JP6277694B2 - 歩数計 - Google Patents
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- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1123—Discriminating type of movement, e.g. walking or running
Description
図1は、本実施形態に関わる歩数計の構成を示すブロック図である。以下に説明する歩数計は、例えば、ユーザの腕部に巻かれるリストバンドに取り付けられたリストバンド型歩数計である。
二乗和平方根算出部12aは、加速度センサ11の各出力の二乗和の平方根の信号を生成する回路である。ここでは、複数方向(ここでは3つの方向)の加速度を用いているので、各出力の二乗和の平方根の信号を生成する二乗和平方根算出部12aを用いているが、二乗和平方根算出部12aに代えて、二乗和の信号を生成する二乗和算出回路を用いてもよい。
なお、ここでは、加速度センサ11は、3軸加速度センサであるが、1以上の方向の加速度を検出するセンサであればよく、1軸、2軸以上の加速度センサでもよい。
よって、加速度検出部12は、1つ以上の方向の加速度を検出する加速度センサ11の出力から加速度を検出し、加速度信号を出力する。
2つのバンドパスフィルタ13,14には、加速度検出部12の出力が入力される。
一般に人が走るときは、毎秒2〜4歩で走る。走行による加速度信号の主たる周波数成分は2.6〜3.8Hz程度であり、腕振りによるそれは1.3〜1.9Hz程度である。しかしながら、走行時は腕を抱えるため腕振りによる周波数1/2の信号の成分は歩行時にくらべて非常に小さいという特徴がある。バンドパスフィルタ14は、2.6から3.8Hzの周波数成分を透過するフィルタである。図3に示すように、バンドパスフィルタ14は、2.6Hz未満の周波数成分、すなわち腕振りの周波数成分を除去する。
歩数カウンタ15と16のカウント値は、判定部31により読み出される。
また、バンドパスフィルタ13と14の出力は、それぞれ絶対値回路17と18に入力される。絶対値回路17,18は、加速度信号の絶対値を算出して出力する処理部である。
判定部31は、ローパスフィルタ19とローパスフィルタ20の出力に基づいて、歩数カウンタ15と16のカウント値を、それぞれカウンタ部32の2つのカウンタ32aと32bにカウント値を加算する。すなわち、判定部31は、ローパスフィルタ19の出力があるときあるいはローパスフィルタ19の出力がローパスフィルタ20の出力よりも大きいときは、歩行していると判定し、歩数カウンタ15の出力を、カウンタ部32の歩行時カウンタ32aに加算する。また、判定部31は、ローパスフィルタ20の出力がローパスフィルタ19の出力よりも大きいときは、走行していると判定し、歩数カウンタ16の出力を、カウンタ部32の走行時カウンタ32bに加算する。
上述したように、歩行時カウンタ32aと走行時カウンタ32bのカウント値すなわち歩数は、表示部22に表示される。
ユーザが歩数計を腕部に装着して歩行したとき、腕振りの加速度に基づいて歩数がカウントされてしまうため、従来の歩数計では、歩数が少なくカウントされることがあった。出願人の実験によれば、従来の歩数計を腕部に装着すると、歩数計は、実際の歩数の7割程度の歩数しかカウントしなかった。
ユーザが、歩数計1を腕部に装着して歩くと、加速度検出部12で検出された加速度信号は、バンドパスフィルタ13と14に入力される。このとき、腕振りによる信号成分が除外された歩行による加速度信号がバンドパスフィルタ13から出力される。
また、ローパスフィルタ19は、歩行時のエネルギーに対応する信号を出力する。
ユーザが、歩数計1を腕部に装着して走ると、加速度検出部12で検出された加速度信号は、バンドパスフィルタ13と14に入力され、腕振り成分が除外され走行成分のみがバンドパスフィルタ14から出力される。
また、ローパスフィルタ20は、走行時の加速度エネルギーを出力する。
また、歩数計1をリセットしてから腕に装着して、走り始めると、腕振りがあっても、歩数計1は、走行時の歩数を正確にカウントする。
Claims (8)
- 一つ以上の加速度センサの出力から加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度検出部と、
前記加速度信号から、前記加速度信号に含まれる歩行時の腕振りにより生じる周波数成分を除去する第1のバンドパスフィルタと、
前記加速度信号から、前記加速度信号に含まれる走行時の腕振りにより生じる周波数成分を除去する第2のバンドパスフィルタと、
前記第1のバンドパスフィルタから出力される前記加速度信号に基づいて、第1のエネルギーを検出する第1のエネルギー検出部と、
前記第2のバンドパスフィルタから出力される前記加速度信号に基づいて、第2のエネルギーを検出する第2のエネルギー検出部と、
前記第1のバンドパスフィルタから出力される前記加速度信号に基づいて、歩数をカウントする第1のカウンタと、
前記第2のバンドパスフィルタから出力される前記加速度信号に基づいて、歩数をカウントする第2のカウンタと、
前記第1のエネルギー検出部が前記第2のエネルギー検出部より大きい値を出力しているときに、前記第1のカウンタのカウント値を選択して出力し、前記第2のエネルギー検出部が前記第1のエネルギー検出部より大きい値を出力しているときに、前記第2のカウンタのカウント値を選択して出力する選択出力部と、
を有する歩数計。 - 一つ以上の方向の加速度を検出する加速度センサの出力から加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度検出部と、
前記加速度信号から、前記加速度信号に含まれる歩行時の腕振りにより生じる周波数成分を除去する第1のバンドパスフィルタと、
前記第1のバンドパスフィルタから出力される前記加速度信号に基づいて、歩数をカウントする第1のカウンタと、
前記第1のバンドパスフィルタから出力される前記加速度信号に基づいて、第1のエネルギーを検出する第1のエネルギー検出部と、
前記第1のエネルギー検出部が前記第1のエネルギーの値を出力しているときに、前記第1のカウンタのカウント値を出力する選択出力部と、
を有する歩数計。 - 前記加速度信号から、前記加速度信号に含まれる走行時の腕振りにより生じる周波数成分を除去する第2のバンドパスフィルタと、
前記第2のバンドパスフィルタから出力される前記加速度信号に基づいて、歩数をカウントする第2のカウンタと、
を有する請求項2に記載の歩数計。 - 前記第1のバンドパスフィルタは、1.5から2.5Hzの周波数成分を透過するフィルタである請求項1から3のいずれか1つに記載の歩数計。
- 前記第2のバンドパスフィルタは、2.5から4Hzの周波数成分を透過するフィルタである請求項1又は3に記載の歩数計。
- 一つ以上の方向の加速度を検出する加速度センサの出力から加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度検出部と、
前記加速度信号から、前記加速度信号に含まれる走行時の腕振りにより生じる周波数成分を除去するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタから出力される前記加速度信号に基づいて、歩数をカウントするカウンタと、
前記バンドパスフィルタから出力される前記加速度信号に基づいて、エネルギーを検出するエネルギー検出部と、
前記エネルギー検出部が前記エネルギーの値を出力しているときに、前記カウンタのカウント値を出力する選択出力部と、
を有する歩数計。 - 前記バンドパスフィルタは、2.5から4Hzの周波数成分を透過するフィルタである請求項6に記載の歩数計。
- 前記加速度センサは、互いに直交する3軸方向の加速度を検出することができる3軸加速度センサである請求項1から7のいずれか1つに記載の歩数計。
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