TWI325491B - - Google Patents

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1325491 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於如步數計等之檢知使用者（User)之身體運 動而利用之裝置、方法及程式。 【先前技術】 為了實施自我之健康管理等，通常使用步數計來掌握自 我之運動量。先前之步數計為了正確統計步數，其結構上 往往在本體之配戴位置及配戴方向上有限制。但是，近年 來，為了更加提高便利性，而提出有可自由地設定配戴位 置及配戴方向的身體運動檢知裝置。其中亦提出有使用多 軸之加速度感測器估計姿勢，並使用該感測器檢知身體運 動之方法及裝置。其在估計姿勢上，與使用角度感測器等 之方法比較，具有可廉價地實現的優點。 如在曰本特開2004_141669號公報中揭示有：藉由彼此 檢知方向不同之複數個身體運動感測器檢知加速度，藉由 分析各感測器之信號圖案，判定/選擇作用軸並藉由作 用軸之㈣分析來進❹行檢知的方法。此外，在日本特 開2〇〇5·14〇533號公報中揭示有：搭載彼此正交之2轴或3 軸加速度感測器’從各轴之感測器信號的合成向量估計身 體運動之運動方向，藉出八於^士 4 籍由刀析估计之運動方向的信號成 分，來檢知身體運動之方法。 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 但是’揭示於日本特開2__141669號公報之方法，由 116894-981225.doc 1325491 於自複數個感測器僅選擇一個適合測定之感測器作為作用 v 軸，因此會發生檢知之使用者的身體運動方向（運動方向） 與選定之作用轴不一致的情況，可能受到步行以外之身體 運動的影響，而無法正確計測步數。此外，揭示於日本特 開2005-140533號公報之方法，由於不考慮信號波形之性 質’而僅依信號之強度，因此亦可能統計了步行以外的身 體運動。 此處所謂步行以外之身體運動，係指為了步行而發生於 使用者身體的垂直方向以外之移動，如有：計測使用者之 步數用的步數計由使用者手持，而在水平方向振動時之移 動；及如計測使用者之步數用的步數計藉由吊繩而掛在使 用者頸部時產生之振子運動等各種移動。 因而’須不受步行以外之使用者身體運動的影響，而正 確檢知步行時使用者僅在垂直方向的身體運動，並可加以 統計’且須可正確地計測使用者之步數。再者，詳細觀察 使用者之身體運動時，有時係在靜止之狀態，有時係自靜 止狀態向步行狀態，或是自步行狀態向靜止狀態的過渡期 之狀態。此外，即使是動作狀態，步行（WaUdng)狀態與跑 步（Running)狀態亦不同。因而，如可正確地掌握使用者之 步行間距（步行速度或每單位時間的步數（次數））時，方有 助於可正確掌握使用者之動作狀態，且更正確地進行步數 計測等。 有鑑於以上之情況，本發明之目的為：不受各種雜訊之 影響，而可正確檢知使用者在垂直方向之身體運動（動 H6894-981225.doc 作），並且依需要亦可正確 距，而加以利用者。 使用者之身體運動（動作）間 (解決問題之技術手段） Η為：：決上述問題’揭示於請求項1之發明的身體運動 +双知裝置之特徵為包含： 加速度感測器’其係配戴於使用者之身體上； 矣ίΐίι抽出機構’其係從來自前述加速度感測器之檢 知輸出抽出加速度之垂直成分； 二分解機構，其係將藉由前述垂直成分抽出機構所抽出之 月,J迹垂直成分，成分分解成高頻成分與低頻成分； 仏知機構，其係依㈣由前述分解機構所分解之前述垂 直成分的前述低頻成分，檢知峰值位置之後補位置； 特定機構，其係在包含藉由前述檢知機構所檢知之峰值 位置之後補位置的特定範圍中之前述低頻成分之能量與前 述向頻成分之能詈之沙，丨、於杖—At η士 、 此里之比小於特疋值時，特定前述峰值位置 之後補位置作為峰值位置之後補位置；及 身體運動檢知機構’其係依錢由前述特定機構所特定 之峰值位置之後補位置，來檢知前述使用者之身體運動。 揭示於該請求項丨之發明的身體運動檢知裝置，係藉由 垂直成分抽出機構從來自加速度感測器之檢知輸出，抽出 使用者身體運動之垂直成分。該抽出之垂直成分藉由分解 機構而分解成高頻成分與低頻成分。分解後獲得之低頻成 分係包含依使用者身體運動之成分者，且藉由檢知機構使 用，來檢知身體運動之峰值位置之後補位置。 116894-981225.doc 1325491 而後每個^ s所檢知之各峰值位置之後補位置的所定 範圍，求出高頻成分之能量對低頻成分之能量之比。高頻 成分中容易混入雜訊。因而’高頻成分之能量對低頻成分 之能里之比小於特定值時’特定其特定範圍之峰值位置之 後補位置作為峰值位置，反之，高頻成分之能量對低頻成 分之能量之比大於特定值時，其特定範圍之峰值位置之後 補位置，自峰值位置之後補位置排除。如此依據特定之峰 值位置之後補位置，而藉由身體運動檢知機構來檢知使用 者之身體運動。 藉此，不受雜訊等之影響，可精確地檢知使用者在垂直 方向之身體運動。 此外，揭不於本專利申請之請求項2之發明的身體運動 檢知裝置，如揭示於請求項丨之身體運動檢知裝置，其中 包含： 決定機構，其係在藉由前述特定機構所特定之各峰值位 置之各候補位置的所定範圍，決定比較對象之範圍來比較 波形，於一致時，決定其峰值位置之後補位置作為峰值位 置， 前述身體運動檢知機構依據藉由前述決定機構所決定之 蜂值位置，來檢知使用者之身體運動。 揭示於該請求項2之發明的身體運動檢知裝置，係就包 含藉由特定機構所特定之各峰值位置之後補位置的所定區 間’決定成對之區間來比較波形，於兩區間之波形一致 ¥ ’決定比較基準之蜂值位置之後補位置作為峰值位置， 116894-981225.doc 1325491 於不一致時，自峰值位置排除。 猎此’除去因雜訊混入而偶爾產生峰值之情況，而依使 用者真正在垂直方向之身體運動僅抽出峰值位置，予以 特定，而可正確檢知使用者之身體運動。 此外’揭示於請求項3之發明的身體運動檢知裝置，如 揭不於請求項1或請求項2之身體運動檢知裝置，其中包 含： :隔估計機構’其係藉由對於包含藉由前述特定機構所 複數個峰值位置之後補位置的時間序列圖案，或是 +於已3藉由月ij述決定機構所決定之複數個峰值位置的 ’序歹j圖案進仃分析，來估計步伐間隔；及 辨别機構，其係依據在前述間隔估計機構中所估計之前 ^伐間隔’至少辨別「靜止」、「步行/跑步」、「不 疋」之3種狀態作為使用者之動作狀態。 間隔估^月求項3之發明的身體運動檢知裝置，係藉由 ;&構’來估計藉由特定機構所特定之峰值位置之 设補位置的步戏pg 隔)，或是藉由==置之後補位置間的間 、疋機構所決疋之睾值位置的步伐間隔（所 二值位置間的間隔)，並依據該估計之步伐間隔， :由:，機構來列定使用者之動作狀態係在「靜止」之狀 \ 步仃/跑步J之狀態或是在「不定」之狀態。 狀：二可正確掌握使用者之動作狀態，依使用者之動作 狀態來控制嬙® 時， ，並且於使用者在「步行/跑步」狀態 ,11正確地掌握其步伐間隔。 116894-981225.doc 1325491 此外’揭示於請求項丨1之發明的身體運動檢知裝置，如 揭示於請求項1之身體運動檢知裝置，其中 前述加速度感測器係多軸者； 則述垂直成分抽出機構係從來自前述多軸加速度感測器 之檢知輸出的加速度向量算出重力加速度向量，使用來自 前述多軸加速度感測器之前述加速度向量與算出之前述重 力加速度向1藉由運算而抽出加速度之垂直成分者。

揭示於該請求項11之發明之身體運動檢知裝置，垂直成 分抽出機構係從來自多軸加速度感測器之檢知輸出（加速 度向置）算出重力加速度向量，藉由使用來自多軸加速度 感測器之檢知輸出與算出之重力加速度向量的運算，而抽 出加速度之垂直成分。 藉此，即使使用者之身體在任何態樣下配戴多軸加速度 感測器，理論上均可正確地抽出其檢知輸出（加速度向量） 之垂直成分。

【實施方式】 以下，參照圖式說明本發明之裝置、方法及程式—種實 施形態。 [身體運動檢知裝置之基本結構] 圖1係說明本實施形態之身體運動檢知裝置的基本結構 用之區塊圖。如圖丨所示，本實施形態之身體運動檢知裝 置係包含：加速度感測器丨、垂直成分抽出部2、高頻/低 頻分解部3、峰值檢知/判定處理部4及步伐位置分析部5 者0 116894-981225.doc -11 - 1325491 本實施形態之身體運動檢知裝置係配戴於使用者身體上 而使用者。加速度感測器丨在每一定時序檢知依使用者身 體運動之加速度，並將該檢知輸出供給至垂直成分抽出部 2。垂直成分抽出部2從來自加速度感測器j之檢知輸出， 抽出包含使用者在步行或跑步之運動時’依垂直方向之身 體運動的成分之加速度向量的垂直成分，並將其供給至高 頻/低頻分解部3。另外，加速度感測器丨中檢知之加速度 向量的類比/數位（A/D)轉換，亦可在加速度感測器i側進 行亦可在垂直成分抽出部2側進行，或是亦可在加速度 感測器1與垂直成分抽出部2之間進行。 高頻/低頻分解部3將來自垂直成分抽出部2之加速度向 量的垂直成分，分解成容易混入雜訊之高頻成分，與包含 依使用者在垂直方向之身體運動的成分之低頻成分，並將 其各個供給至峰值檢知/判定處理部4。峰值檢知/判定處理 部4係接受來自高頻/低頻分解部之加速度向量之垂直成分 的尚頻成分與低頻成分之供給，進行峰值檢知與依據檢知 之峰值之身體運動檢知的部分。 亦即，峰值檢知/判定處理部4依據自高頻/低頻分解部3 供給之加速度向量的垂直成分中之低頻成分，檢知峰值位 置之後補位置’在包含該峰值位置之後補位置之所定範圍 中问頻成分之旎置對低頻成分之能量之比係比預定之值小 時，特定該峰值位置作為垂直成分之峰值位置之後補位 置。 如此，使用高頻成分之能量對低頻成分之能量之比，亦 116894-981225.doc -12· 1325491 如後述，係因高頻成分中容易夾帶雜訊，須排除因混入雜 訊而產生之峰值。如此，依據特定之峰值位置之後補位 置’可較精確地檢知使用者在垂直方向之身體運動。但 是’為了可更精確地檢知使用者在垂直方向之身體運動， 本實施形態之身體運動檢知裝置的峰值檢知/判定處理部4 亦可進行波形匹配處理。

亦即’峰值檢知/判定處理部4對每個特定之各峰值位置 之後補位置，設定包含峰值位置之後補位置的所定範圍， 將該設定之每個所定範圍的波形作為對象，而與其他所定 範圍之波形進行匹配，於取得匹配時，決定比較對象之波 形中包含之峰值位置之後補位置作為峰值位置。如此進行 匹配，係4 了確實檢知使用者之步行或跑步的周期性運 動’且因包含不同峰值位置之後補位置之各所定區間的波 形類似時，可辨別為峰值位置之後補位置周期地發生。 由於如此決定之峰值位置一定是依使用者在垂直方向之 身體運動而產生者’因& ’可按照決定之峰值位置，精確 地檢知使用者在垂直方向之身體運動。再者，本實施形態 之身體運動檢知裝置中設有步伐位置分析部5。 該步伐位置分析部5接受表示在岭值檢知/判定處理部4 中所決定之峰值位置的資訊之提供’將其予以分析，可檢 知使用者步行或跑步時之身體運動間距（步行或跑步之節 奏）。而後’詳細内交允 合亦如後述，可依檢知之使用者的身 體運動間距進行不同之控制等。 另外間距」之語詞，於反覆相同動作，或是以一定 116894-981225.doc 1325491 間隔進行動作時，係表示其速度或次數。因此，「身體運 動間距」之語詞，係表示身體運動之速度或次數，身體運 動係步行時，表示步行之速度（步行速度）或是每單位時間 之步數。 而後，本說明書中，與「間距」同義之語詞，有時亦使 -用「節奏」之語詞。「節奏」之語詞原本係指樂曲演奏 時，樂譜上指定之速度（樂曲進行之速度）者。因此，稱樂 -曲之「播放節奏」時，係指音樂資料播放時的速度，且係 母1为鐘之郎拍數（BPM : Beat Per Minutes)。 籲 此外，稱使用者之「身體運動節奏（動作節奏）」時，係 身體運動（動作）之速度，如使用者之身體運動（動作）係步 行（Walking)或跑步（Running)等時，係指每丨分鐘之步數， 此外’動作係跳躍時，係指每1分鐘之跳躍次數，來表示 母1刀鐘使用者可統計之最小動作的單位（1個動作（身體運 動））之數。如此，就使用者之身體運動（動作）而使用之稱 為「間距」語詞與「節奏」語詞，在本說明書中係作為大 致同義之語詞來使用。 鲁 [身體運動檢知裝置之各部功能及動作] 以下’更詳細說明構成本實施形態之身體運動檢知裝置 的各部功能及動作。 [加速度感測器1] 首先’說明加速度感測器本發明之身體運動檢知裝 置’可依據來自配戴於使用者身體上之加速度感測器！的 檢知輸出，而正確檢知使用者於步行或跑步時在垂直方向 116894-981225.doc 14 1325491 的身體運動者。加速度感測器1可使用1軸（單軸）者，或是2 轴或3軸等多轴者。 加速度感測器1使用1軸之加速度感測器時，為了可檢知 使用者在垂直方向之身體運動，配戴位置及配戴方向受到 某種程度限制。如在腕部或足部等配戴1軸之加速度感測 器時’會受到腕部或足部振動之影響等，而可能因配戴之 位置，受到垂直方向以外的影響。 因而’加速度感測器1係使用1軸之加速度感測器時，為 了可儘量正確地檢知依使用者步行、跑步而在垂直方向之 身體運動’如產生須在使用者之腰部，以加速度之檢知方 向成為垂直方向之方式’來配戴該1軸之加速度感測器的 限制。但是’遵守此種限制情況下，來自1軸加速度感測 器之檢知輸出可用作加速度之垂直成分。此時，1軸之加 速度感測器本身具有作為垂直成分抽出部2之功能。 另外，加速度感測器1藉由使用藉由彼此正交之軸而構 成之2軸或3軸的加速度感測器，則加速度感測器丨之配戴 位置及配戴方向可保持彈性。但是，加速度感測器丨係使 用多轴之加速度感測器時，需要自多轴之檢知輸出抽出垂 直成分。本實施形態之身體運動檢知裝置中，加速度感測 器1如使用3轴之加速度感測器。因而在加速度感測器i之 後段設有垂直成分抽出部2。 [垂直成分抽出部2] 垂直成分抽出部2進行以下之處理··（1)使用來自該多轴 之加速度感測器1的檢知輸出’估計其重力場中之重力加 116894-98I225.doc 15 1325491 速度向量；（2)依據該重力加速度向量之估計結果，自相同 加速度感測器1之檢知輸出抽出垂直方向之信號成分。 如此’综合地使用來自多軸之加速度感測器1的全部軸 之檢知輸出’藉由抽出垂直成分，無須估計作用軸，使用 者不受加速度感測器1之配戴位置及配戴方向的左右，而 可正確地檢知使用者在垂直方向之運動。 以下’具體說明加速度感測器1使用3轴之加速度感測器 之情況。加速度感測器1為X軸、γ軸、Z軸之3軸，自該加 速度感測器1獲得之在某個時間η的加速度向量an，如圖2 之（1-1)公式所示，以axn(X轴成分）、ayn(Y軸成分）、azn(z 軸成分）來表示者。自該圖2之（1-1)公式所示之加速度向量 (加速度向量之資料系列）an估計重力加速度向量g，並且亦 進行身體運動檢知。 具體而言，更簡便地估計重力加速度向量g之方法，係 算出加速度向量an之各軸的移動平均值，而將其平均向量 作為重力加速度向置g。此時’ & 了減少身體運動對信號 成分之影響，須在充分長之區間進行移動平均之計算。此 外，亦可使用將加速度向量an之各軸的值，使用最小平方 法等作分析，來算出重力加速度向量g之方法。 使用加速度向量扣估計重力加速度向量g之結果，如圖2 之（1-2)公式所示，為以gx(X轴成分）、奶轴成分）、祕 軸成分)而表示者。此時，加速度向量时之垂直成分⑽可 藉由圖2之（1·3)公式所示的運算來求出 量an之垂直成分νη如圖2之（13)公式所 。亦即，加速度向 示’可藉由重力加 116894-981225.doc -16- 1325491 迷度向量g之絕對值（大小）除以重六 ._ . A里力加速度向量g之内積與 力口速度向量an之乘積來求出。 如此，可藉由運算自藉由3轴之加速度感測器㈤檢知之 加速度向量an與自該加速度向量求出之重力加速度向量 ‘ g’正確地求出垂直成分vn。亦即，係藉由綜合地使用來 . 自3軸加速度感測器1之檢知輸出，藉由數值計算自其中僅 分離垂直成分，而可正確地檢知使用者在垂直方向之身體 ^ 運動的構想而形成本發明。 此外，求出重力加速度向量§之三維空間中的偏角後， 即使藉由使加速度向量an旋轉，亦可同樣地計算。亦即， 將重力加速度向量g之偏角0、φ顯示於圖3之（2·υ、（2_2) 時，藉由圖3之（2-3)公式而計算之a，xn’係加速度向量扣 之垂直成分，且a，xn與垂直成分vn一致。此外，向量a,沖 與向量a'zn之内積，係向將重力加速度向量g作為法線向量 之平面的加速度向量an之正投影。 • 亦即，由於可將藉由來自3軸加速度感測器丨之檢知輪出 而獲得之加速度向量an成分分解成垂直成分與水平成分， 因此’除了垂直成分之外，藉由分析水平成分，亦可檢知 水平方向之身體運動。具體而言，可藉由圖4之（3_1}公式 及圖4之（3-2)公式求出水平向量之長度hn。 如此’使用考慮重力加速度向量之偏角的運算式時可 較簡單且正確地求出使用者在垂直方向之身體運動與水平 方向之身體運動。 另外’此處係以使用3轴之加速度感測器1時為例作說 116894-981225.doc 17 1325491 明，不過並不限定於此。本發明之基本概念係使用2軸之 加速度感測器時’與使用3軸之加速度感測器時同樣地可 適用。 亦即’將措由2轴之加速度感測而檢知之加速度向量 an與重力加速度向量g，如圖5之（4-丨）公式（加速度向量）、 圖5之（4-2)公式（重力加速度向量）來表示時，與使用3軸之 加速度感測器時同樣地’可按照圖2之（1-3)公式計算垂直 成分。 此外’將重力加速度向量g之偏角0如圖5之（4-3)公式所 示地表示時’可按照圖5之（4-4)公式，就加速度向量an， 成分分解成其垂直成分a'xn以及與其正交之水平成分 a'yn，且a'xn與垂直成分vn—致。 如此，藉由圖5所示之各公式及圖2所示之（1_3)公式，即 使使用2轴之加速度感測器，仍可正確地檢知使用者在垂 直方向之身體運動’此外’考慮重力加速度向量g之偏角 0時’亦可正確地檢知使用者在水平方向之身體運動。 圖ό係藉由配戴於使用者上之3軸的加速度感測器，於該 使用者進行步行等運動時，以抽樣頻率5〇Ηζ，於4秒鐘取 得加速度資料時，該取得之加速度資料，與將其按照上述 本發明之基本概念而成分分解時獲得之資料予以曲線圖化 顯示者。圖6中’橫軸係時間（毫秒），縱軸係重力加速度 (G)。此外，後述之圖7、圖8、圖1〇、圖12及圖14中亦 係橫軸為時間（毫秒）’縱軸係重力加速度（G)。 亦即，圖6Α係來自3軸之加速度感測器的加速度資料之 116894-981225.doc -18- 1325491 曲線圖’圖6B係自3軸之加速度資料而計算之加速度向量 的長度（大小）之曲線圖，圖6C係藉由使用圖2〜圖4而說明 之方法，自3軸之加速度資料計算而獲得之垂直成分的曲 線圖。此外，圖6D係藉由使用圖2至圖4而說明之方法，自 3軸之加速度資料計算而獲得之水平成分的曲線圖。 而後，該圖6所示之曲線圖顯示在加速度資料檢知時， 使用者主要係進行垂直方向之運動，不過在約第8〇抽樣、 約第100抽樣及第170抽樣中發生水平方向之運動，其作為 雜訊成分而存在之情況。 但是，由於雜訊成分係存在於水平成分者，因此，按照 本發明之基本概念，而將加速度資料（加速度向量）成分分 解成垂直成分（圖6C)與水平成分（圖6D)時，可自垂直成分 除去水平成分之雜訊1此瞭解可正確地檢知使用者在垂 直方向之身體運動。當然’由於可自水平成分除去垂直成 分之雜訊’因此，可正確地檢知使用者在水平方向之身體 運動。亦即，藉由成分分解具有雜訊之減低效果。 另外’此處係藉由運算而抽出加速度向量之垂直成分， 不過並不限定於此。如亦可藉由運算求出各軸之加速度向 量的長度（大小），使用最長之加速度向量作為最能反映使 用者身體運動之加速度向|的击古 Π里的垂直成分，或是使用推測為 最能反映使用者身體運動之轴的檢知輸出（加速度向量）作 為垂直成分。 但是，依加速度向量之長度而特定垂直成分，或是估計 依垂直成分之韩的情況下’可能多袖之加速度感測器隋 U6894-981225.doc 丄325491 使用者之配戴位置及配戴方向有某種程度限制。但是，藉 由運算而抽出加速度向量之垂直成分的情況下，亦如上 述’不受多軸之加速度感測器1對使用者之配戴位置及配 戴方向的限制，因此可提高身體運動檢知裝置對使用者之 配戴的自由度。 [高頻/低頻分解部3] 其次’說明高頻/低頻分解部3之功能及動作。如上述， 在垂直成分抽出部2中抽出之垂直成分vn以函數x(n)來表示。 來自垂直成分抽出部2之加速度向量的垂直成分χ(η)供給至 向頻/低頻分解部3。高頻/低頻分解部3如為LPF(Low Pass Filter ’低通濾波器）之結構，將加速度向量之垂直成分χ(η) 予以帶域分割’而分離成高頻成分xh(n)與低頻成分χ1(η)。 此時’高頻/低頻分解部3作為LPF之特性，須包含步行 或跑步之加速度的主要成分之2 Hz~4 Hz成為通過區域。 此外’須垂直成分x(n)與高頻成分xh(n)及低頻成分χΐ(η)之 相位一致。 如此’將垂直成分x(n)分離成高頻成分Xh(n)與低頻成分 xl(n)者’亦如上述，係因在低頻成分χ1(η)中包含許多依使 用者在垂直方向之身體運動而變化的成分，而高頻成分 xh(n)中容易混入雜訊成分。如此在高頻/低頻分解部3中所 分解之高頻成分xh(n)與低頻成分xl(n)，供給至峰值檢知/ 判定處理部4。 [峰值檢知/判定處理部4之功能與動作] 峰值檢知/判定處理部4亦如上述，依據加速度向量之垂 116894-981225.doc -20· 1325491 直成分χ(η)的低頻成分xl(n) ’來檢知峰值位置之後補位 置，並且在使用該峰值位置之後補位置作為基準之每個所 定範圍’依據低頻成分之能量與高頻成分之能量的成分 比，來特定峰值位置之後補位置。 以下說明如此使用低頻成分之能量與高頻成分之能量的 成分比之理由。圖7及圖8係顯示將本實施形態之身體運動 檢知裝置配戴於使用者不同部位時檢知之各帶域的加速度 L號之曲線圖。具體而言，圖7係顯示將本實施形態之身 體運動檢知裝置固定地配戴於使用者腰部而使用時檢知之 加速度信號的曲線圖，圖8係顯示將本實施形態之身體運 動檢知裝置放入使用者長褲口袋内來使用時檢測之加速度 信號的曲線圖。 圖7及圖8均係藉由以50 Hz抽樣使用者步行時在3軸加速 度感測器1中所檢知之加速度信號而計測者。此外，圖7及 圖8均係最上段（圖7A、圖8A)之曲線圖為自3軸之加速度向 里抽出的垂直成分，亦即，係x(n),顯示於中段（圖7b、圖 8B)之曲線圖係垂直成分x(n)内之低頻成分χ1(η)，最下段 (圖7C、圖8C)之曲線圖係垂直成分χ(η)之高頻成分xh(n)。 而後，如圖7所示，將本實施形態之身體運動檢知裝置 配戴於使用者腰部時3軸之加速度感測器1的檢知輸出中， 周期性之變化集中在顯示於中段之低頻成分χ1(η)，而顯示 於最下段之高頻成分xh(n)中幾乎無周期性之變化，因此瞭 解僅大致計測對應於步行時上下運動之成分，作為加速度 信號。 116894-98I225.doc 21 因此，將本實施形態之身體運動檢知裝置配戴於使用者 腰。P來使用時’可有效計測僅依使用者在垂直方向之身體 運動的成刀’因此’可藉由臨限值判定或峰值檢知垂直成 分x(n)之低頻成分χ1⑻的波形，來檢知步行或跑步等之身 體運動將其予以統計處理時’可實現可正確統計（計數） 步數之步數計。 與其對稱地，如圖8所示，將本實施形態之身體運動檢 知裝置放入使用者口袋内來使用時，3轴之加速度感測器i 的檢知輸出巾，依步行而周#月地上下運動以外的振動部分 (雜訊成分），均出現在顯示於中段之低頻成分χ1⑷中與顯 不於最下段之高頻成分讣(11)中，特別是在顯示於最下段之 高頻成分xh⑻中出現許多。因此，即使就低頻成分進行臨 限值判疋或峰值檢測，非常有可能將步行以外之雜訊成分 錯誤檢知為依步行之身體運動。 再者，圖8中，如區間a、區間B、區間c所示，顯示於 中段之低頻成分的曲線圖中，區分振幅低於丨G之區間（區 域）時，對應於依周期性運動之步行的上下運動之波形係 區間A之波形與區間B之波形，區間c之波形並非周期性 者，而係步行以外之振動，亦即係雜訊成分。而後，如圖 8所不，區間A及區間B之高頻成分弱，而區間高頻成 分強。 如此’依周期性運動之步行而使用者身體上下運動的成 分顯著出現於低頻成分xl(n)，雜訊成分顯著出現於高頻成 分xh(n)。因此，作為峰值位置之後補位置而檢知之各個峰 116894-981225.doc •22· 1325491 值位置之後補位置，決定在峰值位置之後補位置的前後具 有預定之時間寬的所定區域。 如以峰值位置之後補位置的前Μ樣本區間與後μ樣本區 間（Μ為1以上之整數）之方式，決定所定範圍即可。另外， 圖7及圖8中，檢知較不易受到雜訊影響的極小值作為岭 值，而特定對應於其之峰值位置作為峰值位置之後補位 置。 在包含如此決定之峰值位置之後補位置的各所定區域 中，求出低頻成分xl(n)之能量與高頻成分xh(n)之能量的 能量比d。圖9係求出能量比d用之計算方式的說明圖。加 速度向量之垂直成分x(n)的高頻成分xh(n)之能量eh可藉由 圖9之（5-1)公式求出。此外，加速度向量之垂直成分X⑷ 的低頻成分xl(n)之能量el可藉由圖9之（5_2)公式求出。 另外，圖9之（5-1)公式與（5_2)公式中，nl表示包含峰值 位置之後補位置的所定區域之開始位置，n2表示包含峰值 位置之後補位置的所定區域之結束位置。而後，低頻成分 xl(n)之能量與高頻成分xh(n)之能量的能量比4可藉由圖9 之（5-3)公式求出。 如此求出之能量比d比預定之臨限值D小時，特定作為其 所定區域中包含之峰值位置之後補位置所檢知的位置作 為峰值位置之後補位置。亦即，作為峰值位置之後補位置 而特定之位置判斷為依使用者步行或跑步之運動而形成峰 值者，藉&統計該峰值位置之後補Μ，可正確地統計步 行或跑步時使用者的步數。亦，藉由在決定某個臨限值 116894-98I225.doc •23· 1325491 D後，僅在能量比d<臨限值D時，判定為步行或跑步，可 排除步行或跑步以外的振動成分之影響。 但是’即使如上述，為了檢知依步行或跑步之使用者身 體運動的變化’而依據加速度向量之垂直成分χ(η)的低頻 成分xl(n) ’檢知峰值位置之後補位置，並考慮低頻成分 xl(n)之能量el與高頻成分xh(n)之能量仏之能量比d，來特 定峰值位置之後補位置，仍有可能錯誤判定。 圖1 〇係顯示因步行或跑步之使用者周期性身體運動以外 的影響’藉由多軸之加速度感測器1而檢知之加速度向量 的垂直成分χ(η)之低頻成分χΐ(η)中，亦混入不規則之信號 時的曲線圖（不規則波形）。如跌倒、身體運動檢知裝置掉 落或使用者跳躍等，步行或跑步以外之不規則動作發生 時’如圖10之中段的低頻成分xl(n)之曲線圖所示，會混入 步行或跑步以外之不規則的身體運動成分。 如此’步行或跑步以外之不規則的身體運動成分混入加 速度向畺之垂直成分x(n)的低頻成分xl(n)中時，可能將其 錯誤判定為係依周期性運動之步行或跑步的身體運動。因 此’比較在某個區間中信號波形是否相似，若波形相似 時，則判定為步行或跑步。 如發生步行或跑步以外之不規則動作時的加速度向量之 垂直成分x(n)(圖i〇A)、低頻成分乂啦)（圖1〇B)、高頻成分 xh(n)(圖10C)之例的曲線圖之圖中，峰值位置可檢知位 置A、位置B及位置c。關於此等，以位置a與位置B、位 置B與位置C、位置A與位置c之方式配對，在其成對之 116894-981225.doc •24· 1325491 間，就各個蜂值位置之周邊波形取得匹配。 此時，從圖10中亦瞭解，由於位置A近旁之波形、位置 B近旁之波形及位置c近旁之波形，並無相互類似者因 此判斷為係與周期性身體運動之步行或跑步之身體運動不 同者，而可判斷並非步行或跑步時之身體運動。 另外，如圖7及圖8所示，檢知有加速度向量之垂直成分 x(n)、低頻成分χΐ(η)及高頻成分xh(n)時，設定包含作為峰 值位置之後補位置而特定之位置的所定區間，與之前或之 後的1個以上之所定區間的波形進行匹配處理時，由於有 類似的情況，可決定作為峰值位置之後補位置而特定的位 置’作為正式之蜂值位置。 具體而言，圖7所示之例的情況下，為了使雜訊之影響 小，而在低頻成分xl(n)之曲線圖中取極小值作為峰值時， 由於包含相鄰之峰值位置的波形類似度非常高，因此，可 決定作為各峰值位置之後補位置而特定之位置，作為+值 位置。此外，圖8所示之例的情況下，亦係為了使雜訊之 影響小，而在低頻成分Xl(n)之曲線圖中取極小值作為蜂 值，因此，每隔丨個峰值位置之後補位置之包含該峰值位 置的波形之類似度非常高，可決定作為各峰值位置之後補 位置而特定之位置作為峰值位置。 如此’特定峰值位置之後補位置’就包含其候補位置之 所定區間的波形，決定比較（取匹配）之其他所定區間，比 較兩所定區間之波形，當相似度為高時，可決定比較對象 之所定區間中包含的峰值位置之後補位置，作為峰值位 116894-981225.doc -25- 1325491 置。 另外，比較之其他所定區間，如可以相鄰之各所定區 間，或是每隔1個之各所定區間，或是每隔2個之各所定區 間之方式適切決定。或是，與前（過去方向）丨個以上之所定 區間的波形比較，在與2個以上之所定區間之間類似度高 時，決定比較基準之所定區間的峰值位置之後補位置作為 峰值位置等，而可任意設定比較之所定區間的位置及數 量。 如此，本實施形態之身體運動檢知裝置中，峰值檢知/ 判定處理部4除了僅自加速度向量之垂直成分χ(η)的低頻成 分xl(n)之資訊（波形）檢知峰值位置之後補位置，並考慮低 頻成分之能量el與高頻成分之能量吮的能量比d，來特定峰 值位置之後補位置之外，還藉由進行包含峰值位置之後補 位置的各所定區間之波形比較（波形匹配），可正確地檢知 所謂步行或跑步之使用者周期性的身體運動。 而後’由於可正確地檢知使用者步行或跑步等周期性的 身體運動，因&，可實現藉由統計使用者之身體運動，可 正確統計使用者步行時或跑步時之步數的步數計。另外， 精度可猶微降低時’亦如上述’亦可不進行波形匹配，而 按照使用能量比d而特定之峰值位置之後補位置， 步數。 [步伐位置分析部5之功能與動作] 垂直成分抽出部2、高頻/ 理部4之各部功能，依據 藉由上述之加速度感測器1、 低頻分解部3及峰值檢知/判定處 116894.981225.doc •26- 1325491 來自配戴於使用者身體上之加速度感測器1的檢知輸出， 可依使用者之步行或跑步，正確地檢知使用者身體上產生 之垂直方向的身體運動。統計如此檢知之身體運動時，亦 可正確地統計使用者之步數。 但是，使用者之動作狀態並非僅為步行或跑步之動作狀 態，還有靜止之狀態以及既非靜止狀態亦非動作狀態的不 定狀態。因而，可正確地掌握使用者之動作狀態時即使 如統計步數之方式，而統計身體運動時，可進一步防止在 靜止狀態或不定狀態時，進行身體運動統計的錯誤動作。 而後，在瞭解係進行步行或跑步等運動的動作狀態時， 亦可在該期間正確檢知使用者之身體運動，正確掌握使用 者之身體運動間距（身體運動節奏），而進行配合使用者身 體運動間距的機器控制。因&，本實施形態之身體運動檢 知裝置中，步伐位置分析部5係接受表示在峰值檢知/判定 處理部4中所決定之峰值位置的資訊之供給，據此，可正 確地掌握使用者之動作狀態，並且，亦可在使用者進行步 行或跑步等周期性之運動時，〖確地檢知其身體運動間 距。 圖11係使用者動作狀態轉變之說明圖。如圖"所示，使 用者之動作狀態 步」的3個狀態。 移動之狀態，「 之狀態，「不定 匕3.不定」、「靜止」及「步行/跑 此處之「靜止」係指使用者身體完全不 步行/跑步」係指使用者正在步行或跑步 J係指上述兩種狀態以外的狀態。此外， 初始狀態係自 不定」開始者。此外，自「靜止」狀態轉 116894-981225.doc •27· 1325491 變為「步行/跑步」狀態時，或是自「步行/跑步」狀態轉 變成「靜止」狀態時，係經由「不定」狀態者。 而後，在步伐位置分析部5中，依據自峰值檢知/判定處 理部4所決定之峰值位置資訊，首先判定使用者之動作狀 態。此處’在圖11中，係藉由辨別轉變A〜轉變g之各個 轉變狀態，來辨別使用者之動作狀態。 亦即，係以將維持「不定」狀態時稱為轉變A，自「不 定」狀態變成「步行/跑步」狀態時稱為轉變B，維持「步 行/跑步」狀態時稱為轉變C，自「步行/跑步」狀態轉變 成「不定」狀態時稱為轉變D，自「不定」狀態轉變成 靜止」狀態時稱為轉變E，自「靜止」狀態轉變成「不 定」狀態時稱為轉變F，維持「靜止」狀態時稱為轉變G之 方式，即使在維持各狀態時，仍可詳細掌握動作狀態之轉 變’而作為1個轉變狀態。 其次’說明辨別各轉變狀態用之條件。各轉變狀態之辨 另J亦如上述，係依據在峰值檢知/判定處理部4中所決定之 峰值位置來進行。以下，將「所決定之峰值位置」亦稱為 、「所檢知之步伐」。亦即’在峰值檢知/判定處理部4中所 决疋之峰值位置視為依使用者在垂直方向之身體運動的步 伐。而後，（1)以下說明之轉變B時的條件及轉變 件均不滿足時，判定為轉變A之狀態，並維持「 ，、 態。 个疋」狀 一此外’⑺判定係轉變a之狀態後，所檢知之 定之峰值位置）中，就自新者起複數個，計算鄰接之步; 116894-981225.doc -28 * 1325491 的時間間隔，於時間間隔一定時，係自「不定」向「步行/ 跑步」轉變之轉變B的狀態，且作為使用者之動作狀態， 而判定為I「步行/跑步」狀態。此時，預先算出基^步 伐間隔(基準間距Ps)。另外，基準步伐間隔係用於判定係 轉變B的步伐間之間隔的平均值’不過後面亦有敎述。

此外’（3)判定為轉變B或轉變c後，新檢知之步伐與之 前的步伐之間隔，對基準步伐間隔（基準間距ps)之整數 在某個誤差範圍内時，判定係轉變c之狀態，並維持 步行/¾步」狀態。此外，判定係轉變B或轉變C後，於 不滿足判定係上述（3)之轉變c用的條件時，係轉變1)之狀 態’並作為使用者之動作狀態，而判定係「不定」狀態。 此外，（5)判定為轉變A或轉變〇後，超過一定時間，未 檢知步伐時（未決定峰值位置時），係自「不定」向「靜 止」一轉變之轉變E的狀態’並作為使用者之動作狀態，而 判疋係靜止J狀態。此外，（6)判定為轉變E或轉變G ^檢知有步伐時（決定有峰值位置時），係自「靜止」向 :不定」轉變之轉變F的狀態’並作為使用者之動作狀 也，而判定係形成「不定」狀態。 此外，⑺判定為轉變E或轉變〇後，未檢知步驟時（未決 定峰值位置時）判定係轉變G，並作為使用者之 、 而維持「靜止」狀態。 〜、 f外’在上述（2)之是否為轉變B的判定t，步伐間隔是 之判定基準，亦可以步伐間隔有無分散或標準偏差 …亦可以最大值與最小值之差是否為臨限值以下作 H6S94-98J225.doc •29· 之b彳&準步伐間隔亦如上述’亦可使用用於判定 門戈的時間間隔之平均或是使用用於判定之 間間隔之中間值。 q 咸圖:。2係顯示使用圖1所示之身體運動檢知裝置的加速度 Π态1、垂直成分抽出部2、高頻/低頻分解部3及峰值檢 J疋處理部4之各部功能，從來自加速度感測器i之檢 。輪出進行步伐檢知(決定峰值位置)時的波形圖。該圖12 「’ ：是在極小值側取峰值。圖12A所示之波形表示自 ,不定」狀態檢知有4個步伐（所決定之峰值位置）時的波 形’圖12B顯示自圖12A之狀態，檢知有其之後的步伐時 皮形以下使用此種圖12，具體說明狀態轉變之例。 巨百先’在圖12A所示之波形中，最初係在「不定」狀 〜、·而後由於檢知有4個步伐（決定2個峰值位置），因此 v伐位置刀析部5异出鄰接之步伐區間τ 1、之各步 伐間隔’並比較此等。本例之情況，由於步伐區間T1、 T2、T3之各區間的間隔大致一定，因此，此種情況下可判 定為係自不定J向「步行/跑步」轉變之轉變B的狀態。 此時，步伐位置分析部5藉由圖13所示之（6 —丨）公式算出 基準間距（基準步伐間隔）p”另外，圖公式 係用於算出在圖12A之狀態時的基準間距ps之公式，且步 伐區門、a加時，分子相加之區間與分母之區間數改變。 而後，從圖12A所示之狀態變成圖12B所示之狀態時， 比較最新步伐區間T4的步伐間隔與藉由圖13之（6-1)公式所 异出之基準間距Pse此時，步伐區間Τ4之步伐間隔與基準 116894-981225.doc -30· 1325491 間距Ps大致相同’藉由判定差分在誤差範圍内，而判定係 轉變C之狀態’並維持「步行/跑步」之狀態。 另外’在「步行/跑步」狀態中步行時或跑步時之間距 的周期（步伐間隔），亦可使用基準間距作為代表值，亦可 . 使用某個時間區間内之步伐間隔的平均值，或是一定數之 . 步伐間隔的平均值。 此外，上述說明中，係不區別r步行」狀態與「跑步」 φ 狀態，而以「步行7跑步」狀態作為1個狀態來掌握。但是 並不限定於此，亦可將「步行」狀態與「跑步」狀態作為 各個不同之狀態來掌握。 區別步灯與跑步之基準，除了上述（2)之轉變B的判定條 件之外，（A)可在步伐間隔未達某個一定程度時，判定為 「跑步」狀態’其他情況下’判定為「步行」，或是⑻ 可於加速度波形之峰值超過一定程度時判定為「跑步」狀 態’其他情況下判定為「步行」狀態。當然，如上述，亦 ® 可使用上述或（B)之任何一個條件，亦可使用上述（A)與 (B)之兩者的條件。 '、 此外’如上述’亦可將「步行」狀態與「跑步」狀態作 為完全不同之動作## ¥ 切邛狀態來疋義，不過，亦可狀態轉變係按 照圖1 1者，「牛, ν仃/跑步」狀態之屬性係使用上述（Α)、（Β) 者或兩者的條件（基準），而區分「步行與「跑 來掌握。 ^疋否為轉變C之判定中，並非照樣比較步伐間隔 ” 土準間距（基準步伐間隔）Ps，而係將基準間距Ps之整數 116894-98l225.doc 31 ^作為基準來判m，有助於防止步伐檢知有遺漏時 發生不預期之狀態轉變。 如在本實施形態之身體運動檢知裝置中，亦如上述，在 峰值檢知/判定處理部4中檢知峰值位置之後補位置，考慮 南頻與低頻之能量，而特定峰值位置之後補位置，進一步 :由各包含該峰值位置之後補位置之所定間隔進行波形比 較，而決定峰值位置。 但是’儘管實際上使用者之步行持續，暫時性加速度波 形混亂時’可能無法與周圍之波形取匹配，而發生檢知遺 漏。因而，亦如上述，在步伐位置分析部5中進行轉變c之 =時’藉由「將基準間距之整數倍為基準作判定」，而 在前段之峰值檢知/判定處理部4中，即使發 知遺漏(峰值位置之決定遺漏)，仍可進行穩定之狀2 計。 “ 老如圖14顯示在「步行/跑步」狀態中，發生以X符號（又符 號）表示之2個步伐（峰值位置）的檢知遺漏（統計遺漏）’而 取近一次檢知之步伐（峰值位置）與其之前檢知之步伐（峰值 位置）的間隔為3個步伐部分情況之範例。 該圖14所不範例之情況下，用於判斷是否為轉變c之條 件中新檢知之步伐與其之前的步伐之間隔，對基準步伐 間隔（基準間距Ps)之整數倍，係在某個誤差範圍内時 斷係轉變C之狀態’並維持「步行/跑步」之狀態。 因此’並非將單純地檢知之 步伐（峰值位置）時，在維持有 步伐逐一累計’即使未檢知 「步行/跑步」狀態之情況 116894-981225.doc -32· 1325491 下，藉由將對基準間距之倍數作為累計之對象，亦可正正 確地計測步數。因此，藉由將本發明適用於步數計亦有 助於提兩步數計之精度。 如此，本實施形態之身體運動檢知裝置藉由加速度感測 • 器1、垂直成分抽出部2、高頻/低頻分解部3、峰值檢知/判 . 定處理部4及步伐位置分析部5各部有機地發揮功能，可正 確地檢知並掌握使用者為步行或跑步之身體運動。 ^ [對具體裝置之適用] 其次，說明將本發明之裝置、方法及程式適用於具體裝 置之情況。以下區分成：將本發明適用於步數計之情況， 與適用於音響播放裝置之情況作說明。 [對步數計之適用] 首先，說明將本發明之裝置、方法及程式的—種實施形 態適用於步數計之情況。圖15係說明本實施形態之步數計 100用的區塊圖.如圖15所示，本實施形態之步數計1〇〇係 • 對控制部110，其3軸之加速度感測器101經由A/D轉換部 102而連接，並且連接有顯示部1〇3及操作部1〇4而形成 者。 3軸之加速度感測器101可使用將丨軸之加速度感測器配 置於彼此正交之X軸、Y轴及Z轴之3軸而形成者，或是將 正交之3軸的加速度感測器密封於一個封包而形成者。來 自3軸之加速度感測器101之χ軸、γ轴及2轴之各個檢知輸 出（類比輸出）供給至A/D轉換部1〇2，此處轉換成可在控制 部110中處理之形式的數位資料，並供給至控制部110。 116894-981225.doc •33- 1325491 控制部110係控制本實施形態之步數計1〇〇的各部者，且 如圖1 5所示，係通過CPU匯流排11 5而連接：CPU(中央户 理單元）111、ROM(唯讀記憶體）112、RAM(隨機存取記憶 體）113及非揮發性記憶體114，來構成微電腦者。 此處，CPU 1 11係執行各種程式，形成供給至各部之控 制信號，並進行各種運算等，而成為控制部11〇中之處理 及控制的主體者。ROM 112記憶保持CPU ln執行各種程 式及處理時需要的資料。 此外，RAM 113係暫時記憶處理之中途結果等，主要用 作作業區域者，且亦用作記憶保持通過A/D轉換部丨〇2而供 、’Ό之來自加速度感測器1 〇 1之數值化加速度資料的緩衝記 隐體等非揮發性5己憶體114如係即使EEPROM(電性可抹 除、可程式化ROM)及快閃記憶體等之電源降低，記憶資 料不致消除的記憶體，且記憶保持即使電源降低仍應預先 保持的資料，如設定之參數及新增之程式等。 此外，連接於控制部11 〇之顯示部丨〇3包含顯示控制電 路，如具備：LCD(液晶顯示裝置）、有機EL(電致發光）顯 示裝置CRT(陰極射線管）等顯示元件，並依控制部i丨〇之 控制’而顯示步數之統計值及各種指示資訊等。具體而 言γ顯示部103自控制部110接受顯示資料之供給，自該顯 不資料形成供給至顯示元件之影像信號並藉由將其供給 至顯不件，而將依來自控制部1丨〇之顯示資料的顯示資 訊顯示於顯示元件的顯示畫面上。 此外，操作部1〇4係具備：重設鍵及各種功能鍵等，受 116894-981225.doc -34- 1325491 理來自使用者之操作輸入，可將依其之電信號供給至控制 1 0者。控制部11 〇依其而控制各部，可依使用者之指示 進行處理。 而後，本貫施形態之步數計1 〇〇中，控制部1 1 〇實現作為 圖1所不之身體運動檢知裝置中的垂直成分抽出部2、高頻/ 低頻分解部3、峰值檢知/判定處理部4及步伐位置分析部5 之功能，並且亦實現作為進行步伐計測之步伐計測部的功 能。 亦即，本實施形態之步數計i 〇〇的控制部1丨〇係依據來自 加速度感測器101之檢知輸出，如使用圖1之說明，進行垂 直成分抽出、垂直成分之高頻/低頻的分解、峰值位置之 後補位置之檢知與峰值位置之後補位置的特定、及藉由波 形匹配來決定峰值位置，並依據決定之峰值位置來計測步 數。 再者，依據決定之峰值位置，正確地掌握使用者之動作 狀態’並且正確地掌握步行或跑步等之身體運動間距於 使用者之動作狀態係「步行/跑步」時，亦可依據身體動 作間距，更正確地計測使用者之步數。 以下，參照圖1 6至圖2 1之流程圖，詳細說明在圖丨5所示 之本實施形態的步數計主要在控制部11〇中進行之各種處 理。 [垂直成分抽出處理] 圖16係說明在圖15所示之本實施形態之步數計1〇〇主要 在控制部110中執行之垂直成分抽出處理用的流程圖。在 116894-981225.doc -35- ^25491 本貫施形態之步數計100中投入電源，通過操作部ι〇4而受 理執行步數計測的指示輸入時，控制部11〇之cpu ηι，首 先執行圖16所示之處理。 控制部110取得通過A/D轉換部丨〇2而供給之加速度資料 (加速度向量），開始緩衝環接於RAM 113之處理（步驟 S101) ’使用取得之加速度向量，算出重力加速度向量8之 初始值（步驟S102)»而後，重設（清除為零）樣本計數器 c(步驟S103)。至該步驟S101〜步驟sl〇3之處理，相當於電 源投入後之所謂初始處理。 而後，控制部1 1 〇判斷樣本計數器e之值是否比預定之值 N大（步驟S 104) ^本實施形態中，為了減少運算量，重力 加速度向里g之再計算，係每隔N(N* i以上之整數）樣本進 行0 在步驟S104之判斷處理中，判斷為樣本計數器c比規定 值N大時，控制部〗丨〇進行重力加速度向量g之再計算處理 (步驟S105)，而後，在樣本計數器c中設定值〇(步驟 S106)。亦即，步驟S106之處理係樣本計數器〇之重設處 理。而後，使用最新再計算而獲得之重力加速度向量g與 加速度向量an，如使用圖2或圖3之說明，藉由運算而求出 垂直成分vn(步驟S107)。 此外，控制部11 〇在步驟S1 〇 4中，判斷為樣本計數器^之 值不比值N大時’使用在步驟S102中算出之重力加速度向 量g的初始值與最新之加速度向量an’如上述使用圖2或圖 3之說明’藉由運算而求出垂直成分vn(步驟$ 1 〇7)。 116894-981225.doc -36· 1325491 而後，步驟S107之處理後，控制部11〇取得最新之加速 度貝料（步驟S108)，在樣本計數器c中加上i(步驟sl〇9)， 反覆自步驟S104之處理。如此，將在步驟sl〇7中求出之加 速度向量的垂直成分使用於高頻/低頻分離處理。 另外，本實施形態中，步驟S105之重力加速度向量§的 再計算處理與步驟sl〇2之重力加速度向量之初始值的算出 處理，基本上係相同之處理，且係藉由取加速度向量之各 軸資料的移動平均’作為重力加速度之估計值來算出重 力加速度向量g。 以下具體說明在步驟S102及步驟sl〇5進行之處理。此處 將目則之樣本位置設為nl，而考慮自過去M樣本部分之加 速度貝料求出重力加速度之情況。此種情況下，為了求出 X軸之重力加速度向量gx，係將自比目前之樣本位置在 M+1樣本前至nl的各樣本中之X軸的加速度資料aXn予以相 求出0汁值，藉由值M除以該合計值，來求出X軸之 重力加速度向量gX。 乂同樣地’求出γ軸之重力加速度向量❹時係將自比目 1 一樣本位置在M+1樣本前至nl的各樣本中之Υ轴的加速 度資料ayn予以相加而求出合計值冑由值μ除以該合計 值，來求出¥軸之重力加速度向量gy。此外，求出Ζ轴之 重：加速度向量gZ時，係將自比目前之樣本位置在M+1樣 本别至Μ的各樣本中之2軸的加速度資料aZn予以相加而求 出合計值，藓άΛ a值Μ除以該合計值’來求出z軸之重力 速度向量gz。 加 116894-981225.doc -37- 1325491 如此算出重力加速度向量時’須以將移動之加速度成分 予以平均化而消除之方式，在充分長之區間取平均。但 是’由於過長時無法追隨裝置之坡度(由於無法正確反映 裝置之坡度）’因此，如設定為數秒鐘程度為適當。 而後，在步驟S1 07之垂直成分的抽出處理中，亦如上 述藉由圖2所示之（1-3)公式，或是藉由圖3所示之（2-3)公 式，可依據最新之加速度向量an與重力加速度向量吕，求 出（抽出）垂直成分vn。 如此，控制部11 〇藉由執行圖16所示之處理，來實現作 為垂直成分抽出部2之功能。 另外，如圖16所示，本實施形態之步數計1〇〇中，重力 加速度之估計，為了減少運算量而係每隔N樣本來進行， 不過並不限定於此。就重力加速度之估計亦可每個樣本進 行。用於估計重力加速度之運算處理，並不限定於取各軸 資料的移動平均。如亦可使用最小平方法等。 [垂直成分之高頻/低頻分離處理] 而後，係將藉由圖16所示之處理而抽出的加速度向量之 垂直成分分離成高頻成分與低頻成分，不過，其亦如上 述，如抽出包含步行或跑步之加速度之主要成分的2 Hz〜4 Hz之帶域成分作為低頻成分，抽出比4Hz高帶域之成分作 為高頻成分時’可將垂直成分分離成預定帶域之高頻成分 與預定帶域之低頻成分。 藉由圖16所示之處理而抽出之垂直成分x(n)中，出現對 應於隨著使用者之步行運動而上下移動的峰值，特別是在 116894-981225.doc -38 - 1325491 垂直成分x(n)之低頻成分χ1(η)中顯著出現對應於隨著使用 者之步行運動而上下移動的峰值。因而，係依據藉由分離 垂直成分χ(η)而獲得之低頻成分xl (η)來檢知峰值位置之後 補位置’並依據低頻成分xl(n)之能量與高頻成分xh(n)之 . 能量之比來特定峰值位置之後補位置。 . [峰值位置之後補位置之檢知及特定處理] 圖17係說明圖15所示之本實施形態之步數計1 〇〇主要在 φ 控制部110中執行之峰值位置之後補位置的檢知及特定處 理用的流程圖。顯示於該圖丨7之處理，係依據藉由分離使 用圖16而說明之垂直成分抽出處理所抽出之垂直成分4幻 而獲得的低頻成分xl(n)與高頻成分xh(n)，如每個樣本執 行。 1·先，控制部110如上述，依據自垂直成分χ(η)所分離 之低頻成刀xl(n)，進行探索（檢知）峰值位置之後補位置的 處理（步驟S201卜具體而言，就低頻成分χ1(η)，如每個抽 •樣比較最新取得之低頻成分資料與其之前的低頻成分資 料，於之前的低頻成分資料大，且該之前的低頻成分資料 大於所定值時，檢知該之前的低頻成分資料作為峰值之候 補位置，並且檢知其峰值之位置作為峰值位置之後補位 置。 而後，控制部U〇判斷是否檢知有峰值位置之後補位置 (步驟隨)’判斷為未檢知時，結束該圖17所示之處理， 而在其次之抽樣的時序’再度執行該圖17所示之處理。 此外，在步驟S202之判斷處理中，判斷為檢知有峰值位 116894-981225.doc •39· 1325491 置之後補位置時’控制部110使用峰值位置之後補位置近 旁的低頻成分Xl(n) ’按照圖9之（5-2)公式算出在包含峰值 位置之後補位置之所定範圍的低頻成分xl(n)之能量el(步驟 S203)。此外’同樣地，控制部11〇使用峰值位置之後補位 置近旁的高頻成分xh(n)，按照圖9之（5-1)公式算出在包含 峰值位置之後補位置之所定範圍的高頻成分xh(n)之能量 eh(步驟 S204)。 而後，控制部110按照圖9之（5-3)公式，算出在步驟S2〇3 中算出之低頻成分xl(n)的能量el與在步驟S204中算出之g 頻成分xh(n)的能量eh之能量比d(步驟S205)，判斷算出之 能量比d是否比預定之臨限值d小（步驟82〇6)。 在步驟S206之判斷處理中，判斷能量比d不比預定之臨 限值D小，亦即判斷為高頻成分汕(11)中雜訊多時由於作 為峰值位置之後補位置而檢知者係錯誤檢知之可能性高， 因此，不特定檢知之峰值位置之後補位置作為峰值位置之 後補位置，而結束該圖17所示之處理，並在其次之抽樣時 序，再度執行該圖17所示之處理。 在步驟S206之判斷處理中，判斷為能量比d比預定之臨 限值D小，亦即判斷為高頻成分讣(11)中雜訊少時由於作 為峰值位置之後補位置而檢知者作為峰值位置的可靠性 高，因此，特定檢知之峰值位置之後補位置作為峰值位置 之後補位置，將峰值位置之後補位置記錄於如ram 113等 ^峰值位置記錄緩衝器中（步驟_)，而後結束該圖17所 不之處理’並在其次之抽樣時序，再度執行該圖〖7所示之 116894-981225.doc -40- 1325491 處理。 如此，本貫施形態之步數計丨〇〇之控制部〗丨〇，依據藉由 帶域分割自加速度向量扣抽出之垂直成分咖）而獲得之低 頻成分xl(n)檢知峰值位置之後補位置，進一步依據包含作 為峰值位置之後補位置而檢知之位置的所定範圍中的低頻 成分xl(n)之能量el與高頻成分xh(n)之能量eh，僅特定作為 峰值位置之後補位置而可純高者作為峰值位置之後補位 置。

另外，該圖17所示之處理係實現控.制部11〇實現之作為 峰值檢知/判定處理部之功能内的峰值檢知功能（峰值位置 之後補位置之檢知與特定功能）者。 [波形匹配與步數統計處理] 圖18係說明圖15所示之本實施形態之步數計⑽主要在 控制部m中執行之處理’ i自作為峰值位置之後補位置

而特定者之中決料值位置，據此統計使用者之步數的處 理用之流程圖。 該圖18所示之處理’係依據藉由圖”所示之處理而特定 之峰值位置之後補位置，藉由進行包含峰值位置之後補位 置之各所;^區間的波形匹配，&定真I之峰值位置，並藉 由統計所決定之峰值位置’來正轉地統計使用者的錄 者0 由 藉由圖17所示之處理而特定之峰值位置之後補位置，藉 圖17所示之處理的步驟S2G7之處理，如料於ram ιΐ3 等之峰值位置記錄緩衝器中。因而 控制部1 10自峰值位 116894-981225.doc 置記錄緩衝器探索（檢索）尚未檢查之峰值位置之後補位置 (步驟S301)。是否未檢查亦如後述’可藉由每個特定之峰 值位置之後補位置設定之檢查完成旗標的開啟（ON)/關閉 (OFF)來辨別，不過，通常最新記錄之峰值位置之後補位 置成為未檢查之峰值位置之後補位置。 而後’控制部110在步驟S 3 01之處理中，判斷是否發現 未檢查之峰值位置之後補位置pi(步驟S302)。在步驟S302 之判斷處理中’判斷為發現未檢查之峰值位置之後補位置 Pi時’在自峰值位置之後補位置pi過去N秒以内之範圍 中’進行包含峰值位置之後補位置pi之所定範圍的波形與 包含其他峰值位置之後補位置之所定範圍的波形之匹配處 理（步驟S303)。 另外，在步驟S303之處理中，亦依抽樣頻率，而進行與 過去1個以上之所定範圍的波形之匹配。此外，用於匹配 之波形可為依據低頻成分xl(n)之波形來進行。當然作比較 之波形亦可使用垂直成分x(n)之波形。 而後控制部110依據步驟S303之處理，判斷是否發現與 未檢查之峰值位置之後補位置…匹配之過去的峰值位置之 後補位置p2(步驟S304)。亦即，在步驟S3〇4之判斷處理 中，係判斷是否發現與包含未檢查之峰值位置之後補位置 P1的所疋範圍之波形類似度南之包含過去峰值位置之後補 位置之所定範圍的波形。 在步驟S304之判斷處理中，判斷為發現與未檢查之峰值 位置之後補位置pi匹配之過去的峰值位置之後補位置 116894-98 丨 225.doc •42· 1325491 時，決定未檢查之峰值位置之後補位置"作為峰值位置， 而在步數統汁值中加上Γ。，並且開啟未檢查之峰值位 置之後補位置pi的統計完成旗標（步驟S3〇5)。 而後，此時判斷用作匹配而發現之過去的峰值位置之後 補位置P2之統計完成旗標是否開啟（步驟S306) 〇在步驟 S3〇6之判斷處理中，判斷過去的峰值位置之後補位置P2的 統计完成旗標開啟時，開啟未檢查之峰值位置之後補位置 pi之檢查完成旗標（步驟S307)，結束該圖18所示之處理， 並4待其次的執行時序。 此外，在步驟S306之判斷處理中，判斷為過去的峰值位 置之後補位置p2之統計完成旗標尚未開啟時，就過去的峰 值位置之後補位置P2，雖然不存在其之前匹配的峰值，但 是已與新的未檢查之峰值位置之後補位置pl匹配，因此， 亦決定過去的峰值位置之後補位置p2作為峰值位置，而在 步數統計值中加上「〗」，並且開啟過去的峰值位置之後 補位置p2之統計完成旗標（步驟S3〇8)，進入步驟S3〇7之處 理，開啟未檢查之峰值位置之後補位置0的檢查完成旗標 (步驟S307)，結束該圖18所示之處理，並等待其次之執行 時序。 此外，在步驟S302之判斷處理中，判斷為未發現未檢查 之峰值位置之後補位置p 1時，以及在步驟S3 〇4之判斷處理 中，判斷為未發現與未檢查之峰值位置之後補位置pl匹配 之過去的峰值位置之後補位置p2時，結束該圖18所示之處 理，並等待其次之執行時序。 H6894-981225.doc •43· 1325491 ，於特定峰值位置之

如此’藉由使用圖17而說明之處理， 後補位置後，藉由該圖 統計決定之峰值位置， 步的步數。

理，來統計決定之峰值位 置·’而正確地統計依使用者之来ϋ 士： , t h

另外，該圖18所示之處理，係實現作為控制部丨1〇實現 之峰值檢知/判定處理部4之功能内的峰值位置之決定功 月b 並且貫現作為步數计之步數計測之功能者。 [防止最前統計遺漏之處理] 再者，在圖18所示之處理時’自靜止狀態開始行走時 專在過去N秒以内無峰值時，會發生統計遺漏。因此， 如圖19所不，藉由新增自過去之峰值對目前之峰值取匹配 的處理’可防止統計遺漏。 I即為了防止使用者動作（運動）開始之後的步數統計 遺漏，係將圖19所示之處理新增於圖18所示之處理前段或 後段。此時，控制部110自峰值位置記錄緩衝器探索（檢索） 比目前在N秒前之峰值位置之後補位置，且係未統計之峰 值位置之後補位置pi(步驟S4〇i)。 該步驟S401之處理係發現過去未統計之峰值位置之後補 位置的處理，直言之，係檢索最前之峰值位置之後補位置 116894-981225.doc • 44 1325491 的處理。而後，控制部110判斷是否發現未統計之峰值位 置之後補位置pi(步驟S402)。 在步驟S402之判斷處理中，判斷為發現未統計之峰值位 置之後補位置pi時，將自未統計之峰值位置之後補位置0 • 至目前的範圍作為對象，進行包含未統計之峰值位置之後 補位置Pl之所定範圍的波形，與存在於自未統計之峰值位 置之後補位置pi至目前的範圍中之包含峰值位置之後補位 φ 置的所定範圍之波形的匹配（步驟S403)。 圖18所示之步驟S303之處理係自目前向過去方向的波形 匹配處理，而步驟S403之處理係自過去向目前的波形匹配 處理。 而後，控制部110依據步驟S403之處理，判斷是否發現 與未檢查之峰值位置之後補位置？1匹配之目前方向的峰值 位置之後補位置P2(步驟S404)。亦即，在步驟84〇4之判斷 處理中，係判斷是否發現包含未統計之峰值位置之後補位 • 置Pl的所定範圍之波形，與自峰值位置之後補位置？1觀 察，在目前方向（時間之經過方向）包含類似度高之峰值位 置之後補位置的所定範圍之波形。 在步驟S404之判斷處理中，判斷為發現與未檢查之峰值 位置之後補位置pl匹配之目前方向的峰值位置之後補位置 P2時’在步數統計值中加上r 1」，並且開啟未檢查之峰 值位置之後補位置pl的統計完成旗標（步驟S4〇5)。 藉此’由於過去不存在峰值位置之後補位置，因此，藉 由將無法決定峰值位置之過去的峰值位置之後補位置與其 116894-981225.doc •45- 1325491 之後的波形比較，於存在類似度高之波形時，可決定過去 之峰值位置之後補位置作為峰值位置，而將其加以統計。 再者’控制部110判斷目前方向之峰值位置之後補位置 ㈣統計完成旗標是否開啟（步驟讓）。在步驟s偏之判 斷^理中’判斷為目前方向之峰值位置之後補位置^的統 計完成旗標並未開啟時，亦決定其目前方向之峰值位置之 ,補位置P2作為峰值位置，並在步數統計值中加上 「1」’並且開啟目前方向之峰值位置之後補位置W的統 計完成旗標（步驟S407)。 而後，在步驟S406之判斷處理t，判斷為目前方向之峰 置之後補位置p2的統計完成旗標開啟時，或是在步驟 S407之處理後，控制部11〇結束該圖^所示之處理，並等 待其次之執行時序。 精由將此種圖19所示之處理加入圖18所示之處理來執 行，如就最别峰值近旁之波形，藉由與時間上在後（未來） 峰值近旁的波形取匹配，判斷是否係真正之峰值，是峰 值時’可將其加以統計。 [身體運動種類之估計處理與步數統計處理] 如上述，藉由特定峰值位置之後補位置，並將其加以統 計，或是自峰值位置之後補位置之中決定真正的峰值位 置，並將其加以統計，可計測使用者在步行或跑步等之運 動時的步數。但是，因雜訊等之影響，而發生無法取匹配 之峰值。 因而，本實施形態之步數計100中，藉由控制部n〇實現 H6894-981225.doc -46- 1325491 之作為步伐位置分析部5的功能，亦正確掌握使用者之動 作狀態（依動作狀態之身體運動種類），於步行或跑步時， 即使在存在無法取匹配之峰值的期間，仍可正確地統計使 用者之步數。 . 圖2 〇及圖21係說明在本實施形態之步數計丨〇 〇的主要在 - 控制部110中執行之身體運動種類的估計處理與步數統計 處理用的流程圖。在該圖20及圖21所示之處理中使用的峰 % 值位置之資訊，係使用藉由圖17之處理而特定，並記錄於 峰值位置§己錄緩衝器之峰值位置之後補位置的資料，來進 行藉由波形匹配決定峰值位置之決定處理、身體運動種類 之估計處理及步數統計處理者。 亦即，係在圖16及圖17之處理後，繼續執行該圖2〇及圖 21所示之處理。該圖20及圖21之處理係藉由峰值檢知/判 定處理部4之功能與步伐位置分析部5之功能來實現者。 而後，控制部11〇自RAM 113等之峰值位置記錄緩衝器 鲁探索（檢索）未檢查之峰值位置之後補位置（步驟S5〇i)。是 否未檢查，亦如後述，可藉由每個特定之峰值位置之後補 位置所設定之檢查完成旗標的開啟/關閉來辨別不過， 通常最新記錄之峰值位置之後補位置成為未檢查之峰值位 置之後補位置。 而後，控制部110於步驟8501之處理中，判斷是否發現 未檢查之峰值位置之後補位置？1(步驟S502)。在步驟S502 之判斷處理中，判斷為發現未檢查之峰值位置之後補位置 pi時，在靜止計時器c中設定值「0(零）」（步驟s5〇3)。而 116894-981225.di •47- 1325491 後，控制部1 1 〇在自蜂值位置之後補位置P丨過去以内之 範圍中’進行包含峰值位置之後補位置？1之所定範圍的波 形與包含其他峰值位置之後補位置之所定範圍的波形之匹 配處理（步驟S504)。 另外’在步驟S5 04之處理中’亦依抽樣頻率，而進行與 過去1個以上之所定範圍的波形之匹配。此外，用於匹配 之波形可為依據低頻成分xl(n)之波形來進行。當然作比較 之波形亦可使用垂直成分x(n)之波形。 而後控制部11 0依據步驟s504之處理，判斷是否發現與 未檢查之峰值位置之後補位置…匹配之過去的峰值位置之 後補位置p2(步驟S505)。亦即，在步驟S505之判斷處理 中’係判斷是否發現與包含未檢查之峰值位置之後補位置 pl的所定範圍之波形類似度高之包含過去峰值位置之後補 位置之所定範圍的波形。 在步驟S505之判斷處理中，判斷為發現與未檢查之峰值 位置之後補位置P1匹配之過去的峰值位置之後補位置p2 時，決定未檢查之峰值位置之後補位置0作為峰值位置， 而在步數統計值中加上r丨」，並且開啟未檢查之峰值位 置之後補位置p 1的統計完成旗標（步驟S5〇6)。 而後’此時判斷用作匹配而發現之過去的峰值位置之後 補位置p2之統計完成旗標是否開啟（步驟S507)。在步驟 S5〇7之判斷處理中，判斷過去的峰值位置之後補位置P2的 統计完成旗標開啟時，進入圖2丨所示之處理。 此外，在步驟S507之判斷處理中，判斷為過去的峰值位 116894-981225.doc -48- 1325491 置之後補位置p2之統計完成旗標尚未開啟時，就過去的峰 值位置之後補位置P2,雖然不存在其之前匹配的峰值但 是已與新的峰值位置之後補位置pl匹配，因此，亦決定過 去的峰值位置之後補位置p2作為峰值位置’而在步數統計 • 值中加上Γ1」，並且開啟過去的峰值位置之後補位置^ ‘ 之統計完成旗標（步驟S508),進入圖21之處理。 此外，在圖20所示之步驟S502之判斷處理中，判斷為未 • 發現未檢查之峰值位置之後補位置pi時，在靜止計時器c 中加上值「1」（步驟S509)’並判斷靜止計時器c是否比基 準值大（步驟S510)。 土 在步驟S5 10之判斷處理中，判斷為靜止計時器c比基準 值大時，設定為使用者之動作狀態係「靜止」狀態（步驟 S511)，結束該圖20及圖21之處理，並等待其次之執行時 序。此外，在步驟S510之判斷處理中，判斷為靜止計時器 c不比基準值大時，不作任何動作，而結束該圖2〇及圖 § 所示之處理’並等待其次之執行時序。 而後，如上述，在步驟S507之判斷處理中，判斷為過去 之峰值位置之後補位置p2的統計完成旗標開啟時，及在步 驟S508之處理後，進行圖21所示之處理。在圖21所示之處 理中，控制部1 10首先開啟未檢查之峰值位置之後補位置 pl的檢查完成旗標（步驟S512)。 其次，控制部110藉由步驟S512之處理，特定最接近於 最新檢查完成旗標開啟之峰值位置pl的過去之峰值位置 pl (步驟S513)’算出峰值位置pl與其附近之峰值位置 H6894-981225.doc •49· 1325491 的間隔TO(步驟S5 14)。本實施形態之步數計1〇〇中，如使 用圖12之說明，可保持藉由附近之4個峰值位置的各個而 夾著之3個峰值間隔丁〇、Τ1、Τ2β當然亦可保持更多之峰 值間隔來使用。 而後，控制部1 1 0判斷最新使用者之動作狀態的判定結 果是否為「步行/跑步」狀態（步驟S515)e在步驟S515之判 斷處理中，判斷為使用者之動作狀態並非「步行/跑步」 狀態時，如上述，算出依附近之4個峰值位置而決定的3個 間隔ΤΟ、ΤΙ、T2之平均值Ta(步驟S516)，就全部之峰值間 隔ΤΟ、ΤΙ、T2分別求出減去平均值Ta之值，並判斷該求 出之值，就全部之峰值間隔是否比基準值小（步驟S5丨7)。 該步驟S517之判斷處理，係判斷峰值間隔τ〇、τι、了2 之各個是否為大致相同間距，且進行周期性之身體運動的 步行或跑步之處理》在步驟S517之判斷處理中，判斷峰值 間隔ΤΟ、ΤΙ、T2之各個與平均值。之差分均低於基準值 時，控制部110將平均值Ta作為基準間距Ps，並且判定㈠寺 定）使用者之動作狀態在「步行/跑步」狀態（步驟S518)。 而後，控制部11〇進行峰值間隔T0、T1、T2之移位處理 (步驟S519)。亦即，將峰值間隔T1移轉至峰值間隔丁2 ’並 將峰值間隔το移轉至峰值間隔T1。另外，就峰值間隔τ〇 亦可進行初始化。 該步驟S519之處理後，及在步驟S517之判斷處理中，判 斷為峰值間隔ΤΟ、ΤΙ、T2之各個與平均值丁&的差分均並 非低於基準值時，控制部11〇結束該圖2〇及圖21所示之處 116894-981225.doc .50· 1325491 理，並等待其次之執行時序。 此外，在步驟灿之判斯處理中，_為使用者之動作 狀態係「步行/跑步」狀態時，㈣部㈣心 除以最新之峰值間隔To，曾屮佶“半趣〜 出值r(步驟S520)。該步驟 S520之處理如使用圖14 <說明’係考慮因雜訊等之影變， 原本須作為峰值而檢知者， 曰 百並未作為峰值而檢知時的處 理，且係计异最新檢知之峰傕門PS ΤΛ或曾.住 值間隔το為基準間距Ps幾倍的 處理。

而後，算出最接近於在步驟8520中算出之值r的整數 R(步驟S521)。如值Γ為「〇‘1」或「0.2」等時，整數W 「0」，值r為咕备 」次 U」#時，整數R為「1」，此 外，值r為「1.9」或「2·ι 晬， 」吟整數R為 2」。而後，控 制部110判斷藉由自值以咸去敕勃 兄古正數R而獲仔之值的絕對值是 否比預定之基準值小（步驟S522)。 該步驟S522之判斷處理，係判斷最新之峰值間隔τ〇是否 為基準間距Ps之整數倍的處理。在步驟㈤:之判斷處理 中’判斷為自值I·減去整數“獲得之值的絕對值不比預定 之基準值小時’判斷為最新之峰值間隔τ〇並非基準間距匕 之整數倍，而將使用者之動作狀態判定（特定）為「不定」 狀態（步驟S523)。而後，控制部11〇結束該圖汕及圖幻所 示之處理’並等待其次之執行時序。 此外，在步驟S522之判斷處理中，判斷為自值r減去整 數R而獲得之值的絕對值比預定之基準值小時，判斷為最 新之峰值間隔το係基準間距Ps之整數倍，並判斷整數是 I16894-981225.doc •51 - 1325491 否比值「1」大（步驟S524)。該步驟8524之判斷處理係判 斷峰值間隔TO是否為基準間距卜之2倍以上的處理。 在步驟S524之判斷處理中，判斷為整數R不比i大時，表 示最新之峰值間隔T0並非基準間距之2倍以上的區間，因 此控制部11〇不作任何動作，而結束該圖2〇及圖21所示之 處理’並等待其次之執行時序。 另外，在步驟S524之判斷處理中，判斷為整數尺比i大 時，表示最新之峰值間隔T〇係基準間距之2倍以上的區 間，因此控制部110在統計數中加上自整數尺減去i之值（步 驟S525)’而結束該圖20及圖21所示之處理，並等待其次 之執行時序。 如此，藉由圖20及圖η所示之處理，亦可正確地辨別使 用者之動作狀態，且於進行步行或跑步時，即使在無法取 匹配之峰值存在的期間，仍可正確地統計使用者之步數， 且可及時辨別「靜止」狀態、「不定」狀態、「步行」狀 態及「跑步」狀態的4個動作狀態（依動作狀態之身體運動 種類）。 另外，在使用圖20及圖21而說明之處理中，最新之峰值 間隔T0係基準間距之整數倍的區間時，係依無法計測之峰 值位置進行步數計測，不過並不限定於此。亦即，最新之 峰值間隔T0係基準間距之整數倍的區間時，亦可考虞其區 間中之垂直成分的低頻成分之振幅或是垂直成分本身之振 幅，來辨別在基準間距之整數倍的位置是否確實存在 位置。 、 H6894-98I225.doc •52· 1325491 :體二言’設有對基準間距之整數倍的位置之振幅的基 、，只須於超過該基準值時，識別為峰值及峰值位置， 於比基準值小時，不識別為峰值及峰值位置即可。另外， 基準值可藉由進行實驗，來設定適切之值。 . [對音響播放裝置之適用] . ‘其次’說明將本發明之裝置、方法及程式的—種實施形 f適用於音響播放裝置之情況。圖22係說明本實施形態之 φ 音響播放裝置200用的區塊圖。本實施形態之音響播放裝 置200亦如後述，係可使用記憶樂曲資料（音樂資料）用之較 大容量的記憶媒體而構成之攜帶型者。 記錄媒體如使用··硬碟、MD(迷你光碟（登錄商標））等之 光磁碟’ CD及DVD等之光碟，及記憶卡、半導體記憶體 等各種記憶媒體者。但是，此處為了簡化說明，記憶樂曲 資料等之内容資料的記錄媒體係硬碟者來說明。 如圖22所示，本實施形態之音響播放裝置2〇〇，其3軸之 加速度感測器20 1對控制部2 1 0，經由a/D轉換部202而連 接，並且連接記憶容量較大之記錄媒體的樂曲資料庫（以 下稱樂曲DB)203及播放表儲存部204。 此外’其結構係對控制部2 10，經由聲音播放處理部2 〇 5 而連接喇°八206 ’並且連接作為使用者介面之操作部22丨與 顯示部222 ’再者，經由外部介面（以下稱外部ι/ρ)223而連 接輸入輸出端子224。 3軸之加速度感測器201與上述步數計1〇〇之加速度感測 器101的情況同樣地，亦可使用將1軸之加速度感測器配置 116894-981225.doc -53- 於彼此正交之X轴、Y轴、z軸j z軸之3軸而形成者，或是正交

部 210。 控制部210係控制本實施形態之音響播放裝置2〇〇的各部 者，且與上述步數計1〇〇之控制部11〇同樣地，係cpu

211、ROM 212、RAM 213及非揮發性記憶體214通過cPU 匯流排215而連接，來構成微電腦者。 此處，CPU 211係執行各種程式，形成供給至各部之控 制信號，並進行各種運算等，而成為控制部21〇中之處理 及控制的主體者。ROM 212記憶保持CPU 211執行之各種 程式及處理時需要之資料。 此外，RAM 213係暫時記憶處理之中途結果等，主要用 作作業區域者’且亦用作記憶保持通過A/d轉換部202而供 給之來自加速度感測器201之數值化的加速度資料之緩衝 記憶體等。非揮發性記憶體214係即使如EEPROM或快閃 記憶體等之電源降低’記憶資料不致消除的記憶體，且記 憶保持即使電源降低仍須預先保持之資料，如設定之參數 及新增的程式等。 而後，樂曲DB 203及播放表儲存部204亦如上述，均係 硬碟。樂曲DB中’如按照所定之資料壓縮方式，將本實 施形態之音響播放裝置200中可播放之許多樂曲資料予以 116894-981225.doc •54· 1325491 資料壓縮而記憶保持。 「此外，在播放表儲存部204中記憶保持：指示使用者在 靜止」狀悲時須播放之樂曲的靜止時播放表；指示使用 在步行」狀態時須播放之樂曲的步行時播放表；及指 不使用者在「跑步」狀態時須播放之樂曲的跑步時播放 . 表。 亦即，儲存於播放表儲存部204之播放表，如可依附加 • 於各播放表之播放表種類等的資訊’來區別：靜止時播放 表、步行時播放表及跑步時播放表。此外，係形成分別存 在複數個靜止時播放表、步行時播放表及跑步時播放表， 在各播放表中，如依播放順序預先登錄特定須播放之1曲 以上的樂曲之檔名等的樂曲ID(樂曲識別符）者。 另外，圖22中為了明破結構，係分開顯示樂曲DB 2〇3與 播放表儲存部204，不過，此等當然亦有時形成於相同之 硬碟上。 參聲音播放處理部205接受藉由控制部210而自樂曲DB 2〇3 讀取之樂曲資料的供給’將其予以壓縮解壓縮處理復原 資料壓縮前之原本樂曲資料，並且自復原之樂曲資料形成 供給至喇A 206之形式的類比聲音信號，而將其供給至哨 叭206。藉此’依欲播放之樂曲資料的聲音，而自喇叭2〇6 放音。 另外，在本實施形態之聲音播放處理部205中，亦連接 有耳機端子’不過圖上並未顯示，在該耳機端子上連接耳 機時’於聲音播放處理部205中處理之聲音信號並非經由 116894-981225.doc •55· J 206，而係經由耳機端子供給至與其連接之耳機上， 而可通過該耳機收聽播放聲音。 此外’操作部221係具備：播放鍵、停止鍵、快速前進 陕速倒退鍵、及其他各種功能鍵等，而可受理來自使 操作輸入，將其相關電信號供給至控制部210者。 據此，控制部210可控制各部，而依使用者之指示進行處 理。 此外，顯不部222包含顯示控制電路，如具備：[CD(液 =頁示裝置）、有機EL(電致發光）顯示裝置及CRT(陰極射 線皆）等之顯示元件，並依控制部21〇之控制而顯示各種指 示資。礼等。具體而言，顯示部222自控制部210接受顯示資 料之供給，自該顯示資料形成供給至顯示元件之影像信 唬，並藉由將其供給至顯示元件，而在顯示元件之顯示晝 面上顯示依來自控制部210之顯示資料的顯示資訊。 此外，可通過外部I/F 223及輸入輸出端子224而連接於 個人電恥等之外部機器。而後，可通過輸入輸出端子 及外部I/F 223，自外部機器接受樂曲資料及播放表之供 給，樂曲資料儲存於樂曲DB 203，播放表則儲存於播放表 儲存部204中》 反之’亦可藉由控制部210之控制，將儲存於樂曲DB 203之樂曲資料，通過控制部210、外部I/]p 223及輸入輸出 端子224而輸出至外部機器，而在外部機器之記錄媒體中 升> 成備份’同樣地亦可將記憶保持於播放表儲存部2〇4之 播放表的備份製作於外部機器的記錄媒體中。 116894-981225.doc -56- 1325491 此外，亦可在顯示部222上顯示儲存於樂曲DB 2〇3之樂 曲資料的一覽表，而通過操作部221來選擇需要之樂曲資 料，並且，亦可藉由分開輸入靜止時播放表、步行時播^ 表及跑步時播放表，亦在本實施形態之音響播放裝置 中製作播放表。 而後，本實施形態之音響播放裝置2〇〇藉由控制部21〇而 自樂曲DB 203讀取通過操作部221所選擇之樂曲資料，並 將其供給至聲音播放處理部2〇5。藉此，可播放使用者通 過操作部221而指示之樂曲，來聽取其樂曲。 此外’通過操作部指示使用之播放表時，亦可按照其指 示之播放表，藉由控制部210自樂曲Db 2〇3讀取樂曲資 料，並供給至聲音播放處理部205，而按照播放表播放樂 曲。 再者，選擇自動選擇播放表之模式時，亦可依使用者之 動作狀態選擇適切之播放表。本實施形態之音響播放裝置 2〇〇中，控制部210亦可實現作為圖i所示之身體運動檢知 裝置中的垂直成分抽出部2、高頻/低頻分解部3、峰值檢 知/判定處理部4及步伐位置分析部5的功能，並且正確掌 握使用者之動作間距（動作節奏）’依使用者之動作狀態， 而自靜止時播放表、步行時播放表及跑步時播放表中自動 選擇適切者。 亦即’本實施形態之音響播放裝置2〇0的控制部21〇，具 有依據來自加速度感測器201之檢知輸出，如使用圖1之說 明’而進行垂直成分抽出、垂直成分之高頻/低頻之分 116894-981225.doc -57- 1325491 解、峰值位置之後補位置的檢知與峰值位置之後補位置的 特定及藉由波形匹配而決定峰值位置等之處理的功能。 而後，可依據決定之峰值位置，正確掌握使用者之動作 狀態，並且正確掌握步行或跑步等之身體運動間距，亦考 慮身體運動間距，而依使用者之動作狀態自動選擇適切之 播放表，並使用該選擇之播放表來播放樂曲。 以下，參照圖23之流程圖，說明在本實施形態之音響播 放裝置中，選擇自動選擇播放表之模式時，依使用者之動 作狀態而選擇適切之播放表時的處理。圖23係說明在本實 施形態之音響播放裝置中，依使用者之動作狀態選擇適切 之播放表時的處理用之流程圖。 圖23所示之處理，主要係在本實施形態之音響播放裝置 200的控制部210中進行。首先，控制部2丨〇與圖丨5所示之 步數计1 00的控制部11 〇之情況同樣地，係執行身體運動種 類之估計處理（步驟S6〇l)。該步驟S6〇1之處理，係（1)如使 用圖16之說明，從來自3軸之加速度感測器2〇1的加速度向 1抽出垂直成分；並且（2)將該抽出之垂直成分分離成高頻 成分與低頻成分；（3)使用此等，如使用圖17之說明，來特 定峰值位置之後補位置；（4)藉由使用該特定之峰值位置之 後補位置的資訊，執行圖20及圖21所示之處理，來掌握使 用者之動作狀態與動作間距之處理。 另外，圖20及圖21所示之處理中，不需要進行統計步數 之處理。不需要進行步驟S506〜步驟S508之處理及步驟 S525之處理。 116894-981225.doc • 58 - 1325491 而後，控制部210判斷使用者夕說& , J呵便用者之動作狀態是否變 S602)。該判斷處理如作為動作狀態之判定社果，（^驟 有前次之狀結果與此技敎結果，㈣者^保持 判斷為動作狀態變化。 ’可 在步驟隱之判斷處理中，判斷為動作狀態無變 結束該圖23所示之處理’並等待其次之執行時序。在果’ S602之判斷處理中，判斷為動作狀態有變化時，判斷=

後之狀態’亦即此次之判定結果是否係「 ^ 疋古係靜止」狀態（步 驟S603)。 在步驟S603之判斷處理中，判斷為此次之判定結果係 「靜止」狀態時，使用儲存於播放表儲存部2〇4之靜止時 播放表，並按照該靜止時播放表播放樂曲（音樂）（步驟 S604)。而後，結束該圖23所示之處理，並等待其次之執 行時序。

此外，在步驟S603之判斷處理中，判斷為此次之判定結 果並非「靜止」狀態時，判斷此次之判定結果是否為「步 行/跑步」狀態（步驟S605)。在步驟S605之判斷處理中，判 斷係「步行/跑步」狀態時，判斷在步驟S6〇1之處理，且 係圖20及圖21之處理中求出的基準間距Ps是否比規定值小 (步驟 S606) » 該步驟S606之判斷處理中使用之規定值，係用於判斷使 用者之動作狀態係步行或跑步者，基準間距Ps不比規定值 小時，係基準間距還不夠快的狀態，可判斷係步行狀態。 反之’基準間距比規定值小時’可判斷為基準間距係充分 116894-981225.doc •59- 1325491 快的跑步狀態。 因而，在步驟_6之判斷處理中，判斷為基準間距_ 比規定值小時’判斷為使用者之動作狀態係「步行」狀 態，而使㈣存於㈣㈣存㈣4之步料減表並 按照該步行時播放表播放樂曲（音樂）（步驟S6〇7)。而後， 控制部210結束圖23所示之處理，並等待至其次之執行時 序。 此外，在步驟S606之判斷處理中，判斷為基準間距”比 規定值小時，判斷為使用者之動作狀態係「跑步」狀態， 而使用儲存於播放表儲存部204之跑步時播放表，並按照 該跑步時播放表播放樂曲（音樂）（步驟S6〇8)。而後，控制 部210結束圖23所示之處理，並等待至其次之執行時序。 如此’本實施形態之音響播放裝置2〇〇可適切地判定使 用者之動作狀態，自動地切換成依使用者之動作狀態的播 放表’而播放依使用者之身體運動的樂曲。 另外’亦如上述，有時亦分別準備複數個靜止時播放 表、步行時播放表及跑步時播放表。此種情況下，亦可預 定使用之順序’而按照其順序使用，或是每個播放表預先 記憶使用頻率’而使用其中使用頻率低者，反之，使用其 中使用頻率高者。此外’亦可就各個靜止時播放表、步行 時播放表及跑步時播放表，由使用者預先指定使用之表。 此外’上述步數計100中，亦可在圖20及圖21之處理 前’藉由進行圖19之處理，開始步數之計測處理後，再進 行正讀步數之計測。 116894-981225.doc -60- 1325491 此外’上述之步數計100及音響播放裝置2〇〇中，係說明 使用3軸之加速度感測器1〇ι、201者，但是並不限定於 此。亦可使用1軸之加速度感測器，亦可使用2軸之加速度 感測器。但是，使用丨軸或2軸之加速度感測器時，須配置 於可拾取身體運動之主要成分作為信號的方向。 但是’使用3軸之加速度感測器，亦如上述，藉由進行 抽出垂直成分及考慮高頻成分與低頻成分之能量比的處 理’加速度感測器之配戴位置及配戴方向不受限制，因 此’宜使用3軸之加速度感測器。 此外’上述之實施形態中，係使用3軸之加速度感測 器，而自3轴之加速度向量柚出垂直成分，不過並不限定 於此。如亦可將3軸中信號強度最強之軸的信號視為垂直 成分來選擇。 此外，上述之步數計1〇〇及音響播放裝置2〇〇中，係藉由 檢知加速度向量之垂直成分的峰值位置，求出身體運動之 間距周期，不過並不限定於此。特定峰值位置（步伐位置） 用之手段，亦可使用在鞋底配置開關，於步行或跑步時， 藉由腳踩入，而開關之接點關閉的機構，或是使用在鞋底 配置應變儀，來檢知腳踩之機構。 此外’上述實施形態之音響播放裝置2〇〇中，由於可正 確地計測使用者之身體運動間距（步行節奏或跑步節奏）， 因此亦可藉由控制部210控制聲音播放處理部2〇5，而依使 用者之身體運動節奏，來控制播放之樂曲的播放節奏。 如此’藉由依使用者之身體運動節奏，來控制播放之樂 116894-981225.doc • 61 · ^^491 曲的播放即奏，使用者對播放之樂曲感受—體感而可有 效並順其自然地繼續進行步行或跑步等之運動。 此外，上述實施形態之身體運動檢知裝置、身體運動檢 知方法及身體運動檢知程式，除了步數計、攜帶型之音響 播放裴置之外，亦可適用於在健身俱樂部等使用之室内用 的跑步機等訓練機器，或是適合於固定型之音響播放裝置 毒適用於茜要檢知使用者在垂直方向之身體運動而利用 的各種電子機器。 此外圖16至圖21及圖23係適用本發明之方法及程式 者藉由心照圖16至圖21及圖2 3所示之流程圖進行處理， 可使用本發明之方法，此外，藉由製作按照圖16至圖21及 圖23所示之流程圖的程式，可實現本發明之程式。 此外，為了實現圖1所示之各部功能，藉由規定控制部 實施之處理，可實現本發明之方法，同樣地，為了實現圖 1所示之各部功能’藉由製作由控制部執行之程式，可實 現本發明之程式。 藉由本發明’可除去雜訊而正確地檢知使用者在垂直方 向之身體運動。亦即’可實現耐雜訊（不易受雜訊之影響） 之檢知身體運動用的裝置、方法及程式。 【圖式簡單說明】 圖1係說明實施形態之身體運動檢知裝置的基本結構用 之區塊圖。 圖2係使用3轴加速度感測器時之加速度向量an、重力加 速度向量g及加速度向量an之垂直成分vn的說明圖。 116894-981225.doc -62- 1325491 圖3係使用3轴加速度感測器時考慮重力加速度向量g之 偏角，而求出加速度向量an之垂直成分vn時的說明圖。 圖4係使用3轴加速度感測器時求出加速度向量an之水平 成分hn時的說明圖。 圖5係使用2軸加速度感測器時之加速度向量an、重力加 速度向量g及加速度向量an之垂直成分vn的說明圖。 圖6係加速度資料（A)、加速度向量之長度（B) '垂直成 分（C)及水平成分（D)之一種曲線圖的說明圖。

圖7A至圖7C係顯示將實施形態之身體運動檢知裝置配 戴於使用者之腰部來使用時檢出之加速度信號的曲線圖。 圖8A至圖8C係顯示將實施形態之身體運動檢知裝置放入 使用者之長褲口袋内來使用時檢知之加速度信號的曲線圖。 圖9係求出能量比d用之計算方式的說明圖。

圖10A至圖10C係顯示在藉由多軸加速度感測器1而檢知 之加速度向量的垂直成分x(n)之低頻成分χ1(η)中亦混入不 規則之信號時之曲線圖。 圖11係使用者之動作狀態轉變的說明圖。 圖12Α、12Β係顯示在圖1所示之身體運動檢知裝置中’ 從來自加速度感測器1之檢知輸出而檢知步伐（決定峰值位 置）時的波形圖。 圖13係基準間距ps —種算出公式之說明圖。 圖14係在「步行/跑步」狀態下，產生學值位置之檢知 遺漏時之例的說明圖。 圖15係說明適用本發明一種實施形態之步數計的區塊 H6894-981225.doc -63- 1325491 圖 圖16係說明垂直成分抽出處理用之流程圖。 圖17係說明峰值位置之後補位置的檢知及特定處理用的 流程圖。 圖18係說明從作為峰值位置之後補位置而特定者之中決 定峰值位置，依據其而統計使用者之步數的處理用的流程 圖。 的流程 圖19係說明主要防止遺漏統計開頭附近之處理用 圖。 圖20係說明身體運動龍之估計處理與步數統計處理用 的流程圖。 圖21係繼續圖20之流程圖。 圖22係說明適用本發明一種實祐形 見她形態之音響播放裝置 200用的區塊圖。 圖23係說明依使用者之動作狀態μ擇適切之㈣㈣ 之處理的流程圖。 【主要元件符號說明】 1，101，201 加速度感測器 2 垂直成分抽出舍ρ 3 ifj頻/低頻分解苦Ρ 4 峰值檢知/判定處 5 步伐位置分析部 100 步數計 102 A/D轉換部 理部 116894-981225.doc .64- 1325491 103, 222 顯不部 104, 221 操作部 110, 210 控制部 111,211 CPU(中央處理單元） 112, 212 ROM(唯讀記憶體） 113, 213 RAM(隨機存取記憶體） 114, 214 非揮發性記憶體 115 CPU匯流排 200 音響播放裝置 202 A/D轉換部 203 樂曲資料庫，樂曲DB 204 播放表儲存部 205 聲音播放處理部 206 剩口八 215 CPU匯流排 223 外部介面，外部I/F 224 輸入輸出端子 116894-981225.doc -65-

Claims (1)

1325491 十、申請專利範圍·· 1· 一種身體運動檢知裝置，其特徵為包含： 加速度感測器，其係配戴於使用者之身體上； 垂直成分抽出機構，其係從來自前述加速度感測器之 檢知輸出抽出加速度之垂直成分； 分解機構，其係將藉由前述垂直成分抽出機構所抽出 之前述垂直成分，成分分解成高頻成分與低頻成分； 檢知機構，其係依據藉由前述分解機構所分解之前述 垂直成分的前述低頻成分，檢知峰值位置之後補位置； 特定機構，其係在包含藉由前述檢知機構所檢知之峰 值位置之後補位置的特定範圍中之前述低頻成分之能量 與前述高頻成分之能量之比小於特定值時，特定前述： 值位置之後補位置作為峰值位置之後補位置；及 身體運動檢知機構，其係依據藉由前述特定機構所特 定之峰值位置之後補位置，來檢知前述使用者之身體運 動。 2.如請求項1之身體運動檢知裝置，其中包含： 決定機構，其係在藉由前述特定機構所特定之各峰值 位置之各候補位置設定包含峰值位置之後補位置的特定 範圍，將設定之各特定範圍的波形作為對象進行與其 他特定範圍之波形的匹配，當相似度為高時決定對象 之波形中包含的峰值位置之後補位置作為峰值位置； 前述身體運動檢知機構依據藉由前述決定機構所決定 之峰值位置，來檢知使用者之身體運動。 116894.981225.doc 3 - 丄⑵491 •如請求項1或2之身體運動檢知裝置，其中包含： 間隔估計機構，其係藉由對於包含藉由前述特定機構 所特定之複數個峰值位置之後補位置的時間序列圖案， 或是對於包含藉由前述決定機構所決定之複數個峰值位 置的時間序列圖案進行分析，來估計步伐間隔；及 辨別機構，其係依據在前述間隔估計機構中所估計之 前述步伐間隔，至少辨別「靜止」、「步行/跑步」、 不疋」之3種狀態作為使用者之動作狀態。 4.如請求項3之身體運動檢知裝置，其中 判疋機構係在既非完全未檢知峰值位置之「靜止」狀 態，且步伐間隔亦非等間隔之「不定」狀態時，藉二前 述間隔估計機構估計數個步伐之間，步伐間隔係等間隔 情況下，可將使用者之動作狀態自「不定」變更成「步 行/跑步」； 並包含基準間距算出機構，其係在藉由前述判定機構 將使用者之動作狀態自「^定」變更成「步行/跑步」之 情況下，依據藉由前述間隔估計機構所 隔，算出基準間距。 7仪間 5.如請求項4之身體運動檢知裝置，其中 前述判定機構比較藉由前述間隔估計機構所估計之最 新的步^間隔與前述基準間距，其差距在預設之誤差範 =兄：疋對基準間距之整數倍，在特定之誤 的'!·月況下’維持「步行/跑步」之狀態。 6. 如請求項4之身體運動檢知裝置，其中包含： H6894-981225.doc 1325491 統計機構，其係依據藉由前 步伐間隔，統計使用者之步伐; 顿構所估計之 行St::機—者之動作狀態" 7前述基準間距之倍數，Him㈣前述步伐間隔對 7·如清切4之身體運動檢知裝置，其令包含： 判疋機構’其係藉由前述辨 m 作狀態係「步行，跑步」之狀態的情：=;動 間隔佑計機構所括計之_步伐述 動作狀態係「步行」或「跑步」。 （使用者之 8·如請求項1之身體運動檢知裝置，其中包含： 判定機構，其係藉由前述辨別機構辨別為使用者之動 作狀態係「步行/跑步」之狀態的情況下 = 取得機構所取得之前述低頻成分的峰值與藉由 估計機構所估計之前述步伐間隔，來判定使用者之二 狀態係「步行」或「跑步」。 9. 如請求項3之身體運動檢知裝置，其中包含： 樂曲播放表保持機構’其係記憶保持對應於使用者之 動作狀態所形成之丨個以上的樂曲播放表；及 選擇機構’其係依藉由前述辨別機構所辨別之使用者 的動作狀態’自前述樂曲播放表保持機構選擇用於播放 樂曲之樂曲播玫表。 10. 如請求項1之身體運動檢知裝置，其中包含： 樂曲資料之播放機構；及 116894-98l225.doc 11. 播放控制機構，其係依藉由前述身體運動檢知機構所 檢知之使用者的身體運動周期，來控制前述播放機構中 之樂曲的播放速度； 並包含作為樂曲播放裝置之功能。 如請求項1之身體運動檢知裝置，其中 前述加速度感測器係多軸者； 。别述垂直成分抽出機構係從來自前述多軸加速度感測 器之檢知輸出的加速度向量算出重力加速度向量，使用 :自前述多軸加速度感測器之前述加速度向量與算出之 月IJ述重力加速度向量葬rb 疋又J里稭甶運异而抽出加速度之垂直成分 者。 12. 一種身體運動檢知方法，其特徵為包含： 垂直成分抽出步驟，其係從來自配戴於使用者身體上 之前述加速度感冑器之檢知輸出抽丨力〇速度之垂直成 分； 火分解步驟，其係將在前述垂直成分抽出步騍中抽出之 前述垂直成分，成分分解成高頻成分與低頻成分； 檢知步驟，其係依據在前述分解步驟中分解之前述垂 直成分的前述低頻成分，檢知峰值位置之後補位置； 特定步驟，其係在包含前述檢知步驟中檢知之峰值位 置之後補位置的特定範圍中之前述低頻成分之能量與前 述向頻成分之能量之比小於特定值時，特定前述峰值位 置之後補位置作為峰值位置之後補位置；及 身體運動檢知步驟，其係依據在前述特定步驟中特定 116894-981225.doc 1325491 之峰值位置之後補位置’來檢知前述使用者之身體運 動0 13. 如請求項12之身體運動檢知方法，其中包含： 決定步驟，其係在前述特定步驟中特定之各峰值位置 之各候補位置設定包含峰值位置之後補位置的特定範 圍’將設定之各特定範圍的波形作為對象，進行與其他 特定範圍之波形的匹配’當相似度為高時，決定對象之 波形中包含的峰值位置之後補位置作為峰值位置； 則述身體運動檢知步驟中’依據在前述決定步驟中決 定之峰值位置，來檢知使用者之身體運動。 14. 如請求項12或13之身體運動檢知方法，其中包含： 間隔估計步驟，其係藉由對於包含在前述特定步驟中 特定之複數個峰值位置之後補位置的時間序列圖案，或 是對於包含在前述決定步驟中決定之複數個峰值位置的 時間序列圖案進行分析，來估計步伐間隔；及 辨別步驟，其係依據在前述間隔估計步驟中估計之前 述步伐間隔，至少辨別「靜止」、「步行/跑步」、「不 定」之3種狀態作為使用者之動作狀態。 15. 如請求項12之身體運動檢知方法，其甲 配戴於使用者身體上之前述加速度感測器係多軸者； 在前述垂直成分抽出步驟中，從來自前述多軸加速度 感測器之檢知輸出的加速度向量算出重力加速度向量， 使用來自前述多軸加速度感測器之前述加速度向量與算 出之前述重力加速度向量藉由運算而抽出加速度之垂直 Il6894-981225.doc 成分。 .種身體運動檢知程式，其特徵為：係使 戴於使用者身體上之加速度感測器，使用來自二：： 感測器之檢知輸出而檢知使 Μ加速度 檢知使用者之身體運動之身體運動 檢知裝置的電腦執行以下步驟： 垂直成分抽出步驟’其係從來自前述加速度感測器之 檢知輸出抽出加速度之垂直成分. :分解步驟，其係將在前述垂直成分抽出步驟中抽出之 刖述垂直成刀’成分分解成高頻成分與低頻成分； 檢知步驟，其係依據在前述分解步驟中分解之前述垂 直成分的前述低頻成分，檢知峰值位置之後補位置； 特定步驟，其係在包含前述檢知步驟中檢知之峰值位 置亡後補位置的特定範圍中之前述低頻成分之能量與前 述向頻成分之能量之比小於特定值時，#定前述峰值位 置之後補位置作為峰值位置之後補位置；及 身體運動檢知步驟，其係依據在前述特定步驟中特定 之峰值位置之後補位置，來檢知前述使用者之身體運 動。 17.如請求項16之身體運動檢知程式，其中包含： 決定步驟，其係在前述特定步驟中特定之各峰值位置 之各候補位置設定包含峰值位置之後補位置的特定範 圍’將設定之各特定範圍的波形作為對象，進行與其他 特定範圍之波形的匹配’當相似度為高時，決定對象之 波形中包含的峰值位置之後補位置作為峰值位置； 116894-981225.doc 1325491 前述身體運動檢知步驟中，依據在前述決定㈣中決 疋之峰值位置，來檢知使用者之身體運動。 18·如請求項16或17之身體運動檢知程式，其中包含· 間隔估計步驟，其係藉由對於包含在前述特定步 特定之複數個峰值位置之後補位置的時間序列圖案，或 是對於包含在前述決定步驟中決定之複數個峰值位置二 時間序列圖案進行分析，來估計步伐間隔丨及

辨別步驟，其係依據在前述間隔估計步驟中估計之前 述步伐間隔’至少辨別「靜止」、「步行/跑步」°、「^ 定」之3種狀態作為使用者之動作狀態。 19.如請求項16之身體運動檢知程式，其中 配戴於使用者身體上之前述加速度感測器係多轴者； 在前述垂直成分抽出步驟中，從來自前述多轴加速度 感測器之檢知輸出的加速度向量算出重力加速度向量， 使用來自前述多軸加速度感測器之前述加速度向量與算 出之前述重力加較向量藉由運算而才由出加速度之垂直 成分。 116894-981225.doc