JP2013113761A - State detector, electronic equipment and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a state detector for enhancing the accuracy of estimating a step by performing processing based on average acceleration, reference average acceleration and a reference step, electronic equipment, and a program.SOLUTION: A state detection device 100 includes an acquisition part 110 for acquiring an acceleration detection value from an acceleration sensor 10, an average acceleration calculation part 162 for calculating average acceleration in each given period on the basis of the acceleration detection value, a reference information acquisition part 164 for acquiring reference average acceleration and a reference step, and a step estimation part 160 for estimating a step on the basis of a radio of the average acceleration to the reference average acceleration, and the reference step.

Description

本発明は、状態検出装置、電子機器及びプログラム等に関する。   The present invention relates to a state detection device, an electronic device, a program, and the like.

状態を検出する対象に加速度センサーを装着し、装着した加速度センサーからの加速度値に基づいて、対象の状態を検出する装置等が知られている。例えば、状態検出対象が人であれば、そのユーザーの体に加速度センサーを装着し、ユーザーの状態(例えば歩行しているか走行しているか等の運動状態)を検出する。代表的なものとしては、ユーザーの歩行・走行を検出して、当該歩行等のステップ数をカウントする歩数計が考えられる。また、ユーザーの歩幅を算出することで、移動距離を測定するものもある。   2. Description of the Related Art Devices that detect an object state based on an acceleration value from an attached acceleration sensor are known. For example, if the state detection target is a person, an acceleration sensor is attached to the user's body, and the user's state (for example, an exercise state such as walking or running) is detected. A typical example is a pedometer that detects the user's walking / running and counts the number of steps such as walking. There is also a method for measuring a moving distance by calculating a user's stride.

従来、距離測定では歩行・走行ステップ(1歩の検出に対応)と、歩幅の積を取ることで距離を推定する手法が提案されてきた。しかし、そのような手法は処理が容易な反面、歩幅の算出精度が悪いと距離測定精度も悪くなってしまう。   Conventionally, in distance measurement, a method for estimating a distance by taking a product of a walking / running step (corresponding to detection of one step) and a stride has been proposed. However, such a method is easy to process, but if the step length calculation accuracy is poor, the distance measurement accuracy also deteriorates.

特許文献1には、ユーザーのピッチに基づいて歩幅を算出することで、距離推定の精度を向上させる手法が提案されている。   Patent Document 1 proposes a method for improving the accuracy of distance estimation by calculating a stride based on a user's pitch.

特開平7−333000号公報JP 7-333000 A

特許文献1の手法では、ピッチに基づいて歩幅を算出しているが、ピッチと歩幅の関係は線形とはならない上、ユーザーごとの個人差が大きく、歩幅の算出において充分な精度が得られないこともあり、結果として距離推定の精度も充分ではない。   In the method of Patent Document 1, the stride is calculated based on the pitch. However, the relationship between the pitch and the stride is not linear, and there is a large individual difference for each user, and sufficient accuracy cannot be obtained in calculating the stride. As a result, the accuracy of distance estimation is not sufficient.

本発明の幾つかの態様によれば、平均加速度、基準平均加速度及び基準歩幅に基づく処理を行うことで、歩幅の推定精度を高める状態検出装置、電子機器及びプログラム等を提供することができる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a state detection device, an electronic device, a program, and the like that improve the estimation accuracy of the stride by performing processing based on the average acceleration, the reference average acceleration, and the reference stride.

本発明の一態様は、加速度センサーからの加速度検出値を取得する取得部と、前記加速度検出値に基づいて、所与の期間ごとの平均加速度を算出する平均加速度算出部と、基準平均加速度と基準歩幅を取得する基準情報取得部と、前記基準平均加速度に対する前記平均加速度の比、及び前記基準歩幅に基づいて、歩幅を推定する歩幅推定部と、を含む状態検出装置に関係する。   One aspect of the present invention is an acquisition unit that acquires an acceleration detection value from an acceleration sensor, an average acceleration calculation unit that calculates an average acceleration for a given period based on the acceleration detection value, a reference average acceleration, The present invention relates to a state detection device including a reference information acquisition unit that acquires a reference stride, a stride estimation unit that estimates a stride based on the ratio of the average acceleration to the reference average acceleration, and the reference stride.

本発明の一態様によれば、加速度センサーからの加速度検出値に基づいて平均加速度を取得するとともに、基準平均加速度と基準歩幅を取得する。そして、基準平均加速度に対する平均加速度の比、及び基準歩幅に基づいて歩幅を推定する。平均加速度に基づいた処理を行うことで、歩幅推定の精度を向上させること等が可能になる。   According to one aspect of the present invention, the average acceleration is acquired based on the acceleration detection value from the acceleration sensor, and the reference average acceleration and the reference stride are acquired. Then, the stride is estimated based on the ratio of the average acceleration to the reference average acceleration and the reference stride. By performing the processing based on the average acceleration, it becomes possible to improve the accuracy of stride estimation.

また、本発明の一態様では、ステップ検出部を含み、前記基準情報取得部は、入力距離情報と、基準情報取得期間で前記ステップ検出部が検出したステップ数とに基づいて、前記基準歩幅を取得してもよい。   In one aspect of the present invention, the apparatus includes a step detection unit, and the reference information acquisition unit calculates the reference stride based on input distance information and the number of steps detected by the step detection unit in a reference information acquisition period. You may get it.

これにより、入力距離情報とステップ数に基づいて基準歩幅を取得することが可能になる。   Thereby, it becomes possible to acquire the reference stride based on the input distance information and the number of steps.

また、本発明の一態様では、前記基準情報取得部は、前記基準情報取得期間で取得された前記平均加速度と、前記ステップ数とに基づいて、前記基準平均加速度を取得してもよい。   In the aspect of the invention, the reference information acquisition unit may acquire the reference average acceleration based on the average acceleration acquired in the reference information acquisition period and the number of steps.

これにより、平均加速度とステップ数に基づいて基準平均加速度を取得することが可能になる。   Thereby, it becomes possible to acquire the reference average acceleration based on the average acceleration and the number of steps.

また、本発明の一態様では、前記歩幅推定部は、前記基準平均加速度をNA、前記基準歩幅をNS、係数をC、所与のタイミングで取得された前記平均加速度をAnとした場合に、前記平均加速度Anが取得されたタイミングに対応する前記歩幅Snを、Sn=C×(An/NA)×NSにより求めてもよい。   In one aspect of the present invention, the stride length estimation unit may be configured such that the reference average acceleration is NA, the reference stride length is NS, a coefficient is C, and the average acceleration acquired at a given timing is An. The stride Sn corresponding to the timing at which the average acceleration An is acquired may be obtained by Sn = C × (An / NA) × NS.

これにより、具体的には上述の式から歩幅を推定することが可能になる。   In this way, specifically, it becomes possible to estimate the stride from the above formula.

また、本発明の一態様では、前記入力距離情報は、ユーザー入力情報又は外部データであってもよい。   In the aspect of the invention, the input distance information may be user input information or external data.

これにより、基準歩幅算出に用いる入力距離情報として、ユーザー入力情報又は外部データを用いることが可能になる。   As a result, user input information or external data can be used as input distance information used for reference stride calculation.

また、本発明の一態様では、前記基準情報取得部は、信号値取得期間での前記平均加速度、及び前記信号値取得期間で検出された前記ステップ数に基づいて、基準平均加速度候補を求め、基準情報取得指示があった場合には、前記信号値取得期間での前記基準歩幅に対応付けて前記基準平均加速度候補を前記基準平均加速度として取得してもよい。   In one aspect of the present invention, the reference information acquisition unit obtains a reference average acceleration candidate based on the average acceleration in the signal value acquisition period and the number of steps detected in the signal value acquisition period, When there is a reference information acquisition instruction, the reference average acceleration candidate may be acquired as the reference average acceleration in association with the reference stride during the signal value acquisition period.

これにより、信号値取得期間においては基準平均加速度候補を求めておき、基準情報取得指示の有無に基づいて、基準平均加速度候補を基準平均加速度として用いるか否かを決定すること等が可能になる。   This makes it possible to obtain a reference average acceleration candidate during the signal value acquisition period, and to determine whether or not to use the reference average acceleration candidate as the reference average acceleration based on the presence or absence of a reference information acquisition instruction. .

また、本発明の一態様では、前記基準情報取得部は、前記基準情報取得指示の際に、前記信号値取得期間での前記走行又は前記歩行の基準距離情報を取得してもよい。   In the aspect of the invention, the reference information acquisition unit may acquire the reference distance information of the running or the walking in the signal value acquisition period when the reference information acquisition instruction is given.

これにより、基準情報取得指示の際に基準距離情報が取得されるため、基準歩幅を算出すること等が可能になる。   Thereby, since the reference distance information is acquired at the time of the reference information acquisition instruction, it is possible to calculate the reference stride.

また、本発明の一態様では、前記基準距離情報は、ユーザー入力情報又は外部データであってもよい。   In the aspect of the invention, the reference distance information may be user input information or external data.

これにより、基準歩幅算出に用いる基準距離情報として、ユーザー入力情報又は外部データを用いることが可能になる。   This makes it possible to use user input information or external data as reference distance information used for reference stride calculation.

また、本発明の一態様では、前記平均加速度算出部は、前記ステップ検出部でステップが検出されたタイミングに基づいて設定された前記所与の期間ごとに前記平均加速度を算出してもよい。   In the aspect of the invention, the average acceleration calculation unit may calculate the average acceleration for each given period set based on a timing at which a step is detected by the step detection unit.

これにより、ステップ検出タイミングに基づいて平均加速度を算出することが可能になる。   This makes it possible to calculate the average acceleration based on the step detection timing.

また、本発明の一態様では、前記加速度検出値に対してバンドパスフィルター処理を行うフィルター処理部と、前記フィルター処理部での前記バンドパスフィルター処理のフィルター特性を変化させる制御部と、を含み、前記ステップ検出部は、前記バンドパスフィルター処理後の前記加速度検出値に基づいて、ステップ周期情報を検出し、前記制御部は、前記ステップ検出部において検出した前記ステップ周期情報に基づいて、前記バンドパスフィルター処理の前記フィルター特性を適応的に変化させてもよい。   In one aspect of the present invention, a filter processing unit that performs a band-pass filter process on the acceleration detection value, and a control unit that changes a filter characteristic of the band-pass filter process in the filter processing unit are included. The step detection unit detects step cycle information based on the acceleration detection value after the band pass filter processing, and the control unit detects the step cycle information based on the step cycle information detected by the step detection unit. The filter characteristics of the band pass filter process may be adaptively changed.

これにより、加速度検出値に対してフィルター処理を行うとともに、当該フィルター処理に用いるフィルターの特性をステップ周期に基づいて適応的に変化させること等が可能になる。   As a result, it is possible to filter the acceleration detection value and adaptively change the characteristics of the filter used for the filter processing based on the step period.

また、本発明の一態様では、前記歩幅推定部により推定された前記歩幅に基づいて、走行又は歩行の距離情報を算出する距離情報算出部を含んでもよい。   Moreover, in one aspect of the present invention, a distance information calculation unit that calculates distance information of running or walking based on the stride estimated by the stride estimation unit may be included.

これにより、推定した歩幅に基づいて距離情報を算出すること等が可能になる。   Thereby, it becomes possible to calculate distance information based on the estimated stride.

また、本発明の一態様では、前記加速度検出値に基づいて、走行状態か歩行状態かを判定する判定部を含み、前記距離情報算出部は、前記判定部で前記走行状態であると判定された場合には、前記歩幅推定部で推定された前記歩幅に基づいて前記距離情報を算出し、前記判定部で前記歩行状態であると判定された場合には、所定歩幅に基づいて前記距離情報を算出してもよい。   Further, according to one aspect of the present invention, a determination unit that determines whether the vehicle is in a running state or a walking state based on the acceleration detection value is included, and the distance information calculation unit is determined by the determination unit to be in the driving state. The distance information is calculated based on the stride estimated by the stride estimation unit, and the distance information is determined based on a predetermined stride when the determination unit determines that the walking state is established. May be calculated.

これにより、走行状態か歩行状態かを判定した上で、判定結果に基づいて距離情報算出に用いる歩幅を決定すること等が可能になる。   As a result, it is possible to determine the stride used for calculating the distance information based on the determination result after determining whether the vehicle is in the running state or the walking state.

また、本発明の他の態様は、加速度センサーからの加速度検出値を取得する取得部と、前記加速度検出値に基づいて、所与の期間ごとの平均速度を算出する平均速度算出部と、基準平均速度と基準歩幅を取得する基準情報取得部と、前記基準平均速度に対する前記平均速度の比、及び前記基準歩幅に基づいて、歩幅を推定する歩幅推定部と、を含む状態検出装置に関係する。   According to another aspect of the present invention, an acquisition unit that acquires an acceleration detection value from an acceleration sensor, an average speed calculation unit that calculates an average speed for a given period based on the acceleration detection value, and a reference The present invention relates to a state detection device including a reference information acquisition unit that acquires an average speed and a reference stride, a ratio of the average speed to the reference average speed, and a stride estimation unit that estimates a stride based on the reference stride. .

また、本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載の状態検出装置を含む電子機器に関係する。   Another aspect of the invention relates to an electronic apparatus including the state detection device according to any one of the above.

また、本発明の他の態様は、上記の各部としてコンピューターを機能させるプログラムに関係する。   Moreover, the other aspect of this invention is related with the program which functions a computer as said each part.

加速度検出値の周波数特性例を説明する図。The figure explaining the frequency characteristic example of an acceleration detected value. フィルター処理前とフィルター処理後の加速度検出値の波形図。The wave form diagram of the acceleration detection value before a filter process and after a filter process. 従来手法と本実施形態の手法による距離算出精度の差を説明する図。The figure explaining the difference of the distance calculation accuracy by the method of a conventional method and this embodiment. 本実施形態の状態検出装置を含む電子機器等のシステム構成例。1 is a system configuration example of an electronic device or the like including a state detection device of the present embodiment. 本実施形態の状態検出装置のシステム構成例。The system configuration example of the state detection apparatus of this embodiment. フィルター処理に用いるフィルターの構成例。A configuration example of a filter used for filter processing. 平均加速度の説明図。Explanatory drawing of average acceleration. 入力距離情報を取得する場合の距離算出処理の説明図。Explanatory drawing of the distance calculation process in the case of acquiring input distance information. フィルター処理及びフィルター特性の適応的な変更処理を説明するフローチャート。The flowchart explaining the filter process and the adaptive change process of a filter characteristic. 歩行走行判定処理を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating a walk running determination process. 歩幅推定処理を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating step length estimation processing. 入力距離情報を取得する場合の歩幅推定処理を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the stride estimation process in the case of acquiring input distance information. 本実施形態にかかるプログラムを実行するシステムの構成例。The structural example of the system which runs the program concerning this embodiment.

以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。   Hereinafter, this embodiment will be described. In addition, this embodiment demonstrated below does not unduly limit the content of this invention described in the claim. In addition, all the configurations described in the present embodiment are not necessarily essential configuration requirements of the present invention.

1.本実施形態の手法
まず本実施形態の手法について説明する。本実施形態の状態検出装置は、人(ユーザー)に装着してその人の歩行・走行に関する状態を検出するものである。具体的には、加速度センサーからのセンサー信号に基づいて、歩行・走行のステップ数、ステップ周期(ステップ周波数)の検出や、走行状態判別(歩行であるか走行であるかの判別等)、歩幅推定及びそれに伴う距離情報算出等を行う。
1. First, the method of this embodiment will be described. The state detection apparatus of this embodiment is worn by a person (user) and detects a state related to the person's walking / running. Specifically, based on the sensor signal from the acceleration sensor, the number of steps for walking / running, detection of the step period (step frequency), running state discrimination (discrimination of whether walking or running, etc.), stride length Performs estimation and accompanying distance information calculation.

従来、FFT等を用いた周波数分析によりこれらの処理を行う手法が提案されているが、ステップ数の正確な検出やステップ周波数の変動への対処が難しく、FFTのフレーム期間の変動を捉えることも困難である。よって、本実施形態では周波数分析ではなく、加速度検出値を用いて処理を行う。つまり、周波数軸ではなく例えば加速度検出値の時間変化等を用いることになる。   Conventionally, a method for performing these processes by frequency analysis using FFT or the like has been proposed, but it is difficult to accurately detect the number of steps and cope with fluctuations in the step frequency, and it is also possible to capture fluctuations in the FFT frame period. Have difficulty. Therefore, in this embodiment, processing is performed using the acceleration detection value instead of frequency analysis. That is, instead of the frequency axis, for example, a time change of the acceleration detection value is used.

しかし、加速度検出値は図1に示したように、本来処理対象としたいステップ周波数以外にも、様々な周波数の信号を含んでしまっており、加速度検出値の時間変化は例えば図2の破線のように複雑な形となってしまう。よって、加速度検出値をそのまま用いるのではなく、フィルター処理を施す。具体的には、ステップ周波数は通過させ、他の周波数は非通過とするフィルター処理を施せばよい。このようにすることで、図2の実線で示したようなきれいな信号波形を取得することができる。   However, as shown in FIG. 1, the acceleration detection value includes signals of various frequencies in addition to the step frequency that is originally intended to be processed, and the time change of the acceleration detection value is, for example, the broken line in FIG. It will be a complicated shape. Therefore, filter processing is performed instead of using the acceleration detection value as it is. Specifically, a filtering process may be performed in which the step frequency is passed and the other frequencies are not passed. In this way, a clean signal waveform as shown by the solid line in FIG. 2 can be acquired.

ここで問題となるのは、ステップ周波数が変動した場合である。ステップ周波数はユーザーの歩行・走行のピッチに対応するものであるが、ユーザーが一定の運動の継続を意図した場合であっても当該ピッチは当然変化する。ましてや、運動そのものが変化する(ジョギングからダッシュへの変化、歩行から走行への変化等)場合には、ピッチの変化を考慮しない訳にはいかない。上述したように、フィルター処理はステップ周波数を通過させ、他を非通過とするためのものであるが、ステップ周波数が変化したのであれば、フィルターの通過帯域とステップ周波数との対応関係が崩れてしまう。   The problem here is when the step frequency fluctuates. The step frequency corresponds to the walking / running pitch of the user, but the pitch naturally changes even when the user intends to continue a certain movement. Furthermore, when the exercise itself changes (change from jogging to dash, change from walking to running, etc.), it cannot be considered that the change in pitch is not taken into consideration. As described above, the filter process is for passing the step frequency and not passing the others. However, if the step frequency is changed, the correspondence between the pass band of the filter and the step frequency is lost. End up.

そこで本出願人は、ステップ周期情報(ステップ周期であってもよいしステップ周波数であってもよい)に基づいて、フィルター処理に用いるフィルターの特性(狭義には周波数特性)を適応的に変化させる手法を提案する。このようにすることで、ステップ周波数が変化した場合にも、ステップ周波数を通過させ、他を非通過とするフィルター処理を行うことが可能になり、正確な状態検出ができる。具体的には、あるタイミングで検出したステップ周波数に基づいて、次のタイミングでのフィルター処理に用いるフィルターの特性を変更すればよい。   Therefore, the present applicant adaptively changes the characteristics of the filter used for the filter processing (frequency characteristics in a narrow sense) based on the step period information (which may be the step period or the step frequency). Suggest a method. In this way, even when the step frequency changes, it is possible to perform a filtering process that passes the step frequency and does not pass the others, and accurate state detection can be performed. Specifically, the characteristics of the filter used for the filter processing at the next timing may be changed based on the step frequency detected at a certain timing.

なお、本実施形態では加速度センサーを腕部に装着(例えば腕時計のように手首に装着)することを想定している。これは、運動中にも検出データを閲覧したいというユーザーの要請によるものである。例えば脚部に加速度センサーを装着した場合、加速度センサーと一体として表示部を設けてしまっては、当該表示部をユーザーが運動中に見ることは困難である。つまり、腕時計型デバイス、ヘッドマウントディスプレイ、スマートフォン等の表示閲覧に適した他のデバイスと連動して動作しなくてはならない。そのため、通信機能等を頻繁に利用する必要が生じ、省電力化等の観点からも不利である。その点、上述したように腕時計型デバイスであれば、一体として表示部を設けても問題ないため、内部の閉じた処理で十分である(ただし別体として設けられたホストコンピューター等と通信することを妨げるものではない)。   In the present embodiment, it is assumed that the acceleration sensor is attached to the arm (for example, attached to the wrist like a wristwatch). This is due to the user's request to view the detection data during exercise. For example, when an acceleration sensor is attached to the leg, if the display unit is provided integrally with the acceleration sensor, it is difficult for the user to see the display unit during exercise. That is, it must operate in conjunction with other devices suitable for display browsing such as a wristwatch type device, a head mounted display, and a smartphone. Therefore, it is necessary to frequently use the communication function, which is disadvantageous from the viewpoint of power saving. In that respect, as long as it is a wristwatch type device as described above, there is no problem even if a display unit is provided as a unit, and therefore, an internal closed process is sufficient (however, communication with a host computer or the like provided separately) Does not prevent).

しかし、腕部に加速度センサーを装着することで、脚部に装着した場合には生じない問題を考慮する必要がある。脚部に装着した場合には、ステップ数に直結する脚部の運動に起因する加速度検出値を直接得られる。そして、人間の歩行・走行時には当該歩行等によるステップ周波数が最も低い周波数ピークとして現れるため、ステップ周波数を通過させ、他を非通過とするフィルター処理とはローパスフィルターで足りる。しかし、腕部に装着した場合、腕を一回振る間に足は右足と左足の両方が動いていることになるため、図1に示したようにステップ周波数の半分の周波数に、腕振りに対応する周波数ピークが現れる。つまりローパスフィルターでは腕振り周波数が残ってしまうため、バンドパスフィルターを用いる必要がある。   However, it is necessary to consider a problem that does not occur when the acceleration sensor is attached to the arm part and attached to the leg part. When attached to the leg, the acceleration detection value resulting from the movement of the leg that is directly linked to the number of steps can be directly obtained. Since a step frequency due to walking or the like appears as the lowest frequency peak during human walking / running, a low-pass filter is sufficient for the filter processing that passes the step frequency and does not pass others. However, when worn on the arm, both the right foot and the left foot move while the arm is swung once, so the arm swings to half the step frequency as shown in FIG. Corresponding frequency peaks appear. That is, since the arm swing frequency remains in the low-pass filter, it is necessary to use a band-pass filter.

なお、ローパスフィルターを用いて腕振り周波数を通過させ、他を非通過として、腕振り周波数に対応する周波数成分の加速度検出値に基づく処理を行なっても、ステップの検出や歩幅の推定等は一応可能である。しかし、腕振りの1周期は2歩の歩行・走行に対応する以上、2歩単位での処理しかできない。歩数のカウントは1歩単位で行いたいというユーザーからの要求が大きいこと等を考慮すると、腕部装着時にはローパスフィルターではなくバンドパスフィルターによる処理を行うことが望ましい。   Even if the processing is based on the acceleration detection value of the frequency component corresponding to the arm swing frequency while passing the arm swing frequency using a low-pass filter and not passing the others, step detection, stride estimation, etc. Is possible. However, as long as one cycle of arm swing corresponds to walking / running of two steps, processing can be performed only in units of two steps. Considering that there is a large demand from the user to count the number of steps in units of one step, it is desirable to perform processing by a band pass filter instead of a low pass filter when wearing an arm.

また、上述のフィルター処理を行うことで、きれいな加速度信号波形を取得すること及びステップ検出を行うこと等が可能になるものの、運動によるユーザーの移動距離の推定には別の問題が存在する。従来、歩行・走行のステップカウント数(歩数)と歩幅の積を取ることで距離を推定する手法が提案されていたが、手法が容易な反面、歩幅の算出精度が低く距離の推定精度も低くなってしまっていた。   Moreover, although it is possible to acquire a beautiful acceleration signal waveform and perform step detection by performing the above-described filter processing, there is another problem in estimating the movement distance of the user by exercise. Conventionally, a method has been proposed for estimating distance by taking the product of the step count (steps) of walking / running and the step length, but the method is easy but the accuracy of calculating the step length is low and the distance estimation accuracy is low. It had become.

例えば、3人のユーザーが、高速・中速・低速の3つの異なる速度で既知の距離(800m)を走行した場合の距離推定結果を図3に示す。この際、破線では中速での運動結果に基づいて算出した歩幅と、歩数の積から距離を推定している。図3から明らかなように、歩幅の算出時と同様の状況である中速の運動では正解(800m)に近い値が得られる反面、高速・低速での運動時には推定精度が大きく低下している。これは、高速ではストライドが伸び、中速時に比べて歩数が少なくなる傾向があることから、移動距離が短く見積もられるためである。同様に、低速ではストライドが縮み、中速時に比べて歩数が多くなる傾向があることから、移動距離が長く見積もられる。   For example, FIG. 3 shows a distance estimation result when three users travel a known distance (800 m) at three different speeds of high speed, medium speed, and low speed. At this time, the distance is estimated from the product of the stride calculated based on the exercise result at the medium speed and the number of steps in the broken line. As is clear from FIG. 3, a value close to the correct answer (800 m) can be obtained with medium speed exercise, which is the same situation as when calculating the stride, but the estimation accuracy is greatly reduced during high speed / low speed exercise. . This is because the stride is extended at high speed and the number of steps tends to be smaller than that at medium speed, so that the travel distance is estimated to be short. Similarly, since the stride is reduced at low speed and the number of steps tends to be larger than that at medium speed, the moving distance is estimated to be longer.

これに対して、ピッチ(ステップ周波数)を基準に歩幅を推定する手法等が提案されているが、ピッチと歩幅の関係は線形でなく、また個人差による影響が大きく効果的でない。   On the other hand, a method of estimating the stride based on the pitch (step frequency) has been proposed, but the relationship between the pitch and the stride is not linear, and the influence of individual differences is great and not effective.

そこで、本出願人は平均加速度及び基準情報(基準平均加速度・基準歩幅)に基づいて歩幅を推定し、推定した歩幅に基づいて移動距離を算出する。平均加速度等の詳細については図7等を用いて後述するが、本実施形態の手法を用いることで、距離推定の精度を向上させることが可能になる。具体的には、図3の実線が本実施形態の手法を用いた場合の実測値であり、歩幅(基準歩幅)の算出時と距離推定時とで、運動状態(例えば移動速度等)が変化したとしても、従来手法に比べて正解に近い値が得られることがわかる。   Therefore, the applicant estimates the stride based on the average acceleration and the reference information (reference average acceleration / reference stride), and calculates the movement distance based on the estimated stride. Details of the average acceleration and the like will be described later with reference to FIG. 7 and the like, but by using the method of this embodiment, it is possible to improve the accuracy of distance estimation. Specifically, the solid line in FIG. 3 is an actual measurement value when the method of the present embodiment is used, and the motion state (for example, moving speed, etc.) changes between the calculation of the stride (reference stride) and the distance estimation. Even if it does, it turns out that the value near a correct answer is obtained compared with the conventional method.

以下、システム構成例を説明した後、フィルター適応化処理、適応的に特性を変更したフィルター処理後の信号を用いた歩行走行判定処理、及び歩幅推定処理と、それに基づく距離情報算出処理についても述べるものとする。最後に、各処理の詳細について、フローチャートを用いて説明する。   In the following, after describing the system configuration example, filter adaptation processing, walking / running determination processing using a signal after adaptively changing characteristics, and stride estimation processing, and distance information calculation processing based thereon are also described. Shall. Finally, details of each process will be described using a flowchart.

2.システム構成例
本実施形態にかかる状態検出装置と、それを含む電子機器の構成例を図4に示す。電子機器(例えば状態検出装置を含む腕時計型デバイス等)は、加速度センサー10と、記憶部20と、通信部30と、表示部40と、操作部50と、状態検出装置100とを含む。ただし電子機器は図4の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり(例えば通信部30等を省略してもよい)、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
2. System Configuration Example FIG. 4 shows a configuration example of the state detection apparatus according to the present embodiment and an electronic apparatus including the state detection apparatus. The electronic apparatus (for example, a wristwatch type device including a state detection device) includes an acceleration sensor 10, a storage unit 20, a communication unit 30, a display unit 40, an operation unit 50, and a state detection device 100. However, the electronic apparatus is not limited to the configuration shown in FIG. 4, and various modifications such as omitting some of these components (for example, the communication unit 30 may be omitted) or adding other components. Implementation is possible.

加速度センサー10は、例えば3軸の加速度センサーである。記憶部20は、状態検出装置100等のワーク領域となるもので、その機能はRAM等のメモリーやHDD(ハードディスクドライブ)などにより実現できる。記憶部20では、距離情報算出部170で算出されたユーザーの移動距離情報等の、ユーザーに対する提示が想定される情報を記憶するとともに、フィルター処理部120で用いられるフィルターの特性パラメーター等の、ユーザーに対する提示が想定されない内部情報も記憶する。   The acceleration sensor 10 is, for example, a triaxial acceleration sensor. The storage unit 20 serves as a work area for the state detection device 100 and the like, and its function can be realized by a memory such as a RAM or an HDD (hard disk drive). The storage unit 20 stores information that is assumed to be presented to the user, such as the user's travel distance information calculated by the distance information calculation unit 170, and also stores user information such as filter characteristic parameters used by the filter processing unit 120. Internal information that is not expected to be stored is also stored.

通信部30は、外部機器との通信を行うものであり、外部機器としては状態検出装置100で検出した情報の解析処理等を行うホストコンピューターが考えられる。通信部30は、ユーザーが装着している状態での通信を考慮すれば無線で実現されることが望ましいが、有線であってもよい。   The communication unit 30 communicates with an external device. As the external device, a host computer that performs analysis processing of information detected by the state detection device 100 can be considered. The communication unit 30 is preferably realized wirelessly in consideration of communication in a state worn by the user, but may be wired.

表示部40は、各種の表示画面を表示するためのものであり、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどにより実現できる。表示部40は、状態検出装置100による情報を表示するものとするが、他の情報を表示してもよい。例えば、電子機器が腕時計型デバイスであれば、時刻表示を行なってもよい。また、表示部40がタッチパネルにより実現されるのであれば、操作のためのインターフェースを表示してもよい。その場合、操作部50の機能の一部又は全部が表示部40により実現されることになる。   The display unit 40 is for displaying various display screens, and can be realized by, for example, a liquid crystal display or an organic EL display. Although the display part 40 shall display the information by the state detection apparatus 100, you may display other information. For example, if the electronic device is a wristwatch type device, the time may be displayed. Further, if the display unit 40 is realized by a touch panel, an interface for operation may be displayed. In this case, part or all of the functions of the operation unit 50 are realized by the display unit 40.

操作部50は、ユーザーが電子機器の各種操作を行うためのものであり、各種ボタン等により実現できる。各種ボタンは、機械的なボタンであってもよいし、タッチパネル等に表示される画像であってもよい。   The operation unit 50 is for a user to perform various operations of the electronic device, and can be realized by various buttons and the like. The various buttons may be mechanical buttons or images displayed on a touch panel or the like.

状態検出装置100は、電子機器(狭義には当該電子機器を装着したユーザー)の状態を検出する。状態とは、立っているか寝ているかという姿勢に関する状態であってもよいし、乗り物に乗っているか否かという移動に関する状態であってもよい。狭義には、歩行や走行等に代表される運動状態を表すものであってもよい。   The state detection device 100 detects the state of an electronic device (in a narrow sense, a user wearing the electronic device). The state may be a state relating to a posture of standing or sleeping, or a state relating to movement indicating whether or not the vehicle is on a vehicle. In a narrow sense, it may represent an exercise state represented by walking or running.

次に、図5を用いて状態検出装置100の詳細な構成例について説明する。図5に示したように、状態検出装置100は、取得部110と、フィルター処理部120と、制御部130と、ステップ検出部140と、ステップ周期情報検出部142と、ステップカウント部144と、判定部150と、歩幅推定部160と、平均加速度算出部162と、基準情報取得部164と、距離情報算出部170と、を含む。ただし状態検出装置100は図5の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。   Next, a detailed configuration example of the state detection apparatus 100 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the state detection apparatus 100 includes an acquisition unit 110, a filter processing unit 120, a control unit 130, a step detection unit 140, a step cycle information detection unit 142, a step count unit 144, The determination unit 150 includes a stride length estimation unit 160, an average acceleration calculation unit 162, a reference information acquisition unit 164, and a distance information calculation unit 170. However, the state detection apparatus 100 is not limited to the configuration in FIG. 5, and various modifications such as omitting some of these components or adding other components are possible.

取得部110は、加速度センサー10からのセンサー情報を取得する。加速度センサー10が3軸の加速度センサーであれば、xyz各軸に対応する3つの値を取得することになる。取得部110は、加速度センサー10と状態検出装置100の間のインターフェースとして構成され、加速度センサー10からのセンサー信号をそのままフィルター処理部120に出力してもよいし、フィルター処理部120に出力する際に前処理を行なってもよい。   The acquisition unit 110 acquires sensor information from the acceleration sensor 10. If the acceleration sensor 10 is a three-axis acceleration sensor, three values corresponding to the xyz axes are acquired. The acquisition unit 110 is configured as an interface between the acceleration sensor 10 and the state detection device 100, and may output the sensor signal from the acceleration sensor 10 to the filter processing unit 120 as it is or when outputting to the filter processing unit 120. Pre-processing may be performed.

前処理としては、例えばxyzの3つの加速度信号値を合成して(例えば2乗和の平方根を求める処理等)合成加速度を算出してもよいし、ユーザーの足が着地することによる加速度を除去するためのローパスフィルター処理であってもよいし、この両方であってもよい。ローパスフィルター処理を行うのは、歩行・走行の検出はユーザーの体の移動による加速度に基づいて行うため、着地衝撃による加速度は処理の妨げになること、及び着地衝撃の加速度は主に高周波に現れることが理由である。また、合成加速度を算出するのではなく、センサー座標系とは異なる座標系への座標変換処理を施した上で特定の軸に関する値を求める処理を行なってもよい。   As preprocessing, for example, three acceleration signal values of xyz may be combined (for example, processing for obtaining the square root of the sum of squares) to calculate a combined acceleration, or acceleration due to the landing of the user's foot may be removed. May be low pass filter processing for both, or both. Low-pass filter processing is performed because walking / running detection is based on the acceleration due to the movement of the user's body, so the acceleration due to the landing impact interferes with the processing, and the acceleration of the landing impact appears mainly at high frequencies. That is the reason. Further, instead of calculating the combined acceleration, a process for obtaining a value related to a specific axis may be performed after performing a coordinate conversion process to a coordinate system different from the sensor coordinate system.

なお、本実施形態では、加速度センサー10から取得部110へ入力される情報をセンサー情報と表記し、取得部110からフィルター処理部120へ出力される情報を加速度検出値と表記する。前処理が全く行われなければ、センサー情報と加速度検出値は同じ情報を表すことになるが、一般的には、上述の処理やノイズリダクション処理等が行われるため、センサー情報と加速度検出値は異なる情報となる。   In the present embodiment, information input from the acceleration sensor 10 to the acquisition unit 110 is expressed as sensor information, and information output from the acquisition unit 110 to the filter processing unit 120 is expressed as an acceleration detection value. If no pre-processing is performed at all, the sensor information and the acceleration detection value represent the same information, but in general, since the above-described processing, noise reduction processing, and the like are performed, the sensor information and the acceleration detection value are It becomes different information.

フィルター処理部120は、取得部110から出力された加速度検出値に対してフィルター処理を行う。本実施形態では、歩行・走行の検出(判定)や、その後の歩幅推定等を想定しているため、ユーザーの歩行・走行のピッチに対応するステップ周波数を通過させ、ステップ周波数以外の周波数を非通過とするフィルター処理を行えばよい。本実施形態は、ステップ周波数よりも低い周波数に、非通過とすべきピーク周波数が発生するケース(例えば腕部に加速度センサーを装着した場合等)を考えて、フィルター処理はバンドパスフィルター処理であるものとして説明する。   The filter processing unit 120 performs a filter process on the acceleration detection value output from the acquisition unit 110. In this embodiment, since walking / running detection (determination) and subsequent step length estimation are assumed, a step frequency corresponding to the user's walking / running pitch is allowed to pass, and frequencies other than the step frequency are non-passed. What is necessary is just to perform the filter processing to be passed. In the present embodiment, considering the case where a peak frequency that should not pass is generated at a frequency lower than the step frequency (for example, when an acceleration sensor is attached to the arm), the filter process is a band-pass filter process. It will be explained as a thing.

制御部130は、ステップ周期情報検出部142から出力されたステップ周期情報(例えばステップ周波数)に基づいて、フィルター処理部120で用いられるフィルターの特性を制御する。詳細については後述する。   The control unit 130 controls the characteristics of the filter used in the filter processing unit 120 based on the step cycle information (for example, step frequency) output from the step cycle information detection unit 142. Details will be described later.

ステップ検出部140は、フィルター処理部120でのフィルター処理後の信号に基づいて、ステップを検出する。ステップはユーザーの歩行・走行に対応し、一歩ごとに一回ステップが検出されることになる。フィルター処理後の加速度検出値は、図2の実線で示したように主にステップ周波数成分の正弦波に近似できるから、当該信号の1周期に1回ステップ検出信号を出力すればよい。具体的には、信号波形の上ピーク(下ピーク)を検出すればよく、ピーク検出は対象のタイミングと前後のタイミングとの差分値(傾き)を求め、当該差分値のゼロクロスから行うことができる。例えば、隣接するタイミングでの信号値の差分値がプラス(マイナス)からマイナス(プラス)へ切り替わる点を上(下)ピークとすればよい。また、差分値は隣接するタイミングから求めるだけでなく、2タイミング前及び2タイミング後の信号値との差分を用いてもよい。例えば、2タイミング前との差分値及び1タイミング前との差分値が両方共プラス(マイナス)であり、1タイミング後との差分値及び2タイミング後との差分値が両方共マイナス(プラス)である場合に、現在のタイミングを上(下)ピークとしてもよい。   The step detection unit 140 detects a step based on the signal after the filter processing in the filter processing unit 120. The step corresponds to the user's walking / running, and the step is detected once for each step. Since the acceleration detection value after the filter processing can be approximated to a sine wave of a step frequency component as shown by the solid line in FIG. 2, the step detection signal may be output once in one cycle of the signal. Specifically, it is only necessary to detect the upper peak (lower peak) of the signal waveform, and peak detection can be performed by obtaining a difference value (gradient) between the target timing and the timing before and after the target timing and from the zero cross of the difference value. . For example, the point at which the difference value between the signal values at adjacent timings switches from plus (minus) to minus (plus) may be set as the upper (lower) peak. In addition, the difference value is not only obtained from the adjacent timing, but the difference between the signal value before two timings and after two timings may be used. For example, the difference value from two timings before and the difference value from one timing are both positive (minus), the difference value from one timing and the difference value from two timings are both negative (plus). In some cases, the current timing may be the upper (lower) peak.

ステップ検出部140からの出力は、単純にはステップを検出したことを知らせるパルス信号であってもよい。パルス信号とは検出があったか否かを出力する情報であり、情報の中身に特に意味がなくてもよい。ただしステップ検出部140は、上述したようにステップ検出を行うためにフィルター処理後の加速度検出値を取得している。よって、ステップの検出だけではなく、その際の加速度検出値の大きさ(ピーク検出によりステップ検出を行うのであれば、加速度検出値のピークである加速度ピーク値)を出力情報に含めることも可能である。さらに言えば、ステップ検出時以外のタイミングでの加速度検出値を出力してもよい。ここでは、ステップ検出部140の出力をステップ検出情報と表記する。ステップ検出情報はステップ周期情報検出部142と、ステップカウント部144と、判定部150と、平均加速度算出部162に出力される。ステップ検出情報の内容は出力先となる各部に応じて異なってもよく、詳細については各部の説明の箇所で後述する。   The output from the step detector 140 may simply be a pulse signal notifying that a step has been detected. The pulse signal is information for outputting whether or not a detection has been made, and the content of the information may not be particularly significant. However, the step detection unit 140 acquires the acceleration detection value after the filter processing in order to perform step detection as described above. Therefore, it is possible to include not only the step detection but also the magnitude of the acceleration detection value at that time (the acceleration peak value that is the peak of the acceleration detection value if step detection is performed by peak detection) in the output information. is there. Furthermore, the acceleration detection value at a timing other than the step detection time may be output. Here, the output of the step detection unit 140 is expressed as step detection information. The step detection information is output to the step cycle information detection unit 142, the step count unit 144, the determination unit 150, and the average acceleration calculation unit 162. The content of the step detection information may differ depending on each part as an output destination, and details will be described later in the description of each part.

ステップ周期情報検出部142は、ステップ検出部140からのステップ検出情報に基づいて、ステップ周期情報を検出する。ここで、ステップ周期情報とは、ステップ周期であってもよいし、ステップ周波数であってもよい。ここでのステップ検出情報は、上述したパルス信号であればよく、前回のパルス信号の入力から、今回のパルス信号の入力までの時間がステップ周期に相当し、逆数がステップ周波数に相当する。また、ステップ周期情報はステップ周期或いはステップ周波数に基づいて求められる他の情報であってもよい。ステップ周波数情報は、制御部130に出力される。   The step cycle information detection unit 142 detects step cycle information based on the step detection information from the step detection unit 140. Here, the step period information may be a step period or a step frequency. The step detection information here may be the pulse signal described above, and the time from the input of the previous pulse signal to the input of the current pulse signal corresponds to the step period, and the reciprocal corresponds to the step frequency. Further, the step cycle information may be other information obtained based on the step cycle or the step frequency. The step frequency information is output to the control unit 130.

ステップカウント部144は、ステップをカウントする。ステップカウント部144でカウントされた値は、ユーザーの歩数に相当する。単純にはステップ検出部140からのステップ検出情報(ここではパルス信号)が入力されるごとにインクリメントが実行されるカウンター等であってもよい。また、ステップカウント部144は、単純なカウンターではなく、その他の処理を行なってもよい。例えば、歩行以外の運動やノイズ等によるステップ検出を除外することで、歩数検出の正確性向上を図ってもよい。   The step count unit 144 counts steps. The value counted by the step count unit 144 corresponds to the number of steps of the user. Simply, it may be a counter that increments each time step detection information (here, a pulse signal) is input from the step detection unit 140. Further, the step count unit 144 may perform other processes instead of a simple counter. For example, the accuracy of detecting the number of steps may be improved by excluding step detection due to movement, noise, or the like other than walking.

判定部150は、ユーザーが歩行状態であるか走行状態であるかの判定を行う。判定は、ステップ検出部140からのステップ検出情報に基づいて行われる。詳細については後述するが、ここでのステップ検出情報はパルス信号だけではなく、加速度ピーク値を含むことが想定される。   The determination unit 150 determines whether the user is in a walking state or a traveling state. The determination is made based on step detection information from the step detection unit 140. Although details will be described later, it is assumed that the step detection information here includes not only a pulse signal but also an acceleration peak value.

歩幅推定部160は、ユーザーの歩幅を推定する。歩幅の推定は平均加速度・基準情報(基準平均加速度・基準歩幅)に基づいて行われる。また、歩幅の推定の際に判定部150での判定結果を用いてもよい。   The stride estimation unit 160 estimates the stride of the user. The stride is estimated based on the average acceleration / reference information (reference average acceleration / reference stride). Moreover, you may use the determination result in the determination part 150 in the step estimation.

平均加速度算出部162は、ステップ検出部140からのステップ検出情報に基づいて、平均加速度を算出する。平均加速度とは、あるステップ検出から次のステップ検出までの時間での、フィルター処理後の加速度検出値の平均値に相当する。よって、ここでのステップ検出情報は、パルス信号だけでなく、ステップ検出時以外のタイミングでのフィルター処理後の加速度検出値も含む必要がある。よって、図5には不図示であるが、平均加速度算出部162はフィルター処理部120と接続され、フィルター処理後の加速度検出値をフィルター処理部120から直接取得してもよい。その場合には、ステップ検出情報はパルス信号のようにシンプルなもので足りる。   The average acceleration calculation unit 162 calculates the average acceleration based on the step detection information from the step detection unit 140. The average acceleration corresponds to an average value of acceleration detection values after filtering in a time from detection of a certain step to detection of the next step. Therefore, the step detection information here needs to include not only the pulse signal but also the acceleration detection value after filtering at a timing other than the step detection time. Therefore, although not shown in FIG. 5, the average acceleration calculation unit 162 may be connected to the filter processing unit 120 to directly acquire the acceleration detection value after the filter processing from the filter processing unit 120. In this case, simple step detection information such as a pulse signal is sufficient.

基準情報取得部164は、平均加速度算出部162で算出された平均加速度、ステップカウント部144でのステップカウント数等に基づいて基準情報を取得する。基準情報取得部164は、基準平均加速度を算出する基準平均加速度算出部166と、基準歩幅を算出する基準歩幅算出部168を含んでもよい。歩幅推定部160以降の各部については、歩幅推定処理に関するものであるため、詳細は後述する。   The reference information acquisition unit 164 acquires reference information based on the average acceleration calculated by the average acceleration calculation unit 162, the step count number by the step count unit 144, and the like. The reference information acquisition unit 164 may include a reference average acceleration calculation unit 166 that calculates a reference average acceleration and a reference stride calculation unit 168 that calculates a reference stride. Since each part after the step estimation unit 160 relates to the step estimation process, details will be described later.

距離情報算出部170は、歩幅推定部160で推定された歩幅に基づいて、ユーザーの歩行・走行による距離情報(移動距離)を算出する。詳細については後述する。   The distance information calculation unit 170 calculates distance information (movement distance) based on the user's walking / running based on the stride estimated by the stride estimation unit 160. Details will be described later.

3.フィルター適応化
取得部110で取得した加速度検出値に対するフィルター処理について説明する。ここでは、腕部に加速度センサーを装着するケースを想定し、フィルター処理としてはバンドパスフィルターを用いた処理について述べる。しかし、センサーの装着部位は必ずしも腕部に限定されるものではない。
3. The filter processing for the acceleration detection value acquired by the filter adaptation acquisition unit 110 will be described. Here, assuming a case where an acceleration sensor is mounted on the arm, processing using a band-pass filter will be described as filter processing. However, the sensor mounting part is not necessarily limited to the arm part.

本実施形態の状態検出装置では、ユーザーの歩行・走行に関する情報を取得する。しかし、加速度検出値は歩行・走行のステップ周波数以外の周波数にもピーク値を持つため、加速度検出値の時間変化波形は図2の破線のように複雑な形状となる。例えば、加速度センサーを腕部に装着したのであれば、ステップ周波数を2Fとした場合に、半分の周波数であるFに腕振り周波数のピークが現れる(足が二歩歩く間に腕は一振りされるため)。また、腕振り周波数やステップ周波数の合成として、3Fや4F等の高い周波数帯にもピークが現れる。   In the state detection device of the present embodiment, information related to the user's walking / running is acquired. However, since the acceleration detection value has a peak value at a frequency other than the step frequency of walking / running, the time-change waveform of the acceleration detection value has a complicated shape as shown by a broken line in FIG. For example, if an acceleration sensor is attached to the arm, when the step frequency is set to 2F, a peak of the arm swing frequency appears at F, which is half the frequency (the arm is swung while the foot walks twice). For). Moreover, a peak also appears in a high frequency band such as 3F or 4F as a combination of the arm swing frequency and the step frequency.

よって、フィルター処理部120では、2Fを通過させ、他を非通過とするバンドパスフィルター処理を行う。ただし、厳密に2Fの周波数のみを通過させる必要はない。バンドパスフィルターの現実的な設計上、通過域はある程度幅を持つが、Fと2Fの間、及び2Fと3Fの間の周波数を通過させたとしても、当該周波数帯域にはピーク値はないため、その後の処理に与える影響は大きくない。つまりバンドパスフィルターの特性は、狭義には2Fを通過させ、F以下及び3F以上を非通過とするものであればよい。通過・非通過は例えば、カットオフ周波数により決定される通過域に含まれる周波数帯域を通過とし、それ以外の周波数帯域を非通過と定義すればよい。   Therefore, the filter processing unit 120 performs bandpass filter processing that passes 2F and does not pass others. However, it is not necessary to pass only the 2F frequency strictly. Due to the realistic design of the bandpass filter, the passband has a certain width, but even if the frequencies between F and 2F and between 2F and 3F are passed, there is no peak value in the frequency band. The effect on the subsequent processing is not great. In other words, the characteristics of the bandpass filter may be any filter that allows 2F to pass in the narrow sense and does not pass F or less and 3F or more. For pass / non-pass, for example, the frequency band included in the pass band determined by the cutoff frequency may be defined as pass, and the other frequency band may be defined as non-pass.

バンドパスフィルターは例えば図6に示した一般的な双2次フィルター(IIRフィルター)で構成すればよい。このフィルターは入力値をx、出力値をyとした場合に、下式(1)で表される。また、図6におけるフィルター係数は、具体的には下式(2)〜(8)となる。   The band pass filter may be constituted by, for example, a general biquadratic filter (IIR filter) shown in FIG. This filter is expressed by the following equation (1), where x is the input value and y is the output value. Further, the filter coefficients in FIG. 6 are specifically expressed by the following equations (2) to (8).

y[n]=(b0/a0)*x[n]+(b1/a0)*x[n-1]+(b2/a0)*x[n-2]-(a1/a0)*y[n-1]-(a2/a0)*y[n-2]
・・・・・(1)
b0=α ・・・・・(2)
b1=0 ・・・・・(3)
b2=-α ・・・・・(4)
a0=1+α ・・・・・(5)
a1=-2cos(2πf) ・・・・・(6)
a2=1-α ・・・・・(7)
α=sin(2πf)/Q ・・・・・(8)
ここで、fはバンドパスフィルターの中心周波数を表し、Qはフィルター帯域幅を決定する係数である。つまり、fとQを設定することで、様々なバンドパスフィルターを構成することができる。
y [n] = (b0 / a0) * x [n] + (b1 / a0) * x [n-1] + (b2 / a0) * x [n-2]-(a1 / a0) * y [ n-1]-(a2 / a0) * y [n-2]
(1)
b0 = α (2)
b1 = 0 (3)
b2 = -α (4)
a0 = 1 + α (5)
a1 = -2cos (2πf) (6)
a2 = 1-α (7)
α = sin (2πf) / Q (8)
Here, f represents the center frequency of the bandpass filter, and Q is a coefficient that determines the filter bandwidth. That is, various band pass filters can be configured by setting f and Q.

つまり、制御部130は、ステップ周期情報検出部142からの出力値からステップ周波数を求め(或いはステップ周波数そのものが出力されてもよい)、上述の式(1)〜(8)におけるfをステップ周波数に変更する処理を行う。   That is, the control unit 130 obtains a step frequency from the output value from the step cycle information detection unit 142 (or the step frequency itself may be output), and f in the above formulas (1) to (8) is set as the step frequency. Process to change to.

これにより、現在のタイミングで得られたステップ周波数(例えば1タイミング前のステップ検出と最新のステップ検出との間の時間をステップ周期とした時の逆数)に基づいて、フィルター処理部120で用いるフィルター特性を変更し、以降のタイミングでのフィルター処理を行うことが可能になる。検出したステップ周期情報に基づいて適応的にフィルター特性が変化するため、運動中にステップ周波数が変化したとしても、適切なフィルター処理を行うことが可能になる。   Thus, the filter used in the filter processing unit 120 based on the step frequency obtained at the current timing (for example, the reciprocal when the time between the step detection one timing before and the latest step detection is set as the step period). It becomes possible to change characteristics and perform filter processing at subsequent timings. Since the filter characteristics adaptively change based on the detected step period information, even if the step frequency changes during exercise, it is possible to perform appropriate filter processing.

なお、上式(8)のQは固定値であってもよいし、フィルター周期情報に基づいて適応的に変化させてもよい。ただし、通過域にFや3Fの周波数が含まれないことが条件となる。   Note that Q in the above equation (8) may be a fixed value, or may be adaptively changed based on filter period information. However, it is a condition that the frequency of F or 3F is not included in the passband.

また、本実施形態はユーザーの運動状態に応じて適応的にフィルター特性を変更するため、運動開始時(システムの動作開始時)には所与のフィルター特性を決定しておく必要がある。これは固定値であってもよいが、実行する運動がわかるのであれば(例えば短距離をダッシュするのか、長距離をジョギングするのか等)、運動に合わせて値を変更することが望ましい。初期値が適切に設定されれば、その後のフィルター特性は本実施形態の手法により適応的に設定することができる。   In addition, since the filter characteristic is adaptively changed according to the user's exercise state, it is necessary to determine a given filter characteristic at the start of exercise (at the start of system operation). This may be a fixed value, but if the exercise to be performed is known (for example, whether to dash a short distance or jog a long distance), it is desirable to change the value according to the exercise. If the initial value is appropriately set, the subsequent filter characteristics can be adaptively set by the method of the present embodiment.

制御部130でのフィルター特性の変更は、ステップごと(一歩ごと)に行なってもよいし、特定歩数ごとに行なってもよい。ステップごとに行えば、ステップ周波数の変化に高速で対応することが可能になる。また、特定歩数ごと(例えば10歩ごと)に行えば、制御部130での処理の頻度を低くすることができるため、省電力化等が期待できる。また、加速度センサーの装着位置によっては、右足の踏み出し時と左足の踏み出し時とで、ステップ周波数に偏りが生じることが考えられる。そのような場合にはステップごとではなく特定歩数ごと(例えば2歩ごと)に行うとよい。偏りがあるにもかかわらずステップごとに特性変更を行いたいのであれば、処理が煩雑になるが右足用フィルターパラメーターと左足用フィルターパラメーターの2組のパラメーターを用意しておき、踏み出し足に応じて用いるパラメーターを変更してもよい。この場合、右足踏み出し時のステップ周波数を用いて右足用フィルターパラメーターを更新し、左足踏み出し時のステップ周波数を用いて左足用フィルターパラメーターを更新する。   The change of the filter characteristic in the control unit 130 may be performed for each step (every step) or for each specific number of steps. If it is performed for each step, it becomes possible to cope with a change in the step frequency at a high speed. Moreover, if it carries out for every specific step number (for example, every 10 steps), since the frequency of the process in the control part 130 can be made low, power saving etc. can be anticipated. Further, depending on the mounting position of the acceleration sensor, it is conceivable that the step frequency is biased between when the right foot is stepped on and when the left foot is stepped on. In such a case, it is good to carry out every step number (for example, every two steps) instead of every step. If you want to change the characteristics for each step even though there is a bias, the process will be complicated, but prepare two sets of parameters, a right foot filter parameter and a left foot filter parameter, depending on the stepping foot. The parameters used may be changed. In this case, the right foot filter parameter is updated using the step frequency when the right foot is stepped on, and the left foot filter parameter is updated using the step frequency when the left foot is stepped on.

4.歩行走行判定
次に、判定部150での歩行走行判定処理について説明する。ここでは単純に、フィルター処理部120でのフィルター処理後の加速度信号(主にステップ周波数の正弦波となる)の信号値に基づいて判定を行う。
4). Next, the walking / running determination process in the determination unit 150 will be described. Here, the determination is simply made based on the signal value of the acceleration signal (mainly a sine wave of the step frequency) after the filter processing in the filter processing unit 120.

例えば、加速度のピーク値であるピーク加速度を求め、当該ピーク加速度と閾値との比較処理を行う。第1の閾値をTh1、第2の閾値をTh2(<Th1)とした場合に、ピーク加速度がTh2よりも小さい場合には歩行状態でも走行状態でもないと判定する。これは、停止時に腕を動かした場合等、歩行・走行以外の腕振り動作に相当する。また、ピーク加速度がTh2以上であり、Th1よりも小さい場合には歩行状態と判定する。ピーク加速度がTh1以上の場合には、走行状態と判定する。   For example, the peak acceleration which is the peak value of acceleration is obtained, and the peak acceleration is compared with the threshold value. When the first threshold value is Th1 and the second threshold value is Th2 (<Th1), if the peak acceleration is smaller than Th2, it is determined that the vehicle is not in a walking state or a running state. This corresponds to an arm swinging motion other than walking / running, such as when the arm is moved during a stop. Further, when the peak acceleration is equal to or greater than Th2 and smaller than Th1, it is determined as a walking state. When the peak acceleration is equal to or greater than Th1, the running state is determined.

ここで、Th2としては0.2(G)程度の値が想定され、Th1としては0.5(G)程度の値が想定される。加速度センサーで検出されるセンサー値は、10(G)程度の大きさを持つこともあり得るが、バンドパスフィルター処理により直流成分が除去されるため、閾値は上述の水準の値でよい。   Here, a value of about 0.2 (G) is assumed as Th2, and a value of about 0.5 (G) is assumed as Th1. Although the sensor value detected by the acceleration sensor may have a magnitude of about 10 (G), since the direct current component is removed by the band-pass filter process, the threshold value may be the above level.

また、加速度信号の大きさだけでなく、ステップ検出に関する情報を用いて歩行走行判定を行なってもよい。例えば、本実施形態の状態検出装置を含む電子機器が腕時計型デバイスである場合には、図4に示したように表示部40を備えてもよいため、運動中であってもユーザーが表示部40に表示された情報(その時点での移動距離や移動速度等)を参照する事が考えられる。その際には、腕時計で時間を見るのと同様に、ユーザーの体に対する腕部の相対位置はある程度一定に保たれ、腕振り動作は行われないことが想定される。加速度センサーは腕時計型デバイスに含まれ、腕部に関する加速度信号を取得するのであるから、腕振り動作が行われないと加速度信号の大きさは小さくなってしまう。   Further, not only the magnitude of the acceleration signal but also information relating to step detection may be used to determine walking and running. For example, when the electronic device including the state detection device of this embodiment is a wristwatch type device, the display unit 40 may be provided as shown in FIG. It is conceivable to refer to the information (movement distance, movement speed, etc. at that time) displayed in 40. In that case, it is assumed that the relative position of the arm with respect to the user's body is kept constant to some extent, and the arm swinging operation is not performed, as in the case of viewing time with a wristwatch. Since the acceleration sensor is included in the wristwatch-type device and acquires an acceleration signal related to the arm, the magnitude of the acceleration signal becomes small unless the arm swinging operation is performed.

このような場合であっても、ユーザーが歩行又は走行を行なっているのであれば、それらの運動に起因する加速度は加速度センサーで検出することができる。よって、センサー情報はステップ周波数2Fにピークを持つことになり、上述したステップ検出処理、ステップ周期情報検出処理、及び制御部130でのフィルター特性の変更処理等を変更する必要はない。   Even in such a case, if the user is walking or running, the acceleration caused by those motions can be detected by the acceleration sensor. Therefore, the sensor information has a peak at the step frequency 2F, and it is not necessary to change the above-described step detection processing, step cycle information detection processing, filter characteristic change processing in the control unit 130, and the like.

しかし、ユーザーが走行中に腕時計型デバイスを見た場合、運動としては走行状態が継続されているにもかかわらず、加速度検出値が小さくなってしまい、上述の閾値判定では歩行状態或いは停止状態(走行状態でも歩行状態でもない状態)と判定されてしまう。   However, when the user looks at the wristwatch type device while running, the acceleration detection value becomes small even though the running state continues as an exercise, and the above threshold determination makes the walking state or the stopped state ( A state where neither the running state nor the walking state is determined).

そこで、このような場合を考慮して、加速度信号値に加えてステップ検出に関する情報(例えばステップ周期)を用いて歩行走行判定を行なってもよい。具体的な手法の一例を示す。なお、ここでは簡単のため歩行状態か走行状態かの判別を行い、停止状態については考慮しないものとする。まず、第1段階の処理として、加速度信号値の大きさを用いた閾値判定を行い、閾値よりも大きい場合には走行状態と判定し、閾値以下の場合には歩行状態と判定する。そして、運動状態が直前の運動状態に対して変化しない場合(走行→走行、歩行→歩行)、及び運動状態が高速な方向へシフトした場合(歩行→走行)については、閾値判定による判定結果をそのまま用いる。上述したように、表示部40を参照することで加速度信号値が小さくなることが問題であるから、加速度信号値が同等或いはより大きい方向へ変化しているのであれば、表示部40の参照は行われていないと考えられるためである。   Therefore, in consideration of such a case, the walking / running determination may be performed using information related to step detection (for example, step period) in addition to the acceleration signal value. An example of a specific method is shown. Here, for the sake of simplicity, it is determined whether the vehicle is in a walking state or a running state, and the stop state is not considered. First, as a first stage process, threshold determination using the magnitude of the acceleration signal value is performed. When the threshold value is larger than the threshold value, it is determined as a running state, and when it is equal to or less than the threshold value, it is determined as a walking state. When the exercise state does not change from the previous exercise state (running → running, walking → walking), and when the exercise state is shifted in a high speed direction (walking → running), the determination result by the threshold determination is Use as is. As described above, since it is a problem that the acceleration signal value is reduced by referring to the display unit 40, if the acceleration signal value is changed in the same or larger direction, the reference of the display unit 40 is referred to. It is because it is thought that it is not performed.

それに対して、運動状態が低速な方向へシフトした場合(走行→歩行)には、運動自体が本当に変化したのか、表示部40の参照が行われているのかを適切に判別する必要がある。そのため、ここでは直前の状態でのステップ周期と、最新のステップ周期の比較処理を行う。例えば、ユーザーの運動自体が走行から歩行へ変化したのであれば、加速度信号値が小さくなるとともにステップ周期も変化するはずである(ユーザーにより変化の方向は異なるが、例えば歩行は走行に比べてステップ周期が長い傾向にあることが多い)。つまり、ステップ周期がある程度変化したのであれば、それは運動自体が変化していると判断し、当初の閾値判定の結果である歩行状態をそのまま用いる。それに対して、ステップ周期の変化が小さいのであれば、同等の運動状態が継続していると考えられるため、加速度信号値の減少は表示部40の参照によるものと判定する。この際には、閾値判定では歩行状態とされたものを、走行状態に修正することになる。   On the other hand, when the motion state is shifted in a low speed direction (running → walking), it is necessary to appropriately determine whether the motion itself has really changed or whether the display unit 40 is being referred to. Therefore, here, a comparison process between the step period in the immediately preceding state and the latest step period is performed. For example, if the user's movement itself has changed from running to walking, the acceleration signal value should decrease and the step period should also change (the direction of change varies depending on the user, for example, walking is a step compared to running) Tend to have a long period). That is, if the step period has changed to some extent, it is determined that the exercise itself has changed, and the walking state that is the result of the initial threshold determination is used as it is. On the other hand, if the change in the step period is small, it is considered that the equivalent motion state is continuing, and therefore it is determined that the decrease in the acceleration signal value is due to the reference of the display unit 40. In this case, what is determined to be the walking state in the threshold determination is corrected to the running state.

なお、単純には運動状態の変化まで考慮しなくてもよい。つまり、歩行状態と判定されたのであれば、それ以前が走行状態であろうと歩行状態であろうとステップ周期に基づく判定処理を行なってしまってもよい。この例については図10のフローチャートを用いて後述する。   It should be noted that it is not necessary to simply consider changes in the exercise state. That is, if it is determined to be a walking state, a determination process based on a step cycle may be performed regardless of whether it is a running state or a walking state. This example will be described later with reference to the flowchart of FIG.

5.歩幅推定・距離情報算出処理
次に歩幅推定処理及び推定した歩幅等に基づく距離情報算出処理について説明する。本実施形態では平均加速度及び基準情報(基準平均加速度、基準歩幅)に基づいてユーザーの歩幅を推定する。
5. Step length estimation / distance information calculation processing Next, the step length estimation processing and the distance information calculation processing based on the estimated step length and the like will be described. In this embodiment, the user's stride is estimated based on the average acceleration and the reference information (reference average acceleration, reference stride).

5.1 平均加速度
まず、本実施形態の歩幅推定に用いられる平均加速度について説明する。平均加速度とは、所与の期間における加速度信号値の平均値に相当する。具体的には、フィルター処理部120でのフィルター処理後の加速度検出値と、ステップ検出部140からのステップ検出情報(パルス信号等)に基づいて、平均加速度算出部162において平均加速度を算出する。
5.1 Average Acceleration First, the average acceleration used for stride estimation according to the present embodiment will be described. The average acceleration corresponds to an average value of acceleration signal values in a given period. Specifically, the average acceleration calculation unit 162 calculates the average acceleration based on the acceleration detection value after the filter processing by the filter processing unit 120 and the step detection information (pulse signal or the like) from the step detection unit 140.

詳細について図7を用いて説明する。なお、図7の横軸は時間を表す。図7のステップ検出とは、ステップ検出部140においてステップが検出されたタイミングに対応し、例えば平均加速度算出部162がステップ検出部140からのパルス信号を受け取ったタイミングである。n−1、n、n+1等はステップの検出回数の相当し、例えばnはn回目のステップ検出タイミングとなる。1回のステップ検出がユーザーの一歩に対応することから、ステップ検出のレートは1秒あたり1〜2回程度であるのに対して、加速度センサーからのセンサー情報取得レートはこれよりも高いことが想定される。従って、フィルター処理部120からの加速度検出値の出力レートもステップ検出に比べて高レートとなり、その出力タイミングは図7における加速度検出値の1つ1つの線に対応する。   Details will be described with reference to FIG. In addition, the horizontal axis of FIG. 7 represents time. The step detection in FIG. 7 corresponds to the timing at which a step is detected by the step detection unit 140, for example, the timing at which the average acceleration calculation unit 162 receives a pulse signal from the step detection unit 140. n-1, n, n + 1, and the like correspond to the number of step detections. For example, n is the nth step detection timing. Since one step detection corresponds to one step of the user, the step detection rate is about 1 to 2 times per second, whereas the sensor information acquisition rate from the acceleration sensor is higher than this. is assumed. Therefore, the output rate of the acceleration detection value from the filter processing unit 120 is also higher than the step detection, and the output timing corresponds to each line of the acceleration detection value in FIG.

平均加速度とは、1つ前のステップ検出から対象となるステップ検出までの時間におけるフィルター処理後の加速度検出値の平均値である。つまり、加速度検出値の大きさをf(s)、第n−1のステップ検出から第nのステップ検出までの時間をTnとすると、第nのステップ検出に対応する平均加速度Anは下式(9)で表される。   The average acceleration is an average value of acceleration detection values after filtering in the time from the previous step detection to the target step detection. That is, if the magnitude of the acceleration detection value is f (s) and the time from the (n−1) th step detection to the nth step detection is Tn, the average acceleration An corresponding to the nth step detection is 9).

Figure 2013113761
Figure 2013113761

5.2 キャリブレーション
また、本実施形態の歩幅推定では、平均加速度の基準である基準平均加速度と、歩幅の基準である基準歩幅を用いる。基準平均加速度及び基準歩幅は、所与の値を用いてもよい。しかし、平均加速度及び歩幅はユーザーが異なれば基準的な値が変わってくるし、同一ユーザーであっても運動状態(歩行かジョギングかダッシュか等)により変わってくることを考えると、実際に歩行・走行を行なって得られた値に基づいて決定されることが望ましい。つまり、実際に歩行・走行を行なって基準平均加速度、基準歩幅を取得するキャリブレーションを行うとよい。なお、本実施形態の歩幅推定処理では、図3に示したように基準情報取得時の運動状態(走行速度)と、歩幅推定・距離算出時の運動状態とが変化したとしても、精度の高い歩幅推定・距離算出が可能である。よって、キャリブレーションでの運動は、本質的にはその後想定される歩幅推定時の運動と同等のものであることが望ましいが、必ずしもそのようにする必要はなく、ある程度異なる運動状態でのキャリブレーションであってもよい。
5.2 Calibration Further, in the stride estimation of the present embodiment, a reference average acceleration that is a reference of the average acceleration and a reference stride that is a reference of the stride are used. A given value may be used for the reference average acceleration and the reference stride. However, the average acceleration and stride will vary depending on the user, and the standard values will change. It is desirable to be determined based on a value obtained by running. That is, it is preferable to perform calibration to actually acquire the reference average acceleration and reference stride by actually walking and running. In the step estimation process of the present embodiment, even if the exercise state (traveling speed) at the time of acquiring reference information and the exercise state at the time of step estimation / distance calculation change as shown in FIG. Step length estimation and distance calculation are possible. Therefore, it is desirable that the exercise in calibration is essentially equivalent to the exercise at the time of estimating the stride that is assumed thereafter, but it is not always necessary to do so, and the calibration in a somewhat different exercise state is necessary. It may be.

キャリブレーションの一例を示す。モードをキャリブレーションモードに設定した上で、ユーザーは既知の距離D(例えば400mトラックを1周するのであればD=400mは既知である)を歩行(走行)するとともに、距離Dを入力する。歩行・走行により、加速度検出値が取得されるとともに、ステップが検出される。さらに、ステップカウント部144ではステップ検出の回数であるステップカウント数N(歩数)もカウントされる。   An example of calibration is shown. After setting the mode to the calibration mode, the user walks (runs) a known distance D (for example, D = 400 m is known if making a round of a 400 m track) and inputs the distance D. The acceleration detection value is acquired and the step is detected by walking / running. Further, the step count unit 144 also counts the step count number N (step count), which is the number of step detections.

上述したように、1回のステップ検出ごとに平均加速度が算出されることになるため、N回のステップ検出により、平均加速度算出部162では上式(9)に基づいてN個の平均加速度(A1〜AN)が取得されることになる。なお、0回目のステップ検出時とは基準情報取得期間(例えばD=400mの歩行・走行の開始から終了までの期間)の開始時とすればよい。D、N、A1〜ANが与えられれば、基準歩幅NS及び基準平均加速度NAは下式(10)、(11)で表される。   As described above, since the average acceleration is calculated for each step detection, the average acceleration calculation unit 162 performs N average accelerations (based on the above equation (9) by N step detections). A1-AN) will be acquired. Note that the 0th step detection time may be the start time of a reference information acquisition period (for example, a period from the start to the end of walking / running of D = 400 m). If D, N, and A1 to AN are given, the reference stride NS and the reference average acceleration NA are expressed by the following expressions (10) and (11).

Figure 2013113761
Figure 2013113761

Figure 2013113761
Figure 2013113761

つまり、基準歩幅NSは移動距離Dと歩数Nの除算で求められるし、基準平均加速度NAはA1〜ANの平均値として求められる。   That is, the reference stride NS is obtained by dividing the movement distance D and the number of steps N, and the reference average acceleration NA is obtained as an average value of A1 to AN.

5.3 歩幅推定・距離情報算出
本実施形態では、歩幅推定・距離情報算出処理は、当該処理よりも前に取得された基準情報(基準平均加速度・基準歩幅)を用いて行われる。歩幅推定部160での歩幅推定処理は、ステップ検出ごとに当該ステップに対応する歩幅を推定することになる。ステップに対応する歩幅の推定は、事前に取得されたNA及びNSと、当該ステップに対応する平均加速度Anに基づいて行われる。具体的には、処理開始時から数えてn回目のステップ検出(n歩目の歩行)での平均加速度をAn、その際の推定歩幅をSnとした場合に、Snは下式(12)で与えられる。
5.3 Stride Estimation / Distance Information Calculation In the present embodiment, the stride estimation / distance information calculation process is performed using reference information (reference average acceleration / reference stride) acquired before the process. The stride estimation process in the stride estimation unit 160 estimates the stride corresponding to the step for each step detection. The step length corresponding to the step is estimated based on NA and NS acquired in advance and the average acceleration An corresponding to the step. Specifically, when the average acceleration at the nth step detection (walking at the nth step) is An and the estimated stride at that time is Sn, Sn is represented by the following equation (12). Given.

Figure 2013113761
Figure 2013113761

ここでCは個人や走行状態に応じて決定される係数である。つまり、推定歩幅は基準平均加速度に対する平均加速度の比と、基準歩幅の積から求めることができる。   Here, C is a coefficient determined according to the individual and the running state. That is, the estimated stride can be obtained from the product of the ratio of the average acceleration to the reference average acceleration and the reference stride.

距離情報算出部170での距離情報算出処理は、推定歩幅の総和を取ればよい。本実施形態では1歩ごとの歩幅(つまり1歩ごとの移動距離)が推定されるのであるから、全移動距離は推定された歩幅の総和に他ならない。なお、距離情報算出処理は判定部150での判定結果に基づいて、処理を変更してもよい。例えば、走行状態と判定された場合には、歩幅推定部160での推定結果を用いて距離情報を算出し、歩行状態と判定された場合には、所与の固定値を歩幅として距離情報を算出してもよい。これは、走行に比べて歩行は安定した動作であり、歩幅の変動が小さいため、固定値を用いても大きな問題とならないためである。   The distance information calculation process in the distance information calculation unit 170 may take the sum of the estimated stride. In this embodiment, since the step length for each step (that is, the movement distance for each step) is estimated, the total movement distance is nothing but the sum of the estimated step lengths. The distance information calculation process may be changed based on the determination result in the determination unit 150. For example, when it is determined that the vehicle is in the running state, distance information is calculated using the estimation result obtained by the stride estimation unit 160, and when it is determined that the user is in the walking state, the distance information is obtained using a given fixed value as the stride. It may be calculated. This is because walking is a stable operation compared to running, and the variation in the stride is small, so that using a fixed value does not cause a big problem.

5.4 変形例1(キャリブレーションの変形例)
なお、キャリブレーションの手法は上述したものに限定されない。上述の例では、キャリブレーションを行うことは事前にわかっており、キャリブレーション動作時には歩幅推定・距離情報算出を行うことを想定していない。例えば、本実施形態の状態検出装置を搭載した商品を購入して最初に使用する時等、基準情報を保持していない場合には上述のキャリブレーションが行われる。
5.4 Modification 1 (Calibration Modification)
The calibration method is not limited to that described above. In the above-described example, it is known in advance that the calibration is performed, and it is not assumed that the stride estimation / distance information calculation is performed during the calibration operation. For example, the above calibration is performed when the reference information is not held, such as when a product equipped with the state detection device of the present embodiment is purchased and used for the first time.

しかし、基準情報をすでに保持しているのであれば、歩幅推定・距離情報算出を行いつつ、キャリブレーションを行うことも可能である。上述したように、キャリブレーション時でなくても、歩幅推定のためには平均加速度を算出することになる。また、ステップ検出も必須であるからステップカウント数Nの算出も行われることが想定される。つまり、キャリブレーションではない通常の使用時でも、A1〜AN、Nは取得されているのであるから、あとは移動距離Dがわかれば基準平均加速度、基準歩幅は算出できることになる。   However, if the reference information is already held, it is possible to perform calibration while performing step length estimation and distance information calculation. As described above, the average acceleration is calculated in order to estimate the stride even when the calibration is not performed. Further, since step detection is also essential, it is assumed that the step count number N is also calculated. In other words, since A1 to AN and N are acquired even during normal use other than calibration, if the moving distance D is known, the reference average acceleration and the reference stride can be calculated.

本実施形態の手法では、歩幅推定に基づく距離情報算出により移動距離が推定できるため、基本的には未知の距離を歩行・走行することが考えられる(例えば公道でのジョギング等)。しかし、本実施形態の状態検出装置を搭載したデバイスでは移動速度や歩数等、他の情報も提示できることに鑑みれば、既知の距離を走行・歩行する(例えばトラックを走る等)場合にも、当該デバイスを装着することは十分考えられる。   In the method of this embodiment, since the moving distance can be estimated by calculating the distance information based on the stride estimation, it is possible to basically walk and run an unknown distance (for example, jogging on a public road). However, in view of the fact that the device equipped with the state detection device of the present embodiment can also present other information such as the moving speed and the number of steps, even when traveling and walking a known distance (for example, running on a track, etc.) It is quite possible to wear a device.

そのような場合には、ユーザーは走行・歩行の終了後、自身の移動距離Dをデバイスに入力することで、キャリブレーションを行うことができる。上述したように、運動時に平均加速度A1〜AN及びステップカウント数Nが取得されているため、入力されたDを用いれば上式(10)(11)から基準平均加速度と基準歩幅が算出できるためである。   In such a case, the user can perform calibration by inputting his / her movement distance D to the device after the end of running / walking. As described above, since the average accelerations A1 to AN and the step count number N are acquired during exercise, the reference average acceleration and the reference stride can be calculated from the above equations (10) and (11) using the input D. It is.

5.5 変形例2(基準距離情報を取得する場合の歩幅推定・距離情報算出)
本実施形態の状態検出装置とともに、基準距離情報を取得する外部機器を用いてもよい。基準距離情報とは、ユーザーの移動距離に関する情報であり、本実施形態の歩幅推定に基づく距離情報算出に比べて、値の正確性が高いものを想定している。外部機器としては、例えばGPS等が考えられる。
5.5 Modification 2 (step length estimation / distance information calculation when reference distance information is acquired)
You may use the external apparatus which acquires reference | standard distance information with the state detection apparatus of this embodiment. The reference distance information is information related to the moving distance of the user, and is assumed to have higher value accuracy than the distance information calculation based on the stride estimation of the present embodiment. As an external device, for example, GPS is conceivable.

GPSを用いることで、ユーザーの位置情報を取得することができるため、当該位置情報の変化に基づいてユーザーの移動距離を算出することが可能である。GPSを用いることで正確な距離情報の算出が可能になるが、GPSによる距離情報算出だけでは、あるタイミングでGPS信号を取得してから、つぎのGPS信号の取得タイミングの間では、距離情報が全く更新されなくなる。つまり、移動距離の算出を詳細に行うためには、GPSからの信号を高頻度で取得する必要がある。しかし、一般的にGPSは消費電力が大きいという問題があり、高頻度で信号を取得するのではデバイスの稼働時間が短くなってしまう。特に従来の腕時計に本実施形態の状態検出装置を組み込む場合、腕時計は数千〜数万時間の連続稼動が求められるものであるから、GPS等の動作による消費電力は無視できない問題となる。   Since the position information of the user can be acquired by using the GPS, it is possible to calculate the moving distance of the user based on the change in the position information. By using GPS, accurate distance information can be calculated. However, only by calculating the distance information by GPS, the distance information is acquired between the acquisition timings of the next GPS signal after acquiring the GPS signal at a certain timing. It will not be updated at all. That is, in order to calculate the movement distance in detail, it is necessary to acquire signals from the GPS with high frequency. However, GPS generally has a problem that power consumption is large, and if signals are acquired frequently, the operation time of the device is shortened. In particular, when the state detection device according to the present embodiment is incorporated into a conventional wristwatch, the wristwatch is required to continuously operate for several thousand to several tens of thousands of hours, so that power consumption due to operation of GPS or the like cannot be ignored.

そこで、本実施形態の手法を補助的に用いることでこの問題を解決することが考えられる。つまり、GPSの信号取得レートを低く設定することで、消費電力の低減を図る。それに伴い、GPS信号を得られない期間(つまり、このままでは移動距離が更新されない時間)が長くなるため、当該期間では本実施形態の手法により移動距離を算出する。   Therefore, it is conceivable to solve this problem by using the method of this embodiment as an auxiliary. That is, the power consumption can be reduced by setting the GPS signal acquisition rate low. Accordingly, the period during which the GPS signal cannot be obtained (that is, the time during which the travel distance is not updated as it is) becomes longer. Therefore, the travel distance is calculated by the method of the present embodiment during this period.

具体的には、GPS信号を取得する第1のタイミングを基準とし、当該第1のタイミングよりも前にNS及びNAを取得しておく。そして、第1のタイミングから、次のGPS信号取得タイミングである第2のタイミングの間で、加速度検出値を取得し上式(9)、(12)に基づいて移動距離を算出する。   Specifically, NS and NA are acquired before the first timing with reference to the first timing at which the GPS signal is acquired. Then, the acceleration detection value is acquired from the first timing to the second timing which is the next GPS signal acquisition timing, and the movement distance is calculated based on the above equations (9) and (12).

具体例を図8に示す。図8の横軸は時間を表し、GPS信号の取得タイミングと、ステップ検出タイミングを示したものである。なお、図8では説明を簡単にするために、GPS信号の取得タイミングは、ステップ検出タイミングの1つと一致するものとして記載したが、このようにはならないことのほうが一般的である。   A specific example is shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 8 represents time, and shows GPS signal acquisition timing and step detection timing. In FIG. 8, for the sake of simplicity, the GPS signal acquisition timing is described as being coincident with one of the step detection timings. However, it is more common that this is not the case.

まず、時刻T1においてGPS信号を取得し、T1以前のGPS信号との比較処理等を行うことで、基準位置(例えば歩行・走行開始時の位置)からの移動距離を表す基準距離情報D1を算出する。次のGPS信号はT2まで取得できないため、T1〜T2の期間では歩幅推定に基づく距離情報算出を行う。T1及びt1でステップが検出されたとすれば、その間の加速度検出値に基づいて、上式(9)(12)よりT1〜t1の一歩に相当する歩幅d1を算出できる。そうすれば、時刻t1での基準位置からの移動距離はD1+d1として算出可能である。同様にt1の次にt2でステップが検出されたとすれば、上述の手法でt1〜t2の歩幅d2が算出され、移動距離はD1+d1+d2として求められる。以下T2までは、D1+Σdを移動距離とすればよい。   First, a GPS signal is acquired at time T1, and comparison processing with a GPS signal before T1 is performed, thereby calculating reference distance information D1 representing a moving distance from a reference position (for example, a position at the start of walking / running). To do. Since the next GPS signal cannot be acquired until T2, distance information is calculated based on the stride estimation in the period from T1 to T2. If steps are detected at T1 and t1, a step length d1 corresponding to one step of T1 to t1 can be calculated from the above equations (9) and (12) based on the acceleration detection value during that time. Then, the movement distance from the reference position at time t1 can be calculated as D1 + d1. Similarly, if a step is detected at t2 after t1, the stride d2 between t1 and t2 is calculated by the above-described method, and the movement distance is obtained as D1 + d1 + d2. Hereinafter, D1 + Σd may be set as the movement distance until T2.

そして、T2において次のGPS信号が取得されたら、過去のGPS信号等を用いて、T2での基準位置からの移動距離を表す基準距離情報D2を算出する。ここではGPS信号に基づく移動距離情報算出のほうが正確性に勝るものとしているため、GPS信号が得られた時点で、それまでの歩幅推定に基づく移動距離はリセットするものとする。図8の例で言えば、時刻T2での基準位置からの移動距離として「D1+Σd」及び「D2」の2つを考えることができるが、より正確なD2を採用することとなる。   And if the next GPS signal is acquired in T2, the reference distance information D2 showing the movement distance from the reference position in T2 will be calculated using the past GPS signal or the like. Here, since it is assumed that the calculation of the travel distance information based on the GPS signal is superior in accuracy, the travel distance based on the estimation of the stride so far is reset when the GPS signal is obtained. In the example of FIG. 8, two movement distances “D1 + Σd” and “D2” from the reference position at time T2 can be considered, but more accurate D2 is adopted.

また、T2からT3の間では、歩幅推定に基づいてD2からの差分値を求めて、移動距離情報算出をすればよく、T3でGPS信号が取得されたら、D3を移動距離とする。それ以降についても同様である。   Further, between T2 and T3, the difference value from D2 may be obtained based on the stride estimation to calculate the travel distance information. When the GPS signal is acquired at T3, D3 is set as the travel distance. The same applies to the subsequent steps.

5.6 変形例3(基準平均速度による例)
以上では平均加速度及び基準平均加速度を用いた処理について説明した。しかし、本実施形態の手法はこれに限定されるものではなく、平均速度及び基準平均速度を用いてもよい。
5.6 Modification 3 (example with reference average speed)
The process using the average acceleration and the reference average acceleration has been described above. However, the method of the present embodiment is not limited to this, and an average speed and a reference average speed may be used.

具体的には、バンドパスフィルター処理後の加速度信号f(s)が取得されれば、加速度信号のサンプリング周期をdtとすることで、タイミングsでの速度信号g(s)は下式(13)で与えられる。   Specifically, if the acceleration signal f (s) after the bandpass filter processing is acquired, the speed signal g (s) at the timing s is expressed by the following equation (13) by setting the sampling period of the acceleration signal to dt. ).

Figure 2013113761
Figure 2013113761

これにより加速度信号f(s)と同じタイミングにおいて、速度信号g(s)を取得することができる。よって、上式(9)と同様に下式(14)により平均加速度Vnを求めることができる。   Thereby, the speed signal g (s) can be acquired at the same timing as the acceleration signal f (s). Therefore, the average acceleration Vn can be obtained by the following equation (14) similarly to the above equation (9).

Figure 2013113761
Figure 2013113761

基準平均速度は、上式(11)と同様に下式(15)で表されるため、歩幅は上式(12)と同様に下式(16)で求められる。   Since the reference average speed is expressed by the following equation (15) as in the above equation (11), the stride is obtained by the following equation (16) as in the above equation (12).

Figure 2013113761
Figure 2013113761

Figure 2013113761
Figure 2013113761

6.詳細な処理
上述した各処理の詳細について図9〜図12を用いて説明する。
6). Detailed Processing Details of each processing described above will be described with reference to FIGS.

6.1 フィルター適応化処理
フィルター適応化処理の詳細について図9を用いて説明する。この処理が開始されると、まず歩行或いは走行が終了されたかの判定が行われる(S101)。これは処理の終了条件であり、Yesの場合にはフィルター適応化処理が終了されることになる。S101でNoの場合には、加速度センサーからのセンサー信号(3軸の加速度センサーであればx,y,zの3つのセンサー信号)を取得する(S102)。
6.1 Filter Adaptation Processing Details of the filter adaptation processing will be described with reference to FIG. When this process is started, it is first determined whether walking or running has ended (S101). This is a process termination condition, and in the case of Yes, the filter adaptation process is terminated. In the case of No in S101, sensor signals from the acceleration sensor (three sensor signals x, y, and z if a three-axis acceleration sensor) are acquired (S102).

取得したセンサー信号を合成し(例えばx,y,zの二乗和の平方根を求め)合成加速度を算出する(S103)。算出した合成加速度に対してローパスフィルター処理を行うことで、着地の衝撃による加速度成分を除去する(S104)。   The acquired sensor signals are combined (for example, the square root of the sum of squares of x, y, z) is calculated, and the combined acceleration is calculated (S103). By performing low-pass filter processing on the calculated combined acceleration, an acceleration component due to landing impact is removed (S104).

そして、ローパスフィルター処理後の信号に対して、予め設定された特性を有するバンドパスフィルターを用いてバンドパスフィルター処理を行う(S105)。バンドパスフィルター処理後の信号に基づいて、ユーザーの歩行に対応するステップを検出したか否かの判定を行い(S106)、ステップが検出されなかった場合にはS101に戻り、センサー信号の取得とフィルター処理を繰り返す。S106においてステップが検出された場合には、ステップ周期を算出し(S107)、算出したステップ周期に基づいてバンドパスフィルターの特性を変更する(S108)。具体的には、上述したように最新のステップ検出と1つ前のステップ検出の間に相当する時間をステップ周期とし、当該ステップ周期の逆数であるステップ周波数が中心周波数となるようにバンドパスフィルターの周波数特性を変更すればよい。   Then, the bandpass filter process is performed on the signal after the lowpass filter process using a bandpass filter having a preset characteristic (S105). Based on the signal after the bandpass filter processing, it is determined whether or not a step corresponding to the user's walking has been detected (S106). If no step is detected, the process returns to S101 to acquire the sensor signal. Repeat the filtering process. If a step is detected in S106, a step period is calculated (S107), and the characteristics of the bandpass filter are changed based on the calculated step period (S108). Specifically, as described above, the band pass filter is such that the time corresponding to the time between the latest step detection and the previous step detection is set as the step period, and the step frequency which is the reciprocal of the step period becomes the center frequency. What is necessary is just to change the frequency characteristic.

なお、図9では1回のステップ検出ごとにバンドパスフィルターの特性を変更しているが、複数回のステップ検出ごとにバンドパスフィルターの特性を変更してもよい。   In FIG. 9, the characteristics of the bandpass filter are changed for each step detection. However, the characteristics of the bandpass filter may be changed for each step detection.

6.2 歩行走行判定処理
歩行走行判定処理の詳細について図10を用いて説明する。この処理が開始されると、まずフィルター処理後の加速度検出値のピーク値(加速度ピーク値)を検出する(S201)。これは加速度検出値の時間変化波形における上ピーク或いは下ピークを検出するものであるが、図10のフローチャートでは上ピークであるものとする(下ピークを用いるのであれば、ピーク値が負の値になることが想定されるため符号を反転する、或いは絶対値を取る必要がある)。
6.2 Walking and Traveling Determination Process Details of the walking and traveling determination process will be described with reference to FIG. When this process is started, first, the peak value (acceleration peak value) of the acceleration detection value after the filter process is detected (S201). This is to detect the upper peak or the lower peak in the time change waveform of the acceleration detection value. However, in the flowchart of FIG. 10, it is assumed that the peak is an upper peak (if the lower peak is used, the peak value is a negative value). Therefore, it is necessary to invert the sign or take an absolute value).

そして、加速度ピーク値が検出されたタイミングに対応するステップ周期T1と、当該タイミングよりも過去のタイミングに対応するステップ周期T2を取得する(S202)。T1及びT2は、ステップ検出部140でのステップ検出に基づいて、判定部150で算出してもよいし、ステップ周期情報検出部142で検出した値を判定部150が取得してもよい。また、T2は具体的にはT1の1つ前のタイミングでのステップ周期に相当するが、これに限定されず、過去数ステップの値を用いて算出されてもよい。   Then, a step cycle T1 corresponding to the timing at which the acceleration peak value is detected and a step cycle T2 corresponding to a timing earlier than the timing are acquired (S202). T1 and T2 may be calculated by the determination unit 150 based on the step detection by the step detection unit 140, or the determination unit 150 may acquire the value detected by the step cycle information detection unit 142. In addition, T2 specifically corresponds to a step period at the timing immediately before T1, but is not limited thereto, and may be calculated using values of several past steps.

歩行走行判定は、まず加速度ピーク値に基づく判定から行う。加速度ピーク値を閾値Th1(例えば0.5G)と比較し、Th1以上であれば走行状態と判定し(S204)、処理を終了する。   The walking / running determination is first performed based on the determination based on the acceleration peak value. The acceleration peak value is compared with a threshold value Th1 (for example, 0.5 G).

また、加速度ピーク値がTh1より小さい場合(S203でNoの場合)には、Th2<Th1を満たす閾値Th2(例えば0.2G)との比較を行う(S205)。加速度ピーク値がTh2よりも小さい場合には停止状態と判定し(S208)、処理を終了する。   If the acceleration peak value is smaller than Th1 (No in S203), a comparison is made with a threshold Th2 (eg, 0.2 G) that satisfies Th2 <Th1 (S205). If the acceleration peak value is smaller than Th2, it is determined that the vehicle is stopped (S208), and the process ends.

加速度ピーク値がTh1よりも小さく、かつTh2以上の場合には、S202で取得したステップ周期T1,T2を用いた判定を行う。具体的には、T2に対するT1の変動が所与の閾値以内に収まっているか否かの判定を行う。例えば、許容変動を10%とすれば、T1/T2が0.9〜1.1の範囲にあるかの判定を行えばよい(S206)。   If the acceleration peak value is smaller than Th1 and equal to or greater than Th2, determination is performed using the step periods T1 and T2 acquired in S202. Specifically, it is determined whether or not the variation of T1 with respect to T2 is within a given threshold. For example, if the allowable variation is 10%, it may be determined whether T1 / T2 is in the range of 0.9 to 1.1 (S206).

ステップ周期の変動が小さい場合(S206でYesの場合)には、実際の運動状態は走行状態に相当するのに、腕時計型デバイスの表示部40を参照すること等により腕振りが行われずに加速度ピーク値が小さくなったものと判断し、S204に移行し、走行状態と判定し処理を終了する。また、ステップ周期の変動が大きい場合(S206でNoの場合)には、加速度ピーク値は腕時計型デバイスの参照等の影響を受けていない(つまり運動状態の変化により加速度ピーク値は小さい値を取った)と判断し、歩行状態と判定して(S207)、処理を終了する。   When the fluctuation of the step cycle is small (Yes in S206), the actual motion state corresponds to the running state, but the acceleration is not performed by swinging the arm by referring to the display unit 40 of the wristwatch type device. It is determined that the peak value has become small, the process proceeds to S204, the driving state is determined, and the process is terminated. In addition, when the fluctuation of the step cycle is large (No in S206), the acceleration peak value is not affected by the reference of the wristwatch type device (that is, the acceleration peak value takes a small value due to a change in the movement state). It is judged that it is a walking state (S207), and a process is complete | finished.

6.3 歩幅推定・距離情報算出処理
歩幅推定・距離情報算出処理の詳細について図11を用いて説明する。図11は歩行・走行の開始から終了までの処理に相当する。この処理が開始されると、まず基準平均加速度NA及び基準歩幅NSを取得する(S301)。NA,NSは上述したとおり、現在の処理よりも前のタイミングにおいて基準情報取得部164により取得されていた値を用いるものとする。
6.3 Stride Estimation / Distance Information Calculation Processing Details of the step estimation / distance information calculation processing will be described with reference to FIG. FIG. 11 corresponds to processing from the start to the end of walking / running. When this process is started, first, a reference average acceleration NA and a reference stride NS are acquired (S301). As described above, the values acquired by the reference information acquisition unit 164 at the timing prior to the current process are used for NA and NS.

次に加速度検出値f(s)を取得する。f(s)はフィルター処理部120でバンドパスフィルター処理が施された後の加速度検出値であり、例えば加速度センサーのセンサー情報取得レートに相当するレートで取得される。つまり、一般的にステップ検出部140でのステップ検出レートに比べて高いレートとなる。そして、f(s)の累和を求める(S303、図11では累和を表す変数がFである)。   Next, an acceleration detection value f (s) is acquired. f (s) is an acceleration detection value after the bandpass filter processing is performed by the filter processing unit 120, and is acquired at a rate corresponding to the sensor information acquisition rate of the acceleration sensor, for example. That is, the rate is generally higher than the step detection rate in the step detection unit 140. Then, the sum of f (s) is obtained (S303, in FIG. 11, the variable representing the sum is F).

そして、ステップが検出されたかの判定を行い(S304)、ステップが検出されない場合には、S302に戻りf(s)の取得と累和が繰り返される。なお、S312で後述するようにステップ検出後にはFの初期化が行われるため、Fはあるステップ検出から次のステップ検出までの期間での加速度検出値f(s)の総和に相当することになる。   Then, it is determined whether or not a step has been detected (S304). If no step is detected, the process returns to S302 and the acquisition and accumulation of f (s) are repeated. Since F is initialized after step detection as will be described later in S312, F corresponds to the sum of acceleration detection values f (s) during a period from a certain step detection to the next step detection. Become.

ステップが検出された場合には、1つ前のステップ検出から当該ステップ検出までの時間Tを取得する。ここでTはステップ周期に相当するものである。   When a step is detected, a time T from the previous step detection to the step detection is acquired. Here, T corresponds to a step period.

そして、最新のステップに対応する平均加速度AをA=F/Tとして求める(S306)。S303及びS306での処理は、上述した式(9)に相当する。さらに、歩行・走行の開始時からの平均加速度の累和であるAΣを算出するとともに(S307)、ステップカウント数(歩数に対応)を表す変数Nをインクリメントする(S308)。 Then, the average acceleration A corresponding to the latest step is obtained as A = F / T (S306). The processing in S303 and S306 corresponds to the above-described equation (9). Further, A Σ which is the sum of average acceleration from the start of walking / running is calculated (S307), and a variable N representing the step count (corresponding to the number of steps) is incremented (S308).

その後、最新のステップに対応する歩幅Sを上述した式(12)から求め(S309)、歩行・走行開始時からの歩幅Sの累和であるSΣを算出する(S310)。 Thereafter, determined from the above expression a stride S corresponding to the latest step (12) (S309), a cumulative sum of stride length S from the start of walking and running to calculate the S sigma (S310).

S310までの処理により、種々の情報が取得されるため、このタイミングで表示部40に表示する等の処理を行なってもよい(図11には不図示)。例えば、歩数を表すN、歩行・走行開始時からの移動距離を表すSΣ等を表示することが考えられる。 Since various types of information are acquired through the processing up to S310, processing such as displaying on the display unit 40 at this timing may be performed (not shown in FIG. 11). For example, it may be possible to display N representing the number of steps, S Σ representing the moving distance from the start of walking / running, and the like.

そして、歩行・走行が終了したかの判定を行い(S311)、終了しない場合には、Fを初期化した上で(S312)、S302に戻る。Fは隣接ステップ間での加速度検出値の総和を表すため、S312において初期化が必要となる。それに対して、N,AΣ,SΣは歩行・走行開始時からの累和に意味がある値であるため、初期化は必要ない。なお、A,Sはステップごとに取得される値であるため、S312のタイミングで初期化されてもよいが、S306,S309で上書き処理が行われるため、必ずしも初期化の必要はない。 Then, it is determined whether the walking / running is finished (S311). If not finished, F is initialized (S312), and the process returns to S302. Since F represents the sum of acceleration detection values between adjacent steps, initialization is required in S312. On the other hand, N, A Σ , and S Σ are values that are meaningful for the accumulation from the start of walking / running, and therefore need not be initialized. Since A and S are values acquired for each step, they may be initialized at the timing of S312. However, since overwriting is performed in S306 and S309, initialization is not necessarily required.

S311で歩行・走行が終了したと判定された場合には、キャリブレーションを実行するか否かの判定を行う(S313)。キャリブレーションを行わない場合には、処理を終了する。キャリブレーションを行うのであれば、歩行・走行での正確な移動距離Dを取得し(S314)、上述した式(10)(11)から基準平均加速度NAと基準歩幅NSを取得する(S315)。ここで取得したNA,NSは次回以降の歩行・走行時に用いられることになる。   If it is determined in S311 that walking / running has ended, it is determined whether or not to execute calibration (S313). If calibration is not performed, the process ends. If calibration is to be performed, an accurate movement distance D in walking / running is acquired (S314), and a reference average acceleration NA and a reference stride NS are acquired from the above-described equations (10) and (11) (S315). The NA and NS acquired here will be used at the time of next walking and running.

なお、正確な歩幅推定(及び距離情報算出)を行うためには、キャリブレーション時に用いるデータはできるだけ正確である必要がある。よって、図11ではSΣが推定移動距離となるが、SΣはあくまで推定値であり正確性が担保されていないため、S314で取得するDとしてSΣを用いることは想定していない。Dは例えばユーザーが自身にとって既知の距離を入力することになる。 Note that in order to perform accurate stride estimation (and distance information calculation), data used at the time of calibration needs to be as accurate as possible. Accordingly, in FIG. 11, S Σ is the estimated movement distance, but since S Σ is an estimated value and accuracy is not ensured, it is not assumed that S Σ is used as D acquired in S 314. For D, for example, the user inputs a distance known to the user.

6.4 歩幅推定・距離情報算出処理の変形例
歩幅推定・距離情報算出処理の変形例について図12を用いて詳細に説明する。図12は何らかの手段により基準となる移動距離(基準距離情報)が取得できる場合の例であり、例えばGPS信号を取得する場合に相当する。
6.4 Modification of Stride Estimation / Distance Information Calculation Processing A modification of stride estimation / distance information calculation processing will be described in detail with reference to FIG. FIG. 12 shows an example in which a reference moving distance (reference distance information) can be acquired by some means, and corresponds to, for example, acquiring a GPS signal.

S401〜S404についてはS301〜S304でと同様であるため詳細な説明は省略する。また、S404においてYesの場合のS405〜S412の処理は、S304においてYesの場合のS305〜S312での処理と同様である。   Since S401 to S404 are the same as S301 to S304, a detailed description thereof will be omitted. Further, the processing in S405 to S412 in the case of Yes in S404 is the same as the processing in S305 to S312 in the case of Yes in S304.

S411でYes、つまり歩行・走行が終了された場合には、図11のフローチャートと異なりキャリブレーションに関する処理は行われずに処理が終了する。   If YES in step S411, that is, if walking / running is ended, unlike the flowchart of FIG. 11, the processing ends without performing processing related to calibration.

S404でステップが検出されなかった場合には、基準距離情報D(例えばGPS信号に基づく距離情報)が取得されたか否かの判定が行われる(S414)。取得されなかった場合には、S402に戻る。Dが取得された場合には、当該Dは前回の基準距離情報取得時からの移動距離を表すものであり、かつ歩幅推定に基づく距離情報算出等の手法に比べて正確性が高い。よって、取得したD及び、その時点での(正確には前回の基準距離情報の取得時から現在までの)ステップカウント数N、平均加速度の累和AΣを用いて、キャリブレーションを行うことができる(S415)。 If no step is detected in S404, it is determined whether or not reference distance information D (for example, distance information based on GPS signals) has been acquired (S414). If not acquired, the process returns to S402. When D is acquired, the D represents the moving distance from the previous acquisition of the reference distance information, and is more accurate than a method such as distance information calculation based on stride estimation. Therefore, the calibration can be performed by using the acquired D, the step count number N at that time (exactly from the time of acquisition of the previous reference distance information to the present), and the average acceleration accumulation A Σ . Yes (S415).

図12のフローチャートでは、基準距離情報の取得ごとにキャリブレーションを行うこととなっているため、次回のキャリブレーションに影響を与えないために必要な変数について初期化を行い(S416)、S402に戻る。   In the flowchart of FIG. 12, since the calibration is performed every time the reference distance information is acquired, the variables necessary for not affecting the next calibration are initialized (S416), and the process returns to S402. .

この例では、明示的にキャリブレーションの指示等がなかったとしても、適宜キャリブレーションを行うことができる。また基準距離情報は、歩幅推定に基づいて算出された距離情報に比べて信頼性が高いことを想定しているため、基準距離情報が取得されたタイミングでは、取得した基準距離情報に基づいて移動距離を求める(詳細は図8を用いて上述したとおりである)。そして、基準距離情報が取得されない期間において、基準距離情報に対する差分値を求める処理として、歩幅推定に基づく距離情報算出を行う。つまり、S407のAΣ、S408のN、S410のSΣは基準距離情報取得時にリセットされる。よって、歩行・走行の開始時から終了時までの値が必要であれば、各値を保持しておく別の変数を用意しておかなければならない(歩数に相当するNについては必要であることが想定される)。 In this example, calibration can be performed as appropriate even if there is no explicit calibration instruction or the like. Since the reference distance information is assumed to be more reliable than the distance information calculated based on the stride estimation, the reference distance information is moved based on the acquired reference distance information at the timing when the reference distance information is acquired. The distance is obtained (details are as described above with reference to FIG. 8). Then, in a period in which the reference distance information is not acquired, distance information calculation based on stride estimation is performed as a process for obtaining a difference value with respect to the reference distance information. That, S407 of A sigma, S408 is the N, S410 of S sigma is reset at the reference distance information acquisition. Therefore, if a value from the start to the end of walking / running is required, another variable for holding each value must be prepared (N is equivalent to the number of steps) Is assumed).

6.5 処理の詳細
以上の本実施形態では、状態検出装置100は、図5に示したように加速度センサー10からの加速度検出値を取得する取得部110と、加速度検出値に基づいて所与の期間ごとの平均加速度を算出する平均加速度算出部162と、基準平均加速度及び基準歩幅を取得する基準情報取得部164と、歩幅を推定する歩幅推定160とを含む。歩幅推定部160は、基準平均加速度と平均加速度の比、及び基準歩幅に基づいて歩幅を推定する。なお、ステップ検出部140でステップが検出されたタイミングに基づいて上記所与の期間を設定し、設定した所与の期間ごとに平均加速度を算出してもよい。
6.5 Details of Processing In the present embodiment described above, the state detection apparatus 100 obtains an acceleration detection value from the acceleration sensor 10 as shown in FIG. 5 and a given value based on the acceleration detection value. An average acceleration calculation unit 162 that calculates an average acceleration for each period of time, a reference information acquisition unit 164 that acquires a reference average acceleration and a reference stride, and a stride estimation 160 that estimates a stride. The stride estimation unit 160 estimates the stride based on the ratio between the reference average acceleration and the average acceleration and the reference stride. Note that the given period may be set based on the timing at which the step is detected by the step detection unit 140, and the average acceleration may be calculated for each given given period.

ここで、所与の期間とは、あるステップ検出タイミングから次のステップ検出タイミングまでの期間(1ステップ)であることが望ましい。このようにすれば、歩幅として1ステップ(1歩の歩行)での移動距離を求めることができ、移動距離を細かく推定していくことができるためである。ただし、複数ステップごとに平均加速度を求め、複数ステップ単位での移動距離を推定することを妨げるものではない。   Here, the given period is preferably a period (one step) from a certain step detection timing to the next step detection timing. This is because the movement distance in one step (one step walk) can be obtained as the stride, and the movement distance can be estimated in detail. However, it does not preclude obtaining an average acceleration for each of a plurality of steps and estimating a moving distance in units of a plurality of steps.

また、平均加速度とは、上記所与の期間での加速度検出値の平均値に相当する。具体的には図7を用いて説明したとおりであり、上式(9)に対応する。なお、上式(9)では、所与の期間での加速度検出値の数ではなく、当該所与の期間を表す時間間隔Tnで除算をしている。これは、ステップ検出等とは異なり、加速度検出値は一定の間隔で取得することが想定されるためである。また、基準平均加速度とは平均加速度の基準となる情報であり、基準歩幅とは歩幅の基準となる情報である。   The average acceleration corresponds to an average value of acceleration detection values in the given period. Specifically, it is as described with reference to FIG. 7, and corresponds to the above equation (9). In the above formula (9), division is not performed by the time interval Tn representing the given period, but the number of acceleration detection values in the given period. This is because, unlike step detection or the like, it is assumed that acceleration detection values are acquired at regular intervals. The reference average acceleration is information serving as a reference for the average acceleration, and the reference stride is information serving as a reference for the stride.

具体的には、第1〜第M(Mは2以上の整数)の期間を設定し、第i(1≦i≦M−1)の期間は第i+1の期間よりも時間的に前の期間とする。その場合、本実施形態の状態検出装置100は、第iの期間よりも前の期間において、基準平均加速度及び基準歩幅を取得する基準情報取得部164と、第iの期間での加速度センサー10からの加速度検出値を取得する取得部110と、加速度検出値に基づいて第iの期間に含まれる所与の期間ごとの平均加速度を算出する平均加速度算出部162と、第iの期間での歩行又は走行に対応する歩幅を推定する歩幅推定部160とを含む。歩幅推定部160は、基準平均加速度と平均加速度の比、及び基準歩幅に基づいて歩幅を推定する。第1〜Mの各期間は、キャリブレーションの開始から終了までの期間、或いは歩幅推定対象となる運動の開始から終了までの期間に相当する。また、上述したように、1つの期間において歩幅推定とキャリブレーションの両方が行われてもよい。   Specifically, first to M-th periods (M is an integer of 2 or more) are set, and the i-th (1 ≦ i ≦ M−1) period is a period before the i + 1-th period. And In this case, the state detection apparatus 100 according to the present embodiment includes the reference information acquisition unit 164 that acquires the reference average acceleration and the reference stride in a period before the i-th period, and the acceleration sensor 10 in the i-th period. An acquisition unit 110 for acquiring a detected acceleration value, an average acceleration calculation unit 162 for calculating an average acceleration for a given period included in the i-th period based on the detected acceleration value, and walking in the i-th period Or the stride estimation part 160 which estimates the stride corresponding to driving | running | working is included. The stride estimation unit 160 estimates the stride based on the ratio between the reference average acceleration and the average acceleration and the reference stride. Each of the first to M periods corresponds to a period from the start to the end of calibration, or a period from the start to the end of the exercise to be a stride estimation target. As described above, both stride length estimation and calibration may be performed in one period.

これにより、平均加速度、基準平均加速度及び基準歩幅に基づいた歩幅推定処理が可能になる。具体的には、基準平均加速度と平均加速度は、比の形で用いる。つまり、基準平均加速度に対して平均加速度の変動が大きいか小さいか、また変動の方向はどちらであるかに応じて、推定する歩幅の値が変化することになる。また、比に応じて推定する歩幅を変化させる際には、基準となる変化前の値が設定されていることが望ましく、本実施形態では基準歩幅を用いるものとする。ピッチを基準に歩幅を推定していた従来例では、ピッチが歩幅と線形でない等の要因により、推定した歩幅の精度が低かったが、本実施形態の手法によれば図3に示したように、精度の高い歩幅推定を行うことができる。   Thereby, the stride estimation process based on the average acceleration, the reference average acceleration, and the reference stride becomes possible. Specifically, the reference average acceleration and the average acceleration are used in the form of a ratio. That is, the estimated stride value changes depending on whether the change in the average acceleration is large or small with respect to the reference average acceleration, and in which direction the change is. Further, when changing the estimated stride according to the ratio, it is desirable that a reference value before change is set, and in this embodiment, the reference stride is used. In the conventional example in which the stride is estimated based on the pitch, the accuracy of the estimated stride is low due to factors such as the pitch being not linear with the stride. However, according to the method of this embodiment, as shown in FIG. Therefore, it is possible to estimate the stride with high accuracy.

また、状態検出装置100は、図5に示したようにステップ検出部140を含んでもよい。そして、基準情報取得部164(狭義には基準情報取得部164に含まれる基準歩幅算出部168)は、入力距離情報と、基準情報取得期間でステップ検出部140が検出したステップ数とに基づいて、基準歩幅を取得する。なお、入力距離情報はユーザー入力情報であってもよいし、外部データであってもよい。また、図5等の説明では、ステップ検出部140はステップの検出を行うものであり、ステップ数の検出はステップカウント部144で、ステップ周期の検出はステップ周期情報検出部142で、それぞれ行われるものとしていた。しかし、これらの各部は独立である必要はなく、広義のステップ検出部として1つのブロックで構成されてもよい。以降の説明ではステップ検出部140は広義のステップ検出部であるものとし、ステップの検出だけではなく、ステップ数及びステップ周期情報の検出も行なうものとする。   Further, the state detection apparatus 100 may include a step detection unit 140 as shown in FIG. The reference information acquisition unit 164 (in a narrow sense, the reference stride calculation unit 168 included in the reference information acquisition unit 164) is based on the input distance information and the number of steps detected by the step detection unit 140 in the reference information acquisition period. , Get the reference stride. The input distance information may be user input information or external data. In the description of FIG. 5 and the like, the step detection unit 140 detects a step, the number of steps is detected by the step count unit 144, and the step period is detected by the step period information detection unit 142. I was supposed to. However, these units do not need to be independent, and may be configured by one block as a broad step detection unit. In the following description, it is assumed that the step detection unit 140 is a broad step detection unit, and not only the step detection but also the number of steps and step cycle information are detected.

なお、本実施形態のステップ検出部140は、ユーザーの走行又は歩行のステップ等を検出してもよい。つまり、本実施形態の状態検出装置100は、走行又は歩行のステップ数を少なくとも検出する(例えば、走行又は歩行のステップ、ステップ数及びステップ周期情報を検出する)ステップ検出部140を含み、基準情報取得部164は、入力距離情報と、基準情報取得期間でステップ検出部140が検出したステップ数とに基づいて、基準歩幅を取得してもよい。   Note that the step detection unit 140 of the present embodiment may detect a user's running or walking step or the like. That is, the state detection apparatus 100 according to the present embodiment includes a step detection unit 140 that detects at least the number of steps of running or walking (for example, detects the step of running or walking, the number of steps, and step cycle information), and includes reference information The acquisition unit 164 may acquire the reference stride based on the input distance information and the number of steps detected by the step detection unit 140 in the reference information acquisition period.

ここで、ステップとは加速度センサー10の装着対象の一単位あたりの動きに対応するものである。例えば、加速度センサー10が人(ユーザー)に装着され、状態検出装置100がユーザーの走行又は歩行のステップ等を検出する場合であれば、ステップとはユーザーの歩行に対応するものであり、ユーザーの一歩の歩行によりステップが1回検出されることになる。また、本実施形態ではステップは走行又は歩行に関するものであることが想定されるが、広義のステップはこれに限定されるものではない。加速度センサー10が乗り物(或いは当該乗り物に乗っているユーザー)に装着される場合であれば、ステップとは当該乗り物の動作において、一単位となる動作に対応する。例えば、乗り物が車であるとすれば、ステップとは搭載されたエンジンの回転に対応することが考えられる。具体的には、タービンを有するガスタービンエンジンであれば、タービンの1回転が1ステップに対応すると考えてもよい。   Here, the step corresponds to the movement per unit of the mounting target of the acceleration sensor 10. For example, if the acceleration sensor 10 is worn by a person (user) and the state detection device 100 detects a user's running or walking step, the step corresponds to the user's walking, A step is detected once by one step of walking. In the present embodiment, it is assumed that the steps are related to running or walking, but the broad steps are not limited thereto. If the acceleration sensor 10 is mounted on a vehicle (or a user riding on the vehicle), the step corresponds to an operation as a unit in the operation of the vehicle. For example, if the vehicle is a car, the step may correspond to the rotation of the mounted engine. Specifically, in the case of a gas turbine engine having a turbine, it may be considered that one rotation of the turbine corresponds to one step.

また、基準情報取得期間とは、基準情報を取得するための期間のことであり、例えば歩行・走行の開始時から終了時までの期間であってもよい。入力距離情報とは、ユーザー或いは外部機器等から入力される距離情報のことであり、基準情報取得期間でのユーザーの移動距離に対応する情報である。ステップ数とは、基準情報取得期間において検出されたステップの数を表す。   The reference information acquisition period is a period for acquiring reference information, and may be a period from the start to the end of walking / running, for example. The input distance information is distance information input from a user or an external device, and is information corresponding to the moving distance of the user in the reference information acquisition period. The number of steps represents the number of steps detected in the reference information acquisition period.

典型的な例としては、キャリブレーション(基準情報の取得)を主目的とした歩行・走行が考えられる。つまり、その際には歩幅推定が行われる必要はない。ユーザーは、キャリブレーションのために既知の距離(例えば800m)を走行し、当該既知の距離を入力距離情報として入力する。この際の基準情報取得期間とは800mの走行を開始してから終了するまでの期間である。   As a typical example, walking / running whose main purpose is calibration (acquisition of reference information) can be considered. That is, it is not necessary to perform stride estimation at that time. The user travels a known distance (for example, 800 m) for calibration, and inputs the known distance as input distance information. The reference information acquisition period at this time is a period from the start of 800 m travel to the end.

これにより、入力距離情報及びステップ数に基づいて基準歩幅を算出することが可能になる。具体的には、入力距離情報をD、ステップ数をNとした場合に、基準歩幅NSは上式(10)で与えられてもよい。つまり、移動距離を歩数で除算することで1歩あたりの移動距離を求め、それを基準歩幅としている。基準歩幅はその後の運動での歩幅推定に用いられるため、適切な値を設定するべきであり、入力距離情報は基準情報取得期間でのユーザーの移動距離を正確に反映していることが望ましい。よって、入力距離情報は、ユーザーが既知の距離を入力するユーザー入力情報であるか、外部機器(例えばGPS等)により得られる正確性の高い外部データであるとよい。   This makes it possible to calculate the reference stride based on the input distance information and the number of steps. Specifically, when the input distance information is D and the number of steps is N, the reference stride NS may be given by the above equation (10). That is, the movement distance per step is obtained by dividing the movement distance by the number of steps, and this is used as the reference stride. Since the reference stride is used for estimating the stride in subsequent exercises, an appropriate value should be set, and it is desirable that the input distance information accurately reflects the movement distance of the user in the reference information acquisition period. Therefore, the input distance information is preferably user input information for inputting a known distance by the user, or external data with high accuracy obtained by an external device (for example, GPS).

また、基準情報取得部164(狭義には基準情報取得部164に含まれる基準平均加速度算出部166)は、基準情報取得期間で取得された平均加速度とステップ数とに基づいて、基準平均加速度を取得してもよい。   The reference information acquisition unit 164 (in a narrow sense, the reference average acceleration calculation unit 166 included in the reference information acquisition unit 164) calculates the reference average acceleration based on the average acceleration acquired in the reference information acquisition period and the number of steps. You may get it.

これにより、平均加速度とステップ数から基準平均加速度を算出することが可能になる。基準情報取得期間とは、歩行・走行の開始から終了までの期間や、外部データ取得タイミングによって決まる期間であることが想定される。よって、基準情報取得期間で検出されるステップ数(歩数)Nは一般的にある程度の大きさであり、少なくとも2以上の整数となる(N=1であることを妨げないが、そのような場合算出される基準情報の信頼性には疑問が残ることになる)。そして、平均加速度は1ステップに1回算出されることが想定されるため、基準情報取得期間ではA1〜ANのN個の平均加速度が取得される。このN、及びA1〜ANに基づいて、平均加速度の基準となりうる情報を求めて基準平均加速度とすればよく、例えば上式(11)に示したように、A1〜ANの平均値を取ればよい。   This makes it possible to calculate the reference average acceleration from the average acceleration and the number of steps. The reference information acquisition period is assumed to be a period from the start to the end of walking / running or a period determined by external data acquisition timing. Therefore, the number of steps (number of steps) N detected in the reference information acquisition period is generally a certain size and is an integer of at least 2 (N = 1 is not prevented, but in such a case) The question remains about the reliability of the calculated reference information). Since the average acceleration is assumed to be calculated once per step, N average accelerations A1 to AN are acquired in the reference information acquisition period. Based on this N and A1 to AN, information that can serve as a reference for the average acceleration may be obtained and used as a reference average acceleration. For example, as shown in the above equation (11), if an average value of A1 to AN is taken, Good.

また、歩幅推定部160は、基準平均加速度をNA、基準歩幅をNS、係数をC、所与のタイミングで取得された平均加速度をAnとした場合に、Anが取得されたタイミングに対応する歩幅Snを、Sn=C×(An/NA)×NSにより求めてもよい。   The stride length estimation unit 160 also has a step length corresponding to the timing at which An is acquired, where NA is the reference average acceleration, NS is the reference step length, C is the coefficient, and An is the average acceleration acquired at a given timing. Sn may be obtained by Sn = C × (An / NA) × NS.

これにより、上式(12)に基づいて歩幅を推定することが可能になる。つまり、一旦係数Cを考慮しないものとすれば、平均加速度Anが基準平均加速度NAと一致するときは、歩幅Snは基準歩幅NSと同じになり、AnがNAのk倍であれば、SnもNSのk倍となる。よって、ピッチを用いた従来例においては、ピッチと歩幅が線形ではないため充分な精度が得られなかったが、平均加速度を用いることにより、線形性を有する容易な演算により歩幅を推定することが可能になる。なお、Cは運動状態や個人差によって決まる係数であり、Cを適切に設定することで更なる精度向上を図ることができる。   This makes it possible to estimate the stride based on the above equation (12). In other words, if the coefficient C is not taken into consideration, when the average acceleration An matches the reference average acceleration NA, the step length Sn is the same as the reference step NS, and if An is k times NA, Sn is also NS times k. Therefore, in the conventional example using the pitch, the pitch and the stride are not linear, so sufficient accuracy cannot be obtained. However, by using the average acceleration, it is possible to estimate the stride by an easy calculation having linearity. It becomes possible. Note that C is a coefficient determined by the exercise state and individual differences, and further accuracy improvement can be achieved by appropriately setting C.

また、基準情報取得部164は、信号値取得期間での平均加速度及びステップ数に基づいて基準平均加速度候補を求めてもよい。そして、基準情報取得指示があった場合には、基準平均加速度候補を基準平均加速度として取得する。その際、取得された基準平均加速度は、基準情報取得指示に基づいて取得される信号値取得期間での基準歩幅との対応付けがされることになる。なお、基準情報取得指示の際には、基準情報取得部164は信号値取得期間での走行・歩行の移動距離を表す基準距離情報を取得する。基準距離情報はユーザー入力情報であってもよいし、外部データであってもよい。   The reference information acquisition unit 164 may obtain a reference average acceleration candidate based on the average acceleration and the number of steps in the signal value acquisition period. When there is a reference information acquisition instruction, a reference average acceleration candidate is acquired as a reference average acceleration. At that time, the acquired reference average acceleration is associated with the reference stride in the signal value acquisition period acquired based on the reference information acquisition instruction. In the case of the reference information acquisition instruction, the reference information acquisition unit 164 acquires reference distance information representing the travel distance of the running / walking in the signal value acquisition period. The reference distance information may be user input information or external data.

ここで、信号値取得期間とは、信号値(狭義には加速度センサーのセンサー情報)を取得する期間のことであり、例えば歩行・走行の開始から終了までの期間である。基準情報取得指示とは、基準情報の取得を求める指示のことであり、ユーザーが操作部50を操作することにより行われてもよいし、外部機器からの信号に基づいて行われてもよい。基準情報取得指示は、信号値取得期間でのユーザーの移動距離に対応する基準距離情報の入力を伴うことが想定される。   Here, the signal value acquisition period is a period during which a signal value (sensor information of the acceleration sensor in a narrow sense) is acquired, and is a period from the start to the end of walking / running, for example. The reference information acquisition instruction is an instruction for obtaining acquisition of reference information, and may be performed by a user operating the operation unit 50 or may be performed based on a signal from an external device. It is assumed that the reference information acquisition instruction is accompanied by input of reference distance information corresponding to the moving distance of the user in the signal value acquisition period.

これにより、歩幅推定を主目的として取得した平均加速度に基づいて、基準情報を取得することが可能になる。本実施形態の状態検出装置100の典型的な使用例としては、まず基準情報取得期間での運動で歩幅推定を伴わないキャリブレーションを行い、基準情報を取得し、取得した基準情報を用いて以後の運動(各運動は信号値取得期間で行われる)において歩幅推定を行う(その際はキャリブレーションを伴わない)ものが考えられる。もし基準情報を更新したい場合には、再度歩幅推定を伴わないキャリブレーションを行う。つまり、キャリブレーションと歩幅推定は排他的に行われることが典型例となる。   Thereby, it becomes possible to acquire the reference information based on the average acceleration acquired mainly for the step length estimation. As a typical usage example of the state detection apparatus 100 of the present embodiment, first, calibration without step length estimation is performed by exercise in the reference information acquisition period, the reference information is acquired, and the acquired reference information is used thereafter. It is conceivable to perform stride estimation (without calibration in that case) in the above movements (each movement is performed in the signal value acquisition period). If it is desired to update the reference information, calibration without the stride estimation is performed again. In other words, the calibration and the stride estimation are typically performed exclusively.

しかし、上述したように、歩幅の推定においても平均加速度(A1〜AN)の算出は行われるし、ステップ検出に伴いステップ数Nの取得も行われる。つまり、キャリブレーションを目的としない運動であっても、上式(11)によりNAを算出することが可能である。通常の運動では、当該運動での移動距離Dが取得されないため、上式(10)を用いた基準歩幅の算出ができないことになり、NAが算出できてもさほど意味はない。基準歩幅と基準平均加速度とは同じ期間での運動に基づいて、対応付けて取得されるべきだからである。しかし、裏を返せばDさえ取得できるのであれば、歩幅推定を目的とした運動においてもキャリブレーションを行うことができるということになる。つまり、目的がキャリブレーションでなくても、NAを毎回算出しておき基準平均加速度候補としておく。そして、基準情報取得指示を受け、基準距離情報Dが入力された場合には、DとNに基づき基準歩幅を算出するとともに、基準平均加速度候補を基準平均加速度として採用すればよい。このようにすれば、歩幅推定とキャリブレーションの両方を1回の運動で行うことが可能になる。   However, as described above, the average acceleration (A1 to AN) is calculated also in the step length estimation, and the number of steps N is acquired along with the step detection. That is, the NA can be calculated by the above equation (11) even if the exercise is not intended for calibration. In normal exercise, since the movement distance D in the exercise is not acquired, it is impossible to calculate the reference stride using the above equation (10), and it is not meaningful even if NA can be calculated. This is because the reference stride and the reference average acceleration should be acquired in association with each other based on the movement in the same period. However, if only D can be obtained by turning it back, it is possible to perform calibration even in an exercise for the purpose of stride estimation. That is, even if the purpose is not calibration, NA is calculated every time and set as a reference average acceleration candidate. When a reference information acquisition instruction is received and reference distance information D is input, a reference stride is calculated based on D and N, and a reference average acceleration candidate may be adopted as a reference average acceleration. In this way, it becomes possible to perform both stride length estimation and calibration in one exercise.

なお、本実施形態では、キャリブレーションを主目的とする運動での処理期間を基準情報取得期間とし、基準情報取得期間での精度の高い移動距離を入力距離情報としている。一方、歩幅推定を主目的とする運動での処理期間を信号値取得期間とし、信号値取得期間での精度の高い移動距離を基準距離情報としている。つまり、運動の目的に応じて用語を使い分けているが、基準情報取得期間と信号値取得期間、入力距離情報と基準距離情報の持つ物理的な意味については、差異はほとんどないといってもよい。   In the present embodiment, the processing period for the exercise whose main purpose is calibration is the reference information acquisition period, and the moving distance with high accuracy in the reference information acquisition period is the input distance information. On the other hand, a processing period in an exercise whose main purpose is stride estimation is a signal value acquisition period, and a highly accurate moving distance in the signal value acquisition period is reference distance information. In other words, terms are used according to the purpose of exercise, but there may be little difference in the physical meanings of the reference information acquisition period and signal value acquisition period, and input distance information and reference distance information. .

また、状態検出装置100は、加速度検出値に対してバンドパスフィルター処理を行うフィルター処理部120と、バンドパスフィルター処理のフィルター特性を変化させる制御部130を含んでもよい。そして、ステップ検出部140は、バンドパスフィルター処理後の加速度検出値に基づいてステップ周期を検出する。制御部130は、ステップ検出部140において検出されたステップ周期に基づいて、バンドパスフィルター処理のフィルター特性を変化させる。   Further, the state detection apparatus 100 may include a filter processing unit 120 that performs a band-pass filter process on the acceleration detection value, and a control unit 130 that changes a filter characteristic of the band-pass filter process. And the step detection part 140 detects a step period based on the acceleration detection value after a band pass filter process. The control unit 130 changes the filter characteristics of the bandpass filter process based on the step period detected by the step detection unit 140.

これにより、取得部110が取得した加速度検出値に対して、適切にフィルター処理を施すことが可能になる。さらに、ステップ周期に基づいて適応的にフィルター特性を変化させることも可能になる。図1に示したように、加速度検出値にはステップ周波数に対応する周波数以外にもピークが存在し、それらの成分は処理の妨げとなる。よって、ステップ周波数を通過させ、他のピークを非通過とするフィルター処理を行うことで、その後の処理を容易にできる。ただし、ステップ周波数は運動状態(具体的にはユーザーの歩行・走行ピッチ)に応じて変化してしまうため、運動状態の変化に追随してフィルターの特性も変化させるとよい。なお、フィルターの通過・非通過とは、カットオフ周波数により決定されてもよい。バンドパスフィルターであれば、カットオフ周波数を上限値、下限値とする通過帯域を設定し、当該通過帯域に含まれる周波数は通過、それ以外の周波数を非通過と定義できる。   Thereby, it becomes possible to appropriately filter the acceleration detection value acquired by the acquisition unit 110. Furthermore, it is possible to adaptively change the filter characteristics based on the step period. As shown in FIG. 1, the acceleration detection value has a peak in addition to the frequency corresponding to the step frequency, and these components hinder processing. Therefore, the subsequent processing can be facilitated by performing filter processing that passes the step frequency and does not pass other peaks. However, since the step frequency changes according to the exercise state (specifically, the user's walking / running pitch), it is preferable to change the characteristics of the filter following the change of the exercise state. Note that pass / non-pass of the filter may be determined by a cutoff frequency. In the case of a band pass filter, a pass band having an upper limit value and a lower limit value as cutoff frequencies can be set, and frequencies included in the pass band can be defined as pass and other frequencies can be defined as non-pass.

また、状態検出装置100は、図5に示したように歩幅推定部160により推定された歩幅に基づいて、走行又は歩行の距離を算出する距離情報算出部170を含んでもよい。   Further, the state detection apparatus 100 may include a distance information calculation unit 170 that calculates a distance of travel or walking based on the stride estimated by the stride estimation unit 160 as illustrated in FIG.

これにより、推定された歩幅に基づいて、ユーザーの移動距離を算出することが可能になる。例えば、歩幅が1歩ごとに推定されるのであれば、当該歩幅の累和を求めればよい。また、平均加速度がM(Mは2以上の整数)ステップごとに算出される等の要因により、Mステップごとに1歩あたりの歩幅が推定されるのであれば、算出された歩幅とMの積を取ることで移動距離を求めることができる。   Thereby, it becomes possible to calculate the moving distance of the user based on the estimated stride. For example, if the stride is estimated for each step, the sum of the stride may be obtained. If the step length per step is estimated for each M step due to factors such as the average acceleration being calculated for each M step (M is an integer of 2 or more), the product of the calculated step length and M The movement distance can be obtained by taking

また、状態検出装置100は、加速度検出値に基づいて、ユーザーの運動状態が走行状態か歩行状態かを判定する判定部150を含んでもよい。そして、距離情報算出部170は、走行状態と判定された場合には歩幅推定部160で推定された歩幅に基づいて距離情報を算出する。また、歩行状態と判定された場合には所定歩幅に基づいて距離情報を算出する。   Further, the state detection device 100 may include a determination unit 150 that determines whether the user's exercise state is a running state or a walking state based on the acceleration detection value. Then, the distance information calculation unit 170 calculates the distance information based on the stride estimated by the stride estimation unit 160 when it is determined as the running state. Further, when it is determined as a walking state, distance information is calculated based on a predetermined stride.

ここで、判定部150での判定は、走行状態或いは歩行状態のどちらか一方であるという判定に限定されず、走行状態でも歩行状態でもない第3の状態であるという判定を行なってもよい。   Here, the determination by the determination unit 150 is not limited to the determination that the vehicle is in either the running state or the walking state, and the determination may be that the third state is neither the traveling state nor the walking state.

これにより、走行状態と歩行状態とで、距離情報の算出に用いる歩幅を変えることが可能になる。走行状態では、歩行状態に比べて激しい運動であるため、歩幅は激しく変動することが想定される。よって、そのような変動に対応するためにも、歩幅は歩幅推定部160での推定結果を用いるとよい。それに対して、歩行状態は比較的緩やかな運動であるから歩幅の変動は小さい。よって、所定歩幅を用いて距離情報を算出したとしても問題は生じにくいと考えられる。このようにすることで、歩行状態と判定された場合には歩幅推定処理を行う必要がなくなるため、処理負荷を軽減することが可能になる。   This makes it possible to change the stride used for calculating the distance information between the running state and the walking state. In the running state, the stride is assumed to fluctuate violently because the exercise is more intense than in the walking state. Therefore, in order to cope with such fluctuations, it is preferable to use the estimation result of the stride estimation unit 160 as the stride. On the other hand, since the walking state is a relatively gentle movement, the variation in the stride is small. Therefore, even if the distance information is calculated using a predetermined stride, it is considered that a problem does not easily occur. By doing so, it is not necessary to perform the stride estimation process when it is determined that the user is in the walking state, so that the processing load can be reduced.

また、以上の本実施形態は上述した状態検出装置100を含む電子機器に適用してもよい。   Further, the present embodiment described above may be applied to an electronic apparatus including the state detection device 100 described above.

これにより、図4に示したような状態検出装置100を含む電子機器を実現することが可能になる。電子機器としては典型的には、上述してきた腕時計型デバイスが考えられる。腕時計型デバイスは、図4に示したように状態検出装置100、加速度センサー10の他、表示部40等を含んでもよい。図4では外部のホストコンピューターとの通信を考慮して通信部30を設けているが、通信を行わない(或いは頻度が低い)のであれば、基本的に腕時計型デバイス内ですべての処理を行うことができる。   Thereby, it is possible to realize an electronic apparatus including the state detection device 100 as illustrated in FIG. Typically, the wristwatch type device described above can be considered as the electronic apparatus. As shown in FIG. 4, the wristwatch type device may include the display unit 40 in addition to the state detection device 100 and the acceleration sensor 10. In FIG. 4, the communication unit 30 is provided in consideration of communication with an external host computer. However, if communication is not performed (or frequency is low), basically all processing is performed in the wristwatch type device. be able to.

また、以上の本実施形態は、加速度センサー10からの加速度検出値を取得する取得部110と、加速度検出値に基づいて所与の期間ごとの平均加速度を算出する平均加速度算出部162と、基準平均加速度及び基準歩幅を取得する基準情報取得部164と、歩幅を推定する歩幅推定160としてコンピューターを機能させるプログラムにてきようしてもよい。その際、歩幅推定部160は、基準平均加速度と平均加速度の比、及び基準歩幅に基づいて歩幅を推定する。   Further, the present embodiment described above includes an acquisition unit 110 that acquires an acceleration detection value from the acceleration sensor 10, an average acceleration calculation unit 162 that calculates an average acceleration for a given period based on the acceleration detection value, and a reference You may come to the program which functions a computer as the reference | standard information acquisition part 164 which acquires an average acceleration and a reference | standard stride, and the stride estimation 160 which estimates a stride. At that time, the stride estimation unit 160 estimates the stride based on the ratio of the reference average acceleration to the average acceleration and the reference stride.

これにより、上述してきた状態検出装置100と同様の処理をプログラムにより実現することが可能になる。そして、上記プログラムは、情報記憶媒体に記録される。ここで、情報記録媒体としては、DVDやCD等の光ディスク、光磁気ディスク、ハードディスク(HDD)、不揮発性メモリーやRAM等のメモリーなど、システムによって読み取り可能な種々の記録媒体を想定できる。例えば、図13のシステム(CPUやGPU等により実現される処理部70を含む電子機器等)では、プログラムは情報記憶媒体60に記憶され、処理部70により読み出されて処理が行われることになる。また、図13から加速度センサー10を除いた構成として、ユーザーが装着する加速度センサー10とは別体のシステム(例えばPC等)を考えた場合に、プログラムは当該システムに含まれる情報記憶媒体60に記憶されてもよい。PC等の場合、ユーザーが装着することは一般的に想定されないため、別体として構成された加速度センサー10から無線通信等によりセンサー情報を取得し、当該センサー情報に対して、情報記憶媒体60に記憶されたプログラムに基づいて処理部70(CPU等)で処理が行われることになる。   As a result, the same processing as that of the state detection device 100 described above can be realized by a program. The program is recorded on an information storage medium. Here, as the information recording medium, various recording media readable by the system, such as an optical disk such as a DVD or a CD, a magneto-optical disk, a hard disk (HDD), a memory such as a nonvolatile memory or a RAM, can be assumed. For example, in the system of FIG. 13 (such as an electronic device including the processing unit 70 realized by a CPU, a GPU, or the like), the program is stored in the information storage medium 60 and is read and processed by the processing unit 70. Become. Further, when considering a system (for example, PC) separate from the acceleration sensor 10 worn by the user as a configuration excluding the acceleration sensor 10 from FIG. 13, the program is stored in the information storage medium 60 included in the system. It may be stored. In the case of a PC or the like, since it is generally not assumed that the user wears it, the sensor information is acquired by wireless communication or the like from the acceleration sensor 10 configured separately, and the sensor information is stored in the information storage medium 60. Processing is performed by the processing unit 70 (CPU or the like) based on the stored program.

また、以上の本実施形態は、加速度センサー10からの加速度検出値を取得する取得部110と、加速度検出値に基づいて所与の期間ごとの平均速度を算出する平均速度算出部と、基準平均速度及び基準歩幅を取得する基準情報取得部164と、歩幅を推定する歩幅推定160とを含む状態検出装置100に適用してもよい。歩幅推定部160は、基準平均速度と平均速度の比、及び基準歩幅に基づいて歩幅を推定する。   In addition, the present embodiment described above includes an acquisition unit 110 that acquires an acceleration detection value from the acceleration sensor 10, an average speed calculation unit that calculates an average speed for a given period based on the acceleration detection value, and a reference average You may apply to the state detection apparatus 100 containing the reference | standard information acquisition part 164 which acquires a speed | rate and a reference | standard stride, and the stride estimation 160 which estimates a stride. The stride estimation unit 160 estimates the stride based on the ratio between the reference average speed and the average speed and the reference stride.

また、以上の本実施形態は、加速度センサー10からの加速度検出値を取得する取得部110と、加速度検出値に基づいて所与の期間ごとの平均速度を算出する平均速度算出部と、基準平均速度及び基準歩幅を取得する基準情報取得部164と、歩幅を推定する歩幅推定160としてコンピューターを機能させるプログラムに適用してもよい。歩幅推定部160は、基準平均速度と平均速度の比、及び基準歩幅に基づいて歩幅を推定する。   In addition, the present embodiment described above includes an acquisition unit 110 that acquires an acceleration detection value from the acceleration sensor 10, an average speed calculation unit that calculates an average speed for a given period based on the acceleration detection value, and a reference average The present invention may be applied to a program that causes a computer to function as a reference information acquisition unit 164 that acquires a speed and a reference stride, and a stride estimation 160 that estimates a stride. The stride estimation unit 160 estimates the stride based on the ratio between the reference average speed and the average speed and the reference stride.

これにより、平均加速度ではなく、平均速度に基づいた処理を行うことが可能になる。具体的には、上式(13)〜(16)に対応する。その他の処理の内容については平均加速度を用いた場合と同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、プログラムに適用した場合に、当該プログラムが図13に示した情報記憶媒体60に記憶される点も同様である。   This makes it possible to perform processing based on the average speed, not the average acceleration. Specifically, it corresponds to the above formulas (13) to (16). Since the contents of the other processes are the same as when the average acceleration is used, detailed description thereof is omitted. The same applies to the case where the program is stored in the information storage medium 60 shown in FIG. 13 when applied to the program.

なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また状態検出装置の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, a term described at least once together with a different term having a broader meaning or the same meaning in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings. Further, the configuration and operation of the state detection device are not limited to those described in this embodiment, and various modifications can be made.

10 加速度センサー、20 記憶部、30 通信部、40 表示部、50 操作部、
60 情報記憶媒体、70 処理部、100 状態検出装置、110 取得部、
120 フィルター処理部、130 制御部、140 ステップ検出部、
142 ステップ周期情報検出部、144 ステップカウント部、150 判定部、
160 歩幅推定部、162 平均加速度算出部、164 基準情報取得部、
166 基準平均加速度算出部、168 基準歩幅算出部、170 距離情報算出部
10 acceleration sensor, 20 storage unit, 30 communication unit, 40 display unit, 50 operation unit,
60 information storage medium, 70 processing unit, 100 state detection device, 110 acquisition unit,
120 filter processing unit, 130 control unit, 140 step detection unit,
142 step cycle information detection unit, 144 step count unit, 150 determination unit,
160 stride length estimation unit, 162 average acceleration calculation unit, 164 reference information acquisition unit,
166 Reference average acceleration calculation unit, 168 Reference stride calculation unit, 170 Distance information calculation unit

Claims (16)

加速度センサーからの加速度検出値を取得する取得部と、
前記加速度検出値に基づいて、所与の期間ごとの平均加速度を算出する平均加速度算出部と、
基準平均加速度と基準歩幅を取得する基準情報取得部と、
前記基準平均加速度に対する前記平均加速度の比、及び前記基準歩幅に基づいて、歩幅を推定する歩幅推定部と、
を含むことを特徴とする状態検出装置。
An acquisition unit for acquiring an acceleration detection value from the acceleration sensor;
Based on the acceleration detection value, an average acceleration calculation unit that calculates an average acceleration for each given period;
A reference information acquisition unit for acquiring a reference average acceleration and a reference stride;
A stride estimation unit that estimates a stride based on a ratio of the average acceleration to the reference average acceleration and the reference stride;
A state detection device comprising:
請求項1において、
ステップ検出部を含み、
前記基準情報取得部は、
入力距離情報と、基準情報取得期間で前記ステップ検出部が検出したステップ数とに基づいて、前記基準歩幅を取得することを特徴とする状態検出装置。
In claim 1,
Including a step detector,
The reference information acquisition unit
The state detection apparatus that acquires the reference stride based on input distance information and the number of steps detected by the step detection unit in a reference information acquisition period.
請求項2において、
前記基準情報取得部は、
前記基準情報取得期間で取得された前記平均加速度と、前記ステップ数とに基づいて、前記基準平均加速度を取得することを特徴とする状態検出装置。
In claim 2,
The reference information acquisition unit
The state detection apparatus that acquires the reference average acceleration based on the average acceleration acquired in the reference information acquisition period and the number of steps.
請求項2又は3において、
前記歩幅推定部は、
前記基準平均加速度をNA、前記基準歩幅をNS、係数をC、所与のタイミングで取得された前記平均加速度をAnとした場合に、前記平均加速度Anが取得されたタイミングに対応する前記歩幅Snを、Sn=C×(An/NA)×NSにより求めることを特徴とする状態検出装置。
In claim 2 or 3,
The stride estimation unit
When the reference average acceleration is NA, the reference step length is NS, the coefficient is C, and the average acceleration acquired at a given timing is An, the step length Sn corresponding to the timing at which the average acceleration An is acquired Is obtained by Sn = C × (An / NA) × NS.
請求項2乃至4のいずれかにおいて、
前記入力距離情報は、ユーザー入力情報又は外部データであることを特徴とする状態検出装置。
In any of claims 2 to 4,
The state detection apparatus, wherein the input distance information is user input information or external data.
請求項2乃至5のいずれかにおいて、
前記基準情報取得部は、
信号値取得期間での前記平均加速度、及び前記信号値取得期間で検出された前記ステップ数に基づいて、基準平均加速度候補を求め、
基準情報取得指示があった場合には、前記信号値取得期間での前記基準歩幅に対応付けて前記基準平均加速度候補を前記基準平均加速度として取得することを特徴とする状態検出装置。
In any of claims 2 to 5,
The reference information acquisition unit
Based on the average acceleration in the signal value acquisition period and the number of steps detected in the signal value acquisition period, a reference average acceleration candidate is obtained,
When a reference information acquisition instruction is given, the reference average acceleration candidate is acquired as the reference average acceleration in association with the reference stride during the signal value acquisition period.
請求項6において、
前記基準情報取得部は、
前記基準情報取得指示の際に、前記信号値取得期間での前記走行又は前記歩行の基準距離情報を取得することを特徴とする状態検出装置。
In claim 6,
The reference information acquisition unit
In the reference information acquisition instruction, the state detection device is configured to acquire reference distance information of the running or the walking in the signal value acquisition period.
請求項7において、
前記基準距離情報は、ユーザー入力情報又は外部データであることを特徴とする状態検出装置。
In claim 7,
The state detection apparatus, wherein the reference distance information is user input information or external data.
請求項2乃至8のいずれかにおいて、
前記平均加速度算出部は、
前記ステップ検出部でステップが検出されたタイミングに基づいて設定された前記所与の期間ごとに前記平均加速度を算出することを特徴とする状態検出装置。
In any of claims 2 to 8,
The average acceleration calculation unit
The state detection apparatus, wherein the average acceleration is calculated for each given period set based on a timing at which a step is detected by the step detection unit.
請求項9において、
前記加速度検出値に対してバンドパスフィルター処理を行うフィルター処理部と、
前記フィルター処理部での前記バンドパスフィルター処理のフィルター特性を変化させる制御部と、
を含み、
前記ステップ検出部は、
前記バンドパスフィルター処理後の前記加速度検出値に基づいて、ステップ周期情報を検出し、
前記制御部は、
前記ステップ検出部において検出した前記ステップ周期情報に基づいて、前記バンドパスフィルター処理の前記フィルター特性を適応的に変化させることを特徴とする状態検出装置。
In claim 9,
A filter processing unit that performs band-pass filter processing on the acceleration detection value;
A control unit that changes a filter characteristic of the bandpass filter processing in the filter processing unit;
Including
The step detector is
Step period information is detected based on the acceleration detection value after the bandpass filter processing,
The controller is
A state detection apparatus that adaptively changes the filter characteristics of the bandpass filter processing based on the step period information detected by the step detection unit.
請求項1乃至10のいずれかにおいて、
前記歩幅推定部により推定された前記歩幅に基づいて、走行又は歩行の距離情報を算出する距離情報算出部を含むことを特徴とする状態検出装置。
In any one of Claims 1 thru | or 10.
A state detection apparatus comprising: a distance information calculation unit that calculates distance information of running or walking based on the stride estimated by the stride estimation unit.
請求項11において、
前記加速度検出値に基づいて、走行状態か歩行状態かを判定する判定部を含み、
前記距離情報算出部は、
前記判定部で前記走行状態であると判定された場合には、前記歩幅推定部で推定された前記歩幅に基づいて前記距離情報を算出し、前記判定部で前記歩行状態であると判定された場合には、所定歩幅に基づいて前記距離情報を算出することを特徴とする状態検出装置。
In claim 11,
A determination unit that determines whether the vehicle is in a running state or a walking state based on the acceleration detection value;
The distance information calculation unit
If the determination unit determines that the vehicle is in the running state, the distance information is calculated based on the stride estimated by the stride estimation unit, and the determination unit determines that the user is in the walking state. In the case, the distance detection device calculates the distance information based on a predetermined stride.
加速度センサーからの加速度検出値を取得する取得部と、
前記加速度検出値に基づいて、所与の期間ごとの平均速度を算出する平均速度算出部と、
基準平均速度と基準歩幅を取得する基準情報取得部と、
前記基準平均速度に対する前記平均速度の比、及び前記基準歩幅に基づいて、歩幅を推定する歩幅推定部と、
を含むことを特徴とする状態検出装置。
An acquisition unit for acquiring an acceleration detection value from the acceleration sensor;
Based on the acceleration detection value, an average speed calculation unit that calculates an average speed for each given period;
A reference information acquisition unit for acquiring a reference average speed and a reference stride;
A stride estimation unit that estimates a stride based on a ratio of the average speed to the reference average speed and the reference stride;
A state detection device comprising:
請求項1乃至13のいずれかに記載の状態検出装置を含むことを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the state detection device according to claim 1. 加速度センサーからの加速度検出値を取得する取得部と、
前記加速度検出値に基づいて、所与の期間ごとの平均加速度を算出する平均加速度算出部と、
基準平均加速度と基準歩幅を取得する基準情報取得部と、
前記基準平均加速度に対する前記平均加速度の比、及び前記基準歩幅に基づいて、歩幅を推定する歩幅推定部として、
コンピューターを機能させることを特徴とするプログラム。
An acquisition unit for acquiring an acceleration detection value from the acceleration sensor;
Based on the acceleration detection value, an average acceleration calculation unit that calculates an average acceleration for each given period;
A reference information acquisition unit for acquiring a reference average acceleration and a reference stride;
As a stride estimation unit that estimates a stride based on the ratio of the average acceleration to the reference average acceleration and the reference stride,
A program characterized by operating a computer.
加速度センサーからの加速度検出値を取得する取得部と、
前記加速度検出値に基づいて、所与の期間ごとの平均速度を算出する平均速度算出部と、
基準平均速度と基準歩幅を取得する基準情報取得部と、
前記基準平均速度に対する前記平均速度の比、及び前記基準歩幅に基づいて、歩幅を推定する歩幅推定部として、
コンピューターを機能させることを特徴とするプログラム。
An acquisition unit for acquiring an acceleration detection value from the acceleration sensor;
Based on the acceleration detection value, an average speed calculation unit that calculates an average speed for each given period;
A reference information acquisition unit for acquiring a reference average speed and a reference stride;
As a stride estimation unit that estimates a stride based on the ratio of the average speed to the reference average speed and the reference stride,
A program characterized by operating a computer.
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