JP2005195431A - Wrist watch type pedometer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無意識歩行時と意識歩行時の歩数を計測することができるようにした腕時計式歩数計に関するものである。 The present invention relates to a wristwatch-type pedometer capable of measuring the number of steps during unconscious walking and during conscious walking.
脳の健康を保ち、記憶力や集中力を維持向上させ、痴呆や老化を防止するためには、常日頃脳細胞に刺激を与えて活性化させることが大切である。 In order to maintain brain health, maintain and improve memory and concentration, and prevent dementia and aging, it is important to stimulate and activate brain cells on a daily basis.
脳を活性化させる方法として、一般に運動、食べ物、マッサージ、趣味等を挙げることができる。運動の場合は、各種運動のうち特に歩行(ウォーキング)が最も最適である。その理由は、歩行可能な者であれば年齢や性別に関係なく、また運動用具を必要とせず運動する者の体力に応じてどこでも気軽に行えるからである。 As a method for activating the brain, exercise, food, massage, hobbies and the like can be generally mentioned. In the case of exercise, walking (walking) is the most suitable among various exercises. The reason is that if it is a person who can walk, it can be easily performed anywhere regardless of age and gender and according to the physical strength of the person who exercises without requiring an exercise tool.
歩行による効果としては、脳をリラックスさせる(ベータ・エンドルフィンによる効果)、ストレスを解消する(ACTHと副腎皮質ホルモンの効果)、脳細胞を活性化(脳幹網様体の刺激の効果)させる等の効果があることが知られている。すなわち、歩くことにより血液中のベータ・エンドルフィン(モルヒネによく似た化学式をもつアミノ酸でできているホルモン)が増加し、このベータ・エンドルフィンが血流に乗って普段は入れない脳に侵入することにより、脳に覚醒作用を起こさせる。その結果、精神的に高揚を覚えて恍惚感や陶酔感を感じるようになり、脳をリラックスさせる。また、歩くことにより抗重力筋群(地球の重力加速度に抗して姿勢を維持する筋肉群)が刺激されると、脳幹網様体を刺激し脳を活性化させる。さらに、歩くことによって脳内の血液が増加すると脳で作られているACTH(副腎皮質刺激ホルモン)の分泌が増加する。ACTHは、副腎皮質を刺激して副腎皮質ホルモンを分泌させるため、身体的なストレスを解消させる。このように、歩行には種々の効果があることが認められているため、特に運動量の少ない者にとって最適な運動といえる。 The effects of walking include relaxing the brain (effect of beta-endorphin), relieving stress (effect of ACTH and corticosteroids), activating brain cells (effect of stimulating brainstem reticulum), etc. It is known to be effective. That is, walking increases beta-endorphin (hormone made of amino acids with chemical formulas similar to morphine) in the blood, and this beta-endorphin enters the bloodstream and normally enters the brain. Causes the brain to awaken. As a result, they become mentally uplifted and feel a sense of jealousy and euphoria, relaxing the brain. Moreover, when anti-gravity muscle groups (muscle groups that maintain posture against the acceleration of gravity of the earth) are stimulated by walking, the brainstem network is stimulated to activate the brain. Furthermore, when blood in the brain increases by walking, the secretion of ACTH (adrenocorticotropic hormone) made in the brain increases. ACTH relieves physical stress because it stimulates the adrenal cortex to secrete adrenocortical hormones. Thus, since it is recognized that there are various effects in walking, it can be said that it is the most suitable exercise especially for a person with a small amount of exercise.
歩行の形態としては、「無意識歩行」と「意識歩行」の2つに大別される。「無意識歩行」とは、自然に手と足を交互に前方へ出して歩く歩き方である。「意識歩行」とは、自然に手と足を交互に振って歩くのではなく、歩くこと自体を意識したり体の鍛えたいところを意識しながら歩く歩き方である。例えば、足の筋肉を意識しながら大股で早く歩いたり、腹筋と背筋を意識しながらお腹と背中に力を入れて歩たり、左手左足と右手右足を同時に出すように歩いたり(なんば歩き)、あるいは手を振らずに体の特定部位に固定して歩いたりする歩き方で、無意識歩行以外の全ての歩き方である。特に、「意識歩行」は、歩くことに意識を集中させて歩く歩き方であるため、無意識歩行に比べて脳細胞への刺激が大きく、脳の活性化により一層有効であるといわれている。したがって、歩行する場合は、意識歩行を多く取り入れることが好ましい。 The forms of walking are roughly classified into “unconscious walking” and “conscious walking”. “Unconscious walking” is a way of walking with the hands and feet out alternately and naturally. “Conscious walking” is a way of walking while conscious of walking itself or conscious of where you want to train your body, instead of walking with your hands and feet alternating. For example, walking fast with large thighs while being conscious of the muscles of the legs, walking with emphasis on the abdomen and back while being conscious of the abdominal muscles and back muscles, walking with the left hand and left hand and right hand and right foot together (Namba walking) Or, it is a way of walking that is fixed to a specific part of the body without shaking the hand, and is a way of walking other than unconscious walking. In particular, “conscious walking” is a method of walking with the consciousness concentrated on walking, and therefore it is said that stimulation to brain cells is greater than unconscious walking and is more effective by activating the brain. Therefore, when walking, it is preferable to incorporate a lot of conscious walking.
しかしながら、従来の歩数計は、いずれも無意識歩行時の歩行を計測するものばかりで(例えば、特許文献1〜6参照)、無意識歩行と意識歩行とを区別して計測するものは未だ存在しない。
そこで、本発明者は1つの歩数計で無意識歩行時と、ある特定の意識歩行時における歩数を区別して計測するにはどのようにすればよいかについて研究し、各種試作品を作成して実験を行った結果、本発明による歩数計を完成したものである。実験に際しては腕時計式の歩数計を対象とし、計測可能な意識歩行を以下の3種類に特定した。
(1)両腕で前方でかつ略45°下方に折り曲げた状態
(2)両腕を略90°折り曲げた状態(ジョギング時の腕の姿勢)
(3)両腕を上方に略130°折り曲げて手を胸に固定した状態(バックパックのベルトを胸元で把持している姿勢)
ただし、腕の曲げ角度は、(1)の歩行状態における腕の曲げ角度から(3)の歩行状態における腕の曲げ角度までの間であれば、どのような角度であっても本発明における意識歩行の範疇に含まれるため計測可能である。
Therefore, the present inventor researched how to distinguish and measure the number of steps during unconscious walking and a specific conscious walking with one pedometer, and created various prototypes and conducted experiments. As a result, the pedometer according to the present invention is completed. In the experiment, a watch-type pedometer was targeted, and measurable conscious walking was specified as the following three types.
(1) A state where both arms are bent forward and approximately 45 ° downward (2) A state where both arms are bent approximately 90 ° (arm posture during jogging)
(3) A state where both arms are bent upward by approximately 130 ° and the hand is fixed to the chest (the posture in which the backpack belt is held at the chest)
However, as long as the bending angle of the arm is between the bending angle of the arm in the walking state of (1) and the bending angle of the arm in the walking state of (3), the consciousness in the present invention. Since it is included in the category of walking, it can be measured.
腕時計式の歩数計としては、重力加速度によって振子を機械的に振動させて歩数を計測するようにした振子式検出器を備えた歩数計を用いた。歩数計の製作に当たっては、無意識歩行と意識歩行を検出または識別するための歩行状態識別手段を組込む必要がある。そこで、歩行状態を識別する手段について種々検討した結果、マグネットとリードスイッチとからなる非接触型の検出手段を用い、振子式検出器の回動角度をストッパによって制限することが最も好ましいことを見出した。また、無意識歩行と上記(1)〜(3)の意識歩行を確実に検出できるようにするために、ストッパ、マグネットおよびリードスイッチの設置位置を適切に決めることが重要であることが判った。 As the wristwatch-type pedometer, a pedometer equipped with a pendulum detector that mechanically vibrates the pendulum by gravitational acceleration to measure the number of steps was used. In producing the pedometer, it is necessary to incorporate a walking state identification means for detecting or identifying unconscious walking and conscious walking. Therefore, as a result of various studies on means for identifying the walking state, it has been found that it is most preferable to use a non-contact type detection means composed of a magnet and a reed switch and limit the rotation angle of the pendulum detector with a stopper. It was. In addition, it has been found that it is important to appropriately determine the installation positions of the stopper, the magnet and the reed switch in order to reliably detect the unconscious walking and the conscious walking described in (1) to (3) above.
本発明は上記した従来の問題および検討結果に基づいてなされたもので、その目的とするところは、無意識歩行時と特定の意識歩行時における歩数を自動的に識別して検出することができるようにした新規な腕時計式歩数計を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of the above-described conventional problems and examination results, and the object of the present invention is to automatically identify and detect the number of steps during unconscious walking and during specific conscious walking. It is to provide a new wristwatch type pedometer.
上記目的を達成するために本発明は、歩行者の腕に装着されるケースと、前記ケース内に回動自在に収納され振子の振動回数を歩数として検出する振子式検出器と、前記振子式検出器の回動により無意識歩行と意識歩行とを識別する歩行状態識別手段と、少なくとも第1、第2の表示部を有する表示装置とを備え、前記振子式検出器によって検出された検出信号と前記歩行状態識別手段からの信号によって無意識歩行と意識歩行とを識別してその歩数を演算処理し、前記第1の表示手段に無意識歩行と意識歩行の総歩数または無意識歩行時の歩数を表示させ、前記第2の表示部に意識歩行時の歩数または前記総歩数に対する意識歩行時の歩数の割合を表示させるようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a case attached to a pedestrian's arm, a pendulum type detector that is rotatably housed in the case and detects the number of vibrations of the pendulum as the number of steps, and the pendulum type A detection signal detected by the pendulum detector, comprising walking state identification means for discriminating unconscious walking and conscious walking by rotation of the detector, and a display device having at least first and second display units; The unconscious walking and the conscious walking are identified by the signal from the walking state identifying means, the number of steps is calculated, and the total number of steps of the unconscious walking and the conscious walking or the number of steps during the unconscious walking is displayed on the first display means. The second display unit displays the number of steps during conscious walking or the ratio of the number of steps during conscious walking to the total number of steps.
また、本発明は、歩行状態識別手段を、振子式検出器に設けられたマグネットと、前記マグネットに対応してケース内に組み込まれたリードスイッチと、前記振子式検出器の回動角度を一定角度に制限する一対のストッパとで構成したものである。 In the present invention, the walking state identification means includes a magnet provided in the pendulum detector, a reed switch incorporated in the case corresponding to the magnet, and a rotation angle of the pendulum detector is constant. It is comprised with a pair of stopper restrict | limited to an angle.
また、本発明は、マグネットを振子式検出器の下部に設け、リードスイッチをケース内のアナログ時計における文字板の3時の位置から12時方向に略5°変位した位置に配設し、一対のストッパを前記3時の位置から6時方向に略30°変位した位置と、9時の位置から12時方向に略20°変位した位置に設けたものである。 Further, according to the present invention, a magnet is provided in the lower part of the pendulum type detector, and the reed switch is disposed at a position displaced by approximately 5 ° in the 12 o'clock direction from the 3 o'clock position of the dial in the analog timepiece. This stopper is provided at a position displaced approximately 30 ° in the 6 o'clock direction from the 3 o'clock position and a position displaced approximately 20 ° in the 12 o'clock direction from the 9 o'clock position.
さらに、本発明は、リードスイッチを振子式検出器の回転方向に移動調整可能に設けたものである。 Furthermore, in the present invention, the reed switch is provided so as to be movable and adjustable in the rotation direction of the pendulum detector.
本発明においては、歩行状態識別手段を備えているので、無意識歩行であるか特定の意識歩行であるかを識別することができる。また、第1の表示部によって無意識歩行と意識歩行の総歩数または無意識歩行時の歩数を表示し、第2の表示部によって意識歩行時の歩数または前記総歩数に対する意識歩行の割合を表示するようにしているので、無意識歩行に対する意識歩行の割合を知ることができる。 In the present invention, since the walking state identifying means is provided, it is possible to identify whether it is unconscious walking or specific conscious walking. Further, the first display unit displays the total number of unconscious walking and conscious walking or the number of steps during unconscious walking, and the second display unit displays the number of steps during conscious walking or the ratio of the conscious walking to the total number of steps. Therefore, it is possible to know the ratio of conscious walking to unconscious walking.
また、本発明は歩行状態識別手段をマグネットと、リードスイッチと、振子式検出器の回動角度を一定角度に制限する一対のストッパとで構成し、歩行状態に応じてリードスイッチをONまたはOFFさせることにより、非接触で無意識歩行と意識歩行を自動的に識別することができる。 In the present invention, the walking state identification means includes a magnet, a reed switch, and a pair of stoppers that limit the rotation angle of the pendulum detector to a fixed angle, and the reed switch is turned on or off depending on the walking state. By doing so, it is possible to automatically identify unconscious walking and conscious walking without contact.
また、本発明においては、マグネットを振子式検出器の下部に設け、リードスイッチをケース内のアナログ時計における文字板の3時の位置から12時方向に略5°変位した位置に配置し、一対のストッパを前記3時の位置から6時方向に略30°変位した位置と、9時の位置から12時方向に略20°変位した位置に設けているので、3通りの意識歩行、すなわち、(1)両腕を前方でかつ45°下方に折り曲げた状態(手を大腿部に固定したりポケットに入れた状態)、(2)両腕を略90°折り曲げた状態(ジョギング時の腕の姿勢)および(3)両腕を上方に略130°折り曲げて手を胸に固定した状態(バックパックのベルトを胸元で把持している姿勢)での意識歩行を確実に検出することができる。また、腕の角度が前記した3通りの意識歩行の角度範囲内であれば、リードスイッチがOFFとなるのでどのような角度であっても意識歩行として自動的に検出することができる。 In the present invention, the magnet is provided at the lower part of the pendulum detector, and the reed switch is disposed at a position displaced by approximately 5 ° from the 3 o'clock position of the dial in the analog timepiece in the case in the 12 o'clock direction. Are provided at a position displaced approximately 30 ° in the 6 o'clock direction from the 3 o'clock position and a position displaced approximately 20 ° in the 12 o'clock direction from the 9 o'clock position. (1) State where both arms are bent forward and 45 ° downward (hand is fixed to thigh or put in pocket), (2) State where both arms are bent approximately 90 ° (arm when jogging) Pose) and (3) It is possible to reliably detect conscious walking in a state where both arms are bent upward by approximately 130 ° and the hand is fixed to the chest (the posture in which the backpack belt is held at the chest). . Further, if the arm angle is within the above-described three conscious walking angle ranges, the reed switch is turned off, so any angle can be automatically detected as conscious walking.
さらに、本発明においては、リードスイッチを振子式検出器の回転方向に移動調整可能に設けているので、リードスイッチがマグネットの接近離間によってON、OFFするタイミングを調整することができる。 Furthermore, in the present invention, since the reed switch is provided so as to be movable and adjustable in the rotation direction of the pendulum detector, the timing at which the reed switch is turned on and off by the approach and separation of the magnet can be adjusted.
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明に係る腕時計式歩数計の一実施の形態を示す正面図、図2(a)、(b)は腕を真下に下げた状態と、この状態におけるケース内部の振子式検出器と歩行状態識別手段の状態を示す図、図3は図2のIII −III 線断面図、図4は図2のIV−IV線断面図、図5は振子式検出器の接点部の平面図である。図6(a)、(b)は両腕を前方でかつ略45°下方に折り曲げた状態と、この状態におけるケース内部の振子式検出器と歩行状態識別手段の状態を示す図、 図7(a)、(b)は両腕を略90°折り曲げた状態(ジョギング時の腕の姿勢)と、この状態におけるケース内部の振子式検出器と歩行状態識別手段の状態を示す図、図8(a)、(b)は両腕を上方に略130°折り曲げて手を胸に固定した状態(バックパックのベルトを胸元で把持している姿勢)と、この状態におけるケース内部の振子式検出器と歩行状態識別手段の状態を示す図である。図9は歩数計の電気回路を示すブロック図、図10は歩数計のフローチャート、図11は歩行状態識別手段と振子式検出器の検出信号を示す図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a wrist watch type pedometer according to the present invention, and FIGS. 2A and 2B show a state in which an arm is lowered directly and a pendulum type detector inside the case in this state. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2, and FIG. 5 is a plan view of the contact portion of the pendulum detector. It is. 6 (a) and 6 (b) are diagrams showing a state in which both arms are bent forward and approximately 45 ° downward, and the state of the pendulum detector and the walking state identification means inside the case in this state; FIGS. 8A and 8B are diagrams showing a state in which both arms are bent by approximately 90 ° (arm posture during jogging), and a state of a pendulum detector and a walking state identification means inside the case in this state, FIG. (a) and (b) are a state in which both arms are bent upward by approximately 130 ° and a hand is fixed to the chest (a posture in which the belt of the backpack is gripped by the chest), and a pendulum detector inside the case in this state It is a figure which shows the state of a walking state identification means. 9 is a block diagram showing an electric circuit of the pedometer, FIG. 10 is a flowchart of the pedometer, and FIG. 11 is a diagram showing detection signals of the walking state identification means and the pendulum detector.
図1において、全体を符号1で示す腕時計式歩数計は、一般の腕時計と同様に腕(通常左腕)に装着して使用することを前提として設計されている。このため、外観形状が腕時計の胴(ケース)と略同じ形状のバンド付きケース2を備えている。
In FIG. 1, the wristwatch type pedometer denoted as a whole by
前記ケース2は、前面中央に形成された円形の開口部3を有し、この開口部3を透明なガラス4によって気密に閉塞している。ガラス4はケース2の前面開口部3に超音波溶着によってケース内部側から溶着されている。また、ケース2の外周面の上部および下部、すなわちアナログ時計における文字板の12時と6時の位置には一対の取付部6A,6Bが一体に突設されており、これらの取付部6A,6Bに金具付きバンド7Aと孔付きバンド7Bがそれぞれ取付けられている。さらに、ケース2の外周面の右側部には2つの操作ボタン9,10が設けられている。一方、ケース2の内部には、液晶表示装置(以下、LCDという)12と、歩行時の歩数を計測する振子式検出器13(図2)と、無意識歩行と意識歩行を識別し検出する歩行状態識別手段14と、プリント配線板15(図3)と、リチウム電池16(図3)等が組み込まれている。
The
前記操作ボタン9は、一回押す毎に時計・カレンダモード−意識歩きモード−平均表示モード−メモリーモードを順次切り替えてその内容をLCD12の表示部に表示させるためのボタンである。時計・カレンダモードは、時刻と年月日を表示するモードである。意識歩きモードは、意識歩き時の歩数を計測し表示するモードである。平均表示モードは測定した過去7日間の総歩数と総意識歩き歩数から過去7日間分の意識歩き率(%)と意識歩き歩数の平均値を演算しLCD12に表示する。メモリーモードは、7日間の測定データを記憶するモードである。
The
前記操作ボタン10は、時刻を設定、変更したり、電源をON、OFFするためのボタンである。
The
前記LCD12は、第1〜第3の表示部12A〜12Cを有している。第1の表示部12Aは、日付け、一日に歩いた総歩数または7日間で歩いた総歩数を選択的に切替表示する表示部である。第2の表示部12Bは、時刻または意識歩き率(%)を選択的に切り替え表示する表示部である。第3の表示部12Cは、年度、意識歩き歩数または7日間の総意識歩き歩数を選択的に切替表示する表示部である。一日に歩いた総歩数は、無意識歩行時の歩数と意識歩行時の歩数を加算した歩数である。意識歩き率は、総歩数に対する意識歩行時の歩数の割合である。
The
図2および図3において、前記ケース2は、内ケース17を備え、この内ケース17内に前記振子式検出器13が組み込まれている。
2 and 3, the
前記内ケース17は、合成樹脂によって前面側が開放する浅底円筒形に形成され、前面開口部が金属製のカバープレート18によって覆われている。カバープレート18の表面には、前記LCD12がプリント配線板15を介して配設されている。一方、内ケース17の背面側には、前記リチウム電池16が配設されるとともに、通電接片19を収納する凹部20が形成されている。
The
前記通電接片19は弾性を有する薄くて細長い金属板からなり、一端が前記内ケース17の内部を通ってカバープレート18の表面側に延出され、前記プリント配線板15に電気的に接続されている。一方、通電接片19の他端側2箇所は、前記凹部20の底面に固定子21A,21Bによってそれぞれ固定され、両固定子21A,21B間の中央が前記振子式検出器13を回動自在に枢支する軸25の後端面に圧接されている。前記軸25の各端部25a,25bは金属片からなり、前記内ケース17と前記カバープレート18に設けた軸受穴によって回転自在に枢支されている
The current-carrying
前記振子式検出器13は、前記軸25によって回動自在に枢支された回転体26と、この回転体26に組み込まれた加速度センサ27および重り28等で構成されている。
The
前記回転体26は、合成樹脂によって形成された背面側が開放する浅底カップ状のケース本体30と、このケース本体30の前面開口部を覆うカバー31等で構成されている。
The rotating
前記加速度センサ27は、前記回転体26内に揺動自在に組み込まれた振子33と、この振子33に上方への復帰習性を付与する復帰用ばね34と、前記振子33の振動を検出する接点部35(図4、図5)等で構成されている。
The
前記振子33は、細長い金属製のアーム部33Aと、このアーム部33Aの基端部に設けられた軸受部33Bと、アーム部33Aの先端部に設けられた重り部33Cとからなり、軸受部33Bが振子用軸36によって上下方向に回動自在に軸支されている。前記振子用軸36は、前記ケース本体30とカバー31に設けた軸受穴によって回転自在に枢支されている。
The
前記振子33の重り部33Cは、真鍮等の非磁性材によって形成され、上部に設けたばね係止部37に前記復帰用ばね34の一端が係止され、下面中央には導電ゴムからなる接触子38が前記接点部35に対応して設けられている。
The
前記復帰用ばね34は、ばね用線材等によって形成された細い線ばねからなり、他端が前記ケース本体30内に設けたばね係止部材39の係止部39aに係止することにより、前記振子33を重力に抗して上方に付勢し、前記重り部33Cをケース本体30内に突設した上限ストッパ40に通常圧接させている。
The
図5において、前記接点部35は、プリント基板41の表面に形成したプラス側接片42とマイナス側接片43とで構成されている。これらの接片42,43は、銅箔等によって形成され、表面が金めっきされている。また、プラス側接片42とマイナス側接片43は、それぞれ櫛歯状に形成することにより、同一ピッチからなる細長い接点片42a〜42c,43a〜43dをそれぞれ有し、前記プリント配線板15の演算処理回路に前記軸25、後述する一対の接片47A,47B、前記通電接片19等を介して電気的に接続されている。また、プラス側接片42の接点片42a〜42cと、マイナス側接片43の接点片43a〜43dは、互いに非接触状態で噛み合うように半ピッチずらして形成されている。このため、接点片42aは接点片43aと43bとの間に差し込まれ、接点片42bは接点片43bと43cの間に差し込まれ、接点片42cは接点片43cと43dとの間に差し込む状態に形成されている。各接点片42a〜42c,43a〜43dの幅および隣り合う接点片どうしの間隔は、0.2mm程度である。接点片42a〜42cと接点片43a〜43dの長手方向において噛み合う部分の長さXは、2mm程度である。このようなプラス側接片42とマイナス側接片43とからなる接点部35が形成された前記プリント基板41は、前記ケース本体30内に前記振子33の重り部33Cの下方に位置するように組み込まれている。
In FIG. 5, the
前記接触子38は、振子33が下方へ振動した時前記接点部35に接触し、これによりプラス側接片42とマイナス側接片43の接点片42a〜42c、接点片43a〜43dのうち、少なくとも一対の接点片、例えば図5においては接点片42aと43a、接点片42bと43bの2対と接触し、両接片42,43を電気的に導通させるようにしている。この場合、接触子38の接触面の長さを長くすると、プラス側接片42とマイナス側接片43の接触箇所が増加するため、歩数計測の信頼性を高めることができる。すなわち、接触箇所が多くなると、そのうちのいくつかの接触箇所が金属酸化物や塵埃等の付着によって仮に接触不良を起こしたとしても、残りの接触箇所が正常であれば計測可能であるため、長期間使用でき計測の信頼性は向上する。
The
図2および図3において、前記回転体26に復帰習性を付与する前記重り28は、前記振子33の重り部33Cの重量の約2倍前後の重さを有し、重心が振子式検出器13の回転中心を通る垂直線上でかつケース本体30の内部下方に組み込まれ、2本の止めねじ45によって固定されている。重り28の下面は、図2に示すように前記回転体26の外周面と同一面を形成する凸曲面に形成されている。このように重り28をケース本体30の内部下方に組み込んでおくと、振子式検出器13が垂直線に対して傾斜したり上下反転したとき、重り28の作用により振子式検出器13を歩数測定可能な姿勢に自動的に復帰させることができる。この場合、振子式検出器13の自動姿勢復帰機構としては重り28を用いる代わりに振子式検出器13の重心位置を回転中心より下方にずらした構造であってもよい。
In FIG. 2 and FIG. 3, the
前記復帰用ばね34の他端を係止する前記ばね係止部材39は、前記ケース本体30内に図2において左右方向に移動調整可能に組み込まれており、右端側に前記復帰用ばね34の他端を係止するばね係止部39aが設けられ、左端側にピニオン48に噛合するラック39bが形成されている。ピニオン48は、前記ケース本体30に回転自在に設けられ、前記ラック39bとともに前記ばね係止部材39の移動調整機構49を形成している。なお、移動調整機構49による復帰用ばね34のばね力調整は、ケース本体30の前面に蓋体31を取付ける前に適宜な工具を用いて行われる。
The
前記軸25は、合成樹脂等の絶縁材によって形成された軸本体25A(図4)と、この軸本体25Aの各端にそれぞれ一体的に設けられた金属製の端部25a,25bとで構成されている。各端部25a,25bは、りん青銅等によってピン状に形成されて表面がNiめっきされており、前方側の端部25aに前記接片47Aが接続され、後方側の端部25bに前記接片47Bが同じく接続されている。
The
前記一対の接片47A,47Bの下端部は、前記接点部35の前記プラス側接片42とマイナス側接片43に弾性的に圧接され電気的に導通している。
The lower end portions of the pair of
図2および図3において、前記歩行状態識別手段14は、前記ケース本体30側に設けられたマグネット51と、このマグネット51に対応して前記内ケース17側に設けられたリードスイッチ52と、同じく前記内ケース17側に設けられ前記振子式検出器13の回動を制限する一対のストッパ53A,53Bとで構成されている。マグネット51は、円弧状に湾曲した板状に形成されて表面と裏面がN極とS極になるように着磁されており、前記重り28の下面中央に長手方向中央を一致させて固定されている。マグネット51の中心角γは略60°である。
2 and 3, the walking state identification means 14 includes a
前記リードスイッチ52は、前記内ケース17に形成された収納孔55に、内ケース17の周方向に移動調整可能に収納され、両端が内ケース17の表裏面側にそれぞれ突出して前記プリント基板15に図示を省略した接片を介して電気的に接続されている。収納孔55は、図2に示すように内ケース17の表裏面に開口する貫通孔で、かつ内ケース17の周方向に長い円弧状の長孔に形成されている。また、収納孔55は、長手方向中央がアナログ時計における文字板の3時の位置より12時方向に角度α(=5°)だけ変位した位置に形成されている。リードスイッチ52は、通常収納孔55の長手方向中央に位置するように組み込まれている。したがって、リードスイッチ52は、3時の位置から12時方向に略5°変位している。なお、リードスイッチ52の移動調整は、歩行状態識別手段14の性能検査時に行われる。
The
前記一対のストッパ53A,53Bは円柱状のピンからなり、前記内ケース17の内側でかつ前記マグネット51の回動軌跡上に位置するようにそれぞれ設けられている。具体的には、一方のストッパ53Aは、3時の位置から6時方向に角度β(=30°)だけ変位した位置に突設されており、図2に示すように3時が真下を指向する状態においてマグネット51の左側面51aが当接することにより、時計方向のそれ以上の回動を阻止するものである。他方のストッパ53Bは、9時の位置から12時方向にθ(=20°)だけ変位した位置に突設されており、図8に示すように9時が斜め下方を指向する状態においてマグネット51の右側面51bが当接することにより、反時計方向のそれ以上の回動を阻止するものである。したがって、振子式検出器13の最大回動角度ε(図2)は略130°である(マグネット51の中心角γが60°のため)。
The pair of stoppers 53 </ b> A and 53 </ b> B is formed of a cylindrical pin, and is provided so as to be located inside the
図9において、歩数計1の電気回路部70はマイクロコンピュータ71を備えている。マイクロコンピュータ71は、検出器制御部72、信号処理部73、演算部74、RAM75、ROM76、タイマ77等を含み、操作ボタン9,10、LCD12、振子式検出器13、歩行状態識別手段14、電源16および外部メモリー(E2 PROM)78がそれぞれ接続されている。このようなマイクロコンピュータ71は、振子式検出器13または歩行状態識別手段14からの信号が入力されると、ROM76に格納されているプログラムにしたがってRAM75にアクセスして処理動作を行い、その処理情報をLCD12に出力して表示部12A〜12Cにそれぞれ表示させるようにしている。
In FIG. 9, the
次に、歩数計1による無意識歩行と意識歩行の歩数計測を図10に示すフローチャートにしたがって説明する。
計測に際しては、予め操作ボタン10によって基礎条件を設定する(ステップ100)。そして、歩数計1を使用者の左手首に装着して計測を開始する(ステップ101)。
Next, steps of unconscious walking and conscious walking with the
At the time of measurement, basic conditions are set in advance with the operation button 10 (step 100). Then, the
使用者が図2(a)に示すように左手を鉛直下方に下げて起立した状態において、時計の文字板の3時の位置が真下、9時の位置が真上、6時の位置が前方、12時の位置が後方をそれぞれ指向している(同図(b))。この状態において、マグネット51は、左側面51aがストッパ53Aに当接し、リードスイッチ52の上方に位置している。このため、リードスイッチ52は、ガラス管内に封止されている一対の接点52a,52b(図3)がマグネット51の磁力によって互いに接触することによりON状態に保持され、その信号がコンピュータ71に送出されている。リードスイッチ52がON状態の場合、コンピュータ71はその信号によって無意識歩行であると識別する(ステップ102)。
As shown in FIG. 2A, when the user stands up with his left hand lowered vertically, the 3 o'clock position of the watch dial is directly below, the 9 o'clock position is directly above, and the 6 o'clock position is forward. , The position at 12 o'clock is directed to the rear ((b) in the figure). In this state, the
振子式検出器13は、振子33が復帰用ばね34により重力に抗して上方に押し上げられてストッパ40に圧接され、重り28が下方に位置することにより、歩数計測可能な初期状態に保持されている(ステップ102)。
The
[無意識歩行]
この初期状態において、使用者が腕の付け根を支点として両腕を前後に一定角度振って無意識歩行すると、振子式検出器13は腕と一体に回動し、振子33が上下に振動する。すなわち、腕を前後に振ると、振子式検出器13も外ケース2と一体的に往復回動する。しかし、腕が前方に最大角度回動して停止したとき、振子33は慣性モーメントによってなおも回動し続けようとするため、回動下降して接触子38が接点部35に接触する。また、腕の振り方によっては、振子式検出器13の回動に伴いマグネット51がストッパ53A,53Bに対して交互に当接する。この場合、マグネット51がストッパ53A,53Bに対して交互に当たると、振子式検出器13に衝撃が発生するため、この衝撃加速度によっても振子33は動作する。さらに、歩き方によっては体の上下動が大きく靴が地面に接地すると、その衝撃が体を介して腕に伝達されるため、振子33はこのときの衝撃加速度によっても動作する(ステップ103)。つまり、振子33は、地面に靴が接地したときに発生する衝撃加速度、腕の振りによって発生する衝撃加速度またはこれらの両衝撃加速度によって動作するものである。この場合、地面に靴が接地したときの衝撃加速度と腕の振りによって発生する衝撃加速度によって振子33が動作するタイミングは通常略同時であるため、歩数計測に何ら問題ない。また、仮にタイミングがずれて2つの信号が発生したとしても、2つの検出信号のずれが定められた時間内であれば、演算処理回路が1つの信号として処理するため何ら問題ない。
[Unconscious walking]
In this initial state, when the user unconsciously walks by swinging both arms back and forth at a fixed angle with the base of the arm as a fulcrum, the
振子33が下方に回動することにより、接触子38は接点部35に接触し、プラス側接片42とマイナス側接片43は電気的に導通される。これらの接片42,43が接触子38を介して電気的に導通すると、パルス状の信号がプリント配線板15上の演算処理回路に入力され、その信号を振子33の振動回数、言い換えれば歩数「1」として計測し(ステップ104、ステップ105)、LCD12の第1の表示部12Aに表示させる(ステップ106)。
As the
無意識歩行時において、振子式検出器13が、腕の振りによる慣性力によって繰り返し往復回動すると、マグネット51は振子式検出器13と一体に回動してリードスイッチ52より前方に移動したり後方に移動したりする。このため、リードスイッチ52は定期的にON、OFF状態が切り替わり、その信号が演算処理回路に送られる。演算処理回路は、リードスイッチ52の信号が定期的に切り替わるパルス信号のため、無意識歩行と判定する。また、非歩行時に歩行状態識別手段14が腕の動きによりランダムに回動しても振子式検出器13が連動して動作しない場合は、演算処理回路が非歩行状態であると判定し無視する。
During unconscious walking, when the
[意識歩行]
図6(a)は両腕を斜め下方に略45°傾斜させて腰の前側に固定した状態(またはポケットに入れた状態)で意識歩行する時の状態を示す。このとき、3時の位置が前方でかつ略45°斜め下方、9時の位置が後方でかつ略45°斜め上方、6時の位置が前方でかつ略45°斜め上方、12時の位置が後方でかつ略45°斜め下方をそれぞれ指向している(同図(b))。マグネット51は、リードスイッチ52より後方に位置している。このため、リードスイッチ52は、接点52a,52bが離間したOFF状態に保持され、その信号がコンピュータ71に送出されている(ステップ107)。リードスイッチ52がOFF状態の場合、コンピュータ71はその信号によって意識歩行であると識別する(ステップ108)。振子式検出器13は、重り28が鉛直下方に位置し、歩数測定可能な状態に保持されている。
[Conscious walking]
FIG. 6A shows a state in which both arms are inclined consciously about 45 ° downward and fixed on the front side of the waist (or in a pocket) when conscious walking is performed. At this time, the 3 o'clock position is forward and approximately 45 ° diagonally downward, the 9 o'clock position is backward and approximately 45 ° diagonally upward, the 6 o'clock position is forward and approximately 45 ° diagonally upward, and the 12 o'clock position is It is directed rearward and obliquely downward at approximately 45 ° (FIG. 5B). The
この状態で左右の足を交互に前に出して意識歩行すると、左右の腕を前後に振っていないため振子式検出器13は殆ど回動せず停止したままの状態を維持する。このときは、地面に靴が接地したとき、または地面を蹴ったときの衝撃加速度のみが体を介して腕に伝わり振子33を揺動させる。したがって、このときも振子33が下方に回動することにより、接触子38は接点部35に接触し、プラス側接片42とマイナス側接片43を電気的に導通させる。そして、これらの接片42,43が接触子38を介して電気的に導通すると、パルス信号がプリント配線板15上の演算処理回路に入力され、その信号を振子33の振動回数、言い換えれば意識歩行時の歩数「1」として計測し(ステップ105)、LCD12の第3の表示部12Cに意識歩行の歩数「1」を表示させる。また、第1の表示部12Aには、既に表示されている前記無意識歩行時の歩数に意識歩行の歩数を加算して表示させる。さらに、第2の表示部12Bには、第1の表示部12Aに表示された無意識歩行と意識歩行の総歩行数に対する第3の表示部12Cに表示された意識歩行数の割合を表示させる(ステップ106)。
In this state, when the left and right feet are alternately put forward and the conscious walking is performed, the left and right arms are not swung back and forth, so the
図7(a)は両腕を略90°折り曲げた状態(ジョギングスタイル)で意識歩行する時の状態を示す。腕を略90°折り曲げると、腕は「肘鉄」スタイルの形となる。この状態において、時計の3時の位置が前方、9時の位置が後方、6時の位置が真上、12時の位置が真下をそれぞれ指向する。マグネット51はリードスイッチ52より後方に位置している同図(b))。このため、リードスイッチ52はOFF状態に保持され、OFF状態であることをコンピュータ71に送出する。このときもコンピュータ71はリードスイッチ52がOFF状態に保持されているため、意識歩行であると識別する。振子式検出器13は、振子33が鉛直下方に位置し、歩数計測可能な状態に保持されている。
FIG. 7A shows a state when the conscious walking is performed with both arms bent by approximately 90 ° (jogging style). When the arm is bent by approximately 90 °, the arm has an “elbow” style. In this state, the 3 o'clock position of the watch is directed forward, the 9 o'clock position is backward, the 6 o'clock position is directly above, and the 12 o'clock position is directly below. The
この状態で意識歩行すると、振子式検出器13は腕を前後に振っていないため殆ど回動することはない。しかし、歩行によって体が上下動し、左右の足が交互に地面に接地すると、そのときの衝撃加速度によって振子33が動作して接触子38が接点部35と接触し、その信号が演算処理回路に送られる。演算処理回路は、振子式検出器13からの検出信号を演算処理して歩数を前記第1の表示部12Aに既に表示されている歩数に積算表示させる。また、第3の表示部12Cに既に表示されている歩数に積算表示させる。さらに、第1の表示部12Aに表示された総歩行数(意識歩行と無意識歩行の総歩数)に対する第3の表示部12Cに表示された総歩数(意識歩行の総歩数)の割合を第2の表示部12Bに表示させる。
When conscious walking in this state, the
図8(a)は両腕を斜め上方に45°傾斜させて手を胸に固定した状態で意識歩行する時の状態を示す。このとき、時計の3時の位置が前方でかつ略45°斜め上方、9時の位置が後方でかつ略45°斜め下方、6時の位置が後方でかつ略45°斜め上方、12時の位置が前方でかつ略45°斜め下方をそれぞれ指向している(同図(b))。マグネット51は、リードスイッチ52より後方に位置し、右側面がストッパ53Bに接触している。このため、リードスイッチ52はOFF状態に保持されており、OFF状態であることをコンピュータ71に送出することにより、コンピュータ71はリードスイッチ52がOFF状態に保持されているため、意識歩行であると識別する。振子式検出器13は、振子33が鉛直下方に位置し、歩数計測可能な状態に保持されている。
FIG. 8 (a) shows a state in which conscious walking is performed with both arms tilted 45 ° obliquely upward and the hand is fixed to the chest. At this time, the 3 o'clock position is forward and approximately 45 ° obliquely upward, the 9 o'clock position is backward and approximately 45 ° obliquely downward, the 6 o'clock position is backward and approximately 45 ° obliquely upward, and 12:00 The position is directed forward and obliquely downward at approximately 45 ° (FIG. 5B). The
この状態で意識歩行すると、この場合も振子式検出器13は殆ど回動することはない。しかし、歩行によって体が上下動し、左右の足が交互に地面に接地すると、そのときの衝撃加速度によって振子33が動作して接触子38が接点部35と接触し、その信号が演算処理回路に送られる。演算処理回路は、振子式検出器13からの検出信号を演算処理して歩数を前記第1の表示部12Aに既に表示されている歩数に積算表示させる。また、第3の表示部12Cに既に表示されている歩数に積算表示させる。さらに、第1の表示部12Aに表示された総歩行数(意識歩行と無意識歩行の総歩数)に対する第3の表示部12Cに表示された総歩数(意識歩行の総歩数)の割合を第2の表示部12Bに表示させる。
If conscious walking is performed in this state, the
図11は歩行状態識別手段と振子式検出器の検出信号を示す図である。
演算処理回路は、歩行状態識別手段13からの信号を反転処理することにより、OFF信号の場合はON信号A1 ,A2 ,A3 に変換し、ON信号の場合はOFF信号B1 ,B2 ,B3 に変換する。
FIG. 11 is a diagram showing detection signals of the walking state identification means and the pendulum detector.
The arithmetic processing circuit inverts the signal from the walking state identification means 13 to convert it to the ON signals A 1 , A 2 , A 3 in the case of the OFF signal, and OFF signals B 1 , B in the case of the ON signal. It converted to 2, B 3.
振子式検出器13は、無意識歩行、意識歩行に拘わらず振子33が動作して接触子38が接点部35と接触し、プラス側接片42とマイナス側接片43を電気的に導通させるたびに信号C1 ,C2 を演算処理回路に送出する。
The
このように、本発明に係る歩数計1によれば、歩行状態識別手段14を備えているので、歩行形態が無意識歩行であるか意識歩行であるかを自動的に識別することができ、LCD12によって無意識歩行と意識歩行の歩数を加算した総歩数と、意識歩行時の総歩数と、無意識歩行と意識歩行の歩数を加算した総歩数に対する意識歩行の総歩数の割合を表示することができる。したがって、操作ボタンによって無意識歩行時と意識歩行時のモード切り替えを行う必要がなく、取り扱いが容易である。
Thus, according to the
また、歩数計1によって測定された測定データは7日間分を外部メモリー(E2 PROM)78に記憶しておき、一日毎の管理または一週間毎に管理することにより、使用者のライフサイクルに合わせて健康目標管理を行うことができる。一日毎の歩行データを見たい場合は、操作ボタン9を操作してLCD12に歩行データを順次表示させればよい。
In addition, the measurement data measured by the
なお、上記した実施の形態においては、LCD12によって歩行時の総歩数と、意識歩行時の歩数と、無意識歩行と意識歩行の歩数を加算した総歩数に対する意識歩行時の総歩数の割合を表示するようにしたが、本発明はこれに何ら特定されるものではなく、無意識歩行時の総歩数をさらに表示するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
1…歩数計、2…ケース、9,10…操作ボタン、12…LCD、12A…第1の表示部、12B…第2の表示部、12C…第3の表示部、13…振子式検出器、14…歩行状態識別手段、17…内ケース、26…回転体、28…重り、33…振子、51…マグネット、52…リードスイッチ、53A,53B…ストッパ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ケース内に回動自在に収納され振子の振動回数を歩数として検出する振子式検出器と、
前記振子式検出器の回動により無意識歩行と意識歩行とを識別する歩行状態識別手段と、
少なくとも第1、第2の表示部を有する表示装置とを備え、
前記振子式検出器によって検出された検出信号と前記歩行状態識別手段からの信号によって無意識歩行と意識歩行とを識別してその歩数を演算処理し、前記第1の表示手段に無意識歩行と意識歩行の総歩数または無意識歩行時の歩数を表示させ、前記第2の表示部に意識歩行時の歩数または前記総歩数に対する意識歩行時の歩数の割合を表示させることを特徴とする腕時計式歩数計。 A case worn on the arm of a pedestrian,
A pendulum detector that is housed rotatably in the case and detects the number of vibrations of the pendulum as a step number;
Walking state identification means for identifying unconscious walking and conscious walking by rotation of the pendulum detector;
A display device having at least first and second display units,
The unconscious walking and the conscious walking are discriminated by the detection signal detected by the pendulum detector and the signal from the walking state identifying means, the number of steps is calculated, and the unconscious walking and the conscious walking are displayed on the first display means. The total number of steps or the number of steps during unconscious walking is displayed, and the number of steps during conscious walking or the ratio of the number of steps during conscious walking to the total number of steps is displayed on the second display unit.
4. The wristwatch type pedometer according to claim 2, wherein the reed switch is provided so as to be movable and adjustable in the rotation direction of the pendulum detector.
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2004
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