JP2012118724A - Electronic apparatus, pedometer, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歩行時や走行時の歩数を計測する電子機器、歩数計およびプログラムに関する。 The present invention relates to an electronic device, a pedometer, and a program for measuring the number of steps during walking or running.
従来より、加速度センサ等の体動センサを用いて歩行による体動を検出し、検出した体動をカウントすることで、携帯者の走行時または歩行時の歩数を検出する歩数計がある。また、歩行時や走行時の歩数と、事前に入力された歩幅とに基づいて、歩行や走行による消費カロリーの計算を行う装置がある。しかしながら、歩行時と走行時の歩幅は明らかに異なるため、消費カロリーの計算を行うためには、ユーザが手動で歩行時であるか走行時であるかを指定する必要があった。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are pedometers that detect body movements by walking using a body movement sensor such as an acceleration sensor and count the detected body movements to detect the number of steps when the user travels or walks. There is also a device for calculating calorie consumption by walking or running based on the number of steps during walking or running and the stride input in advance. However, since the stride during walking and running is clearly different, it is necessary for the user to manually specify whether the user is walking or running in order to calculate calorie consumption.
また、歩数の誤カウントを防止するために、1歩を検出した後、一定時間歩数をカウントしない時間(マスク時間)を設けている歩数計がある。なお、走行時と歩行時ではピッチ(歩行ピッチ、走行ピッチ)が異なるため、最適なマスク時間が異なる。具体的には、走行時よりも歩行時の方がピッチが遅いため、走行時の最適なマスク時間よりも歩行時の最適なマスク時間の方が長い。そのため、最適なマスク時間を設定するためには、ユーザが手動で歩行時であるか走行時であるかを指定する必要があった。 Further, in order to prevent erroneous counting of the number of steps, there is a pedometer that provides a time (mask time) in which the number of steps is not counted for a certain time after detecting one step. Since the pitch (walking pitch, running pitch) is different between running and walking, the optimal mask time is different. Specifically, since the pitch is slower during walking than during traveling, the optimal mask time during walking is longer than the optimal mask time during traveling. Therefore, in order to set the optimum mask time, it is necessary for the user to manually specify whether the user is walking or running.
これを解決する歩数計測装置として、体動の種類に応じてマスク時間を可変させる歩数計測装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、生体の行動を「寝る」、「座る」、「立つ」、「歩く」、「走る」に分類し、各行動ごとの消費カロリーを知ることができる運動量測定装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。 As a step count measuring apparatus that solves this problem, a step count measuring apparatus that changes the mask time according to the type of body movement is known (for example, see Patent Document 1). There are also known momentum measuring devices that can classify living body behavior into “sleeping”, “sitting”, “standing”, “walking”, and “running” and know the calories burned for each behavior (for example, , See Patent Document 2).
特許文献1の歩数計測装置では、体動量(加速度センサの加速度振幅の大きさ)に応じて、体動の種類を判定している。しかしながら、加速度センサの加速度振幅の大きさからだけでは、歩行時であるか走行時であるかを正確に見分けることが難しい。また、振幅を判定するためには、振幅のピークを取り逃さない必要がある。そのため、振幅のピークを取り逃さないようにするには、歩数計測装置はピークホールド回路を備える、または加速度測定のサンプリング周期を細かくする必要があり、回路規模の増大または消費電流の増大を招いてしまうという問題がある。 In the step count measuring device of Patent Document 1, the type of body motion is determined according to the amount of body motion (the magnitude of acceleration amplitude of the acceleration sensor). However, it is difficult to accurately distinguish whether the vehicle is walking or running only from the magnitude of the acceleration amplitude of the acceleration sensor. In order to determine the amplitude, it is necessary not to miss the amplitude peak. Therefore, in order not to miss the amplitude peak, the step count measuring device must have a peak hold circuit, or the sampling period of acceleration measurement must be made finer, resulting in an increase in circuit scale or current consumption. There is a problem of end.
また、特許文献2の運動量測定装置においても、行動パターン「歩く」と「走る」の分類を、加速度センサの加速度振幅の大きさに応じて行っている。そのため、特許文献1の歩数計測装置と同様に、加速度センサの加速度振幅の大きさからだけでは、行動パターン「歩く」と「走る」の分類を正確に行うことが難しい。また、振幅を判定するためには、振幅のピークを取り逃さない必要がある。そのため、振幅のピークを取り逃さないようにするには、運動量計測装置はピークホールド回路を備える、または加速度測定のサンプリング周期を細かくする必要があり、回路規模の増大または消費電流の増大を招いてしまうという問題がある。 Also, in the momentum measuring apparatus of Patent Document 2, the behavior patterns “walking” and “running” are classified according to the magnitude of the acceleration amplitude of the acceleration sensor. Therefore, as in the step counting device of Patent Document 1, it is difficult to accurately classify the behavior patterns “walking” and “running” only from the magnitude of the acceleration amplitude of the acceleration sensor. In order to determine the amplitude, it is necessary not to miss the amplitude peak. For this reason, in order not to miss the amplitude peak, the momentum measuring device must be provided with a peak hold circuit, or the sampling period of acceleration measurement must be made fine, resulting in an increase in circuit scale or an increase in current consumption. There is a problem of end.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、歩行時であるか走行時であるかをより正確に判定することができる電子機器、歩数計およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an electronic device, a pedometer, and a program that can more accurately determine whether the vehicle is walking or running.
本発明は、第1の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第1の信号を出力する第1の加速度センサと、前記第1の方向と直交する第2の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第2の信号を出力する第2の加速度センサと、前記第1の方向と前記第2の方向とで一意に特定される平面と直交する第3の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第3の信号を出力する第3の加速度センサと、前記第1の信号と、前記第2の信号と、前記第3の信号とのうち、1つまたは複数の信号を用いて歩数を算出する歩数算出部と、前記第1の信号の移動平均値と、前記第2の信号の移動平均値と、前記第3の信号の移動平均値とに基づいて、歩行中であるか走行中であるかを判定する歩行走行判定部と、前記歩行走行判定部が歩行中であると判定した場合には歩行に適した処理を行い、前記歩行走行判定部が走行中であると判定した場合には走行に適した処理を行う処理部と、を備えたことを特徴とする電子機器である。 The present invention detects a first acceleration sensor that detects an acceleration in a first direction and outputs a first signal corresponding to the acceleration, and detects an acceleration in a second direction orthogonal to the first direction. , Detecting a second acceleration sensor that outputs a second signal corresponding to the acceleration, and an acceleration in a third direction orthogonal to a plane uniquely identified by the first direction and the second direction. And one or a plurality of signals among the third acceleration sensor that outputs a third signal corresponding to the acceleration, the first signal, the second signal, and the third signal. Based on the number of steps calculation unit that calculates the number of steps by using the moving average value of the first signal, the moving average value of the second signal, and the moving average value of the third signal Walking / running determination unit for determining whether the vehicle is running or the vehicle is running A processing unit that performs a process suitable for walking when it is determined to be present, and a processing unit that performs a process suitable for travel when the walking / running determination unit determines that it is running. It is an electronic device.
また、本発明の電子機器において、前記歩行に適した処理は、歩行用の歩幅を選択し、当該歩幅と前記歩数算出部が算出した歩数とを用いて歩行距離を算出する処理であり、前記走行に適した処理は、走行用の歩幅を選択し、当該歩幅と前記歩数算出部が算出した歩数とを用いて走行距離を算出する処理であることを特徴とする。 In the electronic device of the present invention, the process suitable for walking is a process of selecting a walking step and calculating a walking distance using the step and the number of steps calculated by the step calculation unit, The process suitable for traveling is a process for selecting a stride for travel and calculating a travel distance using the stride and the step count calculated by the step count calculation unit.
また、本発明の電子機器において、前記歩行に適した処理は、歩行用のエネルギー消費量の計算式を用いてエネルギー消費量を算出する処理であり、前記走行に適した処理は、走行用のエネルギー消費量の計算式を用いてエネルギー消費量を算出する処理であることを特徴とする。 In the electronic device of the present invention, the process suitable for walking is a process of calculating energy consumption using a formula for calculating energy consumption for walking, and the process suitable for traveling is a process for traveling. It is a process for calculating an energy consumption amount using a formula for calculating the energy consumption amount.
また、本発明の電子機器において、前記歩数算出部は、マスク時間を用いて歩数を算出し、前記歩行に適した処理は、前記歩数算出部が歩数を算出する際に用いる前記マスク時間を歩行用のマスク時間に変更する処理であり、前記走行に適した処理は、前記歩数算出部が歩数を算出する際に用いる前記マスク時間を走行用のマスク時間に変更する処理であることを特徴とする。 Further, in the electronic device of the present invention, the step count calculation unit calculates a step count using a mask time, and the process suitable for walking uses the mask time used when the step count calculation unit calculates the step count. The process suitable for traveling is a process for changing the mask time used when the step calculation unit calculates the number of steps to a mask time for traveling. To do.
また、本発明は、第1の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第1の信号を出力する第1の加速度センサと、前記第1の方向と直交する第2の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第2の信号を出力する第2の加速度センサと、前記第1の方向と前記第2の方向とで一意に特定される平面と直交する第3の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第3の信号を出力する第3の加速度センサと、前記第1の信号と、前記第2の信号と、前記第3の信号とのうち、1つまたは複数の信号を用いて歩数を算出する歩数算出部と、前記第1の信号の移動平均値と、前記第2の信号の移動平均値と、前記第3の信号の移動平均値とに基づいて、歩行中であるか走行中であるかを判定する歩行走行判定部と、前記歩行走行判定部が歩行中であると判定した場合には歩行に適した処理を行い、前記歩行走行判定部が走行中であると判定した場合には走行に適した処理を行う処理部と、を備えたことを特徴とする歩数計である。 The present invention also provides a first acceleration sensor that detects an acceleration in a first direction and outputs a first signal corresponding to the acceleration, and an acceleration in a second direction orthogonal to the first direction. A second acceleration sensor that detects and outputs a second signal corresponding to the acceleration; and an acceleration in a third direction orthogonal to a plane uniquely identified by the first direction and the second direction. And one or more of a third acceleration sensor that outputs a third signal corresponding to the acceleration, the first signal, the second signal, and the third signal Based on the number of steps calculation unit that calculates the number of steps using the signal, the moving average value of the first signal, the moving average value of the second signal, and the moving average value of the third signal, A walking / running determination unit that determines whether the vehicle is walking or running, and the walking / running determination unit includes A processing unit that performs processing suitable for walking when it is determined that the vehicle is running, and a processing unit that performs processing suitable for travel when the walking / running determination unit determines that the vehicle is traveling. It is a characteristic pedometer.
また、本発明は、コンピュータに、第1の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第1の信号を出力する第1の加速度検出ステップと、前記第1の方向と直交する第2の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第2の信号を出力する第2の加速度検出ステップと、前記第1の方向と前記第2の方向とで一意に特定される平面と直交する第3の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第3の信号を出力する第3の加速度検出ステップと、前記第1の信号と、前記第2の信号と、前記第3の信号とのうち、1つまたは複数の信号を用いて歩数を算出する歩数算出ステップと、前記第1の信号の移動平均値と、前記第2の信号の移動平均値と、前記第3の信号の移動平均値とに基づいて、歩行中であるか走行中であるかを判定する歩行走行判定ステップと、前記歩行走行判定ステップで歩行中であると判定した場合には歩行に適した処理を行い、前記歩行走行判定ステップで走行中であると判定した場合には走行に適した処理を行う処理ステップと、を実行させるためのプログラムである。 According to the present invention, a first acceleration detecting step of detecting an acceleration in a first direction and outputting a first signal corresponding to the acceleration to a computer, and a second orthogonal to the first direction. A second acceleration detecting step for detecting an acceleration in a direction and outputting a second signal corresponding to the acceleration; and a second orthogonal to a plane uniquely identified by the first direction and the second direction. A third acceleration detecting step of detecting an acceleration in the direction of 3 and outputting a third signal corresponding to the acceleration; the first signal; the second signal; and the third signal. Among them, a step calculation step for calculating the number of steps using one or a plurality of signals, a moving average value of the first signal, a moving average value of the second signal, and a moving average of the third signal Based on the value, determine whether you are walking or running When the walking / running determination step and the walking / running determination step determine that the vehicle is walking, a process suitable for walking is performed. When the walking / running determination step determines that the vehicle is traveling, the vehicle is suitable for driving. And a processing step for performing processing.
本発明によれば、第1の加速度センサは、第1の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第1の信号を出力する。また、第2の加速度センサは、第1の方向と直交する第2の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第2の信号を出力する。また、第3の加速度センサは、第1の方向と第2の方向とで一意に特定される平面と直交する第3の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第3の信号を出力する。また、歩数算出部は、第1の信号と、第2の信号と、第3の信号とのうち、1つまたは複数の信号を用いて歩数を算出する。また、歩行走行判定部は、第1の信号の移動平均値と、第2の信号の移動平均値と、第3の信号の移動平均値とに基づいて、歩行中であるか走行中であるかを判定する。また、処理部は、歩行走行判定部が歩行中であると判定した場合には歩行に適した処理を行い、歩行走行判定部が走行中であると判定した場合には走行に適した処理を行う。 According to the present invention, the first acceleration sensor detects the acceleration in the first direction and outputs a first signal corresponding to the acceleration. The second acceleration sensor detects an acceleration in a second direction orthogonal to the first direction, and outputs a second signal corresponding to the acceleration. The third acceleration sensor detects an acceleration in a third direction orthogonal to a plane uniquely specified by the first direction and the second direction, and outputs a third signal corresponding to the acceleration. To do. The step count calculation unit calculates the step count using one or a plurality of signals among the first signal, the second signal, and the third signal. The walking / running determination unit is walking or running based on the moving average value of the first signal, the moving average value of the second signal, and the moving average value of the third signal. Determine whether. In addition, the processing unit performs processing suitable for walking when the walking / running determination unit determines that it is walking, and performs processing suitable for driving when the walking / running determination unit determines that it is running. Do.
これにより、第1の信号の移動平均値と、第2の信号の移動平均値と、第3の信号の移動平均値とに基づいて歩行中であるか走行中であるかを判定するため、より正確に歩行中であるか走行中であるかを判定することができる。 Thereby, in order to determine whether it is walking or running based on the moving average value of the first signal, the moving average value of the second signal, and the moving average value of the third signal, It is possible to determine whether the user is walking or running more accurately.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、電子機器の一例として、歩数計の例を用いて説明する。図1は、本実施形態における歩数計の外観を示した外観図である。図示する例では、歩数計100は、上面に表示部105を備え、側面に入力部103を備えている。表示部105は表示面を備えており、表示面に歩数などの表示を行う。入力部103は、歩数計100の使用者からの入力を受け付ける。なお、本実施形態では、歩数計100が備える表示部105の表示面と同一の平面をXY平面とし、表示部105の表示面と垂直な方向をZ軸方向とする。また、歩数計100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を示している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, an example of a pedometer will be described as an example of an electronic device. FIG. 1 is an external view showing the external appearance of the pedometer in the present embodiment. In the illustrated example, the
図2は、本実施形態における歩数計100の構成を示したブロック図である。図示する例では、歩数計100は、発振部101と、CPU102(中央処理装置、歩数算出部、歩行走行判定部、処理部)と、入力部103と、表示制御部104と、表示部105と、加速度センサ106(第1の加速度センサ)と、加速度センサ107(第2の加速度センサ)と、加速度センサ108(第3の加速度センサ)と、ADコンバータ109と、記憶部110とを備える。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
発振部101は、計時の基準となる時計信号と、CPU102の動作用の基準クロック信号とを発生する。CPU102は、歩数の算出処理や、使用者は歩行中であるか走行中であるかを判定する歩行走行判定処理や、歩数計を構成する各電子回路要素の制御や、計時動作等を行う。入力部103は、使用者から、歩数計測の開始や停止等を指示するための入力を受け付ける。表示制御部104は、CPU102からの制御信号に応答して、表示部105に歩数や、歩行・走行距離や、時刻や、エネルギー消費量等を表示させる。表示部105は、液晶表示装置(LCD)によって構成され、歩数や、歩行・走行距離や、時刻や、エネルギー消費量等を表示する。
The
加速度センサ106〜108は、相互に直交する直交座標軸のX成分、Y成分、Z成分を検出して、各成分の加速度に対応する大きさの加速度信号を出力する。本実施形態では、加速度センサ106はX軸方向の加速度Xを検出する。また、加速度センサ107はY軸方向の加速度Yを検出する。また、加速度センサ108はZ軸方向の加速度Zを検出する。なお、加速度センサ106〜108は、例えば、1つのMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)3軸加速度センサによって構成してもよく、また、相互に直交する3軸方向に配設された3つの1軸加速度センサによって構成してもよい。
The
記憶部110は、CPU102が実行するプログラムや、歩数計100が備える各部が処理を行う過程で必要なデータ等を記憶する。なお、本実施形態では、例えば、CPU102が、本発明の歩数算出部と、歩行走行判定部と、処理部として動作する。
The
次に、歩数計100が使用者に装着されている場合でのX軸方向と、Y軸方向と、Z軸方向との向きについて説明する。図3は、本実施形態において、歩数計100が使用者に装着されている場合でのX軸方向と、Y軸方向と、Z軸方向との向きを示した概略図である。図示するように、歩数計100が使用者の腕に装着されている場合には、肘から手の甲に向かう方向がY軸方向であり、手の甲に垂直な方向がZ軸方向であり、Y軸方向とZ軸方向とで一意に決まる平面に垂直な方向がX軸方向である。
Next, directions in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction when the
次に、使用者が歩行している際に、歩数計100が検出するX、Y、Z軸方向の移動平均加速度の大きさについて説明する。図4は、本実施形態において、使用者が歩行している際に、歩数計100が検出するX、Y、Z軸方向の移動平均加速度の大きさを示したグラフである。図示する例では、横軸は時間であり、縦軸は、直近2秒間の加速度の平均である移動平均加速度[mG]の大きさである。また、曲線401はX軸方向の移動平均加速度Xの大きさを示しており、曲線402はY軸方向の移動平均加速度Yの大きさを示しており、曲線403はZ軸方向の移動平均加速度Zの大きさを示している。
Next, the magnitude of the moving average acceleration in the X, Y, and Z axis directions detected by the
図示するとおり、使用者が歩行している際には、Y軸方向の移動平均加速度の絶対値が750mG以上であり、X軸方向の移動平均加速度の絶対値とZ軸方向の移動平均加速度の絶対値とがそれぞれ750mG以下である。従って、Y軸方向の移動平均加速度の絶対値が750mG以上、かつX軸方向の移動平均加速度の絶対値とZ軸方向の移動平均加速度の絶対値とがそれぞれ750mGである場合には、使用者は歩行中であると判定することができる。 As shown in the figure, when the user is walking, the absolute value of the moving average acceleration in the Y-axis direction is 750 mG or more, and the absolute value of the moving average acceleration in the X-axis direction and the moving average acceleration in the Z-axis direction are Each absolute value is 750 mG or less. Accordingly, when the absolute value of the moving average acceleration in the Y-axis direction is 750 mG or more, and the absolute value of the moving average acceleration in the X-axis direction and the absolute value of the moving average acceleration in the Z-axis direction are 750 mG, respectively, Can be determined to be walking.
次に、使用者が走行している際に、歩数計100が検出するX、Y、Z軸方向の移動平均加速度の大きさについて説明する。図5は、本実施形態において、使用者が走行している際に、歩数計100が検出するX、Y、Z軸方向の移動平均加速度の大きさを示したグラフである。図示する例では、横軸は時間であり、縦軸は、直近2秒間の加速度の平均である移動平均加速度[mG]の大きさである。また、曲線501はX軸方向の移動平均加速度Xの大きさを示しており、曲線502はY軸方向の移動平均加速度Yの大きさを示しており、曲線503はZ軸方向の移動平均加速度Zの大きさを示している。
Next, the magnitude of the moving average acceleration in the X, Y, and Z axis directions detected by the
図示するとおり、使用者が走行している際には、X軸方向の移動平均加速度の絶対値が700mG以上であり、Y軸方向の移動平均加速度の絶対値とZ軸方向の移動平均加速度の絶対値とがそれぞれ700mG以下である。従って、X軸方向の移動平均加速度の絶対値が700mG以上、かつY軸方向の移動平均加速度の絶対値とZ軸方向の移動平均加速度の絶対値とがそれぞれ700mGである場合には、使用者は走行中であると判定することができる。 As illustrated, when the user is traveling, the absolute value of the moving average acceleration in the X-axis direction is 700 mG or more, and the absolute value of the moving average acceleration in the Y-axis direction and the moving average acceleration in the Z-axis direction are Each absolute value is 700 mG or less. Accordingly, when the absolute value of the moving average acceleration in the X-axis direction is 700 mG or more, and the absolute value of the moving average acceleration in the Y-axis direction and the absolute value of the moving average acceleration in the Z-axis direction are 700 mG, respectively, Can be determined to be running.
従来のように加速度センサの出力の振幅に基づいて、使用者は歩行中であるか走行中であるかを判定する場合には、振幅の間隔が短いため、正確に振幅を検知することは難しく、また、正確に振幅を検知できなければ、使用者は歩行中であるか走行中であるかを正確に判定することができない。しかしながら、本実施形態の歩数計100は、X軸方向の移動平均加速度と、Y軸方向の移動平均加速度と、Z軸方向の移動平均加速度とに基づいて、使用者は歩行中であるか走行中であるかを判定する。また、加速度センサ106〜108の振幅をある程度検知することができれば、X軸方向の移動平均加速度と、Y軸方向の移動平均加速度と、Z軸方向の移動平均加速度を正確に算出することができるため、歩数計100は、使用者は歩行中であるか走行中であるかをより正確に判定することができる。
When determining whether the user is walking or running based on the amplitude of the output of the acceleration sensor as in the past, it is difficult to accurately detect the amplitude because the amplitude interval is short. If the amplitude cannot be detected accurately, the user cannot accurately determine whether the user is walking or running. However, the
次に、歩数計100が歩行信号の候補を検出する候補検出処理の処理手順について説明する。図6は、本実施形態における歩数計100が実行する、候補検出処理の処理手順を示したフローチャートである。歩数計100は、候補検出処理を繰り返し実行する。なお、以下の説明では、加速度センサ106の出力を用いて歩行信号の候補を検出する例を用いて説明するが、加速度センサ107または加速度センサ108の出力を用いて歩行信号の候補を検出するようにしてもよく、加速度センサ106〜108の出力のうち複数の出力を用いて歩行信号の候補を検出するようにしてもよい。
Next, a processing procedure of candidate detection processing in which the
(ステップS101)CPU102は、ステップS102以降の処理を行うタイミング(サンプリングタイミング)であるか否かを判定する。サンプリングタイミングであるとCPU102が判定した場合にはステップS102の処理に進み、それ以外の場合にはステップS101の処理を再度実行する。例えば、サンプリングタイミングを50msとした場合、CPU102は、ステップS102以降の処理を50ms毎に実行する。すなわち、CPU102がステップS102以降の処理を行う間隔(サンプリング間隔)は、50msである。なお、サンプリングタイミングは50ms〜100msとするのが望ましい。
(Step S101) The
(ステップS102)CPU102は、ADコンバータ109がデジタル信号に変換した、サンプリング間隔における加速度センサ106の出力を取得する。その後、ステップS103の処理に進む。例えば、サンプリングタイミングが50msの場合、ADコンバータ109は50ms毎に加速度センサ106の出力値を出力し、CPU102は、50ms毎にADコンバータ109が出力した加速度センサ106の出力値を取得する。
(Step S <b> 102) The
(ステップS103)CPU102は、ステップS102で取得したサンプリング間隔における加速度センサ106の出力値が、閾値以下の値から閾値以上の値に変化しているか否かを判定する。ステップS102で取得したサンプリング間隔における加速度センサ106の出力値が、閾値以下の値から閾値以上の値に変化しているとCPU102が判定した場合にはステップS106の処理に進み、それ以外の場合にはステップS104の処理に進む。例えば、閾値が1200mGであり、加速度センサ106の出力が1150mGから1250mGに変化した場合、CPU102は、加速度センサ106の出力値が、閾値以下の値から閾値以上の値に変化していると判定する。
(Step S103) The
(ステップS104)CPU102は、ステップS103の処理を一定回数行ったか否かを判定する。ステップS103の処理を一定回数行ったとCPU102が判定した場合にはステップS105の処理に進み、それ以外の場合にはステップS101の処理に戻る。例えば、一定回数としては、10回とする。
(ステップS105)CPU102は、使用者が歩行を停止したと判定し、処理を終了する。
(Step S104) The
(Step S105) The
(ステップS106)CPU102は、前回歩行信号の候補であると判定してから一定時間経過しているか否かを判定する。前回歩行信号の候補であると判定してから一定時間(マスク時間)経過しているとCPU102が判定した場合にはステップS107の処理に進み、それ以外の場合にはステップS101の処理に戻る。なお、マスク時間の決定方法については後述する。
(Step S <b> 106) The
(ステップS107)CPU102は、ステップS102で取得した加速度センサ106の出力値は歩行信号の候補であると判定する。その後、処理を終了する。
(Step S107) The
次に、歩数計100が歩数を計測する歩数計測処理の処理手順について説明する。図7は、本実施形態における歩数計100が実行する、歩数計測処理の処理手順を示したフローチャートである。歩数計100は、歩数計測処理を繰り返し実行する。
Next, the process procedure of the step count measurement process in which the
(ステップS201)CPU102は、検出処理で検出した歩行信号の候補が連続しているか否かを判定する(連続性を確認する)。その後、ステップS202の処理に進む。例えば、6秒間の間に、1秒間隔以内の歩行信号の候補を6回以上検出した場合には、歩行信号の候補が連続していると判定する。
(ステップS202)CPU102は、前回ステップS205の処理で歩数を加算した後に検出処理で検出した歩行信号の候補の数を、仮歩数としてカウントする。その後、ステップS203の処理に進む。
(Step S201) The
(Step S202) The
(ステップS203)CPU102は、ステップS201の処理で歩行信号の候補が連続していると判定した場合、加速度センサ106の出力値は歩行による信号であると判定する。加速度センサ106の出力値は歩行による信号であるとCPU102が判定した場合にはステップS204の処理に進み、それ以外の場合には処理を終了する。
(ステップS204)CPU102は、使用者は歩行中であると判定する。その後、ステップS205の処理に進む。
(ステップS205)CPU102は、ステップS202でカウントした仮歩数を、歩数に加算する。その後、処理を終了する。
(Step S203) When the
(Step S204) The
(Step S205) The
次に、歩数計100が、使用者は歩行中であるか走行中であるかを判定する歩行走行判定処理について説明する。図8は、本実施形態における歩数計100が実行する、歩行走行判定処理の処理手順を示したフローチャートである。歩数計100は、歩行走行判定処理を繰り返し実行する。
Next, a walking / running determination process in which the
(ステップS301)CPU102は、ステップS302以降の処理を行うタイミング(サンプリングタイミング)であるか否かを判定する。サンプリングタイミングであるとCPU102が判定した場合にはステップS302の処理に進み、それ以外の場合にはステップS301の処理を再度実行する。例えば、サンプリングタイミングを50msとした場合、CPU102は、ステップS302以降の処理を50ms毎に実行する。すなわち、CPU102がステップS302以降の処理を行う間隔(サンプリング間隔)は、50msである。なお、サンプリングタイミングは50ms〜100msとするのが望ましい。
(Step S301) The
(ステップS302)CPU102は、ADコンバータ109がデジタル信号に変換した、過去2秒間における加速度センサ106,107,108の出力を取得する。その後、ステップS303の処理に進む。例えば、ADコンバータ109は50ms毎に加速度センサ106,107,108の出力値を出力する場合、CPU102は、過去2秒間の間にADコンバータ109が出力した、40個の加速度センサ106の出力値と、40個の加速度センサ107の出力値と、40個の加速度センサ108の出力値とを取得する。なお、本実施形態では過去2秒間における加速度センサ106,107,108の出力を取得する例を用いて説明するが、これに限らず、任意の期間とするようにしてもよい。
(Step S <b> 302) The
(ステップS303)CPU102は、ステップS302で取得した、過去2秒間における加速度センサ106の出力値の平均値(X軸方向の移動平均加速度)と、過去2秒間における加速度センサ107の出力値の平均値(Y軸方向の移動平均加速度)と、過去2秒間における加速度センサ108の出力値の平均値(Z軸方向の移動平均加速度)とを算出する。その後、ステップS304の処理に進む。
(Step S303) The
(ステップS304)CPU102は、ステップS303で算出した、X軸方向の移動平均加速度と、Y軸方向の移動平均加速度と、Z軸方向の移動平均加速度とに基づいて、使用者は歩行中であるか走行中であるかを判定する。その後、ステップS305の処理に進む。使用者は歩行中であるか走行中であるかの判定方法としては、例えば、図4および図5を用いて説明したように、Y軸方向の移動平均加速度の絶対値が750mG以上、かつX軸方向の移動平均加速度の絶対値とZ軸方向の移動平均加速度の絶対値とが750mGである場合には、使用者は歩行中であると判定し、X軸方向の移動平均加速度の絶対値が700mG以上、かつY軸方向の移動平均加速度の絶対値とZ軸方向の移動平均加速度の絶対値とが700mGである場合には、使用者は走行中であると判定する。なお、どちらにも当てはまらない場合には、前回判定した結果と同様の判定とする。また、歩行中であるとの判定基準および走行中であるとの判定基準については、環境に応じて任意に設定するようにしてもよい。
(Step S304) The
(ステップS305)CPU102は、ステップS304の処理において、使用者が歩行中であると判定した場合には歩行中に適した処理を行い、使用者が走行中であると判定した場合には走行中に適した処理を行う。その後、処理を終了する。具体的には、CPU102は、使用者は歩行中であると判定した場合、マスク時間を歩行に適した時間(例えば、300ms)とし、使用者は走行中であると判定した場合、マスク時間を走行に適した時間(例えば、200ms)とする。また、CPU102は、使用者は走行中であると判定した場合、歩行による歩幅(例えば、50cm〜60cm)とカウントした歩数とを用いて歩行距離を算出し、使用者は走行中であると判定した場合、走行による歩幅(例えば、90cm〜110cm)とカウントした歩数とを用いて走行距離を算出する。
(Step S305) When the
また、CPU102は、使用者は歩行中であると判定した場合、歩行中に適した計算式を用いてエネルギー消費量を算出し、使用者は走行中であると判定した場合、走行中に適した計算式を用いてエネルギー消費量を算出する。例えば、計算式としては、以下の計算式を用いる(参考文献:第3回運動所要量・運動指針の策定検討会資料 健康づくりのための運動指針2006 〜生活習慣病予防のために〜 健康づくりのための運動基準2006 〜身体活動・運動・体力〜)。なお、歩行中のエクササイズは3.0METsとし、走行時のエクササイズは7.0METsとする。
エネルギー消費量(kcal)=1.05×エクササイズ(メッツ・時、METs)×体重(kg)
In addition, when the
Energy consumption (kcal) = 1.05 x exercise (mets / hour, METs) x body weight (kg)
上述したとおり、本実施形態によれば、歩数計100は、X軸方向の移動平均加速度と、Y軸方向の移動平均加速度と、Z軸方向の移動平均加速度との大きさに基づいて使用者は歩行中であるか走行中であるかを判定するため、加速度の振幅を用いて判定する方法よりも、より正確に歩行中であるか走行中であるかを判定することができる。
As described above, according to this embodiment, the
また、歩数計100は、移動平均加速度を用いて使用者は歩行中であるか走行中であるかを判定するため、加速度のピークを取り逃がさないようするためのピークホールド回路を備える必要もなく、加速度測定のサンプリング周期も細かくする必要が無い。よって、歩数計100は、回路規模をより小さくすることができ、消費電力もより少なくすることができる。
In addition, since the
また、歩数計100は、使用者は歩行中であると判定した場合には歩行中に適した処理を行い、使用者は走行中であると判定した場合には走行中に適した処理を行うため、より正確な処理結果を得ることができる。例えば、使用者が走行中である場合と歩行中である場合とでは歩行ピッチや歩幅やエクササイズ等は異なる。歩数計100は、使用者は歩行中であると判定した場合には、歩行中の歩行ピッチや歩幅やエクササイズ等を用いて各種処理を行い、使用者は走行中であると判定した場合には、歩行中の歩行ピッチや歩幅やエクササイズ等を用いて各種処理を行う。そのため、歩数計100は、より正確な処理結果を得ることができる。
Also, the
なお、上述した実施形態における歩数計100が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
Note that all or some of the functions of each unit included in the
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。 The “computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, and a CD-ROM, and a storage unit such as a hard disk built in the computer system. Further, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. It is also possible to include those that hold a program for a certain time, such as a volatile memory inside a computer system serving as a server or client in that case. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上述した実施形態では、電子機器の例として、図1に示すような腕時計型の歩数計を例に説明したが、これに限らず、使用者の腕に装着して使用する電子機器であればどのような電子機器でもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the wristwatch type pedometer as shown in FIG. 1 is described as an example of the electronic device. However, the present invention is not limited to this, and the electronic device is used by being worn on the user's arm. Any electronic device may be used.
100・・・歩数計、101・・・発振部、102・・・CPU、103・・・入力部、104・・・表示制御部、105・・・表示部、106〜108・・・加速度センサ、109・・・ADコンバータ、110・・・記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第1の方向と直交する第2の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第2の信号を出力する第2の加速度センサと、
前記第1の方向と前記第2の方向とで一意に特定される平面と直交する第3の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第3の信号を出力する第3の加速度センサと、
前記第1の信号と、前記第2の信号と、前記第3の信号とのうち、1つまたは複数の信号を用いて歩数を算出する歩数算出部と、
前記第1の信号の移動平均値と、前記第2の信号の移動平均値と、前記第3の信号の移動平均値とに基づいて、歩行中であるか走行中であるかを判定する歩行走行判定部と、
前記歩行走行判定部が歩行中であると判定した場合には歩行に適した処理を行い、前記歩行走行判定部が走行中であると判定した場合には走行に適した処理を行う処理部と、
を備えたことを特徴とする電子機器。 A first acceleration sensor that detects acceleration in a first direction and outputs a first signal corresponding to the acceleration;
A second acceleration sensor that detects acceleration in a second direction orthogonal to the first direction and outputs a second signal corresponding to the acceleration;
A third acceleration sensor for detecting an acceleration in a third direction orthogonal to a plane uniquely specified by the first direction and the second direction and outputting a third signal corresponding to the acceleration; ,
A step number calculating unit that calculates the number of steps using one or more of the first signal, the second signal, and the third signal;
Walking for determining whether walking or running based on the moving average value of the first signal, the moving average value of the second signal, and the moving average value of the third signal A travel determination unit;
A processing unit that performs processing suitable for walking when the walking / running determination unit determines that it is walking, and a processing unit that performs processing suitable for driving when the walking / running determination unit determines that it is running ,
An electronic device characterized by comprising:
前記走行に適した処理は、走行用の歩幅を選択し、当該歩幅と前記歩数算出部が算出した歩数とを用いて走行距離を算出する処理である
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 The process suitable for walking is a process of selecting a walking stride and calculating a walking distance using the stride and the step count calculated by the step count calculation unit.
The process suitable for the travel is a process of selecting a stride for travel and calculating a travel distance using the stride and the step count calculated by the step count calculation unit. Electronics.
前記走行に適した処理は、走行用のエネルギー消費量の計算式を用いてエネルギー消費量を算出する処理である
ことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の電子機器。 The process suitable for walking is a process of calculating energy consumption using a formula for calculating energy consumption for walking,
The electronic apparatus according to claim 1, wherein the process suitable for traveling is a process of calculating an energy consumption amount using a calculation formula of an energy consumption amount for traveling. machine.
前記歩行に適した処理は、前記歩数算出部が歩数を算出する際に用いる前記マスク時間を歩行用のマスク時間に変更する処理であり、
前記走行に適した処理は、前記歩数算出部が歩数を算出する際に用いる前記マスク時間を走行用のマスク時間に変更する処理である
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電子機器。 The step count calculation unit calculates a step count using a mask time,
The process suitable for walking is a process of changing the mask time used when the step calculation unit calculates the number of steps to a mask time for walking,
The process suitable for the travel is a process of changing the mask time used when the step count calculation unit calculates the step count to a mask time for travel. Item 1. An electronic device according to item 1.
前記第1の方向と直交する第2の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第2の信号を出力する第2の加速度センサと、
前記第1の方向と前記第2の方向とで一意に特定される平面と直交する第3の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第3の信号を出力する第3の加速度センサと、
前記第1の信号と、前記第2の信号と、前記第3の信号とのうち、1つまたは複数の信号を用いて歩数を算出する歩数算出部と、
前記第1の信号の移動平均値と、前記第2の信号の移動平均値と、前記第3の信号の移動平均値とに基づいて、歩行中であるか走行中であるかを判定する歩行走行判定部と、
前記歩行走行判定部が歩行中であると判定した場合には歩行に適した処理を行い、前記歩行走行判定部が走行中であると判定した場合には走行に適した処理を行う処理部と、
を備えたことを特徴とする歩数計。 A first acceleration sensor that detects acceleration in a first direction and outputs a first signal corresponding to the acceleration;
A second acceleration sensor that detects acceleration in a second direction orthogonal to the first direction and outputs a second signal corresponding to the acceleration;
A third acceleration sensor for detecting an acceleration in a third direction orthogonal to a plane uniquely specified by the first direction and the second direction and outputting a third signal corresponding to the acceleration; ,
A step number calculating unit that calculates the number of steps using one or more of the first signal, the second signal, and the third signal;
Walking for determining whether walking or running based on the moving average value of the first signal, the moving average value of the second signal, and the moving average value of the third signal A travel determination unit;
A processing unit that performs processing suitable for walking when the walking / running determination unit determines that it is walking, and a processing unit that performs processing suitable for driving when the walking / running determination unit determines that it is running ,
Pedometer characterized by having.
第1の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第1の信号を出力する第1の加速度検出ステップと、
前記第1の方向と直交する第2の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第2の信号を出力する第2の加速度検出ステップと、
前記第1の方向と前記第2の方向とで一意に特定される平面と直交する第3の方向の加速度を検出し、当該加速度に対応する第3の信号を出力する第3の加速度検出ステップと、
前記第1の信号と、前記第2の信号と、前記第3の信号とのうち、1つまたは複数の信号を用いて歩数を算出する歩数算出ステップと、
前記第1の信号の移動平均値と、前記第2の信号の移動平均値と、前記第3の信号の移動平均値とに基づいて、歩行中であるか走行中であるかを判定する歩行走行判定ステップと、
前記歩行走行判定ステップで歩行中であると判定した場合には歩行に適した処理を行い、前記歩行走行判定ステップで走行中であると判定した場合には走行に適した処理を行う処理ステップと、
を実行させるためのプログラム。 On the computer,
A first acceleration detecting step of detecting an acceleration in a first direction and outputting a first signal corresponding to the acceleration;
A second acceleration detecting step of detecting an acceleration in a second direction orthogonal to the first direction and outputting a second signal corresponding to the acceleration;
A third acceleration detecting step of detecting an acceleration in a third direction orthogonal to a plane uniquely specified by the first direction and the second direction and outputting a third signal corresponding to the acceleration; When,
A step number calculating step for calculating a step number using one or more signals of the first signal, the second signal, and the third signal;
Walking for determining whether walking or running based on the moving average value of the first signal, the moving average value of the second signal, and the moving average value of the third signal A travel determination step;
A processing step that performs a process suitable for walking when it is determined that the vehicle is walking in the walking / running determination step, and a process that performs a process suitable for travel when it is determined that the vehicle is traveling in the walking / running determination step; ,
A program for running
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