JP2003308511A - カード型歩数計 - Google Patents

カード型歩数計

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JP2003308511A
JP2003308511A JP2002112969A JP2002112969A JP2003308511A JP 2003308511 A JP2003308511 A JP 2003308511A JP 2002112969 A JP2002112969 A JP 2002112969A JP 2002112969 A JP2002112969 A JP 2002112969A JP 2003308511 A JP2003308511 A JP 2003308511A
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eccentric weight
card
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pedometer
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JP2002112969A
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Kazuo Fukuda
一雄 福田
Toru Yamada
徹 山田
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NIPPON JOHO DENSHI KK
Original Assignee
NIPPON JOHO DENSHI KK
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  • Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衣服ポケットやバック類に入れて持ち運ぶ際
に嵩張ることがなく、衣服ポケット内などで踊って姿勢
が不安定になることの少ない歩数計を得るにある。 【解決手段】 長辺Lが100から75mmの範囲内にあ
り、短辺Wが長辺Lの0.45から0.86倍で厚みSが前記長
辺の0.02から0.08倍の長方形板状の本体1の内部に、少
なくとも同本体1が縦向きにあるときに加えられた上下
方向加速度を検出できる歩数検出器21と、同歩数検出
器21からの検出信号を入力されるCPU素子8と、こ
のCPU素子8で算出された値を表示できる液晶表示器
6と、前記歩数検出器21、CPU素子8、液晶表示器
6の電源となる電池9とを組み込んだカード型歩数計。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は歩数をカウントする
歩数計に関し、特に、歩行やジョギング時の移動距離や
消費エネルギをも計測できる携帯可能な歩数計に関す
る。
【0002】
【背景技術】周知のように、歩行時の歩数に関連した数
値を計る歩数計においては、歩行やジョギング時に生じ
る身体の上下方向加速度変化を感知して歩数や歩行ピッ
チを算出し、一日当りの総歩数、移動距離や消費カロリ
ーなどを得るが、一般の歩数計は帯行者の腰ベルトなど
にフックして使用する構造である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、帯行の度に腰
ベルトに付ける歩数計構造では、取り扱いが不便である
ので、従来では、衣服ポケットやバック類に入れて持ち
運べる歩数計が本特許出願人により提案されている。即
ち、特願2000−212250出願の明細書に記載さ
れた同歩数計はジャイロコンパス型の歩数検出部を備
え、同歩数検出部は直交する支点軸で支持された2個の
ジンバルを有するから、歩数計全体が厚みのあるブロッ
ク状になる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】したがって、この構造
の歩数計は、衣服ポケットやバック類に入れて持ち運べ
る便利さはあるけれども、形状的に嵩張り、じゃまにな
り易い。そして、実際に使用してみると、同構造の歩数
計は歩行の度に衣服ポケットなどの内部で踊り、本体姿
勢が不安定になり、歩数の検出精度を維持できないこと
が多く、実用性の点で問題があった。
【0005】本発明の目的は、以上に述べたような従来
の歩数計の問題に鑑み、衣服ポケットやバック類に入れ
て持ち運ぶ際に嵩張ることがなく、衣服ポケット内など
で踊って姿勢が不安定になることの少ない歩数計を得る
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、長辺が100から75mmの範囲内にあ
り、短辺が長辺の0.45から0.86倍で厚みが前記長辺の0.
02から0.08倍の長方形板状の本体の内部に、少なくとも
同本体が縦向きにあるときに加えられた上下方向加速度
を検出できる歩数検出器と、同歩数検出器からの検出信
号を入力されるCPU素子と、このCPU素子で算出さ
れた値を表示できる液晶表示器と、前記歩数検出器、C
PU素子、液晶表示器の電源となる電池とを組み込んだ
カード型歩数計を提案するものである。
【0007】後述する本発明の好ましい実施例の説明に
おいては、 1)前記CPU素子は一定時間当たりの歩数、移動距離、
消費エネルギを算出でき、前記液晶表示器は選択により
セットされてからの現在歩数、現在移動距離、現在消費
エネルギを表示できる構造、 2)前記歩数検出器は、一対の対向圧電板と、これらの対
向圧電板の間に形成される環状空間中に組み込まれる慣
性ボールとを備え、同慣性ボールの移動により本体が縦
向きにあるときばかりでなく、横向きにあるときの検出
をも可能とされた構造、 3)前記歩数検出器は、加えられた圧力に応じた起電力を
もつ圧電板と、この圧電板の中心部の支持ピンを中心と
して自由に回動できる偏心重りと、一端部を同偏心重り
に軸支されかつ中間部の係合穴を前記支持ピンに緩く嵌
められて加速度で揺動される加速度揺動部材と、この加
速度揺動部材と前記偏心重りとの間に掛けられて加速度
揺動部材を前記支持ピンを中心とする浮揚状態に保つひ
げばねとを備える構造、 4)前記歩数検出器は、加えられた圧力に応じた起電力を
もつ圧電板と、この圧電板の中心部の支持ピンを中心と
して自由に回動できる偏心重りと、前記支持ピンから偏
心位置で常時略垂直方向を向くように前記偏心重りに固
定された支持ロッドと、この支持ロッドに沿って移動で
きるように位置されて加速度で上下動できる衝動部材
と、この衝動部材と前記偏心重りとの間に掛けられて衝
動部材を浮揚状態に保つばねとを備える構造が説明され
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を説明する。図1から図6は本発明の第1実施例
によるカード型歩数計を示している。
【0009】第1実施例によるカード型歩数計A1 は縦
向きまたは横向きの何れの向きでも使用できるもので、
長辺寸法L:85mm、短辺寸法W:50mm、厚みS:3
mmの長方形板状に作られる樹脂性基板フレーム1(本
体)を備え、同基板フレーム1の一側コーナー部にはス
トラップ(図示せず)を引っ掛けることができるフック
部1aが一体成形される。したがって、同カード型歩数
計A1 の外形寸法により、嵩張ることなく、カード型歩
数計A1 を衣服ポケットやバック類に入れて安定的に帯
行できるが、帯行時にカード型歩数計A1 を札入れやカ
ード入れポケットなどに入れて、より安定した状態に保
つためには、次のような寸法関係のものとする。
【0010】つまり、同目的のためには、長辺寸法Lは
100から75mmの範囲、短辺寸法Wは65から45mm
の範囲、厚みSは6から2mmの範囲、言い換えると、1
00から75mmの範囲とされるLを単位「1」とした場
合、短辺寸法Wは0.86から0.44の範囲、厚みS
は0.08から0.02の範囲に定めればよい。
【0011】長方形枠状に射出成形される前記基板フレ
ーム1の表面の両面はフロントシート3及びバックシー
ト4で覆われるけれども、同基板フレーム1の表面に
は、歩数、現在移動距離、現在消費エネルギを表示でき
る液晶表示器6を組み込める表示器窓1b、及び、電気
素子類を搭載するプリント配線基板7を組み込める組付
け窓1cが形成される。この組付け窓1cには部分的な
素子逃げ窓1fが連絡され、この素子逃げ窓1fにはプ
リント配線基板7に搭載される厚みのあるCPU素子8
が位置される。
【0012】そして、液晶表示器6に対応した前記フロ
ントシート3の部分には透明窓3aが形成され、この透
明窓3aを透して液晶表示器6の表示を外部観察でき
る。このフロントシート3は、前記プリント配線基板7
に対応した位置に配列されたモードスイッチ11、セッ
トスイッチ12、ステップスイッチ13、ウエイトスイ
ッチ14を有し、図3に示すように、これらのモードス
イッチ11、セットスイッチ12、ステップスイッチ1
3、ウエイトスイッチ14の内面に積層される接点カー
ボン層3bはプリント配線基板7の対応位置に形成され
る電気導体層の接点部7aに臨まされ、指先で操作でき
る電気スイッチを構成する。
【0013】また、前記基板フレーム1の左下部には左
縁に到達する矩形状の切開き1dが形成され、この切開
き1dにはカード型歩数計A1 の電源となるボタン電池
9が電池ホルダ10に保持された状態で組み込まれる。
即ち、図2に示すように円盤状のボタン電池9は”コ”
字状に樹脂成形される電池ホルダ10に保持された状態
で基板フレーム1の内部に挿入されるが、この電池ホル
ダ10の基部にはヘアピンや爪で摘める切欠き10aが
形成される。そして、内挿されるボタン電池9に臨んだ
プリント配線基板7の表面には、先端をボタン電池9の
表面に弾力的に接触できる接触子15aを取り付けた接
点部材15が固定され、ボタン電池9の電源電圧が同接
点部材15を介してプリント配線基板7の導体層に印加
される。
【0014】前記切開き1dの上方には歩数検出器21
を組み込める円形の組込み窓1eが形成され、この組込
み窓1eの内部には、カード型歩数計A1 が縦向きまた
は横向きの何れの向きにあっても、上下方向の加速度を
検出できる歩数検出器21がポリウレタンなどの緩衝材
を介して組み入れられる。
【0015】図4及び図5から理解されるように、組込
み窓1eの内部には、基板フレーム1の厚み方向に対向
する一対の緩衝シート31,32及びこれらの緩衝シー
ト31,32の間に配置するリング状緩衝33で構成す
る緩衝材を介して、薄い一対の対向圧電板41,42が
保持される。外周部を硬質の外周ガイドリング51で相
互に固定された同対向圧電板41,42は、厚み方向に
方向に分極されたセラミック薄板からなるもので、その
表面一部に圧力即ち、変形を与えて起電させ、同起電力
を検出信号として採用できる。
【0016】前記対向圧電板41,42の間には厚み方
向中央部を凸にした円板状の内周ガイド板52が位置さ
れ、同内周ガイド板52の外周面と前記外周ガイドリン
グ51の内周面との間には環状空間53が形成され、円
弧状内周面とするとよい同環状空間53には同空間中で
自由に動けるひとつの小さな慣性ボール54が位置され
る。したがって、この慣性ボール54は、帯行者の歩行
などの際に、基板フレーム1に上下方向加速度が加えら
れても一定の慣性状態を続けようとするから、基板フレ
ーム1の姿勢に応じて対向圧電板41,42のいずれか
に向かい相対的に移動し、いずれかの対向圧電板41,
42に衝突し、加速度が加わったことが検出される。
【0017】図6は前述したカード型歩数計A1 の信号
処理系統のブロックダイヤグラムであり、マイクロコン
ピュータなどで構成できるCPU素子8には、モードス
イッチ11、セットスイッチ12、ステップスイッチ1
3、ウエイトスイッチ14並びに歩数検出器21からの
信号が入力され、同CPU素子8での処理結果が液晶表
示器6に表示されるが、これらの表示状態は後述から明
らかになる。
【0018】即ち、モードスイッチ11は図示を省略す
るリングカウンタに指示を行うもので、1回の操作で液
晶表示器6の表示を「時計表示」→「速度表示」→「移
動距離合計」→「消費エネルギ(カロリー)」→「時計
表示」に変更できる。また、セットスイッチ12はその
操作により現在表示状態を点滅状態としてセット可能状
態とし、更に1操作するとセット状態なるもので、セッ
トスイッチ12は歩幅設定用、ウエイトスイッチ14は
速度または使用者体重の選択を行う。
【0019】現在時間のセット 使用に際して現在時間をセットするには、モードスイッ
チ11を押して液晶表示器6に時間を表示させた後、セ
ットスイッチ12を押して同時間表示を点滅状態にお
き、ウエイトスイッチ14の操作により現在時間に合わ
せ、再びセットスイッチ12を押せば、現在時間にセッ
トされる。この場合、時間表示の点滅状態は先ず時間が
点滅するので、ウエイトスイッチ14を必要な時間だけ
押続けると現在時間単位となるから、セットスイッチ1
2を押して時間単位を確定し、次ぎに点滅する分単位を
確定することになる。
【0020】速度表示 歩行またはジョギングなどの速度を選択するには、モー
ドスイッチ11を押して「速度表示」状態とし、先ずセ
ットスイッチ12を操作して同「速度表示」を点滅状態
とし、ウエイトスイッチ14を必要な回数操作して、歩
行、ジョギング、緩速歩行の何れかを表示させ、点滅状
態にある速度表示をセットスイッチ12の操作で確定す
ればよい。つまり、歩行、ジョギング、緩速歩行はそれ
ぞれ約1秒間に2.5歩、約1秒間に3.5歩、約1秒
間に2歩としてセットできる。
【0021】歩数表示 1日または所定時間内に歩いた歩数を表示させるには、
モードスイッチ11により歩数表示を選び、セットスイ
ッチ12を押すと、歩数の表示状態が「0」に復帰し、
約10秒後から上下方向加速度による歩数をカウントで
きる状態になる。
【0022】距離表示(歩幅設定) 歩行またはジョギングにより移動した距離を表示させる
には、モードスイッチ11の操作により距離表示状態と
し、セットスイッチ12を押すと、距離表示状態が点滅
状態となる。したがって、次ぎにステップスイッチ13
を操作して予め知った歩幅に表示状態を変え、セットス
イッチ12の再度の操作により所定の歩幅にセットすれ
ば、CPU素子8が歩数とセット歩幅から移動距離を算
定し、液晶表示器6に歩行または走行した距離が表示さ
れる。
【0023】距離合計表示 今から歩行またはジョギングにより移動した距離を表示
させるには、前述した距離表示の説明での歩幅設定の
後、モードスイッチ11の操作で距離合計表示を選び、
セットスイッチ12を操作すれば、表示状態が「0」に
復帰されるから、一定時間の経過後から歩数と歩幅との
関係から現在までの移動合計距離が常時表示された状態
となる。
【0024】消費エネルギ表示 モードスイッチ11の操作により消費カロリー表示を選
択し、セットスイッチ12を押すと、体重設定用の数字
が点滅状態となる。したがって、ウエイトスイッチ14
を押すと表示された体重表示が変化するから、希望の体
重表示に設定し、再度セットスイッチ12を操作すれ
ば、歩行またはジョギングにより消費されたカロリーが
表示される。なお、各表示状態は、例えば5分といった
一定時間の間、静止状態になると、スイープ状態とな
り、歩行またはジョギングなどのアクションにより表示
状態が復活する省エネルギ使用とされるのは改めて指摘
するまでもない。
【0025】第1実施例によるカード型歩数計A1 は、
重力方向に対して傾いたり、横向きの状態で衣服ポケッ
トやバック類に入れられても、その保持状態が安定して
いれば、歩数を検出できる。即ち、カード型歩数計A1
が縦向きに保持されている場合、歩数検出器21の慣性
ボール54は外周ガイドリング51の円弧状内周面に位
置しており、歩行などにより基板フレーム1に対して上
下方向加速度が加わると、慣性状態を保とうとする慣性
ボール54が基板フレーム1に対して相対的に上下方向
に動き、凸状態にある内周ガイド板52に当たり左右の
対向圧電板41,42方向に反転し同対向圧電板41,
42に衝突して歩行があったことが検出される。
【0026】また、カード型歩数計A1 が重力方向に対
して傾いたり、横向きで保持されている場合、基板フレ
ーム1の厚み方向への慣性ボール54の相対的移動でい
ずれかの対向圧電板41,42に慣性ボール54が当接
し、衝動変形された同対向圧電板41,42の起電力
で、上下方向加速度が加わったことが検出される。
【0027】図7及び図8は本発明の第2実施例による
カード型歩数計A2 の歩数検出部を示しており、このカ
ード型歩数計A2 は札入れやカードホルダなどに略縦向
きに保持されて使用される。第2実施例による歩数検出
器22は、第1実施例の場合と同様に、一対の緩衝シー
ト31,32及びこれらの緩衝シート31,32の間に
配置するリング状緩衝33で構成する緩衝材を介して組
込み窓1eの内部に組み入れられる。
【0028】第2実施例の歩数検出器22は円形の薄い
圧電板43を有し、この圧電板43の中心部には基板フ
レーム1の厚み方向の支持ピン55が固定され、この支
持ピン55には支持ピン55を中心として自由に回転で
きる偏心重り57が支持される。この偏心重り57は前
記支持ピン55から偏心した位置に重心Gをもつから、
基板フレーム1が略垂直面内でどのような向きにおかれ
ても、同偏心重り57は支持ピン55の直下に重心Gを
位置させた一定姿勢を維持する。また、前記偏心重り5
7の一側には支点軸59が植えられ、この支点軸59に
は加速度揺動部材61の基部が軸支され、図8において
前記支持ピン55よりも右側に重心をもつ同加速度揺動
部材61の中間部の係合穴62は前記支持ピン55に緩
く嵌めてある。前記偏心重り57と前記加速度揺動部材
61との間には、重力に抗して支点軸59を中心とする
反時計方向に加速度揺動部材61を付勢するひげばね6
3が掛けられる。
【0029】第2実施例による歩数検出器22は、以上
のような構造であるから、略垂直面内で基板フレーム1
がどのような姿勢にあっても、偏心重り57は支持ピン
55を中心として自由に回転できるから、常に重心位置
を下にした実線示の位置をとる。また、加速度揺動部材
61はひげばね63の力により図8の2点鎖線示の位置
から実線示の位置に浮揚された状態にある。
【0030】したがって、位置を帯行する者の歩行によ
り基板フレーム1に対して上下方向加速度が加わると、
加速度揺動部材61には支点軸59を支点とする回転モ
ーメントが加わり、ひげばね63の力に抗して同加速度
揺動部材61は実線示の位置から2点鎖線示の位置に向
かって衝動される。よって、この加速度揺動部材61の
衝動に伴って、加速度揺動部材61の係合穴62が支持
ピン55に衝合し、同衝合力が支持ピン55を支持して
いる圧電板43に伝達され、同圧電板43の変形で起電
力が生じ、歩数が検出される。
【0031】図9及び図10は本発明の第3実施例によ
るカード型歩数計A3 の歩数検出部を示しており、この
カード型歩数計A3 は、第2実施例によるカード型歩数
計A2 と同様に、札入れやカードホルダなどに略縦向き
に保持されて使用される。つまり、第3実施例による歩
数検出器23も、第1実施例及び第2実施例の場合と同
様に、一対の緩衝シート31,32及びこれらの緩衝シ
ート31,32の間に配置するリング状緩衝33で構成
する緩衝材を介して組込み窓1eの内部に組み入れられ
る。
【0032】第3実施例の歩数検出器23は第2実施例
の場合と同様の円形の薄い圧電板44を有し、この圧電
板44の中心部には基板フレーム1の厚み方向の支持ピ
ン56が固定され、この支持ピン56には支持ピン56
を中心として自由に回転できる偏心重り58が支持され
る。この偏心重り58は前記支持ピン56から偏心した
位置に重心をもつから、基板フレーム1が略垂直面内で
どのような向きにおかれても、同偏心重り58は支持ピ
ン56の直下に重心Gを位置させた一定姿勢を維持す
る。また、前記偏心重り58の一側には上下方向の支持
ロッド64が固定され、この支持ロッド64には支持ロ
ッド64に沿って移動できる円錐形の衝動部材66が支
持される。加速度の作用により衝動される前記衝動部材
66と偏心重り58との間には支持ロッド64に嵌めた
コイルばね67が介装され、このコイルばね67の力に
より衝動部材66が図10に実線で示す浮揚状態に維持
される。
【0033】第3実施例による歩数検出器23は、以上
のような構造であるから、略垂直面内で基板フレーム1
がどのような姿勢にあっても、偏心重り58は支持ピン
56を中心として自由に回転できるから、偏心重り58
は常に重心位置を下にした実線示の位置をとる。したが
って、位置を帯行する者の歩行により基板フレーム1に
対して上下方向加速度が加わると、コイルばね67で浮
揚状態にある衝動部材66には、下向きの加速度が加わ
り、同衝動部材66は実線示の位置から2点鎖線示の位
置に向かって衝動される。よって、この衝動部材66の
衝動に伴って、偏心重り58及び支持ピン56を介して
圧電板44に伝達され、同圧電板44の変形で起電力が
生じ、歩数が検出される。
【0034】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のカード型歩数計は、嵩張ることがなく、衣服ポケット
やバック類に入れて手軽に使用できるばかりでなく、札
入れやカード入れなどに安定的に保持できるため、歩数
を確実に計数できる実用性の高い歩数計を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるカード型歩数計の全体斜視図であ
る。
【図2】図1の2−2線に沿う拡大断面図である。
【図3】図1の3−3線に沿う拡大断面図である。
【図4】図1の4−4線に沿う拡大断面図である。
【図5】図4の5−5線に沿う拡大断面図である。
【図6】同カード型歩数計のブロックダイヤグラムであ
る。
【図7】本発明の第2実施例によるカード型歩数計の図
4相当断面図である。
【図8】同カード型歩数計の図5相当断面図である。
【図9】本発明の第3実施例によるカード型歩数計の図
4相当断面図である。
【図10】同カード型歩数計の図5相当断面図である。
【符号の説明】
A1 ,A2 ,A3 カード型歩数計 1 基板フレーム 3 フロントシート 4 バックシート 6 液晶表示器 7 プリント配線基板 8 CPU素子 9 ボタン電池 10 電池ホルダ 11 モードスイッチ 12 セットスイッチ 13 ステップスイッチ 14 ウエイトスイッチ 21,22,23 歩数検出器 41から44 圧電板 51 外周ガイドリング 52 内周ガイド板 53 環状空間 54 慣性ボール 55,56 支持ピン 57,58 偏心重り 59 支持軸 61 加速度揺動部材 63 ひげばね 64 支持ロッド 66 衝動部材 67 コイルばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 徹 埼玉県川越市笠幡3632−4 Fターム(参考) 2F024 BA07 BA13 BA15

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長辺が100から75mmの範囲内にあ
    り、短辺が長辺の0.45から0.86倍で厚みが前記長辺の0.
    02から0.08倍の長方形板状の本体の内部に、少なくとも
    同本体が縦向きにあるときに加えられた上下方向加速度
    を検出できる歩数検出器と、同歩数検出器からの検出信
    号を入力されるCPU素子と、このCPU素子で算出さ
    れた値を表示できる液晶表示器と、前記歩数検出器、C
    PU素子、液晶表示器の電源となる電池とを組み込んだ
    ことを特徴とするカード型歩数計。
  2. 【請求項2】 前記CPU素子は一定時間当たりの歩
    数、移動距離、消費エネルギを算出でき、前記液晶表示
    器は選択によりセットされてからの現在歩数、現在移動
    距離、現在消費エネルギを表示できることを特徴とする
    請求項1記載のカード型歩数計。
  3. 【請求項3】 前記歩数検出器は、一対の対向圧電板
    と、これらの対向圧電板の間に形成される環状空間中に
    組み込まれる慣性ボールとを備え、同慣性ボールの移動
    により本体が縦向きにあるときばかりでなく、横向きに
    あるときの検出をも可能とされた請求項1または請求項
    2の何れかひとつに記載されたカード型歩数計。
  4. 【請求項4】 前記歩数検出器は、加えられた圧力に応
    じた起電力をもつ圧電板と、この圧電板の中心部の支持
    ピンを中心として自由に回動できる偏心重りと、一端部
    を同偏心重りに軸支されかつ中間部の係合穴を前記支持
    ピンに緩く嵌められて加速度で揺動される加速度揺動部
    材と、この加速度揺動部材と前記偏心重りとの間に掛け
    られて加速度揺動部材を前記支持ピンを中心とする浮揚
    状態に保つひげばねとを備えることを特徴とする請求項
    1または請求項2の何れかひとつに記載されたカード型
    歩数計。
  5. 【請求項5】 前記歩数検出器は、加えられた圧力に応
    じた起電力をもつ圧電板と、この圧電板の中心部の支持
    ピンを中心として自由に回動できる偏心重りと、前記支
    持ピンから偏心位置で常時略垂直方向を向くように前記
    偏心重りに固定された支持ロッドと、この支持ロッドに
    沿って移動できるように位置されて加速度で上下動でき
    る衝動部材と、この衝動部材と前記偏心重りとの間に掛
    けられて衝動部材を浮揚状態に保つばねとを備えること
    を特徴とする請求項1または請求項2の何れかひとつに
    記載されたカード型歩数計。
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