JP2004020415A - 歩数計 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成により、無意識歩行と意識歩行とを判別することができるようにした歩数計を提供する。
【解決手段】使用者の手首部に装着される磁性部材１９と、歩数センサ１１，上記磁性部材の接近・離反を検出する磁気センサ１２と、これらの歩数センサ及び磁気センサの検出信号の同期を判別して歩数カウントを行なう信号処理部１３と、を備えた使用者の腰部に装着される歩数計本体１８と、から構成され、上記信号処理部１３が、使用者の歩行時における歩数センサ及び磁気センサの検出信号を判別して、これらの検出信号が同期している場合と同期していない場合とで、それぞれ別個に歩数センサの歩数信号をカウントして表示するように、歩数計１０を構成する。
【選択図】　　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歩数計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、歩数計は、使用者の腰部、例えばベルトに装着されることにより、歩数毎に使用者の身体が上下する加速度変化を、歩数毎に同期して上下する錘により検出スイッチを導通させて、この検出スイッチのオンオフをカウントすることにより、歩数を検出するようにしている。
【０００３】
さらに、最近では、検出された歩数に基づいて、歩数に対応するカロリー消費量を表示したり、前もって平均歩幅を入力しておくことにより、歩数から歩行距離を計算して表示するようにした歩数計も市販されている。
このような歩数計によって、使用者は、毎日の歩数実績を管理して、運動不足にならないようにすることができるが、歩数以外の付随機能は大半の使用者には付録的な機能であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、人間の歩行を詳しく観察すると、図１２に示すように、前に向かって歩行する場合、一サイクルの歩き状態である右足次に左足を前方に移動させるとき、手は腰部を中心にして右足が前に出ると同時に右手は後ろに下がり、次に左足が前に出ると同時に左手は後ろに下がる。このようにして、無意識に右足左手またはその逆の左足右手を同時に同じ方向に振るという動作を行なっている。
この場合、幼児の歩行開始獲得時から無意識で学習された当然な動作として、潜在意識の右脳のみが働いているとされている。
【０００５】
これに対して、通常の生活では余り行なわない例えば後ろ向きの歩行を行なうと、右足右手または左足左手を同時に同じ方向に振るという動作になってしまう。これは、後向きの歩行の場合、あまり学習していない慣れない動作であることから、脳が絶えず判断して転倒を防止するように、常に姿勢状態を認識する結果、前進歩行の場合とは逆に、右手右足または左足左手の動きを脳が動作指令していると言われている。
そして、このような意識歩行の場合、左脳右脳とも活性化していることが確認されている。
【０００６】
従って、歩数計による歩数情報に、足の動きに同期した手の前後方向の動きを検出することができると、上述した意識歩行状態か、無意識歩行状態かの区別が可能になって、毎日の生活での歩行情報から、脳が無意識状態か、意識状態にいるかの歩行計測が可能となる。
しかしながら、現在の歩数計には、このような無意識歩行と意識歩行を判別する機能は備えられていない。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成により、無意識歩行と意識歩行とを判別することができるようにした歩数計を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明によれば、使用者の手首部または腰部に装着される磁性部材と、歩数センサ，上記磁性部材の接近・離反を検出する磁気センサと、これらの歩数センサ及び磁気センサの検出信号の同期を判別して歩数カウントを行なう信号処理部と、を備えた使用者の腰部または手首部に装着される歩数計本体と、から構成されており、上記信号処理部が、使用者の歩行時における歩数センサ及び磁気センサの検出信号を判別して、これらの検出信号が同期している場合と同期していない場合とで、それぞれ別個に歩数センサの歩数信号をカウントして表示するようにしたことを特徴とする、歩数計により、達成される。
【０００９】
本発明による歩数計は、好ましくは、上記磁性部材が、使用者の手首部に装着されると共に、上記歩数計本体が、使用者の腰部に装着され、上記歩数計本体の歩数センサが、使用者の歩行に伴う身体の上下を検出する。
【００１０】
本発明による歩数計は、好ましくは、上記磁性部材が、使用者の腰部に装着されると共に、上記歩数計本体が、使用者の手首部に装着され、上記歩数計本体の歩数センサが、腕用として構成されていて、使用者の歩行に伴う腕の振りにより歩数を検出する。
【００１１】
本発明による歩数計は、好ましくは、さらに、上記信号処理部が、二つの歩数カウント値の割合を表示する。
【００１２】
上記構成によれば、使用者が歩行するとき、歩数センサにより従来と同様にして、使用者の歩行による歩数を検出すると共に、歩行に伴って使用者が腕を振ることにより、磁性部材が、歩数計本体の磁気センサの近傍を通過して、磁気センサに対して接近・離反することになり、その際磁気センサが磁性部材の接近を検出する。
その際、所謂無意識歩行では、二歩の歩数となる一周期の歩行では、右手または左手がそれぞれ歩数ピッチと同期して二回腰部を通過する。
【００１３】
そして、信号処理部が、上記歩数センサ及び磁気センサの検出信号の同期を判別して、同期している場合には、第一の歩数カウント値をカウントアップし、また同期していない場合には、第二の歩数カウント値をカウントアップする。
【００１４】
従って、第一の歩数カウント値は、使用者の歩行における身体の動きと、腕の振りが同期している場合、即ち所謂無意識歩行の歩数を示すことになり、また第二の歩数カウント値は、同期していない場合、即ち所謂意識歩行の歩数を示すことになる。
【００１５】
このようにして、使用者は、表示された第一の歩数カウント値と第二の歩数カウント値を視認することによって、従来の歩数計と同様にして歩数を知ることができると共に、さらに無意識歩行の歩数と意識歩行の歩数を区別して知ることができる。
従って、使用者は、日々の生活の基本となる歩行動作で意識歩きが増える歩行計数管理して、意識歩行による左脳及び右脳の活性化を図ることができ、さらには潜在行動の右脳のみ行動の痴呆症の発症を抑制することができる。
【００１６】
上記磁性部材が、使用者の手首部に装着されると共に、上記歩数計本体が、使用者の腰部に装着され、上記歩数計本体の歩数センサが、使用者の歩行に伴う身体の上下を検出する場合には、歩数センサが、使用者の歩行に伴う身体の上下を検出して、歩数を検出すると共に、磁気センサが、使用者の歩行に伴う腕部の振りを検出することができる。
【００１７】
上記磁性部材が、使用者の腰部に装着されると共に、上記歩数計本体が、使用者の手首部に装着され、上記歩数計本体の歩数センサが、腕用歩数センサとして構成されていて、使用者の歩行に伴う腕の振りにより歩数を検出する場合には、歩数センサが、使用者の歩行に伴う腕の振りを検出して、歩数を検出すると共に、磁気センサが、使用者の歩行に伴う腕部の振りを検出することができる。
【００１８】
さらに、上記信号処理部が、二つの歩数カウント値の割合を表示する場合には、使用者は、この割合の表示を見ることによって、日常生活における意識歩行の割合を認識することができるので、より一層意識歩行を行なうように努めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図１乃至図１１を参照しながら、詳細に説明する。
図１は、本発明による歩数計の第一の実施形態の基本構成を示している。
図１において、歩数計１０は、歩数センサ１１と、磁気センサ１２と、信号処理部１３と、表示部１４と、メモリ１５と、鳴動部１６と、操作部１７と、から成る歩数計本体１８と、使用者の手首部に装着される磁性部材１９と、から構成されている。
【００２０】
上記歩数センサ１１は、公知の構成であって、例えば図２に示すように、従来の歩数計の歩数検出方法と同様にして、歩行毎に使用者の身体が上下する加速度変化に同期して、支点１１ａを中心として揺動可能に支持され且つバネ１１ｂにより重力に抗して上方に付勢されている錘１１ｃが上下動して、錘１１ｃが下がった時にスイッチ１１ｄをオンにすることにより、歩数を検出するようになっている。
【００２１】
上記磁気センサ１２は、使用者の手首部に装着された磁性部材１９の接近・離反を検出するようになっている。
この場合、磁性部材１９は、図３（Ａ）に示すように、伸縮する非磁性体材料から成るリストバンド１９ａに取り付けられ、図３（Ｂ）に示すように、このリストバンド１９ａを使用者の手首部に巻くことにより、使用者の手首部に装着されるようになっている。
【００２２】
ここで、上記磁性部材１９は、例えば非磁性の樹脂コーティングか蒸着またはメッキ等により錆止め処理が施された永久磁石から構成されており、永久磁石の磁束線は、図３（Ａ）に示すように、外部に出易いような磁極配置となるように、着磁されている。
そして、リストバンド１９ａが使用者の手首部に装着されたとき、永久磁石から出るＮ極とＳ極の磁束線の双方、またはＮ極かＳ極の磁束線の一方が腰部に多く放射されるようになっている。
これに対して、磁気センサ１２は、図３（Ｃ）に示すように、歩数計本体１８のケースに関して、感度分布の中心軸が手首方向になるように配置され、使用者の手首部に装着された磁性部材１９からの放射磁束線の変化を効率よく検出するようになっている。
【００２３】
ここで、磁気センサ１２は、例えば図４に示すように構成されている。
即ち、図４において、磁気センサ１２は、駆動回路２１と、磁気センサ本体２２と、検出回路２３と、から構成されている。
【００２４】
上記駆動回路２１は、信号処理部１３のマイコン１３ａの例えば３２ｋＨｚの矩形波であるクロック信号がバッファＩＣ１により波形整形されて、負論理積回路ＩＣ３の一方の入力端子に入力されると共に、インバータＩＣ２で反転され且つ抵抗Ｒ１を介して上記負論理積回路ＩＣ３の他方の入力端子に入力されると共に、コンデンサＣ１を介して接地される。
【００２５】
ここで、負論理積回路ＩＣ３は、二つの入力が共にＨレベルのときのみ出力信号がＬレベルとなる。従って、インバータＩＣ２の出力がＨレベルからＬレベルに反転すると、負論理積回路ＩＣ３の出力は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１で決まる時定数の微分パルス幅の間のみ、ＨレベルからＬレベルのパルス信号を出力して、磁気センサ本体２２を駆動する。
【００２６】
そして、負論理積回路ＩＣ３は、上記パルス毎に、Ｌレベルを出力して、磁気センサ本体２２に対してパルス駆動放電を行ない、磁気センサ本体２２の磁気コア２２ａを構成する材料の磁気特性の飽和磁界まで励磁することになる。これにより、ヒステリシス現象の発生を抑制することができる。
【００２７】
磁気センサ本体２２は、図５に示すように、磁気コア２２ａと、この磁気コア２２ａに巻回された励磁巻線２２ｂと、から構成されている。
上記磁気コア２２ａは、例えば１０数ミリの棒状の強磁性体、高感度磁気特性を得るためには例えばアモルファスワイヤまたはアモルファスリボン磁性材料、パーマロイ等の高透磁率磁性体が使用される。
また、励磁巻線２２ｂは、磁気コア２２ａの周囲に、例えば数十ミクロン径の皮膜細線が１００回程度巻回されている。
【００２８】
ここで、駆動回路２１により磁気センサ本体２２の励磁巻線２２ｂの一端に対してパルス駆動放電が行なわれると、時定数Ｌ／Ｒで決まる過渡特性の曲線に従って電圧降下する。その際、外部磁気がある場合には、外部磁気がないときと比較して、より大きく電圧降下することになる。
【００２９】
上記検出回路２３は、ダイオードＤと、積分コンデンサＣ２，充電制御抵抗Ｒ２から成る積分回路２４と、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２と、から構成されている。
ダイオードＤは、その一端が、磁気センサ本体２２の励磁巻線２２ｂの他端に対して直列に、磁気センサ本体２２側に電流を流す極性方向で接続されている。
【００３０】
上記積分回路２４は、ダイオードＤの他端と電源ライン＋Ｖｃとの間に接続された充電制御抵抗Ｒ２と、ダイオードＤの他端とアース間に接続された積分コンデンサＣ２と、から構成されている。
これにより、積分コンデンサＣ２が、前述した駆動回路２１によるパルス駆動放電の間のパルス通電の間に、充電制御抵抗Ｒ２を介して充電される。
従って、積分回路２４は、負論理積回路ＩＣ３の出力信号に基づいて、積分コンデンサＣ２により積分を行ない、積分コンデンサＣ２にホールドされた電圧は、パルス駆動放電により放電する。
【００３１】
積分コンデンサＣ２の充電電圧は、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２及びＯＰ３を介して、二つのコンパレータＯＰ４，ＯＰ５に入力され、これらのコンパレータＯＰ４，ＯＰ５の出力が、それぞれ負論理和回路ＩＣ４に入力される。
オペアンプＯＰ１は、その非反転入力に上記積分コンデンサＣ２の電圧が印加されると共に、反転入力には、出力が帰還されており、積分コンデンサＣ２の電圧を高インピーダンスで受けて、インピーダンス変換して出力する。
【００３２】
また、オペアンプＯＰ２は、オペアンプＯＰ１の出力がそれぞれ入力抵抗Ｒ３，バイアス兼積分Ｒ４を介して反転入力及び非反転入力に入力されると共に、出力が抵抗Ｒ５を介して反転入力に帰還され、また非反転入力がコンデンサＣ３を介してアース接続されており、抵抗Ｒ５／Ｒ３の倍率で増幅する。
ここで、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３は、積分回路を構成し、数秒の積分定数に選定された時定数でオペアンプＯＰ２のバイアス電位となる。
【００３３】
さらに、オペアンプＯＰ３は、反転入力には、直流成分カット用コンデンサＣ４及び入力抵抗Ｒ６を介してオペアンプＯＰ２の出力が入力されると共に、出力が互いに並列に接続された抵抗Ｒ７とコンデンサＣ５を介して帰還されており、抵抗Ｒ７／Ｒ６の倍率で交流増幅を行なう。
尚、コンデンサＣ５と、駆動矩形波と増幅ノイズの高周波成分を減衰させる。
【００３４】
二つのコンパレータＯＰ４，ＯＰ５のうち、第一のコンパレータＯＰ４は、その反転入力に、オペアンプＯＰ３の出力が印加されると共に、非反転入力には、抵抗Ｒ８乃至Ｒ１１により分圧された抵抗Ｒ９乃至Ｒ１１の分圧電圧がしきい値電圧として入力される。これにより、入力電圧がしきい値以上を越えたとき、出力がＨレベルからＬレベルに反転する。
【００３５】
また、第二のコンパレータＯＰ５は、その非反転入力に、オペアンプＯＰ３の出力が印加されると共に、反転入力には、抵抗Ｒ１１による分圧電圧がしきい値電圧として入力される。これにより、入力電圧がしきい値以下を越えたとき、出力がＨレベルからＬレベルに反転する。
尚、抵抗Ｒ１０及びＲ１１による分圧電圧は、並列接続されたコンデンサＣ６により変動成分が減衰されて、前記オペアンプＯＰ３の非反転入力に安定化されたバイアス電圧として印加される。
【００３６】
負論理和回路ＩＣ４は、コンパレータＯＰ４，ＯＰ５の出力が入力されており、何れか一方の入力信号がＬレベルであるとき、Ｈレベルの信号を出力する。そして、このＨレベルの出力信号は、信号処理部１３に、手の動き検知信号として入力されることになる。
【００３７】
上記信号処理部１３は、マイコン１３ａを内蔵しており、歩数センサ１１及び磁気センサ１２から入力される検出信号に基づいて、以下のようにして歩数カウントを行なう。
即ち、信号処理部１３は、歩数センサ１１からの検出信号をカウントすると共に、磁気センサ１２からの手の動き検出信号をカウントし、その際、双方の検出信号のピッチを比較して、歩数センサの検出信号に対して、磁気センサ１２の検出信号がほぼ同期している場合には、即ち直前の四つ以上の磁気センサ１２の検出信号のピッチを平均化して、その平均ピッチが、歩数センサの検出信号のピッチとほぼ（約２０％以内のずれで）同期している場合には、無意識歩行として、第一の歩数カウント値をカウントアップして、表示部１４に表示させる。
【００３８】
これに対して、同期していない場合、即ち歩数信号のみが検出され、磁気センサ１２の検出信号がない場合、あるいは磁気センサ１２の検出信号の平均ピッチが、歩数センサ１１の検出信号のピッチと約２０％を越えるずれにより同期していない場合には、意識歩行として、第二の歩数カウント値をカウントアップして、表示部１４に表示させる。
さらに、信号処理部１３は、上述した第一の歩数カウント値及び第二の歩数カウント値の割合、例えば意識歩行である第二の歩数カウント値を、第一の歩数カウント値及び第二の歩数カウント値の和で除算し、１００倍することにより、第二の歩数カウント値の割合を計算し、表示部１４に表示させる。
【００３９】
上記表示部１４は、操作部１７の操作によって、上記第一の歩数カウント値，第二の歩数カウント値，第二の歩数カウント値の割合等が適宜に切換えられ、表示されるようになっている。
上記メモリ１５は、例えば不揮発型半導体メモリにより構成されており、第一の歩数カウント値及び第二の歩数カウント値を累積して記憶しておくと共に、例えば操作部１７の操作によって、一週間単位等の歩数経過過程を再表示したり、あるいは電池交換時のデータを一時的に記憶して保護するようになっている。
【００４０】
上記鳴動部１６は、例えば圧電ブザーにより構成されており、歩数計本体１８及び磁性部材１９を装着した際に、使用者の歩行時の腕の振りによって磁性部材１９の動きが磁気センサ１２により検出可能であるか否かをテストする際に、磁気センサ１２の検出信号に対応して鳴動するように設定される。
上記操作部１７は、上記表示部１４の表示切換え、鳴動部１６の鳴動オンオフ等の操作を行なうように構成されており、複数個の操作ボタンにより、信号処理部１３のマイコン１３ａに対して操作信号を送出するように構成されている。
【００４１】
上記歩数計本体１８は、図６に示すように、ケース１８ａ内に、歩数センサ１１，磁気センサ１２，信号処理部１３，メモリ１５，鳴動部１６を内蔵していると共に、その表面に表示部１４，操作部１７が備えられている。
【００４２】
本発明による歩数計１０は、以上のように構成されており、以下のように動作する。
先づ、使用の際には、使用者は、図３（Ｄ）に示すように、歩数計１０の歩数計本体１８を腰部に装着すると共に、磁性部材１９を手首部に装着する。
この場合、磁気センサ１２が、手首部に装着された磁性部材１９の前後方向の動きを検出し得る検知範囲は、磁性部材１９の磁気強さと磁気センサ１２の磁気センサ本体２２の感度との関係で決まるが、前述したリストバンド１９ａに埋め込み可能な磁性部材１９では、磁気センサ１２から約２０センチの範囲内が他の磁気ノイズとの関係で適切であることから、約２０センチ以内の位置に歩数計を装着する。これにより、無意識歩行にて、歩行による腕の振りによって、磁性部材１９が歩数計本体１８に対して約２０ｃｍ程度以内を通過することになる。
正しく装着が行なわれているか否かは、鳴動部１６をオンにして、数歩歩行してみることにより、腕の振りに合わせて鳴動部１６が鳴動することを確認することにより行なわれ得る。
【００４３】
この状態から、使用者が歩行を開始すると、歩数センサ１１が歩数信号を検出して、信号処理部１３に出力する。その際、信号処理部１３のマイコン１３ａのクロック信号からの例えば３２ｋＨｚの矩形波をバッファＩＣ１で波形整形して、その一方は負論理積ＩＣ３の一方に入力され、またＩＣ１の出力はインバータＩＣ２で信号反転して抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１で微分した後ＩＣ３の他方に入力する。ＩＣ１の出力がＬレベルからＨレベルに変化すると、ＩＣ３は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１の時定数で決まるパルス幅の微分パルスを出力する。
そして、約１００ナノ秒程のパルス幅のＩＣ３から出力される微分パルスは、瞬時にＨレベルからＬレベルとなり、その短い時間（パルス幅）だけ、駆動矩形波として磁気センサ本体２２の励磁巻線２２ｂを駆動する。
【００４４】
そして、磁気インピーダンス現象を発生させるために、ＩＣ３の出力が約１００ナノ秒のパルス幅でＨレベルからＬレベルに反転すると、上記駆動矩形波によって、励磁巻線２２ｂの電位がコンデンサＣ２の電位よりも下がる時ダイオードＤが導通して、コンデンサＣ２の電荷を放電する。その際、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ２は積分回路１４として作用し、コンデンサＣ２の電位は、駆動矩形波の高周波成分を減衰させると共に、磁気センサ本体２２の励磁巻線２２ｂの平均電位を呈することになる。そして、コンデンサＣ２の検知電位は、オペアンプＯＰ１により高インピーダンスで受け低インピーダンス変換して出力する。
【００４５】
このとき、コンデンサＣ２の検知電位は、図９の実測波形で示すように、磁気センサ本体２２が検出する外部磁界が地磁気のＮ極＋最大電位からＳ―極の最小電位間で平均電位が変化するため、手首部の磁性部材１９からの磁気成分の変化分のみ直流増幅する。そして、オペアンプＯＰ１の出力は、オペアンプＯＰ２で増幅され、ＯＰ３に入力される。
その際、ＯＰ２の出力は、直流成分カットのコンデンサＣ４で直流成分が遮断され、磁気センサが検出した手首の磁石からの磁気信号となる１秒以下の交流成分のみが通過することになり、オペアンプＯＰ３にて交流増幅され、コンデンサＣ５により、駆動矩形波の高周波成分が減衰される。
そして、オペアンプＯＰ３の出力は、二つのコンパレータＯＰ４，ＯＰ５で、それぞれしいき値と比較され、何れか一方の出力がＬレベルであるとき、負論理和回路ＩＣ４が、Ｈレベルの信号を出力する。
【００４６】
これにより、図７に示すように、磁気センサ１２により、手の動き検知信号が信号処理部１３に対して出力されることになる。
即ち、使用者の手首部に装着された磁性部材１９が、歩行の際の使用者の腕の振りによって、使用者の腰部を中心にして前後に移動すると、磁性部材１９の外部放射磁束線の一部が腰部に装着された歩数計本体１８の磁気センサ１２を反応させる。
そして、歩行時、曲がり角などで方向転換する場合等には、磁気センサ１２のオペアンプＯＰ１の出力は、図７（Ａ）に示すようになる。図７（Ａ）においては、オペアンプＯＰ１の出力信号は、磁性部材１９と地磁気の合成磁界または磁気センサ１２の感度軸と歩数センサ本体１８の装着姿勢との組合せによって、二種類観測されることになるので、双方の出力信号が示されている。
【００４７】
ここで、地磁気で平均電位が変化するが、その変化する周波数成分は通常の歩行では０．２Ｈｚ以下と低い周波数成分であるため、オペアンプＯＰ２の抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３の積分回路にて時定数で決まる自動バイアス回路が追従して、オペアンプＯＰ２が、手の動きの信号成分である１．５Ｈｚ以上の信号成分のみを約数倍で直流増幅すると共に、１．５Ｈｚ以上のみの手の前後動きとなる交流信号成分が、オペアンプＯＰ３で約１００倍に交流増幅され（図７（Ｂ）参照）、コンパレータＯＰ４及びＯＰ５のしきい値電圧の中心電位をオペアンプＯＰ３のバイアス中心電位として、コンパレータＯＰ４及びＯＰ５により、しきい値電位で判別されアナログ信号からデジタル信号に変換される（図７（Ｃ）参照）。
尚、歩数センサ１１による歩数検出は、図７（Ｄ）に示すようになっている。
【００４８】
ここで、信号処理部１３は、以下のようにして、歩数カウントを行なう。
即ち、信号処理部１３は、図８に示すように、歩数センサ１１からの歩数信号と、磁気センサ１２からの手の動き検知信号を比較する。
上記歩数信号と手の動き検知信号は、図８に示すように、検出時にＬレベルからＨレベルに反転するデジタル信号であって、例えば右足続いて左足の順序で検出される歩数ピッチＴ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・は、ほぼ同じ周期幅ピッチとなり、歩数信号が入力されると、信号処理部１３は、磁気センサ１２の電源をオンするので、磁気センサ１２が動作を開始する。
また、歩数信号が連続して入力されなくなると、信号処理部１３は、数十秒遅れて磁気センサ１２の電源をオフにする。
【００４９】
磁気センサ１２の手の動き検知信号の周期幅ピッチｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・は、上述した歩数信号のピッチ程正確な繰り返し周期でなく、また歩数信号発生位置との時間位置関係も歩数信号の前に現れたり、同時期であったり、遅れたりもする。従って、信号処理部１３のマイコン１３ａは、絶えず連続して検出される最初の４歩数以上の歩数信号のピッチを平均化処理して標準歩数ピッチとし、連続して現れる手の動き検知信号のピッチも同様に４回以上の手の動き検知信号のピッチを平均化処理して標準手の動きピッチとする。
そして、信号処理部１３は、歩数センサ１１の標準歩数ピッチと磁気センサ１２からの標準手の動きピッチが約２０％以内のずれでほぼ同期している場合、歩数センサ１１と磁気センサ１２の検出信号が同期していると判別し、歩数センサ１１からの歩数信号を無意識歩行の歩数として、第一の歩数カウント値をカウントアップする。
【００５０】
これに対して、信号処理部１３は、歩数信号のみで手の動き検知信号がない場合、あるいは上記の一致条件に合致せず、歩数センサ１１の標準歩数ピッチと磁気センサ１２からの標準手の動きピッチが約２０％を越えて互いにずれている場合には、意識歩歩行の歩数として、第二の歩数カウント値をカウントアップする。
そして、信号処理部１３は、第一の歩数カウント値及び第二の歩数カウント値の双方の累計カウント値を、歩数毎に表示部１４に送出して、表示部１４に○○○○歩と表示させる。
また、意識歩行のパーセント割合を表示させる場合には、信号処理部１３は、操作部１７からの操作により、マイコン１３ａ内の演算プログラムにより、第二の歩数カウント値（意識歩行累計歩数）÷（第一の歩数カウント値＋第二の歩数カウント値（全累計歩数））×１００の演算を行ない、その結果を表示部１４に送出させて、○○％と表示させる。
【００５１】
尚、磁気センサ１２の検出信号は、前述したように、使用者の手首部に装着される磁性部材１９と、使用者の腰部に装着される歩数計本体１８内の磁気センサ本体２２の磁気感度分布軸の位置関係で、１ピッチの信号が二種類あるため、図９（Ａ）で示すように、信号処理部１３は、所定時間幅Ｗ内の複数の信号に関しては、図９（Ｂ）に示すように、１ピッチ信号として、内部処理するようになっている。
【００５２】
尚、磁気センサ１２及び鳴動部１６は、共に消費電流が多く、歩数のみの計測時の場合には消費電流が数μＡ以下の微小電流であるのに対し、磁気センサ１２は約１０μＡ以上、また鳴動部１６は数ｍＡと消費電流が多い。このため、例えばボタン電池を電源とする歩数計本体１８の場合には、負荷による電池消耗が激しいため、磁気センサ１２は、信号処理部１３のマイコン１３ａによるプログラム制御で連続した歩数信号が連続して入力されたときのみ磁気センサ１２の電源がオンされ、鳴動部１６は、必要に応じて作動されることが望ましい。
【００５３】
図１０は、本発明による歩数計の第二の実施形態を示している。
図１０において、歩数計３０は、歩数センサとして腕用歩数センサ（図示せず）を備えた腕時計型の歩数計本体３１として構成されており、図１１（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、歩数計本体３１が使用者の手首部に装着されると共に、磁性部材１９は、使用者の腰部に装着される点を除いては、図１に示した第一の実施形態の歩数計１０とほぼ同様の構成になっている。
このような構成の歩数計３０によれば、使用者の歩行の際に、使用者の腕の振りに対応して、二次元の歩数センサが歩数検出を行なうと共に、磁気センサ１２が使用者の腕の振りにより使用者の腰部に装着された磁性部材１９の近傍を通過するとき、手の動きを検出する。
【００５４】
この場合、従来の歩数計と同様にして、手首部に磁性部材１９を装着すると共に、腰部に歩数計本体３１を装着して、一般的な歩きをすると、図１に示した歩数計１０の場合と同様に、無意識歩行として歩数カウントされ、また磁性部材１９を装着しない場合には、従来の歩数計と同様に、単に歩数がカウントされる。
これに対して、腕を胸の前で組んだり、後ろで組んだりする意識歩行の状態では、磁性部材１９が歩数計本体３１内の磁気センサ１２から離れ過ぎて、磁気センサ１２が反応せず、あるいは歩行の歩数ピッチと手の動きピッチの一致条件が成立しないため、意識歩行として歩数がカウントされる。
【００５５】
その際、使用者が磁性部材１９を装着した手をズボンのポケットに入れたり、カバンなどを持っている場合には、手首即ち磁性部材１９の前後方向の動き幅が少なく、１サイクルでの信号有りとなる磁気センサ１２の信号検出幅が通常歩行（無意識歩行）とは異なるので、無意識歩行時の信号検出幅から大きく異なることになり、信号処理部１３は、意識歩行としてカウントする。
また、後ろ歩きの状態においては通常手を腰部に密着して歩行することになるため、同様にして、信号処理部１３は、意識歩行としてカウントする。
【００５６】
このようにして、本発明による歩行計によれば、無意識歩行と意識歩行を別個にカウントすることにより、右脳及び左脳を活性化させる意識歩行の管理を行なうことができる。従って、生活上不可欠な歩行に関して、従来と同様の歩数センサの歩数情報の他に、意識歩行の管理が可能になると共に、従来の歩数計と比較して、大きさ及び形状で装着に違和感がなく、低コストで構成され得るので、子供から老人まで容易に入手し、使用することができる。
さらには、永久磁石等の磁性部材を手首部に装着することによって、手首部の血行を促す所謂磁気健康用途の磁気バンドとしても機能することになる。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、使用者が歩行するとき、歩数センサにより従来と同様にして、使用者の歩行による歩数を検出すると共に、歩行に伴って使用者が腕を振ることにより、磁性部材が、歩数計本体の磁気センサの近傍を通過して、磁気センサに対して接近・離反することになり、その際磁気センサが磁性部材の接近を検出する。
その際、所謂無意識歩行では、二歩の歩数となる一周期の歩行では、右手または左手がそれぞれ歩数ピッチと同期して二回腰部を通過する。
【００５８】
そして、信号処理部が、上記歩数センサ及び磁気センサの検出信号の同期を判別して、同期している場合には、第一の歩数カウント値をカウントアップし、また同期していない場合には、第二の歩数カウント値をカウントアップする。
【００５９】
従って、第一の歩数カウント値は、使用者の歩行における身体の動きと、腕の振りが同期している場合、即ち所謂無意識歩行の歩数を示すことになり、また第二の歩数カウント値は、同期していない場合、即ち所謂意識歩行の歩数を示すことになる。
【００６０】
このようにして、使用者は、表示された第一の歩数カウント値と第二の歩数カウント値を視認することによって、従来の歩数計と同様にして歩数を知ることができると共に、さらに無意識歩行の歩数と意識歩行の歩数を区別して知ることができる。
従って、使用者は、日々の生活の基本となる歩行動作で意識歩きが増える歩行計数管理して、意識歩行による左脳及び右脳の活性化を図ることができ、さらには痴呆症の発症を抑制することができる。
【００６１】
かくして、本発明によれば、簡単な構成により、無意識歩行と意識歩行とを判別することができるようにした歩数計が提供されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による歩数計の第一の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の歩数計における歩数センサの動作原理を示す説明図である。
【図３】図１の歩数計における磁性部材を示し、（Ａ）は概略斜視図，（Ｂ）は手首部への装着状態を示す図，（Ｃ）は歩数計本体との磁気的関係を示す図，及び（Ｄ）は歩数計全体の装着状態を示す概略斜視図である。
【図４】図１の歩数計における磁気センサの構成を示す回路図である。
【図５】図４の磁気センサにおける磁気センサ本体の構成を示す拡大斜視図である。
【図６】図１の歩数計における歩数計本体を示す概略正面図である。
【図７】図１の歩数計における歩行と歩数センサ及び磁気センサの検出信号を示すタイムチャートである。
【図８】図１の歩数計における歩数センサによる歩数ピッチと磁気センサによる手の動きピッチとの関係を示すタイムチャートである。
【図９】図１の歩数計における磁気センサの波形処理を示し、（Ａ）は処理前，及び（Ｂ）処理後をそれぞれ示すグラフである。
【図１０】本発明による歩数計の第二の実施形態を示す概略正面図である。
【図１１】図１０による歩数計の装着状態を示す，（Ａ）は正面図，（Ｂ）は側面図，及び（Ｃ）は歩行状態における側面図である。
【図１２】歩行動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０，３０　　　　歩数計
１１　　　　歩数センサ
１２　　　　磁気センサ
１３　　　　信号処理部
１３ａ　　　　　マイコン
１４　　　　表示部
１５　　　　メモリ
１６　　　　鳴動部
１７　　　　操作部
１８　　　　歩数計本体
１９　　　　磁性部材
１９ａ　　　　　リストバンド
２１　　　　駆動回路
２２　　　　磁気センサ本体
２３　　　　検出回路
３１　　　　歩数計本体

Claims (4)

1. 使用者の手首部または腰部に装着される磁性部材と、
   歩数センサ，上記磁性部材の接近・離反及びその方向を検出する磁気センサと、これらの歩数センサ及び磁気センサの検出信号の同期を判別して歩数カウントを行なう信号処理部と、を備えた使用者の腰部または手首部に装着される歩数計本体と、から構成されており、
   上記信号処理部が、使用者の歩行時における歩数センサ及び磁気センサの検出信号を判別して、これらの検出信号が同期している場合と同期していない場合とで、それぞれ別個に歩数センサの歩数信号をカウントして表示するようにしたことを特徴とする、歩数計。
2. 上記磁性部材が、使用者の手首部に装着されると共に、
   上記歩数計本体が、使用者の腰部に装着され、
   上記歩数計本体の歩数センサが、使用者の歩行に伴う身体の上下を検出することを特徴とする、請求項１に記載の歩数計。
3. 上記磁性部材が、使用者の腰部に装着されると共に、
   上記歩数計本体が、使用者の手首部に装着され、
   上記歩数計本体の歩数センサが、腕用歩数センサとして構成されていて、使用者の歩行に伴う腕の振りにより歩数を検出することを特徴とする、請求項１に記載の歩数計。
4. さらに、上記信号処理部が、二つの歩数カウント値の割合を表示することを特徴とする、請求項１から３の何れかに記載の歩数計。

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