(57)【要約】  【課題】歩行による一歩をより正確に検出し、実際の歩行状況をより正確に把握する。  【解決手段】歩行に応じて形成される脚部の加速度の特徴的パターンに着目し、脚部の加速度データからそのパターンが現れるか否かの監視をすることにより、脚部による一歩を検出する。例えば、進行方向の加速度をサンプリングする場合、０Ｇより大きい所定しきい値を上回る第１ピークを伴う変化を示すか否かを監視し、次いで定速への収束を示すか否かを監視し、次いで０Ｇより小さい所定しきい値を下回る第２ピークを伴う変化を示すか否かを監視し、次いで０Ｇへの収束を示すか否かを監視し、これら監視結果を基に、脚部による一歩を検出する。【選択図】図１
2006039971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向の加速度の検出を上向きまたは下向き別に行う上下加速度検出手段と、この上下加速度検出手段による検出結果を一定間隔毎のサンプリング・データで入力して歩行情報を求める演算手段とを備え、利用者の脚部に装着される歩行計であって、
前記演算手段は、
前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇより大きい所定の鉛直方向用第１しきい値を上回る第１ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、
前記第１ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇより小さい所定の鉛直方向用第２しきい値を下回る第２ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、
前記第２ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇより大きい所定の鉛直方向用第３しきい値を上回る第３ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、
前記第３ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇへの収束を示すか否かの監視をする処理と、
この処理で１Ｇへの収束を示す監視結果が得られた場合に、前記脚部による一歩を検出する処理と
を実行することを特徴とする歩行計。
【請求項２】
進行方向の加速度の検出を前向きまたは後向き別に行う前後加速度検出手段と、この前後加速度検出手段による検出結果を一定間隔毎のサンプリング・データで入力して歩行情報を求める演算手段とを備え、利用者の脚部に装着される歩行計であって、
前記演算手段は、
前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、前記進行方向の前側を正とした場合における０Ｇより大きい所定の進行方向用しきい値を上回る第１ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、
前記第１ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、定速への収束を示すか否かの監視をする処理と、
この処理で定速への収束を示す監視結果が得られた場合に、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、０Ｇより小さい所定の進行方向用しきい値を下回る第２ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、
前記第２ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、０Ｇへの収束を示すか否かの監視をする処理と、
この処理で０Ｇへの収束を示す監視結果が得られた場合に、前記脚部による一歩を検出する処理と
を実行することを特徴とする歩行計。
【請求項３】
鉛直方向の加速度の検出を上向きまたは下向き別に行う上下加速度検出手段と、進行方向の加速度の検出を前向きまたは後向き別に行う前後加速度検出手段と、これら上下加速度検出手段および前後加速度検出手段による両検出結果を一定間隔毎のサンプリング・データで入力して歩行情報を求める演算手段とを備え、利用者の脚部に装着される歩行計であって、
前記演算手段は、
前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇより大きい所定の鉛直方向用第１しきい値を上回る第１ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、前記第１ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇより小さい所定の鉛直方向用第２しきい値を下回る第２ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、前記第２ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇより大きい所定の鉛直方向用第３しきい値を上回る第３ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、前記第３ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇへの収束を示すか否かの監視をする処理とを実行するとともに、
前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、前記進行方向の前側を正とした場合における０Ｇより大きい所定の進行方向用しきい値を上回る第１ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、この処理で前記第１ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、定速への収束を示すか否かの監視をする処理と、この処理で定速への収束を示す監視結果が得られた場合に、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、０Ｇより小さい所定の進行方向用しきい値を下回る第２ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、この処理で前記第２ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、０Ｇへの収束を示すか否かの監視をする処理とを実行し、
前記１Ｇへの収束を示す監視結果が得られるとともに、前記０Ｇへの収束を示す監視結果が得られた場合に、前記脚部による一歩を検出する処理を実行する
ことを特徴とする歩行計。
【請求項４】
前記演算手段は、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、遅くとも前記０Ｇより大きい所定の進行方向用しきい値を上回った時点から、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データ毎に、そのサンプリング・データの積算値を求めことにより、前記処理により検出された脚部による一歩を含む検出歩行の瞬時速度を求めるとともに、その瞬時速度を累積して累積速度を求め、前記検出歩行の瞬時速度がゼロに戻った時点またはそれ以降での前記累積速度と、この累積速度を求めるのに要したサンプリング数とから、前記検出歩行の平均速度を求めることを特徴とする請求項２または３記載の歩行計。
【請求項５】
計時手段を備え、
前記演算手段は、前記計時手段を用いて、前記脚部による一歩および他の脚部による一方からなる検出歩行の歩行時間を求める一方、前記検出歩行の平均速度と前記検出歩行の歩行時間とから、前記脚部による一歩および他の脚部による一方からなる検出歩行の移動距離を求めることを特徴とする請求項４記載の歩行計。
【請求項６】
前記演算手段は、前記利用者がある区間を歩行した場合に、その区間における各検出歩行の平均速度を求めることにより、その区間における歩行の速度を求めることを特徴とする請求項４または５記載の歩行計。
【請求項７】
前記検出歩行の平均速度別および個人情報別の消費カロリー算出基準値を記憶する換算値記憶手段と、消費カロリー記憶手段とを備え、
前記演算手段は、前記検出歩行毎に、その検出歩行の平均速度および前記利用者の個人情報に対応する消費カロリー算出基準値を前記換算値記憶手段から読み出し、その消費カロリー算出基準値に前記検出歩行の移動距離を乗じて、この移動距離分の消費カロリー値を求め、これを前記消費カロリー記憶手段に累積記憶することを特徴とする請求項５記載の歩行計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の歩行を分析して例えば歩数を計数する歩数計に利用可能な歩行計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な歩数計は、歩行（走行含む。以下同じ。）による体の振動を計測し、その振動に基づいて歩行による歩数をカウントし、その歩数を利用者に提示する構成になっている。また、消費カロリーなどの活動量を計測して提示するものも商品化されている。さらに、近年では、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System) 技術などを応用して製作された小型軽量の加速度センサが、歩行による体の振動を計測するために使用されるようになっている。
【０００３】
なお、特許文献１には、２方向の加速度の強度から人体の運動状態を判別する体動検出装置が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、半導体基板からなるフレームと、フレームからその内方に向かって突設された弾性を有するビームにより遊動自在に支持された重り部と、ビームに設けられて作用する加速度に応じて抵抗値の変化するピエゾ抵抗と、ピエゾ抵抗からの信号を取り出す電極とを有し、ビーム自身が有する機械的強度以上の応力が加わることを制限し、許容範囲以上で作用する加速度に対して耐衝撃性の優れた半導体加速度センサが記載されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、支持枠の表裏に貫通する矩形の開口窓内に開口窓の各辺に対してそれぞれの辺が略平行に配置される矩形部を有する錘部が、略平行に複数設けられる可撓性を有する矩形の梁部を介して支持枠の一辺に一体に連結され、錘部への加速度の作用により梁部に生じる応力を検出する歪検出素子が設けられたセンサ本体と、支持枠に接合されて錘部が動作する範囲を制限するカバーとを備え、両端の梁部の外側側面と錘部の矩形部の側面とが同一面上で連続する半導体加速度センサが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−４２２２号公報
【特許文献２】特開２００４−１７７２３３号公報
【特許文献３】特開２００４−８５３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、体の振動に基づいて歩数をカウントする上記一般的な歩数計では、体の振動が歩行によるものであるのかそうでないのかの区別をつけることが難しく、実際の歩行状況を正確に把握することができないという課題がある。また、通常の歩行と足早の歩行との区別をつけることも難しく、いずれの歩行の一歩も同じ歩行の一歩として計数されていた。
【０００７】
一方、上記小型軽量の加速度センサを使用する歩数計は、利用者の活動状況をある程度把握することができるので、カロリー・コントロールを必要とする利用者にも利用されている。
【０００８】
しかし、上記小型軽量の加速度センサを使用する歩数計でも、特別な事情で、より正確なカロリー・コントロールを必要とする利用者にとって不満の残るものであり、歩行による一歩をより正確に検出して、実際の歩行状況をより正確に把握することのできる歩数計が要望されている。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、歩行による一歩をより正確に検出して、実際の歩行状況をより正確に把握することのできる歩行計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】
【００１０】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、鉛直方向の加速度の検出を上向きまたは下向き別に行う上下加速度検出手段と、この上下加速度検出手段による検出結果を一定間隔毎のサンプリング・データで入力して歩行情報を求める演算手段とを備え、利用者の脚部に装着される歩行計であって、前記演算手段は、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇより大きい所定の鉛直方向用第１しきい値を上回る第１ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、前記第１ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇより小さい所定の鉛直方向用第２しきい値を下回る第２ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、前記第２ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇより大きい所定の鉛直方向用第３しきい値を上回る第３ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、前記第３ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇへの収束を示すか否かの監視をする処理と、この処理で１Ｇへの収束を示す監視結果が得られた場合に、前記脚部による一歩を検出する処理とを実行することを特徴とする。
【００１１】
この構成では、歩行に応じて形成される脚部の加速度の時間変化特性に関する特徴的なパターンに着目し、脚部の加速度データからその特徴的なパターンが現れるか否かの監視をすることにより、脚部による一歩を検出するので、歩行による一歩をより正確に検出して、実際の歩行状況をより正確に把握することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、進行方向の加速度の検出を前向きまたは後向き別に行う前後加速度検出手段と、この前後加速度検出手段による検出結果を一定間隔毎のサンプリング・データで入力して歩行情報を求める演算手段とを備え、利用者の脚部に装着される歩行計であって、前記演算手段は、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、前記進行方向の前側を正とした場合における０Ｇより大きい所定の進行方向用しきい値を上回る第１ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、前記第１ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、定速への収束を示すか否かの監視をする処理と、この処理で定速への収束を示す監視結果が得られた場合に、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、０Ｇより小さい所定の進行方向用しきい値を下回る第２ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、前記第２ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、０Ｇへの収束を示すか否かの監視をする処理と、この処理で０Ｇへの収束を示す監視結果が得られた場合に、前記脚部による一歩を検出する処理とを実行することを特徴とする。
【００１３】
この構成では、歩行に応じて形成される脚部の加速度の時間変化特性に関する特徴的なパターンに着目し、脚部の加速度データからその特徴的なパターンが現れるか否かの監視をすることにより、脚部による一歩を検出するので、歩行による一歩をより正確に検出して、実際の歩行状況をより正確に把握することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、鉛直方向の加速度の検出を上向きまたは下向き別に行う上下加速度検出手段と、進行方向の加速度の検出を前向きまたは後向き別に行う前後加速度検出手段と、これら上下加速度検出手段および前後加速度検出手段による両検出結果を一定間隔毎のサンプリング・データで入力して歩行情報を求める演算手段とを備え、利用者の脚部に装着される歩行計であって、前記演算手段は、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇより大きい所定の鉛直方向用第１しきい値を上回る第１ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、前記第１ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇより小さい所定の鉛直方向用第２しきい値を下回る第２ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、前記第２ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇより大きい所定の鉛直方向用第３しきい値を上回る第３ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、前記第３ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記上下加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、１Ｇへの収束を示すか否かの監視をする処理とを実行するとともに、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、前記進行方向の前側を正とした場合における０Ｇより大きい所定の進行方向用しきい値を上回る第１ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、この処理で前記第１ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、定速への収束を示すか否かの監視をする処理と、この処理で定速への収束を示す監視結果が得られた場合に、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、０Ｇより小さい所定の進行方向用しきい値を下回る第２ピークを伴う変化を示すか否かの監視をする処理と、この処理で前記第２ピークを伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、０Ｇへの収束を示すか否かの監視をする処理とを実行し、前記１Ｇへの収束を示す監視結果が得られるとともに、前記０Ｇへの収束を示す監視結果が得られた場合に、前記脚部による一歩を検出する処理を実行することを特徴とする。
【００１５】
この構成では、歩行に応じて形成される脚部の加速度の時間変化特性に関する特徴的なパターンに着目し、脚部の加速度データからその特徴的なパターンが現れるか否かの監視をすることにより、脚部による一歩を検出するので、歩行による一歩をより正確に検出して、実際の歩行状況をより正確に把握することができる。また、検出が二重で行われるので、検出精度を高めることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の歩行計において、前記演算手段は、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データの値が、遅くとも前記０Ｇより大きい所定の進行方向用しきい値を上回った時点から、前記前後加速度検出手段からのサンプリング・データ毎に、そのサンプリング・データの積算値を求めことにより、前記処理により検出された脚部による一歩を含む検出歩行の瞬時速度を求めるとともに、その瞬時速度を累積して累積速度を求め、前記検出歩行の瞬時速度がゼロに戻った時点またはそれ以降での前記累積速度と、この累積速度を求めるのに要したサンプリング数とから、前記検出歩行の平均速度を求めることを特徴とする。この構成では、平均速度を基に例えば移動距離などの様々な歩行情報を導出することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の歩行計において、計時手段を備え、前記演算手段は、前記計時手段を用いて、前記脚部による一歩および他の脚部による一方からなる検出歩行の歩行時間を求める一方、前記検出歩行の平均速度と前記検出歩行の歩行時間とから、前記脚部による一歩および他の脚部による一方からなる検出歩行の移動距離を求めることを特徴とする。この構成では、移動距離を正確に求めることができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の歩行計において、前記演算手段は、前記利用者がある区間を歩行した場合に、その区間における各検出歩行の平均速度を求めることにより、その区間における歩行の速度を求めることを特徴とする。この構成では、ある区間における歩行の平均速度を正確に求めることができる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の歩行計において、前記検出歩行の平均速度別および個人情報別の消費カロリー算出基準値を記憶する換算値記憶手段と、消費カロリー記憶手段とを備え、前記演算手段は、前記検出歩行毎に、その検出歩行の平均速度および前記利用者の個人情報に対応する消費カロリー算出基準値を前記換算値記憶手段から読み出し、その消費カロリー算出基準値に前記検出歩行の移動距離を乗じて、この移動距離分の消費カロリー値を求め、これを前記消費カロリー記憶手段に累積記憶することを特徴とする。この構成では、歩行による消費カロリー値を正確に求めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、歩行による一歩をより正確に検出して、実際の歩行状況をより正確に把握することのできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施形態1）
図１は本発明による実施形態１の歩行計の主要部の概略ブロック図、図２は同歩行計による歩行検出原理の説明図である。ただし、図２（ａ）は足首部に発生する鉛直方向の加速度の概略波形を、図２（ｂ）は足首部に発生する進行方向の加速度の概略波形を示す。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態１の歩行計１は、利用者の脚部（好ましくは足首）に装着されて使用され、各種歩行情報を求めるいわゆる歩数計であり、加速度センサ１１と、Ａ／Ｄ変換器１２、記憶部１３および信号処理・演算器１０を含むマイコンとにより構成されている。
【００２３】
加速度センサ１１は、互いに直交する２軸の加速度成分に応じて、それぞれその２軸に沿って揺動する２個の重り部を有するものであり、鉛直方向（一の軸方向）の加速度の検出を上向きまたは下向き別に行うとともに、進行方向（他の軸方向）の加速度の検出を前向きまたは後向き別に行う。具体的には、上向きまたは下向きの加速度の検出結果を、例えばそれぞれ正電圧または負電圧のアナログ信号（上下加速度検出信号）で出力するとともに、前向きまたは後向きの加速度の検出結果を、例えばそれぞれ正電圧または負電圧のアナログ信号（前後加速度検出信号）で出力する構成となっている。なお、図１では、加速度センサ１１とＡ／Ｄ変換器１２との間には１本の線が図示されているが、実際には少なくとも２本の線が使用され、ともにアナログの上下加速度検出信号および前後加速度検出信号が、加速度センサ１１からＡ／Ｄ変換器１２に平行に出力される。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換器１２は、予め設定されたサンプリング周波数で、加速度センサ１１からの上下加速度検出信号および前後加速度検出信号を、検出対象波形のうち絶対値が最小の波形の再生が可能となる分解能でデジタル信号に変換するものである。サンプリング周波数は、検出対象波形のうち最も高い周波数の波形の少なくとも２倍以上の周波数（本実施形態では例えば数十Ｈｚ程度）に設定される。なお、Ａ／Ｄ変換器１２には、上下加速度検出信号および前後加速度検出信号を平行に処理するため、２ポート入力、２ポート出力を備えるもの、あるいは２個のＡ／Ｄ変換器が使用される。また、ともにデジタルの上下加速度検出信号および前後加速度検出信号の取込み制御は、信号処理・演算器１０によって行われる。
【００２５】
記憶部１３は、例えば、ＲＡＭおよびＲＯＭなどの半導体記憶装置により構成され、本歩行計１の動作に必要となる各種データを記憶するものであり、例えば、歩行検出用データおよび歩行情報などのデータを記憶するために使用される。
【００２６】
信号処理・演算器１０は、例えば、所定のプログラムに従って本歩行計１全般の制御などの処理を実行するマイコン本体であり、Ｔ１〜Ｔ４などの各種割込みタイマを起動ないし停止する機能を有しているほか、足上昇検出機能１１１、足下降検出機能１１２、足着地検出機能１１３、一歩発生・停止検出機能１１４、足振出検出機能１２１、足定速進行検出機能１２２、足着地検出機能１２３、一歩発生・停止検出機能１２４および歩行情報導出機能１００などの各種処理機能を有している。
【００２７】
ここで、上記各種機能のうち、機能１１１〜１１４および機能１２１〜１２４は、加速度センサが重り部を持つ構成である場合に、図２に示すように、歩行に応じて形成される脚部の加速度の時間変化特性において特徴的なパターンが見出されることに基づいて構成される。機能１１１〜１１４は、鉛直方向の加速度の時間変化特性において見出された図２（ａ）の特徴的なパターンが現れるか否かの監視をすることにより、脚部による一歩を検出するように構成される。一方、機能１２１〜１２４は、進行方向の加速度の時間変化特性において見出された図２（ｂ）の特徴的なパターンが現れるか否かの監視をすることにより、脚部による一歩を検出するように構成される。以下、これら各機能および上記歩行情報導出機能１００について順次詳述する。
【００２８】
足上昇検出機能１１１は、加速度センサ１１からのＡ／Ｄ変換器１２によるデジタルの上下加速度検出信号（サンプリング・データ）の値が、図２（ａ）に示すように、しきい値Ｔｖ11を上回る第１ピークＰ11を伴う変化を示すか否かの監視をする処理を行う。
【００２９】
本実施形態１では、上下加速度検出信号の値がしきい値Ｔｖ11を上回った時点で、割込みタイマＴ１を起動し、今回の検出後（後述のＴＭ２経過後）の次回の検出時に再度しきい値Ｔｖ11を上回るまで、各上下加速度検出信号による上下加速度データ（サンプリング・データ）を記憶部１３に順次記憶し始め、現在の上下加速度データの値が直前の上下加速度データの値よりも小さくなることを検出することにより第１ピークＰ11を検出するように構成される。
【００３０】
しきい値Ｔｖ11は、歩行開始直後の上下加速度の値が静止時の１Ｇよりも大きくなるので、静止時の１Ｇより大きい所定の鉛直方向用第１しきい値として、例えば１．３Ｇに設定される。そして、その１．３Ｇの値は、上記歩行検出用データとして記憶部１３に予め記憶される。ただし、Ｇは重力加速度である。
【００３１】
なお、上下加速度データの記憶については、しきい値Ｔｖ11による検出直前の１Ｇからの立ち上がり時点の上下加速度データから、次回の検出時の１Ｇからの立ち上がり時点の上下加速度データまでを、順次記憶部１３に記憶するようにしてもよい。この場合、上下加速度データを記憶部１３に逐次記憶し、上下加速度データがしきい値Ｔｖ11を上回った時点以前の上下加速度データから、前方（時間的に前方）検索により、１Ｇをクロスする上下加速度データを特定すればよい。
【００３２】
足下降検出機能１１２は、上記第１ピークＰ11を伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、加速度センサ１１からのデジタルの上下加速度検出信号の値が、しきい値Ｔｖ12を下回る第２ピークＰ12を伴う変化を示すか否かの監視をする処理を行う。
【００３３】
本実施形態１では、上下加速度検出信号の値がしきい値Ｔｖ12を下回ると、現在の上下加速度データの値が直前の上下加速度データの値よりも大きくなることを検出することにより第２ピークＰ12を検出するように構成される。
【００３４】
しきい値Ｔｖ12は、図２（ａ）のＰ11−Ｐ12間のラインおよび１Ｇを下回る第２ピークＰ12を検出することができればよいので、１Ｇより小さい所定の鉛直方向用第２しきい値として、例えば０．８Ｇに設定され、上記歩行検出用データとして記憶部１３に予め記憶される。
【００３５】
足着地検出機能１１３は、上記第２ピークＰ12を伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、加速度センサ１１からのデジタルの上下加速度検出信号の値が、しきい値Ｔｖ13を上回る第３ピークＰ13を伴う変化を示すか否かの監視をする処理を行う。なお、第３ピークＰ13は、足が地面に着地したときに、加速度センサ１１の上下加速度検出用の重り部がなおも進行して撥ね返ることにより生じる。
【００３６】
本実施形態１では、上下加速度検出信号の値がしきい値Ｔｖ13を上回ると、現在の上下加速度データの値が直前の上下加速度データの値よりも小さくなることを検出することにより第３ピークＰ13を検出する処理が実行される。また、歩行の一歩の検出精度を上げるべく、第３ピークＰ13の直後での割込みタイマＴ１による計時時間ＴＭ１が、所定の基準時間よりも短ければ、これまでの監視結果を有効とする一方、そうでなければ無効とする処理が実行される。
【００３７】
上記基準時間は、例えば０．２５秒に設定される。しきい値Ｔｖ13は、図２（ａ）のＰ12−Ｐ13間のラインおよび１Ｇを上回る第３ピークＰ13を検出することができればよいので、１Ｇより大きい所定の鉛直方向用第３しきい値として、例えば１．５Ｇに設定される。そして、それら基準時間およびしきい値Ｔｖ13は、上記歩行検出用データとして記憶部１３に予め記憶される。
【００３８】
一歩発生・停止検出機能１１４は、上記第３ピークＰ13を伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、加速度センサ１１からのデジタルの上下加速度検出信号の値が、１Ｇへの収束を示すか否かの監視をする処理を行う。
【００３９】
１Ｇへの収束を示すか否かの監視の仕方には、例えば時間的に互いに隣接する２つの上下加速度検出信号の値の差が、所定の基準範囲内に収まるか否かを見るなどすることにより可能であるが、本実施形態１では、加速度センサ１１からのデジタルの上下加速度検出信号の値が、所定の鉛直方向用着地判別時間としての時間ＴＭ２の間、所定のしきい範囲Ｔｒ１内に収まるか否かの監視をするように構成される。
【００４０】
より具体的には、上下加速度検出信号の値がしきい範囲Ｔｒ１内に入った時点で、割込みタイマＴ２を起動し、上下加速度検出信号の値がしきい範囲Ｔｒ１内に収まったまま、割込みタイマＴ２による計時時間が、時間ＴＭ２を経過するか否かの監視をする処理が実行される。時間ＴＭ２は、例えば０．２秒に設定される。また、しきい範囲Ｔｒ１は、１Ｇを含む所定の鉛直方向用しきい範囲として、例えば０．８Ｇ＜Ｔｒ１＜１．２Ｇに設定される。そして、それらＴＭ２およびＴｒ１は、上記歩行検出用データとして記憶部１３に予め記憶される。
【００４１】
足振出検出機能１２１は、加速度センサ１１からのＡ／Ｄ変換器１２によるデジタルの前後加速度検出信号（サンプリング・データ）の値が、図２（ｂ）に示すように、しきい値Ｔｖ21を上回る第１ピークＰ21を伴う変化を示すか否かの監視をする処理を行う。
【００４２】
本実施形態１では、前後加速度検出信号の値がしきい値Ｔｖ21を上回った時点で、割込みタイマＴ３を起動し、今回の検出後の次回の検出時に再度しきい値Ｔｖ21を上回るまで各前後加速度検出信号による各前後加速度データ（サンプリング・データ）を記憶部１３に順次記憶し始め、現在の前後加速度データの値が直前の前後加速度データの値よりも小さくなることを検出することにより第１ピークＰ21を検出するように構成される。
【００４３】
しきい値Ｔｖ21は、進行方向の前側を正とした場合における、静止時の０Ｇより大きい所定の進行方向用（第１）しきい値として、例えば０．２Ｇに設定され、上記歩行検出用データとして記憶部１３に予め記憶される。
【００４４】
なお、前後加速度データの記憶については、しきい値Ｔｖ21による検出直前の０Ｇからの立ち上がり時点の前後加速度データから、次回の検出時の０Ｇからの立ち上がり時点の前後加速度データまでを、順次記憶部１３に記憶するようにしてもよい。この場合、前後加速度データを記憶部１３に逐次記憶し、前後加速度データがしきい値Ｔｖ21を上回った時点以前の前後加速度データから、前方（時間的に前方）検索により、０Ｇをクロスする前後加速度データを特定すればよい。
【００４５】
足定速進行検出機能１２２は、上記第１ピークＰ21を伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、加速度センサ１１からのデジタルの前後加速度検出信号の値が、定速への収束を示すか否かの監視をする処理を行う。
【００４６】
定速への収束を示すか否かの監視の仕方には、例えば時間的に互いに隣接する２つの前後加速度検出信号の値の差が、所定の基準範囲内に収まるか否かを見るなどすることにより可能であるが、本実施形態１では、加速度センサ１１からのデジタルの前後加速度検出信号の値が、しきい値Ｔｖ22を下回った後にしきい値Ｔｖ23に達する変化を示すか否かの監視をするように構成される。しきい値Ｔｖ22は、０Ｇより小さい所定の進行方向用第２しきい値として、例えば−０．２Ｇに設定され、またしきい値Ｔｖ23は、０Ｇ近辺の所定の進行方向用第３しきい値として、例えば０Ｇに設定され、ともに上記歩行検出用データとして記憶部１３に予め記憶される。
【００４７】
足着地検出機能１２３は、定速への収束を示す監視結果が得られた場合に、加速度センサ１１からのデジタルの前後加速度検出信号の値が、しきい値Ｔｖ24を下回る第２ピークＰ22を伴う変化を示すか否かの監視をする処理を行う。なお、第２ピークＰ22は、足が地面に着地したときに、加速度センサ１１の前後加速度検出用の重り部が慣性で同一方向になおも進行して戻ることにより生じる。
【００４８】
本実施形態１では、前後加速度検出信号の値がしきい値Ｔｖ24を下回ると、現在の前後加速度データの値が直前の前後加速度データの値よりも大きくなることを検出することにより第２ピークＰ22を検出する処理が実行される。また、歩行の一歩の検出精度を上げるべく、第２ピークＰ22の直後での割込みタイマＴ３による計時時間ＴＭ３が、所定の基準時間よりも短ければ、これまでの監視結果を有効とする一方、そうでなければ無効とする処理が実行される。
【００４９】
上記基準時間は、例えば０．２５秒に設定される。しきい値Ｔｖ24は、０Ｇより小さい所定の進行方向用（第４）しきい値として、例えば−０．５Ｇに設定される。そして、それら基準時間およびしきい値Ｔｖ24は、上記歩行検出用データとして記憶部１３に予め記憶される。
【００５０】
一歩発生・停止検出機能１２４は、上記第２ピークＰ22を伴う変化を示す監視結果が得られた場合に、加速度センサ１１からのデジタルの前後加速度検出信号の値が、０Ｇへの収束を示すか否かの監視をする処理を行う。
【００５１】
０Ｇへの収束を示すか否かの監視の仕方には、例えば時間的に互いに隣接する２つの前後加速度検出信号の値の差が、所定の基準範囲内に収まるか否かを見るなどすることにより可能であるが、本実施形態１では、加速度センサ１１からのデジタルの前後加速度検出信号の値が、所定の進行方向用着地判別時間としての時間ＴＭ４の間、所定のしきい範囲Ｔｒ２内に収まるか否かの監視をするように構成される。
【００５２】
より具体的には、前後加速度検出信号の値がしきい範囲Ｔｒ２内に入った時点で、割込みタイマＴ４を起動し、上下加速度検出信号の値がしきい範囲Ｔｒ２内に収まったまま、割込みタイマＴ４による計時時間が、時間ＴＭ４を経過するか否かの監視をする処理が実行される。時間ＴＭ４は、例えば０．２秒に設定される。また、しきい範囲Ｔｒ２は、０Ｇを含む所定の進行方向用しきい範囲として、例えば−０．２Ｇ＜Ｔｒ２＜０．２Ｇに設定される。そして、それらＴＭ４およびＴｒ２は、上記歩行検出用データとして記憶部１３に予め記憶される。
【００５３】
歩行情報導出機能１００は、一歩発生・停止検出機能１１４によりしきい範囲Ｔｒ１内に収まる監視結果が得られるとともに、一歩発生・停止検出機能１２４によりしきい範囲Ｔｒ２内に収まる監視結果が得られた場合に、本歩行計１が装着された脚部による一歩の発生を検出する処理を行う。また、上記脚部による一歩を検出する毎に、この脚部による一歩および他の脚部による一歩からなる検出歩行の歩数（２歩）を記憶部１３に記憶する処理が実行される。
【００５４】
図３，図４はそれぞれ足上昇検出機能１１１および足下降検出機能１１２の動作フロー図、図５は足着地検出機能１１３、一歩発生・停止検出機能１１４および歩行情報導出機能１００の動作フロー図であり、これらの図を参照しながら、先ず、鉛直方向の加速度の検出に基づく一歩の発生の検出動作について説明する。
【００５５】
この一歩の発生の検出動作がスタートすると、割込みタイマＴ１，Ｔ２がリセットされ（図５のＳ１６０）、図３のステップＳ１００に進み、上下加速度検出信号がサンプリングされる。続いて、そのサンプリングによる上下加速度データの値がしきい値Ｔｖ11（１．３Ｇ）を上回るか否かの判別が行われる（Ｓ１０１）。そして、上回る判別結果が得られなければ（Ｓ１０１でｎｏ）、ステップＳ１００に戻る一方、上回る判別結果が得られれば（Ｓ１０１でｙｅｓ）、０．７５秒で割込みタイマＴ１が起動される（Ｓ１０２）。続いて、上記上下加速度データが記憶部１３に記憶される（Ｓ１０３）。なお、このステップＳ１０３以降、上述の如く、再度しきい値Ｔｖ11を上回るまで、各上下加速度データは全て記憶部１３に順次記憶される。
【００５６】
続いて、上下加速度検出信号がサンプリングされ（Ｓ１０４）、その現在の加速度データの値が直前の加速度データの値よりも小さいか否かの判別が行われる（Ｓ１０５）。そして、小さい判別結果が得られなければ（Ｓ１０５でｎｏ）、ステップＳ１０３に戻る一方、小さい判別結果が得られれば（Ｓ１０５でｙｅｓ）、図４のステップＳ１１０に進む。なお、ステップＳ１０５の判別の反復については、反復回数または反復による経過時間に制限を設け、その制限を越える場合には、ステップＳ１６０に戻るようにしてもよい。
【００５７】
図４のステップＳ１１０に進むと、上下加速度検出信号がサンプリングされ、その値がしきい値Ｔｖ12（０．８Ｇ）を下回るか否かの判別が行われる（Ｓ１１１）。そして、下回る判別結果が得られなければ（Ｓ１１１でｎｏ）、ステップＳ１１０に戻る一方、下回る判別結果が得られれば（Ｓ１１１でｙｅｓ）、上下加速度データが記憶部１３に記憶される（Ｓ１１２）。
【００５８】
続いて、上下加速度検出信号がサンプリングされ（Ｓ１１３）、その現在の加速度データの値が直前の加速度データの値よりも大きいか否かの判別が行われる（Ｓ１１４）。そして、大きい判別結果が得られなければ（Ｓ１１４でｎｏ）、ステップＳ１１２に戻る一方、大きい判別結果が得られれば（Ｓ１１４でｙｅｓ）、図５のステップＳ１２０に進む。なお、ステップＳ１１１，Ｓ１１４の判別の反復については、反復回数または反復による経過時間に制限を設け、その制限を越える場合には、ステップＳ１６０に戻るようにしてもよい。
【００５９】
図５のステップＳ１２０に進むと、上下加速度検出信号がサンプリングされ、その値がしきい値Ｔｖ13（１．５Ｇ）を上回るか否かの判別が行われる（Ｓ１２１）。そして、上回る判別結果が得られなければ（Ｓ１２１でｎｏ）、ステップＳ１２０に戻る一方、上回る判別結果が得られれば（Ｓ１２１でｙｅｓ）、上下加速度データが記憶部１３に記憶される（Ｓ１２２）。
【００６０】
続いて、上下加速度検出信号がサンプリングされ（Ｓ１２３）、その現在の加速度データの値が直前の加速度データの値よりも小さいか否かの判別が行われる（Ｓ１２４）。そして、小さい判別結果が得られなければ（Ｓ１２４でｎｏ）、ステップＳ１２２に戻る一方、小さい判別結果が得られれば（Ｓ１２４でｙｅｓ）、ステップＳ１２５に進む。
【００６１】
ステップＳ１２５に進むと、割込みタイマＴ１による計時時間ＴＭ１（図５ではＴ１を兼用）が、０．２５秒よりも短いか否かの判別が行われる。そして、短い判別結果が得られなければ（Ｓ１２５でｎｏ）、ステップＳ１６０に戻る一方、短い判別結果が得られれば（Ｓ１２５でｙｅｓ）、割込みタイマＴ１をリセットし（Ｓ１２６）、ステップＳ１３０に進む。
【００６２】
ステップＳ１３０に進むと、上下加速度検出信号がサンプリングされ、その値がしきい範囲Ｔｒ１（０．８Ｇ〜１．２Ｇ）内に入るか否かの判別が行われる（Ｓ１３１）。そして、入る判別結果が得られなければ（Ｓ１３１でｎｏ）、ステップＳ１３０に戻る一方、入る判別結果が得られれば（Ｓ１３１でｙｅｓ）、割込みタイマＴ２が起動される（Ｓ１３２）。
【００６３】
続いて、上下加速度検出信号がサンプリングされ（Ｓ１３３）、その値がしきい範囲Ｔｒ１内に入るか否かの判別が行われる（Ｓ１３４）。そして、入る判別結果が得られなければ（Ｓ１３４でｎｏ）、ステップＳ１３０に戻る一方、入る判別結果が得られれば（Ｓ１３４でｙｅｓ）、ステップＳ１３５に進む。
【００６４】
ステップＳ１３５に進むと、割込みタイマＴ２による計時時間が、時間ＴＭ２（０．２秒）を経過するか否かの判別が行われる（Ｓ１３５）。そして、経過する判別結果が得られなければ（Ｓ１３５でｎｏ）、ステップＳ１３３に戻る一方、経過する判別結果が得られれば（Ｓ１３５でｙｅｓ）、ステップＳ１５０に進む。なお、ステップＳ１５０の動作については後述する。
【００６５】
図６，図７はそれぞれ足振出検出機能１２１および足定速進行検出機能１２２の動作フロー図、図８は足着地検出機能１２３、一歩発生・停止検出機能１２４および歩行情報導出機能１００の動作フロー図であり、これらの図を参照しながら、次に、進行方向の加速度の検出に基づく一歩の発生の検出動作について説明する。
【００６６】
この一歩の発生の検出動作がスタートすると、割込みタイマＴ３，Ｔ４がリセットされ（図８のＳ２６０）、図６のステップＳ２００に進み、前後加速度検出信号がサンプリングされる。続いて、そのサンプリングによる前後加速度データの値がしきい値Ｔｖ21（０．２Ｇ）を上回るか否かの判別が行われる（Ｓ２０１）。そして、上回る判別結果が得られなければ（Ｓ２０１でｎｏ）、ステップＳ２００に戻る一方、上回る判別結果が得られれば（Ｓ２０１でｙｅｓ）、０．７５秒で割込みタイマＴ３が起動される（Ｓ２０２）。続いて、上記前後加速度データが記憶部１３に記憶される（Ｓ２０３）。なお、このステップＳ２０３以降、上述の如く、再度しきい値Ｔｖ21を上回るまで、各前後加速度データは全て記憶部１３に順次記憶される。
【００６７】
続いて、前後加速度検出信号がサンプリングされ（Ｓ２０４）、その現在の加速度データの値が直前の加速度データの値よりも小さいか否かの判別が行われる（Ｓ２０５）。そして、小さい判別結果が得られなければ（Ｓ２０５でｎｏ）、ステップＳ２０３に戻る一方、小さい判別結果が得られれば（Ｓ２０５でｙｅｓ）、図７のステップＳ２１０に進む。なお、ステップＳ２０５の判別の反復については、反復回数または反復による経過時間に制限を設け、その制限を越える場合には、ステップＳ２６０に戻るようにしてもよい。
【００６８】
図７のステップＳ２１０に進むと、前後加速度検出信号がサンプリングされ、その値がしきい値Ｔｖ22（−０．２Ｇ）を下回るか否かの判別が行われる（Ｓ２１１）。そして、下回る判別結果が得られなければ（Ｓ２１１でｎｏ）、ステップＳ２１０に戻る一方、下回る判別結果が得られれば（Ｓ２１１でｙｅｓ）、前後加速度検出信号がサンプリングされる（Ｓ２１２）。続いて、その現在の加速度データの値がしきい値Ｔｖ23（０Ｇ）に達したか否かの判別が行われる（Ｓ２１３）。そして、達した判別結果が得られなければ（Ｓ２１３でｎｏ）、ステップＳ２１２に戻る一方、達した判別結果が得られれば（Ｓ２１３でｙｅｓ）、図８のステップＳ２２０に進む。なお、ステップＳ２１１，Ｓ２１３の判別の反復については、反復回数または反復による経過時間に制限を設け、その制限を越える場合には、ステップＳ２６０に戻るようにしてもよい。
【００６９】
ステップＳ２２０に進むと、前後加速度検出信号がサンプリングされ、その値がしきい値Ｔｖ24（−０．５Ｇ）を下回るか否かの判別が行われる（Ｓ２２１）。そして、下回る判別結果が得られなければ（Ｓ２２１でｎｏ）、ステップＳ２２０に戻る一方、下回る判別結果が得られれば（Ｓ２２１でｙｅｓ）、前後加速度データが記憶部１３に記憶される（Ｓ２２２）。
【００７０】
続いて、前後加速度検出信号がサンプリングされ（Ｓ２２３）、その現在の加速度データの値が直前の加速度データの値よりも大きいか否かの判別が行われる（Ｓ２２４）。そして、大きい判別結果が得られなければ（Ｓ２２４でｎｏ）、ステップＳ２２２に戻る一方、大きい判別結果が得られれば（Ｓ２２４でｙｅｓ）、ステップＳ２２５に進む。
【００７１】
ステップＳ２２５に進むと、割込みタイマＴ３による計時時間ＴＭ３（図８ではＴ３を兼用）が、０．２５秒よりも短いか否かの判別が行われる。そして、短い判別結果が得られなければ（Ｓ２２５でｎｏ）、ステップＳ２６０に戻る一方、短い判別結果が得られれば（Ｓ２２５でｙｅｓ）、割込みタイマＴ３をリセットし（Ｓ２２６）、ステップＳ２３０に進む。
【００７２】
ステップＳ２３０に進むと、前後加速度検出信号がサンプリングされ、その値がしきい範囲Ｔｒ２（−０．２Ｇ〜０．２Ｇ）内に入るか否かの判別が行われる（Ｓ２３１）。そして、入る判別結果が得られなければ（Ｓ２３１でｎｏ）、ステップＳ２３０に戻る一方、入る判別結果が得られれば（Ｓ２３１でｙｅｓ）、割込みタイマＴ４が起動される（Ｓ２３２）。
【００７３】
続いて、前後加速度検出信号がサンプリングされ（Ｓ２３３）、その値がしきい範囲Ｔｒ２内に入るか否かの判別が行われる（Ｓ２３４）。そして、入る判別結果が得られなければ（Ｓ２３４でｎｏ）、ステップＳ２３０に戻る一方、入る判別結果が得られれば（Ｓ２３４でｙｅｓ）、ステップＳ２３５に進む。
【００７４】
ステップＳ２３５に進むと、割込みタイマＴ４による計時時間が、時間ＴＭ４（０．２秒）を経過するか否かの判別が行われる（Ｓ２３５）。そして、経過する判別結果が得られなければ（Ｓ２３５でｎｏ）、ステップＳ２３３に戻る一方、経過する判別結果が得られれば（Ｓ２３５でｙｅｓ）、ステップＳ２５０に進む。
【００７５】
ここで、ステップＳ２５０に進むと、本歩行計１が装着された脚部による一歩の発生が検出され、その脚部による一歩および他の脚部による一歩からなる検出歩行の歩数が記憶部１３に記憶される。
【００７６】
以上、本実施形態１によれば、図２に示すように、歩行に応じて形成される脚部の加速度の時間変化特性に関する特徴的なパターンに着目し、脚部の加速度データからその特徴的なパターンが現れるか否かの監視をすることにより、脚部による一歩を検出するので、歩行による一歩をより正確に検出して、実際の歩行状況をより正確に把握することができる。
【００７７】
なお、実施形態１では、２軸の加速度を検出する加速度センサ１１を備える構成になっているが、必ずしもこの構成に限らず、鉛直方向の加速度の検出を上向きまたは下向き別に行う上下加速度センサを備える構成でも、あるいは進行方向の加速度の検出を前向きまたは後向き別に行う前後加速度センサを備える構成でもよい。これらいずれの構成でも、図３〜図５または図６〜図８の動作フロー、および図２から分かるように、実施形態１と同様に、歩行による一歩をより正確に検出して、実際の歩行状況をより正確に把握することができる。
【００７８】
また、図５および図８におけるステップＳ１５０，Ｓ１６０およびステップＳ２５０，Ｓ２６０の具体動作フローの例として、それぞれ図９,図１０に示すフローとすることが可能である。これらフローは、鉛直方向および進行方向の両加速度を平行に別々に処理しながら、ともに同時進行の他方の検出により一歩の発生が検出された場合に、自己の検出結果を記憶部１３に記憶する動作になっている。つまり、図９にあっては、鉛直方向（同図では重力方向）の検出で一歩の発生を検出したとき、そのことを示すフラグＦ１をセットし（Ｓ１４０）、ステップＳ１４１〜Ｓ１４３により、他方の進行方向の検出で一歩の発生を検出したことがフラグＦ２により示される場合に、ステップＳ１５０の処理を実行するようになっている。同様に、図１０にあっては、進行方向の検出で一歩の発生を検出したとき、そのことを示すフラグＦ２をセットし（Ｓ２４０）、ステップＳ２４１〜Ｓ２４３により、他方の鉛直方向の検出で一歩の発生を検出したことがフラグＦ１により示される場合に、ステップＳ２５０の処理を実行するようになっている。なお、Ｓ１６０ａ，Ｓ２６０ａは、それぞれ、新たに生じたＴ５，Ｆ１およびＴ６，Ｆ２をさらにリセットする以外は、Ｓ１６０，Ｓ２６０に対応している。
【００７９】
（実施形態２）
図１１は本発明による実施形態２の歩行計による歩数情報導出原理の説明図、図１２，図１３はそれぞれ足振出検出機能および足定速進行検出機能の動作フロー図、図１４は進行方向の足着地検出機能、一歩発生・停止検出機能および歩行情報導出機能の動作フロー図である。なお、図１１（ａ）において、Ｐ１２１〜Ｐ１２４はそれぞれ上記機能１２１〜１２４の処理時間に対応する。
【００８０】
本実施形態２の歩行計１は、実施形態１の図１と同様に構成され、第１の特徴として、歩行情報導出機能１００（信号処理・演算器１０）が、当該歩行情報導出機能１００の処理により検出された脚部による一歩を含む検出歩行の瞬時速度を求める処理を行う。
【００８１】
ここで、その検出歩行の瞬時速度の導出原理について説明すると、図１１（ａ）に示すように、進行方向における上記脚部による一歩の加速度の軌跡Ａに対応する前後加速度データの値を積算（積分）することにより、その一歩の瞬時速度（サンプリング毎の速度）の軌跡Ｂを求めることができる。この軌跡Ｂは、特筆すべきこととして、本歩行計１が脚部に装着されていることにより、必ずゼロに戻る。もし歩行計が腰部などの体幹部に装着されるとすれば、軌跡Ｂのように瞬時速度がゼロに戻らないので、加速度センサからのデータだけで、瞬時速度を求めることは困難である。この理由は、例えば、加速度センサからの信号が加速度ゼロの信号であっても、停止しているのか一定速度で歩行しているのかの判断がつかないためである。
【００８２】
上記の点に着目して、信号処理・演算器１０は、加速度センサ１１からのデジタルの前後加速度検出信号（サンプリング・データ）の値が、遅くともしきい値Ｔｖ21を上回った時点から、加速度センサ１１からのデジタルの前後加速度検出信号の積算値を求めることにより、上記検出歩行の瞬時速度を求めるように構成される（図１２〜図１４における２００ａ，Ｓ２０４ａ，Ｓ２１０ａ，Ｓ２１２ａ，Ｓ２２０ａ，Ｓ２２３ａ，Ｓ２３０ａ，Ｓ２３３ａ参照）。なお、実施形態１で説明したように、０Ｇをクロスする前後加速度データを特定することにより、軌跡Ｂにおける最初のゼロクロス時点から、検出歩行の瞬時速度を求めるようにしてもよい。
【００８３】
また、第２の特徴として、信号処理・演算器１０は、図１１（ｂ）に示すように、加速度センサ１１からのサンプリング・データ毎に、上記検出歩行の瞬時速度を累積して累積速度を求め、この累積速度を記憶部１３に記憶し、検出歩行の瞬時速度がゼロに戻った時点またはそれ以降での累積速度と、この累積速度を求めるのに要したサンプリング数とから、上記検出歩行の平均速度を求める処理を行う。
【００８４】
上記サンプリング数は、例えば、上記瞬時速度を求めるのに使用する各サンプリング・データのサンプリング毎に、所定変数を増分１でインクリメントすることにより求めることができるが、本実施形態２では、上記脚部による一歩および他の脚部による一歩からなる検出歩行の移動距離を正確に求めるべく、計時手段（上述のマイコンの計時機能または別のタイマ）を用いて、上記検出歩行の歩行時間を求め、この歩行時間から上記サンプリング数を求める。
【００８５】
すなわち、図１４のステップＳ２５４から図１２のステップＳ２００ａを経て図１４のステップＳ２５３に至る一連の処理を、一周期処理としたとき、歩行情報導出機能１００は、一周期処理の最初のステップＳ２５４毎に、Ｔｗの割込みタイマ機能を用いて、歩行計１が装着された脚部による一歩および他の脚部による一歩からなる検出歩行の歩行時間を求め、これを記憶部１３に記憶する処理を行う。この場合、歩行時間が得られるのは、次の一周期処理の直前となり、ステップＳ２５２の後になるので、ステップＳ２５２で求められ、ステップＳ２５３で記憶部１３に記憶された上記累積速度は、次の一周期処理の間保持される。そして、次の一周期処理におけるステップＳ２５２で、この一周期処理の直前に求められた歩行時間を前後加速度検出信号のサンプリング周期で除すことにより、上記サンプリング数が求められる。この場合、累積速度を求めるのに使用する本来のサンプリング数に一致させるために、上記サンプリング周期で除して得たサンプリング数から、ステップＳ２５２〜Ｓ２５４に相当するサンプリング数を引くようにすることが望ましい。
【００８６】
続いて、一周期処理の間保持した前回の累積速度を、上記サンプリング数で除すことにより、上記検出歩行の平均速度が求められる。この平均速度は、歩行計１が装着された脚部による一歩の平均速度と、他の脚部による平均速度とが同じであるとみなしたもので、その平均速度に上記歩行時間を乗じることにより、上記検出歩行（２歩）による移動距離が算出される。これら検出歩行の平均速度および検出歩行による移動距離は、ステップＳ２５３で記憶部１３に記憶される。
【００８７】
以上、本実施形態２によれば、検出歩行の瞬時速度が得られるので、その瞬時速度を基に様々な歩行情報を導出することができる。また、検出歩行の平均速度が得られるので、その平均速度を基に例えば移動距離などの様々な歩行情報を導出することができる。本実施形態１では、平均速度と計時手段により別途求められた歩行時間とから移動距離を正確に求めることができる。これにより、例えば、検出歩行の平均速度別および個人情報（体重や性別など）別の消費カロリー算出基準値（換算値）を記憶部１３に予め記憶しておき、信号処理・演算器１０が、検出歩行毎に、検出歩行の平均速度および利用者の個人情報に対応する消費カロリー算出基準値を記憶部１３から読み出し、その消費カロリー算出基準値に検出歩行による移動距離を乗じて、この移動距離分の消費カロリー値を求め、これを記憶部１３に累積記憶するようにすれば、歩行による消費カロリー値を正確に求めることができる。
【００８８】
なお、実施形態２の変形例として、信号処理・演算器１０は、利用者がある区間を歩行した場合に、その区間における各検出歩行の平均速度を求めることにより、その区間における歩行の速度を求めるようにしてもよい。この構成では、ある区間における歩行の平均速度を正確に求めることができる。
【００８９】
また、実施形態２の変形例として、Ｔｗのスタートは、ステップＳ２５４のタイミングに限らず、ステップＳ２０２のＴ３と同時でもよい。また、ステップＳ２５２，Ｓ２５３も、そのＴｗのスタート時ないしその直前直後でもよい。この場合、図１１（ａ）に示すＰ１２１〜Ｐ１２４の処理後に、検出歩行の平均速度、歩行時間および移動距離をまとめて計算することができる。
【００９０】
さらに、図１１から分かるように、第２ピークＰ22後における軌跡Ｂのゼロクロス以降の成分は重り部の振動ノイズと考えられるため、軌跡Ｂにおける最初のゼロクロス時点から再びゼロクロス時点に戻るまでの各サンプル毎に、検出歩行の瞬時速度を求めてこれを累積速度として累積するとともに、所定変数を１でインクリメントし、再びゼロクロス時点に戻ったときの累積速度を、そのときの所定変数（サンプリング数）で除して平均速度を求めるようにすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明による実施形態１の歩行計の主要部の概略ブロック図である。
【図２】同歩行計による歩行検出原理の説明図である。
【図３】足上昇検出機能の動作フロー図である。
【図４】足下降検出機能の動作フロー図である。
【図５】鉛直方向の足着地検出機能、一歩発生・停止検出機能および歩行情報導出機能の動作フロー図である。
【図６】足振出検出機能の動作フロー図である。
【図７】足定速進行検出機能の動作フロー図である。
【図８】進行方向の足着地検出機能、一歩発生・停止検出機能および歩行情報導出機能の動作フロー図である。
【図９】図５の変形例を示す動作フロー図である。
【図１０】図８の変形例を示す動作フロー図である。
【図１１】本発明による実施形態２の歩行計による歩数情報導出原理の説明図である。
【図１２】足振出検出機能の動作フロー図である。
【図１３】足定速進行検出機能の動作フロー図である。
【図１４】進行方向の足着地検出機能、一歩発生・停止検出機能および歩行情報導出機能の動作フロー図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  歩行計
１０  信号処理・演算器
１１  加速度センサ
１２  Ａ／Ｄ変換器
１３  記憶部
【図１】
2006039971.tif 000003
【図２】
2006039971.tif 000004
【図３】
2006039971.tif 000005
【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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