专利名称：步数计测装置、取样装置以及波形分析装置的制作方法
步数计测装置、取样装置以及波形分析装置
技术领域：
本发 明涉及内置于便携式电话机等的步数计测装置、或是对传感器的输出信号进行取样来进行波形分析的技术。
背景技术：
在便携式电话机中，存在除了便携式电话机原本的功能以外、还具有作为对便携式电话机的携带者的步数进行计测的步数计测装置的功能的类型。在具有作为步数计测装置的功能的便携式电话机中，内置根据携带者的步行来检测产生于该便携式电话机的加速度的加速度传感器、或利用其加速度传感器的输出信号来检测携带者的步行的电路等。因此，具有作为步数计测装置的功能的便携式电话机与不具备该功能的便携式电话机相比， 消耗电力增大。在日本特开2010-15414号公报以及日本特开2009-300329号公报中，公开了用于抑制这种便携式电话机的消耗电力的技术。日本特开2010-15414号公报所公开的便携式电话机，除了发挥作为该便携式电话机控制中枢的作用的控制部之外，还具有加速度传感器和计测部。加速度传感器输出表示由该便携式电话机产生的加速度的加速度值。计测部对从加速度传感器输出的加速度值的波形进行解析，判定步行图形是否持续规定时间，在判定结果为肯定的情况下，开始在进行步数计测的通常模式下的动作。控制部在来自计测部的步数的通知跨规定时间(例如5 秒钟)停止的情况下，使计测部中的步数的计测的处理停止。根据该技术，与计测部始终持续动作的情况相比，抑制了消耗电力。日本特开2009-300329号公报所公开的便携式电话机，除了发挥作为该便携式电话机的控制中枢的作用的控制部之外，还具有加速度传感器。该加速度传感器内置有计数器。加速度传感器在自身产生的加速度超过规定基准值的情况下视作该便携式电话机的携带者步行，加算计数器中的计数数据。另外，控制部在起动状态以及与该起动状态相比消耗电力小的睡眠(sleep)状态之间转变，每当成为起动状态时，读出加速度传感器内的计数器中的计数数据。并且，控制部根据该计数数据更新该控制部内的存储部中的步数，使更新后的步数显示于主显示器。根据该技术，与使控制部保持起动状态而进行步数的计测的情况相比，抑制了消耗电力。另外，在日本特开平7-191603号公报中公开了如下计步器，S卩，在加速度传感器的输出信号上施加波形分析(是否表现与步行中的一步对应的特定的波形图形的判定或是是否表现与一步对应的峰值的判定等)来检测该计步器的携带者的一步，进行累计步数的处理。然而，在日本特开2010-15414号公报的技术中，为了进行是否应从睡眠状态转变为起动状态的判定，进行步行图形是否持续规定时间以上的判定，所以睡眠状态下的计测部的运算量大，存在难以充分降低睡眠状态下的计测部的消耗电力的问题。另外，在日本特开2010-15414号公报的技术中，在睡眠状态下步行图形持续规定时间的情况下，向进行步数计测的通常模式转变，所以从携带者开始步行到开始步数计测的延迟时间(latency)变长，存在步数计测变得不准确的问题。另外，在日本特开2009-300329号公报的技术中，由于需要预先使内置有计数器的加速度传感器一直动作，所以，即便能通过间歇地驱动控制部而降低控制部的消耗电力，也存在无法降低作为加速度传感器以及控制部整体的消耗电力的问题。 另外，为了将实现计步器功能所需的电力抑制得较低，考虑在推测为计步器的携带者未动作(未步行)的状况下，停止对加速度传感器供电。例如为如下状况，即，对加速度传感器间歇地进行供电，仅在获得超过预先确定的阈值的取样值的情况等推定携带者进行某种动作的情况下，继续对加速度传感器进行供电，进行详细的波形分析。但是，在加速度传感器的输出信号超过规定阈值为止的期间间歇地对加速度传感器进行供电的方式中，当加速度在间歇的电力供给的空闲期间超过规定阈值时，实际上从加速度超过阈值的时刻到加速度传感器输出信号的波形分析被执行的延迟变长，实际上漏检了加速度刚超过阈值的时刻之后的波形图形或峰值，存在步数的测定结果产生误差的情况(参照图7中的虚线所示的曲线图)。不过，若缩短停止对加速度传感器供电的期间，则能够缩短上述延迟，但是，从将实现计步器功能所需的电力抑制得较低的观点出发，缩短停止对加速度传感器供电的期间并不理想。
发明内容本发明是在这样的背景下提出的，其目的在于在确保内置于便携式电话机的步数计测装置中的步数计测准确性，同时抑制其消耗电力。另外，本发明的目的在于提供一种技术，在以加速度传感器等传感器的输出信号超过规定阈值作为条件来进行波形分析的情况下，能够同时降低消耗电力以及避免分析遗漏。本发明提供一种步数计测装置，上述步数计测装置具备输出表示加速度的加速度值的加速度传感器；和控制待机状态和计测状态这两种状态的动作的控制机构；上述控制机构具有第一控制机构，在上述待机状态下，反复进行从上述加速度传感器取得加速度值、基于所取得的加速度值与规定阈值之间的大小关系判定能否向计测状态转变、待机规定时间；和第二控制机构，在上述计测状态下，反复进行从上述加速度传感器取得加速度值、利用到目前为止所取得的规定个数加速度值判定一步的步行以及根据该判定结果对步数进行计数、基于到目前为止所取得的规定个数加速度值判定能否向待机状态转变、待机规定时间。在该情况下，可以构成为，上述第一控制机构以上述加速度值超过上述规定阈值作为条件来判定向上述计测状态的转变。另外，可以构成为，上述第二控制机构以上述到目前为止所取得的规定个数加速度值全部都低于规定阈值作为条件来判定向上述待机状态的转变。另外，可以构成为，上述第二控制机构以检测出到目前为止所取得的规定个数加速度值的波形中的峰值作为条件来判定一步的步行。另外，可以构成为，上述第一控制机构在上述规定时间的待机期间停止对上述加速度传感器的电源供给。进而，可以构成为，将由上述第一控制机构取得加速度值的周期设定为比由上述第二控制机构取得加速度值的周期长。根据本发明，第一控制机构，在待机状态下，基于从加速度传感器取得的加速度值与规定阈值的大小关系，确定是否向计测状态转变。因此，在待机状态下，规定时间的待机以外的处理的所需时间较短即可，能够减少第一控制机构的消耗电力。另外，即使本来步数计测装置的携带者并没有步行了一步，但却发生了向计测状态的转变，在计测状态下，第二控制机构基于目前为止取得的规定个数加速度值来判定步数计测装置的携带者是否进步行了一步，所以能够防止进行错误的步数计测。因此，根据本发明，能够在确保步数的计测准确性的同时 ，抑制步数计测装置的消耗电力。另外，本发明还提供一种取样装置，其特征在于，上述取样装置具备取样机构， 对传感器的输出信号进行取样；和控制机构，在由上述取样机构所获得的取样值超过规定阈值时将该取样值提供给用于分析上述传感器的输出信号波形的装置，并且，执行如下的取样周期调整处理在该取样值为上述规定阈值以下时进行比上述规定阈值小的第二阈值与该取样值之间的大小比较，在该取样值比上述第二阈值大时缩短上述取样机构的取样周期。根据这样的取样装置，当传感器的输出信号的取样值超过第二阈值而接近第一阈值时，按比目前为止短的取样周期进行传感器的输出信号的取样，极为精细地对上述规定阈值附近的输出信号进行取样。因此，传感器的输出信号实际超过上述规定阈值的定时和其检测定时之间的偏差变小，从传感器的输出信号实际超过上述规定阈值的时刻到执行波形分析的延迟变短。另外，不言而喻，若在取样机构的待机时间中停止向传感器供电，则能够实现消耗电力的降低。在更为优选的方式中，其特征在于，在上述取样装置的控制机构所执行的取样周期调整处理中，选择各自的大小比上述规定阈值小、且大小彼此不同的多个阈值中的最小阈值作为上述第二阈值，进行该第二阈值与上述传感器的输出信号的取样值之间的大小比较，以上述取样值比上述第二阈值大作为条件来重新选择上述多个阈值中的第二小的阈值作为上述第二阈值。根据这样的方式，能够更为精细地对上述规定阈值附近的输出信号进行取样。另外，本发明也提供一种波形分析装置，分析传感器的输出信号的波形，其特征在于，上述波形分析装置具备传感器；对传感器的输出信号进行取样的取样机构；基于被提供的信号的取样值对该信号实施波形分析的波形分析机构；和在由上述取样机构所获得的取样值超过规定阈值时，将该取样值提供给上述波形分析机构的控制机构；上述控制机构执行如下的取样周期调整处理在由上述取样机构所取样的取样值为上述规定阈值以下时进行比上述规定阈值小的第二阈值与该取样值之间的大小比较，在该取样值比上述第二阈值大时缩短上述取样机构的取样周期。进而，作为本发明的其他方式，考虑提供以使计算机作为上述各机构发挥功能为特征的程序的方式，作为这样的程序的具体提供方式，考虑在⑶-ROM(Compact Disk-Read On Memory)等计算机可读取的存储介质中写入并进行分配的方式、或通过经由互联网等电信线路的下载并进行分配的方式。
图1是表示包括作为本发明的一个实施方式的步数计测装置的便携式电话机的构成的图。图2是表示该便携式电话机的外观的立体图。
图3是表示图1所示的主机CPU的状态转变的图。图4是表示图1所示的MCU的状态转变的图。图5是表示由图1所示的MCU执行的步数计测程序的流程图。图6是表示图1所示的MCU以及加速度传感器的动作的时间图。图7是用于说明将动作判定处理的执行间隔T3设为一定的情况下的问题点的图。图8是表示变型例2所涉及的步数计测程序 的流程图。图9是表示图8的取样周期调整处理的流程的流程图。图10是用于说明变型例2的效果的图。图11是表示变型例3的取样周期调整处理的流程的流程图。
具体实施方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示包含作为本发明的一个实施方式的步数计测装置40的便携式电话机10的电气构成的方框图。图2是表示该电话10的外观的立体图。如图2所示那样，该便携式电话机10具有框体21以及框体22和将它们相互连结成能够倾斜运动的铰链部件23。在框体21的表面24设有扬声器25和显示器26。在框体22的表面27设有操作键28和麦克风29。另外，在框体22中内置有控制装置 50，包括主机 CPU3l(Central Processing Unit) 31、RAM (Random Access Memory) 32, ROM (Read Only Memory) 33、开闭传感器34、无线部35、键传感器36、音频处理部37、显示处理部38以及步数计测装置40 ；和作为该便携式电话机10中的电力供给源的电池60。主机CPU31是发挥作为该便携式电话机10的控制中枢的作用的装置。如图3所示那样，主机CPU31在等待状态(持受状態)和起动状态这两种状态之间转变。主机CPU31 在各状态下进行如下处理。在等待状态下，主机CPU31监视成为从等待状态向起动状态转变的条件的事件EV-active的产生。作为成为从等待状态向起动状态转变的条件的事件 EV-active，有表示由开闭传感器34检测使框体21向远离框体22的方向(图2的Y方向) 倾斜运动(打开折叠状态的便携式电话机10的动作)的事件、或表示无线部35接收到呼叫信号的事件、表示键传感器36检测到操作键28被按下的事件等。在等待状态下，主机 CPU31在未发生事件EV-active的情况下，反复进行如下处理在从休止(睡眠指令的执行等)开始直到经过时间Tl后才进行起动，监视事件EV-active的产生。主机CPU31在发生了事件EV-active的情况下，向起动状态转变。在起动状态下，主机CPU31根据操作键28的操作，将存储于R0M33的应用程序读出到RAM32。主机CPU31根据读出到RAM32的应用程序，控制音频处理部37或显示处理部 38。音频处理部37在主机CPU31的控制之下，进行将扬声器25以及麦克风29与主机CPU31 之间的音信号的发送接受居间的处理。显示处理部38在主机CPU31的控制之下，进行使图像显示于显示器26的处理。在存储于R0M33的应用程序中，除了用于进行与其他便携式电话机10的通话的通话应用、接收Wffff (World Wide Web)中的HTML(Hyper Text Markup Language)数据并使其内容显示于显示器26的浏览应用之外，还有从步数计测装置40取得作为该装置40的处理结果的步数Num并使其显示器26的应用程序、即计步器应用。主机CPU31当被指示开始执行步数提示应用时，从R0M33向RAM32读出该步数提示应用并开始执行，而且，将后述的步数计测程序的执行指示发送给步数计测装置40。
另外，在起动状态下，主机CPU31监视成为从起动状态向等待状态转变的条件的事件EV-wait的发生。作为从起动状态向等待状态转变的条件的事件EV-wait，有表示由开闭传感器34检测到使框体21向接近框体22的方向(图2的X方向)倾斜运动(即，将打开状态的便携式电话机10折叠的动作)的事件、或表示在时间T2(T2<T1)内没有按下任何操作键28的事件等。主机CPU31在发生事件EV-wait的情况下，向等待状态转变。步数计测装置40如图1所示那样，具有加速度传感器44、MCU(Micro Control Unit)41、RAM42 以及 R0M43。加速度传感器 44 由 I2C(Inter-Integrated Circuit)总线与 MCU41连接。加速度传感器44是在MCU41的控制之下、输出表示对应于施加于该加速度传感器44的外力而产生的加速度的加速度值的装置。更具 体地说明，当MCU41开始对加速度传感器44进行电源供给、经由I2C总线对加速度传感器44发送起动指示信号时，加速度传感器44将上述加速度分解成相互正交的三个轴向的成分AX、AY、AZ进行检测，将表示各成分AX、AY、AZ的大小的数据DAX、DAY、DAZ代入下式1而求出的加速度值数据DA经由I2C总线提供给MCU41。DA = (DAX2+DAy2+DAZ2)1/2 …式 1MCU41为该步数计测装置40的控制中枢。MCU41在将RAM42作为工作区域进行利用的同时，执行存储于R0M43的步数计测程序。如图4所示那样，MCU41根据步数计测程序， 在待机状态和计测状态这两个状态之间转变。图5是表示MCU41所执行的步数计测程序的处理的内容的流程图。如图5所示那样，MCU41首先将动作模式设为待机状态(SlOl)。在待机状态下，MCU41以时间T3(例如设Τ3 = 200毫秒)为间隔而间歇地进行对加速度传感器44的电力供给，而且，从加速度传感器44取得加速度值数据DA，判定该加速度值数据DA 是否超过阈值THl (阈值THl设为比重力加速度(9. 8m/s2)稍大的值)，在判定出加速度值数据DA超过阈值THl的情况下，转变为计测状态。更为具体地讲，MCU41在待机状态下进行如下的处理。首先，MCU41进行向加速度传感器44的电源供给(S102)。接着，MCU41从加速度传感器44取得加速度值数据DA(S103)。该加速度值数据DAM存储在MCU41的内置记录器 (存储一个量的加速度值数据DA的存储区域)。也就是说，根据步数计测程序进行动作的 MCU41发挥对加速度传感器44的输出信号进行取样的取样机构的作用。接着，MCU41进行动作判定处理(S104)。动作判定处理是判定便携式电话机10是否移动的处理。在该动作判定处理中，MCU41比较在步骤S103取得的加速度值数据DA和阈值TH1。并且，在加速度值数据DA超过阈值THl的情况下，视为便携式电话机10移动，在阈值THl以下的情况下，视为便携式电话机10静止。MCU41在步骤S104中，在判定为加速度值数据DA未超过阈值THl的情况下(S104 No)，停止对加速度传感器44进行的电源供给(S105)。通过这样停止向加速度传感器44的电源供给，避免了因加速度传感器44造成的电池60的消耗。MCU41在使加速度传感器44 停止之后，待机直至经过时间T3 (S106)。MCU41在经过时间T3之后，判定是否进行了指示步数的计测结束的操作(S107)。MCU41在未进行指示步数的计测结束的操作的情况下(S107 No)，返回至步骤S102而使加速度传感器44起动，反复进行以后的处理。另一方面，MCU41 在进行了指示步数的计测结束的操作的情况下(S107 :Yes)，使全部的处理结束。MCU41在步骤S104中，在判定加速度值数据DA超过阈值THl的情况下(S104 Yes)，转变成计测状态(S201)。MCU41在计测状态下，保持继续向加速度传感器44进行电源供给，取得从传感器44输出的加速度值数据DA，基于所取得的之前的规定个数加速度值数据DA进行步数Num的计测，而且，进行便携式电话机10是否静止的静止判定，在判定为静止的情况下，转变为待机状态。若更具体地进行说明，MCU41在计测状态下，进行如下处理。首先，MCU41取得从加速度传感器44输出的加速度值数据DA (S202)，将所取得的加速度值数据DA写入到RAM42内的环形缓冲器(作为能够存储上述规定个数加速度值 数据DA的存储区域，在没有空置空间的情况下从旧的加速度值数据DA起依次进行改写的存储区域)。在环形缓冲器中存储加速度值数据DA的原因在于，基于存储在该环形缓冲器中的加速度值数据DA进行对加速度的时间波形的波形分析。接着，MCU41进行步数计测处理(S203)。步数计测处理为如下处理，即，利用写入在RAM42内的环形缓冲器中的之前的规定个数加速度值数据DA来判定是否由携带者进行了一步的步行，在步行的情况下，加算RAM42中的步数Num。若更具体地进行说明，在步数计测处理中，MCU41扫描环形缓冲器中的之前的规定个数加速度值数据DA而进行波形分析 (在本实施方式中是加速度值数据DA的大小从上升转为下降的峰值的检测)，在检测到峰值的情况下，视为携带者进行了步行，使RAM42中的步数Num加1。另外，在本实施方式中， 对作为波形分析的一个方式进行峰值检测的情况进行了说明，但也可以是上述的表示现有技术的日本特开平7-191603号公报所公开的进行图形检测的方式。在继步骤S203之后的步骤S204中，MCU41进行静止判定处理。静止判定处理是判定便携式电话机10是否静止的处理。在静止判定处理中，MCU41对写入到RAM42的环形缓冲器中的最新规定个数加速度值数据DA和阈值THl进行比较。并且，在最新规定个数加速度值数据DA的全部低于阈值THl的情况下，视为便携式电话机10静止，在未低于阈值THl 的情况下，视为便携式电话机10尚未移动。MCU41在步骤S204中，在判定为便携式电话机10静止的情况下(S204 :Yes)，转变成待机状态。另一方面，MCU41在步骤S204中，在判定为便携式电话机10未静止的情况下 (S204 :No)，待机直至经过时间T4 (T4 < T3 例如T4 = 40毫秒)(S205)。并且，MCU41在经过时间T4之后，判定是否进行了指示步数的计测结束的操作(S206)。MCU41在未进行指示步数的计测结束的操作的情况下(S206 =No)，返回至步骤S202来取得从加速度传感器44 输出的最新的加速度值数据DA，反复进行步骤S203以后的处理。另外，MCU41在进行了指示该步数计测装置40的步数计测结束的操作的情况下(S206 :Yes)，结束全部的处理。步骤S205中的待机时间T4按如下方式确定，即，由步骤S202 S205的所需总时间TB确定的加速度值数据DA的取得周期，成为在步数计测处理中不会妨碍判定是否进步行了一步的程度的充分短的周期。即，如图6所示那样，在不会妨碍判定是否进步行了一步的加速度值数据DA的取得周期为T2的情况下，从该周期T2减去步骤S202 S204的处理的所需时间TB的时间成为步骤S205中的待机时间T4。另一方面，在待机状态下，没有进行是否进步行了一步的判定，而仅仅进行加速度值数据DA是否超过阈值THl的判定，所以，无需使待机状态中的加速度值数据DA的取得周期Tl与计测状态下的加速度值数据DA的取得周期T2相同。在本实施方式中，由于极力地减少待机状态下的消耗电力，所以，将待机状态下的加速度值的取得的周期Tl设定为比计测状态下的加速度值的取得的周期T2长。从该待机状态下的加速度值的取得周期Tl减去步骤S102 S105的处理的所需时间TA的时间成为步骤S106中的待机时间。在以上说明的本实施方式中，如图6(A)所示那样，MCU41在待机状态下，间隔着时间T3的休止，间歇地进行加速度传感器44的起动(S102)、加速度传感器44中的加速度值数据DA的取得(S103)、动作判定处理(S104)以及加速度传感器44的停止(S105)这一系列的处理。另外，如图6(B)所示那样，MCU41在计测状态下，间隔着时间T4的休止，间歇地进行加速度传感器44中的加速度值数据DA的取得(S202)、步数计测处理(S203)、以及静止判定处理(S204)这一系列的处理。在此，在计测状态下，由于步数计测处理(步骤S203) 的运算量多，所以，作为步骤S202 S204的整体的所需时间TB变长。对此，在待机状态下，仅通过判定加速度传感器44在刚起动后输出的加速度值数据DA是否超过阈值TH1，确定是否转变成计测状态，因而，直至步骤S102 S105的全部处理的所需时间TA短即可。因此，在待机状态下由MCU41执行处理的时间TA( = T1-T3)，比在计测状态下由 MCU41执行处理的时间TB ( = T2-T4)小。因此，能够减少待机状态下的MCU41的消耗电力。 而且，在本实施方式中，能够将待机状态下的加速度值的取得的周期Tl设定为比计测状态中的加速度值数据DA的取得的周期T2长。因此，根据本实施方式，能够抑制步数计测装置 40的消耗电力。另外，在本实施方式中，由于在待机状态下当加速度值数据DA超过阈值THl时，立刻转变为计测状态，所以能够缩短从携带者开始步行到开始进行步数计测的延迟时间，能够实现例如200ms左右的延迟时间。并且，在加速度值数据DA超过阈值THl而转变为计测状态的情况下，在计测状态下，基于之前的规定个数加速度值数据DA来进行是否由携带者进行了一步的步行的判定。因此，在携带者实际上开始步行的情况下，不会弄错其步数的计数。另一方面，在与携带者未步行无关地转变成计测状态的情况下，不会在计测状态下错误地进行步数的计数。因此，根据本实施方式，能够充分地缩短直至步数计测开始的延迟时间，而且，可以在确保步数的计测准确性的同时，抑制步数计测装置40的消耗电力。另外，在本实施方式中，由于在计测状态下持续向加速度传感器44进行电源供给，同时周期性地从加速度传感器44取得加速度值数据DA，所以能够在使加速度传感器44 的动作稳定的状态下，以确保测定精度所需的充分短的周期取得加速度值数据DA，能够准确地进行步数计数。另一方面，在待机状态下，间歇地进行对加速度传感器44的电源供给，在对加速度传感器44供给电源的期间从加速度传感器44取得加速度值数据DA，所以能够减少加速度传感器44的消耗电力。在该情况下，在待机状态下从加速度传感器44取得的加速度值数据DA，使用于是否进行从待机状态向计测状态的转变的判定，而并非使用于步数计数用的加速度波形解析，所以，即使由于间歇地驱动加速度传感器44而造成加速度值数据DA的精度下降，也没有不良影响。以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，在本发明中也可以有其他的实施方式。(1)在上述实施方式中，在待机状态的动作判定处理(S104)和计测状态的静止判定处理(S204)中将加速度值数据DA与共同的阈值THl进行比较。但是，也可以使在动作判定处理中与加速度值数据DA比较的阈值和在静止判定处理中与加速度值数据DA比较的阈值为不同的值。(2)另外，在上述实施方式中，加速度传感器44的起动、加速度值数据DA的取得、 动作判定以及加速度传感器44的停止的各处理，如图6 (A)所示那样，间隔着一定的待机时间T3的休止而按一定的周期(周期Tl)间歇地进行。在计测状态下，加速度值数据DA的取得以及步数计测处理的各处理，如图6(B)所示那样，间隔着时间T4的休止而按一定的周期(周期T2)间歇地进行。并且，从极力减少待机状态下的消耗电力的观点出发，优选的是待机状态下的加速度值数据DA的取得周期Tl长。然而，若在上述实施方式的步骤S106的待机处理中始终进行一定时间的待机，则如图7中的虚线所示那样，在伴随于携带者的动作的加速度的大小实际上超过阈值THl的定时和间歇地执行的动作判定处理S104的执行定时之间产生大的偏差，有时在动作判定处理S104的执行定时加速度值数据DA的时间波形会成为峰值。当在动作判定处理S104 的执行定时加速度值数据DA的时间波形成为峰值时，即使扫描转变成计测状态后的规定个数量的加速度值数据DA，该峰值也不会在步数测定处理S203中被检测到，产生一步量的步数的测定错误。于是，将上述实施方式的一 部分进行如下变型。作为该变型例，MCU41替代上述实施方式的图5的步数计测程序而执行图8的步数计测程序。在该变型例所涉及的步数计数程序中，图5的步骤S106的待机处理如图8所示那样，变更为步骤S106a的取样周期调整处理。其他的处理与图5的情况相同。在该取样周期调整处理S106a中，MCU41进行规定时间量的待机，而且，执行根据加速度值数据DA 的大小来调整该待机时间长短的处理。即，在该变型例中，为了不在加速度的大小实际上超过阈值THl的定时和间歇地被执行的动作判定处理S104A的执行定时之间产生大的偏差， 在取样周期调整处理S106a中根据加速度值数据DA的大小来调整待机时间长短。换言之， 调整加速度波形的取样周期。接着，对显著表示该变型例的特征的取样周期调整处理S106a 进行详细说明。图9是表示取样周期调整处理S106A的流程的流程图。如图9所示那样，在该取样周期调整处理S106a中，首先，MCU41判定在图8的步骤S103中取得的加速度值数据DA是否超过比上述的阈值THl小的第二阈值TH2(S1062)。并且，MCU41在步骤S1062的判定结果为“No”的情况(即，加速度值数据DA彡第二阈值TH2的情况)下，进行时间T3( = 200 毫秒)的待机(S1064)，相反在步骤S1062的判定结果为“Yes”的情况下，进行比时间T3短的时间T5(例如50毫秒)的待机(S1066)，执行图8的步骤S107以后的处理。也就是说， 在该变型例中，调整待机时间的长短，使得加速度值数据DA比阈值ΤΗ2大时的待机时间比阈值ΤΗ2大于加速度值数据DA时的待机时间短。为了执行这样的取样周期调整处理S106a，在该变型例所涉及的步数计测装置40 中，如图10所示那样，在加速度值数据DA的大小为阈值TH2以下的情况下，间隔着比较长的时间T3( = 200毫秒)的休止，同时按周期Tl间歇地执行动作判定处理S104，当加速度值数据DA的大小超过阈值ΤΗ2时，间隔着更短的时间Τ5 ( = 50毫秒)的休止，按更短的时间间隔Tl’间歇地执行动作判定处理S104。在该变型例中，间歇地被执行的动作判定处理的执行间隔，无非是对加速度传感器44的输出信号的波形进行取样时的取样间隔(即，取样周期)。也就是说，根据该变型例，阈值THl附近的加速度的时间波形被更为细致地取样，能够准确地捕捉加速度实际上超过阈值THl的时刻。其结果，根据该变型例，加速度超过阈值THl的时刻和动作判定处理S104的执行定时之间的偏差变小，能够缩短直至发生向计测状态的状态转变为止的延迟，避免步数的计测遗漏。(3)另外，在上述的变型例所涉及的取样周期调整处理S 106a中，比较比动作判定处理S104所使用的阈值THl小的阈值TH2和加速度值数据DA，在后者大的情况(即，阈值TH2 <加速度值数据DAS阈值THl的情况)下，缩短待机时间而缩短动作判定处理S104 的执行间隔(换言之是加速度波形的取样间隔)。但是，也可以在加速度值数据DA的大小超过阈值TH2的情况下，进行比该阈值TH2大且比阈值THl小的阈值TH3和加速度值数据 DA的大小比较，更为细致地对动作判定处理的执行间隔(加速度波形的取样间隔)进行调整。具体来讲，替换图9所示的取样周期调整处理，使MCU41执行图11所示的取样周期调整处理。在图11所示的取样周期调整处理中，在步骤S1062的判定结果为“Yes”的情况 (即，加速度值数据DA >阈值TH2的情况)下，MCU41判定加速度值数据DA是否超过阈值 TH3 (阈值TH3 >阈值TH2) (S1065)。并且，MCU41在步骤S1065的判定结果为“No”的情况 (即，阈值TH2 <加速度值数据DA (阈值TH3的情况)下，进行比时间T3 (例如200毫秒) 短且比时间T5 (例如50毫秒)长的时间T6 (例如100毫秒)的待机(S1067)。相反地在步骤S1065的判定结果为“Yes”的情况(即，阈值TH3 <加速度值数据DA <阈值THl的情况)下，MCU41进行上述的步骤S1066的处理(S卩，时间T5的待机)。根据如图11所示的取样周期调整处理，动作判定处理的执行间隔(换言之是加速度波形的取样周期)分三个阶段，在加速度值数据DA《阈值TH2的情况下切换为时间T3，在阈值TH2 <加速度值数据 DA彡阈值TH3的情况下切换为时间T6，在阈值TH3 <加速度值数据DA <阈值THl的情况下切换为时间T5。(4)另外，可以预先准备各自的大小比阈值THl小且彼此大小不同的多个阈值，在取样周期调整处理中，选择这多个阈值中的最小的阈值作为阈值TH2，与加速度值数据DA 进行大小比较，以后者大作为条件，重新选择第二小的阈值作为阈值TH2，也可以将表格预先存储在R0M42中，该表格使上述多个阈值分别与小的按次序排列区分的范围各自对应并写入加速度值数据DA位于该范围内的情况下的待机时间，在取样周期调整处理中参照该表格来确定待机时间。总之，与图11所示的处理同样，只要是调整取样周期而使得加速度值数据DA的大小越接近阈值THl取样周期越短的方式即可。(5)在上述的实施方式以及变型例中，步数测定装置40内置于便携式电话机10。 但是，也可以替代之，将该步数测定装置40内置于PDA (Personal Digital Assistant)或便携型游戏机等便携终端，另外，当然也可以提供步数测定装置40作为计步器。(6)在上述的实施方式以及变型例中，在对加速度传感器44的输出信号进行取样、在其取样值超过阈值THl的情况下实施波形分析来计测步数的步数计测装置中，适用了本发明。但是，本发明的适用对象并不限定于步数计测装置。若为对传感器的输出信号进行取样、以其取样值超过规定阈值作为条件来进行峰值检测等的波形分析的装置，则通过适用本发明，能够缩短从传感器的输出信号超过上述阈值的时刻到实际上检测到该状况为止的延迟，无滞后地进行波形分析。特别是，适用了上述变型例所涉及的取样周期调整处理的变型例所涉及的发明的应用是有效的。另外，作为计步器以外的具体适用例，考虑在具备加速度传感器的便携式电话机中，在静止时进行上述的等待状态的处理，在携带者晃动框体等时向起动状态转变的情况下，无滞后地进行从等待状态向起动状态的转变。具体来讲，在等待状态下，通过加速度传感器的输出信号的取样值和规定阈值之间的大小比较，间歇地进行是否为静止状态的判定，而且，随着上述取样值接近上述阈值而缩短该判定的执行间隔。 (7)在上述的实施方式中，使表示本发明特征的取样周期调整处理由MCU41执行的步数计测程序预先存储在R0M42中。但是，也可以在CD-ROM等计算机可读取的存储介质中存储上述图5或是图8的 步数计测程序(执行图9或者图11所示的取样周期调整处理的子程序)并进行分配，另外也可以通过经过由互联网等电信线路的下载并进行分配。
权利要求
1.一种步数计测装置，其特征在于，上述步数计测装置具备输出表示加速度的加速度值的加速度传感器；和控制待机状态和计测状态这两种状态的动作的控制机构；上述控制机构具有第一控制机构，在上述待机状态下，反复进行从上述加速度传感器取得加速度值、基于所取得的加速度值与规定阈值之间的大小关系判定能否向计测状态转变、待机规定时间；和第二控制机构，在上述计测状态下，反复进行从上述加速度传感器取得加速度值、利用到目前为止所取得的规定个数加速度值判定一步的步行以及根据该判定结果对步数进行计数、基于到目前为止所取得的规定个数加速度值判定能否向待机状态转变、待机规定时间。
2.如利要求1所述的步数计测装置，其特征在于，上述第一控制机构以上述加速度值超过上述规定阈值作为条件来判定向上述计测状态的转变。
3.如利要求1所述的步数计测装置，其特征在于，上述第二控制机构以上述到目前为止所取得的规定个数加速度值全部都低于规定阈值作为条件来判定向上述待机状态的转变。
4.如利要求1所述的步数计测装置，其特征在于，上述第二控制机构以检测出到目前为止所取得的规定个数加速度值的波形中的峰值作为条件来判定一步的步行。
5.如利要求1至4中任一项所述的步数计测装置，其特征在于，上述第一控制机构在上述规定时间的待机期间停止对上述加速度传感器的电源供给。
6.如利要求1至4中任一项所述的步数计测装置，其特征在于，将由上述第一控制机构取得加速度值的周期设定为比由上述第二控制机构取得加速度值的周期长。
7.如利要求1至4中任一项所述的步数计测装置，其特征在于，上述第一控制机构具有时间调整机构，该时间调整机构在上述所取得的加速度值为上述规定阈值以下时进行比上述规定阈值小的第二阈值与和上述所取得的加速度值之间的大小比较，在上述所取得的加速度值比上述第二阈值大时缩短用于上述待机的规定时间。
8.如利要求1至4中任一项所述的步数计测装置，其特征在于，上述时间调整机构选择各自的大小比上述规定阈值小、且大小彼此不同的多个阈值中的最小阈值作为上述第二阈值来进行该第二阈值与上述所取得的加速度值之间的大小比较，以上述所取得的加速度值比上述第二阈值大作为条件来重新选择上述多个阈值中的第二小的阈值作为上述第二阈值。
9.一种步数计测装置，其特征在于，上述步数计测装置具备输出表示加速度的加速度值的加速度传感器；和控制待机状态和计测状态这两种状态的动作的计算机；使上述计算机作为如下机构发挥功能第一控制机构，在上述待机状态下，反复进行从上述加速度传感器取得加速度值、基于所取得的加速度值与规定阈值之间的大小关系判定能否向计测状态转变、待机规定时间；和第二控制机构，在上述计测状态下，反复进行从上述加速度传感器取得加速度值、利用到目前为止所取得的规定个数加速度值判定一步的步行以及根据该判定结果对步数进行计数、基于到目前为止所取得的规定个数加速度值判定能否向待机状态转变、待机规定时间。
10. 一种取样装置，其特征在于，上述取样装置具备取样机构，对传感器的输出信号进行取样；和控制机构，在由上述取样机构所获得的取样值超过规定阈值时将该取样值提供给用于分析上述传感器的输出信号波形的装置，并且，执行如下的取样周期调整处理在该取样值为上述规定阈值以下时进行比上述规定阈值小的第二阈值与该取样值之间的大小比较，在该取样值比上述第二阈值大时缩短上述取样机构的取样周期。
11.如权利要求10所述的取样装置，其特征在于，在上述取样周期调整处理中，选择各自的大小比上述规定阈值小、且大小彼此不同的多个阈值中的最小阈值作为上述第二阈值，进行该第二阈值与上述传感器的输出信号的取样值之间的大小比较，以上述取样值比上述第二阈值大作为条件来重新选择上述多个阈值中的第二小的阈值作为上述第二阈值。
12.一种波形分析装置，分析传感器的输出信号波形，其特征在于，上述波形分析装置具备传感器；对传感器的输出信号进行取样的取样机构；基于被提供的信号的取样值对该信号实施波形分析的波形分析机构；和在由上述取样机构所获得的取样值超过规定阈值时，将该取样值提供给上述波形分析机构的控制机构；上述控制机构执行如下的取样周期调整处理在由上述取样机构所取样的取样值为上述规定阈值以下时进行比上述规定阈值小的第二阈值与该取样值之间的大小比较，在该取样值比上述第二阈值大时缩短上述取样机构的取样周期。
13.一种程序，使计算机作为如下机构发挥功能取样机构，对传感器的输出信号进行取样；和控制机构，在由上述取样机构所获得的取样值超过规定阈值时将该取样值提供给用于分析上述传感器的输出信号波形的装置，并且，执行如下的取样周期调整处理在该取样值为上述规定阈值以下时进行比上述规定阈值小的第二阈值与该取样值之间的大小比较，在该取样值大于上述第二阈值时缩短上述取样机构的取样周期。
全文摘要
本发明提供一种步数计测装置、取样装置以及波形分析装置。本发明的步数计测装置(40)的MCU(41)在待机状态和计测状态这两种状态之间转变。在待机状态下，MCU(41)反复进行通过比较从加速度传感器(44)输出的加速度值数据(DA)与阈值(TH1)来判定是否向计测状态转变的处理，和一定时间的待机。在计测状态下，反复进行从速度传感器(44)取得加速度值数据(DA)的处理，基于目前为止取得的规定个数加速度值数据(DA)判定步数计测装置的携带者是否进步行了一步并基于判定结果进行对步数进行计数的处理，基于加速度值数据(DA)判定是否向待机状态转变的处理，和一定时间的待机。
文档编号G01C22/00GK102435203SQ20111025142
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月26日 优先权日2010年8月27日
发明者川岛隆宏 申请人:雅马哈株式会社