歩数計
【課題】 簡単な構成で、走行時の使用者の腕振りの程度を検出して通知できるようにすること。
【解決手段】 センサ１０１が走行を検出して出力した走行信号は、増幅回路１０２、フィルタ１０３、増幅回路１０４、歩数検出用コンパレータ１０５を介してＣＰＵ１０６に入力されて計数され、累積歩数が表示駆動回路１１４の駆動によって表示部１１５に表示される。また、腕振り検出用コンパレータ１０９によって検出された腕振り信号は、腕振り評価部１１９によって評価され、腕振りの評価結果が表示駆動回路１１４の駆動によって表示部１１５に表示される。
【解決手段】 センサ１０１が走行を検出して出力した走行信号は、増幅回路１０２、フィルタ１０３、増幅回路１０４、歩数検出用コンパレータ１０５を介してＣＰＵ１０６に入力されて計数され、累積歩数が表示駆動回路１１４の駆動によって表示部１１５に表示される。また、腕振り検出用コンパレータ１０９によって検出された腕振り信号は、腕振り評価部１１９によって評価され、腕振りの評価結果が表示駆動回路１１４の駆動によって表示部１１５に表示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体に装着して使用し、該装着した使用者の歩数を測定する歩数計に関し、特に前記使用者の腕に装着して使用する歩数計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、使用者の腕や腰に装着して、あるいは使用者が携帯するバッグ等に収納して使用し、前記使用者の歩数を測定する歩数計が開発されている。
近年歩数計には、歩数を測定する機能以外に、種々の機能が盛り込まれるようになってきており、使用者の運動能力を向上するためのトレーニング機能もその一つである。
【０００３】
例えば特許文献１には、走者をカメラで撮影して、走るという運動の中では、腕の振り、歩幅、ピッチなど、また腕の振りの項目の中でも手首の位置変化、腕の角度の変化、左右の腕の振るタイミングなどの身体運動解析結果をもとに、熟練者身体運動知識を利用しながら、使用者にアドバイスを与えるようにした身体特徴点検出装置および身体運動解析装置が開示されている。
しかしながら、カメラで撮影するシステムのため、個人がトレーニングとして使用するには、装置が大掛かりで使用が容易ではない。
【０００４】
特許文献２には、腹部に装着した検出装置で、走者の各軸方向の並進加速度及び角速度を計測し、測定値が目標値を超過している場合、警報を一歩毎に走者に知らせるようにした陸上競技走者用の走法習得装置が開示されている。
しかしながら、３軸の並進加速度及び角速度を計測するため、構造が複雑になり、小型化が困難で、低消費化に限界があった。また、検出装置を腹部に装着する必要があるため、走者の使用感が良くないという問題がある。
【０００５】
また、特許文献３に記載された運動識別方法では、手首に装着される機器が有する３軸加速度センサーが検出した加速度データのみを用いて身体の運動や身振りを識別する。また、１種類の運動を行っている期間の位置ベクトルの平均的な大きさと平均的な方位角θおよびφをグラフ化し、それぞれの値から運動パターンを識別するようにしている。
しかしながら、３軸の並進加速度及び角速度を計測するため、構成が複雑になり、小型化が困難で、低消費化に限界があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１１９４０号公報
【特許文献２】特開２００６−１１００４６号公報
【特許文献３】特開２００３−９３５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、簡単な構成で、走行時の使用者の腕振りの程度を検出して通知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】
【０００８】
本発明によれば、走行及び腕振り検出するためのセンサを有し前記センサによって検出した走行に対応する走行信号及び腕振りに対応する腕振り信号を出力する検出手段と、前記検出手段からの走行信号に基づいて歩数を計数する歩数計数手段と、前記腕振り信号に基づいて腕振りの評価を行う評価手段と、前記評価手段が行った腕振りの評価を通知する通知手段とを備えて成ることを特徴とする歩数計が提供される。
検出手段は、走行及び腕振り検出するためのセンサを有し前記センサによって検出した走行に対応する走行信号及び腕振りに対応する腕振り信号を出力する。歩数計数手段は、前記検出手段からの走行信号に基づいて歩数を計数する。評価手段は、前記腕振り信号に基づいて腕振りの評価を行う。通知手段は、前記評価手段が行った腕振りの評価を通知する。
【０００９】
ここで、前記評価手段は、前記腕振り信号を計数して腕振り数を計数し、前記腕振り数と歩数の関係に基づいて腕振り評価を行うように構成してもよい。
また、前記検出手段は、前記センサからの信号のうち、第１閾値を超える信号を前記走行信号として出力すると共に、前記第１閾値よりも大きい第２閾値を超える信号を前記腕振り信号として出力するように構成してもよい。
【００１０】
また、前記第２閾値を変更する閾値変更手段とを備えて成るように構成してもよい。
また、前記閾値変更手段は、前記歩数計数手段が計数した歩数と前記評価手段が計数した腕振り数との関係に基づいて前記第２閾値を変更するように構成してもよい。
また、累積走行時間を計測する走行時間計測手段を備えて成り、前記閾値変更手段は、前記走行時間計測手段が計測した累積走行時間に基づいて前記第２閾値を変更するように構成してもよい。
【００１１】
また、前記評価手段が、前記検出手段から所定時間継続して前記腕振り信号が出力されないと判定した場合又は前記検出手段から出力される単位時間当たりの腕振り信号の数が所定値以下と判定した場合に、警報を発する報知手段を備えて成るように構成してもよい。
また、少なくとも前記センサは腕に装着して使用されるように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡単な構成で、走行時の使用者の腕振りの程度を検出して通知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る歩数計について図面を用いて説明する。
先ず、本発明の実施の形態に係る歩数計の基本概念を説明すると、使用者の腕に装着して使用する歩数計（腕歩数計）を腕に装着して走行（使用者自身の足によって行う移動行為をいい、エクササイズウオーキング、競歩、歩行も含む。）を行った場合、走行検出用の加速度センサからは、図９に示すような信号が出力される。
【００１４】
腕振りが小さい人の場合には、腕振り動作が加速度センサの検出にあまり影響を与えないため、加速度センサが検出するのは走行による着地時の衝撃のみであり、走行に対応する加速度センサの出力信号（走行信号）の信号レベルは小さく又略一定となる。この様子を図９（ａ）に示す。同図では、走行信号は、走行か否かの判定基準である第１閾値を超える程度の信号レベルとなっている。
【００１５】
これに対して、腕振りが大きい人の場合には、腕振り動作が加速度センサの検出に大きな影響を与えるため、加速度センサが検出するのは走行による着地時の衝撃と腕振りによる加速度の和となる。また、腕振りによる加速度が大きくなるのは、腕を前又は後ろのいずれか一方に振ったときに大きくなり、他方に振ったときは小さくなる。
【００１６】
したがって、大きく腕を振りながら走行した場合に発生する加速度センサの出力信号は、図９（ｂ）に示すように、走行信号と、走行信号及び腕振り信号の和信号が交互に発生するような信号となる。同図に示すように、走行信号は前記第１閾値よりも大きい信号となり、走行信号及び腕振り信号の和信号は第２閾値を超える大きな信号となっている。
【００１７】
図１０は、腕振りの大きさと走行速度の関係を示すグラフであり、４人の走者Ｆ、Ｋ、Ｓｕ、Ｍのデータを示している。
図１０に示すように、各走者Ｆ、Ｋ、Ｓｕ、Ｍの走行速度と腕振りの大きさは相互に異なっているが、各走者Ｆ、Ｋ、Ｓｕ、Ｍ毎にみると、腕振りが大きくなるにつれて走行速度が速くなっており、腕振りの大きさと走行速度が比例関係にあることが解る。
【００１８】
即ち、腕時計型歩数計（腕歩数計）を用いて走行した場合、腕をよく振る走りをする人は、検出加速度に図９（ｂ）に示すような特徴が現れ、大・少の信号が交互にあらわれる。
また、図１０に示したグラフからも明らかなように、腕振りが大きいほど走行速度が速くなることが知られている。本実施の形態に係る歩数計は、このような特徴を利用して、走行時にしっかり腕が振れているか評価して通知するようにしたものである。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る歩数計のブロック図である。
図１において、歩数計は、走行及び腕振りを検出して対応する走行信号及び腕振り信号を出力するセンサ（例えば加速度センサ）１０１、センサ１０１からの走行信号及び腕振り信号を増幅して出力する増幅回路１０２、増幅回路１０２からの信号中の走行信号及び腕振り信号を通過させるフィルタ１０３、フィルタ１０３からの走行信号及び腕振り信号を増幅して出力する増幅回路１０４、増幅回路１０４からの走行信号及び腕振り信号を所定の第１閾値と比較し、前記第１閾値を超える信号を走行信号として二値化したデジタル信号に変換し出力する歩数検出用コンパレータ１０５、増幅回路１０４からの走行信号及び腕振り信号を前記第１閾値よりも大きい所定の第２閾値と比較し、前記第２閾値を超える信号を腕振り信号として二値化したデジタル信号に変換し出力する腕振り検出用コンパレータ１０９を備えている。
【００２０】
また、歩数計は、中央処理装置（ＣＰＵ）１０６、所定周波数の信号を生成する発振回路１０７、発振回路１０７からの信号を分周して計時動作の基準となる時計信号を出力する分周回路１０８、キースイッチ等によって構成された操作部１１０、ＣＰＵ１０６が実行するプログラムなどを記憶する読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１１１、歩数データや腕振り数データなどを記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１１２、警報を音で発する報音部１１３、ＣＰＵ１０６からの表示制御信号に応答して表示部１１５を駆動する表示駆動回路１１４、歩数や腕振り評価等を表示する表示部１１５を備えている。
【００２１】
図１では、ＣＰＵ１０６内には、ＣＰＵ１０６がＲＯＭ１１１に記憶したプログラムを実行した場合に実現する機能をブロック図として示している。
ＣＰＵ１０６は、歩数検出用コンパレータ１０５からの走行信号に基づいて（例えば、最新の所定数の走行信号に基づいて走行ピッチの移動平均をとることによって）走行ピッチＴｒを算出する周期演算部１１６、前記走行ピッチが所定範囲のピッチか否かを判定して、歩数検出用コンパレータ１０５から出力された走行信号のうち前記所定範囲内のピッチの信号を１歩分の走行信号として歩数計数部１１８に出力すると共に、腕振り評価部１１９に対して腕振り信号計数指示を行う周期比較部１１７、周期比較部１１７から得られた歩数を現在の歩数に加算することによって累積歩数を計数する歩数計数部１１８、周期比較部１１７からの腕振り信号計数指示に応答して腕振り検出用コンパレータ１０９からの腕振り信号の計数処理や評価等を行う腕振り評価部１１９として機能する。
【００２２】
ここで、センサ１０１、増幅回路１０２、１０４、フィルタ１０３、歩数検出用コンパレータ１０５及び腕振り検出用コンパレータ１０９は、検出手段としての検出回路を構成している。ＣＰＵ１０６、発振回路１０７及び分周回路０８は計時手段、走行時間計測手段を構成している。
ＣＰＵ１０６は歩数計数手段、評価手段、閾値変更手段を構成している。操作部１１０は操作手段を構成し、ＲＯＭ１１１及びＲＡＭ１１２は記憶手段を構成している。報音部１１３は報知手段を構成している。表示駆動回路１１３及び表示部１１４は通知手段を構成している。
【００２３】
検出手段は、走行及び腕振り検出するためのセンサを有し前記センサによって検出した走行に対応する走行信号及び腕振りに対応する腕振り信号を出力することができる。また、検出手段は、前記センサからの信号のうち、第１閾値を超える信号を前記走行信号として出力すると共に、前記第１閾値よりも大きい第２閾値を超える信号を前記腕振り信号として出力することができる。
歩数計数手段は、検出手段からの走行信号に基づいて歩数を計数することができる。
【００２４】
評価手段は、腕振り信号に基づいて腕振りの評価を行うことができる。また、評価手段は、腕振り信号を計数して腕振り数を計数し、前記腕振り数と歩数の関係に基づいて腕振り評価を行うことができる。
通知手段は、評価手段が行った腕振りの評価を通知することができる。
閾値変更手段は、第２閾値を変更することができる。また、閾値変更手段は、歩数計数手段が計数した歩数と評価手段が計数した腕振り数との関係に基づいて第２閾値を変更することができる。また、閾値変更手段は、走行時間計測手段が計測した累積走行時間に基づいて第２閾値を変更することができる。
【００２５】
また、走行時間計測手段は、累積走行時間を計測することができる。
報知手段は、評価手段が、検出手段から所定時間継続して腕振り信号が出力されないと判定した場合又は前記検出手段から出力される単位時間当たりの腕振り信号の数が所定値以下と判定した場合に、警報を発することができる。
また、少なくとも前記センサは腕に装着して使用されることができる。
【００２６】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。
以下、図１及び図２を用いて、本発明の第１の実施の形態に係る歩数計の動作を説明する。
歩数測定を行う場合、先ず、電源を投入することによって、センサ１０１、増幅回路１０２、１０４、フィルタ１０３、歩数検出用コンパレータ１０５及び腕振り検出用コンパレータ１０９から成る検出回路をオンした後（ステップＳ２０１）、操作部１１０をスタート操作することによって歩数測定開始を指示する。
【００２７】
ＣＰＵ１０６の周期演算部１１６は、操作部１１０のスタート操作を検出して、歩数測定動作を開始する（ステップＳ２０２）。また、周期演算部１１６は、前記スタート操作に応答して、分周回路１０８から入力される時計信号に基づいて計時動作を開始する。
次に、周期演算部１１６は、歩数検出用コンパレータ１０５から走行信号が入力されたと判断すると（ステップＳ２０３）、走行ピッチＴｒを算出する（ステップＳ２０４）。
【００２８】
周期比較部１１７が走行ピッチＴｒは１２０ｒｐｍ（歩数／分）よりも大きく且つ２４０ｒｐｍよりも小さいと判断した場合、即ち、使用者の通常の走行ピッチであるため走行信号が正規の走行信号であると判断した場合、周期比較部１１７は、歩数計数部１１８に１歩加算するように歩数信号を出力すると共に、腕振り評価部１１９に対して腕振り信号計数指示を行う（ステップＳ２０５）。
【００２９】
歩数計数部１１８は周期比較部１１７から歩数信号を受けて、現在の歩数計数値に１歩加算して累積歩数を計数する（Ｓ２０６）。歩数計数部１１８は現在の累積歩数を表示部１１５に表示するように表示駆動回路１１４を駆動制御する（ステップＳ２０７）。これにより、歩数計数部１１８が計数した現在の累積歩数値が、表示駆動回路１１４の駆動によって表示部１１５に表示される。また、操作部１１０の表示切り替え操作により、表示部１１５には、周期演算部１１６が計時している累積走行時間が表示される。
【００３０】
次に、腕振り評価部１１９は、腕振り検出用コンパレータ１０９から腕振り信号が入力された場合（ステップＳ２０８）、現在の累積腕振り数に１加算して、累積の腕振り数を計数した後、処理ステップＳ２０３に戻る（ステップＳ２０９）。
腕振り評価部１１９は、処理ステップＳ２０８において、腕振り検出用コンパレータ１０９から腕振り信号が入力されない場合（ステップＳ２０８）、腕振り信号を計数することなく処理ステップＳ２０３に戻る。
【００３１】
処理ステップＳ２０５において、周期比較部１１７が走行ピッチＴｒは１２０ｒｐｍ以下、あるいは２４０ｒｐｍ以上と判断した場合、即ち、使用者の通常の走行ピッチではないため走行信号が正規の走行信号ではないと判断した場合、走行信号が得られていないと判断して処理ステップＳ２０３に戻る。
周期演算部１１６は、処理ステップＳ２０３において、歩数検出用コンパレータ１０５から走行信号が入力されないと判断した場合、歩数測定動作を停止するために操作部１１０がストップ操作されたと判断すると（ステップＳ２１０）、腕振り評価部１１９は腕振り評価を行う（ステップＳ２１１）。
【００３２】
腕振り評価部１１９の腕振り評価方法として、腕振り信号が検出できた数（腕振り数）と走行歩数の関係に基づいて、腕振り評価を行うようにすることができる。例えば、腕振り数と走行歩数の比率（腕振り率：例えば腕振り数と走行歩数の半分との比率）を計算し、５０%以下の場合に不可（Failure）、５０％〜７０%の場合には可（Passing）、７０〜８０%の場合には良（Fair）、８０%〜９０%の場合には優（Good）、９０％〜１００%の場合には秀（Excellent）の様に５段階評価を行い、その評価を表示部１１５に表示する（ステップＳ２１２）。尚、評価は、腕振りが大きい、小さい、あるいは、腕振り良、否などの２段階評価になる等、種々の評価方法が採用できる。
処理ステップＳ２１０において、周期演算部１１６は、操作部１１０がストップ操作されていないと判断した場合には所定時間経過していなければ処理ステップＳ２０３に戻り、所定時間経過していればタイムアウトと判断して処理を終了する（ステップＳ２１３）。
【００３３】
本第１の実施の形態によれば、腕振り検出用コンパレータ１０９は腕振り信号を検出し、腕振り評価部１１９は使用者の腕振りの程度を評価し、その結果を表示部１１５に表示出力する。したがって、走行時の使用者の腕振りの程度を検出して通知することができる。よって、走行時にしっかり腕振りした走行フォームとなり、走行速度が上がるトレーニングが効率よく行えるという効果を奏する。また、センサは１個あればよいため、構成が簡単になる。
【００３４】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る歩数計のブロック図である。また、図４は、本発明の第２の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。図３及び図４において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付している。
本第２の実施の形態では、図３の腕振り検出調整部３０１及び基準電圧回路３０２を設けることによって、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を変更するように構成している。また、これに伴い、図４の処理ステップＳ４０１〜Ｓ４０６を設けている。
【００３５】
以下、図３及び図４を用いて、前記第１の実施の形態と相違する部分について、その動作を説明する。
電源投入によって検出回路をオンした後（ステップＳ２０１）、腕振り検出調整部３０１は腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値（第２閾値）を初期化するように基準電圧回路３０２を制御する（ステップＳ４０１）。基準電圧回路３０２は、腕振り検出調整部３０１の制御に応答して、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を所定値に初期化する。
【００３６】
処理ステップＳ２０８において、腕振り評価部１１９は腕振り検出用コンパレータ１０９から腕振り信号が入力されないと判断した場合、腕振り評価部１１９が所定回数（本実施の形態では３回目）検出されない（即ち、走行信号は検出されるが、腕振り信号の検出が連続して３回行われなかった）と判断したときには（ステップＳ４０２）、腕振り検出調整部３０１は腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を所定値だけ下げるように基準電圧回路３０２を制御した後、処理ステップＳ２０３へ戻る（ステップＳ４０３）。
【００３７】
基準電圧回路３０２は、腕振り検出調整部３０１の制御に応答して、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を所定値だけ下げるように制御する。これにより、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値が所定値だけ下がり、腕振り信号を検出しやすくなる。
処理ステップＳ４０２において、腕振り検出用コンパレータ１０９による腕振り信号の検出が連続して行われなかった回数が未だ３回になっていないと腕振り評価部１１９が判断したときには、処理ステップＳ２０３へ戻る。
【００３８】
処理ステップＳ２０８において、腕振り評価部１１９は、腕振り検出用コンパレータ１０９から腕振り信号が入力されたと判断した場合、腕振り評価部１１９が腕振り信号を連続して所定回数（本実施の形態では５回目）検出した（即ち、腕振り信号の検出が連続して５回行われた）と判断したときには（ステップＳ４０４）、腕振り信号の検出が安定して行われるようになったと判断して、表示部１１５に、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値の調整が終了した旨の表示を行うように表示駆動回路１１４を制御する（ステップＳ４０５）。これにより、表示部１１５には、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値の調整が終了した旨の表示がなされる。
【００３９】
処理ステップＳ４０４において、腕振り評価部１１９が腕振り信号を連続して前記所定回数検出していないと判断したときには、処理ステップＳ２０３に戻る。
また、処理ステップＳ２１０において周期演算部１１６が操作部１１０によってストップ操作されたと判断した場合や処理ステップ２１３において周期演算部１１６がタイムアウトと判断した場合には、周期演算部１１６は、表示部１１５に閾値の調整を停止した旨の表示を行うように表示駆動回路１１４を制御する（ステップＳ４０６）。これにより、表示部１１５には、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値の調整が停止した旨の表示がなされる。
本第２の実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様の効果を奏するのみならず、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を変更することができ、適正な閾値に設定することが可能になるという効果を奏する。
【００４０】
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートであり、図２と同一部分には同一符号を付している。
本第３の実施の形態のブロック図は図１と同一であるため、図１及び図５を用いて、本第３の実施の形態に特有の部分について説明する。
【００４１】
処理ステップＳ２０８において、腕振り評価部１１９は、腕振り検出用コンパレータ１０９から腕振り信号が入力されないと判断した場合、腕振り評価部１１９が腕振り信号を連続して所定回数（本実施の形態では５回）検出していない（即ち、腕振り信号の検出が連続して５回行われていない）と判断したときには（ステップＳ５０１）、警報を報音するように報音部１１３を制御する（ステップＳ５０２）。これにより、所定回数又は所定時間腕振り信号が検出できない場合、報音部１１３から警告が報知される。
【００４２】
このように、走者が走行している間に疲労により途中で腕振りが小さくなることがあるが、本第３の実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様の効果を奏するのみならず、腕振りの小さい状態が所定時間続くと警告を報音して、腕振りを促すことが可能になる。
尚、警報を発する条件としては、腕振り評価部１１９が、腕振り検出用コンパレータ１０９から所定時間継続して腕振り信号が出力されないと判定した場合又は腕振り検出用コンパレータ１０９から出力される単位時間当たりの腕振り信号の数が所定値以下と判定した場合に、警報を発するように構成することができる。
【００４３】
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。また、図８は本第４の実施の形態の説明図である。
本第４の実施の形態のブロック図は図３と同一であるため、図３、図６及び図８を用いて、本第４の実施の形態に特有の部分について説明する。
ＣＰＵ１０６の周期演算部１１６は、操作部１１０のスタート操作に応答して、分周回路１０８から入力される時計信号に基づいて計時動作を開始し、累積の走行時間Ｔを計時している。
【００４４】
腕振り検出調整部３０１は、図８に示すように、累積走行時間Ｔと閾値時間Ｔ１の関係がＴ＜Ｔ１、Ｔ１＜Ｔ＜Ｔ２、Ｔ２＜Ｔ＜Ｔ３、Ｔ３＜Ｔの場合に、各々、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値（第２閾値）をＬｅｖｅｌ1、Ｌｅｖｅｌ２、Ｌｅｖｅｌ３、Ｌｅｖｅｌ４（Ｌｅｖｅｌ1＜Ｌｅｖｅｌ２＜Ｌｅｖｅｌ３＜Ｌｅｖｅｌ４）に設定するように基準電圧回路３０２を制御する（ステップＳ６０１〜６０５）。
【００４５】
以上のようにして腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を設定した後、図２、図４、あるいは図５の走行検出処理を行い（ステップＳ６０６）、又、累積走行時間の計算を行う（ステップＳ６０７）。
このように、走行の初めから腕振りを大きくできないため、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を最初は小さく設定し、トレーニング時間がながくなるにつれて徐々に閾値を上げていくようにしている。これにより、トレーニング量に応じて適正な閾値に設定することが可能になる。
【００４６】
図７は、本発明の第５の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。
本第５の実施の形態のブロック図は図３と同一であるため、図３及び図７を用いて、本第５の実施の形態に特有の部分について説明する。
ＣＰＵ１０６の腕振り評価部１１９は、腕振り数と走行歩数の比率（腕振り率Ｒ：例えば腕振り数と走行歩数の半分との比率）を算出し（ステップＳ７０１）、腕振り率Ｒが、Ｒ＜５０％、５０％＜Ｒ＜７０％、７０％＜Ｒ＜８０％、８０％＜Ｒの場合に、各々、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値をＬｅｖｅｌ1、Ｌｅｖｅｌ２、Ｌｅｖｅｌ３、Ｌｅｖｅｌ４（Ｌｅｖｅｌ1＜Ｌｅｖｅｌ２＜Ｌｅｖｅｌ３＜Ｌｅｖｅｌ４）に設定するように基準電圧回路３０２を制御する（ステップＳ７０２〜７０５）。
【００４７】
以上のようにして腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を設定した後、図２、図４、あるいは図５の走行検出処理を行い（ステップＳ６０６）、又、腕振り率Rの計算を行う（ステップＳ７０６）。
このように、トレーニング時間ではなく、腕振り率Ｒが所定値を超える走行ができるようになった場合に、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を上げるようにしているため、運動能力に応じて適正な閾値に設定することが可能になる。
尚、前記各実施の形態では、少なくともセンサを腕に装着して使用する腕歩数計の例で説明したが、腕振り検出機能を有する各種の歩数計に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
少なくともセンサを腕に装着して使用する腕歩数計等、腕振り検出機能を有する歩数計に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る歩数計のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る歩数計のフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る歩数計のブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る歩数計のフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る歩数計のフローチャートである。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る歩数計のフローチャートである。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る歩数計のフローチャートである。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る歩数計の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る歩数計の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る歩数計の説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０１・・・センサ
１０２、１０４・・・増幅回路
１０３・・・フィルタ
１０５・・・歩数検出用コンパレータ
１０６・・・ＣＰＵ
１０７・・・発振回路
１０８・・・分周回路
１０９・・・腕振り検出用コンパレータ
１１０・・・操作部
１１１・・・ＲＯＭ
１１２・・・ＲＡＭ
１１３・・・報音部
１１４・・・表示駆動回路
１１５・・・表示部
１１６・・・周期演算部
１１７・・・周期比較部
１１８・・・歩数計数部
１１９・・・腕振り評価部
３０１・・・腕振り検出調整部
３０２・・・基準電圧回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体に装着して使用し、該装着した使用者の歩数を測定する歩数計に関し、特に前記使用者の腕に装着して使用する歩数計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、使用者の腕や腰に装着して、あるいは使用者が携帯するバッグ等に収納して使用し、前記使用者の歩数を測定する歩数計が開発されている。
近年歩数計には、歩数を測定する機能以外に、種々の機能が盛り込まれるようになってきており、使用者の運動能力を向上するためのトレーニング機能もその一つである。
【０００３】
例えば特許文献１には、走者をカメラで撮影して、走るという運動の中では、腕の振り、歩幅、ピッチなど、また腕の振りの項目の中でも手首の位置変化、腕の角度の変化、左右の腕の振るタイミングなどの身体運動解析結果をもとに、熟練者身体運動知識を利用しながら、使用者にアドバイスを与えるようにした身体特徴点検出装置および身体運動解析装置が開示されている。
しかしながら、カメラで撮影するシステムのため、個人がトレーニングとして使用するには、装置が大掛かりで使用が容易ではない。
【０００４】
特許文献２には、腹部に装着した検出装置で、走者の各軸方向の並進加速度及び角速度を計測し、測定値が目標値を超過している場合、警報を一歩毎に走者に知らせるようにした陸上競技走者用の走法習得装置が開示されている。
しかしながら、３軸の並進加速度及び角速度を計測するため、構造が複雑になり、小型化が困難で、低消費化に限界があった。また、検出装置を腹部に装着する必要があるため、走者の使用感が良くないという問題がある。
【０００５】
また、特許文献３に記載された運動識別方法では、手首に装着される機器が有する３軸加速度センサーが検出した加速度データのみを用いて身体の運動や身振りを識別する。また、１種類の運動を行っている期間の位置ベクトルの平均的な大きさと平均的な方位角θおよびφをグラフ化し、それぞれの値から運動パターンを識別するようにしている。
しかしながら、３軸の並進加速度及び角速度を計測するため、構成が複雑になり、小型化が困難で、低消費化に限界があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１１９４０号公報
【特許文献２】特開２００６−１１００４６号公報
【特許文献３】特開２００３−９３５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、簡単な構成で、走行時の使用者の腕振りの程度を検出して通知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】
【０００８】
本発明によれば、走行及び腕振り検出するためのセンサを有し前記センサによって検出した走行に対応する走行信号及び腕振りに対応する腕振り信号を出力する検出手段と、前記検出手段からの走行信号に基づいて歩数を計数する歩数計数手段と、前記腕振り信号に基づいて腕振りの評価を行う評価手段と、前記評価手段が行った腕振りの評価を通知する通知手段とを備えて成ることを特徴とする歩数計が提供される。
検出手段は、走行及び腕振り検出するためのセンサを有し前記センサによって検出した走行に対応する走行信号及び腕振りに対応する腕振り信号を出力する。歩数計数手段は、前記検出手段からの走行信号に基づいて歩数を計数する。評価手段は、前記腕振り信号に基づいて腕振りの評価を行う。通知手段は、前記評価手段が行った腕振りの評価を通知する。
【０００９】
ここで、前記評価手段は、前記腕振り信号を計数して腕振り数を計数し、前記腕振り数と歩数の関係に基づいて腕振り評価を行うように構成してもよい。
また、前記検出手段は、前記センサからの信号のうち、第１閾値を超える信号を前記走行信号として出力すると共に、前記第１閾値よりも大きい第２閾値を超える信号を前記腕振り信号として出力するように構成してもよい。
【００１０】
また、前記第２閾値を変更する閾値変更手段とを備えて成るように構成してもよい。
また、前記閾値変更手段は、前記歩数計数手段が計数した歩数と前記評価手段が計数した腕振り数との関係に基づいて前記第２閾値を変更するように構成してもよい。
また、累積走行時間を計測する走行時間計測手段を備えて成り、前記閾値変更手段は、前記走行時間計測手段が計測した累積走行時間に基づいて前記第２閾値を変更するように構成してもよい。
【００１１】
また、前記評価手段が、前記検出手段から所定時間継続して前記腕振り信号が出力されないと判定した場合又は前記検出手段から出力される単位時間当たりの腕振り信号の数が所定値以下と判定した場合に、警報を発する報知手段を備えて成るように構成してもよい。
また、少なくとも前記センサは腕に装着して使用されるように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡単な構成で、走行時の使用者の腕振りの程度を検出して通知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る歩数計について図面を用いて説明する。
先ず、本発明の実施の形態に係る歩数計の基本概念を説明すると、使用者の腕に装着して使用する歩数計（腕歩数計）を腕に装着して走行（使用者自身の足によって行う移動行為をいい、エクササイズウオーキング、競歩、歩行も含む。）を行った場合、走行検出用の加速度センサからは、図９に示すような信号が出力される。
【００１４】
腕振りが小さい人の場合には、腕振り動作が加速度センサの検出にあまり影響を与えないため、加速度センサが検出するのは走行による着地時の衝撃のみであり、走行に対応する加速度センサの出力信号（走行信号）の信号レベルは小さく又略一定となる。この様子を図９（ａ）に示す。同図では、走行信号は、走行か否かの判定基準である第１閾値を超える程度の信号レベルとなっている。
【００１５】
これに対して、腕振りが大きい人の場合には、腕振り動作が加速度センサの検出に大きな影響を与えるため、加速度センサが検出するのは走行による着地時の衝撃と腕振りによる加速度の和となる。また、腕振りによる加速度が大きくなるのは、腕を前又は後ろのいずれか一方に振ったときに大きくなり、他方に振ったときは小さくなる。
【００１６】
したがって、大きく腕を振りながら走行した場合に発生する加速度センサの出力信号は、図９（ｂ）に示すように、走行信号と、走行信号及び腕振り信号の和信号が交互に発生するような信号となる。同図に示すように、走行信号は前記第１閾値よりも大きい信号となり、走行信号及び腕振り信号の和信号は第２閾値を超える大きな信号となっている。
【００１７】
図１０は、腕振りの大きさと走行速度の関係を示すグラフであり、４人の走者Ｆ、Ｋ、Ｓｕ、Ｍのデータを示している。
図１０に示すように、各走者Ｆ、Ｋ、Ｓｕ、Ｍの走行速度と腕振りの大きさは相互に異なっているが、各走者Ｆ、Ｋ、Ｓｕ、Ｍ毎にみると、腕振りが大きくなるにつれて走行速度が速くなっており、腕振りの大きさと走行速度が比例関係にあることが解る。
【００１８】
即ち、腕時計型歩数計（腕歩数計）を用いて走行した場合、腕をよく振る走りをする人は、検出加速度に図９（ｂ）に示すような特徴が現れ、大・少の信号が交互にあらわれる。
また、図１０に示したグラフからも明らかなように、腕振りが大きいほど走行速度が速くなることが知られている。本実施の形態に係る歩数計は、このような特徴を利用して、走行時にしっかり腕が振れているか評価して通知するようにしたものである。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る歩数計のブロック図である。
図１において、歩数計は、走行及び腕振りを検出して対応する走行信号及び腕振り信号を出力するセンサ（例えば加速度センサ）１０１、センサ１０１からの走行信号及び腕振り信号を増幅して出力する増幅回路１０２、増幅回路１０２からの信号中の走行信号及び腕振り信号を通過させるフィルタ１０３、フィルタ１０３からの走行信号及び腕振り信号を増幅して出力する増幅回路１０４、増幅回路１０４からの走行信号及び腕振り信号を所定の第１閾値と比較し、前記第１閾値を超える信号を走行信号として二値化したデジタル信号に変換し出力する歩数検出用コンパレータ１０５、増幅回路１０４からの走行信号及び腕振り信号を前記第１閾値よりも大きい所定の第２閾値と比較し、前記第２閾値を超える信号を腕振り信号として二値化したデジタル信号に変換し出力する腕振り検出用コンパレータ１０９を備えている。
【００２０】
また、歩数計は、中央処理装置（ＣＰＵ）１０６、所定周波数の信号を生成する発振回路１０７、発振回路１０７からの信号を分周して計時動作の基準となる時計信号を出力する分周回路１０８、キースイッチ等によって構成された操作部１１０、ＣＰＵ１０６が実行するプログラムなどを記憶する読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１１１、歩数データや腕振り数データなどを記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１１２、警報を音で発する報音部１１３、ＣＰＵ１０６からの表示制御信号に応答して表示部１１５を駆動する表示駆動回路１１４、歩数や腕振り評価等を表示する表示部１１５を備えている。
【００２１】
図１では、ＣＰＵ１０６内には、ＣＰＵ１０６がＲＯＭ１１１に記憶したプログラムを実行した場合に実現する機能をブロック図として示している。
ＣＰＵ１０６は、歩数検出用コンパレータ１０５からの走行信号に基づいて（例えば、最新の所定数の走行信号に基づいて走行ピッチの移動平均をとることによって）走行ピッチＴｒを算出する周期演算部１１６、前記走行ピッチが所定範囲のピッチか否かを判定して、歩数検出用コンパレータ１０５から出力された走行信号のうち前記所定範囲内のピッチの信号を１歩分の走行信号として歩数計数部１１８に出力すると共に、腕振り評価部１１９に対して腕振り信号計数指示を行う周期比較部１１７、周期比較部１１７から得られた歩数を現在の歩数に加算することによって累積歩数を計数する歩数計数部１１８、周期比較部１１７からの腕振り信号計数指示に応答して腕振り検出用コンパレータ１０９からの腕振り信号の計数処理や評価等を行う腕振り評価部１１９として機能する。
【００２２】
ここで、センサ１０１、増幅回路１０２、１０４、フィルタ１０３、歩数検出用コンパレータ１０５及び腕振り検出用コンパレータ１０９は、検出手段としての検出回路を構成している。ＣＰＵ１０６、発振回路１０７及び分周回路０８は計時手段、走行時間計測手段を構成している。
ＣＰＵ１０６は歩数計数手段、評価手段、閾値変更手段を構成している。操作部１１０は操作手段を構成し、ＲＯＭ１１１及びＲＡＭ１１２は記憶手段を構成している。報音部１１３は報知手段を構成している。表示駆動回路１１３及び表示部１１４は通知手段を構成している。
【００２３】
検出手段は、走行及び腕振り検出するためのセンサを有し前記センサによって検出した走行に対応する走行信号及び腕振りに対応する腕振り信号を出力することができる。また、検出手段は、前記センサからの信号のうち、第１閾値を超える信号を前記走行信号として出力すると共に、前記第１閾値よりも大きい第２閾値を超える信号を前記腕振り信号として出力することができる。
歩数計数手段は、検出手段からの走行信号に基づいて歩数を計数することができる。
【００２４】
評価手段は、腕振り信号に基づいて腕振りの評価を行うことができる。また、評価手段は、腕振り信号を計数して腕振り数を計数し、前記腕振り数と歩数の関係に基づいて腕振り評価を行うことができる。
通知手段は、評価手段が行った腕振りの評価を通知することができる。
閾値変更手段は、第２閾値を変更することができる。また、閾値変更手段は、歩数計数手段が計数した歩数と評価手段が計数した腕振り数との関係に基づいて第２閾値を変更することができる。また、閾値変更手段は、走行時間計測手段が計測した累積走行時間に基づいて第２閾値を変更することができる。
【００２５】
また、走行時間計測手段は、累積走行時間を計測することができる。
報知手段は、評価手段が、検出手段から所定時間継続して腕振り信号が出力されないと判定した場合又は前記検出手段から出力される単位時間当たりの腕振り信号の数が所定値以下と判定した場合に、警報を発することができる。
また、少なくとも前記センサは腕に装着して使用されることができる。
【００２６】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。
以下、図１及び図２を用いて、本発明の第１の実施の形態に係る歩数計の動作を説明する。
歩数測定を行う場合、先ず、電源を投入することによって、センサ１０１、増幅回路１０２、１０４、フィルタ１０３、歩数検出用コンパレータ１０５及び腕振り検出用コンパレータ１０９から成る検出回路をオンした後（ステップＳ２０１）、操作部１１０をスタート操作することによって歩数測定開始を指示する。
【００２７】
ＣＰＵ１０６の周期演算部１１６は、操作部１１０のスタート操作を検出して、歩数測定動作を開始する（ステップＳ２０２）。また、周期演算部１１６は、前記スタート操作に応答して、分周回路１０８から入力される時計信号に基づいて計時動作を開始する。
次に、周期演算部１１６は、歩数検出用コンパレータ１０５から走行信号が入力されたと判断すると（ステップＳ２０３）、走行ピッチＴｒを算出する（ステップＳ２０４）。
【００２８】
周期比較部１１７が走行ピッチＴｒは１２０ｒｐｍ（歩数／分）よりも大きく且つ２４０ｒｐｍよりも小さいと判断した場合、即ち、使用者の通常の走行ピッチであるため走行信号が正規の走行信号であると判断した場合、周期比較部１１７は、歩数計数部１１８に１歩加算するように歩数信号を出力すると共に、腕振り評価部１１９に対して腕振り信号計数指示を行う（ステップＳ２０５）。
【００２９】
歩数計数部１１８は周期比較部１１７から歩数信号を受けて、現在の歩数計数値に１歩加算して累積歩数を計数する（Ｓ２０６）。歩数計数部１１８は現在の累積歩数を表示部１１５に表示するように表示駆動回路１１４を駆動制御する（ステップＳ２０７）。これにより、歩数計数部１１８が計数した現在の累積歩数値が、表示駆動回路１１４の駆動によって表示部１１５に表示される。また、操作部１１０の表示切り替え操作により、表示部１１５には、周期演算部１１６が計時している累積走行時間が表示される。
【００３０】
次に、腕振り評価部１１９は、腕振り検出用コンパレータ１０９から腕振り信号が入力された場合（ステップＳ２０８）、現在の累積腕振り数に１加算して、累積の腕振り数を計数した後、処理ステップＳ２０３に戻る（ステップＳ２０９）。
腕振り評価部１１９は、処理ステップＳ２０８において、腕振り検出用コンパレータ１０９から腕振り信号が入力されない場合（ステップＳ２０８）、腕振り信号を計数することなく処理ステップＳ２０３に戻る。
【００３１】
処理ステップＳ２０５において、周期比較部１１７が走行ピッチＴｒは１２０ｒｐｍ以下、あるいは２４０ｒｐｍ以上と判断した場合、即ち、使用者の通常の走行ピッチではないため走行信号が正規の走行信号ではないと判断した場合、走行信号が得られていないと判断して処理ステップＳ２０３に戻る。
周期演算部１１６は、処理ステップＳ２０３において、歩数検出用コンパレータ１０５から走行信号が入力されないと判断した場合、歩数測定動作を停止するために操作部１１０がストップ操作されたと判断すると（ステップＳ２１０）、腕振り評価部１１９は腕振り評価を行う（ステップＳ２１１）。
【００３２】
腕振り評価部１１９の腕振り評価方法として、腕振り信号が検出できた数（腕振り数）と走行歩数の関係に基づいて、腕振り評価を行うようにすることができる。例えば、腕振り数と走行歩数の比率（腕振り率：例えば腕振り数と走行歩数の半分との比率）を計算し、５０%以下の場合に不可（Failure）、５０％〜７０%の場合には可（Passing）、７０〜８０%の場合には良（Fair）、８０%〜９０%の場合には優（Good）、９０％〜１００%の場合には秀（Excellent）の様に５段階評価を行い、その評価を表示部１１５に表示する（ステップＳ２１２）。尚、評価は、腕振りが大きい、小さい、あるいは、腕振り良、否などの２段階評価になる等、種々の評価方法が採用できる。
処理ステップＳ２１０において、周期演算部１１６は、操作部１１０がストップ操作されていないと判断した場合には所定時間経過していなければ処理ステップＳ２０３に戻り、所定時間経過していればタイムアウトと判断して処理を終了する（ステップＳ２１３）。
【００３３】
本第１の実施の形態によれば、腕振り検出用コンパレータ１０９は腕振り信号を検出し、腕振り評価部１１９は使用者の腕振りの程度を評価し、その結果を表示部１１５に表示出力する。したがって、走行時の使用者の腕振りの程度を検出して通知することができる。よって、走行時にしっかり腕振りした走行フォームとなり、走行速度が上がるトレーニングが効率よく行えるという効果を奏する。また、センサは１個あればよいため、構成が簡単になる。
【００３４】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る歩数計のブロック図である。また、図４は、本発明の第２の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。図３及び図４において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付している。
本第２の実施の形態では、図３の腕振り検出調整部３０１及び基準電圧回路３０２を設けることによって、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を変更するように構成している。また、これに伴い、図４の処理ステップＳ４０１〜Ｓ４０６を設けている。
【００３５】
以下、図３及び図４を用いて、前記第１の実施の形態と相違する部分について、その動作を説明する。
電源投入によって検出回路をオンした後（ステップＳ２０１）、腕振り検出調整部３０１は腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値（第２閾値）を初期化するように基準電圧回路３０２を制御する（ステップＳ４０１）。基準電圧回路３０２は、腕振り検出調整部３０１の制御に応答して、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を所定値に初期化する。
【００３６】
処理ステップＳ２０８において、腕振り評価部１１９は腕振り検出用コンパレータ１０９から腕振り信号が入力されないと判断した場合、腕振り評価部１１９が所定回数（本実施の形態では３回目）検出されない（即ち、走行信号は検出されるが、腕振り信号の検出が連続して３回行われなかった）と判断したときには（ステップＳ４０２）、腕振り検出調整部３０１は腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を所定値だけ下げるように基準電圧回路３０２を制御した後、処理ステップＳ２０３へ戻る（ステップＳ４０３）。
【００３７】
基準電圧回路３０２は、腕振り検出調整部３０１の制御に応答して、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を所定値だけ下げるように制御する。これにより、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値が所定値だけ下がり、腕振り信号を検出しやすくなる。
処理ステップＳ４０２において、腕振り検出用コンパレータ１０９による腕振り信号の検出が連続して行われなかった回数が未だ３回になっていないと腕振り評価部１１９が判断したときには、処理ステップＳ２０３へ戻る。
【００３８】
処理ステップＳ２０８において、腕振り評価部１１９は、腕振り検出用コンパレータ１０９から腕振り信号が入力されたと判断した場合、腕振り評価部１１９が腕振り信号を連続して所定回数（本実施の形態では５回目）検出した（即ち、腕振り信号の検出が連続して５回行われた）と判断したときには（ステップＳ４０４）、腕振り信号の検出が安定して行われるようになったと判断して、表示部１１５に、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値の調整が終了した旨の表示を行うように表示駆動回路１１４を制御する（ステップＳ４０５）。これにより、表示部１１５には、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値の調整が終了した旨の表示がなされる。
【００３９】
処理ステップＳ４０４において、腕振り評価部１１９が腕振り信号を連続して前記所定回数検出していないと判断したときには、処理ステップＳ２０３に戻る。
また、処理ステップＳ２１０において周期演算部１１６が操作部１１０によってストップ操作されたと判断した場合や処理ステップ２１３において周期演算部１１６がタイムアウトと判断した場合には、周期演算部１１６は、表示部１１５に閾値の調整を停止した旨の表示を行うように表示駆動回路１１４を制御する（ステップＳ４０６）。これにより、表示部１１５には、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値の調整が停止した旨の表示がなされる。
本第２の実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様の効果を奏するのみならず、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を変更することができ、適正な閾値に設定することが可能になるという効果を奏する。
【００４０】
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートであり、図２と同一部分には同一符号を付している。
本第３の実施の形態のブロック図は図１と同一であるため、図１及び図５を用いて、本第３の実施の形態に特有の部分について説明する。
【００４１】
処理ステップＳ２０８において、腕振り評価部１１９は、腕振り検出用コンパレータ１０９から腕振り信号が入力されないと判断した場合、腕振り評価部１１９が腕振り信号を連続して所定回数（本実施の形態では５回）検出していない（即ち、腕振り信号の検出が連続して５回行われていない）と判断したときには（ステップＳ５０１）、警報を報音するように報音部１１３を制御する（ステップＳ５０２）。これにより、所定回数又は所定時間腕振り信号が検出できない場合、報音部１１３から警告が報知される。
【００４２】
このように、走者が走行している間に疲労により途中で腕振りが小さくなることがあるが、本第３の実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様の効果を奏するのみならず、腕振りの小さい状態が所定時間続くと警告を報音して、腕振りを促すことが可能になる。
尚、警報を発する条件としては、腕振り評価部１１９が、腕振り検出用コンパレータ１０９から所定時間継続して腕振り信号が出力されないと判定した場合又は腕振り検出用コンパレータ１０９から出力される単位時間当たりの腕振り信号の数が所定値以下と判定した場合に、警報を発するように構成することができる。
【００４３】
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。また、図８は本第４の実施の形態の説明図である。
本第４の実施の形態のブロック図は図３と同一であるため、図３、図６及び図８を用いて、本第４の実施の形態に特有の部分について説明する。
ＣＰＵ１０６の周期演算部１１６は、操作部１１０のスタート操作に応答して、分周回路１０８から入力される時計信号に基づいて計時動作を開始し、累積の走行時間Ｔを計時している。
【００４４】
腕振り検出調整部３０１は、図８に示すように、累積走行時間Ｔと閾値時間Ｔ１の関係がＴ＜Ｔ１、Ｔ１＜Ｔ＜Ｔ２、Ｔ２＜Ｔ＜Ｔ３、Ｔ３＜Ｔの場合に、各々、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値（第２閾値）をＬｅｖｅｌ1、Ｌｅｖｅｌ２、Ｌｅｖｅｌ３、Ｌｅｖｅｌ４（Ｌｅｖｅｌ1＜Ｌｅｖｅｌ２＜Ｌｅｖｅｌ３＜Ｌｅｖｅｌ４）に設定するように基準電圧回路３０２を制御する（ステップＳ６０１〜６０５）。
【００４５】
以上のようにして腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を設定した後、図２、図４、あるいは図５の走行検出処理を行い（ステップＳ６０６）、又、累積走行時間の計算を行う（ステップＳ６０７）。
このように、走行の初めから腕振りを大きくできないため、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を最初は小さく設定し、トレーニング時間がながくなるにつれて徐々に閾値を上げていくようにしている。これにより、トレーニング量に応じて適正な閾値に設定することが可能になる。
【００４６】
図７は、本発明の第５の実施の形態に係る歩数計の処理を示すフローチャートである。
本第５の実施の形態のブロック図は図３と同一であるため、図３及び図７を用いて、本第５の実施の形態に特有の部分について説明する。
ＣＰＵ１０６の腕振り評価部１１９は、腕振り数と走行歩数の比率（腕振り率Ｒ：例えば腕振り数と走行歩数の半分との比率）を算出し（ステップＳ７０１）、腕振り率Ｒが、Ｒ＜５０％、５０％＜Ｒ＜７０％、７０％＜Ｒ＜８０％、８０％＜Ｒの場合に、各々、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値をＬｅｖｅｌ1、Ｌｅｖｅｌ２、Ｌｅｖｅｌ３、Ｌｅｖｅｌ４（Ｌｅｖｅｌ1＜Ｌｅｖｅｌ２＜Ｌｅｖｅｌ３＜Ｌｅｖｅｌ４）に設定するように基準電圧回路３０２を制御する（ステップＳ７０２〜７０５）。
【００４７】
以上のようにして腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を設定した後、図２、図４、あるいは図５の走行検出処理を行い（ステップＳ６０６）、又、腕振り率Rの計算を行う（ステップＳ７０６）。
このように、トレーニング時間ではなく、腕振り率Ｒが所定値を超える走行ができるようになった場合に、腕振り検出用コンパレータ１０９の閾値を上げるようにしているため、運動能力に応じて適正な閾値に設定することが可能になる。
尚、前記各実施の形態では、少なくともセンサを腕に装着して使用する腕歩数計の例で説明したが、腕振り検出機能を有する各種の歩数計に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
少なくともセンサを腕に装着して使用する腕歩数計等、腕振り検出機能を有する歩数計に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る歩数計のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る歩数計のフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る歩数計のブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る歩数計のフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る歩数計のフローチャートである。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る歩数計のフローチャートである。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る歩数計のフローチャートである。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る歩数計の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る歩数計の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る歩数計の説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０１・・・センサ
１０２、１０４・・・増幅回路
１０３・・・フィルタ
１０５・・・歩数検出用コンパレータ
１０６・・・ＣＰＵ
１０７・・・発振回路
１０８・・・分周回路
１０９・・・腕振り検出用コンパレータ
１１０・・・操作部
１１１・・・ＲＯＭ
１１２・・・ＲＡＭ
１１３・・・報音部
１１４・・・表示駆動回路
１１５・・・表示部
１１６・・・周期演算部
１１７・・・周期比較部
１１８・・・歩数計数部
１１９・・・腕振り評価部
３０１・・・腕振り検出調整部
３０２・・・基準電圧回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行及び腕振り検出するためのセンサを有し前記センサによって検出した走行に対応する走行信号及び腕振りに対応する腕振り信号を出力する検出手段と、
前記検出手段からの走行信号に基づいて歩数を計数する歩数計数手段と、
前記腕振り信号に基づいて腕振りの評価を行う評価手段と、
前記評価手段が行った腕振りの評価を通知する通知手段とを備えて成ることを特徴とする歩数計。
【請求項２】
前記評価手段は、前記腕振り信号を計数して腕振り数を計数し、前記腕振り数と歩数の関係に基づいて腕振り評価を行うことを特徴とする請求項１記載の歩数計。
【請求項３】
前記検出手段は、前記センサからの信号のうち、第１閾値を超える信号を前記走行信号として出力すると共に、前記第１閾値よりも大きい第２閾値を超える信号を前記腕振り信号として出力することを特徴とする請求項１又は２記載の歩数計。
【請求項４】
前記第２閾値を変更する閾値変更手段とを備えて成ることを特徴とする請求項３記載の歩数計。
【請求項５】
前記閾値変更手段は、前記歩数計数手段が計数した歩数と前記評価手段が計数した腕振り数との関係に基づいて前記第２閾値を変更することを特徴とする請求項４記載の歩数計。
【請求項６】
累積走行時間を計測する走行時間計測手段を備えて成り、
前記閾値変更手段は、前記走行時間計測手段が計測した累積走行時間に基づいて前記第２閾値を変更することを特徴とする請求項４又は５記載の歩数計。
【請求項７】
前記評価手段が、前記検出手段から所定時間継続して前記腕振り信号が出力されないと判定した場合又は前記検出手段から出力される単位時間当たりの腕振り信号の数が所定値以下と判定した場合に、警報を発する報知手段を備えて成ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の歩数計。
【請求項８】
少なくとも前記センサは腕に装着して使用されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の歩数計。
【請求項１】
走行及び腕振り検出するためのセンサを有し前記センサによって検出した走行に対応する走行信号及び腕振りに対応する腕振り信号を出力する検出手段と、
前記検出手段からの走行信号に基づいて歩数を計数する歩数計数手段と、
前記腕振り信号に基づいて腕振りの評価を行う評価手段と、
前記評価手段が行った腕振りの評価を通知する通知手段とを備えて成ることを特徴とする歩数計。
【請求項２】
前記評価手段は、前記腕振り信号を計数して腕振り数を計数し、前記腕振り数と歩数の関係に基づいて腕振り評価を行うことを特徴とする請求項１記載の歩数計。
【請求項３】
前記検出手段は、前記センサからの信号のうち、第１閾値を超える信号を前記走行信号として出力すると共に、前記第１閾値よりも大きい第２閾値を超える信号を前記腕振り信号として出力することを特徴とする請求項１又は２記載の歩数計。
【請求項４】
前記第２閾値を変更する閾値変更手段とを備えて成ることを特徴とする請求項３記載の歩数計。
【請求項５】
前記閾値変更手段は、前記歩数計数手段が計数した歩数と前記評価手段が計数した腕振り数との関係に基づいて前記第２閾値を変更することを特徴とする請求項４記載の歩数計。
【請求項６】
累積走行時間を計測する走行時間計測手段を備えて成り、
前記閾値変更手段は、前記走行時間計測手段が計測した累積走行時間に基づいて前記第２閾値を変更することを特徴とする請求項４又は５記載の歩数計。
【請求項７】
前記評価手段が、前記検出手段から所定時間継続して前記腕振り信号が出力されないと判定した場合又は前記検出手段から出力される単位時間当たりの腕振り信号の数が所定値以下と判定した場合に、警報を発する報知手段を備えて成ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の歩数計。
【請求項８】
少なくとも前記センサは腕に装着して使用されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の歩数計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−５３９１１（Ｐ２００９−５３９１１Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１９６２８（Ｐ２００７−２１９６２８）
【出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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