晃动检测装置以及晃动检测方法

晃动检测装置以及晃动检测方法
【专利摘要】本发明提供一种晃动检测装置，检测使用者的身体的晃动，该晃动检测装置具备：测距单元，其测定与存在于第1方向上的静止物之间的距离即第1距离和与存在于和第1方向不同的第2方向上的静止物之间的距离即第2距离；计算单元，其计算第1距离的变化量即第1晃动量和第2距离的变化量即第2晃动量；以及去除单元，其从第1晃动量中去除由于使用者的呼吸而引起的第1距离的变化量，从第2晃动量中去除由呼吸引起的第2距离的变化量。
【专利说明】晃动检测装置以及晃动检测方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及检测身体等的晃动的晃动检测装置以及晃动检测方法。

【背景技术】
[0002] 目前具有如下这样的技术，通过利用加速度传感器、陀螺仪传感器或红外线传感 器等对便携终端的动作进行检测，来判别携带便携终端的使用者的身体是否晃动。
[0003] 关于上述技术，已知通过在使用者的肩或腰等的关节点上粘贴标记点并使其反射 红外光等光线来光学性地检测人的动作的方法等。
[0004] 另外，还已知如下这样的评价方法：将采用加速度计取得的根据被检者的前后 方向加速度的测定值Xi和左右方向加速度的测定值yi算出的水平面加速度Ai(=、'（xiX xi+yiXyi))的水平面加速度累积值Σ Ai，用作被检者的摇晃评价的指标。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开2004-344468号公报
[0008] 专利文献2 :日本特开2008-073267号公报


【发明内容】

[0009] 发明所要解决的课题
[0010] 但是，在加速度传感器或陀螺仪传感器等中，难以检测出低于传感器分辨率的微 小的身体晃动。另外，在微小晃动的情况下，由于身体的活动例如呼吸等而导致难以正确地 进行计测。以下，在加速度传感器或陀螺仪传感器等中将低于传感器分辨率的微小的身体 晃动简称为"晃动"。
[0011] 本晃动检测装置在1个侧面中，将提供更正确地检测身体晃动的晃动检测装置作 为目的。
[0012] 解决问题的手段
[0013] 根据本晃动检测装置的1个观点，本晃动检测装置是对使用者的身体晃动进行计 测的晃动检测装置。并且，本晃动检测装置具备以下的构成要素。
[0014] 测距单元测定第1距离和第2距离，其中，所述第1距离是与存在于第1方向上的 静止物之间的距离，所述第2距离是与存在于和第1方向不同的第2方向上的静止物的距 离。
[0015] 计算单元计算上述第1距离的变化量即第1晃动量和上述第2距离的变化量即第 2晃动量。
[0016] 去除单元从上述第1晃动量中去除由于上述使用者的呼吸而引起的上述第1距离 的变化量，从上述第2晃动量中去除由于上述呼吸而引起的上述第2距离的变化量。
[0017] 发明效果
[0018] 本晃动检测装置在1个方式中可提供更正确地检测身体的晃动的晃动检测装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0019] 图1是概括地说明晃动检测装置100的图。
[0020] 图2是概括地说明晃动检测装置200所包含的传感器的图。
[0021] 图3是示出晃动检测装置200的安装例的图。
[0022] 图4是概括地说明由晃动检测装置200进行的晃动检测的图。
[0023] 图5是示出晃动检测装置200的结构例的图。
[0024] 图6是示出共有信息表600的例子的图。
[0025] 图7是示出信息管理表700的例子的图。
[0026] 图8是示出第1判定表800的例子的图。
[0027] 图9是示出第2判定表900的例子的图。
[0028] 图10是示出综合判定表1000的例子的图。
[0029] 图11是示出晃动检测装置200的处理的流程图。
[0030] 图12是示出晃动检测装置200执行的进程1的处理的流程图。
[0031] 图13是示出晃动检测装置200执行的进程2的处理的流程图。
[0032] 图14是示出晃动检测装置200执行的进程3的处理的流程图。
[0033] 图15是示出使用晃动检测装置200的使用者300的身体晃动检测的例子的图。
[0034] 图16是示出使用晃动检测装置200的使用者300的身体晃动检测的例子的图。

【具体实施方式】
[0035] 以下，根据图1?图16来说明本发明实施方式的一例。此外，以下说明的实施方 式始终仅为例示，没有排除对以下未明示的各种变形或技术的应用的意图。即，本实施方式 在不脱离其主旨的范围内可实施组合各实施例等的各种变形。另外，在图11、图12、图13 以及图14中以流程图的形式示出的处理步骤不是限定处理顺序的主旨。因此，在可能的情 况下，当然可变换处理的顺序。
[0036] 实施例
[0037] 图1是概括说明一实施例的晃动检测装置100的图。
[0038] 晃动检测装置100具备测距单元110、计算单元120和去除单元130。对使用者可 安装并使用晃动检测装置100。
[0039] 测距单元110测定与存在于第1方向上的静止物160之间的距离即第1距离以及 与存在于和第1方向不同的第2方向上的静止物170之间的距离即第2距离。测距单元 110以固定间隔例如〇. 2ms间隔测定第1距离和第2距离。
[0040] 静止物160以及170例如是壁等静止物。另外，第1方向和第2方向虽然优选如 图1所示那样相互正交的方向，但不限于此。
[0041] 计算单元120根据测距单元110所计测的第1距离的变化量来计算第1晃动量。 同样，计算单元120根据测距单元110所计测的第2距离的变化量来计算第2晃动量。
[0042] 去除单元140从第1晃动量去除由使用者150的呼吸引起的第1距离的变化量， 从第2晃动量去除由呼吸引起的第2距离的变化量。
[0043] 如以上那样，晃动检测装置100从第1晃动量来去除由使用者150的呼吸引起的 第1距离的变化量。同样，晃动检测装置100从第2晃动量去除由使用者150的呼吸引起 的第2距离的变化量。由此，晃动检测装置100可从第1以及第2晃动量，去除由于安装有 晃动检测装置100的使用者150进行呼吸使身体扩展而产生的第1以及第2距离的计测误 差。结果是，晃动检测装置100不受使用者150进行呼吸使身体扩展的影响，能够正确地检 测到身体的晃动。
[0044] 其它实施例
[0045] 图2是概括地说明其它实施例的晃动检测装置200所包含的传感器的图。此外， 图2所示的晃动检测装置200对便携终端装置的一部分中包含晃动检测功能的检测装置的 情况进行例示，但检测装置200不限于便携终端装置。
[0046] 晃动检测装置200可具备光学传感器501、地磁传感器502和加速度传感器503。 但是，如后所述，地磁传感器502不是必须的。
[0047] 晃动检测装置200从光学传感器501的开口部501a发光并接受其反射光，由此能 够计测与处于晃动检测装置200的座标系250的X轴方向上的壁等静止物相距的距离。同 样，晃动检测装置200从光学传感器501的开口部501b发光并接受其反射光，由此能够计 测与处于晃动检测装置200的座标系250的Z轴方向上的壁等静止物相距的距离。以下， 将晃动检测装置200的座标系250称为"第1座标系250"。
[0048] 晃动检测装置200可采用地磁传感器502来计测第1座标系250的Z轴方向上的 后述第2座标系350中的方位。另外，晃动检测装置200可采用加速度传感器503来计测 第1座标系250的Y轴方向上的重力加速度。
[0049] 例如后面所述，加速度传感器503输出与加速度相应的电信号。在此情况下，晃动 检测装置200可通过提取来自加速度传感器503的输出信号的DC分量来确定重力加速度。 例如，晃动检测装置200在利用来自加速度传感器503的输出信号的DC分量表示的第1座 标系250的Y轴方向的加速度最大时，可判断为第1座标系250的Y轴方向与后述的第2 座标系350的Y轴一致。此时，在第1座标系250的Z轴的第2座标系350上的方位与第 2座标系350的Z轴方向一致时，可判断为第1座标系250的Y轴以及Z轴与第2座标系 350的Y轴以及Z轴分别一致。
[0050] 图3是示出晃动检测装置200的安装例的图。
[0051] 在图3中示出在使用者300的腰部安装晃动检测装置200时的例子。图3是在地 面站立的使用者300的侧视图。晃动检测装置200安装在使用者300的腰部，使得第1座 标系250的Y轴方向与使用者300的座标系350的Y轴方向成为相同的方向。但是，晃动 检测装置200的安装部位并不限于腰部。
[0052] 以下，将图3所示的使用者300的座标系350称为"第2座标系350"。第2座标 系350的Y轴是与重力加速度相同的方向。另外，第2座标系350的x-z平面是与地面平 行的平面。
[0053] 图4是概括地说明由晃动检测装置200进行的晃动检测的图。图4对安装有晃动 检测装置200的使用者300的身体在第2座标系350的Z轴方向上晃动的情况进行例示。 图4是从头上观察使用者300的图。
[0054] 晃动检测装置200定期地对与存在于第2座标系350的Z轴方向的静止物400相 距的距离进行计测。例如，晃动检测装置200在图4的（a)的状态下对与存在于第2座标 系350的Z轴方向的静止物400相距的距离进行计测。将该计测到的距离设为LI [m]。
[0055] 另外，晃动检测装置200在从图4的（a)的状态起向第2座标系350的Z轴方向 晃动的（b)状态下，对与存在于第2座标系350的Z轴方向的静止物400相距的距离进行 计测。将该计测到的距离设为L2[m]。
[0056] 在此情况下，晃动检测装置200可根据下述算式（1)算出使用者300向第2座标 系350的Z轴方向晃动的晃动量fz。
[0057] fz = L2-L1 .....(1)
[0058] 这里，在使用者300于（b)的状态下进行呼吸时，使用者300的身体从状态a向状 态b进行扩展。在此情况下，在晃动检测装置200测出的距离L2中含有误差d。因此，本实 施例的晃动检测装置200在检测使用者300的呼吸时，根据下述算式（2)算出晃动量fz。 由此，晃动检测装置200不受使用者300的呼吸所带来的影响，所以能够更正确地检测使用 者300的身体的晃动。
[0059] fz = L2-Ll-d .....(2)
[0060] 此外，在呼吸中一般包括吸入气息的动作和吐出所吸入气息的动作，但在本实施 例中，将因吸入气息而使身体扩展到一定程度以上的的动作判别为呼吸。
[0061] 图5是示出晃动检测装置200的结构例的图。
[0062] 晃动检测装置200具备：光学传感器501、地磁传感器502、加速度传感器503、辅 助处理器504、应用程序用CPU (Central Processing Unit:中央处理器）505、麦克风506、 声音用DSP507、闪速存储器508、RAM (Random Access Memory随机存取存储器）509和 LCD(Liquid Crystal Display:液晶显不器）510。
[0063] 光学传感器501发出具有指向性的光，并接受从静止物400反射来的光。地磁传 感器502输出与3个轴方向例如第1座标系250的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的地 磁相应的电信号。加速度传感器503输出与3个轴方向例如第1座标系250的X轴方向、 Y轴方向以及Z轴方向的加速度相应的电信号。
[0064] 辅助处理器504根据来自应用程序用CPU505的指示，来操作光学传感器501，地 磁传感器502以及加速度传感器503。然后，处理器504将从光学传感器501、地磁传感器 502以及加速度传感器503输出的电信号转换为数字信号而通知给应用程序用CPU505。
[0065] 应用程序用CPU505是执行规定的程序的运算装置。应用程序用CPU505可通过执 行在RAM509等中展开的规定的程序命令，来实现本实施例的晃动检测装置200。
[0066] 麦克风506是将声音变换为电信号的变换装置。
[0067] 声音用DSP507根据麦克风506所输出的电信号来生成声音数据。此外，在本实施 例的声音数据中，不仅包含人们作为说话语言发出的声音，还可以包含其它各种声音，例如 在人们呼吸时产生的呼吸声等。
[0068] 闪速存储器508是存储应用程序用CPU505等执行的程序和各种数据的存储装置。 RAM509是存储从闪速存储器508读出的程序等的存储装置。
[0069] IXD510是显示任意的数据的显示装置。IXD510可显示应用程序用CPU505所输出 的数据，例如包含由本实施例的晃动检测装置200进行的晃动检测结果的数据。
[0070] 另外，在利用便携终端装置实现晃动检测装置200的情况下，晃动检测装置200可 具备扬声器511、通信用CPU512和收发单元513。
[0071] 扬声器511是再现并输出从通信对象的便携终端装置发送来的声音数据的装置。
[0072] 通信用CPU512是通过执行规定的程序来操作收发单元513等而进行数据通信的 运算装置。例如，通信用CPU512可将麦克风506所输出的声音数据输出至收发单元513,然 后发送到基站等。另外，通信用CPU512可向扬声器511输出并再现收发单元513所接收的 声音数据。
[0073] 收发单元513根据规定的协议将从通信用CPU512发送的电子数据变换为电波 而输出到基站等。另外，收发单元513将所接收的电波变换为电子数据，输出到通信用 CPU512。
[0074] 此外，根据需要，晃动检测装置200还可以具备触摸面板514、照相机515、 ISP (Image Signal Processor:影像讯号处理器）516、蓝牙 517、GPS (Global Positioning System :全球定位系统）518 和 Wi-Fi (Wireless Fidelity :无线保真）519。
[0075] 触摸面板514显示从应用程序用CPU505输出的电子数据等，并且检测使用者 300用手指或笔等接触了画面的情况，将所接触的画面位置的信息等通知到应用程序用 CPU505。由此，应用程序用CPU505可根据使用者300接触到的画面位置的信息等进行各种 处理。
[0076] 照相机515是根据应用程序用CPU505等的指示，基于通过照相机515所具备的未 图示的镜头而获得的像，来生成电信号即摄像信号的摄像装置。照相机515将所生成的摄 像信号输出到ISP516等。
[0077] ISP516是进行将从照相机515发送来的摄像信号变换为数字数据即摄像数据的 处理等的运算装置。ISP516将已变换的摄像数据输出到应用程序用CPU505等。蓝牙517、 GPS518以及Wi-Fi519因为是公知的技术，所以省略说明。
[0078] 图6是不出共有信息表600的一例的图。图6所不的共有信息表600是按照每个 计测编号包含经过时间、距离Lx[mm]、距离Lz [mm]和呼吸标志的信息。图6所述的η是0 以上的整数。
[0079] 计测编号是晃动检测装置200每当测量距离Lx以及Lz时对测量到的距离Lx以及 Lz从0开始依次分配的编号。经过时间是从开始计测起的经过时间。距离Lx是与存在于 第1座标系250的X轴方向的静止物相距的距离。距离Lz是与存在于第1座标系250的Z 轴方向的静止物相距的距离。呼吸标志是表示测量距离Lx以及Lz时有无呼吸的标志。在 呼吸标志是"1"的情况下，表示具有呼吸。另外，在呼吸标志是"0"的情况下，表示没有呼 吸。
[0080] 图7是示出信息管理表700的一例的图。图7所示的信息管理表700是包含轨 迹变化量△ D [mm]、最大晃动变化量Xmax [mm]、最小晃动变化量Xmin [mm]、最大晃动变化量 Zmax[mm]和最小晃动变化量Zmin[mm]的信息。
[0081] 轨迹变化量Λ D是使用者300的晃动轨迹的变化量。最大晃动变化量Xmax是以 测距开始位置为基准的向第2座标系350的X轴方向晃动的晃动量的最大值。最小晃动变 化量Xmin是以测距开始位置为基准的向第2座标系350的X轴方向晃动的晃动量的最小 值。最大晃动变化量Zmax是以测距开始位置为基准的向第2座标系350的Z轴方向晃动 的晃动量的最大值。最小晃动变化量Zmin是以测距开始位置为基准的向第2座标系350 的Z轴方向晃动的晃动量的最小值。
[0082] 图8是示出第1判定表800的例子的图。第1判定表800是根据晃动轨迹长D [mm] 来定义安装有晃动检测装置200的使用者300的身体平衡状态的信息。
[0083] 在图8的例子中，当晃动轨迹长D[mm]是1000[mm]以上时，将使用者300的身体 平衡状态定义为是持续不稳定的状态。将此状态设为阶段A。另外，在晃动轨迹长D[mm]是 500[mm]以上但小于1000[mm]时，将使用者300的身体平衡状态定义为是持续稍微不稳定 的状态。将此状态设为阶段B。另外，在晃动轨迹长D[mm]是200[mm]以上但小于500[mm] 的情况下，将使用者300的身体平衡状态定义为是持续稍微稳定的状态。将此状态设为阶 段C。另外，在晃动轨迹长D[mm]小于200[_]的情况下，将使用者300的身体平衡状态定 义为是持续稳定的状态。将此状态设为阶段D。
[0084] 此外，图8所示的第1判定表800是本实施例的第1判定表的一例，本实施例的第 1判定表不限于图8所示的内容。
[0085] 图9是示出第2判定表900的例子的图。第2判定表900是根据向第2座标系 350的X轴方向晃动的最大晃动量[mm]和向第2座标系350的Z轴方向晃动的最大晃动量 [mm]来定义已安装有晃动检测装置200的使用者300的身体平衡状态的信息。
[0086] 在图9的例子中，当向第2座标系350的X轴方向晃动的最大晃动量小于30[mm] 且向第2座标系350的Z轴方向晃动的最大晃动量小于30 [mm]时，将使用者300的身体平 衡状态定义为是稳定的状态。将此状态设为阶段1。
[0087] 另外，当向第2座标系350的X轴方向晃动的最大晃动量小于30 [mm]且向第2座 标系350的Z轴方向晃动的最大晃动量是30[mm]以上但小于100[mm]时，将使用者300的 身体相对于前后方向的平衡状态定义为是稍微不稳定的状态。将此状态设为阶段2。此外， 所谓图9例子中的前后方向是指使用者300在第2座标系350的Z轴正方向上面向身体正 面时的前后方向。
[0088] 另外，当向第2座标系350的X轴方向晃动的最大晃动量是30 [mm]以上但小于 100[mm]且向第2座标系350的Z轴方向晃动的最大晃动量小于30[mm]时，将使用者300 的身体相对于左右方向的平衡状态定义为是稍微不稳定的状态。将此状态设为阶段3。此 夕卜，所谓图9的例子中的左右方向是指使用者300在第2座标系350的Z轴正方向上面向 身体正面时的左右方向。
[0089] 同样，在图9中还定义了向第2座标系350的X轴方向晃动的最大晃动量是30 [mm] 以上但小于100 [mm]且向第2座标系350的Z轴方向晃动的最大晃动量是30 [mm]以上但 小于100[_]的情况。在此情况下，将使用者300的身体相对于前后方向以及左右方向的 平衡状态被定义为是稍微不稳定的状态。将此状态设为阶段4。
[0090] 同样，在图9中还定义了向第2座标系350的X轴方向晃动的最大晃动量小于 30 [mm]且向第2座标系350的Z轴方向晃动的最大晃动量是100 [mm]以上的情况。在此情 况下，将使用者300的身体相对于前后方向的平衡状态定义为是不稳定的状态。将此状态 设为阶段5。
[0091] 同样，在图9中还定义了向第2座标系350的X轴方向晃动的最大晃动量是 100 [mm]以上且向第2座标系350的Z轴方向晃动的最大晃动量小于30 [mm]的情况。在此 情况下，将使用者300的身体相对于左右方向的平衡状态定义为是不稳定的状态。将此状 态设为阶段6。
[0092] 同样，在图9中还定义了向第2座标系350的X轴方向晃动的最大晃动量是30 [mm] 以上但小于100[mm]且向第2座标系350的Z轴方向晃动的最大晃动量是100[mm]以上的 情况。在此情况下，将使用者300的身体相对于前后方向的平衡状态定义为是不稳定的状 态，且将使用者300的身体相对于左右方向的平衡状态定义为是稍微不稳定的状态。将此 状态设为阶段7。
[0093] 同样，在图9中还定义了向第2座标系350的X轴方向晃动的最大晃动量是 100[mm]以上且向第2座标系350的Z轴方向晃动的最大晃动量是30[mm]以上但小于 100 [mm]的情况。在此情况下，将使用者300的身体相对于左右方向的平衡状态定义为是不 稳定的状态，且将使用者300的身体相对于前后方向的平衡状态定义为是稍微不稳定的状 态。将此状态设为阶段8。
[0094] 同样，在图9中还定义了向第2座标系350的X轴方向晃动的最大晃动量是 100[mm]以上且向第2座标系350的Z轴方向晃动的最大晃动量是100[mm]以上的情况。 在此情况下，将使用者300的身体相对于左右方向以及前后方向的平衡状态定义为是不稳 定的状态。将此状态设为阶段9。
[0095] 此外，图9所示的第2判定表900是本实施例的第2判定表的一例，本实施例的第 2判定表不被图9所示的内容所限定。
[0096] 图10是示出综合判定表1000的例子的图。综合判定表1000是根据基于第1判 定表800的判定结果（阶段A-D)和基于第2判定表900的判定结果（阶段1-9)来定义身 体状态的信息。
[0097] 例如，在基于第1判定表800的判定结果是阶段A且基于第2判定表900的判定 结果是阶段1时，晃动检测装置200可判定为使用者300的身体始终处于稍微晃动的状态。
[0098] 此外，图10所示的综合判定表1000是本实施例的综合判定表的一例，本实施例的 综合判定表不被图10所示的内容所限定。
[0099] 图11是示出晃动检测装置200的处理的流程图。
[0100] 晃动检测装置200从加速度传感器503中取得第1座标系250的3个轴方向各自 的加速度（步骤S1101)。然后，晃动检测装置200判别第1座标系250的Y轴方向与重力 加速度的方向即第2座标系350的Y轴方向是否一致（步骤S1102 :否）。
[0101] 例如，考虑通过电压值（Vax、Vay、Vaz)赋予从加速度传感器503获得的第1座标 系250的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的加速度（ax、ay、az)的DC分量的情况。在Vax =Vaz = 0的情况下，晃动检测装置200可判断为第1座标系250的Y轴方向与重力加速 度的方向即第2座标系350的Y轴方向一致。
[0102] 当判别为第1座标系250的Y轴方向与重力加速度的方向一致时（步骤S1102 : 是），晃动检测装置200开始利用麦克风506取得声音数据（步骤S1103)。
[0103] 如果没有结束请求（步骤S1104 :否），则晃动检测装置200启动进程1、进程2以 及进程3 (步骤S1105-S1107)。另外，当接受结束请求时（步骤S1104 :是），晃动检测装置 200停止利用麦克风506取得声音数据并停止光学传感器501的发光（步骤S1108)。此外， 结束请求例如是通过使用者300操作晃动检测装置200所具备的结束按钮等输入装置而进 行通知的请求。
[0104] 然后，晃动检测装置200根据信息管理表700计算晃动轨迹长D (步骤SI 109)。晃 动检测装置200可利用信息管理表700的轨迹变化量Λ D的总和来计算晃动轨迹长D。
[0105] 另外，晃动检测装置200算出第2座标系350的X轴方向的最大晃动量Lxmax和 第2座标系350的Z轴方向的最大晃动量Lzmax (步骤S1110)。例如，晃动检测装置200可 根据在信息管理表700的最后追加的最大晃动变化量Xmax与最小晃动变化量Xmin之差的 绝对值（=|Xmax-Xmin|)来计算第2座标系350的X轴方向的最大晃动量Lxmax。同样， 晃动检测装置200可利用在信息管理表700的最后追加的最大晃动变化量Zmax与最小晃 动变化量Zmin之差的绝对值（=| Zmax-Zmin |)来计算第2座标系350的Z轴方向的最大 晃动量Lzmax。
[0106] 然后，晃动检测装置200根据在步骤S1109中算出的晃动轨迹长D和在步骤S1110 中算出的最大晃动量Lxmax以及Lzmax来判定安装有晃动检测装置200的使用者300的身 体平衡状态（步骤S1111)。
[0107] 晃动检测装置200可如以下这样地进行身体平衡状态的判定。
[0108] (1)晃动检测装置200参照第1判定表800,判定与在步骤S1109中算出的晃动轨 迹长D相应的身体平衡状态（阶段A-D)。
[0109] (2)另外，晃动检测装置200参照第2判定表900,判定与在步骤S1110中算出的 最大晃动量Lxmax以及Lzmax相应的身体平衡状态（阶段1-9)。
[0110] (3)然后，晃动检测装置200参照综合判定表1000,判定与在上述（1)判定出的身 体平衡状态（阶段A-D)和在上述（2)判定出的身体平衡状态（阶段1-9)相应的身体平衡 状态。
[0111] 当身体平衡状态的判定处理结束时，晃动检测装置200向使用者300通知身体平 衡状态的判定结果（步骤S1112)。为了向使用者300通知身体平衡状态的判定结果，晃动 检测装置200可在IXD510上显示判定结果。另外，晃动检测装置200能够经由收发单元 513在可通信的其它便携终端装置或网络上的信息处理装置等上利用电子邮件等通知身体 平衡状态的判定结果。
[0112] 当以上的处理结束时，晃动检测装置200结束晃动检测处理（步骤S1113)。
[0113] 此外，晃动检测装置200在步骤S1101-S1102中采用加速度传感器503来判别第1 座标系250的Y轴方向与重力加速度的方向是否一致。除了该处理之外，晃动检测装置200 还可判别第1座标系250的Z轴方向与第2座标系350的Z轴方向是否一致。即，在步骤 S1101-S1102中，晃动检测装置200可判别第1座标系250的Y轴方向与重力加速度的方 向是否一致且第1座标系250的Z轴方向与第2座标系350的Z轴方向是否一致。此外， 假设在第2座标系350的Z轴方向的方位是南时，只要从地磁传感器502获得的第1座标 系250的Z轴方向的方位是南，则晃动检测装置200就可以判别为第1座标系250的Z轴 方向与第2座标系350的Z轴方向一致。
[0114] 图12是示出晃动检测装置200所执行的进程1的处理的流程图。
[0115] 当接受结束请求时（步骤S1201 :是），晃动检测装置200结束进程1的处理（步 骤S1202)。当没有结束请求时（步骤S1201 :否），晃动检测装置200使处理转移至步骤 S1203。在此情况下，晃动检测装置200等候规定的时间例如0. 2秒（步骤S1203 :否）。这 是为了确保在步骤S1103中开始的声音数据的取得所需的时间。但是，等候的时间不限于 0· 2 秒。
[0116] 当经过规定的时间时（步骤S1203 :是），晃动检测装置200利用光学传感器501 向第1座标系250的X轴方向和Z轴方向进行发光并接受其反射光。然后，晃动检测装置 200对从向第1座标系250的X轴方向进行发光到接受其反射光的反射时间tx进行计测 (步骤S1204)。同样，晃动检测装置200对从向第1座标系250的Z轴方向进行发光到接 受其反射光的反射时间tz进行计测（步骤S1204)。
[0117] 晃动检测装置200根据在步骤S1204中计测出的反射时间tx来计算与在第1座标 系250的X轴方向上存在的静止物相距的距离Lx (步骤S1205)。同样，晃动检测装置200 根据在步骤S1204中计测出的反射时间tz来计算与在第1座标系250的Z轴方向上存在 的静止物相距的距离Lz (步骤S1205)。然后，晃动检测装置200在共有信息表600中追加 已算出的距离Lx以及Lz。在此情况下，晃动检测装置200在共有信息表600中设定与已追 加的距离Lx以及Lz相对应的计测编号和从开始执行进程1到计测所追加的距离Lx以及 Lz的经过时间。
[0118] 当以上的处理结束时，晃动检测装置200使处理转移至步骤S1201。
[0119] 图13是示出晃动检测装置200所执行的进程2的处理的流程图。
[0120] 当接受结束请求时（步骤S1301 :是），晃动检测装置200结束进程2的处理（步 骤S1302)。如果没有结束请求（步骤S1301 :否），则晃动检测装置200使处理转移至步骤 S1303。在此情况下，晃动检测装置200等候规定的时间例如0. 2秒（步骤S1303 :否）。这 是为了确保在步骤S1103中开始的声音数据的取得所需的时间。但是，等候的时间不限于 0· 2 秒。
[0121] 当经过规定的时间时（步骤S1303 :是），晃动检测装置200对规定的时间的声音 数据进行傅里叶变换（步骤S1304)。然后，晃动检测装置200从傅里叶变换后的声音数据 中取得在呼吸时产生的频带信号的振幅值（步骤S1305)。在本实施例中取得从0. 25Hz到 0. 33Hz的频带的声音数据。但是，所取得的声音数据的频带不限于从0. 25Hz到0. 33Hz。晃 动检测装置200对在步骤S1305中取得的声音数据进行傅里叶逆变换（步骤S1306)。
[0122] 当在步骤S1306的处理中获得的声音数据的振幅值是一定值以上时（步骤S1307 : 是），晃动检测装置200判断为具有呼吸。在此情况下，晃动检测装置200对在步骤S1205 中最后追加的与共有信息表600的计测编号对应的呼吸标志设定" 1"（步骤S1308)。另外， 当在步骤S1306的处理中获得的声音数据的振幅值小于一定值时（步骤S1307 :否），晃动 检测装置200判断为没有呼吸。在此情况下，晃动检测装置200对在步骤S1205中追加的 与共有信息表600的计测编号对应的呼吸标志设定"0"（步骤S1309)。
[0123] 当步骤S1308或S1309的处理结束时，晃动检测装置200使处理转移至步骤 S1301。
[0124] 图14是示出晃动检测装置200所执行的进程3的处理的流程图。
[0125] 当接受结束请求时（步骤S1401 :是），晃动检测装置200结束进程3的处理（步 骤S1402)。当没有结束请求时（步骤S1401 :否），晃动检测装置200使处理转移至步骤 S1403。
[0126] 到在共有信息表600中追加新的共有信息即距离Lx、Lz以及呼吸标志为止，晃动 检测装置200进行等候（步骤S1403否）。然后，当在共有信息表600中追加新的共有信息 时（步骤S1403 :是），晃动检测装置200使处理转移至步骤S1404。在此情况下，晃动检测 装置200计算与第2座标系350的X轴方向相对应的距离差分Λ Lx和与第2座标系350 的Z轴方向相对应的距离差分Λ Lz (步骤S1404)。该距离差分Λ Lx是使用者300的身体 在一定期间内向第2座标系350的X轴方向晃动的晃动量。同样，距离差分Λ Lz是使用者 300的身体在一定期间内向第2座标系350的Z轴方向晃动的晃动量。
[0127] 例如，当将在共有信息表600中新追加的共有信息的计测编号设为η、将计测编号 η的距离Lx以及Lz分别设为距离Lxn以及Lzn时，晃动检测装置200可根据下式计算与第 2座标系350的X轴方向相对应的距离差分Λ Lx。
[0128] Δ Lx = I Lxn-Lx (n_l) I · · · (3)
[0129] 同样，晃动检测装置200可根据下式计算与第2座标系350的Z轴方向相对应的 距离差分ALz。
[0130] Δ Lz = | Lzn-Lz (n_l) | · · · (4)
[0131] 当在共有信息表600中新追加的共有信息所包含的呼吸标志是1时（步骤S1405 : 是），晃动检测装置200从在步骤S1404中算出的距离差分Λ Lx以及Λ Lz分别减去10 [mm] (步骤S1406)。但是，从距离差分Λ Lx以及Λ Lz减去的值不限于10 [mm]。另外，从距离差 分Δ Lx以及ALz减去的值不是10 [mm]等固定值，例如，可使用根据在步骤S1306中算出 的声音数据的振幅值动态地变化的值等。另外，在距离差分ALx和ALz所减去的值可以 是不同的。
[0132] 当步骤S1406的处理结束时，晃动检测装置200使处理转移至步骤S1407。另外， 当在共有信息表600中新追加的共有信息所包含的呼吸标志是0时（步骤S1405 :否），晃 动检测装置200使处理转移至步骤S1407。
[0133] 当在步骤S1404中算出的距离差分ALx以及ALz小于一定值时（步骤S1407 : 否），晃动检测装置200使处理转移至步骤S1401。这是用于排除距离Lx以及Lz的测定误 差的处理。因此，可根据晃动检测装置200的测距性能即在距离Lx以及Lz的测距中产生 的测定误差来决定在与距离差分Λ Lx以及Λ Lz的比较中使用的一定值。
[0134] 当在步骤S1404中算出的距离差分ALx以及ALz是一定值以上时（步骤S1407 : 是），晃动检测装置200使处理转移至步骤S1408。在此情况下，晃动检测装置200计算使 用者300的身体晃动轨迹的变化量即轨迹变化量AD(步骤S1408)。然后，晃动检测装置 200在信息管理表700中追加所算出的轨迹变化量ΛD。晃动检测装置200可根据下式来 算出轨迹变化量ΛD。
[0135] Δ D = */ (ALxxALx + ALzX&Lz) * * ·《5)
[0136] 另外，晃动检测装置200算出晃动变化量X以及Z (步骤S1409)。例如，当将共有 信息表600的计测编号0的距离Lx以及Lz分别设为距离LxO以及LzO时，晃动检测装置 200可根据下式来算出晃动变化量X以及Z。
[0137] X = Lxn-LxO · · · (6)
[0138] Z = Lzn-LzO · · · (7)
[0139] 晃动检测装置200从信息管理表700中取得最后追加的最新的最大晃动变化量 Xmax。然后，晃动检测装置200对所取得的最大晃动变化量Xmax与在步骤S1409中算出的 晃动变化量X进行比较。
[0140] 当在步骤S1409中算出的晃动变化量X大于最大晃动变化量Xmax时（步骤S1410 : 是），晃动检测装置200使处理转移至步骤S1411。在此情况下，晃动检测装置200对信息管 理表700的最大晃动变化量Xmax追加在步骤S1409中算出的晃动变化量X(步骤S1411)。 然后，晃动检测装置200使处理转移至步骤S1412。
[0141] 另外，当在步骤S1409中算出的晃动变化量X为最大晃动变化量Xmax以下时（步 骤S1410 :否），晃动检测装置200对信息管理表700的最大晃动变化量Xmax追加与上次相 同的最大晃动变化量Xmax。然后，晃动检测装置200使处理转移至步骤S1412。
[0142] 晃动检测装置200从信息管理表700中取得最后追加的最新的最大晃动变化量 Zmax。然后，晃动检测装置200对所取得的最大晃动变化量Zmax和在步骤S1409中算出的 晃动变化量Z进行比较。
[0143] 当在步骤S1409中算出的晃动变化量Z大于最大晃动变化量Zmax时（步骤S1412 : 是），晃动检测装置200使处理转移至步骤S1413。在此情况下，晃动检测装置200对信息管 理表700的最大晃动变化量Zmax追加在步骤S1409中算出的晃动变化量Z (步骤S1413)。 然后，晃动检测装置200使处理转移至步骤S1414。
[0144] 另外，当在步骤S1409中算出的晃动变化量Z是最大晃动变化量Zmax以下时（步 骤S1412 :否），晃动检测装置200对信息管理表700的最大晃动变化量Zmax追加与上次相 同的最大晃动变化量Zmax。然后，晃动检测装置200使处理转移至步骤S1414。
[0145] 晃动检测装置200从信息管理表700中取得最后追加的最新的最小晃动变化量 Xmin。然后，晃动检测装置200对所取得的最小晃动变化量Xmin与在步骤S1409中算出的 晃动变化量X进行比较。
[0146] 当在步骤S1409中算出的晃动变化量X小于最小晃动变化量Xmin时（步骤S1414 : 是），晃动检测装置200使处理转移至步骤S1415。在此情况下，晃动检测装置200对信息管 理表700的最小晃动变化量Xmin追加在步骤S1409中算出的晃动变化量X (步骤S1415)。 然后，晃动检测装置200使处理转移至步骤S1416。
[0147] 另外，当在步骤S1409中算出的晃动变化量X是最小晃动变化量Xmin以上时（步 骤S1414 :否），晃动检测装置200对信息管理表700的最小晃动变化量Xmin追加与上次相 同的最小晃动变化量Xmin。然后，晃动检测装置200使处理转移至步骤S1416。
[0148] 晃动检测装置200从信息管理表700中取得最后追加的最新的最小晃动变化量 Zmin。然后，晃动检测装置200对所取得的最小晃动变化量Zmin与在步骤S1409中算出的 晃动变化量Z进行比较。
[0149] 当在步骤S1409中算出的晃动变化量Z小于最小晃动变化量Zmin时（步骤S1416 : 是），晃动检测装置200使处理转移至步骤S1417。在此情况下，晃动检测装置200对信息管 理表700的最小晃动变化量Zmin追加在步骤S1409中算出的晃动变化量Z (步骤S1417)。 然后，晃动检测装置200使处理转移至步骤S1401。
[0150] 另外，当在步骤S1409中算出的晃动变化量Z是最小晃动变化量Zmin以上时（步 骤S1416 :否），晃动检测装置200对信息管理表700的最小晃动变化量Zmin追加与上次相 同的最小晃动变化量Zmin。然后，晃动检测装置200使处理转移至步骤S1401。
[0151] 图15以及图16是示出使用了晃动检测装置200的使用者300的身体晃动检测的 例子的图。
[0152] 图15是使用者300在身体的腰部安装了晃动检测装置200时的身体的侧视图。当 前，在第2座标系350的X轴方向和Z轴方向上分别具有壁1501以及1502，如图16所示的 图15的俯视图那样，考虑使用者300的身体产生晃动1600的情况。此外，图16是图15的 俯视图，由于要优先考虑易观察度，从而省略了使用者300的记载。
[0153] 在此情况下，晃动检测装置200如图11-图14所说明的那样，对与处于第2座标 系350的X轴方向的壁1501之间的距离Lx进行测距来计算距离差分Λ Lx。同样，晃动检 测装置200对与处于第2座标系350的Z轴方向的壁1502之间的距离Lz进行测距来计算 距离差分ALz。晃动检测装置200根据所算出的距离差分ALx以及ALz来计算第2座标 系350的XZ平面内的使用者300的身体晃动的轨迹变化量Λ D。可根据该轨迹变化量Λ D 的总和来计算使用者300的身体的晃动1600的晃动轨迹长D。
[0154] 另外，晃动检测装置200根据测量到的距离Lx以及Lz来计算最大晃动变化量 Xmax以及Zmax和最小晃动变化量Xmin以及Zmin。晃动检测装置200根据所算出的最大 晃动变化量Xmax以及Zmax和最小晃动变化量Xmin以及Zmin来计算最大晃动量Lxmax以 及 Lzmax。
[0155] 然后，晃动检测装置200根据晃动轨迹长D、最大晃动量Lxmax以及Lzmax和第1 判定表800、第2判定表900以及综合判定表1000来判别使用者300的身体平衡状态。
[0156] 在以上的说明中，作为第1方向的一例，举出了 X轴方向。作为与存在于第1方向 的静止物之间的距离即第1距离的一例，举出了距离Lx。作为与第1方向不同的第2方向 的一例，举出了Z轴方向。作为与存在于第2方向的静止物之间的距离即第2距离的一例， 举出了距离Lz。作为第1距离的变化量即第1晃动量的一例，举出了距离差分ALx。作为 第2距离的变化量即第2晃动量的一例，举出了距离差分ALz。另外，作为第1稳定度的一 例，举出了基于第1判定表800的判定结果（阶段A-D)。另外，作为第2稳定度的一例，举 出了基于第2判定表900的判定结果（阶段1-9)。另外，作为使用者300的平衡状态的稳 定度的一例，举出了基于综合判定表1000的判定结果。另外，可通过应用程序用CPU505执 行在RAM509等中存储的规定程序来实现测距单元、计算单元以及去除单元。
[0157] 如以上所说明的那样，晃动检测装置200当检测到使用者300的呼吸时，使用从距 离差分△ Lx以及ALz减去由于使用者300的呼吸而引起的身体扩展量（在本实施例中为 10[mm])而得到的值。由此，晃动检测装置200可从距离差分ALx以及ALz去除测量距离 Lx以及Lz时所包含的测定误差、即由于使用者300的呼吸而引起的身体扩展量。结果是， 晃动检测装置200不受安装有晃动检测装置200的使用者300的呼吸带来的身体扩展的影 响，能够正确地检测身体的晃动。
[0158] 另外，晃动检测装置200利用光学传感器501对与在第1座标系250的X轴方向 和Y轴方向上存在的静止物之间的距离Lx以及Lz进行测距，根据其变化量来检测使用者 300的身体晃动。因此，能够容易地计测低于加速度传感器或陀螺仪传感器等传感器的分辨 率的微小的身体晃动。另外，因为利用光学传感器501来检测晃动，所以能够通过简易的系 统来实现身体的晃动检测。
[0159] 另外，晃动检测装置200算出晃动轨迹长D和最大晃动量Lxmax以及Lzmax。然 后，晃动检测装置200可使用第1判定表800、第2判定表900以及综合判定表1000来判定 与算出的晃动轨迹长D、最大晃动量Lxmax以及Lzmax相应的身体平衡状态。
[0160] 晃动检测装置200在步骤S1101-S1102中采用加速度传感器503来判别第1座标 系250的Y轴方向与重力加速度的方向是否一致。因此，晃动检测装置200在安装有晃动 检测装置200的使用者300为特定姿势时开始晃动检测处理。由此，晃动检测装置200可 以始终在特定的条件下进行晃动检测处理。结果是，晃动检测装置200能够提高晃动检测 的精度。
[0161] 符号说明
[0162] 100晃动检测装置
[0163] 110测距单元
[0164] 120计算单元
[0165] 130去除单元
[0166] 150使用者
[0167] 160静止物
[0168] 170静止物
【权利要求】
1. 一种晃动检测装置，其检测使用者的身体的晃动，该晃动检测装置具备： 测距单元，其测定第1距离和第2距离，其中，所述第1距离是与存在于第1方向上的 静止物之间的距离，所述第2距离是与存在于和第1方向不同的第2方向上的静止物之间 的距离； 计算单元，其计算所述第1距离的变化量即第1晃动量和所述第2距离的变化量即第 2晃动量；以及 去除单元，其从所述第1晃动量中去除由于所述使用者的呼吸而引起的所述第1距离 的变化量，从所述第2晃动量中去除由于所述呼吸而引起的所述第2距离的变化量。
2. 根据权利要求1所述的晃动检测装置，其特征在于， 还具备检测单元，其检测安装在所述使用者上的晃动检测装置的方向， 当所述方向与特定的方向一致时，所述测距单元开始所述第1距离以及所述第2距离 的测定。
3. 根据权利要求1所述的晃动检测装置，其中，还具备： 计算单元，其根据所述第1晃动量和所述第2晃动量，计算所述使用者的晃动的轨迹的 长度；以及 判定单元，其根据所述轨迹的长度和向所述第1方向晃动的最大值以及向所述第2方 向晃动的最大值，判定所述使用者的身体状态。
4. 根据权利要求3所述的晃动检测装置，其特征在于， 所述判定单元根据第1稳定度和第2稳定度来判定所述使用者的平衡状态的稳定度， 其中，所述第1稳定度与和所述轨迹的长度相应的所述使用者的平衡状态相关，所述第2稳 定度与和向所述第1方向晃动的最大值以及向所述第2方向晃动的最大值相应的所述使用 者的平衡状态相关。
5. 根据权利要求1所述的晃动检测装置，其中， 所述去除单元具备： 取得单元，其取得所述使用者的呼吸的声音数据；以及 判别单元，其在对所述声音数据进行傅里叶变换而获得的频带中的特定频带的振幅值 是一定值以上的情况下，判别为所述使用者正在进行呼吸。
6. 根据权利要求5所述的晃动检测装置，其中， 所述去除单元还具备减算单元，当在所述测定时检测出所述使用者的呼吸的情况下， 该减算单元从所述第1晃动量以及所述第2晃动量减去规定的值。
7. 根据权利要求5所述的晃动检测装置，其中， 所述去除单元还具备减算单元，当在所述测定时检测出所述使用者的呼吸的情况下， 该减算单元从所述第1晃动量以及所述第2晃动量减去与所述特定频带的振幅值相应的 值。
8. -种晃动检测方法，检测使用者的身体的晃动，在该晃动检测方法中，进行以下的处 理： 测定第1距离和第2距离，其中，所述第1距离是与存在于第1方向上的静止物之间的 距离，所述第2距离是与存在于和第1方向不同的第2方向上的静止物之间的距离； 计算所述第1距离的变化量即第1晃动量和所述第2距离的变化量即第2晃动量； 检测所述使用者的呼吸；以及 当在所述测定时检测出所述使用者的呼吸的情况下，从所述第1晃动量中去除由于所 述呼吸而引起的所述第1距离的变化量，从所述第2晃动量中去除由于所述呼吸而引起的 所述第2距离的变化量。
9. 一种程序，该程序用于检测使用者的身体的晃动，使晃动检测装置进行以下的处 理： 测定第1距离和第2距离，其中，所述第1距离是与存在于第1方向上的静止物之间的 距离，所述第2距离是与存在于和第1方向不同的第2方向上的静止物之间的距离； 计算所述第1距离的变化量即第1晃动量和所述第2距离的变化量即第2晃动量； 检测所述使用者的呼吸；以及 当在所述测定时检测出所述使用者的呼吸的情况下，从所述第1晃动量中去除由于所 述呼吸而引起的所述第1距离的变化量，从所述第2晃动量中去除由于所述呼吸而引起的 所述第2距离的变化量。
【文档编号】A61B5/11GK104159507SQ201280071067
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2012年3月16日 优先权日:2012年3月16日
【发明者】笠间晃一朗 申请人:富士通株式会社