JPS63262784A

JPS63262784A - 電子歩数計

Info

Publication number: JPS63262784A
Application number: JP62098421A
Authority: JP
Inventors: Isao Tasaka; 田坂　勲
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1987-04-20
Filing date: 1987-04-20
Publication date: 1988-10-31
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: JP2552135B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分計）本発明は人体の一部に装着して歩行（走行を含む。）を
検出し、電子的な処理を施して歩数を検出する電子歩数
計に関するものである。

（背景技術）一般に、歩数計は歩行に伴う人体の揺動を検出し、その
回数を計数することにより歩数を計測するようにしてい
るが、人体の揺動は本来の歩行だけでなく、それ以外の
動作、例えば立ったり座ったりといった生活動作や体重
移動による動作等（以下、「生活動作等」と言う。）に
よっても生じるため、これらが歩行と誤って検出される
可能性がある。

従来の歩数計にあっては、上記の歩行と生活動作等とを
区別するのに、単に歩行センサの感度のみで調整したり
、歩行センサの検出信号に対して不感帯時間を設定する
不感帯回路を設ける等の工夫がされてきたが、いずれに
しても歩行と同じレベルのものは計数してしまい、その
ため精度が悪いという欠点があった。

また、歩数の計数と同時に平均速度等の演算表示を行う
場合、歩行が行われている動作時間（以下、「歩行時間
」と言う。）を測定する必要があるが、上記の理由によ
り歩行と生活動作等とが区別されていないため、歩行以
外の動作があってもそれを歩行時間に含めてしまい、こ
れらから算出した速度は実際の速度に比して誤差が大き
いという欠点があった。

（発明の目的）本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、その目
的とするところは、歩行とそれ以外の生活動作等とを区
別して検出可能とし、精度の高い電子歩数計を提供する
ことにある。

（発明の開示）以下、実施例を示す図面に沿って本発明を詳述する。

第１図および第２図は本発明の電子歩数計をベルトに装
着して使用する場合の外観を示す。

すなわち、Ｂばベルト、１はベルトＢに対し着脱自在に
取り付けられた電子歩数計本体であり、この電子歩数計
本体１はベルトＢに取り付、けるためのＵ字状に折曲さ
れた引掛部２ａを有する板状の引掛具２を有し、電子歩
数計本体１はこの引掛具２に対し略９０度回動自在に設
けられている。そして、通常は第１図に示す態様で用い
られ、表示面３は引掛具２の表示面３の対向面によって
保護されている。なお、第１図および第２図に示すよう
に、電子歩数計本体１にはフック４が突設された本体開
閉用のフック釦５が設けられ、このフック釦５を押すと
引掛具２に形成されたフック係合孔６と係合していたフ
ック４が引き込み、それらの係合が外れ、表示面３を目
Ｅによって見ることができる。なお、この表示面３には
ＬＣＤ表示の表示部７、カロ’Ｊ　−歩数切替スイッチ
８、リセットスイッチ９等が設けられている。

第３図は電子歩数計本体１内部の歩行センサの構造を示
すもので、この歩行センサは歩行動作に応じて揺動する
振子ｌＯを有し、歩行によるその揺動を検出するタイプ
のものである。すなわち、電子歩数計本体ｌ内には軸１
】を中心に揺動する振子１０が設けられ、この振子１０
の先端に永久磁石の如き磁石１２が装着され、かつ磁石
１２と離間対向してリードスイッチ１３が設けられ、こ
のリードスイッチ１３に磁石１２が接近したり遠のくこ
とによりリードスイッチ１３がオン・オフし、リードス
イッチ出力を検出信号として送出するように構成されて
いる。なお、振子１０の後端の両側にはそれぞれストッ
パー１４．１５が設けられ、この間で振子ＩＯは揺動す
る。また、軸重！にはネジリバネ１６が設けられ、この
ネジリバネ１６の一端はストッパー１５に係止され、か
っ他端は振子１０に係止され振子１０の揺動運動を制御
している。

ここで、歩行以外の人体の生活動作等による揺動による
誤動作を防止するため、従来では、振子１０を重くし、
慣性モーメントを大きくしたり、また、後続の回路処理
で不感帯時間を設ける等の方法がとられていたが、どれ
も人体の歩行と同じレベルの揺動については防ぎようが
なかった。

そこで、本発明においては、歩行とそれ以外の生活動作
等の揺動を区別する方法として、歩行は連続動作である
ことに着目し、歩行センサの検出信号が連続しているか
否かを回路的な処理により区別するようにしている。

第４図は本発明の電子歩数計の回路構成の一実施例を示
したものであり、２１は第３図で説明した如き歩行セン
サである。なお、歩行センサとしては第３図で示した例
に限らず、例えば靴底に設けた圧力センサ等、歩行に伴
って検出信号の得られるものであればよい。

しかして、第４図において、歩行センサ２１の出力であ
る検出信号ａは不感帯処理回路２２に与えられ、１歩の
歩行につき１個のパルスに整形された信号すとなり、ス
イッチＳＷ、およびスイッチＳＷ、を順次弁して動作判
定回路２４側と終了判定回路２６側とに適宜切り替えら
れるようになっている。ここで、動作判定回路２４は入
力された信号が歩行にかかるものであるか、あるいはそ
れ以外の生活動作等にかかるものであるかを判別するも
のであり、タイマー２５と接続されている。

一方、終了判定回路２６は歩行の終了を判定するもので
あり、タイマー２７と接続されている。また、実動作タ
イマー２８は歩行速度を計測する際に歩行時間を測定す
るものである。

次いで、動作判定回路２４．終了判定回路２６゜実動作
タイマー２８の出力は信号ｉ、に、ｎとして演算図＄２
９に与えられ、歩数の計数、速度の算出、歩行距離、カ
ロリー等の演算が行われろようになっている。なお、前
述したスイッチＳｗ３によ呻動作判定回路２４．終了判
定回路２６．実動作タイマー２８等を経由しないで不感
帯処理回路２２から演算回路２９に直接に信号を与える
こともできるようになっている。そして、演算回路２９
の演算結果は表示切替制御回路３０を介して表示部３３
（第２図の表示部７に相当）に表示されろようになって
いる。なお、３１はモード切替部、３２はリセット部で
ある。

第５図は上記の実施例における歩数の計測にかかる動作
をフローチャートで示したものである。先ず、ステップ
１０１でスイッチＳＷ、がｅ側（動作判定回路２４側）
に切り替えられ、その後、ステップ１０２で歩行センサ
２１から検出信号が到来すると、ステップ１０３で不感
帯処理回路２２により不感帯処理が行われ、スイッチｓ
ｗ３．ｓｗ、を介して動作判定回路２４にパルスが与え
られ、同時に動作判定回路２４から信号１として演算回
路２９にもパルスが与えられる。これにより、ステップ
１０４において演算回路２９では歩数の演算の値を１つ
加算し、必要に応じて表示する値も１つ加算する。

また、これと同時に動作判定口＄２４ではタイマー２５
をスタートさせる。次いで、ステップ１０５ではタイマ
ー２５の設定時間ｔ１内に次のパルスが到来するか否か
を判断し、到来しなければステップ１０６に移行して演
算２表示をループ回数Ｒに相当する数だけ減算処理する
と共にタイマー２５をリセットし、到来すればステップ
１０７に移行する。

そして、ステップ１０７ではループ回数Ｒが所定の数（
この例では３）に達したかどうかを判断し、達しなけれ
ばステップ１０２に移行し、達すればステップ１０８に
移行して歩行動作と判定する。すなわち、１つのパルス
から時間ｔ１内に次のパルスが到来した場合には信号が
連続していると１次判定し、この１次判定が連続して所
定回数繰り返した際に歩行の存在を判定するようにして
いる。

次いで、ステップ１０８ではスイッチＳｗ１がｆ側（終
了判定回路２６側）に切り替えられ、その後、ステップ
１０９で歩行センサ２１から検出信号が到来すると、ス
テップ１１０で不感帯処理回路２２により不感帯処理が
行われ、スイッチｓｗ３．ｓｗ、を介して終了判定回路
２６にパルスが与えられ、同時に終了判定回路２６から
信号にとして演算回路２９にもパルスが与えられる。こ
れにより、ステップ１１１において演算図ｌ５２９では
歩数の演算の値を１つ加算し、必要に応じて表示する値
も１つ加算する。また、これと同時に終了判定回路２６
ではタイマー２７をスタートさせる。次いで、ステップ
１１２ではタイマー２７の設定時間ｔ２内に次のパルス
が到来するか否かを判断し、到来すればステップ１０９
に移行し、到来しなければステップ１１３、に移行して
歩行動作の終了を判定し、同時にタイマー２７をリセッ
トする。すなわち、歩行の存在が判定された後にパルス
の間隔が時間ｔ２以上である場合に一連の歩行が終了し
たものと判定するようにしている。

第６図は人体の揺動２歩行センサ２１の出力ａ。

不感帯処理回路２２の出力すと上記の動作との関係を示
したものであり、イは１個のパルスから時間１．以内に
次のパルスが到来しなかった場合、口はパルスが２個連
続して１次判定は１回行われたが、その後に時間ｔ２以
内に次のパルスが到来しなかったため歩行の存在が不認
定となった場合、八け１次判定が２回連続して歩行の存
在が判定された後に時間ｔ２以内に１個のパルスが到来
し、その後に時間ｔ２以内に次のパルスが到来しなかっ
たため歩行の動作が終了と判定された場合である。

第７図は表示部３３（第４図参照）における表示の例を
示したものであり、■〜［相］は第６図の■〜０の時点
に対応しており、（イ）は１次判定におけろ計数値も表
示し、その後に歩行の存在が判定されない時は表示をク
リアするようにした場合、（ロ）は歩行の存在が判定さ
れるまで表示を行わないようにした場合である。

しかして、上記のように、歩行の判定が行われた場合の
み歩数の計数を続行し、歩行と判定されない場合ζζは
計数値をクリアするようにしているので、正確な歩数の
計数が行えるものである。

また、第４図においてスイッチＳｗ３を操作する外部操
作子２３が設けられており、この外部操作子２３を操作
してスイッチＳｗ３を通常のＣ側からｄ側に切り替える
ことによゆ、動作判定回路２４゜終了判定回路２６等を
経由しないで不感帯処理口１ｓ２２の出力すが演算回路
２９にげえられ、歩行の存在の判定および歩行の終了の
判定を行うことなく歩数の計数が行われる。すなわち、
エアロビクス、ジャズダンス等の不規則な動作下での使
用の場合には歩行の存在の判定および歩行の終了の判定
が精度よく行えないため、この場合には判定有りモード
から判定無しモードに切り替え、不感帯処理されたパル
スを直接に計数するようにして対応している。

次に、第８図は歩行速度を求める動作をフローチャート
で示したものである。しかして、ステップ２０１でスイ
ッチＳｗ１がｅ側（動作判定回路２４側）に切り替えら
れ、その後、ステップ２０２で歩行センサ２１から検出
信号が到来すると、ステップ２０３で不感帯処理回路２
２により不感帯処理が行われ、スイッチＳＷ１．ＳＮ、
を介して動作判定回路２４にパルスが与えられ、同時に
動作判定回路２４から信号ｉとして演算回路２９にもパ
ルスが与えられ、実動作タイマー２８にもパルスが与え
られる。これにより、ステップ２０４において演算回路
２９では歩数の演算の値を１つ加算し、必要に応じて表
示する値も１つ加算する。また、これと同時に動作判定
回路２４ではタイマー２５をスタートさせ、実動作タイ
マー２８もスタートする。次いで、ステップ２０５では
タイマー２５の設定時間ｔ１内に次のパルスが到来する
か否かを判断し、到来しなければステップ２０６に移行
して演算２表示をループ回数Ｒに相当する数だけ減算処
理すると共にタイマー２５．実動作タイマー２８をリセ
ットし、到来すればステップ２０７に移行する。そして
、ステップ２０７ではループ回数Ｒが所定の数（この例
では３）に達したかどうかを判断し、達しなければステ
ップ２０２に移行し、達すればステップ２０８に移行し
て歩行動作と判定する。

次いで、ステップ２０８ではスイッチＳＷ、がｆ側（終
了判定回路２６側）に切り替えられ、その後、ステップ
２０９で歩行センサ２１から検出信号が到来すると、ス
テップ２１０で不感帯処理回路２２により不感帯処理が
行われ、スイッチｓｗ、、ｓｗ、を介して終了判定回路
２６にパルスが与えられ、同時に終了判定回路２６から
信号にとして演算回路２９にもパルスが与えられる。こ
れにより、ステップ２１１において演算口＄２９では歩
数の演算の値を１つ加算し、必要に応じて表示する値も
１つ加算する。また、これと同時に終了判定回路２６で
はタイマー２７をスタートさせろ。次いで、ステップ２
１２ではタイマー２７の設定時間ｔ２内に次のパルスが
到来するか否かを判断し、到来すればステップ２０９に
移行し、到来しなければステップ２１３に移行して歩行
動作の終了と判定し、同時にタイマー２７のリセットを
行うと共に、実動作タイマー２８をストップし、計時し
た値を求めるタイマ積算処理を行う。そして、ステップ
２１４において速度計算を行い、所定の表示を行う。

第９図は人体の揺動２歩行センサ２１の出力ａ。

不感帯処理回路２２の出力すと実動作タイマー２８の動
作との関係を示したものであり、イは１個のパルスから
時間ｔ１以内に次のパルスが到来しなかった場合、口は
パルスが２個連続して１次判定は１回行われたが、その
後に時間１．以内に次のパルスが到来しなかったため歩
行の存在が不認定となった場合、八は１次判定が２回連
続して歩行の存在が判定され、その後に複数のパルスが
到来した後に時間ｔ２以内に次のパルスが到来しなかっ
たため歩行の動作が終了と判定された場合である。ここ
で、正常な速度が求められるのはへの場合であり、実動
作タイマー２８の計時時間Ｔ２８から終了判定のための
時間ｔ２を差し引いた時間Ｔが歩行時間となる。そして
、この歩行時間とその間の歩数と歩幅（所定の値が設定
されろ。）とから歩行速度が計算される。

なお、上記の例とは異なり、第９図の最下間の如く、歩
行９の存在が判定されてから実動作タイマー２８をスタ
ートさせ、終了の判定によりストップさせるようにして
もよい。

一方、第４図において３ｗ２は電子歩数計本体の蓋に連
動したスイッチであり、一端を回路電源Ｖに接続すると
共に他端の信号を表示切替制御回路３０に与え、蓋を開
いた際に表示部３３の表示を見易くするために発光部３
４を照明するようになっている。また、このような機構
のため、蓋を閉め忘れたり、何らかの原因で蓋のロック
が外れてしまって、蓋が開けっ放しにされていると、電
池の消耗が問題になると共に、振子式の歩行センサ２１
が動作しな（なることから、報知タイマー３５を設け、
蓋が開いた状態でいる時間を計測し、所定時間以上経過
した際に報知部３６を動作させて警告するようにしてい
る。また、報知のみでなく、所定時間経過後に自動的に
蓋を閉める駆動手段を設けるようにしてもよいし、蓋を
閉じる方向に付勢する付勢手段を設け、手を離すと自動
的に閉じろようにしてもよい。

（発明の効果）以上のように本発明の電子歩数計にあっては、歩行を検
出する検出手段から所定回数連続して検出信号が出力し
たことを検出して歩行の存在を判定する判定手段を備え
、歩行の存在を判定したときのみ計数手段にて検出信号
を計数するようにしたので、生活動作等による検出信号
を本来の歩行による検出信号から分離することができ、
精度の高い歩数の計数が行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の電子歩数計の外観図、第
３図は歩行センサの一例を示す構造図、第４図は回路構
成の一実施例を示すブロック図、第５図は歩数計測動作
のフローチャート、第６図はその信号波形図、第７図は
表示の′例を示す図、第８図は速度計算動作のフローチ
ャート、第９図はその信号波形図である。１・・・・・電子歩数計本体、２１・・・・・歩行セン
サ、２２・・・・・・不感帯処理回路、２３・・・・・
外部操作子、２４・・・・動作判定回路、２５・・・・
・・タイマー、２６・・・・終了判定回路、２７・・・
・・タイマー、２８・・・・・・実動作タイマー、２９
・・・・・演算回路、３０・・・・・・表示切替制御回
路、３１・・・・・・モード切替部、３２・・・・・・
リセット部、３３・・・・・・表示部、３４・・・・・
・発光部、３５・・・・・・報知タイマー、３６・・・
・・・ａ知ｓ、ｓｗｌ、　ｓｗ２．　ｓｗ３・・・・・
・スイッチ第２図第１図　　　　　　　／ｌ　Ｅ第６図０口　■］ ■［０口０口　０口 ■［コ　　　　■ロコ ■ロコ　　　　■［］０口　■［０口　■］０口　■コ０口　０口０口　のコ第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）歩行（走行を含む。）を検出する検出手段から所
定回数連続して検出信号が出力したことを検出して歩行
の存在を判定する判定手段を備え、歩行の存在を判定し
たときのみ計数手段にて検出信号を計数することを特徴
とした電子歩数計。
（２）判定手段は前回の検出信号の出力から所定時間内
に次の検出信号の出力があったときに検出信号が連続し
たと１次判定し、この１次判定を所定回数繰り返した際
に歩行の存在を判定してなる特許請求の範囲第１項記載
の電子歩数計。
（３）歩行時間を計時するタイマーと、歩数と歩行時間
とから歩行速度を演算する速度演算手段とを備え、判定
手段の動作に同期させて前記タイマーを動作させてなる
特許請求の範囲第１項記載の電子歩数計。
（４）判定手段の動作をオン・オフする外部操作子を備
え、この外部操作子の操作により判定有りモードと判定
無しモードとを切替可能にしてなる特許請求の範囲第１
項記載の電子歩数計。