专利名称：体动检测装置、节拍计、手表型信息处理装置、及其控制方法、控制程序以及记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种体动检测装置、节拍计、手表型信息处理装置、及其控制方法、控制程序以及记录介质，特别涉及一种无论使用者处于步行还是跑步状态，都能根据所检测的体动信号可靠求出节拍的技术。
背景技术：
用于测试使用者步行或跑步时的步数的计步器，利用内置的加速度传感器(体动传感器)等检测体动信号，把所得到的体动信号变换为矩形波，根据进行矩形波变换后的体动信号求出步数。
具体而言，把图42上部所示的体动信号(模拟信号)放大后，使用规定的阈值TH1进行矩形波变换，可以得到具有图42下部所示脉冲波形的脉冲信号PS。
但是，在伸展手臂步行时和跑步或弯曲手臂步行时，输出信号的波形特征不同，所以存在仅靠单纯地变换矩形波不能正确计数步数的问题。
因此，提出了以下方法，在计数脉冲信号PS的脉冲数时，例如通过在每计数1个脉冲时设定一定期间的掩蔽时间(mask time)，以2个单位计数脉冲，使计数成为2倍，求出步数，以提高检测精度(参考专利文献1)。
专利文献1实开平2-612号公报(实申昭63-79116号)上述以往的计步器，如果不把掩蔽时间设定成在掩蔽时间内一定包含1次脉冲来计数脉冲，则不能使计数成为2倍，求出步数，提高检测精度。
所以，需要根据步行速度或跑步速度(与节拍成比例)设定掩蔽时间。
具体而言，节拍为81～159次/分时，如果把掩蔽时间设定为0.75秒，则掩蔽时间内包含后面的1脉冲，利用上述方法可以正确求出步数。
但是，节拍为80次/分以下或160次/分以上时，掩蔽时间内根本不包含脉冲或包含多个脉冲，成为产生误差的原因。
但是，仅靠节拍波形很难判别是步行状态还是跑步状态，产生容易导致错误判定的问题。
如果使用者通过手动操作来判别是步行状态还是跑步状态，虽然不会产生错误判定，但产生使用不方便的问题。
另外，如上述以往的方法所述，使用矩形波变换来算出步数的方法，例如图43所示，在有噪音混入，动作方向和传感器的灵敏度方向不一致，不能根据脚的运动输出完美的体动信号时，具有节拍的算出结果误差变大的问题。
更具体讲，针对本来想要计数的点(图32中箭头表示的点)，在混入噪音的点E，在脉冲错误的状态下被计数，结果所算出的节拍大于实际节拍。反之，在体动信号的信号电平低的点NC，脉冲不被计数，所算出的节拍小于实际节拍。
发明内容
本发明的目的是，提供一种不用区别是跑步还是步行状态都能正确测试节拍，同时可以减少使用者时间的体动检测装置、节拍计、手表型信息处理装置、及其控制方法、控制程序以及记录介质。
为了解决上述问题，佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的特征在于，具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号；和体动成分抽取单元，根据所述第1加速度传感器和所述第2加速度传感器的输出信号，抽取体动成分。
根据上述结构，第1加速度传感器设在佩戴在所述人体上时能够检测因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，向体动成分抽取单元输出第1体动信号。
第2加速度传感器设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，向体动成分抽取单元输出第2体动信号。
这样，体动成分抽取单元根据第1体动信号和第2体动信号，抽取体动成分。
该场合时，所述第1加速度传感器也可以设在能够检测与前臂的轴方向大致垂直的方向的加速度的位置处，所述第2加速度传感器在假设使所述前臂相对上臂弯曲规定角度时，也可以设在能够检测与肩部和手腕的连接线大致垂直的方向的加速度的位置处。
另外，所述第1加速度传感器也可以设于在与手臂的轴方向大致垂直的方向具有加速度的灵敏度方向、并能检测加速度的位置处，所述第2加速度传感器也可以设于在与所述第1加速度传感器的灵敏度方向错开规定角度的方向具有加速度的灵敏度方向、并能检测加速度的位置处。
所述规定角度可以设定在50°±15°的范围内。
另外，所述体动成分抽取单元也可以具有进行所述第1体动信号的频率分析的第1频率分析单元；进行所述第2体动信号的频率分析的第2频率分析单元；和基准波确定单元，根据所述第1频率分析单元和所述第2频率分析单元的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
所述体动成分抽取单元也可以具有将所述第1体动信号和所述第2体动信号合成并输出合成体动信号的合成单元；进行所述合成体动信号的频率分析的频率分析单元；和基准波确定单元，根据所述频率分析单元的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
所述体动成分抽取单元还可以具有以规定放大率放大所述第1体动信号并输出放大的第1体动信号的放大单元；进行所述放大的第1体动信号的频率分析的第1频率分析单元；进行所述第2体动信号的频率分析的第2频率分析单元；和基准波确定单元，根据所述第1频率分析单元和所述第2频率分析单元的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
所述体动成分抽取单元还可以具有预处理运算单元，为了使所述第1体动信号和所述第2体动信号的最大振幅实际上大致一致而进行预处理之后，将两体动信号合成并输出合成体动信号；进行所述合成体动信号的频率分析的频率分析单元；和基准波确定单元，根据所述频率分析单元的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
另外，佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的特征在于，具有加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度以及佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出体动信号；和根据所述体动信号来抽取体动成分的体动成分抽取单元。
根据上述结构，加速度传感器被设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度以及佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出体动信号。
这样，体动成分抽取单元根据所述体动信号来抽取体动成分。
该场合时，在假设沿着前臂的轴朝向指尖方向的第1向量，和在使所述前臂相对上臂弯曲规定角度时，沿着肩部和手腕的连接线从肩部朝向手腕侧的第2向量时，所述加速度传感器也可以设在能够检测与所述第1向量和所述第2向量的合成向量的方向垂直的方向的加速度的位置处。
所述第1向量的方向和所述合成向量的方向的夹角可以设定在25°±8°的范围内。
所述体动成分抽取单元也可以具有进行体动信号的频率分析的频率分析单元；和基准波确定单元，根据所述频率分析单元的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
节拍计或手表型信息处理装置的特征在于，具有上述任一种体动检测装置；和节拍运算单元，根据该判别结果，从相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号中最低频率侧的信号求出节拍。
另外，佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制方法，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，具有进行所述第1体动信号的频率分析的第1频率分析步骤；进行所述第2体动信号的频率分析的第2频率分析步骤；和基准波确定步骤，根据所述第1频率分析步骤和所述第2频率分析步骤的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
另外，佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制方法，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，具有将所述第1体动信号和所述第2体动信号合成并生成合成体动信号的合成步骤；进行所述合成体动信号的频率分析的频率分析步骤；和基准波确定步骤，根据所述频率分析步骤的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
另外，佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制方法，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，具有以规定放大率放大所述第1体动信号并生成放大的第1体动信号的放大步骤；进行所述放大的第1体动信号的频率分析的第1频率分析步骤；进行所述第2体动信号的频率分析的第2频率分析步骤；和基准波确定步骤，根据所述第1频率分析步骤和所述第2频率分析步骤的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
另外，佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制方法，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，具有预处理运算步骤，为了使所述第1体动信号和所述第2体动信号的最大振幅实际上大致一致而进行预处理之后，将两体动信号合成并输出合成体动信号；进行所述合成体动信号的频率分析的频率分析步骤；和基准波确定步骤，根据所述频率分析步骤的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
具有体动检测装置的节拍计的控制方法，其特征在于，具有信号抽取步骤，根据所确定的基准波，抽取相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号；和节拍运算步骤，根据所抽取的信号中最低频率侧的信号求出节拍。
具有体动检测装置的计步器的控制方法，其特征在于，具有信号抽取步骤，根据所确定的基准波，抽取相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号；节拍运算步骤，根据所抽取的信号中最低频率侧的信号求出节拍；和步数算出步骤，根据所求出的所述节拍算出步数。
具有体动检测装置的手表型信息处理装置的控制方法，其特征在于，具有信号抽取步骤，根据所确定的基准波，抽取相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号；和节拍运算步骤，根据所抽取的信号中最低频率侧的信号求出节拍。
另外，利用计算机控制佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制程序，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，进行所述第1体动信号的频率分析，进行所述第2体动信号的频率分析，根据所述第1体动信号的频率分析结果和所述第2体动信号的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
另外，利用计算机控制佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制程序，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，将所述第1体动信号和所述第2体动信号合成，进行所述合成后的信号的频率分析，根据所述频率分析的结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
另外，利用计算机控制佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制程序，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，以规定放大率放大所述第1体动信号，生成放大的第1体动信号，进行所述放大的第1体动信号的频率分析，进行所述第2体动信号的频率分析，根据所述放大的第1体动信号的频率分析结果和所述第2体动信号的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
另外，利用计算机控制佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制程序，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，为了使所述第1体动信号和所述第2体动信号的最大振幅实际上大致一致而进行预处理之后，将两体动信号合成并输出合成体动信号，进行所述合成体动信号的频率分析，根据所述频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
利用计算机控制具有体动检测装置的节拍计的控制程序，其特征在于，根据所确定的基准波，抽取相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号，根据所抽取的信号中最低频率侧的信号求出节拍。
利用计算机控制具有体动检测装置的计步器的控制程序，其特征在于，根据所确定的基准波，抽取相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号，根据所抽取的信号中最低频率侧的信号求出节拍，根据所求出的所述节拍算出步数。
利用具有体动检测装置的手表型信息处理装置的控制程序，其特征在于，根据所确定的基准波，抽取相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号，根据所抽取的信号中最低频率侧的信号求出节拍。
另外，也可以把上述任一种控制程序记录在计算机可以读取的记录介质中。
图1是进行节拍检测时的加速度传感器的输出信号的FFT分析结果的说明图。
图2是第1加速度传感器和第2加速度传感器的配置示例的说明图。
图3是步行时把加速度传感器的灵敏度方向作为与手臂的轴方向大致垂直的方向进行配置时的加速度传感器的配置说明图。
图4是把灵敏度方向作为与手臂的轴方向大致垂直的方向来配置加速度传感器时的动作状态说明图。
图5是在图4状态下使加速度传感器工作时的加速度传感器的输出信号的说明图。
图6是步行时把加速度传感器的灵敏度方向作为手臂的轴方向时的加速度传感器的配置说明图。
图7是把灵敏度方向作为手臂的轴方向时的工作状态说明图。
图8是在图7状态下使加速度传感器工作时的加速度传感器的输出信号的说明图。
图9是在手臂下垂的状态下进行踏步动作时的加速度传感器的输出信号波形。
图10是跑步时的加速度传感器的配置说明图。
图11是第1实施方式的手表型信息设备(节拍计)的装置主体的平面图。
图12是第1实施方式的节拍检测装置的概要结构的方框图。
图13是轻微摆动手臂步行时的第1体动传感器的输出信号的频率分析结果。
图14是轻微摆动手臂步行时的第2体动传感器的输出信号的频率分析结果。
图15是轻微踏步强烈摆动手臂步行时的第1体动传感器的输出信号的频率分析结果。
图16是轻微踏步强烈摆动手臂步行时的第2体动传感器的输出信号的频率分析结果。
图17是轻微摆动手臂跑步时的第1体动传感器的输出信号的频率分析结果。
图18是轻微摆动手臂跑步时的第2体动传感器的输出信号的频率分析结果。
图19是轻微踏步强烈摆动手臂跑步时的第1体动传感器的输出信号的频率分析结果。
图20是轻微踏步强烈摆动手臂跑步时的第2体动传感器的输出信号的频率分析结果。
图21是第1实施方式的节拍算出处理流程图。
图22是节拍和加速度的强度的关系说明图。
图23是第1谐波和加速度的强度的关系说明图。
图24是第2实施方式的节拍检测装置的概要结构的方框图。
图25是第2实施方式的体动信号变换单元的概要结构的方框图。
图26是第3实施方式的体动信号变换单元的概要结构的方框图。
图27是第3实施方式的工作说明图(之一)。
图28是第3实施方式的工作说明图(之二)。
图29是第3实施方式的工作说明图(之三)。
图30是第4实施方式的体动信号变换单元的概要结构的方框图。
图31是第5实施方式的加速度传感器的配置示例的说明图。
图32是第5实施方式的节拍检测装置的概要结构的方框图。
图33是用作加速度传感器的差分电容型加速度传感器的传感器结构概图。
图34是未施加加速度时的差分电容型加速度传感器的局部放大图。
图35是施加了加速度时的差分电容型加速度传感器的局部放大图。
图36是对应差分电容型加速度传感器的传感器电路的基本电路结构图。
图37是未向差分电容型加速度传感器施加加速度时的波形图。
图38是向差分电容型加速度传感器施加了加速度时的波形图。
图39是用作加速度传感器的双压电晶片型加速度传感器未施加加速度时的传感器结构概图。
图40是向双压电晶片型加速度传感器施加了加速度时的传感器结构概图。
图41是对应双压电晶片型加速度传感器的传感器电路的基本电路结构图。
图42是以往的节拍计的体动信号及把体动信号变换为矩形波后的波形图。
图43是说明以往的节拍计的问题点的示意图。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的最佳实施方式。
第1实施方式在详细说明第1实施方式之前，先说明用于检测体动成分的加速度传感器的配置原理。
首先，参照图1说明检测节拍时的加速度传感器的输出信号的FFT分析结果。
如果对步行、跑步时的加速度传感器的输出信号进行FFT分析，具有图1所示的频谱，通常，把手臂摆动的往返成分(往返计数为1次)作为基本波(第1谐波、频率f；图中表示为1波)，作为基本波的2倍频率成分即第2谐波(相当于节拍；图中表示为2波)、作为基本波的3倍频率成分即第3谐波(图中表示为3波)、作为基本波的4倍频率成分即第4谐波(图中表示为4波)，呈现高电平的线频谱。
因此，在本实施方式中，根据这些线频谱求出节拍时，与步行时的线频谱和跑步时的线频谱无关，为了进行与各种场合相适应的运算，而配置对应步行时和跑步时的两个加速度传感器。
图2是第1加速度传感器和第2加速度传感器的配置示例说明图。
在本第一实施方式中使用两个加速度传感器，一个加速度传感器即第1加速度传感器A主要检测步行时的体动成分。另一加速度传感器即第2加速度传感器B主要检测跑步时的体动成分。
第1加速度传感器A如图2所示，在与手臂的轴方向大致垂直的方向设定灵敏度方向，如果是手表型装置时，灵敏度方向设于12点方向和6点方向。
第2加速度传感器B如图2所示，被配置成与灵敏度方向大致垂直的直线和手臂的轴方向的夹角为θ的状态。因此，第2加速度传感器B的灵敏度方向被配置成与第1加速度传感器A的灵敏度方向形成夹角θ的状态。其中，夹角θ大约被设定为50°±15°，关于该角度θ的设定方法将在后面详细叙述。
下面，参照图3～图10，说明设定配置两个加速度传感器A、B的原理。
图3是把灵敏度方向作为与手臂的轴方向大致垂直的方向进行配置时的加速度传感器的配置说明图。图4是把灵敏度方向作为与手臂的轴方向大致垂直的方向来配置加速度传感器时的动作状态说明图。图5是在图4状态下使加速度传感器工作时的加速度传感器的输出信号的说明图。
如图4所示，在通常的步行状态，以手臂大致伸展开的状态来摆动手臂。此时，加速度传感器的灵敏度方向被设定在与手臂的轴方向大致垂直的方向。即，如果是手表型装置时，灵敏度方向被设定在12点方向和6点方向。
通过这样设定灵敏度方向，在通常的步行状态，加速度传感器以肩关节为支点向身体的前后方向摇动，加速度传感器的输出信号如图5所示，手臂的一次往返相当于1周期的信号。
所以，如果按照图3来配置加速度传感器，可以检测步行时的体动成分的第1谐波。
图6是在步行时使加速度传感器的灵敏度方向和手臂的轴方向大致为同一方向时的加速度传感器的配置说明图。图7是灵敏度方向和手臂的轴方向大致为同一方向时的工作状态说明图。图8是在图7状态下使加速度传感器工作时的加速度传感器的输出信号的说明图。
如图7所示，在通常的步行状态，以手臂大致伸展开的状态来摆动手臂。此时，加速度传感器的灵敏度方向被设定在与手臂的轴方向大致一致的方向。即，如果是手表型装置时，灵敏度方向被设定在9点方向和3点方向。
通过这样设定灵敏度方向，在通常的步行状态，加速度传感器以肩关节为支点向身体的前后方向摇动，加速度传感器的输出信号如图8所示，手臂的一次往返相当于2周期的信号。
所以，如果按照图6来配置加速度传感器，可以检测步行时的体动成分的第2谐波。
图9是在手臂下垂的状态下进行踏步动作时的加速度传感器的输出信号波形。
此时，与加速度传感器的配置状态(方向)无关，检测通过脚着地而形成的手的运动，作为一次踏步(左右各一次)可以检测到2次波峰。因此，可以在步行时根据脚的运动检测体动成分的第2谐波。
根据以上结果，为了根据步行动作及加速度传感器配置和加速度输出的基本关系来检测第1谐波，把加速度传感器配置成使加速度传感器的灵敏度方向成为手臂的转动方向的圆周方向即可。
因此，在本实施方式中，根据步行时的手臂摆动方式，如图2所示，为了在步行时检测第1谐波，把第1加速度传感器A配置成在与手臂的轴方向大致垂直的方向具有灵敏度方向的状态。
另外，为了根据跑步时的手臂摆动方式检测第1谐波，把第2加速度传感器B配置成使加速度传感器的灵敏度方向根据跑步时的手臂弯曲状态，在实施方式中把上臂和前臂的夹角大致呈90°时的肩关节和手腕的连接线的延伸方向作为轴方向时，在与该轴方向大致垂直的方向具有灵敏度方向的状态。
图10是跑步时的加速度传感器的配置说明图。
即，如图10所示，把从肩关节到肘关节的长度(上臂长度)设为X，把从肘关节到手腕(正确讲是加速度传感器)的长度(前臂长度)设为Y时，把第2加速度传感器B配置成使角度θ满足下式的状态。
θ＝tan-1(X/Y)更理想的配置状态是，根据每个使用者跑步时的手臂弯曲状态，把与肩关节(肩部的手臂转动中心)和第2加速度传感器B的连接线垂直的方向设定为第2加速度传感器B的灵敏度方向。
结果，跑步时的第2加速度传感器B的灵敏度方向沿着跑步时的手臂(手腕)转动的圆周方向而移动。
根据以上结果，在本实施方式中，加速度传感器的配置无论在步行时还是跑步时都一定能检测第1谐波，所以根据所检测的第1谐波算出节拍。
因此，无论在步行时还是跑步时，都不会检测不到第1谐波，可以避免因不能区别第1谐波和第2谐波而造成的错误判定。
下面，说明具体的实施方式。
图11是表示手表型信息设备1的装置主体的平面图。该钟表型信息设备安装有微处理器、ROM、RAM等，作为计算机实现信息设备的功能。
在图11中，在装置主体10设有缠绕在使用者手腕上的表带12，用于摘戴自如地佩戴手表型信息设备1。
装置主体10具有树脂制表壳11(主体壳体)，在表壳11的正面侧设有带EL背光的液晶显示装置13(显示装置)，除显示当前时间和日期外，还显示跑步时和步行时的节拍及脉搏数等脉波信息等。
在液晶显示装置13上设有位于显示面左上侧的第1段显示区域131、位于右上侧的第2段显示区域132、位于右下侧的第3段显示区域133及位于左下侧的点显示区域134，在点显示区域134可以用图表显示各种信息。
在表壳11的内部内置有用于求出节拍的体动传感器90，可以使用加速度传感器等作为该体动传感器90。
在表壳11的内部设有用于进行各种控制和数据处理的控制单元5。该控制单元5根据由体动传感器90生成的检测结果(体动信号)求出节拍，并显示在液晶显示装置13上。
该场合时，在控制单元5中也设有计时电路，所以能够在液晶显示装置13上显示普通时间、经过时间(lap time)、分类时间(split time)等。
另外，在表壳11的外周部设有用于进行时间调整及显示模式切换等的外部操作的按钮开关111～115。在表壳的正面设有较大的按钮开关116、117。
图12是第1实施方式的节拍检测装置的概要结构的方框图。
节拍检测装置400可大致分为第1体动传感器401、第1体动信号变换单元402、第1体动信号存储单元403、第1体动信号运算单元404、第2体动传感器405、第2体动信号变换单元406、第2体动信号存储单元407、第2体动信号运算单元408、体动成分抽取单元409、和节拍运算单元410。
第1体动传感器401相当于上述的第1加速度传感器A。
第1体动信号变换单元402具有以规定倍率放大第1体动传感器401的输出信号的信号放大单元；和A/D变换单元，对信号放大单元的输出信号进行模拟/数字变换，并作为第1体动信号数据输出给第1体动信号存储单元403。
第1体动信号存储单元403存储所输入的第1体动信号数据。
第1体动信号运算单元404从第1体动信号存储单元403读出第1体动信号数据，通过快速傅立叶变换(FFT处理)进行频率分析，并输出给体动成分抽取单元409。
第2体动传感器405相当于上述的第2加速度传感器B。
第2体动信号变换单元406具有以规定倍率放大第2体动传感器405的输出信号的信号放大单元；和A/D变换单元，对信号放大单元的输出信号进行模拟/数字变换，并作为第2体动信号数据输出给第2体动信号存储单元407。
第2体动信号存储单元407存储所输入的第2体动信号数据。
第2体动信号运算单元408从第2体动信号存储单元407读出第2体动信号数据，通过快速傅立叶变换(FFT处理)进行频率分析，并输出给体动成分抽取单元409。
体动成分抽取单元409从所输入的频率分析结果的数据中抽取来源于体动成分的数据，并输出给节拍运算单元410。
节拍运算单元410根据所输入的体动的频率成分运算节拍，并在液晶显示装置414上显示该结果。
该场合时，节拍运算单元410大致分为信号确定单元411、信号校正单元412和节拍算出单元413。
信号确定单元411把相对功率最大的信号具有大于等于某比率的功率的信号中，最低频率侧的信号确定为第1谐波候补信号。
信号校正单元412根据第1谐波候补信号的频率及体动信号的强度确定第1谐波。
节拍算出单元413根据经由信号校正单元412所确定(校正)的第1谐波，算出节拍。
在这样构成的节拍运算单元410中，从体动成分抽取单元409输出的信号具有图1所示的频谱，在根据这些频谱求出节拍时，与步行时的频谱和跑步时的频谱差异无关，节拍运算单元410通过进行与各个场合相适应的运算，求出节拍。
下面，说明进行节拍检测时的具体处理。
首先，说明步行时的第1体动传感器及第2体动传感器的输出信号的频率分析结果。
图13是轻微摆动手臂步行时的第1体动传感器的输出信号的频率分析结果。
图14是轻微摆动手臂步行时的第2体动传感器的输出信号的频率分析结果。
如图13所示，第1体动传感器的输出信号在第2谐波(相当于节拍)和第1谐波相比是较大水平并被检测为超出判定水平，第1谐波也被检测为超出判定水平。
另一方面，如图14所示，第2体动传感器的输出信号在第2谐波和第1谐波相比是非常大的水平并被检测为超出判定水平，第1谐波成为小于判定水平的状态。
图15是轻微踏步强烈摆动手臂步行时的第1体动传感器的输出信号的频率分析结果。
图16是轻微踏步强烈摆动手臂步行时的第2体动传感器的输出信号的频率分析结果。
如图15所示，第1体动传感器的输出信号在第1谐波(相当于节拍)和第2谐波相比是非常大的水平并被检测为超出判定水平，第2谐波成为小于判定水平的状态。
另一方面，如图16所示，第2体动传感器的输出信号在第2谐波和第1谐波相比是较大水平并被检测为超出判定水平，第1谐波也被检测为超出判定水平。
图17是轻微摆动手臂跑步时的第1体动传感器的输出信号的频率分析结果。图18是轻微摆动手臂跑步时的第2体动传感器的输出信号的频率分析结果。
如图17所示，第1体动传感器的输出信号在第2谐波(相当于节拍)和第1谐波相比是非常大的水平并被检测为超出判定水平，第1谐波成为小于判定水平的状态。
另一方面，如图18所示，第2体动传感器的输出信号在第2谐波和第1谐波相比是较大水平并被检测为超出判定水平，第1谐波也被检测为超出判定水平。
图19是轻微踏步强烈摆动手臂跑步时的第1体动传感器的输出信号的频率分析结果。图20是轻微踏步强烈摆动手臂步行时的第2体动传感器的输出信号的频率分析结果。
如图19所示，第1体动传感器的输出信号在第2谐波和第1谐波相比是较大水平并被检测为超出判定水平，第1谐波也被检测为超出判定水平。
另一方面，如图20所示，第2体动传感器的输出信号在第1谐波(相当于节拍)和第2谐波相比是非常大的水平并被检测为超出判定水平，第2谐波成为小于判定水平的状态。
下面，说明节拍算出处理。
图21是第1实施方式的节拍算出处理流程图。
首先，节拍运算单元410的信号确定单元411根据体动成分抽取单元409的输出信号，求出功率最大的信号(最大基准线)的高度tmax和频率fmax(步骤S1)。
然后，信号确定单元411求出相对功率最大的信号具有大于等于某比率的功率(高度)的信号中，具体讲是具有大于等于高度tmax的25％的高度的基准线中最低基准线的频率，作为第1谐波候补频率fmin(步骤S2)。
之后，信号确定单元411判别第1谐波候补频率fmin是否具有高于120(次/分)的频率(步骤S3)。
在步骤S3进行判别时，在第1谐波候补频率fmin是高于120(次/分)的频率时(步骤S3；是)，信号确定单元411可以判断第1谐波候补频率fmin是第2谐波的频率。结果，节拍等于第1谐波候补频率fmin，结束处理(步骤S7)。该场合时，在第1谐波候补频率fmin是高于120(次/分)的频率时，可以判断第1谐波候补频率fmin是第2谐波的频率的理由是，如果假定第1谐波候补频率fmin是第1谐波，则节拍高于240(次/分)，因为不是实际数值。
在步骤S3进行判别时，在第1谐波候补频率fmin具有小于120(次/分)的频率时，节拍运算单元410根据第1体动传感器401和第2体动传感器405的输出信号，判别体动是否强烈(步骤S4)。
在步骤S4进行判别时，在体动强烈、即是跑步时，节拍运算单元410判别第1谐波候补频率fmin是第1谐波，节拍等于第1谐波候补频率fmin的二倍，结束处理(步骤S5)。
在步骤S4进行判别时，在判别为体动微弱、即是步行时，信号确定单元411判别第1谐波候补频率fmin是否具有高于75(次/分)的频率(步骤S6)。
在步骤S6进行判别时，在第1谐波候补频率fmin是高于75(次/分)的频率时(步骤S3；是)，信号确定单元411可以判断第1谐波候补频率fmin是第2谐波的频率。结果，节拍等于第1谐波候补频率fmin，结束处理(步骤S7)。该场合时，在第1谐波候补频率fmin是高于75(次/分)的频率时，可以判断第1谐波候补频率fmin是第2谐波的频率的理由是，如果假定第1谐波候补频率fmin是第1谐波，则节拍高于150(次/分)，作为实际数值是讲不通的。
在步骤S6进行判别时，在第1谐波候补频率fmin具有小于75(次/分)的频率时，节拍运算单元410判别第1谐波候补频率fmin是第1谐波，节拍等于第1谐波候补频率fmin的二倍，结束处理(步骤S5)。
图22是节拍和加速度的强度的关系说明图。
如图22所示，手臂摆动的振幅相同时，节拍越快，加速度输出越强。
据此可以判明，当加速度小于等于K1时，节拍小于等于Pt1。
图23是第1谐波和加速度的强度的关系说明图。
如图23所示，可以说第1谐波的频率和加速度的强度的关系也具有相同情况，如果加速度强度小于等于K1，可以说第1谐波的频率小于等于f1。
换言之，加速度强度小于等于K1时，第1谐波的频率不会大于等于f1。
因此，如果第1谐波候补频率fmin大于等于f1，可以说第1谐波候补频率fmin是第2谐波的频率。
如上所述，根据本第1实施方式，可以不用区别是处于跑步还是步行状态，就能正确检测节拍，在跑步和步行时不用进行切换操作，所以能够节约使用者的时间。
第2实施方式本第2实施方式是把上述第1实施方式中对每个体动传感器进行的频率分析处理(FFT)，通过将两体动传感器的输出信号合成之后进行频率分析而简化了处理程序的实施方式。
图24是第2实施方式的节拍检测装置的概要结构的方框图。
节拍检测装置500可大致分为第1体动传感器501、体动信号变换单元502、体动信号存储单元503、体动信号运算单元504、第2体动传感器505、体动成分抽取单元506、节拍运算单元507和液晶显示装置508。
第1体动传感器501相当于上述的第1加速度传感器A。
图25表示第2实施方式的体动信号变换单元的概要结构的方框图。
体动信号变换单元502大致分为信号合成单元512、信号放大单元513和A/D变换单元514。
信号合成单元512对第1体动传感器501及第2体动传感器505的输出信号进行加算并合成，作为体动合成信号输出给信号放大单元513。
信号放大单元513进行使所合成的第1体动传感器501及第2体动传感器505的输出信号的信号水平大于等于规定水平的放大处理，并输出给A/D变换单元514。
A/D变换单元514进行所输入的信号水平大于等于规定水平的体动合成信号的模拟/数字变换，并作为体动信号数据输出给体动信号存储单元503。
根据本第2实施方式，体动信号运算单元504只需进行对应第1体动传感器501及第2体动传感器505的体动合成信号的频率分析(例如FFT)即可，所有能够减少频率分析处理量，缩短运算时间，进而可望降低功耗。
以上说明的结构是另外设置信号合成单元512，但也可形成单纯地将第1体动传感器501及第2体动传感器505的输出端电连接的结构。
第3实施方式本第3实施方式和第2实施方式相同，是在合成两个体动传感器的输出信号之前，使两个输出信号的放大处理的放大率不同，防止一方输出信号中隐埋了另一方输出信号的实施方式，并且还是使两个体动传感器的输出信号的振幅范围相同的实施方式。
图26表示第3实施方式的体动信号变换单元的概要结构的方框图。
体动信号变换单元550用来替代第2实施方式的体动信号变换单元502。
体动信号变换单元550大致分为第1信号放大单元551、第1A/D变换单元552、第2信号放大单元553、第2A/D变换单元554、和预处理运算单元555。
第1信号放大单元551以规定倍率放大第1体动传感器501的输出信号，并作为第1放大信号输出给第1A/D变换单元552。
第1A/D变换单元552进行第1放大信号的模拟/数字变换，并作为第1体动信号数据输出给预处理运算单元555。
第2信号放大单元553以规定倍率放大第2体动传感器505的输出信号，并作为第2放大信号输出给第2A/D变换单元554。
第2A/D变换单元554进行第2放大信号的模拟/数字变换，并作为第2体动信号数据输出给预处理运算单元555。
预处理运算单元555根据第1体动信号数据和第2体动信号数据进行使最大振幅一致的处理，以使对应规定期间内的第1体动信号数据的第1体动信号的振幅范围和对应第2体动信号数据的第2体动信号的振幅范围相等，然后进行合成。
即，预处理运算单元555如图27及图28所示，在把时间t时的第1体动信号数据设为A(t)、把第2体动信号数据设为B(t)时，在使对应第1体动信号数据A(t)及第2体动信号数据B(t)的第1体动信号及第2体动信号的最大振幅一致的基础上，按图29所示，求出用相当于把两信号合成后的下式表示的合成体动信号数据C(t)。
C(t)＝[{A(t)+(a/b)·B(t)}]/d其中，d是用于限制最大振幅的变量，在使对应合成体动信号数据C(t)的合成体动信号的振幅与原来的第1体动信号数据A(t)或第2体动信号数据B(t)的最大允许振幅一致时，使d＝2即可。
因此，根据本第3实施方式的结构，可以防止检测在轻微手臂摆动步行时等的第1谐波的体动传感器(第1体动传感器)的输出信号被隐埋于检测跑步时的第1谐波的体动传感器(第2体动传感器)的输出信号中，在步行时能够可靠检测体动成分。所以，也能够可靠地检测节拍。
第4实施方式本第4实施方式和第2实施方式相同，是在合成两个体动传感器的输出信号之前，使两个输出信号的放大处理的放大率不同，防止一方输出信号中隐埋了另一方输出信号的实施方式。
图30表示第4实施方式的体动信号变换单元的概要结构的方框图。
体动信号变换单元600用来替代第2实施方式的体动信号变换单元502。
体动信号变换单元600大致分为第1信号放大单元601、第2信号放大单元602、信号合成单元603和A/D变换单元604。
第1信号放大单元601进行使第1体动传感器501的输出信号的信号水平大于等于第1规定水平L1的放大处理，并作为第1放大信号输出给信号合成单元603。另一方面，第2信号放大单元602进行使第2体动传感器505的输出信号的信号水平大于等于第2规定水平L2的放大处理，并作为第2放大信号输出给信号合成单元603。
该场合时，第1规定水平L1相对第2规定水平L2具有下述关系。
L1＞L2这是因为在轻微摆动手臂步行时，第1体动传感器501的输出信号水平低于第2体动传感器505的输出信号水平，第1谐波成分有可能被隐埋在第2谐波成分中。
信号合成单元603合成第1放大信号和第2放大信号，作为体动合成放大信号输出给A/D变换单元604。
A/D变换单元604对所输入的体动合成放大信号进行模拟/数字变换，作为体动信号数据输出给体动信号存储单元503。
根据本第4实施方式，在体动少(加速度小)的场合，例如，类似步行时那样，动作不稳定，加速度传感器的输出原本就是小动作时，步行时侧的加速度传感器的输出变大，所以不易受到另一方的加速度传感器(跑步时侧的加速度传感器)的噪音影响，能够可靠检测第1谐波。
第5实施方式在以上各实施方式中，设有多个体动传感器，但本第5实施方式是设置一个加速度传感器作为体动传感器的实施方式。
在上述第1实施方式中使用两个加速度传感器，第1加速度传感器A如图2所示，在与手臂的轴方向大致垂直的方向设定灵敏度方向，而手表型装置是在12点方向和6点方向设定灵敏度方向。另外，第2加速度传感器B如图2所示，配置成与灵敏度方向大致垂直的直线和手臂的轴方向形成夹角θ的状态。因此，第2加速度传感器B的灵敏度方向被配置成与第1加速度传感器A的灵敏度方向的夹角θ＝50°±15°的状态。
图31是第5实施方式的加速度传感器的配置示例的说明图。
该场合时，在使一个加速度传感器651具有第1实施方式的第1加速度传感器A及第2加速度传感器B的功能的情况下，在假设沿着前臂的轴朝向指尖方向的第1向量，和在使所述前臂相对上臂弯曲规定角度时，沿着肩部和手腕的连接线从肩部朝向手腕侧的第2向量时，加速度传感器651设在能够检测与第1向量和第2向量的合成向量的方向垂直的方向的加速度的位置处即可。
因此，两加速度传感器A、B的灵敏度方向的中间方向、即设前臂的轴方向为角度θ1＝0°、设12点方向为角度θ1＝90°时，第1向量的方向与合成向量的方向形成的夹角、即加速度传感器651的配置角度配置成θ1＝25±8°即可。
图32是第5实施方式的节拍检测装置的概要结构方框图。
节拍检测装置650可大致分为体动传感器651、体动信号变换单元652、体动信号存储单元653、体动信号运算单元654、体动成分抽取单元655、节拍运算单元656和液晶显示装置657。
体动传感器651在功能上相当于上述的第1加速度传感器A和第2加速度传感器B。
体动信号变换单元652具有以规定倍率放大体动传感器651的输出信号的信号放大单元；进行信号放大单元的输出信号的模拟/数字变换，并作为第1体动信号数据输出给体动信号存储单元653的A/D变换单元。
第1体动信号存储单元653存储所输入的体动信号数据，体动信号运算单元654从体动信号存储单元653读出体动信号数据，通过快速傅立叶变换(FFT处理)进行频率分析，输出给体动成分抽取单元655。
体动成分抽取单元655从所输入的频率分析结果数据中抽取来源于体动成分的数据，并输出给节拍运算单元656，节拍运算单元656根据所输入的体动频率成分来运算节拍，将其结果显示在液晶显示单元657上。
该场合时，节拍运算单元656大致分为信号确定单元658、信号校正单元659及节拍算出单元660，信号确定单元658把相对功率最大的信号具有大于等于某比率的功率的信号中，最低频率侧的信号确定为第1谐波候补信号。这样，信号校正单元659根据第1谐波候补信号的频率及体动信号的强度来确定第1谐波，并进行校正。
节拍算出单元660根据经由信号校正单元659所确定(校正)的第1谐波，算出节拍。
根据本第5实施方式，体动信号运算单元654进行对体动传感器651的输出信号、即相当于对应第1体动传感器A及第2体动传感器B的体动合成信号的信号频率分析(例如FFT)，从而可以减少频率分析处理量，缩短运算时间，进而实现降低功耗。
另外，和设置两个加速度传感器来作为体动传感器的场合比，可以简化装置结构，降低制造成本。
加速度传感器的具体示例在以上说明中，对加速度传感器的具体形式未作说明，但以下作为具体示例，将说明差分电容型加速度传感器及双压电晶片型加速度传感器。
差分电容型加速度传感器图33是用作加速度传感器的差分电容型加速度传感器的传感器结构概图。图34是未施加加速度时的差分电容型加速度传感器的局部放大图。
差分电容型加速度传感器700是单轴加速度传感器，具有灵敏度轴LX。
差分电容型加速度传感器700的一对固定轴701支撑着具有挠性的各个撑条702。一对撑条702从两侧支撑着梁703。
在各个梁703设置突设于侧方的电极703A。该电极703A被保持在相对一对固定外侧电极704A、704B而对置的位置，并且是大致具有相同距离的位置处。
该场合时，如图33所示，梁703的延伸方向成为差分电容型加速度传感器700的灵敏度方向。所以，在实际使用时，需要使梁703的延伸方向与检测对象的加速度方向一致。
根据上述结构，电极703A和各个固定外侧电极704A、704B分别起着大致具有相同容量的电容的功能。
图35是施加了加速度时的差分电容型加速度传感器的局部放大图。
在图34所示状态下，向差分电容型加速度传感器700施加加速度时，撑条702弯曲，形成图35所示状态。
结果，例如是图35所示情况时，电极703A和固定外侧电极704A的距离G1大于电极703A和固定外侧电极704B的距离G2。即，由电极703A和固定外侧电极704B构成的电容容量变大。
因此，该容量差与所施加的加速度的大小成比例，所以通过测试容量差可以检测加速度的大小。
该场合时，实际上差分电容型加速度传感器700是在地上使用的，所以受到重力(重力加速度＝1G)的影响。因此，差分电容型加速度传感器700的输出电压产生偏压，所以需要通过外部进行校正。
图36是对应差分电容型加速度传感器的传感器电路的基本电路结构图。图37是未向差分电容型加速度传感器施加加速度时的波形图。图38是施加了加速度时的波形图。
传感器电路710通过振荡器711向差分电容型加速度传感器700的各个固定外侧电极704A、704B施加相互反相的脉冲信号。
如图34所示，在未施加加速度时，电极703A和固定外侧电极704A的距离G1与电极703A和固定外侧电极704B的距离G2相等，所以由电极703A和固定外侧电极704A构成的电容容量与由电极703A和固定外侧电极704B构成的电容容量相等。
因此，如图37所示，施加到各个固定外侧电极704A、704B的脉冲信号不会产生相位偏移，施加到电极703A的脉冲通过反相而被抵销，电极703A的输出信号的电压一定，并输入到运算放大器712。
与此相对，如图35所示，在施加了加速度时，电极703A和固定外侧电极704A的距离G1与电极703A和固定外侧电极704B的距离G2不同，所以由电极703A和固定外侧电极704A构成的电容容量与由电极703A和固定外侧电极704B构成的电容容量也不同。
因此，如图38所示，施加到各个固定外侧电极704A、704B的脉冲信号产生相位偏移，施加到电极703A的脉冲被相互加算，成为具有与施加了电极703A的输出信号的加速度相适应的电压值的脉冲，并输入到运算放大器712。
所以，解调器713与施加到固定外侧电极704A、704B的脉冲信号同步，读取运算放大器712的输出信号，如果加速度方向是正方向，则把正电压信号作为解调信号，如果加速度方向是反方向，则把负电压信号作为解调信号输出给输出运算放大器714。该场合时，不需要的信号通过外部电容715被清除，输出解调信号。
结果，输出运算放大器714输出具有与检测到的加速度相适应的电压的加速度检测信号。
双压电晶片型加速度传感器图39是用作加速度传感器的双压电晶片型加速度传感器未施加加速度时的传感器结构概图。
如该图所示，双压电晶片型加速度传感器750在壳体751的中央部粘接有两个长方形板状压电元件752A、752B，并立起固定在壳体751的底面751A上。在各个压电元件752A、752B电连接着引线753A、753B，该引线753A、753B被引出到外部，起着外部连接端子的功能。
图40是向双压电晶片型加速度传感器施加了加速度时的传感器结构概图。
双压电晶片型加速度传感器750的灵敏度方向在图中形成左右方向、即压电元件752A、752B的板厚方向。因此，在实际使用时，需要使该灵敏度方向与检测对象的加速度方向一致。
在施加了加速度时，压电元件752A、752B形成弯曲状态，利用压电效应在压电元件752A、752B表面产生电荷。
所产生的电荷通过引线753A、753B输出。
在图40中，符号+或-表示电荷产生状态的一个示例。
图41是对应双压电晶片型加速度传感器的传感器电路的基本电路结构图。
传感器电路760大致分为与双压电晶片型加速度传感器750并联连接的电阻761；和连接该电阻761的体动信号变换单元762。经由双压电晶片型加速度传感器750产生的电荷通过电阻761被变换为电压。
该电压被施加到体动信号变换单元762的信号放大单元763，信号放大单元763通过未图示的低通滤波器或高通滤波器等从输入信号中清除不要的噪音成分和偏压成分，同时进行放大并作为传感器放大输出信号输出到A/D变换单元764。
A/D变换单元764进行传感器放大输出信号的模拟/数字变换，输出数值与双压电晶片型加速度传感器750检测到的加速度的大小相适应的加速度检测信号。
在以上说明中假设手表型信息设备中预先存储了控制用程序进行了说明，但也可以是下述结构，把控制用程序预先存储在各种磁盘、光盘、存储卡等记录介质中，手表型信息设备从这些记录介质中读取程序并安装。另外，也可以是在手表型信息设备设置通信接口，通过因特网、LAN等网络下载控制用程序并安装执行的结构。
发明效果根据本发明，无论是在步行还是跑步时，都能高精度地进行体动检测。结果，检测精度良好，可以进行高可靠性的节拍检测。
权利要求
1.一种佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置，其特征在于，具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号；和体动成分抽取单元，根据所述第1体动信号和所述第2体动信号，抽取体动成分。
2.根据权利要求1所述的体动检测装置，其特征在于，所述第1加速度传感器设在能够检测与前臂的轴方向大致垂直的方向的加速度的位置处，所述第2加速度传感器在假设使所述前臂相对上臂弯曲规定角度时，设在能够检测与肩部和手腕的连接线大致垂直的方向的加速度的位置处。
3.根据权利要求1所述的体动检测装置，其特征在于，所述第1加速度传感器设于在与手臂的轴方向大致垂直的方向具有加速度的灵敏度方向、并能检测加速度的位置处，所述第2加速度传感器设于在与所述第1加速度传感器的灵敏度方向错开规定角度的方向具有加速度的灵敏度方向、并能检测加速度的位置处。
4.根据权利要求3所述的体动检测装置，其特征在于，所述规定角度设定在50°±15°的范围内。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的体动检测装置，其特征在于，所述体动成分抽取单元具有进行所述第1体动信号的频率分析的第1频率分析单元；进行所述第2体动信号的频率分析的第2频率分析单元；和基准波确定单元，根据所述第1频率分析单元和所述第2频率分析单元的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的体动检测装置，其特征在于，所述体动成分抽取单元具有将所述第1体动信号和所述第2体动信号合成并输出合成体动信号的合成单元；对所述合成体动信号进行频率分析的频率分析单元；和基准波确定单元，根据所述频率分析单元的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的体动检测装置，其特征在于，所述体动成分抽取单元具有以规定放大率放大所述第1体动信号，并输出放大的第1体动信号的放大单元；对所述放大的第1体动信号进行频率分析的第1频率分析单元；对所述第2体动信号进行频率分析的第2频率分析单元；和基准波确定单元，根据所述第1频率分析单元和所述第2频率分析单元的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的体动检测装置，其特征在于，所述体动成分抽取单元具有预处理运算单元，为了使所述第1体动信号和所述第2体动信号的最大振幅实际上大致一致而进行预处理之后，将两体动信号合成并输出合成体动信号；对所述合成体动信号进行频率分析的频率分析单元；和基准波确定单元，根据所述频率分析单元的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
9.一种佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置，其特征在于，具有加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度以及佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出体动信号；和根据所述体动信号来抽取体动成分的体动成分抽取单元。
10.根据权利要求9所述的体动检测装置，其特征在于，在假设沿着前臂的轴朝向指尖方向的第1向量，和在使所述前臂相对上臂弯曲规定角度时，沿着肩部和手腕的连接线从肩部朝向手腕侧的第2向量时，所述加速度传感器设在能够检测与所述第1向量和所述第2向量的合成向量的方向垂直的方向的加速度的位置处。
11.根据权利要求10所述的体动检测装置，其特征在于，所述第1向量的方向和所述合成向量的方向的夹角设定在25°±8°的范围内。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的体动检测装置，其特征在于，所述体动成分抽取单元具有对体动信号进行频率分析的频率分析单元；和基准波确定单元，根据所述频率分析单元的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
13.一种节拍计，其特征在于，具有根据权利要求5～8、12中任一项所述的体动检测装置；和节拍运算单元，根据该判别结果，根据相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号中最低频率侧的信号求出节拍。
14.一种计步器，其特征在于，具有根据权利要求5～8、12中任一项所述的体动检测装置；节拍运算单元，根据该判别结果，根据相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号中最低频率侧的信号求出节拍；和根据所求出的所述节拍算出步数的步数算出单元。
15.一种手表型信息处理装置，其特征在于，具有根据权利要求5～8、12中任一项所述的体动检测装置；和节拍运算单元，根据该判别结果，根据相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号中最低频率侧的信号求出节拍。
16.一种佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制方法，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，具有对所述第1体动信号进行频率分析的第1频率分析步骤；对所述第2体动信号进行频率分析的第2频率分析步骤；和基准波确定步骤，根据所述第1频率分析步骤和所述第2频率分析步骤的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
17.一种佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制方法，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，具有将所述第1体动信号和所述第2体动信号合成并输出合成体动信号的合成步骤；对所述合成体动信号进行频率分析的频率分析步骤；和基准波确定步骤，根据所述频率分析步骤的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
18.一种佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制方法，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，具有以规定放大率放大所述第1体动信号并生成放大的第1体动信号的放大步骤；对所述放大的第1体动信号进行频率分析的第1频率分析步骤；对所述第2体动信号进行频率分析的第2频率分析步骤；和基准波确定步骤，根据所述第1频率分析步骤和所述第2频率分析步骤的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
19.一种佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制方法，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，具有预处理运算步骤，为了使所述第1体动信号和所述第2体动信号的最大振幅实际上大体一致而进行预处理之后，将两体动信号合成并输出合成体动信号；对所述合成体动信号进行频率分析的频率分析步骤；和基准波确定步骤，根据所述频率分析步骤的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
20.一种具有权利要求5～8、12中任一项所述的体动检测装置的节拍计的控制方法，其特征在于，具有信号抽取步骤，根据所确定的基准波，抽取相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号；和节拍运算步骤，根据所抽取的信号中最低频率侧的信号求出节拍。
21.一种具有权利要求5～8、12中任一项所述的体动检测装置的计步器的控制方法，其特征在于，具有信号抽取步骤，根据所确定的基准波，抽取相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号；节拍运算步骤，根据所抽取的信号中最低频率侧的信号求出节拍；和步数算出步骤，根据所求出的所述节拍算出步数。
22.一种具有权利要求5～8、12中任一项所述的体动检测装置的手表型信息处理装置的控制方法，其特征在于，具有信号抽取步骤，根据所确定的基准波，抽取相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号；和节拍运算步骤，根据所抽取的信号中最低频率侧的信号求出节拍。
23.一种利用计算机控制佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制程序，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，对所述第1体动信号进行频率分析，对所述第2体动信号进行频率分析，根据所述第1体动信号的频率分析结果和所述第2体动信号的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
24.一种利用计算机控制佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制程序，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，将所述第1体动信号和所述第2体动信号合成，对所述合成后的信号进行频率分析，根据所述频率分析的结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
25.一种利用计算机控制佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制程序，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，以规定放大率放大所述第1体动信号，生成放大的第1体动信号，对所述放大的第1体动信号进行频率分析，对所述第2体动信号进行频率分析，根据所述放大的第1体动信号的频率分析结果和所述第2体动信号的频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
26.一种利用计算机控制佩戴在人体上用于检测所述人体的体动的体动检测装置的控制程序，该体动检测装置具有第1加速度传感器，设在能够检测佩戴在人体上时因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第1体动信号；和第2加速度传感器，设在能够检测佩戴在所述人体上时因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并输出第2体动信号，其特征在于，为了使所述第1体动信号和所述第2体动信号的最大振幅实际上大体一致而进行预处理之后，将两体动信号合成并输出合成体动信号，对所述合成体动信号进行频率分析，根据所述频率分析结果，确定用于抽取体动成分的基准波。
27.一种利用计算机控制具有权利要求5～8、12中任一项所述的体动检测装置的节拍计的控制程序，其特征在于，根据所确定的基准波，抽取相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号，根据所抽取的信号中最低频率侧的信号求出节拍。
28.一种利用计算机控制具有权利要求5～8、12中任一项所述的体动检测装置的计步器的控制程序，其特征在于，根据所确定的基准波，抽取相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号，根据所抽取的信号中最低频率侧的信号求出节拍，根据所求出的所述节拍算出步数。
29.一种利用计算机控制具有权利要求5～8、12中任一项所述的体动检测装置的手表型信息处理装置的控制程序，其特征在于，根据所确定的基准波，抽取相对于功率最高的信号具有大于等于某比率的功率的信号，根据所抽取的信号中最低频率侧的信号求出节拍。
30.一种计算机可读的记录介质，其特征在于，记录了权利要求23～29中任一项所述的控制程序。
全文摘要
一种体动检测装置、节拍计、手表型信息处理装置、及其控制方法、控制程序以及记录介质。无论是跑步时还是步行时都能检测节拍，而且不需要进行切换跑步和步行之间的条件设定的外部操作。第1加速度传感器A设在能够检测佩戴在人体上时主要因步行时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并向体动成分抽取单元输出第1体动信号。第2加速度传感器B设在能够检测佩戴在所述人体上时主要因跑步时的手臂运动而产生的加速度的位置处，并向体动成分抽取单元输出第2体动信号。这样，体动成分抽取单元根据第1体动信号和第2体动信号抽取体动成分。
文档编号A61B5/11GK1530880SQ20041002866
公开日2004年9月22日 申请日期2004年3月5日 优先权日2003年3月7日
发明者青岛一郎, 川船丰 申请人:精工爱普生株式会社