JP2003217095A

JP2003217095A - 歩行者用ナビゲーション装置

Info

Publication number: JP2003217095A
Application number: JP2002013758A
Authority: JP
Inventors: Toru Kawase; 徹河瀬
Original assignee: KOMARIYO CO Ltd
Current assignee: KOMARIYO CO Ltd
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2003-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】外出時の手間および装置の装着忘れを極力減
らすとともに、健康増進のためにウォーキングを行う歩
行者にとっても有用な歩行者用ナビゲーション装置を提
供する。【解決手段】歩行者用ナビゲーション装置1は、履
物本体2と、履物本体2に組み込まれて履物着用者の情報
を検出して処理する履物着用者情報伝達手段3と、ディ
スプレイ22および履物着用者情報返信手段23を有する携
帯電話21とを備えている。履物着用者情報伝達手段3
は、ＧＰＳ受信機4、発信機5、方位センサ6、歩数カウ
ンター7、歩行情報処理手段8および電源9を備えてい
る。歩行情報処理手段8は、歩行距離および歩行速度を
求める演算手段を有している。電源9は、二次電池14お
よびこれに電力を供給する圧電発電装置16を備えてお
り、履物本体2のかかとの底の中空部に内蔵されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、歩行者用ナビゲ
ーション装置に関し、特に、携帯電話と組み合わせて使
用するのに好適な歩行者用ナビゲーション装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】歩行者用ナビゲーション装置として、特
開平１０−３１８７７７には、ＧＰＳ衛星から受信した
測位情報に基づいて、歩行者の移動前の初期位置を測位
するＧＰＳ測位手段と、歩行者に装着され、歩行者の移
動前の方位データを検出する方位検出手段と、歩行者に
装着され、歩行者が移動するときの歩数データを検出す
る歩数検出手段と、歩行者に装着され、歩行者が移動す
るときに該歩行者に作用する角速度データを検出する角
速度検出手段と、前記方位検出手段により検出された方
位データ、歩数検出手段により検出された歩数データ、
角速度検出手段により検出された角速度データから歩行
者の移動後位置を測位する自立測位手段と、前記ＧＰＳ
測位手段により測位された初期位置と該自立測位手段に
より測位された移動後位置とを用いて歩行者の現在位置
を算出する現在位置算出手段とを備えているものが開示
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の歩行者用ナ
ビゲーション装置によると、歩行者の位置情報を正確に
得ることができるという利点を有しているが、位置情報
を得るための各種機器を身につけておくことが必要であ
り、外出時に手間が掛かり、また、装置の装着忘れが起
こりやすいという問題があった。また、健康増進のため
にウォーキングを行う歩行者にとっては、歩行速度の情
報が得られないため、物足りないものとなっていた。

【０００４】この発明の目的は、外出時の手間および装
置の装着忘れを極力減らすとともに、健康増進のために
ウォーキングを行う歩行者にとっても有用な歩行者用ナ
ビゲーション装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明による歩行者用ナビゲーション装置は、ＧＰＳ受信
機、履物の先端が向いている方角を示す方位センサ、履
物の着地回数を数える歩数カウンター、所要の情報を基
地局に発信する発信機およびこれらに電力を供給する電
源が履物本体に組み込まれており、履物本体および基地
局の少なくとも一方に設けられた歩行情報処理手段が、
予め測定された履物着用者の歩幅、歩数カウンターの歩
数および歩行時間から歩行距離および歩行速度を求める
演算手段を有しているものである。

【０００６】履物本体は、目的に応じて種々の形態が使
用可能であり、健康増進のための歩行用には、例えば、
ウォーキングまたはジョギングシューズが使用され、そ
の他、紐なしの短靴、長靴、サンダルなどが適宜使用さ
れる。また、ＧＰＳ受信機、方位センサ、歩数カウンタ
ー、発信機、電源などの各種機器を履物本体に組み込む
には、例えば、履物本体のかかとの底に中空部を設け
て、各種機器の内で特に水に弱いものをこれに内蔵し、
ここに収まらないものは、かかとの外面に貼り付けるな
どの適宜な方法で履物本体に一体化すればよい。中空部
は、かかとではなく、つま先側にも設けるようにしても
よい。歩行情報処理手段は、ＩＣチップの形態で、履物
本体の中空部などに収められる。この歩行情報処理手段
は、必ずしも履物側に設ける必要はなく、その一部また
は全部を基地局側に設けることもできる。

【０００７】この発明の歩行者用ナビゲーション装置に
よると、方位センサにより、履物着用者の現在の進行方
向が確認でき、また、歩数カウンタの歩数に履物着用者
の平均歩幅を掛けることにより、履物着用者の出発地点
からのおよその距離が確認できる。また、履物着用者の
歩行距離をベクトル的に加算することにより、履物着用
者の現在位置を求めることができる。そして、履物着用
者の歩行距離をベクトル的に加算することによる現在位
置計算とＧＰＳ(=Global Positioning System)による位
置検出とを併用することにより、ＧＰＳ検出の精度の粗
さを補い、より精度の高い位置検出ができるとともに、
ＧＰＳ受信機では電波を受信しにくい地下街などにおい
ても、履物着用者の位置を検出することができる。

【０００８】また、上記のようにして、履物着用者の現
在地を離れた場所から検出することができるだけでな
く、歩数、歩行時間および歩行速度が求められるので、
健康増進のためにウォーキングを行う歩行者にとっても
有用なものとなる。そして、履物は外出時には必ず着用
するものであり、この履物に位置情報および歩行情報を
伝達する手段が組み込まれていることにより、位置を検
出するために必要な手段を持って外出するための手間お
よびその装着忘れを極力減らすことができる。

【０００９】上記装置において、基地局は、履物着用者
の自宅、学校、病院、その他の施設などの固定されたも
のとされ、履物着用者情報を表示する手段として、パソ
コンのディスプレイ装置を使用してももちろんよいが、
履物側の発信機は、履物着用者情報を基地局としての携
帯電話に送信してそのディスプレイに情報を表示させる
携帯電話端末機能を有しており、履物着用者情報に対応
したメッセージが携帯電話から発信機に返信可能とされ
ていることが好ましい。このようにすると、自宅から外
出した時、学校、病院などから帰宅した時においても、
このナビゲーション装置を利用することができる。

【００１０】履物本体側においては、発信機、受信機、
歩数カウンタ、方位センサなどに電力を供給する電池を
必要とするが、この電池への通電は、常時オンとなされ
てもよく、また、圧力が掛けられたときに通電する圧電
素子を使用して、履物を着用することによって履物本体
の底部に若干の圧力がかけられたときにのみ、オンとな
るようになされていてもよい。履物本体の底部に圧力が
かけられたときにのみオンとなるようにすると、着用時
にのみ通電されることから、電池の消耗が少なく、情報
伝達機能を長期間保持することができる。このようにす
るには、非着用時に、いずれか一方の導線と電池との間
に隙間があるようにし、着用時にのみ導線が電池に接触
するようにしてももちろんよい。

【００１１】さらに、上記電池を二次電池とし、金属板
および圧電素子からなる振動板が歩行に伴って振動する
ことにより得られた電気エネルギによって二次電池を充
電する圧電発電装置を有している電源を使用してもよ
い。この二次電池は、充電可能なものに限られず、蓄電
だけを行うコンデンサであってもよい。圧電発電装置
は、例えば、金属板の両面に圧電素子を貼り付け、これ
を振動させて電気エネルギーを得るもので、得られた電
気エネルギーが二次電池に蓄えられ、これにより、電池
切れによってナビゲーション装置が使用できないという
問題が解消される。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、以下図
面を参照して説明する。

【００１３】図１に示すように、歩行者用ナビゲーショ
ン装置(1)は、履物本体(2)と、履物本体(2)に組み込ま
れて履物着用者の位置情報および歩行情報を検出して処
理する履物着用者情報伝達手段(3)と、ディスプレイ(2
2)および履物着用者情報返信手段(23)を有する携帯電話
(21)とを備えている。

【００１４】履物着用者情報伝達手段(3)は、ＧＰＳ受
信機(4)、携帯電話用発信機(5)、方位センサ(6)、歩数
カウンター(7)、歩行情報処理手段(8)および電源(9)を
備えている。

【００１５】ＧＰＳ受信機(4)は、複数の衛星(10)から
の信号を受け、これによって履物着用者の位置が検出さ
れる。発信機(5)は、ＧＰＳ受信機(4)と接続されてお
り、ＧＰＳ受信機(4)で検出された位置情報は、発信機
(5)によって基地局としての携帯電話(21)に発信され、
その情報表示手段としてのディスプレイ(22)上に表示さ
れる。

【００１６】方位センサ(6)は、磁石（地磁気センサ）
を内蔵しており、履物本体(2)の先端が向いている方角
したがって履物着用者の進行方向を求めることができ
る。歩数カウンター(7)は、圧力センサを内蔵してお
り、歩数を着地に伴う圧力増加の回数によって求めるも
のである。方位センサ(6)および歩数カウンタ(7)で検出
されたデータは、歩行情報処理手段(8)に入力される。

【００１７】歩行情報処理手段(8)は、図２に示すよう
に、時計(11)を内蔵しており、メモリ(13)に蓄えられた
履物着用者の歩幅、方位センサ(6)の方角情報および歩
数カウンター(7)の歩数から、歩行距離をベクトル的に
求めるとともに、歩行時間と歩行距離から歩行速度を求
める演算手段(12)を有している。

【００１８】この演算手段(12)によると、歩数カウンタ
ー(7)の歩数に履物着用者の平均歩幅を掛けることによ
り、歩行距離を求めることができ、出発地点からのおよ
その距離を求めることができる。演算手段(12)は、履物
着用者が北へ３歩、東へ２歩、北へ１歩、東へ２歩進ん
だ場合には、画面上に矢印で示す軌跡を表示するととも
に、全体として、北東に何メートルの位置にあることを
求めるものであり、これにより、履物着用者の歩行距離
をベクトル的に加算することができ、履物着用者の現在
位置を精度良く求めることができる。演算手段(12)は、
さらに、歩行距離と歩行に要した時間とから、所定時間
間隔で（３０秒ごと、１分ごとなど）歩行速度を求める
ことができる。

【００１９】方位センサ(6)で検出された方角情報、歩
数カウンター(7)で検出された歩数情報および歩行情報
処理手段(8)で求められた歩行距離、位置データ（移動
した道筋を含む）並びに歩行速度は、所定時間間隔で発
信機(5)によって携帯電話(21)に発信され、そのディス
プレイ(22)上に表示される。

【００２０】電源(9)は、図１および図３に示すよう
に、二次電池(14)と、二次電池(14)に電力を供給する圧
電発電装置(16)と、二次電池(14)と圧電発電装置(16)と
の間に廃された整流回路(15)と、これらを接続する配線
（図３では図示略）とを備えており、図３に示すよう
に、かかとの底(2a)の中空部(17)に内蔵されている。

【００２１】圧電発電装置(16)は、図３に示すように、
履物本体(2)が振動した際にこの振動を電気エネルギー
に変換するもので、金属板(18a)およびその両面に貼り
付けられた圧電素子(18b)よりなる振動板(18)と、振動
板(18)の一端を支持する支持部材(19)と、自由端とされ
た振動板(16)の他端に載せられたおもり(20)とを備えて
いる。履物着用者が歩行すると、振動板(18)の自由端が
振動し、圧電素子(18b)の圧電効果による電力が発生す
る。得られた電圧は交流であり、整流回路(15)によって
整流された後、二次電池(14)に蓄えられる。

【００２２】携帯電話(21)の履物着用者情報返信手段(2
3)は、履物本体(2)に組み込まれた履物着用者情報伝達
手段(3)からの情報送信を受けて所要の情報（メッセー
ジ）を返信することができる。

【００２３】この歩行者用ナビゲーション装置(1)は、
種々の用途に使用可能であり、携帯電話(21)側では、履
物側から送られてくる情報を分析し、自動または人（イ
ンストラクタ、医者、親、先生など）の声によってその
目的に合った情報を適宜返信することができる。返信情
報を必要とする歩行者は、携帯電話(21)からの音声およ
びメッセージを受け取ることができる携帯電話（市販さ
れているもの）を別途所持する必要がある。

【００２４】この歩行者用ナビゲーション装置(1)によ
ると、履物本体(2)から送られてくる情報とＧＰＳ衛星
(10)を介して送られてくる情報との２つの情報によっ
て、履物着用者の位置が携帯電話(21)側で確認される。
これにより、より精度の高い位置検出ができるととも
に、ＧＰＳ受信機(4)では電波を受信しにくい地下街な
どにおいても、履物着用者の位置を検出することができ
る。

【００２５】この歩行者用ナビゲーション装置(1)によ
ると、さらに、履物着用者の歩行速度が求められ、これ
を携帯電話(21)側で確認することができる。歩行速度
は、好ましい歩行速度と比較され、適正な歩行速度の場
合には、「その調子で歩いてください」などのメッセー
ジが、また、適正な歩行速度でない場合には、「歩行ペ
ースを上げて下さい／下げて下さい。」などのメッセー
ジが履物着用者が履物とは別途に所持する携帯電話また
はこれに相当するものに送り返される。

【００２６】上記において、電源(9)は、履物本体(2)の
かかとの底(2a)に設けられた中空部(17)に内蔵されてい
るとしたが、これ以外のものについては、好ましい一例
として、図３に示すように、受信機(4)および発信機(5)
は、かかとの表面に取り付けられ、歩数カウンタ(7)
は、かかとの底面に取り付けられ、図示省略したが、方
位センサ(7)は、履物本体(2)のつま先側に設けられる。
また、処理手段(8)は、その一部がかかとの底(2a)の中
空部(17)に内蔵され（図示略）、残りの必要な部分が携
帯電話(21)の情報返信手段(23)側に設けられる。こうし
て、履物本体(2)の種々の部分に機器(4)(5)(6)(7)(8)
(9)を取り付けておくことにより、外出時に、これらの
機器(4)(5)(6)(7)(8)(9)を身につけるための手間が省か
れ、また、一部の機器を忘れるという問題も防止され
る。しかも、水に弱い機器(8)(9)については、履物本体
(2)の中空部(17)に内蔵させることにより、水の侵入に
よるこれらの機器(8)(9)の故障を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による歩行者用ナビゲーション装置を
示すブロック図である。

【図２】この発明で使用される歩行情報処理手段の一実
施形態を示すブロック図である。

【図３】この発明で使用される電源の一実施形態を示す
履物本体のかかとの断面図である。

【符号の説明】

(1) 歩行者用ナビゲーション装置 (2) 履物 (3) 履物着用者情報伝達手段 (4) ＧＰＳ受信機 (5) 発信機 (6) 方位センサ (7) 歩数カウンター (8) 歩行情報処理手段 (9) 電源 (12) 演算器 (16) 圧電発電装置 (18) 振動板 (18a) 金属板 (18b) 圧電素子 (21) 携帯電話 (22) ディスプレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｍ 11/00 ３０２Ｈ０４Ｍ 11/00 ３０２ // Ａ４３Ｂ 7/04 Ａ４３Ｂ 7/04 Ｆターム(参考） 2F029 AA07 AB01 AB07 AC02 AC08 AC18 4F050 BA01 DA18 GA06 GA30 5H180 AA01 BB05 BB08 CC12 FF05 FF24 FF25 FF32 5K027 AA11 FF22 HH26 5K101 LL12 NN18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＧＰＳ受信機(4)、履物の先端が向いて
いる方角を示す方位センサ(6)、履物の着地回数を数え
る歩数カウンター(7)、所要の情報を基地局(21)に発信
する発信機(5)およびこれらに電力を供給する電源(9)が
履物本体(2)に組み込まれており、履物本体(2)および基
地局(21)の少なくとも一方に設けられた歩行情報処理手
段(8)が、予め測定された履物着用者の歩幅、歩数カウ
ンター(7)の歩数および歩行時間から歩行距離および歩
行速度を求める演算手段(12)を有している歩行者用ナビ
ゲーション装置。
【請求項２】発信機(5)は、履物着用者情報を基地局
としての携帯電話(21)との間で送受信し、履物着用者情
報を携帯電話(21)のディスプレイ(22)に表示させる携帯
電話端末機能を有しており、履物着用者情報に対応した
メッセージが携帯電話(21)から発信機(5)に返信可能と
されている請求項１の歩行者用ナビゲーション装置。
【請求項３】電源(9)は、二次電池(14)と、金属板(18
a)および圧電素子(18b)からなる振動板(18)が歩行に伴
って振動することにより得られた電気エネルギによって
二次電池を充電する圧電発電装置(16)を有している請求
項１または２の歩行者用ナビゲーション装置。