電子機器、電子機器の制御方法、制御プログラム

本発明は、ユーザが利用する移動手段を判定し、該ユーザの歩行時の歩数を計数する電子機器および電子機器の制御方法などに関する。

電子機器、特に、携帯電話やスマートフォンなどの多くは、該電子機器の移動や振動に伴う加速度を計測するための加速度センサを備えている。近年では、この加速度センサを用いた歩数計が広く用いられている。しかし、ユーザが歩行したときの歩数を、加速度センサを用いる歩数計によって計数する場合、歩行以外の要因によって生じる加速度の変動を歩行と誤り、歩数を計数してしまう可能性がある。例えば、ユーザが歩数計を携帯して自動車や電車などの乗物に乗り着席している場合であっても、自動車や電車などの走行時の振動や、発車時および停車時に計測される加速度値の変化などに基づいて、誤って歩数を計数してしまう。

特許文献1には、乗物移動か否かを判定する特徴量に基づいて判定を行い、判定結果に基づいてカウントの留保などを行うことで、乗物移動時の誤カウントを抑止する技術が開示されている。特許文献1の歩数検出装置では、センサ信号に基づいて歩数検出を行う歩数検出部と、継続歩行時間を計測する歩行時間計測部と、歩数検出に基づいて歩数のカウント処理を行う歩数カウント部と、特徴量をセンサ信号に基づいて抽出する特徴量抽出部と、特徴量に基づいて乗物移動の判定を行う判定部とを含み、歩数カウント部は、継続歩行時間が所与の有効歩数判定期間より短かった場合に継続歩行時間において検出された歩数のカウントをリセットし、乗物移動していると判定された場合に、有効歩数判定期間を延長する。

日本国公開特許公報「特開2012−198663号公報(公開日:2012年10月18日)

しかしながら、上述のような従来技術は、ユーザが電車や自動車などの乗物に乗っている場合に、その乗物による振動を歩行による振動と誤検出してしまう可能性を十分に低下させることができず、歩数を高い精度で計数することができない虞があるという問題がある。例えば、特許文献1の歩数検出装置は、ユーザが乗物移動していると判定された場合には、有効歩数判定期間が延長されることになり、乗物移動と判定された歩数のカウント留保あるいは破棄が行われる。しかし、有効歩数判定期間を延長しても、電車や自動車などの乗物による振動を歩行による振動と誤検出する可能性自体を低減させることはできないため、誤カウントを常に抑止することができない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザが歩行以外の移動手段を利用して移動している場合に歩数の誤計数が生じることを回避することができる電子機器などを提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電子機器は、ユーザが歩行しているのか、あるいは歩行以外の移動手段を利用しているのかを判定する判定部と、加速度センサから出力される加速度値の変化の振幅が所定値以上であり、かつ該加速度値の変化の周期が所定の範囲にある場合に、上記ユーザの歩数を計数する歩数計数部と、を備え、上記歩数計数部は、上記判定部により上記ユーザが歩行していると判定された場合と、上記判定部により上記ユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定された場合とで、上記歩数を計数するための上記加速度値の変化の周期の範囲を切り替える。

また、本発明の一態様に係る電子機器の制御方法は、ユーザが歩行しているのか、あるいは歩行以外の移動手段を利用しているのかを判定する判定ステップと、加速度センサから出力される加速度値の変化の振幅が所定値以上であり、かつ該加速度値の変化の周期が所定の範囲にある場合に、上記ユーザの歩数を計数する歩数計数ステップと、を含み、上記歩数計数ステップにおいて、上記判定ステップにて上記ユーザが歩行していると判定された場合と、上記判定ステップにて上記ユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定された場合とで、上記歩数を計数するための上記加速度値の変化の周期の範囲を切り替える。

本発明の一態様によれば、ユーザが歩行以外の移動手段を利用して移動している場合に歩数の誤計数が生じることを回避することができる、という効果を奏する。

本発明の実施形態1に係る電子機器の要部構成の一例を示す機能ブロック図である。

電子機器のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

ユーザが乗物に乗車しているか否かに応じて、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を切り替える構成例を説明する図である。

(a)はユーザが歩行して移動している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの例であり、(b)は(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。

(a)はユーザが走って移動している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの例であり、(b)は(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。

(a)はユーザが自動車に乗って移動している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの例であり、(b)は(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。

(a)はユーザが電車に乗って移動している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの例であり、(b)は(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。

(a)はユーザが自動車に乗って移動する前後に歩行している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの例であり、(b)は(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。

(a)はユーザが自動車に乗って移動する前後に歩行している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの別の例であり、(b)は(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。

(a)はユーザが自動車に乗って移動する前後に歩行している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの別の例であり、(b)は(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。

(a)はユーザが電車に乗って移動する前後に歩行している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの別の例であり、(b)は(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。

電子機器が歩数の計数を行う処理の流れを示すフローチャートである。

本発明の別の実施形態に係る電子機器の要部構成の一例を示す機能ブロック図である。

電子機器が歩数の誤計数を回避するために行う処理の流れを示すフローチャートである。

〔実施形態1〕 以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明に係る電子機器1は、ユーザが歩行しているのか、あるいは歩行以外の移動手段を利用しているのかを判定し、ユーザが歩行していると判定された場合と、ユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定された場合とで、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を切り替える。

(電子機器のハードウェア構成) まず、電子機器1のハードウェア構成について、図2を用いて説明する。図2は、電子機器1のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。電子機器1は、歩数計数処理部10、ホスト制御部20、加速度センサ31、ジャイロセンサ32、地磁気センサ33、および位置情報取得部34を備えている。

加速度センサ31は、3軸方向における電子機器1に生じた加速度を検出するセンサである。3軸方向とは、例えば、縦方向、横方向、および高さ方向であり、重力に平行な方向(Z軸方向)と、重力に垂直な互いに異なる2つの方向(X軸方向およびY軸方向)などを算出し利用することができる。加速度センサ31は、検出した加速度値のデータを歩数計数処理部10に出力する。

歩数計数処理部10は、加速度センサ31、ジャイロセンサ32、地磁気センサ33などの各種センサから出力されるセンサ信号の入力を受け付けて、これらのセンサ信号が示す情報を集約する回路(センサマイコンとも呼ばれる)である。すなわち、歩数計数処理部10は、電子機器1が備える各種機能に関する処理を実行するホスト制御部20のCPU21に代わって各種センサからのセンサ信号を受け取って一時的に保存したり、該センサ信号に基づいた所定の処理を実行したりする。歩数計数処理部10によって処理された情報は、ホスト制御部20に送信される。

電子機器1は、加速度センサ31に加えて、ユーザが利用する移動手段を判定するために適用し得るセンサなどを備えていてもよく、そのようなセンサの一例として、図2ではジャイロセンサ32および地磁気センサ33を示している。ジャイロセンサ32および地磁気センサ33は、加速度センサ31が検出する加速度値のデータと組み合わせて、電子機器1の位置情報を特定したり、電子機器1が移動した移動距離に関する情報を抽出したりするために利用され得るセンサ情報を出力するセンサである。なお、ここでは電子機器1がジャイロセンサ32および地磁気センサ33を備える例について示したが、必須の構成ではないため、以下では詳細な説明を省略する。

また、ユーザが利用する移動手段を判定するために、電子機器1は、現在の位置を示す位置情報を取得する構成であってもよい。図2に示す位置情報取得部34は、電子機器1の現在の位置を示す位置情報を、例えば、GPS衛星(図示せず)から受信して、ホスト制御部20のCPU21に出力する。なお、位置情報取得部34が受信する位置情報は、現在の位置を示す位置情報を取得できるのであれば、GPS衛星からの位置情報に限定されない。例えば、GPS衛星以外の各国の測位衛星システムからの位置情報であってもよい。あるいは、位置情報取得部34は、衛星から位置情報を受信するのではなく、Wi−Fi(登録商標)のアクセスポイントとの通信によって位置情報を取得してもよいし、基地局測位機能を用いて位置情報を取得してもよいし、Bluetooth(登録商標)などによるビーコンからの受信情報を用いて位置情報を取得してもよい。なお、位置情報取得部34は、電子機器1に必須の構成ではないため、以下では詳細な説明を省略する。

なお、歩数計数処理部10が各種センサから出力されるセンサ信号の入力を受け付けて、これらのセンサ信号が示す情報を集約する回路である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、歩数計数処理部10が行う処理を、ホスト制御部20が行う構成であってもよい。この場合、歩数計数処理部10が行う処理を、CPU21で行うように構成してもよいし、あるいはホスト制御部20をマルチコアシステムとして構成してCPU21とは別のCPU(図示せず)で行うように構成してもよい。

(携帯端末の構成) 続いて、電子機器1の概略構成について、図1を用いて説明する。図1は、電子機器1の要部構成の一例を示す機能ブロック図である。なお、説明の便宜上、図2を用いて既に説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

歩数計数処理部10は、移動手段判定部11(判定部)、範囲切替部12(歩数計数部)、および計数部13(歩数計数部)を備えている。

移動手段判定部11は、加速度センサ31から加速度値のデータを取得して、各方向の加速度値を合成した結果、もしくはその合成において、加速度成分の方向(水平方向、垂直方向など)を考慮して演算した結果を用いて合成加速度値(以後、単に「加速度値」と記す場合もある)を算出して、加速度値の変化(経時変化)の大きさ(振幅)や、加速度値の変化および変動パターンの特徴などを抽出する。ここで、例えば、X軸方向の加速度値をA_X、Y軸方向の加速度値をA_Y、Z軸方向の加速度値をA_Zとしたとき、合成加速度値AはA=(A_X²+A_Y²+A_Z²)^1/2として算出される。例えば、ユーザが歩行している場合と、自動車に乗って(運転して)移動している場合や電車を利用して移動している場合とでは、加速度値の変化および変動パターンがそれぞれ異なっていることが知られている。移動手段判定部11は、加速度センサ31から出力される加速度値の変化、および変動パターンに基づいて、ユーザが移動していないか、歩行しているか、あるいは自動車や電車などの乗物を利用しているかを判定する。なお、移動手段判定部11は、加速度値の変化および変動パターンの他に、加速度値の変化の大きさ(振幅)の時間変動に基づいて、ユーザの移動手段を判定してもよい。移動手段判定部11が判定した結果は、範囲切替部12に送信される。

範囲切替部12は、移動手段判定部11によりユーザが歩行していると判定された場合と、移動手段判定部11によりユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定された場合とで、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を切り替える。範囲切替部12は、ユーザの移動手段の種類毎に予め対応付けられた、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を選択することにより切り替えてもよい。なお、後述の計数部13が範囲切替部12の機能を備える構成であってもよい。ユーザの移動手段毎に予め対応付けられた、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲については、後に具体例を挙げて説明する。

計数部13は、加速度値の変化の大きさ(振幅)が所定の幅(例えば、800mG)以上であり、かつ、範囲切替部12が設定した歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲にある加速度値の変化に基づいて、歩数を計数する。すなわち、歩行によって生じる振動に由来する加速度値の変化の振幅と加速度値の変化および変動パターンとに矛盾しない加速度値の変化が検出されていることに基づいて、歩数の計数を行う。計数部13は、計数した歩数をホスト制御部20に出力する。計数された歩数のデータは、例えば電子機器1が備えるナビゲーション機能や健康管理機能などに利用されたり、歩数の計数結果が表示部(図示せず)にリアルタイムに表示されたりしてもよい。

例えば、ユーザが自動車や電車などに乗って移動しており、ユーザが歩行していない場合であっても、あたかもユーザが歩行しているときと同様の加速度値の変化が検知される場合があることが知られている。ユーザが自動車や電車などに乗って移動している場合に、ユーザが歩行している場合と同様に歩数を計数すると、歩行していないにもかかわらず歩数を計数してしまう虞がある。

電子機器1は、上記のような構成を備えることにより、ユーザが自動車や電車などに乗って移動しており、ユーザが歩行していない場合に、誤って歩数を計数しないように、ユーザが歩行している場合と、ユーザが歩行以外の移動手段を利用している場合とで、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を切り替える。これにより、ユーザが歩行以外の移動手段を利用している場合に、この加速度値の変化に基づいて誤ってユーザの歩数として計数することを回避することができる。よって、ユーザが移動手段を変更した場合であっても歩数を正確に計数することができる。

(歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲) 次に、ユーザが乗物に乗車していない状態で歩行している場合と、ユーザが乗物に乗車している場合とで、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を切り替える。歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲について、図3を用いて説明する。図3は、ユーザが乗物に乗車しているか否かに応じて、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を切り替える構成例を説明する図である。

出願人は、ユーザが自動車および電車などの乗物を利用せずに歩行している場合と、自動車および電車などに乗って移動している場合とでは、加速度センサ31によって検出される加速度値の変化、変動パターン、および加速度値の変化の周期を解析し、それぞれの特徴を検討した。その検討の結果、ユーザが歩行していると判定した場合と、ユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定した場合とで、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を切り替えることで、歩数を正確に計数できることが分かった。

電子機器1は、加速度センサ31から出力される加速度値の変化の振幅が所定値(例えば、800mG)以上であり、かつ該加速度値の変化の周期が所定の範囲にある場合に、ユーザの歩数を計数する。ユーザの状態に応じて、範囲切替部12はこの所定の範囲を切り替える。例えば、移動手段判定部11が、ユーザが歩行していると判定した場合と、ユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定した場合とで、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を切り替える。

図3に示す例では、ユーザが歩行しているときには、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を範囲R1(例えば、240〜2100msec)(第1の範囲)とし、ユーザが乗物に乗車しているときには、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を範囲R2(例えば、350〜650msec)(第2の範囲)とする。このように、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を、ユーザの移動手段に応じて切り替えることにより、ユーザが歩行以外の移動手段を利用している場合に、この加速度値の変化に基づいて誤ってユーザの歩数として計数することを回避することができる。なお、図3に示す範囲R1と範囲R2の数値範囲は、一例に過ぎず、歩数を正確に計数することが可能な数値範囲であれば、これらの数値は適宜、任意に設定可能である。

また、図3では、ユーザが乗物に乗車しているときに歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲R2を、ユーザが歩行しているときに歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲R1よりも狭くする場合を例示したが、これに限定されない。ユーザの移動手段によっては、ユーザが歩行しているときに歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲R1よりも加速度値の変化の周期の範囲R2を狭くすることが望ましい場合もあり得る。また、範囲R1と範囲R2とが互いに重ならないことが好ましい場合もあり得る。

(歩行時と乗物に乗車時とにおける加速度値の変化の比較) ここでは、ユーザが歩行している場合の、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲R1について図4および図5を用いて説明する。図4の(a)は、ユーザが歩行して移動している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの例であり、図4の(b)は、(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。また、図5の(a)は、ユーザが走って移動している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの例であり、図5の(b)は、図5の(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。

図4の(a)に示すように、ユーザが歩行している(歩いている)状態W1にあるとき、検出される加速度値の変化の振幅は800mG以上(ただし、図示では振幅が500mGまでを示している)であり、歩行していない場合は、検出される加速度値の変化の振幅は800mGよりも小さい。一方、図4の(b)に示すように、ユーザが歩行している(歩いている)状態W1にある期間t1における加速度値の変化の周期の変動をみると、その変動幅は安定していることが分かった。そして、ユーザが歩行している場合、その歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲の広さを、範囲R1(例えば、240〜2100msec)(第1の範囲)と設定して、該範囲R1内にある加速度値の変化の周期が検出されたことに基づいて歩数を計数すれば、歩数を正確に計数することが可能であることが分かった。

このことは、図5に示すように、ユーザが走って移動している場合にもあてはまった。すなわち、ユーザが歩行している(走っている)状態WRにあるとき、検出される加速度値の変化の振幅は大きく、例えば、800mG以上であった。また、図5の(b)に示すように、ユーザが歩行している(走っている)状態WRにある期間t2における加速度値の変化の周期の変動をみると、その変動幅は安定しており、ユーザが走っている場合も、その歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲の広さを、範囲R1(例えば、240〜2100msec)(第1の範囲)と設定して、該範囲R1内にある加速度値の変化の周期が検出されたことに基づいて歩数を計数すれば、歩数を正確に計数することが可能であることが分かった。

一方、ユーザが乗物に乗車して移動している場合に検出される加速度値の変化の周期について図6および図7を用いて説明する。図6の(a)は、ユーザが自動車に乗って移動している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの例であり、図6の(b)は、図6の(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。また、図7の(a)は、ユーザが電車に乗って移動している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの例であり、図6の(b)は、(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。

ユーザが自動車に乗って移動している状態C1にあるとき(図6の(a))にも、電車に乗って移動している状態T1にあるとき(図7の(a))にも、例えば、図6(b)の期間t3〜t5、および図7の(b)の期間t6のように、検出される加速度値の変化の振幅が800mG以上である期間があった。従来の検出方法では、これらの期間における乗物による振動を歩行による振動と誤検出してしまう可能性がある。

また、自動車および電車などによりユーザが移動している場合には、周期が短い加速度値の変化が検出されやすい傾向があることが分かった。また、車内で他の乗客を避けるように移動したり、ユーザが電子機器1を操作したりしたときには、周期が長い加速度値の変化が検出される傾向があることも分かった。

そこで、電子機器1は、図3に示す例のように、ユーザが乗物に乗車しているときには、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を、範囲R2(例えば、350〜650msec)(第2の範囲)とする。このように、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を、ユーザの移動手段に応じて切り替えることにより、例えば、期間t3〜t5や、期間t6における加速度値の変化の周期に基づいて誤ってユーザの歩数として計数することを回避できることが分かった。

(ユーザの移動手段が変更した場合での検証) 図8〜図11は、ユーザが乗物に乗車していない状態で歩行している場合と、ユーザが乗物に乗車している場合とで、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を切り替えることによる効果を説明する例を示す図である。図8〜図11の(a)は、ユーザが乗物に乗って移動する前後に歩行している場合に検出される加速度値から生成された合成加速度値の変動を示すグラフの例であり、図8〜図11の(b)は、図8〜図11の(a)の合成加速度値の変動の周期をプロットしたグラフの例である。

ユーザが自動車に乗って移動している状態C3およびC4にあるとき(図9および図10の(a))にも、例えば、図9の(b)の期間t11〜t13、および図10の(b)の期間t16〜t18のように、検出される加速度値の変化の振幅が800mG以上である期間が認められた。これらの期間の加速度値の変化の範囲を、ユーザが歩行している状態W2〜W8にあるときと同じ範囲R1(例えば、240〜2100msec)(第1の範囲)と設定した場合、これらの期間において歩行による振動と誤検出してしまう可能性がある。しかし、ユーザが歩行以外の移動手段、すなわち、自動車および電車などの乗物を利用して移動している場合には、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を、範囲R2に切り替え、ユーザが乗物から降車して、歩行を開始した場合には、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を、範囲R2から範囲R1に切り替えればよいことが分かった。

(歩数を計数する処理の流れ) 次に、電子機器1が歩数を計数する処理の流れについて、図12を用いて説明する。図12は、電子機器1が歩数の計数を行う処理の流れを示すフローチャートである。

移動手段判定部11は、加速度センサ31から受信した加速度値のデータを用いて合成加速度値を算出し、加速度値の変化の振幅や、加速度値の変化および変動パターンの特徴などを抽出する。移動手段判定部11は、加速度値の変化の振幅や、加速度値の変化および変動パターンの特徴などを解析して、ユーザが歩行しているのか、あるいは自動車などの乗物に乗車中か、を判定する(S101:判定ステップ)。

移動手段判定部11が、ユーザは乗物に乗車中であると判定した場合(S101にてYES)には、範囲切替部12は、加速度値の変化の周期の広さを狭く設定し(S102:歩数計数ステップ、範囲切替ステップ)、一方、ユーザは乗物に乗車中ではないと判定した場合(S101にてNO)には、範囲切替部12は、加速度値の変化の周期の広さを広く設定する(S103:歩数計数ステップ、範囲切替ステップ)。

計数部13は、歩行と判定し得る状態が検知された場合(S104でYES)に、歩数を計数する(S105:歩数計数ステップ)。ここで、歩行と判定し得る状態とは、例えば、加速度値の変化の振幅が所定値(例えば、800mG)以上であり、かつ加速度値の変化の周期が、範囲切替部12が設定した、歩数を計数するための加速度値の変化の範囲にある状態である。なお、歩行と判定し得る状態が検知されなかった場合(S104でNO)は、歩数を計数しない。

〔実施形態2〕 本発明の他の実施形態について、図13および図14に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図13は、本発明の別の実施形態に係る電子機器1aの要部構成の一例を示す機能ブロック図である。

図13に示す電子機器1aは、歩数計数処理部10aは、過去の時点における加速度センサ31により検出された加速度値のデータおよび加速度値の変化の周期のデータを記録している加速度値ログ41(記録部)を含む記憶部40および移動手段変更検出部14(変更検出部)をさらに備えている点で、上述の電子機器1とは異なっている。

図4および図5に示したように、歩行している状態W1や走っている状態WRでは、検出される加速度値が変化する周期の変動幅は安定している。一方、図6〜図11に示すように、自動車や電車などの乗物に乗って移動している状態C1〜C4、状態T1、および状態T2のときに、加速度値の変化の振幅が800mG以上である期間において検出される加速度値が変化する周期の変動幅は、歩行している状態W1や走っている状態WRに比べて安定していない。すなわち、検出される加速度値が変化する周期の安定度は、ユーザが歩行しているときには高く、自動車や電車などの乗物に乗って移動しているときは低い傾向がある。

そこで、電子機器1aの計数部13は、移動手段判定部11によりユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定された場合、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲が範囲R2(第2の範囲)にある現在(例えば、現在を含む10秒間)の加速度値の変化の周期と、加速度値ログ41に記録されている、範囲R2にあった過去の時点(例えば、現在から30秒前〜20秒前の10秒間)においての加速度値の変化の周期とを比較して、過去の時点では加速度値の変化の周期が所定の変動範囲より大きく変動しており、現在は所定の変動範囲内にあり安定している場合に、現在の歩数の計数を行う。

これにより、例えばユーザが乗物を利用しているときに検出される加速度値の変化の周期が、一時的に所定の周期の範囲内であったことに基づく歩数の誤計数を回避することができる。よって、歩数を計数する精度を向上させることができる。なお、この歩数の誤計数を回避する処理については後に説明する。

加速度値の変化や変動パターンに基づく移動手段の判定では、乗物から降車したタイミングを正確に検知することが困難な場合がある。そこで、電子機器1aは加速度値ログ41および移動手段変更検出部14をさらに備え、検出される加速度値が変化する周期の安定度に基づいて、移動手段が変更されたことを検出し、歩数を誤計数してしまうことを回避する。

すなわち、移動手段変更検出部14は、移動手段判定部11によりユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定された場合、範囲R2にある現在の加速度値の変化の周期と、加速度値ログ41に記録されている、範囲R2にあった過去の時点においての加速度値の変化の周期とを比較して、過去の時点では加速度値の変化の周期が所定の変動範囲(例えば、加速度値の変化の周期の平均値を挟んで上下に200msec以内)より大きく変動しており、現在は上記所定の変動範囲内にあり安定している場合に、上記過去の時点と現在との間において上記ユーザの移動が歩行以外の移動手段による移動から、歩行による移動に変更されたと判定する。移動手段変更検出部14は、判定結果を範囲切替部12に送信する。

範囲切替部12は、移動手段判定部11からの判定結果と、移動手段変更検出部14の判定結果とを取得して、現在のユーザの移動手段に対応付けられた、歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を設定する。なお、例えば、移動手段判定部11からの判定結果が乗物に乗車中であることを指示しており、一方、移動手段変更検出部14からの判定結果が乗物から降車して歩行している状態であることを指示している場合など、移動手段判定部11からの判定結果と、移動手段変更検出部14の判定結果とが互いに異なる状態を判定結果とする可能性がある。このような場合には、移動手段変更検出部14からの判定結果を優先的に採用してもよい。この場合、移動手段判定部11の判定結果は、範囲切替部12が歩数を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を設定するときのサポート的な情報として利用される構成であってもよい。

(歩数の誤計測を回避する処理) 続いて、歩数の誤計測を回避する処理の流れについて、図14を用いて説明する。図14は、電子機器1aが歩数の誤計数を回避するために行う処理の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、移動手段が変更されたことを、現在における加速度値の変化の周期の変動幅と、過去の2つの時点における加速度値の変化の周期の変動幅とを比較することにより判定する構成を適用した場合について説明するが、これに限定されない。例えば、移動手段が変更されたことを判定するために、現在における加速度値の変化の周期の変動幅と比較される過去の時点を1つとしてもよいし、3つ以上してもよい。

ただし、現在における加速度値の変化の周期の変動幅と比較される過去の時点を少なくした場合には、移動手段の変更を判断するために要する処理が簡単となる一方、判定の正確さが低くなる。逆に、現在における加速度値の変化の周期の変動幅と比較される過去の時点を多くした場合には、判定の正確さが高くなる一方、移動手段の変更を判断するために要する処理が多く煩雑になる。これらの事情を勘案することにより、電子機器1aにとって最適な構成を選択することが可能である。

移動手段判定部11は、加速度センサ31から受信した加速度値のデータを用いて合成加速度値を算出し、加速度値の変化の振幅や、加速度値の変化および変動パターンの特徴などを抽出する。移動手段判定部11は、加速度値の変化の振幅や、加速度値の変化および変動パターンの特徴などを解析して、ユーザが歩行しているのか、あるいは自動車などの乗物に乗車中か、を判定する(S201:判定ステップ)。

移動手段判定部11が、ユーザは乗物に乗車中であると判定した場合(S201にてYES)には、歩行と判定し得る状態における、加速度値の変化の振幅と周期とが一定の時間間隔で定期的に加速度値ログ41に記録される。図示の例では、30秒前〜20秒前の10秒間(過去の時点[A])、20秒前〜10秒前の10秒間(過去の時点[B])、および現在を含む10秒間(現在[C])にそれぞれ検出された、歩行と判定し得る状態における、加速度値の変化の振幅と周期とを加速度値ログ41に記録される(S202:記録ステップ)。次に、移動手段変更検出部14は、過去の時点[A]、過去の時点[B]、現在[C]の各時点での、歩行と判定し得る状態の記録における、加速度値の変化の振幅と、加速度値の変化の周期の安定度とを比較する(S203)。

移動手段変更検出部14は、現在の加速度値の変化の振幅が一定以上(例えば、800mG以上)であり、かつ、加速度値の変化の周期が、所定の変動範囲内(例えば、加速度値の変化の周期の平均値を挟んで上下に200msec以内)にて安定している場合(S204にてYES)、歩数を計数する(S205:歩数計数ステップ)。一方、移動手段変更検出部14は、加速度値の変化の振幅が一定以上(例えば、800mG以上)ではなかったり、加速度値の変化の周期が、所定の変動範囲内(例えば、加速度値の変化の周期の平均値を挟んで上下に200msec以内)を超えて変動していて安定していなかったりする場合(S204にてNO)には、S201に戻る。

例えば、現在[C]の加速度値の変化の周期の変動が、所定の変動範囲内である場合に、現在[C]の加速度値の変化の周期と、過去の時点[A]および過去の時点[B]の各時点における加速度値の変化の周期とを比較するとき、移動手段変更検出部14の判定結果は以下のようになる。なお、以下の記載において、「過去の時点[A]」とは、例えば現在から30秒前〜20秒前の10秒間を意味し、「過去の時点[B]」とは、例えば現在から20秒前〜10秒前の10秒間を意味し、「現在[C]」とは、例えば現在を含む10秒間をそれぞれ意味している。

・過去の時点[A]および過去の時点[B]における加速度値の変化の周期が、所定の変動範囲内ではない場合→過去の時点[B]から現在の[C]までの間に、ユーザが乗物を降車したと判定 ・過去の時点[B]における加速度値の変化の周期が、現在[C]における加速度値の変化の周期と同様に、所定の変動範囲内であり、かつ過去の時点[A]における加速度値の変化の周期は所定の変動範囲内ではない場合→過去の時点[B]から現在の[C]までの間に、ユーザが乗物を降車していないと判定 ・過去の時点[A]における加速度値の変化の周期の変動が、現在[C]における加速度値の変化の周期と同様に、所定の変動範囲内であり、かつ過去の時点[B]における加速度値の変化の周期は所定の変動範囲内ではない場合→過去の時点[B]から現在の[C]までの間に、ユーザがまだ乗物を降車していないと判定 すなわち、移動手段変更検出部14は、現在[C]における加速度値の変化の周期の変動幅が、ユーザが乗物から降車して歩行している可能性を示していても、過去の時点[A]および過去の時点[B]における加速度値の変化の周期の変動幅も所定の変動範囲内でなければ、ユーザが乗物を降車して歩行しているとは判定しない。例えば、ユーザが自動車に乗って移動している場合、信号停止したり、交差点で右折可能なタイミングを待っていたりする場合、大抵、20秒間〜40秒間停車している。また、停車駅に停車してから次の停車駅に向けて発車するまでに停車している時間も、20秒間〜40秒間であることが多い。それゆえ、現在のユーザの移動手段が変更されたことを正確に判定するためには、現在の加速度値の変化の周期だけではなく、現在からさかのぼった過去の時点(例えば、過去の時点[A]および過去の時点[B]など)の加速度値の変化の周期を参照することが有効である。

なお、移動手段の変更を正しく検出するために、過去の時点[A]、過去の時点[B]として利用する過去の時点は、ユーザが乗車している乗物に応じて設定されてもよい。すなわち、ユーザが乗車している乗物が自動車である場合と、電車である場合とで、過去の時点[A]、過去の時点[B]として利用する過去の時点を変更してもよい。

〔変形例〕 上述の実施形態では、ユーザが乗物に乗車していない(歩行)か、乗物に乗車中か、という2つの状態に対してそれぞれ、歩行を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を設定する例を示した(図3参照)が、これに限定されない。例えば、3つ以上の状態に対してそれぞれ、歩行を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を設定してもよい。

図4〜図11に示したように、ユーザが自動車に乗っている状態C1〜4と、電車に乗っている状態T1およびT2とでは、加速度値の変化や変動パターンが異なっている。例えば、移動手段判定部11が、自動車、バス、路面電車、モノレール、電車などの移動手段ごとに特徴的な加速度値の変化や変動パターンに基づいて、移動手段を判定する構成でもよく、この場合には、歩行を計数するための加速度値の変化の周期の範囲を、判定結果の移動手段の種類ごとに設定してもよい。

あるいは、歩数を計数し損なったり、誤って歩数を計数してしまったりするユーザの状態を判定した場合に、これらの各状態に応じた加速度値の変化の周期の範囲を、歩行を計数するための加速度値の変化の範囲として設定してもよい。このように構成することにより、歩行時の振動に似た紛らわしい振動を歩行による振動と誤検出する可能性自体を低減させることができる。よって、誤って計数することなく正確に歩数を計数することができる。

〔実施形態3〕 電子機器1、1aの歩数計数処理部10、10aの制御ブロック(特に移動手段判定部11、範囲切替部12、計数部13、および移動手段変更検出部14)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、電子機器1、1aの歩数計数処理部10、10aは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕 本発明の態様1に係る電子機器1、1aは、ユーザが歩行しているのか、あるいは歩行以外の移動手段を利用しているのかを判定する判定部(移動手段判定部11)と、加速度センサ31から出力される加速度値の変化の振幅が所定値以上であり、かつ該加速度値の変化の周期が所定の範囲にある場合に、上記ユーザの歩数を計数する歩数計数部(範囲切替部12、計数部13)と、を備え、上記歩数計数部は、上記判定部により上記ユーザが歩行していると判定された場合と、上記判定部により上記ユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定された場合とで、上記歩数を計数するための上記加速度値の変化の周期の範囲を切り替える。

例えば、ユーザが自動車、バス、および電車などに乗って移動しているときに、あたかもユーザが歩いていたり、走っていたりするときと同様の加速度値の変化が検知される場合があることが知られている。ユーザが自動車、バス、および電車などに乗って移動している場合に、ユーザが歩行している場合と同様に歩数を計数すると、歩行していないにもかかわらず歩数を計数してしまう虞がある。

上記の構成によれば、ユーザが歩行している場合と、上記ユーザが歩行以外の移動手段を利用している場合とで、上記歩数を計数するための上記加速度値の変化の周期の範囲を切り替える。これにより、ユーザが歩行以外の移動手段を利用している場合に、この加速度値の変化に基づいて誤ってユーザの歩数として計数することを回避することができる。よって、ユーザが移動手段を変更した場合であっても歩数を正確に計数することができる。

本発明の態様2に係る電子機器は、上記態様1において、上記ユーザが歩行していると判定された場合の上記歩数を計数するための上記加速度値の変化の周期の範囲である第1の範囲の広さと、上記ユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定された場合の上記歩数を計数するための上記加速度値の変化の周期の範囲である第2の範囲の広さとが異なるように構成してもよい。

上記の構成によれば、上記ユーザが歩行により移動している場合と、上記ユーザが歩行以外の移動手段を利用して移動している場合に歩数を計数する場合とで、歩行を計数するための上記加速度値の変化の周期の範囲の広さが異なる。これにより、ユーザが歩行以外の移動手段を利用して移動している場合に歩数の誤計数が生じることを回避することができる。

一般に、ユーザが自動車、バス、および電車などに乗って移動している場合は、ユーザが歩行している場合に比較して、加速度値の変化の周期が大きく変動することが知られている。例えば、歩行を計数するための上記加速度値の変化の周期の範囲を、上記ユーザが歩行により移動している場合よりも、上記ユーザが歩行以外の移動手段を利用して移動している場合に狭く設定すれば、歩数の誤計数を効果的に回避することができる。

本発明の態様3に係る電子機器は、上記態様2において、上記加速度値の変化の周期を記録する記録部(加速度値ログ41)をさらに備え、上記歩数計数部は、上記判定部により上記ユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定された場合、上記第2の範囲にある現在の加速度値の変化の周期と、上記記録部に記録されている、上記第2の範囲にあった過去の時点においての加速度値の変化の周期とを比較して、上記過去の時点では上記加速度値の変化の周期が所定の変動範囲より大きく変動しており、現在は上記所定の変動範囲内にあり安定している場合に、現在の歩数の計数を行うように構成してもよい。

上記の構成によれば、歩行以外の移動手段を利用している場合、上記第2の範囲にある現在の加速度値の変化の周期と、上記第2の範囲にあった過去の時点においての加速度値の変化の周期とを比較して、上記過去の時点では上記加速度値の変化の周期が所定の変動範囲より大きく変動しており、現在では上記所定の変動範囲内にあり安定している場合に歩数の計数を行う。これにより、例えばユーザが自動車やバスなどの移動手段を利用しているときに、加速度値の変化の周期が、一時的に所定の周期の範囲内であったことに基づく歩数の誤計数を回避することができる。よって、歩数を計数する精度を向上させることができる。

本発明の態様4に係る電子機器は、上記態様3において、上記移動手段が変更されたことを検出する変更検出部(移動手段変更検出部14)をさらに備え、上記変更検出部は、上記判定部により上記ユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定された場合、上記第2の範囲にある現在の加速度値の変化の周期と、上記記録部に記録されている、上記第2の範囲にあった過去の時点においての加速度値の変化の周期とを比較して、上記過去の時点では上記加速度値の変化の周期が所定の変動範囲より大きく変動しており、現在は上記所定の変動範囲内にあり安定している場合に、上記過去の時点と現在との間において上記ユーザの移動が歩行以外の移動手段による移動から、歩行による移動に変更されたと判定してもよい。

ユーザが歩行以外の移動手段の利用している場合には、加速度センサから出力される加速度値の変化の周期の変動幅は大きく安定しないが、一方、歩行による移動をしている場合には、加速度センサから出力される加速度値の変化の周期の変動幅は小さく安定していることが多い。

上記の構成によれば、上記加速度値の変化の振幅が上記所定値以上であり、該加速度値の変化の周期が上記第2の範囲にある場合であって、かつ、該加速度値の変化の周期が所定の変動範囲内にあり安定している場合、ユーザの移動が歩行による移動であると判定する。これにより、ユーザが歩行以外の移動手段の利用による移動から歩行による移動に切り替えたことを適切に検出することができる。よって、加速度値の変化の周期を第1の範囲と第2の範囲とを適切なタイミングで切り替えることができる。

本発明の態様5に係る電子機器は、上記態様1から4のいずれかにおいて、上記判定部は、上記加速度センサから出力される加速度値の変化、および変動パターンに基づいて、ユーザが移動していないか、歩行しているか、あるいは乗物を利用しているかを判定してもよい。

本発明の態様6に係る電子機器1、1aの制御方法は、ユーザが歩行しているのか、あるいは歩行以外の移動手段を利用しているのかを判定する判定ステップ(S101、S201)と、加速度センサ31から出力される加速度値の変化の振幅が所定値以上であり、かつ該加速度値の変化の周期が第1の範囲にある場合に、上記ユーザの歩数を計数する歩数計数ステップ(S102〜S105)と、を含み、上記歩数計数ステップにおいて、上記判定ステップにて上記ユーザが歩行していると判定された場合と、上記判定ステップにて上記ユーザが歩行以外の移動手段を利用していると判定された場合とで、上記歩数を計数するための上記加速度値の変化の周期の範囲を切り替える。この構成によれば、上記態様1と同様の効果を奏する。

本発明の各態様に係る電子機器は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記電子機器が備える各部(ソフトウェア要素)として動作させることにより上記電子機器をコンピュータにて実現させる電子機器の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、ユーザが歩行によって移動するときの歩数を計数する電子機器などに利用することができる。

1、1a 電子機器;11 移動手段判定部;12 範囲切替部(歩数計数部);13 計数部(歩数計数部);14 移動手段変更検出部(変更検出部);31 加速度センサ;41 加速度値ログ(記録部);S101、S201 判定ステップ;S102〜105、S202〜S205 歩数計数ステップ