(57)【要約】 【課題】  本発明は、測定対象の歩数などの数を高精度に計数することができる。【解決手段】  本発明は、加速度センサ２０により出力された加速度波形の平均波形を算出する平均波形算出部１１と、加速度センサ２０により出力された加速度波形と平均波形算出部１１により算出された平均波形との差分を所定間隔毎に算出する差分算出部１２と、差分算出部１２により算出された各差分の符号の変化を２つづつ順次特定する変化特定部１３と、変化特定部１３により特定された数を計数する計数部１４とを備えている。【選択図】      図１
2006127192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度センサにより出力された加速度波形の平均波形を算出する平均波形算出手段と、
前記加速度センサにより出力された加速度波形と前記平均波形算出手段により算出され
た平均波形との差分を所定間隔毎に算出する差分算出手段と、
前記差分算出手段により算出された各差分の符号の変化を２つづつ順次特定する変化特
定手段と、
前記変化特定手段により特定された数を計数する計数手段と
を備えることを特徴とする計数装置。
【請求項２】
前記変化特定手段は、前記差分算出手段により算出された差分の最初の符号の変化を特
定してから所定時間が経過するまで次の符号の変化を特定しないことを特徴とする請求項
１に記載の計数装置。
【請求項３】
前記加速度センサは、１の軸方向に生じる加速度を計測することを特徴とする請求項１
に記載の計数装置。
【請求項４】
前記計数手段は、前記変化特定手段により特定された回数を人の歩数として計数するこ
とを特徴とする請求項１に記載の計数装置。
【請求項５】
コンピュータを、
加速度センサにより出力された加速度波形の平均波形を算出する平均波形算出手段と、
前記加速度センサにより出力された加速度波形と前記平均波形算出手段により算出され
た平均波形との差分を所定間隔毎に算出する差分算出手段と、
前記差分算出手段により算出された各差分の符号の変化を２つづつ順次特定する変化特
定手段と、
前記変化特定手段により特定された数を計数する計数手段として機能させるためのプロ
グラム。
【請求項６】
前記変化特定手段は、前記差分算出手段により算出された差分の最初の符号の変化を特
定してから所定時間が経過するまで次の符号の変化を特定しないことを特徴とする請求項
５に記載のプログラム。
【請求項７】
前記加速度センサは、１の軸方向に生じる加速度を計測することを特徴とする請求項５
に記載のプログラム。
【請求項８】
前記計数手段は、前記変化特定手段により特定された回数を人の歩数として計数するこ
とを特徴とする請求項５に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数を計数する計数装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から人の歩数等を計数する計数装置が提供されている。例えば、上下軸に生じる加
速度が所定閾値以上である場合には、人の歩数を計数する計数装置がある（例えば、特許
文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２９３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、人の足が地面に着く際には、先ず足の踵部分が地面に着き、その後足の
爪先部分が地面に着くため、上下軸に生じる加速度の波形には、人の一歩において２つの
山波形が現れることとなり、上記計数装置では、当該２つの山波形が所定閾値以上を超え
ると、歩数が１歩であるにも関わらず２歩として計数されることがあった。また、測定者
が高齢者である場合には、上下軸に生じる加速度が若年者よりも小さくなるため、上記計
数装置では、当該加速度の波形が所定閾値以上に達しないことがあり、歩数が一歩として
計数されないこともあった。
【０００４】
そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、測定対象の歩数などの数を高
精度に計数することができる計数装置及びプログラム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】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、加速度センサにより出力された加速度波形の平
均波形を算出する平均波形算出手段と、加速度センサにより出力された加速度波形と平均
波形算出手段により算出された平均波形との差分を所定間隔毎に算出する差分算出手段と
、差分算出手段により算出された各差分の符号の変化を２つづつ順次特定する変化特定手
段と、変化特定手段により特定された数を計数する計数手段とを備えることを特徴とする
。
【０００６】
このような本発明によれば、加速度波形とその平均波形との差分の符号の変化（負から
正及び正から負への変化）を２つづつ順次特定して、特定した箇所である加速度波形とそ
の平均波形との交点である２つを１つとして計数するため、加速度波形の強弱による影響
、及び上下軸などに生じるノイズによる影響を受けることなく、高精度に数を計数するこ
とができる。
【０００７】
上記発明においては、変化特定手段は、差分算出手段により算出された差分の最初の符
号の変化を特定してから所定時間が経過するまで次の符号の変化を特定しなくてもよい。
この場合には、差分の最初の符号を特定してから所定時間が経過するまで次の符号を特定
しないことにより、当該所定時間内にノイズが混入しても、そのノイズに対応する差分の
符号の変化を特定しないため、高精度に数を計数することができる。
【０００８】
上記発明においては、加速度センサは１の軸方向に生じる加速度を測定してもよい。こ
の場合には、１の軸方向に生じる加速度のみで数を計数するため、３つの軸方向（ｘ、ｙ
、ｚ軸方向）に生じる３つの加速度を同時に処理する必要がなくなり、処理負担を軽減す
ることができる。
【０００９】
上記発明においては、計数手段は、変化特定手段により特定された回数を人の歩数とし
て計数してもよい。この場合には計数装置を歩数計にも適用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測定対象の歩数などの数を高精度に計数することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（計数装置の基本構成）
本発明に係る計数装置１について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に
おける計数装置１を示す概念図である。本実施形態における計数装置１は、ＣＰＵ１０と
、加速度センサ２０と、電源供給部３０と、電源回路４０と、ＲＡＭ５０と、ＲＯＭ６０
と、表示部７０と、操作部８０と、インターフェース部９０とを備えている。なお、本実
施形態における計数装置１は、人の歩数を計数する歩数計であるとするが、これに限定さ
れずに、歩数計以外の機器であってもよい。
【００１２】
加速度センサ２０は、少なくとも１軸方向に生じる加速度を測定するものである。電源
供給部３０は、計数装置１に電圧を供給するものであり、例えば、電池、バッテリーなど
が挙げられる。電源回路４０は、電源供給部３０から供給された電圧を変圧等するもので
ある。ＲＡＭ５０は、一時的にデータを記憶するものであり、本実施形態では、第１バッ
ファ５１〜第４バッファ５４を備えている。ＲＯＭ６０は、計数装置１を動作させるため
のプログラムなどを記憶するものである。表示部７０は、ＣＰＵ１０により計数された歩
数などを表示するものである。操作部８０は、歩数などの計数を開始させるための操作を
受け付けるものである。インターフェース部９０は、計数装置１を動作させるためのプロ
グラムなどの送受信を行うための入出力端子である。
【００１３】
前記ＣＰＵ１０は、平均波形算出部１１と、差分算出部１２と、変化特定部１３と、計
数部１４とを備えている。平均波形算出部１１は、加速度センサ２０により出力された加
速度の時間的変化を示す加速度波形（後述する図３に示すＡ参照）の平均波形（後述する
図３に示すＢ参照）を算出する平均波形算出手段である。差分算出部１２は、加速度セン
サ２０により出力された加速度波形と平均波形算出部１１により算出された平均波形との
差分を所定間隔毎に算出する差分算出手段である。変化特定部１３は、差分算出部１２に
より算出された各差分の符号の変化を２つづつ順次特定（後述する図３に示すＰ１及びＰ
２）する変化特定手段である。計数部１４は、変化特定部１３により特定された数を計数
する計数手段である。
【００１４】
（計数装置を用いた計数処理方法の動作）
以下において、本発明に係る計数処理方法について、図面を参照しながら説明する。図
２は、本実施形態における計数処理方法を示す図である。図３は、本実施形態における加
速度波形及び平均波形を示す図である。後述するように、加速度波形（図３に示すＡ参照
）と平均波形（図３に示すＢ参照）との差分の符号の変化が２つづつ順次特定（図３に示
すＰ１及びＰ２参照）されることにより、１歩が順次計数される。
【００１５】
図２に示すように、先ずステップ１において、加速度センサ２０は、少なくとも１軸に
生じる加速度を所定間隔毎に測定する。ステップ２において、加速度センサ２０は、測定
した加速度のデータを第１バッファ５１に記憶する。ステップ３において、平均波形算出
部１１は、３０個分の加速度のデータが第１バッファ５１に記憶されているか否か確認す
る。また、平均波形算出部１１は、３０個分の加速度のデータが第１バッファ５１に記憶
されている場合にはステップ４の処理に移り、３０個分の加速度のデータが第１バッファ
５１に記憶されていない場合にはステップ２の処理に戻る。
【００１６】
ステップ４において、平均波形算出部１１は、３０個分の加速度のデータの時間的変化
を示す加速度波形の平均波形を算出する。ステップ５において、差分算出部１２は、所定
の時点（例えば、図３に示すｔ１）における加速度波形の加速度とその平均波形の加速度
との差分Ｓ１を算出するとともに、算出した差分Ｓ１を第２バッファ５２に記憶する。ス
テップ６において、差分算出部１２は、所定の時点（例えば、図３に示すｔ１）の次の時
点（例えば、図３に示すｔ２）における加速度波形の加速度とその平均波形の加速度との
差分Ｓ２を算出するとともに、算出した差分Ｓ２を第３バッファ５３に記憶する。なお、
本実施形態における差分算出部１２は、加速度波形から平均波形を減算した結果を差分Ｓ
１又はＳ２としている。
【００１７】
ステップ７において、変化特定部１３は、第２バッファ５２に記憶された差分Ｓ１の符
号が負であり、第３バッファ５３に記憶された差分Ｓ２の符号が正であるか否か確認する
。また、変化特定部１３は、差分Ｓ１の符号が負であり、差分Ｓ２の符号が正である場合
にはステップ８の処理に移り、差分Ｓ１の符号が負であり、差分Ｓ２の符号が正でない場
合にはステップ９の処理に移る。
【００１８】
ステップ８において、変化特定部１３は、加速度波形と平均波形との最初の交点を示す
Ｐ１を第４バッファ５４に記憶する。ここで、ステップ７においてＹＥＳが判定された場
合には、差分Ｓ１が負から正の符号に変化したことを意味し、この符号が変化した箇所は
加速度波形と平均波形との最初の交点Ｐ１となる（図３参照）。
【００１９】
ステップ９において、変化特定部１３は、第２バッファ５２に記憶された差分Ｓ１の符
号が正であり、第３バッファ５３に記憶された差分Ｓ２の符号が負であるか否か確認する
。また、変化特定部１３は、差分Ｓ１の符号が正であり、差分Ｓ２の符号が負である場合
にはステップ１０の処理に移り、差分Ｓ１の符号が正であり、差分Ｓ２の符号が負でない
場合にはステップ１１の処理に移る。
【００２０】
ステップ１０において、変化特定部１３は、加速度波形と平均波形との次の交点を示す
Ｐ２を第４バッファ５４に記憶する。ここで、ステップ９においてＹＥＳが判定された場
合には、差分Ｓ１が正から負の符号に変化したことを意味し、この符号が変化した箇所は
加速度波形と平均波形との次の交点Ｐ２となる（図３参照）。
【００２１】
ステップ１１において、計数部１４は、第４バッファ５４にＰ１及びＰ２が記憶されて
いるか否か確認する。また、計数部１４は、Ｐ１及びＰ２が記憶されている場合にはステ
ップ１２の処理に移り、Ｐ１及びＰ２が記憶されていない場合にはステップ１３の処理に
移る。
【００２２】
ステップ１２において、計数部１４は、Ｐ１及びＰ２を１つとして計数する。上述より
差分算出部１２が差分の符号の変化を２つづつ順次特定（図３に示すＰ１及びＰ２参照）
し、計数部１４がその特定された数を計数することにより、計数部１４は人の歩数を計数
することができる。ステップ１３において、計数部１４は、所定の条件（操作部８０によ
り計測を停止させる操作が受け付けられたなど）が成立する場合には計測を終了させ、所
定の条件が成立しない場合にはステップ２の処理に移る。
【００２３】
（計数装置及び計数処理方法による作用及び効果）
このような本発明によれば、所定閾値以上であるか否かに関わらず、計数部１４が加速
度波形とその平均波形との交点である２つ（図３に示すＰ１及びＰ２参照）を特定して、
その２つを１つとして計数するため、加速度波形の強弱による影響、及び上下軸などに生
じるノイズによる影響を受けることなく、高精度に数を計数することができる。また、１
の軸方向に生じる加速度のみで数を計数するため、３つの軸方向（ｘ、ｙ、ｚ軸方向）に
生じる３つの加速度を同時に処理する必要がなくなり、処理負担を軽減することができる
。
【００２４】
なお、変化特定部１３は、差分算出部１２により算出された差分の最初の符号の変化を
特定してから所定時間（図３に示すｔP1−ｔ3間）が経過するまで次の符号の変化を特定
しなくてもよい。ここで、人の足が地面に着く際には、先ず足の踵部分が地面に着き、そ
の後足の爪先部分が地面に着く。このため、図３に示す加速度波形には、一歩において２
つの山波形Ｈが現れることとなる。従って、１つ目の山波形Ｈ１と２つ目の山波形Ｈ２と
の谷間が平均波形を下回ることがあり、この時点で１歩が計数されることがある。よって
、変化特定部１３が差分算出部１２により算出された差分の最初の符号の変化（図３に示
すＰ１参照）を特定した時点（図３に示すｔP1）から、１つ目の山波形Ｈ１と２つ目の山
波形Ｈ２との谷間を過ぎた時点（図３に示すｔ3）まで、次の符号の変化を特定しないよ
うにすることにより、計数部１４は、１つ目の山波形Ｈ１と２つ目の山波形Ｈ２との谷間
が平均波形を下回っても、この時点で１歩を計数しないようにすることができる。
【００２５】
（プログラム）
上記計数装置及び上記計数処理方法で説明した内容は、パーソナルコンピュータ等の汎
用コンピュータにおいて、所定のプログラム言語を利用するための専用プログラムを実行
することにより実現することができる。なお、プログラムは、記録媒体に記録されてもよ
い。この記録媒体は、ハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、Ｉ
Ｃチップ、カセットテープなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態における計数装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態における計数処理方法を示す図である。
【図３】本実施形態における加速度波形及び平均波形を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…計数装置、１０…ＣＰＵ、１１…平均波形算出部、１２…差分算出部、１３…変化
特定部、１４…計数部、２０…加速度センサ、３０…電源供給部、４０…電源回路、５０
…ＲＡＭ、５１…第１バッファ、５２…第２バッファ、５３…第３バッファ、５４…第４
バッファ、６０…ＲＯＭ、７０…表示部、８０…操作部、９０…インターフェース部
【図１】
2006127192.tif 000003
【図２】
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【図３】
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