出力信号と、同期クロック信号（参照信号）とに基づいて同期検波を実行することで、傾斜角θを検出する。なお、傾斜センサ１１０ｂは、計測制御部１３１ｂから取得した補正情報（温度補正情報及び大気圧補正情報）に基づいて、傾斜角θを補正する。
次に、図１５を参照して、本実施形態における傾斜センサ１１０ｂの構成について説明する。
The
Next, the configuration of the
図１５は、本実施形態による傾斜センサ１１０ｂの一例を示すブロック図である。
図１５に示すように、傾斜センサ１１０ｂは、圧力センサ１０と、移動機構２０と、磁石３１と、回転検出部３２と、同期クロック信号生成部３３と、電源部３４と、スリップリング３５と、傾斜情報検出部４０ｂとを備えている。また、傾斜情報検出部４０ｂは、同期検波部４１と、傾斜角生成部４２と、温度補正部４３と、大気圧補正部４４とを備えている。
なお、図１５において、図５に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 15 is a block diagram showing an example of the
As shown in FIG. 15, the
In FIG. 15, the same components as those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
温度補正部４３は、温度センサ１１５が検出した温度情報に基づいて、傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を補正する。具体的に、温度補正部４３は、例えば、計測制御部１３１ｂから取得した温度補正情報に基づいて、同期検波部４１の実行結果（直流電圧Ｖ０）を補正することにより、傾斜角θを補正する。ここで、温度補正情報は、例えば、補正係数と、オフセット値とであり、温度補正部４３は、直流電圧Ｖ０に補正係数を乗算し、さらにオフセット値を加算して補正する。
The
大気圧補正部４４は、絶対圧センサ１１６が検出した大気圧情報に基づいて、傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を補正する。具体的に、大気圧補正部４４は、例えば、計測制御部１３１ｂから取得した大気圧補正情報に基づいて、同期検波部４１の実行結果（直流電圧Ｖ０）を補正することにより、傾斜角θを補正する。ここで、大気圧補正情報は、例えば、補正係数と、オフセット値とであり、大気圧補正部４４は、直流電圧Ｖ０に補正係数を乗算し、さらにオフセット値を加算して補正する。
The atmospheric
傾斜角生成部４２は、温度補正部４３及び大気圧補正部４４によって補正された同期検波の実行結果に基づいて、傾斜角θを生成する。
なお、温度補正部４３による補正と、大気圧補正部４４による補正とは、どちらを先に実行してもよい。また、計測制御部１３１ｂの指示に基づいて、温度補正部４３による補正と、大気圧補正部４４による補正とのうちの一方の補正を実行するようにしてもよい。
The tilt
Either the
以上説明したように、本実施形態による姿勢検出ユニット１００ｂは、温度を検出する温度センサ１１５と、温度センサ１１５が検出した温度に基づいて、傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を補正する温度補正部４３とを備えている。
これにより、本実施形態による姿勢検出ユニット１００ｂは、温度変化に応じて、傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を正確に検出することが可能になり、さらに正確に使用者Ｕ１の姿勢や動作を計測することができる。
As described above, the
As a result, the
また、本実施形態による姿勢検出ユニット１００ｂは、大気圧を検出する絶対圧センサ１１６と、絶対圧センサ１１６が検出した大気圧に基づいて、傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を補正する大気圧補正部４４とを備えている。
これにより、本実施形態による姿勢検出ユニット１００ｂは、大気圧変化（例えば、天候の変化、場所の高度の変化など）に応じて、傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を正確に検出することが可能になり、さらに正確に使用者Ｕ１の姿勢や動作を計測することができる。
Further, the
As a result, the
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態による姿勢検出システム１について、図面を参照して説明する。
図１６は、第４の実施形態による姿勢検出システム１の一例を示す機能ブロック図である。
図１６に示すように、姿勢検出システム１は、複数の姿勢検出ユニット（１００ａ−１、１００ａ−２、・・・）と、携帯端末２００とを備えている。
[Fourth Embodiment]
Next, the
FIG. 16 is a functional block diagram showing an example of the
As shown in FIG. 16, the
姿勢検出ユニット（１００ａ−１、１００ａ−２、・・・）は、上述した姿勢検出ユニット１００ａと同一の構成であり、本実施形態において、姿勢検出システム１が備える任意の姿勢検出ユニットを示す場合、又は特に区別しない場合には、姿勢検出ユニット１００ａとして説明する。
The posture detection unit (100a-1, 100a-2, ...) Has the same configuration as the
携帯端末２００（制御装置の一例）は、例えば、スマートフォンなどの端末装置であり、姿勢検出ユニット１００ａを制御する。携帯端末２００は、操作部２０１と、表示部２０２と、出力部２０３と、通信部２０４と、端末記憶部２１０と、端末制御部２２０とを備えている。
The mobile terminal 200 (an example of a control device) is, for example, a terminal device such as a smartphone, and controls the
操作部２０１は、例えば、スイッチやタッチパネルなどの入力装置である。操作部２０１は、使用者Ｕ１による操作によって、各種情報を受け付ける。
表示部２０２は、例えば、液晶ディスプレイであり、携帯端末２００の操作画面や、メッセージの表示、等の各種情報を表示する。
出力部２０３は、例えば、音を出力するスピーカ、振動を発生する振動モータ、光を発生する発光ダイオード、ヘッドフォン用の音信号を出力するヘッドフォンアンプなどである。出力部２０３は、例えば、ダンス用の音楽を出力したり、姿勢検出ユニット１００ａと同様に、アラームを使用者Ｕ１に出力したりする。
The
The
The
通信部２０４は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮなどの無線通信により、姿勢検出ユニット１００ａと通信を行う。
端末記憶部２１０は、携帯端末２００が実行する処理に利用される各種情報を記憶する。端末記憶部２１０は、ユニット情報記憶部２１１と、動作パターン記憶部２１２と、動作データ記憶部２１３とを備えている。
The
The
ユニット情報記憶部２１１は、姿勢検出システム１において、携帯端末２００と連携する姿勢検出ユニット１００ａを管理する情報を記憶する。ユニット情報記憶部２１１は、例えば、図１７に示すように、「ユニットＩＤ」と、「装着箇所」と、「アラーム」とを対応付けて記憶する。
The unit
図１７は、本実施形態によるユニット情報記憶部２１１のデータ例を示す図である。
この図において、「ユニットＩＤ」は、姿勢検出ユニット１００ａを識別する識別情報を示している。また、「装着箇所」は、当該姿勢検出ユニット１００ａが装着されている使用者Ｕ１の部位を示している。また、「アラーム」は、使用者Ｕ１に当該姿勢検出ユニット１００ａからアラームを通知する場合の音パターンを示している。
図１７に示す例では、例えば、「ユニットＩＤ」が“００１”である姿勢検出ユニット１００ａは、使用者Ｕ１の“右大腿”に装着され、「アラーム」が“Ａパターン”であることを示している。
なお、ユニット情報記憶部２１１は、「アラーム」の他に、各種閾値や基準範囲などの基準値情報を記憶するようにしてもよい。
FIG. 17 is a diagram showing a data example of the unit
In this figure, the "unit ID" indicates the identification information that identifies the
In the example shown in FIG. 17, for example, the
In addition to the "alarm", the unit
図１６の説明に戻り、動作パターン記憶部２１２は、複数の姿勢検出ユニット１００ａが連携した目標（基準）となる動作パターン（複数部位の基準パターン）を記憶する。動作パターン記憶部２１２は、例えば、時刻情報と、装着箇所（装着部位）ごとの傾斜角θｘ及び傾斜角θｙとを関連付けて記憶する。
図１８は、本実施形態における動作パターン記憶部２１２のデータ例を示す図である。
図１８において、動作パターン記憶部２１２は、「時刻」と、「右大腿部」の傾斜角θｘ及び傾斜角θｙと、「左大腿部」の傾斜角θｘ及び傾斜角θｙとを対応付けて記憶している。
Returning to the description of FIG. 16, the motion
FIG. 18 is a diagram showing a data example of the operation
In FIG. 18, the operation
図１８に示す例では、例えば、「時刻」が“ｔ１”であるときに、「右大腿部」に装着された姿勢検出ユニット１００ａが検出した傾斜角θｘ及び傾斜角θｙが、“１０”（度）及び“０”（度）であることを示している。また、「時刻」が“ｔ１”であるときに、「左大腿部」に装着された姿勢検出ユニット１００ａが検出した傾斜角θｘ及び傾斜角θｙが、“０”（度）及び“０”（度）であることを示している。
なお、動作パターン記憶部２１２は、例えば、歩行用の動作パターン、走行用の動作パターン、ゴルフのスイング用の動作パターンなど、複数の動作パターンを記憶するようにしてもよい。
In the example shown in FIG. 18, for example, when the “time” is “t1”, the inclination angle θx and the inclination angle θy detected by the
The operation
再び図１６の説明に戻り、動作データ記憶部２１３は、各姿勢検出ユニット１００ａが計測した動作パターンを統合して記憶する。動作データ記憶部２１３は、例えば、図１８に示す複数部位の基準パターンと同様に、例えば、時刻情報と、装着箇所（装着部位）ごとの傾斜角θｘ及び傾斜角θｙとを対応付けて記憶する。
Returning to the description of FIG. 16 again, the motion
端末制御部２２０は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、携帯端末２００を統括的に制御する。端末制御部２２０は、例えば、ユニット情報記憶部２１１に記憶されている情報に基づいて、通信部２０４を介して、各姿勢検出ユニット１００ａを制御する。
端末制御部２２０は、例えば、動作パターン記憶部２１２が記憶する所定の動作の複数部位の基準パターンを取得し、各装着箇所（各装着部位）に対応する姿勢検出ユニット１００ａに、通信部２０４を介して送信して、姿勢検出ユニット１００ａの動作パターン記憶部１２３に記憶させる。また、端末制御部２２０は、操作部２０１を介して取得した各種閾値や基準範囲などの基準値情報を、通信部２０４を介して送信して、姿勢検出ユニット１００ａの基準値記憶部１２２に記憶させる。そして、端末制御部２２０は、通信部２０４を介して送信して、各姿勢検出ユニット１００ａに、姿勢及び動作の計測を開始させる。
The
For example, the
また、端末制御部２２０は、各姿勢検出ユニット１００ａが計測した計測データを、通信部２０４を介して送信して取得し、取得した計測データを動作データ記憶部２１３に記憶させる。すなわち、端末制御部２２０は、取得した時刻情報と、装着箇所（装着部位）ごとの傾斜角θｘ及び傾斜角θｙとを対応付けて、動作データ記憶部２１３に記憶させる。
Further, the
次に、図１９を参照して、本実施形態による姿勢検出システム１の動作について説明する。
この図に示す例では、姿勢検出システム１が、２つの姿勢検出ユニット１００ａを備え、使用者Ｕ１の走行動作を計測する場合の一例である。この図において、姿勢検出ユニット１００ａ−１が、使用者Ｕ１の右大腿部に装着され、姿勢検出ユニット１００ａ−２が、使用者Ｕ１の左大腿部に装着されている。
Next, the operation of the
In the example shown in this figure, the
また、携帯端末２００は、姿勢検出ユニット１００ａ−１及び姿勢検出ユニット１００ａ−２と、例えば、無線通信により接続されている。携帯端末２００は、動作パターン記憶部２１２が記憶する走行動作の基準パターンを、姿勢検出ユニット１００ａ−１及び姿勢検出ユニット１００ａ−２に送信して、動作パターンとして、姿勢検出ユニット１００ａの動作パターン記憶部１２３に記憶させる。すなわち、携帯端末２００の端末制御部２２０は、動作パターン記憶部２１２が記憶する走行動作の基準パターンのうち、「右大腿部」に対応する動作パターンを姿勢検出ユニット１００ａ−１に送信して記憶させる。また、端末制御部２２０は、動作パターン記憶部２１２が記憶する走行動作の基準パターンのうち、「左大腿部」に対応する動作パターンを姿勢検出ユニット１００ａ−２に送信して記憶させる。
Further, the
携帯端末２００は、姿勢検出ユニット１００ａ−１及び姿勢検出ユニット１００ａ−２に計測を開始させることで、姿勢検出ユニット１００ａ−１及び姿勢検出ユニット１００ａ−２から計測データを取得し、動作データ記憶部２１３に記憶させる。
姿勢検出ユニット１００ａ−１及び姿勢検出ユニット１００ａ−２のそれぞれは、傾斜センサ１１０ａが検出した傾斜角θｘ及び傾斜角θｙに基づく動作パターンと、動作パターン記憶部１２３が記憶する基準パターンとを比較し、当該比較結果に基づいて、出力部１１３にアラームを出力させる。なお、アラームとして出力する音のパターンは、姿勢検出ユニット１００ａ−１と姿勢検出ユニット１００ａ−２とで区別できるように、異なる音のパターンが設定される。このように、姿勢検出ユニット１００ａ−１及び姿勢検出ユニット１００ａ−２のそれぞれは、例えば、歩行動作の基準パターンから姿勢及び動作が外れた場合に、アラームを出力する。
The
Each of the
なお、上述した例では、動作パターン記憶部２１２に、予め各動作に応じた複数部位の基準パターンを記憶している例を説明したが、動作データ記憶部２１３に記憶されている計測データを、複数部位の基準パターンとして使用するようにしてもよい。
また、上述した例では、２つの姿勢検出ユニット１００ａを用いて走行動作を計測する例を説明したが、以下のような場合にも、姿勢検出システム１は対応可能である。
In the above-mentioned example, the operation
Further, in the above-described example, an example of measuring the traveling motion using the two
姿勢検出システム１は、例えば、歩行動作において、使用者Ｕ１の両膝、両肘、腹部、頭部などに姿勢検出ユニット１００ａを装着させて、各部の姿勢及び動作を計測する。この場合、姿勢検出システム１は、例えば、膝や肘の振り方から、ダイエット向けの歩行動作を判定したり、腹部（体幹）の傾き、足（膝）の上がり具合などから、転倒防止の歩行判定をしたりなどに対応することができる。
For example, in the walking motion, the
また、姿勢検出システム１は、例えば、走行動作において、同様に、使用者Ｕ１の両膝、両肘、腹部、頭部などに姿勢検出ユニット１００ａを装着させて、各部の姿勢及び動作を計測することで、走行フォームを判定することができる。この場合、姿勢検出システム１は、例えば、腕の振り方や脚の上がり方、腹部（体幹）の傾き方などから、長距離向けの走行方法や短距離向けの走行方法などの判定に対応することができる。
Further, for example, in the running motion, the
また、姿勢検出システム１は、例えば、野球のバッティング動作や投球動作において、同様に、使用者Ｕ１の両膝、両肘、腹部、頭部などに姿勢検出ユニット１００ａを装着させて、バッティングフォームや投球フォームの判定に対応することができる。
また、姿勢検出システム１は、例えば、ゴルフのスイング動作や投球動作において、同様に、使用者Ｕ１の両膝、両肘、腹部、頭部などに姿勢検出ユニット１００ａを装着させて、スイング動作の判定に対応することができる。
Further, in the
Further, in the
また、姿勢検出システム１は、例えば、ダンスの動作において、同様に、使用者Ｕ１の両膝、両肘、腹部、頭部などに姿勢検出ユニット１００ａを装着させて、ダンスフォームの判定に対応することができる。
なお、上述した例では、１人の使用者Ｕ１に複数の姿勢検出ユニット１００ａを装着する例を説明したが、複数の使用者Ｕ１に１つ又は複数の姿勢検出ユニット１００ａを装着するようにしてもよい。姿勢検出システム１は、例えば、グループダンスにおいて、各使用者Ｕ１が同じ動作が出来ているか否かを判定することができる。
Further, for example, in the dance motion, the
In the above-mentioned example, a plurality of
また、この場合、携帯端末２００が、各使用者Ｕ１に装着された姿勢検出ユニット１００ａに計測を開始させる指示を送信することで、複数の使用者Ｕ１が同時にダンスを開始できるように、姿勢検出ユニット１００ａが、動作開始音を出力するようにしてもよい。また、動作の計測の開始に関連する外部動作として、例えば、携帯端末２００が、ダンス用の音楽を出力部２０３から出力するようにしてもよい。また、ダンスの指導者に使用者Ｕ１が基準パターンから外れたことを示す通知として、姿勢検出ユニット１００ａは、発光ダイオードなどにより光を点滅させるなどを行ってもよい。また、ダンスなどの動作パターンを計測する場合には、計測制御部１３１ａは、計測データと音楽情報とを対応付けて、計測データ記憶部１２１に記憶させるようにしてもよい。
Further, in this case, the
なお、上述した本実施形態の姿勢検出システム１では、複数の姿勢検出ユニット１００ａを連携させるために携帯端末２００を備える例を説明したが、１つの姿勢検出ユニット１００ａを親機（制御装置）として、携帯端末２００の代わりに各姿勢検出ユニット１００ａを制御するようにしてもよい。すなわち、姿勢検出ユニット１００ａは、携帯端末２００と同等の機能を備えるようにしてもよい。
In the
以上説明したように、本実施形態による姿勢検出システム１（情報計測システム）は、使用者Ｕ１（計測対象者）に装着可能な姿勢検出ユニット１００ａと、姿勢検出ユニット１００ａを制御する携帯端末２００（制御装置）とを備えている。
これにより、姿勢検出システム１は、上述した姿勢検出ユニット１００ａと同様に、慣性力に影響されずに動作情報（例えば、使用者Ｕ１の姿勢や動作）を正確に計測することができる。また、姿勢検出システム１は、携帯端末２００から姿勢検出ユニット１００ａを容易に制御することができるので、利便性を向上させることができる。
As described above, the posture detection system 1 (information measurement system) according to the present embodiment includes a
As a result, the
また、本実施形態による姿勢検出システム１は、複数の姿勢検出ユニット１００ａを備える。そして、複数の姿勢検出ユニット１００ａのそれぞれは、使用者Ｕ１（計測対象者）の異なる部位に装着される。
これにより、本実施形態による姿勢検出システム１は、複数の姿勢検出ユニット１００ａを連携して、より複雑な動作及び姿勢を計測することができる。
Further, the
As a result, the
なお、本発明は、上記の各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で変更可能である。
例えば、傾斜センサは、上述した形態に限定されるものではなく、傾斜センサ１１０（１１０ａ、１１０ｂ）の代わりに、下記の第１の変形例から第４の変形例を適用してもよい。
The present invention is not limited to each of the above embodiments, and can be modified without departing from the spirit of the present invention.
For example, the tilt sensor is not limited to the above-described form, and instead of the tilt sensor 110 (110a, 110b), the following first to fourth modifications may be applied.
＜第１の変形例＞
図２０は、第１の変形例の傾斜センサ１１０ｃを示すブロック図である。
図２０に示すように、傾斜センサ１１０ｃは、圧力センサ（１１、１２）と、移動機構２０と、磁石３１と、回転検出部３２と、同期クロック信号生成部３３と、電源部３４と、スリップリング３５と、傾斜情報検出部４０ｃとを備えている。また、傾斜情報検出部４０ｃは、同期検波部４１ｂと、傾斜角生成部４２ａとを備えている。
なお、図２０において、図５及び図１１に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、圧力センサ（１１、１２）は、上述した圧力センサ１０と同一の構成であり、傾斜センサ１１０ｃが備える任意の圧力センサを示す場合、又は特に区別しない場合には、圧力センサ１０として説明する。
<First modification>
FIG. 20 is a block diagram showing the
As shown in FIG. 20, the
In FIG. 20, the same components as those shown in FIGS. 5 and 11 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, the pressure sensors (11, 12) have the same configuration as the
第１の変形例の傾斜センサ１１０ｃは、複数の圧力センサ１０を備える場合の一例である。傾斜センサ１１０ｃは、例えば、２つの圧力センサ１０を備えている。
圧力センサ１１（第１の圧力センサ）と圧力センサ１２（第２の圧力センサ）とは、回転板２１上で回転軸Ｃ１における回転角が互いに９０度ずれるように、回転板２１上に配置されている。これにより、圧力センサ１１と圧力センサ１２とは、回転板２１の回転により、位相が９０度ずれた正弦波状の出力信号を出力する。
The
The pressure sensor 11 (first pressure sensor) and the pressure sensor 12 (second pressure sensor) are arranged on the
同期検波部４１ｂは、圧力センサ１１の出力信号と、同期クロック信号生成部３３が出力する同期クロック信号とにより同期検波を実行する。また、同期検波部４１ｂは、圧力センサ１２の出力信号と、同期クロック信号生成部３３が出力する同期クロック信号とにより同期検波を実行する。
傾斜角生成部４２ａは、同期検波部４１ｂによる２つの同期検波の実行結果に対して、第２の実施形態と同様の処理を実行することで、傾斜角θｘ及び傾斜角θｙを生成する。
The
The tilt
なお、第１の変形例の傾斜センサ１１０ｃ、及び第２の実施形態による傾斜センサ１１０ａとは、回転板２１を水平面と平行に配置するようにしてもよい。この場合、傾斜角生成部４２ａは、２つの同期検波の実行結果それぞれに対して、第１の実施形態の傾斜角生成部４２と同様の処理を実行することで、傾斜角θｘ及び傾斜角θｙを生成する。すなわち、この場合、傾斜センサ１１０ｃ（傾斜センサ１１０ａ）は、上述した式（１）を利用して生成した角度βを、傾斜角θｘ及び傾斜角θｙとして生成する。なお、回転板２１を水平面と平行に配置するようにした場合には、傾斜センサ１１０ｃ（傾斜センサ１１０ａ）は、圧力センサ１０の出力信号から傾斜の極性（傾斜角の正負）を判定することができる。
The
＜第２の変形例＞
図２１は、第２の変形例の傾斜センサ１１０ｄを示すブロック図である。
図２１に示すように、傾斜センサ１１０ｄは、圧力センサ１０と、移動機構２０ａと、磁石３１と、位置検出部３２ａと、同期クロック信号生成部３３と、電源部３４と、フレキシブル基板３５ａと、傾斜情報検出部４０ｄとを備えている。また、傾斜情報検出部４０ｄは、同期検波部４１と、傾斜角生成部４２ｂとを備えている。
なお、図２１において、図５に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
<Second modification>
FIG. 21 is a block diagram showing the
As shown in FIG. 21, the
In FIG. 21, the same components as those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
第２の変形例では、圧力センサ１０の移動を、円状の移動の代わりに、直線状に往復移動させる直線移動にした場合の一例について説明する。
移動機構２０ａは、圧力センサ１０が配置され、直線状に移動可能な移動板２５（直線移動体）を備え、移動板２５を直線状に移動させることによって圧力センサ１０を直線移動させる。すなわち、移動機構２０ａは、圧力センサ１０を直線状に往復移動させる直線移動を可能にする。また、移動機構２０ａは、例えば、リニアトラッキング機構５０と、モータ制御部２２と、モータ２３とを備えている。
In the second modification, an example will be described in which the movement of the
The moving
リニアトラッキング機構５０は、回転板２１と、クランクシャフト２４と、移動板２５と、レール２６とを備え、回転板２１の回転運動を、移動板２５の直線移動（例えば、Ｘ軸方向の直線移動）に変換する。
クランクシャフト２４は、回転板２１の回転運動を、移動板２５に伝達し、直線移動（例えば、Ｘ軸方向（水平時）の直線移動）に変換する。
移動板２５（直線移動体の一例）は、圧力センサ１０及び磁石３１が配置され、モータ２３によって、回転板２１が回転されることによって、クランクシャフト２４を介して、水平時にレール２６上をＸ軸方向に直線状に移動する。
The
The
In the moving plate 25 (an example of a linear moving body), a
モータ制御部２２は、回転板２１を所定の回転速度で回転させて、圧力センサ１０を上述した直線移動させるように制御する。
位置検出部３２ａ（移動情報検出部の一例）は、圧力センサ１０の移動情報を検出する。位置検出部３２ａは、例えば、ホール素子などの磁気検出素子であり、移動板２５に配置された磁石３１が接近することにより、移動板２５の基準位置を検出し、検出信号を同期クロック信号生成部３３に出力する。
The
The
傾斜角生成部４２ｂは、同期検波部４１による同期検波の実行結果と、上述した式（１）を利用して生成した角度βを傾斜角θとして生成する。
なお、第２の変形例を利用して２つの方向（２軸方向）の傾斜角（傾斜角θｘ及び傾斜角θｙ）を生成する場合には、姿勢検出ユニット１００（１００ａ、１００ｂ）は、直交する異なる方向に配置された２つの傾斜センサ１１０ｄを備えるようにしてもよい。
The tilt
When the inclination angles (inclination angle θx and inclination angle θy) in two directions (biaxial directions) are generated by using the second modification, the attitude detection units 100 (100a, 100b) are orthogonal to each other. Two
＜第３の変形例＞
図２２は、第３の変形例の傾斜センサ１１０ｅを示すブロック図である。
図２２に示すように、傾斜センサ１１０ｅは、圧力センサ１０と、移動機構２０ａと、磁石３１と、位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２）と電源部３４と、フレキシブル基板３５ａと、傾斜情報検出部４０ｅとを備えている。
なお、図２２において、図２１に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
<Third variant>
FIG. 22 is a block diagram showing the
As shown in FIG. 22, the
In FIG. 22, the same components as those shown in FIG. 21 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
第３の変形例では、圧力センサ１０の周期的な出力信号に基づく同期検波の代わりに、直線移動した２箇所における圧力センサ１０の出力に基づいて傾斜情報を検出する場合の一例について説明する。
位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２）は、位置検出部３２ａと同一の構成であり、移動板２５に配置された磁石３１が接近することにより、移動板２５の移動位置を検出し、検出信号を傾斜情報検出部４０ｅに出力する。第３の変形例において、位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２）は、傾斜センサ１１０ｅが備える任意の位置検出部を示す場合、又は特に区別しない場合には、位置検出部３２ａとして説明する。
位置検出部３２ａ−１は、例えば、圧力センサ１０が第１の位置に移動したことを検出し、第１の位置において検出信号を傾斜情報検出部４０ｅに出力する。また、位置検出部３２ａ−２は、例えば、圧力センサ１０が第２の位置に移動したことを検出し、第２の位置において検出信号を傾斜情報検出部４０ｅに出力する。なお、第１の位置と第２の位置とは、レール２６と平行に移動する圧力センサ１０の移動距離ΔＤだけ離れているものとする。
In the third modification, an example will be described in which tilt information is detected based on the output of the
The position detection units (32a-1, 32a-2) have the same configuration as the
The
傾斜情報検出部４０ｅは、圧力センサ１０の移動距離と、移動距離に対する圧力センサ１０の出力値の変化とに基づいて、検出対象物の傾斜情報を検出する。傾斜情報検出部４０ｅは、例えば、上述した第１の位置と第２の位置との移動距離ΔＤと、移動距離ΔＤに対する圧力センサ１０の出力値の変化とに基づいて、検出対象物のＸ軸方向の傾斜角を検出する。また、傾斜情報検出部４０ｅは、傾斜角生成部４２ｃを備えている。
The tilt
傾斜角生成部４２ｃは、位置検出部３２ａ−１により検出信号が出力された第１の位置における圧力センサ１０の出力値（電圧Ｖ３）を取得する。また、傾斜角生成部４２ｃは、位置検出部３２ａ−２により検出信号が出力された第２の位置における圧力センサ１０の出力値（電圧Ｖ４）を取得する。傾斜角生成部４２ｂは、第１の位置の出力値と、第２の位置の出力値との変化量ΔＶｏ（＝Ｖ４−Ｖ３）を算出する。そして、傾斜角生成部４２ｂは、上述した式（１）を利用して、移動距離ΔＤと、変化量ΔＶｏとに基づいて、角度βを傾斜角θとして算出する。なお、第３の変形例では、式（１）において、移動距離（２×Ｒｓ）の代わりに、上述した移動距離ΔＤを使用する。
The tilt
このように、第３の変形例では、傾斜情報検出部４０ｅは、圧力センサ１０の移動距離（例えば、移動距離ΔＤ）と、移動距離に対する圧力センサ１０の出力値の変化（例えば、変化量ΔＶｏ）とに基づいて、検出対象物の傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を検出する。
これにより、第３の変形例による傾斜センサ１１０ｅは、上述した同期検波を使用する場合に比べて、簡易な構成により、傾斜情報を検出することができる。
As described above, in the third modification, the inclination
As a result, the
＜第４の変形例＞
図２３は、第４の変形例の傾斜センサ１１０ｆを示すブロック図である。
図２３に示すように、傾斜センサ１１０ｆは、圧力センサ１０と、移動板２５と、レール２６と、磁石３１と、位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２、・・・、３２ａ−Ｎ）と電源部３４と、フレキシブル基板３５ａと、傾斜情報検出部４０ｆとを備えている。
なお、図２３において、図２２に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
<Fourth modification>
FIG. 23 is a block diagram showing the
As shown in FIG. 23, the
In FIG. 23, the same components as those shown in FIG. 22 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
第４の変形例では、直線移動した２箇所における圧力センサ１０の出力に基づいて傾斜情報を検出する場合の別の一例について説明する。本実施形態では、移動機構２０ａを備えずに、モータ２３等を有さない移動板２５及びレール２６を備え、外力や加速度などにより、圧力センサ１０を直線移動させる点が、第３の変形例と異なる。
In the fourth modification, another example in which the inclination information is detected based on the output of the
第４の変形例において、移動板２５は、圧力センサ１０及び磁石３１を備え、レール２６（リニアトラッキング）上を自由に直線移動できるように構成されている。移動板２５は、例えば、検出対象物に加えられた外力（例えば、測定軸方向（Ｘ軸方向）の加速度成分）や人力などにより、レール２６上を移動する。
In the fourth modification, the moving
位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２、・・・、３２ａ−Ｎ）は、位置検出部３２ａと同一の構成であり、移動板２５に配置された磁石３１が接近することにより、移動板２５の移動位置を検出し、検出信号を傾斜情報検出部４０ｆに出力する。本実施形態において、位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２、・・・、３２ａ−Ｎ）は、傾斜センサ１１０ｆが備える任意の位置検出部を示す場合、又は特に区別しない場合には、位置検出部３２ａとして説明する。
なお、位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２、・・・、３２ａ−Ｎ）の位置関係は、予め定められているものとする。例えば、位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２、・・・、３２ａ−Ｎ）は、所定の位置間隔で配置され、位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２、・・・、３２ａ−Ｎ）の出力により、圧力センサ１０の移動距離が検出可能である。
The position detection unit (32a-1, 32a-2, ..., 32a-N) has the same configuration as the
It is assumed that the positional relationship of the position detection units (32a-1, 32a-2, ..., 32a-N) is predetermined. For example, the position detection units (32a-1, 32a-2, ..., 32a-N) are arranged at predetermined position intervals, and the position detection units (32a-1, 32a-2, ..., 32a-) are arranged. The moving distance of the
傾斜情報検出部４０ｆは、圧力センサ１０の移動距離と、移動距離に対する圧力センサ１０の出力値の変化とに基づいて、検出対象物の傾斜情報を検出する。傾斜情報検出部４０ｆは、例えば、上述した複数の位置検出部３２ａのうちの２つの出力により得られる移動距離ΔＤと、移動距離ΔＤに対する圧力センサ１０の出力値の変化とに基づいて、検出対象物のＸ軸方向の傾斜角を検出する。また、傾斜情報検出部４０ｆは、傾斜角生成部４２ｄを備えている。
The tilt
傾斜角生成部４２ｄは、位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２、・・・、３２ａ−Ｎ）のうちの２つにより検出信号が出力された第１の位置における圧力センサ１０の出力値（電圧Ｖ３）と、第２の位置における圧力センサ１０の出力値（電圧Ｖ４）を取得する。傾斜角生成部４２ｄは、第１の位置の出力値と、第２の位置の出力値との変化量ΔＶｏ（＝Ｖ４−Ｖ３）を算出する。そして、傾斜角生成部４２ｄは、上述した式（１）を利用して、移動距離ΔＤと、変化量ΔＶｏとに基づいて、傾斜角θを算出する。なお、第４の変形例では、式（１）において、移動距離（２×Ｒｓ）の代わりに、上述した移動距離ΔＤを使用する。
The tilt
なお、傾斜角生成部４２ｄは、所定の期間内に、磁石３１を検出した検出信号が、３個以上の位置検出部３２ａから出力された場合に、例えば、３個以上の位置検出部３２ａのうちの最も距離が離れている２つを選択し、当該２つの位置検出部３２ａの距離を移動距離ΔＤとしてもよい。この場合、傾斜角生成部４２ｄは、例えば、最も距離が離れて磁石３１を検出した２つ位置検出部３２ａの位置における変化量ΔＶｏと、当該２つの位置検出部３２ａの距離（移動距離ΔＤ）とに基づいて、傾斜角θを算出する。
When the detection signals for detecting the
このように、第４の変形例による傾斜センサ１１０ｆは、第３の変形例のような移動機構２０ａを備えずに、移動板２５及びレール２６を備え、外力や加速度などにより、圧力センサ１０を直線移動させる。そして、傾斜情報検出部４０ｆは、圧力センサ１０の移動距離（例えば、移動距離ΔＤ）と、移動距離に対する圧力センサ１０の出力値の変化（例えば、変化量ΔＶｏ）とに基づいて、検出対象物の傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を検出する。
これにより、第４の変形例による傾斜センサ１１０ｆは、上述した同期検波を使用する場合に比べて、簡易な構成により、傾斜情報を検出することができる。
As described above, the
As a result, the
なお、上記の各実施形態及び各変形例において、傾斜センサ１１０（１１０ａ〜１１０ｆ）は、圧力センサ１０を円状又は直線状に移動させる例を説明したが、円弧状にスイングさせて移動させるなど、他の移動運動であってもよい。
また、上記の各実施形態及び各変形例において、圧力センサ１０は、差圧センサである例を説明したが、例えば、絶対圧センサなどの他の方式の圧力センサを用いてもよい。
In each of the above embodiments and modifications, the inclination sensor 110 (110a to 110f) has described an example in which the
Further, in each of the above-described embodiments and modifications, the
また、上記の各実施形態及び各変形例において、移動情報検出部（回転検出部３２、位置検出部３２ａ）として、ホール素子を用いる例を説明したが、ホール素子の代わりに、例えば、マイクロスイッチ、エンコーダ、光センサなどを用いてもよい。また、回転板２１、又は移動板２５が、ホール素子などの移動情報検出部を備え、回転板２１、又は移動板２５の移動経路上に磁石３１を配置するようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments and modifications, an example in which a Hall element is used as the movement information detection unit (
また、上記の各実施形態及び第１の変形例において、圧力センサ１０から出力された出力信号を傾斜情報検出部４０（４０ａ〜４０ｃ）に伝送する信号伝送手段として、スリップリング３５を用いる例を説明したが、スリップリング３５の代わりに、例えば、ロータリコネクタ、無線通信、フォトカプラなどによる光伝送などの他の手段を用いるようにしてもよい。また、圧力センサ１０に電源電圧（電源電力）を供給する手段としては、スリップリング３５の代わりに、ロータリコネクタ、ワイヤレス給電、回転板２１に電池を備えるなどの手段を用いてもよい。
また、上記の第２の変形例から第４の変形例においても、フレキシブル基板３５ａの代わりに、上述した電源電圧（電源電力）を供給する手段、及び信号伝送手段を用いるようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments and the first modification, an example in which the
Further, also in the above-mentioned second modification to the fourth modification, the means for supplying the above-mentioned power supply voltage (power supply power) and the signal transmission means may be used instead of the
また、上記の各実施形態は、単独で実施される例を説明したが、複数の実施形態の一部又は全部を組み合わせて実施してもよい。例えば、第１の実施形態の姿勢検出ユニット１００を第４の実施形態に適用してもよいし、第３の実施形態の補正処理を第２の実施形態に適用してもよい。
In addition, although each of the above embodiments has been described as an example in which it is implemented independently, a part or all of a plurality of embodiments may be combined and implemented. For example, the
また、上記の各実施形態において、傾斜情報検出部４０（４０ａ〜４０ｄ）は、同期検波を利用して、圧力センサ１０の出力信号の変化量を検出する例を説明したが、これに限定されるものではない。傾斜情報検出部４０（４０ａ〜４０ｄ）は、例えば、整流回路やピークホールド回路を利用してもよいし、移動前後の差分により、圧力センサ１０の出力信号の変化量を検出するようにしてもよい。
また、上記の各実施形態において、アラームを出力部１１３に出力する例を説明したが、表示部１１２に出力するようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the inclination information detection unit 40 (40a to 40d) has described an example of detecting the amount of change in the output signal of the
Further, in each of the above embodiments, the example of outputting the alarm to the
また、上記の各実施形態において、傾斜センサ１１０（１１０ａ〜１１０ｆ）が傾斜情報検出部４０（４０ａ〜４０ｆ）を備える例を説明したが、姿勢検出ユニット１００（１００ａ、１００ｂ）が備える制御部１３０（１３０ａ、１３０ｂ）が、傾斜情報検出部４０（４０ａ〜４０ｆ）の機能を備えるようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the example in which the tilt sensor 110 (110a to 110f) includes the tilt information detection unit 40 (40a to 40f) has been described, but the
また、上記の第３の実施形態において、傾斜センサ１１０ｂの外部に、温度センサ１１５、絶対圧センサ１１６、及び補正情報記憶部１２４を備える例を説明したが、傾斜センサ１１０ｂが、温度センサ１１５、絶対圧センサ１１６、及び補正情報記憶部１２４の一部又は全部を備えるようにしてもよい。また、傾斜センサ１１０ｂは、温度補正部４３と、大気圧補正部４４との両方を備える例を説明したが、いずれか一方を備えるようにしてもよい。また、温度補正部４３及び大気圧補正部４４は、同期検波部４１の実行結果を補正する例を説明したが、圧力センサ１０の出力信号を補正するようにしてもよい。また、温度補正部４３及び大気圧補正部４４は、補正係数及びオフセット値に基づいて補正する例を説明したが、これに限定されるものではなく、補正係数及びオフセット値のいずれか一方に基づいて補正してもよいし、他の手法により補正するようにしてもよい。
Further, in the third embodiment described above, an example in which the
また、上記の第４の実施形態において、制御装置の一例として、スマートフォンなどの携帯端末２００を用いる例を説明したが、これに限定されるものではなく、制御装置は、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などであってもよい。
また、姿勢検出システム１において、各姿勢検出ユニット１００ａがアラームを出力するか否かを判定し、各姿勢検出ユニット１００ａがアラームを出力する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、携帯端末２００が、アラームを出力するか否かを判定して、各姿勢検出ユニット１００ａにアラームを出力するように指示するようにしてもよいし、携帯端末２００が、アラームを出力するようにしてもよい。
Further, in the fourth embodiment described above, an example of using a
Further, in the
また、上記の各実施形態において、移動機構２０（２０ａ）は、モータ２３を備え、能動的に圧力センサ１０を移動させる例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、傾斜センサ１１０（１１０ａ〜１１０ｅ）は、第４の変形例のように移動機構２０（２０ａ）を備えずに、風車、又は人力などによって、受動的に圧力センサ１０を移動されるようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the example in which the moving mechanism 20 (20a) includes the
なお、上述した姿勢検出システム１及び姿勢検出ユニット１００（１００ａ、１００ｂ）が備える各構成は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した姿勢検出システム１及び姿勢検出ユニット１００（１００ａ、１００ｂ）が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した姿勢検出システム１及び姿勢検出ユニット１００（１００ａ、１００ｂ）が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
Each configuration included in the
Further, the "computer system" may include a plurality of computer devices connected via a network including a communication line such as the Internet, WAN, LAN, and a dedicated line. Further, the "computer-readable recording medium" refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, or a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. As described above, the recording medium in which the program is stored may be a non-transient recording medium such as a CD-ROM.
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に姿勢検出システム１及び姿勢検出ユニット１００（１００ａ、１００ｂ）が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
The recording medium also includes a recording medium provided inside or outside that can be accessed from the distribution server for distributing the program. It should be noted that the program is divided into a plurality of parts, downloaded at different timings, and then combined with each configuration provided in the
また、上述した姿勢検出ユニット１００（１００ａ、１００ｂ）が備える機能の一部又は全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
また、上述した傾斜情報検出部４０（４０ａ〜４０ｅ）が備える機能の一部又は全部を、コンパレータなどのディスクリート部品（例えば、単機能部品、単体素子など）を用いた簡易な回路として実現してもよい。
Further, a part or all of the functions included in the attitude detection unit 100 (100a, 100b) described above may be realized as an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration). Each of the above-mentioned functions may be made into a processor individually, or a part or all of them may be integrated into a processor. Further, the method of making an integrated circuit is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. Further, when an integrated circuit technology that replaces an LSI appears due to advances in semiconductor technology, an integrated circuit based on this technology may be used.
Further, some or all of the functions provided by the inclination information detection units 40 (40a to 40e) described above are realized as a simple circuit using discrete parts such as a comparator (for example, a single function part, a single element, etc.). May be good.
１ 姿勢検出システム
１０、１１、１２ 圧力センサ
２０、２０ａ 移動機構
２１ 回転板
２２ モータ制御部
２３ モータ
２４ クランクシャフト
２５ 移動板
２６ レール
３１ 磁石
３２ 回転検出部
３２ａ、３２ａ−１、３２ａ−２、３２ａ−Ｎ 位置検出部
３３、３３ａ 同期クロック信号生成部
３４ 電源部
３５ スリップリング
３５ａ フレキシブル基板
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ 傾斜情報検出部
４１、４１ａ、４１ｂ 同期検波部
４２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ 傾斜角生成部
４３ 温度補正部
４４ 大気圧補正部
５０ リニアトラッキング機構
１００、１００ａ、１００ａ−１、１００ａ−２、１００ｂ 姿勢検出ユニット
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ 傾斜センサ
１１１、２０１ 操作部
１１２、２０２ 表示部
１１３、２０３ 出力部
１１４、２０４ 通信部
１１５ 温度センサ
１１６ 絶対圧センサ
１２０、１２０ａ、１２０ｂ 記憶部
１２１ 計測データ記憶部
１２２ 基準値記憶部
１２３、２１２ 動作パターン記憶部
１２４ 補正情報記憶部
１３０、１３０ａ、１３０ｂ 制御部
１３１、１３１ａ、１３１ｂ 計測制御部
２００ 携帯端末
２１０ 端末記憶部
２１１ ユニット情報記憶部
２１３ 動作データ記憶部
２２０ 端末制御部
ＢＤ 腹部
ＢＴ ベルト
Ｃ１ 回転軸
Ｕ１ 使用者
1 Attitude detection system 10, 11, 12 Pressure sensor 20, 20a Moving mechanism 21 Rotating plate 22 Motor control unit 23 Motor 24 Crank shaft 25 Moving plate 26 Rail 31 Magnet 32 Rotation detecting unit 32a, 32a-1, 32a-2, 32a −N Position detection unit 33, 33a Synchronous clock signal generation unit 34 Power supply unit 35 Slip ring 35a Flexible board 40, 40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 40f Tilt information detection unit 41, 41a, 41b Synchronous detection unit 42, 42a , 42b, 42c, 42d Tilt angle generator 43 Temperature correction unit 44 Atmospheric pressure correction unit 50 Linear tracking mechanism 100, 100a, 100a-1, 100a-2, 100b Attitude detection unit 110, 110a, 110b, 110c, 110d, 110e Tilt sensor 111, 201 Operation unit 112, 202 Display unit 113, 203 Output unit 114, 204 Communication unit 115 Temperature sensor 116 Absolute pressure sensor 120, 120a, 120b Storage unit 121 Measurement data storage unit 122 Reference value storage unit 123, 212 Operation Pattern storage unit 124 Correction information storage unit 130, 130a, 130b Control unit 131, 131a, 131b Measurement control unit 200 Mobile terminal 210 Terminal storage unit 211 Unit information storage unit 213 Operation data storage unit 220 Terminal control unit BD Abdomen BT belt C1 rotation Axis U1 user
Claims (16)
前記傾斜センサが検出した傾斜情報に基づいて、計測対象者の動作に関する動作情報を計測する計測制御部と
を備え、
前記傾斜センサは、
自装置に対して相対的に移動可能に配置され、流体の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサの出力と、前記圧力センサの移動情報とに基づいて、前記傾斜情報を検出する傾斜情報検出部と
を備えることを特徴とする情報計測装置。 An inclination sensor that detects the inclination information of the own device,
It is equipped with a measurement control unit that measures motion information related to the motion of the measurement target person based on the tilt information detected by the tilt sensor.
The tilt sensor
A pressure sensor that is placed so that it can move relative to its own device and detects the pressure of the fluid,
An information measuring device including a tilt information detecting unit that detects tilt information based on an output of the pressure sensor and movement information of the pressure sensor.
自装置に対して、前記圧力センサを所定の移動経路で移動させる移動機構を備え、
前記傾斜情報検出部は、前記移動機構によって前記所定の移動経路を移動された前記圧力センサの移動情報と、前記圧力センサの出力とに基づいて、前記傾斜情報を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報計測装置。 The tilt sensor
A moving mechanism for moving the pressure sensor along a predetermined moving path with respect to the own device is provided.
The claim is characterized in that the tilt information detecting unit detects the tilt information based on the movement information of the pressure sensor moved along the predetermined movement path by the movement mechanism and the output of the pressure sensor. Item 1. The information measuring device according to item 1.
前記圧力センサが配置される回転体を備え、前記回転体を回転させることよって前記圧力センサを円状に移動させ、
前記傾斜情報検出部は、
前記所定の移動経路を移動されて前記圧力センサから出力される周期的な出力信号と、前記移動情報に基づく参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、前記傾斜情報を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載の情報計測装置。 The moving mechanism
A rotating body on which the pressure sensor is arranged is provided, and the pressure sensor is moved in a circular shape by rotating the rotating body.
The tilt information detection unit
Synchronous detection is executed based on the periodic output signal that is moved along the predetermined movement path and output from the pressure sensor and the reference signal based on the movement information, and based on the result of the synchronous detection, the said The information measuring device according to claim 2, wherein the tilt information is detected.
前記傾斜情報検出部は、
前記周期的な出力信号と、前記移動情報に基づく第１の参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、前記第１の方向の傾斜情報を検出するとともに、前記周期的な出力信号と、前記第１の参照信号と位相が９０度ずれた第２の参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、前記第２の方向の傾斜情報を検出する
ことを特徴とする請求項３に記載の情報計測装置。 The tilt information includes tilt information in the first direction and tilt information in the second direction orthogonal to the first direction.
The tilt information detection unit
Synchronous detection is executed based on the periodic output signal and the first reference signal based on the movement information, and based on the result of the synchronous detection, the inclination information in the first direction is detected and the inclination information is detected. Synchronous detection is performed based on the periodic output signal and the second reference signal that is 90 degrees out of phase with the first reference signal, and based on the result of the synchronous detection, the second direction The information measuring device according to claim 3, further comprising detecting the inclination information of the above.
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の情報計測装置。 The measurement control unit determines whether or not the inclination information detected by the inclination information detection unit is within a predetermined reference range, and outputs a notification regarding the operation information to the output unit based on the determination result. The information measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the information measuring device is characterized.
ことを特徴とする請求項５に記載の情報計測装置。 When the inclination information is equal to the first threshold value, the measurement control unit outputs an alarm indicating that the inclination information has reached the first threshold value to the output unit as a notification regarding the operation information. The information measuring device according to claim 5.
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の情報計測装置。 When the tilt information is equal to or higher than the second threshold value, the measurement control unit outputs an alarm indicating that the tilt information is equal to or higher than the second threshold value to the output unit as a notification regarding the operation information. The information measuring device according to claim 5 or 6, wherein the information measuring device is made to be used.
ことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の情報計測装置。 When the inclination information is equal to or less than the third threshold value, the measurement control unit outputs an alarm indicating that the inclination information is equal to or less than the third threshold value to the output unit as a notification regarding the operation information. The information measuring device according to any one of claims 5 to 7, wherein the information measuring device is characterized.
ことを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の情報計測装置。 When the inclination information is not within the predetermined reference range, the measurement control unit outputs an alarm indicating that the inclination information is out of the predetermined reference range to the output unit as a notification regarding the operation information. The information measuring device according to any one of claims 5 to 8, wherein the information measuring device is characterized.
ことを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか一項に記載の情報計測装置。 When the tilt information is within the predetermined reference range, the measurement control unit sends an alarm indicating that the tilt information is within the predetermined reference range to the output unit as a notification regarding the operation information. The information measuring apparatus according to any one of claims 5 to 9, wherein the information measuring device is to be output.
ことを特徴とする請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載の情報計測装置。 The measurement control unit compares an operation pattern indicating a change in the inclination information with time with a predetermined reference pattern as a reference of the operation pattern, and notifies the operation information based on the comparison result. The information measuring apparatus according to any one of claims 5 to 10, wherein the output is output to an output unit.
前記温度センサが検出した前記温度に基づいて、前記傾斜情報を補正する温度補正部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の情報計測装置。 A temperature sensor that detects the temperature and
The information measuring apparatus according to any one of claims 1 to 11, further comprising a temperature compensating unit that corrects the tilt information based on the temperature detected by the temperature sensor.
前記絶対圧センサが検出した前記大気圧に基づいて、前記傾斜情報を補正する大気圧補正部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の情報計測装置。 An absolute pressure sensor that detects atmospheric pressure and
The information measuring device according to any one of claims 1 to 12, further comprising an atmospheric pressure correction unit that corrects the inclination information based on the atmospheric pressure detected by the absolute pressure sensor. ..
ことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の情報計測装置。 The information measurement according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the operation information includes information indicating the posture or operation of the measurement target person to which the own device is attached. apparatus.
前記情報計測装置を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする情報計測システム。 The information measuring device according to any one of claims 1 to 14, which is an information measuring device that can be worn by a person to be measured.
An information measurement system including a control device for controlling the information measurement device.
前記複数の前記情報計測装置のそれぞれは、前記計測対象者の異なる部位に装着される
ことを特徴とする請求項１５に記載の情報計測システム。 Equipped with a plurality of the above-mentioned information measuring devices
The information measurement system according to claim 15, wherein each of the plurality of the information measurement devices is attached to different parts of the measurement target person.
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