JP2011145862A - 歩数計およびこれを内蔵する携帯端末ならびに歩数計の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より正確にユーザの歩数を求めることができる歩数計およびこれを内蔵する携帯端末ならびに歩数計の制御方法を提供する。
【解決手段】加速度Ａから所定時間毎の歩数を表わす歩数変化ΔＮを演算し（Ｓ１００）、位置情報Ｐから所定時間毎の位置変化ΔＰを演算する（Ｓ１１０）。所定時間毎の位置変化ΔＰに基づいてユーザが歩行中であるか否かを判定し（Ｓ１２０）、ユーザが歩行中であると判定したときには歩数変化ΔＮを積算して歩数Ｎを演算し（Ｓ１３０）、歩数変化ΔＮ，位置変化ΔＰを値０に設定する（Ｓ１４０）。一方、ユーザが歩行中ではないと判定したときには、歩数変化ΔＮを積算して歩数Ｎを演算する処理を省略する。
【選択図】図２

Description

本発明は、歩数計およびこれを内蔵する携帯端末ならびに歩数計の制御方法に関し、詳しくは、自己の位置情報取得する機能を有する歩数計およびこれを内蔵する携帯端末ならびに歩数計の制御方法に関する。

従来、加速度センサから得られる加速度から求められる振動に基づいて歩行状態を検出し、歩数を計数する歩数計が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この歩数計によれば、歩行やランニングをする際における振動数は通常１〜２Ｈｚ前後であるのに対し、乗り物に乗るときには２０Ｈｚ以下と比較的高いものとなるので、加速度から求めた振動数に基づいて歩行中であるか否かを判定して歩数を計数することができる。

他方、マイクロフォンによって外部からの音声を集め、その音声から歩行音を求め、求めた歩行音に基づいて歩数を計数する歩数計も提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開２００５−２８６８０９号公報 特開２００９―３７５７０号公報

しかしながら、前者の歩数計では、たとえば電車や車などの乗り物に乗っているときでも振動が生じることがあるため、そのとき生じる振動が歩行中の振動と同程度であるときには歩行中であると誤判定し、正確な歩数を計数できない恐れがある。

一方、後者の歩数計によれば、振動の状態ではなく、外部からの音声を集めることによってユーザの歩数を計数するので、振動の状態に依存して誤判定することはない。
しかしながら、乗り物に乗ったときに周囲の雑音をユーザの歩行音と誤って判定してしまう恐れがある。また、ユーザがショック吸収性に優れたシューズを履いているときには、ユーザの歩行音を検出するのが困難が場合がある。さらに、周囲の騒音が大きいときには、大きな騒音のなかからユーザの歩行音を検出することが難しい場合もある。加えて、周囲の騒音が小さい場合でも、周囲の歩行者の歩行音を拾ってその歩行音をユーザのものと誤まって判定する恐れもある。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、より正確にユーザの歩数を求めることができる歩数計およびこれを内蔵する携帯端末ならびに歩数計の制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る歩数計は、加速度を検出する加速度検出手段と、前記加速度に基づいて所定時間毎のユーザの歩数変化を演算する歩数変化演算手段と、前記所定時間毎に自己の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記位置情報に基づいて前記ユーザが歩行中であるか否かを判定する判定手段と、前記ユーザが歩行中であると判定されたときには前記歩数変化を積算して歩数を演算する処理を行ない、前記ユーザが歩行中ではないと判定されたときには前記歩数変化を積算して前記歩数を演算する処理を中止する歩数演算手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る歩数計の制御方法は、加速度を検出する加速度検出部および所定時間毎に自己の位置情報を取得する位置情報取得部を備える歩数計の制御方法であって、前記加速度検出部によって検出した加速度に基づいて前記所定時間毎のユーザの歩数変化を演算し、前記位置情報取得部によって取得した位置情報に基づいて前記ユーザが歩行中であるか否かを判定し、前記ユーザが歩行中であると判定したときには前記歩数変化を積算して歩数を演算する処理を行ない、前記ユーザが歩行中ではないと判定したときには前記歩数変化を積算して前記歩数を演算する処理を中止することを特徴とする。

本発明によれば、位置情報に基づいてユーザが歩行中であるか否かを判定し、ユーザが歩行中ではないと判定したときには演算した歩数変化を積算して歩数を演算する処理を中止するので、ユーザが歩行中ではないにもかかわらず、演算した歩数変化を積算して誤った歩数を演算してしまうことを防ぐことができる。したがって、より正確にユーザの歩数を求めることができるのである。

本発明の実施の形態１に係る歩数計の一構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る歩数計の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る携帯端末の一構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る携帯端末のユーザの移動状態を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る携帯端末により計測されるユーザの歩数の時間変化を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態２に係る携帯端末の動作を示すフローチャートである。

［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１に係る歩数計１００について図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の実施の形態１に係る歩数計１００は、所定時間毎に位置情報を取得して歩行中であるか否かを確認しながら歩数を演算するものである。

まず、本実施の形態に係る歩数計１００の構成を図１を参照して説明する。
図１は、本実施の形態に係る歩数計１００の一構成例を示すブロック図である。
本実施の形態に係る歩数計１００は、図１に示すように、歩数計１００の加速度Ａを取得する加速度取得部１０，取得された加速度Ａに基づいて歩数変化ΔＮを演算する歩数変化演算部１２，歩数計１００の位置情報Ｐを取得する位置情報取得部１４，ユーザが歩行中であるか否かを判定する判定部１６，歩数変化ΔＮやユーザが歩行中であるか否かを判定した結果からユーザの歩数を演算する歩数演算部１８から構成される。

加速度取得部１０は、常時、歩数計１００に加わる加速度Ａを取得するとともに、取得した加速度Ａを歩数変化演算部１２に入力する。
歩数変化演算部１２は、加速度取得部１０から入力された加速度Ａに基づいて時間Ｔ毎（たとえば、数分毎や数十分毎など）の歩数を表わす歩数変化ΔＮを演算して、この歩数変化ΔＮを歩数演算部１８に入力する。
位置情報取得部１４は、時間Ｔ毎に、歩数計１００の位置情報Ｐを取得するとともに、この取得した位置情報Ｐを判定部１６に入力する。
判定部１６は、位置情報取得部１４から入力した位置情報Ｐに基づいてユーザが歩行中であるか否かを判定し、その判定結果を歩数演算部１８に入力する。
歩数演算部１８は、歩数変化演算部１２から入力された歩数変化ΔＮと、判定部１６から入力された判定結果とに基づいて歩数Ｎを演算する。

次に、本実施の形態に係る歩数計１００の動作を図２を参照して説明する。
図２は、本実施の形態に係る歩数計１００の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、上述した本実施の形態に係る歩数計１００の各構成要素が協働することによって、繰り返し実行されるものである。

まず、加速度取得部１０が検出した加速度Ａに基づいて、歩数変化演算部１２は時間Ｔ毎の歩数を表わす歩数変化ΔＮを演算する（ステップＳ１００）。
次いで、位置情報取得部１４が取得した位置情報Ｐに基づいて、判定部１６は位置情報Ｐの時間Ｔ毎の差分である位置変化ΔＰを求めるとともに（ステップＳ１１０）、位置変化ΔＰに基づいてユーザが歩行中であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。
ユーザが歩行中であると判定したときには（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、歩数変化ΔＮを歩数Ｎに積算し（ステップＳ１３０）、歩数変化ΔＮおよび位置変化ΔＰを値０に設定し直したうえで（ステップＳ１４０）、この一連の処理を終了する。

これに対し、ユーザが歩行中ではないと判定したときには（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ステップＳ１３０の処理を省略し、歩数変化ΔＮおよび位置変化ΔＰを値０に設定し直したうえで（ステップＳ１４０）、この一連の処理を終了する。
このように、ユーザが歩行中ではないと判定したときには、ステップＳ１３０の処理を省略するので、ユーザが歩行中ではなく、たとえば乗り物に乗って移動中であるにもかかわらず、検出した加速度Ａに基づいて演算した歩数変化ΔＮを歩数Ｎに積算してしまうことを防ぐことができる。

以上説明したように、本実施の形態に係る歩数計１００によれば、位置情報取得部１４が取得した位置情報Ｐに基づいてユーザが歩行中であるか否かを判定し、ユーザが歩行中ではないと判定したときには歩数変化演算部１２が演算した歩数変化ΔＮを歩数Ｎに積算する処理を中止するので、ユーザが歩行中ではないにもかかわらず、演算した歩数変化ΔＮを歩数Ｎに積算して誤った歩数Ｎを演算してしまうことを防ぐことができる。したがって、より正確にユーザの歩数Ｎを求めることができる。

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係る携帯端末２００について図面を参照しながら説明する。
本実施の形態に係る携帯端末２００は、所定時間毎に位置情報を取得して歩行中であるか否かを確認しながら歩数を演算するものである。

まず、本実施の形態に係る携帯端末２００の構成を図３を参照して説明する。
図３は、本実施の形態に係る携帯端末２００の一構成例を示すブロック図である。
本実施の形態に係る携帯端末２００は、図３に示すように、携帯端末２００の全体的な制御を司る制御部２０と、制御部２０に内蔵され時刻を調べるタイマー２１と、ユーザからの操作に基づいて制御部２０に所定の信号を入力する入力部２２と、携帯端末２００の加速度Ａを取得する加速度センサ２３と、複数のＧＰＳ衛星から発せられた信号を受信するＧＰＳ受信機２４と、複数のＧＰＳ衛星から受信した信号に基づいて携帯端末２００の位置情報Ｐを取得する位置情報取得部２５と、制御部２０からの信号に基づいて所定の情報を記憶するメモリ２６と、所定のデータや画像を表示するディスプレイ２７と、付近にある無線基地局と無線通信を行なう無線通信部２８とから構成される。

制御部２０は、ユーザの操作によって入力部２２から歩数の計測を指示する信号が入力されているときには、加速度センサ２３から入力された加速度Ａに基づいて歩数変化ΔＮを演算し、この歩数変化ΔＮを積算して歩数Ｎを演算する。さらに、こうして演算した歩数Ｎをディスプレイ２７に表示させると共にメモリ２６にデータとして記録させる。この際、制御部２０は、位置情報取得部２５から入力された位置情報Ｐおよびタイマー２１からの時刻ｔをメモリ２６に記憶する。

次に、本実施の形態に係る携帯端末２００の動作を図４〜図６を参照して説明する。
図４は、本実施の形態に係る携帯端末２００のユーザの移動状態を説明するための図である。
制御部２０は、タイマー２１から入力される時刻に従い、１分毎に位置情報取得部２５から位置情報Ｐを読み出してメモリ２６に記憶させるとともに、１分毎の位置情報Ｐの変化量ΔＰを演算して移動状態を判定する。
図４の例によると、時刻が１０：００からその１分後の１０：０１の時の位置情報Ｐの変化から移動距離ΔＰを演算してユーザの移動状態を判定する。このとき、１分間の移動距離は７６ｍである。通常、人間が歩いたりランニングしている場合における１分間の移動距離は２００ｍ以下であることに照らせば、この場合におけるユーザの移動状態は歩行中であると推定されるので、移動状態は「歩行中」であるものとしてとしてメモリ２６に記憶する。
これに対し、時刻が１１：００からその１分後の１１：０１の時の位置情報Ｐの変化からは移動距離ΔＰとして６９０ｍが求まり、これは人間が歩いたりランニングしているか否かを判断する際の基準となる２００ｍを大きく超えている。このため、ユーザの移動状態は歩行中ではなく乗り物に乗って移動していると推定されるので、移動状態は「乗車中」であるものとしてメモリ２６に記憶する。
以上のような処理を繰り返すことにより、メモリ２６に１分毎の移動距離ΔＰ、および移動状態を記憶することができる。

図５は、本実施の形態に係る携帯端末２００により計測されるユーザの歩数の時間変化の一例を示すタイムチャートである。ここで、図５に示す歩数Ｎの時間変化は、図４に示したユーザの移動状態の時間変化に対応させている。
図４に示したように、携帯端末２００のユーザの移動状態は、１０：００から１１：００までは「歩行中」であるため、制御部２０は、加速度センサ２３から入力される加速度Ａに基づいて１分間における歩数の変化を示す歩数変化ΔＮを演算し、この歩数変化ΔＮを歩数Ｎに積算する処理を行なう。このため、図５に示すように、１０：００から１１：００までは歩数Ｎが増加している。
これに対し、携帯端末２００のユーザの移動状態は、１１：００から１２：００までは「乗車中」となるため、制御部２０は、歩数変化ΔＮを歩数Ｎに積算する処理を中止する。このため、図５に示すように、１１：００から１２：００まで、歩数Ｎは変化しない。
１２：００以降になると、携帯端末２００のユーザの移動状態は再び「歩行中」となるため、歩数変化ΔＮを歩数Ｎに積算する処理を再開する。このため、図５に示すように、１２：００以降は再び歩数Ｎが増加している。
以上のように、ユーザの移動状態に基づいて、このユーザが歩行中であるか乗り物に乗車中であるかを判定し、ユーザが乗り物に乗車中であると判定したときには歩数変化ΔＮを歩数Ｎに積算する処理を中止するので、ユーザが乗り物に乗って移動中であるにもかかわらず、歩行中であると誤判定して歩数Ｎを積算してしまうことを防止できるのである。

図６は、本実施の形態に係る携帯端末２００の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、本実施の形態に係る携帯端末２００を用いてユーザの歩数を計測している間、制御部２０が繰り返し実行するものである。

まず、加速度センサ２３から加速度Ａが入力され（ステップＳ２００）、入力された加速度Ａに基づいて歩数変化ΔＮを演算し（ステップＳ２１０）、タイマー２１から入力される時刻に基づいてこのフローチャートの実行を開始してから１分が経過したか否かを調べる（ステップＳ２２０）。

このフローチャートの実行を開始してから１分が経過していなければ（ステップＳ２２０：ＮＯ）、ステップＳ２００，Ｓ２１０の処理を繰り返し、このフローチャートの実行を開始してから１分が経過したのを確認したときには（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、位置情報取得部２５から位置情報Ｐを入力し（ステップＳ２３０）、１分前に入力したデータとの差分である位置変化ΔＰを演算する（ステップＳ２４０）。

次いで、演算した位置変化ΔＰと、１分間に人間が走って移動しうるか否かを判断するための距離として設定された閾値Ｐｒｅｆ（たとえば、２００ｍなど）とを比較する（ステップＳ２５０）。
位置変化ΔＰが閾値Ｐｒｅｆより小さいときには（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、ユーザが歩行中であると判定し、歩数の計数を開始してからの歩数Ｎに対して歩数変化ΔＮを積算するとともに（ステップＳ２６０）、歩数変化ΔＮおよび位置変化ΔＰを値０に設定し直したうえで（ステップＳ２７０）、この一連の処理を終了する。

一方、位置変化ΔＰが閾値Ｐｒｅｆ以上であるときには（ステップＳ２５０：ＮＯ）、ユーザが乗り物に乗って移動していると判定して、歩数Ｎに対して歩数変化ΔＮを積算するステップＳ２６０の処理を省略し、歩数変化ΔＮおよび位置変化ΔＰを値０に設定し直したうえで（ステップＳ２７０）、この一連の処理を終了する。
このように、ユーザが乗り物に乗って移動していると判定したときには、歩数Ｎに対して歩数変化ΔＮを積算する処理を省略するので、ユーザが乗り物に乗って移動をしているにもかかわらず、歩数Ｎに歩数変化ΔＮを積算し、誤った歩数Ｎを求めてしまうことを防ぐことができる。

以上説明したように、本実施の形態に係る携帯端末２００によれば、ＧＰＳ受信機２４が複数のＧＰＳ衛星から受信した信号に基づいて位置情報取得部２５が位置情報Ｐを取得し、この位置情報Ｐに基づいてユーザが歩行中であるか否かを判定し、ユーザが歩行中ではないと判定したときには制御部２０は演算した歩数変化ΔＮを歩数Ｎに積算する処理を中止するので、ユーザが歩行中ではないにもかかわらず、演算した歩数変化ΔＮを歩数Ｎに積算して誤った歩数Ｎを演算してしまうことを防ぐことができる。したがって、より正確にユーザの歩数Ｎを求めることができる。

［変形例］
なお、上述した実施の形態２に係る携帯端末２００では、図６のステップＳ２２０の処理で示したように、１分間が経過するのを待ってから位置情報Ｐを入力するものとして説明したが、数分や数十分が経過するまで待ってから位置情報Ｐを入力するものとしてもかまわない。ただし、待機時間の修正に伴い、閾値Ｐｒｅｆの値もその待機時間の間にユーザが歩いたりランニングをすることによって移動できるか否かを判定できる値となるよう修正しておく必要がある。

また、上述した実施の形態２に係る携帯端末２００では、複数のＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信機２４が受信した電波に基づいて携帯端末２００の位置情報Ｐを取得するものとして説明したが、予め位置が分かっている無線基地局から無線通信部２８が受信したＦＭ放送の電波に基づいて子細な位置ズレを補正するＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）を実装するものとしても構わない。

さらに、上述した実施の形態２に係る携帯端末２００では、ＧＰＳ受信機２４が受信した信号を用いて自己の位置情報Ｐを取得するものとして説明したが、ＧＰＳ受信機２４がなくても、たとえば予め位置が分かっている無線基地局から無線通信部２８が受信した電波に基づいて自己の位置情報Ｐを取得するものとしても構わない。

また、上述した実施の形態１では歩数計として説明したが、歩数計の制御方法の形態としても構わない。同様に、上述した実施の形態２では携帯端末として説明したが、携帯端末の制御方法の形態としても構わない。

本発明は歩数計および携帯端末の製造産業などに利用可能である。

１２…加速度取得部、１３…歩数変化演算部、１４…位置情報取得部、１５…判定部、１６…歩数演算部、２０…制御部、２１…タイマー、２２…入力部、２３…加速度センサ、２４…ＧＰＳ受信機、２５…位置情報取得部、２６…メモリ、２７…ディスプレイ、２８…無線通信部、１００…歩数計、２００…携帯端末。

Claims (5)

1. 加速度を検出する加速度検出手段と、
   前記加速度に基づいて所定時間毎のユーザの歩数変化を演算する歩数変化演算手段と、
   前記所定時間毎に自己の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記位置情報に基づいて前記ユーザが歩行中であるか否かを判定する判定手段と、
   前記ユーザが歩行中であると判定されたときには前記歩数変化を積算して歩数を演算する処理を行ない、前記ユーザが歩行中ではないと判定されたときには前記歩数変化を積算して前記歩数を演算する処理を中止する歩数演算手段と
   を備えることを特徴とする歩数計。
2. 前記判定手段は、前記位置情報の前記所定時間あたりの変化が閾値未満であるときには前記ユーザが歩行中であると判定し、前記位置情報の前記所定時間あたりの変化が前記閾値以上であるときには前記ユーザが歩行中ではないと判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の歩数計。
3. 複数のＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信機と、
   請求項１または２に記載の歩数計と
   を備える携帯端末であって、
   前記位置情報取得手段は、前記信号に基づいて自己の位置情報を取得する
   ことを特徴とする携帯端末。
4. 無線基地局からの電波を受信する無線通信部と、
   請求項１または２に記載の歩数計と
   を備える携帯端末であって、
   前記位置情報取得手段は、前記電波に基づいて自己の位置情報を取得する
   ことを特徴とする携帯端末。
5. 加速度を検出する加速度検出部および所定時間毎に自己の位置情報を取得する位置情報取得部を備える歩数計の制御方法であって、
   前記加速度検出部によって検出した加速度に基づいて前記所定時間毎のユーザの歩数変化を演算し、
   前記位置情報取得部によって取得した位置情報に基づいて前記ユーザが歩行中であるか否かを判定し、
   前記ユーザが歩行中であると判定したときには前記歩数変化を積算して歩数を演算する処理を行ない、前記ユーザが歩行中ではないと判定したときには前記歩数変化を積算して前記歩数を演算する処理を中止する
   ことを特徴とする歩数計の制御方法。

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