(57)【要約】【課題】歩数計の計数精度を向上させる技術を提供する。【解決手段】歩数計１０は、表示部１２と、加速度センサー１４と、操作部１６と、演算部２０と、記憶部３０とを備える。歩数カウント部２４は、取得した加速度の波形のＰ−Ｐ値が所定の閾値より大きい場合に、１歩としてカウントする。使用する閾値は、ピッチ感度対応データテーブル３２を参照して決定される。ピッチ感度対応データテーブル３２には、Ｐ−Ｐ値と閾値との差分が所定範囲の時にその差分値がピッチと関連づけて記憶される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度センサーの検出した加速度の値を取得する加速度取得部と、
前記加速度からピッチ又は速度を算出し、所定周期の前記加速度の上限値及び下限値を特定し、歩数カウントをするためのデータを生成し、前記データとピッチ又は速度毎に設定される閾値とを比較して歩数カウントするか否かを決定する歩数カウント部と、
前記上限値及び前記下限値を前記閾値に反映させる閾値調整部と
を有することを特徴とする歩数計。
【請求項２】
前記データは、前記加速度の前記上限値及び前記下限値から得られるＰ−Ｐ値であって、
前記閾値調整部は、前記Ｐ−Ｐ値と前記閾値との差分を所定の記憶領域に前記ピッチ又は前記速度と関連づけて記憶し、
前記歩数カウント部は、前記記憶領域に記憶されている差分をもとに、前記閾値を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の歩数計。
【請求項３】
前記データは、前記加速度の前記上限値及び前記下限値であって、
前記閾値は、前記上限値と前記下限値とのそれぞれに設定され、
前記閾値調整部は、前記上限値と上限値用の前記閾値との差分及び前記下限値と下限値用の前記閾値との差分とを、それぞれの前記閾値に反映させ、
前記歩数カウント部は、前記上限値及び前記下限値がそれぞれに設定された前記閾値に対する条件を満たす場合に、歩数カウントするとともに、前記上限値と上限値用の前記閾値との差分及び前記下限値と下限値用の前記閾値との差分とを所定の記憶領域に前記ピッチ又は前記速度と関連づけて記憶する
ことを特徴とする請求項１に記載の歩数計。
【請求項４】
前記閾値調整部は、取得した前記加速度が異常である想定される場合に、取得した前記加速度を前記閾値に反映させないことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の歩数計。
【請求項５】
加速度センサーの取得した加速度からピッチ又は速度を算出するピッチ／速度算出工程と、
前記加速度から所定周期の上限値及び下限値を特定し、歩数カウントをするためのデータを生成するデータ生成工程と、
前記データをもとに、歩数カウントする閾値を決定する閾値決定工程と、
前記上限値及び前記下限値を前記閾値に反映させる閾値反映工程と
を有することを特徴とする感度調整方法。
【請求項６】
前記閾値反映工程は、計測した前記加速度が異常である想定される場合に、前記加速度を前記閾値に反映させないことを特徴とする請求項５に記載の感度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩数計及び感度調整方法に係り、例えば加速度センサーを用いて歩数をカウントする歩数計及びその感度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、歩数計ではユーザーが歩行又は走行したことを検知するためのセンサーが搭載されている。そして、センサーが適切に機能することで、歩行等のカウントを確実に行うことができる。したがって、センサーの機能を適切に維持することが重要となり、各種の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、振り子式のセンサーを用いた歩数計において、おもりのコイルバネの調整することでセンサーの感度を適正に保持する技術がある（例えば特許文献１参照）。さらに、実際に一定歩数を歩いた後にその結果をもとにして、感度の調整を手動で行う技術が知られている。さらにまた、例えば、製造時の加速度センサー毎の出力ばらつきを適正に補正する技術がある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１５９１０８号公報
【特許文献１】特開２００２−３０６４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年の製品には歩行を検出するセンサーとして加速度センサーが用いられ、精度の高い歩数カウントが実現されている。また、製品の差別化の観点から、さらに精度の高い歩数カウントが求められている。ユーザーの歩き方や走り方の歩行状態等は様々であって、場合によっては適切なカウントが出来ないことがあるという課題があった。
【０００６】
特許文献１に開示の技術では、近年の製品に用いられている加速度センサーを用いた歩数計には適用することができず別の技術が必要とされていた。また、特許文献２に開示の技術では、センサーの出力値のばらつきを補正するものであって、ユーザーの歩行状態等を反映させる技術ではなく、別の技術が求められていた。
【０００７】
本発明は以上のような状況に鑑みなされたものであって、上記課題を解決する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の歩数計は、加速度センサーの検出した加速度の値を取得する加速度取得部と、前記加速度からピッチ又は速度を算出し、所定周期の前記加速度の上限値及び下限値を特定し、歩数カウントをするためのデータを生成し、前記データとピッチ又は速度毎に設定される閾値とを比較して歩数カウントするか否かを決定する歩数カウント部と、前記上限値及び前記下限値を前記閾値に反映させる閾値調整部とを有する。
また、前記データは、前記加速度の前記上限値及び前記下限値から得られるＰ−Ｐ値であって、前記閾値調整部は、前記Ｐ−Ｐ値と前記閾値との差分を所定の記憶領域に前記ピッチ又は前記速度と関連づけて記憶し、前記歩数カウント部は、前記記憶領域に記憶されている差分をもとに、前記閾値を決定してもよい。
また、前記データは、前記加速度の前記上限値及び前記下限値であって、前記閾値は、前記上限値と前記下限値とのそれぞれに設定され、前記閾値調整部は、前記上限値と上限値用の前記閾値との差分及び前記下限値と下限値用の前記閾値との差分とを、それぞれの前記閾値に反映させ、前記歩数カウント部は、前記上限値及び前記下限値がそれぞれに設定された前記閾値に対する条件を満たす場合に、歩数カウントするとともに、前記上限値と上限値用の前記閾値との差分及び前記下限値と下限値用の前記閾値との差分とを所定の記憶領域に前記ピッチ又は前記速度と関連づけて記憶してもよい。
また、前記閾値調整部は、取得した前記加速度が異常である想定される場合に、取得した前記加速度を前記閾値に反映させなくともよい。
本発明の感度調整方法は、加速度センサーの取得した加速度からピッチ又は速度を算出するピッチ／速度算出工程と、前記加速度から所定周期の上限値及び下限値を特定し、歩数カウントをするためのデータを生成するデータ生成工程と、前記データをもとに、歩数カウントする閾値を決定する閾値決定工程と、前記上限値及び前記下限値を前記閾値に反映させる閾値反映工程とを有する。
また、前記閾値反映工程は、計測した前記加速度が異常である想定される場合に、前記加速度を前記閾値に反映させなくともよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、実際に使用した値（加速度値等）を用いて感度調整がなされるので、ユーザー毎に最適化されたピッチ毎の感度を設定することができ、歩数の計数精度を向上させる技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る、歩数計の機能ブロック図である。
【図２】実施形態に係る、歩行（走行）ピッチと感度との対応を示すテーブルある。
【図３】実施形態に係る、歩行カウント処理を示すフローチャートである。
【図４】実施形態の変形例に係る、歩行カウント処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る歩数計１０の概略構成を示す機能ブロック図であって、主に、歩数カウント機能に着目して示している。歩数計１０は、表示部１２と、加速度センサー１４と、操作部１６と、演算部２０と、記憶部３０とを備える。
【００１３】
表示部１２は、液晶表示器等によって構成されており、計測した歩数や時間、各種の設定等の情報を表示する。
【００１４】
加速度センサー１４は、３軸加速度センサーであって、ＸＹＺ軸の３方向の加速度を１デバイスで測定できる。検出値は演算部２０に出力される。
【００１５】
操作部１６は、ユーザーの操作を受け付けるスイッチやボタン等であって、操作結果は演算部２０に通知される。
【００１６】
演算部２０は、ＣＰＵを備えて構成されており、歩数計１０を統括的に制御するとともに、本実施形態に特徴的な機能を実現する構成として、加速度取得部２２と、歩数カウント部２４と、感度調整部２６とを備える。
【００１７】
加速度取得部２２は、加速度センサー１４からの信号（検出値）を取得する。加速度センサー１４からの信号がアナログ信号であれば、ＡＤ変換して検出値をサンプリングする。
【００１８】
歩数カウント部２４は、加速度取得部２２で取得した信号をもとに歩数を計数するとともにピッチを計算する。具体的には、歩数カウント部２４は、取得した加速度の波形の所定周期（ここでは１周期）の上限値及び下限値を特定し、それらをもとにＰ−Ｐ（Peak to Peak）値を算出する。そして、歩数カウント部２４は、Ｐ−Ｐ値が所定の閾値より大きい場合に、１歩としてカウントする。より具体的な計数処理については図３のフローチャートで後述する。また、歩数カウント部２４は、取得した加速度とＰ−Ｐ値の計測時間とからピッチを計算する。なお、上限値及び下限値は、２周期以上の平均値等が用いられてもよい。
【００１９】
感度調整部２６は、歩数を計数する場合に用いる上記の閾値を決定する。具体的には、感度調整部２６は、歩行（走行）ピッチに応じて感度となる閾値を決定する。閾値の決定の手順は、図３のフローチャートで後述する。
【００２０】
記憶部３０は各種設定情報等を記憶する。さらに、記憶部３０は、ピッチ感度対応データテーブル３２を備える。
【００２１】
ピッチ感度対応データテーブル３２は、加速度センサー１４の測定結果を記憶する。具体的には、ピッチ感度対応データテーブル３２には、Ｐ−Ｐ値と閾値との差分が所定範囲の時にその差分値がピッチと関連づけて記憶される。つまり、所定範囲（ここでは１０単位）のピッチ毎のテーブルデータが形成されることになる。
【００２２】
ここで、図２は、歩行（走行）ピッチとそれに応じた感度となる閾値との対応を示している。実際には、感度ａ〜ｓは加速度センサー１４の出力特性に応じた数字となる。なお、図中のピッチ６０とは、計測したピッチが６０〜６９の場合を示している。例えば、歩行（走行）ピッチが６０の場合、感度はａである。また、ピッチが１８０の場合、感度はｍとなる。この閾値は、各ピッチに関連づけられて記憶された差分値の中央値が用いられる。なお、閾値として中央値でなく平均値が用いられても良いし、異常値と想定される値を除いた中央値や平均値が用いられてもよい。なお、歩数計１０の使用初期には差分値が蓄積されていないので、予め設定された初期値が用いられる。また、閾値を特定するための差分値の母集団は、過去の所定期間におけるものであって、例えば、過去１分間や１０分間などの期間におけるものである。この期間は、ユーザーが操作部１６を操作して設定可能であってもよい。また、図２のテーブルが記憶部３０に別途作成され、歩数カウントの度に更新されてもよい。
【００２３】
図３は、歩数計１０における歩行カウント処理を示すフローチャートであって、概略処理は次の通りである。つまり、歩数カウント部２４は、加速度からピッチを算出し、ピッチに応じた閾値を用いて、そのピッチを１歩として歩カウントする否かを決定する。また、感度調整部２６は、使用する閾値をピッチ感度対応データテーブル３２を参照して決定する。以下、詳細に説明する。
【００２４】
歩数の計数処理が開始されると、加速度取得部２２は加速度センサー１４から加速度を取得する（Ｓ１０）。加速度を所得できない場合は（Ｓ１０のＮ）、加速度取得部２２は、加速度取得処理を継続する。
【００２５】
加速度取得部２２で加速度の値を取得できた場合に（Ｓ１０のＹ）、歩数カウント部２４は、一周期におけるＰ−Ｐ値を算出する（Ｓ１２）。Ｐ−Ｐ値を算出できない場合、つまり一周期に満たない場合には（Ｓ１２のＮ）、加速度取得処理（Ｓ１０）に戻る。
【００２６】
一周期におけるＰ−Ｐ値を算出することができると（Ｓ１２のＹ）、歩数カウント部２４は、ピッチを算出する（Ｓ１４）。
【００２７】
つぎに、感度調整部２６は、ピッチ感度対応データテーブル３２を参照し、ピッチ毎のテーブルデータをもとに閾値Ｔｈを決定する（Ｓ１６）。閾値として中央値を用いる設定であれば、感度調整部２６は、テーブルデータから中央値を抽出する。
【００２８】
そして、歩数カウント部２４は、Ｐ−Ｐ値と閾値とを比較して、Ｐ−Ｐ値が閾値より大きいか否かを判断する（Ｓ１８）。
【００２９】
Ｐ−Ｐ値が閾値より大きい場合（Ｓ１８のＹ）、歩数カウント部２４は歩数カウントを１だけインクリメントする（Ｓ２０）。その場合、表示部１２における歩数表示は更新される。Ｐ−Ｐ値が閾値以下の場合（Ｓ１８のＮ）、歩数カウント部２４は歩数カウントを行わない。
【００３０】
つづいて、感度調整部２６は、Ｐ−Ｐ値と使用した閾値Ｔｈとの差分Ｘ（＝（ｐ−ｐ）−Ｔｈ）を算出し（Ｓ２２）、差分Ｘが正であるか否かを判断する（Ｓ２４）。
【００３１】
差分Ｘが正の場合（Ｓ２４のＹ）、感度調整部２６は差分Ｘが所定値ａより小さいか否かを判断する（Ｓ２６）。差分Ｘがあまりにも大きい場合はＰ−Ｐ値が異常値であった可能性が高いため、ピッチ感度対応データテーブル３２に記憶するデータから除外するための処理である。したがって、差分Ｘが所定値ａより小さい場合（Ｓ２６のＹ）、感度調整部２６は差分Ｘをピッチ感度対応データテーブル３２にピッチと対応づけて記憶し（Ｓ２８）、フローはＳ１０の処理に戻る。差分Ｘが所定値ａ以上の場合（Ｓ２６のＮ）、感度調整部２６は差分Ｘをピッチ感度対応データテーブル３２に記録せず、処理が終了し、フローはＳ１０の処理に戻る。
【００３２】
差分Ｘが０以下の場合（Ｓ２４のＮ）、感度調整部２６は差分Ｘの絶対値が所定値ｂより小さいか否かを判断する（Ｓ３０）。本処理も異常値を除外するための処理である。したがって、差分Ｘの絶対値が所定値ｂより小さい場合（Ｓ３０のＹ）、感度調整部２６は差分Ｘの絶対値をピッチ感度対応データテーブル３２にピッチと対応づけて記憶し（Ｓ３２）、フローはＳ１０の処理に戻る。差分Ｘの絶対値が所定値ｂ以上の場合（Ｓ３０のＮ）、感度調整部２６は差分Ｘをピッチ感度対応データテーブル３２に記録せず、処理が終了し、フローはＳ１０の処理に戻る。
【００３３】
以上、本実施形態によると、歩数計１０が自動で感動調整を行うので、原則としてユーザーはなんら調整をする必要が無く、感度調整のユーザー負担を回避することができる。また、実際に使用した値（加速度値等）を用いて感度調整がなされるので、ユーザー毎に最適化されたピッチ毎の感度を設定することができる。その結果、歩数の計数精度が向上する。特に、ユーザーの歩行状態や、路面状態、使用する靴等によって得られる加速度が異なることがあるため、そのような状況を反映させ、様々なユーザーや使用態様に適切に感度調整、つまり歩数計数を行うことができる。
【００３４】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３５】
図４は、変形例に係る歩数計１０における歩行カウント処理を示すフローチャートであって、概略処理は次の通りである。本変形例の処理は、加速度のＰ−Ｐ値ではなく、上限値及び下限値をそれぞれ用いる点で上述の実施形態の処理と異なる。また、したがって、用いる閾値が上限値の閾値Ｔｈａと下限値の閾値Ｔｈｂの２つになり、さらに、ピッチ感度対応データテーブル３２には、上限値差分Ｘ１と下限値差分Ｘ２の２種類がピッチと関連づけて記憶される。以下、処理をフローチャートにもとづいて説明する。
【００３６】
歩数の計数処理が開始されると、加速度取得部２２は加速度センサー１４から加速度を取得する（Ｓ１１０）。加速度を所得できない場合は（Ｓ１１０のＮ）、加速度取得部２２は、加速度取得処理を継続する。
【００３７】
加速度取得部２２で加速度の値を取得できた場合に（Ｓ１１０のＹ）、歩数カウント部２４は、一周期における上限値と下限値とを算出する（Ｓ１１２）。上限値と下限値を算出できない場合（Ｓ１１２のＮ）、加速度取得処理（Ｓ１１０）に戻る。
【００３８】
上限値と下限値とを算出できた場合（Ｓ１１２のＹ）、歩数カウント部２４は、ピッチを算出する（Ｓ１１４）。
【００３９】
つぎに、感度調整部２６は、ピッチ感度対応データテーブル３２を参照し、ピッチ毎のテーブルデータをもとに上限値の閾値Ｔｈａと下限値の閾値Ｔｈｂとを決定する（Ｓ１１６）。どのような基準で閾値を決定するかは上述の実施形態同様に中央値が用いられてもよいし、平均値が用いられてもよい。
【００４０】
そして、歩数カウント部２４は、上限値と上限値の閾値Ｔｈａとを比較する（Ｓ１１８）。上限値が閾値Ｔｈａ以下なら（Ｓ１１８のＮ）、歩数カウント部２４は歩数カウントをしない。
【００４１】
上限値が閾値Ｔｈａより大きい場合（Ｓ１１８のＹ）、歩数カウント部２４は、下限値の絶対値と下限値の閾値Ｔｈｂとを比較する（Ｓ１２０）。下限値の絶対値が閾値Ｔｈｂ以下なら（Ｓ１２０のＮ）、歩数カウント部２４は歩数カウントをしない。
【００４２】
下限値の絶対値が閾値Ｔｈｂより大きい場合（Ｓ１２０のＹ）、歩数カウント部２４は歩数カウント部２４は歩数カウントを１だけインクリメントする（Ｓ１２２）。
【００４３】
つづいて、感度調整部２６は、上限値と使用した閾値Ｔｈａとの差分Ｘ１（＝上限値−Ｔｈａ）を算出し（Ｓ１２４）、差分Ｘ１が正であるか否かを判断する（Ｓ１２６）。
【００４４】
差分Ｘ１が正の場合（Ｓ１２６のＹ）、感度調整部２６は差分Ｘ１が所定値ａ１より小さいか否かを判断する（Ｓ１２８）。差分Ｘ１が所定値ａ１より小さい場合（Ｓ１２８のＹ）、感度調整部２６は差分Ｘ１をピッチ感度対応データテーブル３２にピッチと対応づけて記憶し（Ｓ１３０）、次の処理（Ｓ１３６）に移る。差分Ｘ１が所定値ａ１以上の場合（Ｓ１２８のＮ）、感度調整部２６は差分Ｘ１をピッチ感度対応データテーブル３２に記録せず、次の処理（Ｓ１３６）に移る。
【００４５】
差分Ｘ１が０以下の場合（Ｓ１２６のＮ）、感度調整部２６は差分Ｘ１の絶対値が所定値ｂ１より小さいか否かを判断する（Ｓ１３２）。差分Ｘ１の絶対値が所定値ｂ１より小さい場合（Ｓ１３２のＹ）、感度調整部２６は差分Ｘ１の絶対値をピッチ感度対応データテーブル３２にピッチと対応づけて記憶し（Ｓ１３４）、次の処理（Ｓ１３６）に移る。差分Ｘ１の絶対値が所定値ｂ１以上の場合（Ｓ１３２のＮ）、感度調整部２６は差分Ｘ１をピッチ感度対応データテーブル３２に記録せず、次の処理（Ｓ１３６）に移る。
【００４６】
つづいて、感度調整部２６は、下限値の絶対値と使用した閾値Ｔｈｂとの差分Ｘ２（＝｜下限値｜−Ｔｈｂ）を算出し（Ｓ１３６）、差分Ｘ２が正であるか否かを判断する（Ｓ１３８）。
【００４７】
差分Ｘ２が正の場合（Ｓ１３８のＹ）、感度調整部２６は差分Ｘ２が所定値ｃ１より小さいか否かを判断する（Ｓ１４０）。差分Ｘ２が所定値ｃ１より小さい場合（Ｓ１４０のＹ）、感度調整部２６は差分Ｘ２をピッチ感度対応データテーブル３２にピッチと対応づけて記憶し（Ｓ１４２）、最初の加速度取得処理（Ｓ１１０）に戻る。差分Ｘ２が所定値ｃ１以上の場合（Ｓ１４０のＮ）、感度調整部２６は差分Ｘ２をピッチ感度対応データテーブル３２に記録せず、最初の加速度取得処理（Ｓ１１０）に戻る。
【００４８】
差分Ｘ２が０以下の場合（Ｓ１３８のＮ）、感度調整部２６は差分Ｘ２の絶対値が所定値ｄ１より小さいか否かを判断する（Ｓ１４４）。差分Ｘ２の絶対値が所定値ｄ１より小さい場合（Ｓ１４４のＹ）、感度調整部２６は差分Ｘ２の絶対値をピッチ感度対応データテーブル３２にピッチと対応づけて記憶し（Ｓ１４６）、最初の加速度取得処理（Ｓ１１０）に戻る。差分Ｘ２の絶対値が所定値ｄ１以上の場合（Ｓ１４４のＮ）、感度調整部２６は差分Ｘ２をピッチ感度対応データテーブル３２に記録せず、最初の加速度取得処理（Ｓ１１０）に戻る。
【００４９】
以上、本実施形態によると、加速度の上限値、下限値に分けて閾値等を設定するので、ユーザーの歩行状態を感度調整に細かく反映させることができる。つまり、歩行における蹴り出し、着地のそれぞれの状態を反映させることができる。
【００５０】
なお、上述の実施形態及びその変形例では、歩行（走行）のピッチ毎に歩数カウントする際の感度（閾値）が設定されたが、他に歩行（走行）の速度が用いられてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０  歩数計
１２  表示部
１４  加速度センサー
１６  操作部
２０  演算部
２２  加速度取得部
２４  歩数カウント部
２６  感度調整部
３０  記憶部
３２  ピッチ感度対応データテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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