JPH10332418A - 歩行距離計 - Google Patents
歩行距離計Info
- Publication number
- JPH10332418A JPH10332418A JP9147996A JP14799697A JPH10332418A JP H10332418 A JPH10332418 A JP H10332418A JP 9147996 A JP9147996 A JP 9147996A JP 14799697 A JP14799697 A JP 14799697A JP H10332418 A JPH10332418 A JP H10332418A
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- Japan
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- time
- walking
- speed
- walking distance
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 歩幅を測定し入力する手間や歩幅による誤差
発生の問題なしに、歩行距離を正確に知ることができる
歩行距離計を提供する。 【解決手段】 一方の足首に取付けられた本体部１内の
加速度センサー３が加速度を計測し、ＡＤ変換器５でＡ
Ｄ変換した加速度のディジタル変換値と、クロック２の
計測時間の積をＣＰＵ６でディジタル的に積分して歩行
速度及び歩行距離を求め、手首に取付けられたディジタ
ル表示ディスプレイ８に表示させる。ＣＰＵ６には、足
が接地している間の加速度のディジタル変換値が一定の
値より小さい部分を加速度０と認識する加速度不感帯を
設定し、加速度不感帯内の時間中は加速度のディジタル
変換値とクロック２の計測時間との積分値を０にリセッ
トすることにより、加速度センサー３の速度データのオ
フセットによる誤差を消去する。
発生の問題なしに、歩行距離を正確に知ることができる
歩行距離計を提供する。 【解決手段】 一方の足首に取付けられた本体部１内の
加速度センサー３が加速度を計測し、ＡＤ変換器５でＡ
Ｄ変換した加速度のディジタル変換値と、クロック２の
計測時間の積をＣＰＵ６でディジタル的に積分して歩行
速度及び歩行距離を求め、手首に取付けられたディジタ
ル表示ディスプレイ８に表示させる。ＣＰＵ６には、足
が接地している間の加速度のディジタル変換値が一定の
値より小さい部分を加速度０と認識する加速度不感帯を
設定し、加速度不感帯内の時間中は加速度のディジタル
変換値とクロック２の計測時間との積分値を０にリセッ
トすることにより、加速度センサー３の速度データのオ
フセットによる誤差を消去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は歩行距離計に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、健康の維持増進のために歩行運動
が盛んに行われている。このような場合、体の一部に万
歩計を付けて、歩いた歩数を計数することが従来より行
われている。しかし万歩計（登録商標）は歩数しか表示
しないので、歩行距離を知りたい場合には、予め自分の
平均歩幅を知っておいて、万歩計の計数値と掛け合わせ
て求めることが必要なので手間がかかる。
が盛んに行われている。このような場合、体の一部に万
歩計を付けて、歩いた歩数を計数することが従来より行
われている。しかし万歩計（登録商標）は歩数しか表示
しないので、歩行距離を知りたい場合には、予め自分の
平均歩幅を知っておいて、万歩計の計数値と掛け合わせ
て求めることが必要なので手間がかかる。
【０００３】そこで、このような手計算によって歩行距
離を求める手間のかからないものとして、予め歩幅を設
定しておき、設定した歩幅と計数した歩数の積を求めて
ることによって歩行距離も表示される万歩計が市販され
るようになっている。また、特開平５−１６４５７１号
公報には、歩幅を設定して、一定時間歩いた距離と歩行
速度の変化が判別できるようにした歩行距離測定装置が
開示されている。
離を求める手間のかからないものとして、予め歩幅を設
定しておき、設定した歩幅と計数した歩数の積を求めて
ることによって歩行距離も表示される万歩計が市販され
るようになっている。また、特開平５−１６４５７１号
公報には、歩幅を設定して、一定時間歩いた距離と歩行
速度の変化が判別できるようにした歩行距離測定装置が
開示されている。
【０００４】しかし、同じ歩行者でも体調や地形・地面
条件によって歩幅が変化するので、誤差が大きくなるこ
とがある。また体調や地形・地面条件が変わるたびに歩
幅を測定しなおすのは面倒である。
条件によって歩幅が変化するので、誤差が大きくなるこ
とがある。また体調や地形・地面条件が変わるたびに歩
幅を測定しなおすのは面倒である。
【０００５】また、人工衛星から発信されるデータによ
り位置あるいは移動距離を求めるＧＰＳ（汎世界測位シ
ステム）があるが、装置が大型で重いため携帯に不便な
上、高価につく。しかも乗物で移動した場合には、乗物
による移動距離も含まれてしまうという問題もある。
り位置あるいは移動距離を求めるＧＰＳ（汎世界測位シ
ステム）があるが、装置が大型で重いため携帯に不便な
上、高価につく。しかも乗物で移動した場合には、乗物
による移動距離も含まれてしまうという問題もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような問題点に鑑みてなされたものであって、歩幅を
測定する煩雑さや歩幅による誤差発生の問題がなく、正
味の歩行距離を正確に知ることができ、且つ軽量で携帯
が便利な歩行距離計を提供することを目的としたもので
ある。
のような問題点に鑑みてなされたものであって、歩幅を
測定する煩雑さや歩幅による誤差発生の問題がなく、正
味の歩行距離を正確に知ることができ、且つ軽量で携帯
が便利な歩行距離計を提供することを目的としたもので
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の歩行距離計は、計時手段、加速度センサ
ー、ＡＤ変換器、ＣＰＵを備えた本体部が足首等の歩行
中対地速度が０とみなせる部位に取付け可能とされ、任
意の位置に表示手段を備えていて、 本体部を一方の足首に取付け、加速度センサーにより
足を浮かせてから着地するまでの間の加速度を検出し、
ＡＤ変換器によりディジタル変換する、 加速度のディジタル変換値と計時手段が計測した時間
の積をディジタル的に積分して速度を求める、 求められた速度と計時手段が計測した歩行時間の積を
ディジタル的に積分して歩行距離を求める、 歩行距離を歩行した時間で割り算し、平均速度を求め
る、 上記〜より、任意時間におけるそれまでの全経過
時間、全歩行距離、及び全歩行距離を全経過時間で除し
た平均速度を計算し、出力信号として表示手段に出力し
表示する、構成とされた歩行距離計であって、足が接地
している間の加速度のディジタル変換値が一定の値より
小さい部分を加速度０として認識する加速度不感帯が設
定可能とされ、加速度不感帯内の時間中は加速度のディ
ジタル変換値と計時手段が計測した時間の積分値（上記
、即ち速度）が０にリセットされることを特徴とする
ものである。
めに、本発明の歩行距離計は、計時手段、加速度センサ
ー、ＡＤ変換器、ＣＰＵを備えた本体部が足首等の歩行
中対地速度が０とみなせる部位に取付け可能とされ、任
意の位置に表示手段を備えていて、 本体部を一方の足首に取付け、加速度センサーにより
足を浮かせてから着地するまでの間の加速度を検出し、
ＡＤ変換器によりディジタル変換する、 加速度のディジタル変換値と計時手段が計測した時間
の積をディジタル的に積分して速度を求める、 求められた速度と計時手段が計測した歩行時間の積を
ディジタル的に積分して歩行距離を求める、 歩行距離を歩行した時間で割り算し、平均速度を求め
る、 上記〜より、任意時間におけるそれまでの全経過
時間、全歩行距離、及び全歩行距離を全経過時間で除し
た平均速度を計算し、出力信号として表示手段に出力し
表示する、構成とされた歩行距離計であって、足が接地
している間の加速度のディジタル変換値が一定の値より
小さい部分を加速度０として認識する加速度不感帯が設
定可能とされ、加速度不感帯内の時間中は加速度のディ
ジタル変換値と計時手段が計測した時間の積分値（上記
、即ち速度）が０にリセットされることを特徴とする
ものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明歩行距離計の実施の
形態を示す概略説明図、図２は本発明歩行距離計の構成
を示すブロック図である。歩行距離計の本体部１は、そ
のケースの広い面が歩行方向と平行となるようにバンド
７によって一方の足（Ｆ1 とする）の足首に取付けられ
る。本体部１には、クロック（計時手段）２、加速度セ
ンサー３、アンプ４、ＡＤ変換器５、ＣＰＵ６が組み込
まれていて、図２に示すブロック図のように構成されて
いる。
を参照して説明する。図１は本発明歩行距離計の実施の
形態を示す概略説明図、図２は本発明歩行距離計の構成
を示すブロック図である。歩行距離計の本体部１は、そ
のケースの広い面が歩行方向と平行となるようにバンド
７によって一方の足（Ｆ1 とする）の足首に取付けられ
る。本体部１には、クロック（計時手段）２、加速度セ
ンサー３、アンプ４、ＡＤ変換器５、ＣＰＵ６が組み込
まれていて、図２に示すブロック図のように構成されて
いる。
【０００９】また、腕時計状のケースに組み込まれたデ
ィジタル表示ディスプレイ８はバンド９で手首に取り付
けられる。ディジタル表示ディスプレイ８のケースに
は、任意の瞬間における歩行開始からの経過時間、歩行
距離、平均速度を表示させるための作動ボタン、クロッ
ク２を始動、一時停止、再始動等ストップウォッチとし
て作動させるための作動ボタンが設けられている。そし
て本体部１とディジタル表示ディスプレイ８及びそのケ
ースの間は、信号を相互に伝達するための被覆導線１０
で連結されている。
ィジタル表示ディスプレイ８はバンド９で手首に取り付
けられる。ディジタル表示ディスプレイ８のケースに
は、任意の瞬間における歩行開始からの経過時間、歩行
距離、平均速度を表示させるための作動ボタン、クロッ
ク２を始動、一時停止、再始動等ストップウォッチとし
て作動させるための作動ボタンが設けられている。そし
て本体部１とディジタル表示ディスプレイ８及びそのケ
ースの間は、信号を相互に伝達するための被覆導線１０
で連結されている。
【００１０】なお、被覆導線を通じて信号を伝達する代
わりに無線方式とし、電波によって本体部１とディジタ
ル表示ディスプレイ８及びそのケースの間で信号を伝達
するものとしてもよい。
わりに無線方式とし、電波によって本体部１とディジタ
ル表示ディスプレイ８及びそのケースの間で信号を伝達
するものとしてもよい。
【００１１】加速度センサー３は、例えばケース（上記
本体部のケース）に取付けた質量とばねの組み合わせか
らなる構造のものが挙げられる。この加速度センサーは
全体が加速度を受けることにより、ケースに対する質量
の相対位置が変化するので、その変化から非重力加速度
を求め、電気信号として出力するものである（（株）オ
ーム社発行「ＯＨＭ電気電子用語辞典」より）。
本体部のケース）に取付けた質量とばねの組み合わせか
らなる構造のものが挙げられる。この加速度センサーは
全体が加速度を受けることにより、ケースに対する質量
の相対位置が変化するので、その変化から非重力加速度
を求め、電気信号として出力するものである（（株）オ
ーム社発行「ＯＨＭ電気電子用語辞典」より）。
【００１２】ところで、人が歩行するときの一方の足Ｆ
1 の加速度α及び速度ｖ、及び歩行した距離Ｓを図示す
ると図３のようになる。即ち、ｔ0 からｔ1 までの間は
他方の足Ｆ2 を接地し、足Ｆ1 を浮かせて歩行する。こ
の間の加速度αを積分した速度ｖはほぼ山形となり、速
度ｖの線の下の面積が歩行距離を表す。
1 の加速度α及び速度ｖ、及び歩行した距離Ｓを図示す
ると図３のようになる。即ち、ｔ0 からｔ1 までの間は
他方の足Ｆ2 を接地し、足Ｆ1 を浮かせて歩行する。こ
の間の加速度αを積分した速度ｖはほぼ山形となり、速
度ｖの線の下の面積が歩行距離を表す。
【００１３】このように、一方の足Ｆ1 だけに歩行距離
計の本体部１を取付けることによって、本体部１内の加
速度センサー３で足Ｆ1 の加速度αを検出し、加速度セ
ンサー３から発信された加速度信号をアンプ４で増幅し
た後、ＡＤ変換器４でディジタル変換し、ＣＰＵ６でデ
ィジタル的に積分することにより、速度ｖ、歩行距離Ｓ
＝Σｓ1 ＋ｓ2 ・・・、及び歩行距離Ｓを歩行した時間
で割り算することにより、平均速度を求めることができ
る。
計の本体部１を取付けることによって、本体部１内の加
速度センサー３で足Ｆ1 の加速度αを検出し、加速度セ
ンサー３から発信された加速度信号をアンプ４で増幅し
た後、ＡＤ変換器４でディジタル変換し、ＣＰＵ６でデ
ィジタル的に積分することにより、速度ｖ、歩行距離Ｓ
＝Σｓ1 ＋ｓ2 ・・・、及び歩行距離Ｓを歩行した時間
で割り算することにより、平均速度を求めることができ
る。
【００１４】しかるに、通常、加速度センサーの出力を
積分した速度データにはオフセットが存在するために、
静止状態に置かれていて実際には速度が０の場合でも、
速度データは０とならず、距離データには継続的な誤差
（ドリフト）が存在する。その結果、加速度センサーの
検知加速度をＡＤ変換器で変換し、ＣＰＵで積分して速
度を求めると、図４に示すように、見かけの速度ｖ1 は
０とならずに速度誤差δｖが生じ、長時間の歩行中には
見かけの歩行距離Ｓ1 と実際の歩行距離Ｓとの誤差は無
視できないほど大きくなる。また、歩行の途中で乗物を
利用した場合には、実際には歩行していないにも関わら
ず、その間の速度が０とならないために歩行距離が加算
され、見かけの歩行距離と実際の歩行距離との差が著し
く大きくなって、役に立たなくなることがある。
積分した速度データにはオフセットが存在するために、
静止状態に置かれていて実際には速度が０の場合でも、
速度データは０とならず、距離データには継続的な誤差
（ドリフト）が存在する。その結果、加速度センサーの
検知加速度をＡＤ変換器で変換し、ＣＰＵで積分して速
度を求めると、図４に示すように、見かけの速度ｖ1 は
０とならずに速度誤差δｖが生じ、長時間の歩行中には
見かけの歩行距離Ｓ1 と実際の歩行距離Ｓとの誤差は無
視できないほど大きくなる。また、歩行の途中で乗物を
利用した場合には、実際には歩行していないにも関わら
ず、その間の速度が０とならないために歩行距離が加算
され、見かけの歩行距離と実際の歩行距離との差が著し
く大きくなって、役に立たなくなることがある。
【００１５】そこで、発明者はこのような加速度センサ
ーのヒステリシスによる速度誤差の影響を消去すること
を研究し、以下に述べるようにして目的を達成すること
ができた。即ち、図３において足Ｆ1 が接地している時
間、即ち着地の時点ｔ1 から次に浮かせる時点ｔ2 まで
の時間においては、着地の瞬間ｔ1 からΔｔ（０．１秒
程度）というごく短時間のみ、着地などによる振動でや
や大きい加速度が発生するものの、その後は体重が前方
へ移動するだけで、足Ｆ1 はほとんど静止の状態となっ
て、ディジタル変換された加速度センサーの出力値が０
と見なせることに着目した。
ーのヒステリシスによる速度誤差の影響を消去すること
を研究し、以下に述べるようにして目的を達成すること
ができた。即ち、図３において足Ｆ1 が接地している時
間、即ち着地の時点ｔ1 から次に浮かせる時点ｔ2 まで
の時間においては、着地の瞬間ｔ1 からΔｔ（０．１秒
程度）というごく短時間のみ、着地などによる振動でや
や大きい加速度が発生するものの、その後は体重が前方
へ移動するだけで、足Ｆ1 はほとんど静止の状態となっ
て、ディジタル変換された加速度センサーの出力値が０
と見なせることに着目した。
【００１６】そして、加速度αが、＋Δα＞α＞−Δα
の範囲を加速度０として認識する加速度不感帯Ｎとして
設定し、この加速度不感帯内の時間Ｔ中は、ディジタル
変換された加速度とクロック２が計測した時間の積分
値、即ち速度ｖを０にリセットした。その結果、図５に
示すような速度ｖ2 及び歩行距離Ｓ2 のグラフが得られ
た。
の範囲を加速度０として認識する加速度不感帯Ｎとして
設定し、この加速度不感帯内の時間Ｔ中は、ディジタル
変換された加速度とクロック２が計測した時間の積分
値、即ち速度ｖを０にリセットした。その結果、図５に
示すような速度ｖ2 及び歩行距離Ｓ2 のグラフが得られ
た。
【００１７】なお、このような加速度不感帯Ｎの設定、
及び加速度不感帯内の時間Ｔ中で加速度のディジタル変
換値と計時手段が計測した時間の積分値を０にリセット
する操作は、ＣＰＵのプログラム設定によって容易に行
うことができる。
及び加速度不感帯内の時間Ｔ中で加速度のディジタル変
換値と計時手段が計測した時間の積分値を０にリセット
する操作は、ＣＰＵのプログラム設定によって容易に行
うことができる。
【００１８】上記のように、加速度不感帯内の時間Ｔ中
で加速度のディジタル変換値とクロック２が計測した時
間の積分値を０にリセットすることによって、加速度セ
ンサー３のヒステリシスによる影響をほとんど消去する
ことができ、本発明歩行距離計によって求めた歩行距離
と実際に歩行した距離の誤差をほとんど０にすることが
できた。
で加速度のディジタル変換値とクロック２が計測した時
間の積分値を０にリセットすることによって、加速度セ
ンサー３のヒステリシスによる影響をほとんど消去する
ことができ、本発明歩行距離計によって求めた歩行距離
と実際に歩行した距離の誤差をほとんど０にすることが
できた。
【００１９】なお、歩行の途中で乗物に乗る場合は、乗
車中の加速度は連続的にほぼ０になるので、速度も０に
なり、歩行距離は加算されない。
車中の加速度は連続的にほぼ０になるので、速度も０に
なり、歩行距離は加算されない。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
歩行距離計は、歩行距離を表示することのできる従来の
歩行距離測定装置のように歩幅を測定して入力する煩雑
さがなく、また歩幅による誤差発生の問題をなくして、
歩行距離を正確に知ることができる。
歩行距離計は、歩行距離を表示することのできる従来の
歩行距離測定装置のように歩幅を測定して入力する煩雑
さがなく、また歩幅による誤差発生の問題をなくして、
歩行距離を正確に知ることができる。
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略説明図。
【図２】本発明要部の構成を示すブロック図。
【図３】人が歩行する際の一方の脚の加速度、速度、及
び歩行距離を示すグラフ。
び歩行距離を示すグラフ。
【図４】加速度センサーの出力の積分値のオフセットに
よる速度、歩行距離の計測値への影響を示すグラフ。
よる速度、歩行距離の計測値への影響を示すグラフ。
【図５】本発明による効果を示す速度、歩行距離の計測
値グラフ。
値グラフ。
１ 本体部 ２ クロック ３ 加速度センサー ４ アンプ ５ ＡＤ変換器 ６ ＣＰＵ ８ ディジタル表示ディスプレイ １０ 被覆導線 Ｆ1 一方の足 Ｆ2 他方の足 Ｎ 加速度不感帯 Ｔ 加速度不感帯内の時間
Claims (1)
- 【請求項１】 計時手段、加速度センサー、ＡＤ変換
器、ＣＰＵを備えた本体部が足首等の歩行中対地速度が
０とみなせる部位に取付け可能とされ、任意の位置に表
示手段を備えていて、 本体部を一方の足首に取付け、加速度センサーにより
足を浮かせてから着地するまでの間の加速度を検出し、
ＡＤ変換器によりディジタル変換する、 加速度のディジタル変換値と計時手段が計測した時間
の積をディジタル的に積分して速度を求める、 求められた速度と計時手段が計測した歩行時間の積を
ディジタル的に積分して歩行距離を求める、 歩行距離を歩行した時間で割り算し、平均速度を求め
る、 上記〜より、任意時間におけるそれまでの全経過
時間、全歩行距離、及び全歩行距離を全経過時間で除し
た平均速度を計算し、出力信号として表示手段に出力し
表示する、構成とされた歩行距離計であって、足が接地
している間の加速度のディジタル変換値が一定の値より
小さい部分を加速度０として認識する加速度不感帯が設
定可能とされ、加速度不感帯内の時間中は加速度のディ
ジタル変換値と計時手段が計測した時間の積分値が０に
リセットされることを特徴とする歩行距離計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9147996A JPH10332418A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 歩行距離計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9147996A JPH10332418A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 歩行距離計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10332418A true JPH10332418A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15442793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9147996A Pending JPH10332418A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 歩行距離計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10332418A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2348038A (en) * | 1999-03-16 | 2000-09-20 | Innomind International Limited | Liquid crystal display with three-dimensional effect |
| KR100605747B1 (ko) * | 2004-11-19 | 2006-08-01 | 삼성전기주식회사 | 걸음수 측정장치 및 측정방법 |
| JP2008292295A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Seiko Instruments Inc | 速度計 |
| JP2009503734A (ja) * | 2005-08-01 | 2009-01-29 | マーケル・カロリン・エム． | 着用可能フィットネス装置及び複数の着用可能部材を相互交換可能なフィットネス装置 |
| JP2010525304A (ja) * | 2007-04-13 | 2010-07-22 | ヴィーテイアイ テクノロジーズ オーワイ | 移動中の人の推移を測定する方法および装置 |
| KR100985477B1 (ko) | 2010-02-25 | 2010-10-05 | (주)제이와이테크놀로지 | 가속도 센서를 이용한 길이 측정 장치 및 방법 |
| JP2014526048A (ja) * | 2011-08-18 | 2014-10-02 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 加速度測定に基づく水平又は垂直方向の速度推定 |
| JP2016042879A (ja) * | 2014-08-19 | 2016-04-04 | マイクロストーン株式会社 | ストライド計測システム |
-
1997
- 1997-06-05 JP JP9147996A patent/JPH10332418A/ja active Pending
Cited By (10)
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| JP2016042879A (ja) * | 2014-08-19 | 2016-04-04 | マイクロストーン株式会社 | ストライド計測システム |
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