JP3141743U

JP3141743U - 体動センサモジュール及び当該モジュールを用いた体動計

Info

Publication number: JP3141743U
Application number: JP2008001232U
Authority: JP
Inventors: 明文小木曽; 隆徳佐々木
Original assignee: 株式会社アコーズ
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2008-05-22
Anticipated expiration: 2018-03-04

Abstract

【課題】単一のセンサ装置によって如何なる方向の体動の変化にも対応して正確に体動数をカウントすることのできるように改良した体動センサモジュール及び当該モジュールを用いた体動計を提供する。
【解決手段】導電性材料によって折曲形成された弾性体１の一部に圧電素子３を付設すると共に、当該圧電素子３から離れた位置に重錘２を付設し、且つ圧電素子３を付設した部分は両端よりテーパ状ａをなすように捩じりを加えた体動センサ１０であって、当該体動センサ１０をケーシング１４，１５内で回転自在となるように組み込むことによって単一の体動センサにより多軸の加速度検出を可能にした。
【選択図】図１

Description

本考案は歩行やランニング等の体動を検出する体動センサモジュール及び当該体動センサモジュールを用いた体動計に関する。

歩数計等の体動計に用いられる体動検出手段において、一つの体動センサによって多軸の検出を可能にしたものが次に示す特許文献１に開示されている。
実用新案登録第３０９８１１５号公報

特許文献１に開示された体動センサは、図５に示すように、導電性材料によってＬ字状をなすように折曲形成した弾性体３０の一端部を基板に対する固定部にすると共に、当該固定部を除いた弾性体３０の全てを基板上においてフリーな状態となし、当該フリーなＬ字状弾性体の先端付近に重錘３１を設け、且つ重錘３１の設けられていない弾性体３０の自由辺部に圧電素子３２を付設し、一つのセンサ装置によって多軸の検出を可能にしたものである。

上記したように、一つのセンサ装置によって多軸の検出を可能にしたものが知られているが、この体動センサによった場合は、図５（ａ）もしくは（ｂ）に示す加速度方向、あるいは図５（ｃ）もしくは（ｄ）のように体動センサが平面状態にあるときの上下方向の加速度に対しては検出感度がきわめて悪く、使用者の携帯方向によって加速度の検出精度に誤差が生ずるという重大な問題点があった。

そこで、本考案は前記した従来技術の問題点を解消し、単一の体動センサにて携帯方向に関係なく多軸の加速度検出が可能な体動センサモジュール並びに当該体動センサモジュールを用いた体動計を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するための本考案の構成を詳述すれば、請求項１に係る考案は、体動を検出してその数値を積算表示することのできる体動計に用いられる体動センサにおいて、導電性材料によって折曲形成された弾性体の一部に圧電素子を付設すると共に、当該圧電素子から離れた位置に重錘を付設し、且つ前記圧電素子を付設した部分は両端よりテーパ状をなすように捩じりを加えてあることを特徴とする体動センサモジュールである。

また、請求項２に係る考案は、請求項１に記載の体動センサモジュールをケーシング内において回転自在に保持すると共に、体動センサモジュールからの出力を外部に取り出すための端子板を当該ケーシングに設けたことを特徴とする体動センサモジュールを用いた体動計である。

本考案はこのように、導電性材料によって折曲形成された弾性体の一部に圧電素子を付設すると共に、当該圧電素子から離れた位置に重錘を付設し、且つ前記圧電素子を付設した部分は両端よりテーパ状をなすように捩じりを加えてあるので、当該体動センサがケーシング内で回転自在に組み込まれることで単一の体動センサであっても携帯方向に関係なく多軸の検出が可能となるものである。

特に、体動センサを固定した場合に生ずる携帯方向による体動（加速度）の検出される大きさのバラツキを改善することができ、携帯ないし装着方向が自由となって、ポケットやバッグ内での使用が可能となる。

以下、本考案に係る体動センサモジュール及び当該モジュールを用いた体動計の具体的構成を図示の実施形態に基づき詳細に説明する。

図１は本考案体動センサモジュールのセンサ部分の平面図、図２は圧電素子付設部がテーパ状になっていることを示す側面図、図３は本考案体動センサモジュールの一実施形態を示す展開説明図、図４は体動センサモジュールがどのような方向になっても体動を検出することができる本考案体動センサモジュールの説明図である。

本実施形態において示す体動センサは、携帯する者の体動によって生じる加速度に対して信号を出力する加速度センサである。図中１はセンサ本体をなす弾性体を示し、当該弾性体１はリン青銅のような導電性材料によって全体がほゞＬ字状をなすように折曲形成されている。２は当該Ｌ字状弾性体１の先端部に付設した重錘であり、３は当該重錘２が付設されていない弾性体１の自由辺部４に薄く層状をなすように付設した圧電素子である。また、５は当該圧電素子３の出力を取り出すリード線を示す。

上記した重錘２の取り付けられていない弾性体１の自由辺部４は、図５の（ｃ）および（ｄ）に示す加速度方向にも大きく作用するようテーパ状に捩じりを加えてある。図２のａは当該テーパ状部を示すものであり、電位差を生じさせる圧電素子は当該テーパ状部ａに薄い層状に形成される。なお、テーパ状部ａの角度は体動センサ全体の加速度検出のバランスによって適宜決定されなければならない。

図３は体動センサモジュールをケーシング内で回転自在に組み込むための構造を示しており、その構成は主に重錘部Ａ、センサ部Ｂ、ケーシング部Ｃから成っている。

重錘部Ａは回転板６と回転板７で重錘８を挟持し、止めネジ９によって固定する。当該重錘部Ａに体動センサ１０及び端子板１１を上下から２本の回転軸１２，１３にて圧入してセンサ部Ｂとなる。体動センサ１０のリード線５は端子板１１に半田付けされ、端子板１１と回転軸１２は圧入により接触状態となる。このことにより圧電素子３の表面と端子板１１及び回転軸１２の電気的導通が得られる。

また、体動センサ１０の弾性体１は回転軸１３の圧入により相互に電気的導通が得られるようになっている。前記したように組み立てられたセンサ部Ｂを、回転軸１３の軸部が納まる大きさの凹所が設けられたケース本体１４内に収納し、さらに回転軸１２の軸部が納まる大きさの凹所が設けられた蓋体１５をケース本体１４の開口部に被せ固定する。

ケース本体１４には弾性を有する導電性材料によって作製された端子板１６が設けられており、回転軸１３と接触可能な構造となっている。同様に、蓋体１５にも端子板１７が設けられており、前記回転軸１２と接触できるようになっている。

前記２つの端子板１６及び端子板１７の弾性により、センサ部Ｂはケース本体１４内の内面に当接することなく回転できる構造となっている。ケース本体１４及び蓋体１５とからなるケーシング内にセンサ部Ｂを回転可能に収納した後、剛性を有する抑え板１８と共に、２本の止めネジ１９，１９にて固定することにより体動センサモジュール２０が組み立てられる。

なお、体動センサモジュール２０内部の体動センサ１０と、図示しない増幅回路等との接続は端子板１６，１７を介して行われる。また、体動センサモジュール２０はケース本体１４の下部ネジ穴にてプリント基板および歩数計等のケースにネジ止め固定される。

図４は体動センサモジュール２０がどのような方向になっても体動を検出することができる本考案体動センサモジュールの説明図であり、ケース本体１４の下部ネジ穴にて図示しないプリント基板および歩数計等のケースにネジ止めされた初期状態を（ａ）としたとき、体動センサモジュール２０内の体動センサは重錘２と、重錘部Ａの重錘８のバランスにより常に弾性体の自由辺部４が上位置になるようになっている。

この状態より歩数計等の体動計本体が時計回りに９０°回転した場合、すなわち体動センサモジュール２０のケーシング部Ｃが歩数計等の体動計本体と同様に時計回りに９０°回転した場合においても図４（ｂ）に示すように、内部の体動センサは回転自在に保持されているため、初期状態の（ａ）と同じ状態を維持することができる。

さらに、図４の（ｃ），（ｄ）のように時計回りに９０°づつ回転した場合においても内部体動センサの方向は何ら変わることがない。また、体動センサモジュール２０が図４の（ｅ），（ｆ）に示すように平面状に倒れた場合においても、前記したように圧電素子が付設された弾性体１の自由辺部４がテーパ状に形成されているため体動による加速度を検出することが可能となるのである。

本考案体動センサモジュールは以上のように、導電性材料によって折曲形成された弾性体の一部に圧電素子を付設し、当該圧電素子を付設した部分は両端よりテーパ状をなすように捩じりを加えてあるものであるから、当該センサモジュールをケーシング内で回転自在に組み込むことによって単一の体動センサであっても多軸の検出が可能となるものである。

本考案体動センサモジュールのセンサ部分の平面図である。圧電素子付設部がテーパ状になっていることを示す側面図である。本考案体動センサモジュールの一実施形態を示す展開説明図である。体動センサモジュールがどのような方向になっても体動を検出することができる本考案体動センサモジュールの説明図である。従来の体動センサの使用状態を示す説明図である。

符号の説明

１：弾性体
２：重錘
３：圧電素子
４：自由辺部
５：リード線
６：回転板
７：回転板
８：重錘
９：止めネジ
１０：体動センサ
１１：端子板
１２：回転軸
１３：回転軸
１４：ケース本体
１５：蓋体
１６：端子板
１７：端子板
１８：抑え板
１９：止めネジ
２０：体動センサモジュール

Claims

体動を検出してその数値を積算表示することのできる体動計に用いられる体動センサにおいて、導電性材料によって折曲形成された弾性体の一部に圧電素子を付設すると共に、当該圧電素子から離れた位置に重錘を付設し、且つ前記圧電素子を付設した部分は両端よりテーパ状をなすように捩じりを加えてあることを特徴とする体動センサモジュール。
請求項１に記載の体動センサモジュールをケーシング内において回転自在に保持すると共に、体動センサモジュールからの出力を外部に取り出すための端子板を当該ケーシングに設けたことを特徴とする体動センサモジュールを用いた体動計。