JP2008282384A - 歩数計 - Google Patents

Abstract

【課題】 感度軸が相互に異なる複数の歩行センサを用いた歩数計において、簡単な構成で、歩行検出に適した歩行センサを短時間で選択できるようにすること。
【解決手段】 ＣＰＵ１０８は、優先順位第１位の歩行センサ１０１ａを含む第１歩行検出回路１００ａからの信号が歩行信号であると判断した場合、歩行センサ１０１ａからの歩行信号に基づいて歩数算出を行う。前記信号が歩行信号ではないと判断した場合、歩行センサ１０１ａとは感度軸が異なる歩行センサ１０１ｂを含む第２歩行検出回路１００ｂからの信号が歩行信号のときには、歩行センサ１０１ｂからの歩行信号に基づいて歩数算出を行うと共に、歩行センサ１０１ｂの優先順位を第１位に変更する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、使用者の歩行（走行も含む。）を検出して歩数計測を行う歩数計に関し、特に、相互に感度軸が異なる複数のセンサを備えた歩数計に関する。

従来から、相互に感度軸が異なる複数の歩行センサを用いて、使用者の歩数を算出する歩数計が開発されている。
例えば、特許文献１に記載された歩数計では、複数の歩行センサ中のどの歩行センサの出力を歩数計数の対象とするのかを、複数の歩行センサの出力信号に対する演算処理によって選択するように構成している。

また、特許文献２に記載された歩数計では、歩行センサとは別に角度センサを設け、前記角度センサの出力に基づいて複数の歩行センサの出力の１つを歩行信号として選択し、該歩行センサからの歩行信号に基づいて歩数を算出するように構成している。
しかしながら、特許文献１記載の歩数計では、例えば、２つの歩行センサから歩数計数に十分な信号が出力されている場合でも、歩行センサを選択するために演算処理を行う必要がある。したがって、演算量が増大し、歩行センサの選択に時間がかかるという問題がある。

また、一時的に歩行を停止した後に歩行を再開した場合、筐体の向きが変化していない場合は、停止する前に選択していた歩行センサが有効と考えられるが、歩数計測動作を開始する都度、歩行センサを選択するために演算処理を行うように構成しているため、これによっても演算量が増大するという問題がある。したがって、歩行センサの選択に時間がかかり、歩行検出漏れが生じる恐れがあるという問題がある。

一方、特許文献２記載の歩数計においては、角度センサ等の部品数が増加して回路規模が大きくなるため、小型化が困難、高価になる等の問題がある。また、角度センサの出力に基づいて歩行センサを選択しているため、演算量が増大し、歩行センサ選択に時間がかかるという問題がある。さらに、歩行検出漏れが生じる恐れがあるという問題がある。

特許第３５４３７７８号公報 特許第３６２４５７２号公報

本発明は、感度軸が相互に異なる複数の歩行センサを用いた歩数計において、簡単な構成で、歩行検出に適した歩行センサを短時間で選択できるようにすることを課題としている。
また、本発明は、簡単な構成で、歩行検出に適した歩行センサを短時間で選択できるようにして、歩行検出漏れの発生を抑制することを課題としている。

本発明によれば、感度軸が相互に異なると共に歩行を検出して対応する歩行信号を出力する複数の歩行センサを有し、前記歩行信号に基づいて歩数を算出する歩数計において、前記複数の歩行センサを切り換えることによって、前記歩行信号を出力している１つの歩行センサを歩行検出用の歩行センサとして選択する選択手段と、前記選択手段が選択した歩行センサからの前記歩行信号に基づいて歩数を算出する算出手段とを備えて成ることを特徴とする歩数計が提供される。
複数の歩行センサとは、1つの感度軸に対して検出する歩行センサが複数個ある場合と、例えば、ダイヤフラム上に複数の検出部が形成されるように、1つの素子に１つの感度軸を検出する部分が複数個ある場合を含む。
選択手段は、複数の歩行センサを切り換えることによって、歩行信号を出力している１つの歩行センサを歩行検出用の歩行センサとして選択する。算出手段は、前記選択手段が選択した歩行センサからの前記歩行信号に基づいて歩数を算出する。

ここで、前記選択手段は、予め定めた順序で前記複数の歩行センサの切り換えを行い、前記歩行信号を出力している１つの歩行センサを歩行検出用の歩行センサとして選択するように構成してもよい。
また、前記選択手段は、予め定めた順序で前記複数の歩行センサの切り換えを行い、前記歩行信号を出力していると判断した最初の歩行センサを歩行検出用の歩行センサとして選択するように構成してもよい。

また、前記複数の歩行センサから前記歩行検出用の歩行センサとして選択する順位を記憶する記憶手段を有し、前記記憶手段は、前記選択手段が歩行検出用として選択した歩行センサを、順位が第１位の歩行センサとして記憶し、前記選択手段は、前記記憶手段に記憶した順位に従って歩行センサを切り換えて選択するように構成してもよい。
また、前記各歩行センサを含む複数の歩行検出手段と、電源と、前記電源から前記歩行検出手段へ駆動電力を供給するように制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記選択手段が選択していない歩行センサを含む歩行検出手段に対しては、前記電源からの駆動電力を供給しないように構成してもよい。

また、前記選択手段は、歩行停止したか否かを判定する歩行判定期間中は切り換え前の歩行検出手段を選択するように構成してもよい。
また、前記選択手段は歩行検出手段を切り換える際、新たに選択した歩行検出手段のセットアップ時間終了後に当該歩行検出手段からの信号を検出するように切り換え、前記制御手段は、前記選択手段が選択していない歩行検出手段に対する前記電源からの駆動電力供給を停止するように構成してもよい。

また、前記選択手段は、スリープモードにおいて、前記複数の歩行検出手段を所定時間毎に所定順序で選択し、前記制御手段は、前記選択手段が選択した歩行検出手段に対して前記電源から駆動電力を供給するように構成してもよい。
また、前記選択手段は、歩行判定を開始して歩行信号を検出することなく歩行停止時間経過した場合に歩行検出手段を切り換え、前記選択手段が選択した歩行検出手段のセットアップ時間経過後所定時間以内に歩行信号を該歩行検出手段が検出した場合、前記算出手段は、前記歩行判定開始から、選択した歩行検出手段によって歩行信号を検出するまでの間に発生した歩数を算出して累積歩数を補正するように構成してもよい。

また、前記算出手段は、前記歩行判定開始から、選択した歩行検出手段によって歩行信号を検出するまでの間に発生した歩数を、前記選択した歩行検出手段が検出した歩行信号の周期に基づいて算出し、前記算出した歩数を累積歩数に加算することによって補正するように構成してもよい。

本発明によれば、簡単な構成で、歩行検出に適した歩行センサを短時間で選択することが可能になる。
また、本発明によれば、簡単な構成で、歩行検出に適した歩行センサを短時間で選択できるようにして、歩行検出漏れの発生を抑制することが可能になる。
また、本発明によれば、歩行センサ選択時の歩行検出漏れを抑制することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態に係る歩数計について説明する。尚、各図において同一部分には同一符号を付している。
図１は、本発明の実施の形態に係る歩数計のブロック図である。
図１において、歩数計は、第１歩行検出回路１００ａ、第２歩行検出回路１００ｂ、第１、第２歩行検出回路１００ａ、１００ｂからの歩行信号に基づく歩数算出処理等を行う中央処理装置（ＣＰＵ）１０８、操作スイッチ等によって構成され歩数計測開始操作等の各種操作を行う入力手段１０９、計測した歩数やピッチ等を表示する表示手段１１０、警報等を音で行う報音手段１１１、ＣＰＵ１０８用の規準クロック信号や計時動作を行う際の時間信号の元になる信号を発生する発振手段１１２、および記憶手段１１３を備えている。

第１歩行検出回路１００ａは、使用者の歩行を検出する毎に対応する電荷の歩行信号を出力する歩行センサ（本実施の形態では加速度センサであるピエゾ素子）１０１ａ、歩行センサ１０１ａからの歩行信号を対応する電圧の歩行信号に変換して出力する電荷−電圧変換手段１０２ａ、電荷−電圧変換手段１０２ａから出力される信号中のノイズを除去して歩行信号を出力するフィルタ手段１０５ａ、フィルタ手段１０５ａからの歩行信号を増幅して出力する増幅手段１０６ａ、増幅手段１０６ａからのアナログ信号形式の歩行信号をデジタル信号形式の歩行信号に変換して出力する二値化手段１０７ａを備えている。

第２歩行検出回路１００ｂは、第２歩行検出回路１００ａと同様に構成されている。即ち、第２歩行検出回路１００ｂは、使用者の歩行を検出する毎に対応する電荷の歩行信号を出力する歩行センサ（本実施の形態では加速度センサであるピエゾ素子）１０１ｂ、歩行センサ１０１ｂからの歩行信号を対応する電圧の歩行信号に変換して出力する電荷−電圧変換手段１０２ｂ、電荷−電圧変換手段１０２ｂから出力される信号中のノイズを除去して歩行信号を出力するフィルタ手段１０５ｂ、フィルタ手段１０５ｂからの歩行信号を増幅して出力する増幅手段１０６ｂ、増幅手段１０６ｂからのアナログ信号形式の歩行信号をデジタル信号形式の歩行信号に変換して出力する二値化手段１０７ｂを備えている。

歩行センサ１０１ａと歩行センサ１０１ｂは、感度軸が相互に異なる（例えば感度軸が９０度異なる）ように構成されている。
歩行センサ１０１ａ、１０１ｂとしては機械的な歩行センサ等の他の歩行センサも使用可能であり、ピエゾ素子等の加速度センサに限定されるものではない。

記憶手段１１３は、ＣＰＵ１０８が実行するプログラムを記憶したＲＯＭおよびＣＰＵ１０８がプログラムを実行する際に作業領域として使用されるＲＡＭから構成され、ＲＡＭには計測した歩数や歩行検出用の歩行センサとして選択する順位等のデータが記憶される。
入力手段１０９の操作に応じてＣＰＵ１０８は、発振手段１１２の発振信号を基に歩行時間等の時間計測をすることができる。
二値化手段１０７ａ、ｂは、所定の閾値を有するコンパレータによって構成されている。

ＣＰＵ１０８は複数の入力端子を有しており、この入力端子に、選択した歩行センサ１０１ａ、１０１ｂに対応する二値化手段１０７ａ、１０７ｂから入力されたデジタル信号形式の歩行信号に基づいて歩数算出処理を行う。
図示していないが、第１、第２検出回路１００ａ、１００ｂに駆動電力を供給する電源が備えられており、ＣＰＵ１０８が歩行検出用として選択していない歩行センサ１０１ａ又は歩行センサ１０１ｂを含む第１歩行検出回路１００ａ又は第２歩行検出回路１００ｂに対して、ＣＰＵ１０８は前記電源から駆動電力を供給しないように制御する。

なお、第１、第２歩行検出回路１００ａ、１００ｂは各々第１、第２歩行検出手段を構成し、使用者の歩行に対応する二値化された歩行信号をＣＰＵ１０８に出力することができる。ＣＰＵ１０８で選択手段を構成し、複数の歩行センサ１０１ａ、１０１ｂを切り換えることによって、歩行に対応する歩行信号を出力している１つの歩行センサを歩行検出用の歩行センサとして選択することができる。また、ＣＰＵ１０８で算出手段を構成し、前記選択手段によって選択した１つの歩行センサからの歩行信号に基づいて歩数を算出することができる。また、ＣＰＵ１０８で制御手段を構成し、前記選択手段が選択していない歩行センサを含む歩行検出回路へは駆動電力を供給しないようにすることができる。

図２は、本実施の形態に係る歩数計の動作を説明するためのタイミング図である。
同図（ａ）は、第１位センサ（例えば歩行センサ１０１ａ）によって歩行信号が検出されているが、第２位センサ（例えば歩行センサ１０１ｂ）では歩行信号が検出されておらず、第１位センサからの信号に基づいて歩数計測を行う例を示している。
この場合のＣＰＵ１０８の処理を概略説明すると、第１位センサからの信号を検出し、前記信号が所定時間連続して検出できたこと（連続性）を確認することによって、第１位センサからの信号が正規の歩行信号であると判断し、歩数として計数する。第１位センサからの歩行信号が所定時間連続して検出されない場合には、歩行停止と判断する。

同図（ｂ）は、同図（ａ）とは逆の場合である。即ち、第１位センサ（例えば歩行センサ１０１ａ）では歩行信号が検出されていないが、第２位センサ（例えば歩行センサ１０１ｂ）によって歩行信号が検出されており、歩行信号検出用センサを第１位センサから第２位センサに切り換えて歩数計測を行う例を示している。

この場合のＣＰＵ１０８の処理を概略説明すると、第１位センサからの信号が所定時間検出できない場合、歩行検出用センサを第２位センサに切り換えた後、第２位センサからの信号の連続性を確認することによって、第２位センサからの信号が正規の歩行信号であると判断し歩数算出を行う。この場合、第２位センサの優先順位を第１位に変更する（今まで第１位であったセンサは第２位となる）。また、新たな第１位センサからの歩行信号が所定時間連続して検出されない場合には、新たな第２位センサに切り換えて歩数計測を行う。

同図（ｃ）は、第１位センサ（例えば歩行センサ１０１ａ）及び第２位センサ（例えば歩行センサ１０１ｂ）の双方によって歩行信号が検出されている状態で、歩行計測を行う例である。
この場合のＣＰＵ１０８の処理を概略説明すると、第１位センサからの信号を検出し、前記信号の連続性を確認することによって、第１位センサからの信号が正規の歩行信号であると判断し、歩数として計数する。

使用者が歩行状態を変更するなどして、第１位センサからの歩行信号が所定時間連続して検出されなくなると、歩行検出用センサを第２位センサに切り換える。
ＣＰＵ１０８は、第２位センサからの信号の連続性を確認することによって、第２位センサからの信号が正規の歩行信号であると判断し、第２位センサからの歩行信号に基づいて歩数を算出する。この場合、前記同様にして、第２位センサの優先順位を第１位に変更する。

図３及び図４は、本実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。この処理は、主としてＣＰＵ１０８が記憶手段１１３のＲＯＭに記憶したプログラムを記憶手段１１３のＲＡＭにロードして実行することによって行われる。
以下、図１〜図４を参照して本実施の形態に係る歩数計の動作を詳細に説明する。

本実施の形態の処理を開始する前に、初期状態として記憶手段１１３には、歩行センサ１０１ａ、１０１ｂを選択する優先順位として、歩行センサ１０１ａが第１位、歩行センサ１０１ｂが第２位として記憶されているものとする。
本歩数計を自己の腕等に装着した使用者が入力手段１０９によって開始操作を行うことで歩数計測処理を開始すると、ＣＰＵ１０８は、優先順位が第１位の歩行センサ１０１ａが含まれる第１歩行検出回路１００ａに駆動電力を供給して歩行検出を開始する。同時に、ＣＰＵ１０８は、発振手段１１２が発生する信号に基づいて時間の計測を開始する。このとき、ＣＰＵ１０８は、優先順位が第２位の歩行センサ１０１ｂが含まれる第２歩行検出回路１００ｂへは電源供給しない。これにより省電力化を可能にしている。

使用者が歩行を開始すると、歩行センサ１０１ａは歩行を検出して対応する電荷の歩行信号を出力する。歩行センサ１０１ａからの歩行信号は電荷−電圧変換手段１０２ａによって電圧に変換された後、フィルタ手段１０５ａを介して増幅手段１０６ａによって増幅出力される。増幅手段１０６ａの出力信号は二値化手段１０７ａによってデジタル化された歩行信号に変換された後、ＣＰＵ１０８へ入力される。

ＣＰＵ１０８は、第１歩行検出回路１００ａからの信号に基づいて第１位センサ（この場合、歩行センサ１０１ａ）からの信号有りと判断すると（ステップＳ２０１）、歩行センサ１０１ａからの信号が所定時間連続して得られていること（連続性）を確認する（ステップＳ２０２）。ここで、前記所定時間としては、例えば、５歩の歩行に通常要する程度の時間（例えば１０秒）に設定することができる。

ＣＰＵ１０８は、歩行センサ１０１ａからの信号が所定時間連続して得られている場合には、歩行センサ１０１ａからの信号が歩行に対応する歩行信号であると判断する（ステップＳ２０３）。
次にＣＰＵ１０８は、歩行センサ１０１ａからの歩行信号の間隔を測定する（ステップＳ２０４）。

ＣＰＵ１０８は、歩行センサ１０１ａからの歩行信号の間隔が所定の停止判定時間よりも小さい場合には、正規の歩行による歩行信号と判断して（ステップＳ２０５）、歩行センサ１０１ａからの歩行信号（即ち、第１歩行検出回路１００ａからの歩行信号）を歩数としてカウントし、処理ステップＳ２０４に戻る（ステップＳ２０６）。ここで、前記停止判定時間は、例えば、１歩の歩行に通常要する程度の時間（例えば２秒）に設定することができる。

一方、ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ２０５において、歩行センサ１０１ａからの歩行信号の間隔が所定の停止判定時間よりも小さくない場合には、正規の歩行による歩行信号ではないと判断して、処理ステップＳ２０１に戻る。
ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ２０３において、歩行センサ１０１ａからの信号が歩行による信号ではないと判断した場合、歩行センサ１０１ａからは歩行信号が得られないと判断して、処理ステップＳ２０８に移行する。

また、ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ２０１において歩行センサ１０１ａからの信号無しの状態が所定の監視時間経過した場合にも、歩行センサ１０１ａからは歩行信号が得られないと判断して、処理ステップＳ２０８に移行する（ステップＳ２０７）。
次に、ＣＰＵ１０８は、処理ステップ２０８において、歩行検出用として使用する歩行センサを歩行センサ１０１ａから第２位のセンサ（この場合、歩行センサ１０１ｂ）に切り換えた後、歩行センサ１０１ｂからの信号を検出する。

ＣＰＵ１０８は、歩行センサ１０１ａから歩行センサ１０１ｂに切り換える場合、駆動電力の供給を第１検出回路１００ａから第２検出回路１００ｂに切り換える。
尚、第１、第２歩行検出回路１００ａ、１００ｂ全体への駆動電力供給切り換えを行うようにしてもよいが、各歩行検出回路１００ａ、１００ｂの構成要素の一部への駆動電力供給を切り換えることによって、歩行検出用として使用する歩行センサ１０１ａ、１０１ｂの切り換えを行うようにしてもよい。

歩行センサの切り換えが完了すると、歩行センサ１０１ｂは歩行を検出して対応する電荷の歩行信号を出力する。歩行センサ１０１ｂからの歩行信号は電荷−電圧変換手段１０２ｂによって電圧に変換された後、フィルタ手段１０５ｂを介して増幅手段１０６ｂによって増幅出力される。増幅手段１０６ｂの出力信号は二値化手段１０７ｂによってデジタル化された歩行信号に変換された後、ＣＰＵ１０８へ入力される。

ＣＰＵ１０８は、第２歩行検出回路１００ｂからの信号に基づいて歩行センサ１０１ｂからの信号有りと判断すると（ステップＳ２０８）、歩行センサ１０１ｂからの信号が所定時間連続して得られていること（連続性）を確認する（ステップＳ２０９）。ここで、前記所定時間としては、例えば５歩の歩行に通常要する程度の時間（例えば１０秒）に設定することができる。

ＣＰＵ１０８は、歩行センサ１０１ｂからの信号が所定時間連続して得られている場合には、歩行センサ１０１ｂからの信号が歩行に対応する歩行信号であると判断し（ステップＳ２１０）、歩行センサ１０１ｂを第１位の歩行センサに優先順位を上げて記憶手段１１３に記憶する（ステップＳ２１１）。これにより、今まで第１位であった歩行センサ１０１ａの順位は第２位に下げられる。

次にＣＰＵ１０８は、歩行センサ１０１ｂからの歩行信号の間隔を測定する（ステップＳ２１２）。
ＣＰＵ１０８は、歩行センサ１０１ｂからの歩行信号の間隔が所定の停止判定時間よりも小さい場合には、正規の歩行による歩行信号と判断して、歩行センサ１０１ｂからの歩行信号（即ち、第２歩行検出回路１００ｂ）からの歩行信号を歩数としてカウントし、処理ステップＳ２１２に戻る（ステップＳ２１３、Ｓ２１４）。ここで、前記停止判定時間は、例えば、１歩の歩行に通常要する程度の時間（例えば２秒）に設定することができる。

一方、ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ２１３において、歩行センサ１０１ｂからの歩行信号の間隔が所定の停止判定時間よりも小さくない場合には、正規の歩行による歩行信号ではないと判断して、処理ステップＳ２０１に戻る。
ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ２１０において歩行センサ１０１ｂからの信号は歩行による信号でないと判断した場合には、歩行センサ１０１ｂからは歩行信号が得られないと判断して、処理ステップＳ２０１に戻る。

この場合、ＣＰＵ１０８は、歩行センサ１０１ａ、１０１ｂの順位を変更しない。
また、ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ２０８において歩行センサ１０１ｂからの信号無しの状態が所定の監視時間経過した場合にも、歩行センサ１０１ｂからは歩行信号が得られないと判断して、処理ステップＳ２０１に戻る（ステップＳ２１５）。

以上述べたように、本実施の形態に係る歩数計では、ＣＰＵ１０８は優先順位が第１位の歩行センサ（例えば歩行センサ１０１ａ）を含む第１歩行検出回路１００ａからの信号が歩行信号であると判断した場合、歩行センサ１０１ａからの歩行信号に基づいて歩数算出を行う。歩行センサ１０１ａからの信号が歩行信号ではないと判断したとき、歩行センサ１０１ａとは感度軸が異なる第２位の歩行センサ（例えば歩行センサ１０１ｂ）を含む第２歩行検出回路１００ｂからの信号が歩行信号の場合には、歩行センサ１０１ｂからの歩行信号に基づいて歩数算出を行うと共に、歩行センサ１０１ｂの優先順位を第２位から第１位に変更する。歩行センサ１０１ａの優先順位は下位に変更される。

このように本実施の形態によれば、感度軸が相互に異なる複数の歩行センサのうち、歩行信号が得られる歩行センサを歩行検出用の歩行センサとして、単純に切り換えて選択するようにしている。したがって、複数の歩行センサを用いて歩行センサを選択するための演算処理を行うことなく、簡単な構成で、歩行検出に適した歩行センサを短時間で選択することが可能になるという効果を奏する。
また、簡単な構成で、歩行検出に適した歩行センサを短時間で選択できるため、歩行検出漏れの発生を抑制することが可能になるという効果を奏する。

尚、前記実施の形態では２つの歩行センサ１０１ａ、１０１ｂを使用したが、相互に感度軸の異なる２つ以上の歩行センサを使用するように構成することができる。例えば、歩行センサが３つの場合には感度軸が相互に９０度異なるように構成することができる。この場合、各歩行センサを含む歩行検出回路が設けられ、ＣＰＵ１０８は、歩行検出に使用していない歩行検出回路への駆動電力供給を停止する。
また、前記実施の形態におけるステップＳ２０７、ステップＳ２１５の監視時間は、歩行センサの優先順位を考慮し、優先順位が高い歩行センサの監視時間を優先順位が低い歩行センサの監視時間よりも長くするようにしても良い。例えば、一時的に歩行を停止したあとに歩行を再開したとき、筐体の向きが変化していない場合は、優先順位が高い歩行センサが有効と考えられる。

このため、優先順位が高い歩行センサを優先順位が低い歩行センサより長く監視することにより、使用者の歩行開始をより早く検出することができ、より精度の高い歩数検出が可能となる。
また、前記実施の形態では、使用者の腕に装着して使用する腕時計型の歩数計の例で説明したが、腰に装着して使用する方式の歩数計、鞄等に収納して保持した状態で使用する方式の歩数計、時計機能を内蔵する歩数計等、各種の歩数計に適用可能である。

図５は本発明の他の実施の形態に係る歩数計のブロック図である。図１との相違点は、各歩行検出回路１００ａ、１００ｂへの駆動電力供給を制御する電源駆動手段５０１ａ、５０１ｂを備えている点であり、その他の構成は同じである。ここで、ＣＰＵ１０８及び電源駆動手段５０１ａ、５０１ｂは制御手段を構成している。
図６は、本他の実施の形態の処理を示すフローチャートであり、歩行検出回路１００ａ、１００ｂの切り換え時に、新たに選択する歩行検出回路１００ａ又は１００ｂが電源供給後に安定して動作するまでの時間（セットアップ時間）が経過するまでは、それまで使用していた歩行検出回路１００ａ又は１００ｂからの歩行信号を検出するようにした例である。

以下、図５及び図６を用いて本他の実施の形態に係る歩数計の動作を説明する。
ＣＰＵ１０８は、第１歩行検出回路１００ａからの信号に基づいて第１位センサ（この場合、歩行センサ１０１ａ）からの信号有りと判断すると（ステップＳ２０１）、歩行センサ１０１ａからの信号が所定時間連続して得られていること（連続性）を確認する（ステップＳ２０２）。ここで、前記所定時間としては、例えば、５歩の歩行に通常要する程度の時間（例えば１０秒）に設定することができる。

ＣＰＵ１０８は、歩行センサ１０１ａからの信号が所定時間連続して得られている場合には、歩行センサ１０１ａからの信号が歩行に対応する歩行信号であると判断する（ステップＳ２０３）。
次にＣＰＵ１０８は、歩行センサ１０１ａからの歩行信号の間隔を測定する（ステップＳ２０４）。

ＣＰＵ１０８は、歩行センサ１０１ａからの歩行信号の間隔が所定の歩行停止を判定するための時間（停止判定時間）よりも小さい場合には、正規の歩行による歩行信号と判断して（ステップＳ２０５）、歩行センサ１０１ａからの歩行信号（即ち、第１歩行検出回路１００ａからの歩行信号）を歩数としてカウントし、処理ステップＳ２０４に戻る（ステップＳ２０６）。ここで、前記停止判定時間は、例えば、１歩の歩行に通常要する程度の時間（例えば２秒）に設定することができる。

一方、ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ２０１において歩行センサ１０１ａからの信号無しの状態が所定の監視時間経過した場合、歩行センサ１０１ａからは歩行信号が得られないと判断して、処理ステップＳ６０１に移行する（ステップＳ２０７）。
また、ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ２０３において、歩行センサ１０１ａからの信号が歩行信号ではないと判断した場合も処理ステップＳ６０１に移行する。

ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ６０１において、第２位センサ（この場合、歩行センサ１０１ｂ）の電源がオン状態ではない、換言すれば、電源駆動手段５０１ｂが第２歩行検出回路１００ｂに駆動電力を供給していないと判断すると、電源駆動手段５０１ｂから第２歩行検出回路１００ｂに駆動電力を供給して、歩行センサ１０１ｂを含む第２歩行検出回路１００ｂの電源をオンにする（ステップＳ６０２）。

次にＣＰＵ１０８は、第２歩行検出回路１００ｂに電源供給した後の動作が安定するまでの時間（セットアップ時間）は歩行センサ１０１ｂによる歩行検出ができないため、前記セットアップ時間が経過するまでは、歩行センサ１０１ａが検出した歩行信号によって歩数測定を行うようにしている。即ち、ＣＰＵ１０８は、セットアップ時間経過したか否か判断し（ステップＳ６０３）、セットアップ時間経過したと判断した場合には歩行センサ１０１ａを含む第１歩行検出回路１００ａの電源をオフにした後、図４の処理ステップＳ２０８に移行して後続の処理を行う（ステップＳ６０４）。これにより、セットアップ時間中に発生した歩行は歩行センサ１０１ａによって検出されるため、歩行センサ切り換え時の歩行検出漏れの発生を抑制することができる。

ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ６０１において、歩行センサ１０１ｂの電源がオン状態にある、換言すれば、電源駆動手段５０１ｂが第２歩行検出回路１００ｂに駆動電力を供給していると判断すると、第２歩行検出回路１００ｂに駆動電力を供給することなく、処理ステップＳ６０３に移行する。これにより、第２歩行検出回路１００ｂの電源を重ねてオンにすることを防止できる。

また、ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ６０３において、セットアップ時間が経過していないと判断すると、処理ステップＳ２０１に戻る。
以上述べたように、本他の実施の形態に係る歩数計は、歩行停止したか否かを判定するための歩行判定時間中は切り換え前の歩行検出回路１００ａ又は１００ｂを選択して歩数検出を行うようにしている。また、歩行検出回路１００ａ、１００ｂを切り換える際、新たに選択した歩行検出回路１００ａ又は１００ｂのセットアップ時間終了後に当該歩行検出回路１００ａ又は１００ｂに切り換え、選択していない歩行検出回路１００ａ又は１００ｂに対する電源からの駆動電力供給を停止するようにしている。

このように、歩行センサを切り換える際は、歩行検出回路１００ａ、１００ｂのセットアップ時間を考慮し、立ち上げる方の電源をオンにし、セットアップが完了するまで切り換えを行わず、セットアップ完了後に歩行検出回路１００ａ、１００ｂを切り換えるようにしているため、測定している歩行センサからの歩行信号が得られずに歩行センサを切り換ええる際に、歩行検出回路１００ａ、１００ｂのセットアップ時間の間に歩行を開始した場合の歩行検出漏れを抑制することが可能になる。
また、歩行停止判定直後に歩行センサを切り換えた場合、使用者が信号機等で一時停止してすぐに歩行を再開するような場面では、歩数をロスしてしまう可能性があるが、前述のようにして両方の軸を連続的に交互に監視できるため、歩行検出漏れを抑制することが可能になる。

図７は、本発明の更に他の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートであり、歩行停止中であることを検出して全ての歩行検出回路１００ａ、１００ｂが所定周期で検出動作（間欠検出動作）を行うモード（スリープモード）において、歩行を検出する歩行検出センサ１０１ａ、１０１ｂを交互に切り換えるようにした例である。
図７において、ＣＰＵ１０８は、全ての歩行検出回路１００ａ、１００ｂによって歩行信号が所定時間検出されない場合、歩行停止と判断してスリープモードに入る。

ＣＰＵ１０８は、前記スリープモードにおいて、所定時間（例えば３０秒）経過したと判断すると、一方の歩行検出回路１００ａ又は１００ｂに電源供給して起動するように電源駆動手段５０１ａ、５０１ｂを制御する（ステップＳ７０２）。
ＣＰＵ１０８は、前記起動した歩行検出回路１００ａ又は１００ｂから信号がある場合（ステップＳ７０３）、歩行判定処理（センサ信号の連続性の判定処理や歩行による信号か否かの判定処理）を行って（ステップＳ７０４）、歩行信号が得られた場合には歩数計数等の処理を行う（ステップＳ７０５）。

一方、ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ７０３において前記起動した歩行検出回路１００ａ又は１００ｂから信号がない状態が所定時間（例えば５秒）継続したと判断すると（ステップＳ７０３、Ｓ７０６）、電源駆動手段５０１ａ、５０１ｂを制御して、前記一方の歩行検出回路１００ａ又は１００ｂの電源をオフにし（ステップＳ７０７）、次に起動する歩行検出回路１００ａ又は１００ｂに切り換えた後、処理ステップＳ７０１に戻る（ステップＳ７０８）。前記新たに切り換えた歩行検出回路１００ａ又は１００ｂは、処理ステップＳ７０２によって電源が供給されて起動される。

これによりスリープモードにおいて、所定時間毎に、歩行検出回路１００ａ、１００ｂを交互に起動して、歩行していないか否かを判定し、歩行している場合には歩数計数を行い、歩行していない場合は、歩行検出回路１００ａ、１００ｂを交互に起動して前記動作を繰り返す。
このように、スリープモードにおいて、スリープ解除の判定のため定期的に歩行検出回路１００ａ、１００ｂの電源をオンさせる際、順に１つの歩行検出回路１００ａ、１００ｂのみを起動して歩行の有無を判定しているため、一方の歩行検出回路１００ａ又は１００のみを監視する場合よりも正確にスリープ解除時期を判別することが出来また、消費電流の増加を防ぐことが出来る。

図８は、本発明の更に他の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートであり、歩数補正を行うようにした例である。図９は、歩数補正の処理を説明するためのタイミング図である。尚、本他の実施の形態におけるブロック図は図５と同じである。
図５、図８及び図９において、ＣＰＵ１０８は、一方の歩行検出回路１００ａ又は１００ｂからの信号に基づいて歩行停止したと判定すると（ステップＳ８０１）、電源駆動手段５０１ａ、５０１ｂを制御して、他方の歩行検出回路１００ｂ又は１００ａを選択起動して切り換える（ステップＳ８０２）。

ＣＰＵ１０８は、新たに選択した歩行検出回路１００ｂ又は１００ａから歩行信号が得られたと判断すると（ステップＳ８０３）、歩行判定処理を行って歩行判定を行う（ステップＳ８０４、Ｓ８０５）。
ＣＰＵ１０８は、新たに選択した歩行検出回路１００ｂ又は１００ａのセットアップ時間経過後に歩行信号を検出した場合、時間ｔ２が時間ｔ０よりも大きいと判断すると（ステップＳ８０６）、時間ｔ１における歩数をｔ１／ｔ２として算出し、累積歩数に加算して歩数補正を行う（ステップＳ８０７）。

ここで、図９に示すように、時間ｔ１は、新たに選択した歩数検出回路１００ｂ又は１００ａのセットアップ時間経過後の所定時間以内に歩行信号を該歩数検出回路１００ｂ又は１００ａが検出した場合、前記歩行判定開始から、選択した歩行検出回路１００ｂ又は１００ａによって歩行検出するまでの時間（補正時間）である。ｔ０は、セットアップ時間終了した後、歩行信号を検出するまでの時間である。また、時間ｔ２は、歩行検出回路切り換え後に検出した歩行信号の周期である。

このように、本他の実施の形態では、セットアップ時間終了後の所定時間以内（即ち、時間ｔ０が所定時間以内）に歩行信号が検出できた場合に、補正時間ｔ１内において歩行信号が発生していたと仮定して、歩数補正処理を行うようにしている。したがって、より正確な歩数測定が可能になる。尚、本他の実施の形態では、セットアップ時間経過度後の歩行ピッチによって歩数補正を行うように構成しているが、歩行停止判定時間開始直前の歩行ピッチによって歩数補正を行う等、種々の変更が可能である。
次に、ＣＰＵ１０８は、選択した歩行センサ１０１ａ又は１０ｂからの歩行信号がある場合には（ステップＳ８０８）、歩数算出処理を行って処理ステップＳ８０８に戻って歩行検出を繰り返す（ステップＳ８０９）。

ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ８０８において、選択した歩行センサ１０１ａ又は１０ｂからの歩行信号が所定時間無い場合には処理を終了する（ステップＳ８１２）。
また、ＣＰＵ１０８は、処理ステップＳ８１０において、選択した歩行センサ１０１ａ又は１０ｂからの歩行信号が所定時間無い場合には歩行停止中と判定して処理を終了する（ステップＳ８１０、Ｓ８１１）。

腕に装着して使用する方式の歩数計、腰に装着して使用する方式の歩数計、鞄等に収納して保持した状態で使用する方式の歩数計、時計機能を内蔵する歩数計等、各種の歩数計に適用可能である。

本発明の実施の形態に係る歩数計のブロック図である。 本発明の実施の形態に係る歩数計のタイミング図である。 本発明の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係る歩数計のブロック図である。 本発明の他の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係る歩数計のタイミング図である。

符号の説明

１００ａ・・・第１歩行検出回路
１００ｂ・・・第２歩行検出回路
１０１ａ、１０１ｂ・・・歩行センサ
１０２ａ、１０２ｂ・・・電荷−電圧変換手段
１０５ａ、１０５ｂ・・・フィルタ手段
１０６ａ、１０６ｂ・・・増幅手段
１０７ａ、１０７ｂ・・・二値化手段
１０８・・・ＣＰＵ
１０９・・・入力手段
１１０・・・表示手段
１１１・・・報音手段
１１２・・・発振手段
１１３・・・記憶手段
５０１ａ、５０１ｂ・・・電源駆動手段

Claims (10)

1. 感度軸が相互に異なると共に歩行を検出して対応する歩行信号を出力する複数の歩行センサを有し、前記歩行信号に基づいて歩数を算出する歩数計において、
   前記複数の歩行センサを切り換えることによって、前記歩行信号を出力している１つの歩行センサを歩行検出用の歩行センサとして選択する選択手段と、前記選択手段が選択した歩行センサからの前記歩行信号に基づいて歩数を算出する算出手段とを備えて成ることを特徴とする歩数計。
2. 前記選択手段は、予め定めた順序で前記複数の歩行センサの切り換えを行い、前記歩行信号を出力している１つの歩行センサを歩行検出用の歩行センサとして選択することを特徴とする請求項１記載の歩数計。
3. 前記選択手段は、予め定めた順序で前記複数の歩行センサの切り換えを行い、前記歩行信号を出力していると判断した最初の歩行センサを歩行検出用の歩行センサとして選択することを特徴とする請求項１又は２記載の歩数計。
4. 前記複数の歩行センサから前記歩行検出用の歩行センサとして選択する順位を記憶する記憶手段を有し、
   前記記憶手段は、前記選択手段が歩行検出用として選択した歩行センサを、順位が第１位の歩行センサとして記憶し、
   前記選択手段は、前記記憶手段に記憶した順位に従って歩行センサを切り換えて選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の歩数計。
5. 前記各歩行センサを含む複数の歩行検出手段と、電源と、前記電源から前記歩行検出手段へ駆動電力を供給するように制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記選択手段が選択していない歩行センサを含む歩行検出手段に対しては、前記電源からの駆動電力を供給しないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の歩数計。
6. 前記選択手段は、歩行停止したか否かを判定する歩行判定期間中は切り換え前の歩行検出手段を選択することを特徴とする請求項５記載の歩数計。
7. 前記選択手段は歩行検出手段を切り換える際、新たに選択した歩行検出手段のセットアップ時間終了後に当該歩行検出手段からの信号を検出するように切り換え、
   前記制御手段は、前記選択手段が選択していない歩行検出手段に対する前記電源からの駆動電力供給を停止することを特徴とする請求項５又は６記載の歩数計。
8. 前記選択手段は、スリープモードにおいて、前記複数の歩行検出手段を所定時間毎に所定順序で選択し、
   前記制御手段は、前記選択手段が選択した歩行検出手段に対して前記電源から駆動電力を供給することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一に記載の歩数計。
9. 前記選択手段は、歩行判定を開始して歩行信号を検出することなく歩行停止時間経過した場合に歩行検出手段を切り換え、
   前記選択手段が選択した歩行検出手段のセットアップ時間経過後所定時間以内に歩行信号を該歩行検出手段が検出した場合、前記算出手段は、前記歩行判定開始から、選択した歩行検出手段によって歩行信号を検出するまでの間に発生した歩数を算出して累積歩数を補正することを特徴とする請求項６又は８記載の歩数計。
10. 前記算出手段は、前記歩行判定開始から、選択した歩行検出手段によって歩行信号を検出するまでの間に発生した歩数を、前記選択した歩行検出手段が検出した歩行信号の周期に基づいて算出し、前記算出した歩数を累積歩数に加算することによって補正することを特徴とする請求項９記載の歩数計。

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