慣性センサの使用に基づく歩数計の制御方法および、この方法を実行する歩数計
【課題】慣性センサの使用に基づく信頼性の高い歩数計の制御方法、およびその方法を実行する歩数計を提供する。
【解決手段】歩数計を制御する方法は、歩数計のユーザの動作に相関される信号（ＡＺ）を発生し、信号（ＡＺ）に基づいて、ユーザの歩行ステップを検出（200-225、300-320）するステップを含んでいる。さらにその方法は、検出された歩行ステップのシーケンス（Ｋ−２、Ｋ−１、Ｋ）が予め定められた規則性の条件（230、320、345）を満足するか否かをチェックし、規則性の条件（230、320、345）が満足されるならば、有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ、265、325、350）を更新し、規則性の条件（230、320、345）が満足されないならば、有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ）の更新を阻止するステップを考慮する。
【解決手段】歩数計を制御する方法は、歩数計のユーザの動作に相関される信号（ＡＺ）を発生し、信号（ＡＺ）に基づいて、ユーザの歩行ステップを検出（200-225、300-320）するステップを含んでいる。さらにその方法は、検出された歩行ステップのシーケンス（Ｋ−２、Ｋ−１、Ｋ）が予め定められた規則性の条件（230、320、345）を満足するか否かをチェックし、規則性の条件（230、320、345）が満足されるならば、有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ、265、325、350）を更新し、規則性の条件（230、320、345）が満足されないならば、有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ）の更新を阻止するステップを考慮する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、慣性センサの使用に基づく歩数計の制御方法および、前記方法を実行する歩数計に関する。
【背景技術】
【０００２】
知られているように、歩数計はユーザにより携帯されることができる装置であり、したがって移動した距離を評価するために種々の歩行または走行動作期間中に、歩行ステップ数をカウントする機能を有する。与えられる指示は、所定の期間中に人により行われる運動活動を計量するために、例えば臨床目的、運動行為の査定のため、または単に個人的興味のために有効である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
歩数計の信頼性は、明白に種々の移動速度におけるユーザの歩行ステップの長さの評価における正確度だけではなく、足取りに相関しない事象、即ち歩行ステップにより発生する摂動に類似する摂動を認識して無視する感度にも依存する。例えば多くの歩数計は慣性センサの使用に基づいており、これは実質的に垂直軸に沿った加速度を検出し、加速度信号の時間プロットが所定の形態的特性を示したときに、歩行ステップがユーザにより行われていることを認識する。基本的に、歩数計が、第１のしきい値よりも大きい振幅を有する正の加速度ピーク（即ち上方向のピーク）と、それに続いて数十分の一秒の距離で、第２のしきい値よりも大きい振幅を有する負の加速度ピーク（下方向）を検出したとき、歩行ステップは認識される。しかしながら、歩行ステップの正確な認識を妨害する可能性のある多くのランダムな事象が存在する。衝撃またはその他の外部の振動およびユーザの所定の動作は、実際にいわゆる“誤った実在”になり得るものであり、即ち発生された形態特性が同等であるために実際にはそうでなくても歩行ステップとして認識される事象になる。このタイプの事象は、ユーザがたとえ歩行していなくても、どのような場合でも歩数計により検出されることのできる動作を行うときに、静止期間でも非常に頻繁に生じる。多くの場合には、“隔離された”歩行ステップまたは非常に簡単な歩行ステップのシーケンスも、これらは歩数計が使用されている運動行為の評価に関しては実際に無関係であるので、重要ではなく、好ましくは無視されるべきである。
【０００４】
勿論、全てのこのような状態では、歩行ステップのカウントは完全に誤りがあることが証明されよう。
【０００５】
本発明の目的は、前述の制限を克服する歩数計の制御方法と、歩数計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、それぞれ請求項１および１５に規定されているように、歩数計の制御方法と、歩数計が与えられる。
【０００７】
本発明をさらに良好に理解するため、限定ではない例示によって、添付図面を参照して、その実施形態を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１および２を参照すると、歩数計１はセルホン２のような携帯可能な電子装置内に一体化されている。歩数計１は、全てがカード９に収納されている慣性センサ３、非揮発性メモリモジュール（ここでは図示せず）が取り付けられている制御装置５、ディスプレイ６、通信インターフェース８を具備し、カード９はセルホン２のケース10内に固定されている。ここで説明する実施形態では、制御装置５は歩数計１の制御機能を実行し、さらに双方向通信およびセルホン２で考慮される機能の処理を統括する。同様に、ケース10の外部から可視であるように明白に配置されたディスプレイ６は、歩数計１に関する情報と、さらに一般的にはセルホン２の動作に関する情報との両者を表示するために使用されることができる。
【０００９】
慣性センサ３はＭＥＭＳ（マイクロ−電子機械システム）型の線形の加速度計であり、セルホン２のケース10の縦軸Ｌに実質的に平行な検出軸Ｚを有するように、カード９上に設けられている。実用において、セルホン２が表面上で静止しているとき、検出軸Ｚと縦軸Ｌは実質的に水平であり、セルホン２が処理されているとき、実質的に垂直であるか、垂直に関して僅かに傾いている。慣性センサ３は出力で、加速度信号ＡＺを提供し、これは検出軸Ｚに沿って、慣性センサ３自体により受けた加速度と相関される。
【００１０】
制御装置５は、例えばベルトまたは肩に歩数計１を装着または携帯しているユーザによって行われた有効な歩行ステップの総数ＮＶＴを識別し、カウントするために、以下詳細に説明するように、加速度信号ＡＺを受信し処理する。さらに、制御装置５は、例えば動作中の平均速度およびエネルギ消費の評価のため等のような、ユーザにより移動された距離の評価およびその他のデータを生成するように構成されることが好ましい。生成されることが可能な有効な歩行ステップの総数ＮＶＴおよびその他のデータは、ディスプレイ６へ送信される。
【００１１】
この場合に、通信インターフェース８は、セルホン２のトランシーバシステム（既知であり、図示しない）に基づいており、好ましくはコンピュータと通信するためのポート（これも既知であり、図示しない）を具備する。通信インターフェース８はしたがって、歩数計１により生成されたデータ（特に、少なくとも有効な歩行ステップの総数ＮＶＴ）をダウンロードするためと、歩数計１の動作パラメータを制御装置５へアップロードするためとの両者に使用されることができる。
【００１２】
制御装置５は図３乃至８を参照して示されるように、制御手順を実行するように構成されている。
【００１３】
歩数計１のオン切換え時に、初期化ステップ（図３のブロック100）が実行され、ここでは有効な歩行ステップの総数ＮＶＴ、以後有効な制御ステップ数ＮＶＣと呼ぶ第２のカウンタ、以後無効なステップ数ＮＩＮＶと呼ぶ第３のカウンタはゼロに設定される。
【００１４】
制御装置５はその後、例えば２５Ｈｚの予め定められた周波数で、加速度信号ＡＺのサンプリングに基づいて、第１のカウント手順（ブロック110）を実行する。このステップでは、ユーザは静止していると考えられ、制御装置５は加速度信号ＡＺに基づいて、以後詳細に説明する予め定められた規則性の条件を満たしているような相互に近似している歩行ステップのシーケンスに対応する事象のシーケンスを認識するのを待機していると考えられている。ユーザの規則的な歩行に対応する歩行ステップのシーケンスが認識されたとき、第１のカウント手順は中断される。代わりに、認識された最後の歩行ステップから経過した時間間隔ＴＣが、例えば１０秒等の第１の時間しきい値ＴＳ１よりも大きいときに、第１のカウント手順は終了する。第１の計算手順から出るとき、規則性の条件を満たす歩行ステップのシーケンスが認識されるならば、制御装置５は状態フラグＦＳＴを第１の値Ｃに設定し、第１の時間しきい値ＴＳ１が経過されたならば、第２の値ＰＤに設定する。
【００１５】
第１のカウント手順の終了時に、制御装置５は、状態フラグＦＳＴが第１の値Ｃに設定されているか否か（ブロック120）、即ち歩行ステップのシーケンスが認識されたか否かをチェックする。認識されたならば（ブロック120からのイエス出力）、第２のカウント手順が実行される（ブロック130）。そのユーザは移動中であると考えられ、以後有効な歩行ステップの総数ＮＶＴと呼ぶ第１のカウンタは、歩行ステップに対応する事象が認識されるときはいつでもインクリメントされる。さらに制御装置５は、以下説明するように、歩行ステップのシーケンスの規則性をチェックし、移動の中断が検出されたとき、第２のカウント手順が終了され、第１のカウント手順の実行が再開される（ブロック110）。
【００１６】
代わりに、状態フラグＦＳＴが第２の値ＰＤを有するならば、歩数計１は低消費待機状態（“パワーダウン”状態）に設定され、制御装置５は調査手順を実行する（ブロック140）。この調査手順は、加速度信号ＡＺのｄ．ｃ．成分の変化が検出されたとき、即ち歩数計１を含むセルホン２が動かされたときに終了する。制御装置５はその後、第１の計算手順の実行に戻る（ブロック110）。
【００１７】
第１のカウント手順は図４に非常に詳細に示されている。
【００１８】
最初に、制御装置５は加速度信号ＡＺのサンプルを読取り（ブロック200）、その後、認識された最後の歩行ステップから経過した時間間隔ＴＣが第１の時間しきい値ＴＳ１よりも高いか否か、即ち歩行ステップ認識が第１の時間しきい値ＴＳ１よりも長い期間では失敗か否かを評価する。第１の時間しきい値よりも高いならば（ブロック205からイエスへ出力）、状態フラグＦＳＴは第２の値ＰＤへ設定され（ブロック210）、第１のカウント手順は終了される（この結末では、図３のブロック120の状態フラグＦＳＴにおける試験後、調査手順がブロック140で実行される）。そうでなければ（ブロック205からノーへ出力）、時間間隔ＴＣの期間は、第１の時間しきい値ＴＳ１よりも短く、例えば３秒に等しい第２の時間しきい値ＴＳ２と比較される（ブロック215）。第２の時間しきい値ＴＳ２が超過されるならば（ブロック215からイエスへ出力）、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣと無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶはゼロに設定され（ブロック220）、その後、歩行ステップ認識試験が実行される（ブロック225）。そうでなければ（ブロック215からノーへ出力）、制御装置５は直接、歩行ステップ認識試験を実行する。
【００１９】
ブロック225の歩行ステップ認識試験では、制御装置５は加速度信号ＡＺの時間プロット（即ち捕捉されたサンプルの連続）が予め定められた特性を有するか否かを検査する。特に（図５）、加速度信号ＡＺが、正の加速度しきい値ＡＺＰよりも高い正のピークと、それに続く負の加速度しきい値ＡＺＮよりも小さい負のピークを示すならば、および、負のピークが予め定められた振幅の時間窓ＴＷ内に入り、さらに正のピーク後に予め定められた距離に位置されるならば、歩行ステップは認識される。
【００２０】
制御装置５が歩行ステップに対応する事象を認識しないならば（ブロック225からノーへの出力）、加速度信号ＡＺの新しいサンプルが読取られる（ブロック200）。その代わりに、歩行ステップ認識試験がパスされるならば（ブロック225からイエスへの出力）、制御装置５は個々の歩行ステップの規則性に対応して、第１の確認試験を実行する（ブロック230）。また図６を参照にすると、現在の歩行ステップＫの期間ΔＴＫが、直ぐ前に先行する歩行ステップＫ−１の期間ΔＴＫ−１に関して実質的に均等であるときに、確認が生じる（一般的な歩行ステップの期間は、期間が評価された歩行ステップの認識の瞬間と、その直ぐ前に先行する歩行ステップの認識の瞬間との間で経過した時間により決定される）。さらに正確には、以下の方法で、現在の歩行ステップの認識の瞬間ＴＲ（Ｋ）が、直ぐ前に先行するステップの認識の瞬間ＴＲ（Ｋ−１）に関して規定される有効間隔ＴＶ内に入るならば、最後に認識された歩行ステップは有効にされる。
ＴＶ＝［ＴＣ（Ｋ−１）＋ΔＴＫ−１−ＴＡ，ＴＣ（Ｋ−１）＋ΔＴＫ−１＋ＴＢ］
ここで、ＴＡとＴＢは有効間隔ＴＶの相補的な部分である。ここで説明した本発明の実施形態では、相補的部分ＴＡとＴＢは、一般的な現在の歩行ステップＫに対して、以下のように規定される。
ＴＡ＝ΔＴＫ−１／２
ＴＢ＝ΔＴＫ−１
結果として、有効間隔はＴＣ（Ｋ−１）＋ΔＴＫ−１に関して非対称的であり、３ΔＴＫ−１／２に等しい振幅を有する。しかしながら、有効間隔ＴＶは対称的であり、異なる振幅を有することができる。実際に、認識された最後の歩行ステップは先に行われた最後の歩行ステップの周波数に匹敵することが確認される。
【００２１】
検査が否定の結果を生じたならば（ブロック230からのノー出力）、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶは、例えば３の第１のプログラム可能なしきい値数ＮＴ１と比較される（ブロック240）前に、１だけインクリメントされる（ブロック235）。無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶが第１のしきい値数ＮＴ１に到達したならば（ブロック240からのイエス出力）、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶと有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣはゼロに設定され（ブロック245）、第１のカウント手順が再開され、加速度信号ＡＺの新しいサンプルを読取る（ブロック200）。代わりに、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶが第１のしきい値数ＮＴ１よりも小さいならば（ブロック240からノーへの出力）、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣはデクリメントされる（ブロック250）。ここで説明する実施形態では、デクリメントは２に等しい。デクリメント演算の結果が負であるならば、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣは、ゼロに設定される（実際には、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣの更新された値はゼロと、２だけ減少される有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣの先の値との間の小さい値に等しい）。その後、制御装置５は加速度信号ＡＺの新しいサンプルを読取る（ブロック200）。
【００２２】
ブロック230の第１の確認試験にパスしたならば、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣは１だけインクリメントされ（ブロック255）、その後、制御装置５は認識された歩行ステップのシーケンスの規則性について第１の試験を実行する（ブロック260）。第１の規則性試験は第１の規則性の条件に基づき、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣを、（例えば８の）第１のしきい値数ＮＴ１よりも大きい第２のプログラム可能なしきい値数ＮＴ２と比較する。実際に、第１のしきい値数ＮＴ１よりも小さい不規則な歩行ステップ数により散発的に最も中断されているが、実質的に均一な方法で隔てられている歩行ステップが非常に優勢であるとき、第１の規則性の条件は満たされている。有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣが第２のしきい値数ＮＴ２よりも小さいならば（ブロック260からのノー出力）、第１の規則性の条件は満たされず、第１の規則性試験は、十分に規則的な歩行ステップに対応する歩行ステップのシーケンスがまだ識別されていないことを示し、有効な制御歩行ステップの総数ＮＶＴがインクリメントされずに、制御装置５は再度、加速度信号ＡＺの新しいサンプルを獲得する（ブロック200）。そうでなければ（ブロック260からのイエス出力）、歩行ステップのシーケンスが認識され、これは第１の規則性の条件が満たされ、第１の規則性試験にパスする。無効な歩行ステップ数ＮＩＮＶと有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣはゼロに設定され、一方、有効な歩行ステップの総数ＮＶＴは更新され、第２のしきい値数ＮＴ２に等しい値だけインクリメントされる（ブロック265）。さらに、状態フラグＦＳＴがカウント値に設定され、第１のカウント手順は終了される．この場合、図３のブロック120の状態フラグについての試験後、第２のカウント手順が実行される（ブロック130）。
【００２３】
実際に、第１のカウント手順により、歩数計１は第１の規則性の条件を満たす歩行ステップのシーケンスに対応する事象のシーケンスを待機した状態に保持されることが可能にされる。有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣが第２のしきい値数ＮＴ２に到達するとき、歩行の規則性は十分であると考えられる。不規則であると考えられる事象または２つの連続する歩行ステップ間で非常に長い待機時間は、デクリメントを生じ（ブロック250）、または有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣをゼロにし（ブロック220と245）、それによって第１のカウント手順はスタートから再開される。歩数計１が待機状態にある限り、ユーザは依然として静止していると考えているので、有効な歩行ステップの総数ＮＶＴはインクリメントされない。しかしながら、第１の規則性試験（ブロック260）にパスしたとき、有効な歩行ステップの総数ＮＶＴは、規則的と考えられるシーケンスを形成する（ＮＴ２に等しい）有効な歩行ステップを考慮するために直ちに更新される。隔離された事象および多くの場合、非常に短い歩行ステップのシーケンスはしたがって無視される利点があり、歩行ステップのカウントは（例えば不均等な加速度により、または移動の開始時におけるバランスが失われるため）隔離された不規則性の場合にもまた即座に再開する。
【００２４】
第１のしきい値数ＮＴ１と第２のしきい値数ＮＴ２の値をプログラミングする可能性によって、歩行ステップの初期のシーケンスの認識における歩数計の感度の変更が可能にされる。例えばユーザは、ユーザがとにかく長時間に規則的な歩行ステップを維持することが可能ではないオフィスまたは部屋のような閉ざされた環境に長時間に滞在しているとき、第１のしきい値数ＮＴ１と第２のしきい値数ＮＴ２の低い値（例えばそれぞれ２と４）をプログラムすることができる。このようにして、歩行ステップの短いシーケンスが確認され、カウントされる。その代わりに、ランニングのようなより一定で激しい運動中、歩行は長時間一定であり、第１のしきい値数ＮＴ１と第２のしきい値数ＮＴ２は、（例えばそれぞれ４と１２のような）高い値にプログラムされることができる。短く、行われる動作に関してそれ程重要ではない歩行ステップのシーケンスは無視されることができる。
【００２５】
図７は、（図３のブロック130において実行される）第２のカウント手順を詳細に示している。
【００２６】
制御装置５は最初に加速度信号ＡＺのサンプルを読取り（ブロック300）、その後、認識された最後の歩行ステップから経過した時間間隔ＴＣが第２の時間しきい値ＴＳ２よりも大きいか否かを評価する（ブロック305）。第２の時間しきい値よりも大きいならば（ブロック305からイエスへの出力）、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶと有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣはゼロにされ（ブロック310）、第２のカウント手順は終了される。そうではないならば（ブロック305からノーへの出力）、図３のブロック225の歩行ステップ認識試験と同一の歩行ステップ認識試験が実行される（ブロック315）。またこの場合、歩行ステップ認識は加速度信号ＡＺの正のピークと、それに続く時間窓ＴＷに入る負のピークの検出に基づいている（図５参照）。
【００２７】
制御装置５が歩行ステップに対応する事象を認識しないならば（ブロック315からのノー出力）、加速度信号ＡＺの新しいサンプルが読取られる（ブロック300）。その代わりに、歩行ステップ認識試験にパスしたならば（ブロック315からのイエス出力）、個々の歩行ステップの規則性に対応して、第２の確認試験が行われる（ブロック320）。第２の確認試験は、図３のブロック230で行われた第１の確認試験によく似ている。また、この場合、現在の歩行ステップの認識の瞬間ＴＣ（Ｋ）が先に規定された有効な間隔ＴＶ内に入るならば、有効とされる。実際に、認識される最後の歩行ステップが前に行われた最後の歩行ステップの周波数に匹敵することが確認されている。
【００２８】
チェックが肯定の結果を生んだならば（ブロック320のイエス出力）、制御装置５は有効な歩行ステップの総数ＮＶＴと、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣとを更新し、これらを１だけインクリメントする（ブロック325）。有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣは、ここで説明しているこの実施形態では第２のしきい値数ＮＴ２に等しい第３のプログラム可能なしきい値数ＮＴ３と比較される（ブロック330）。有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣが第２のしきい値数ＮＴ２よりも小さいならば（ブロック330からのノー出力）、制御装置５は再度、直接的に加速度信号ＡＺの新しいサンプルを獲得し（ブロック300）、一方、そうでなければ（ブロック330からのイエス出力）、無効な歩行ステップ数ＮＩＮＶと有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣは、新しいサンプルＡＺを獲得する前に、ゼロに設定される（ブロック335）。
【００２９】
一方、ブロック320の第２の確認検査が否定であるならば、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶは、本発明の実施形態では第１のしきい値数ＮＴ１に等しい第４のプログラム可能なしきい値数ＮＴ４と比較される（ブロック345）前に、１だけインクリメントされる（ブロック340）。無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶが第４のしきい値数ＮＴ４よりも小さいならば（ブロック345からのノー出力）、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣはここでは２だけデクリメントされる（ブロック350）。またこの場合に、デクリメント演算の結果が負であるならば、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣは、ゼロに設定される（有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣの更新された値はゼロと、２だけ減少される有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣの先の値との間の小さい値に等しい）。その後、制御装置５は加速度信号ＡＺの新しいサンプルを読取る（ブロック300）。無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶが第４のしきい値数ＮＴ４に到達するならば（ブロック345からのイエス出力）、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶと有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣはゼロに設定され（ブロック355）、第２のカウント手順は終了される。
【００３０】
実際には、第２のカウント手順は、第２の規則性の条件に基づいており、これは実質的な均等な方法で隔てられた歩行ステップのシーケンス内で、散在的な不規則の歩行ステップが生じる限り、満たされる。さらに正確に説明すると、第２の規則性の条件は、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶが第４のしきい値数ＮＴ４よりも小さい限り満足される。結果として、第２のカウント手順は、ユーザの歩行ステップが規則的に維持される限り、有効な制御歩行ステップ総数ＮＶＴを更新し、インクリメントし続ける。可能な隔離された不規則性は無視され、カウントの更新を中断または中止せず、これは代わりに、延期された停止が生じるとき、または移動における大きな不連続性が存在する場合にのみ中断される。しかしながら、歩行が再度規則的になったならば、第１のカウント手順が再度実行されるので、異なるリズムであってさえも、カウントは即座に再開される。これは重要な歩行ステップ数が無視されることを阻止する。
【００３１】
図３のブロック140で実行される調査手順を、図８を参照して詳細に説明する。
【００３２】
調査手順が開始されるとき、加速度信号ＡＺの現在の平均値ＡＺＭは制御装置５の非揮発性メモリモジュール（図示せず）に記憶される（ブロック400）。現在の平均値ＡＺＭは加速度信号ＡＺのＤＣ成分の評価を表し、これは歩数計１を含むセルホン２が静止しているとき、検出軸Ｚに沿った重力の加速度の影響により実質的に決定される。実際に、現在の平均値ＡＺＭはセルホン２および歩数計１の位置の評価を与える。
【００３３】
現在の平均値ＡＺＭの記憶後、歩数計１は低消費動作状態（パワーダウン状態）に設定され、ここでは少なくとも慣性センサ３が不活性である（ブロック410）。
【００３４】
例えば１０秒間の待機サイクルがその後、実行され（ブロック420）、その後、歩数計１の全ての機能が再度付勢される（“パワーオン”、ブロック430）。
【００３５】
制御装置５は慣性センサ３から、更新された平均値ＡＺＭ’を評価するのに十分な加速度信号ＡＺのサンプル数を獲得し（ブロック440）、これはその後、先に記憶された現在の平均値ＡＺＭと比較される（ブロック450）。
【００３６】
更新された平均値ＡＺＭ’が現在の平均値ＡＺＭから離れているならば（ブロック450からノー出力）、調査手順は中断され、図３のブロック110に示されている第１のカウント手順が実行される。一方、更新された平均値ＡＺＭ’が実質的に現在の平均値ＡＺＭに関して変化されないならば（ブロック450からのイエス出力）、調査手順は進行し、歩数計１は再度低消費動作状態に設定される（ブロック410）。
【００３７】
明らかに、調査手順の使用によって、歩数計１が使用されていないとき電力消費を劇的に減少させることができ、その自律性を増加することができる。説明した実施形態のように、歩数計１がリソース、例えば制御装置５の使用を共有する携帯可能な装置中に一体化されるならば、調査手順はさらに利点を伴う。実際に、歩数計１にリンクされる機能の消勢は、アクチブ機能により使用されるため、共有されたリソースを解除してフリーにし、それによって、より効率的な方法でリソース自体にアクセスできる。
【００３８】
したがって、添付の特許請求の範囲に規定されている本発明の技術的範囲を逸脱せずに、変更および変形がここで説明した装置に対して行われることができることは明白である。
【００３９】
特に、説明された制御手順は、独立型の歩数計または、さらに別の携帯可能な装置中に一体化されるが、独立型で共有されないリソースを有する歩数計においても有効に使用されることができる。
【００４０】
さらに、認識される歩行ステップのカウントを可能にするか阻止するために使用される規則性の条件は説明した歩数計とは異なることができる．例えば、歩行ステップのシーケンスは、認識されるが確認されていない可能な歩行ステップが、少なくとも１つの予め定められた数の連続的に有効にされた歩行ステップによって分離されるとき、規則的であると考えられることができる。確認された歩行ステップが、歩行ステップのシーケンスの少なくとも所定の割合であるとき、予め定められた数の確認されたかまたは確認されない歩行ステップ（固定した長さの連続）は規則的であると考えることができる。
【００４１】
最後に、慣性センサは２または３個の検出軸を有するタイプであることができる。この場合、歩行ステップの認識は垂直に最も近い検出軸に対応している加速度信号を選択することによって行われることが有効である。使用される検出軸が垂直に近い程、実際に、歩行ステップの認識に対して有効な信号の振幅は大きくなる。検出軸はそれぞれの加速度信号のＤＣ成分値に基づいて選択され、これは重力の加速度の影響と相関される。垂直に最も近い検出軸は、その軸に沿って重力の加速度の影響が大きくなる軸である。歩数計はその後、それがどのように方向付けされるかには関係なく、使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による歩数計を含む携帯可能な電子装置の簡単な部分的に断面で示された斜視図。
【図２】図１の歩数計の簡単なブロック図。
【図３】図１および２の歩数計により実行される本発明による制御方法に対応するフローチャート。
【図４】図３の方法の第１のステップに対応するさらに詳細なフローチャート。
【図５】本発明による方法で使用される第１の量を表すグラフ。
【図６】本発明による方法で使用される第２の量を表すグラフ。
【図７】図３の方法の第２のステップに対応するさらに詳細なフローチャート。
【図８】図３の方法の第３のステップに対応するさらに詳細なフローチャート。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、慣性センサの使用に基づく歩数計の制御方法および、前記方法を実行する歩数計に関する。
【背景技術】
【０００２】
知られているように、歩数計はユーザにより携帯されることができる装置であり、したがって移動した距離を評価するために種々の歩行または走行動作期間中に、歩行ステップ数をカウントする機能を有する。与えられる指示は、所定の期間中に人により行われる運動活動を計量するために、例えば臨床目的、運動行為の査定のため、または単に個人的興味のために有効である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
歩数計の信頼性は、明白に種々の移動速度におけるユーザの歩行ステップの長さの評価における正確度だけではなく、足取りに相関しない事象、即ち歩行ステップにより発生する摂動に類似する摂動を認識して無視する感度にも依存する。例えば多くの歩数計は慣性センサの使用に基づいており、これは実質的に垂直軸に沿った加速度を検出し、加速度信号の時間プロットが所定の形態的特性を示したときに、歩行ステップがユーザにより行われていることを認識する。基本的に、歩数計が、第１のしきい値よりも大きい振幅を有する正の加速度ピーク（即ち上方向のピーク）と、それに続いて数十分の一秒の距離で、第２のしきい値よりも大きい振幅を有する負の加速度ピーク（下方向）を検出したとき、歩行ステップは認識される。しかしながら、歩行ステップの正確な認識を妨害する可能性のある多くのランダムな事象が存在する。衝撃またはその他の外部の振動およびユーザの所定の動作は、実際にいわゆる“誤った実在”になり得るものであり、即ち発生された形態特性が同等であるために実際にはそうでなくても歩行ステップとして認識される事象になる。このタイプの事象は、ユーザがたとえ歩行していなくても、どのような場合でも歩数計により検出されることのできる動作を行うときに、静止期間でも非常に頻繁に生じる。多くの場合には、“隔離された”歩行ステップまたは非常に簡単な歩行ステップのシーケンスも、これらは歩数計が使用されている運動行為の評価に関しては実際に無関係であるので、重要ではなく、好ましくは無視されるべきである。
【０００４】
勿論、全てのこのような状態では、歩行ステップのカウントは完全に誤りがあることが証明されよう。
【０００５】
本発明の目的は、前述の制限を克服する歩数計の制御方法と、歩数計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、それぞれ請求項１および１５に規定されているように、歩数計の制御方法と、歩数計が与えられる。
【０００７】
本発明をさらに良好に理解するため、限定ではない例示によって、添付図面を参照して、その実施形態を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１および２を参照すると、歩数計１はセルホン２のような携帯可能な電子装置内に一体化されている。歩数計１は、全てがカード９に収納されている慣性センサ３、非揮発性メモリモジュール（ここでは図示せず）が取り付けられている制御装置５、ディスプレイ６、通信インターフェース８を具備し、カード９はセルホン２のケース10内に固定されている。ここで説明する実施形態では、制御装置５は歩数計１の制御機能を実行し、さらに双方向通信およびセルホン２で考慮される機能の処理を統括する。同様に、ケース10の外部から可視であるように明白に配置されたディスプレイ６は、歩数計１に関する情報と、さらに一般的にはセルホン２の動作に関する情報との両者を表示するために使用されることができる。
【０００９】
慣性センサ３はＭＥＭＳ（マイクロ−電子機械システム）型の線形の加速度計であり、セルホン２のケース10の縦軸Ｌに実質的に平行な検出軸Ｚを有するように、カード９上に設けられている。実用において、セルホン２が表面上で静止しているとき、検出軸Ｚと縦軸Ｌは実質的に水平であり、セルホン２が処理されているとき、実質的に垂直であるか、垂直に関して僅かに傾いている。慣性センサ３は出力で、加速度信号ＡＺを提供し、これは検出軸Ｚに沿って、慣性センサ３自体により受けた加速度と相関される。
【００１０】
制御装置５は、例えばベルトまたは肩に歩数計１を装着または携帯しているユーザによって行われた有効な歩行ステップの総数ＮＶＴを識別し、カウントするために、以下詳細に説明するように、加速度信号ＡＺを受信し処理する。さらに、制御装置５は、例えば動作中の平均速度およびエネルギ消費の評価のため等のような、ユーザにより移動された距離の評価およびその他のデータを生成するように構成されることが好ましい。生成されることが可能な有効な歩行ステップの総数ＮＶＴおよびその他のデータは、ディスプレイ６へ送信される。
【００１１】
この場合に、通信インターフェース８は、セルホン２のトランシーバシステム（既知であり、図示しない）に基づいており、好ましくはコンピュータと通信するためのポート（これも既知であり、図示しない）を具備する。通信インターフェース８はしたがって、歩数計１により生成されたデータ（特に、少なくとも有効な歩行ステップの総数ＮＶＴ）をダウンロードするためと、歩数計１の動作パラメータを制御装置５へアップロードするためとの両者に使用されることができる。
【００１２】
制御装置５は図３乃至８を参照して示されるように、制御手順を実行するように構成されている。
【００１３】
歩数計１のオン切換え時に、初期化ステップ（図３のブロック100）が実行され、ここでは有効な歩行ステップの総数ＮＶＴ、以後有効な制御ステップ数ＮＶＣと呼ぶ第２のカウンタ、以後無効なステップ数ＮＩＮＶと呼ぶ第３のカウンタはゼロに設定される。
【００１４】
制御装置５はその後、例えば２５Ｈｚの予め定められた周波数で、加速度信号ＡＺのサンプリングに基づいて、第１のカウント手順（ブロック110）を実行する。このステップでは、ユーザは静止していると考えられ、制御装置５は加速度信号ＡＺに基づいて、以後詳細に説明する予め定められた規則性の条件を満たしているような相互に近似している歩行ステップのシーケンスに対応する事象のシーケンスを認識するのを待機していると考えられている。ユーザの規則的な歩行に対応する歩行ステップのシーケンスが認識されたとき、第１のカウント手順は中断される。代わりに、認識された最後の歩行ステップから経過した時間間隔ＴＣが、例えば１０秒等の第１の時間しきい値ＴＳ１よりも大きいときに、第１のカウント手順は終了する。第１の計算手順から出るとき、規則性の条件を満たす歩行ステップのシーケンスが認識されるならば、制御装置５は状態フラグＦＳＴを第１の値Ｃに設定し、第１の時間しきい値ＴＳ１が経過されたならば、第２の値ＰＤに設定する。
【００１５】
第１のカウント手順の終了時に、制御装置５は、状態フラグＦＳＴが第１の値Ｃに設定されているか否か（ブロック120）、即ち歩行ステップのシーケンスが認識されたか否かをチェックする。認識されたならば（ブロック120からのイエス出力）、第２のカウント手順が実行される（ブロック130）。そのユーザは移動中であると考えられ、以後有効な歩行ステップの総数ＮＶＴと呼ぶ第１のカウンタは、歩行ステップに対応する事象が認識されるときはいつでもインクリメントされる。さらに制御装置５は、以下説明するように、歩行ステップのシーケンスの規則性をチェックし、移動の中断が検出されたとき、第２のカウント手順が終了され、第１のカウント手順の実行が再開される（ブロック110）。
【００１６】
代わりに、状態フラグＦＳＴが第２の値ＰＤを有するならば、歩数計１は低消費待機状態（“パワーダウン”状態）に設定され、制御装置５は調査手順を実行する（ブロック140）。この調査手順は、加速度信号ＡＺのｄ．ｃ．成分の変化が検出されたとき、即ち歩数計１を含むセルホン２が動かされたときに終了する。制御装置５はその後、第１の計算手順の実行に戻る（ブロック110）。
【００１７】
第１のカウント手順は図４に非常に詳細に示されている。
【００１８】
最初に、制御装置５は加速度信号ＡＺのサンプルを読取り（ブロック200）、その後、認識された最後の歩行ステップから経過した時間間隔ＴＣが第１の時間しきい値ＴＳ１よりも高いか否か、即ち歩行ステップ認識が第１の時間しきい値ＴＳ１よりも長い期間では失敗か否かを評価する。第１の時間しきい値よりも高いならば（ブロック205からイエスへ出力）、状態フラグＦＳＴは第２の値ＰＤへ設定され（ブロック210）、第１のカウント手順は終了される（この結末では、図３のブロック120の状態フラグＦＳＴにおける試験後、調査手順がブロック140で実行される）。そうでなければ（ブロック205からノーへ出力）、時間間隔ＴＣの期間は、第１の時間しきい値ＴＳ１よりも短く、例えば３秒に等しい第２の時間しきい値ＴＳ２と比較される（ブロック215）。第２の時間しきい値ＴＳ２が超過されるならば（ブロック215からイエスへ出力）、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣと無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶはゼロに設定され（ブロック220）、その後、歩行ステップ認識試験が実行される（ブロック225）。そうでなければ（ブロック215からノーへ出力）、制御装置５は直接、歩行ステップ認識試験を実行する。
【００１９】
ブロック225の歩行ステップ認識試験では、制御装置５は加速度信号ＡＺの時間プロット（即ち捕捉されたサンプルの連続）が予め定められた特性を有するか否かを検査する。特に（図５）、加速度信号ＡＺが、正の加速度しきい値ＡＺＰよりも高い正のピークと、それに続く負の加速度しきい値ＡＺＮよりも小さい負のピークを示すならば、および、負のピークが予め定められた振幅の時間窓ＴＷ内に入り、さらに正のピーク後に予め定められた距離に位置されるならば、歩行ステップは認識される。
【００２０】
制御装置５が歩行ステップに対応する事象を認識しないならば（ブロック225からノーへの出力）、加速度信号ＡＺの新しいサンプルが読取られる（ブロック200）。その代わりに、歩行ステップ認識試験がパスされるならば（ブロック225からイエスへの出力）、制御装置５は個々の歩行ステップの規則性に対応して、第１の確認試験を実行する（ブロック230）。また図６を参照にすると、現在の歩行ステップＫの期間ΔＴＫが、直ぐ前に先行する歩行ステップＫ−１の期間ΔＴＫ−１に関して実質的に均等であるときに、確認が生じる（一般的な歩行ステップの期間は、期間が評価された歩行ステップの認識の瞬間と、その直ぐ前に先行する歩行ステップの認識の瞬間との間で経過した時間により決定される）。さらに正確には、以下の方法で、現在の歩行ステップの認識の瞬間ＴＲ（Ｋ）が、直ぐ前に先行するステップの認識の瞬間ＴＲ（Ｋ−１）に関して規定される有効間隔ＴＶ内に入るならば、最後に認識された歩行ステップは有効にされる。
ＴＶ＝［ＴＣ（Ｋ−１）＋ΔＴＫ−１−ＴＡ，ＴＣ（Ｋ−１）＋ΔＴＫ−１＋ＴＢ］
ここで、ＴＡとＴＢは有効間隔ＴＶの相補的な部分である。ここで説明した本発明の実施形態では、相補的部分ＴＡとＴＢは、一般的な現在の歩行ステップＫに対して、以下のように規定される。
ＴＡ＝ΔＴＫ−１／２
ＴＢ＝ΔＴＫ−１
結果として、有効間隔はＴＣ（Ｋ−１）＋ΔＴＫ−１に関して非対称的であり、３ΔＴＫ−１／２に等しい振幅を有する。しかしながら、有効間隔ＴＶは対称的であり、異なる振幅を有することができる。実際に、認識された最後の歩行ステップは先に行われた最後の歩行ステップの周波数に匹敵することが確認される。
【００２１】
検査が否定の結果を生じたならば（ブロック230からのノー出力）、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶは、例えば３の第１のプログラム可能なしきい値数ＮＴ１と比較される（ブロック240）前に、１だけインクリメントされる（ブロック235）。無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶが第１のしきい値数ＮＴ１に到達したならば（ブロック240からのイエス出力）、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶと有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣはゼロに設定され（ブロック245）、第１のカウント手順が再開され、加速度信号ＡＺの新しいサンプルを読取る（ブロック200）。代わりに、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶが第１のしきい値数ＮＴ１よりも小さいならば（ブロック240からノーへの出力）、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣはデクリメントされる（ブロック250）。ここで説明する実施形態では、デクリメントは２に等しい。デクリメント演算の結果が負であるならば、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣは、ゼロに設定される（実際には、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣの更新された値はゼロと、２だけ減少される有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣの先の値との間の小さい値に等しい）。その後、制御装置５は加速度信号ＡＺの新しいサンプルを読取る（ブロック200）。
【００２２】
ブロック230の第１の確認試験にパスしたならば、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣは１だけインクリメントされ（ブロック255）、その後、制御装置５は認識された歩行ステップのシーケンスの規則性について第１の試験を実行する（ブロック260）。第１の規則性試験は第１の規則性の条件に基づき、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣを、（例えば８の）第１のしきい値数ＮＴ１よりも大きい第２のプログラム可能なしきい値数ＮＴ２と比較する。実際に、第１のしきい値数ＮＴ１よりも小さい不規則な歩行ステップ数により散発的に最も中断されているが、実質的に均一な方法で隔てられている歩行ステップが非常に優勢であるとき、第１の規則性の条件は満たされている。有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣが第２のしきい値数ＮＴ２よりも小さいならば（ブロック260からのノー出力）、第１の規則性の条件は満たされず、第１の規則性試験は、十分に規則的な歩行ステップに対応する歩行ステップのシーケンスがまだ識別されていないことを示し、有効な制御歩行ステップの総数ＮＶＴがインクリメントされずに、制御装置５は再度、加速度信号ＡＺの新しいサンプルを獲得する（ブロック200）。そうでなければ（ブロック260からのイエス出力）、歩行ステップのシーケンスが認識され、これは第１の規則性の条件が満たされ、第１の規則性試験にパスする。無効な歩行ステップ数ＮＩＮＶと有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣはゼロに設定され、一方、有効な歩行ステップの総数ＮＶＴは更新され、第２のしきい値数ＮＴ２に等しい値だけインクリメントされる（ブロック265）。さらに、状態フラグＦＳＴがカウント値に設定され、第１のカウント手順は終了される．この場合、図３のブロック120の状態フラグについての試験後、第２のカウント手順が実行される（ブロック130）。
【００２３】
実際に、第１のカウント手順により、歩数計１は第１の規則性の条件を満たす歩行ステップのシーケンスに対応する事象のシーケンスを待機した状態に保持されることが可能にされる。有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣが第２のしきい値数ＮＴ２に到達するとき、歩行の規則性は十分であると考えられる。不規則であると考えられる事象または２つの連続する歩行ステップ間で非常に長い待機時間は、デクリメントを生じ（ブロック250）、または有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣをゼロにし（ブロック220と245）、それによって第１のカウント手順はスタートから再開される。歩数計１が待機状態にある限り、ユーザは依然として静止していると考えているので、有効な歩行ステップの総数ＮＶＴはインクリメントされない。しかしながら、第１の規則性試験（ブロック260）にパスしたとき、有効な歩行ステップの総数ＮＶＴは、規則的と考えられるシーケンスを形成する（ＮＴ２に等しい）有効な歩行ステップを考慮するために直ちに更新される。隔離された事象および多くの場合、非常に短い歩行ステップのシーケンスはしたがって無視される利点があり、歩行ステップのカウントは（例えば不均等な加速度により、または移動の開始時におけるバランスが失われるため）隔離された不規則性の場合にもまた即座に再開する。
【００２４】
第１のしきい値数ＮＴ１と第２のしきい値数ＮＴ２の値をプログラミングする可能性によって、歩行ステップの初期のシーケンスの認識における歩数計の感度の変更が可能にされる。例えばユーザは、ユーザがとにかく長時間に規則的な歩行ステップを維持することが可能ではないオフィスまたは部屋のような閉ざされた環境に長時間に滞在しているとき、第１のしきい値数ＮＴ１と第２のしきい値数ＮＴ２の低い値（例えばそれぞれ２と４）をプログラムすることができる。このようにして、歩行ステップの短いシーケンスが確認され、カウントされる。その代わりに、ランニングのようなより一定で激しい運動中、歩行は長時間一定であり、第１のしきい値数ＮＴ１と第２のしきい値数ＮＴ２は、（例えばそれぞれ４と１２のような）高い値にプログラムされることができる。短く、行われる動作に関してそれ程重要ではない歩行ステップのシーケンスは無視されることができる。
【００２５】
図７は、（図３のブロック130において実行される）第２のカウント手順を詳細に示している。
【００２６】
制御装置５は最初に加速度信号ＡＺのサンプルを読取り（ブロック300）、その後、認識された最後の歩行ステップから経過した時間間隔ＴＣが第２の時間しきい値ＴＳ２よりも大きいか否かを評価する（ブロック305）。第２の時間しきい値よりも大きいならば（ブロック305からイエスへの出力）、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶと有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣはゼロにされ（ブロック310）、第２のカウント手順は終了される。そうではないならば（ブロック305からノーへの出力）、図３のブロック225の歩行ステップ認識試験と同一の歩行ステップ認識試験が実行される（ブロック315）。またこの場合、歩行ステップ認識は加速度信号ＡＺの正のピークと、それに続く時間窓ＴＷに入る負のピークの検出に基づいている（図５参照）。
【００２７】
制御装置５が歩行ステップに対応する事象を認識しないならば（ブロック315からのノー出力）、加速度信号ＡＺの新しいサンプルが読取られる（ブロック300）。その代わりに、歩行ステップ認識試験にパスしたならば（ブロック315からのイエス出力）、個々の歩行ステップの規則性に対応して、第２の確認試験が行われる（ブロック320）。第２の確認試験は、図３のブロック230で行われた第１の確認試験によく似ている。また、この場合、現在の歩行ステップの認識の瞬間ＴＣ（Ｋ）が先に規定された有効な間隔ＴＶ内に入るならば、有効とされる。実際に、認識される最後の歩行ステップが前に行われた最後の歩行ステップの周波数に匹敵することが確認されている。
【００２８】
チェックが肯定の結果を生んだならば（ブロック320のイエス出力）、制御装置５は有効な歩行ステップの総数ＮＶＴと、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣとを更新し、これらを１だけインクリメントする（ブロック325）。有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣは、ここで説明しているこの実施形態では第２のしきい値数ＮＴ２に等しい第３のプログラム可能なしきい値数ＮＴ３と比較される（ブロック330）。有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣが第２のしきい値数ＮＴ２よりも小さいならば（ブロック330からのノー出力）、制御装置５は再度、直接的に加速度信号ＡＺの新しいサンプルを獲得し（ブロック300）、一方、そうでなければ（ブロック330からのイエス出力）、無効な歩行ステップ数ＮＩＮＶと有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣは、新しいサンプルＡＺを獲得する前に、ゼロに設定される（ブロック335）。
【００２９】
一方、ブロック320の第２の確認検査が否定であるならば、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶは、本発明の実施形態では第１のしきい値数ＮＴ１に等しい第４のプログラム可能なしきい値数ＮＴ４と比較される（ブロック345）前に、１だけインクリメントされる（ブロック340）。無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶが第４のしきい値数ＮＴ４よりも小さいならば（ブロック345からのノー出力）、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣはここでは２だけデクリメントされる（ブロック350）。またこの場合に、デクリメント演算の結果が負であるならば、有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣは、ゼロに設定される（有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣの更新された値はゼロと、２だけ減少される有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣの先の値との間の小さい値に等しい）。その後、制御装置５は加速度信号ＡＺの新しいサンプルを読取る（ブロック300）。無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶが第４のしきい値数ＮＴ４に到達するならば（ブロック345からのイエス出力）、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶと有効な制御歩行ステップ数ＮＶＣはゼロに設定され（ブロック355）、第２のカウント手順は終了される。
【００３０】
実際には、第２のカウント手順は、第２の規則性の条件に基づいており、これは実質的な均等な方法で隔てられた歩行ステップのシーケンス内で、散在的な不規則の歩行ステップが生じる限り、満たされる。さらに正確に説明すると、第２の規則性の条件は、無効の歩行ステップ数ＮＩＮＶが第４のしきい値数ＮＴ４よりも小さい限り満足される。結果として、第２のカウント手順は、ユーザの歩行ステップが規則的に維持される限り、有効な制御歩行ステップ総数ＮＶＴを更新し、インクリメントし続ける。可能な隔離された不規則性は無視され、カウントの更新を中断または中止せず、これは代わりに、延期された停止が生じるとき、または移動における大きな不連続性が存在する場合にのみ中断される。しかしながら、歩行が再度規則的になったならば、第１のカウント手順が再度実行されるので、異なるリズムであってさえも、カウントは即座に再開される。これは重要な歩行ステップ数が無視されることを阻止する。
【００３１】
図３のブロック140で実行される調査手順を、図８を参照して詳細に説明する。
【００３２】
調査手順が開始されるとき、加速度信号ＡＺの現在の平均値ＡＺＭは制御装置５の非揮発性メモリモジュール（図示せず）に記憶される（ブロック400）。現在の平均値ＡＺＭは加速度信号ＡＺのＤＣ成分の評価を表し、これは歩数計１を含むセルホン２が静止しているとき、検出軸Ｚに沿った重力の加速度の影響により実質的に決定される。実際に、現在の平均値ＡＺＭはセルホン２および歩数計１の位置の評価を与える。
【００３３】
現在の平均値ＡＺＭの記憶後、歩数計１は低消費動作状態（パワーダウン状態）に設定され、ここでは少なくとも慣性センサ３が不活性である（ブロック410）。
【００３４】
例えば１０秒間の待機サイクルがその後、実行され（ブロック420）、その後、歩数計１の全ての機能が再度付勢される（“パワーオン”、ブロック430）。
【００３５】
制御装置５は慣性センサ３から、更新された平均値ＡＺＭ’を評価するのに十分な加速度信号ＡＺのサンプル数を獲得し（ブロック440）、これはその後、先に記憶された現在の平均値ＡＺＭと比較される（ブロック450）。
【００３６】
更新された平均値ＡＺＭ’が現在の平均値ＡＺＭから離れているならば（ブロック450からノー出力）、調査手順は中断され、図３のブロック110に示されている第１のカウント手順が実行される。一方、更新された平均値ＡＺＭ’が実質的に現在の平均値ＡＺＭに関して変化されないならば（ブロック450からのイエス出力）、調査手順は進行し、歩数計１は再度低消費動作状態に設定される（ブロック410）。
【００３７】
明らかに、調査手順の使用によって、歩数計１が使用されていないとき電力消費を劇的に減少させることができ、その自律性を増加することができる。説明した実施形態のように、歩数計１がリソース、例えば制御装置５の使用を共有する携帯可能な装置中に一体化されるならば、調査手順はさらに利点を伴う。実際に、歩数計１にリンクされる機能の消勢は、アクチブ機能により使用されるため、共有されたリソースを解除してフリーにし、それによって、より効率的な方法でリソース自体にアクセスできる。
【００３８】
したがって、添付の特許請求の範囲に規定されている本発明の技術的範囲を逸脱せずに、変更および変形がここで説明した装置に対して行われることができることは明白である。
【００３９】
特に、説明された制御手順は、独立型の歩数計または、さらに別の携帯可能な装置中に一体化されるが、独立型で共有されないリソースを有する歩数計においても有効に使用されることができる。
【００４０】
さらに、認識される歩行ステップのカウントを可能にするか阻止するために使用される規則性の条件は説明した歩数計とは異なることができる．例えば、歩行ステップのシーケンスは、認識されるが確認されていない可能な歩行ステップが、少なくとも１つの予め定められた数の連続的に有効にされた歩行ステップによって分離されるとき、規則的であると考えられることができる。確認された歩行ステップが、歩行ステップのシーケンスの少なくとも所定の割合であるとき、予め定められた数の確認されたかまたは確認されない歩行ステップ（固定した長さの連続）は規則的であると考えることができる。
【００４１】
最後に、慣性センサは２または３個の検出軸を有するタイプであることができる。この場合、歩行ステップの認識は垂直に最も近い検出軸に対応している加速度信号を選択することによって行われることが有効である。使用される検出軸が垂直に近い程、実際に、歩行ステップの認識に対して有効な信号の振幅は大きくなる。検出軸はそれぞれの加速度信号のＤＣ成分値に基づいて選択され、これは重力の加速度の影響と相関される。垂直に最も近い検出軸は、その軸に沿って重力の加速度の影響が大きくなる軸である。歩数計はその後、それがどのように方向付けされるかには関係なく、使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による歩数計を含む携帯可能な電子装置の簡単な部分的に断面で示された斜視図。
【図２】図１の歩数計の簡単なブロック図。
【図３】図１および２の歩数計により実行される本発明による制御方法に対応するフローチャート。
【図４】図３の方法の第１のステップに対応するさらに詳細なフローチャート。
【図５】本発明による方法で使用される第１の量を表すグラフ。
【図６】本発明による方法で使用される第２の量を表すグラフ。
【図７】図３の方法の第２のステップに対応するさらに詳細なフローチャート。
【図８】図３の方法の第３のステップに対応するさらに詳細なフローチャート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩数計のユーザの動きに相関される信号（ＡＺ）を発生し、
前記信号（ＡＺ）に基づいて、ユーザの歩行ステップを検出する（200-225、300-320）歩数計の制御方法において、
検出された歩行ステップのシーケンス（Ｋ−２、Ｋ−１、Ｋ）が予め定められた規則性の条件を満たすか否かをチェックし（230、320、345）、
前記規則性の条件（230、320、345）が満たされるならば、有効な歩行ステップの総数を更新し（ＮＶＴ、265、325、350）、
前記規則性の条件（230、320、345）が満たされないならば、有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ）の更新が阻止されるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
検出された歩行ステップのシーケンス（Ｋ−２、Ｋ−１、Ｋ）が予め定められた規則性の条件を満たすか否かをチェックする（230、320、345）前記ステップは、
第１の動作条件（110）において、第１の規則性の条件が満たされるか否かをチェックし（230）、
第２の動作条件（130）において、第２の規則性の条件が満たされるか否かをチェックする（345）ステップを含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１の規則性の条件が満たされるか否かをチェックする（230）前記ステップ期間中に、前記有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ）の更新が阻止される請求項２記載の方法。
【請求項４】
第２の規則性の条件が満たされるか否かをチェックする（345）前記ステップ期間中に、前記有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ）の更新が可能にされる請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
第１の規則性の条件が満たされるか否かをチェックする（230）前記ステップは、
現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）の第１の確認試験（230）を実行し、
前記第１の確認試験（230）に基づいて、前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）が有効と確認されるならば（255）、有効制御歩行ステップ数（ＮＩＶＣ）をインクリメントし、
前記第１の確認試験（230）に基づいて、前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）が有効と確認されないならば（255）、前記有効制御歩行ステップ数（ＮＶＣ）をデクリメントするステップを含んでいる請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）の前記第１の確認試験（230）を実行する前記ステップは、前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）の前記第１の期間（ΔＴＫ）が、直ぐ前に先行する検出された歩行ステップ（Ｋ−１）の第２の期間（ΔＴＫ−１）に関して均等であるか否かを評価するステップを含んでいる請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記第１の確認試験（230）は、以下の式により、現在の歩行ステップの認識の瞬間ＴＲ（Ｋ）が、直ぐ前に先行する歩行ステップの認識の瞬間ＴＲ（Ｋ−１）に関して規定された有効瞬間間隔（ＴＶ）内に入るとき、肯定的な結果を生成し、
ＴＶ＝［ＴＣ（Ｋ−１）＋ΔＴＫ−１−ＴＡ，ＴＣ（Ｋ−１）＋ΔＴＫ−１＋ＴＢ］
ここでΔＴＫ−１は前記第２の期間であり、ＴＡおよびＴＢは前記有効時間間隔（ＴＶ）の補足部分である請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記第１の規則性の条件が満たされるか否かをチェックする（230）前記ステップは、前記無効の歩行ステップ数（ＮＩＮＶ）を第１のしきい値数（ＮＴ１）と比較し、前記有効な制御歩行ステップ数（ＮＶＣ）を第２のしきい値数（ＮＴ２）と比較するステップを含んでいる請求項５乃至７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記有効な制御歩行ステップ数（ＮＶＣ）が前記第２のしきい値数（ＮＴ２）に等しい場合に、第１の規則性の条件（230）が満足される請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の規則性の条件が満たされるか否かをチェックする（345）前記ステップは、
前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）の第２の確認試験（320）を実行し、
前記第２の確認試験（320）に基づいて、前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）が有効と確認されるならば（325）、前記有効制御歩行ステップ数（ＮＶＣ）と有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ）をインクリメントし、
前記第２の確認試験（320）に基づいて、前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）が有効と確認されないならば（320）、前記無効の歩行ステップ数（ＮＩＮＶ）をインクリメントするステップを含んでいる請求項４乃至９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の規則性の条件が満足されるか否かをチェックする（345）前記ステップは、前記有効な制御歩行ステップ数（ＮＶＣ）を第３のしきい値数（ＮＴ３）と比較し、前記無効の歩行ステップ数（ＮＩＮＶ）を第４のしきい値数（ＮＴ４）と比較するステップを含んでいる請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の規則性の条件（345）は、前記無効の歩行ステップ数（ＮＩＮＶ）が前記第４のしきい値数（ＮＴ４）よりも小さい場合に、満足される請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の確認試験（320）に基づいて、前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）が有効と確認されず（340）、前記無効の歩行ステップ数（ＮＩＮＶ）が前記第４のしきい値数（ＮＴ４）よりも小さいならば、前記有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ）をインクリメントし、前記有効な制御歩行ステップ数（ＮＶＣ）をデクリメントするステップを含んでいる請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記歩数計（１）を第３の動作条件（140）に設定するステップを含み、前記信号（ＡＺ）に基づいて、ユーザの歩行ステップを検出する前記ステップ（200-225）が予め設定された時間しきい値（ＴＳ１）よりも長い期間ではないならば、前記歩数計（１）は少なくとも部分的に消勢される請求項１乃至１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
慣性センサ（３）と、前記慣性センサ（３）に関連する制御装置（５）を具備し、前記制御装置（５）は請求項１乃至１４のいずれか１項記載の方法による制御方法を実行するように構成されていることを特徴とする歩数計。
【請求項１】
歩数計のユーザの動きに相関される信号（ＡＺ）を発生し、
前記信号（ＡＺ）に基づいて、ユーザの歩行ステップを検出する（200-225、300-320）歩数計の制御方法において、
検出された歩行ステップのシーケンス（Ｋ−２、Ｋ−１、Ｋ）が予め定められた規則性の条件を満たすか否かをチェックし（230、320、345）、
前記規則性の条件（230、320、345）が満たされるならば、有効な歩行ステップの総数を更新し（ＮＶＴ、265、325、350）、
前記規則性の条件（230、320、345）が満たされないならば、有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ）の更新が阻止されるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
検出された歩行ステップのシーケンス（Ｋ−２、Ｋ−１、Ｋ）が予め定められた規則性の条件を満たすか否かをチェックする（230、320、345）前記ステップは、
第１の動作条件（110）において、第１の規則性の条件が満たされるか否かをチェックし（230）、
第２の動作条件（130）において、第２の規則性の条件が満たされるか否かをチェックする（345）ステップを含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１の規則性の条件が満たされるか否かをチェックする（230）前記ステップ期間中に、前記有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ）の更新が阻止される請求項２記載の方法。
【請求項４】
第２の規則性の条件が満たされるか否かをチェックする（345）前記ステップ期間中に、前記有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ）の更新が可能にされる請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
第１の規則性の条件が満たされるか否かをチェックする（230）前記ステップは、
現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）の第１の確認試験（230）を実行し、
前記第１の確認試験（230）に基づいて、前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）が有効と確認されるならば（255）、有効制御歩行ステップ数（ＮＩＶＣ）をインクリメントし、
前記第１の確認試験（230）に基づいて、前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）が有効と確認されないならば（255）、前記有効制御歩行ステップ数（ＮＶＣ）をデクリメントするステップを含んでいる請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）の前記第１の確認試験（230）を実行する前記ステップは、前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）の前記第１の期間（ΔＴＫ）が、直ぐ前に先行する検出された歩行ステップ（Ｋ−１）の第２の期間（ΔＴＫ−１）に関して均等であるか否かを評価するステップを含んでいる請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記第１の確認試験（230）は、以下の式により、現在の歩行ステップの認識の瞬間ＴＲ（Ｋ）が、直ぐ前に先行する歩行ステップの認識の瞬間ＴＲ（Ｋ−１）に関して規定された有効瞬間間隔（ＴＶ）内に入るとき、肯定的な結果を生成し、
ＴＶ＝［ＴＣ（Ｋ−１）＋ΔＴＫ−１−ＴＡ，ＴＣ（Ｋ−１）＋ΔＴＫ−１＋ＴＢ］
ここでΔＴＫ−１は前記第２の期間であり、ＴＡおよびＴＢは前記有効時間間隔（ＴＶ）の補足部分である請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記第１の規則性の条件が満たされるか否かをチェックする（230）前記ステップは、前記無効の歩行ステップ数（ＮＩＮＶ）を第１のしきい値数（ＮＴ１）と比較し、前記有効な制御歩行ステップ数（ＮＶＣ）を第２のしきい値数（ＮＴ２）と比較するステップを含んでいる請求項５乃至７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記有効な制御歩行ステップ数（ＮＶＣ）が前記第２のしきい値数（ＮＴ２）に等しい場合に、第１の規則性の条件（230）が満足される請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の規則性の条件が満たされるか否かをチェックする（345）前記ステップは、
前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）の第２の確認試験（320）を実行し、
前記第２の確認試験（320）に基づいて、前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）が有効と確認されるならば（325）、前記有効制御歩行ステップ数（ＮＶＣ）と有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ）をインクリメントし、
前記第２の確認試験（320）に基づいて、前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）が有効と確認されないならば（320）、前記無効の歩行ステップ数（ＮＩＮＶ）をインクリメントするステップを含んでいる請求項４乃至９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の規則性の条件が満足されるか否かをチェックする（345）前記ステップは、前記有効な制御歩行ステップ数（ＮＶＣ）を第３のしきい値数（ＮＴ３）と比較し、前記無効の歩行ステップ数（ＮＩＮＶ）を第４のしきい値数（ＮＴ４）と比較するステップを含んでいる請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の規則性の条件（345）は、前記無効の歩行ステップ数（ＮＩＮＶ）が前記第４のしきい値数（ＮＴ４）よりも小さい場合に、満足される請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の確認試験（320）に基づいて、前記現在の検出された歩行ステップ（Ｋ）が有効と確認されず（340）、前記無効の歩行ステップ数（ＮＩＮＶ）が前記第４のしきい値数（ＮＴ４）よりも小さいならば、前記有効な歩行ステップの総数（ＮＶＴ）をインクリメントし、前記有効な制御歩行ステップ数（ＮＶＣ）をデクリメントするステップを含んでいる請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記歩数計（１）を第３の動作条件（140）に設定するステップを含み、前記信号（ＡＺ）に基づいて、ユーザの歩行ステップを検出する前記ステップ（200-225）が予め設定された時間しきい値（ＴＳ１）よりも長い期間ではないならば、前記歩数計（１）は少なくとも部分的に消勢される請求項１乃至１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
慣性センサ（３）と、前記慣性センサ（３）に関連する制御装置（５）を具備し、前記制御装置（５）は請求項１乃至１４のいずれか１項記載の方法による制御方法を実行するように構成されていることを特徴とする歩数計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１１５２４３（Ｐ２００７−１１５２４３Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００６−２７２０９９（Ｐ２００６−２７２０９９）
【出願日】平成１８年１０月３日（２００６．１０．３）
【出願人】（５９８０８９６７２）エスティーミクロエレクトロニクス・エス・アール・エル (2)
【氏名又は名称原語表記】ＳＴＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｓ．ｒ．ｌ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７２０９９（Ｐ２００６−２７２０９９）
【出願日】平成１８年１０月３日（２００６．１０．３）
【出願人】（５９８０８９６７２）エスティーミクロエレクトロニクス・エス・アール・エル (2)
【氏名又は名称原語表記】ＳＴＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｓ．ｒ．ｌ．
【Ｆターム（参考）】
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