JP2697911B2 - Pedometer - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は歩数計、特に電子式歩数計における歩数の計
測に関するものである。The present invention relates to pedometers, and more particularly to the measurement of the number of steps in an electronic pedometer.

【従来の技術】[Prior art]

電子式の歩数計では、歩行に伴う上下方向の加速度変
化をとらえるセンサーを設けて、このセンサーからの出
力が歩行によるものかどうかを判定して計測用パルスを
形成し、このパルス数を積算することで歩数を計測する
のが一般的である。An electronic pedometer has a sensor that captures the change in vertical acceleration during walking, determines whether the output from this sensor is due to walking, forms a measuring pulse, and integrates the number of pulses. In general, the number of steps is measured.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

この場合、センサーの感度は設計時点で決定されてし
まうことから、例えば腰に装着されて使用されることが
前提となっているものを、他の場所に装着して使用した
り、傾いた状態で装着することでセンサーの上下方向の
加速度検出精度が悪くなったりした場合には、誤差が大
きくなってしまうものであった。また感度調整機能付き
であったとしても、実際はばらつきを守るのが精一杯で
ある上に、装着場所に応じて感度調整を行うことをユー
ザーに求めるのは無理があり、また装着場所として求め
られている腰に取り付けたとしても、そこが柔らかい布
であったりすれば、腰の振動がセンサーに正確に伝わら
ないために、やはり測定値に誤差が生じてしまう。 本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、そ
の目的とするところは装着場所を選ばすにどこにでも装
着して使用することができる上に使い勝手が良く、精度
も高い歩数計を提供するにある。In this case, since the sensitivity of the sensor is determined at the time of design, it is assumed that the sensor is assumed to be worn on the waist and used, for example, it can be worn elsewhere and used or tilted In the case where the accuracy of detecting the acceleration in the vertical direction of the sensor deteriorates due to the mounting of the sensor, the error increases. Even if it has a sensitivity adjustment function, it is not enough to actually protect the variations, and it is impossible to require the user to adjust the sensitivity according to the mounting location, and it is also required as a mounting location Even if it is attached to your waist, if it is made of a soft cloth, the vibrations of your waist will not be accurately transmitted to the sensor, which will cause errors in the measured values. The present invention has been made in view of such a point, and a purpose thereof is to provide a pedometer that can be mounted and used anywhere to select a mounting place, is easy to use, and has high accuracy. To offer.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

しかして本発明に係る歩数計は、歩行検出用センサー
からの歩行検出出力をある時間もしくはある回数だけサ
ンプリングして歩行周期を求める歩行周期測定部と、歩
行中か否かを検出するとともに全歩行時間を積算測定す
る歩行時間測定部と、全歩行時間と歩行周期とから歩数
を求める演算部とを備えていることに特徴を有してい
る。 ［作用］ 本発明によれば、歩行周期を求めるサンプリング中の
歩行の歩行検出出力さえ明確であれば、後は各歩行の検
出を明確に行えなくとも、全歩行時間を歩行周期で除算
することにより、正確な歩数を求めることができる。 ［実施例］ 以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述すると、こ
の歩数計は、第１図に示すように、歩行動作に伴う上下
の加速度によって出力を変化させるセンサー１と、セン
サー１出力からノイズを除いて歩行信号を取り出す信号
処理部２と、歩行周期測定部３、全歩行時間を積算測定
する歩行時間測定部４、演算部５、歩数表示を行う表示
部６等からなるもので、信号処理部２から演算部５まで
はマイクロコンピューターによって構成されている。 センサー１は、上述のように、歩行動作に伴う上下の
加速度によって出力を変化させるものであればよく、た
とえば第６図に示すように先端に永久磁石11が取り付け
られた振子10とリードスイッチ12とからなるものや、第
７図に示すように、先端に錘16が取り付けられた圧電セ
ンサー15等が使用される。第６図中の13は振子10の回動
軸、14は一端をストッパー19に、他端を振子10の先端部
に係止させて振子10を上方に向けて付勢しているばねで
ある。また第７図中の17は圧電センサー15の一端が固着
されているプリント基板、18は電源としての電池を示し
ている。 前記信号処理部２は、センサー１の出力からノイズを
除去して歩行検出信号としてのパルスを出力するもので
あって、その動作をセンサー１が圧電センサー15である
場合について説明すると、今、センサー１の出力電圧Vo
が第３図に示すものである場合、これを比較電圧Vcmpと
比較して、パルスＰを形成し、更にあるパルスの立ち上
がりから所要の時間が経過しないことには次のパルスの
入力を認めない不感処理を行うことでノイズの除去を行
って、パルスPwを歩行検出信号として出力する。 一方、歩行周期演算部３は、歩行検出信号から歩行検
出信号の間隔である歩行周期tiを所要数Ｎだけサンプリ
ング測定するとともに、ここから平均の歩行周期Taveを
求めるものであり、このサンプリングは、サンプリング
開始ボタン30が押されてからのある期間内だけ行う。 尚、平均の歩行周期Taveを求めるにあたっては、測定
したＮ個の全歩行周期tiの総和ＴをＮで除算するほか、
最大値と最小値を除いたものの総和をＮ−２の値で除算
する等、種々の方法をとることができる。第２図に示す
フローチャートでは、開始からＮ個の歩行検出信号が入
力された時点までの時間Ｔを後述する積算タイマー41に
おける積算時間Twalkから得て、これをＮで除算するこ
とでTaveを求めている。 次に歩行時間測定部４は、歩行中か休止状態にあるか
を判別する歩行休止判別部40と、積算タイマー41とから
なるもので、歩行休止判別部40では、第４図に示すよう
に、歩行検出信号（図では不感処理を施していない信
号）の立ち上がりで短時間タイマーTstopをスタートさ
せるとともに、この短時間タイマーTstopの設定時間内
に次の歩行検出信号が立ち上がれば、その時点で短時間
タイマーTstopをリスタートさせるものであり、設定時
間内に次の歩行検出信号が入らない時には、休止状態に
なったと判定して、計測開始時点から短時間タイマーTs
topの最後のスタート時点までの歩行時間Twalkを積算タ
イマー41から演算部５に出力させる。そして、演算部５
においてはTwalk/Taveを計算し、この計算値の整数化し
た値を表示部６に表示させる。歩行が再開されたなら
ば、上記動作を繰り返して歩数を積算する。 つまり、各歩行を検出しているのはサンプリング時だ
けで、後は歩行中か休止しているかをチェックするだけ
であるために、センサー１から得られる歩行検出信号が
明確でなくとも、正確な歩数を得られるものであり、こ
のために第８図に示すようにネクタイピン型の歩数計PM
としても、正確な歩数測定を行うことができる。また、
第５図に示すように、不感処理時間を外れて入力された
比較的長い周期のノイズパルスNPがある場合、従来のカ
ウント式ではそのまま歩数値となるパルスPw数が実歩数
より多くなるが、これに影響されることなく歩数を計測
することができる。 歩行周期Taveは、歩行の開始時や歩行の再開時におけ
るＮ回を自動的にサンプリングするようにしてもよい。
第２図のフローチャートはこの場合に基づいている。第
１図中の８はリセットボタン、９はモード切換ボタンで
あり、表示部６に表示する値を歩数や全歩行時間、ある
いは予め入力してある歩幅に歩数を乗算することで得ら
れる全歩行距離に切り換えるためのものである。 また、従来と同様の歩行検出信号に基づく歩数計測を
平行して行って、この歩数計測で得られた歩数のカウン
ト値と、上記の全歩行時間と歩行周期とから得られた歩
数の計算値とを比較して、この両者に差がある場合、補
正を行って、補正値を歩数として表示部６に表示させる
ようにしてもよい。この補正としては、たとえば上記カ
ウント値から上記計算値を引いた値の絶対値が所定の値
以上であった場合、両者の平均値を補正値とするのであ
る。このようにした場合、サンプリング時に得た歩行周
期から外れるような歩行周期となる歩行の乱れが多くあ
った場合にも、この影響を少なくすることができる。Thus, the pedometer according to the present invention includes a walking cycle measuring unit that samples a walking detection output from a walking detecting sensor for a certain time or a certain number of times to obtain a walking cycle, and detects whether or not the user is walking and performs all walking. It is characterized by comprising a walking time measuring unit for integrating and measuring time, and a calculating unit for calculating the number of steps from the total walking time and the walking cycle. [Operation] According to the present invention, as long as the gait detection output of the gait during sampling for determining the gait cycle is clear, the entire gait time can be divided by the gait cycle even if it is not possible to clearly detect each gait thereafter. Thereby, an accurate number of steps can be obtained. [Embodiment] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiment. As shown in FIG. 1, the pedometer includes a sensor 1 that changes its output by vertical acceleration accompanying a walking motion, A signal processing unit 2 for extracting a walking signal from the output without noise, a walking cycle measuring unit 3, a walking time measuring unit 4 for integrating and measuring the total walking time, a calculating unit 5, a display unit 6 for displaying the number of steps, and the like. The components from the signal processing unit 2 to the calculation unit 5 are constituted by microcomputers. As described above, the sensor 1 only needs to change its output according to the vertical acceleration associated with the walking motion. For example, as shown in FIG. 6, a pendulum 10 having a permanent magnet 11 attached to its tip and a reed switch 12 And a piezoelectric sensor 15 with a weight 16 attached to the tip as shown in FIG. In FIG. 6, reference numeral 13 denotes a rotating shaft of the pendulum 10, and reference numeral 14 denotes a spring which locks the pendulum 10 upward by locking one end to the stopper 19 and the other end to the tip of the pendulum 10. . In FIG. 7, reference numeral 17 denotes a printed circuit board to which one end of the piezoelectric sensor 15 is fixed, and reference numeral 18 denotes a battery as a power supply. The signal processing unit 2 removes noise from the output of the sensor 1 and outputs a pulse as a walking detection signal. The operation of the signal processing unit 2 when the sensor 1 is a piezoelectric sensor 15 will now be described. Output voltage of 1
Is as shown in FIG. 3, this is compared with the comparison voltage Vcmp to form a pulse P, and the input of the next pulse is not recognized unless the required time has elapsed from the rise of a certain pulse. By performing the insensitive processing, noise is removed, and the pulse Pw is output as a walking detection signal. On the other hand, the walking cycle calculation unit 3 samples and measures a required number N of walking cycles ti, which are intervals between the walking detection signals, from the walking detection signals, and obtains an average walking cycle Tave therefrom. It is performed only during a certain period after the sampling start button 30 is pressed. When calculating the average walking cycle Tave, in addition to dividing the sum T of all the measured N walking cycles ti by N,
Various methods can be employed, such as dividing the sum of the values excluding the maximum value and the minimum value by the value of N-2. In the flowchart shown in FIG. 2, the time T from the start to the time when the N walking detection signals are input is obtained from the integration time Twalk in the integration timer 41 described later, and this is divided by N to obtain Tave. ing. Next, the walking time measuring unit 4 is composed of a walking pause determining unit 40 for determining whether the user is walking or in a pause state, and an integration timer 41. The short-time timer Tstop is started at the rising edge of the walking detection signal (in the figure, the signal that has not been subjected to the insensitive processing). This timer restarts the time timer Tstop.If the next walking detection signal does not enter within the set time, it is determined that the sleep state has been set, and the short time timer Ts from the measurement start time
The walking time Twalk up to the last start of the top is output from the integration timer 41 to the calculation unit 5. And the calculation unit 5
In, Twalk / Tave is calculated, and an integer value of the calculated value is displayed on the display unit 6. When walking is resumed, the above operation is repeated to accumulate the number of steps. In other words, each walk is detected only at the time of sampling, and thereafter, it is only necessary to check whether the user is walking or at rest. Therefore, even if the walk detection signal obtained from the sensor 1 is not clear, accurate The number of steps can be obtained. For this purpose, as shown in FIG.
In this case, accurate measurement of the number of steps can be performed. Also,
As shown in FIG. 5, when there is a relatively long-period noise pulse NP input outside the dead time, the number of pulses Pw, which becomes the step value as it is in the conventional counting method, becomes larger than the actual step number. The number of steps can be measured without being affected by this. The walking cycle Tave may automatically sample N times at the start of walking or at the time of restarting walking.
The flowchart in FIG. 2 is based on this case. In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a reset button, and reference numeral 9 denotes a mode switching button. The value displayed on the display unit 6 is the number of steps, the total walking time, or the total walking obtained by multiplying the previously input stride by the number of steps. It is for switching to a distance. In addition, the step count measurement based on the walk detection signal is performed in parallel in the same manner as in the past, and the count value of the step count obtained by the step count measurement and the calculated value of the step count obtained from the total walking time and the walking cycle described above. If there is a difference between the two, the correction may be performed and the correction value may be displayed on the display unit 6 as the number of steps. For example, when the absolute value of the value obtained by subtracting the calculated value from the count value is equal to or larger than a predetermined value, the average value of the two is used as the correction value. In such a case, even when there is a lot of disturbance in the walking that results in a walking cycle that deviates from the walking cycle obtained at the time of sampling, this effect can be reduced.

【発明の効果】【The invention's effect】

以上のように本発明においては、サンプリング時に得
た歩行周期と、全歩行時間とから歩数を求めるものであ
り、歩行周期を求めるサンプリング中の歩行の歩行検出
出力さえ明確であれば、後は歩行中か休止したかを検出
して全歩行時間を測定できるようにさえなっておればよ
く、各歩行の検出が明確に行えなくても、正確な歩数を
求めることができるものであり、このために装着場所を
選ぶことのないものとすることができる。As described above, in the present invention, the number of steps is obtained from the walking cycle obtained at the time of sampling and the total walking time. It is only necessary to be able to detect whether it is middle or paused and measure the total walking time, and even if it is not possible to clearly detect each walk, it is possible to obtain the exact number of steps, It is possible to eliminate the need to select a mounting place.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明一実施例のブロック回路図、第２図は同
上の動作を示すフローチャート、第３図は同上の歩行周
期検出部の動作を示すタイムチャート、第４図は同上の
歩行時間検出部の動作を示すタイムチャート、第５図は
ノイズパルスの一例を示すタイムチャート、第６図はセ
ンサーの一例を示す正面図、第７図はセンサーの他例を
示す正面図、第８図は装着場所の一例を示す正面図であ
って、１はセンサー、２は信号処理部、３は歩行周期検
出部、４は歩行時間検出部、５は演算部を示す。FIG. 1 is a block circuit diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the above, FIG. 3 is a time chart showing the operation of a walking cycle detecting unit of the above, and FIG. FIG. 5 is a time chart showing an example of a noise pulse, FIG. 6 is a front view showing an example of a sensor, FIG. 7 is a front view showing another example of the sensor, FIG. Is a front view showing an example of a mounting place, 1 is a sensor, 2 is a signal processing unit, 3 is a walking cycle detecting unit, 4 is a walking time detecting unit, and 5 is a calculating unit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】歩行検出用センサーからの歩行検出出力を
ある時間もしくはある回数だけサンプリングして歩行周
期を求める歩行周期測定部と、歩行中か否かを検出する
とともに全歩行時間を積算測定する歩行時間測定部と、
全歩行時間と歩行周期とから歩数を求める演算部とを備
えていることを特徴とする歩数計。1. A walking cycle measuring section for sampling a walking detection output from a walking detecting sensor for a certain time or a certain number of times to obtain a walking cycle, detecting whether or not the user is walking and integrating and measuring the total walking time. Walking time measuring unit,
A pedometer comprising a calculation unit for calculating the number of steps based on a total walking time and a walking cycle.