JP4579428B2 - 歩数計 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、歩行(走行)時の歩数を計測する歩数計に関し、特に腕を殆ど振らないで歩行したりあるいはジョギングしているときであっても歩数を確実に計測することができる腕時計式の歩数計に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、歩行(走行)時の歩数を計測するこの種の歩数計は、身体の上下運動により振子を上下方向に振動させ、ばねにより重力に抗して上方へ復帰させるようにしているため、通常スラックスやスカートのベルトの表面(または裏面)に略垂直になるように固定されて使用されるものが最も一般的であった(例えば、特開昭59−109987号公報、特開昭59−202016号公報、実開平2−50615号公報等)。
【0003】
しかしながら、スラックスやスカートのベルトに装着した場合、表裏面方向(厚さ方向)または周方向(幅方向)に一定角度(15〜20°)以上傾いて装着されると、振子が正常に振動せず計測誤差が生じ、装着箇所の自由度が狭いという問題があった。したがって、これらの歩数計を時計と兼用させるために腕時計に組み込んだ場合、腕に装着したままでは歩数を計測することができないために、ベルトに装着しなおさなければならなかった。
【0004】
そこで、本発明者は、このような問題を解決するものとして、振子、接点部および重りを備えた回転自在な振子式検出器と、マグネットとリードスイッチからなる回転センサをケース内に配設した運動量計(特願2000−239581号)を既に提案した。このような運動量計によれば、周方向に傾いたり、上下逆の姿勢になった場合であっても重りが振子式検出器を計測可能な姿勢に自動的に復帰させるため、スラックスやスカートのベルトに限らず、ポケット、鞄、ハンドバックの中などに入れた状態で使用したり、あるいは腕に装着して使用しても正確に歩数を計測することができ、装着姿勢および装着箇所の自由度を大幅に拡大させることができる。また、上記回転センサは、振子式検出器が軸回りに回転または一定角度以上回動すると、リードスイッチとマグネットが互いに近接してリードスイッチがONとなり、振子式検出器の回転または回動を検出するため、非歩行時であっても身体の各部の運動回数または運動量を検出することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した運動量計は、マグネットと複数個のリードスイッチからなる回転センサを設けているため、部品点数が増加し製造コストが高くなるばかりか、リードスイッチを振子式検出器の周りに離間させて設ける必要があるため、運動計自体の外形寸法が大きくなり、小型化する上で大きな障害になるという問題があった。
【0006】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、簡単な構造で部品点数が少なく、歩数を確実に計測することができる腕時計式の歩数計を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第1の発明は、揺動自在な振子、この振子を復帰方向に付勢するばね、前記振子の振動を検出する接点部、この接点部側に位置する重りとを有し、基板に回転自在に配設された回転体と、前記接点部からの信号により少なくとも前記振子の振動回数を演算処理する演算処理回路を有する配線板と、前記回転体および配線板を収納する腕時計式バンド付きケースと、前記演算処理回路によって演算した少なくとも振動回数と時刻を表示する表示手段とを備え、前記回転体と前記基板との間に前記回転体の回動を制限しかつ回転体に衝撃を付与する衝撃付与手段を設けたものである。
【0008】
第2の発明は、上記第1の発明において、衝撃付与手段を、時計における文字板の2時から3時の間に設けたものである。
【0009】
第1、第2の発明において、回転体は基板に対して回転自在ではあるが、衝撃付与手段によって一定の角度範囲内の回動のみを許容されている。したがって、腕を振ると、回転体はこの角度範囲内で回動し、突起部と回動規制部が当たるとその衝撃により振子が動作して接点部に接触し、スイッチがONになる。また、振子は足の接地による衝撃を感知することによっても動作して接点部に接触する。つまり、本発明においては、地面に靴が接地したときの衝撃加速度によって振子を動作させるとともに、腕の振りによって発生する衝撃加速度で振子を動作させることになる。しかし、靴の接地による衝撃による加速度が振子に加わる時と、腕の振りによる加速度が振子に加わる時が略同じタイミングであるため、振子と回転体の重りがもつ慣性質量により、振子が接点部に接触しても直ぐに離れず(直ぐに離れると2回動作して接点部と接触するおそれがある)、タイミングが少しずれてもそれに追従して動作することがない。つまり、手と足の運動がバラバラで不規則な場合は、足からの衝撃加速度と腕からの衝撃加速度のタイミングがずれるため振子が動作したり動作しなかったりするが、実際には手と足が略同期して運動するため、両加速度が振子に加わる時が略同じタイミングとなり、2回動作したりすることがなく、「1」としてカウントし、歩数を確実に計測することができる。
【0010】
接点部は振子が接触すると信号を発生し、この信号に基づいて振子の振動回数を計測し、表示手段に表示する。接点部としては、接片または圧電素子が用いられる。
表示手段としては、液晶表示装置が用いられ、歩数、時刻、消費カロリー等を表示する。
【0011】
衝撃発生手段を時計における文字板の2時から3時の間に設けておくと、腕を下方に伸ばした状態で歩行するときおよび肘を折り曲げてジョギングするとき、衝撃付与手段が回転体の中心を通る水平線より下方に位置して回転体を歩数計測可能な姿勢に保持するため、振子を上下方向に確実に動作させることができる。すなわち、腕を振る歩行の場合、腕の付け根を支点として円周方向に前後一定角度(例えば、45°)に振って歩行する。腕を振ると、バンド付きケースは腕と一体に運動する。このとき、回転体は突起部と回動規制部との係合によってケースと一体的に運動するが、最大角度振って腕を止めたとき、慣性によってなおも回動し続けようとする。この回動は回動規制部によって一定角度内に規制されているため、一定角度回動すると突起部と回動規制部が当たり、その衝撃により振子を動作させる。また、歩行せずに腕だけ振っても回転体が一定角度回動するため、振子は動作する。
【0012】
ジョギング時は肘を折り曲げるため、腕が「肘鉄」スタイルの形となり、時計の文字板における9〜12時の位置が重力方向となる。腕を略水平にすると衝撃付与手段は回転体の中心を通る水平線より下方(12時〜3時の位置が鉛直下方)位置し、回転体を歩数計測可能な姿勢に保持する。この状態で腕を前後に略水平に振ってジョギングを行う場合、腕は円運動にならず、前後方向の往復運動となるが、腕を振ると、上記した腕を振って歩行するときと同様に回転体は衝撃付与手段によって許容された角度範囲内で回動し、突起部と回動規制部が当たるとその衝撃により振子を動作させる。腕を略45°に折り曲げると9時〜12時の位置が鉛直下方となり、衝撃付与手段は回転体の中心を通る水平線より下方に位置する。このため、回転体の重りが回転体の中心を通る水平線より上方に位置し、振子が重りより下方に位置する。したがって、回転体としては歩数計測不能な姿勢となるが、この状態で腕を前後に振って円運動させジョギングを行うと、回転体が一定角度回動し、突起部と回動規制部が当たる。振子は重りに比べて十分に慣性質量が小さいため突起部と回動規制部とが当たったときの衝撃により重力に抗して動作する。
【0013】
第3の発明は、上記第1または第2の発明において、衝撃付与手段を、基板と回転体のいずれか一方に設けた突起部と、他方に設けた回動規制部とで構成し、突起部と回動規制部が当たることにより回転体の回動を一定角度範囲内に規制するものである。
この発明において、突起部としてはピン状のものが考えられ、回動規制部としては前記ピン状の突起部が挿入される孔(貫通孔または不貫通孔のいずれであってもよい)、凹部等が考えられる。また、回転規制部を回転体の回動方向に離間する2つの突起で構成してもよい。この場合は、2つの突起間にピン状の突起部を位置させればよい。
【0014】
第4の発明は、上記第3の発明において、衝撃付与手段の突起部を時計における文字板の2時20(時針)分近傍に設けたものである。
この発明において、突起部を時計の文字板の時針における2時20分(3時の位置から2時方向に20°傾いた位置)の近傍に設けると、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のタイミングが最もよく一致することが実験の結果明らかにされた。
【0015】
第5の発明は、上記第3または第4の発明において、衝撃付与手段の突起部を、基板に突設したピンで構成し、回動規制部を重りに設けた孔または凹部で構成したものである。
この発明においては、突起部をピンで構成し、回動規制部を孔または凹部で構成しているので、衝撃付与手段の構成が簡単である。重りとしては、比重が大きい鉛等が用いられる。
【0016】
【発明の実施の形態】
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は本発明に係る歩数計の一実施の形態を示す正面図、図2は図1のII−II線拡大断面図、図3は図1のIII −III 線拡大断面図、図4は図1のIV−IV線拡大断面図、図5は図1のV−V線拡大断面図である。図6(a)、(b)、(c)は回転体の正面図、背面図および側面図、図7(a)、(b)は振子の正面図および底面図、図8は接点部の平面図である。
【0017】
これらの図において、全体を符号1で示す歩数計は、歩行(走行)時の歩数とそのときの消費カロリーの計測と時刻を表示することができ、一般の腕時計と同様に腕(通常左腕)に装着されて使用される。このため、外観形状が腕時計の胴(ケース)と略同じ形状の腕時計式バンド付きケース2を備えている。
【0018】
前記ケース2は、前面中央に形成された円形の開口部4を有し、この開口部4を透明なガラス5によって気密に閉塞している。ガラス5はケース2の前面に超音波溶着によって固定されている。また、ケース2の前面側の外周面には、リング6が嵌合され、超音波溶着等によって固定されている。さらに、ケース2の上下面にはバンド7の取付部8がそれぞれ一体に延設され、裏面側開口部に裏蓋10がパッキン11を介して取付けられ、右側面には同一構造からなるモードボタン(モード切替手段)12Aと設定ボタン12Bが取付けられている。
【0019】
上側のモードボタン12Aは、歩数計1の使用モードを切り替える。使用モードは、▲1▼歩行モードと▲2▼時計モードの2種類であるが、これ以外のモード、例えば消費カロリーモードを組込むことも可能である。歩行モードは、歩行時の歩数を表示する。時計モードは、時刻を表示する。下側の設定ボタン12Bは、歩数および歩幅から歩行距離を算出表示する。また、時計モードにおいて時刻の修正を行う。
【0020】
そして、ケース2の内部には、内ケース13内に回転自在に収納された回転体14と、表示手段としての液晶表示装置(以下、LCDという)16と、配線板17と、電源としてのリチウム電池18等が組み込まれている。
【0021】
前記内ケース13は、背面が開放するカップ状に形成されたケース本体13Aと、このケース本体13Aの背面開口部を閉塞するカバー13Bとからなり、前記ケース2内に固定されることにより前記回転体14が取付けられる基板を構成している。ケース本体13Aとカバー13Bの中心には、軸孔21,22がそれぞれ貫通して形成されており、これらの軸孔によって前記回転体14の軸20(20A,20B)をそれぞれ回転自在に軸支している。また、ケース本体13Aの前面側には、前記LCD16、配線板17および通電板ばね23が配設されている。前記カバー13Bの背面側には、前記リチウム電池18、通電接片24、プラス電池接片25およびマイナス電池接片26が配設されている。
【0022】
前記LCD16は、第1〜第3の表示部27A〜27Cからなる表示部27(図1)を有し、この表示部27が前記ケース2の前面側開口部4に臨むように前記配線板17の前面に配設され、ゼブラコネクタ28(図2)を介して配線板17に電気的に接続されている。上段の第1の表示部27Aは歩数を表示し、中段の第2の表示部27Bは時刻を表示し、下段の第3の表示部27Cは使用日数を表示する。これらの表示は、いずれも複数個からなる日の字形のセグメントによって行われる。中段の第2の表示部27Bは、第1、第3の表示部27A,27Cに比べて使用頻度が高いため、大きなセグメントで構成されている。
【0023】
前記配線板17は、ケース本体13Aの前面に突設した基板取付部29にビス止めされており、前記LCD16、マイクロコンピュータ等が搭載されるとともに、歩数計測に必要な演算処理回路が設けられている。
【0024】
前記リチウム電池18は、前記カバー13Bの背面に着脱可能に固定され、前記プラス電池接片25とマイナス電池接片26の一端がそれぞれ接続されている。プラス電池接片25とマイナス電池接片26の他端は、前記内ケース13を貫通して内ケース13の前面側に導かれ、前記配線板17にそれぞれ半田付けによって接続されている。
【0025】
さらに前記内ケース13の外周には、図5に示すように電池の消耗等による計測したデータの消去を防止するためにメモリ(E2 PROM)32(またはスーパーコンデンサ)を搭載した配線板33と、モード切替用の通電接片34(図1、図4)が取付けられている。前記配線板33は、前記配線板17に電気的に接続されている。
【0026】
前記通電接片34は、中央部が前記内ケース13の外周に固定されており、両端部34a,34bが弾性を有して前記モードボタン12Aと設定ボタン12Bの内端面にそれぞれ圧接されている。一方、前記配線板17の端面で前記通電接片34の各端部34a,34bに対応する部位には、所定のパターンがそれぞれ形成されている。モード切替時にモードボタン12Aを圧縮コイルばね36に抗して押し込み通電接片34の一端部34aを前記パターンに押し付けると、歩行モードから時計モードまたはこの逆のモードに切り替えられる。なお、時計モードにおいて時刻を修正するときは、設定ボタン12Bを同じく図示しない圧縮コイルばねに抗して押し込み通電接片34の他端部34bを配線板17のパターンに所定の時刻になるまで繰り返し押し付ければよい。
【0027】
図2および図3において、前記通電板ばね23は、細長い金属片からなり、基端側がケース本体13Aの前面外周部寄りに固定されるとともに前記配線板17に半田付けによって電気的に接続され、自由端側がケース本体13Aの中心部にまで延在して前記回転体14の一方の軸20Aの先端面に圧接されている。
【0028】
前記通電接片24は、L字状に折り曲げられた細長い金属片からなり、屈曲部が前記カバー13Bの背面外周部寄りに固定され、一端部がケース本体13Aの中心部にまで延在して前記回転体14の他方の軸20Bの先端面に圧接されている。一方、他端部は前記内ケース13を貫通して内ケース13の前面側に導かれ、前記配線板17に半田付けによって電気的に接続されている。
【0029】
図5〜図7において、前記回転体14は、合成樹脂によって形成された回転ケース40を有している。この回転ケース40は、所定の間隔をおいて前後に対向しかしめ等によって一体的に結合された第1、第2ケース40A,40Bとで形成され、その回転中心に前記軸20A,20Bが圧入によってそれぞれ取付けられている。これらの軸20A,20Bはりん青銅等によって形成されて表面がNiめっきされており、前記通電板ばね23、通電接片24にそれぞれ電気的に接続されている。回転ケース40の内部上方には、加速度センサを構成する振子41が配設され、中央部には配線板42が配設され、さらに下部には重り43がそれぞれ配設されている。
【0030】
前記振子41は、SUS等の薄い金属板によって形成されることにより細長いアーム部41Aと、このアーム部41Aの回動端側に設けられた接触子取付部41Bとからなり、アーム部41Aの基端部に筒状の軸受部材44が取付けられている。この軸受部材44は、前記第1のケース40Aの内側面に突設した水平な軸47によって上下方向に回動自在に軸支されている。
【0031】
前記振子41の接触子取付部41Bには、振子錘49が固定されている。振子錘49は、真鍮等の非磁性材によって形成され、下面側に導電ゴムからなる接触子48が一体的に設けられている。さらに、接触子取付部41Bの上端にはばね係止部52が設けられており、これによって線ばね51の上端を係止している。線ばね51は、ばね用鋼材等からなり、下端側が前記第2ケース40Bに設けたばね係止部53によって係止されることにより、振子41を重力に抗して上方に付勢している。
【0032】
前記第2ケース40Bは、上下方向に長いガイド孔54を有し、このガイド孔54に前記接触子取付部41Bに突設したピン55が摺動自在に挿入されている。このような振子41は、前記第1ケース40Aの上端に設けたストッパ56に前記線ばね51によって通常圧接されることにより、図6(a)、(b)に示すように前記重り43が鉛直下方、つまり真下に位置した状態において上方に所定角度傾斜した状態に保持される。
【0033】
図8において、前記配線板42の上面で前記振子41が下方に回動したとき前記接触子48が接触する部位には、接点部90が形成されている。この接点部90は、互いに離間した2つの接片、すなわちプラス側接片91とマイナス側接片92とからなり、これらの接片91,92が前記接触子48の接触によって互いに導通し、その導通回数を上記した演算処理回路によって演算処理し、振子41の振動回数として計測する。そして、その振動回数を前記LCD16に表示する。
【0034】
前記プラス側接片91とマイナス側接片92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91とマイナス側接片92は、それぞれ櫛歯状に形成されることにより、同一ピッチからなる細長い接点片91a〜91c、92a〜92dをそれぞれ有し、電気回路部に接続されている。また、プラス側接片91の接点片91a〜91cと、マイナス側接片92の接点片92a〜92dは、半ピッチずれて互いに噛み合うように形成されている。接点片91a〜91c、接点片92a〜92d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91a〜91cと接点片92a〜92d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91とマイナス側接片92は、周知の印刷配線技術によって形成されている。
【0035】
前記接触子48は、振子41が下方へ振動した時プラス側接片91とマイナス側接片92の接点片91a〜91c、接点片92a〜92dのうち、少なくとも一対の接点片、例えば図8においては接点片91aと92a、接点片91bと92bの2対に対して接触し、両接片91,92を電気的に導通させる。この場合、接触子48の接触面の長さを長くすると、プラス側接片91とマイナス側接片92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、いずれか1つの接触箇所が金属酸化物や塵埃等の付着によって接触不良を起こしても、全ての接触箇所が接触不良を起こすまでは計測可能であるため、計測の信頼性は向上する。
【0036】
再び図1および図6において、前記重り43は、三日月形に形成されたダイキャスト製の鉛からなり、第1、第2ケース40A,40Bの下部間に挾持、接着剤等によって固定されている。重り43の重心は、回転体14の回転中心を通る垂直線上に位置している。
【0037】
前記重り43と前記内ケース13との間には、前記回転体14の回動を一定角度内に制限し回転体14に衝撃を付与する衝撃付与手段100が設けられている。この衝撃付与手段100は、前記内ケース13の内部に突設したピン(突起部)101と、前記重り43の中央に設けた凹部(回動規制部)102とで構成されている。ピン101は、直径が例えば1.5mmφ程度で、図1に示すようにアナログ式時計における文字板の2時と3時の間に位置するように、望ましくは時計の2時20分の位置付近、言い換えれば3時の位置から2時方向にθ=20°程度回転した位置に設けられ、前記凹部102に後方(または前方)から挿入されている。前記凹部102は、重り43の下面および表裏面に開放するように形成された、溝幅が4.5mm程度の逆U字状溝で構成されている。したがって、回転体14は、凹部102の溝幅の範囲内において回動が許容されている。
【0038】
ここで、本実施の形態においては、衝撃付与手段100の突起部を内ケース13に突設したピン101で構成し、回動規制部を重り43に設けた凹部102で構成した例を示したが、本発明はこれに何等限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。例えば、回動規制部を凹部102の代わりに貫通孔または不貫通孔で構成してもよい。また、図9に示すように重り43の周面に2つの突起105を周方向に離間させて突設して回動規制部とし、これらの突起105間にピン101を挿入してもよい。また、ピン101を重り43側に設け、凹部102を内ケース13側に設けてもよい。さらに、重り43に限らず回転体14を構成する回転ケース40にピン101または凹部102を設けることも可能である。
【0039】
このような構造からなる歩数計1は、腕時計と同様にバンド7によって使用者の腕(通常左腕)に装着されて使用される。腕を真下に下げた状態においては、時計の表示板の3時の位置が重力方向を指向しているため、回転体14は真下より2時側に角度θだけ傾き、ピン101と凹部102の右内側面とが当接することにより初期位置に停止している。このとき、振子41は重り43よりも上方に位置し、線ばね51により重力に抗して上方に押し上げられストッパ56に圧接されることにより、歩数計測可能な状態に保持されている。
【0040】
この状態において、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(例えば、45°)振って歩行すると、内ケース13(ピン101)が腕と一体に運動し、これに伴いと回転体14も回動する。すなわち、腕を鉛直下方となっている3時の位置を基点として前方(図1においてプラス方向)に振って円運動させると、内ケース13の12時の位置が鉛直下方に移動するように3時の位置が徐々に上昇しながら回動するため、ピン101も内ケース13と一体に回動する。腕を振ると回転体14も回動するが、重りの慣性質量が大きいため、内ケース13より遅れて回動し、ピン101が凹部102の右側面から離れて左内側面に当たることにより、ピン101によって回動される。腕を前方へ最大角度、例えば90°振り上げると、12時の位置が鉛直下方になり、内ケース13およびピン101が停止するが、回転体14は慣性によってなおも回動しようとするため、凹部102の右内側面がピン101に当たり、それ以上の回動を規制される。凹部102の右内側面がピン101に当たると、回転体14に衝撃が発生し、この衝撃により振子41を動作させる。また、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とため、振子41はこのときの衝撃加速度によっても動作する。つまり、振子41は、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動作するが、腕と足が略同期して運動するため、足の接地による衝撃加速度が体を介して腕に伝わり振子41に加わる時と、腕の振りによる衝撃加速度が振子41に加わる時が略同じタイミングとなる。また、タイミングが少しずれていても、振子41と重り43がもつ慣性質量により、振子41はタイミングの早い衝撃加速度によって接点部90に接触しても直ぐには離れず、遅いタイミングの衝撃加速度に追従することがない。つまり、振子41は1歩進む毎に1回動作して接点部90に接触し、プラス側接片91とマイナス側接片92を電気的に導通させる。これらの接片91,92が接触子48を介して電気的に導通すると、パルス状の信号が演算処理回路に入力され、その信号を振子41の振動回数「1」として計測し、LCD16に表示する。また、衝撃加速度によって振子41が2回動作する、例えば、腕を最大角度振ったとき、凹部102の右内側面がピン101に当たり、その反動により回転体14が反対方向に回動して左内側面がピン101に当たると、その衝撃により振子41が続けて2回動作して接点部90に2回接触するが、その場合接点部90に接触する間隔が一定時間以内であれば、演算処理回路が1回としてカウントする。
【0041】
さらに一歩前進して最初の一歩で前方に振った腕を後方(マイナス側)に戻すと、内ケース13と回転体14は上記したと同じ円運動をする(ただし、回転方向は反対となる。したがって、腕を後方に最大角度振ると、凹部102の左側面がピン101に当たり、その衝撃によって振子41が動作して接点部90と接触する。また、振子41は地面に靴が接地したときの衝撃加速度によっても動作する。つまり、連続歩行はこのような動作の繰り返しとなるが、手を後に振った時も前に振ったときと同様に、足の接地による衝撃による加速度が体を介して腕に伝わり振子41に加わる時と、腕の振りによる加速度が振子41に加わる時が略同じタイミングになるため、振子41はその都度1回動作して接点部90に接触し、その信号を演算処理回路が振子41の振動回数として計測し、LCD16に表示する。したがって、誤動作することが少なく歩数を正確に計測することができる。
【0042】
腕を振らないで歩行するときは、回転体14とピン101の回動は生じず、回転体14を初期位置に停止したままの状態に保持する。このときは、地面に靴が接地したときまたは蹴ったときの衝撃加速度のみが体を介して腕に伝えられ、振子41を振動させる。したがって、このときも歩数を正確に計測することができる。
【0043】
ジョギング時に肘を略90°折り曲げると、腕は「肘鉄」スタイルの形となる。この状態においては、時計の文字板の12時の位置が重力方向を指向しているため、回転体14は12時の位置から2時側に角度70°程度(90ーθ)傾き、ピン101と凹部102の左内側面とが当接することにより初期位置に停止している。このとき、振子41は下方に傾いているが重り43よりも上方に位置し、線ばね51により重力に抗して上方に押し上げられストッパ56に圧接されることにより、歩数計測可能な状態に保持されている。
【0044】
この状態で腕を前後に略水平に振ってジョギングを行うと、回転体14とピン101は前方へ移動する。腕を前方へ最大ストローク移動させると、ピン101はその位置で停止するが、回転体14は慣性によりなおも前進しようとするため一定角度回動して凹部102の右内側面がピン101に当たり、それ以上の回動を規制される。ピン101と凹部102が当たると回転体14に衝撃が発生し、その衝撃加速度により振子41を動作させる。また、振子41は地面に靴が接地したときの衝撃加速度によっても動作する。したがって、振子41はジョギング時においても上記した連続歩行と同様に、腕の振りによる衝撃加速度と、地面に靴が接地したときの衝撃加速度によって動作するが、足の接地による衝撃による加速度が振子41に加わる時と、腕の振りによる衝撃加速度が振子41に加わる時が略同じタイミングとなり、また振子41と重り43がもつ慣性質量により振子41が接点部90に接触しても直ぐには離れないため、若干タイミングがずれたとしても振子41は一歩進む毎に1回動作して接点部90に接触する。そして、振子41の接触による接点部90からの信号を演算処理回路が振子41の振動回数として計測し、LCD16に表示する。したがって、ジョギング時においても誤動作することが少なく歩数を正確に計測することができる。
【0045】
歩数計1を右腕に装着して使用するときは、腕を下げると時計の文字板の9時の位置が重力方向を指向し、3時の位置が上方を指向し、重り41が回転体14の中心を通る水平線より上方に位置し、振子41が上下反転するため、歩行時の歩数計測が困難になる。ジョギング時の歩数計測も同様な理由から困難になる。このような場合は、予め内ケース13をケース2に対して回転可能に組み込んでおき、180°回転させて使用すればよい。
【0046】
【実施例】
ピン101の外径を1.5mmφ、凹部102の溝幅を4.5mm、ピン101を時計の文字板の2時20分(時針)の位置に設けた歩数計を製作し、腕に装着して歩数を測定した結果を表1に示す。
【0047】
【表1】
【0048】
この表1から明らかなように、本発明による歩数計は計測誤差が極めて小さく、スラックスやベルトに装着される従来の歩数計(測定誤差:±5%程度)に比べて優れていることが実証された。
【0049】
なお、上記した実施の形態は、接点部90を櫛歯状に形成したプラス側接片91とマイナス側接片92とで構成した例を示したが、これに限らず直線状の接片であってもよい。さらに、圧電素子を接点部として用い、接触子48がこれを叩いたときに圧電素子自らが発生するパルス状の電圧に基づいて振子41の振動回数を計数するようにしてもよい。その場合は、電力消費が軽減され、リチウム電池18を長く使用することができる利点がある。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る歩数計によれば、回転自在な回転体の回動を衝撃付与手段によって一定角度範囲内に規制するとともに、衝撃付与手段を時計の文字板における2時と3時の間(時針)に設けたので、腕に装着した状態で歩行したり、ジョギングしたときの歩数を正確に計測することができ、ベルト等に装着して使用する場合に比べて時刻、歩数の確認が容易で、紛失したりすることが少なく、利便性に優れた腕時計式の歩数計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る歩数計の一実施の形態を示す正面図である。
【図2】図1のII−II線拡大断面図である。
【図3】図1のIII −III 線拡大断面図である。
【図4】図1のIV−IV線拡大断面図である。
【図5】図1のV−V線拡大断面図である。
【図6】(a)、(b)、(c)は回転体の正面図、背面図および側面図である。
【図7】(a)、(b)は振子の正面図および底面図である。
【図8】接点部の平面図である。
【図9】衝撃付与機構の他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
1…歩数計、2…ケース、14…回転体、16…液晶表示装置、40…内ケース(基板)、41…振子、43…重り、48…接触子、81…マグネット、83a〜83d…リードスイッチ、90…接点部、91…プラス側接片、92…マイナス側接片、100…衝撃付与手段、101…ピン(突起部)、102…凹部(回動規制部)。
Claims (5)
- 揺動自在な振子、この振子を復帰方向に付勢するばね、前記振子の振動を検出する接点部、この接点部側に位置する重りとを有し、基板に回転自在に配設された回転体と、
前記接点部からの信号により少なくとも前記振子の振動回数を演算処理する演算処理回路を有する配線板と、
前記回転体および配線板を収納する腕時計式バンド付きケースと、
前記演算処理回路によって演算した少なくとも振動回数と時刻を表示する表示手段とを備え、
前記回転体と前記基板との間に前記回転体の回動を制限しかつ回転体に衝撃を付与する衝撃付与手段を設けたことを特徴とする歩数計。 - 請求項1記載の歩数計において、
衝撃付与手段を、時計における文字板の2時から3時の間に設けたことを特徴とする歩数計。 - 請求項1または2記載の歩数計において、
衝撃付与手段を、基板と回転体のいずれか一方に設けた突起部と、他方に設けた回動規制部とで構成し、突起部と回動規制部が当たることにより回転体の回動を一定角度範囲内に規制することを特徴とする歩数計。 - 請求項3記載の歩数計において、
衝撃付与手段の突起部を、時計における文字板の2時20分(時針)近傍に設けたことを特徴とする歩数計。 - 請求項3または4記載の歩数計において、
衝撃付与手段の突起部を、基板に突設したピンで構成し、回動規制部を重りに設けた孔または凹部で構成したことを特徴とする歩数計。
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