JP2003344095A - 歩数または歩行速度または歩行距離を測定する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】実際に歩行している場合のみ、歩数または歩行
速度または歩行距離を測定して、正確な歩数・歩行速度
・歩行距離を得ることができ、歩行していない際の節電
能力を高め、検出手段の異常を通知することができ、情
報の通信機能を向上させることが可能となる歩数または
歩行速度または歩行距離を測定する装置を提供する。 【解決手段】歩行時に歩数または歩行速度または歩行距
離を測定する装置において、歩行状態における足部の着
地を検出する少なくとも１つの着地検出手段を有するこ
とを特徴とする歩数または歩行速度または歩行距離を測
定する装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歩数または歩行速
度または歩行距離を測定する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】歩数または歩行速度または歩行距離測定
装置としては、振動を検出して歩数を計測する歩数計が
よく知られている。また、磁気，超音波，光等の発信手
段と受信手段を用いて、または加速度センサ等を用い
て、歩数または歩行速度または歩行距離を計測する装置
もある。更に、計測した歩数，歩幅，速度を用いて、歩
行距離を演算により求める装置もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、立ち止まっていたり或は椅子等に座っていた
りした状態で、測定装置を付けた体の部位を動かした際
においても、歩行していると誤判断して、歩数・歩行距
離等の検出手段が作動して加算してしまい、実際の歩数
・歩行距離との異なりの原因となっており、正確かつ容
易に計測することは困難であった。

【０００４】また、歩行していないときは、節電装置を
用い本装置の一部または全ての電源供給を停止させるこ
ともできるが、上記従来例では、立ち止まっている際、
または椅子等に座っている際等に、歩行測定装置を付け
た体の部位が動いていると、歩行していると誤判断する
ことから、このような節電装置を用いても正確に機能さ
せることが困難であった。また、上記従来例等では、１
つの検出手段のみで計測している場合には、検出手段に
異常が発生しても、歩行により検出手段の出力が変化し
ている状態または歩行していないために出力が変化しな
い状態と区別できないため、異常を知らせることができ
なかった。

【０００５】そこで、本発明は上記課題を解決し、実際
に歩行している場合のみ、歩数または歩行速度または歩
行距離を測定して、正確な歩数・歩行速度・歩行距離を
得ることができ、歩行していない際の節電能力を高め、
検出手段の異常を通知することができ、情報の通信機能
を向上させることが可能となる歩数または歩行速度また
は歩行距離を測定する装置を提供することを目的とする
ものである。なお、本発明におけるこれらの「歩行」の
中には、当然のことながら「走行」する場合も含んでい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、つぎの（１）〜（１０）のように構成した
歩数または歩行速度または歩行距離を測定する装置を提
供するものである。 （１）歩行時に歩数または歩行速度または歩行距離を測
定する装置において、歩行状態における足部の着地を検
出する少なくとも１つの着地検出手段を有することを特
徴とする歩数または歩行速度または歩行距離を測定する
装置。 （２）前記着地検出手段は、スイッチで構成されている
ことを特徴とする上記（１）に記載の歩数または歩行速
度または歩行距離を測定する装置。 （３）前記着地検出手段は、圧電素子で構成されている
ことを特徴とする上記（１）に記載の歩数または歩行速
度または歩行距離を測定する装置。 （４）前記着地検出手段の作動による継続的な出力の変
化状態の有無によって歩行しているか否かを判断する構
成を有していることを特徴とする上記（１）〜（３）の
いずれかに記載の歩数または歩行速度または歩行距離を
測定する装置。 （５）前記装置における歩数または歩行速度または歩行
距離を測定する際の検出手段と前記着地検出手段とを用
い、これらの手段による出力の発生順序または発生する
タイミング、あるいはこれらの組合せ等により歩行して
いるかを判断する構成を有していることを特徴とする上
記（１）〜（３）のいずれかに記載の歩数または歩行速
度または歩行距離を測定する装置。 （６）前記着地検出手段で歩数を計測する構成を有して
いることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに
記載の歩数または歩行速度または歩行距離を測定する装
置。 （７）前記着地検出手段の出力に所定時間変化がない場
合は本装置の一部への電源供給を停止し、または前記着
地検出手段の出力に変化が生じたとき本装置の一部また
は全てへの電源供給を開始し、またはこれらの双方を行
う構成を有していることを特徴とする上記（１）〜
（６）のいずれかに記載の歩数または歩行速度または歩
行距離を測定する装置。 （８）前記着地検出手段の出力に所定時間変化がない場
合は本装置の全てへの電源供給を停止し、または前記着
地検出手段の出力に変化が生じたとき本装置の一部また
は全てへの電源供給を開始し、またはこれらの双方を行
う構成を有していることを特徴とする上記（１）〜
（６）のいずれかに記載の歩数または歩行速度または歩
行距離を測定する装置。 （９）分離して設けた表示部と、前記表示部へ情報を通
知する通信手段と、を備え、前記着地検出手段の出力に
所定時間変化がない場合は、前記表示部への通常の情報
通知タイミングになっていなくても、情報を通知する構
成を有していることを特徴とする上記（１）〜（８）の
いずれかに記載の歩数または歩行速度または歩行距離を
測定する装置。 （１０）前記歩数または歩行速度または歩行距離の検出
手段、または前記着地検出手段の特定の手段からの出力
の変化のみが連続した場合に、いずれかの検出手段の異
常と判断し、異常を知らせる構成を有していることを特
徴とする上記（１）〜（９）のいずれかに記載の歩数ま
たは歩行速度または歩行距離を測定する装置。

【０００７】

【発明の実施の形態】上記構成を適用して、歩行状態に
おける足部の着地を検出する着地検出手段を構成するこ
とにより、振動，磁気，超音波，光，加速度等を検出す
る手段で歩数または歩行速度または歩行距離を測定する
に際して、上記着地検出手段で歩行を検出した場合のみ
歩行したと判断することで、これらの装置を作動させ、
誤計測を防ぎ測定精度を高めることができる。また、そ
の際、着地検出手段としてスイッチを用いることで安価
に作成することができ、また着地検出手段として圧電素
子を用いることで着地の度合いを容易に知ることができ
る。具体的には、圧電素子は押す力の強弱に応じて出力
が連続的に変化し、歩行している際には体重がかかる状
態とかからない状態を繰り返すので、圧電素子の出力の
変化量は大きくなるが、歩行せずに足の一部を細かく上
下している場合には圧電素子の出力の変化量は少ない。
このように着地の度合いが分かることから、歩行してい
るか歩行していないかを正確に検出することが可能とな
る。

【０００８】また、着地検出手段の出力が変化すること
で歩行していると判断し、着地検出手段の出力が所定時
間変化しない場合等には歩行していないと判断するよう
にすることで、計測の精度を高めることが可能となる。
また、着地検出手段の出力と、振動，磁気，超音波，
光，加速度等を検出する手段の出力が、所定の順序で発
生すること、または所定の時間内に発生すること、また
は両方で歩行していると判断するように構成すること
で、計測の精度を高めることが可能となる。また、この
ような着地検出手段の出力を用いて歩数を計測するよう
に構成することもできる。着地検出手段を追加しない状
態では歩数を計測していなかった装置では、この着地検
出手段を用いることで容易に歩数の計測が可能になる。
また、着地検出手段を追加しない状態でも歩数を計測し
ていた装置では、着地検出手段も用いることで歩数計測
の精度を高めることが可能となる。

【０００９】また、着地検出手段の出力が所定時間変わ
らない場合等において、本装置内の一部への電源供給を
停止する機能を設ける構成を採ることができる。このこ
とにより、歩行していない期間は自動的に節電し、電源
の寿命を長くする。また、着地検出手段の出力を監視
し、変化が生じた際には、本装置の一部または全てへの
電源供給を開始する機能を設ける構成を採ることもでき
る。これにより、利用者が操作しなくとも節電状態から
測定状態に復帰し、節電解除のし忘れを防ぐことが可能
となる。また、着地検出手段の出力が所定の期間変わら
ない場合は、本装置内の全てへの電源供給を停止する機
能を設ける構成を採ることもできる。このことにより、
歩行していない期間は自動的に電源の使用を停止し、電
源の寿命を長くする。また、着地検出手段に電源供給を
制御する機能を付加するとともに、着地検出手段に並列
に電源供給回路を設ける。着地検出手段が導通状態にな
ったら、並列に設けた電源供給回路も通電状態にし、着
地検出手段が切断状態となっても、並列に設けた電源供
給回路は導通状態を保持する機能を設けることで、電源
ＯＦＦ状態から自動的に計測状態とすることができる。

【００１０】また、着地検出手段の出力が所定の期間変
わらない場合は、分離して設けた表示部への通常の情報
通知タイミングになっていなくても、情報を通知する機
能を設ける構成を採ることもできる。このことにより、
立ち止まって表示を見ている場合等に最新の計測結果を
表示することができる。着地検出手段を追加したこと
で、従来の検出手段とあわせて２つ以上の検出手段があ
るので、特定の検出手段からの出力の変化のみが連続し
た場合に、いずれかの検出手段が故障したと判断して異
常を知らせる機能を設ける構成を採ることもできる。こ
のことにより、検出手段に異常が発生したことを、利用
者に速やかに知らせることが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 ［実施例１］実施例１は、歩数測定装置に着地検出手段
を設けて構成したものである。図１から図４は本実施例
の構成を説明するための図である。図１は利用者が本装
置を装着した姿を描いた図であり、図２は本実施例の構
成を示したブロック図である。また、図３は電源制御回
路の構成を示す図であり、図４は表示部を分離した本装
置を装着した姿を描いた図である。

【００１２】図１において、１０１は本発明の歩数測定
装置の本体であり、内部には図２に示す歩数検出手段
２、計時手段４、演算手段５、記憶手段６、通信手段
７、表示手段８、電源および電源制御手段９を備える。
１は追加した着地検出手段であり、１０は着地検出手段
１と本体１０１を接続する接続線である。

【００１３】歩数検出手段２は歩行時における身体の上
下動を検知するセンサであり、振り子式や加速度センサ
等を用いる方式が知られている。計時手段４は歩行を継
続している時間を測定し、歩行時間を表示する他に消費
エネルギーを計算する際等に使用する。演算手段５は着
地検出手段１と歩数検出手段２の出力を用いて歩数を計
測する他、表示情報の作成、歩数と不図示の入力手段か
ら入力された歩幅を用いて歩行距離を計算するなど本装
置の制御をする。記憶手段６は歩数や歩行時間、歩幅、
歩行距離などの情報を保管する。表示手段８は測定結果
を表示する。図４に示すように、表示手段８は本体１０
１から分離して設ける場合もある。通信手段７は分離し
て設けた表示手段８へ表示する情報を送信する。また他
の機器へ測定結果を伝達する際に用いてもよい。演算手
段５は着地検出手段１の出力から歩行していると判断で
きるとき、歩数検出手段２の出力からも歩行していると
判断できれば、歩数を増やす。

【００１４】着地検出手段１を用いた歩行有無の判断の
方法としては、一つまたは複数設けた着地検出手段１の
出力の内に、状態が変化しないものが一つ以上ある場合
には、歩行していないと判断する方法がある。歩行して
いないと判断しているときは、歩数検出手段２の出力が
変化しても歩数に加算しないことで、歩数計測の精度を
高められる。または、着地検出手段１の出力と歩数検出
手段２の出力が所定の順番で発生した場合のみ歩行して
いると判断して、歩数に加算する方法でも、歩数計測の
精度を高められる。

【００１５】着地検出手段１としては、スイッチや圧電
素子を使用する。スイッチを使用した場合には、演算手
段５は着地しているか着地していないかをデジタル的に
取り込み、上記の方法で歩数を加算するかの判定に使用
する。圧電素子を使用した場合は、圧電素子は押す力の
強弱に応じて出力が連続的に変化するので、圧電素子の
出力が変化しても、所定量以上変化しなければ、歩行し
ていないと判断することができる。

【００１６】また、着地検出手段１と歩数検出手段２の
複数の検出手段があるので、いずれかの検出手段からの
出力が変化しないままの状態で、他の検出手段の出力が
変化する状態が継続したら、検出手段の異常と判断して
利用者に知らせることができる。

【００１７】また、消費電力を極力抑えるために節電機
能を備えてもよい。着地検出手段１の出力に所定時間変
化がないとき、歩行していないと判断して、歩数検出手
段２や通信手段７や表示手段８等への電源を切断するこ
とで節電する。節電している状態で着地検出手段１の出
力に変化が生じたら、節電を解除することで測定可能な
状態に戻る。

【００１８】更に、着地検出手段１に本体１０１への電
源供給を制御する機能を持たせることで本装置の電源投
入・切断を利用者が行なう必要がなくなる。具体的に
は、図３において着地検出手段１に着地していないとき
または利用者が体重をかけたときだけ通電するスイッチ
を用いる。スイッチが通電状態になり本体１０１へ電源
が供給されたら、リレー等制御線９ｃを用いて、着地検
出手段１に並列に設けたリレー等９ｂを導通状態にす
る。着地検出手段１が切断状態になっても、リレー等９
ｂは導通状態を保持するようリレー等制御線９ｃを制御
する。着地検出手段１の出力に所定時間変化がないとき
は、リレー等を断線状態にすることにより電源供給を停
止する。このようにすれば、利用者が電源を切り忘れて
も電源が切れるとともに、利用時に電源を入れ忘れて測
定できないということを防げる。

【００１９】また、図４の表示手段を本体から分離した
構成で、通信するタイミングの決定に着地検出手段１を
使用してもよい。通信手段７を用いて表示手段８へ情報
を所定の歩数毎に行なっている場合に、着地検出手段１
の出力の変化がなくなって所定時間経過したとき、前記
所定の歩数になっていなくても通信手段７を用いて表示
手段８へ情報を送信する。

【００２０】［実施例２］実施例２は、歩行速度または
歩行距離測定装置に着地検出手段を設けて構成したもの
である。図５と図６は本実施例の構成を説明するための
図である。図５は本実施例の装置を靴に装着した姿を描
いた図であり、図６は本実施例の構成を示したブロック
図である。

【００２１】図５において、１０３は本発明の歩数測定
装置の本体であり、内部には図６に示す歩行速度または
歩行距離検出手段３、計時手段４、演算手段５、記憶手
段６、通信手段７、表示手段８、電源および電源制御手
段９を備える。１は追加した着地検出手段であり、１０
は着地検出手段１と本体１０３を接続する接続線であ
る。

【００２２】歩行速度または歩行距離検出手段３は、振
動，加速度等を検出する手段、または磁気，超音波，光
等を出力する手段と検出する手段からなり、一部または
全てが本体１０３の外部に設けられる場合もある。歩行
速度または歩行距離の測定方法の例としては、加速度か
ら演算により求める方法や、磁気，超音波，光等を用い
て一方の足に所定の間隔で取り付けた２つの出力が検出
手段を通過する時間から演算により求める方法や、磁
気，超音波，光等を用いて出力が検出手段に到達するま
での時間から求める方法がある。演算手段５は着地検出
手段１の出力から歩行していると判断できるとき、歩行
速度または歩行距離検出手段３の出力を用いて求めた歩
行速度または歩行距離を表示、記憶する。

【００２３】着地検出手段１を用いた歩行有無の判断の
方法としては、実施例１と同様に、着地検出手段１の出
力の内に状態が変化しないものが一つ以上ある場合に
は、歩行していないと判断する方法や、着地検出手段１
の出力と歩行速度または歩行距離検出手段３の出力が所
定の順番で発生した場合のみ歩行していると判断する方
法がある。歩行していると判断しているときのみ、累積
の歩行距離に加算、表示することで、測定の精度を高め
られる。

【００２４】着地検出手段１としては、スイッチや圧電
素子を使用する。スイッチや圧電素子を使用した際の歩
行しているか歩行していないかの判断方法は実施例１と
同様である。また、複数の検出手段があるので、実施例
１と同様に、検出手段の異常を検出して知らせることが
できる。また、実施例１と同様に、節電機能または電源
投入・切断機能を設けてもよい。また、実施例１と同様
に、通信タイミングの決定に利用してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実際に歩行している場合のみ、歩数または歩行速度また
は歩行距離を測定して、正確な歩数・歩行速度・歩行距
離を得ることができ、歩行していない際の節電能力を高
め、検出手段の異常を通知することができ、情報の通信
機能を向上させることが可能となる歩数または歩行速度
または歩行距離を測定する装置を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る本装置を装着した姿を
描いた図である。

【図２】本発明の実施例１に係る構成を示すブロック図
である。

【図３】本発明の実施例１に係る電源制御回路である。

【図４】本発明の実施例１に係る表示部を分離した本装
置を装着した姿を描いた図である。

【図５】本発明の実施例２に係る本装置を靴に装着した
姿を描いた図である。

【図６】本発明の実施例２に係る構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１：着地検出手段 ２：歩数検出手段 ３：歩行速度または歩行距離検出手段 ４：計時手段 ５：演算手段 ６：記憶手段 ７：通信手段 ８：表示手段 ９：電源及び電源制御手段 ９ａ：電源 ９ｂ：リレー等 ９ｃ：リレー等制御線 １０：着地検出手段と本体を接続する接続線 １００：着地検出手段を追加した歩数測定装置 １０１：実施例１の本体 １０２：着地検出手段を追加した歩行距離及び速度測定
装置 １０３：実施例２の本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 真一 埼玉県秩父市大字下影森1248番地 キヤノ ン電子株式会社内 (72)発明者 早川 嘉津行 埼玉県秩父市大字下影森1248番地 キヤノ ン電子株式会社内 (72)発明者 丹羽 彦文 埼玉県秩父市大字下影森1248番地 キヤノ ン電子株式会社内 (72)発明者 斎藤 和広 埼玉県秩父市大字下影森1248番地 キヤノ ン電子株式会社内 Ｆターム(参考） 2F024 BA02 BA03 BA10 BA13 BA15

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歩行時に歩数または歩行速度または歩行距
   離を測定する装置において、歩行状態における足部の着
   地を検出する少なくとも１つの着地検出手段を有するこ
   とを特徴とする歩数または歩行速度または歩行距離を測
   定する装置。
2. 【請求項２】前記着地検出手段は、スイッチで構成され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の歩数または歩
   行速度または歩行距離を測定する装置。
3. 【請求項３】前記着地検出手段は、圧電素子で構成され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の歩数または歩
   行速度または歩行距離を測定する装置。
4. 【請求項４】前記着地検出手段の作動による継続的な出
   力の変化状態の有無によって歩行しているか否かを判断
   する構成を有していることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか１項に記載の歩数または歩行速度または歩行距
   離を測定する装置。
5. 【請求項５】前記装置における歩数または歩行速度また
   は歩行距離を測定する際の検出手段と前記着地検出手段
   とを用い、これらの手段による出力の発生順序または発
   生するタイミング、あるいはこれらの組合せ等により歩
   行しているかを判断する構成を有していることを特徴と
   する請求項１〜３のいずれか１項に記載の歩数または歩
   行速度または歩行距離を測定する装置。
6. 【請求項６】前記着地検出手段で歩数を計測する構成を
   有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
   項に記載の歩数または歩行速度または歩行距離を測定す
   る装置。
7. 【請求項７】前記着地検出手段の出力に所定時間変化が
   ない場合は本装置の一部への電源供給を停止し、または
   前記着地検出手段の出力に変化が生じたとき本装置の一
   部または全てへの電源供給を開始し、またはこれらの双
   方を行う構成を有していることを特徴とする請求項１〜
   ６のいずれか１項に記載の歩数または歩行速度または歩
   行距離を測定する装置。
8. 【請求項８】前記着地検出手段の出力に所定時間変化が
   ない場合は本装置の全てへの電源供給を停止し、または
   前記着地検出手段の出力に変化が生じたとき本装置の一
   部または全てへの電源供給を開始し、またはこれらの双
   方を行う構成を有していることを特徴とする請求項１〜
   ６のいずれか１項に記載の歩数または歩行速度または歩
   行距離を測定する装置。
9. 【請求項９】分離して設けた表示部と、前記表示部へ情
   報を通知する通信手段と、を備え、前記着地検出手段の
   出力に所定時間変化がない場合は、前記表示部への通常
   の情報通知タイミングになっていなくても、情報を通知
   する構成を有していることを特徴とする請求項１〜８の
   いずれか１項に記載の歩数または歩行速度または歩行距
   離を測定する装置。
10. 【請求項１０】前記歩数または歩行速度または歩行距離
    の検出手段、または前記着地検出手段の特定の手段から
    の出力の変化のみが連続した場合に、いずれかの検出手
    段の異常と判断し、異常を知らせる構成を有しているこ
    とを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の歩
    数または歩行速度または歩行距離を測定する装置。