(57)【要約】  携帯端末（１）は、複数方向の加速度を検出するＸ軸方向体動センサ（１１）、Ｙ軸方向体動センサ（１２）、およびＺ軸方向体動センサ（１３）と、Ｘ軸方向体動センサ（１１）、Ｙ軸方向体動センサ（１２）、およびＺ軸方向体動センサ（１３）で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化部（１０３）と、スカラー化部（１０３）で合成し、スカラー化した合成値を、所定の時間毎に取得し、取得した合成値の極大値と極小値を検出するピーク検出部（１０５）と、ピーク検出部（１０５）が検出した極大値と極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数部（１０６）とを備えている。これにより、センサの誤差やオフセット電圧値の変化による誤差の影響を受けずに、正確に体動を測定できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数方向の加速度を検出する加速度検出部と、
上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化手段と、
上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、取得した合成値の極大値と極小値を検出するピーク値検出手段と、
上記ピーク値検出手段が検出した上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数手段とを備えていることを特徴とする体動測定装置。
【請求項２】
上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得した合成値の標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得した合成値の平均値を算出する平均値算出手段と、を備え、
上記歩数計数手段は、上記極大値が、上記平均値と上記標準偏差との和を上回り、かつ、上記極小値が、上記平均値と上記標準偏差との差を下回ると、歩数を１カウント増加することを特徴とする請求項１に記載の体動測定装置。
【請求項３】
上記歩数計数手段は、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の検出時と、今回の極大値の検出時との時間差が所定の範囲になく、かつ、今回の極大値が、上記平均値と上記標準偏差との和を上回るとともに、今回の極小値が、上記平均値と上記標準偏差との差を下回るときに歩数を１カウント増加することを特徴とする請求項２に記載の体動測定装置。
【請求項４】
上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得した合成値の平均値を算出する平均値算出手段を備え、
上記歩数計数手段は、上記所定の時点から上記合成値が上記極大値をとったときまでの合成値の平均値と該極大値との差、および上記所定の時点から上記合成値が上記極小値をとったときまでの合成値の平均値と該極小値との差を求め、求めた両差の比率が所定の範囲にあり、かつ、上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えるときに歩数を１カウント増加することを特徴とする請求項１に記載の体動測定装置。
【請求項５】
上記ピーク値検出手段が検出した上記極大値と上記極小値との中央値を算出する中央値算出手段を備え、
上記歩数計数手段は、上記極大値と上記中央値との差および上記極小値と上記中央値との差を求め、求めた両差の比率が所定の範囲にあり、かつ、上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えるときに歩数を１カウント増加することを特徴とする請求項１に記載の体動測定装置。
【請求項６】
上記歩数計数手段は、極大値の検出時と極小値の検出時との時間差が所定の範囲にないとき、歩数を１カウント増加しないことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項７】
上記歩数計数手段は、上記合成値が示す波形の１周期毎に歩数を１カウント増加するか否かの判断を行い、
上記判断を行ったときに、１カウント増加しなかった場合、
所定の周期前から現在の周期までに含まれる極大値の１つおよび極小値の１つを用いて、上記判断を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項８】
上記所定の周期前は、１周期前であることを特徴とする請求項７に記載の体動測定装置。
【請求項９】
上記加速度検出部は、互い直交する３つの軸方向の加速度を検出する加速度センサであり、
上記加速度センサの上記３つの軸毎の出力それぞれを量子化する量子化手段を備え、
上記スカラー化手段は、上記量子化手段が量子化した３つの値をスカラー化するものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項１０】
上記加速度センサは、感度が１Ｇあたり電源電圧の１０分の１であり、
上記量子化手段は、量子化ビット数が１２ビットのＡＤコンバータであり、
上記歩数計数手段が用いる上記所定の値は、１４３であることを特徴とする請求項９に記載の体動測定装置。
【請求項１１】
請求項４または請求項５に記載の所定の範囲は、４分の１から４までであることを特徴とする請求項１０に記載の体動測定装置。
【請求項１２】
請求項３に記載の所定の範囲は、１００ｍｓ以下であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項１３】
請求項６に記載の所定の範囲は、１００ｍｓから５００ｍｓまでであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項１４】
上記所定の時間とは、３０ｍｓであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の体動測定装置を備えた携帯電話。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の体動測定装置を動作させる体動測定装置制御プログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるための体動測定装置制御プログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の体動測定装置制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１８】
複数方向の加速度を検出する加速度検出部を備えている体動測定装置の制御方法であって、
上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化ステップと、
上記スカラー化ステップで得た合成値を、所定の時間毎に取得し、取得した合成値の極大値と極小値を検出するピーク値検出ステップと、
上記ピーク値検出ステップが検出した上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数ステップとを含むことを特徴とする体動測定装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体動測定装置、特に、体動センサやオフセット電圧に誤差が生じても正確に測定できる体動測定装置、携帯電話、体動測定装置の制御方法、体動測定装置制御プログラムおよび該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今の健康ブームにより歩くことが見直されてきている。そして、１日１万歩を目安に歩くことが体によいとする文献等も多数存在する。そこで、自分の歩数を計数するために、人体等に装着して装着者の歩数を計数する歩数計を利用している人も多い。【０００３】
歩数計は、人体等に装着して、歩いた時の体動を検出して歩数を計数するものである。よって、歩数計の装着位置や装着方向等によっては体動の検出感度が変わってしまうため、正確な歩数を計数することができない。【０００４】
そこで、複数方向の体動を検出し、検出された体動を基に、体動をカウントする装置が提案されている。【０００５】
例えば、特許文献１では、異なる方向の体動を検出し、それぞれ検出された値とオフセット電圧値との差分を合成した出力が、予め設定された所定の閾値以上になってから再び上記閾値以下になるまでを１回としてカウントする体動測定装置が記載されている。
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００６−１２２５７３号公報（公開日：２００６年５月１８日）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２００１−１４３０４８号公報（公開日：２００１年５月２５日）」
【発明の開示】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、以下のような問題を生じる。すなわち、異なる方向の体動を検出する、それぞれのセンサには誤差があるため、本来出力すべき値よりも大きいまたは小さい値を出力してしまう可能性がある。また、それぞれのセンサに対応するオフセット電圧値には、電源電圧依存性や温度依存性があるため、電源電圧の変化や温度変化によりオフセット電圧値が変化する可能性がある。これらの原因により、異なる方向の体動を検出するそれぞれのセンサの出力の合成である合成出力に上記センサの誤差やオフセット電圧値の変化による誤差の影響が残り、一歩としてカウントすべき場合であるにもかかわらず、カウントしなかったり、逆に、一歩としてカウントすべきでないにもかかわらず、一歩としてカウントしてしまう可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサの誤差やオフセット電圧値の変化による誤差の影響を受けずに、正確に体動を測定できる体動測定装置等を実現することにある。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る体動測定装置は、複数方向の加速度を検出する加速度検出部と、上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化手段と、上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、取得した合成値の極大値と極小値を検出するピーク値検出手段と、上記ピーク値検出手段が検出した上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数手段とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る体動測定装置の制御方法は、複数方向の加速度を検出する加速度検出部を備えている体動測定装置の制御方法であって、上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化ステップと、上記スカラー化ステップで得た合成値を、所定の時間毎に取得し、取得した合成値の極大値と極小値を検出するピーク値検出ステップと、上記ピーク値検出ステップが検出した上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数ステップとを含むことを特徴としている。
【００１０】
ここで、所定の値とは、極大値と極小値との差が当該所定の値を超えると、人間の歩行と判断されるような値である。
【００１１】
上記の構成および方法によれば、複数方向の加速度を検出する。そして、検出した複数の加速度を合成し、スカラー化する。次に、合成しスカラー化した合成値を所定の時間毎に取得し、取得した合成値の極大値および極小値を検出する。そして、検出した極大値と極小値との差が所定の値を超えた場合を１歩としてカウントする。
【００１２】
これにより、加速度を検出するセンサの誤差により、センサの出力が、本来出力すべき値よりも、大きいもしくは小さい方向にずれたり、各センサに対応するオフセット電圧値の変化により、オフセット電圧による補正後の値が、本来の値よりも、大きいもしくは小さい方向にずれたりした場合であっても、正確に歩数をカウントすることができる。
【００１３】
これは、加速度を検出するセンサに誤差が生じたり、各センサに対応するオフセット電圧値の変化による誤差が生じたとしても、合成値もその分、大きい方または小さい方へ全体としてずれるため、極大値と極小値との差は変わらないからである。
【００１４】
本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態を示すものであり、携帯端末の要部構成を示すブロック図である。
【図２】上記実施の形態におけるオフセット補正部処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】上記実施の形態における加速度Ａのピーク値（極大値、極小値）を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】上記実施の形態における歩数を１カウント増加するか否かを判断する処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】上記実施の形態における歩数検出処理を説明するための説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を示すものであり、携帯端末の要部構成を示すブロック図である。
【図７】上記他の実施の形態における、保留ピークを設定する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】上記他の実施の形態において、歩数計数部が歩数を１カウント増加するか否かを判断するために用いる極大値、極小値の選択を行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】上記他の実施の形態における処理の効果を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の、さらに他の実施の形態において、跳ね上がりが歩数を１カウント増加するための要件を満たす場合についての説明図である。
【図１１】上記他の実施の形態を示すものであり、携帯端末の要部構成を示すブロック図である。
【図１２】上記他の実施の形態において、標準偏差を用いて歩数としてカウントするか否かを判断する場合の説明図である。
【図１３】上記他の実施の形態における、歩数計数部が歩数をカウントするか否かを判断する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の、さらに他の実施の形態において、跳ね上がりの部分を歩数としてカウントしてしまう場合の説明図である。
【図１５】上記他の実施の形態において、前回の歩数カウントの判断に用いた極小値の時刻と、今回の極大値の時刻との差が閾値以上であるという要件を用いて歩数をカウントするか否かの判断を行う場合の説明図である。
【図１６】上記他の実施の形態における、歩数計数部が歩数をカウントするか否かを判断する処理の流れ示すフローチャートである。
【図１７】上記他の実施の形態における、歩数計数部が歩数をカウントするか否かを判断する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】本発明の、さらに他の実施の形態において、加速度の標準偏差を用いて除外範囲を規定したときに、歩数を１カウント増加すべきであるにもかかわらず、歩数を１カウント増加しない場合の説明図である。
【図１９】上記他の実施の形態における、歩数計数部が、歩数をカウントする場合の説明図である。
【図２０】上記他の実施の形態における、歩数計数部が歩数をカウントするか否かを判断する処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】上記他の実施の形態における、歩数計数部が歩数をカウントするか否かを判断する処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１６】
１、２    携帯端末（体動測定装置、携帯電話）
１０    制御部
１１    Ｘ軸方向体動センサ（加速度検出部）
１２    Ｙ軸方向体動センサ（加速度検出部）
１３    Ｚ軸方向体動センサ（加速度検出部）
１０１    量子化部（量子化手段）
１０２    オフセット補正部
１０３    スカラー化部（スカラー化手段）
１０４    移動平均算出部（平均値算出手段）
１０５    ピーク検出部（ピーク値検出手段）
１０６、１０７、１１６    歩数計数部（歩数計数手段）
１０８    標準偏差算出部（標準偏差算出手段）
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。【００１８】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施の形態について図１から図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図１は、本実施の形態にかかる携帯端末（体動測定装置、携帯電話）１のブロック図である。図１に示すように、携帯端末１は、Ｘ軸方向体動センサ（加速度検出部）１１、Ｙ軸方向体動センサ（加速度検出部）１２、Ｚ軸方向体動センサ（加速度検出部）１３、制御部１０、通信部１４、表示部１５、入力部１６、および記憶部１７を含む構成である。そして、制御部１０は、量子化部（量子化手段）１０１、オフセット補正部１０２、スカラー化部（スカラー化手段）１０３、移動平均算出部（平均値算出手段）１０４、ピーク検出部（ピーク値検出手段）１０５、および歩数計数部（歩数検出手段）１０６を含む構成である。【００１９】
上記の構成により、携帯端末１は、所定の期間における、検出した加速度の合成出力値の極大値および極小値の差が閾値を超えるときに１歩として歩数を１カウント増加する。これにより、合成出力値にそれぞれのセンサ毎の誤差やオフセット電圧値の変化による誤差の影響により、一歩としてカウントされるべき場合であるにもかかわらず、合成出力値が所定の閾値を超えず、カウントされないということを防止できる。【００２０】
なお、携帯端末１は、携帯電話機としての機能も有するものであるが、この機能は公知の技術を用いて行うものであり、その説明は省略する。【００２１】
次に、携帯端末１の各ブロックについて説明する。Ｘ軸方向体動センサ１１、Ｙ軸方向体動センサ１２、およびＺ軸方向体動センサ１３は、それぞれ特定の軸方向の加速度を検出することにより生じる電圧を出力する体動センサである。Ｘ軸方向体動センサ１１、Ｙ軸方向体動センサ１２、およびＺ軸方向体動センサ１３はそれぞれ、加速度を検出することにより生じた電圧を量子化部１０１へ出力する。本実施の形態では、Ｘ軸方向体動センサ１１、Ｙ軸方向体動センサ１２、およびＺ軸方向体動センサ１３は、センサの感度方向の軸が互いに直交するよう携帯端末１に配置されている。【００２２】
なお、Ｘ軸方向体動センサ１１、Ｙ軸方向体動センサ１２およびＺ軸方向体動センサ１３は、軸毎に分かれている必要はなく、互いに直交する３つの軸方向の加速度が検出できればよいので、３軸の加速度を１つの筐体の中で同時に検知できるようなセンサに置き換えても良い。【００２３】
量子化部１０１は、Ｘ軸方向体動センサ１１、Ｙ軸方向体動センサ１２、およびＺ軸方向体動センサ１３から出力された電圧をデジタルデータとして扱えるようにするために量子化する。そして量子化したデータ（量子化電圧）をオフセット補正部１０２へ送信する。【００２４】
この量子化部１０１の例としては、ＡＤコンバータが挙げられる。例えば量子化ビット数が１２ビットのＡＤコンバータを使用する場合、Ｘ軸方向体動センサ１１、Ｙ軸方向体動センサ１２、およびＺ軸方向体動センサ１３から出力される電圧（アナログ値）は、０〜４０９５の範囲をとる電圧に比例する値（デジタル値）に変換される。なお、この変換された値のことを量子化電圧と呼ぶ。また、３軸分の加速度を可能な限り同時に量子化することが望ましい。【００２５】
オフセット補正部１０２は、量子化部１０１から受信した量子化電圧に対し、それぞれの軸方向に加速度が存在しないときの値が０となる様にオフセット補正を行う。具体的には、量子化部１０１から受信した量子化電圧から、各軸毎に予め定められたオフセット電圧を減じる。そして、オフセット補正部１０２は、量子化部１０１から受信した量子化電圧からオンセット電圧を減じたものをスカラー化部１０３へ出力する。よって、オフセット補正部１０２からの出力は、重力加速度を加味した、携帯端末１の３方向の加速度に相当する。【００２６】
ここで、オフセット電圧とは、Ｘ軸方向体動センサ１１、Ｙ軸方向体動センサ１２、およびＺ軸方向体動センサ１３が、それぞれ０Ｇの環境におかれたときの量子化電圧である。この、オフセット電圧としては、例えば、自由落下時に観測される量子化電圧を用いてもよいし、携帯端末１を各軸に垂直な軸で回転させたときに観測される量子化電圧の最大値と最小値の中点を用いてもよい。【００２７】
オフセット補正部１０２における、処理の流れを図２を用いて説明する。図２は、オフセット補正部１０２の処理の流れを示すフローチャートである。ここで、ａｘ、ａｙ、ａｚは、それぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向における、量子化部１０１で量子化された量子化電圧であり、ｏｆｆ＿ｘ、ｏｆｆ＿ｙ、ｏｆｆ＿ｚはあらかじめ定められたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向におけるオフセット電圧である。また、Ａｘ、Ａｙ、Ａｚは、オフセット補正部１０２からの出力である。【００２８】
オフセット補正部１０２は、（ａｘ−ｏｆｆ＿ｘ）を算出して、Ｘ軸出力Ａｘとして出力し（Ｓ２０１）、（ａｙ−ｏｆｆ＿ｙ）を算出して、Ｙ軸出力Ａｙとして出力し（Ｓ２０２）、（ａｚ−ｏｆｆ＿ｚ）を算出して、Ｚ軸出力Ａｚとして出力する（Ｓ２０３）。このように、オフセット補正部１０２は、Ｘ軸出力Ａｘ、Ｙ軸出力Ａｙ、Ｚ軸出力Ａｚを出力する。【００２９】
スカラー化部１０３は、オフセット補正部１０２から出力されたＸ軸出力Ａｘ、Ｙ軸出力Ａｙ、Ｚ軸出力Ａｚを１次元のスカラーに変換する。そして、変換したスカラー値を移動平均算出部１０４およびピーク検出部１０５へ出力する。【００３０】
本実施の形態では、２乗和の平方根を求めることでスカラー化する。具体的には、スカラー化された加速度Ａは次式で求められる。【００３１】
【数１】
2009122788.tif 000003
【００３２】
移動平均算出部１０４は、スカラー化部１０３から出力された加速度Ａについて、所定の期間における移動平均ＭＡを、次式に基づいて算出する。そして、算出した移動平均ＭＡをピーク検出部１０５へ出力する。【００３３】
【数２】
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【００３４】
ここで、ｔは現在時刻、Ｎは移動平均を算出するために使うサンプル数、Ａ(ｔ)は、時刻ｔにおいて、スカラー化部１０３から出力された加速度、Ａ(ｔ−ｉ)は、時刻（ｔ−ｉ）において、スカラー化部１０３から出力された加速度である。【００３５】
移動平均ＭＡを算出するための区間は、歩行の際における、歩行によるものとは異なる理由による加速度の振動の影響が低くなるようにできるだけ長く、かつ携帯端末１の向きが変わる等の要因による加速度の方向の変化には追従できるようにできるだけ短い範囲で設定する。例えば、量子化部１０１のサンプリング周波数が５０Ｈｚである場合、移動平均を算出する区間に対応するサンプル数は３２と定めることができる。【００３６】
これは、次のことから導かれる。すなわち、人が普通に歩くペースを分速１００歩と仮定すると、１歩あたり６００ｍｓとなる。この周期の振動の中心に追従させるためには、５０Ｈｚ＝２０ｍｓなので、６００÷２０＝３０（≒３２）となる。よって、サンプル数を３２と定めることができる。なお、これは目安であり、厳密に合わせなくてはならないというものではない。【００３７】
ピーク検出部１０５は、スカラー化部１０３から出力された加速度Ａのピーク値（極大値、極小値）を検出し、そのときの時刻、およびＭＡの値とともに歩数計数部１０６へ送信する。また、スカラー化部１０３から出力された加速度Ａと、移動平均算出部１０４から出力された移動平均ＭＡとの差を算出し、差分信号として歩数計数部１０６へ出力する。【００３８】
歩数計数部１０６は、ピーク検出部１０５から受信したピーク値（極大値、極小値）を基に歩数としてカウントする。本実施の形態ではピーク検出部１０５から出力された差分信号が負から正へ変わったときに歩数としてカウントするか否かを判断する。なお、歩数としてカウントするか否かを判断する処理の流れについては後述する。【００３９】
記憶部１７は、スカラー化部１０３から出力された加速度Ａ、移動平均算出部１０４から出力された移動平均ＭＡ、および、それらを取得した時間を、スカラー化部１０３および移動平均算出部１０４がそれぞれ出力する毎に記憶している。また、記憶部１７は、携帯端末１で利用する各種データや携帯端末１を動作させるための各種プログラム等を記憶している。【００４０】
通信部１４は、携帯端末１の通信機能を動作させるものである。表示部１５は、携帯端末１の各種状態や、操作状況、歩数検出結果等を表示するものである。【００４１】
入力部１６は、携帯端末１に対するユーザからの指示を受け付けるユーザインタフェースである。【００４２】
時計部１８は、携帯端末１の各ブロックにおいて時刻を認識できるために時計として機能を有するものである。【００４３】
次に図３を用いて、加速度Ａのピーク値（極大値、極小値）を検出する処理の流れについて説明する。図３は、加速度Ａのピーク値（極大値、極小値）を検出する処理の流れを示すフローチャートである。【００４４】
まず、ピーク検出部１０５は、スカラー化部１０３から加速度Ａの初期値Ａ０、および移動平均算出部１０４から移動平均ＭＡの初期値ＭＡ０を受信する（Ｓ３０１）。次に、ピーク検出部１０５は、加速度Ａと移動平均ＭＡとの差分の符号の初期値を(＋)に設定するとともに（Ｓ３０２）、加速度Ａの極大値ＵＰおよび極小値ＬＰの初期値をそれぞれＡ０に設定する（Ｓ３０３）。【００４５】
次に、ピーク検出部１０５は、次のサンプル値である加速度Ａおよび移動平均ＭＡを受信する（Ｓ３０４）。そして、ピーク検出部１０５は、（Ａ−ＭＡ）を算出し（Ｓ３０５）、受信した加速度Ａが極大値ＵＰよりも大きいか否か（Ａ＞ＵＰ）を判断する（Ｓ３０６）。そして、Ａ＞ＵＰであれば（Ｓ３０６でＹＥＳ）、ピーク検出部１０５は、加速度Ａを極大値ＵＰとして、受信時刻とともに更新する（Ｓ３０７）。そして、Ｓ３０８へ進む。【００４６】
一方、Ａ＞ＵＰでなければ（Ｓ３０６でＮＯ）、ピーク検出部１０５は、受信した加速度Ａが極小値ＬＰよりも小さいか否か（Ａ＜ＬＰ）を判断する（Ｓ３０８）。そして、Ａ＜ＬＰであれば（Ｓ３０８でＹＥＳ）、ピーク検出部１０５は、加速度Ａを極小値ＬＰとして、受信時刻とともに更新する（Ｓ３０９）。そして、Ｓ３１０へ進む。【００４７】
他方、Ａ＜ＬＰでなければ（Ｓ３０８でＮＯ）、ピーク検出部１０５は、（Ａ−ＭＡ）の前回の符号と今回の符号とが（−）から（＋）へ変化したか否かを判断する（Ｓ３１０）。そして、（Ａ−ＭＡ）の符号が（−）から（＋）へ変化したのであれば（Ｓ３１０でＹＥＳ）、歩数検出処理を行う（Ｓ３１１）。一方、（Ａ−ＭＡ）の符号が（−）から（＋）へ変化したのでなければ（Ｓ３１０でＮＯ）、Ｓ３０４へ戻り、次のサンプル値を受信する。【００４８】
そして、歩数検出が終了すると、極大値ＵＰおよび極小値ＬＰを初期値Ａ０に設定し（Ｓ３１２）、Ｓ３０４に戻り、次のサンプル値を受信する。【００４９】
次に、図４を用いて、歩数を１カウント増加するか否かを判断する処理の流れを説明する。図４は、歩数を１カウント増加するか否かを判断する処理の流れを示すフローチャートである。【００５０】
まず、歩数計数部１０６は、受信した極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値αよりも大きいか否か（ＵＰ−ＬＰ＞α）を判断する（Ｓ４０１）。ＵＰ−ＬＰ＞αであれば（Ｓ４０１でＹＥＳ）、次に歩数計数部１０６は、極大値ＵＰとそのときの移動平均ＭＡＵＰとの差および、極小値ＬＰとそのときのＭＡＵＰとの差の大きさの比が閾値の範囲にあるか否か（１／β＜｛（ＵＰ−ＭＡＵＰ）／（ＭＡＬＰ−ＬＰ）｝＜β）を判断する（Ｓ４０２）。そして、１／β＜｛（ＵＰ−ＭＡＵＰ）／（ＭＡＬＰ−ＬＰ）｝＜βであれば（Ｓ４０２でＹＥＳ）、極大値ＵＰから極小値ＬＰまでに要した時間ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にあるか否か（γ＜ＴＬＰ−ＴＵＰ＜δ）を判断する（Ｓ４０３）。そして、γ＜ＴＬＰ−ＴＵＰ＜δであれば（Ｓ４０３でＹＥＳ）、１歩と判断し、歩数を１カウント増加する（Ｓ４０４）。そして、Ｓ３１２へ進む。【００５１】
以上の歩数検出処理を、図５に示す、縦軸に加速度の大きさ、横軸に時刻をとって表現した歩数検出図５１を用いて説明すると次のようになる。図５は、歩数検出処理を説明するための説明図である。【００５２】
歩数検出図５１において、Ａはスカラー化部１０３でスカラー化された加速度を示し、ＭＡは、移動平均算出部１０４で算出された移動平均を示す。また、ＭＡＵＰは、加速度Ａが極大値ＵＰのときの移動平均ＭＡの値を示し、ＭＡＬＰは、加速度Ａが極小値ＬＰのときの移動平均ＭＡの値を示す。【００５３】
まず、図４のＳ４０１では、ＵＰとＬＰとの差Ｌ５０１が閾値αよりも大きいか否かを判断している。次に、図４のＳ４０２では、ＵＰとそのときの移動平均ＭＡＵＰとの差Ｌ５０２、およびＬＰとそのときの移動平均ＭＡＬＰとの差Ｌ５０３の大きさの比が所定の範囲（１／β＜（Ｌ５０２／Ｌ５０３）＜β）にあるか否かを判断している。最後に図４のＳ４０３では、極大値ＵＰから極小値ＬＰまで要した時間Ｌ５０４が所定の範囲（γ＜Ｌ５０４＜δ）にあるか否かを判断している。そして、上記３つの条件を満たした場合に歩数を１カウント増加する。【００５４】
なお、上記閾値αは、加速度センサの感度と、ＡＤコンバータの量子化ビット数によって実際に設定する値は変わってくるが、例えば、加速度センサの感度が１Ｇあたり電源電圧の１０分の１で、ＡＤコンバータの量子化ビット数が１２ビットとすると、０．３５Ｇ相当にすれば、実際に歩数を計数する処理を行ったときに精度がよくなることがわかっている。そこで閾値αを、４０９６×（１／１０）×０．３５＝１４３に設定すると、０．３５Ｇ相当になる。【００５５】
また、同様に、閾値βについては「４」、閾値γについては「１００ｍｓ」、閾値δについては「５００ｍｓ」と設定することできる。【００５６】
以上のように、本実施の形態によれば、スカラー化された加速度Ａの上のピーク（極大値）と下のピーク（極小値）との差、すなわち加速度Ａのなす波形の振幅が閾値より大きいときに１歩と数えることになる。これにより、体動センサに誤差が生じ、出力が、本来出力すべき値よりも大きい、もしくは小さい方向にずれていたとしても、歩数のカウントへの影響を防止することができる。また、オフセット電圧が、本来設定されるべき値からずれていたとしても、同様に、歩数のカウントへの影響を防止することができる。【００５７】
また、歩数検出図５１において「ＵＰとＭＡＵＰとの差Ｌ５０２と、ＬＰとＭＡＬＰとの差Ｌ５０３の大きさの比が閾値の範囲である」ことが歩数を１カウント増加するための要件であることにより、何らかの外的要因により生じた加速度や歩数のカウントに適さない加速度が検出された場合に、その検出結果を歩数のカウントから除外することができる。【００５８】
さらに、歩数検出図５１において「ＵＰからＬＰまでに要した時間Ｌ５０４が所定の範囲にある」ことが歩数を１カウント増加するための要件であることにより、人間の歩行とは考えられない時間を要した振動を歩数のカウントから除外することができる。【００５９】
なお、本実施の形態では、ＵＰおよびＬＰを加速度Ａの値を比較して求めたが、これに限られるものではない。例えば、加速度Ａと移動平均ＭＡとの差分や、その他の方法で求めた値との差分が極大（または極小）であるものをＵＰ、ＬＰとして求めてもよい。【００６０】
また、本実施の形態では「ＵＰとＬＰとの差、すなわちＬ５０１が閾値αよりも大きい」ことを歩数を１カウント増加するための要件としたが、これに限られるものではない。加速度Ａの波形の振れ幅が一定以上あればよく、例えば、ＵＰと平均値との差およびＬＰと平均値との差の両方の値が閾値よりも大きいことを要件としてもよい。【００６１】
また、本実施の形態では「ＵＰとＭＡＵＰとの差Ｌ５０２と、ＬＰとＭＡＬＰとの差Ｌ５０３の大きさの比が閾値の範囲である」ことを歩数を１カウント増加するための要件としたが、これに限られるものではない。振動のほぼ中心からピークまでの振幅の比が閾値の範囲内にあればよく、移動平均算出部１０４の代わりに平均算出部（図示せず）、または中央値算出部（中央値算出手段、図示せず）を設け、例えば移動平均ＭＡの代わりに、平均算出部が算出した他の平均値や、中央値算出部が算出した中央値を用いてもよい。中央値を用いると、平均値を用いる場合に比べて全体の傾向を表す代表値として適切である場合が多く、ピークの値が何らかの外的要因等によって非常に大きく若しくは小さくなった場合、その影響をより少なくして歩数のカウントを行うことができる。【００６２】
また、本実施の形態では、加速度Ａの平均値として時刻による重み付けが均等な移動平均を用いる例について説明したが、これに限られるものではない。振動のほぼ中心の値を求められれば良く、例えば時刻によって重み付けを変える加重移動平均などを用いてもよい。【００６３】
また、本実施の形態では「ＡとＭＡとの差分（Ａ−ＭＡ）の符号が負から正へ変わったタイミング」で歩行の判定を行っているが、これに限られるものではない。加速度Ａのなす波形の１周期毎に歩行の判定ができるものであれば良く、例えば上記差分の符号が正から負へ変わったタイミングや、加速度Ａが極大値若しくは極小値を取ったタイミングなどであってもよい。【００６４】
また、本実施の形態では「ＵＰからＬＰまでに要した時間、すなわちＬ５０４が所定の範囲に入っている」ことを歩数を１カウント増加するための要件としたが、これに限られるものではない。歩行の半周期、一周期など特定の周期と対応付けられるものであればよく、例えば、ＵＰから次のＵＰまでに要した時間や、加速度Ａ−移動平均ＭＡの符号が負から正に変わるときの間隔が所定の範囲に入っていればよい。【００６５】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図６から図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記の実施の形態１において示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付し、その説明を省略する。【００６６】
上記実施の形態１では、歩数計数部１０６は、スカラー化部１０３から出力された加速度Ａと、移動平均算出部１０４から出力された移動平均ＭＡとの差（Ａ−ＭＡ）の符号が、負から正に変化した点から、次に負から正に変化する点までの１周期分の区間で歩数のカウントを行っている。【００６７】
しかし、上記１周期の区間の間に、歩行とは関係ない外的要因などによって加速度Ａに変化が生じ、それに起因して加速度Ａの極大値・極小値が生じることがある。これによって加速度Ａと移動平均ＭＡとの差の符号が負から正に変わり、歩行の判定が行われる（図３のＳ３１０、Ｓ３１１）。しかし、この場合、実施の形態１の３つの条件（図４のＳ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４０３）を満たさず、歩数としてカウントされない可能性がある。【００６８】
すなわち、実施の形態１では、上述したような加速度Ａの変化による極大値、極小値が、移動平均ＭＡをまたぐように生じると、本来カウントされるべき歩数がカウントされない可能性がある。【００６９】
そこで、本実施の形態では、図３のＳ３１１で、歩数計数部１０６が歩数を１カウント増加しなかった場合に、受信したＵＰ、ＬＰを保留ピークとして残しておき、次に歩数を１カウント増加するか否かを判断するときに上記保留ピークを利用して、歩数のカウントの判断を行うものである。【００７０】
本実施の形態では、図６に示すように、実施の形態１の歩数計数部１０６の代わりに、保留ピーク設定部６１、および歩数計数部（歩数計数手段）１０７を備えている。図６は、本実施の形態に係る携帯端末（体動測定装置）２の要部構成を示すブロック図である。【００７１】
そして、保留ピーク設定部６１は、歩数計数部１０７で歩数のカウントが行われなかった場合、歩数のカウントを行うか否かの判断に用いたＵＰ、ＬＰを保留極大値ＰＵＰ、保留極小値ＰＬＰとして残しておく。また、保留ピーク設定部６１は、保留ピークの有効、無効の設定を行う。そして、歩数計数部１０７は、ピーク検出部１０５から受信したＵＰ、ＬＰおよび保留ピークＰＵＰ、ＰＬＰを用いて、歩数を１カウント増加させるか否かの判断を行う。歩数を１カウント増加する処理の流れについては後述する。【００７２】
次に、保留ピークを設定する処理の流れについて、図７を用いて説明する。図７は、保留ピークを設定する処理の流れを示すフローチャートである。なお、図３に示すステップと同様のステップは図３と同じステップ番号を付し、その説明は省略する。【００７３】
まず、Ｓ３０３の次に、保留ピーク設定部６１は、保留極大値ＰＵＰ、保留極小値ＰＬＰを無効とする（Ｓ７０１）。そして、Ｓ３０４へ進む。【００７４】
そして、Ｓ３１１の次に、保留ピーク設定部６１は、歩数計数部１０７で、歩行をカウントしたか否かを判断する（Ｓ７０２）。歩行をカウントしたのであれば（Ｓ７０２でＹＥＳ）、保留ピーク設定部６１は、保留極大値ＰＵＰ、保留極小値ＰＬＰを無効とする（Ｓ７０３）。そしてＳ３１２へ進む。【００７５】
一方、歩行をカウントしたのでなければ（Ｓ７０２でＮＯ）、保留ピーク設定部６１は、保留ピークが有効か否かを判断する（Ｓ７０４）。保留ピークが有効でなければ（Ｓ７０４でＮＯ）、保留ピーク設定部６１は、受信したＵＰ、ＬＰを保留極大値ＰＵＰ、保留極小値ＰＬＰとして保存し、Ｓ７１０へ進む。【００７６】
他方、保留ピークが有効であれば（Ｓ７０４でＹＥＳ）、受信した極大値ＵＰが、有効な保留極大値ＰＵＰより大きいか否か（ＵＰ＞ＰＵＰ）を判断する（Ｓ７０６）。そして、ＵＰ＞ＰＵＰであれば（Ｓ７０６でＹＥＳ）、受信した極大値ＵＰを保留極大値ＰＵＰとして更新する（Ｓ７０７）。そして、Ｓ７０８へ進む。一方、ＵＰ＞ＰＵＰでなければ（Ｓ７０６でＮＯ）、Ｓ７０８へ進む。【００７７】
次に、保留ピーク設定部６１は、受信した極小値ＬＰが有効な保留極小値ＰＬＰより小さいか否か（ＬＰ＜ＰＬＰ）を判断する。そして、ＬＰ＜ＰＬＰであれば（Ｓ７０８でＹＥＳ）、受信した極小値ＬＰを保留極小値ＰＬＰとして更新する（Ｓ７０９）。そして、Ｓ７１０へ進む。一方、ＬＰ＜ＰＬＰでなければ（Ｓ７０８でＮＯ）、Ｓ７１０へ進む。【００７８】
そして、保留ピーク設定部６１は、保留極大値ＰＵＰおよび保留極小値ＰＬＰの受信時刻と現在時刻とを比較し、受信時刻と現在時刻との差が閾値εよりも大きくないか否かを判断する（Ｓ７１０）。そして、受信時刻と現在時刻との差が閾値εよりも大きくなければ（Ｓ７１０でＹＥＳ）、保留ピーク設定部６１は、保留極大値ＰＵＰおよび保留極小値ＰＬＰを有効と設定する（Ｓ７１１）。そして、Ｓ３１２へ進む。一方、受信時刻現在時刻との差が、閾値εよりも多きければ（Ｓ７１０でＮＯ）、保留ピーク設定部６１は、保留極大値ＰＵＰおよび保留極小値ＰＬＰを無効と設定する（Ｓ７１２）。そして、Ｓ３１２へ進む。【００７９】
上記閾値εは、例えば、１０００ｍｓと設定する。【００８０】
次に、図８を用いて歩数計数部１０７が歩数を１カウント増加するか否かを判断するために用いる極大値、極小値の選択を行う処理の流れについて説明する。図８は、歩数計数部１０７が歩数を１カウント増加するか否かを判断するために用いる極大値、極小値の選択を行う処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、図７に示すフローチャートのＳ３１１で行う。【００８１】
歩数計数部１０７も歩数計数部１０６と同様に、極大値および極小値を比較して歩数としてカウントするか否かを判断する。ただし、歩数計数部１０７は、歩数計数部１０６と異なり、判断するための対象となる極大値および極小値を受信した極大値ＵＰ、極小値ＬＰ、保留極大値ＰＵＰ、保留極小値ＰＬＰから選択する。【００８２】
まず、歩数計数部１０７は、歩数カウントを行うか否かを判断するための対象となる極大値、極小値をピーク検出部１０５から受信した極大値ＵＰ、極小値ＬＰに設定する（Ｓ８０１）。そして、図４に示すフローにしたがって歩数検出処理を行う（Ｓ８０２）。そして、歩数検出が行われた場合は（Ｓ８０３でＹＥＳ）、選択処理を終了する。【００８３】
一方、歩数検出が行われなかった場合は（Ｓ８０３でＮＯ）、歩数カウントを行うか否かを判断するための対象となる極大値、極小値を、保留極大値ＰＵＰとピーク検出部１０５から受信した極小値ＬＰとに設定する（Ｓ８０４）。そして、図４に示すフローにしたがって歩数検出処理を行う（Ｓ８０５）。そして、歩数検出が行われた場合は（Ｓ８０６でＹＥＳ）、選択処理を終了する。【００８４】
他方、歩数検出が行われなかった場合は（Ｓ８０６でＮＯ）、歩数カウントを行うか否かを判断するための対象となる極大値、極小値を、ピーク検出部１０５から受信した極大値ＵＰと保留極小値ＰＬＰとに設定する（Ｓ８０７）。そして、図４に示すフローにしたがって歩数検出処理を行う（Ｓ８０８）。そして選択処理を終了する。【００８５】
以上の処理による効果を、縦軸に加速度、横軸に時間をとった歩数検出図９１を用いて説明する。図９は、本実施の形態における処理の効果を説明するための説明図である。【００８６】
スカラー化部１０３でスカラー化された加速度Ａおよび移動平均算出部１０４から出力された移動平均ＭＡが、歩数検出図９１に示すような値をとった場合を考える。上記実施の形態１では、まず、時刻ｔ０において、ＰＵＰおよびＰＬＰを歩数検出処理の対象となる極大値、極小値として、歩数検出処理が行われるが、上述した条件を満たさないため、歩数はカウントされない。次に、時刻ｔ１において、ＵＰおよびＬＰを歩数検出処理の対象となる極大値、極小値として、歩数検出処理が行われるが、やはり上述した条件を満たさないので歩数はカウントされない。【００８７】
一方、本実施の形態では、時刻ｔ０では上記実施の形態１の場合と同様であるが、時刻ｔ１において、ＰＵＰおよびＬＰを歩数検出処理の対象となる極大値、極小値として歩数検出処理を行うので、歩数がカウントされる。【００８８】
よって、歩行中に歩行とは関係ない何らかの作用により、歩数検出図９１に示すＰＬＰおよびＵＰのような極大値、極小値が生じたとしても、正確に歩数を１カウント増加させることができる。したがって、より精度の高い歩数検出を行うことができる。【００８９】
なお、本実施の形態では、保留極大値、保留極小値をそれぞれ１対のみ記憶し、歩数検出の判定に用いたが、これを複数持たせるようにし、それぞれを判定時に用い、精度をより高めることも可能である。【００９０】
例えば、保留極大値、保留極小値をそれぞれ１０個まで保持可能で、(Ｓ７０６)から(Ｓ７０９)の処理では条件にあったときに保留極大値、保留極小値を更新するのではなく、最大数を超えない限りは追加するようにする。そして、蓄積された保留極大値、保留極小値について、歩数検出処理において、保留極大値、保留極小値を１つずつ組み合わせて図４に示すフローの処理を繰り返す。【００９１】
この場合、保留極大値をｎ個、保留極小値をｍ個保持しているとすると、ｎ×ｍ通りの組み合わせが考えられ、それぞれについて上記判定を行う。そして、歩数がカウントされた場合はその時点で判定を打ち切る。【００９２】
また、極大値、極小値を保留極大値、保留極小値としてそのまま記憶するのと併せて、保留極大値、保留極小値それぞれについて重み付き重心として値を記憶しておき判定に使用することもできる。これは、複数の保留極大値、保留極小値の仮想的な重心を歩数検出の条件にかける極大値、極小値の一つとして使用するものである。この仮想的な重心を用いる方法は、保留極大値、保留極小値と併用することが可能である。【００９３】
また、本実施の形態は、上記実施の形態１において、歩数を１カウント増加するための要件を満たさなくなることにより、歩数を１カウント増加すべきであるにもかかわらず、増加できないことを防止することを目的としているが、目的はこれに限られるものではない。外的要因等により生じた加速度Ａの波形の変化の影響を除外するためなどの目的にも用いることも可能である。【００９４】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１０から図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記の実施の形態１および２において示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付し、その説明を省略する。【００９５】
本実施の形態は、歩行に伴う跳ね上がりを考慮して正確に歩数をカウントするものである。ここで、跳ね上がりとは、歩行ではないにもかかわらず、加速度Ａの波形の極大値と極小値との関係が、歩数としてカウントすべき極大値と極小値との関係と類似したものとなる場合をいう。【００９６】
上記実施の形態１および２では、歩数計数部１０６は、極大値ＵＰとそのときの移動平均ＭＡＵＰとの差および、極小値ＬＰとそのときのＭＡＬＰとの差の大きさの比が閾値の範囲にある場合を、歩数を１カウント増加するときの要件としている。【００９７】
しかし、極大値ＵＰとそのときの移動平均ＭＡＵＰとの差および、極小値ＬＰとそのときのＭＡＬＰとの差の大きさの比が閾値の範囲にある跳ね上がりも存在する。この場合、跳ね上がりは、歩行ではないにもかかわらず、歩数を１カウント増加するための要件を満たすことになる。よって、極大値ＵＰとそのときの移動平均ＭＡＵＰとの差および、極小値ＬＰとそのときのＭＡＬＰとの差の大きさの比が閾値の範囲にあるという要件だけでは、跳ね上がりであるにもかかわらず、歩数としてカウントしてしまう可能性がある。【００９８】
なお、ＭＡＵＰおよびＭＡＬＰは、歩行を判定する時点における移動平均ＭＡと置き換えることが可能であるので、以下では、移動平均ＭＡを用いて説明する。【００９９】
跳ね上がりが、歩数を１カウント増加するための要件を満たす場合について、図１０を用いて説明する。図１０は、跳ね上がりが歩数を１カウント増加するための要件を満たす場合についての説明図である。【０１００】
図１０において、加速度Ａの波形上の黒丸は極大値ＵＰ、白抜きの四角は極小値ＬＰ、×印は歩数をカウントするか否かを判断するカウント判断ポイントＰを示す。また、図中の楕円で囲んだ部分が跳ね上がりの部分である。また、Ｌ５１０は、カウント判断ポイントＰ１０での極大値ＵＰと移動平均ＭＡとの差を示し、Ｌ５１１は、同ポイントＰ１０での極小値ＬＰと移動平均ＭＡとの差を示す。【０１０１】
また、Ｌ５１２は、カウント判断ポイントＰ１１での極大値ＵＰと移動平均ＭＡとの差を示し、Ｌ５１３は、同ポイントＰ１１での極小値ＬＰと移動平均ＭＡとの差を示す。【０１０２】
そして、図１０に示すように、跳ね上がりの形状が、歩行の形状と類似している場合、Ｌ５１２とＬ５１３との大きさの比は、Ｌ５１０とＬ５１１との大きさの比とほとんど変わらないことになる。よって、跳ね上がりの部分Ｈ１０は、歩数を１カウント増加するための他の要件を満たすと、歩数としてカウントされることになる。これにより、正しく歩数をカウントすることができなくなる。例えば、図１０に示す波形の場合、正しい歩数カウントは全部で３歩にもかかわらず、誤って６歩とカウントされてしまう可能性がある。【０１０３】
そこで、本実施の形態では、歩数としてカウントするか否かを判断するための極大値および極小値とはしない範囲を規定することで、上述した跳ね上がりが歩数を１カウント増加するための要件を満たしてしまうことを防止する。跳ね上がりの部分の極大値および極小値は、歩数としてカウントする場合の極大値および極小値よりも小さい値となる。よって、歩数としてカウントする場合の極大値および極小値よりも小さく、かつ跳ね上がりの部分の極大値および極小値よりも大きな範囲を、歩数としてカウントするか否かを判断するための極大値および極小値とはしない範囲と規定する。【０１０４】
具体的に、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施の形態に係る携帯端末３のブロック図である。図１１に示すように、携帯端末３は、携帯端末１の構成に加え、制御部１０に標準偏差算出部１０８を備え、歩数計数部１０６の代わりに歩数計数部１１６を備えているものである。【０１０５】
標準偏差算出部１０８は、スカラー化部１０３から取得した加速度Ａの値を記憶部１７に記憶させるとともに、歩数計数部１１６から標準偏差σを算出するように指示を受けると、記憶部１７に記憶されている、設定時間間隔における加速度Ａの値の標準偏差σを算出する。本実施の形態では、サンプリング周期は３０ｍｓであり、最新の３２個の加速度Ａの値の標準偏差σを算出する。そして、算出した標準偏差σを歩数計数部１１６へ送信する。【０１０６】
ここで、サンプリング周期と、正確に歩数をカウントするために必要な加速度Ａの個数（サンプル数）との関係について説明する。一例として、８０歩／分の歩行まで対応させることを考える。標準偏差σを算出する場合に必要なサンプル数は、移動平均算出部１０４において移動平均ＭＡを算出した場合と同様に、最低でも１歩分である。【０１０７】
そして、８０歩／分の場合、１歩＝７５０ｍｓとなる。ここで、サンプリング周期が２０ｍｓだとすると、７５０／２０＝３７．５となり、最低サンプル数として１歩あたり３７．５個のサンプルが必要ということになる。【０１０８】
サンプリング周期と、必要な最低サンプルするとの関係を次表に示す。【０１０９】
【表１】
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【０１１０】
歩数計数部１１６は、標準偏差算出部１０８から取得した標準偏差σを用いて、歩数としてカウントするか否かを判断する。【０１１１】
より詳細には、歩数計数部１１６は、標準偏差算出部１０８から受信した標準偏差σを用いて、歩数としてカウントするか否かを判断するために必要な極大値および極小値にはならない除外範囲を規定する。具体的には、移動平均ＭＡから加速度Ａの振幅方向に標準偏差σの値が示す範囲（ＭＡ±σ）までを除外範囲として規定する。そして、除外範囲に含まれる極大値ＵＰ、および極小値ＬＰは、歩数としてカウントするか否かを判断するための極大値ＵＰ、および極小値ＬＰとはしない。【０１１２】
この点について、図１２を用いて説明する。図１２は、歩数計数部１１６が、標準偏差を用いて歩数としてカウントするか否かを判断する場合の説明図である。図１２において、加速度Ａの波形上の黒丸は極大値ＵＰ、白抜きの四角は極小値ＬＰ、×印は歩数をカウントするか否かを判断するカウント判断ポイントＰ示す。また、図中の楕円で囲んだ部分が跳ね上がりの部分であり、四角で囲んだ部分が除外範囲である。【０１１３】
図１２に示すように、除外範囲は、カウント判断ポイントＰにおける移動平均ＭＡから加速度Ａの振幅方向に標準偏差σの範囲となる。そして、図１２に示すように、跳ね上がりの部分Ｈ１０における極大値ＵＰおよび極小値ＬＰが、除外範囲Ｊ１０に含まれる場合、カウント判断ポイントＰ１１において、歩数計数部１１６は、跳ね上がりの部分Ｈ１０における極大値ＵＰおよび極小値ＬＰを、歩数としてカウントするか否かを判断するために必要な極大値ＵＰおよび極小値ＬＰにしない。したがって、跳ね上がりの部分Ｈ１０の極大値ＵＰおよび極小値ＬＰが除外範囲Ｊ１０に含まれている限り、跳ね上がりの部分Ｈ１０が歩数としてカウントされることはない。【０１１４】
次に、図１３を用いて、歩数計数部１１６が歩数をカウントするか否かを判断する処理の流れを説明する。図１３は、歩数計数部１１６が歩数をカウントするか否かを判断する処理の流れを示すフローチャートである。なお、ここで説明する歩数計数部１０６の処理は、図３または図７のステップＳ３１１の歩数検出処理に対応する。【０１１５】
まず、歩数計数部１１６は、受信した極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと極小値ＬＰの時刻ＴＬＰとの差ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にあるか否か（γ＜ＴＬＰ−ＴＵＰ＜δ）を判断する（Ｓ１３０１）。そして、γ＜ＴＬＰ−ＴＵＰ＜δであれば（Ｓ１３０１でＹＥＳ）、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値ζよりも大きいか否か（ＵＰ−ＬＰ＞ζ）を判断する（Ｓ１３０２）。ＵＰ−ＬＰ＞ζであれば（Ｓ１３０２でＹＥＳ）、次に歩数計数部１１６は、標準偏差算出部１０８に対し標準偏差σの算出を指示し（Ｓ１３０３）、標準偏差算出部１０８が算出した標準偏差σを取得する（Ｓ１３０４）。【０１１６】
そして、歩数計数部１１６は、極小値ＬＰが（ＭＡ−σ）より小さく、かつ極大値ＵＰが（ＭＡ＋σ）より大きいか否か（ＬＰ＜（ＭＡ−σ）かつＵＰ＞（ＭＡ＋σ））を判断する（Ｓ１３０５）。ＬＰ＜（ＭＡ−σ）かつＵＰ＞（ＭＡ＋σ）であれば（Ｓ１３０５でＹＥＳ）、歩数計数部１１６は、１歩分の歩行があったと判断し、歩数を１カウント増加する（Ｓ１３０６）。そして、歩数検出処理を終了し、ステップＳ３１２またはステップＳ７０２へ進む。【０１１７】
一方、受信した極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと極小値ＬＰの時刻ＴＬＰとの差ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にない場合（Ｓ１３０１でＮＯ）、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値ζ以下の場合（Ｓ１３０２でＮＯ）、および、ＬＰ＜（ＭＡ−σ）かつＵＰ＞（ＭＡ＋σ）を満たさない場合（Ｓ１３０５でＮＯ）は、そのまま歩数検出処理を終了する。【０１１８】
なお、上記閾値ζは、極大値と極小値との差がζより小さければ、該極大値および該極小値はノイズと考えられるような値である。上記閾値ζは、０．１Ｇ相当以上の値で、センサ特性よりノイズと判断するのに妥当とされる値に設定することが望ましく、例えば、４０９６×（１／１０）×０．1≒４１に設定することができる。【０１１９】
なお、標準偏差の算出にはある程度の処理が必要となるので、上記の処理の流れのように、歩数としてカウントするための他の要件を全て満たしている場合に標準偏差を用いた要件を満たしているか否かを判断するように処理の流れを決定することが有効である。【０１２０】
以上の構成により、跳ね上がりの部分の極大値ＵＰと移動平均ＭＡとの差および跳ね上がりの部分の極小値ＬＰと移動平均ＭＡとの差の比が、歩数を１カウント増加するための要件である所定の範囲にあったとしても、跳ね上がりを歩数とカウントしてしまうことを防止することができる。【０１２１】
また、跳ね上がりの部分の振幅の大きさは、全体の波形の振幅に連動するため、除去範囲も全体の波形に連動させて変動させることが好ましい。【０１２２】
上記の構成では、最新の加速度Ａの値の標準偏差σを用いるので、最新の波形に連動した妥当な除去範囲を設定することができる。そして、妥当な除去範囲が設定できることにより、より正確に跳ね上がりの部分の極大値ＵＰおよび極小値ＬＰを、歩数をカウントするか否かを判断するための極大値ＵＰおよび極小値ＬＰとしないことができる。よって、より正確に歩数をカウントするか否かの判断を行うことができる。【０１２３】
また、上述したように、除外範囲を絶対値ではなく、直近の加速度Ａの標準偏差を用いて決定するので、センサの変更等により１Ｇあたりの入力値に変更が生じた場合であっても、除外範囲を決定するためのプログラムを変更する必要がない。【０１２４】
なお、本実施の形態では、跳ね上がりの部分の極大値および極小値の両方が、除外範囲に含まれる場合について説明したが、極大値および極小値の一方のみが除外範囲に含まれる場合は、除外範囲に含まれない値のみを、歩数をカウントするか否かを判断するための極大値または極小値としてもよい。【０１２５】
また、跳ね上がりの部分の極大値および極小値の一方のみが除外範囲に含まれる場合に、両方の値を、歩数をカウントするか否かを判断するための極大値および極小値とする構成であってもよいし、歩数をカウントするか否かを判断するための極大値および極小値としないとする構成であってもよい。【０１２６】
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１４から図１８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記の実施の形態１〜３において示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付し、その説明を省略する。【０１２７】
本実施の形態も、歩行に伴う跳ね上がりを考慮して歩数を正確にカウントするものである。【０１２８】
上記実施の形態１〜３では、加速度Ａの振幅が大きな歩行で跳ね上がりが起こると、跳ね上がりの部分を歩数としてカウントしてしまう可能性がある。【０１２９】
具体的に、図１４を用いて説明する。図１４は、跳ね上がりの部分を歩数としてカウントしてしまう場合の説明図である。【０１３０】
図１４において、加速度Ａの波形上の黒丸は極大値ＵＰ、白抜きの四角は極小値ＬＰ、×印は歩数をカウントするか否かを判断するカウント判断ポイントＰ示す。また、図中の楕円で囲んだ部分が跳ね上がりの部分である。また、Ｔ４０１は、カウント判断ポイントＰ４１での極大値ＵＰ４１０の検出時刻と極小値ＬＰ４１１の検出時刻との差を示し、Ｔ４０２は、カウント判断ポイントＰ４２での極大値ＵＰ４１２の検出時刻と極小値ＬＰ４１３の検出時刻との差を示す。【０１３１】
上記実施の形態１〜３では、極大値ＵＰから極小値ＬＰまでに要した時間ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にあるかどうかによって、歩数とカウントするか否かを判断している。このため、図１４の、極大値ＵＰ４１２の検出時刻と極小値ＬＰ４１３の検出時刻との差Ｔ４０２が所定の範囲にあると、カウント判断ポイントＰ４２で、跳ね上がりの部分を、歩数とカウントしてしまう可能性がある。【０１３２】
本実施の形態では、歩数をカウントするために用いる時間差の要件として、極大値ＵＰから極小値ＬＰまでに要した時間ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にあるかどうかという要件に加えて、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の検出時刻と、今回の極大値の検出時刻との差が閾値より大きいか否かという要件を判断する。【０１３３】
具体的には、本実施の形態では、携帯端末１の構成の歩数計数部１０６に代えて、歩数計数部１１７（図示せず）を備えている。そして、歩数計数部１１７は、歩数をカウントするための要件として、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の検出時刻と、今回の極大値の検出時刻との差が閾値より大きいという点も判断する。【０１３４】
より詳細に、図１５を用いて説明する。図１５は、前回の歩数カウントの判断に用いた極小値の検出時刻と、今回の極大値の検出時刻との差が閾値以上であるという要件を用いて歩数をカウントするか否かの判断を行う場合の説明図である。【０１３５】
図１５は、図１４と同様に、加速度Ａの波形上の黒丸は極大値ＵＰ、白抜きの四角は極小値ＬＰ、×印は歩数をカウントするか否かを判断するカウント判断ポイントＰ示す。また、図中の楕円で囲んだ部分が跳ね上がりの部分である。また、Ｔ４０１は、カウント判断ポイントＰ４１での極大値ＵＰ４１０の検出時刻と極小値ＬＰ４１１の検出時刻との差を示し、Ｔ４０２は、カウント判断ポイントＰ４２での極大値ＵＰ４１２の検出時刻と極小値ＬＰ４１３の検出時刻との差を示す。また、Ｔ４０３は、カウント判断ポイントＰ４２での極大値ＵＰ４１２の検出時刻と、歩数を１カウント増加した前回のポイントであるカウント判断ポイントＰ４１での極小値ＬＰ４１１の検出時刻との差を示す。また、Ｔ４０４は、カウント判断ポイントＰ４３での極大値ＵＰ４１４の検出時刻と、歩数を１カウント増加した前回のポイントであるカウント判断ポイントＰ４１での極小値ＬＰ４１１の検出時刻との差を示す。【０１３６】
そして、本実施の形態において、歩数計数部１１７は、歩数をカウントするか否かの判断において、今回の極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値ＬＰの時刻ＴＷＬＰとの差（ＴＷＬＰ−ＴＵＰ）が、閾値ηより大きいか否か（ＴＷＬＰ−ＴＵＰ＞η）という要件を加える。【０１３７】
なお、閾値ηの値としては、人間の歩行において、前の１歩から次の１歩までの時間間隔として妥当と考えられる最低時間間隔値を設定する。本実施の形態ではη＝１００ｍｓとしている。【０１３８】
これにより、前回の１歩から次の１歩までの時間間隔が人間の歩行とは考えられないほど短い場合に、次の１歩を、歩数とカウントしてしまうことを防止することができる。【０１３９】
図１５の場合では、カウント判断ポイントＰ４２において、Ｔ４０３が閾値η以下であれば、歩数を１カウント増加するための他の要件を満たしていても、歩数としてカウントされない。そして、カウント判断ポイントＰ４３において、Ｔ４０４が閾値ηより大きく、歩数を１カウント増加するための他の要件も満たすと、歩数としてカウントされる。【０１４０】
次に、図１６を用いて、歩数計数部１１７が歩数をカウントするか否かを判断する処理の流れを説明する。図１６は、歩数計数部１１７が歩数をカウントするか否かを判断する処理の流れ示すフローチャートである。なお、ここで説明する歩数計数部１１７の処理は、図３または図７のステップＳ３１１の歩数検出処理に対応する。【０１４１】
まず、歩数計数部１１７は、受信した極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値ζよりも大きいか否か（ＵＰ−ＬＰ＞ζ）を判断する（Ｓ１６０１）。ＵＰ−ＬＰ＞ζであれば（Ｓ１６０１でＹＥＳ）、次に歩数計数部１１７は、極大値ＵＰとそのときの移動平均ＭＡＵＰとの差および、極小値ＬＰとそのときのＭＡＵＰとの差の大きさの比が閾値の範囲にあるか否か（１／β＜｛（ＵＰ−ＭＡＵＰ）／（ＭＡＬＰ−ＬＰ）｝＜β）を判断する（Ｓ１６０２）。そして、１／β＜｛（ＵＰ−ＭＡＵＰ）／（ＭＡＬＰ−ＬＰ）｝＜βであれば（Ｓ１６０２でＹＥＳ）、極大値ＵＰから極小値ＬＰまでに要した時間ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にあるか否か（γ＜ＴＬＰ−ＴＵＰ＜δ）を判断する（Ｓ１６０３）。【０１４２】
そして、γ＜ＴＬＰ−ＴＵＰ＜δであれば（Ｓ１６０３でＹＥＳ）、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の時刻ＴＷＬＰと今回の極大値ＵＰの時刻ＴＵＰとの差が閾値ηよりも大きいか否か（ＴＵＰ−ＴＷＬＰ＞η）を判断する（Ｓ１６０４）。そして、ＴＵＰ−ＴＷＬＰ＞ηであれば（Ｓ１６０４でＹＥＳ）、歩数計数部１１７は、１歩分の歩行があったと判断し、歩数を１カウント増加する（Ｓ１６０５）。そして、歩数検出処理を終了し、ステップＳ３１２またはステップＳ７０２へ進む。【０１４３】
一方、受信した極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値ζ以下の場合（Ｓ１３０２でＮＯ）、極大値ＵＰとそのときの移動平均ＭＡＵＰとの差および、極小値ＬＰとそのときのＭＡＵＰとの差の大きさの比が閾値の範囲にない場合（Ｓ１６０２でＮＯ）、極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと極小値ＬＰの時刻ＴＬＰとの差ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にない場合（Ｓ１６０３でＮＯ）、および、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の時刻ＴＷＬＰと今回の極大値ＵＰの時刻ＴＵＰとの差が閾値η以下の場合（Ｓ１６０４でＮＯ）は、そのまま歩数検出処理を終了する。【０１４４】
なお、本実施の形態では、ＴＷＬＰ−ＴＵＰ＞ηであることを、歩数を１カウント増加するための要件としたが、ＴＷＬＰ−ＴＵＰ≧ηを要件としてもよい。【０１４５】
以上の構成により、前回、歩数が１カウント増加したときから、人間の歩行とは考えにくいほどの時間間隔で次の１歩がカウントされることを防止することができる。これにより、前回、歩数が１カウント増加したときから近い時間の範囲で、跳ね上がりが起こった場合に、跳ね上がりを歩数としてカウントしてしまうことを防止することができる。【０１４６】
また、本実施の形態における歩数計数部１１７の歩数検出処理と上記実施の形態３に記載した歩数計数部１１６の歩数検出処理とを組み合わせることも可能である。この点について、図１７を用いて説明する。図１７は、歩数計数部１１８（図示せず）が歩数をカウントするか否かを判断する処理の流れを示すフローチャートである。なお、ここで説明する歩数計数部１１８の処理は、図３または図７のステップＳ３１１の歩数検出処理に対応する。【０１４７】
図１７に示すように、まず、歩数計数部１１８は、受信した極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと極小値ＬＰの時刻ＴＬＰとの差ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にあるか否か（γ＜ＴＬＰ−ＴＵＰ＜δ）を判断する（Ｓ１７０１）。そして、γ＜ＴＬＰ−ＴＵＰ＜δであれば（Ｓ１７０１でＹＥＳ）、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の時刻ＴＷＬＰと今回の極大値ＵＰの時刻ＴＵＰとの差が閾値ηよりも大きいか否か（ＴＵＰ−ＴＷＬＰ＞η）を判断する（Ｓ１７０２）。そして、ＴＵＰ−ＴＷＬＰ＞ηであれば（Ｓ１７０２でＹＥＳ）、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値ζよりも大きいか否か（ＵＰ−ＬＰ＞ζ）を判断する（Ｓ１７０３）。ＵＰ−ＬＰ＞ζであれば（Ｓ１７０３でＹＥＳ）、次に歩数計数部１１８は、標準偏差算出部１０８に対し標準偏差σの算出を指示し（Ｓ１７０４）、標準偏差算出部１１８が算出した標準偏差σを取得する（Ｓ１７０５）。【０１４８】
そして、歩数計数部１１８は、極小値ＬＰが（ＭＡ−σ）より小さく、かつ極大値ＵＰが（ＭＡ＋σ）より大きいか否か（ＬＰ＜（ＭＡ−σ）かつＵＰ＞（ＭＡ＋σ））を判断する（Ｓ１７０６）。ＬＰ＜（ＭＡ−σ）かつＵＰ＞（ＭＡ＋σ）であれば（Ｓ１７０６でＹＥＳ）、歩数計数部１１８は、１歩分の歩行があったと判断し、歩数を１カウント増加する（Ｓ１７０７）。そして、歩数検出処理を終了し、ステップＳ３１２またはステップＳ７０２へ進む。【０１４９】
一方、受信した極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと極小値ＬＰの時刻ＴＬＰとの差ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にない場合（Ｓ１７０１でＮＯ）、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の時刻ＴＷＬＰと今回の極大値ＵＰの時刻ＴＵＰとの差が閾値η以下の場合（Ｓ１７０２でＮＯ）、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値ζ以下の場合（Ｓ１７０３でＮＯ）、および、ＬＰ＜（ＭＡ−σ）かつＵＰ＞（ＭＡ＋σ）を満たさない場合（Ｓ１７０６でＮＯ）は、そのまま歩数検出処理を終了する。【０１５０】
〔実施の形態５〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１８から図２２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記の実施の形態１〜４において示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付し、その説明を省略する。【０１５１】
上記実施の形態３に記載した構成では、歩数を１カウント増加すべき場合であるにもかかわらず、歩数を１カウント増加しない可能性がある。この点について、図１８を用いて説明する。図１８は、加速度Ａの標準偏差σを用いて除外範囲を規定したときに、歩数を１カウント増加すべきであるにもかかわらず、歩数を１カウント増加しない場合の説明図である。【０１５２】
図１８において、加速度Ａの波形上の黒丸は極大値ＵＰ、白抜きの四角は極小値ＬＰ、×印は歩数をカウントするか否かを判断するカウント判断ポイントＰ示す。また、四角で囲んだ部分が除外範囲であり、楕円で囲んだ部分が、歩数をカウントすべきにもかかわらず、歩数をカウントしない範囲である。【０１５３】
図１８に示すような、加速度Ａの波形において、振幅が大きいものが続き、その後に振幅が小さい波形が続いた場合、上記実施の形態３の構成では、歩数をカウントすべき場合であるにもかかわらずカウントしない可能性がある。【０１５４】
これは、以下の理由による。振幅の大きな波形の部分では、標準偏差σの値も大きくなる。よって、除外範囲も大きくなる。そして、振幅の大きな波形の直後の振幅の小さな波形のカウント判断ポイントＰでは、振幅の大きい部分の加速度Ａの値も含まれるため、標準偏差σの値も大きい値となる。よって、除外範囲も大きくなり、振幅の小さな波形のカウント判断ポイントＰでの極大値ＵＰおよび極小値ＬＰが除外範囲に入ってしまう可能性がある。【０１５５】
図１８に示すように、除外範囲Ｈ８１に、カウント判断ポイントＰ８１１での極大値ＵＰ８０１および極小値ＬＰ８０２が含まれている場合、上記実施の形態３の構成では、歩数はカウントされない。【０１５６】
そこで、本実施の形態では、極大値と極小値との差が閾値を超えた場合は、歩数をカウントし、閾値を超えない場合であっても、歩数をカウントすべき他の要件を満たす場合は、歩数をカウントする。【０１５７】
具体的には、本実施の形態では、実施の形態３の歩数計数部１１６の代わりに歩数計数部１１９（図示せず）を備えている。そして、歩数計数部１１９は、歩数をカウントするか否かの判断を以下のようにして行う。【０１５８】
歩数計数部１１９が、歩数をカウントする場合について、図１９を用いて説明する。図１９は、歩数計数部１１９が、歩数をカウントする場合の説明図である。図１９において、加速度Ａの波形上の黒丸は極大値ＵＰ、白抜きの四角は極小値ＬＰ、×印は歩数をカウントするか否かを判断するカウント判断ポイントＰ示す。また、四角で囲んだ部分が除外範囲であり、三角同士で結んだ直線が示す範囲が、閾値αである。なお、閾値αは、極大値と極小値との差が閾値αを超えると、他の要件と関係なく人間の歩行と考えられる値である。上述したように、本実施の形態ではαは、０．３５Ｇ相当の値である。【０１５９】
そして、歩数計数部１１９は、カウント判断ポイントＰにおいて、極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと極小値ＬＰの時刻ＴＬＰとの差ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にあり、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値αより大きい場合は、歩数をカウントする。そして、図１９では、極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと極小値ＬＰの時刻ＴＬＰとの差ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にあるとすると、歩数カウント４に対応する極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差は、閾値αを超えているので、歩数としてカウントされる。【０１６０】
また、歩数計数部１１９は、カウント判断ポイントＰにおいて、極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと極小値ＬＰの時刻ＴＬＰとの差ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にあるが、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値αを超えていない場合、次の２つの要件について判断し、歩数としてカウントするか否かを判断する。第１の要件は、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値ζよりも大きいか否である。また、第２の要件は、極小値ＬＰが（ＭＡ−σ）より小さく、かつ極大値ＵＰが（ＭＡ＋σ）より大きいか否かである。【０１６１】
この、歩数計数部１１９が歩数をカウントするか否かを判断する処理の流れについて、図２０を用いて説明する。図２０は、歩数計数部１１９が歩数をカウントするか否かを判断する処理の流れを示すフローチャートである。なお、ここで説明する歩数計数部１１９の処理は、図３または図７のステップＳ３１１の歩数検出処理に対応する。【０１６２】
図２０に示すように、歩数計数部１１９は、受信した極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと極小値ＬＰの時刻ＴＬＰとの差ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にあるか否か（γ＜ＴＬＰ−ＴＵＰ＜δ）を判断する（Ｓ２００１）。そして、γ＜ＴＬＰ−ＴＵＰ＜δであれば（Ｓ２００１でＹＥＳ）、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値αよりも大きいか否か（ＵＰ−ＬＰ＞α）を判断する（Ｓ２００２）。ＵＰ−ＬＰ＞αであれば（Ｓ２００２でＹＥＳ）、歩数計数部１１９は、１歩分の歩行があったと判断し、歩数を１カウント増加する（Ｓ２００７）。【０１６３】
一方、ＵＰ−ＬＰ＞αでなければ（Ｓ２００２でＮＯ）、歩数計数部１１９は、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値ζよりも大きいか否か（ＵＰ−ＬＰ＞ζ）を判断する（Ｓ２００３）。ＵＰ−ＬＰ＞ζであれば（Ｓ２００３でＹＥＳ）、次に歩数計数部１１９は、標準偏差算出部１０８に対し標準偏差σの算出を指示し（Ｓ２００４）、標準偏差算出部１０８が算出した標準偏差σを取得する（Ｓ２００５）。【０１６４】
そして、歩数計数部１１９は、極小値ＬＰが（ＭＡ−σ）より小さく、かつ極大値ＵＰが（ＭＡ＋σ）より大きいか否か（ＬＰ＜（ＭＡ−σ）かつＵＰ＞（ＭＡ＋σ））を判断する（Ｓ２００６）。ＬＰ＜（ＭＡ−σ）かつＵＰ＞（ＭＡ＋σ）であれば（Ｓ２００６でＹＥＳ）、歩数計数部１１９は、１歩分の歩行があったと判断し、歩数を１カウント増加する（Ｓ２００７）。そして、ステップＳ３１２またはステップＳ７０２へ進む。【０１６５】
一方、受信した極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと極小値ＬＰの時刻ＴＬＰとの差ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にない場合（Ｓ２００１でＮＯ）、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値ζ以下の場合（Ｓ２００３でＮＯ）、および、ＬＰ＜（ＭＡ−σ）かつＵＰ＞（ＭＡ＋σ）を満たさない場合（Ｓ２００６でＮＯ）は、そのまま歩数検出処理を終了する。【０１６６】
以上の構成により、加速度Ａの波形において、歩数としてカウントすべき波形が、大きな波形の後に続いた場合であっても、歩数として正確にカウントすることができる。また、歩数としてカウントすべきでない跳ね上がりを歩数としてカウントしてしまうことを防止することができる。【０１６７】
また、上記実施の形態４に記載した構成を本実施の形態に加えてもよい。この場合に、歩数計数部１１９が、歩数としてカウントするか否かを判断する処理の流れについて、図２１を用いて説明する。図２１は、歩数計数部１１９が、歩数としてカウントするか否かを判断する処理の流れを示すフローチャートである。【０１６８】
図２１に示すように、まず、歩数計数部１１９は、受信した極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと極小値ＬＰの時刻ＴＬＰとの差ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にあるか否か（γ＜ＴＬＰ−ＴＵＰ＜δ）を判断する（Ｓ２１０１）。そして、γ＜ＴＬＰ−ＴＵＰ＜δであれば（Ｓ２１０１でＹＥＳ）、歩数計数部１１９は、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の時刻ＴＷＬＰと今回の極大値ＵＰの時刻ＴＵＰとの差が閾値ηよりも大きいか否か（ＴＵＰ−ＴＷＬＰ＞η）を判断する（Ｓ２１０２）。【０１６９】
そして、ＴＵＰ−ＴＷＬＰ＞ηであれば（Ｓ２１０２でＹＥＳ）、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値αよりも大きいか否か（ＵＰ−ＬＰ＞α）を判断する（Ｓ２１０３）。ＵＰ−ＬＰ＞αであれば（Ｓ２１０３でＹＥＳ）、歩数計数部１１９は、１歩分の歩行あったと判断し、歩数を１カウント増加する（Ｓ２１０８）。【０１７０】
一方、ＵＰ−ＬＰ＞αでなければ（Ｓ２１０３でＮＯ）、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値ζよりも大きいか否か（ＵＰ−ＬＰ＞ζ）を判断する（Ｓ２１０４）。ＵＰ−ＬＰ＞ζであれば（Ｓ２１０４でＹＥＳ）、次に歩数計数部１１９は、標準偏差算出部１０８に対し標準偏差σの算出を指示し（Ｓ２１０５）、標準偏差算出部１０８が算出した標準偏差σを取得する（Ｓ２１０６）。【０１７１】
そして、歩数計数部１１９は、極小値ＬＰが（ＭＡ−σ）より小さく、かつ極大値ＵＰが（ＭＡ＋σ）より大きいか否か（ＬＰ＜（ＭＡ−σ）かつＵＰ＞（ＭＡ＋σ））を判断する（Ｓ２１０７）。ＬＰ＜（ＭＡ−σ）かつＵＰ＞（ＭＡ＋σ）であれば（Ｓ２１０７でＹＥＳ）、歩数計数部１１９は、１歩分の歩行があったと判断し、歩数を１カウント増加する（Ｓ２１０８）。そして、ステップＳ３１２またはステップＳ７０２へ進む。【０１７２】
一方、受信した極大値ＵＰの時刻ＴＵＰと極小値ＬＰの時刻ＴＬＰとの差ＴＬＰ−ＴＵＰが所定の範囲にない場合（Ｓ２１０１でＮＯ）、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の時刻ＴＷＬＰと今回の極大値ＵＰの時刻ＴＵＰとの差が閾値η以下の場合（Ｓ２１０３でＮＯ）、極大値ＵＰと極小値ＬＰとの差が閾値ζ以下の場合（Ｓ２１０４でＮＯ）、および、ＬＰ＜（ＭＡ−σ）かつＵＰ＞（ＭＡ＋σ）を満たさない場合（Ｓ２１０７でＮＯ）は、そのまま歩数検出処理を終了する。【０１７３】
以上の構成によれば、さらに、前回、歩数が１カウント増加したときから、人間の歩行とは考えにくいほどの時間間隔で次の１歩がカウントされることを防止することができる。これにより、前回、歩数が１カウント増加したときから近い時間の範囲で、跳ね上がりが起こった場合に、跳ね上がりを歩数としてカウントしてしまうことを防止することができる。【０１７４】
本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。【０１７５】
最後に、携帯端末１、２、および３の各ブロック、特に制御部１０の量子化部１０１、オフセット補正部１０２、スカラー化部１０３、移動平均算出部１０４、ピーク検出部１０５、歩数計数部１０６（１０７、１１６、１１７、１１８、１１９）は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。【０１７６】
すなわち、携帯端末１、２、および３は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである携帯端末１、２、および３の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記携帯端末１、２、および３に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ（microprocessor unit））が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。【０１７７】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（compact disc read-only memory）／ＭＯ（magneto-optical）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（digital video disk）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（erasable programmable read-only memory）／ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable and programmable read-only memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。【０１７８】
また、携帯端末１、２、および３を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ（local area network）、ＩＳＤＮ（integrated services digital network）、ＶＡＮ（value-added network）、ＣＡＴＶ（community antenna television）通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ（institute of electrical and electronic engineers）１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（asynchronous digital subscriber loop）回線等の有線でも、ＩｒＤＡ（infrared data association）やリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ（high data rate）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。【０１７９】
以上のように、本発明に係る体動測定装置では、上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得した合成値の標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得した合成値の平均値を算出する平均値算出手段と、を備え、上記歩数計数手段は、上記極大値が、上記平均値と上記標準偏差との和を上回り、かつ、上記極小値が、上記平均値と上記標準偏差との差を下回ると、歩数を１カウント増加するものであることが好ましい。【０１８０】
ここで、所定の時点とは、該所定の時点から現在までの期間が、歩行の際における、歩行によるものとは異なる理由による加速度の振動の影響が低くなるようにできるだけ長く、かつ自装置の向きが変わる等の要因による加速度の方向の変化には追従できるようにできるだけ短い期間となるような時点である。【０１８１】
上記の構成によれば、標準偏差算出手段が、上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得した合成値の標準偏差を算出する。また、平均値算出手段が、上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得した合成値の平均値を算出する。そして、歩数計数手段は、上記極大値が、上記平均値と上記標準偏差との和を上回り、かつ、上記極小値が、上記平均値と上記標準偏差との差を下回ると、歩数を１カウント増加する。【０１８２】
これにより、極大値と極小値との差が、上記所定の値を超えない場合であっても、極大値が、上記平均値と上記標準偏差との和を上回り、かつ、極小値が、上記平均値と上記標準偏差との差を下回ると、歩数を１カウント増加する。よって、歩数を１カウント増加すべき場合であるにもかかわらず、極大値と極小値との差が、上記所定の値を超えないために、歩数を１カウント増加しないということを抑制することができる。【０１８３】
例えば、歩行であるにもかかわらず、極大値と極小値との差が上記所定の値を超えない場合に、極大値および極小値が上述の要件を満たせば、歩数を１カウント増加する。よって、極大値と極小値との差が上記所定の値を超えない場合は全て歩数をカウントしないということを防止することができる。【０１８４】
また、極大値が上記平均値と上記標準偏差との和を下回るか、極小値が上記平均値と上記標準偏差との差を上回ると、歩数を１歩増加することはしないので、歩行ではないにもかかわらず、極大値および極小値が存在する場合に、歩数を１歩増加してしまうことを抑制できる。【０１８５】
例えば、跳ね上がり等により、極大値および極小値が存在しているが、該極大値が上記平均値と上記標準偏差との和を下回るか、または該極小値が上記平均値と上記標準偏差との差を上回れば、歩数としてカウントしてしまうことはない。【０１８６】
よって、跳ね上がり等、歩数としてカウントすべきでない場合に、歩数を１カウント増加してしまうことを抑制することができる。ここで、跳ね上がりとは、歩数としてカウントすべきではないにもかかわらず、極大値と極小値との関係が歩数としてカウントすべき極大値と極小値との関係と類似したものとなる場合をいう。【０１８７】
また、本発明に係る体動測定装置では、上記歩数計数手段は、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の検出時と、今回の極大値の検出時との時間差が所定の範囲になく、かつ、該今回の極大値が、上記平均値と上記標準偏差との和を上回るとともに、今回の極小値が、上記平均値と上記標準偏差との差を下回るときに歩数を１カウント増加するものであることが好ましい。【０１８８】
ここで、所定の範囲とは、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の検出時と、今回の極大値の検出時との差が当該所定の範囲にある場合、人間の歩行として考えにくくなるような範囲である。【０１８９】
上記の構成によれば、歩数計数手段は、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の検出時と、今回の極大値の検出時との時間差が所定の範囲になく、かつ、該今回の極大値が、上記平均値と上記標準偏差との和を上回るとともに、今回の極小値が、上記平均値と上記標準偏差との差を下回るときに歩数を１カウント増加する。【０１９０】
これにより、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の検出時から、今回の極大値の検出時までの時間差が、所定の範囲内であれば、歩数を１カウント増加することはない。よって、前回の１歩から、人間の歩行として考えにくい間隔で次の１歩をカウントしてしまうことを防止できる。【０１９１】
また、跳ね上がりの部分の極大値の検出時と、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の検出時との差が、所定の範囲になければ、歩数を１カウント増加することはない。よって、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の検出時から所定の範囲に極大値が存在する跳ね上がりの部分について、歩数を１カウント増加してしまうことを防止することができる。【０１９２】
また、本発明に係る体動測定装置では、上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得した合成値の平均値を算出する平均値算出手段を備え、上記歩数計数手段は、上記所定の時点から上記合成値が上記極大値をとったときまでの合成値の平均値と上記合成値の極大値との差、および上記所定の時点から上記合成値が上記極小値をとったときまでの合成値の平均値と上記合成値の極小値との差を求め、求めた両差の比率が所定の範囲にあり、かつ、上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えるときに歩数を１カウント増加するものであることが好ましい。【０１９３】
ここで、所定の時点とは、該所定の時点から現在までの期間が、歩行の際における、歩行によるものとは異なる理由による加速度の振動の影響が低くなるようにできるだけ長く、かつ自装置の向きが変わる等の要因による加速度の方向の変化には追従できるようにできるだけ短い期間となるような時点である。【０１９４】
また、所定の範囲とは、上記両差の比率が、当該所定の範囲にあれば、人間の歩行として不合理とはならない範囲である。【０１９５】
上記の構成によれば、歩数計数手段は、合成値の極大値と極大値をとったときの合成値の平均値との差、および合成値の極小値と極小値をとったときの合成値の平均値との差の両差の比率が所定の範囲にあり、かつ、上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えるときに歩数を１カウント増加する。【０１９６】
これにより、歩行していないにもかかわらず、何らかの外的要因により加速度に変化が生じ、極大値と極小値との差が所定の値を超えたことのみで、歩数が１カウント増加してしまうことを防止することができる。【０１９７】
また、本発明に係る体動測定装置では、上記ピーク値検出手段が検出した上記極大値と上記極小値との中央値を算出する中央値算出手段を備え、上記歩数計数手段は、上記極大値と上記中央値との差および上記極小値と上記中央値との差を求め、求めた両差の比率が所定の範囲にあり、かつ、上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えるときに歩数を１カウント増加するものであってもよい。【０１９８】
ここで、所定の範囲とは、上記両差の比率が、当該所定の範囲にあれば、人間の歩行として不合理とはならない範囲である。【０１９９】
上記の構成によれば、歩数計数手段は、極大値と中央値との差、および極小値と中央値との差の比率が所定の範囲にあり、かつ、上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えるときに歩数を１カウント増加する。【０２００】
これにより、歩行していないにもかかわらず、何らかの外的要因により加速度に変化が生じ、極大値と極小値との差が所定の値を超えたことのみで、歩数が１カウント増加してしまうことを防止することができる。よって、正確な体動計測が可能となる。【０２０１】
また、本発明に係る体動測定装置では、上記歩数計数手段は、極大値の検出時と極小値の検出時との時間差が所定の範囲にないとき、歩数を１カウント増加しないものであることが好ましい。【０２０２】
ここで、所定の範囲とは、該所定の範囲に時間差があれば、人間の歩行として考えられるという範囲である。【０２０３】
上記の構成によれば、極大値の検出時と極小値の検出時との時間差が所定の範囲にないとき、歩数を１カウント増加しない。【０２０４】
これにより、人間の歩行とは考えにくいほど時間がかかっていたり、または、あまりにも時間が早い場合は、歩数として１カウント増加しないとすることができる。【０２０５】
また、本発明に係る体動測定装置では、上記歩数計数手段は、上記合成値が示す波形の１周期毎に歩数を１カウント増加するか否かの判断を行い、上記判断を行ったときに、１カウント増加しなかった場合、所定の周期前から現在の周期までに含まれる極大値の１つおよび極小値の１つを用いて、上記判断を行うものであってもよい。【０２０６】
ここで、所定の周期とは、前回、歩数を１カウント増加させたときから今回歩数を１カウント増加させるか否かを判断したときまでの間にある周期のうち任意の範囲である。【０２０７】
上記の構成によれば、歩数を１カウント増加するか否かの判断を行ったときに歩数が１カウント増加しなかった場合、所定の周期前から現在の周期までに含まれる極大値の１つおよび極小値の１つを用いて、歩数を１カウント増加するか否かの判断を行うことになる。【０２０８】
これにより、歩数として１カウント増加すべきであるにもかかわらず、歩行中に何らかの外的要因により加速度が変化し、複数の極大値、極小値が生じたが、それぞれの極大値と極小値との差が所定の値を超えず、歩数として１カウント増加しないということを防止できる。よって、さらに正確な体動計測が可能となる。【０２０９】
上述した効果は、上記所定の周期前が、１周期前であっても奏することができる。【０２１０】
なお、上記体動測定装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記体動測定装置をコンピュータにて実現させる体動測定装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。【０２１１】
以上のように、本発明に係る体動測定装置は、複数方向の加速度を検出する加速度検出部と、上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化手段と、上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、取得した合成値の極大値と極小値を検出するピーク値検出手段と、上記ピーク値検出手段が検出した上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数手段とを備えている構成である。【０２１２】
また、本発明に係る体動測定装置の制御方法は、上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化ステップと、上記スカラー化ステップで得た合成値を、所定の時間毎に取得し、取得した合成値の極大値と極小値を検出するピーク値検出ステップと、上記ピーク値検出ステップが検出した上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数ステップとを含む方法である。【０２１３】
これにより、加速度を検出するセンサの誤差により、センサの出力が、本来出力すべき値よりも、大きいもしくは小さい方向にずれたり、各センサに対応するオフセット電圧値の変化により、オフセット電圧による補正後の値が、本来の値よりも、大きいもしくは小さい方向にずれたりした場合であっても、正確に歩数をカウントすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１４】
体動センサの誤差やオフセット電圧の変化による誤差が生じても、正確に歩数をカウントできるので、歩数計や、歩数計機能を備えた携帯端末などの携帯機器に好適である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月28日(2009.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数方向の加速度を検出する加速度検出部と、
上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化手段と、
上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、取得した合成値の極大値と極小値を検出するピーク値検出手段と、
上記ピーク値検出手段が検出した上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数手段とを備えていることを特徴とする体動測定装置。
【請求項２】
上記極大値と上記極小値とは、時間的に連続する値であることを特徴とする請求項１に記載の体動測定装置。
【請求項３】
上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得した合成値の平均値を算出する平均値算出手段を備え、
上記スカラー化手段で得た合成値と上記平均値算出手段が算出した平均値との差の符号が変化したときから、次に同じ向きに符号が変化するときまでを歩数検出区間とする場合、
上記極大値は、上記歩数検出区間における極大値の最大値であり、上記極小値は、上記歩数検出区間における極小値の最小値であることを特徴とする請求項１に記載の体動測定装置。
【請求項４】
上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得した合成値の標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得した合成値の平均値を算出する平均値算出手段と、を備え、
上記歩数計数手段は、請求項１〜３のいずれか１項で歩数を１カウント増加する条件に合致する場合でも、上記極大値が上記平均値と上記標準偏差との和以下、または、上記極小値が上記平均値と上記標準偏差との差以上のとき、歩数を１カウント増加しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項５】
上記歩数計数手段は、請求項１〜３のいずれか１項で歩数を１カウント増加する条件に合致する場合でも、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の検出時と、今回の上記極大値の検出時との時間差が所定の範囲にないとき、歩数を１カウント増加しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項６】
上記スカラー化手段で得た合成値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得した合成値の平均値を算出する平均値算出手段を備え、
上記歩数計数手段は、上記の所定の時点から上記合成値が上記極大値をとったときまでの合成値の平均値と該極大値との差、および上記の所定の時点から上記合成値が上記極小値をとったときまでの合成値の平均値と該極小値との差を求め、請求項１〜３で歩数を１カウント増加する条件に合致する場合でも、求めた両差の比率が所定の範囲にないとき、歩数を１カウント増加しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項７】
上記ピーク値検出手段が検出した上記極大値と上記極小値との中央値を算出する中央値算出手段を備え、
上記歩数計数手段は、上記極大値と上記中央値との差および上記極小値と上記中央値との差を求め、請求項１〜３のいずれか１項で歩数を１カウント増加する条件に合致する場合でも、求めた両差の比率が所定の範囲にないとき、歩数を１カウント増加しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項８】
上記歩数計数手段は、極大値の検出時と極小値の検出時との時間差が所定の範囲にないとき、歩数を１カウント増加しないことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項９】
上記歩数計数手段は、上記合成値が示す波形の１周期毎に歩数を１カウント増加するか否かの判断を行い、
上記判断を行った結果、１カウント増加しなかった場合、
所定の周期前から現在の周期までに含まれる極大値の１つおよび極小値の１つを用いて、上記判断を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項１０】
上記所定の周期前は、１周期前であることを特徴とする請求項９に記載の体動測定装置。
【請求項１１】
上記加速度検出部は、互い直交する３つの軸方向の加速度を検出する加速度センサであり、
上記加速度センサの上記３つの軸毎の出力それぞれを量子化する量子化手段を備え、
上記スカラー化手段は、上記量子化手段が量子化した３つの値をスカラー化するものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項１２】
上記加速度センサは、感度が１Ｇあたり電源電圧の１０分の１であり、
上記量子化手段は、量子化ビット数が１２ビットのＡＤコンバータであり、
上記歩数計数手段が用いる上記の所定の値は、１４３であることを特徴とする請求項１１に記載の体動測定装置。
【請求項１３】
請求項６または請求項７に記載の所定の範囲は、４分の１から４までであることを特徴とする請求項６または７に記載の体動測定装置。
【請求項１４】
請求項５に記載の所定の範囲は、１００ｍｓ以下であることを特徴とする請求項５に記載の体動測定装置。
【請求項１５】
請求項８に記載の所定の範囲は、１００ｍｓから５００ｍｓまでであることを特徴とする請求項８に記載の体動測定装置。
【請求項１６】
上記所定の時間とは、３０ｍｓであることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の体動測定装置を備えた携帯電話。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の体動測定装置を動作させる体動測定装置制御プログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるための体動測定装置制御プログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の体動測定装置制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２０】
複数方向の加速度を検出する加速度検出部を備えている体動測定装置の制御方法であって、
上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化ステップと、
上記スカラー化ステップで得た合成値を、所定の時間毎に取得し、取得した合成値の極大値と極小値を検出するピーク値検出ステップと、
上記ピーク値検出ステップが検出した、時間的に連続する上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数ステップとを含むことを特徴とする体動測定装置の制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数方向の加速度を検出する加速度検出部と、
上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化手段と、
上記スカラー化手段で得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、取得したスカラー値の極大値と極小値を検出するピーク値検出手段と、
上記ピーク値検出手段が検出した上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数手段とを備えていることを特徴とする体動測定装置。
【請求項２】
上記極大値と上記極小値とは、時間的に連続する値であることを特徴とする請求項１に記載の体動測定装置。
【請求項３】
上記スカラー化手段で得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得したスカラー値の平均値を算出する平均値算出手段を備え、
上記スカラー化手段で得たスカラー値と上記平均値算出手段が算出した平均値との差の符号が変化したときから、次に同じ向きに符号が変化するときまでを歩数検出区間とする場合、
上記極大値は、上記歩数検出区間における極大値の最大値であり、上記極小値は、上記歩数検出区間における極小値の最小値であることを特徴とする請求項１に記載の体動測定装置。
【請求項４】
上記スカラー化手段で得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得したスカラー値の標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
上記スカラー化手段で得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得したスカラー値の平均値を算出する平均値算出手段と、を備え、
上記歩数計数手段は、請求項１〜３のいずれか１項で歩数を１カウント増加する条件に合致する場合でも、上記極大値が上記平均値と上記標準偏差との和以下、または、上記極小値が上記平均値と上記標準偏差との差以上のとき、歩数を１カウント増加しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項５】
上記歩数計数手段は、請求項１〜３のいずれか１項で歩数を１カウント増加する条件に合致する場合でも、前回、歩数を１カウント増加したときの極小値の検出時と、今回の上記極大値の検出時との時間差が所定の範囲にないとき、歩数を１カウント増加しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項６】
上記スカラー化手段で得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得したスカラー値の平均値を算出する平均値算出手段を備え、
上記歩数計数手段は、上記の所定の時点から上記スカラー値が上記極大値をとったときまでのスカラー値の平均値と該極大値との差、および上記の所定の時点から上記スカラー値が上記極小値をとったときまでのスカラー値の平均値と該極小値との差を求め、
請求項１〜３で歩数を１カウント増加する条件に合致する場合でも、求めた両差の比率が所定の範囲にないとき、歩数を１カウント増加しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項７】
上記ピーク値検出手段が検出した上記極大値と上記極小値との中央値を算出する中央値算出手段を備え、
上記歩数計数手段は、上記極大値と上記中央値との差および上記極小値と上記中央値との差を求め、請求項１〜３のいずれか１項で歩数を１カウント増加する条件に合致する場合でも、求めた両差の比率が所定の範囲にないとき、歩数を１カウント増加しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項８】
上記歩数計数手段は、極大値の検出時と極小値の検出時との時間差が所定の範囲にないとき、歩数を１カウント増加しないことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項９】
上記歩数計数手段は、上記スカラー値が示す波形の１周期毎に歩数を１カウント増加するか否かの判断を行い、
上記判断を行った結果、１カウント増加しなかった場合、
所定の周期前から現在の周期までに含まれる極大値の１つおよび極小値の１つを用いて、上記判断を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項１０】
上記所定の周期前は、１周期前であることを特徴とする請求項９に記載の体動測定装置。
【請求項１１】
上記加速度検出部は、互い直交する３つの軸方向の加速度を検出する加速度センサであり、
上記加速度センサの上記３つの軸毎の出力それぞれを量子化する量子化手段を備え、
上記スカラー化手段は、上記量子化手段が量子化した３つの値をスカラー化するものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項１２】
上記加速度センサは、感度が１Ｇあたり電源電圧の１０分の１であり、
上記量子化手段は、量子化ビット数が１２ビットのＡＤコンバータであり、
上記歩数計数手段が用いる上記の所定の値は、１４３であることを特徴とする請求項１１に記載の体動測定装置。
【請求項１３】
請求項６または請求項７に記載の所定の範囲は、４分の１から４までであることを特徴とする請求項６または７に記載の体動測定装置。
【請求項１４】
請求項５に記載の所定の範囲は、１００ｍｓ以下であることを特徴とする請求項５に記載の体動測定装置。
【請求項１５】
請求項８に記載の所定の範囲は、１００ｍｓから５００ｍｓまでであることを特徴とする請求項８に記載の体動測定装置。
【請求項１６】
上記所定の時間とは、３０ｍｓであることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の体動測定装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の体動測定装置を備えた携帯電話。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の体動測定装置を動作させる体動測定装置制御プログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるための体動測定装置制御プログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の体動測定装置制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２０】
複数方向の加速度を検出する加速度検出部を備えている体動測定装置の制御方法であって、
上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化ステップと、
上記スカラー化ステップで得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、取得したスカラー値の極大値と極小値を検出するピーク値検出ステップと、
上記ピーク値検出ステップが検出した、時間的に連続する上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数ステップとを含むことを特徴とする体動測定装置の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る体動測定装置は、複数方向の加速度を検出する加速度検出部と、上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化手段と、上記スカラー化手段で得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、取得したスカラー値の極大値と極小値を検出するピーク値検出手段と、上記ピーク値検出手段が検出した上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数手段とを備えていることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、本発明に係る体動測定装置の制御方法は、複数方向の加速度を検出する加速度検出部を備えている体動測定装置の制御方法であって、上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化ステップと、上記スカラー化ステップで得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、取得したスカラー値の極大値と極小値を検出するピーク値検出ステップと、上記ピーク値検出ステップが検出した上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数ステップとを含むことを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記の構成および方法によれば、複数方向の加速度を検出する。そして、検出した複数の加速度を合成し、スカラー化する。次に、合成しスカラー化したスカラー値を所定の時間毎に取得し、取得したスカラー値の極大値および極小値を検出する。そして、検出した極大値と極小値との差が所定の値を超えた場合を１歩としてカウントする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
これは、加速度を検出するセンサに誤差が生じたり、各センサに対応するオフセット電圧値の変化による誤差が生じたとしても、スカラー値もその分、大きい方または小さい方へ全体としてずれるため、極大値と極小値との差は変わらないからである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７９】
以上のように、本発明に係る体動測定装置では、上記スカラー化手段で得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得したスカラー値の標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、上記スカラー化手段で得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得したスカラー値の平均値を算出する平均値算出手段と、を備え、上記歩数計数手段は、上記極大値が、上記平均値と上記標準偏差との和を上回り、かつ、上記極小値が、上記平均値と上記標準偏差との差を下回ると、歩数を１カウント増加するものであることが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８１】
上記の構成によれば、標準偏差算出手段が、上記スカラー化手段で得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得したスカラー値の標準偏差を算出する。また、平均値算出手段が、上記スカラー化手段で得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得したスカラー値の平均値を算出する。そして、歩数計数手段は、上記極大値が、上記平均値と上記標準偏差との和を上回り、かつ、上記極小値が、上記平均値と上記標準偏差との差を下回ると、歩数を１カウント増加する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９２】
また、本発明に係る体動測定装置では、上記スカラー化手段で得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、所定の時点から現在までに取得したスカラー値の平均値を算出する平均値算出手段を備え、上記歩数計数手段は、上記所定の時点から上記スカラー値が上記極大値をとったときまでのスカラー値の平均値と上記スカラー値の極大値との差、および上記所定の時点から上記スカラー値が上記極小値をとったときまでのスカラー値の平均値と上記スカラー値の極小値との差を求め、求めた両差の比率が所定の範囲にあり、かつ、上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えるときに歩数を１カウント増加するものであることが好ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９５】
上記の構成によれば、歩数計数手段は、スカラー値の極大値と極大値をとったときのスカラー値の平均値との差、およびスカラー値の極小値と極小値をとったときのスカラー値の平均値との差の両差の比率が所定の範囲にあり、かつ、上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えるときに歩数を１カウント増加する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０５】
また、本発明に係る体動測定装置では、上記歩数計数手段は、上記スカラー値が示す波形の１周期毎に歩数を１カウント増加するか否かの判断を行い、上記判断を行ったときに、１カウント増加しなかった場合、所定の周期前から現在の周期までに含まれる極大値の１つおよび極小値の１つを用いて、上記判断を行うものであってもよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２１１】
以上のように、本発明に係る体動測定装置は、複数方向の加速度を検出する加速度検出部と、上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化手段と、上記スカラー化手段で得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、取得したスカラー値の極大値と極小値を検出するピーク値検出手段と、上記ピーク値検出手段が検出した上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数手段とを備えている構成である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２１２】
また、本発明に係る体動測定装置の制御方法は、上記加速度検出部で検出した加速度を合成し、スカラー化するスカラー化ステップと、上記スカラー化ステップで得たスカラー値を、所定の時間毎に取得し、取得したスカラー値の極大値と極小値を検出するピーク値検出ステップと、上記ピーク値検出ステップが検出した上記極大値と上記極小値との差が所定の値を超えると歩数を１カウント増加する歩数計数ステップとを含む方法である。
【国際調査報告】
2009122788.tif 000027
2009122788.tif 000028
2009122788.tif 000029
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