JP2009053911A - 歩数計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 センサ101が走行を検出して出力した走行信号は、増幅回路102、フィルタ103、増幅回路104、歩数検出用コンパレータ105を介してCPU106に入力されて計数され、累積歩数が表示駆動回路114の駆動によって表示部115に表示される。また、腕振り検出用コンパレータ109によって検出された腕振り信号は、腕振り評価部119によって評価され、腕振りの評価結果が表示駆動回路114の駆動によって表示部115に表示される。
【選択図】 図1
Description
近年歩数計には、歩数を測定する機能以外に、種々の機能が盛り込まれるようになってきており、使用者の運動能力を向上するためのトレーニング機能もその一つである。
しかしながら、カメラで撮影するシステムのため、個人がトレーニングとして使用するには、装置が大掛かりで使用が容易ではない。
しかしながら、3軸の並進加速度及び角速度を計測するため、構造が複雑になり、小型化が困難で、低消費化に限界があった。また、検出装置を腹部に装着する必要があるため、走者の使用感が良くないという問題がある。
しかしながら、3軸の並進加速度及び角速度を計測するため、構成が複雑になり、小型化が困難で、低消費化に限界があった。
検出手段は、走行及び腕振り検出するためのセンサを有し前記センサによって検出した走行に対応する走行信号及び腕振りに対応する腕振り信号を出力する。歩数計数手段は、前記検出手段からの走行信号に基づいて歩数を計数する。評価手段は、前記腕振り信号に基づいて腕振りの評価を行う。通知手段は、前記評価手段が行った腕振りの評価を通知する。
また、前記検出手段は、前記センサからの信号のうち、第1閾値を超える信号を前記走行信号として出力すると共に、前記第1閾値よりも大きい第2閾値を超える信号を前記腕振り信号として出力するように構成してもよい。
また、前記閾値変更手段は、前記歩数計数手段が計数した歩数と前記評価手段が計数した腕振り数との関係に基づいて前記第2閾値を変更するように構成してもよい。
また、累積走行時間を計測する走行時間計測手段を備えて成り、前記閾値変更手段は、前記走行時間計測手段が計測した累積走行時間に基づいて前記第2閾値を変更するように構成してもよい。
また、少なくとも前記センサは腕に装着して使用されるように構成してもよい。
先ず、本発明の実施の形態に係る歩数計の基本概念を説明すると、使用者の腕に装着して使用する歩数計(腕歩数計)を腕に装着して走行(使用者自身の足によって行う移動行為をいい、エクササイズウオーキング、競歩、歩行も含む。)を行った場合、走行検出用の加速度センサからは、図9に示すような信号が出力される。
図10に示すように、各走者F、K、Su、Mの走行速度と腕振りの大きさは相互に異なっているが、各走者F、K、Su、M毎にみると、腕振りが大きくなるにつれて走行速度が速くなっており、腕振りの大きさと走行速度が比例関係にあることが解る。
また、図10に示したグラフからも明らかなように、腕振りが大きいほど走行速度が速くなることが知られている。本実施の形態に係る歩数計は、このような特徴を利用して、走行時にしっかり腕が振れているか評価して通知するようにしたものである。
図1において、歩数計は、走行及び腕振りを検出して対応する走行信号及び腕振り信号を出力するセンサ(例えば加速度センサ)101、センサ101からの走行信号及び腕振り信号を増幅して出力する増幅回路102、増幅回路102からの信号中の走行信号及び腕振り信号を通過させるフィルタ103、フィルタ103からの走行信号及び腕振り信号を増幅して出力する増幅回路104、増幅回路104からの走行信号及び腕振り信号を所定の第1閾値と比較し、前記第1閾値を超える信号を走行信号として二値化したデジタル信号に変換し出力する歩数検出用コンパレータ105、増幅回路104からの走行信号及び腕振り信号を前記第1閾値よりも大きい所定の第2閾値と比較し、前記第2閾値を超える信号を腕振り信号として二値化したデジタル信号に変換し出力する腕振り検出用コンパレータ109を備えている。
CPU106は、歩数検出用コンパレータ105からの走行信号に基づいて(例えば、最新の所定数の走行信号に基づいて走行ピッチの移動平均をとることによって)走行ピッチTrを算出する周期演算部116、前記走行ピッチが所定範囲のピッチか否かを判定して、歩数検出用コンパレータ105から出力された走行信号のうち前記所定範囲内のピッチの信号を1歩分の走行信号として歩数計数部118に出力すると共に、腕振り評価部119に対して腕振り信号計数指示を行う周期比較部117、周期比較部117から得られた歩数を現在の歩数に加算することによって累積歩数を計数する歩数計数部118、周期比較部117からの腕振り信号計数指示に応答して腕振り検出用コンパレータ109からの腕振り信号の計数処理や評価等を行う腕振り評価部119として機能する。
CPU106は歩数計数手段、評価手段、閾値変更手段を構成している。操作部110は操作手段を構成し、ROM111及びRAM112は記憶手段を構成している。報音部113は報知手段を構成している。表示駆動回路113及び表示部114は通知手段を構成している。
歩数計数手段は、検出手段からの走行信号に基づいて歩数を計数することができる。
通知手段は、評価手段が行った腕振りの評価を通知することができる。
閾値変更手段は、第2閾値を変更することができる。また、閾値変更手段は、歩数計数手段が計数した歩数と評価手段が計数した腕振り数との関係に基づいて第2閾値を変更することができる。また、閾値変更手段は、走行時間計測手段が計測した累積走行時間に基づいて第2閾値を変更することができる。
報知手段は、評価手段が、検出手段から所定時間継続して腕振り信号が出力されないと判定した場合又は前記検出手段から出力される単位時間当たりの腕振り信号の数が所定値以下と判定した場合に、警報を発することができる。
また、少なくとも前記センサは腕に装着して使用されることができる。
以下、図1及び図2を用いて、本発明の第1の実施の形態に係る歩数計の動作を説明する。
歩数測定を行う場合、先ず、電源を投入することによって、センサ101、増幅回路102、104、フィルタ103、歩数検出用コンパレータ105及び腕振り検出用コンパレータ109から成る検出回路をオンした後(ステップS201)、操作部110をスタート操作することによって歩数測定開始を指示する。
次に、周期演算部116は、歩数検出用コンパレータ105から走行信号が入力されたと判断すると(ステップS203)、走行ピッチTrを算出する(ステップS204)。
腕振り評価部119は、処理ステップS208において、腕振り検出用コンパレータ109から腕振り信号が入力されない場合(ステップS208)、腕振り信号を計数することなく処理ステップS203に戻る。
周期演算部116は、処理ステップS203において、歩数検出用コンパレータ105から走行信号が入力されないと判断した場合、歩数測定動作を停止するために操作部110がストップ操作されたと判断すると(ステップS210)、腕振り評価部119は腕振り評価を行う(ステップS211)。
処理ステップS210において、周期演算部116は、操作部110がストップ操作されていないと判断した場合には所定時間経過していなければ処理ステップS203に戻り、所定時間経過していればタイムアウトと判断して処理を終了する(ステップS213)。
本第2の実施の形態では、図3の腕振り検出調整部301及び基準電圧回路302を設けることによって、腕振り検出用コンパレータ109の閾値を変更するように構成している。また、これに伴い、図4の処理ステップS401〜S406を設けている。
電源投入によって検出回路をオンした後(ステップS201)、腕振り検出調整部301は腕振り検出用コンパレータ109の閾値(第2閾値)を初期化するように基準電圧回路302を制御する(ステップS401)。基準電圧回路302は、腕振り検出調整部301の制御に応答して、腕振り検出用コンパレータ109の閾値を所定値に初期化する。
処理ステップS402において、腕振り検出用コンパレータ109による腕振り信号の検出が連続して行われなかった回数が未だ3回になっていないと腕振り評価部119が判断したときには、処理ステップS203へ戻る。
また、処理ステップS210において周期演算部116が操作部110によってストップ操作されたと判断した場合や処理ステップ213において周期演算部116がタイムアウトと判断した場合には、周期演算部116は、表示部115に閾値の調整を停止した旨の表示を行うように表示駆動回路114を制御する(ステップS406)。これにより、表示部115には、腕振り検出用コンパレータ109の閾値の調整が停止した旨の表示がなされる。
本第2の実施の形態によれば、前記第1の実施の形態と同様の効果を奏するのみならず、腕振り検出用コンパレータ109の閾値を変更することができ、適正な閾値に設定することが可能になるという効果を奏する。
本第3の実施の形態のブロック図は図1と同一であるため、図1及び図5を用いて、本第3の実施の形態に特有の部分について説明する。
尚、警報を発する条件としては、腕振り評価部119が、腕振り検出用コンパレータ109から所定時間継続して腕振り信号が出力されないと判定した場合又は腕振り検出用コンパレータ109から出力される単位時間当たりの腕振り信号の数が所定値以下と判定した場合に、警報を発するように構成することができる。
本第4の実施の形態のブロック図は図3と同一であるため、図3、図6及び図8を用いて、本第4の実施の形態に特有の部分について説明する。
CPU106の周期演算部116は、操作部110のスタート操作に応答して、分周回路108から入力される時計信号に基づいて計時動作を開始し、累積の走行時間Tを計時している。
このように、走行の初めから腕振りを大きくできないため、腕振り検出用コンパレータ109の閾値を最初は小さく設定し、トレーニング時間がながくなるにつれて徐々に閾値を上げていくようにしている。これにより、トレーニング量に応じて適正な閾値に設定することが可能になる。
本第5の実施の形態のブロック図は図3と同一であるため、図3及び図7を用いて、本第5の実施の形態に特有の部分について説明する。
CPU106の腕振り評価部119は、腕振り数と走行歩数の比率(腕振り率R:例えば腕振り数と走行歩数の半分との比率)を算出し(ステップS701)、腕振り率Rが、R<50%、50%<R<70%、70%<R<80%、80%<Rの場合に、各々、腕振り検出用コンパレータ109の閾値をLevel1、Level2、Level3、Level4(Level1<Level2<Level3<Level4)に設定するように基準電圧回路302を制御する(ステップS702〜705)。
以上のようにして腕振り検出用コンパレータ109の閾値を設定した後、図2、図4、あるいは図5の走行検出処理を行い(ステップS606)、又、腕振り率Rの計算を行う(ステップS706)。
このように、トレーニング時間ではなく、腕振り率Rが所定値を超える走行ができるようになった場合に、腕振り検出用コンパレータ109の閾値を上げるようにしているため、運動能力に応じて適正な閾値に設定することが可能になる。
尚、前記各実施の形態では、少なくともセンサを腕に装着して使用する腕歩数計の例で説明したが、腕振り検出機能を有する各種の歩数計に適用可能である。
102、104・・・増幅回路
103・・・フィルタ
105・・・歩数検出用コンパレータ
106・・・CPU
107・・・発振回路
108・・・分周回路
109・・・腕振り検出用コンパレータ
110・・・操作部
111・・・ROM
112・・・RAM
113・・・報音部
114・・・表示駆動回路
115・・・表示部
116・・・周期演算部
117・・・周期比較部
118・・・歩数計数部
119・・・腕振り評価部
301・・・腕振り検出調整部
302・・・基準電圧回路
Claims (8)
- 走行及び腕振り検出するためのセンサを有し前記センサによって検出した走行に対応する走行信号及び腕振りに対応する腕振り信号を出力する検出手段と、
前記検出手段からの走行信号に基づいて歩数を計数する歩数計数手段と、
前記腕振り信号に基づいて腕振りの評価を行う評価手段と、
前記評価手段が行った腕振りの評価を通知する通知手段とを備えて成ることを特徴とする歩数計。 - 前記評価手段は、前記腕振り信号を計数して腕振り数を計数し、前記腕振り数と歩数の関係に基づいて腕振り評価を行うことを特徴とする請求項1記載の歩数計。
- 前記検出手段は、前記センサからの信号のうち、第1閾値を超える信号を前記走行信号として出力すると共に、前記第1閾値よりも大きい第2閾値を超える信号を前記腕振り信号として出力することを特徴とする請求項1又は2記載の歩数計。
- 前記第2閾値を変更する閾値変更手段とを備えて成ることを特徴とする請求項3記載の歩数計。
- 前記閾値変更手段は、前記歩数計数手段が計数した歩数と前記評価手段が計数した腕振り数との関係に基づいて前記第2閾値を変更することを特徴とする請求項4記載の歩数計。
- 累積走行時間を計測する走行時間計測手段を備えて成り、
前記閾値変更手段は、前記走行時間計測手段が計測した累積走行時間に基づいて前記第2閾値を変更することを特徴とする請求項4又は5記載の歩数計。 - 前記評価手段が、前記検出手段から所定時間継続して前記腕振り信号が出力されないと判定した場合又は前記検出手段から出力される単位時間当たりの腕振り信号の数が所定値以下と判定した場合に、警報を発する報知手段を備えて成ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一に記載の歩数計。
- 少なくとも前記センサは腕に装着して使用されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一に記載の歩数計。
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