JP3598352B2 - 携帯用電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、利用者に携帯され、該利用者の歩数、歩行距離、歩行平均速度等を計測する携帯用電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯用電子機器として、例えば、利用者に携帯され、歩行中の振動をカウントすることにより歩数を計測し、該歩数から歩行距離、歩行平均速度等を算出して表示する電子式歩数計が知られている。このとき、歩行距離は、利用者がマニュアルで入力した自分の歩幅に、計測した上記歩数を乗ずることにより算出する。さらに、歩行平均速度は、歩行距離をタイマにより計時した歩行時間で除算することにより算出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、利用者の歩幅は、単位時間当たりの歩数、すなわち歩行ピッチに応じて変化することが知られている。すなわち、歩行ピッチが大きくなるほど、歩幅も大きくなる。しかしながら、従来の携帯用電子機器では、マニュアルで入力した歩幅に基づいて、歩行距離、歩行平均速度等を算出するようになっている。上記マニュアルで入力した歩幅は、一定値であるため、変化する歩行ピッチに対応しないものとなる。この結果、従来の携帯用電子機器では、正確な歩行距離や、歩行平均速度が算出できないという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、歩行ピッチに応じて自動的に歩幅を算出でき、正確な歩行距離および歩行平均速度を算出できる携帯用電子機器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、請求項１記載の発明による携帯用電子機器は、利用者の歩行動作を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された歩行動作に基づいて前記利用者の歩数をカウントする計数手段と、前記利用者が歩行動作を行っている時間を計時する計時手段と、前記計数手段によりカウントされた歩数と、前記計時手段により計時された時間とにより前記利用者のピッチを算出するピッチ算出手段と、ピッチと歩幅の関係式を記憶する関係式記憶手段と、この関係式記憶手段から前記ピッチ算出手段により算出されたピッチに対応した歩幅を算出し、前記利用者の移動距離または移動速度のうち少なくとも一方を算出する演算手段とを具備することを特徴とする。
【０００６】
また、好ましい態様として、前記関係式は、例えば請求項２記載のように、前記利用者に固有の関係式であってもよい。
また、前記関係式記憶手段は、例えば請求項３記載のように、第１の歩行ピッチに同期して歩行したときの前記利用者の第１の歩幅と、第２の歩行ピッチに同期して歩行したときの前記利用者の第２の歩幅とに基づいて、前記利用者に固有の関係式を算出する関係式算出手段を具備するようにしてもよい。
また、前記関係式記憶手段は、例えば請求項４記載のように、前記利用者それぞれのピッチに対応した歩幅を記憶するようにしてもよい。
【０００７】
また、例えば請求項５記載のように、前記第１および第２の歩行ピッチに同期した信号を出力する出力手段を具備するようにしてもよい。
また、前記出力手段は、例えば請求項６記載のように、前記利用者の聴覚に作用する音信号を出力するようにしてもよい。
また、前記出力手段は、例えば請求項７記載のように、前記利用者の視覚に作用する光信号を出力するようにしてもよい。
また、前記関係式は、例えば請求項８記載のように、１次方程式としてもよい。
また、例えば請求項９記載のように、少なくとも、前記計測時間における歩行距離および歩行平均速度を表示する表示手段を具備するようにしてもよい。
【０００８】
【作用】
本発明では、計数手段によりカウントされた歩数と、計時手段により計時された時間とにより利用者のピッチを算出し、利用者のピッチと歩幅の関係式に基づいて、上記時間における利用者のピッチに対応した歩幅を算出し、移動距離または移動速度のうち少なくとも一方を演算手段により算出する。
したがって、歩行ピッチに応じた歩幅が利用者の歩行ピッチと歩幅の予め算出しておいた関係式から自動的に算出可能となる。
【０００９】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
Ａ．本発明の原理
まず、本発明の原理について説明する。本発明では、利用者の歩行ピッチと歩幅が、利用者に固有で、かつほぼ直線関係（以下、歩行ピッチ−歩幅特性という）になることを利用している。図１は上記歩行ピッチ−歩幅特性（関係式）の一例を示す特性図である。図において、横軸は歩行ピッチであり、縦軸は歩幅である。図示のように、歩行ピッチが１００ステップ／分のとき７０ｃｍ、１４０ステップ／分のとき９０ｃｍであるとすると、この利用者の歩行ピッチ−歩幅特性は、上記２点を結ぶ直線で表すことができる。この直線は、方程式；ｙ＝（１／２）ｘ＋２０で表される。ここで、ｙは歩幅であり、ｘは歩行ピッチである。したがって、上記方程式が得られば、その利用者の任意の歩行ピッチｘにおける歩幅ｙが算出できる。例えば、歩行ピッチｘが１２０ステップ／分であったとすると、このときの歩幅は８０ｃｍとなる。
【００１０】
このように、本発明では、利用者の歩行ピッチ−歩幅特性を予め算出しておき、実際の計測においては、上記歩行ピッチ−歩幅特性に従って、利用者の歩幅を算出し、該歩幅と歩行時間から歩行距離を得るとともに、歩行時間と上記歩行距離から歩行平均速度を得る。このため、利用者が如何なる歩行ピッチで歩行しても、自動的に歩幅を算出し、該歩幅に基づいて正確な歩行距離と歩行平均速度とを算出できる。
【００１１】
次に、上記原理に基づく本発明の具体的な実施例について説明する。
Ｂ．本実施例の構成
図２は本発明の一実施例における携帯用電子機器の構成を示すブロック図である。図において、１は発振器であり、所定の周波数のクロック信号を生成し、これを分周回路２へ供給する。分周回路２は、上記クロック信号を分周し、ＣＰＵ８へ供給する。次に、３はＲＯＭであり、所定のプログラム等が記憶されている。４はＲＡＭであり、上記ＣＰＵ８によって実行された処理で得られたデータ等が各種レジスタ、データ記憶領域に記憶される。ここで、ＲＡＭ４の各種レジスタおよびデータ記憶領域について図３に示す概念図を参照して説明する。図示のように、ＲＡＭ４には、以下に示す各種レジスタおよびデータ記憶領域が設定されている。
【００１２】
表示レジスタ：各種表示のために使用するレジスタ
Ｍ：現在の動作モードを示すためのレジスタ
Ｍ＝０：時刻モード
Ｍ＝１：設定モード
Ｍ＝２：測定モード
ここで、図４は上記動作モードの状態遷移動作を示す概念図である。また、図５は設定モードにおける処理遷移動作を示す概念図である。図４に示すように、本実施例の携帯用電子機器では、後述するキー入力部に設けられたスイッチＳ１が押下される度に、時刻モード（Ｍ＝０）→設定モード（Ｍ＝１）→測定モード（Ｍ＝２）→時刻モード（Ｍ＝０）→…と動作モードが巡回するようになっている。上記時刻モードでは、現在時刻を表示したり、アラーム、ストップウォッチ等として機能する。次に、設定モードでは、歩数計として機能し、一定距離を２つの異なる歩行ピッチＰ１，Ｐ２で歩行したときの歩数に従って利用者の歩行ピッチ−歩幅特性を算出する。この設定モードでは、図５に示すように、上記キー入力部に設けられたスイッチＳ２が押下される度に、第１のピッチＰ１による設定処理→第２のピッチＰ２による設定処理→第１のピッチＰ１による設定処理→…と処理が巡回するようになっている。また、上記測定モードでは、実際の歩行中の歩数を計測し、上記設定モードで計測した利用者の歩幅に基づいて歩行距離および歩行平均速度を算出する。
【００１３】
現在時刻レジスタ：現在時刻を計時するために使用するレジスタ
ストップウォッチレジスタＳＴ：上述した設定モード、もしくは測定モードにおいて、計測中の時間を計時するために使用するレジスタ
距離Ｌ：設定モードにおいて歩幅を算出する際に、利用者が歩行する距離（例えば１０ｍ）を格納するレジスタ
なお、この距離は、ある固定値でも、キー入力部に設けられたスイッチによって設定できるようにしてもよい。この場合、１つのスイッチを押下する度に、１→２→３→…→８→９→１０→１→２→…と設定されるようにすれば、簡単な回路構成で任意の距離を容易に入力できる。
Ｐ１：設定モードにおける第１の歩行ピッチを格納するレジスタ
Ｐ２：設定モードにおける第２の歩行ピッチを格納するレジスタ
ＳＴ１：第１の歩行ピッチＰ１での歩数を格納するレジスタ
ＳＴ２：第２の歩行ピッチＰ２での歩数を格納するレジスタ
歩幅Ｓ１：上記第１のピッチでの利用者の歩幅を格納するレジスタ
歩幅Ｓ２：上記第２のピッチでの利用者の歩幅を格納するレジスタ
ａ：前述した歩行ピッチ−歩幅特性における傾きを格納するレジスタ
ｂ：前述した歩行ピッチ−歩幅特性における定数を格納するレジスタ
歩数ＳＮｉ，歩行ピッチＰｉ，歩幅ＳＳｉ，歩行距離Ｌｉ（ｉ＝１〜ｎ）：前述した測定モードにおいて３０秒毎に計測した歩数、歩行ピッチ、該歩行ピッチに基づいて算出した歩幅、該歩幅に基づいて算出した歩行距離を格納するレジスタ
【００１４】
次に、６は歩行センサ（検出手段）であり、利用者の歩行動作を検出し、利用者が１歩を踏み出す度にパルス信号をＣＰＵ８へ供給する。また、７はキー入力部であり、動作モードを切り換えるスイッチＳ１、設定モードでの歩行ピッチＰ１，Ｐ２を切り換えるスイッチＳ２、実際の計測を開始・停止するスイッチＳ３などから構成されている。ＣＰＵ８は、ＲＯＭ３に記憶されたプログラムに従って、上記パルス信号をカウントして歩数を計測するとともに、該歩数に従って歩行距離、歩行平均速度等を算出する。９はスピーカ（出力手段）であり、ＣＰＵ８の制御により、動作モードの切り換えを知らせるためのモード切換音、時刻モードにおけるアラーム音、設定モードにおいて利用者に第１の歩行ピッチＰ１、第２の歩行ピッチＰ２で歩行させるためのピッチ音等を発音する。また、１０は表示制御回路であり、ＣＰＵ８から供給される表示データおよび制御信号に従って表示部（出力手段、表示手段）１１を制御し、該表示部１１に上記表示データを表示させる。表示部１１は、ＬＣＤ（液晶表示器）もしくはＬＥＤ（発光ダイオード）などから構成されている。なお、ＣＰＵ８は、計数手段、計時手段、演算手段および関係式算出手段に相当する。
【００１５】
次に、上述した実施例の携帯用電子機器の動作を説明する。
Ｃ．実施例の動作
図６は同実施例の一動作例を示すメインルーチンのフローチャートである。なお、携帯用電子機器は利用者の腰もしくは腕等に装着されているものとする。
Ｃ−１．スイッチＳ１〜Ｓ３の検出処理
まず、図６に示すステップＳ１０〜Ｓ１４では、キー入力部７のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３が操作されたか否かを判断し、操作されたスイッチに応じて処理を振り分ける。まず、ステップＳ１０において、キー入力部７に設けられているスイッチＳ１が押下されたか否かを判断する。そして、スイッチＳ１が押下されていない場合には、ステップＳ１０における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、スイッチＳ２が押下されたか否かを判断する。そして、スイッチＳ２が押下されていない場合には、ステップＳ１２における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ１４へ進む。次に、ステップＳ１４では、スイッチＳ３が押下されたか否かを判断する。そして、スイッチＳ３も押下されていない場合には、ステップＳ１４における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ１０へ戻る。このように、スイッチＳ１〜Ｓ３のいずれも操作されていない場合には、ステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１４を繰り返し実行する。
【００１６】
Ｃ−２．スイッチＳ１による処理
以下に述べるステップＳＴ１６〜ＳＴ２０では、スイッチＳ１が押下される度に、動作モードを変更する処理が行われる。上述した動作において、スイッチＳ１が押下されると、ステップＳＴ１０における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ１６へ進む。ステップＳＴ１６では、図３に示すモードレジスタＭを「１」だけインクリメントする。このとき、例えば図４に示す時刻モード（Ｍ＝０）であれば、モードレジスタＭが「１」となり設定モード（Ｍ＝１）となる。また、設定モード（Ｍ＝１）であれば、計測モード（Ｍ＝２）となる。次に、ステップＳＴ１８へ進み、モードレジスタＭが「２」より大きいか否かを判断する。そして、モードレジスタＭが「２」以下であれば、ステップＳＴ１８における判断結果は「ＮＯ」となり、そのままステップＳＴ１０へ戻る。
【００１７】
一方、モードレジスタＭが「２」より大きい場合、すなわちステップＳＴ１８においてインクリメントした結果、モードレジスタＭが「３」となった場合には、ステップＳＴ１８における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ２０へ進む。ステップＳＴ２０では、モードレジスタＭを「０」とする。そして、ステップＳ１０へ戻る。すなわち、モードレジスタＭは「３」以上になることがなく、「０」→「１」→「２」→「０」→…という循環する値をとる。したがって、計測モード（Ｍ＝２）であれば、時刻モード（Ｍ＝０）となる。このように、スイッチＳ１が押下される度に、動作モードは時刻モード（Ｍ＝０）→設定モード（Ｍ＝１）→計測モード（Ｍ＝２）→時刻モード（Ｍ＝０）→…と循環する。
【００１８】
以上のようにして、利用者がスイッチＳ１を押下する度に、図４に示すように動作モードが変更される。利用者は、まず、携帯用電子機器を歩数計として使用するためにスイッチＳ１を操作して設定モードにする。次いで、利用者は自分の歩幅を設定するために、図５に示すように、スイッチＳ２を操作して、歩行ピッチＰ１もしくはＰ２のいずれかを選択する。
【００１９】
Ｃ−３．スイッチＳ２による処理
以下に述べるステップＳＴ２２〜ＳＴ２８では、設定モード（Ｍ＝１）において、スイッチＳ２が押下された際に行われる処理、すなわち歩幅設定時の歩行ピッチの設定が行われる。上述した動作において、スイッチＳ２が押下されると、ステップＳＴ１２における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ２２へ進む。ステップＳＴ２２では、モードレジスタＭが「１」であるか否か、すなわち動作モードが設定モードであるか否かを判断する。そして、モードレジスタＭが「１」でない場合には、ステップＳＴ２２における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ１０へ戻る。すなわち、動作モードが設定モードでない場合には、スイッチＳ２が押下されても、歩行ピッチの設定は行われない。
【００２０】
一方、動作モードが設定モードである場合、すなわちモードレジスタＭが「１」である場合には、ステップＳＴ２２における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ２４へ進む。ステップＳＴ２４では、レジスタＮが「１」であるか否かを判断する。なお、レジスタＮは、図５に示す設定モード内において、利用者の歩幅計測を歩行ピッチＰ１で行うか、歩行ピッチＰ２で行うかを示すフラグである。そして、レジスタＮが「１」である場合には、ステップＳＴ２４における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ２６へ進む。ステップＳＴ２６では、レジスタＮを「２」とする。一方、レジスタＮが「２」である場合には、ステップＳＴ２４における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ２８へ進む。ステップＳＴ２８では、レジスタＮを「１」とする。すなわち、設定モード内においては、図５に示すように、スイッチＳ２が押下される度に、歩行ピッチＰ１→歩行ピッチＰ２→歩行ピッチＰ１→…と循環する。上記ステップＳＴ２６もしくはＳＴ２８の処理が終了すると、ステップＳＴ１０へ戻り、上述した処理を繰り返し実行する。このとき、再びスイッチＳ１が押下されると、前述した動作モードの切り換え処理へ移行することは言うまでもない。
【００２１】
以上のようにして、利用者によってスイッチＳ２が押下されることにより、図５に示すように歩行ピッチＰ１か、Ｐ２のいずれかが選択される。利用者は、まず、スイッチＳ２を操作して歩行ピッチＰ１を選択する。次いで、利用者は歩行ピッチＰ１での自分の歩幅を設定するために、スイッチＳ３を操作して歩幅の設定を行う。
【００２２】
Ｃ−４．スイッチＳ３による処理（設定モード処理）
以下に述べるステップＳＴ３０およびＳＴ３２では、設定モード（Ｍ＝１）において、スイッチＳ３が押下された際に行われる処理、すなわち上述した処理で設定された歩行ピッチ（Ｐ１，Ｐ２）で一定の距離を歩行させ、利用者の歩数を計測して歩幅を算出し、歩行ピッチ−歩幅特性に基づく方程式の係数ａおよびｂが算出するという処理が行われる。上述した動作において、スイッチＳ３が押下されると、ステップＳＴ１４における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ３０へ進む。ステップＳＴ３０では、モードレジスタＭが「１」であるか否か、すなわち動作モードが設定モードであるか否かを判断する。そして、モードレジスタＭが「１」でない場合には、ステップＳＴ３０における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ３２へ進む。ステップＳＴ３２では、モードレジスタＭが「２」であるか否か、すなわち測定モードであるか否かを判断する。そして、モードレジスタＭが「２」でない場合には、ステップＳＴ３２における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ１０へ戻る。すなわち、スイッチＳ３が押下された場合であっても、動作モードが設定モード（Ｍ＝１）か、測定モード（Ｍ＝２）以外であれば、何も処理しない。
【００２３】
一方、モードレジスタＭが「１」である場合、すなわち設定モードである場合には、ステップＳＴ３０における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ３４へ進む。ステップＳＴ３４では、後述する設定モード処理、すなわち所定の歩行ピッチ（Ｐ１もしくはＰ２）での歩幅計測が行われる。このとき、歩行ピッチは、前述したステップＳＴ２６、もしくはステップＳＴ２８で設定されたレジスタＮの内容に従って設定され、レジスタＮが「１」であれば歩行ピッチＰ１となり、レジスタＮが「２」であれば歩行ピッチＰ２となる。利用者は、まず、前述した動作において、歩行ピッチＰ１を選択するので、該歩行ピッチＰ１に従って歩幅計測が行われる。
【００２４】
以上のようにして、歩行ピッチＰ１に従って歩幅計測が行われると、利用者は、スイッチＳ２を再び操作して、前述したステップＳＴ１２〜ＳＴ２６を実行することにより、レジスタＮを「２」として、図５に示す歩行ピッチＰ２での測定を選択する。そして、利用者は、再び、スイッチＳ３を操作して、ステップＳＴ３４において、今度は歩行ピッチＰ２での歩幅計測を行う。この結果、歩行ピッチＰ１で歩行した時の歩幅Ｓ１と、歩行ピッチＰ２で歩行した時の歩幅Ｓ２が得られるとともに、同ステップＳＴ３４において、歩行ピッチ−歩幅特性に基づく方程式の係数ａおよび係数ｂが算出され、図３に示すＲＡＭ４に格納される。これらの処理についての詳細は後述する。次に、利用者はスイッチＳ１を操作することにより、ステップＳＴ１６〜ＳＴ２０において、動作モードを測定モード（Ｍ＝２）とする。
【００２５】
Ｃ−５．スイッチＳ３による処理（測定モード処理）
以下に述べるステップＳＴ３６では、測定モード（Ｍ＝２）において、スイッチＳ３が押下された際に行われる処理、すなわち前述した設定モードにおいて測定された利用者の歩行ピッチ−歩幅特性に基づいて、歩数、歩行距離、歩行平均速度を算出し、表示部１１に表示する処理が行われる。上述した動作において、スイッチＳ３が押下されると、ステップＳＴ１４における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ３０へ進む。そして、モードレジスタＭが「２」となっている場合、すなわち設定モードである場合には、ステップＳＴ３０における判断結果は「ＮＯ」となり、さらに、ステップＳＴ３２における判断結果は「ＹＥＳ」となってステップＳＴ３６へ進む。ステップＳＴ３６では、歩数を計数しながら、３０秒毎に、前述した設定モードにおいて測定された利用者の歩行ピッチ−歩幅特性に基づいて、利用者の歩行ピッチに対応した歩幅を算出するとともに、この算出した歩幅に基づいて、歩行距離、および歩行平均速度を算出し、これらを表示部１１へ表示する処理が行われる。なお、この処理の詳細について後述する。そして、ステップＳＴ３６の処理が終了すると、ステップＳＴ１０へ戻り、上述した処理を繰り返し実行する。
【００２６】
Ｄ．設定モード処理
次に、上述した設定モード処理についてその詳細を図７を参照して説明する。図７は本実施例の設定モード処理を示すフローチャートである。前述したように、当該設定モード処理は、まず、歩幅計測に用いる歩行ピッチとして、歩行ピッチＰ１が選択された後に実行されるとともに、さらに、歩行ピッチＰ２が選択された後に再び実行される。以下に述べるステップＳＴ５０〜ＳＴ６２では、再びスイッチＳ３が押下されるまで、歩行ピッチに応じてピッチ音を発音するとともに、歩数ＳＴをカウントする。
【００２７】
まず、ステップＳＴ５０において、歩行ピッチＰ１，Ｐ２の双方で歩幅が計測されたか否かを判断する。そして、まだ、２つの歩行ピッチＰ１，Ｐ２での計測が終了していない場合には、ステップＳＴ５０における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ５２へ進む。ステップＳＴ５２では、ストップウォッチレジスタＳＴを「１」だけインクリメントする。次に、ステップＳＴ５４へ進み、歩行センサ６からのパルス信号が供給されたか否か、すなわち利用者が１歩踏み出したか否かを判断する。そして、利用者が１歩踏み出した場合には、ステップＳＴ５４における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ５６へ進み、歩数ＳＮを「１」だけインクリメントし、ステップＳＴ５８へ進む。一方、利用者がまだ１歩を踏み出していない場合には、ステップＳＴ５４における判断結果は「ＮＯ」となり、歩数ＳＮをインクリメントせずに、ステップＳＴ５８へ進む。
【００２８】
ステップＳＴ５８では、ストップウォッチレジスタＳＴと所定の歩行ピッチ（Ｐ１もしくはＰ２）とに基づいて、利用者に１歩踏み出すタイミングを指示するためのピッチ音を発音すべきタイミングであるか否かを判断する。そして、ピッチ音を発音すべきタイミングである場合には、ステップＳＴ５８における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ６０へ進む。ステップＳＴ６０では、図２に示すスピーカ９により、ピッチ音を発音し、ステップＳＴ６２へ進む。利用者は、このピッチ音を手がかりにして１歩踏み出す。
【００２９】
一方、ピッチ音を発音すべきタイミングでない場合には、ステップＳＴ５８における判断結果は「ＮＯ」となり、ピッチ音を発音せずに、ステップＳＴ６２へ進む。ステップＳＴ６２では、スイッチＳ３が押下されたか否かを判断する。この場合、スイッチＳ３は、利用者が所定の距離を歩行して歩幅の計測が終了したか、あるいはもう一度計測するために操作されるものである。したがって、歩幅の計測が終了していない場合には、ステップＳＴ６２における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ５０へ進む。以下、ステップＳＴ５０〜ＳＴ６２を繰り返し実行する。このようにして、スピーカ９からピッチ音を発音しながら、歩数ＳＮをカウントする。そして、利用者が予め設定された距離（例えば１０ｍ）を歩行し終えて、スイッチＳ３を押下すると、ステップＳＴ６２における判断結果が「ＹＥＳ」となり、当該設定モード処理を終了する。
【００３０】
上述した処理は、歩行ピッチＰ２に対しても、引き続いて行われる。そして、歩行ピッチＰ２に対しての歩幅計測が終了し、利用者がスイッチＳ３を押下すると、ステップＳＴ６２からＳＴ５０へ戻った際、ステップＳＴ５０における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ６４へ進む。ステップＳＴ６４では、上述した設定モード処理により得られた、歩数ＳＴ１，ＳＴ２、歩行ピッチＰ１，Ｐ２、および距離Ｌに基づいて、歩幅Ｓ１，Ｓ２が算出されるとともに、この歩幅Ｓ１，Ｓ２に基づいて、歩行ピッチ−歩幅特性に従った方程式の係数ａおよび係数ｂが算出され、図３に示すＲＡＭ４に格納される。
【００３１】
上記歩幅Ｓ１，Ｓ２は次式により算出される。
歩幅Ｓ１＝距離Ｌ／歩数ＳＴ１
歩幅Ｓ２＝距離Ｌ／歩数ＳＴ２
また、係数ａ，ｂは次式により算出される。
係数ａ＝（歩幅Ｓ２−歩幅Ｓ１）／（歩行ピッチＰ２−歩行ピッチＰ１）
係数ｂ＝歩幅Ｓ２−ａ・歩行ピッチＰ２
例えば、歩行ピッチＰ１を「１００」、歩行ピッチＰ２を「１４０」の条件の下で、歩幅Ｓ１が７０ｃｍ、歩幅Ｓ２が９０ｃｍであった場合には、係数ａは、（９０−７０）／（１４０−１００）＝１／２となり、係数ｂは、９０−（１／２）・１４０＝２０となる。したがって、歩行ピッチ−歩幅特性に従った方程式は、ｙ＝（１／２）・ｘ＋２０となる。なお、ｙは歩行ピッチｘで歩行した場合の歩幅である。そして、上記ステップＳＴ６４の処理が終了すると、図６に示すメインルーチンへ戻る。
【００３２】
Ｅ．測定モード処理
次に、上述した測定モード処理についてその詳細を図８を参照して説明する。図８は本実施例の測定モード処理を示すフローチャートである。前述したように、当該測定モード処理は、利用者の歩行ピッチ−歩幅特性を算出した後に実行される。以降に述べるステップＳＴ８０〜ＳＴ９０では、測定モード（Ｍ＝０）において、スイッチＳ３が押下されていから再び同スイッチＳ３が押下されるまでの間、歩数を計数しながら、３０秒毎に、前述した設定モードで算出された歩行ピッチ−歩幅特性の方程式に従って、歩幅および歩行距離を算出し、スイッチＳ３が押下されると、それまでの合計歩行距離および歩行平均速度を算出し、これらを表示部１１へ表示する処理が行われる。
【００３３】
まず、ステップＳＴ８０において、ストップウォッチレジスタＳＴをインクリメントする。次に、ステップＳＴ８２において、歩行センサ６からのパルス信号が供給されたか否か、すなわち利用者が１歩踏み出したか否かを判断する。そして、利用者がまだ１歩を踏み出していない場合には、ステップＳＴ８２における判断結果は「ＮＯ」となり、歩数ＳＮのインクリメントや、歩行距離を算出せずに、ステップＳＴ９２へ進む。この場合、表示部１１には、これまで表示されていたデータがそのまま表示されている。ステップＳＴ９２では、スイッチＳ３が押下されたか否かを判断する。そして、スイッチＳ３が押下されていない場合には、ステップＳＴ９２における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ８０へ戻る。以下、同様の処理が実行される。
【００３４】
そして、利用者が１歩踏み出すと、ステップＳＴ８２における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ８４へ進み、歩数ＳＮを「１」だけインクリメントし、ステップＳＴ８６へ進む。ステップＳＴ８６では、ストップウォッチレジスタＳＴが３０秒経過したか否かを判断する。そして、３０秒経過していない場合には、ステップＳＴ８６における判断結果は「ＮＯ」となり、歩行距離を算出せずに、ステップＳＴ９２へ進む。この場合も、表示部１１には、これまで表示されていたデータがそのまま表示されている。そして、前述したように、ステップＳＴ９２においてスイッチＳ３が押下されたか否かを判断し、押下されていなければ、ステップＳＴ８０へ戻る。以下、同様の処理が実行される。
【００３５】
一方、ストップウォッチレジスタＳＴが３０秒経過した場合には、ステップＳＴ８６における判断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ８８へ進む。ステップＳ８８では、設定モードで算出した係数ａ，ｂ、歩行ピッチＰＰｉ（＝ＳＮ×２；ｉ＝１〜ｎ、以下同様）に基づき、次式に従って該３０秒間における歩幅ＳＳｉを算出する。
歩幅ＳＳｉ＝ａ・ＰＰｉ＋ｂ
さらに、その３０秒間の歩数ＳＮｉに基づき、次式に従って該３０秒間の歩行距離Ｌｉを算出する。
歩行距離Ｌｉ＝ＳＳｉ・ＳＮｉ
これら歩幅ＳＳｉ、歩行距離Ｌｉは、図３に示すように、ＲＡＭ４へ格納される。
【００３６】
次に、ステップＳＴ９０へ進み、上記ステップＳＴ８８において算出した歩幅ＳＳｉ、距離Ｌｉ、歩行累計時間（ストップウォッチレジスタＳＴの累計値）等を表示部１１にリアルタイムで表示する。そして、ステップＳＴ９２では、上述したように、スイッチＳ３が押下されたか否かを判断し、押下されていなければ、ステップＳＴ８０へ戻り、引き続き、ステップＳＴ８０〜ＳＴ９０を実行する。以上の処理はスイッチＳ３が押下されるまで繰り返し実行される。この結果、３０秒毎に、その間の歩数ＳＮｉ、歩行ピッチＰＰｉ、歩幅ＳＳｉ、距離ＬｉがＲＡＭ４に順次格納される。
【００３７】
そして、利用者によりスイッチＳ３が押下されると、ステップＳＴ９２における判断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ９４へ進む。ステップＳＴ９４では、それまでにＲＡＭ４に格納された歩数ＳＮｉ、歩行ピッチＰＰｉ、歩幅ＳＳｉ、距離Ｌｉに基づいて、合計歩行距離ＬＬ、合計歩行時間ＴＴ、および歩行平均速度Ｖを算出する。そこで、まず、同一の歩行ピッチＰＰで歩行した区間毎にグループ分けし、各区間における区間歩行時間ＴＧを算出する。この結果、例えば、歩行ピッチＰＰが「１００」で１分、歩行ピッチＰＰが「１４０」で２分、そして、歩行ピッチＰＰが「１２０」で３分で歩行したという結果が得られたとする。次に、上記結果に基づいて、以下に示すように、各区間における区間歩行距離ＬＧ、合計歩行距離ＬＬ、合計歩行時間ＴＴ、および歩行平均速度Ｖを算出する。なお、括弧内は数値例である。
【００３８】
（ａ）ＬＧ１００＝ＰＰ（１００）×ＳＳ（０．７）×ＴＧ（１）＝７０ｍ
（ｂ）ＬＧ１４０＝ＰＰ（１４０）×ＳＳ（０．９）×ＴＧ（２）＝２５２ｍ
（ｃ）ＬＧ１２０＝ＰＰ（１２０）×ＳＳ（０．８）×ＴＧ（３）＝２８８ｍ
（ｄ）ＬＬ＝ＬＧ１００＋ＬＧ１４０＋ＬＧ１２０＝６１０ｍ
（ｅ）ＴＴ＝ＴＧ（１）＋ＴＧ（２）＋ＴＧ（３）＝６分
（ｆ）Ｖ＝ＬＬ（６１０）／ＴＴ（０．１）＝６．１ｋｍ／ｈｒ
次に、ステップＳＴ９６へ進み、上記ステップＳＴ９４で算出した合計歩行距離ＬＬおよび歩行平均速度Ｖを表示部１１へ表示する。そして、当該測定モード処理を終了して前述した図６に示すメインルーチンへ戻る。
【００３９】
このように、本実施例では、利用者の歩行ピッチ−歩幅特性を予め算出しておき、実際の計測においては、上記歩行ピッチ−歩幅特性に従って、当該利用者の歩行ピッチＰＰから歩幅ＳＳを算出し、該歩幅ＳＳと歩行時間から歩行距離を得るとともに、合計歩行時間ＴＴと上記合計歩行距離ＬＬから歩行平均速度Ｖを得る。このため、利用者が如何なる歩行ピッチで歩行しても、自動的にその利用者の歩幅ＳＳが算出できるので、該歩幅ＳＳに基づいて正確な合計歩行距離ＬＬと歩行平均速度Ｖとが算出できる。
【００４０】
なお、上述した実施例では、設定モードにおいて、歩行ピッチＰ１，Ｐ２をスピーカ９で発音するようにしたが、これに加えて、もしくはこれに代えて、表示部１１に何らかの画像を点滅表示させるか、ＬＥＤなどを点滅させるなど、利用者の視覚に対して指示するようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、計数手段によりカウントされた歩数、計時手段により計時された計測時間、および利用者の歩行ピッチと歩幅の予め算出しておいた関係式に基づいて、上記計測時間における利用者の歩行距離および歩行平均速度を演算手段により算出するようにしたので、利用者が如何なる歩行ピッチで歩行しても、予め算出しておいた関係式から自動的にその利用者の歩幅が算出できるので、正確な合計歩行距離と歩行平均速度とが算出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による携帯用電子機器の原理を説明するための歩行ピッチ−歩幅特性の一例を示す特性図である。
【図２】本発明による携帯用電子機器の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施例のＲＡＭの内容を示す概念図である。
【図４】同実施例の動作モードの状態遷移動作を示す概念図である。
【図５】同実施例の設定モードにおける処理遷移動作を示す概念図である。
【図６】同実施例の一動作例を示すメインルーチンのフローチャートである。
【図７】同実施例の設定モード処理を示すフローチャートである。
【図８】同実施例の測定モード処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 発振器
２ 分周回路
３ ＲＯＭ
４ ＲＡＭ（関係式記憶手段）
６ 歩行センサ（検出手段）
７ キー入力部
８ ＣＰＵ（計数手段、計時手段、ピッチ算出手段、演算手段、関係式算出手段）
９ スピーカ（出力手段）
１０ 表示制御回路
１１ 表示部（出力手段、表示手段）
【産業上の利用分野】
本発明は、利用者に携帯され、該利用者の歩数、歩行距離、歩行平均速度等を計測する携帯用電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯用電子機器として、例えば、利用者に携帯され、歩行中の振動をカウントすることにより歩数を計測し、該歩数から歩行距離、歩行平均速度等を算出して表示する電子式歩数計が知られている。このとき、歩行距離は、利用者がマニュアルで入力した自分の歩幅に、計測した上記歩数を乗ずることにより算出する。さらに、歩行平均速度は、歩行距離をタイマにより計時した歩行時間で除算することにより算出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、利用者の歩幅は、単位時間当たりの歩数、すなわち歩行ピッチに応じて変化することが知られている。すなわち、歩行ピッチが大きくなるほど、歩幅も大きくなる。しかしながら、従来の携帯用電子機器では、マニュアルで入力した歩幅に基づいて、歩行距離、歩行平均速度等を算出するようになっている。上記マニュアルで入力した歩幅は、一定値であるため、変化する歩行ピッチに対応しないものとなる。この結果、従来の携帯用電子機器では、正確な歩行距離や、歩行平均速度が算出できないという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、歩行ピッチに応じて自動的に歩幅を算出でき、正確な歩行距離および歩行平均速度を算出できる携帯用電子機器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、請求項１記載の発明による携帯用電子機器は、利用者の歩行動作を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された歩行動作に基づいて前記利用者の歩数をカウントする計数手段と、前記利用者が歩行動作を行っている時間を計時する計時手段と、前記計数手段によりカウントされた歩数と、前記計時手段により計時された時間とにより前記利用者のピッチを算出するピッチ算出手段と、ピッチと歩幅の関係式を記憶する関係式記憶手段と、この関係式記憶手段から前記ピッチ算出手段により算出されたピッチに対応した歩幅を算出し、前記利用者の移動距離または移動速度のうち少なくとも一方を算出する演算手段とを具備することを特徴とする。
【０００６】
また、好ましい態様として、前記関係式は、例えば請求項２記載のように、前記利用者に固有の関係式であってもよい。
また、前記関係式記憶手段は、例えば請求項３記載のように、第１の歩行ピッチに同期して歩行したときの前記利用者の第１の歩幅と、第２の歩行ピッチに同期して歩行したときの前記利用者の第２の歩幅とに基づいて、前記利用者に固有の関係式を算出する関係式算出手段を具備するようにしてもよい。
また、前記関係式記憶手段は、例えば請求項４記載のように、前記利用者それぞれのピッチに対応した歩幅を記憶するようにしてもよい。
【０００７】
また、例えば請求項５記載のように、前記第１および第２の歩行ピッチに同期した信号を出力する出力手段を具備するようにしてもよい。
また、前記出力手段は、例えば請求項６記載のように、前記利用者の聴覚に作用する音信号を出力するようにしてもよい。
また、前記出力手段は、例えば請求項７記載のように、前記利用者の視覚に作用する光信号を出力するようにしてもよい。
また、前記関係式は、例えば請求項８記載のように、１次方程式としてもよい。
また、例えば請求項９記載のように、少なくとも、前記計測時間における歩行距離および歩行平均速度を表示する表示手段を具備するようにしてもよい。
【０００８】
【作用】
本発明では、計数手段によりカウントされた歩数と、計時手段により計時された時間とにより利用者のピッチを算出し、利用者のピッチと歩幅の関係式に基づいて、上記時間における利用者のピッチに対応した歩幅を算出し、移動距離または移動速度のうち少なくとも一方を演算手段により算出する。
したがって、歩行ピッチに応じた歩幅が利用者の歩行ピッチと歩幅の予め算出しておいた関係式から自動的に算出可能となる。
【０００９】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
Ａ．本発明の原理
まず、本発明の原理について説明する。本発明では、利用者の歩行ピッチと歩幅が、利用者に固有で、かつほぼ直線関係（以下、歩行ピッチ−歩幅特性という）になることを利用している。図１は上記歩行ピッチ−歩幅特性（関係式）の一例を示す特性図である。図において、横軸は歩行ピッチであり、縦軸は歩幅である。図示のように、歩行ピッチが１００ステップ／分のとき７０ｃｍ、１４０ステップ／分のとき９０ｃｍであるとすると、この利用者の歩行ピッチ−歩幅特性は、上記２点を結ぶ直線で表すことができる。この直線は、方程式；ｙ＝（１／２）ｘ＋２０で表される。ここで、ｙは歩幅であり、ｘは歩行ピッチである。したがって、上記方程式が得られば、その利用者の任意の歩行ピッチｘにおける歩幅ｙが算出できる。例えば、歩行ピッチｘが１２０ステップ／分であったとすると、このときの歩幅は８０ｃｍとなる。
【００１０】
このように、本発明では、利用者の歩行ピッチ−歩幅特性を予め算出しておき、実際の計測においては、上記歩行ピッチ−歩幅特性に従って、利用者の歩幅を算出し、該歩幅と歩行時間から歩行距離を得るとともに、歩行時間と上記歩行距離から歩行平均速度を得る。このため、利用者が如何なる歩行ピッチで歩行しても、自動的に歩幅を算出し、該歩幅に基づいて正確な歩行距離と歩行平均速度とを算出できる。
【００１１】
次に、上記原理に基づく本発明の具体的な実施例について説明する。
Ｂ．本実施例の構成
図２は本発明の一実施例における携帯用電子機器の構成を示すブロック図である。図において、１は発振器であり、所定の周波数のクロック信号を生成し、これを分周回路２へ供給する。分周回路２は、上記クロック信号を分周し、ＣＰＵ８へ供給する。次に、３はＲＯＭであり、所定のプログラム等が記憶されている。４はＲＡＭであり、上記ＣＰＵ８によって実行された処理で得られたデータ等が各種レジスタ、データ記憶領域に記憶される。ここで、ＲＡＭ４の各種レジスタおよびデータ記憶領域について図３に示す概念図を参照して説明する。図示のように、ＲＡＭ４には、以下に示す各種レジスタおよびデータ記憶領域が設定されている。
【００１２】
表示レジスタ：各種表示のために使用するレジスタ
Ｍ：現在の動作モードを示すためのレジスタ
Ｍ＝０：時刻モード
Ｍ＝１：設定モード
Ｍ＝２：測定モード
ここで、図４は上記動作モードの状態遷移動作を示す概念図である。また、図５は設定モードにおける処理遷移動作を示す概念図である。図４に示すように、本実施例の携帯用電子機器では、後述するキー入力部に設けられたスイッチＳ１が押下される度に、時刻モード（Ｍ＝０）→設定モード（Ｍ＝１）→測定モード（Ｍ＝２）→時刻モード（Ｍ＝０）→…と動作モードが巡回するようになっている。上記時刻モードでは、現在時刻を表示したり、アラーム、ストップウォッチ等として機能する。次に、設定モードでは、歩数計として機能し、一定距離を２つの異なる歩行ピッチＰ１，Ｐ２で歩行したときの歩数に従って利用者の歩行ピッチ−歩幅特性を算出する。この設定モードでは、図５に示すように、上記キー入力部に設けられたスイッチＳ２が押下される度に、第１のピッチＰ１による設定処理→第２のピッチＰ２による設定処理→第１のピッチＰ１による設定処理→…と処理が巡回するようになっている。また、上記測定モードでは、実際の歩行中の歩数を計測し、上記設定モードで計測した利用者の歩幅に基づいて歩行距離および歩行平均速度を算出する。
【００１３】
現在時刻レジスタ：現在時刻を計時するために使用するレジスタ
ストップウォッチレジスタＳＴ：上述した設定モード、もしくは測定モードにおいて、計測中の時間を計時するために使用するレジスタ
距離Ｌ：設定モードにおいて歩幅を算出する際に、利用者が歩行する距離（例えば１０ｍ）を格納するレジスタ
なお、この距離は、ある固定値でも、キー入力部に設けられたスイッチによって設定できるようにしてもよい。この場合、１つのスイッチを押下する度に、１→２→３→…→８→９→１０→１→２→…と設定されるようにすれば、簡単な回路構成で任意の距離を容易に入力できる。
Ｐ１：設定モードにおける第１の歩行ピッチを格納するレジスタ
Ｐ２：設定モードにおける第２の歩行ピッチを格納するレジスタ
ＳＴ１：第１の歩行ピッチＰ１での歩数を格納するレジスタ
ＳＴ２：第２の歩行ピッチＰ２での歩数を格納するレジスタ
歩幅Ｓ１：上記第１のピッチでの利用者の歩幅を格納するレジスタ
歩幅Ｓ２：上記第２のピッチでの利用者の歩幅を格納するレジスタ
ａ：前述した歩行ピッチ−歩幅特性における傾きを格納するレジスタ
ｂ：前述した歩行ピッチ−歩幅特性における定数を格納するレジスタ
歩数ＳＮｉ，歩行ピッチＰｉ，歩幅ＳＳｉ，歩行距離Ｌｉ（ｉ＝１〜ｎ）：前述した測定モードにおいて３０秒毎に計測した歩数、歩行ピッチ、該歩行ピッチに基づいて算出した歩幅、該歩幅に基づいて算出した歩行距離を格納するレジスタ
【００１４】
次に、６は歩行センサ（検出手段）であり、利用者の歩行動作を検出し、利用者が１歩を踏み出す度にパルス信号をＣＰＵ８へ供給する。また、７はキー入力部であり、動作モードを切り換えるスイッチＳ１、設定モードでの歩行ピッチＰ１，Ｐ２を切り換えるスイッチＳ２、実際の計測を開始・停止するスイッチＳ３などから構成されている。ＣＰＵ８は、ＲＯＭ３に記憶されたプログラムに従って、上記パルス信号をカウントして歩数を計測するとともに、該歩数に従って歩行距離、歩行平均速度等を算出する。９はスピーカ（出力手段）であり、ＣＰＵ８の制御により、動作モードの切り換えを知らせるためのモード切換音、時刻モードにおけるアラーム音、設定モードにおいて利用者に第１の歩行ピッチＰ１、第２の歩行ピッチＰ２で歩行させるためのピッチ音等を発音する。また、１０は表示制御回路であり、ＣＰＵ８から供給される表示データおよび制御信号に従って表示部（出力手段、表示手段）１１を制御し、該表示部１１に上記表示データを表示させる。表示部１１は、ＬＣＤ（液晶表示器）もしくはＬＥＤ（発光ダイオード）などから構成されている。なお、ＣＰＵ８は、計数手段、計時手段、演算手段および関係式算出手段に相当する。
【００１５】
次に、上述した実施例の携帯用電子機器の動作を説明する。
Ｃ．実施例の動作
図６は同実施例の一動作例を示すメインルーチンのフローチャートである。なお、携帯用電子機器は利用者の腰もしくは腕等に装着されているものとする。
Ｃ−１．スイッチＳ１〜Ｓ３の検出処理
まず、図６に示すステップＳ１０〜Ｓ１４では、キー入力部７のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３が操作されたか否かを判断し、操作されたスイッチに応じて処理を振り分ける。まず、ステップＳ１０において、キー入力部７に設けられているスイッチＳ１が押下されたか否かを判断する。そして、スイッチＳ１が押下されていない場合には、ステップＳ１０における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、スイッチＳ２が押下されたか否かを判断する。そして、スイッチＳ２が押下されていない場合には、ステップＳ１２における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ１４へ進む。次に、ステップＳ１４では、スイッチＳ３が押下されたか否かを判断する。そして、スイッチＳ３も押下されていない場合には、ステップＳ１４における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ１０へ戻る。このように、スイッチＳ１〜Ｓ３のいずれも操作されていない場合には、ステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１４を繰り返し実行する。
【００１６】
Ｃ−２．スイッチＳ１による処理
以下に述べるステップＳＴ１６〜ＳＴ２０では、スイッチＳ１が押下される度に、動作モードを変更する処理が行われる。上述した動作において、スイッチＳ１が押下されると、ステップＳＴ１０における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ１６へ進む。ステップＳＴ１６では、図３に示すモードレジスタＭを「１」だけインクリメントする。このとき、例えば図４に示す時刻モード（Ｍ＝０）であれば、モードレジスタＭが「１」となり設定モード（Ｍ＝１）となる。また、設定モード（Ｍ＝１）であれば、計測モード（Ｍ＝２）となる。次に、ステップＳＴ１８へ進み、モードレジスタＭが「２」より大きいか否かを判断する。そして、モードレジスタＭが「２」以下であれば、ステップＳＴ１８における判断結果は「ＮＯ」となり、そのままステップＳＴ１０へ戻る。
【００１７】
一方、モードレジスタＭが「２」より大きい場合、すなわちステップＳＴ１８においてインクリメントした結果、モードレジスタＭが「３」となった場合には、ステップＳＴ１８における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ２０へ進む。ステップＳＴ２０では、モードレジスタＭを「０」とする。そして、ステップＳ１０へ戻る。すなわち、モードレジスタＭは「３」以上になることがなく、「０」→「１」→「２」→「０」→…という循環する値をとる。したがって、計測モード（Ｍ＝２）であれば、時刻モード（Ｍ＝０）となる。このように、スイッチＳ１が押下される度に、動作モードは時刻モード（Ｍ＝０）→設定モード（Ｍ＝１）→計測モード（Ｍ＝２）→時刻モード（Ｍ＝０）→…と循環する。
【００１８】
以上のようにして、利用者がスイッチＳ１を押下する度に、図４に示すように動作モードが変更される。利用者は、まず、携帯用電子機器を歩数計として使用するためにスイッチＳ１を操作して設定モードにする。次いで、利用者は自分の歩幅を設定するために、図５に示すように、スイッチＳ２を操作して、歩行ピッチＰ１もしくはＰ２のいずれかを選択する。
【００１９】
Ｃ−３．スイッチＳ２による処理
以下に述べるステップＳＴ２２〜ＳＴ２８では、設定モード（Ｍ＝１）において、スイッチＳ２が押下された際に行われる処理、すなわち歩幅設定時の歩行ピッチの設定が行われる。上述した動作において、スイッチＳ２が押下されると、ステップＳＴ１２における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ２２へ進む。ステップＳＴ２２では、モードレジスタＭが「１」であるか否か、すなわち動作モードが設定モードであるか否かを判断する。そして、モードレジスタＭが「１」でない場合には、ステップＳＴ２２における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ１０へ戻る。すなわち、動作モードが設定モードでない場合には、スイッチＳ２が押下されても、歩行ピッチの設定は行われない。
【００２０】
一方、動作モードが設定モードである場合、すなわちモードレジスタＭが「１」である場合には、ステップＳＴ２２における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ２４へ進む。ステップＳＴ２４では、レジスタＮが「１」であるか否かを判断する。なお、レジスタＮは、図５に示す設定モード内において、利用者の歩幅計測を歩行ピッチＰ１で行うか、歩行ピッチＰ２で行うかを示すフラグである。そして、レジスタＮが「１」である場合には、ステップＳＴ２４における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ２６へ進む。ステップＳＴ２６では、レジスタＮを「２」とする。一方、レジスタＮが「２」である場合には、ステップＳＴ２４における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ２８へ進む。ステップＳＴ２８では、レジスタＮを「１」とする。すなわち、設定モード内においては、図５に示すように、スイッチＳ２が押下される度に、歩行ピッチＰ１→歩行ピッチＰ２→歩行ピッチＰ１→…と循環する。上記ステップＳＴ２６もしくはＳＴ２８の処理が終了すると、ステップＳＴ１０へ戻り、上述した処理を繰り返し実行する。このとき、再びスイッチＳ１が押下されると、前述した動作モードの切り換え処理へ移行することは言うまでもない。
【００２１】
以上のようにして、利用者によってスイッチＳ２が押下されることにより、図５に示すように歩行ピッチＰ１か、Ｐ２のいずれかが選択される。利用者は、まず、スイッチＳ２を操作して歩行ピッチＰ１を選択する。次いで、利用者は歩行ピッチＰ１での自分の歩幅を設定するために、スイッチＳ３を操作して歩幅の設定を行う。
【００２２】
Ｃ−４．スイッチＳ３による処理（設定モード処理）
以下に述べるステップＳＴ３０およびＳＴ３２では、設定モード（Ｍ＝１）において、スイッチＳ３が押下された際に行われる処理、すなわち上述した処理で設定された歩行ピッチ（Ｐ１，Ｐ２）で一定の距離を歩行させ、利用者の歩数を計測して歩幅を算出し、歩行ピッチ−歩幅特性に基づく方程式の係数ａおよびｂが算出するという処理が行われる。上述した動作において、スイッチＳ３が押下されると、ステップＳＴ１４における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ３０へ進む。ステップＳＴ３０では、モードレジスタＭが「１」であるか否か、すなわち動作モードが設定モードであるか否かを判断する。そして、モードレジスタＭが「１」でない場合には、ステップＳＴ３０における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ３２へ進む。ステップＳＴ３２では、モードレジスタＭが「２」であるか否か、すなわち測定モードであるか否かを判断する。そして、モードレジスタＭが「２」でない場合には、ステップＳＴ３２における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ１０へ戻る。すなわち、スイッチＳ３が押下された場合であっても、動作モードが設定モード（Ｍ＝１）か、測定モード（Ｍ＝２）以外であれば、何も処理しない。
【００２３】
一方、モードレジスタＭが「１」である場合、すなわち設定モードである場合には、ステップＳＴ３０における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ３４へ進む。ステップＳＴ３４では、後述する設定モード処理、すなわち所定の歩行ピッチ（Ｐ１もしくはＰ２）での歩幅計測が行われる。このとき、歩行ピッチは、前述したステップＳＴ２６、もしくはステップＳＴ２８で設定されたレジスタＮの内容に従って設定され、レジスタＮが「１」であれば歩行ピッチＰ１となり、レジスタＮが「２」であれば歩行ピッチＰ２となる。利用者は、まず、前述した動作において、歩行ピッチＰ１を選択するので、該歩行ピッチＰ１に従って歩幅計測が行われる。
【００２４】
以上のようにして、歩行ピッチＰ１に従って歩幅計測が行われると、利用者は、スイッチＳ２を再び操作して、前述したステップＳＴ１２〜ＳＴ２６を実行することにより、レジスタＮを「２」として、図５に示す歩行ピッチＰ２での測定を選択する。そして、利用者は、再び、スイッチＳ３を操作して、ステップＳＴ３４において、今度は歩行ピッチＰ２での歩幅計測を行う。この結果、歩行ピッチＰ１で歩行した時の歩幅Ｓ１と、歩行ピッチＰ２で歩行した時の歩幅Ｓ２が得られるとともに、同ステップＳＴ３４において、歩行ピッチ−歩幅特性に基づく方程式の係数ａおよび係数ｂが算出され、図３に示すＲＡＭ４に格納される。これらの処理についての詳細は後述する。次に、利用者はスイッチＳ１を操作することにより、ステップＳＴ１６〜ＳＴ２０において、動作モードを測定モード（Ｍ＝２）とする。
【００２５】
Ｃ−５．スイッチＳ３による処理（測定モード処理）
以下に述べるステップＳＴ３６では、測定モード（Ｍ＝２）において、スイッチＳ３が押下された際に行われる処理、すなわち前述した設定モードにおいて測定された利用者の歩行ピッチ−歩幅特性に基づいて、歩数、歩行距離、歩行平均速度を算出し、表示部１１に表示する処理が行われる。上述した動作において、スイッチＳ３が押下されると、ステップＳＴ１４における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ３０へ進む。そして、モードレジスタＭが「２」となっている場合、すなわち設定モードである場合には、ステップＳＴ３０における判断結果は「ＮＯ」となり、さらに、ステップＳＴ３２における判断結果は「ＹＥＳ」となってステップＳＴ３６へ進む。ステップＳＴ３６では、歩数を計数しながら、３０秒毎に、前述した設定モードにおいて測定された利用者の歩行ピッチ−歩幅特性に基づいて、利用者の歩行ピッチに対応した歩幅を算出するとともに、この算出した歩幅に基づいて、歩行距離、および歩行平均速度を算出し、これらを表示部１１へ表示する処理が行われる。なお、この処理の詳細について後述する。そして、ステップＳＴ３６の処理が終了すると、ステップＳＴ１０へ戻り、上述した処理を繰り返し実行する。
【００２６】
Ｄ．設定モード処理
次に、上述した設定モード処理についてその詳細を図７を参照して説明する。図７は本実施例の設定モード処理を示すフローチャートである。前述したように、当該設定モード処理は、まず、歩幅計測に用いる歩行ピッチとして、歩行ピッチＰ１が選択された後に実行されるとともに、さらに、歩行ピッチＰ２が選択された後に再び実行される。以下に述べるステップＳＴ５０〜ＳＴ６２では、再びスイッチＳ３が押下されるまで、歩行ピッチに応じてピッチ音を発音するとともに、歩数ＳＴをカウントする。
【００２７】
まず、ステップＳＴ５０において、歩行ピッチＰ１，Ｐ２の双方で歩幅が計測されたか否かを判断する。そして、まだ、２つの歩行ピッチＰ１，Ｐ２での計測が終了していない場合には、ステップＳＴ５０における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ５２へ進む。ステップＳＴ５２では、ストップウォッチレジスタＳＴを「１」だけインクリメントする。次に、ステップＳＴ５４へ進み、歩行センサ６からのパルス信号が供給されたか否か、すなわち利用者が１歩踏み出したか否かを判断する。そして、利用者が１歩踏み出した場合には、ステップＳＴ５４における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ５６へ進み、歩数ＳＮを「１」だけインクリメントし、ステップＳＴ５８へ進む。一方、利用者がまだ１歩を踏み出していない場合には、ステップＳＴ５４における判断結果は「ＮＯ」となり、歩数ＳＮをインクリメントせずに、ステップＳＴ５８へ進む。
【００２８】
ステップＳＴ５８では、ストップウォッチレジスタＳＴと所定の歩行ピッチ（Ｐ１もしくはＰ２）とに基づいて、利用者に１歩踏み出すタイミングを指示するためのピッチ音を発音すべきタイミングであるか否かを判断する。そして、ピッチ音を発音すべきタイミングである場合には、ステップＳＴ５８における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ６０へ進む。ステップＳＴ６０では、図２に示すスピーカ９により、ピッチ音を発音し、ステップＳＴ６２へ進む。利用者は、このピッチ音を手がかりにして１歩踏み出す。
【００２９】
一方、ピッチ音を発音すべきタイミングでない場合には、ステップＳＴ５８における判断結果は「ＮＯ」となり、ピッチ音を発音せずに、ステップＳＴ６２へ進む。ステップＳＴ６２では、スイッチＳ３が押下されたか否かを判断する。この場合、スイッチＳ３は、利用者が所定の距離を歩行して歩幅の計測が終了したか、あるいはもう一度計測するために操作されるものである。したがって、歩幅の計測が終了していない場合には、ステップＳＴ６２における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ５０へ進む。以下、ステップＳＴ５０〜ＳＴ６２を繰り返し実行する。このようにして、スピーカ９からピッチ音を発音しながら、歩数ＳＮをカウントする。そして、利用者が予め設定された距離（例えば１０ｍ）を歩行し終えて、スイッチＳ３を押下すると、ステップＳＴ６２における判断結果が「ＹＥＳ」となり、当該設定モード処理を終了する。
【００３０】
上述した処理は、歩行ピッチＰ２に対しても、引き続いて行われる。そして、歩行ピッチＰ２に対しての歩幅計測が終了し、利用者がスイッチＳ３を押下すると、ステップＳＴ６２からＳＴ５０へ戻った際、ステップＳＴ５０における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ６４へ進む。ステップＳＴ６４では、上述した設定モード処理により得られた、歩数ＳＴ１，ＳＴ２、歩行ピッチＰ１，Ｐ２、および距離Ｌに基づいて、歩幅Ｓ１，Ｓ２が算出されるとともに、この歩幅Ｓ１，Ｓ２に基づいて、歩行ピッチ−歩幅特性に従った方程式の係数ａおよび係数ｂが算出され、図３に示すＲＡＭ４に格納される。
【００３１】
上記歩幅Ｓ１，Ｓ２は次式により算出される。
歩幅Ｓ１＝距離Ｌ／歩数ＳＴ１
歩幅Ｓ２＝距離Ｌ／歩数ＳＴ２
また、係数ａ，ｂは次式により算出される。
係数ａ＝（歩幅Ｓ２−歩幅Ｓ１）／（歩行ピッチＰ２−歩行ピッチＰ１）
係数ｂ＝歩幅Ｓ２−ａ・歩行ピッチＰ２
例えば、歩行ピッチＰ１を「１００」、歩行ピッチＰ２を「１４０」の条件の下で、歩幅Ｓ１が７０ｃｍ、歩幅Ｓ２が９０ｃｍであった場合には、係数ａは、（９０−７０）／（１４０−１００）＝１／２となり、係数ｂは、９０−（１／２）・１４０＝２０となる。したがって、歩行ピッチ−歩幅特性に従った方程式は、ｙ＝（１／２）・ｘ＋２０となる。なお、ｙは歩行ピッチｘで歩行した場合の歩幅である。そして、上記ステップＳＴ６４の処理が終了すると、図６に示すメインルーチンへ戻る。
【００３２】
Ｅ．測定モード処理
次に、上述した測定モード処理についてその詳細を図８を参照して説明する。図８は本実施例の測定モード処理を示すフローチャートである。前述したように、当該測定モード処理は、利用者の歩行ピッチ−歩幅特性を算出した後に実行される。以降に述べるステップＳＴ８０〜ＳＴ９０では、測定モード（Ｍ＝０）において、スイッチＳ３が押下されていから再び同スイッチＳ３が押下されるまでの間、歩数を計数しながら、３０秒毎に、前述した設定モードで算出された歩行ピッチ−歩幅特性の方程式に従って、歩幅および歩行距離を算出し、スイッチＳ３が押下されると、それまでの合計歩行距離および歩行平均速度を算出し、これらを表示部１１へ表示する処理が行われる。
【００３３】
まず、ステップＳＴ８０において、ストップウォッチレジスタＳＴをインクリメントする。次に、ステップＳＴ８２において、歩行センサ６からのパルス信号が供給されたか否か、すなわち利用者が１歩踏み出したか否かを判断する。そして、利用者がまだ１歩を踏み出していない場合には、ステップＳＴ８２における判断結果は「ＮＯ」となり、歩数ＳＮのインクリメントや、歩行距離を算出せずに、ステップＳＴ９２へ進む。この場合、表示部１１には、これまで表示されていたデータがそのまま表示されている。ステップＳＴ９２では、スイッチＳ３が押下されたか否かを判断する。そして、スイッチＳ３が押下されていない場合には、ステップＳＴ９２における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＴ８０へ戻る。以下、同様の処理が実行される。
【００３４】
そして、利用者が１歩踏み出すと、ステップＳＴ８２における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ８４へ進み、歩数ＳＮを「１」だけインクリメントし、ステップＳＴ８６へ進む。ステップＳＴ８６では、ストップウォッチレジスタＳＴが３０秒経過したか否かを判断する。そして、３０秒経過していない場合には、ステップＳＴ８６における判断結果は「ＮＯ」となり、歩行距離を算出せずに、ステップＳＴ９２へ進む。この場合も、表示部１１には、これまで表示されていたデータがそのまま表示されている。そして、前述したように、ステップＳＴ９２においてスイッチＳ３が押下されたか否かを判断し、押下されていなければ、ステップＳＴ８０へ戻る。以下、同様の処理が実行される。
【００３５】
一方、ストップウォッチレジスタＳＴが３０秒経過した場合には、ステップＳＴ８６における判断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ８８へ進む。ステップＳ８８では、設定モードで算出した係数ａ，ｂ、歩行ピッチＰＰｉ（＝ＳＮ×２；ｉ＝１〜ｎ、以下同様）に基づき、次式に従って該３０秒間における歩幅ＳＳｉを算出する。
歩幅ＳＳｉ＝ａ・ＰＰｉ＋ｂ
さらに、その３０秒間の歩数ＳＮｉに基づき、次式に従って該３０秒間の歩行距離Ｌｉを算出する。
歩行距離Ｌｉ＝ＳＳｉ・ＳＮｉ
これら歩幅ＳＳｉ、歩行距離Ｌｉは、図３に示すように、ＲＡＭ４へ格納される。
【００３６】
次に、ステップＳＴ９０へ進み、上記ステップＳＴ８８において算出した歩幅ＳＳｉ、距離Ｌｉ、歩行累計時間（ストップウォッチレジスタＳＴの累計値）等を表示部１１にリアルタイムで表示する。そして、ステップＳＴ９２では、上述したように、スイッチＳ３が押下されたか否かを判断し、押下されていなければ、ステップＳＴ８０へ戻り、引き続き、ステップＳＴ８０〜ＳＴ９０を実行する。以上の処理はスイッチＳ３が押下されるまで繰り返し実行される。この結果、３０秒毎に、その間の歩数ＳＮｉ、歩行ピッチＰＰｉ、歩幅ＳＳｉ、距離ＬｉがＲＡＭ４に順次格納される。
【００３７】
そして、利用者によりスイッチＳ３が押下されると、ステップＳＴ９２における判断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳＴ９４へ進む。ステップＳＴ９４では、それまでにＲＡＭ４に格納された歩数ＳＮｉ、歩行ピッチＰＰｉ、歩幅ＳＳｉ、距離Ｌｉに基づいて、合計歩行距離ＬＬ、合計歩行時間ＴＴ、および歩行平均速度Ｖを算出する。そこで、まず、同一の歩行ピッチＰＰで歩行した区間毎にグループ分けし、各区間における区間歩行時間ＴＧを算出する。この結果、例えば、歩行ピッチＰＰが「１００」で１分、歩行ピッチＰＰが「１４０」で２分、そして、歩行ピッチＰＰが「１２０」で３分で歩行したという結果が得られたとする。次に、上記結果に基づいて、以下に示すように、各区間における区間歩行距離ＬＧ、合計歩行距離ＬＬ、合計歩行時間ＴＴ、および歩行平均速度Ｖを算出する。なお、括弧内は数値例である。
【００３８】
（ａ）ＬＧ１００＝ＰＰ（１００）×ＳＳ（０．７）×ＴＧ（１）＝７０ｍ
（ｂ）ＬＧ１４０＝ＰＰ（１４０）×ＳＳ（０．９）×ＴＧ（２）＝２５２ｍ
（ｃ）ＬＧ１２０＝ＰＰ（１２０）×ＳＳ（０．８）×ＴＧ（３）＝２８８ｍ
（ｄ）ＬＬ＝ＬＧ１００＋ＬＧ１４０＋ＬＧ１２０＝６１０ｍ
（ｅ）ＴＴ＝ＴＧ（１）＋ＴＧ（２）＋ＴＧ（３）＝６分
（ｆ）Ｖ＝ＬＬ（６１０）／ＴＴ（０．１）＝６．１ｋｍ／ｈｒ
次に、ステップＳＴ９６へ進み、上記ステップＳＴ９４で算出した合計歩行距離ＬＬおよび歩行平均速度Ｖを表示部１１へ表示する。そして、当該測定モード処理を終了して前述した図６に示すメインルーチンへ戻る。
【００３９】
このように、本実施例では、利用者の歩行ピッチ−歩幅特性を予め算出しておき、実際の計測においては、上記歩行ピッチ−歩幅特性に従って、当該利用者の歩行ピッチＰＰから歩幅ＳＳを算出し、該歩幅ＳＳと歩行時間から歩行距離を得るとともに、合計歩行時間ＴＴと上記合計歩行距離ＬＬから歩行平均速度Ｖを得る。このため、利用者が如何なる歩行ピッチで歩行しても、自動的にその利用者の歩幅ＳＳが算出できるので、該歩幅ＳＳに基づいて正確な合計歩行距離ＬＬと歩行平均速度Ｖとが算出できる。
【００４０】
なお、上述した実施例では、設定モードにおいて、歩行ピッチＰ１，Ｐ２をスピーカ９で発音するようにしたが、これに加えて、もしくはこれに代えて、表示部１１に何らかの画像を点滅表示させるか、ＬＥＤなどを点滅させるなど、利用者の視覚に対して指示するようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、計数手段によりカウントされた歩数、計時手段により計時された計測時間、および利用者の歩行ピッチと歩幅の予め算出しておいた関係式に基づいて、上記計測時間における利用者の歩行距離および歩行平均速度を演算手段により算出するようにしたので、利用者が如何なる歩行ピッチで歩行しても、予め算出しておいた関係式から自動的にその利用者の歩幅が算出できるので、正確な合計歩行距離と歩行平均速度とが算出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による携帯用電子機器の原理を説明するための歩行ピッチ−歩幅特性の一例を示す特性図である。
【図２】本発明による携帯用電子機器の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施例のＲＡＭの内容を示す概念図である。
【図４】同実施例の動作モードの状態遷移動作を示す概念図である。
【図５】同実施例の設定モードにおける処理遷移動作を示す概念図である。
【図６】同実施例の一動作例を示すメインルーチンのフローチャートである。
【図７】同実施例の設定モード処理を示すフローチャートである。
【図８】同実施例の測定モード処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 発振器
２ 分周回路
３ ＲＯＭ
４ ＲＡＭ（関係式記憶手段）
６ 歩行センサ（検出手段）
７ キー入力部
８ ＣＰＵ（計数手段、計時手段、ピッチ算出手段、演算手段、関係式算出手段）
９ スピーカ（出力手段）
１０ 表示制御回路
１１ 表示部（出力手段、表示手段）
Claims (9)
- 利用者の歩行動作を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された歩行動作に基づいて前記利用者の歩数をカウントする計数手段と、
前記利用者が歩行動作を行っている時間を計時する計時手段と、
前記計数手段によりカウントされた歩数と、前記計時手段により計時された時間とにより前記利用者のピッチを算出するピッチ算出手段と、
ピッチと歩幅の関係式を記憶する関係式記憶手段と、
この関係式記憶手段から前記ピッチ算出手段により算出されたピッチに対応した歩幅を算出し、前記利用者の移動距離または移動速度のうち少なくとも一方を算出する演算手段と
を具備することを特徴とする携帯用電子機器。 - 前記関係式は、前記利用者に固有の関係式であることを特徴とする請求項１記載の携帯用電子機器。
- 前記関係式記憶手段は、第１の歩行ピッチに同期して歩行したときの前記利用者の第１の歩幅と、第２の歩行ピッチに同期して歩行したときの前記利用者の第２の歩幅とに基づいて、前記利用者に固有の関係式を算出する関係式算出手段を具備することを特徴とする請求項２記載の携帯用電子機器。
- 前記関係式記憶手段は、前記利用者のそれぞれのピッチに対応した歩幅を記憶するものであることを特徴とする請求項１記載の携帯用電子機器。
- 前記第１および第２の歩行ピッチに同期した信号を出力する出力手段を具備することを特徴とする請求項２記載の携帯用電子機器。
- 前記出力手段は、前記利用者の聴覚に作用する音信号を出力することを特徴とする請求項５記載の携帯用電子機器。
- 前記出力手段は、前記利用者の視覚に作用する光信号を出力することを特徴とする請求項５記載の携帯用電子機器。
- 前記関係式は１次方程式であることを特徴とする請求項２記載の携帯用電子機器。
- 少なくとも、前記計測時間における歩行距離および歩行平均速度を表示する表示手段を具備することを特徴とする請求項１記載の携帯用電子機器。
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