JP2009192506A - Walk simulation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、使用者の腕や腰等の身体に装着して、あるいは、使用者が携帯するバッグ等に収納して使用し、前記使用者の歩行に対応する歩行信号を検出して、所定コースの歩行シミュレーションを行う歩行シミュレーション装置に関する。 The present invention is used by wearing on a user's body such as an arm or waist, or by storing in a bag or the like carried by the user, and detecting a walking signal corresponding to the user's walking. The present invention relates to a walking simulation apparatus that performs a walking simulation of a course.
従来から、使用者の歩行に対応する歩行信号を検出して、所定コースの歩行シミュレーションを行う歩行シミュレーション装置が開発されている。
例えば特許文献1には、歩行するコースと、そのコースの途中地点に関する情報をもち、使用者による歩行信号から得られる歩行距離情報をもとにコースを仮想的に進むことを特徴とする装置に関して開示されている。また、使用者に対して行う表示として、出発地点〜最終地点の情報表示、途中の地点〜次の地点の情報表示について示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a walking simulation device that detects a walking signal corresponding to a user's walking and performs a walking simulation of a predetermined course has been developed.
For example,
前記特許文献1記載の発明では、コースデータは距離のみの情報を示しいるが、コースが実在のものであれば、本当は地形による高低差が存在するはずだがこれを考慮していない。そのため、歩行検出によって得られた歩行距離はそのままコースの歩行距離に反映されてしまう。この方法では、例えば平坦な道ばかりを歩くような生活圏にある使用者が使用すると、すべて平坦な道を歩行した距離のみでコース歩行距離が決定してしまう。
In the invention described in
即ち、コース上を歩行するための歩行距離を得るために、前記特許文献1記載の発明では歩数と歩幅から歩行距離を算出するのみであるため、実際に歩行時の状態が平坦な道であっても、上り坂や下り坂、あるいは階段の上り下りであっても無関係に歩行距離が決定する。従って、使用者が意図的に運動負荷を高めても、コース上での進む距離に差は表れないため使用者の努力が反映されないという問題がある。
That is, in order to obtain the walking distance for walking on the course, the invention described in
本発明は、前記問題に鑑み成されたもので、使用者がコースの高低差による歩行運動負荷を体感できるようにすることを課題としている。 This invention is made in view of the said problem, and makes it a subject to enable a user to experience the walking exercise | movement load by the height difference of a course.
本発明によれば、歩行を検出して対応する歩行信号を出力する歩行検出手段と、高度を検出して対応する高度信号を出力する高度検出手段と、前記高度信号に基づいて、歩行による高度変化量に応じた第1高度変化係数を算出する高度変化係数算出手段と、前記歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を前記第1高度変化係数によって補正することにより、歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出する歩行距離算出手段と、前記累積歩行距離を表示する表示手段とを備えて成ることを特徴とする歩行シミュレーション装置が提供される。
歩行距離算出手段は歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を第1高度変化係数によって補正することにより、歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出し、表示手段は前記累積歩行距離を表示する。
According to the present invention, walking detection means for detecting walking and outputting a corresponding walking signal, altitude detecting means for detecting altitude and outputting a corresponding altitude signal, and altitude by walking based on the altitude signal An altitude change coefficient calculating means for calculating a first altitude change coefficient according to the amount of change, and a walking course calculated by correcting the walking distance calculated based on the walking signal from the walking detecting means by the first altitude change coefficient. There is provided a walking simulation apparatus comprising walking distance calculation means for calculating a current cumulative walking distance and display means for displaying the cumulative walking distance.
The walking distance calculation means calculates the current cumulative walking distance in the walking course by correcting the walking distance calculated based on the walking signal from the walking detection means with the first altitude change coefficient, and the display means calculates the cumulative walking distance. Is displayed.
ここで、使用者の歩幅を記憶する歩幅記憶手段を有し、前記歩行距離算出手段は、前記歩幅と前記高度変化係数を乗算することによって今回の歩行の補正歩行距離を算出し、今までの累積歩行距離に加算することにより、前記歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出するように構成してもよい。 Here, it has a stride storage means for storing the user's stride, and the walking distance calculation means calculates the corrected walking distance of the current walking by multiplying the stride and the altitude change coefficient, The current cumulative walking distance in the walking course may be calculated by adding to the cumulative walking distance.
また、前記歩行コースを構成する複数のコース要素と前記各コース要素の高度変化量に応じて付与した第2高度変化係数とを対応付けて記憶する高度変化係数記憶手段を備え、前記歩行距離算出手段は、前記歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を前記第1高度変化係数及び第2高度変化係数によって補正することにより、歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出するように構成してもよい。 The walking distance calculation further includes altitude change coefficient storage means for storing a plurality of course elements constituting the walking course and a second altitude change coefficient assigned according to the altitude change amount of each course element in association with each other. The means corrects the walking distance calculated based on the walking signal from the walking detection means with the first altitude change coefficient and the second altitude change coefficient, thereby calculating the current cumulative walking distance in the walking course. It may be configured.
また、前記歩行距離算出手段は、前記歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離に前記第1高度変化係数及び第2高度変化係数を乗算することによって歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出するように構成してもよい。 In addition, the walking distance calculating means multiplies the walking distance calculated based on the walking signal from the walking detecting means by the first altitude change coefficient and the second altitude change coefficient to thereby calculate the current cumulative walking distance in the walking course. May be calculated.
本発明の歩行シミュレーション装置によれば、使用者がコースの高低差による歩行運動負荷を体感することができる。 According to the walking simulation device of the present invention, the user can experience the walking exercise load due to the difference in the height of the course.
図1は、本発明の実施の形態に係る歩行シミュレーション装置のブロック図である。
本歩行シミュレーション装置は、使用者の腕や腰等の身体に装着して、あるいは、使用者が携帯するバッグ等に収納して使用される。
図1において、歩行シミュレーション装置は、使用者の歩行(走行も含む)を検出して対応する歩行信号を出力する体動センサ101、歩行信号を検出してデジタル信号に変換して出力する歩行信号検出部102、歩行信号検出部102からの歩行信号に基づいて、歩数の計数や歩行距離の算出等の歩行距離に関連するデータの算出処理等を行う処理部103、表示部104、記憶部105、高度を検出して対応する高度信号を出力する高度センサ106、計時動作を行う計時部107を備えている。
FIG. 1 is a block diagram of a walking simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
The walking simulation device is used by being worn on a body such as a user's arm or waist, or stored in a bag or the like carried by the user.
In FIG. 1, a walking simulation device detects a user's walking (including running) and outputs a corresponding walking signal, and a walking signal that detects a walking signal, converts it into a digital signal, and outputs it. Based on the walking signal from the detection unit 102 and the walking signal detection unit 102, a
体動センサ101は加速度センサによって構成されている。記憶部105には、使用者の歩幅情報(ユーザー歩幅情報)、歩行する仮想的な歩行コースのコース情報、処理部103が歩数と歩幅との積から算出したコース歩行距離(現在の累積歩行距離)、次の地点番号情報が記憶される。ユーザー歩幅情報は、使用者が図示しない操作部から入力して登録することができる。
The
ここで、体動センサ101及び歩行信号検出部102は歩行検出手段を構成している。処理部103は高度変化係数算出手段、歩行距離算出手段及び歩数算出手段を構成し、表示部104は表示手段を構成し、記憶部105は歩幅記憶手段及び高度変化係数記憶手段を構成している。
歩行検出手段は、歩行を検出して対応する歩行信号を出力することができる。高度検出手段は、高度を検出して対応する高度信号を出力することができる。
高度変化係数算出手段は、高度信号に基づいて歩行による高度変化量に応じた第1高度変化係数を算出することができる。
Here, the
The walking detection means can detect walking and output a corresponding walking signal. The altitude detecting means can detect the altitude and output a corresponding altitude signal.
The altitude change coefficient calculating means can calculate a first altitude change coefficient corresponding to the altitude change amount due to walking based on the altitude signal.
歩行距離算出手段は、歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を第1高度変化係数によって補正することにより、仮想的な歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することができる。また、歩行距離算出手段は、歩幅と高度変化係数を乗算することによって今回の歩行の補正歩行距離を算出し、今までの累積歩行距離に加算することにより、前記歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することができる。また、歩行距離算出手段は、歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を第1高度変化係数及び第2高度変化係数によって補正することにより、歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することができる。また、歩行距離算出手段は、歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離に第1高度変化係数及び第2高度変化係数を乗算することによって歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することができる。 The walking distance calculation means can calculate the current cumulative walking distance in the virtual walking course by correcting the walking distance calculated based on the walking signal from the walking detection means with the first altitude change coefficient. The walking distance calculation means calculates the corrected walking distance of the current walking by multiplying the stride and the altitude change coefficient, and adds it to the cumulative walking distance so far, thereby calculating the current cumulative walking distance in the walking course. Can be calculated. The walking distance calculation means calculates the current cumulative walking distance in the walking course by correcting the walking distance calculated based on the walking signal from the walking detection means with the first altitude change coefficient and the second altitude change coefficient. can do. The walking distance calculating means calculates the current cumulative walking distance in the walking course by multiplying the walking distance calculated based on the walking signal from the walking detecting means by the first altitude change coefficient and the second altitude change coefficient. be able to.
表示手段は、累積歩行距離を表示することができる。
歩幅記憶手段は、使用者の歩幅を記憶することができる。
高度変化係数記憶手段は、歩行コースを構成する複数のコース要素と各コース要素の高度変化量に応じて付与した第2高度変化係数とを対応付けて記憶することができる。
The display means can display the cumulative walking distance.
The stride storage means can store the stride of the user.
The altitude change coefficient storage means can store a plurality of course elements constituting the walking course and the second altitude change coefficient assigned according to the altitude change amount of each course element in association with each other.
図2は高度変化係数1(第1高度変化係数)と歩行コースにおける高度差(終了高度−開始高度)との関係を示す特性図である。高度変化係数1は、急なのぼり坂になる程大きくなり又、急なくだり坂になる程小さくなるように選定されている。
図3は、本実施の形態に係る歩行シミュレーション装置の処理を示すフローチャートで、主として処理部103が記憶部105に記憶したプログラムを実行することによって行う処理である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the altitude change coefficient 1 (first altitude change coefficient) and the altitude difference in the walking course (end altitude−starting altitude). The
FIG. 3 is a flowchart showing the processing of the walking simulation apparatus according to the present embodiment, and is processing performed mainly by the
以下、図1〜図3を用いて、本実施の形態に係る歩行シミュレーション装置の動作を説明する。
高度センサ106は高度に応じた高度信号を出力する。処理部103は前記高度信号に対応する高度(開始高度)の情報を記憶部105に記憶する(ステップS301)。
次に、処理部103は、計時部107を制御して、計時動作を開始させる(計時タイマスタート)(ステップS302)。
Hereinafter, the operation of the walking simulation apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
The
Next, the
一方、体動センサ101は使用者の歩行を検出して対応する歩行信号を出力する。歩行信号検出部102は、体動センサ101からの歩行信号を検出しデジタル信号に変換して出力する。処理部103は、体動センサ101からの歩行信号を検出し(ステップS303)、歩行信号ありと判断すると(ステップS304)、記憶部105に記憶している歩行距離に今回の歩行距離(歩幅に相当する)を加算する(ステップS305)。
次に、処理部103は、計時動作が所定時間行われた(計時タイマ終了)と判断したとき(ステップS306)、その時点の高度を高度センサ106から得て、終了高度の情報として記憶部105に記憶する(ステップS307)。
On the other hand, the
Next, when the
次に、処理部103は、記憶部105に記憶した図2の高度変化係数1の特性を参照して、開始高度及び終了高度に基づいて、高度変化係数1を算出する(ステップS308)。
次に、処理部103は、記憶部105に記憶している歩行距離(実歩行距離)に高度変化係数1を乗算することにより、前記歩行距離に対応する仮想的な歩行コース上の歩行距離(コース歩行距離)を算出し、記憶部105に記憶している累積のコース歩行距離に加算する(ステップS309)。これにより、処理部103は現在までの累積のコース歩行距離を算出する。
Next, the
Next, the
処理部103は、表示部104を制御して、前記累積のコース歩行距離を表示部104に表示し(ステップS310)、記憶部105に記憶している歩行距離をリセットした後、処理ステップS301に戻る(ステップS311)。
処理部103は、処理ステップS306において計時タイマが終了していないと判断した場合には処理ステップS303に戻る。また、処理部103は、処理ステップS304において歩行信号なしと判断した場合には、処理ステップS305を行うことなく処理ステップS306に移行する。
The
If the
このように、仮想的な歩行コースの高度変化量に応じた係数を歩行距離に乗算することによってコース歩行距離を算出して表示しているため、使用者が実際に上り坂や階段をのぼる実歩行運動を行った際には、運動負荷が大きくなるためコース歩行距離が平坦な道を歩行するよりも長くなる。また、下り坂や階段を下りる歩行運動を行った場合は実運動負荷が軽くなることでコース歩行距離が平坦な道を歩行するよりも短くなる。
従って、使用者が意図的にコース歩行距離を進めるために実運動負荷を高める努力を行うことができる歩行シミュレーション装置を提供することができる。よって、使用者がコースの高低差による歩行運動負荷を体感することが可能になるという効果を奏する。
In this way, since the walking distance is calculated and displayed by multiplying the walking distance by a coefficient corresponding to the amount of change in the altitude of the virtual walking course, the user actually goes uphill or on stairs. When walking, the exercise load increases and the course walking distance is longer than when walking on a flat road. In addition, when a walking exercise is performed downhill or down stairs, the actual exercise load is reduced, so that the course walking distance is shorter than when walking on a flat road.
Therefore, it is possible to provide a walking simulation apparatus that allows the user to make an effort to increase the actual exercise load in order to intentionally advance the course walking distance. Therefore, there is an effect that the user can experience the walking exercise load due to the difference in height of the course.
次に、歩行コース上の複数の地点間に高度差を設定しておき、高度センサ106によって検出した高度のみならず、仮想的な歩行コース上の複数地点間の高度変化をも考慮した歩行シミュレーションについて説明する。
図4はコース情報を示すテーブルである。図4に示すように、コース情報は、起点から終点の間に位置する複数の地点番号、各地点間の距離、各地点の高度変化係数2(第2高度変化係数)を対応付けた情報となっている。歩行コースは複数のコース要素(各地点の間)によって構成されている。
図5は、図4のコース情報に対応させて、歩行コースの高度変化を示している図である。図5の距離は、各地点間の斜面の距離を意味している。
Next, altitude difference is set between a plurality of points on the walking course, and the walking simulation considering not only the altitude detected by the
FIG. 4 is a table showing course information. As shown in FIG. 4, the course information includes a plurality of point numbers located between the start point and the end point, the distance between the points, and the altitude change coefficient 2 (second altitude change coefficient) associated with each point. It has become. The walking course is composed of a plurality of course elements (between points).
FIG. 5 is a diagram showing the altitude change of the walking course corresponding to the course information of FIG. The distance of FIG. 5 means the distance of the slope between each point.
また、図6は、コース歩行距離及び次の地点番号の初期値を示すテーブルである。初期値として、コース歩行距離は0、次の地点番号は1が記憶されている。
図7は、本実施の形態に係る歩行シミュレーション装置の処理を示すフローチャートで、主として処理部103が記憶部105に記憶したプログラムを実行することによって行う処理である。
FIG. 6 is a table showing the course walking distance and the initial value of the next point number. As an initial value, 0 is stored as the course walking distance, and 1 is stored as the next point number.
FIG. 7 is a flowchart showing the process of the walking simulation apparatus according to the present embodiment, which is a process mainly performed by the
以下、図1〜図7を用いて、高度センサ106によって検出した高度のみならず、仮想的な歩行コース上の複数地点間の高度変化をも考慮した動作を説明する。
先ず、処理部103は、高度センサ106を制御して、高度センサ106に高度に応じた高度信号を出力させる。処理部103は前記高度信号に対応する高度(開始高度)の情報を記憶部105に記憶する(ステップS301)。
次に、処理部103は、計時部107を制御して、計時動作を開始させる(計時タイマスタート)(ステップS302)。
Hereinafter, the operation in consideration of not only the altitude detected by the
First, the
Next, the
一方、体動センサ101は使用者の歩行を検出して対応する歩行信号を出力する。歩行信号検出部102は、体動センサ101からの歩行信号を検出しデジタル信号に変換して出力する。処理部103は、体動センサ101からの歩行信号を検出し(ステップS303)、歩行信号ありと判断すると(ステップS304)、記憶部105に記憶している歩行距離に今回の歩行距離(歩幅に相当する)を加算する(ステップS305)。
次に、処理部103は、計時動作が所定時間行われた(計時タイマ終了)と判断したとき(ステップS306)、その時点の高度を高度センサ106から得て、終了高度の情報として記憶部105に記憶する(ステップS307)。
On the other hand, the
Next, when the
次に、処理部103は、記憶部105に記憶した図2の高度変化係数1の特性を参照して、開始高度及び終了高度に基づいて、高度変化係数1を算出する(ステップS308)。
次に、処理部103は、該当地点番号の高度変化係数2を記憶部105から読み出す(ステップS701)。初期状態では地点番号は1であり、図4のコース情報を参照すると、この場合の高度変化係数2は0.8である。即ち、地点番号0から地点番号1に至るコース要素の高度変化係数2は0.8である。
Next, the
Next, the
次に、処理部103は、歩行距離を高度変化係数1及び高度変化係数2によって補正することにより(例えば、歩行距離に高度変化係数1及び高度変化係数2を乗算することにより)、前記歩行距離に対応するコース上の歩行距離(コース歩行距離)を算出し、記憶部105に記憶している累積のコース歩行距離に加算する(ステップS702)。これにより、処理部103は現在までの累積のコース歩行距離を算出する。
処理部103は、表示部104を制御して、前記累積のコース歩行距離を表示部104に表示し(ステップS310)、記憶部105に記憶している歩行距離をリセットする(ステップS311)。
Next, the
The
次に、処理部103は、現在の累積歩行距離が地点距離を超えたか否かを判断し(ステップS703)、現在の累積歩行距離が地点距離を超えたと判断した場合、地点番号を加算して処理ステップS301に戻る(ステップS704)。
一方、処理部103は、処理ステップS703において現在の累積歩行距離が地点距離を超えていないと判断した場合、直ちに処理ステップS301に戻る。
これにより、仮想的な歩行コース上の登り、下り、実歩の登り、下りを考慮した歩行シミュレーションが可能になる。
Next, the
On the other hand, when the
This makes it possible to perform a walking simulation in consideration of climbing, descending, actual climbing, and descending on a virtual walking course.
以上述べたように本実施の形態に係る歩行シミュレーション装置によれば、仮想的な歩行コースのコース情報に、歩行コースの高度変化量に応じた係数情報を設け、歩数を計測し、使用者の歩幅値に応じた歩行距離を算出するとともに、歩行コースの高度変化量に応じた高度変化係数を歩行距離に乗じた結果を直前の歩行距離に加算し、歩行コース上の歩行距離を得るようにしている。
したがって、コース情報に設定された高低差情報を基にした高度変化係数によって、平坦な道を実歩行したとしても、歩行コースが上り坂ならばコース歩行距離が短くされ、また歩行コースが下り坂ならばコース歩行距離が長くなるといったようになる。よって、使用者が歩行コースの高低差による歩行運動負荷を体感することが可能になるという効果を奏する。
As described above, according to the walking simulation device according to the present embodiment, coefficient information corresponding to the amount of change in altitude of the walking course is provided in the course information of the virtual walking course, the number of steps is measured, and the user's While calculating the walking distance according to the stride value, the result of multiplying the walking distance by the altitude change coefficient according to the altitude change amount of the walking course is added to the previous walking distance to obtain the walking distance on the walking course. ing.
Therefore, even if you actually walk on a flat road by the altitude change coefficient based on the height difference information set in the course information, if the walking course is uphill, the course walking distance is shortened, and the walking course is downhill. Then, the course walking distance becomes longer. Therefore, there is an effect that the user can experience the walking exercise load due to the difference in height of the walking course.
使用者の歩行に対応する歩行信号を検出して所定コースの歩行シミュレーションを行う歩行シミュレーション装置に利用可能である。 The present invention is applicable to a walking simulation device that detects a walking signal corresponding to a user's walking and performs a walking simulation of a predetermined course.
101・・・体動センサ
102・・・歩行信号検出部
103・・・処理部
104・・・表示部
105・・・記憶部
106・・・高度センサ
107・・・計時部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
高度を検出して対応する高度信号を出力する高度検出手段と、
前記高度信号に基づいて、歩行による高度変化量に応じた第1高度変化係数を算出する高度変化係数算出手段と、
前記歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を前記第1高度変化係数によって補正することにより、歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出する歩行距離算出手段と、
前記累積歩行距離を表示する表示手段とを備えて成ることを特徴とする歩行シミュレーション装置。 Walking detection means for detecting walking and outputting a corresponding walking signal;
Altitude detecting means for detecting altitude and outputting a corresponding altitude signal;
An altitude change coefficient calculating means for calculating a first altitude change coefficient according to an altitude change amount due to walking based on the altitude signal;
A walking distance calculation means for calculating a current cumulative walking distance in a walking course by correcting the walking distance calculated based on a walking signal from the walking detection means by the first altitude change coefficient;
A walking simulation device comprising display means for displaying the cumulative walking distance.
前記歩行距離算出手段は、前記歩幅と前記高度変化係数を乗算することによって今回の歩行の補正歩行距離を算出し、今までの累積歩行距離に加算することにより、前記歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することを特徴とする請求項1記載の歩行シミュレーション装置。 Having stride storage means for storing the stride of the user;
The walking distance calculation means calculates the corrected walking distance of the current walking by multiplying the stride and the altitude change coefficient, and adds it to the cumulative walking distance so far, thereby calculating the current cumulative walking in the walking course. The walking simulation apparatus according to claim 1, wherein a distance is calculated.
前記歩行距離算出手段は、前記歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を前記第1高度変化係数及び第2高度変化係数によって補正することにより、歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することを特徴とする請求項1又は2記載の歩行シミュレーション装置。 Altitude change coefficient storage means for storing a plurality of course elements constituting the walking course and a second altitude change coefficient assigned according to the altitude change amount of each course element in association with each other,
The walking distance calculation means corrects the walking distance calculated based on the walking signal from the walking detection means by the first altitude change coefficient and the second altitude change coefficient, thereby calculating the current cumulative walking distance in the walking course. The walking simulation device according to claim 1, wherein the walking simulation device is calculated.
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