(57)【要約】【課題】  使用者がコースの高低差による歩行運動負荷を体感できるようにすること。【解決手段】  歩行信号検出部１０２は、体動センサ１０１が検出した歩行に対応する歩行信号を処理部１０３に出力する。高度センサ１０６は、実歩行における高度を検出して対応する高度信号を処理部１０３に出力する。処理部１０３は、高度信号に基づく高度変化に対応する高度変化係数を歩行距離に乗算することによって仮想的な歩行コース上の累積歩行距離を算出して表示部１０４に表示する。【選択図】  図１
2009192506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行を検出して対応する歩行信号を出力する歩行検出手段と、
高度を検出して対応する高度信号を出力する高度検出手段と、
前記高度信号に基づいて、歩行による高度変化量に応じた第１高度変化係数を算出する高度変化係数算出手段と、
前記歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を前記第１高度変化係数によって補正することにより、歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出する歩行距離算出手段と、
前記累積歩行距離を表示する表示手段とを備えて成ることを特徴とする歩行シミュレーション装置。
【請求項２】
使用者の歩幅を記憶する歩幅記憶手段を有し、
前記歩行距離算出手段は、前記歩幅と前記高度変化係数を乗算することによって今回の歩行の補正歩行距離を算出し、今までの累積歩行距離に加算することにより、前記歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することを特徴とする請求項１記載の歩行シミュレーション装置。
【請求項３】
前記歩行コースを構成する複数のコース要素と前記各コース要素の高度変化量に応じて付与した第２高度変化係数とを対応付けて記憶する高度変化係数記憶手段を備え、
前記歩行距離算出手段は、前記歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を前記第１高度変化係数及び第２高度変化係数によって補正することにより、歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の歩行シミュレーション装置。
【請求項４】
前記歩行距離算出手段は、前記歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離に前記第１高度変化係数及び第２高度変化係数を乗算することによって歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することを特徴とする請求項３記載の歩行シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の腕や腰等の身体に装着して、あるいは、使用者が携帯するバッグ等に収納して使用し、前記使用者の歩行に対応する歩行信号を検出して、所定コースの歩行シミュレーションを行う歩行シミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、使用者の歩行に対応する歩行信号を検出して、所定コースの歩行シミュレーションを行う歩行シミュレーション装置が開発されている。
例えば特許文献１には、歩行するコースと、そのコースの途中地点に関する情報をもち、使用者による歩行信号から得られる歩行距離情報をもとにコースを仮想的に進むことを特徴とする装置に関して開示されている。また、使用者に対して行う表示として、出発地点〜最終地点の情報表示、途中の地点〜次の地点の情報表示について示されている。
【０００３】
前記特許文献１記載の発明では、コースデータは距離のみの情報を示しいるが、コースが実在のものであれば、本当は地形による高低差が存在するはずだがこれを考慮していない。そのため、歩行検出によって得られた歩行距離はそのままコースの歩行距離に反映されてしまう。この方法では、例えば平坦な道ばかりを歩くような生活圏にある使用者が使用すると、すべて平坦な道を歩行した距離のみでコース歩行距離が決定してしまう。
【０００４】
即ち、コース上を歩行するための歩行距離を得るために、前記特許文献１記載の発明では歩数と歩幅から歩行距離を算出するのみであるため、実際に歩行時の状態が平坦な道であっても、上り坂や下り坂、あるいは階段の上り下りであっても無関係に歩行距離が決定する。従って、使用者が意図的に運動負荷を高めても、コース上での進む距離に差は表れないため使用者の努力が反映されないという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１３９９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記問題に鑑み成されたもので、使用者がコースの高低差による歩行運動負荷を体感できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、歩行を検出して対応する歩行信号を出力する歩行検出手段と、高度を検出して対応する高度信号を出力する高度検出手段と、前記高度信号に基づいて、歩行による高度変化量に応じた第１高度変化係数を算出する高度変化係数算出手段と、前記歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を前記第１高度変化係数によって補正することにより、歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出する歩行距離算出手段と、前記累積歩行距離を表示する表示手段とを備えて成ることを特徴とする歩行シミュレーション装置が提供される。
歩行距離算出手段は歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を第１高度変化係数によって補正することにより、歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出し、表示手段は前記累積歩行距離を表示する。
【０００８】
ここで、使用者の歩幅を記憶する歩幅記憶手段を有し、前記歩行距離算出手段は、前記歩幅と前記高度変化係数を乗算することによって今回の歩行の補正歩行距離を算出し、今までの累積歩行距離に加算することにより、前記歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出するように構成してもよい。
【０００９】
また、前記歩行コースを構成する複数のコース要素と前記各コース要素の高度変化量に応じて付与した第２高度変化係数とを対応付けて記憶する高度変化係数記憶手段を備え、前記歩行距離算出手段は、前記歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を前記第１高度変化係数及び第２高度変化係数によって補正することにより、歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出するように構成してもよい。
【００１０】
また、前記歩行距離算出手段は、前記歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離に前記第１高度変化係数及び第２高度変化係数を乗算することによって歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出するように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の歩行シミュレーション装置によれば、使用者がコースの高低差による歩行運動負荷を体感することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る歩行シミュレーション装置のブロック図である。
本歩行シミュレーション装置は、使用者の腕や腰等の身体に装着して、あるいは、使用者が携帯するバッグ等に収納して使用される。
図１において、歩行シミュレーション装置は、使用者の歩行（走行も含む）を検出して対応する歩行信号を出力する体動センサ１０１、歩行信号を検出してデジタル信号に変換して出力する歩行信号検出部１０２、歩行信号検出部１０２からの歩行信号に基づいて、歩数の計数や歩行距離の算出等の歩行距離に関連するデータの算出処理等を行う処理部１０３、表示部１０４、記憶部１０５、高度を検出して対応する高度信号を出力する高度センサ１０６、計時動作を行う計時部１０７を備えている。
【００１３】
体動センサ１０１は加速度センサによって構成されている。記憶部１０５には、使用者の歩幅情報（ユーザー歩幅情報）、歩行する仮想的な歩行コースのコース情報、処理部１０３が歩数と歩幅との積から算出したコース歩行距離（現在の累積歩行距離）、次の地点番号情報が記憶される。ユーザー歩幅情報は、使用者が図示しない操作部から入力して登録することができる。
【００１４】
ここで、体動センサ１０１及び歩行信号検出部１０２は歩行検出手段を構成している。処理部１０３は高度変化係数算出手段、歩行距離算出手段及び歩数算出手段を構成し、表示部１０４は表示手段を構成し、記憶部１０５は歩幅記憶手段及び高度変化係数記憶手段を構成している。
歩行検出手段は、歩行を検出して対応する歩行信号を出力することができる。高度検出手段は、高度を検出して対応する高度信号を出力することができる。
高度変化係数算出手段は、高度信号に基づいて歩行による高度変化量に応じた第１高度変化係数を算出することができる。
【００１５】
歩行距離算出手段は、歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を第１高度変化係数によって補正することにより、仮想的な歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することができる。また、歩行距離算出手段は、歩幅と高度変化係数を乗算することによって今回の歩行の補正歩行距離を算出し、今までの累積歩行距離に加算することにより、前記歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することができる。また、歩行距離算出手段は、歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離を第１高度変化係数及び第２高度変化係数によって補正することにより、歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することができる。また、歩行距離算出手段は、歩行検出手段からの歩行信号に基づいて算出した歩行距離に第１高度変化係数及び第２高度変化係数を乗算することによって歩行コースにおける現在の累積歩行距離を算出することができる。
【００１６】
表示手段は、累積歩行距離を表示することができる。
歩幅記憶手段は、使用者の歩幅を記憶することができる。
高度変化係数記憶手段は、歩行コースを構成する複数のコース要素と各コース要素の高度変化量に応じて付与した第２高度変化係数とを対応付けて記憶することができる。
【００１７】
図２は高度変化係数１（第1高度変化係数）と歩行コースにおける高度差（終了高度−開始高度）との関係を示す特性図である。高度変化係数１は、急なのぼり坂になる程大きくなり又、急なくだり坂になる程小さくなるように選定されている。
図３は、本実施の形態に係る歩行シミュレーション装置の処理を示すフローチャートで、主として処理部１０３が記憶部１０５に記憶したプログラムを実行することによって行う処理である。
【００１８】
以下、図１〜図３を用いて、本実施の形態に係る歩行シミュレーション装置の動作を説明する。
高度センサ１０６は高度に応じた高度信号を出力する。処理部１０３は前記高度信号に対応する高度（開始高度）の情報を記憶部１０５に記憶する（ステップＳ３０１）。
次に、処理部１０３は、計時部１０７を制御して、計時動作を開始させる（計時タイマスタート）（ステップＳ３０２）。
【００１９】
一方、体動センサ１０１は使用者の歩行を検出して対応する歩行信号を出力する。歩行信号検出部１０２は、体動センサ１０１からの歩行信号を検出しデジタル信号に変換して出力する。処理部１０３は、体動センサ１０１からの歩行信号を検出し（ステップＳ３０３）、歩行信号ありと判断すると（ステップＳ３０４）、記憶部１０５に記憶している歩行距離に今回の歩行距離（歩幅に相当する）を加算する（ステップＳ３０５）。
次に、処理部１０３は、計時動作が所定時間行われた（計時タイマ終了）と判断したとき（ステップＳ３０６）、その時点の高度を高度センサ１０６から得て、終了高度の情報として記憶部１０５に記憶する（ステップＳ３０７）。
【００２０】
次に、処理部１０３は、記憶部１０５に記憶した図２の高度変化係数１の特性を参照して、開始高度及び終了高度に基づいて、高度変化係数１を算出する（ステップＳ３０８）。
次に、処理部１０３は、記憶部１０５に記憶している歩行距離（実歩行距離）に高度変化係数１を乗算することにより、前記歩行距離に対応する仮想的な歩行コース上の歩行距離（コース歩行距離）を算出し、記憶部１０５に記憶している累積のコース歩行距離に加算する（ステップＳ３０９）。これにより、処理部１０３は現在までの累積のコース歩行距離を算出する。
【００２１】
処理部１０３は、表示部１０４を制御して、前記累積のコース歩行距離を表示部１０４に表示し（ステップＳ３１０）、記憶部１０５に記憶している歩行距離をリセットした後、処理ステップＳ３０１に戻る（ステップＳ３１１）。
処理部１０３は、処理ステップＳ３０６において計時タイマが終了していないと判断した場合には処理ステップＳ３０３に戻る。また、処理部１０３は、処理ステップＳ３０４において歩行信号なしと判断した場合には、処理ステップＳ３０５を行うことなく処理ステップＳ３０６に移行する。
【００２２】
このように、仮想的な歩行コースの高度変化量に応じた係数を歩行距離に乗算することによってコース歩行距離を算出して表示しているため、使用者が実際に上り坂や階段をのぼる実歩行運動を行った際には、運動負荷が大きくなるためコース歩行距離が平坦な道を歩行するよりも長くなる。また、下り坂や階段を下りる歩行運動を行った場合は実運動負荷が軽くなることでコース歩行距離が平坦な道を歩行するよりも短くなる。
従って、使用者が意図的にコース歩行距離を進めるために実運動負荷を高める努力を行うことができる歩行シミュレーション装置を提供することができる。よって、使用者がコースの高低差による歩行運動負荷を体感することが可能になるという効果を奏する。
【００２３】
次に、歩行コース上の複数の地点間に高度差を設定しておき、高度センサ１０６によって検出した高度のみならず、仮想的な歩行コース上の複数地点間の高度変化をも考慮した歩行シミュレーションについて説明する。
図４はコース情報を示すテーブルである。図４に示すように、コース情報は、起点から終点の間に位置する複数の地点番号、各地点間の距離、各地点の高度変化係数２（第２高度変化係数）を対応付けた情報となっている。歩行コースは複数のコース要素（各地点の間）によって構成されている。
図５は、図４のコース情報に対応させて、歩行コースの高度変化を示している図である。図５の距離は、各地点間の斜面の距離を意味している。
【００２４】
また、図６は、コース歩行距離及び次の地点番号の初期値を示すテーブルである。初期値として、コース歩行距離は０、次の地点番号は１が記憶されている。
図７は、本実施の形態に係る歩行シミュレーション装置の処理を示すフローチャートで、主として処理部１０３が記憶部１０５に記憶したプログラムを実行することによって行う処理である。
【００２５】
以下、図１〜図７を用いて、高度センサ１０６によって検出した高度のみならず、仮想的な歩行コース上の複数地点間の高度変化をも考慮した動作を説明する。
先ず、処理部１０３は、高度センサ１０６を制御して、高度センサ１０６に高度に応じた高度信号を出力させる。処理部１０３は前記高度信号に対応する高度（開始高度）の情報を記憶部１０５に記憶する（ステップＳ３０１）。
次に、処理部１０３は、計時部１０７を制御して、計時動作を開始させる（計時タイマスタート）（ステップＳ３０２）。
【００２６】
一方、体動センサ１０１は使用者の歩行を検出して対応する歩行信号を出力する。歩行信号検出部１０２は、体動センサ１０１からの歩行信号を検出しデジタル信号に変換して出力する。処理部１０３は、体動センサ１０１からの歩行信号を検出し（ステップＳ３０３）、歩行信号ありと判断すると（ステップＳ３０４）、記憶部１０５に記憶している歩行距離に今回の歩行距離（歩幅に相当する）を加算する（ステップＳ３０５）。
次に、処理部１０３は、計時動作が所定時間行われた（計時タイマ終了）と判断したとき（ステップＳ３０６）、その時点の高度を高度センサ１０６から得て、終了高度の情報として記憶部１０５に記憶する（ステップＳ３０７）。
【００２７】
次に、処理部１０３は、記憶部１０５に記憶した図2の高度変化係数１の特性を参照して、開始高度及び終了高度に基づいて、高度変化係数１を算出する（ステップＳ３０８）。
次に、処理部１０３は、該当地点番号の高度変化係数２を記憶部１０５から読み出す（ステップＳ７０１）。初期状態では地点番号は１であり、図４のコース情報を参照すると、この場合の高度変化係数２は０．８である。即ち、地点番号０から地点番号１に至るコース要素の高度変化係数２は０．８である。
【００２８】
次に、処理部１０３は、歩行距離を高度変化係数１及び高度変化係数２によって補正することにより（例えば、歩行距離に高度変化係数１及び高度変化係数２を乗算することにより）、前記歩行距離に対応するコース上の歩行距離（コース歩行距離）を算出し、記憶部１０５に記憶している累積のコース歩行距離に加算する（ステップＳ７０２）。これにより、処理部１０３は現在までの累積のコース歩行距離を算出する。
処理部１０３は、表示部１０４を制御して、前記累積のコース歩行距離を表示部１０４に表示し（ステップＳ３１０）、記憶部１０５に記憶している歩行距離をリセットする（ステップＳ３１１）。
【００２９】
次に、処理部１０３は、現在の累積歩行距離が地点距離を超えたか否かを判断し（ステップＳ７０３）、現在の累積歩行距離が地点距離を超えたと判断した場合、地点番号を加算して処理ステップＳ３０１に戻る（ステップＳ７０４）。
一方、処理部１０３は、処理ステップＳ７０３において現在の累積歩行距離が地点距離を超えていないと判断した場合、直ちに処理ステップＳ３０１に戻る。
これにより、仮想的な歩行コース上の登り、下り、実歩の登り、下りを考慮した歩行シミュレーションが可能になる。
【００３０】
以上述べたように本実施の形態に係る歩行シミュレーション装置によれば、仮想的な歩行コースのコース情報に、歩行コースの高度変化量に応じた係数情報を設け、歩数を計測し、使用者の歩幅値に応じた歩行距離を算出するとともに、歩行コースの高度変化量に応じた高度変化係数を歩行距離に乗じた結果を直前の歩行距離に加算し、歩行コース上の歩行距離を得るようにしている。
したがって、コース情報に設定された高低差情報を基にした高度変化係数によって、平坦な道を実歩行したとしても、歩行コースが上り坂ならばコース歩行距離が短くされ、また歩行コースが下り坂ならばコース歩行距離が長くなるといったようになる。よって、使用者が歩行コースの高低差による歩行運動負荷を体感することが可能になるという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
使用者の歩行に対応する歩行信号を検出して所定コースの歩行シミュレーションを行う歩行シミュレーション装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係る歩行シミュレーション装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る歩行シミュレーション装置に使用する高度変化係数の特性図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る歩行シミュレーション装置のフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態で使用するコース情報を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態において使用する歩行コースの高度変化を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態において使用するデータの初期値を示すテーブルである。
【図７】本発明の実施の形態に係る歩行シミュレーション装置のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１０１・・・体動センサ
１０２・・・歩行信号検出部
１０３・・・処理部
１０４・・・表示部
１０５・・・記憶部
１０６・・・高度センサ
１０７・・・計時部
【図１】
2009192506.tif 000003
【図２】
2009192506.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009192506.tif 000008
【図７】
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