JP2010216987A - Method and device for estimating stride - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new method of more accurately estimating a stride. <P>SOLUTION: A pedometer 1 functions as a stride estimation device and estimates a stride of a user by using a correlation between a predetermined acceleration and a stride and a synthesis acceleration calculated from detection results by an acceleration sensor 40. More specifically, walking timing is estimated by detecting a peak value of the synthesis acceleration above a predetermined threshold acceleration, and based on the estimated walking timing, a time interval for one stride is calculated. Using the obtained peak value of the synthesis acceleration and the time interval of one stride, a stride is estimated according to a multiple regression equation using the synthesis acceleration and the time interval for one stride as explanatory variables and using the stride as a response variable. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、歩幅推定方法及び歩幅推定装置に関する。   The present invention relates to a stride estimation method and a stride estimation apparatus.

歩幅推定装置として、加速度センサーを備え、この加速度センサーにより検出された加速度の時間変化分から、テーブルを参照して歩幅を推定するものが知られている(例えば特許文献1)。   2. Description of the Related Art As a stride estimation apparatus, an apparatus that includes an acceleration sensor and estimates a stride by referring to a table from a change in acceleration detected by the acceleration sensor is known (for example, Patent Document 1).

特開平9−152355号公報JP-A-9-152355

歩幅は、歩行距離を算出するために必要不可欠な情報であるため、可及的に正確に推定する必要がある。しかしながら、歩幅は、歩行者であるユーザーの体型によって人それぞれ異なるものであるし、また、ユーザーの歩行状況(例えば歩き方)によっても逐次変化するものである。そのため、これらの不確定要素の存在が、歩幅推定を行う上で大きな障壁となっていた。   Since the stride is indispensable information for calculating the walking distance, it is necessary to estimate it as accurately as possible. However, the stride varies from person to person depending on the shape of the user who is a pedestrian, and also changes sequentially depending on the user's walking situation (for example, how to walk). For this reason, the presence of these uncertainties has become a major barrier in estimating the stride.

本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、歩幅をより正確に推定するための新たな手法を提案することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to propose a new method for estimating the stride more accurately.

以上の課題を解決するための第1の形態は、ユーザーの加速度を検出することと、予め定められた加速度と歩幅との相関関係と、前記ユーザーの加速度とを用いて、前記ユーザーの歩幅を推定することと、を含む歩幅推定方法である。   The first mode for solving the above-described problem is to detect the user's acceleration, use the correlation between the predetermined acceleration and the stride, and the user's acceleration to calculate the user's stride. A stride estimation method including estimating.

また、他の形態として、加速度を検出する検出部と、予め定められた加速度と歩幅との相関関係と、前記検出された加速度とを用いて、歩幅を推定する推定部と、を備えた歩幅推定装置を構成してもよい。   Further, as another form, a stride provided with a detection unit that detects acceleration, a correlation between a predetermined acceleration and a stride, and an estimation unit that estimates a stride using the detected acceleration An estimation device may be configured.

この第1の形態等によれば、予め定められた加速度と歩幅との相関関係と、検出したユーザーの加速度とを用いて、ユーザーの歩幅を推定する。ユーザーの加速度と歩幅との相関関係を定めておき、当該相関関係に基づいて歩幅を推定することで、ユーザーの体型といった不確定要素に左右されずに、歩幅をより正確に推定することができるようになる。   According to the first aspect and the like, the user's stride is estimated using the correlation between the predetermined acceleration and the stride and the detected user acceleration. By determining the correlation between the user's acceleration and the stride and estimating the stride based on the correlation, the stride can be estimated more accurately without being influenced by uncertain factors such as the user's body shape. It becomes like this.

また、第2の形態として、第1の形態の歩幅推定方法であって、前記相関関係は、加速度の大きさ及び一歩の時間間隔を説明変数とし、歩幅を目的変数とする重回帰式によって表される関係であり、前記ユーザーの加速度に基づいて歩行タイミングを推定することと、前記歩行タイミングから一歩の時間間隔を算出することと、を更に含み、前記歩幅を推定することは、前記歩行タイミングにおける前記ユーザーの加速度と、前記算出された時間間隔とを用いて、前記重回帰式に従って歩幅を推定することを含む歩幅推定方法を構成してもよい。   Further, as a second form, the step estimation method according to the first form, wherein the correlation is expressed by a multiple regression equation in which the magnitude of acceleration and the time interval of one step are explanatory variables and the step is an objective variable. And estimating the walking timing based on the acceleration of the user and calculating a time interval of one step from the walking timing, and estimating the stride is the walking timing. A step estimation method including estimating a step according to the multiple regression equation using the acceleration of the user and the calculated time interval may be configured.

この第2の形態によれば、ユーザーの加速度に基づいて歩行タイミングを推定し、推定した歩行タイミングから一歩の時間間隔を算出する。そして、推定した歩行タイミングにおけるユーザーの加速度と算出された時間間隔とを用いて、加速度の大きさ及び一歩の時間間隔を説明変数とし、歩幅を目的変数とする重回帰式に従って歩幅を推定する。歩行タイミング毎に重回帰式に従って歩幅を算出するといった簡易な処理で済むため、従来の手法と比べて一歩の応答性がよく、また、計算量も削減される。   According to the second embodiment, the walking timing is estimated based on the acceleration of the user, and the time interval of one step is calculated from the estimated walking timing. Then, using the user's acceleration at the estimated walking timing and the calculated time interval, the step size is estimated according to a multiple regression equation with the magnitude of acceleration and the time interval of one step as explanatory variables and the step length as an objective variable. Since simple processing such as calculating the stride according to the multiple regression equation at each walking timing is sufficient, the responsiveness of one step is better than the conventional method, and the calculation amount is reduced.

また、第3の形態として、第2の形態の歩幅推定方法であって、前記歩行タイミングにおけるユーザーの加速度と一歩の時間間隔とをサンプリングデータとして蓄積記憶することと、前記蓄積記憶されたサンプリングデータを用いて重回帰分析処理を行って前記重回帰式を求めることと、を更に含む歩幅推定方法を構成してもよい。   Further, as a third mode, the step estimation method according to the second mode, wherein the user's acceleration at the walking timing and the time interval of one step are stored and stored as sampling data, and the stored and stored sampling data The step estimation method may further comprise: performing a multiple regression analysis process using to obtain the multiple regression equation.

この第3の形態によれば、歩行タイミングにおけるユーザーの加速度と一歩の時間間隔とをサンプリングデータとして蓄積記憶する。そして、蓄積記憶されたサンプリングデータを用いて重回帰分析処理を行って、歩幅を推定するための重回帰式を求める。各ユーザーそれぞれについて、当該ユーザーが実際に歩行することで得られる加速度及び一歩の時間間隔のサンプリングデータを用いて重回帰式を求めることで、ユーザー毎に最適な重回帰式を用いて歩幅を推定することが可能となる。   According to the third aspect, the acceleration of the user at the walking timing and the time interval of one step are accumulated and stored as sampling data. Then, a multiple regression analysis process is performed using the stored and stored sampling data to obtain a multiple regression equation for estimating the stride. For each user, the multiple regression equation is obtained using the acceleration obtained by the user actually walking and the sampling data of the time interval of one step, and the stride is estimated using the optimal multiple regression equation for each user. It becomes possible to do.

また、第4の形態として、第2又は第3の形態の歩幅推定方法であって、前記歩行タイミングを推定することは、前記加速度の時間変化が所定の高閾値条件を満たしたときのピーク値に対応する時刻を歩行タイミングと推定することを含む歩幅推定方法を構成してもよい。   Further, as a fourth aspect, in the step estimation method according to the second or third aspect, the estimation of the walking timing is a peak value when the time change of the acceleration satisfies a predetermined high threshold condition You may comprise the stride estimation method including estimating the time corresponding to to walk timing.

この第4の形態によれば、加速度の時間変化が所定の高閾値条件を満たしたときのピーク値に対応する時刻を歩行タイミングと推定する。歩行タイミングにおいては、合成加速度の大きさが一定以上となるようなピーク値が観測されるため、このピーク値に対応する時刻を特定することで、歩行タイミングを正確に検出することが可能となる。   According to this 4th form, the time corresponding to the peak value when the time change of acceleration satisfy | fills predetermined high threshold conditions is estimated as a walk timing. At the walking timing, a peak value is observed such that the magnitude of the resultant acceleration is greater than a certain value. Therefore, it is possible to accurately detect the walking timing by specifying the time corresponding to this peak value. .

また、第5の形態として、第1〜第4の何れかの形態の歩幅推定方法であって、歩行状況に応じた複数の相関関係が予め定められており、ユーザーの歩行状況を判定することを更に含み、前記歩幅を推定することは、前記ユーザーの歩行状況に対応する相関関係と、前記ユーザーの加速度とを用いて推定することを含む歩幅推定方法を構成してもよい。   Further, as a fifth form, the stride estimation method according to any one of the first to fourth forms, wherein a plurality of correlations according to the walking situation are predetermined, and the user's walking situation is determined. And estimating the stride may constitute a stride estimation method including estimating using a correlation corresponding to the walking situation of the user and the acceleration of the user.

この第5の形態によれば、ユーザーの歩行状況を判定する。そして、判定したユーザーの歩行状況に対応する相関関係と、ユーザーの加速度とを用いて、ユーザーの歩幅を推定する。歩行状況に応じた複数種類の相関関係を予め定めておき、ユーザーの歩行状況に対応する相関関係を選択して歩幅を推定することで、ユーザーの歩き方といった不確定要素に左右されずに、歩幅推定を一歩一歩高い精度で行うことが可能となる。   According to the fifth embodiment, the user's walking situation is determined. Then, the user's stride is estimated using the correlation corresponding to the determined walking situation of the user and the user's acceleration. Predetermining multiple types of correlation according to the walking situation, selecting the correlation corresponding to the user's walking situation and estimating the stride, without being influenced by uncertain factors such as how the user walks, It is possible to perform step length estimation with high accuracy step by step.

歩数計の概略構成図。The schematic block diagram of a pedometer. 歩数計の機能構成を示すブロック図。The block diagram which shows the function structure of a pedometer. ROMに格納されたデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the data stored in ROM. フラッシュROMに格納されるデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the data stored in flash ROM. RAMに格納されるデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the data stored in RAM. サンプリングデータのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the data structure of sampling data. センサーデータのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the data structure of sensor data. 合成加速度データのデータ構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a data structure of synthetic | combination acceleration data. メイン処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a main process. 重回帰分析処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a multiple regression analysis process. 変形例においてROMに格納されたデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the data stored in ROM in the modification. 変形例においてフラッシュROMに格納されるデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the data stored in flash ROM in a modification. 第2のメイン処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a 2nd main process.

以下、図面を参照して、歩幅推定装置を備えた電子機器の一種である歩数計に本発明を適用した場合の実施形態について説明する。但し、本発明を適用可能な実施形態が以下説明する実施形態に限定されるわけではない。   Hereinafter, with reference to the drawings, an embodiment in which the present invention is applied to a pedometer which is a kind of electronic apparatus provided with a stride estimation device will be described. However, embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the embodiments described below.

1.概略構成
図1は、本実施形態における歩数計1を歩行者であるユーザーが装着した様子及び歩数計1の概略構成を説明するための図である。歩数計1は、操作部20からの指示操作に従って、歩行者であるユーザーの歩行に合わせて歩数及び歩行距離を算出する歩数検出装置及び歩幅推定装置を具備した電子機器であり、図1に示すように例えばユーザーの右腰に装着されて使用される。
1. Schematic Configuration FIG. 1 is a diagram for explaining a state in which a pedestrian 1 wears a pedometer 1 in the present embodiment and a schematic configuration of the pedometer 1. The pedometer 1 is an electronic device including a step number detection device and a step length estimation device that calculate the number of steps and the walking distance in accordance with the walking of a user who is a pedestrian according to an instruction operation from the operation unit 20, and is shown in FIG. For example, it is used by being worn on the right waist of the user.

歩数計1は、加速度センサー40を具備しており、加速度センサー40の検出結果に基づいてユーザーの歩数を検出する。また、歩数計1は、初期設定として予め求めておいた歩幅推定用の算出式に従って歩幅を推定し、推定した歩幅を累積加算することでユーザーの歩行距離を算出する。そして、検出・算出した歩数及び歩行距離を、表示部30に表示させる。   The pedometer 1 includes an acceleration sensor 40 and detects the number of steps of the user based on the detection result of the acceleration sensor 40. Also, the pedometer 1 estimates the stride according to a calculation formula for estimating a stride that is obtained in advance as an initial setting, and calculates the walking distance of the user by accumulating the estimated stride. The detected and calculated number of steps and walking distance are displayed on the display unit 30.

加速度センサー40は、直交3軸の加速度を検出するセンサーであり、歪みゲージ式や圧電式の何れであってもよく、またMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)センサーであってもよい。本実施形態では、加速度センサー40の検出軸を、図1に示すような向きで歩数計1が装着された状態で、ユーザーから見て前後方向を「X軸」、鉛直方向を「Y軸」、左右方向を「Z軸」として説明する。   The acceleration sensor 40 is a sensor that detects acceleration in three orthogonal axes, and may be either a strain gauge type or a piezoelectric type, or a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) sensor. In the present embodiment, the detection axis of the acceleration sensor 40 is mounted with the pedometer 1 in the orientation as shown in FIG. 1, and the front-rear direction as viewed from the user is the “X axis”, and the vertical direction is the “Y axis”. The left and right direction will be described as the “Z axis”.

尚、説明を分かり易くするために、加速度センサー40の検出軸の軸方向を、X軸,Y軸,Z軸の軸方向と同じとして説明するが、実際には異なっていてもよい。加速度センサー40の検出軸と、X軸,Y軸,Z軸の軸方向とは相対的な関係でユーザーに固定されて使用されるため、行列計算によって、加速度センサー40の検出結果から、X,Y,Zそれぞれの値を算出することができる。   In order to make the explanation easy to understand, the axial direction of the detection axis of the acceleration sensor 40 is described as being the same as the axial directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis, but may actually be different. Since the detection axis of the acceleration sensor 40 and the axial directions of the X-axis, Y-axis, and Z-axis are used by being fixed to the user in a relative relationship, X, X, Each value of Y and Z can be calculated.

2.原理
歩数計1は、ユーザーにより初めて使用される状態(初期状態)において、ユーザーにテスト歩行をするように指示し、加速度センサー40により検出された3軸の加速度を合成することで得られる合成加速度の大きさのデータを収集する。合成加速度の大きさは、加速度センサー40のX軸、Y軸及びZ軸の出力値の二乗和の平方根として算出される。合成加速度を使用することにしたのは、X軸、Y軸及びZ軸のそれぞれの出力値を個別に用いて歩数を検出しようとすると、加速度センサー40の傾きによって出力値が変化してしまい、歩数検出を正しく行うことができないためである。
2. Principle The pedometer 1 is a composite acceleration obtained by instructing the user to perform a test walk in a state (initial state) used for the first time by the user and synthesizing the three-axis acceleration detected by the acceleration sensor 40. Collect data of size. The magnitude of the combined acceleration is calculated as the square root of the sum of squares of the output values of the acceleration sensor 40 on the X-axis, Y-axis, and Z-axis. We decided to use the combined acceleration because if we try to detect the number of steps using the output values of the X-axis, Y-axis and Z-axis individually, the output value will change due to the inclination of the acceleration sensor 40, This is because the number of steps cannot be detected correctly.

歩数計1は、合成加速度の大きさの時間変化に基づいて歩行タイミングを判定する。歩行タイミングは、合成加速度のピーク値(極大値)のうち、所定の閾値加速度を超えているものが取得されたタイミングとして検出する。また、歩数計1は、歩行タイミング間の時刻差を算出することで、各歩行タイミングにおける一歩の時間間隔を取得する。そして、合成加速度のピーク値と一歩の時間間隔とを対応付けて、サンプリングデータとして蓄積記憶する。   The pedometer 1 determines the walking timing based on the temporal change in the magnitude of the combined acceleration. The walking timing is detected as the timing at which the peak value (maximum value) of the combined acceleration exceeds a predetermined threshold acceleration. In addition, the pedometer 1 acquires a time interval of one step at each walking timing by calculating a time difference between the walking timings. Then, the peak value of the combined acceleration and the time interval of one step are associated and stored as sampling data.

十分な数のサンプリングデータを取得することができたら、歩数計1は、重回帰分析処理を行って、ユーザーの歩幅を算出・推定するための重回帰式(以下、「歩幅推定用重回帰式」と称す。)を求める。重回帰分析処理では、合成加速度のピーク値と一歩の時間間隔とを独立変数(説明変数)、歩幅である一歩の距離を従属変数(目的変数)として、公知の重回帰分析の手法を用いて歩幅推定用重回帰式を求める。歩幅推定用重回帰式は、加速度と歩幅との相関関係を表す式の一種である。   If a sufficient number of sampling data can be acquired, the pedometer 1 performs a multiple regression analysis process to calculate / estimate the user's stride (hereinafter referred to as “multiple regression formula for stride estimation”). "). In the multiple regression analysis process, the peak value of the combined acceleration and the time interval of one step are used as independent variables (explanatory variables), and the distance of one step, which is the step length, is used as a dependent variable (target variable). Obtain the multiple regression equation for stride estimation. The multiple regression equation for stride estimation is a kind of a formula representing the correlation between acceleration and stride.

重回帰分析は、多変量解析の一種であり、回帰分析の独立変数が複数になったものである。本実施形態では、次式(1)で表される歩幅推定用重回帰式を求める。
y=a0+a11+a22 ・・・(1)
但し、「y」は従属変数である歩幅(一歩の距離)であり、「x1」は独立変数である一歩の時間間隔、「x2」は独立変数である合成加速度のピーク値である。
The multiple regression analysis is a kind of multivariate analysis, in which multiple independent variables are used for regression analysis. In the present embodiment, a multiple regression equation for stride estimation represented by the following equation (1) is obtained.
y = a 0 + a 1 x 1 + a 2 x 2 (1)
However, “y” is a step length (distance of one step) as a dependent variable, “x 1 ” is a time interval of one step as an independent variable, and “x 2 ” is a peak value of a composite acceleration as an independent variable.

より具体的には、サンプリングデータである一歩の時間間隔及び合成加速度のピーク値を用いて、最小二乗法に従って式(1)に含まれる定数項「a0」と、独立変数「x1」及び「x2」の重み「a1」及び「a2」とをそれぞれ決定することになる。これにより、例えば次式(2)に示すような重回帰式を求めることができる。
y=−0.1553+0.0062x1+0.0526x2 ・・・(2)
More specifically, the constant term “a 0 ” and the independent variable “x 1 ” included in the equation (1) according to the least square method using the time interval of one step that is sampling data and the peak value of the resultant acceleration, and The weights “a 1 ” and “a 2 ” of “x 2 ” are respectively determined. Thereby, for example, a multiple regression equation as shown in the following equation (2) can be obtained.
y = −0.1553 + 0.0062x 1 + 0.0526x 2 (2)

歩幅推定用重回帰式を求めることができたら、この歩幅推定用重回帰式を記憶し、以後の歩行検出の処理において、ユーザーの歩幅を推定するために使用する。具体的には、上述したサンプリングデータの取得と同様に、合成加速度のピーク値を検出することで歩行タイミングを検出し、歩数をカウントするとともに、各歩行タイミングの時間間隔である一歩の時間間隔を算出する。   If the multiple regression equation for estimating the stride can be obtained, this multiple regression equation for estimating the stride is stored and used for estimating the user's stride in the subsequent walking detection process. Specifically, similarly to the acquisition of the sampling data described above, the walking timing is detected by detecting the peak value of the composite acceleration, the number of steps is counted, and the time interval of one step that is the time interval of each walking timing is determined. calculate.

そして、算出した合成加速度のピーク値と一歩の時間間隔とを歩幅推定用重回帰式に代入することで、歩幅「y」を算出・推定する。そして、推定された歩幅を最新の歩行距離に加算することで歩行距離を更新し、歩数と併せて表示部30に表示させる。   Then, the step “y” is calculated and estimated by substituting the calculated peak value of the combined acceleration and the time interval of one step into the multiple regression equation for step estimation. Then, the walking distance is updated by adding the estimated stride to the latest walking distance, and is displayed on the display unit 30 together with the number of steps.

3.機能構成
図2は、歩数計1の機能構成を示すブロック図である。歩数計1は、CPU(Central Processing Unit)10と、操作部20と、表示部30と、加速度センサー40と、ROM(Read Only Memory)50と、フラッシュROM60と、RAM(Random Access Memory)70とを備え、各部がバス80で接続されている。
3. Functional Configuration FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the pedometer 1. The pedometer 1 includes a CPU (Central Processing Unit) 10, an operation unit 20, a display unit 30, an acceleration sensor 40, a ROM (Read Only Memory) 50, a flash ROM 60, and a RAM (Random Access Memory) 70. And each part is connected by a bus 80.

CPU10は、ROM50やフラッシュROM60に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムや各種データに従って歩数計1の各部を統括的に制御するプロセッサーである。CPU10は、メイン処理を行ってユーザーの歩数及び歩行距離を計測し、表示部30に表示させる処理を行う。   The CPU 10 is a processor that comprehensively controls each unit of the pedometer 1 according to various programs such as system programs stored in the ROM 50 and the flash ROM 60 and various data. The CPU 10 performs a main process, measures the number of steps and the walking distance of the user, and performs a process of displaying on the display unit 30.

操作部20は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、押下されたキーやボタンの信号をCPU10に出力する。この操作部20の操作により、歩数及び歩行距離の検出開始指示操作や、歩数及び歩行距離のリセット指示操作、電源切断指示操作等の各種指示操作入力がなされる。   The operation unit 20 is an input device configured by, for example, a touch panel or a button switch, and outputs a pressed key or button signal to the CPU 10. By the operation of the operation unit 20, various instruction operation inputs such as a step start instruction operation for detecting the number of steps and the walking distance, a reset instruction operation for the number of steps and the walking distance, and a power-off instruction operation are performed.

表示部30は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成され、CPU10から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部30には、歩数や歩行距離等の情報が表示される。   The display unit 30 is configured by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and is a display device that performs various displays based on a display signal input from the CPU 10. The display unit 30 displays information such as the number of steps and the walking distance.

加速度センサー40は、歩数計1の3軸の加速度を検出するセンサーであり、その検出結果をCPU10に出力する。   The acceleration sensor 40 is a sensor that detects the triaxial acceleration of the pedometer 1 and outputs the detection result to the CPU 10.

ROM50は、読み取り専用の不揮発性の記憶装置であり、CPU10が歩数計1を制御するためのシステムプログラムや、歩数検出機能及び歩幅推定機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。   The ROM 50 is a read-only nonvolatile storage device, and stores a system program for the CPU 10 to control the pedometer 1, various programs and data for realizing a step detection function and a step estimation function, and the like. .

フラッシュROM60は、読み書き可能な不揮発性の記憶装置であり、ROM50と同様、CPU10が歩数計1を制御するために必要な各種プログラムや各種データ等を記憶している。   The flash ROM 60 is a readable and writable nonvolatile storage device, and stores various programs and various data necessary for the CPU 10 to control the pedometer 1, as with the ROM 50.

RAM70は、読み書き可能な揮発性の記憶装置であり、CPU10により実行されるシステムプログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。   The RAM 70 is a readable / writable volatile storage device, and forms a work area for temporarily storing a system program executed by the CPU 10, various processing programs, data being processed in various processing, processing results, and the like.

4.データ構成
図3は、ROM50に格納されたデータの一例を示す図である。ROM50には、CPU10により読み出され、メイン処理(図9参照)として実行されるメインプログラム501が記憶されている。また、メインプログラム501には、重回帰分析処理(図10参照)として実行される重回帰分析プログラム5011がサブルーチンとして含まれている。
4). Data Configuration FIG. 3 is a diagram illustrating an example of data stored in the ROM 50. The ROM 50 stores a main program 501 that is read by the CPU 10 and executed as main processing (see FIG. 9). The main program 501 includes a multiple regression analysis program 5011 executed as a multiple regression analysis process (see FIG. 10) as a subroutine.

メイン処理とは、CPU10が、加速度センサー40の検出結果から算出される合成加速度の大きさの時間変化に基づいて歩数を検出するとともに、重回帰分析処理を行うことで得られた歩幅推定用重回帰式に従って歩幅を推定して歩行距離を算出し、歩数及び歩行距離を表示部30に表示させる処理である。   The main process is a step estimation weight obtained by the CPU 10 detecting the number of steps based on the temporal change in the magnitude of the resultant acceleration calculated from the detection result of the acceleration sensor 40 and performing the multiple regression analysis process. This is a process for calculating the walking distance by estimating the stride according to the regression equation and displaying the number of steps and the walking distance on the display unit 30.

また、重回帰分析処理とは、CPU10が、ユーザーにテスト歩行をさせることで取得したサンプリングデータを用いて公知の重回帰分析を行うことで、歩幅推定用重回帰式を求める処理である。これらの処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。   The multiple regression analysis process is a process in which the CPU 10 obtains a multiple regression equation for estimating a stride by performing a known multiple regression analysis using sampling data acquired by causing the user to perform a test walk. These processes will be described later in detail using a flowchart.

図4は、フラッシュROM60に格納されるデータの一例を示す図である。フラッシュROM60には、サンプリングデータ601と、歩幅推定用重回帰式データ603とが記憶される。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of data stored in the flash ROM 60. The flash ROM 60 stores sampling data 601 and multiple regression equation data 603 for stride estimation.

図6は、サンプリングデータ601のデータ構成の一例を示す図である。サンプリングデータ601には、ユーザーにテスト歩行をさせることで得られた合成加速度のピーク値6011と一歩の時間間隔6013とが対応付けて蓄積記憶される。例えば、最新の合成加速度のピーク値は「A5」であり、一歩の時間間隔は「Δt1」である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the data configuration of the sampling data 601. In the sampling data 601, the peak value 6011 of the resultant acceleration obtained by causing the user to perform a test walk and the time interval 6013 of one step are accumulated and stored in association with each other. For example, the peak value of the latest combined acceleration is “A5”, and the time interval of one step is “Δt1”.

歩幅推定用重回帰式データ603は、サンプリングデータ601を用いて重回帰分析処理を行うことで得られた歩幅推定用重回帰式のデータである。   Multiple regression equation data 603 for stride estimation is data of a multiple regression equation for stride estimation obtained by performing multiple regression analysis processing using sampling data 601.

図5は、RAM70に格納されるデータの一例を示す図である。RAM70には、センサーデータ701と、合成加速度データ702と、歩幅推定用データ703と、歩幅データ704と、歩数データ705と、歩行距離データ706とが記憶される。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of data stored in the RAM 70. The RAM 70 stores sensor data 701, combined acceleration data 702, stride length estimation data 703, stride length data 704, step count data 705, and walking distance data 706.

図7は、センサーデータ701のデータ構成の一例を示す図である。センサーデータ701には、検出時刻7011(例えばミリ秒)と対応付けて、加速度センサー40により検出された3軸の加速度7013が記憶される。例えば、検出時刻「t1」において検出された加速度は「(Ax1,Ay1,Az1)」である。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the data configuration of the sensor data 701. The sensor data 701 stores a triaxial acceleration 7013 detected by the acceleration sensor 40 in association with a detection time 7011 (for example, milliseconds). For example, the acceleration detected at the detection time “t1” is “(Ax1, Ay1, Az1)”.

図8は、合成加速度データ702のデータ構成の一例を示す図である。合成加速度データ702には、加速度センサー40の検出時刻7021と対応付けて、3軸の加速度を合成した大きさである合成加速度7023が記憶される。例えば、検出時刻「t1」における合成加速度は「A1」である。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the combined acceleration data 702. As illustrated in FIG. The combined acceleration data 702 stores a combined acceleration 7023 having a magnitude obtained by combining three-axis acceleration in association with the detection time 7021 of the acceleration sensor 40. For example, the combined acceleration at the detection time “t1” is “A1”.

歩幅推定用データ703は、歩幅を推定するために使用されるデータであり、図6のサンプリングデータ601と同様、ユーザーが歩行することで得られた合成加速度のピーク値と一歩の時間間隔とが対応付けて記憶される。   The stride estimation data 703 is data used to estimate the stride. Similar to the sampling data 601 in FIG. 6, the peak value of the resultant acceleration obtained by the user walking and the time interval of one step are calculated. Correspondingly stored.

歩幅データ704は、歩幅推定用重回帰式データ603と、歩幅推定用データ703とを用いて算出される最新の歩幅のデータである。   The stride data 704 is the latest stride data calculated using the stride estimation multiple regression equation data 603 and the stride estimation data 703.

歩数データ705は、所定の閾値加速度を超えている合成加速度のピーク値を検出する毎に逐次カウントされる歩数のデータである。   The step count data 705 is step count data that is sequentially counted each time a peak value of the resultant acceleration that exceeds a predetermined threshold acceleration is detected.

歩行距離データ706は、最新の歩行距離についてのデータであり、歩幅推定用重回帰式に従って逐次推定される歩幅を累積加算することで取得されるデータである。   The walking distance data 706 is data about the latest walking distance, and is data obtained by accumulating the stride sequentially estimated according to the multiple regression equation for stride estimation.

5.処理の流れ
図9は、ROM50に記憶されているメインプログラム501がCPU10により読み出されて実行されることで、歩数計1において実行されるメイン処理の流れを示すフローチャートである。メイン処理は、CPU10が、操作部20を介してユーザーにより電源投入指示操作がなされたことを検出した場合に実行を開始する処理である。
5). Process Flow FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the main process executed in the pedometer 1 when the main program 501 stored in the ROM 50 is read and executed by the CPU 10. The main process is a process of starting execution when the CPU 10 detects that a power-on instruction operation has been performed by the user via the operation unit 20.

先ず、CPU10は、歩数計1の状態を判定する(ステップA1)。そして、歩数計1の状態が初期状態であると判定した場合は(ステップA1;初期状態)、ROM50に記憶されている重回帰分析プログラム5011を読み出して実行することで、重回帰分析処理を行う(ステップA3)。   First, the CPU 10 determines the state of the pedometer 1 (step A1). If it is determined that the pedometer 1 is in the initial state (step A1; initial state), the multiple regression analysis program 5011 stored in the ROM 50 is read and executed to perform multiple regression analysis processing. (Step A3).

図10は、重回帰分析処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、CPU10は、テスト歩行の指示を出力する(ステップB1)。具体的には、例えばユーザーにテスト歩行を指示するためのメッセージを表示部30に表示させる。尚、歩数計1に音出力部を設けておき、ユーザーにテスト歩行を指示するための音声ガイダンスを音出力部から出力させることにしてもよい。
FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the multiple regression analysis process.
First, the CPU 10 outputs a test walking instruction (step B1). Specifically, for example, a message for instructing the user to perform a test walk is displayed on the display unit 30. Note that a sound output unit may be provided in the pedometer 1, and voice guidance for instructing the user to perform a test walk may be output from the sound output unit.

次いで、CPU10は、加速度センサー40から検出結果を取り込んで、RAM70のセンサーデータ701への記憶を開始する(ステップB3)。そして、CPU10は、センサーデータ701に記憶されている最新の3軸の加速度7011から加速度の大きさである合成加速度7023を算出し、RAM70の合成加速度データ702に記憶させる(ステップB5)。   Next, the CPU 10 captures the detection result from the acceleration sensor 40 and starts storing the sensor data 701 in the RAM 70 (step B3). Then, the CPU 10 calculates a combined acceleration 7023 that is the magnitude of the acceleration from the latest three-axis acceleration 7011 stored in the sensor data 701, and stores it in the combined acceleration data 702 of the RAM 70 (step B5).

その後、CPU10は、所定の閾値加速度を超えている合成加速度のピーク値を検出するとともに(ステップB7)、検出した合成加速度のピーク値に対応付けられている検出時刻に基づいて、一歩の時間間隔を算出する(ステップB9)。そして、CPU10は、合成加速度のピーク値6011及び一歩の時間間隔6013のデータを、フラッシュROM60にサンプリングデータ601として蓄積記憶させる(ステップB11)。   Thereafter, the CPU 10 detects the peak value of the resultant acceleration exceeding a predetermined threshold acceleration (step B7), and based on the detection time associated with the detected peak value of the synthesized acceleration, the time interval of one step. Is calculated (step B9). Then, the CPU 10 accumulates and stores the peak value 6011 of the resultant acceleration and the data of the one-step time interval 6013 as sampling data 601 in the flash ROM 60 (step B11).

次いで、CPU10は、サンプリングデータ601として十分な数のデータが蓄積記憶されたか否かを判定し(ステップB13)、まだ十分な数のデータが蓄積記憶されていないと判定した場合は(ステップB13;No)、ステップB5に戻る。   Next, the CPU 10 determines whether or not a sufficient number of data has been accumulated and stored as the sampling data 601 (step B13), and if it is determined that a sufficient number of data has not yet been accumulated and stored (step B13; No), it returns to step B5.

また、十分な数のデータが蓄積記憶されたと判定した場合は(ステップB13;Yes)、CPU10は、歩幅を目的変数、蓄積記憶された合成加速度のピーク値6011及び一歩の時間間隔6013を説明変数として重回帰分析を行って、歩幅推定用重回帰式を求める(ステップB15)。そして、CPU10は、求めた歩幅推定用重回帰式をフラッシュROM60に歩幅推定用重回帰式データ603として記憶させた後(ステップB17)、重回帰分析処理を終了する。   If it is determined that a sufficient number of data has been accumulated and stored (step B13; Yes), the CPU 10 uses the stride as an objective variable, the accumulated acceleration peak value 6011 and the time interval 6013 of one step as explanatory variables. Multiple regression analysis is performed to obtain a multiple regression equation for stride estimation (step B15). The CPU 10 stores the obtained step regression multiple regression equation in the flash ROM 60 as the step regression multiple regression equation data 603 (step B17), and ends the multiple regression analysis process.

図9のメイン処理に戻って、重回帰分析処理を行った後、CPU10は、続けて歩行検出を開始するか否かを判定し(ステップA5)、歩行検出を開始しないと判定した場合は(ステップA5;No)、メイン処理を終了する。また、続けて歩行検出を開始すると判定した場合は(ステップA5;Yes)、ステップA9へと処理を移行する。   After returning to the main process of FIG. 9 and performing the multiple regression analysis process, the CPU 10 determines whether or not to continue to detect walking (step A5), and if it determines not to start walking detection ( Step A5; No), the main process is terminated. Moreover, when it determines with starting a walk detection continuously (step A5; Yes), a process is transfered to step A9.

一方、ステップA1において歩数計1の状態が「検出可能状態」であると判定した場合は(ステップA1:検出可能状態)、CPU10は、加速度センサー40から検出結果を取り込んで、RAM70のセンサーデータ701への記憶を開始する(ステップA7)。そして、CPU10は、センサーデータ701に記憶されている最新の3軸の加速度7011から加速度の大きさである合成加速度7023を算出し、RAM70の合成加速度データ702に記憶させる(ステップA9)。   On the other hand, when it is determined in step A1 that the state of the pedometer 1 is “detectable state” (step A1: detectable state), the CPU 10 captures the detection result from the acceleration sensor 40, and sensor data 701 in the RAM 70. The memory is started (step A7). Then, the CPU 10 calculates a combined acceleration 7023 that is the magnitude of the acceleration from the latest three-axis acceleration 7011 stored in the sensor data 701, and stores it in the combined acceleration data 702 of the RAM 70 (step A9).

その後、CPU10は、所定の閾値加速度を超えている合成加速度のピーク値を検出するとともに(ステップA11)、検出した合成加速度のピーク値に対応付けられている検出時刻に基づいて、一歩の時間間隔を算出する(ステップA13)。そして、CPU10は、合成加速度のピーク値及び一歩の時間間隔のデータを対応付けて、RAM70の歩幅推定用データ703に蓄積記憶させる(ステップA15)。   Thereafter, the CPU 10 detects the peak value of the combined acceleration exceeding the predetermined threshold acceleration (step A11), and based on the detection time associated with the detected peak value of the combined acceleration, the time interval of one step. Is calculated (step A13). Then, the CPU 10 associates the peak value of the combined acceleration with the data of the time interval of one step and stores it in the stride length estimation data 703 of the RAM 70 (step A15).

次いで、CPU10は、歩幅推定用データ703に記憶されている最新の合成加速度のピーク値及び一歩の時間間隔を用いて、フラッシュROM60の歩幅推定用重回帰式データ603に記憶されている歩幅推定用重回帰式に従って歩幅を算出・推定し、RAM70の歩幅データ704に記憶させる(ステップA17)。   Next, the CPU 10 uses the latest peak value of the synthesized acceleration stored in the stride estimation data 703 and the time interval of one step, for stride estimation stored in the stride estimation multiple regression equation data 603 of the flash ROM 60. The stride is calculated / estimated according to the multiple regression equation and stored in the stride data 704 of the RAM 70 (step A17).

その後、CPU10は、RAM70の歩数データ705に記憶されている歩数を更新する(ステップA19)。また、ステップA17で算出した歩幅を、RAM70の歩行距離データ706に記憶されている最新の歩行距離に加算することで歩行距離を新たに算出し、RAM70の歩行距離データ706を更新する(ステップA21)。   Thereafter, the CPU 10 updates the step count stored in the step count data 705 of the RAM 70 (step A19). Further, the walking distance is newly calculated by adding the stride calculated in step A17 to the latest walking distance stored in the walking distance data 706 of the RAM 70, and the walking distance data 706 of the RAM 70 is updated (step A21). ).

そして、CPU10は、表示部30の歩数及び歩行距離の表示を更新する(ステップA23)。その後、CPU10は、操作部20を介してユーザーによりリセット指示操作がなされたか否かを判定し(ステップA25)、なされなかったと判定した場合は(ステップA25;No)、ステップA29へと処理を移行する。   Then, the CPU 10 updates the display of the number of steps and the walking distance on the display unit 30 (step A23). Thereafter, the CPU 10 determines whether or not a reset instruction operation has been performed by the user via the operation unit 20 (step A25). When it is determined that the user has not performed a reset instruction operation (step A25; No), the process proceeds to step A29. To do.

また、リセット指示操作がなされたと判定した場合は(ステップA25;Yes)、CPU10は、RAM70の歩数データ705及び歩行距離データ706にそれぞれ記憶されている歩数及び歩行距離をリセットする(ステップA27)。   When it is determined that a reset instruction operation has been performed (step A25; Yes), the CPU 10 resets the number of steps and the walking distance stored in the step number data 705 and the walking distance data 706 of the RAM 70 (step A27).

そして、CPU10は、操作部20を介してユーザーにより電源切断指示操作がなされたか否かを判定し(ステップA29)、なされなかったと判定した場合は(ステップA29;No)、ステップA9に戻る。また、電源切断指示操作がなされたと判定した場合は(ステップA29;Yes)、メイン処理を終了する。   Then, the CPU 10 determines whether or not a power-off instruction operation has been performed by the user via the operation unit 20 (step A29), and when determining that it has not been performed (step A29; No), the CPU 10 returns to step A9. If it is determined that the power-off instruction operation has been performed (step A29; Yes), the main process is terminated.

6.作用効果
歩数計1は歩幅推定装置としても機能し、予め定められた加速度と歩幅との相関関係と、加速度センサー40の検出結果から算出される合成加速度の大きさとを用いて、ユーザーの歩幅を推定する。より具体的には、所定の閾値加速度を超えている合成加速度のピーク値を検出することによって歩行タイミングを推定し、この推定した歩行タイミングから一歩の時間間隔を算出する。そして、得られた合成加速度のピーク値と一歩の時間間隔とを用いて、合成加速度及び一歩の時間間隔を説明変数とし、歩幅を目的変数とする重回帰式に従って歩幅を推定する。
6). Action Effect The pedometer 1 also functions as a stride estimation device, and uses the correlation between a predetermined acceleration and stride and the magnitude of the composite acceleration calculated from the detection result of the acceleration sensor 40 to determine the stride of the user. presume. More specifically, the walking timing is estimated by detecting the peak value of the combined acceleration exceeding a predetermined threshold acceleration, and the time interval of one step is calculated from the estimated walking timing. Then, using the obtained peak value of the combined acceleration and the time interval of one step, the step length is estimated according to a multiple regression equation using the combined acceleration and the time interval of one step as explanatory variables and the step length as an objective variable.

また、歩数計1は、初期状態においてユーザーにテスト歩行を行わせ、このテスト歩行により得られた合成加速度及び一歩の時間間隔のデータをサンプリングデータとして蓄積記憶する。そして、これらのサンプリングデータを用いて重回帰分析を行って歩幅推定用の重回帰式を求め、求めた重回帰式に従って歩幅を推定する。   Also, the pedometer 1 causes the user to perform a test walk in the initial state, and accumulates and stores the combined acceleration obtained by the test walk and the data of the time interval of one step as sampling data. Then, a multiple regression analysis is performed using these sampling data to obtain a multiple regression equation for estimating the stride, and the stride is estimated according to the obtained multiple regression equation.

ユーザーに実際に歩行をさせることで得られるサンプリングデータを用いて歩幅推定用重回帰式を求めることにしているため、ユーザーの体型といった不確定要素に左右されずに、ユーザー毎に適切な重回帰式を用いて歩幅をより正確に推定することができる。この場合、歩幅が適切に推定されることで、歩行距離算出の正確性が向上する。また、歩行タイミング毎に歩幅推定用重回帰式に従って歩幅を算出するといった簡易な処理で済むため、従来の手法と比べて一歩の応答性が良く、また、計算量も削減される。   Since multiple regression equations for estimating the stride are obtained using sampling data obtained by actually walking the user, appropriate multiple regression can be performed for each user regardless of uncertain factors such as the user's body shape. The stride can be estimated more accurately using the formula. In this case, the accuracy of the walking distance calculation is improved by appropriately estimating the stride. Further, since simple processing such as calculating the stride according to the multiple regression equation for estimating the stride for each walking timing is sufficient, the one-step response is better than the conventional method, and the calculation amount is reduced.

7.変形例
7−1.電子機器
本発明は、歩数計の他にも、歩幅推定装置を備えた電子機器であれば何れの電子機器にも適用可能である。例えば、腕時計等についても同様に適用可能である。
7). Modification 7-1. Electronic Device The present invention is applicable to any electronic device other than a pedometer as long as it is an electronic device including a stride estimation device. For example, the present invention can be similarly applied to a wristwatch or the like.

7−2.歩行状況に応じた歩幅推定
歩行状況に応じた複数種類の歩幅推定用重回帰式を予め求めておき、ユーザーの歩行時の歩行状況に対応する歩幅推定用重回帰式を選択して歩幅推定に使用することにしてもよい。
7-2. Step length estimation according to walking situation Multiple types of multiple regression equations for step estimation according to walking situation are obtained in advance, and multiple regression equations for step estimation corresponding to the walking situation of the user's walking are selected for step estimation. You may decide to use it.

図11は、この場合に歩数計1が備えるROM52のデータ構成の一例を示す図である。ROM52には、第2のメイン処理(図13参照)として実行される第2のメインプログラム521が記憶されている。また、第2のメインプログラムには、遅歩き用重回帰分析処理として実行される遅歩き用重回帰分析プログラム5211と、普通歩き用重回帰分析処理として実行される普通歩き用重回帰分析プログラム5213と、早歩き用重回帰分析処理として実行される早歩き用重回帰分析プログラム5215とがサブルーチンとして含まれている。   FIG. 11 is a diagram showing an example of the data configuration of the ROM 52 provided in the pedometer 1 in this case. The ROM 52 stores a second main program 521 that is executed as the second main process (see FIG. 13). The second main program includes a slow walking multiple regression analysis program 5211 executed as a slow walking multiple regression analysis process and a normal walking multiple regression analysis program 5213 executed as a normal walking multiple regression analysis process. And a rapid walking multiple regression analysis program 5215 executed as a rapid walking multiple regression analysis process are included as subroutines.

図12は、この場合に歩数計1が備えるフラッシュROM62のデータ構成の一例を示す図である。フラッシュROM62には、重回帰分析用データ601と、歩幅推定用重回帰式データ623とが記憶される。また、歩幅推定用重回帰式データ623には、遅歩き用重回帰式6231と、普通歩き用重回帰式6233と、早歩き用重回帰式6235とが含まれている。   FIG. 12 is a diagram showing an example of the data configuration of the flash ROM 62 provided in the pedometer 1 in this case. The flash ROM 62 stores multiple regression analysis data 601 and stride estimation multiple regression equation data 623. In addition, the multiple regression equation data 623 for estimating the stride includes a multiple regression equation 6231 for slow walking, a multiple regression equation 6233 for normal walking, and a multiple regression equation 6235 for fast walking.

図13は、ROM52に記憶されている第2のメインプログラム521がCPU10により読み出されて実行されることで、歩数計1において実行される第2のメイン処理の流れを示すフローチャートである。尚、図9のメイン処理と同一のステップについては同一の符号を付して説明を省略し、メイン処理とは異なる部分を中心に説明する。   FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the second main process executed in the pedometer 1 when the second main program 521 stored in the ROM 52 is read and executed by the CPU 10. Note that the same steps as those in the main process of FIG. 9 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted, and description will be made focusing on portions different from the main process.

第2のメイン処理では、CPU10は、ステップA1において歩数計1の状態が「初期状態」であると判定した場合は(ステップA1;初期状態)、ROM52に記憶されている第2のメインプログラム521のサブルーチンを読み出して実行することで、遅歩き用重回帰分析処理と、普通歩き用重回帰分析処理と、早歩き用重回帰分析処理とを行う(ステップC2〜C4)。   In the second main process, when the CPU 10 determines in step A1 that the state of the pedometer 1 is the “initial state” (step A1; initial state), the second main program 521 stored in the ROM 52. Are read out and executed, a slow-walking multiple regression analysis process, a normal-walking multiple regression analysis process, and a fast-walking multiple regression analysis process are performed (steps C2 to C4).

これらの処理では、CPU10は、図10の重回帰分析処理と同様に、ユーザーにテスト歩行を指示し、テスト歩行で得られたサンプリングデータを用いて、歩幅推定用重回帰式を求める。この際、遅歩き用重回帰分析処理では、ユーザーにゆっくり歩行するように指示し、普通歩き用重回帰分析処理では、ユーザーに普通に歩行するように指示し、早歩き用重回帰分析処理では、ユーザーに早歩きをするように指示する。これにより、遅歩き用重回帰式6231と、普通歩き用重回帰式6233と、早歩き用重回帰式6235との異なる3種類の歩幅推定用重回帰式を取得し、フラッシュROM62に歩幅推定用重回帰式データ623として記憶させる。   In these processes, as in the multiple regression analysis process of FIG. 10, the CPU 10 instructs the user to perform a test walk, and uses the sampling data obtained by the test walk to obtain a multiple regression equation for stride estimation. At this time, the multiple regression analysis process for slow walking instructs the user to walk slowly, the multiple regression analysis process for normal walking instructs the user to walk normally, and the multiple regression analysis process for fast walking , Instruct the user to walk fast. As a result, three types of multiple regression equations for estimating the stride that are different from the multiple regression equation for slow walking 6231, the multiple regression equation for normal walking 6233, and the multiple regression equation for fast walking 6235 are acquired, and the flash ROM 62 is used for estimating the stride. It is stored as multiple regression equation data 623.

そして、CPU10は、ステップA15の後、ステップA13で得られた一歩の時間間隔に基づいてユーザーの歩行状況を判定する(ステップC16)。例えば、一歩の時間間隔が予め定められた遅歩き判定用閾値より長ければ、歩行状況は「遅歩き」であると判定し、一歩の時間間隔が予め定められた早歩き判定用閾値より短ければ、歩行状況は「早歩き」であると判定することができる。また、何れにも該当しない場合は、歩行状況は「普通歩き」であると判定する。尚、合成加速度の大きさも併せて用いて歩行状況を判定することにしてもよい。   Then, after step A15, the CPU 10 determines the user's walking situation based on the one-step time interval obtained in step A13 (step C16). For example, if the time interval for one step is longer than a predetermined threshold for determining slow walking, the walking situation is determined to be “slow walking”, and if the time interval for one step is shorter than a predetermined threshold for determining fast walking. It can be determined that the walking situation is “fast walk”. If none of the conditions is applicable, it is determined that the walking situation is “ordinary walking”. Note that the walking situation may be determined using the magnitude of the combined acceleration.

その後、CPU10は、ステップC16で判定した歩行状況に対応する歩幅推定用重回帰式を、フラッシュROM62の歩幅推定用重回帰式データ623から読み出す(ステップC17)。そして、CPU10は、読み出した歩幅推定用重回帰式に従って、合成加速度のピーク値及び一歩の時間間隔を用いて歩幅を算出・推定し、RAM70の歩幅データ704に記憶させる(ステップC18)。そして、CPU10は、ステップA19へと処理を移行する。   Thereafter, the CPU 10 reads out the step regression multiple regression equation corresponding to the walking situation determined in step C16 from the multiple regression equation data 623 in the flash ROM 62 (step C17). Then, the CPU 10 calculates and estimates the stride using the peak value of the combined acceleration and the time interval of one step according to the read multiple regression equation for estimating the stride, and stores it in the stride data 704 of the RAM 70 (step C18). Then, the CPU 10 shifts the processing to step A19.

このように、複数種類の歩幅推定用重回帰式を予め求めておき、ユーザーのその時の歩行状況に対応する歩幅推定用重回帰式を選択して歩幅を推定するようにすることで、ユーザーの歩き方といった不確定な要素に左右されずに、歩幅推定を一歩一歩高い精度で行うことが可能となる。また、歩幅推定の精度が高まることで、歩行距離算出の正確性が一層向上する。   In this way, multiple types of multiple regression equations for estimating the stride are obtained in advance, and by selecting the multiple regression equations for estimating the stride corresponding to the user's current walking situation and estimating the stride, the user's Regardless of uncertain factors such as how to walk, step length estimation can be performed step by step with high accuracy. Further, the accuracy of the walking distance calculation is further improved, and the accuracy of the walking distance calculation is further improved.

7−3.相関関係
上述した実施形態では、加速度と歩幅との相関関係として、重回帰分析を行うことで得られる重回帰式によって表される関係を例に挙げて説明したが、相関関係はこれに限られるわけではない。加速度を入力値として与えることで歩幅が出力値として求められるような関係であればよく、例えば、重回帰分析以外の他の多変量解析の手法を用いて相関関係を求めることにしてもよい。
7-3. Correlation In the embodiment described above, the relationship represented by the multiple regression equation obtained by performing multiple regression analysis is described as an example of the correlation between acceleration and stride, but the correlation is limited to this. Do not mean. It is sufficient that the stride is obtained as an output value by giving the acceleration as an input value. For example, the correlation may be obtained by using a multivariate analysis method other than the multiple regression analysis.

また、重回帰分析を用いる場合であっても、説明変数を適宜追加・変更することで、ユーザーの種々の状態を考慮した歩幅推定を実現することができる。例えば、各歩行タイミングにおけるユーザーの心拍数を説明変数に加えて重回帰分析を行うことで、ユーザーの体調を考慮した歩幅推定を実現することが可能となる。   Even when multiple regression analysis is used, stride estimation considering various states of the user can be realized by appropriately adding / changing explanatory variables. For example, by performing a multiple regression analysis by adding the user's heart rate at each walking timing to an explanatory variable, it is possible to realize stride estimation in consideration of the user's physical condition.

7−4.合成加速度の平滑化処理
上述した実施形態では、合成加速度の“生”の値を用いてピーク値を検出するものとして説明したが、合成加速度に対して所定の平滑化処理を行い、平滑化された合成加速度の大きさを用いてピーク値を検出することにしてもよい。
7-4. In the embodiment described above, the peak value is detected using the “raw” value of the synthesized acceleration. However, the synthesized acceleration is smoothed by performing a predetermined smoothing process. The peak value may be detected using the magnitude of the combined acceleration.

1 歩数計、 10 CPU、 20 操作部、 30 表示部、
40 加速度センサー、 50 ROM、 60 フラッシュROM、
70 RAM、 80 バス
1 pedometer, 10 CPU, 20 operation unit, 30 display unit,
40 acceleration sensor, 50 ROM, 60 flash ROM,
70 RAM, 80 buses

Claims (6)

ユーザーの加速度を検出することと、
予め定められた加速度と歩幅との相関関係と、前記ユーザーの加速度とを用いて、前記ユーザーの歩幅を推定することと、
を含む歩幅推定方法。
Detecting user acceleration,
Estimating the user's stride using a predetermined correlation between acceleration and stride and the user's acceleration;
A stride estimation method including
前記相関関係は、加速度の大きさ及び一歩の時間間隔を説明変数とし、歩幅を目的変数とする重回帰式によって表される関係であり、
前記ユーザーの加速度に基づいて歩行タイミングを推定することと、
前記歩行タイミングから一歩の時間間隔を算出することと、
を更に含み、
前記歩幅を推定することは、前記歩行タイミングにおける前記ユーザーの加速度と、前記算出された時間間隔とを用いて、前記重回帰式に従って歩幅を推定することを含む、
請求項1に記載の歩幅推定方法。
The correlation is a relationship represented by a multiple regression equation with the magnitude of acceleration and the time interval of one step as explanatory variables and the step length as an objective variable,
Estimating walking timing based on the acceleration of the user;
Calculating a time interval of one step from the walking timing;
Further including
Estimating the stride includes estimating the stride according to the multiple regression equation using the acceleration of the user at the walking timing and the calculated time interval.
The stride estimation method according to claim 1.
前記歩行タイミングにおけるユーザーの加速度と一歩の時間間隔とをサンプリングデータとして蓄積記憶することと、
前記蓄積記憶されたサンプリングデータを用いて重回帰分析処理を行って前記重回帰式を求めることと、
を更に含む請求項2に記載の歩幅推定方法。
Accumulating and storing the user's acceleration at the walking timing and the time interval of one step as sampling data;
Performing multiple regression analysis using the accumulated stored sampling data to obtain the multiple regression equation;
The stride estimation method according to claim 2, further comprising:
前記歩行タイミングを推定することは、前記加速度の時間変化が所定の高閾値条件を満たしたときのピーク値に対応する時刻を歩行タイミングと推定することを含む、
請求項2又は3に記載の歩幅推定方法。
Estimating the walking timing includes estimating a time corresponding to a peak value when the time change of the acceleration satisfies a predetermined high threshold condition as a walking timing,
The stride estimation method according to claim 2 or 3.
歩行状況に応じた複数の相関関係が予め定められており、
ユーザーの歩行状況を判定することを更に含み、
前記歩幅を推定することは、前記ユーザーの歩行状況に対応する相関関係と、前記ユーザーの加速度とを用いて推定することを含む、
請求項1〜4の何れか一項に記載の歩幅推定方法。
Multiple correlations according to the walking situation are predetermined,
Further comprising determining a user's walking situation;
Estimating the stride includes estimating using a correlation corresponding to the user's walking situation and the acceleration of the user.
The stride estimation method according to any one of claims 1 to 4.
加速度を検出する検出部と、
予め定められた加速度と歩幅との相関関係と、前記検出された加速度とを用いて、歩幅を推定する推定部と、
を備えた歩幅推定装置。
A detection unit for detecting acceleration;
An estimation unit for estimating a stride using a correlation between a predetermined acceleration and a stride and the detected acceleration;
A stride estimation apparatus.
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