JP2020003229A - Semiconductor device, portable terminal device, stride derivation method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置、携帯端末装置、歩幅導出方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a semiconductor device, a portable terminal device, a step length deriving method, and a program.
加速度センサを用いて、歩行者の歩行を検出して、歩数及び歩行距離等を導出する技術として、以下の技術が知られている。 The following techniques are known as techniques for detecting a pedestrian's walking using an acceleration sensor and deriving the number of steps, walking distance, and the like.
例えば、特許文献１には、加速度センサから出力された加速度データから導出された周期及び振幅と、歩幅との関係を収容したデータベースを有し、歩行時における加速度データから周期及び振幅を導出し、導出した周期及び振幅に対応する歩幅を、データベースを参照することによって導出する技術が記載されている。 For example, Patent Document 1 has a database that stores the relationship between the cycle and amplitude derived from the acceleration data output from the acceleration sensor and the stride, and derives the cycle and amplitude from the acceleration data during walking. A technique for deriving a stride corresponding to the derived cycle and amplitude by referring to a database is described.
また、特許文献２には、歩行ピッチに応じて、当該歩行ピッチが予め定められた複数のいずれのピッチ区間に入るかによって予め定められた一次式が決まり、当該一次式に当該歩行ピッチを当てはめて得られる値を歩幅補正値とし、身長設定値に所定値を乗じてなる基準歩幅に当該歩幅補正値を乗じて当該単位時間での歩幅とする技術が記載されている。 Further, in Patent Literature 2, a predetermined linear expression is determined depending on which of a plurality of predetermined pitch sections the walking pitch falls in according to the walking pitch, and the walking pitch is applied to the linear expression. A technique is described in which a value obtained by performing the above step is a stride correction value, and a reference stride obtained by multiplying a height setting value by a predetermined value is multiplied by the stride correction value to obtain a stride in the unit time.
また、特許文献３には、単位時間における歩数を計数するステップと、計数された単位時間あたりの歩数に基づいて、歩幅補正係数を得るステップと、基準歩幅に歩幅補正係数を乗算し、歩幅を補正するステップと、を含む歩幅補正方法が記載されている。 Further, Patent Document 3 discloses a step of counting the number of steps in a unit time, a step of obtaining a step correction coefficient based on the counted steps per unit time, a step of multiplying a reference step by a step correction coefficient, and And a correcting step.
最近、歩行者の移動距離を正確に測定する技術として、歩行者測位技術（PDR：Pedestrian Dead Reckoning)が用いられている。 Recently, a pedestrian positioning technique (PDR: Pedestrian Dead Reckoning) has been used as a technique for accurately measuring a pedestrian's moving distance.
歩行者の移動距離は、全地球測位システム（GPS: Global Positioning System, Global Positioning Satellite）を利用することで、ある程度正確に距離を測定できるが、電波の届かない建物内や地下では測定が困難である。また、歩行者の移動距離の測定は、歩行者が携帯する携帯端末装置によって実現されることが想定されるが、ＧＰＳによる測定では、消費電力が大きくなり、バッテリーの問題も有り現実的ではない。 The distance traveled by pedestrians can be measured to some extent accurately by using the Global Positioning System (GPS), but it is difficult to measure in buildings or underground where radio waves do not reach. is there. Further, it is assumed that the measurement of the pedestrian's travel distance is realized by a portable terminal device carried by the pedestrian, but the measurement by GPS increases power consumption and is not realistic due to a battery problem. .
低消費電力で簡便に歩行距離を求める方法として、歩数計によりカウントした歩数に、歩幅を乗算することにより求める方法が知られている。この方法によれば、歩数及び歩幅が正確でれば、ある程度正確に移動距離を算出することができる。 As a method for easily obtaining a walking distance with low power consumption, a method is known in which the number of steps counted by a pedometer is multiplied by a stride. According to this method, if the number of steps and the step length are accurate, the moving distance can be calculated to some extent accurately.
しかし、歩行時とランニング時とでは歩幅が大きく異なるので、例えば、歩幅を歩行時の歩幅に固定した場合には、ランニング時における移動距離の算出精度が低下する。歩行周期から導出される補正係数を用いて歩幅を補正する技術が存在する。しかしながら、この技術は、歩行周期の変化に応じて歩幅補正を行うというものであり、例えば、ランニング時においてピッチ走行を行う者、ストライド走行を行う者、といったように、ユーザ間で歩行周期が異なることから、ユーザによっては正確な歩幅補正を行うことができないという問題があった。 However, since the stride differs greatly between walking and running, for example, when the stride is fixed to the walking stride, the accuracy of calculating the moving distance during running decreases. There is a technique for correcting a stride using a correction coefficient derived from a walking cycle. However, in this technique, a stride is corrected in accordance with a change in a walking cycle. For example, a walking cycle differs between users, such as a person who performs pitch running and a person who performs stride running during running. Therefore, there is a problem that accurate stride correction cannot be performed for some users.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、従来よりも高精度に歩幅を導出することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to derive a stride with higher accuracy than before.
本発明に係る半導体装置は、三次元直交座標系の各軸の加速度を合成した合成加速度を導出する合成加速度導出部と、前記合成加速度及び補正係数に基づいて導出した補正量を用いて、歩幅初期設定値を補正した値を、補正歩幅として導出する補正部と、を含む。 A semiconductor device according to the present invention is characterized in that a stride is calculated using a combined acceleration deriving unit that derives a combined acceleration obtained by combining accelerations of respective axes of a three-dimensional orthogonal coordinate system, and a correction amount derived based on the combined acceleration and a correction coefficient. A correction unit that derives a value obtained by correcting the initial setting value as a corrected step length.
本発明に係る他の半導体装置は、三次元直交座標系の各軸の加速度を合成した合成加速度を取得する合成加速度取得部と、前記合成加速度及び補正係数に基づいて導出した補正量を用いて、歩幅初期設定値を補正した値を、補正歩幅として導出する補正部と、を含む。 Another semiconductor device according to the present invention uses a combined acceleration obtaining unit that obtains a combined acceleration obtained by combining accelerations of respective axes of a three-dimensional orthogonal coordinate system, and a correction amount derived based on the combined acceleration and the correction coefficient. And a correction unit that derives a value obtained by correcting the step setting value as a corrected step.
本発明に係る携帯端末装置は、上記のいずれかの半導体装置と、前記補正歩幅及び前記補正歩幅に基づいて導出された情報の少なくとも一方を表示する表示部と、を含む。 A portable terminal device according to the present invention includes any one of the semiconductor devices described above, and a display unit that displays at least one of the corrected stride and information derived based on the corrected stride.
本発明に係る歩幅導出方法は、三次元直交座標系の各軸の加速度を合成した合成加速度を導出または取得し、前記合成加速度及び補正係数に基づいて導出した補正量を用いて、歩幅初期設定値を補正した値を、補正歩幅として導出することを含む。 The stride derivation method according to the present invention derives or obtains a synthetic acceleration obtained by synthesizing accelerations of respective axes of a three-dimensional orthogonal coordinate system, and uses a correction amount derived based on the synthetic acceleration and the correction coefficient to initialize a stride. This includes deriving a value obtained by correcting the value as a corrected step length.
本発明に係るプログラムは、三次元直交座標系の各軸の加速度を合成した合成加速度を導出または取得し、前記合成加速度及び補正係数に基づいて導出した補正量を用いて、歩幅初期設定値を補正した値を、補正歩幅として導出する処理をコンピュータに実行させるプログラムである。 The program according to the present invention derives or obtains a synthetic acceleration obtained by synthesizing the acceleration of each axis of the three-dimensional orthogonal coordinate system, and calculates a stride initial setting value using a correction amount derived based on the synthetic acceleration and the correction coefficient. This is a program for causing a computer to execute a process of deriving a corrected value as a corrected stride.
本発明によれば、従来よりも高精度に歩幅を導出することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to derive the stride with higher accuracy than before.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。尚、各図面において、実質的に同一又は等価な構成要素又は部分には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the drawings, substantially the same or equivalent components or portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
図１は、本発明の実施形態に係る半導体装置１の構成の一例を示す図である。半導体装置１は、マイクロコンピュータ１０と、三軸加速度センサ２０とが、単一のパッケージに収容された形態を有する。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a semiconductor device 1 according to an embodiment of the present invention. The semiconductor device 1 has a configuration in which the microcomputer 10 and the triaxial acceleration sensor 20 are housed in a single package.
三軸加速度センサ２０は、三次元直交座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各々の加速度を検出し、検出した各軸の加速度を示す、各軸の加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを出力する。三軸加速度センサ２０は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて実現されるピエゾ抵抗方式または静電容量方式を採用するものであってもよい。 The three-axis acceleration sensor 20 detects the acceleration of each of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis in the three-dimensional orthogonal coordinate system, and outputs acceleration signals Ax, Ay, and Az of each axis indicating the detected acceleration of each axis. I do. The triaxial acceleration sensor 20 may adopt, for example, a piezo-resistance method or a capacitance method realized by using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology.
マイクロコンピュータ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、一時記憶領域としての主記憶装置１２、不揮発性の補助記憶装置１３、外部からの入力信号を受け付け、またＣＰＵ１１による演算結果を出力する入出力装置（Ｉ／Ｏ）１４を含んで構成されている。ＣＰＵ１１、主記憶装置１２、補助記憶装置１３、入出力装置１４は、それぞれ、バス１６に接続されている。補助記憶装置１３には、歩幅を導出する歩幅導出処理の手順を記述した歩幅導出プログラム１００、及び後述する基準合成加速度を導出する基準合成加速度導出処理の手順を記述した基準合成加速度導出プログラム１０１が格納されている。三軸加速度センサ２０は、マイクロコンピュータ１０の入出力装置１４に接続されており、三軸加速度センサ２０から出力される各軸の加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚは、入出力装置１４を介してマイクロコンピュータ１０に入力される。 The microcomputer 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a main storage device 12 as a temporary storage area, a non-volatile auxiliary storage device 13, and an input / output device that receives an external input signal and outputs a calculation result by the CPU 11. (I / O) 14. The CPU 11, the main storage device 12, the auxiliary storage device 13, and the input / output device 14 are connected to the bus 16, respectively. The auxiliary storage device 13 includes a stride derivation program 100 describing a procedure of a stride derivation process of deriving a stride, and a reference synthetic acceleration derivation program 101 describing a procedure of a reference synthetic acceleration derivation process of deriving a later-described reference synthetic acceleration. Is stored. The triaxial acceleration sensor 20 is connected to the input / output device 14 of the microcomputer 10, and the acceleration signals Ax, Ay, Az of each axis output from the triaxial acceleration sensor 20 Input to the computer 10.
図２は、ＣＰＵ１１が、歩幅導出プログラム１００及び基準合成加速度導出プログラム１０１を実行することにより構築される、マイクロコンピュータ１０の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 FIG. 2 is a functional block diagram illustrating an example of a functional configuration of the microcomputer 10 constructed by the CPU 11 executing the stride length derivation program 100 and the reference combined acceleration derivation program 101.
加速度信号取得部３１は、三軸加速度センサ２０から逐次（例えば、３０ｍｓｅｃ毎に）出力される加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを取得する。加速度信号取得部３１によって取得された加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚは、合成加速度導出部３２及び基準合成加速度導出部３４にそれぞれ供給される。 The acceleration signal acquisition unit 31 acquires the acceleration signals Ax, Ay, Az sequentially (for example, every 30 msec) output from the three-axis acceleration sensor 20. The acceleration signals Ax, Ay, Az acquired by the acceleration signal acquiring unit 31 are supplied to the combined acceleration deriving unit 32 and the reference combined acceleration deriving unit 34, respectively.
合成加速度導出部３２は、加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚによって示される、各軸の加速度を合成した合成加速度Ａを導出する。合成加速度導出部３２は、例えば、下記の（１）式によって示される演算を行うことで、合成加速度Ａを導出する。合成加速度導出部３２は、逐次供給される加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚに対して、合成加速度Ａを逐次導出する。合成加速度導出部３２は、導出した合成加速度Ａを平均値導出部３３に供給する。 The synthetic acceleration deriving unit 32 derives a synthetic acceleration A obtained by synthesizing the acceleration of each axis indicated by the acceleration signals Ax, Ay, Az. The synthetic acceleration deriving unit 32 derives the synthetic acceleration A by performing, for example, an operation represented by the following equation (1). The synthetic acceleration deriving unit 32 sequentially derives a synthetic acceleration A for the sequentially supplied acceleration signals Ax, Ay, Az. The combined acceleration deriving unit 32 supplies the derived combined acceleration A to the average value deriving unit 33.
Ａ＝（Ａｘ２＋Ａｙ２＋Ａｚ２）１／２ ・・・ （１） A = (Ax 2 + Ay 2 + Az 2 ) 1/2 (1)
平均値導出部３３は、合成加速度導出部３２において逐次導出される合成加速度Ａの複数のサンプルを平均化した平均値Ａａｖｅを導出する。平均値Ａａｖｅは、合成加速度Ａの移動平均値であってもよいし、区間平均値であってもよい。平均値導出部３３は、合成加速度導出部３２から逐次供給される合成加速度Ａに対して、平均値Ａａｖｅを逐次導出する。平均値導出部３３は、導出した合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅを、基準合成加速度導出部３４及び補正部３７にそれぞれ供給する。 The average value deriving unit 33 derives an average value Aave obtained by averaging a plurality of samples of the synthetic acceleration A sequentially derived by the synthetic acceleration deriving unit 32. The average value Aave may be a moving average value of the resultant acceleration A or a section average value. The average value deriving unit 33 sequentially derives an average value Aave for the resultant acceleration A sequentially supplied from the resultant acceleration deriving unit 32. The average value derivation unit 33 supplies the derived average value Aave of the resultant acceleration A to the reference resultant acceleration derivation unit 34 and the correction unit 37, respectively.
設定値取得部３５は、ユーザの身長を示す身長情報Ｈを取得する。歩幅初期設定値導出部は、取得した身長情報Ｈによって示される身長に基づいて、歩幅の初期設定値である歩幅初期設定値Ｗｉを導出する。歩幅初期設定値導出部３６は、例えば、身長と歩幅とを対応付けたテーブルを参照して、身長情報Ｈによって示される身長に対応する歩幅初期設定値Ｗｉを導出してもよい。本実施形態において、ランニングではない通常歩行時における歩幅が、歩幅初期設定値Ｗｉとして導出されるものとする。歩幅初期設定値導出部３６は、導出した歩幅初期設定値Ｗｉを、補正部３７に供給する。 The setting value acquisition unit 35 acquires height information H indicating the height of the user. The stride initial setting value deriving unit derives a stride initial setting value Wi, which is an initial setting value of a stride, based on the height indicated by the acquired height information H. The stride initial setting value deriving unit 36 may derive the stride initial setting value Wi corresponding to the height indicated by the height information H, for example, with reference to a table in which the height and the stride are associated. In the present embodiment, it is assumed that the stride at the time of normal walking that is not running is derived as the stride initial setting value Wi. The step initial setting value deriving unit 36 supplies the derived step initial setting value Wi to the correcting unit 37.
基準合成加速度導出部３４は、各軸の加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚ及び合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅに基づいて、歩幅初期設定値Ｗｉに対応する歩行状態（本実施形態ではランニングではない通常歩行状態）を検出した場合に、その時点における合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅを、基準合成加速度Ａｓとして導出する。具体的には、基準合成加速度導出部３４は、合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅ及び各軸の加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚが、所定の適合条件を満たす場合、その時点における合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅを、基準合成加速度Ａｓとして導出する。「適合条件を満たす場合」とは、例えば、各軸の加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚに基づいて導出される歩行周期及び合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅが、それぞれ、歩幅初期設定値Ｗｉに対応した所定範囲内にある状態が、所定の歩数分だけ連続した場合である。導出された基準合成加速度Ａｓは、主記憶装置１２に格納され、合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅ及び各軸の加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚが、上記の適合条件を満たす度に更新（上書き）される。なお、起動時においては、基準合成加速度Ａｓの初期設定値が、主記憶装置１２に格納される。 Based on the acceleration signals Ax, Ay, Az of each axis and the average value Aave of the resultant acceleration A, the reference synthetic acceleration deriving unit 34 calculates a walking state corresponding to the initial step value Wi (normal walking other than running in this embodiment). When the state is detected, the average value Aave of the resultant acceleration A at that time is derived as the reference resultant acceleration As. Specifically, when the average value Aave of the synthetic acceleration A and the acceleration signals Ax, Ay, Az of the respective axes satisfy a predetermined matching condition, the reference synthetic acceleration deriving unit 34 calculates the average value of the synthetic acceleration A at that time. Aave is derived as the reference composite acceleration As. The "case where the matching condition is satisfied" means that, for example, the average value Aave of the walking cycle and the resultant acceleration A derived based on the acceleration signals Ax, Ay, and Az of each axis respectively correspond to the step initial value Wi. This is a case where the state within the predetermined range continues for the predetermined number of steps. The derived reference combined acceleration As is stored in the main storage device 12, and is updated (overwritten) every time the average value Aave of the combined acceleration A and the acceleration signals Ax, Ay, Az of each axis satisfy the above-mentioned conformity condition. You. At the time of startup, the initial set value of the reference combined acceleration As is stored in the main storage device 12.
補正部３７は、合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅ、基準合成加速度Ａｓ及び予め定められた補正係数αに基づいて補正量を導出し、この補正量を用いて歩幅初期設定値Ｗｉを補正した値を、補正歩幅Ｗａとして導出する。具体的には、補正部３７は、下記の（２）式によって示される演算を行うことで、補正歩幅Ｗａを導出する。（２）式に示すように、補正部３７は、合成加速度の平均値Ａａｖｅと、基準合成加速度Ａｓとの差分に、補正係数αを乗じた値を補正量として導出し、補正量を歩幅初期設定値Ｗｉに加算した値を補正歩幅Ｗａとして導出する。 The correction unit 37 derives a correction amount based on the average value Aave of the synthetic acceleration A, the reference synthetic acceleration As, and a predetermined correction coefficient α, and calculates a value obtained by correcting the initial step value Wi using the correction amount. , Corrected stride Wa. Specifically, the correction unit 37 derives the corrected stride Wa by performing the calculation represented by the following equation (2). As shown in Expression (2), the correction unit 37 derives a value obtained by multiplying a difference between the average value Aave of the synthetic acceleration and the reference synthetic acceleration As by a correction coefficient α as a correction amount, and sets the correction amount to the initial step length. The value added to the set value Wi is derived as the corrected stride Wa.
Ｗａ＝Ｗｉ＋（Ａａｖｅ−Ａｓ）×α ・・・（２） Wa = Wi + (Aave−As) × α (2)
図３は、ＣＰＵ１１が、歩幅導出プログラム１００を実行することにより実施される歩幅導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１が、歩幅導出プログラム１００を実行することで、ＣＰＵ１１は、加速度信号取得部３１、合成加速度導出部３２、平均値導出部３３、設定値取得部３５、歩幅初期設定値導出部３６及び補正部３７として機能する。 FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the flow of the stride derivation process performed by the CPU 11 executing the stride derivation program 100. When the CPU 11 executes the stride derivation program 100, the CPU 11 executes the acceleration signal acquisition unit 31, the combined acceleration derivation unit 32, the average value derivation unit 33, the set value acquisition unit 35, the stride initial set value derivation unit 36, and the correction unit. Functions as 37.
ステップＳ１において、ＣＰＵ１１は、設定値取得部３５として機能し、ユーザの身長を示す身長情報Ｈを取得する。身長情報Ｈは、例えば、ユーザによる入力操作によって取得することが可能である、また、ＣＰＵ１１は、補助記憶装置１３に予め格納された身長情報Ｈを読み込むことにより身長情報Ｈを取得してもよい。 In step S1, the CPU 11 functions as the set value obtaining unit 35, and obtains height information H indicating the height of the user. The height information H can be acquired by, for example, an input operation by the user. The CPU 11 may acquire the height information H by reading the height information H stored in the auxiliary storage device 13 in advance. .
ステップＳ２において、ＣＰＵ１１は、歩幅初期設定値導出部３６として機能し、取得した身長情報Ｈによって示される身長に対応する歩幅初期設定値Ｗｉを導出する。ＣＰＵ１１は、例えば、身長と歩幅とを対応付けたテーブルを参照して、身長情報Ｈによって示される身長に対応する歩幅初期設定値Ｗｉを導出してもよい。ＣＰＵ１１は、導出した歩幅初期設定値Ｗｉを主記憶装置１２に格納する。 In step S2, the CPU 11 functions as a stride initial setting value deriving unit 36, and derives a stride initial setting value Wi corresponding to the height indicated by the acquired height information H. For example, the CPU 11 may derive the stride initial setting value Wi corresponding to the height indicated by the height information H by referring to a table in which the height and the stride are associated with each other. The CPU 11 stores the derived initial step length Wi in the main storage device 12.
ステップＳ３において、ＣＰＵ１１は、加速度信号取得部３１として機能し、入出力装置１４に入力される各軸の加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを取得する。 In step S <b> 3, the CPU 11 functions as the acceleration signal acquisition unit 31 and acquires the acceleration signals Ax, Ay, and Az of each axis input to the input / output device 14.
ステップＳ４において、ＣＰＵ１１は、合成加速度導出部３２として機能し、加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚによって示される、各軸の加速度を合成した合成加速度Ａを導出する。合成加速度導出部３２は、（１）式によって示される演算を行うことで、合成加速度Ａを導出し、これを主記憶装置１２に格納する。 In step S4, the CPU 11 functions as the synthetic acceleration deriving unit 32, and derives a synthetic acceleration A obtained by synthesizing the acceleration of each axis indicated by the acceleration signals Ax, Ay, and Az. The resultant acceleration deriving unit 32 derives the resultant acceleration A by performing the calculation represented by the expression (1), and stores the derived acceleration A in the main storage device 12.
ステップＳ５において、ＣＰＵ１１は、平均値導出部３３として機能し、合成加速度Ａの複数のサンプルを平均化した平均値Ａａｖｅを導出する。 In step S5, the CPU 11 functions as the average value deriving unit 33, and derives an average value Aave obtained by averaging a plurality of samples of the resultant acceleration A.
ステップＳ６において、ＣＰＵ１１は、後述する基準合成加速度導出処理（図４参照）のステップＳ１５において導出され、主記憶装置１２に格納された基準合成加速度Ａｓを取得する。 In step S6, the CPU 11 obtains the reference combined acceleration As derived in step S15 of the later-described reference combined acceleration deriving process (see FIG. 4) and stored in the main storage device 12.
ステップＳ７において、ＣＰＵ１１は、補正部３７として機能し、（２）式によって示される演算を行うことで、補正歩幅Ｗａを導出し、これを主記憶装置１２に格納する。その後、処理は、ステップＳ３に戻される。 In step S <b> 7, the CPU 11 functions as the correction unit 37, derives a corrected stride Wa by performing the calculation represented by the expression (2), and stores it in the main storage device 12. Thereafter, the process returns to step S3.
このように、本実施形態に係る歩幅導出処理によれば、歩幅初期設定値Ｗｉは、歩行状態に応じて逐次変動する合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅに応じた補正量で補正され、現在の歩行状態に応じた歩幅が、補正歩幅Ｗａとしてリアルタイムで導出される。 As described above, according to the stride derivation processing according to the present embodiment, the stride initial setting value Wi is corrected by the correction amount corresponding to the average value Aave of the synthetic acceleration A that sequentially changes according to the walking state, and The stride according to the state is derived in real time as the corrected stride Wa.
図４は、ＣＰＵ１１が、基準合成加速度導出プログラム１０１を実行することにより実施される基準合成加速度導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。この基準合成加速度導出処理は、上記した歩幅導出処理（図３参照）と並行して実施される。ＣＰＵ１１が、基準合成加速度導出プログラム１０１を実行することで、ＣＰＵ１１は、基準合成加速度導出部３４として機能する。 FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of the flow of a reference combined acceleration derivation process performed by the CPU 11 executing the reference combined acceleration derivation program 101. This reference synthetic acceleration deriving process is performed in parallel with the above-described step length deriving process (see FIG. 3). When the CPU 11 executes the reference synthetic acceleration deriving program 101, the CPU 11 functions as the reference synthetic acceleration deriving unit 34.
ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１は、上記した歩幅導出処理（図３参照）のステップＳ３において取得した加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚに基づいて、歩行が行われているか否かを判定する。ＣＰＵ１１は、例えば、加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚの時間推移が、歩行状態であることを示す特定のパターンであると判定した場合、歩行が行われているものと判定し、処理をステップＳ１２に移行する。 In step S11, the CPU 11 determines whether or not walking is performed based on the acceleration signals Ax, Ay, Az acquired in step S3 of the above-described step length deriving process (see FIG. 3). For example, when the CPU 11 determines that the time transition of the acceleration signals Ax, Ay, and Az is a specific pattern indicating that the user is in a walking state, the CPU 11 determines that walking is being performed, and proceeds to step S12. Transition.
ステップＳ１２において、ＣＰＵ１１は、加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚに基づいて、検出した歩行における歩行周期を導出する。ＣＰＵ１１は、例えば、加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚの時間推移から歩行周期を導出する。 In step S12, the CPU 11 derives a walking cycle in the detected walking based on the acceleration signals Ax, Ay, Az. For example, the CPU 11 derives a walking cycle from the time transition of the acceleration signals Ax, Ay, Az.
ステップＳ１３において、ＣＰＵ１１は、上記した歩幅導出処理（図３参照）のステップＳ４において導出され、主記憶装置１２に格納された合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅを取得する。 In step S13, the CPU 11 obtains the average value Aave of the resultant acceleration A derived in step S4 of the above-described step length deriving process (see FIG. 3) and stored in the main storage device 12.
ステップＳ１４において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１２において導出した歩行周期、及びステップＳ１３において取得した合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅの大きさが、歩幅初期設定値Ｗｉに対応した適合条件を満たすか否かを判定する。ＣＰＵ１１は、歩行周期が例えば２Ｈｚ以下であり、且つ、合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅが例えば１．２ｇ以下である歩行が、例えば２０歩分連続した場合、上記の適合条件を満たしていると判定し、処理をステップＳ１５に移行する。一方、ＣＰＵ１１は、歩行周期及び合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅが、上記の適合条件を満たしていないと判定した場合、処理をステップＳ１１に戻す。 In step S14, the CPU 11 determines whether or not the walking cycle derived in step S12 and the magnitude of the average value Aave of the resultant acceleration A acquired in step S13 satisfy the matching condition corresponding to the initial step value Wi. I do. The CPU 11 determines that the above-mentioned matching condition is satisfied when the walking in which the walking cycle is, for example, 2 Hz or less and the average value Aave of the synthetic acceleration A is, for example, 1.2 g or less continues for, for example, 20 steps. Then, the process proceeds to step S15. On the other hand, if the CPU 11 determines that the average value Aave of the walking cycle and the resultant acceleration A does not satisfy the above-mentioned matching condition, the process returns to step S11.
ステップＳ１５において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１３において取得した合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅを、基準合成加速度Ａｓとして導出し、これを主記憶装置１２に格納する。既に主記憶装置１２に格納されている基準合成加速度Ａｓは、新たな、基準合成加速度Ａｓに更新（上書き）される。その後、処理はステップＳ１１に戻される。 In step S15, the CPU 11 derives the average value Aave of the resultant acceleration A obtained in step S13 as the reference resultant acceleration As, and stores this in the main storage device 12. The reference synthetic acceleration As already stored in the main storage device 12 is updated (overwritten) to a new reference synthetic acceleration As. Thereafter, the process returns to step S11.
図５は、通常歩行時（歩行速度４．８ｋｍ／ｈ）及びランニング時（歩行速度８．４ｋｍ／ｈ）における合成加速度Ａ及びその平均値Ａａｖｅの時間推移を実測した結果の一例を示す図である。図５に示すように、合成加速度Ａ及びその平均値Ａａｖｅは、歩行速度が高くなると大きくなる。一般的に、歩幅は歩行速度が高くなる程、広くなり、合成加速度Ａまたはその平均値Ａａｖｅは、歩幅と相関性を有する。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the results of actual measurement of the transition of the combined acceleration A and the average value Aave thereof during normal walking (at a walking speed of 4.8 km / h) and during running (at a walking speed of 8.4 km / h). is there. As shown in FIG. 5, the synthetic acceleration A and its average value Aave increase as the walking speed increases. Generally, the stride length increases as the walking speed increases, and the resultant acceleration A or the average value Aave thereof has a correlation with the stride length.
図６Ａは、歩行速度と合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅとの関係の一例を示す図である。互いに身長（すなわち歩幅）が異なる複数の被験者に、ランニングマシーンを用いて歩行速度を段階的に変化させて歩行させたときの、三軸加速度センサの出力のログデータを取得し、歩行速度と合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅとの関係を被験者毎に求めたところ、図６Ａに示すように、歩行速度と合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅとの間には、比例関係が成立することが明らかとなった。 FIG. 6A is a diagram illustrating an example of the relationship between the walking speed and the average value Aave of the resultant acceleration A. Obtain log data of the output of the triaxial acceleration sensor when a plurality of subjects with different heights (that is, stride lengths) are allowed to walk while changing the walking speed stepwise using a running machine, and synthesize the log data with the walking speed. When the relationship between the average value Aave of the acceleration A and the average value Aave of the combined acceleration A was found for each subject as shown in FIG. 6A, it was clarified that a proportional relationship was established between the walking speed and the average value Aave of the resultant acceleration A. Was.
図６Ｂは、歩行速度と歩幅との関係の一例を示す図である。上記の歩行実験において、歩行速度と歩幅との関係を被験者毎に求めたところ、図６Ｂに示すように、歩行速度と歩幅との間には、比例関係が成立することが明らかとなった。 FIG. 6B is a diagram illustrating an example of a relationship between a walking speed and a stride. In the above-described walking experiment, when the relationship between the walking speed and the stride was determined for each subject, it became clear that a proportional relationship was established between the walking speed and the stride, as shown in FIG. 6B.
図６Ｃは、合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅと基準合成加速度Ａｓとの差分（Ａａｖｅ−Ａｓ）と、歩幅との関係の一例を示す図である。上記の歩行実験における各被験者が、所定の歩行速度で歩行しているときの、合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅを平均化したものを、各被験者に共通の基準合成加速度Ａｓとし、合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅと基準合成加速度Ａｓとの差分（Ａａｖｅ−Ａｓ）と、歩幅との関係を被験者毎に求めたところ、図６Ｃに示すように、基準合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅと基準合成加速度Ａｓとの差分（Ａａｖｅ−Ａｓ）と、歩幅との間には、比例関係が成立することが明らかとなった。 FIG. 6C is a diagram illustrating an example of a relationship between a difference (Aave−As) between the average value Aave of the resultant acceleration A and the reference resultant acceleration As, and a stride. The average of the average value Aave of the combined acceleration A when each subject in the above-described walking experiment is walking at a predetermined walking speed is defined as a reference combined acceleration As common to each subject. When the relationship between the difference (Aave-As) between the average value Aave and the reference synthetic acceleration As and the stride was determined for each subject, the average value Aave of the reference synthetic acceleration A and the reference synthetic acceleration As were obtained as shown in FIG. 6C. It has been clarified that a proportional relationship is established between the difference (Aave-As) with the stride length.
図６Ｃに示すグラフは、（２）式に対応している。すなわち、図６Ｃに示すグラフの直線の傾きは、（２）式の補正係数αに相当する。図６Ｃに示すグラフにおいて、合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅと基準合成加速度Ａｓとの差分（Ａａｖｅ−Ａｓ）がゼロであるときの歩幅（切片）は、歩幅初期設定値Ｗｉに対応する。歩行実験に基づいて作成された図６Ｃに示すグラフの直線の傾きを、（２）式の補正係数αとして適用することで、（２）式を用いて正確な歩幅を導出することが可能となる。 The graph shown in FIG. 6C corresponds to equation (2). That is, the slope of the straight line in the graph shown in FIG. 6C corresponds to the correction coefficient α in the equation (2). In the graph shown in FIG. 6C, the stride (intercept) when the difference (Aave−As) between the average value Aave of the resultant acceleration A and the reference resultant acceleration As is zero corresponds to the step initial value Wi. By applying the slope of the straight line of the graph shown in FIG. 6C created based on the walking experiment as the correction coefficient α in the equation (2), it is possible to derive an accurate stride using the equation (2). Become.
図７は、本発明の実施形態に係る半導体装置１によって導出された歩幅（補正歩幅Ｗａ）と歩幅の実測値との誤差を、複数の歩行速度について取得した結果の一例を示すグラフである。図７に示すように、本発明の実施形態に係る半導体装置１によれば、各歩行速度について、±５％程度の誤差で、歩幅（補正歩幅Ｗａ）を導出することが可能である。 FIG. 7 is a graph illustrating an example of a result obtained by acquiring an error between a stride (corrected stride Wa) derived by the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention and an actually measured stride for a plurality of walking speeds. As shown in FIG. 7, according to the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention, it is possible to derive a stride (corrected stride Wa) with an error of about ± 5% for each walking speed.
本実施形態に係る半導体装置１によれば、歩行周期を用いることなく歩幅を導出するので、例えば、ランニング時においてピッチ走行を行う者、ストライド走行を行う者、といったように、ユーザにより歩行周期が異なる場合でも正確な歩幅（補正歩幅Ｗａ）を導出することが可能である。 According to the semiconductor device 1 according to the present embodiment, since the stride is derived without using the walking cycle, the walking cycle is set by the user such as, for example, a person who performs pitch running or a person who performs stride running during running. It is possible to derive an accurate stride (corrected stride Wa) even in different cases.
ここで、図８は、三軸加速度センサを、上着の胸ポケットに入れた場合と、ズボンのポケットに入れた場合の、通常歩行時（歩行速度４．８ｋｍ／ｈ）における合成加速度Ａ及びその平均値Ａａｖｅの時間推移を実測した結果の一例を示す図である。図８に示すように、歩行速度が同じであっても、三軸加速度センサの装着位置が変わると、合成加速度Ａ及びその平均値Ａａｖｅが変動する。従って、合成加速度Ａまたはその平均値Ａａｖｅから、単純に歩幅を導出した場合、三軸加速度センサの装着位置によっては、実際の歩幅との誤差が大きくなる。 Here, FIG. 8 shows the combined acceleration A and the normal acceleration (at a walking speed of 4.8 km / h) when the three-axis acceleration sensor is put in the chest pocket of the jacket and in the pants pocket. It is a figure showing an example of the result of having measured time transition of the average value Aave. As shown in FIG. 8, even when the walking speed is the same, when the mounting position of the three-axis acceleration sensor changes, the synthetic acceleration A and the average value Aave thereof change. Therefore, when the stride is simply derived from the combined acceleration A or its average value Aave, an error from the actual stride increases depending on the mounting position of the triaxial acceleration sensor.
本発明の実施形態に係る半導体装置１によれば、実測された合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅを基準合成加速度Ａｓとして適用し、合成加速度の平均値Ａａｖｅと基準合成加速度Ａｓとの差分を用いて、歩幅初期設定値Ｗｉに対する補正量を導出しているので、三軸加速度センサ２０を含む半導体装置１の装着位置による合成加速度Ａの変動要因が吸収される。すなわち、本発明の実施形態に係る半導体装置１によれば、その装着位置によらず、従来よりも高精度に歩幅を導出することが可能となる。 According to the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention, the average value Aave of the actually measured composite acceleration A is applied as the reference composite acceleration As, and the difference between the average value Aave of the composite acceleration and the reference composite acceleration As is used. Since the correction amount for the initial step value Wi is derived, the fluctuation factor of the combined acceleration A due to the mounting position of the semiconductor device 1 including the three-axis acceleration sensor 20 is absorbed. That is, according to the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention, it is possible to derive the stride with higher accuracy than in the past, regardless of the mounting position.
また、基準合成加速度Ａｓは、逐次更新されるので、歩行中に三軸加速度センサ２０を含む半導体装置１の装着位置が変化した場合でも、基準合成加速度Ａｓがこれに追従して変化するので、常に安定した精度で歩幅（補正歩幅Ｗａ）を導出することができる。 In addition, since the reference synthetic acceleration As is sequentially updated, even when the mounting position of the semiconductor device 1 including the triaxial acceleration sensor 20 changes during walking, the reference synthetic acceleration As changes following the change. The stride (corrected stride Wa) can always be derived with stable accuracy.
なお、本実施形態では、ランニングではない通常歩行時における歩幅を歩幅初期設定値Ｗｉとして適用する場合を例示したが、ランニング時における歩幅を、歩幅初期設定値Ｗｉとして適用してもよい。この場合、ランニング時における合成加速度Ａの平均値Ａａｖｅを基準合成加速度Ａｓとして適用するべく、基準合成加速度Ａｓを導出するときの適合条件を変更する必要がある。 Note that, in the present embodiment, the case where the stride during normal walking, which is not running, is applied as the stride initial setting value Wi, but the stride during running may be applied as the stride initial setting Wi. In this case, in order to apply the average value Aave of the combined acceleration A during running as the reference combined acceleration As, it is necessary to change the adaptation conditions when deriving the reference combined acceleration As.
また、本実施形態に係る半導体装置１が、三軸加速度センサ２０とマイクロコンピュータ１０とを単一のパッケージに収容した形態を有する場合を例示したが、半導体装置１が、三軸加速度センサ２０を備えていない構成としてもよい。この場合、半導体装置１とは別のパッケージに収容された三軸加速度センサが、半導体装置１と共に用いられる。 In addition, although the semiconductor device 1 according to the present embodiment has a configuration in which the three-axis acceleration sensor 20 and the microcomputer 10 are housed in a single package, the semiconductor device 1 includes the three-axis acceleration sensor 20. It is good also as a structure which is not provided. In this case, a three-axis acceleration sensor housed in a package different from the semiconductor device 1 is used together with the semiconductor device 1.
［第２の実施形態］
図９は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロコンピュータ１０の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
[Second embodiment]
FIG. 9 is a functional block diagram illustrating an example of a functional configuration of a microcomputer 10 according to the second embodiment of the present invention.
本実施形態に係るマイクロコンピュータ１０は、合成加速度取得部３８を備えている。合成加速度取得部３８は、三軸加速度センサ２０から出力される合成加速度Ａを取得し、取得した合成加速度Ａを平均値導出部３３に供給する。 The microcomputer 10 according to the present embodiment includes a combined acceleration acquisition unit 38. The combined acceleration acquisition unit 38 acquires the combined acceleration A output from the three-axis acceleration sensor 20 and supplies the acquired combined acceleration A to the average value derivation unit 33.
また、本実施形態に係るマイクロコンピュータ１０は、設定値取得部３９が、歩幅初期設定値Ｗｉを取得する。歩幅初期設定値Ｗｉは、例えば、ユーザによる入力操作に応じて取得することが可能である。また、設定値取得部３９は、補助記憶装置１３に格納されている歩幅初期設定値Ｗｉを読み込むことによりこれを取得してもよい。 Further, in the microcomputer 10 according to the present embodiment, the setting value acquisition unit 39 acquires the step setting initial value Wi. The step initial value Wi can be acquired, for example, in response to an input operation by the user. Further, the setting value acquisition unit 39 may acquire this by reading the stride initial setting value Wi stored in the auxiliary storage device 13.
本実施形態に係るマイクロコンピュータ１０は、三軸加速度センサ２０が、合成加速度Ａを導出する機能を備えており、歩幅初期設定値Ｗｉを直接取得する場合に適用し得る機能構成を有する。 The microcomputer 10 according to the present embodiment has a function in which the three-axis acceleration sensor 20 has a function of deriving the synthetic acceleration A, and has a functional configuration that can be applied when directly acquiring the step initial value Wi.
［第３の実施形態］
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る半導体装置１の構成の一例を示す図である。本実施形態に係る半導体装置１は、補助記憶装置１３に格納された移動距離導出プログラム１０２を含む。
[Third Embodiment]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a configuration of a semiconductor device 1 according to the third embodiment of the present invention. The semiconductor device 1 according to the present embodiment includes a moving distance deriving program 102 stored in the auxiliary storage device 13.
図１１は、ＣＰＵ１１が、歩幅導出プログラム１００、基準合成加速度導出プログラム１０１及び移動距離導出プログラム１０２を実行することにより実現されるマイクロコンピュータ１０の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態に係るマイクロコンピュータ１０は、歩数導出部３０及び移動距離導出部４０を含む。 FIG. 11 is a functional block diagram illustrating an example of a functional configuration of the microcomputer 10 realized by the CPU 11 executing the stride derivation program 100, the reference combined acceleration derivation program 101, and the moving distance derivation program 102. The microcomputer 10 according to the present embodiment includes a step number deriving unit 30 and a moving distance deriving unit 40.
歩数導出部３０は、三軸加速度センサ２０から出力される各軸の加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚに基づいて累積歩数のカウント値Ｃを導出する。 The step number deriving unit 30 derives a count value C of the cumulative step number based on the acceleration signals Ax, Ay, Az of each axis output from the three-axis acceleration sensor 20.
移動距離導出部４０は、歩数導出部３０によって導出された累積歩数のカウント値Ｃと、補正部３７によって導出された補正歩幅Ｗａとに基づいて移動距離Ｌを導出する。具体的には、移動距離導出部４０は、下記の（３）式に示される演算を行うことで、移動距離Ｌを導出する。（３）式に示すように、移動距離導出部４０は、累積歩数のカウント値Ｃに補正歩幅Ｗａを乗じた値を、移動距離Ｌとして導出する。 The moving distance deriving unit 40 derives the moving distance L based on the count value C of the cumulative number of steps derived by the step number deriving unit 30 and the corrected step length Wa derived by the correcting unit 37. Specifically, the moving distance deriving unit 40 derives the moving distance L by performing the calculation represented by the following equation (3). As shown in equation (3), the moving distance deriving unit 40 derives a value obtained by multiplying the count value C of the accumulated steps by the corrected step length Wa as the moving distance L.
Ｌ＝Ｃ×Ｗａ ・・・（３） L = C × Wa (3)
図１２は、ＣＰＵ１１が、移動距離導出プログラム１０２を実行することにより実施される移動距離導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。この移動距離導出処理は、上記の歩幅導出処理（図３参照）及び基準合成加速度導出処理（図４参照）と並行して実施される。ＣＰＵ１１が、移動距離導出プログラム１０２を実行することで、ＣＰＵ１１は、歩数導出部３０及び移動距離導出部４０として機能する。 FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of the flow of a moving distance deriving process performed by the CPU 11 executing the moving distance deriving program 102. This moving distance deriving process is performed in parallel with the above-described step length deriving process (see FIG. 3) and the reference combined acceleration deriving process (see FIG. 4). When the CPU 11 executes the moving distance deriving program 102, the CPU 11 functions as the step number deriving unit 30 and the moving distance deriving unit 40.
ステップＳ２１において、ＣＰＵ１１は、累積歩数のカウント値Ｃをゼロにリセットする。 In step S21, the CPU 11 resets the count value C of the accumulated number of steps to zero.
ステップＳ２２において、ＣＰＵ１１は、上記した歩幅導出処理（図３参照）のステップＳ３において取得した加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚに基づいて、歩行が行われているか否かを検出する。ＣＰＵ１１は、例えば、加速度信号Ａｘ、Ａｙ、Ａｚの時間推移が、歩行状態であることを示す特定のパターンであると判定した場合、歩行が行われているものと判定し、処理をステップＳ２３に移行する。 In step S22, the CPU 11 detects whether or not walking is performed based on the acceleration signals Ax, Ay, Az acquired in step S3 of the above-described step length deriving process (see FIG. 3). For example, when the CPU 11 determines that the time transition of the acceleration signals Ax, Ay, and Az is a specific pattern indicating that the user is in a walking state, the CPU 11 determines that walking is being performed, and proceeds to step S23. Transition.
ステップＳ２３において、ＣＰＵ１１は、累積歩数のカウント値Ｃを１つ増加させる。 In step S23, the CPU 11 increases the count value C of the cumulative number of steps by one.
ステップＳ２４において、ＣＰＵ１１は、上記した歩幅導出処理（図３参照）のステップＳ７において導出され、主記憶装置１２に格納された補正歩幅Ｗａを取得する。 In step S24, the CPU 11 acquires the corrected stride Wa derived in step S7 of the above-described stride derivation processing (see FIG. 3) and stored in the main storage device 12.
ステップＳ２５において、ＣＰＵ１１は、（３）式によって示される演算を行うことで、移動距離Ｌを導出し、これを主記憶装置１２に格納する。その後、処理は、ステップＳ２２に戻される。 In step S <b> 25, the CPU 11 derives the movement distance L by performing the calculation represented by the equation (3), and stores this in the main storage device 12. Thereafter, the process returns to step S22.
以上のように、本実施形態に係る半導体装置１によれば、補正歩幅Ｗａと累積歩数のカウント値Ｃから移動距離Ｌが導出される。本実施形態の半導体装置１によれば、高精度で歩幅（補正歩幅Ｗａ）を導出することができるので、移動距離Ｌについても高い精度で導出することが可能となる。 As described above, according to the semiconductor device 1 according to the present embodiment, the moving distance L is derived from the corrected stride Wa and the count value C of the accumulated steps. According to the semiconductor device 1 of the present embodiment, the stride (corrected stride Wa) can be derived with high accuracy, so that the moving distance L can be derived with high accuracy.
なお、半導体装置１は、例えば、導出した移動距離Ｌに基づいて、消費カロリーを導出する機能を更に備えていてもよい。この場合、補正歩幅Ｗａ及びその他のデータ（例えば歩行速度等）を消費カロリーの導出に用いてもよい。 The semiconductor device 1 may further have a function of deriving calorie consumption based on the derived moving distance L, for example. In this case, the corrected step length Wa and other data (for example, walking speed or the like) may be used to derive the calorie consumption.
［第４の実施形態］
図１３は、本発明の第４の実施形態に係る携帯端末装置２００の構成の一例を示す図である。携帯端末装置２００は、上記した第１〜第３の実施形態に係る半導体装置１のいずれか１つを含んで構成されている。携帯端末装置２００は、半導体装置１によって導出された補正歩幅Ｗａ、及びこれに基づいて導出された情報（例えば、移動距離、消費カロリー、移動経路）の少なくとも１つを表示する表示部２０１を有している。携帯端末装置２００は、通信機能を備えたスマートフォンの形態を有するものであってもよい。この場合、ネットワークを介して携帯端末装置２００に接続されたサーバに、半導体装置１によって導出された補正歩幅Ｗａ及びこれに基づいて導出された情報を格納してもよい。
[Fourth embodiment]
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a configuration of a mobile terminal device 200 according to the fourth embodiment of the present invention. The mobile terminal device 200 is configured to include any one of the semiconductor devices 1 according to the above-described first to third embodiments. The portable terminal device 200 has a display unit 201 that displays at least one of the corrected step length Wa derived by the semiconductor device 1 and information derived based on the corrected step length Wa (for example, travel distance, calorie consumption, and travel route). are doing. The mobile terminal device 200 may have a form of a smartphone having a communication function. In this case, the corrected stride Wa derived by the semiconductor device 1 and information derived based on the corrected stride Wa may be stored in a server connected to the portable terminal device 200 via the network.
１ 半導体装置
１０ マイクロコンピュータ
１１ ＣＰＵ
１２ 主記憶装置
１３ 補助記憶装置
１４ 入出力装置
２０ 三軸加速度センサ
３０ 歩数導出部
３１ 加速度信号取得部
３２ 合成加速度導出部
３４ 基準合成加速度導出部
３５、３９ 設定値取得部
３６ 歩幅初期設定値導出部
３７ 補正部
３８ 合成加速度取得部
４０ 移動距導出部
１００ 歩幅導出プログラム
１０１ 基準合成加速度導出プログラム
１０２ 移動距離導出プログラム
２００ 携帯端末装置
２０１ 表示部
1 semiconductor device 10 microcomputer 11 CPU
Reference Signs List 12 Main storage device 13 Auxiliary storage device 14 Input / output device 20 Three-axis acceleration sensor 30 Step number deriving unit 31 Acceleration signal obtaining unit 32 Synthetic acceleration deriving unit 34 Reference synthetic acceleration deriving unit 35, 39 Set value obtaining unit 36 Derivation of initial step length Unit 37 Correction unit 38 Synthetic acceleration acquisition unit 40 Moving distance deriving unit 100 Stride deriving program 101 Reference synthetic acceleration deriving program 102 Moving distance deriving program 200 Mobile terminal device 201 Display unit
Claims (19)
前記合成加速度及び補正係数に基づいて導出した補正量を用いて、歩幅初期設定値を補正した値を、補正歩幅として導出する補正部と、
を含む半導体装置。 A synthetic acceleration deriving unit that derives a synthetic acceleration obtained by synthesizing the acceleration of each axis of the three-dimensional orthogonal coordinate system,
A correction unit that derives a value obtained by correcting the stride initial setting value as a corrected stride, using a correction amount derived based on the combined acceleration and the correction coefficient,
Semiconductor device including:
前記合成加速度及び補正係数に基づいて導出した補正量を用いて、歩幅初期設定値を補正した値を、補正歩幅として導出する補正部と、
を含む半導体装置。 A combined acceleration acquisition unit that acquires a combined acceleration obtained by combining the accelerations of the respective axes of the three-dimensional orthogonal coordinate system,
A correction unit that derives a value obtained by correcting the stride initial setting value as a corrected stride, using a correction amount derived based on the combined acceleration and the correction coefficient,
Semiconductor device including:
前記補正部は、前記合成加速度の平均値と前記基準合成加速度との差分に、前記補正係数を乗じた値を前記補正量として導出し、前記補正量を前記歩幅初期設定値に加算した値を、前記補正歩幅として導出する
請求項１または請求項２に記載の半導体装置。 Further including a reference combined acceleration deriving unit that derives a reference combined acceleration that is a reference of the combined acceleration based on the combined acceleration,
The correction unit derives a value obtained by multiplying a difference between the average value of the synthetic acceleration and the reference synthetic acceleration by the correction coefficient as the correction amount, and adds a value obtained by adding the correction amount to the stride initial setting value. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is derived as the corrected stride.
請求項３に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 3, wherein the reference combined acceleration deriving unit derives, as the reference combined acceleration, an average value of the combined acceleration at that time when detecting a walking state corresponding to the stride initial setting value. .
請求項３または請求項４に記載の半導体装置。 The reference combined acceleration deriving unit, when the average value of the combined acceleration and the acceleration signal of each axis satisfy a predetermined matching condition, derives an average value of the combined acceleration at that time as the reference combined acceleration. The semiconductor device according to claim 3 or 4.
請求項５に記載の半導体装置。 When the matching condition is satisfied, the walking cycle derived based on the acceleration signal of each axis and the magnitude of the average value of the combined acceleration are within a predetermined range corresponding to the initial step length setting value, respectively. 6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the number of consecutive steps is a predetermined number of steps.
を更に含む請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a setting value acquisition unit configured to acquire the step setting value.
前記身長情報によって示される身長に基づいて、前記歩幅初期設定値を導出する歩幅初期設定値導出部と、
を更に含む請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置。 A setting value acquisition unit for acquiring height information indicating the height,
Based on the height indicated by the height information, a stride initial setting value deriving unit that derives the stride initial setting value,
The semiconductor device according to claim 1, further comprising:
前記歩数導出部によって導出された累積歩数と、前記補正歩幅とに基づいて移動距離を導出する移動距離導出部と、
を更に含む
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の半導体装置。 A step number deriving unit that derives a cumulative step number based on the acceleration signal of each axis,
A moving distance deriving unit that derives a moving distance based on the cumulative number of steps derived by the step number deriving unit and the corrected step length,
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, further comprising a three-axis acceleration sensor that outputs an acceleration signal of each of the axes.
前記補正歩幅及び前記補正歩幅に基づいて導出された情報の少なくとも１つを表示する表示部と、
を含む携帯端末装置。 A semiconductor device according to any one of claims 1 to 10,
A display unit that displays at least one of the corrected stride and information derived based on the corrected stride,
A mobile terminal device including:
前記合成加速度及び補正係数に基づいて導出した補正量を用いて、歩幅初期設定値を補正した値を、補正歩幅として導出する
歩幅導出方法。 Deriving or obtaining a combined acceleration that combines the acceleration of each axis of the three-dimensional rectangular coordinate system,
A stride derivation method for deriving, as a corrected stride, a value obtained by correcting a stride initial setting value using a correction amount derived based on the combined acceleration and the correction coefficient.
前記合成加速度の平均値と前記基準合成加速度との差分に、前記補正係数を乗じた値を前記補正量として導出し、前記補正量を前記歩幅初期設定値に加算した値を前記補正歩幅として導出する
請求項１２に記載の歩幅導出方法。 Deriving a reference combined acceleration that is a reference of the combined acceleration based on the combined acceleration,
A value obtained by multiplying a difference between the average value of the combined acceleration and the reference combined acceleration by the correction coefficient is derived as the correction amount, and a value obtained by adding the correction amount to the stride initial setting value is derived as the corrected stride length. The stride derivation method according to claim 12.
請求項１３に記載の歩幅導出方法。 The stride derivation method according to claim 13, wherein when a walking state corresponding to the stride initial setting value is detected, an average value of the combined acceleration at that time is derived as the reference combined acceleration.
請求項１３または請求項１４に記載の歩幅導出方法。 The average value of the combined acceleration and the acceleration signal of each axis satisfy a predetermined matching condition, and derive an average value of the combined acceleration at that time as the reference combined acceleration. How to derive the stride.
請求項１５に記載の歩幅導出方法。 When the matching condition is satisfied, the walking cycle derived based on the acceleration signal of each axis and the magnitude of the average value of the combined acceleration are within a predetermined range corresponding to the initial step length setting value, respectively. The step length derivation method according to claim 15, wherein the step is a case in which the number of steps is continuous for a predetermined number of steps.
前記身長情報によって示される身長に基づいて、前記歩幅初期設定値を導出する
請求項１２から請求項１６のいずれか１項に記載の歩幅導出方法。 Get height information indicating height,
The stride derivation method according to any one of claims 12 to 16, wherein the stride initial setting value is derived based on the height indicated by the height information.
前記合成加速度及び補正係数に基づいて導出した補正量を用いて、歩幅初期設定値を補正した値を、補正歩幅として導出する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。 Deriving or obtaining a combined acceleration that combines the acceleration of each axis of the three-dimensional rectangular coordinate system,
A program for causing a computer to execute a process of deriving, as a corrected stride, a value obtained by correcting a stride initial setting value using a correction amount derived based on the combined acceleration and the correction coefficient.
前記合成加速度の平均値と前記基準合成加速度との差分に、前記補正係数を乗じた値を前記補正量として導出し、前記補正量を前記歩幅初期設定値に加算した値を前記補正歩幅として導出する
処理をコンピュータに実行させる請求項１８に記載のプログラム。 Deriving a reference combined acceleration that is a reference of the combined acceleration based on the combined acceleration,
A value obtained by multiplying a difference between the average value of the combined acceleration and the reference combined acceleration by the correction coefficient is derived as the correction amount, and a value obtained by adding the correction amount to the stride initial setting value is derived as the corrected stride length. The program according to claim 18, wherein the program causes a computer to execute the processing.
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