JPH09114955A

JPH09114955A - ピッチ計

Info

Publication number: JPH09114955A
Application number: JP7270394A
Authority: JP
Inventors: Motomu Hayakawa; 求早川; Chiaki Nakamura; 千秋中村
Original assignee: Seiko Epson Corp; Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Epson Corp; Seiko Instruments Inc
Priority date: 1995-10-18
Filing date: 1995-10-18
Publication date: 1997-05-02
Also published as: EP0805414A1; WO1997015028A1; EP0805414A4; EP0805414B1; US5908396A; DE69621594D1; DE69621594T2

Abstract

(57)【要約】【課題】走行時及び歩行時のいずれにおいてもピッチ
を計測でき、しかも、走る場合と歩く場合との間で条件
設定を切り換えるための外部操作が不必要なピッチ計を
提供すること。【解決手段】携帯用電子機器のピッチ演算部では、体
動信号を周波数分析した後のスペクトラムにおいて、１
００回／分以上の領域に出現した高レベルの線スペクト
ルＳＡ２、ＳＢ３は、走行時の基本波に対する第２高調
波か、あるいは、歩行時の基本波に対する第３高調波の
いずれかである。そこで、線スペクトルＳＡ２、ＳＢ３
が第２高調波か、あるいは第３高調波であるかを求め、
第２高調波としての信号であると判断したときにその周
波数からピッチを求め、第３高調波としての信号である
と判断したときにその周波数の２／３倍に相当する値か
らピッチを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピッチ計に関し、
更に詳しくは、走行時または歩行時に検出した体動信号
からピッチを求めるための技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ピッチ計では、それに内蔵されている加
速度センサなどによって体動信号を検出し、この体動信
号からピッチを求めている。たとえば、体動信号を増幅
した後に、パルス変換すると、図１４（ａ）に示すパル
ス波形が得られる。このようにして得られたパルス波形
では、走行状態によりパルス間隔が不規則であることか
ら、所定のしきい値を設定してパルスをカウントする方
法があるが、誤差が大きい。そこで、図１４（ｂ）に示
すように、パルスをカウントする際に、マスク時間を設
定することによって、パルスを２発単位でカウントし、
検出精度を上げる方法が用いられている。たとえば、走
行時のピッチは、期間Ｔ１〜Ｔ２に示すように、通常、
１５０回／分〜２００回／分であり、パルス周期で０．
４秒〜０．３秒であることから、マスク時間を０．５秒
に設定することにより、パルス周期が０．８秒〜０．６
秒のパルスとしてカウントすれば、パルスを２発単位で
カウントすることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ピッチ計では、走行時のピッチに合わせてマスク時間を
設定しているため、歩行時のピッチを計測できないとい
う問題点がある。すなわち、歩行時では、図１４（ｂ）
に期間Ｔ３〜Ｔ４で示すように、パルス周期が０．６秒
〜０．４秒になるため、マスク時間を０．５秒に設定す
ると、ピッチが１００回／分のときには、１発目のパル
スをカウントしてしまい、ピッチを誤表示してしまう。

【０００４】そこで、従来のピッチ計では、走行時及び
歩行時のいずれのピッチをも計測しようとすると、走る
場合と歩く場合とでマスク時間の設定を切り換える外部
操作が必要であり、使い勝手がわるいという問題点があ
る。

【０００５】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
走行時及び歩行時のいずれにおいてもピッチを計測で
き、しかも、走る時と歩く時との間で条件設定を切り換
えるための外部操作が不必要なピッチ計を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るピッチ計では、体動を検出する体動セ
ンサと、この体動センサの検出結果に周波数分析を行う
周波数分析手段と、この周波数分析手段の分析結果にお
いて、所定の周波数以上の領域でパワーが所定のレベル
以上にある信号をピッチを求めるための基準波として特
定するとともに、該基準波が体動の基本波に対する第２
高調波であるか第３高調波であるかを判断し、該基準波
が第２高調波であると判断したときにその周波数からピ
ッチを求め、該基準波が第３高調波であると判断したと
きにその周波数の２／３倍に相当する値からピッチを求
めるピッチ演算手段とを有することを特徴とする。

【０００７】本発明において、前記ピッチ演算手段は、
たとえば、前記基準波の周波数の１／３倍に相当する周
波数を有する高レベルの信号があるか否かを判断する第
１波確認手段と、該第１波確認手段が前記基準波の周波
数の１／３倍に相当する周波数を有する高レベルの信号
がないと判断したときには前記基準波を前記基本波に対
する第２高調波であると判断する信号判別手段とを備え
るように構成する。

【０００８】また、前記ピッチ演算手段は、前記基準波
の周波数の２／３倍に相当する周波数を有する高レベル
の信号があるか否かを判断する第２波確認手段と、該第
２波確認手段が前記基準波の周波数の２／３倍に相当す
る周波数を有する高レベルの信号がないと判断したとき
には前記基準波を前記基本波に対する第２高調波である
と判断する信号判別手段とを備えるように構成する。

【０００９】また、前記ピッチ演算手段は、前記基準波
の周波数の１／３倍に相当する周波数を有する高レベル
の信号があるか否かを判断する第１波確認手段と、前記
基準波の周波数の２／３倍に相当する周波数を有する高
レベルの信号があるか否かを判断する第２波確認手段と
を有し、前記信号判別手段は、前記第１波確認手段が前
記基準波の周波数の１／３倍に相当する周波数を有する
高レベルの信号がないと判断し、かつ、前記第２波確認
手段が前記基準波の周波数の２／３倍に相当する周波数
を有する高レベルの信号がないと判断したときには、前
記基準波を前記基本波に対する第２高調波であると判断
するように構成してもよい。

【００１０】本発明において、前記信号判別手段は、前
記基準波の周波数の所定の倍数に相当する周波数を有す
る高レベルの信号があるか否かの確認結果に基づいて前
記基準波を前記基本波に対する第３高調波であると判断
し、かつ、前記基準波が所定の周波数レベル以上にある
と判断したときに、前記基準波は前記基本波に対する第
３高調波であると断定するように構成することが好まし
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】図面に基づいて、本発明の一実施
例を説明する。

【００１２】（全体構成）図１は、本例の携帯用電子機
器（ピッチ計）の構成を示す説明図である。

【００１３】図１において、本例の携帯用電子機器１
は、腕時計構造を有する装置本体１０と、この装置本体
１０に接続されるケーブル２０と、このケーブル２０の
先端側に設けられた脈波検出用センサユニット３０とか
ら大略構成されている。ケーブル２０の先端側にはコネ
クタピース８０が構成されており、このコネクタピース
８０は、装置本体１０の６時の側に構成されているコネ
クタ部７０に対して着脱自在である。装置本体１０に
は、腕時計における１２時方向から腕に巻きついてその
６時方向で固定されるリストバンド１２が設けられ、こ
のリストバンド１２によって、装置本体１０は、腕に着
脱自在である。脈波検出用センサユニット３０は、セン
サ固定用バンド４０によって遮光されながら人差し指の
根元から指関節までの間に装着されている。このよう
に、脈波検出用センサユニット３０を指の根元に装着す
ると、ケーブル２０が短くて済むので、ケーブル２０
は、ランニング中に邪魔にならない。また、掌から指先
までの体温の分布を計測すると、寒いときには、指先の
温度が著しく低下するのに対し、指の根元の温度は比較
的低下しない。従って、指の根元に脈波検出用センサユ
ニット３０を装着すれば、寒い日に屋外でランニングし
たときでも、脈拍数などを正確に計測できる。

【００１４】（装置本体の構成）図２は、本例の携帯用
電子機器の装置本体を、リストバンドやケーブルなどを
外した状態で示す平面図、図３は、携帯用電子機器を３
時の方向からみた側面図である。

【００１５】図２において、装置本体１０は、樹脂製の
時計ケース１１（本体ケース）を備えており、この時計
ケース１１の表面側には、現在時刻や日付に加えて、走
行時や歩行時のピッチ、及び脈拍数などの脈波情報など
を表示するＥＬバックライト付きの液晶表示装置１３
（表示装置）が構成されている。液晶表示装置１３に
は、表示面の左上側に位置する第１のセグメント表示領
域１３１、右上側に位置する第２のセグメント表示領域
１３２、右下側に位置する第３のセグメント表示領域１
３３、及び左下側に位置するドット表示領域１３４が構
成されており、ドット表示領域１３４では、各種の情報
をグラフィック表示可能である。

【００１６】時計ケース１１の内部には、ピッチを求め
るための体動センサ９０が内蔵されており、この体動セ
ンサ９０としては、加速度センサなどを用いることがで
きる。また、時計ケース１１の内部には、体動センサ９
０による検出結果（体動信号）に基づいてピッチを求め
るとともに、それを液晶表示装置１３で表示するため
に、また、脈波検出用センサユニット３０による検出結
果（脈波信号）に基づいて脈拍数の変化などを求めると
ともに、それを液晶表示装置１３で表示するために、各
種の制御やデータ処理を行う制御部５が構成されてい
る。制御部５には、計時回路も構成されているため、通
常時刻、ラップタイム、スプリットタイムなども液晶表
示装置１３に表示可能である。

【００１７】時計ケース１１の外周部には、時刻合わせ
や表示モードの切り換えなどの外部操作を行うためのボ
タンスイッチ１１１〜１１５が構成されている。また、
時計ケースの表面には、大きめのボタンスイッチ１１
６、１１７が構成されている。

【００１８】携帯用電子機器１の電源は、時計ケース１
１に内蔵されているボタン形の小型の電池５９であり、
ケーブル２０は、電池５９から脈波検出用センサユニッ
ト３０に電力を供給するとともに、脈波検出用センサユ
ニット３０の検出結果を時計ケース１１の制御部５に入
力している。

【００１９】携帯用電子機器１では、その機能を増やす
にともなって、装置本体１０を大型化する必要がある
が、装置本体１０には、腕に装着されるという制約があ
るため、装置本体１０を腕時計における６時及び１２時
の方向に向けては拡大できない。そこで、本例では、装
置本体１０には、３時及び９時の方向における長さ寸法
が６時及び１２時の方向における長さ寸法よりも長い横
長の時計ケース１１を用いてある。但し、リストバンド
１２は、３時の方向側に偏った位置で接続しているた
め、リストバンド１２からみると、腕時計における９時
の方向に大きな張出部分１０１を有するが、かかる大き
な張出部分は３時の方向にはない。従って、横長の時計
ケース１１を用いたわりには、手首を自由に曲げること
ができ、また、転んでも手の甲を時計ケース１１にぶつ
けることがない。

【００２０】時計ケース１１の内部において、電池５９
に対して９時の方向には、ブザー用の偏平な圧電素子５
８が配置されている。電池５９は、圧電素子５８に比較
して重いため、装置本体１０の重心位置は、３時の方向
に偏った位置にある。この重心が偏っている側にリスト
バンド１２が接続しているので、装置本体１０を腕に安
定した状態で装着できる。また、電池５９と圧電素子５
８とを面方向に配置してあるため、装置本体１０を薄型
化できるとともに、図３に示すように、裏面部１１９に
電池蓋１１８を設けることによって、ユーザーは、電池
５９を簡単に交換できる。

【００２１】（装置本体の腕への装着構造）図３におい
て、時計ケース１１の１２時の方向には、リストバンド
１２の端部に取り付けられた止め軸１２１を保持するた
めの連結部１０５が形成されている。時計ケース１１の
６時の方向には、腕に巻かれたリストバンド１２が長さ
方向の途中位置で折り返されるとともに、この途中位置
を保持するための留め具１２２が取り付けられる受け部
１０６が形成されている。

【００２２】装置本体１０の６時の方向において、裏面
部１１９から受け部１０６に至る部分は、時計ケース１
１と一体に成形されて裏面部１１９に対して約１１５°
の角度をなす回転止め部１０８になっている。すなわ
ち、リストバンド１２によって装置本体１０を右の手首
Ｌ（腕）の上面部Ｌ１（手の甲の側）に位置するように
装着したとき、時計ケース１１の裏面部１１９は、手首
Ｌの上面部Ｌ１に密着する一方、回転止め部１０８は、
橈骨Ｒのある側面部Ｌ２に当接する。この状態で、装置
本体１０の裏面部１１９は、橈骨Ｒと尺骨Ｕを跨ぐ感じ
にある一方、回転止め部１０８と裏面部１１９との屈曲
部分１０９から回転止め部１０８にかけては、橈骨Ｒに
当接する感じになる。このように、回転止め部１０８と
裏面部１１９とは、約１１５°という解剖学的に理想的
な角度をなしているため、装置本体１０を矢印Ａまたは
矢印Ｂの方向に回そうとしても、装置本体１０は、腕Ｌ
の周りを不必要にずれない。また、裏面部１１９及び回
転止め部１０８によって腕の回りの片側２ヵ所で装置本
体１０の回転を規制するだけであるため、腕が細くて
も、裏面部１１９及び回転止め部１０８は確実に腕に接
するので、回転止め効果が確実に得られる一方、腕が太
くても窮屈な感じがない。

【００２３】（脈波検出用センサユニットの構成）図４
は、本例の脈波検出用センサユニットの断面図である。

【００２４】図４において、脈波検出用センサユニット
３０は、そのケース体としてのセンサ枠３６の裏側に裏
蓋３０２が被されることによって、内側に部品収納空間
３００が構成されている。部品収納空間３００の内部に
は、回路基板３５が配置されている。回路基板３５に
は、ＬＥＤ３１、フォトトランジスタ３２、その他の電
子部品が実装されている。脈波検出用センサユニット３
０には、ブッシュ３９３によってケーブル２０の端部が
固定され、ケーブル２０の各配線は、各回路基板３５の
パターン上にはんだ付けされている。ここで、脈波検出
用センサユニット３０は、ケーブル２０が指の根元側か
ら装置本体１０の側に引き出されるようにして指に取り
付けられる。従って、ＬＥＤ３１及びフォトトランジス
タ３２は、指の長さ方向に沿って配列されることにな
り、そのうち、ＬＥＤ３１は指の先端側に位置し、フォ
トトランジスタ３２は指の根元の方に位置する。このよ
うに配置すると、外光がフォトトランジスタ３２に届き
にくいという効果がある。

【００２５】脈波検出用センサユニット３０では、セン
サ枠３６の上面部分（実質的な脈波信号検出部）にガラ
ス板からなる透光板３４によって光透過窓が形成され、
この透光板３４に対して、ＬＥＤ３１及びフォトトラン
ジスタ３２は、それぞれ発光面及び受光面を透光板３４
の方に向けている。このため、透光板３４の外側表面３
４１（指表面との接触面／センサ面）に指表面を密着さ
せると、ＬＥＤ３１は、指表面の側に向けて光を発する
とともに、フォトトランジスタ３２は、ＬＥＤ３１が発
した光のうち指の側から反射してくる光を受光可能であ
る。ここで、透光板３４の外側表面３４１と指表面との
密着性を高める目的に、透光板３４の外側表面３４１
は、その周囲部分３６１から突出している構造になって
いる。

【００２６】本例では、ＬＥＤ３１として、ＩｎＧａＮ
系（インジウム−ガリウム−窒素系）の青色ＬＥＤを用
いてあり、その発光スペクトルは、４５０ｎｍに発光ピ
ークを有し、その発光波長領域は、３５０ｎｍから６０
０ｎｍまでの範囲にある。かかる発光特性を有するＬＥ
Ｄ３１に対応させて、本例では、フォトトランジスタ３
２として、ＧａＡｓＰ系（ガリウム−砒素−リン系）の
フォトトランジスタを用いてあり、その素子自身の受光
波長領域は、主要感度領域が３００ｎｍから６００ｎｍ
までの範囲にあって、３００ｎｍ以下にも感度領域があ
る。

【００２７】このように構成した脈波検出用センサユニ
ット３０を、センサ固定用バンド４０によって指の根元
に装着し、この状態で、ＬＥＤ３１から指に向けて光を
照射すると、この光が血管に届いて血液中のヘモグロビ
ンによって光の一部が吸収され、一部が反射する。指
（血管）から反射してきた光は、フォトトランジスタ３
２によって受光され、その受光量変化が血量変化（血液
の脈波）に対応する。すなわち、血量が多いときには、
反射光が弱くなる一方、血量が少なくなると、反射光が
強くなるので、反射光強度の変化を検出すれば、脈拍数
などを計測できる。

【００２８】本例では、発光波長領域が３５０ｎｍから
６００ｎｍまでの範囲にあるＬＥＤ３１と、受光波長領
域が３００ｎｍから６００ｎｍまでの範囲のフォトトラ
ンジスタ３２とを用いてあり、その重なり領域である約
３００ｎｍから約６００ｎｍまでの波長領域、すなわ
ち、約７００ｎｍ以下の波長領域における検出結果に基
づいて生体情報を表示する。かかる脈波検出用センサユ
ニット３０を用いれば、外光が指の露出部分にあたって
も、外光に含まれる光のうち波長領域が７００ｎｍ以下
の光は、指を導光体としてフォトトランジスタ３２（受
光部）にまで到達しない。その理由は、外光に含まれる
波長領域が７００ｎｍ以下の光は、指を透過しにくい傾
向にあるため、外光がセンサ固定用バンド４０で覆われ
ていない指の部分に照射されても、指を通ってフォトト
ランジスタ３２まで届かないからである。これに対し、
８８０ｎｍ付近に発光ピークを有するＬＥＤと、シリコ
ン系のフォトトランジスタとを用いると、その受光波長
範囲は、３５０ｎｍから１２００ｎｍまでの範囲に及
ぶ。この場合には、指を導光体として受光部にまで容易
に届いてしまうような１μｍの波長の光による検出結果
に基づいて脈波を検出することになるので、外光の変動
に起因する誤検出が起こりやすい。

【００２９】また、約７００ｎｍ以下の波長領域の光を
利用して、脈波情報を得ているので、血量変化に基づく
脈波信号のＳ／Ｎ比が高い。その理由として、血液中の
ヘモグロビンは、波長が３００ｎｍから７００ｎｍまで
の光に対する吸光係数が、従来の検出光である波長が８
８０ｎｍの光に対する吸光係数に比して数倍〜約１００
倍以上大きいため、血量変化に感度よく変化するので、
血量変化に基づく脈波の検出率（Ｓ／Ｎ比）が高いから
と考えられる。

【００３０】（制御部の構成）図５に示すように、制御
部５には、脈波検出用センサユニット３０からの入力結
果に基づいて脈拍数などをもとめる脈波データ処理部５
５と、体動センサ９０からの入力結果に基づいてピッチ
をもとめるピッチデータ処理部５６とが構成されてお
り、ピッチデータ処理部５６及び脈波データ処理部５５
は、ピッチや脈拍数などの情報を出力することによっ
て、かかる情報を液晶表示装置１３に表示可能としてい
る。なお、ピッチデータ処理部５６及び脈波データ処理
部５５の一部は、格納されているプログラムによって動
作するマイクロコンピュータで構成されており、このマ
イクロコンピュータの機能については、図５にブロック
図で示してある。

【００３１】まず、脈波データ処理部５５では、脈波検
出用センサユニット３０からケーブル２０を介して入力
された信号を脈波信号増幅・変換部５５１が増幅した
後、デジタル信号に変換して脈波信号記憶部５５２に出
力するようになっている。脈波信号記憶部５５２は、デ
ジタル信号に変換された脈波データを記憶しておくＲＡ
Ｍである。脈波信号演算部５５３は、脈波信号記憶部５
５２に記憶されている信号を読み出してそれに周波数分
析としての高速フーリエ変換（ＦＦＴ処理）を行ない、
その結果を脈波成分抽出部５５４に入力するようになっ
ている。脈波成分抽出部５５４は、脈波信号演算部５５
３からの入力信号から脈波成分を抽出して脈拍数演算部
５５５に出力し、この脈拍数演算部５５５は、入力され
た脈波の周波数成分により脈拍数を演算し、その結果を
液晶表示装置１３に出力するようになっている。

【００３２】また、ピッチデータ処理部５６では、体動
センサ９０から入力された信号を体動信号増幅・変換部
５６１が増幅した後、デジタル信号に変換して体動信号
記憶部５６２に出力するようになっている。体動信号記
憶部５６２は、デジタル信号に変換された体動データを
記憶しておくＲＡＭである。体動信号演算部５６３は、
体動信号記憶部５６２に記憶されている信号を読み出し
てそれに周波数分析としての高速フーリエ変換（ＦＦＴ
処理）を行ない、その結果を体動成分抽出部５６４に入
力するようになっている。体動成分抽出部５６４は、体
動信号演算部５６３からの入力信号から体動成分を抽出
してピッチ演算部５６０に出力し、このピッチ演算部５
６０は、入力された体動の周波数成分によりピッチを演
算し、その結果を液晶表示装置１３に出力するようにな
っている。

【００３３】（ピッチ演算部の構成）ピッチ演算部５６
０には、所定の周波数以上の領域でパワーが所定のレベ
ル以上にある信号をピッチを求めるための基準波として
特定する信号特定部５６５、基準波の周波数の１／３倍
に相当する周波数を有する高レベルの信号があるか否か
を判断する第１波確認部５６６、及び基準波の周波数の
２／３倍に相当する周波数を有する高レベルの信号があ
るか否かを判断する第２波確認部５６７が構成されてい
る。さらに、ピッチ演算部５６０には、第１波確認部５
６６が基準波の周波数の１／３倍に相当する周波数を有
する高レベルの信号がないと判断したときには、基準波
を体動の基本波に対する第２高調波であると判断する信
号判別部５６９が構成されており、この信号判別部５６
９は、第２波確認部５６７が基準波の周波数の２／３倍
に相当する周波数の位置に高レベルの信号がないと判断
したときにも、基準波を体動の基本波に対する第２高調
波であると判断するように構成されている。

【００３４】また、信号判別部５６９は、第１波確認部
５６６および第２波確認部５６７の確認結果に基づいて
基準波を基本波に対する第３高調波であると判断したと
きでも、基準波が所定の周波数レベル以上にあると判断
したときにはじめて基準波は基本波に対する第３高調波
であると断定し、基準波が所定の周波数レベル以下にあ
ると判断したときには、基準波は基本波に対する第２高
調波であると断定するように構成されている。

【００３５】このように構成したピッチ演算部５６０に
おいて、体動信号演算部５６３及び体動成分抽出部５６
４から出力されてくる信号は、図６（ａ）、（ｂ）に示
すようなスペクトルを有しており、かかるスペクトルか
らピッチを求めるにあたって、ピッチ演算部５５３は、
歩行時のスペクトルと走行時のスペクトルとの違いから
自動的に歩行状態にあるのか走行状態にあるのかを判断
し、それぞれの場合に適した演算を行うことによってピ
ッチを求めるようになっている。

【００３６】その原理は、以下のとおりである。まず、
図６（ａ）は、走行時の典型的なスペクトラムであり、
体動の基本波に対応する線スペクトルＳＡ１、及び体動
の基本波に対する第２高調波成分に相当する線スペクト
ルＳＡ２が出現し、そのうち、第２高調波成分に相当す
る線スペクトルＳＡ２は、基本波に対応する線スペクト
ルＳＡ１に比してレベルが著しく高い。走行時には、右
足をステップした時と左足をステップした時に均等に上
下動が出るので、体動成分の第２高調波が出現するから
である。また、腕の振りの基本波は、腕の振り出し及び
引き戻しを一周期とする振り子運動に相当するが、走行
時には腕の振りを滑らかな振り子運動にするのが難しい
分だけ、腕の振りの基本波のパワーが弱めになるからで
ある。さらに、腕の振り出し及び引き戻しのそれぞれの
瞬間に加速度がかかるため、第２高調波は、腕の振りの
基本波よりは強くでるからである。

【００３７】これに対して、図６（ｂ）は、歩行時の典
型的なスペクトラムであり、体動の基本波に対応する線
スペクトルＳＢ１、体動の基本波に対する第２高調波成
分に相当する線スペクトルＳＢ２、及び体動の基本波に
対する第３高調波成分に相当する線スペクトルＳＢ３が
出現する。この歩行時には、走行時ほど体動に上下動が
なく、また、手振りに起因する信号成分が強く出現し、
その特徴は、基本波に対応する線スペクトルＳＢ１に現
れる。その結果、各線スペクトルＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ
３の比率は一定しないものの、走行時に比較して、線ス
ペクトルＳＢ２に対する線スペクトルＳＢ１の比が歩行
時には強い。従って、体動の基本波に対応する線スペク
トルＳＢ１、及び第３高調波成分に相当する線スペクト
ルＳＢ３は、第２高調波成分に相当する線スペクトルＳ
Ｂ２よりもレベルが高い。

【００３８】しかも、走行時の第２高調波に対応する線
スペクトルＳＡ２、歩行時の第２高調波に対応する線ス
ペクトルＳＢ２、及び歩行時の第３高調波に対応する線
スペクトルＳＢ３は、通常、１００回／分以上の周波数
領域に出現する。従って、１００回／分以上の周波数領
域を監視し、そこに出現した信号のうち、高レベルの信
号が基本波に対する第２高調波であるのか第３高調波で
あるのかを判断すれば、走行状態にあるのか歩行状態に
あるのかを判別できる。すなわち、歩行時には、１００
回／分以上の周波数領域に基本波に対する第３高調波が
高レベルの信号として出現するので、この信号が第３高
調波であると判断できれば、この信号の周波数に２／３
倍を掛けた値から歩行時のピッチを求めることができ
る。逆に、走行時には、１００回／分以上の周波数領域
に基本波に対する第２高調波が高レベルの信号として出
現するので、この信号が第２高調波であると判断できれ
ば、この信号の周波数から走行時のピッチを求めること
ができる。

【００３９】そこで、ピッチ演算部５６０は、かかるス
ペクトルの走行時におけるパターンと歩行時におけるパ
ターンの違いを利用して、図７に示すフローチャートに
基づく処理を行ってピッチを求める。

【００４０】まず、ステップＳＴ１では、周波数分析後
のスペクトルからレベルの最も高い信号（線スペクト
ル）を見つける。この信号は、ピッチを求めるための基
準波となるべき信号の候補である。ステップＳＴ２で
は、この基準波の周波数が１００回／分以上であるか否
かを判断する。

【００４１】ここで、基準波の周波数が１００回／分未
満であれば、ステップＳＴ３において、別の候補を見つ
けることになり、ステップＳＴ４において、先の信号を
除く信号の中から最もレベルの高い信号を基準波として
見つける。この処理において、相応の信号が見つからな
い場合には、ステップＳＴ５において、前回計測したピ
ッチをそのまま今回のピッチとし、ステップＳＴ６にお
いて、この値をピッチとして確定する。

【００４２】これに対して、ステップＳＴ３、ＳＴ４で
の処理を行ううちに、１００回／分以上の高レベルの信
号が見つかれば、この信号を基準波とし、ステップＳＴ
７では、この基準波の周波数の１／３倍の周波数を有
し、かつ、基準波の振幅に対して１／２倍以上の振幅を
有する信号があるか否かを判断する。

【００４３】ステップＳＴ７で、基準波の周波数の１／
３倍に相当する周波数を有し、かつ、基準波の振幅に対
して１／２倍以上の振幅の信号がない場合には、ステッ
プＳＴ８において、基準波の周波数の２／３倍に相当す
る周波数を有し、かつ、基準波の振幅に対して１／２倍
以上の振幅を有する信号があるか否かを判断する。

【００４４】ステップＳＴ８で、基準波の周波数の１／
３倍に相当する周波数を有し、かつ、基準波の振幅に対
して１／２倍以上の振幅の信号がなければ、基準波は、
第２高調波成分に相当する信号と判断できるから、ステ
ップＳＴ６において、この値をそのままピッチとして確
定する。

【００４５】これに対し、ステップＳＴ７において、基
準波の周波数の１／３倍に相当する周波数を有し、か
つ、基準波の振幅に対して１／２倍以上の振幅の信号が
ある場合には、ステップＳＴ９において、この基準波の
周波数が１５０回／分以上であるか否かを判断する。こ
の１５０回／分という値は、１００回／分の１．５倍の
数値であり、通常の場合、歩行中のピッチは、１００回
／分〜１５０回／分であり、走行中のピッチは、１５０
回／分〜２００回／分であることから、１５０回／分と
いう数値を境界として歩行状態か走行状態かの再確認に
用いた。従って、ステップＳＴ９において、基準波の周
波数が１５０回／分以上であると判断した場合には、こ
の基準波は、歩行時の基本波に対する第３高調波である
と確認できる。それ故、基準波は、第３高調波成分に相
当する信号と断定できるから、ステップＳＴ１０におい
て、この信号の周波数を２／３倍し、この２／３倍した
値を、ステップＳＴ６において、ピッチとして確定す
る。

【００４６】また、ステップＳＴ７において、基準波の
周波数の１／３倍に相当する周波数を有し、かつ、基準
波の振幅に対して１／２倍以上の振幅の信号がない場合
でも、ステップＳＴ８において、基準波の周波数の２／
３倍に相当する周波数を有し、かつ、基準波の振幅に対
して１／２倍以上の振幅の信号があると判断した場合に
は、ステップＳＴ９において、この基準波の周波数が１
５０回／分以上であるか否かを判断し、基準波の周波数
が１５０回／分以上であると判断した場合には、この基
準波は、歩行時の基本波に対する第３高調波であると確
認できる。それ故、基準波は、第３高調波成分に相当す
る信号と断定できるから、ステップＳＴ１０において、
この信号の周波数を２／３倍し、この２／３倍した値
を、ステップＳＴ６において、ピッチとして確定する。

【００４７】但し、ステップＳＴ９において、この基準
波の周波数が１５０回／分未満の値であれば、基準波
は、第３高調波成分に相当する信号でないと判断でき
る。従って、この基準波の１／３倍、又は２／３倍の周
波数を有する信号はあくまでノイズであり、基準波は、
第２高調波成分であると判断できる。従って、ステップ
ＳＴ６において、この値をそのままピッチとして確定す
る。

【００４８】このように、基準波の周波数の１／３倍に
相当する周波数の位置に、基準波の振幅に対して１／２
倍以上の振幅の信号がなく、かつ、基準波の周波数の２
／３倍に相当する周波数の位置に、基準波の振幅に対し
て１／２倍以上の振幅の信号がない場合には、基準波を
第２高調波であると判断する。但し、基準波の周波数の
１／３倍に相当する周波数の位置に、基準波の振幅に対
して１／２倍以上の振幅の信号が有り、あるいは、基準
波の周波数の２／３倍に相当する周波数の位置に、基準
波の振幅に対して１／２倍以上の振幅の信号が有る場合
でも、それらがノイズであれば、誤って第３高調波であ
ると判断してしまう。そこで、本例では、歩行時のピッ
チは、通常、１００回／分〜１５０回／分の範囲にある
以上、歩行時の第３高調波は、周波数が１５０回／分以
上の領域に出現するはずとして、基準波の周波数が１５
０回／分以上であるか否かを判断し、基準波の周波数が
１５０回／分以上であると判断したときにはじめて、基
準波は第３高調波であると断定する。

【００４９】（携帯用電子機器の動作）本例の携帯用電
子機器１は、時計モード、ストップウォッチモード、計
時と併せて脈波情報の計測を行う脈拍計モード、さら
に、ピッチを計測するモードに切り換えられることか
ら、本例の携帯用電子機器１の各モードを説明する。

【００５０】図８には、携帯用電子機器１で行われる各
モード、及びそのときの液晶表示装置１３における表示
内容を模式的に表してある。

【００５１】図８において、ステップＳＴ１１は、時計
モードであり、第１のセグメント表示領域１３１に１９
９４年１２月６日、月曜日である旨が表示され、第２の
セグメント表示領域１３２には、現在時刻が午後１０時
０８分５９秒である旨が表示されている。ドット表示領
域１３４には、現在のモードが時計モードであるとして
「ＴＩＭＥ」と表示されている。但し、後述するとお
り、ドット表示領域１３４において「ＴＩＭＥ」と表示
されているのは、この時計モードが選択された直後の数
秒間だけである。なお、第３のセグメント表示領域１３
３には、何も表示されていない。

【００５２】本例の携帯用電子機器１では、時計モード
のときに２時方向にあるボタンスイッチ１１１を押す
と、たとえば１時間経過した時にアラーム音を発生させ
ることができ、このアラームの発生時刻は、任意に設定
できる。また、１１時方向にあるボタンスイッチ１１３
を押すと、液晶表示装置１３のＥＬバックライトが３秒
間点灯し、しかる後に、自動的に消灯するようになって
いる。

【００５３】このモードから４時の方向にあるボタンス
イッチ１１２を押すと、ランニングモード（ステップＳ
Ｔ１２）に切り換わる。このモードは、携帯用電子機器
１をストップウォッチとして使用するときのモードであ
る。ランニングモードでは、計測を開始する前（待機状
態）において、第１のセグメント表示領域１３１に現在
時刻が表示され、第２のセグメント表示領域１３２に
は、「０：００′：００″：００」と表示されている。
ドット表示領域１３４では、ランニングモードである旨
の案内として「ＲＵＮ」と２秒間だけ表示した後、グラ
フィックが切り換わる。

【００５４】このモードから４時の方向にあるボタンス
イッチ１１２を押すと、ラップタイムのリコールモード
（ステップＳＴ１３）に切り換わる。このモードは、携
帯用電子機器１を用いて過去に計測したラップタイムや
スプリットタイムを読みだすモードである。ラップタイ
ムのリコールモードでは、第１のセグメント表示領域１
３１に日付が表示され、第２のセグメント表示領域１３
２には現在時刻が表示されている。ドット表示領域１３
４には、リコールモードである旨の案内として「ＬＡＰ
／ＲＥＣＡＬＬ」と２秒間だけ表示され、次に、最新の
ラップ毎の脈拍数の推移が表示される。

【００５５】このモードから４時の方向にあるボタンス
イッチ１１２を押すと、脈波計測結果のリコールモード
（ステップＳＴ１４）に切り換わる。このモードは、過
去に行ったマラソンなどのとき、携帯用電子機器１を用
いて計測、記憶しておいた脈拍数の時間的変化、及び携
帯用電子機器１を用いて過去に計測したピッチの時間的
変化を読みだすモードである。このリコールモードで
は、第１のセグメント表示領域１３１に日付が表示さ
れ、第２のセグメント表示領域１３２には現在時刻が表
示されている。ドット表示領域１３４には、「ＲＥＳＵ
ＬＴ／ＲＥＣＡＬＬ」と２秒間だけ表示され、次に、平
均脈拍数の時間的変化を表すグラフが表示される。

【００５６】このモードから、再度、４時の方向にある
ボタンスイッチ１１２を押すと、矢印Ｐ１で示すよう
に、時計モード（ステップＳＴ１１）に戻る。また、ス
テップＳＴ１２〜ＳＴ１４において、入力がない状態が
１０分間継続したときも、矢印Ｐ２で示すように、時計
モード（ステップＳＴ１１）に自動的に戻る。この時計
モードに戻ったときには、第１のセグメント表示領域１
３１に日付が表示され、第２のセグメント表示領域１３
２に現在時刻が表示される。

【００５７】本例では、時計モードになったとき、ドッ
ト表示領域１３４には、図９（ａ）に拡大して示すよう
に、時計モードに戻ったとして「ＴＩＭＥ」と表示され
るが、この案内表示は、図９（ｂ）に示すように、２秒
後に自動的に消え、時計モードの通常状態（ステップＳ
Ｔ１５）となる。この時計モードの通常状態では、ドッ
ト表示領域１３４に何も表示されない状態のままであ
る。すなわち、ユーザにモードの案内を行うのに必要最
小限の時間だけドット表示し、そこが消えていること自
身が時計モードの通常状態である旨のモード表示とする
ことによって、省電力化を図ってある。

【００５８】本例の携帯用電子機器１では、いずれの状
態からも、コネクタ部７０に対してコネクタピース８０
を装着すると、図８に矢印Ｐ３で示すように、ランニン
グモード（ステップＳＴ１２）に自動的に切り換わる。
このときのランニングモードは、ストップウォッチとし
て動作するだけでなく、ランニング中のピッチ及び脈拍
数を計測できるモードである。

【００５９】ピッチ計及び脈拍計としてのランニングモ
ードにおける機能を、図１０を中心に参照して説明す
る。

【００６０】まず、図１０において、ピッチ計及び脈拍
計としてのランニングモードに切り換わると（ステップ
ＳＴ３１）、図１１（ａ）に示すように、液晶表示装置
の第１のセグメント表示領域１３１に現在時刻が表示さ
れ、第２のセグメント表示領域１３２には、「０：０
０′：００″：００」と表示され、ドット表示領域１３
４には、「ＲＵＮ」と表示される。また、第３のセグメ
ント表示領域１３３でハートのマークが点滅して、ピッ
チ計及び脈拍計としてのランニングモードに切り換わっ
たことを表示する。

【００６１】このモードの切り換えによって、脈波デー
タ処理部５５などに電力が供給され、動作周期の設定な
どといった初期化処理が行われる。それから２秒後に、
初期の脈拍数を計測するための脈波信号の取り込みが行
われる。このとき、ドット表示領域１３４には、「ＳＴ
ＯＰ／５」との表示（ステップＳＴ３２）と、「ＭＯＴ
ＩＯＮ／４」との表示（ステップＳＴ３３）とが２Ｈｚ
で交互に行われ、５秒間、動かないようにと表示され
る。このとき表示される数字は、５秒間に対するカウン
トダウンであり、切り換わっていく。そして、時間の計
測を開始するように、装置本体１０表面の上側に位置す
るボタンスイッチ１１７が押されるまで待機状態となる
（ステップＳＴ３４）。

【００６２】この待機状態では、ドット表示領域１３４
には、図１１（ｂ）に示すように、脈波信号の原波形が
グラフィック表示される。ここで表示される原波形は、
最新のデータである。従って、時間の計測（マラソン）
を開始する前に、脈波信号の原波形の波形やレベルを確
認すれば、ＬＥＤ３１やフォトトランジスタ３２の装着
状態の良否を詳しく判別できる。また、原波形の形状や
レベルを確認しながらＬＥＤ３１やフォトトランジスタ
３２を調整することにより、ＬＥＤ３１やフォトトラン
ジスタ３２の位置を最適な位置に設定することもでき
る。しかも、周囲の温度や湿度が計測可能な環境である
か否かを予め確認できる。さらに、かかる機能は、携帯
用電子機器１の製造時において、その検査などにも利用
できる。また、原波形をグラフィック表示するため、電
池の消耗などによって時間軸が変動したか否かなども確
認することもできる。なお、第３のセグメント表示領域
１３２には、パルス変換から求めた初期の脈拍数「７
５」が表示される。

【００６３】この状態から、マラソンをスタートすると
同時に、装置本体１０表面の上側に位置するボタンスイ
ッチ１１７を押すと、経過時間の計測が開始されるとと
もに、ピッチ及び脈拍数の計測が行われる（ステップＳ
Ｔ３５）。

【００６４】これらの計測結果は、図１２（ａ）に示し
たように、まず、第２のセグメント表示領域１３２に経
過時間が表示され、ドット表示領域１３４には、脈拍数
の時間的変化がグラフィック表示される。このとき行う
グラフィック表示は、縦軸の略中間位置を脈拍数６５と
して、下方から上方に延びる棒グラフによる表示であ
る。この間、第３のセグメント表示領域１３３には、ド
ット表示領域１３４に表示されたグラフの縦軸の目盛り
と、そのときの脈拍数が表示される。

【００６５】この状態で、脈拍数がレンジ内（脈拍数１
２０から１６８までの指定範囲内）に入ったとき、図１
２（ｂ）に示すように、脈拍数は、予め設定された基準
脈拍数に対する差としてグラフィック表示される（ステ
ップＳＴ３６）。このとき行うグラフィック表示は、縦
軸の略中間位置を脈拍数１５０として、この値からの差
に相当する分を上下（正・負方向）に延びる棒グラフに
よる表示である。また、ドット表示領域１３４の右側端
部には、脈拍数の指定範囲を示すマークが表示される。

【００６６】この間に８時方向にあるボタンスイッチ１
１４を押すと、ドット表示領域１３４にピッチの時間的
変化がグラフィック表示される（ステップＳＴ３７）。
このとき行うグラフィック表示は、図１２（ｃ）に示す
ように、縦軸の略中間位置をピッチ１７０とした折れ線
グラフである。このとき、第３のセグメント表示領域１
３３には、ドット表示領域１３４に表示されたグラフの
縦軸の目盛り（縦軸の略中間位置がピッチ１７０である
旨）と、そのときのピッチが表示される。このように、
本例の携帯用電子機器１では、ドット表示領域１３４に
おいて、ピッチの時間的変化を折れ線グラフなどといっ
た脈拍数の表示と異なる形態で表示してあるため、ラン
ナーは、その表示形態をみるだけで現在の表示がいずれ
の情報を表示しているかを簡単に判別できる。

【００６７】この状態から、再び、８時方向にあるボタ
ンスイッチ１１４を押すと、ドット表示領域１３４に脈
拍数の時間的変化が表示される状態（ステップＳＴ３
６）に戻る。

【００６８】また、所定の通過点を通るとき、装置本体
１０表面の下側に位置するボタンスイッチ１１６を押す
と、そのときのラップタイムが第１のセグメント表示領
域１３１に表示される（ステップＳＴ３８）。そして、
１０秒後には自動的にステップＳＴ３６に戻る。

【００６９】しかる後、ゴールに到着すると同時に装置
本体１０表面の上側に位置するボタンスイッチ１１７を
押すと、脈拍数、ピッチ、及び時間の計測が停止し、ド
ット表示領域１３４には、「ＣＯＯＬＩＮＧ／ＤＯＷ
Ｎ」と表示される（ステップＳＴ３９）。この状態から
２分経過すると、ドット表示領域１３４には、ゴールし
た以降の脈拍数の時間的変化が脈拍回復特性としてグラ
フィック表示される（ステップＳＴ４０）。

【００７０】この脈拍回復特性についてのグラフィック
表示は、図１３（ａ）に示すように、まず、縦軸の略中
間位置を脈拍数１５０とした目盛りのままで下から上に
延びる棒グラフ表示に切り換わる。そして、図１３
（ｂ）に示すように、２分間の回復特性が計測される。
この間、第３のセグメント表示領域１３３には、ドット
表示領域１３４に表示されたグラフの縦軸の目盛りと、
そのときの脈拍数が表示される。

【００７１】この状態から、８時方向にあるボタンスイ
ッチ１１４を押すと、ドット表示領域１３４に「ＰＵＬ
ＳＥ／ＲＥＳＵＬＴ」と１．５秒間表示された後（ステ
ップＳＴ４１）、ドット表示領域１３４には、今回のマ
ラソンにおける脈拍数の時間的変化が表示される（ステ
ップＳＴ４２）。また、８時方向にあるボタンスイッチ
１１４を押すと、ドット表示領域１３４に「ＰＩＴＣＨ
／ＲＥＳＵＬＴ」と１．５秒間表示された後（ステップ
ＳＴ４３）、ドット表示領域１３４には、今回のマラソ
ンにおけるピッチの時間的変化が表示される（ステップ
ＳＴ４４）。さらに、８時方向にあるボタンスイッチ１
１４を押すと、ドット表示領域１３４に「ＣＯＯＬＩＮ
Ｇ／ＤＯＷＮ」と１．５秒間表示された後（ステップＳ
Ｔ４５）、ドット表示領域１３４にゴールした以降の脈
拍数の時間的変化が脈拍回復特性としてグラフィック表
示される状態（ステップＳＴ４０）に戻る。

【００７２】なお、ゴールした以降、装置本体１０表面
の下側に位置するボタンスイッチ１１６を押すと、ドッ
ト表示領域１３４には、今回の結果を記憶しておくか否
かの案内「ＰＲＯＴＥＣＴ／ＭＥＭＯ？Ｙ」が表示され
（ステップＳＴ４６）、装置本体１０表面の上側に位置
するボタンスイッチ１１７を押して「ＹＥＳ」と返答す
ると、ドット表示領域１３４には、結果を記憶処理中で
あるとして「ＭＥＭＯＲＹ」と表示され（ステップＳＴ
４７）、２秒後には、初期状態（ステップＳＴ３１）に
戻る。

【００７３】このピッチ計及び脈拍計としての計測が終
了した後に、４時の方向にあるボタンスイッチ１１２を
押すと、図８に示したように、ラップタイムのリコール
モード（ステップＳＴ１３）に切り換わる。このモード
から、４時の方向にあるボタンスイッチ１１２を押す
と、脈波計測結果のリコールモード（ステップＳＴ１
４）に切り換わる。このモードにおいても、ドット表示
領域１３４には、ピッチ及び脈拍数の時間的変化をグラ
フィック表示することができる。この状態から、４時の
方向にあるボタンスイッチ１１２を押すと、時計モード
（ステップＳＴ１１）に戻る。

【００７４】このモードに戻したときも、第１のセグメ
ント表示領域１３３に日付が表示され、第２のセグメン
ト表示領域１３２に現在時刻が表示される。また、ドッ
ト表示領域１３４には、時計モードに戻ったとして「Ｔ
ＩＭＥ」との案内表示が行われるが、この表示は、矢印
Ｐ４で示すように、２秒後に自動的に消え、時計モード
の通常状態（ステップＳＴ１５）となる。

【００７５】（実施例の主な効果）以上のように、体動
信号を周波数分析した後のスペクトラムにおいて、１０
０回／分以上の周波数領域には、走行時には基本波に対
する第２高調波が高レベルの信号として出現し、歩行時
には基本波に対する第３高調波が高レベルの信号として
出現することを見いだし、この知見に基づいて、本例の
携帯用電子機器１では、この高レベルの信号が走行時の
基本波に対する第２高調波か、あるいは、歩行時の基本
波に対する第３高調波であるかを求め、基準波が第２高
調波としての信号であると判断したときにその周波数か
らピッチを求め、基準波が第３高調波としての信号であ
ると判断したときにその周波数の２／３倍に相当する値
からピッチを求める。従って、走行時及び歩行時のいず
れの場合でも、簡単で迅速な処理によってピッチを正確
に求めることができるとともに、走る時と歩く時とでモ
ードを切り換えるための外部操作が不要であるため、使
い勝手がよい。

【００７６】また、本例では、基準波の周波数の１／３
倍または２／３倍に相当する周波数の位置に、基準波の
振幅に対して１／２倍以上の振幅の信号が有る場合で
も、基準波の周波数が１５０回／分以上であると判断し
たときにはじめて、基準波は第３高調波であると断定す
る。このように、ダブルチェックしながら第２高調波で
あるか第３高調波であるかを判断するので、ノイズなど
に起因する誤った判断を防止できる。

【００７７】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るピッチ計で
は、体動信号を周波数分析した後のスペクトラムにおい
て、たとえば、１００回／分以上の周波数領域に出現す
る高いレベルが走行時の基本波に対する第２高調波か、
あるいは、歩行時の基本波に対する第３高調波であるか
を求め、その結果から、ピッチを自動的に求めることに
特徴を有する。従って、本発明によれば、走行時及び歩
行時のいずれの場合でも、ピッチを正確にかつ迅速に求
めることができるとともに、走る時と歩く時とでモード
を切り換えるための外部操作が不要であるため、使い勝
手がよい。

【００７８】さらに、基準波の周波数の１／３倍または
２／３倍に相当する周波数の位置に、高レベルの信号が
有る場合でも、基準波の周波数が所定の周波数レベル以
上であると判断したときにはじめて基準波は第３高調波
であると断定するように構成した場合には、ダブルチェ
ックしながら第２高調波であるか第３高調波であるかを
判断するので、ノイズなどに起因する誤った判断を防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る携帯用電子機器の全体
構成、及び使用状態を示す説明図である。

【図２】図１に示す携帯用電子機器の装置本体の平面図
である。

【図３】図１に示す携帯用電子機器の装置本体を腕時計
の３時の方向からみたときの説明図である。

【図４】図１に示す携帯用電子機器に用いた脈波検出用
センサユニットの断面図である。

【図５】図１に示す携帯用電子機器の制御部（脈波デー
タ処理部及びピッチデータ処理部）の機能の一部を示す
ブロック図である。

【図６】図１に示す携帯用電子機器において、ピッチを
求める原理を説明するための説明図であって、（ａ）
は、走行時に得られた体動信号に周波数分析を行って得
られたスペクトラム、（ｂ）は、歩行時に得られた体動
信号に周波数分析を行って得られたスペクトラムであ
る。

【図７】図５に示すピッチデータ処理部のピッチ演算部
における動作を示すフローチャートである。

【図８】図１に示す携帯用電子機器の各モードを示す説
明図である。

【図９】（ａ）は、図８に示すモードのうち時計モード
が選択されたときの案内表示を示す説明図、（ｂ）は、
この案内表示が消えた状態を示す説明図である。

【図１０】図１に示す携帯用電子機器において、ピッチ
計及び脈拍計としてのランニングモードにおける機能を
説明するための説明図である。

【図１１】（ａ）は、図１０に示すピッチ計及び脈拍計
としてのランニングモードに切り換わったとの表示の内
容を示す説明図、（ｂ）は、このモードにおいて計測を
開始する前の表示の内容を示す説明図である。

【図１２】（ａ）は、図１１に示すピッチ計及び脈拍計
としてのランニングモードにおいて、脈拍数の計測を開
始した以降、脈拍数が所定のレンジ内に到達する以前の
表示形態を示す説明図、（ｂ）は、脈拍数が所定のレン
ジ内に到達した以降の表示形態を示す説明図、（ｃ）
は、ピッチの時間的変化を示すときの表示形態を示す説
明図である。

【図１３】（ａ）は、図１に示す携帯用電子機器におい
て、脈拍数の計測を停止するようにとの操作があった以
降、脈拍数が所定のレンジ内にあるときの表示形態を示
す説明図、（ｂ）は、脈拍数が所定のレンジ内から外れ
たときの表示形態を示す説明図である。

【図１４】（ａ）は、従来のピッチ計における体動信号
をパルス変換した後の波形図、（ｂ）は、従来のピッチ
計において、パルスをカウントする際のマスクを説明す
るための波形図である。

【符号の説明】

１・・・携帯用電子機器（ピッチ計）５・・・制御部１０・・・装置本体１２・・・リストバンド１３・・・液晶表示装置３０・・・脈波検出用センサユニット３１・・・ＬＥＤ３２・・・フォトトランジスタ５５・・・脈波データ処理部５６・・・ピッチデータ処理部９０・・・体動センサ５６０・・・ピッチ演算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】体動を検出する体動センサと、この体動
センサの検出結果に周波数分析を行う周波数分析手段
と、この周波数分析手段の分析結果において、所定の周
波数以上の領域でパワーが所定のレベル以上にある信号
をピッチを求めるための基準波として特定するととも
に、該基準波が体動の基本波に対する第２高調波である
か第３高調波であるかを判断し、該基準波が第２高調波
であると判断したときにその周波数からピッチを求め、
該基準波が第３高調波であると判断したときにその周波
数の２／３倍に相当する値からピッチを求めるピッチ演
算手段とを有することを特徴とするピッチ計。
【請求項２】請求項１において、前記ピッチ演算手段
は、前記基準波の周波数の１／３倍に相当する周波数を
有する高レベルの信号があるか否かを判断する第１波確
認手段と、該第１波確認手段が前記基準波の周波数の１
／３倍に相当する周波数を有する高レベルの信号がない
と判断したときには前記基準波を前記基本波に対する第
２高調波であると判断する信号判別手段とを備えている
ことを特徴とするピッチ計。
【請求項３】請求項１において、前記ピッチ演算手段
は、前記基準波の周波数の２／３倍に相当する周波数を
有する高レベルの信号があるか否かを判断する第２波確
認手段と、該第２波確認手段が前記基準波の周波数の２
／３倍に相当する周波数を有する高レベルの信号がない
と判断したときには前記基準波を前記基本波に対する第
２高調波であると判断する信号判別手段とを備えている
ことを特徴とするピッチ計。
【請求項４】請求項２において、前記ピッチ演算手段
は、前記基準波の周波数の２／３倍に相当する周波数を
有する高レベルの信号があるか否かを判断する第２波確
認手段を有し、前記信号判別手段は、前記第１波確認手
段が前記基準波の周波数の１／３倍に相当する周波数を
有する高レベルの信号がないと判断し、かつ、前記第２
波確認手段が前記基準波の周波数の２／３倍に相当する
周波数を有する高レベルの信号がないと判断したときに
は、前記基準波を前記基本波に対する第２高調波である
と判断するように構成されていることを特徴とするピッ
チ計。
【請求項５】請求項２ないし４のいずれかの項におい
て、前記信号判別手段は、前記基準波の周波数の所定の
倍数に相当する周波数を有する高レベルの信号があるか
否かの確認結果に基づいて前記基準波を前記基本波に対
する第３高調波であると判断し、かつ、前記基準波が所
定の周波数レベル以上にあると判断したときに、前記基
準波は前記基本波に対する第３高調波であると断定する
ように構成されていることを特徴とするピッチ計。