JP6382775B2 - Step counting device, step counting method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、人の歩行または走行による歩数を計測するための歩数計測装置、歩数計測方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a step count measuring apparatus, a step count measuring method, and a program for measuring the number of steps due to walking or running of a person.
従来から、人の生体情報を測定するための生体情報測定装置として、着用した人の歩行または走行による歩数を計測するための歩数計測装置が知られている。歩数計測装置の多くは、直交する３軸の加速度センサを備え、その加速度センサによって着用した人の歩行または走行を検出し、歩行または走行による歩数を計測している。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a biological information measuring device for measuring human biological information, a step count measuring device for measuring the number of steps by walking or running of a worn person is known. Many of the step counting devices include three-axis acceleration sensors orthogonal to each other, detect the walking or running of a person wearing the acceleration sensor, and measure the number of steps by walking or running.
例えば、非特許文献１には、ピエゾ抵抗型３軸加速度センサによって、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の夫々の方向の加速度を検出し、検出した３軸の加速度を合成した値（３軸の合成値）が１Ｇよりも低くなった後に１Ｇよりも高くなったことを歩行の発生とみなして、歩数をカウントする技術が開示されている。また、非特許文献２には、３軸の合成値に基づいて歩数をカウントし、カウントした歩数を表示装置に表示させる従来の歩数計測装置のシステム構成図が開示されている。 For example, in Non-Patent Document 1, a piezoresistive three-axis acceleration sensor detects accelerations in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and a value obtained by combining the detected three-axis accelerations (three-axis A technique of counting the number of steps is considered that the occurrence of walking is that the combined value of (1) becomes higher than 1G after being lower than 1G. Non-Patent Document 2 discloses a system configuration diagram of a conventional step count measuring device that counts the number of steps based on a composite value of three axes and displays the counted number of steps on a display device.
非特許文献１や非特許文献２に開示された従来の歩数計測技術では、人の歩行を誤検出する場合があることが、本願発明者らの検討によって明らかとなった。以下、詳細に説明する。 It has been clarified by the inventors of the present application that the conventional step counting technique disclosed in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 may erroneously detect human walking. Details will be described below.
非特許文献１や非特許文献２に開示された従来の歩数計測技術では、（式１）によって、３軸の合成値を算出している。 In the conventional step count measurement techniques disclosed in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, a triaxial composite value is calculated by (Equation 1).
式（１）において、ａ[n]は３軸の加速度の合成値であり、ａx[n]、ａy[n]、およびａz[n]は、３軸の加速度センサによって計測された、歩数の計測を開始してからｎ（ｎは１以上の整数）番目の３軸夫々の方向の加速度の計測値である。 In equation (1), a [n] is a composite value of triaxial acceleration, and ax [n] , ay [n] , and az [n] are measured by a triaxial acceleration sensor. The measured values of acceleration in the directions of the nth (n is an integer of 1 or more) th axis from the start of step count measurement.
上記式（１）から理解されるように、３軸の加速度の合成値は常に“０”以上の値となる。そのため、各軸方向の加速度の値が全て“負”の値であったとしても、３軸の合成値は正となる。 As can be understood from the above equation (1), the combined value of the three-axis accelerations is always “0” or more. Therefore, even if the acceleration values in the respective axis directions are all “negative” values, the combined value of the three axes is positive.
一般に、人の歩行時または走行時の動作（以下、「歩行動作」と称する。）では、左足および右足の一方が床に接触している接地期間と、左足および右足の両方が浮いている無接地期間とがある。接地期間では、一方の足が地面に就いた衝撃により、瞬間的に、地面から歩行者の身体に対して、地面に対して垂直上向き（鉛直上向き）に大きな力が加わる。無接地期間では、歩行者の身体は滞空しているので、身体に加わる力は地面に対して垂直下向き（鉛直下向き）の重力加速度のみが生じる。 In general, when a person walks or runs (hereinafter referred to as “walking motion”), the ground contact period in which one of the left foot and the right foot is in contact with the floor, and both the left foot and the right foot are not floating. There is a grounding period. In the ground contact period, due to the impact of one foot on the ground, a large force is instantaneously applied from the ground to the pedestrian's body vertically upward (vertically upward). Since the pedestrian's body is stagnant during the non-contact period, the force applied to the body generates only a gravitational acceleration that is vertically downward (vertically downward) with respect to the ground.
例えば、着用者の体動が大きい歩行動作時には、接地期間と無接地期間とが交互に繰り返され、歩行者の身体には、地面に対して垂直方向の加速度振動が生じる。この加速度振動の時間変化は、正弦的な周期波形になると考えられる。
すなわち、上記式（１）によって算出された加速度の合成値は、接地期間において凸となり、無接地期間において凹となるような特性になる。したがって、この加速度の合成値のピークの発生を検出することで、歩数をカウントすることができる。
For example, during a walking motion in which the wearer's body movement is large, a ground contact period and a non-ground contact period are alternately repeated, and acceleration vibration in a direction perpendicular to the ground occurs in the pedestrian's body. This time change of acceleration vibration is considered to be a sinusoidal periodic waveform.
In other words, the composite value of the acceleration calculated by the above formula (1) has a characteristic that it is convex during the ground contact period and concave during the non-ground contact period. Therefore, the number of steps can be counted by detecting the occurrence of the peak of the composite value of acceleration.
しかしながら、従来の歩数計測方法では、着用者の体動が大きいランニング等のように、接地期間と無接地期間とが交互に繰り返される歩行動作において、接地期間のみならず、無接地期間にも加速度の合成値が上昇する場合がある。以下、その例を図１０に示す。 However, in the conventional method for measuring the number of steps, in a walking operation in which the grounding period and the non-grounding period are alternately repeated, such as running where the wearer's body movement is large, acceleration is performed not only during the grounding period but also during the grounding period. The combined value of may increase. An example is shown in FIG.
図１０は、従来の３軸の加速度センサを備えた歩数計測装置による歩数算出結果を示す図である。
図１０には、人の歩行時または走行時の動作（以下、「歩行動作」と称する。）の一例として、着用者の体動が大きい歩行動作時における３軸の加速度の合成値の特性１００１と、その合成値に基づいて計測された歩数１００２とが示されている。
FIG. 10 is a diagram illustrating a step count calculation result by a step count measuring apparatus including a conventional triaxial acceleration sensor.
FIG. 10 shows, as an example of a motion during walking or running of a person (hereinafter referred to as “walking motion”), a characteristic 1001 of a composite value of triaxial acceleration during a walking motion with a large body motion of the wearer. And the number of steps 1002 measured based on the composite value.
図１０に示される歩数１００２は、非特許文献１の「歩数の計測方法」および「表１」に記載された従来の歩数計測装置の歩数検出アルゴリズムにより計測したものである。具体的に、歩数１００２は、第１ステップとして最初に３軸の合成値が閾値“０．９Ｇ”より低くなることを検出し、その後、第２ステップとして、一定時間（１秒）内に、３軸の合成値が閾値“１．１Ｇ”よりも高く且つ、前回の３軸の合成値との差が閾値“０．２Ｇ”以上であることを検出したら歩数としてカウントし、上記第２ステップが成立または不成立の場合に再び上記第１ステップに戻るという歩数検出アルゴリズムによって得られた結果である。 The step count 1002 shown in FIG. 10 is measured by the step count detection algorithm of the conventional step count measurement device described in “Step Count Measurement Method” and “Table 1” of Non-Patent Document 1. Specifically, the number of steps 1002 first detects that the combined value of the three axes is lower than the threshold “0.9G” as the first step, and then within a certain time (1 second) as the second step. If it is detected that the composite value of the three axes is higher than the threshold value “1.1G” and the difference from the previous composite value of the three axes is greater than or equal to the threshold value “0.2G”, the number of steps is counted. This is the result obtained by the step count detection algorithm that returns to the first step again when is established or not established.
図１０に示すように、着用者の体動が大きい歩行動作では、接地期間と無接地期間とが交互に繰り返され、接地期間において加速度の合成値が凸となり、無接地期間において加速度の合成値が凹となる。 As shown in FIG. 10, in the walking motion in which the wearer's body movement is large, the contact period and the non-contact period are alternately repeated, and the composite value of the acceleration becomes convex in the contact period, and the composite value of the acceleration in the non-contact period Becomes concave.
しかしながら、図１０の参照符号１００３に示されるように、無接地期間においても、加速度の合成値が上昇する場合がある。この合成値の上昇は、３軸の計測値の少なくとも一つが“負”の大きな値となり、上記式（１）に従って３軸の合成値を算出する際にその大きな“負”の値が２乗されて符号が反転し、“正”の大きなピーク値となることが原因と考えられる。この符号反転に起因する合成値の正のピークの発生が、歩数検出に係る条件を満たした場合、図１０に示すように歩数の誤検出が発生してしまう。 However, as indicated by reference numeral 1003 in FIG. 10, the combined acceleration value may increase even in the non-ground period. The increase in the composite value is such that at least one of the measured values of the three axes becomes a large “negative” value, and when the composite value of the three axes is calculated according to the above equation (1), the large “negative” value is squared. This is considered to be because the sign is inverted and a large “positive” peak value is obtained. When the generation of the positive peak of the composite value resulting from the sign inversion satisfies the conditions for detecting the number of steps, an erroneous detection of the number of steps occurs as shown in FIG.
このような歩数の誤検出があると、実際の歩数と検出された歩数との間に誤差が生じ、その誤差が累積されることで歩数計測装置としての正確性が著しく低下する。その結果、歩数計測装置の着用者に誤った情報を提示し、健康を心がけている着用者の生活の質を著しく損なわせるおそれがある。 If there is such an erroneous detection of the number of steps, an error occurs between the actual number of steps and the detected number of steps, and the error is accumulated, so that the accuracy as the step counting device is significantly lowered. As a result, wrong information is presented to the wearer of the pedometer, and there is a risk that the quality of life of the wearer who is keeping good health will be significantly impaired.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、人の歩行または走行による歩数の誤検出の発生を低減することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the occurrence of erroneous detection of the number of steps due to walking or running of a person.
本発明に係る歩数計測装置は、複数の計測軸を有する加速度センサ（１０１）によって計測された夫々の計測軸（ｘａ，ｙａ，ｚａ）の加速度の計測値を合成して合成値を算出する合成値算出部（１２）と、夫々の計測軸の加速度の計測値に基づいて、鉛直方向に対する加速度センサの傾斜を算出する傾斜算出部（１３）と、傾斜に基づいて加速度センサを着用した着用者の鉛直方向の振動の向きを判定する振動方向判定部（１４）と、振動方向判定部によって判定された振動の向きに基づいて、合成値を補正する合成値補正部（１５）と、合成値補正部によって補正された合成値に基づいて、加速度センサの着用者による歩行または走行による歩数を算出する歩数算出部（１６）とを有することを特徴とする。 The step count measuring apparatus according to the present invention combines a measurement value of acceleration of each measurement axis (xa, ya, za) measured by an acceleration sensor (101) having a plurality of measurement axes to calculate a combined value. A wearer who wears the acceleration sensor based on the inclination calculation unit (12), the inclination calculation unit (13) that calculates the inclination of the acceleration sensor with respect to the vertical direction based on the measurement values of the acceleration of the respective measurement axes A vibration direction determination unit (14) that determines the direction of vibration in the vertical direction, a composite value correction unit (15) that corrects a composite value based on the vibration direction determined by the vibration direction determination unit, and a composite value And a step number calculating unit (16) for calculating the number of steps by walking or running by the wearer of the acceleration sensor based on the composite value corrected by the correcting unit.
上記歩数計測装置において、傾斜算出部（１３）は、合成値算出部によって算出された合成値を入力し、重力加速度に基づくベクトル量（ａ［ｎ］´）を抽出するローパスフィルタ（１３１）と、重力加速度に基づくベクトル量と加速度センサの夫々の計測軸との角度を算出する角度算出部（１３２）とを含んでもよい。 In the step counting device, the inclination calculating unit (13) receives the combined value calculated by the combined value calculating unit, and extracts a vector quantity (a [n] ′) based on gravitational acceleration, and a low-pass filter (131). An angle calculation unit (132) that calculates an angle between the vector amount based on the gravitational acceleration and each measurement axis of the acceleration sensor may be included.
上記歩数計測装置において、振動方向判定部は、角度算出部によって算出された角度が最も小さい計測軸の加速度の計測値の符号に基づいて、加速度センサを着用した着用者の鉛直方向の振動の向きを判定してもよい。 In the step counting device, the vibration direction determination unit is configured to determine the vibration direction in the vertical direction of the wearer wearing the acceleration sensor based on the sign of the acceleration measurement value of the measurement axis with the smallest angle calculated by the angle calculation unit. May be determined.
上記歩数計測装置において、合成値補正部は、振動方向判定部によって加速度センサを着用した着用者の振動が鉛直上向きと判定された場合には、合成値算出部によって算出された合成値の符号を正にし、振動方向判定部によって加速度センサを着用した着用者の振動が鉛直下向きと判定された場合には、合成値算出部によって算出された合成値の符号を負にしてもよい。 In the step count measuring apparatus, the composite value correction unit, when the vibration direction determination unit determines that the vibration of the wearer wearing the acceleration sensor is vertically upward, indicates a sign of the composite value calculated by the composite value calculation unit. If the vibration direction determination unit determines that the vibration of the wearer wearing the acceleration sensor is vertically downward, the sign of the composite value calculated by the composite value calculation unit may be negative.
上記歩数計測装置において、加速度センサを有するセンサ部（１０）と、加速度センサによって計測された計測軸毎の加速度の計測値を出力する出力部（１０３）と、出力部から出力された計測軸毎の加速度の計測値を記憶する記憶部（１１）とを更に有し、センサ部および出力部は、第１端末（３）に形成され、記憶部、合成値算出部、傾斜算出部、振動方向判定部、合成値補正部、および歩数算出部は、第１端末とは異なる第２端末（４）に形成されていてもよい。 In the step count measuring apparatus, a sensor unit (10) having an acceleration sensor, an output unit (103) for outputting a measurement value of acceleration for each measurement axis measured by the acceleration sensor, and each measurement axis output from the output unit And a storage unit (11) for storing a measured value of acceleration of the sensor. The sensor unit and the output unit are formed in the first terminal (3), and the storage unit, the composite value calculation unit, the inclination calculation unit, the vibration direction The determination unit, the composite value correction unit, and the step count calculation unit may be formed in a second terminal (4) different from the first terminal.
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって表している。 In the above description, as an example, constituent elements on the drawing corresponding to the constituent elements of the invention are represented by reference numerals with parentheses.
本発明によれば、人の歩行または走行による歩数の誤検出の発生を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the occurrence of erroneous detection of the number of steps due to walking or running of a person.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
≪実施の形態１≫
〈実施の形態１に係る歩数計測装置１の構成〉
図１は、実施の形態１に係る歩数計測装置の構成を示す図である。
同図に示される歩数計測装置１は、例えば人に代表される生体に装着され、加速度センサによる加速度の検出結果に基づいて、装着した生体（着用者）の歩行または走行による歩数を計測する装置である。歩数計測装置１は、着用者の歩行動作時の地面に対して垂直方向の加速度振動を考慮して適切な歩数検出を行う機能を有している。
以下、歩数計測装置１の具体的な構成について説明する。
<< Embodiment 1 >>
<Configuration of Step Counting Apparatus 1 According to Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a step count measuring apparatus according to the first embodiment.
A step count measuring apparatus 1 shown in FIG. 1 is mounted on a living body represented by a person, for example, and measures the number of steps by walking or running of the mounted living body (wearer) based on the detection result of acceleration by an acceleration sensor. It is. The step count measuring apparatus 1 has a function of detecting an appropriate number of steps in consideration of acceleration vibration in a direction perpendicular to the ground during the wearer's walking motion.
Hereinafter, a specific configuration of the step count measuring apparatus 1 will be described.
図１に示すように、歩数計測装置１は、センサ部１０、記憶部１１、合成値算出部１２、傾斜算出部１３、振動方法判定部１４、合成値補正部１５、歩数算出部１６、および表示部１７を含む。 As shown in FIG. 1, the step count measuring apparatus 1 includes a sensor unit 10, a storage unit 11, a composite value calculation unit 12, an inclination calculation unit 13, a vibration method determination unit 14, a composite value correction unit 15, a step calculation unit 16, and A display unit 17 is included.
センサ部１０は、着用者の体の動きや重力によって生じる生体情報を読み取る機能部である。センサ部１０は、例えば、複数の計測軸を有する加速度センサ１０１とＡ／Ｄ変換器１０２を含む。 The sensor unit 10 is a functional unit that reads biological information generated by the movement of the wearer's body and gravity. The sensor unit 10 includes, for example, an acceleration sensor 101 having a plurality of measurement axes and an A / D converter 102.
加速度センサ１０１は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の３つの計測軸を有する３軸加速度センサであって、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の各計測軸の加速度を計測する。 The acceleration sensor 101 is a triaxial acceleration sensor having three measurement axes, for example, an X axis, a Y axis, and a Z axis, and measures the acceleration of each measurement axis of the X axis, the Y axis, and the Z axis.
Ａ／Ｄ変換器１０２は、加速度センサ１０１によって計測されたアナログの各軸の計測値を所定の変換周期でディジタル信号に夫々変換し、Ｘ軸方向の加速度の計測値（Ｘ軸の加速度）ａx[n]、Ｙ軸方向の加速度の計測値（Ｙ軸の加速度）ａy[n]、およびＺ軸方向の加速度の計測値（Ｚ軸の加速度）ａz[n]として出力する。ここで、上述したように、ｎは１以上の整数であり、計測が開始されてからの順番（例えば、Ａ／Ｄ変換処理が行われた順番や後述する加速度の合成値の算出順）を表している。 The A / D converter 102 converts the measured values of the analog axes measured by the acceleration sensor 101 into digital signals at a predetermined conversion period, and measures the measured values of acceleration in the X-axis direction (X-axis acceleration) a. x [n] , Y-axis direction acceleration measurement value (Y-axis acceleration) a y [n] , and Z-axis direction acceleration measurement value (Z-axis acceleration) a z [n] are output. Here, as described above, n is an integer equal to or greater than 1, and the order from the start of measurement (for example, the order in which A / D conversion processing is performed or the calculation order of the composite value of acceleration described later). Represents.
記憶部１１は、センサ部１０から出力された各軸の加速度の計測値を記憶するための機能部である。記憶部１１としては、例えばフラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性のメモリやＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を例示することができる。 The storage unit 11 is a functional unit for storing measured values of acceleration of each axis output from the sensor unit 10. Examples of the storage unit 11 include a rewritable nonvolatile memory such as a flash memory, a RAM (Random Access Memory), and the like.
合成値算出部１２、傾斜算出部１３、振動方法判定部１４、合成値補正部１５、および歩数算出部１６は、例えば、ＭＣＵ（Ｍｅｍｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等のプログラム処理装置が実行するプログラム処理によって実現される。 The composite value calculation unit 12, the inclination calculation unit 13, the vibration method determination unit 14, the composite value correction unit 15, and the step count calculation unit 16 are realized by program processing executed by a program processing device such as an MCU (Memory Control Unit), for example. Is done.
合成値算出部１２は、記憶部１１に記憶された夫々の計測軸の加速度の計測値を合成して合成値を算出する。 The composite value calculation unit 12 calculates the composite value by combining the acceleration measurement values of the respective measurement axes stored in the storage unit 11.
傾斜算出部１３は、歩数計測装置１を生体に着用したときの加速度センサ１０１の取り付け角度を検出するための機能部である。具体的に、傾斜算出部１３は、記憶部１１に記憶された各計測軸の加速度の計測値に基づいて、加速度センサ１０１の地面に対して垂直な方向（鉛直方向）に対する傾き（傾斜）を算出する。 The inclination calculation unit 13 is a functional unit for detecting the attachment angle of the acceleration sensor 101 when the step count measuring device 1 is worn on a living body. Specifically, the inclination calculation unit 13 calculates an inclination (inclination) with respect to a direction (vertical direction) perpendicular to the ground of the acceleration sensor 101 based on the acceleration measurement value of each measurement axis stored in the storage unit 11. calculate.
振動方向判定部１４は、傾斜算出部１３によって算出された傾斜に基づいて、加速度センサ１０１を着用した着用者の鉛直方向の振動の向き（位相）を判定する機能部である。 The vibration direction determination unit 14 is a functional unit that determines the vibration direction (phase) of the wearer wearing the acceleration sensor 101 in the vertical direction based on the inclination calculated by the inclination calculation unit 13.
合成値補正部１５は、加速度センサ１０１の着用者の鉛直方向の動きに応じて、加速度の合成値を補正するための機能部である。具体的に、合成値補正部１５は、振動方向判定部１４によって判定された着用者の鉛直方向の振動の向きに基づいて、合成値算出部１２によって算出された合成値を補正する。 The composite value correction unit 15 is a functional unit for correcting the composite value of acceleration according to the vertical movement of the wearer of the acceleration sensor 101. Specifically, the composite value correction unit 15 corrects the composite value calculated by the composite value calculation unit 12 based on the vibration direction of the wearer in the vertical direction determined by the vibration direction determination unit 14.
歩数算出部１６は、合成値補正部１５によって補正された補正後の合成値に基づいて、着用者による歩行または走行による歩数を算出する機能部である。具体的に、歩数算出部１６は、歩数検出条件を満たす補正後の加速度の合成値の変動を検出し、その検出回数に基づいて歩数を算出する。 The step count calculation unit 16 is a functional unit that calculates the number of steps by walking or running by the wearer based on the corrected composite value corrected by the composite value correction unit 15. Specifically, the step count calculation unit 16 detects a change in the composite value of the corrected acceleration that satisfies the step count detection condition, and calculates the number of steps based on the number of detections.
ここで、歩数検出条件とは、補正後の加速度の合成値の時間経過に伴う変動に基づいて、歩行または走行の有無を判定するための条件である。なお、歩数検出条件の詳細については、後述する。 Here, the step count detection condition is a condition for determining the presence or absence of walking or running on the basis of a change in the composite value of the corrected acceleration with time. Details of the step count detection condition will be described later.
表示部１７は、歩数算出部１６によって算出された歩数の情報を、着用者を含むユーザに対して視覚的に提供するための機能部である。表示部１７としては、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示装置を例示することができる。 The display unit 17 is a functional unit for visually providing information on the number of steps calculated by the step number calculating unit 16 to users including the wearer. Examples of the display unit 17 include display devices such as a liquid crystal display and an organic EL display.
〈実施の形態１に係る歩数計測装置１による歩数計測処理〉
次に、歩数計測装置１による歩数計測処理について説明する。
図２は、実施の形態１に係る歩数計測装置による歩数計測処理の概要を示す図である。
<Step Counting Process by Step Counting Apparatus 1 According to Embodiment 1>
Next, the step count measurement process by the step count measuring apparatus 1 will be described.
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the step count measurement process by the step count measuring apparatus according to the first embodiment.
先ず、歩数計測装置１は、記憶部１１に記憶された、加速度センサ１０１による３軸の加速度の計測値を合成して、加速度の合成値を算出する（Ｓ１）。次に、歩数計測装置１は、各計測軸の加速度の計測値に基づいて、加速度センサ１０１の鉛直方向に対する傾斜を算出する（Ｓ２）。次に、歩数計測装置１は、ステップＳ２で算出した傾斜に基づいて、加速度センサ１０１の着用者の鉛直方向の振動の向きを判定する（Ｓ３）。次に、歩数計測装置１は、ステップＳ３で判定した振動の向きに基づいて、ステップＳ１で算出した各計測軸の加速度の合成値を補正する（Ｓ４）。その後、歩数計測装置１は、歩数算出部１６によって、ステップＳ４で得られた補正後の合成値に基づいて、着用者の歩行または走行による歩数を算出する（Ｓ５）。 First, the step count measuring apparatus 1 synthesizes the measured values of triaxial acceleration by the acceleration sensor 101 stored in the storage unit 11, and calculates a combined value of acceleration (S1). Next, the step count measuring apparatus 1 calculates the inclination of the acceleration sensor 101 with respect to the vertical direction based on the measurement value of the acceleration of each measurement axis (S2). Next, the step counting device 1 determines the direction of vibration in the vertical direction of the wearer of the acceleration sensor 101 based on the inclination calculated in step S2 (S3). Next, the step count measuring apparatus 1 corrects the combined acceleration value of each measurement axis calculated in step S1 based on the vibration direction determined in step S3 (S4). Thereafter, the step count measuring apparatus 1 calculates the number of steps due to walking or running of the wearer based on the corrected composite value obtained in step S4 by the step count calculating unit 16 (S5).
その後は、算出された歩数の情報が表示部１７に表示される。なお、上記歩数の情報は、表示部１７に表示されるのみならず、記憶部１１に記憶されてもよいし、外部の装置に無線または有線によって送信されてもよい。 Thereafter, the information on the calculated number of steps is displayed on the display unit 17. Note that the information on the number of steps is not only displayed on the display unit 17 but may be stored in the storage unit 11 or may be transmitted to an external device wirelessly or by wire.
次に、図２に示した歩数計測処理における各ステップについて、詳細に説明する。 Next, each step in the step count measurement process shown in FIG. 2 will be described in detail.
（１）ステップＳ１（加速度の合成値ａ［ｎ］の算出処理）
ステップＳ１では、合成値算出部１２が、記憶部１１に記憶された加速度の計測値（ａx[n]、ａy[n]、およびａz[n]）に基づいて、３軸の加速度の合成値ａ[n]を算出する。具体的には、合成値算出部１２は、上述した式（１）の演算を行うことにより、３軸の加速度の合成値ａ[n]を算出する。
(1) Step S1 (calculation process of acceleration synthesized value a [n])
In step S < b > 1, the composite value calculation unit 12 performs triaxial acceleration based on the acceleration measurement values (ax [n] , ay [n] , and az [n] ) stored in the storage unit 11. The composite value a [n] is calculated. Specifically, the composite value calculation unit 12 calculates the composite value a [n] of the triaxial acceleration by performing the calculation of the above-described equation (1).
（２）ステップＳ２（傾斜の算出処理）
ステップＳ２では、傾斜算出部１３が、加速度センサ１０１の鉛直方向に対する傾斜を算出する。
(2) Step S2 (inclination calculation process)
In step S <b> 2, the inclination calculation unit 13 calculates the inclination of the acceleration sensor 101 with respect to the vertical direction.
図３は、傾斜算出部１３による傾斜の算出処理の流れを示す図である。
図３に示すように、傾斜算出部１３は、先ず、３軸の加速度の合成値ａ[n]から高周波成分を除去することにより、重力加速度に基づくベクトル量を抽出する（Ｓ３１）。次に、傾斜算出部１３は、抽出した重力加速度に基づくベクトル量に基づいて、重力加速度に対する加速度センサ１０１の各計測軸の傾斜を算出する（Ｓ３２）。以下、ステップＳ３１、Ｓ３２の処理について詳細に説明する。
FIG. 3 is a diagram illustrating the flow of the tilt calculation process performed by the tilt calculation unit 13.
As shown in FIG. 3, the inclination calculating unit 13 first extracts a vector amount based on gravitational acceleration by removing high-frequency components from the combined value a [n] of the triaxial acceleration (S31). Next, the inclination calculation unit 13 calculates the inclination of each measurement axis of the acceleration sensor 101 with respect to the gravitational acceleration based on the extracted vector amount based on the gravitational acceleration (S32). Hereinafter, the processes of steps S31 and S32 will be described in detail.
図４は、傾斜算出部１３の内部構成の一例を示す図である。
図４に示されるように、傾斜算出部１３は、ローパスフィルタ１３１と、角度算出部１３２とを含む。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an internal configuration of the inclination calculation unit 13.
As shown in FIG. 4, the inclination calculation unit 13 includes a low-pass filter 131 and an angle calculation unit 132.
ローパスフィルタ１３１は、上記ステップＳ３１の処理を実現するための機能部であり、記憶部１１に記憶されたＸ軸の加速度ａx[n]、Ｙ軸の加速度ａy[n]、Ｚ軸の加速度ａz[n]、および３軸の加速度の合成値ａ[n]に対して、帯域制限処理を行う。
本実施の形態では、ローパスフィルタ１３１として、式（２）で示される帯域制限処理を行うフィルタを例にとり、説明する。
The low-pass filter 131 is a functional unit for realizing the process of step S31. The X-axis acceleration a x [n] , Y-axis acceleration a y [n] , and Z-axis acceleration stored in the storage unit 11 are stored in the storage unit 11. Band limiting processing is performed on the acceleration a z [n] and the combined value a [n] of the three-axis acceleration.
In the present embodiment, the low-pass filter 131 will be described using a filter that performs the band limiting process represented by Expression (2) as an example.
式（２）において、β[n]はローパスフィルタ１３１の入力を表し、上述したａx[n]、ａy[n]、ａz[n]、およびａ[n]の何れかが代入される。β´[n]は、ローパスフィルタ１３１の出力を表している。また、ｈは任意のフィルタ係数であり、０から１の範囲の値である。ｈを“１”に近いほど、ローパスフィルタ１３１の帯域制限の効果が強くなり、除去される周波数帯域が広くなる。 In equation (2), β [n] represents the input of the low-pass filter 131, and any of the above-described a x [n] , a y [n] , a z [n] , and a [n] is substituted. The β ′ [n] represents the output of the low-pass filter 131. Further, h is an arbitrary filter coefficient and is a value in the range of 0 to 1. The closer h is to “1”, the stronger the band limiting effect of the low-pass filter 131 and the wider the frequency band to be removed.
式（２）において、例えばｈ＝０．９とした場合、１つ前の計測周期で計測された加速度の９０％が、次の計測周期で計測された加速度に引き継がれるということを意味する。フィルタ係数ｈを０．９程度（例えば、ｈ＝０．８５〜０．９５）に設定することにより、鋭い凹凸の発生のみを前回測定値の継続という手段によって除去できる。 In equation (2), for example, when h = 0.9, it means that 90% of the acceleration measured in the previous measurement cycle is taken over by the acceleration measured in the next measurement cycle. By setting the filter coefficient h to about 0.9 (for example, h = 0.85 to 0.95), only the occurrence of sharp irregularities can be removed by means of continuation of the previous measurement value.
このように、ローパスフィルタ１３１に加速度のデータを入力すると、その加速度のデータに含まれる高周波成分、すなわち鋭い凹凸が除去されるので、時間経過に伴う加速度の変化（加速度の特性）が正弦波に近い形状となる。 As described above, when acceleration data is input to the low-pass filter 131, high-frequency components included in the acceleration data, that is, sharp irregularities are removed, so that the change in acceleration (acceleration characteristics) with the passage of time becomes a sine wave. Close shape.
上述のステップＳ２１では、ローパスフィルタ１３１に加速度の合成値ａ［ｎ］を入力することにより、高周波成分が除去され、低周波数成分のみを含む合成値ａ´[n]が算出される。これにより、加速度センサ１０１の着用者の体動による加速度成分が除去され、重力加速度の成分が支配的なベクトル量ａ´[n]を得ることができる。以下、このベクトル量ａ´[n]を、重力加速度に基づくベクトル量ａ´[n]と称する。 In step S21 described above, by inputting the resultant value a of the acceleration to a low-pass filter 131 [n], high frequency components are removed, combined value includes only low frequency components a'[n] is calculated. Thereby, the acceleration component due to the body movement of the wearer of the acceleration sensor 101 is removed, and the vector amount a ′ [n] in which the gravitational acceleration component is dominant can be obtained. Hereinafter, the vector quantity a'[n], referred to as vector quantity a'[n] based on the gravitational acceleration.
この重力加速度に基づくベクトル量ａ´[n]を参照することにより、重力加速度の向きを判定することが可能となる。また、式（２）で表されるローパスフィルタ１３１によれば、式（２）における右辺の２項目“（１−ｈ）β［ｎ］”によって、次の計測周期で計測された加速度のデータの一部（ｈ＝０．９の場合、次の計測周期の加速度のデータの１０％）が更新されるため、着用者の姿勢の大まかな変動にも追随することが可能となる。 By referring to the vector quantity a ′ [n] based on the gravitational acceleration, it is possible to determine the direction of the gravitational acceleration. Further, according to the low-pass filter 131 represented by Expression (2), acceleration data measured in the next measurement cycle by the two items “(1-h) β [n]” on the right side in Expression (2). Is updated (in the case of h = 0.9, 10% of the acceleration data of the next measurement cycle), it is possible to follow a rough change in the posture of the wearer.
なお、一般的に加速度センサでは、重力加速度そのものではなく、その抗力を反作用として計測しているため、重力加速度に基づくベクトル量ａ´[n]は、重力加速度の反作用を表している。 In general, an acceleration sensor measures not the gravitational acceleration itself but the reaction force as a reaction, and thus the vector amount a ′ [n] based on the gravitational acceleration represents the reaction of the gravitational acceleration.
角度算出部１３２は、上記ステップＳ２２の処理を実現するための機能部であり、重力加速度に対する加速度センサ１０１の各計測軸の傾きを算出する。 The angle calculation unit 132 is a functional unit for realizing the process of step S22, and calculates the inclination of each measurement axis of the acceleration sensor 101 with respect to the gravitational acceleration.
図５は、重力加速度に対する加速度センサ１０１の各計測軸の傾きを算出する処理を説明するための図である。
図５において、Ｚ軸は、地面に対して垂直な方向（鉛直方向）の軸である。Ｘ軸およびＹ軸は、互いに直交し、且つＺ軸に対しても直交する軸である。また、ｘａ軸、ｙａ軸、およびｚａ軸は、加速度センサ１０１の計測軸である。
FIG. 5 is a diagram for explaining processing for calculating the inclination of each measurement axis of the acceleration sensor 101 with respect to the gravitational acceleration.
In FIG. 5, the Z axis is an axis in a direction perpendicular to the ground (vertical direction). The X axis and the Y axis are orthogonal to each other and also orthogonal to the Z axis. Further, the xa axis, the ya axis, and the za axis are measurement axes of the acceleration sensor 101.
加速度センサ１０１の計測軸であるｘａ軸、ｙａ軸、およびｚａ軸の向きは、着用者の身体への加速度センサ１０１の取り付け角度に依存するため、必ずしも、ｘａ軸、ｙａ軸、およびｚａ軸の何れかが地面に対して垂直の軸となる訳ではない。そこで、角度算出部２０２により、地面に対して垂直なＺ軸に対するｘａ軸、ｙａ軸、およびｚａ軸の傾斜（ずれ）を、重力加速度の反作用と加速度センサ１０１の各計測軸との間の角度として算出する。 The directions of the measurement axes of the acceleration sensor 101, the xa axis, the ya axis, and the za axis, depend on the angle at which the acceleration sensor 101 is attached to the wearer's body, and therefore are not necessarily the xa axis, ya axis, and za axis. Neither is an axis perpendicular to the ground. Therefore, the angle calculation unit 202 determines the inclination (deviation) of the xa axis, the ya axis, and the za axis with respect to the Z axis perpendicular to the ground as an angle between the reaction of gravity acceleration and each measurement axis of the acceleration sensor 101. Calculate as
具体的には、図５に示すように、角度算出部１３２は、重力加速度に基づくベクトル量ａ´[n]に対する、ローパスフィルタ１３１を通した後のｘａ軸の加速度ａ´x[n]、ｙａ軸の加速度ａ´y[n]、およびｚａ軸の加速度ａ´z[n]との間の角度の情報を夫々算出する。より具体的には、下記式（３）、（４）、および（５）を解くことによって、重力加速度に基づくベクトル量ａ´[n]に対するｘａ軸、ｙａ軸、およびｚａ軸の角度の情報ｓｉｎθｘ［ｎ］，ｓｉｎθｙ［ｎ］，ｓｉｎθｚ［ｎ］を夫々算出する。 Specifically, as shown in FIG. 5, the angle calculation unit 132 performs the acceleration a ′ x [n] on the xa axis after passing through the low-pass filter 131 with respect to the vector amount a ′ [n] based on the gravitational acceleration. Information on the angle between the ya-axis acceleration a ′ y [n] and the za-axis acceleration a ′ z [n] is calculated. More specifically, by solving the following equations (3), (4), and (5), information on the angles of the xa axis, the ya axis, and the za axis with respect to the vector quantity a ′ [n] based on the gravitational acceleration. sin θx [n], sin θy [n], and sin θz [n] are calculated.
（３）ステップＳ３（鉛直方向の振動の向きの判定処理）
ステップＳ３では、振動方向判定部１４が、ステップＳ２で算出した傾斜に基づいて、加速度センサ１０１の着用者の鉛直方向の振動の向きを判定する。
(3) Step S3 (Vertical vibration direction determination process)
In step S3, the vibration direction determination unit 14 determines the vibration direction of the wearer of the acceleration sensor 101 in the vertical direction based on the inclination calculated in step S2.
図６は、振動方向判定部１４による鉛直方向の振動の向きの判定処理の流れを示す図である。
図６に示すように、先ず、振動方向判定部１４が、加速度センサ１０１の各計測軸ｘa、ｙa、およびｚaのうち、鉛直方向の軸（Ｚ軸）に最も近い最垂直軸を決定する（Ｓ３１）。具体的には、振動方向判定部１４は、角度算出部１３２によって上記式（３）乃至（５）に基づいて算出された角度の情報ｓｉｎθx[n]，ｓｉｎθy[n]，ｓｉｎθz[n]を夫々比較し、最も小さい上記角度の情報を有する計測軸を最垂直軸とする。
FIG. 6 is a diagram illustrating a flow of the determination process of the vibration direction in the vertical direction by the vibration direction determination unit 14.
As shown in FIG. 6, first, the vibration direction determination unit 14, the measurement axes x a of the acceleration sensor 101, y a, and among the z a, the closest outermost vertical axis in the vertical direction axis (Z axis) Determine (S31). Specifically, the vibration direction determination unit 14 uses the angle information sin θ x [n] , sin θ y [n] , sin θ z [ calculated by the angle calculation unit 132 based on the above formulas (3) to (5) . n] are compared, and the measurement axis having the smallest information of the angle is set as the most vertical axis.
例えば、｜ｓｉｎθx[n]｜≦｜ｓｉｎθy[n]｜、且つ｜ｓｉｎθx[n]｜≦｜ｓｉｎθz[n]｜のとき、加速度センサ１０１のｘa軸が最垂直軸となる。また、｜ｓｉｎθy[n]｜≦｜ｓｉｎθx[n]｜、且つ｜ｓｉｎθy[n]｜≦｜ｓｉｎθz[n]｜のとき、加速度センサ１０１のｙa軸が最垂直軸となる。また、｜ｓｉｎθz[n]｜≦｜ｓｉｎθx[n]｜、且つ｜ｓｉｎθz[n]｜≦｜ｓｉｎθy[n]｜のとき、加速度センサ１０１のｚa軸が最垂直軸となる。 For example, when | sin θ x [n] | ≦ | sin θ y [n] | and | sin θ x [n] | ≦ | sin θ z [n] |, the x a axis of the acceleration sensor 101 becomes the most vertical axis. . Moreover, | sinθ y [n] | ≦ | sinθ x [n] |, and | sinθ y [n] | ≦ | sinθ z [n] | When, y a-axis of the acceleration sensor 101 is uppermost vertical axis . Further, when | sin θ z [n] | ≦ | sin θ x [n] | and | sin θ z [n] | ≦ | sin θ y [n] |, the z a axis of the acceleration sensor 101 is the most vertical axis. .
次に、振動方向判定部１４が、ステップＳ３１で決定した最垂直軸の地面に対する向きを判定する（Ｓ３２）。具体的には、振動方向判定部１４は、ローパスフィルタ１３１を通した後の最垂直軸の加速度の値の符号から、その最垂直軸が地面に対して上向き（鉛直上向き）であるか、下向き（鉛直下向き）であるかを判定する。 Next, the vibration direction determination unit 14 determines the orientation of the vertical axis with respect to the ground determined in step S31 (S32). Specifically, the vibration direction determination unit 14 determines whether the most vertical axis is upward (vertically upward) or downward from the sign of the acceleration value of the most vertical axis after passing through the low-pass filter 131. It is determined whether it is (vertically downward).
例えば、ｘa軸が最垂直軸である場合に、ローパスフィルタ１３１を通した後のｘa軸の加速度ａ´x[n]≧０であれば、最垂直軸であるｘa軸が鉛直上向きであると判定され、ａ´x[n]＜０であれば、最垂直軸であるｘa軸が鉛直下向きであると判定される。また、例えば、ｙa軸が最垂直軸である場合に、ローパスフィルタ１３１を通した後のｙa軸の加速度ａ´y[n]≧０であれば、最垂直軸であるｙa軸が鉛直上向きであると判定され、ａｙ´[n]＜０であれば、最垂直軸であるｙa軸が鉛直下向きであると判定される。また、例えば、ｚa軸が最垂直軸である場合に、ローパスフィルタ１３１を通した後のｚa軸の加速度ａ´z[n]≧０であれば、最垂直軸であるｚa軸が鉛直上向きであると判定され、ａ´z[n]＜０であれば、最垂直軸であるｚa軸が鉛直下向きであると判定される。 For example, if x a-axis is the most vertical axis, if the acceleration a'x [n] ≧ 0 for x a-axis after passing through the low-pass filter 131, x a-axis which is the uppermost vertical axis vertically upward is determined to be, if a'x [n] <0, it is determined that x a-axis which is the uppermost vertical axis is vertically downward. For example, when y a-axis is the most vertical axis, if the acceleration a'y [n] ≧ 0 for y a-axis after passing through the low-pass filter 131, y a-axis which is the uppermost vertical axis it is determined to be vertically upward, if ay' [n] <0, it is determined that y a-axis which is the uppermost vertical axis is vertically downward. For example, when z a-axis is the most vertical axis, if the acceleration a'z [n] ≧ 0 of z a-axis after passing through the low-pass filter 131, z a-axis which is the uppermost vertical axis If it is determined to be vertically upward and a ′ z [n] <0, it is determined that the z a axis that is the most vertical axis is vertically downward.
次に、振動方向判定部１４が、加速度センサ１０１の着用者の鉛直方向の振動の向きを判定する（Ｓ３３）。具体的には、最垂直軸の加速度の計測値と、ステップＳ３２で判定した最垂直軸の方向とに基づいて、合成値ａ[n]の最垂直軸に対する位相を判定する。 Next, the vibration direction determination unit 14 determines the direction of vibration in the vertical direction of the wearer of the acceleration sensor 101 (S33). Specifically, the phase of the combined value a [n] with respect to the most vertical axis is determined based on the measured value of the acceleration of the most vertical axis and the direction of the most vertical axis determined in step S32.
例えば、最垂直軸であるｘa軸が鉛直上向きである場合に、ローパスフィルタ１３１を通す前のｘa軸の加速度ａx[n]≧０ならば、合成値ａ[n]は最垂直軸に対して順位相であり、加速度センサ１０１の着用者の鉛直方向の振動が鉛直上向きであると判定する。一方、ｘa軸の加速度ａx[n]＜０ならば、合成値ａ[n]は最垂直軸に対して逆位相であり、加速度センサ１０１の着用者の鉛直方向の振動が鉛直下向きであると判定する。 For example, when the x a axis that is the most vertical axis is vertically upward, and the acceleration a x [n] ≧ 0 of the x a axis before passing through the low-pass filter 131, the combined value a [n] is the most vertical axis. It is determined that the vibration in the vertical direction of the wearer of the acceleration sensor 101 is vertically upward. On the other hand, if the acceleration a x [n] <0 of the x a axis, the composite value a [n] is in an opposite phase to the most vertical axis, and the vibration in the vertical direction of the wearer of the acceleration sensor 101 is vertically downward. Judge that there is.
また、例えば、最垂直軸であるｙa軸が鉛直上向きである場合に、ローパスフィルタ１３１を通す前のｙa軸の加速度ａy[n]≧０ならば、合成値ａ[n]は最垂直軸に対して順位相であり、加速度センサ１０１の着用者の鉛直方向の振動が鉛直上向きであると判定する。一方、ｘa軸の加速度ａy[n]＜０ならば、合成値ａ[n]は最垂直軸に対して逆位相であり、加速度センサ１０１の着用者の鉛直方向の振動が鉛直下向きであると判定する。 For example, when y a-axis which is the uppermost vertical axis is vertically upward, if the acceleration a y [n] ≧ 0 for y a-axis before passing the low-pass filter 131, the combined value a [n] is the outermost It is determined that the vibration in the wearer's vertical direction of the acceleration sensor 101 is vertically upward with respect to the vertical axis. On the other hand, if the acceleration a y [n] <0 for x a-axis, the combined value a [n] is the opposite phase to the uppermost vertical axis, vibration in the vertical direction of the wearer of the acceleration sensor 101 in vertically downward Judge that there is.
また、例えば、最垂直軸であるｚa軸が鉛直上向きである場合に、ローパスフィルタ１３１を通す前のｚa軸の加速度ａｚ［ｎ］≧０ならば、合成値ａ[n]は最垂直軸に対して順位相であり、加速度センサ１０１の着用者の鉛直方向の振動が鉛直上向きであると判定する。一方、ｚa軸の加速度ａz[n]＜０ならば、合成値ａ[n]は最垂直軸に対して逆位相であり、加速度センサ１０１の着用者の鉛直方向の振動が鉛直下向きであると判定する。 Also, for example, when the z a axis that is the most vertical axis is vertically upward, and the acceleration az [n] ≧ 0 of the z a axis before passing through the low-pass filter 131, the combined value a [n] is the most vertical. It is determined that the vibration is in the vertical direction of the wearer of the acceleration sensor 101 and is vertically upward with respect to the axis. On the other hand, if the acceleration a z [n] <0 of the z a axis, the composite value a [n] is in an opposite phase to the most vertical axis, and the vibration in the vertical direction of the wearer of the acceleration sensor 101 is vertically downward. Judge that there is.
（４）ステップＳ４（加速度の合成値の補正処理）
ステップＳ４では、合成値補正部１５が、ステップＳ３で判定した着用者の鉛直方向の振動の向きに基づいて、各計測軸の加速度の合成値を補正する。
具体的には、ステップＳ３において、着用者の鉛直方向の振動が鉛直上向きであると判定された場合には、合成値算出部１２によって算出された合成値ａ[n]の符号を“正”とし、着用者の鉛直方向の振動が鉛直下向きであると判定された場合には、合成値算出部１２によって算出された合成値ａ[n]の符号を“負”とする。
(4) Step S4 (Correction process of acceleration composite value)
In step S4, the composite value correction unit 15 corrects the composite value of the acceleration of each measurement axis based on the vibration direction of the wearer in the vertical direction determined in step S3.
Specifically, if it is determined in step S3 that the wearer's vertical vibration is vertically upward, the sign of the composite value a [n] calculated by the composite value calculator 12 is “positive”. When the wearer's vertical vibration is determined to be vertically downward, the sign of the composite value a [n] calculated by the composite value calculation unit 12 is set to “negative”.
すなわち、補正後の加速度の合成値Ａ[n]は、着用者の鉛直方向の振動が鉛直上向きであると判定された場合には、式（６）で表され、着用者の鉛直方向の振動が鉛直下向きであると判定された場合には、式（７）で表される。 That is, the corrected acceleration composite value A [n] is expressed by Equation (6) when it is determined that the wearer's vertical vibration is vertically upward, and the wearer's vertical vibration is Is determined to be vertically downward, it is expressed by equation (7).
これにより、着用者の鉛直方向の振動の向きと同じ符号のベクトルを持つ合成値を得ることができる。 Thereby, a composite value having a vector having the same sign as the vibration direction of the wearer in the vertical direction can be obtained.
（５）ステップＳ５（歩数の算出処理）
ステップＳ５では、歩数算出部１６が、ステップＳ４で算出された補正後の加速度の合成値Ａ[n]の時間経過に伴う変動が歩数検出条件を満たした回数をカウントし、その回数を歩数として算出する。
(5) Step S5 (step count calculation process)
In step S5, the number-of-steps calculation unit 16 counts the number of times that the variation with time of the corrected acceleration composite value A [n] calculated in step S4 satisfies the number of steps detection condition, and the number of times is used as the number of steps. calculate.
ここでは、一例として、歩数算出部１６は、図１０に示した従来の歩数計測装置と同様の歩数検出条件を採用する。すなわち、歩数算出部１６は、補正後の加速度の合成値Ａ[n]が第１閾値（例えば０．９Ｇ）より低くなった後の一定時間（例えば１秒）内に、補正後の加速度の合成値Ａ[n]が第２閾値（例えば１．１Ｇ）よりも高く、且つ前回の補正後の加速度の合成値Ａ[n]との差が第３閾値（例えば０．２Ｇ）以上であることを、歩数検出条件とする。 Here, as an example, the step count calculation unit 16 employs the same number of step detection conditions as the conventional step count measuring apparatus shown in FIG. That is, the step count calculating unit 16 calculates the corrected acceleration within a certain time (for example, 1 second) after the combined value A [n] of the corrected acceleration becomes lower than the first threshold (for example, 0.9 G). The composite value A [n] is higher than the second threshold (for example, 1.1 G), and the difference from the composite value A [n] of the acceleration after the previous correction is not less than the third threshold (for example, 0.2 G). This is the step count detection condition.
歩数算出部１６は、補正後の合成値Ａ[n]が上記歩数検出条件を満たした場合には、歩行または走行があったと判定し、歩数をカウントアップする。一方、補正後の合成値Ａ[n]が上記歩数検出条件を満たさない場合には、歩数をカウントアップしない。 When the corrected composite value A [n] satisfies the above-described step count detection condition, the step count calculation unit 16 determines that there has been a walk or a run and counts up the number of steps. On the other hand, if the corrected composite value A [n] does not satisfy the above step count detection condition, the step count is not counted up.
〈実施の形態１に係る歩数計測装置１による効果〉
図７は、実施の形態１に係る歩数計測装置１による歩数計測結果を示す図である。
図７には、歩数計測装置１による補正後の合成値Ａ[n]の特性２００１と、補正後の合成値Ａ[n]に基づいて得られた歩数２００２が示されている。
<Effects of the step counting device 1 according to Embodiment 1>
FIG. 7 is a diagram showing a step count measurement result by the step count measuring apparatus 1 according to the first embodiment.
FIG. 7 shows the characteristic 2001 of the composite value A [n] after correction by the step count measuring apparatus 1 and the number of steps 2002 obtained based on the composite value A [n] after correction.
また、図７に示される補正後の合成値Ａ[n]の特性２００１および歩数２００２は、実施の形態１に係る歩数計測装置１に対して、図１０に示した従来の歩数計測装置と同様の各計測軸の加速度のデータを用い、且つ、同様の歩数算出アルゴリズムを歩数算出部１６に適用することによって得られた結果である。 Further, the characteristic 2001 and the number of steps 2002 of the corrected composite value A [n] shown in FIG. 7 are the same as those of the conventional step counting device shown in FIG. 10 with respect to the step counting device 1 according to the first embodiment. This is a result obtained by applying the same step count calculation algorithm to the step count calculation unit 16 using the acceleration data of each measurement axis.
図７から理解されるように、歩数計測装置１によれば、補正後の合成値Ａ[n]は、着用者の鉛直方向の振動の向きを考慮した値となっているため、従来の歩数計測装置とは異なり、正または負の値となる。 As understood from FIG. 7, according to the step count measuring apparatus 1, the corrected composite value A [n] is a value considering the wearer's vertical vibration direction. Unlike a measuring device, it is a positive or negative value.
これにより、無接地期間において３軸の計測値の少なくとも一つが“負”の大きな値となった場合であっても、補正後の合成値Ａ[n]には、従来のように符号の反転に起因する凸のピークが発生しないので、図１０に示した従来の歩数計測装置の計測結果において見られた無接地期間における合成値の凸のピークに起因する歩数の誤検出を防止することができる。 As a result, even if at least one of the measured values of the three axes becomes a large “negative” value during the non-ground period, the corrected composite value A [n] is inverted as in the conventional case. Therefore, it is possible to prevent erroneous detection of the number of steps due to the convex peak of the composite value during the non-contact period, which is seen in the measurement result of the conventional step counting device shown in FIG. it can.
以上、実施の形態１に係る歩数計測装置１によれば、加速度センサ１０１の各計測軸の鉛直方向に対する傾斜に基づいて加速度センサ１０１を身に付けた着用者の鉛直方向の振動の向きを判定するとともに、判定した鉛直方向の振動の向きに応じて加速度センサ１０１の各計測軸の加速度の合成値を補正し、補正した合成値に基づいて歩数を検出するので、例えば、体動が大きい歩行動作時に発生する無接地期間における歩数の誤検出を防止することができる。 As described above, according to the step count measuring apparatus 1 according to the first embodiment, the direction of vibration in the vertical direction of the wearer wearing the acceleration sensor 101 is determined based on the inclination of each measurement axis of the acceleration sensor 101 with respect to the vertical direction. In addition, the combined value of the acceleration of each measurement axis of the acceleration sensor 101 is corrected according to the determined vertical vibration direction, and the number of steps is detected based on the corrected combined value. It is possible to prevent erroneous detection of the number of steps during the non-ground period that occurs during operation.
これにより、従来の歩数計測装置に比べて、歩数の誤検出の発生を低減することができ、歩数計測装置の着用者に対して、より正確な歩数の情報を提示することが可能となる。 Thereby, compared with the conventional step counting device, it is possible to reduce the occurrence of erroneous detection of the step number, and it is possible to present more accurate step number information to the wearer of the step counting device.
また、歩数計測装置１によれば、加速度センサ１０１の各計測軸の加速度の合成値をローパスフィルタを通すことによって重力加速度に基づくベクトル量を抽出し、抽出した重力加速度に基づくベクトル量と加速度センサ１０１の各計測軸との角度を算出することにより、加速度センサ１０１の各計測軸の鉛直方向に対する傾斜を容易に算出することができる。 Further, according to the step count measuring apparatus 1, a vector amount based on the gravitational acceleration is extracted by passing a combined value of accelerations of the respective measurement axes of the acceleration sensor 101 through a low-pass filter, and the vector amount based on the extracted gravitational acceleration and the acceleration sensor are extracted. By calculating the angle of each measurement axis 101, the inclination of the measurement axis of the acceleration sensor 101 with respect to the vertical direction can be easily calculated.
また、歩数計測装置１によれば、角度算出部によって算出された角度の情報が最も小さい計測軸を鉛直方向の軸（Ｚ軸）に最も近い最垂直軸とし、その最垂直軸の加速度の計測値の符号を判定することにより、加速度センサ１０１を着用した着用者の鉛直方向の振動の向きを容易に判定することができる。 In addition, according to the step count measuring apparatus 1, the measurement axis with the smallest angle information calculated by the angle calculation unit is set as the most vertical axis closest to the vertical axis (Z axis), and the acceleration of the vertical axis is measured. By determining the sign of the value, the direction of vibration in the vertical direction of the wearer wearing the acceleration sensor 101 can be easily determined.
また、歩数計測装置１によれば、振動方向判定部１４によって着用者の振動が鉛直上向きと判定された場合に加速度の合成値の符号を正にし、着用者の振動が鉛直下向きと判定された場合に加速度の合成値の符号を負にする補正を行うことにより、着用者の鉛直方向の振動を考慮した合成値を容易に算出することができる。 Further, according to the step count measuring apparatus 1, when the vibration direction determination unit 14 determines that the wearer's vibration is vertically upward, the sign of the composite value of acceleration is positive, and the wearer's vibration is determined to be vertically downward. In this case, by performing a correction that makes the sign of the composite value of acceleration negative, it is possible to easily calculate the composite value in consideration of the wearer's vertical vibration.
≪実施の形態２≫
図８は、実施の形態２に係る歩数計測装置の構成を示す図である。
実施の形態２に係る歩数計測装置２は、加速度センサ１０１を含むセンサ部１０と、合成値補正部１５等の歩数を算出するための信号処理部とが別個の端末に形成されている点において、実施の形態１に係る歩数計測装置１と相違する。
<< Embodiment 2 >>
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the step count measuring apparatus according to the second embodiment.
The step count measuring apparatus 2 according to the second embodiment is such that the sensor unit 10 including the acceleration sensor 101 and the signal processing unit for calculating the number of steps such as the composite value correction unit 15 are formed in separate terminals. This is different from the step counting device 1 according to the first embodiment.
なお、実施の形態２に係る歩数計測装置２において実施の形態１に係る歩数計測装置１と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 In the step count measuring apparatus 2 according to the second embodiment, the same components as those in the step count measuring apparatus 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
具体的に、歩数計測装置２は、センサ端末３と子端末４とから構成される。
センサ端末３は、センサ部１０と、センサ部１０によって計測された各計測軸の加速度の計測値（ａx[n]、ａy[n]、およびａz[n]）を出力する出力部１０３とを有するウェアラブル装置である。
Specifically, the step count measuring device 2 includes a sensor terminal 3 and a child terminal 4.
The sensor terminal 3 includes a sensor unit 10 and an output unit that outputs measurement values (ax [n] , ay [n] , and az [n] ) of acceleration of each measurement axis measured by the sensor unit 10. 103 is a wearable device.
子端末４は、センサ部１０、記憶部１１、合成値算出部１２、傾斜算出部１３、振動方法判定部１４、合成値補正部１５、歩数算出部１６、表示部１７、およびデータ取得部１８を有している。 The child terminal 4 includes a sensor unit 10, a storage unit 11, a composite value calculation unit 12, an inclination calculation unit 13, a vibration method determination unit 14, a composite value correction unit 15, a step count calculation unit 16, a display unit 17, and a data acquisition unit 18. have.
データ取得部１８は、センサ端末３から出力された各計測軸の加速度の計測値を取得し、記憶部１１に記憶する。合成値算出部１２、傾斜算出部１３、振動方法判定部１４、合成値補正部１５、および歩数算出部１６は、実施の形態１に係る歩数計測装置１と同様に、歩数を算出するための各種信号処理を行う。 The data acquisition unit 18 acquires the measurement value of the acceleration of each measurement axis output from the sensor terminal 3 and stores it in the storage unit 11. The composite value calculation unit 12, the inclination calculation unit 13, the vibration method determination unit 14, the composite value correction unit 15, and the step count calculation unit 16 are for calculating the number of steps as in the step count measuring apparatus 1 according to the first embodiment. Perform various signal processing.
図９は、実施の形態２に係る歩数計測装置の具体的な実現例を示す図である。
図９に示すように、センサ端末３は、ユーザ（生体）が身に着けることが可能な衣類５等に装着される。図９では、衣類５としてシャツを例示しているが、衣類５はユーザが身に着けることができるものであればよく、例えば、パンツ、腹まき、サポータ、バンド等であってもよい。
FIG. 9 is a diagram illustrating a specific implementation example of the step count measuring apparatus according to the second embodiment.
As shown in FIG. 9, the sensor terminal 3 is attached to a garment 5 or the like that can be worn by a user (living body). In FIG. 9, a shirt is illustrated as the garment 5, but the garment 5 may be anything that can be worn by the user, and may be, for example, a pant, a belly, a supporter, a band, or the like.
センサ端末３と子端末４とは、有線または無線により、通信を行うことが可能になっている。具体的に、子端末４は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の小電力無線によってセンサ端末３と接続され、センサ端末３から出力された加速度の計測値を受信する。子端末４は、例えば、携帯電話やスマートフォン、タブレット端末等の情報処理端末である。 The sensor terminal 3 and the child terminal 4 can communicate with each other by wire or wireless. Specifically, the child terminal 4 is connected to the sensor terminal 3 by low-power radio such as Bluetooth (registered trademark), for example, and receives a measured value of acceleration output from the sensor terminal 3. The child terminal 4 is an information processing terminal such as a mobile phone, a smartphone, or a tablet terminal.
子端末４は、センサ端末３から受信した加速度の計測値に基づいて、実施の形態１に係る歩数計測装置１と同様の手法により歩数を算出し、算出した歩数の情報を表示部１１に表示する。また、子端末４は、セルラー方式や無線ＬＡＮ方式などの無線通信により通信網と接続され、例えば、算出した歩数の情報や子端末４の位置情報等を上記通信網を介してサーバ等に送信してもよい。 The child terminal 4 calculates the number of steps based on the acceleration measurement value received from the sensor terminal 3 by the same method as the step count measuring apparatus 1 according to the first embodiment, and displays the calculated step number information on the display unit 11. To do. The child terminal 4 is connected to a communication network by wireless communication such as a cellular method or a wireless LAN method. For example, the calculated number of steps and the position information of the child terminal 4 are transmitted to the server or the like via the communication network. May be.
以上、実施の形態２に係る歩数計測装置２によれば、センサ部１０とその他の信号処理部とを分離し、夫々をセンサ端末３と子端末４とに分けて構成しているので、センサ端末３を小型化することができ、ユーザが携帯する上で邪魔にならないようにすることができる。また、センサ端末３の省電力化が可能となるので、長時間動作が可能となり、ユーザの充電の手間を減らすことが可能となる。 As described above, according to the step count measuring apparatus 2 according to the second embodiment, the sensor unit 10 and the other signal processing units are separated from each other, and the sensor terminal 3 and the child terminal 4 are configured separately. The terminal 3 can be reduced in size and can be kept out of the way for the user to carry. In addition, since the power saving of the sensor terminal 3 is possible, the sensor terminal 3 can be operated for a long time, and the user can be saved from the trouble of charging.
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventors has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof. Yes.
例えば、上記実施の形態では、加速度センサ１０１が３軸加速度センサである場合を一例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、加速度センサ１０１は、２つの計測軸を有する加速度センサであってもよいし、４つ以上の計測軸を有する加速度センサであってもよい。加速度センサが３軸以外の場合も同様に、複数の計測軸の中から鉛直方向の軸（Ｚ軸）に最も近い最垂直軸を見つけ、その最垂直軸の加速度の符号に基づいて合成値を補正すれば、上記実施の形態と同様の効果が期待できる。 For example, although the case where the acceleration sensor 101 is a triaxial acceleration sensor has been described as an example in the above embodiment, the present invention is not limited to this. For example, the acceleration sensor 101 may be an acceleration sensor having two measurement axes, or may be an acceleration sensor having four or more measurement axes. Similarly, when the acceleration sensor is other than three axes, the most vertical axis closest to the vertical axis (Z axis) is found from the plurality of measurement axes, and the composite value is calculated based on the sign of the acceleration of the most vertical axis. If corrected, the same effect as the above embodiment can be expected.
また、上記実施の形態において、歩数算出部１６による歩数算出アルゴリズムにおいて、補正後の加速度の合成値が第１閾値より低くなった後に、補正後の加速度の合成値が第２閾値よりも高くなることを歩数検出条件とする場合を例示したが、これに限られない。例えば、補正後の加速度の合成値が第２閾値より高くなった後に、補正後の加速度の合成値が第１閾値よりも低くなることを歩数検出条件としてもよいし、補正後の加速度の合成値が第１閾値よりも低下したことを検出せずに、補正後の合成値が第２閾値よりも高くなることを歩数検出条件としてもよい。 In the above embodiment, in the step count calculation algorithm by the step count calculation unit 16, the corrected acceleration composite value becomes higher than the second threshold value after the corrected acceleration composite value becomes lower than the first threshold value. Although the case where this is used as the step count detection condition is illustrated, it is not limited to this. For example, the step count detection condition may be that the composite value of the corrected acceleration becomes lower than the first threshold value after the composite value of the corrected acceleration becomes higher than the second threshold value. The step count detection condition may be that the corrected combined value becomes higher than the second threshold without detecting that the value has decreased below the first threshold.
一般に、歩行発生時には、最初に加速度センサが上側に振れることから、上記のように合成値の正方向（上側）への変動の検出を優先することにより、時間的に素早い歩数検出が可能となる。 In general, when walking occurs, the acceleration sensor first swings upward, so that it is possible to detect the number of steps quickly in time by giving priority to the detection of the fluctuation of the composite value in the positive direction (upward) as described above. .
また、歩数計測装置１、２において、加速度センサ１０１の各計測軸の加速度の計測値（ａx[n]、ａy[n]、ａz[n]）や合成値ａ[n]を用いて信号処理を行う場合には、帯域制限を適宜施すことも可能である。例えば、各種の信号処理を行う前または後に、ローパスフィルタやバンドパスフィルタ等を使用することで、高周波のノイズ成分を除去してもよい。例えば、サンプリングレートが非常に細かく、高周波成分のノイズが顕著に見える場合等には、加速度の合成値の算出の前後に複数回の帯域制限用のフィルタリングを施しても良い。 In the step count measuring apparatuses 1 and 2, the acceleration measurement values (ax [n] , ay [n] , az [n] ) and the composite value a [n] of each measurement axis of the acceleration sensor 101 are used. When performing signal processing, it is possible to appropriately limit the bandwidth. For example, a high-frequency noise component may be removed by using a low-pass filter, a band-pass filter, or the like before or after performing various signal processing. For example, when the sampling rate is very fine and the noise of high frequency components is noticeable, the band limiting filtering may be performed a plurality of times before and after the calculation of the synthesized value of acceleration.
また、実施の形態２に係る歩数計測装置２において、合成値算出部１２を子端末４に設ける場合を例示したが、合成値算出部１２をセンサ端末３に内蔵し、センサ端末３から各計測軸の加速度の計測値と合成値算出部１２によって算出した合成値とを子端末４に出力するようにしてもよい。 Moreover, in the step count measuring apparatus 2 according to the second embodiment, the case where the composite value calculation unit 12 is provided in the child terminal 4 is illustrated, but the composite value calculation unit 12 is built in the sensor terminal 3 and each measurement is performed from the sensor terminal 3. You may make it output the measured value of the acceleration of an axis | shaft, and the synthesized value calculated by the synthesized value calculation part 12 to the child terminal 4. FIG.
また、合成値算出部１２、傾斜算出部１３、振動方法判定部１４、合成値補正部１５、および歩数算出部１６がプログラム処理によって実現される場合を例示したが、上記機能部の一部が専用のハードウェア回路によって実現されてもよい。 Moreover, although the case where the composite value calculation unit 12, the inclination calculation unit 13, the vibration method determination unit 14, the composite value correction unit 15, and the step count calculation unit 16 are realized by a program process is illustrated, It may be realized by a dedicated hardware circuit.
１，２…歩数計測装置、３…センサ端末、４…子端末、５…衣類、１０…センサ部、１１…記憶部、１２…合成値算出部、１３…傾斜算出部、１４…振動方向判定部、１５…合成値補正部、１６…歩数算出部、１７…表示部、１８…データ取得部、１０１…加速度センサ、１０２…Ａ／Ｄ変換器、１３１…ローパスフィルタ、１３２…角度算出部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Step counting device, 3 ... Sensor terminal, 4 ... Child terminal, 5 ... Clothing, 10 ... Sensor part, 11 ... Memory | storage part, 12 ... Composite value calculation part, 13 ... Inclination calculation part, 14 ... Vibration direction determination Reference numeral 15: Composite value correction unit 16: Step count calculation unit 17: Display unit 18: Data acquisition unit 101: Acceleration sensor 102: A / D converter 131: Low pass filter 132: Angle calculation unit
Claims (8)
夫々の前記計測軸の加速度の計測値に基づいて、鉛直方向に対する前記加速度センサの傾斜を算出する傾斜算出部と、
前記傾斜に基づいて、前記加速度センサを着用した着用者の鉛直方向の振動の向きを判定する振動方向判定部と、
前記振動方向判定部によって判定された前記振動の向きに基づいて、前記合成値を補正する合成値補正部と、
前記合成値補正部によって補正された前記合成値に基づいて、前記加速度センサの着用者による歩行または走行による歩数を算出する歩数算出部と
を有する歩数計測装置。 A synthesized value calculation unit that calculates a synthesized value by synthesizing the measured values of acceleration of the respective measuring axes measured by an acceleration sensor having a plurality of measuring axes;
An inclination calculation unit for calculating an inclination of the acceleration sensor with respect to a vertical direction based on a measured value of acceleration of each of the measurement axes;
Based on the inclination, a vibration direction determination unit that determines the direction of vibration in the vertical direction of the wearer wearing the acceleration sensor;
A composite value correction unit that corrects the composite value based on the vibration direction determined by the vibration direction determination unit;
A step count measuring device comprising: a step number calculating unit that calculates a step number by walking or running by a wearer of the acceleration sensor based on the combined value corrected by the combined value correcting unit.
前記傾斜算出部は、
前記合成値算出部によって算出された前記合成値を入力し、重力加速度に基づくベクトル量を抽出するローパスフィルタと、
前記重力加速度に基づくベクトル量と前記加速度センサの夫々の前記計測軸との角度を算出する角度算出部と、
を含む
ことを特徴とする歩数計測装置。 In the step counting device according to claim 1,
The inclination calculation unit
A low-pass filter that inputs the composite value calculated by the composite value calculator and extracts a vector quantity based on gravitational acceleration;
An angle calculation unit that calculates an angle between the vector amount based on the gravitational acceleration and each measurement axis of the acceleration sensor;
A step count measuring device characterized by comprising:
前記振動方向判定部は、
前記角度算出部によって算出された角度が最も小さい前記計測軸の加速度の計測値の符号に基づいて、前記加速度センサを着用した着用者の鉛直方向の振動の向きを判定する
ことを特徴とする歩数計測装置。 In the step counting device according to claim 2,
The vibration direction determination unit
The number of steps is characterized by determining the direction of vibration in the vertical direction of the wearer wearing the acceleration sensor based on the sign of the acceleration measurement value of the measurement axis with the smallest angle calculated by the angle calculation unit. Measuring device.
前記合成値補正部は、前記振動方向判定部によって前記加速度センサを着用した着用者の振動が鉛直上向きと判定された場合には、前記合成値算出部によって算出された前記合成値の符号を正にし、前記振動方向判定部によって前記加速度センサを着用した着用者の振動が鉛直下向きと判定された場合には、前記合成値算出部によって算出された前記合成値の符号を負にする、
ことを特徴とする歩数計測装置。 In the step counting device according to claim 3,
The composite value correction unit corrects the sign of the composite value calculated by the composite value calculation unit when the vibration direction determination unit determines that the vibration of the wearer wearing the acceleration sensor is vertically upward. When the vibration of the wearer wearing the acceleration sensor is determined to be vertically downward by the vibration direction determination unit, the sign of the composite value calculated by the composite value calculation unit is negative.
A step counting device characterized by that.
前記加速度センサを有するセンサ部と、
前記加速度センサによって計測された前記計測軸毎の加速度の計測値を出力する出力部と、
前記出力部から出力された前記計測軸毎の加速度の計測値を記憶する記憶部と、を更に有し、
前記センサ部および前記出力部は、第１端末に形成され、
前記記憶部、前記合成値算出部、前記傾斜算出部、前記振動方向判定部、前記合成値補正部、および前記歩数算出部は、前記第１端末とは異なる第２端末に形成されている
ことを特徴とする歩数計測装置。 In the step counting device as described in any one of Claims 1 thru | or 4,
A sensor unit having the acceleration sensor;
An output unit that outputs a measured value of acceleration for each measurement axis measured by the acceleration sensor;
A storage unit that stores a measurement value of acceleration for each measurement axis output from the output unit;
The sensor unit and the output unit are formed in the first terminal,
The storage unit, the composite value calculation unit, the inclination calculation unit, the vibration direction determination unit, the composite value correction unit, and the step count calculation unit are formed in a second terminal different from the first terminal. A step count measuring device.
前記計測軸の加速度の計測値に基づいて、鉛直方向に対する前記加速度センサの傾斜を算出する第２ステップと、
前記第２ステップで算出された前記傾斜に基づいて、前記加速度センサを着用した着用者の鉛直方向の振動の向きを判定する第３ステップと、
前記第３ステップにおいて判定した前記振動の向きに基づいて、前記第１ステップにおいて前記合成値を補正する第４ステップと、
前記第４ステップにおいて補正された前記合成値に基づいて、着用者による歩行または走行による歩数の算出する第５ステップと、
を含む歩数計測方法。 A first step of calculating a combined value by combining measured values of acceleration for each of the measurement axes measured by an acceleration sensor having a plurality of measurement axes;
A second step of calculating an inclination of the acceleration sensor with respect to a vertical direction based on a measured value of acceleration of the measurement axis;
Based on the inclination calculated in the second step, a third step of determining the direction of vibration in the vertical direction of the wearer wearing the acceleration sensor;
A fourth step of correcting the composite value in the first step based on the vibration direction determined in the third step;
Based on the composite value corrected in the fourth step, a fifth step of calculating the number of steps by walking or running by the wearer;
Step counting method including.
前記第２ステップは、
前記第１ステップにおいて算出された前記合成値から重力加速度に基づくベクトル量を抽出する第６ステップと、
前記第６ステップにおいて抽出された前記重力加速度に基づくベクトル量と前記加速度センサの夫々の前記計測軸との角度を算出する第７ステップとを含み、
前記第３ステップは、
前記第７ステップにおいて算出された角度が最も小さい前記計測軸の加速度の計測値の符号に基づいて、前記加速度センサを着用した着用者の鉛直方向の振動の向きを判定するステップを含み、
前記第４ステップは、
前記第３ステップによって前記加速度センサを着用した着用者の振動が鉛直上向きと判定された場合には、前記第１ステップにおいて算出された前記合成値の符号を正にし、前記第３ステップによって前記加速度センサを着用した着用者の振動が鉛直下向きと判定された場合には、前記第１ステップにおいて算出された前記合成値の符号を負にするステップを含む
ことを特徴とする歩数計測方法。 In the step count measuring method of Claim 6,
The second step includes
A sixth step of extracting a vector quantity based on gravitational acceleration from the composite value calculated in the first step;
A seventh step of calculating an angle between the vector amount based on the gravitational acceleration extracted in the sixth step and each of the measurement axes of the acceleration sensor;
The third step includes
Determining the direction of vibration in the vertical direction of the wearer wearing the acceleration sensor, based on the sign of the acceleration measurement value of the measurement axis having the smallest angle calculated in the seventh step,
The fourth step includes
If the vibration of the wearer wearing the acceleration sensor is determined to be vertically upward in the third step, the sign of the composite value calculated in the first step is made positive, and the acceleration is determined in the third step. A step count measuring method comprising the step of making the sign of the composite value calculated in the first step negative when the vibration of the wearer wearing the sensor is determined to be vertically downward.
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