JP2017127548A - 歩幅計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自然な状態で正確に歩幅を計測できる歩幅計測装置を提供する。【解決手段】加速度に基づいて歩幅を計測する歩幅計測部と、歩幅計測部によって計測された歩幅を表示する表示部１１と、を備える、歩幅計測装置１である。この歩幅計測部は、あらかじめ歩行する距離を入力する距離入力部１２〜１４と、加速度に基づいて歩数を計測する歩数計測部（不図示）と、距離入力部１２〜１４によって入力された距離と、歩数計測部によって計測された歩数と、に基づいて歩幅を計算する歩幅計算部（不図示）と、によって構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、歩幅計測装置に関するものである。

従来から、健康の維持及び増進などを目的として、所定期間（例えば１日）に歩いた歩数を計測・記憶する歩数計が市販されている。歩数計としては、加速度センサ式や３Ｄ加速度センサ式で歩数を算出するものなどが知られている。

近年では、歩数に加えて歩幅の重要性が指摘されている。例えば、代表的な学術論文である非特許文献１には、歩幅が狭いことが認知症につながる、という報告がなされている。歩幅を計測する器具として、例えば、特許文献１には、計測中に所定の時間間隔で音を音出力部に出力させる制御をする音出力制御部と、計測中に移動した移動距離と、計測中に音出力部に出力させた音の出力回数とに基づいて、歩幅を取得する歩幅取得部と、を備える歩幅計測装置が開示されている。

特開２０１５−１３５２９０号公報

Taniguchi Y., et al. A Prospective Study of Gait Performance and Subsequent Cognitive Decline in a General Population of Older Japanese. The Journals of Gerontology: Medical Science, Oxford University Press, 2012, 67(7), 796-803.

しかしながら、特許文献１の歩幅計測装置は、音出力部が発するピッチ音に合わせて歩行するように促すことで、「ピッチ音の出力回数」を「歩数」として捉え、ＧＰＳから算出された「距離」を「歩数」で割ることによって「歩幅」を計算するものであった。したがって、仮にユーザがピッチ音に合わせて歩行するとしても（もちろん、ピッチ音に合わせて歩行しない可能性もある）、ユーザがピッチ音に合わせようとして不自然に歩行するため、自然な状態で正確な歩幅を計測できるものではなかった。

そこで、本発明は、自然な状態で正確に歩幅を計測できる歩幅計測装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の歩幅計測装置は、加速度に基づいて歩幅を計測する歩幅計測部と、前記歩幅計測部によって計測された歩幅を表示する表示部と、を備えている。

このように、本発明の歩幅計測装置は、加速度に基づいて歩幅を計測する歩幅計測部と、歩幅計測部によって計測された歩幅を表示する表示部と、を備えている。このように、自然な歩行中に実際に計測された加速度に基づいて歩幅を計測するため、自然な状態で正確に歩幅を計測することができる。

歩数計型の歩幅計測装置の正面図である。 歩数計型の歩幅計測装置の側面図である。 歩数計型の歩幅計測装置の背面図である。 歩数計型の歩幅計測装置の制御系のブロック図である。 男性用の歩幅評価テーブルを示す表１である。 女性用の歩幅評価テーブルを示す表２である。 ６４歳以下の各年代の歩幅評価テーブル用の定数を示す表３である。 歩数計型の歩幅計測装置の画面構成である。 腕時計型の歩幅計測装置の外観図である。（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。 腕時計型の歩幅計測装置の制御系のブロック図である。 腕時計型の歩幅計測装置の画面構成である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下では、実施例１において歩数計型の歩幅計測装置について説明し、実施例２において腕時計型の歩幅計測装置について説明する。以下の実施例は例示であり、本発明の範囲は以下に説明する実施例の範囲に限定されない。

（外観構成）
まず、図１〜図３を用いて、実施例１の歩数計型の歩幅計測装置１の外観構成について説明する。本実施例の歩数計型の歩幅計測装置１は、図１〜図３に示すように、薄い立方体状の本体１０と、本体１０の前面に配置される四角形の表示部１１と、各種の入力を実施するための操作スイッチ１２〜１４と、本体１０の端部にアーチ状に取り付けられた留め具１５と、本体１０の後面（背面）の左右に配置される押し込み式の電極部としての心拍測定用タッチプレート１６、１６と、本体１０の後面の中央に配置される電池フタ１７と、を備えている。

表示部１１は、いわゆる液晶パネルであり、後述するように、歩幅計測部によって計測された歩幅を表示するようにされている。表示部１１には、この他、クロノグラフタイム、走行時間、合計消費カロリー、合計歩数、歩数、歩幅ランク、心拍数などが表示される。

操作スイッチ１２〜１４は、現在時刻、年月日、曜日などの初期設定、及び、ユーザの性別、年齢、身長、体重などのユーザ情報の入力；時刻モード、歩数モード、歩幅モード、計測モード、記録モードの各モードの切換え；各種のリセット；表示内容の切換え；計測距離の設定；目標歩幅の設定などに使用される。

留め具１５には、例えば、クリップ付きのバネ状のストラップなどが取り付けられて、ポケットから取り出した際などの落下が防止される。ただし、留め具１５に、直接カラビナを取り付けてベルトループに懸垂させておくことは、測定精度の点から推奨されない。

心拍測定用タッチプレート１６は、本体１０の表示部１１を有しない背面の左右に１つずつ配置される電極であり、指で押すと奥への移動し、指をはなすと戻ってくるようにされた押し込み式に形成されている。そして、本実施例の心拍測定用タッチプレート１６は、押し込まれた状態になると通電して心拍数の計測を開始するようになっている。これによって、机の上などに置いただけで計測を開始するような誤作動を防止している。

（制御系の構成）
次に、図４を用いて、実施例１の歩数計型の歩幅計測装置１の制御系の構成について説明する。本実施例の制御系のシステム２０は、操作スイッチ１２〜１４を含む入力手段を有する操作部３０と、演算を実施する制御部４０と、歩幅を含む各種の情報を表示する表示部５０（１１）と、ユーザ情報及び歩幅評価テーブルを含む各種の情報を記憶する記憶部６０と、によって構成されている。

操作部３０は、性別・年齢・身長・体重・ブザー音・現時刻・年月日・曜日を入力するための初期値入力（モード）と、現在時刻等を表示する時刻モードと、１日に歩いた歩数を計測して表示する歩数モードと、歩幅を計測して表示する歩幅モードと、を機能部として備えており、さらに心拍測定用タッチプレート１６，１６を備えている。

時刻モードでは、現在時刻、フルオートカレンダー、曜日が表示される。この時刻モードでは、加速度センサ７１は停止するようになっている。ただし、他のモードにおいてストップウォッチ計測中には、加速度センサ７１は停止しない。

歩数モードでは、現在時刻を表示しながら加速度センサ７１で検知された1日の歩数、歩行時間が表示される。また、歩行時間に係数（MET,性別、体重）が掛けられて、自動的に消費熱量（消費カロリー）が計算されて表示される。なお、歩数は、毎日０：００に自動的にリセットされて記録モードで呼び出し可能に記憶されるようになっている。

歩幅モードは、設定した距離（３０ｍ〜１００，０００ｍ）を歩くことによって、設定された距離を歩数で割ることによって、歩幅が計算されるようになっている。そして、本実施例の歩幅計測装置１では、計測された歩幅に応じて達成度が表示されるようになっている。すなわち、計測された歩幅が、あらかじめ求められた標準偏差に基づいて設定された複数の範囲のいずれの範囲に属するかが判定されて、判定された範囲に応じて記号及び／又は語句が表示部１１に表示されるようになっている。

達成度評価は、年齢（１０歳−９９歳）、性別、身長（１００ｃｍ−１９９ｃｍ）に基づいたデータ（６５歳以上）または係数（６４歳以下）に基づいて判定される。すなわち、図５の男性用の歩幅評価テーブル、図６の女性用の歩幅評価テーブル、図７の６４歳以下の各年代の歩幅評価テーブル用の定数を示す表・計算式、に基づいて達成度が判定される。例えば、平均値に標準偏差を加えた値以上であれば「スゴイ」が表示され、平均値以上かつ平均値に標準偏差を加えた値未満であれば「ヤッター」が表示され、平均値から標準偏差を差し引いた値以上かつ平均値未満であれば「ＯＫ」が表示され、平均値から標準偏差を差し引いた値未満であれば「ガンバロー」が表示されるようになっている。この他、記号や図、例えば、達成度を顔の表示の喜怒哀楽によって説明するスマイルマーク、などを表示することもできる。

パルスモードでは、背面の心拍センサ（パルスセンサ）７２，７２を押し込んで通電することによって、心拍数が計測される。心拍数と年齢とに基づいて算出された最大見込み心拍数（２２０−年齢）に対するパーセンテージが表示される。

制御部４０は、クロノグラフタイム及び現在時刻を表示する時間管理部と、加速度センサ７１の計測値に基づいて歩数を計測する歩数計側部と、入力された距離を計測された歩数で割ることによって歩幅を計算する歩幅計算部と、後述する歩幅評価テーブル等に基づいて計測された歩幅を評価する評価部と、を備えている。評価部は、計測された歩幅が、あらかじめ求められた標準偏差に基づいて設定された複数の範囲のいずれの範囲に属するかを判定し、判定された範囲に応じて記号及び／又は語句を表示部１１に表示させるようにされている。なお、表示部１１には、計測された歩数や計算された歩幅それ自体も表示される。さらに、制御部４０は、心拍数センサ７２の計測値に基づいて心拍数を計測する心拍計側部を備えている。

表示部５０（１１）は、上述した表示部１１であり、歩幅計測部によって計測された歩幅を表示するようにされている。表示部１１には、この他、クロノグラフタイム、走行時間、合計消費カロリー、合計歩数、歩数、歩幅、歩幅ランクとして記号及び／又は語句、心拍数などが表示される。

記憶部６０には、初期値入力モードにおいて入力されたユーザの性別・年齢・身長・体重などのユーザ情報と、図５〜図７に示す男性用及び女性用の歩幅評価テーブル及び６４歳以下の各年代の歩幅評価テーブル用の定数・計算式などが記憶されている。

このうち、図５に示す男性用の歩幅評価テーブル（表１）は、男性について６４歳未満、６５歳−６９歳、７０歳−７４歳、７５歳−７９歳、８０歳−８４歳、８５歳以上の各年代において、標準偏差に基づいて設定されたレベルＡ、レベルＢ、レベルＣ、レベルＤの４つの範囲が記憶されている。そして、評価部は、レベルＡに属すれば「スゴイ」、レベルＢに属すれば「ヤッター」、レベルＣに属すれば「ＯＫ」、レベルＤに属すれば「ガンバロー」を表示部１１に表示するようになっている。さらに、目標値として、平均値から標準偏差を差し引いた値が設定されている。

同様に、図６に示す女性用の歩幅評価テーブル（表２）は、女性について６４歳未満、６５歳−６９歳、７０歳−７４歳、７５歳−７９歳、８０歳−８４歳、８５歳以上の各年代において、標準偏差に基づいて設定されたレベルＡ、レベルＢ、レベルＣ、レベルＤの４つの範囲が記憶されている。そして、評価部は、レベルＡに属すれば「スゴイ」、レベルＢに属すれば「ヤッター」、レベルＣに属すれば「ＯＫ」、レベルＤに属すれば「ガンバロー」を表示部１１に表示するようになっている。さらに、目標値として、平均値から標準偏差を差し引いた値が設定されている。

また、図７には６４歳以下の各年代の歩幅評価テーブル用の定数・計算式が示されている。すなわち、６４歳以下では、はじめに身長（ｃｍ）に年代ごとに設定された表中の定数を掛けることによってｍを計算する。そうすると、ｍに基づいてａ１〜ａ５や、ｂ１〜ｂ５の範囲が計算によって求められる。例えば、身長１７３ｃｍの４０歳の男性であれば、ｍ＝１７３×０．４６＝７９．５８（ｃｍ）となる。そうすると、ａ１＝８７．６８（ｃｍ）〜、ａ２＝７９．５８〜８７．５８（ｃｍ）、ａ３＝７１．５８（ｃｍ）〜８７．４８（ｃｍ）、ａ４＝〜７１．４８（ｃｍ）となる。

表示部１１には、評価された内容として、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す画像が表示される。すなわち、図８（ａ）に示すように、はじめに歩数及び歩幅が表示され、所定時間が経過すると評価部による評価結果が図８（ｂ）〜（ｅ）のように切り替わる。すなわち、レベルＡに属する歩幅であれば図８（ｂ）のように「スゴイ」が表示され、レベルＢに属する歩幅であれば図８（ｃ）のように「ヤッター」が表示され、レベルＣに属する歩幅であれば図８（ｄ）のように「ＯＫ」が表示され、レベルＤに属する歩幅であれば図８（ｅ）のように「ガンバロー」が表示されるようになっている。

（効果）
次に、本実施例の歩数計型の歩幅計測装置１の奏する効果を列挙して説明する。

（１）加速度に基づいて歩幅を計測する歩幅計測部と、歩幅計測部によって計測された歩幅を表示する表示部１１と、を備える。このように、自然な歩行中に実際に計測された加速度に基づいて歩幅を計測するため、自然な状態で正確に歩幅を計測することができる。

（２）歩幅計測部は、あらかじめ歩行する距離を入力する距離入力部３０（１２，１３，１４）と、加速度センサ７１に基づいて歩数を計測する歩数計測部と、距離入力部によって入力された距離と、歩数計測部によって計測された歩数と、に基づいて歩幅を計算する歩幅計算部と、によって構成される。このため、距離を正確に入力さえすれば、正確に歩幅を計算することができる。この場合、例えば、道路上のダイヤモンドの中央から横断歩道の端部までの距離である３０ｍや、公園のランニングコースに表示された距離（例えば１周で５００ｍ）などを利用することができる。さらに、例えば、インターネット上の地図サイトを利用して距離を計測することもできる。この場合、毎日の通勤コースを地図サイトで確認するなどして距離を計測することができる。

（３）歩幅計測部によって計測された歩幅を評価する評価部をさらに備え、評価部は、計測された歩幅が、あらかじめ求められた標準偏差に基づいて設定された複数の範囲のいずれの範囲に属するかを判定し、判定された範囲に応じて記号及び／又は語句を表示部に表示させるようにされている。このように、本実施例の歩幅計測装置１は、歩幅を表示し、さらにその結果を統計データに照らし合わせて評価する。このように評価を得る（される）ことによってユーザの意識を高めることができる。

（４）心拍数を計測する心拍数計測部をさらに備えることで、ウォーキングしながら、かつ、その他の情報（歩数、時刻、消費カロリー等）を確認しながら心拍数を計測できるようになっている。

（５）心拍数計測部は、歩幅計測装置の表示部を有しない背面側に露出した電極部を有しており、電極部は押し込み式に形成されて、押し込まれた状態になると通電するようになっている。このように、表示部１１の背面にセンサ部（電極部）が配置されることで指で押しやすく、かつ、押し込み式に形成されることで導電性のある台や棚に製品を置いても誤作動やショートを起こさなくなる。

以下、図９、図１０、図１１を用いて、腕時計型の歩幅計測装置について説明する。なお、実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

まず構成について説明する。本実施例の歩幅計測装置１は、図９に示すように、表示部として時刻を表示する時刻表示部１１と、腕に巻くための帯状部分と金具部分などを有するベルト部１８と、を備えており、いわゆる腕時計型に形成されている。そして、時刻表示部１１の背面（時計本体の裏側）には、脈拍数を計測するためのパルスセンサ７２（電極）が配置されている。

本実施例の制御系のシステム２０は、実施例１と略同様に、操作スイッチ１２〜１４を含む入力手段を有する操作部３０と、演算を実施する制御部４０と、歩幅を含む各種の情報を表示する表示部５０（１１）と、ユーザ情報及び歩幅評価テーブルを含む各種の情報を記憶する記憶部６０と、によって構成されている。ただし、実施例１と異なり、脈拍モードを備えており、パルスセンサ７２によって脈拍数を計測する脈拍数計側部を備えている。

そして、制御部４０は、計測された脈拍数が年齢に基づいて算出された最大脈泊数［（２２０−年齢）×０．７］を超えれば、アラートのためにブザー７３から警告音を発生させるようになっている。さらに、計測された脈拍数の現在値・最大値・平均値は表示部５０（１１）に表示される。

表示部１１には、評価された内容として、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す画像が表示される。すなわち、標準偏差を超えるレベルＡに属する歩幅であれば図１１（ａ）のように「スゴイ」が表示され、平均値〜標準偏差のレベルＢに属する歩幅であれば図１１（ｂ）のように「ヤッター」が表示され、標準偏差〜平均値のレベルＣに属する歩幅であれば図１１（ｃ）のように「ＯＫ」が表示され、標準偏差以下のレベルＤに属する歩幅であれば図１１（ｄ）のように「ガンバロー」が表示されるようになっている。

このような構成であるため、ウォーキングが楽しくなる、目標心拍数で楽に歩ける、モチベーションが維持できる、脂肪燃焼効果を高める、といった効果を奏する。すなわち、大股でリズミカルに歩行することで、ウォーキングの爽快感と充実感を高めることができる。また、健康増進をもたらすいつもより少し高める心拍数（最大心拍数の７割程度）で楽に歩ける。さらに、歩幅意識が追加されればより意欲的にウォーキングに取り組めるようになる。また、健康を増進する心拍数（最愛心拍数の７割程度）で歩くことが、ウォーキング時の脂肪燃焼効果を高めて、いっそう脂肪を燃焼しやすい体になる。

なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態と略同様であるため説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。例えば、実施例１と実施例２において説明した各機能は、任意に組み合わせることができる。

１ 歩幅計測装置
１１ 表示部
１２−１４ 操作スイッチ
１６ 心拍測定用タッチプレート
２０ 制御系のシステム
３０ 操作部
４０ 制御部
５０（１１） 表示部
６０ 記憶部
７１ 加速度センサ
７２ 心拍センサ
７３ ブザー

Claims (6)

1. 加速度に基づいて歩幅を計測する歩幅計測部と、
   前記歩幅計測部によって計測された歩幅を表示する表示部と、
   を備える、歩幅計測装置。
2. 前記歩幅計測部は、
   あらかじめ歩行する距離を入力する距離入力部と、
   加速度に基づいて歩数を計測する歩数計測部と、
   前記距離入力部によって入力された距離と、前記歩数計測部によって計測された歩数と、に基づいて歩幅を計算する歩幅計算部と、
   によって構成される、請求項１に記載された歩幅計測装置。
3. 前記歩幅計測部によって計測された歩幅を評価する評価部をさらに備え、
   前記評価部は、計測された歩幅が、あらかじめ求められた標準偏差に基づいて設定された複数の範囲のいずれの範囲に属するかを判定し、判定された範囲に応じて記号及び／又は語句を前記表示部に表示させるようにされている、請求項１又は請求項２に記載された歩幅計測装置。
4. 心拍数を計測する心拍数計測部をさらに備える、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載された歩幅計測装置。
5. 前記心拍数計測部は、前記歩幅計測装置の前記表示部を有しない背面側に露出した電極部を有しており、前記電極部は押し込み式に形成されて、押し込まれた状態になると通電するようになっている、請求項４に記載された歩幅計測装置。
6. 前記歩幅計測装置は、前記表示部として時刻を表示する時刻表示部と、腕に巻くためのベルト部と、を備える腕時計型に形成されている、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載された歩幅計測装置。