JP4586740B2 - 体動検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、身体に装着されることによって身体の体動を検出する体動検出装置に関し、より特定的には、身体の体動を検出することによって歩数をカウントすることが可能な歩数計に関する。

従来、身体に装着することによって身体の体動を検出し、検出した体動情報に基づいて歩数を計測する歩数計が知られている。この歩数計においては、本体ケーシングの内部に身体の体動を検出する体動検出手段が設けられる。体動検出手段としては様々なものが利用されているが、その一つに、片持ちの梁構造とした板状部材と、この板状部材に取付けられた圧電素子とからなるセンサユニットを体動検出手段として利用したものが知られている。このような構成の体動検出手段においては、体動に伴って板状部材が撓むことにより圧電素子に歪みが生じ、この歪みに起因した電圧変動を捉えることによって体動が検出されることになる。上記構成の体動検出手段を備えた歩数計が開示された文献として、たとえば特開２００２−１９１５８０号公報（特許文献１）がある。

上記構成の体動検出手段には、最大感度が得られる検出軸が存在する。この検出軸は一方向に向かって延び、検出軸が延びる方向（以下、検出軸方向という）は、圧電素子が取付けられる板状部材の梁部（すなわち体動に伴って撓む部分）の主面の法線方向に合致する。上記構成の体動検出手段においては、検出軸からの傾斜角が所定角度範囲内であれば、その方向における体動をも検出することが可能であるが、体動方向が上記検出軸方向から大きく外れた場合には、上記板状部材の梁部が十分に撓まなくなるため圧電素子に歪みが十分に生じず、その結果、体動を捉えることができない場合が存在する。一般に、上記構成の実用的な体動検出手段によって検出が可能な検出可能範囲は、検出軸方向からの傾斜角が３０°程度の範囲内である。したがって、精度よく歩数をカウントするためには、使用者が携行する際の歩数計の装着状態が非常に重要となる。

通常、身体に装着することを前提にした歩数計においては、使用者の腰部に歩数計が装着されることが想定されている。具体的には、歩数計の本体ケーシングにクリップ部を設け、このクリップ部を用いてズボンやスカート等の衣服の上端部に本体ケーシングが取付けられたり、あるいは腰部に巻き回したベルトの上端部に本体ケーシングが取付けられたりすることが想定される。したがって、上記のような態様で歩数計が身体に取付けられた場合に上記体動検出手段の検出軸方向が鉛直方向に重なることとなるように、体動検出手段が本体ケーシングに対して位置決めして固定されることになる。

しかしながら、使用者が成人男性に多い下腹部が突出した人である場合や妊婦である場合等には、正しい装着状態とした場合にも本体ケーシング自体が大きく傾くことにより、体動検出手段の検出軸方向が鉛直方向に対して大きく傾いた状態となることがある。その場合には、正しい装着状態としているにも関わらず、体動が精度よく検出されず、歩数が精度よくカウントされないおそれがある。

このような使用者の体型に起因する装着状態のばらつきによる測定精度の低下が防止可能な技術が開示された文献として、たとえば特開２００１−２５５１６９号公報（特許文献２）や特開２００３−１５６３６２号公報（特許文献３）、特開２００３−１５７４２３号公報（特許文献４）等がある。上記特許文献２および３に開示の技術は、いずれも体動検出手段の支持部に回転機構を設け、回転部分の重心位置を調節することにより、体動検出手段の検出軸方向が常に鉛直方向を向くように構成したものである。また、上記特許文献４に開示の技術は、板状部材の梁部の形状を２次元的に特殊な形状（たとえば環状やＳ字状、Ｃ字状、渦巻状、十字状等）にすることにより、検出軸方向を一方向のみとせず、複数の方向に拡大した構成のものである。

また、任意の方向の体動を検出可能にする技術が開示された文献として、特開昭６１−１６２９３５号公報（特許文献５）がある。上記特許文献５に開示の技術は、圧電素子が取付けられた片持ち梁構造の細板を水平面から予め４５°傾けた状態で取付けておくことにより、鉛直方向の運動のみならず任意の方向の運動をも検出可能に構成したものである。
特開２００２−１９１５８０号公報 特開２００１−２５５１６９号公報 特開２００３−１５６３６２号公報 特開２００３−１５７４２３号公報 特開昭６１−１６２９３５号公報

しかしながら、上記特許文献２ないし４に開示の技術を用いた場合には、体動検出手段が非常に大きくなり、これに伴って歩数計が著しく大型化してしまうという問題が生じる。歩数計においては、歩数のカウントを精度よく行なうことも重要ではあるが、身体に装着して使用する装置であるため、携行に適するように小型化することも重要であり、体動検出手段の大型化は避ける必要がある。また、上記特許文献２ないし４に開示の技術を用いた場合には、装置構成が複雑化するため、製造が困難となって製造コストが増大する問題も生じる。

また、上記特許文献５に開示の技術を用いて実際に任意の方向の体動を検出可能にするためには、検出軸方向から大きく傾いた方向の体動をも検出できるように体動検出手段のダイナミックレンジを大きくすることが必要である。しかしながら、ダイナミックレンジの大きい体動検出手段を実現するためには、センサから出力される信号に含まれるノイズ成分の効果的な除去や信号の増幅率の大幅な拡大等が必要になり、製造コストが極端に増大する問題が生じる。

したがって、本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであり、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきによる測定精度の低下が防止された小型で廉価の体動検出装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の局面に基づく体動検出装置は、所定の検出軸方向の体動を検出するように固定配置された第１体動検出手段と、上記第１体動検出手段が収容された本体ケーシングとを備えたものである。上記第１体動検出手段は、体動に伴って撓む第１梁部を有する第１板状部材と、上記第１板状部材の上記第１梁部の主面に取付けられた第１圧電素子とを含み、上記本体ケーシングの内部に収容固定された配線基板に取付けられている。上記配線基板の主面は、上記本体ケーシングの身体への装着面と平行に配置されている。上記第１梁部の上記主面は、上記配線基板の上記主面に対して第１傾斜角をもって傾斜配置され、これにより上記第１体動検出手段の上記検出軸は、上記本体ケーシングの上記装着面に対して上記第１傾斜角をもって傾斜配置されている。ここで、上記第１傾斜角は、上記第１体動検出手段の検出可能角度範囲内に含まれるように設定されている。

ここで、「体動検出手段の検出軸」とは、体動検出手段によって最大感度で検出が可能な方向に合致する軸を意味し、また「体動検出手段の検出可能角度範囲」とは、体動検出手段による振動の検出が可能な検出軸からの傾斜角の範囲を示すものである。このため、通常は、検出可能角度範囲が検出軸を挟んで両側に同じだけ存在することになる。

このように、予め体動検出手段の検出軸を装着面に対して傾斜させておくことにより、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきが生じた場合にも、多くの場合にその体動が検出できるようになる。なお、上記のように検出軸の装着面に対する傾斜角を検出可能角度範囲内とすれば、装着面が鉛直方向に沿うように配置された場合にも確実に体動の検出が行なわれることになる。また、このように、梁部を有する板状部材と梁部に取付けられた圧電素子とによって体動検出手段を構成することにより、簡素な構成の小型の体動検出手段とすることができ、装置の小型化に寄与することになる。さらには、このように、配線基板の主面を本体ケーシングの装着面と平行に配置するとともに、圧電素子が取付けられる梁部の主面を配線基板の主面に対して傾斜配置することにより、装着面に対して体動検出手段の検出軸が傾斜配置された体動検出装置を非常に簡便にかつ小型に構成することが可能になる。

上記本発明の第１の局面に基づく体動検出装置にあっては、上記第１体動検出手段の上記検出軸が、上記本体ケーシングの上部側に向かうに連れ、上記装着面に近付くように配置されていることが好ましい。

本体ケーシングが腰部に取付けられることが想定された体動検出装置において、上記のように構成すれば、体動検出手段の検出軸が装着状態において上部側に向かうに連れ使用者の腹部側に近付くように傾斜配置されることになる。したがって、下腹部が突出した人や妊婦等においても精度よく体動を検出することができる。

上記本発明の第１の局面に基づく体動検出装置にあっては、上記第１梁部が上記配線基板側の端部から立設された第１錘部を有していてもよく、その場合に、上記第１錘部がその先端側に向かうに連れて上記配線基板から遠ざかる方向に延びていることが好ましい。

このように構成することにより、梁部の撓みを助長する錘部を梁部に設けた場合にも、錘部が配線基板に接触することを回避しつつ体動検出装置を小型に構成することができる。

上記本発明の第１の局面に基づく体動検出装置にあっては、所定の検出軸方向の体動を検出するように固定配置された第２体動検出手段をさらに備えていることが好ましい。その場合には、上記第２体動検出手段が、体動に伴って撓む第２梁部を有する第２板状部材と、上記第２板状部材の上記第２梁部の主面に取付けられた第２圧電素子とを含んでいることが好ましく、また上記配線基板に取付けられていることが好ましい。さらに、その場合には、上記第２梁部の上記主面が、上記配線基板の上記主面に対して上記第１傾斜角よりも大きい第２傾斜角をもって傾斜配置されることにより、上記第２体動検出手段の上記検出軸が、上記本体ケーシングの上記装着面に対して上記第２傾斜角をもって傾斜配置されることが好ましい。その場合、上記第２傾斜角は、上記第２体動検出手段の検出可能角度範囲内に含まれないように設定されることが好ましく、また、上記第１体動検出手段の検出可能範囲と上記第２体動検出手段の検出可能範囲とが少なくとも一部において重複するように設定されることが好ましい。

このように、第１体動検出手段に加えて第２体動検出手段を設け、第２体動検出手段の検出可能範囲が第１体動検出手段の検出可能範囲と一部重複するように構成することにより、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきが生じた場合にも、さらに多くの場合にその体動が検出できるようになる。

上記本発明の第１の局面に基づく体動検出装置にあっては、上記第２体動検出手段の上記検出軸が、上記本体ケーシングの上部側に向かうに連れ、上記装着面に近付くように配置されていることが好ましい。
上記本発明の第１の局面に基づく体動検出装置にあっては、上記第２梁部は、上記第２梁部の上記配線基板側の端部から立設された第２錘部を有していてもよく、その場合に、上記第２錘部がその先端側に向かうに連れて上記配線基板から遠ざかる方向に延びていることが好ましい。

上記本発明の第１の局面に基づく体動検出装置にあっては、上記第１体動検出手段および上記第２体動検出手段のうち、いずれの体動検出手段から出力される出力信号を体動検出の対象とするかを選択する選択手段をさらに備えていることが好ましい。

このように構成することにより、同じ体動が第１体動検出手段と第２体動検出手段の両方によって同時に検出された場合にも、選択された一方の体動検出手段から出力される出力信号に特化して体動検出が行なわれることになるため、第１体動検出手段の検出可能範囲と第２体動検出手段の検出可能範囲とを一部重複させることによって生じるおそれのある不具合が未然に防止され、精度のよい確実な体動検出が可能になる。

本発明の第２の局面に基づく体動検出装置は、所定の検出軸方向の体動を検出するように固定配置された第１体動検出手段および第２体動検出手段と、上記第１体動検出手段および上記第２体動手段が収容された本体ケーシングとを備えたものである。上記第１体動検出手段は、体動に伴って撓む第１梁部を有する第１板状部材と、上記第１板状部材の上記第１梁部の主面に取付けられた第１圧電素子とを含み、上記本体ケーシングの内部に収容固定された配線基板に取付けられている。上記第２体動検出手段は、体動に伴って撓む第２梁部を有する第２板状部材と、上記第２板状部材の上記第２梁部の主面に取付けられた第２圧電素子とを含み、上記配線基板に取付けられている。上記配線基板の主面は、上記本体ケーシングの身体への装着面と平行に配置されている。上記第１梁部の上記主面は、上記配線基板の上記主面に対して直交して配置されることにより、上記第１体動検出手段の上記検出軸は、上記本体ケーシングの上記装着面と平行に配置されている。上記第２梁部の上記主面は、上記配線基板の上記主面に対して傾斜角をもって傾斜配置されることにより、上記第２体動検出手段の上記検出軸は、上記本体ケーシングの上記装着面に対して上記傾斜角をもって傾斜配置されている。ここで、上記傾斜角は、上記第２体動検出手段の検出可能角度範囲内に含まれないように設定され、上記第１体動検出手段の検出可能範囲と上記第２体動検出手段の検出可能範囲とが少なくとも一部において重複している。

このように、第１体動検出手段に加えて第２体動検出手段を設け、第１体動検出手段の検出軸を装着面と平行に配置し、第２体動検出手段の検出軸を装着面に対して傾斜配置するとともに、第２体動検出手段の検出可能範囲が第１体動検出手段の検出可能範囲と一部重複するように構成することにより、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきが生じた場合にも、多くの場合にその体動が検出できるようになる。なお、第１体動検出手段の検出軸が装着面に平行となるように配置されているため、装着面が鉛直方向に沿うように配置された場合にも確実に体動の検出が行なわれることになる。また、このように、梁部を有する板状部材と梁部に取付けられた圧電素子とによって体動検出手段を構成することにより、簡素な構成の小型の体動検出手段とすることができ、装置の小型化に寄与することになる。さらには、このように、配線基板の主面を本体ケーシングの装着面と平行に配置するとともに、第２圧電素子が取付けられる第２梁部の主面を配線基板の主面に対して傾斜配置することにより、装着面に対して第２体動検出手段の検出軸が傾斜配置された体動検出装置を非常に簡便にかつ小型に構成することが可能になる。

上記本発明の第２の局面に基づく体動検出装置にあっては、上記第２体動検出手段の上記検出軸が、上記本体ケーシングの上部側に向かうに連れ、上記装着面に近付くように配置されていることが好ましい。

上記本発明の第２の局面に基づく体動検出装置にあっては、上記第２体動検出手段の上記第２梁部が上記配線基板側の端部から立設された錘部を有していてもよく、その場合に、上記錘部がその先端側に向かうに連れて上記配線基板から遠ざかる方向に延びていることが好ましい。

このように構成することにより、梁部の撓みを助長する錘部を第２体動手段の梁部に設けた場合にも、錘部が配線基板に接触することを回避しつつ体動検出装置を小型に構成することができる。

上記本発明の第２の局面に基づく体動検出装置にあっては、上記第１体動検出手段および上記第２体動検出手段のうち、いずれの体動検出手段から出力される出力信号を体動検出の対象とするかを選択する選択手段をさらに備えていることが好ましい。

本発明によれば、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきによる測定精度の低下が防止された小型で廉価の体動検出装置とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、体動検出装置として、使用者の腰部に装着されることが企図された携帯型の歩数計を例示して説明を行なう。また、以下に示す実施の形態１ないし３は、上述の本発明の第１の局面に基づいた実施の形態であり、以下に示す実施の形態４は、上述の本発明の第２の局面に基づいた実施の形態である。

（実施の形態１）
図１および図２は、本発明の実施の形態１における歩数計の外観構造を示す図であり、図１は、歩数計を開状態とした場合の概略斜視図、図２は、歩数計を開状態とした場合の側面図である。また、図３は、本実施の形態における歩数計の内部構造を示す図であり、歩数計を閉状態とした場合の模式側面図である。まず、これらの図を参照して、本実施の形態における歩数計の外観構造および内部構造について説明する。

図１および図２に示すように、本実施の形態における歩数計１００Ａは、携行が可能な小型の本体ケーシングを有しており、本体ケーシングは、ケース本体１１０とカバー体１２０とクリップ体１３０とに分割されている。

ケース本体１１０は、カウントされた歩数やカロリー消費量等の各種情報が表示可能な表示部１１６および使用者による操作を受け付ける操作部１１７が設けられた表示面１１１を有する。カバー体１２０は、閉状態において上述のケース本体１１０の表示面１１１を覆うカバー面１２１を有する。

ケース本体１１０の下端には、軸支部１１３が設けられており、カバー体１２０の下端には、軸支部１２３が設けられている。これら軸支部１１３，１２３の内部には、直線状に延びる軸が挿入されており、これによりケース本体１１０とカバー体１２０とが、図２に示す矢印Ａ方向に回転可能に連結されている。

また、ケース本体１１０の上端には、爪部１１４が設けられており、カバー体１２０の上端には、上述の爪部１１４を受け入れ可能な受け部１２４が設けられている。受け部１２４によって爪部１１４が受け入れられて係止された状態においては、ケース本体１１０の表示面１１１がカバー体１２０のカバー面１２１によって覆われることになる。したがって、表示部１１６を確認したり、あるいは操作部１１７を操作したりする必要がない場合には、上記爪部１１４を上記受け部１２４に係止させておくことにより、閉状態が維持されるようになる。

カバー体１２０のカバー面１２１とは反対側の主面は、身体に本体ケーシング装着する際の装着面１２２となる。この装着面１２２には、クリップ体１３０が取付けられている。カバー体１２０の装着面１２２には軸支部１２５が設けられており、クリップ体１３０のカバー体１２０に対向する面には軸支部１３１が設けられている。これら軸支部１３１，１２５には、直線状に延びる軸が貫通配置されており、これによりクリップ体１３０がカバー体１２０に対して図２に示す矢印Ｂ方向に回転可能に連結されている。なお、この軸にはバネ１３２が取付けられており、このバネ１３２の作用により、クリップ体１３０が常時カバー体１２０に対して付勢されることになる。したがって、クリップ体１３０による歩数計１００Ａの腰部への装着が可能となる。

図３に示すように、歩数計１００Ａのケース本体１１０の内部には、配線基板としてのプリント配線基板１４０が収容固定されている。プリント配線基板１４０は、本体ケーシングに移動不能に固定されており、このプリント配線基板１４０の一方の主面である実装面１４１にセンサユニット１５０が取付けられている。センサユニット１５０は、上述の本発明の第１の局面における第１体動検出手段に相当する。プリント配線基板１４０は、その実装面１４１が本体ケーシングの装着面１２２に所定の傾斜角をもって傾斜配置されている。なお、図示する歩数計１００Ａにおいては、センサユニット１５０が本体ケーシングの装着面１２２に面しない側のプリント配線基板１４０の主面に取付けられた場合を示しているが、本体ケーシングの装着面１２２に面する側のプリント配線基板１４０の主面に取付けられる構成としてもよい。

図４は、本実施の形態における歩数計のセンサユニットのプリント配線基板への組付構造を示す図である。ここで、図４（Ａ）は、組付け後におけるプリント配線基板の概略斜視図であり、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）は、それぞれ組付け後におけるプリント配線基板の正面図および側面図である。以下においては、これらの図を参照して、本実施の形態における歩数計のセンサユニットの組付構造について説明する。

図４（Ａ）ないし図４（Ｃ）に示すように、プリント配線基板１４０は、たとえば平面視略矩形の板状の部材からなり、その主面に回路パターンが形成されている。プリント配線基板１４０の実装面１４１および必要に応じて実装面１４１とは反対側の主面には、各種の回路構成部品が実装され、これにより後述する各種機能ブロックが構成されている。プリント配線基板１４０の所定位置にはビス穴１４２が設けられており、このビス穴１４２にビスを挿し込んでビスをケース本体１１０に固定することにより、プリント配線基板１４０がケース本体１１０に移動不能に固定される。

プリント配線基板１４０の実装面１４１の所定位置には、センサユニット１５０が取付けられている。センサユニット１５０は、片持ち梁構造を有する板状部材１５１と、この板状部材１５１に取付けられた圧電素子１５６とを含んでいる。

板状部材１５１は、平面視略Ｌ字状の外形を有しており、その一端である固定部１５２がプリント配線基板１４０に移動不能に固定されるとともに、他端はプリント配線基板１４０に固定されることなくプリント配線基板１４０の実装面１４１に沿って平行に配置されている。この板状部材１５１のプリント配線基板１４０の実装面１４１と平行に延びる部分は、体動に伴って弾性変形する梁部１５３を構成している。梁部１５３の主面は、プリント配線基板１４０の実装面１４１と垂直に交わるように配置されている。したがって、梁部１５３の主面は、本体ケーシングの装着面１２２と所定の傾斜角をもって傾斜配置されることになる（図３参照）。

また、梁部１５３の先端部分には、板状部材１５１を折り曲げることによって形成された錘部１５４，１５５が設けられている。この錘部１５４，１５５は、梁部１５３の体動に伴う変形を増幅するために設けられた部位である。なお、板状部材１５１としては、体動に伴って梁部１５３が適度に撓む程度の弾性を有する部材にて構成されていればよく、たとえばプレス加工等によって成形された金属板等が用いられる。

圧電素子１５６は、平面視略矩形状の板状形状を有しており、上述の板状部材１５１の梁部１５３の主面に固着されている。圧電素子１５６としては、たとえば板状のセラミックス部材等が利用される。なお、図示するセンサユニット１５０においては、圧電素子１５６が梁部１５３の下面側に固着されているが、上面側に固着することとしてもよい。

センサユニット１５０が固定されたプリント配線基板１４０は、上述のようにケース本体１１０の内部に収容固定される。したがって、使用者がこのケース本体１１０を身体に装着することにより、体動が生じた場合に板状部材１５１の梁部１５３に図４（Ｂ）および図４（Ｃ）中において矢印Ｃ１方向に示す撓みが発生する。この梁部１５３の撓みに伴って圧電素子１５６に歪みが生じ、この歪みに応じた電気信号が圧電素子１５６から出力されることになる。出力された電気信号は、後述する各種回路へと入力され、歩数のカウントに供される。

ここで、センサユニット１５０には、最大感度が得られる検出軸が存在する。この検出軸の延びる方向（検出軸方向）は、上記構成とした場合（すなわち片持ち梁構造の板状部材１５１とその主面に取付けられた板状形状を有する圧電素子１５６とでセンサユニット１５０を構成した場合）には、圧電素子１５６が取付けられる板状部材１５１の梁部１５３の主面の法線方向に合致することになる。また、上記構成のセンサユニット１５０においては、検出軸からの傾斜角が所定角度範囲内であれば、その方向における体動をも検出することが可能である。

図５は、本実施の形態における歩数計の機能ブロックを示すブロック図である。以下においては、この図を参照して、本実施の形態における歩数計の機能ブロックについて説明する。

図５に示すように、本実施の形態における歩数計１００Ａは、上述の表示部１１６、操作部１１７およびセンサユニット１５０の他に、アンプ部１６０、フィルタ部１６１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１６２、メモリ部１６３、電池１６４および定電圧回路１６５を有している。

アンプ部１６０は、センサユニット１５０から出力される電気信号を増幅するための回路からなる。フィルタ部１６１は、アンプ部１６０から出力された増幅後の電気信号に含まれるノイズを除去するための回路からなる。ＣＰＵ１６２は、フィルタ部１６１から出力された電気信号を用いて各種演算を行なうことによって歩数を計数する演算回路１６２ａを含む。また、ＣＰＵ１６２は、表示部１１６に測定結果等の各種情報を表示する指令を出したり、操作部１１７から入力された指令を実行する。

メモリ部１６３には、各種演算処理を行なうためのプログラムが格納されている。電池１６４は、ＣＰＵ１６２に電力を供給するための電源である。定電圧回路１６５は、電池１６４から供給される電源電圧を安定化させるための回路である。

上述のように、本実施の形態における歩数計１００Ａにおいては、本体ケーシングの装着面１２２に対してセンサユニット１５０を構成する板状部材１５１の梁部１５３の撓み方向が非平行となるように構成されている。このように構成することにより、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきによる測定精度の低下が防止可能となり、より多くの場合にその体動が検出できるようになる。以下においては、その仕組みについて詳説する。

図６は、下腹部が突出していない人が本実施の形態における歩数計を装着した場合の装着状態を示す図であり、図７は、その場合におけるセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。また、図８は、下腹部が突出している人が本実施の形態における歩数計を装着した場合の装着状態を示す図であり、図９は、その場合におけるセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。

まず、図６および図７を参照して、下腹部が突出していない人が本実施の形態における歩数計を装着した場合について説明する。本実施の形態における歩数計１００Ａは、上述のクリップ体１３０を用いてズボンやスカート等の衣服の上端部に本体ケーシングが取付けられたり、あるいは腰部に巻き回したベルトの上端部に本体ケーシングが取付けられたりすることが企図されたものであり、図６では、クリップ体１３０を用いて本体ケーシングがベルトの上端部に取り付けられた場合を示している。この場合には、使用者２００の下腹部２０１は突出していないため、歩数計１００Ａの本体ケーシングは、その上下方向がほぼ鉛直方向と合致するように配置されることになる。

上記の場合、センサユニット１５０の検出軸が配置される方向は図７に示す如くとなる。すなわち、図７を参照して、本体ケーシングの装着面１２２は鉛直線ＰＬと平行に配置されることになり、この装着面１２２と所定の傾斜角βをもって傾斜配置されたプリント配線基板１４０の実装面１４１と垂直に交わるようにその梁部１５３の主面が配置されたセンサユニット１５０の検出軸ＳＡは、上記の傾斜角βをもって鉛直線ＰＬと交差することになる。なお、ここで傾斜角βは上述の本発明の第１の局面における第１傾斜角に相当する。

そして、本実施の形態における歩数計１００Ａにおいては、センサユニット１５０の検出軸ＳＡが、図示するように本体ケーシングの上部側に向うに連れ装着面１２２に近付くように傾斜配置されるとともに、上記傾斜角βが、センサユニット１５０の検出可能角度αの範囲内に含まれるように構成されているため、図６に示すように下腹部２０１が突出していない使用者２００が歩数計１００Ａを装着した場合にも、センサユニット１５０の検出可能範囲内に鉛直方向が存在することとなる。したがって、使用者２００の体動がセンサユニット１５０によって確実に検出されることになる。

次に、図８および図９を参照して、下腹部が突出した人が本実施の形態における歩数計を装着した場合について説明する。図８に示すように、下腹部２０１が突出した人が本実施の形態における歩数計１００Ａを腰部に巻き回したベルトの上端部に取付けた場合には、歩数計１００Ａの本体ケーシングは、その上部が使用者２００の前方に、その下部が使用者２００の下腹部２０１側に傾斜した状態で配置されることになる。そのため、本体ケーシングの上下方向は鉛直方向と合致せず、大きく傾いた状態となる。

上記の場合、センサユニット１５０の検出軸が配置される方向は図９に示す如くとなる。すなわち、図９を参照して、本体ケーシングの装着面１２２は鉛直線ＰＬと所定の角度δをもって傾斜配置されることになり、この装着面１２２と所定の傾斜角βをもって傾斜配置されたプリント配線基板１４０の実装面１４１と垂直に交わるようにその梁部１５３の主面が配置されたセンサユニット１５０の検出軸ＳＡは、角度（β−δ）をもって鉛直線ＰＬと交差することになる。

ここで、所定の角度δが、（β−α）≦δ≦（β＋α）の条件を満たす場合には、センサユニット１５０の検出可能範囲内に鉛直方向が存在することになる。そのため、本体ケーシングの装着面１２２とセンサユニット１５０の検出軸とが成す傾斜角βを適宜調節しておくことにより、図８に示すように、下腹部２０１が突出した使用者２００が歩数計１００Ａを装着した場合にも、使用者２００の体動がセンサユニット１５０によって確実に検出されることになる。したがって、より多くの場合にその体動が検出可能になる。

以上において説明したように、本実施の形態の如くの歩数計１００Ａとすることにより、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきによる測定精度の低下が防止可能となり、下腹部が突出していない人は勿論、下腹部が突出した人が使用した場合にもより多くの場合にその体動が検出できるようになる。

なお、実際に上記構成の歩数計１００Ａを製作する場合にセンサユニット１５０としてたとえば検出可能角度αが３０°の実用的な加速度センサを利用することを想定すれば、一例として、本体ケーシングの装着面１２２に対するプリント配線基板１４０の実装面１４１の傾斜角βを２０°とすることが考えられる。このように構成した場合には、装着状態において角度δが−１０°から５０°の範囲内であれば、問題なく体動が検出できることになる。

（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２における歩数計の内部構造を示す図であり、歩数計を閉状態とした場合の模式側面図である。また、図１１は、本実施の形態における歩数計のセンサユニットのプリント配線基板への組付構造を示す図である。ここで、図１１（Ａ）は、組付け後におけるプリント配線基板の概略斜視図であり、図１１（Ｂ）および図１１（Ｃ）は、それぞれ組付け後におけるプリント配線基板の正面図および側面図である。なお、上述の実施の形態１における歩数計１００Ａと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。

図１０に示すように、本実施の形態における歩数計１００Ｂは、上述の実施の形態１における歩数計１００Ａと同様に、本体ケーシングがケース本体１１０とカバー体１２０とクリップ体１３０とに分割されており、このうちケース本体１１０の内部には、配線基板としてのプリント配線基板１４０が収容固定されている。プリント配線基板１４０は、本体ケーシングに移動不能に固定されており、このプリント配線基板１４０の一方の主面である実装面１４１にセンサユニット１５０が取付けられている。センサユニット１５０は、上述の本発明の第１の局面における第１体動検出手段に相当する。本実施の形態における歩数計１００Ｂにおいては、上述の実施の形態１における歩数計１００Ａと異なり、プリント配線基板１４０の実装面１４１が本体ケーシングの装着面１２２と平行に配置されている。

図１１（Ａ）ないし図１１（Ｃ）に示すように、プリント配線基板１４０は、たとえば平面視略矩形の板状の部材からなり、その主面に回路パターンが形成されている。センサユニット１５０は、平面視略Ｌ字状の片持ち梁構造を有する板状部材１５１と、この板状部材１５１に取付けられた平面視略矩形状の板状形状を有する圧電素子１５６とを含んでいる。

本実施の形態における歩数計１００Ｂにおいては、上述の実施の形態１における歩数計１００Ａと異なり、板状部材１５１の梁部１５３の主面がプリント配線基板１４０の実装面１４１と直交することなく所定の傾斜角をもって交差するように配置されている。したがって、梁部１５３の主面は、本体ケーシングの装着面１２２と所定の傾斜角をもって傾斜配置されることになる（図１０参照）。

使用者がこのケース本体１１０を身体に装着した場合には、体動に伴って板状部材１５１の梁部１５３に図１１（Ｂ）および図１１（Ｃ）中において矢印Ｃ２方向に示す撓みが発生する。この梁部１５３の撓みに伴って圧電素子１５６に歪みが生じ、この歪みに応じた電気信号が圧電素子１５６から出力されることになる。

ここで、本実施の形態における歩数計１００Ｂにあっては、梁部１５３のプリント配線基板１４０側の端部から立設された錘部１５５が、その根元部から先端部に向かうに連れてプリント配線基板１４０から遠ざかるように構成されている。また、錘部１５５と対となる、梁部１５３のプリント配線側１４０とは反対側の端部から立設された錘部１５４は、その根元部から先端部に向かうに連れてプリント配線基板１４０に近付くように構成されている。このように構成することにより、梁部１５３に撓みが生じた場合にも錘部１５５がプリント配線基板１４０に接触するおそれがないため、精度よく体動が検出可能になるとともに、歩数計１００Ｂを小型化（薄型化）することができる。

上述のように、本実施の形態における歩数計１００Ｂにおいては、本体ケーシングの装着面１２２に対してセンサユニット１５０を構成する板状部材１５１の梁部１５３の撓み方向が非平行となるように構成されている。このように構成することにより、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきによる測定精度の低下が防止可能となり、より多くの場合にその体動が検出できるようになる。以下においては、その仕組みについて詳説する。

図１２は、下腹部が突出していない人が本実施の形態における歩数計を装着した場合におけるセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。また、図１３は、下腹部が突出している人が本実施の形態における歩数計を装着した場合におけるセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。

下腹部が突出していない人が本実施の形態における歩数計１００Ｂを装着した場合における装着状態は上述の実施の形態１における図６と同様であり、その場合のセンサユニット１５０の検出軸が配置される方向は図１２に示す如くとなる。すなわち、図１２を参照して、本体ケーシングの装着面１２２は鉛直線ＰＬと平行に配置されることになり、この装着面１２２と平行に配置されたプリント配線基板１４０の実装面１４１も鉛直線ＰＬと平行に配置されることになる。上述のように、梁部１５３の主面は、プリント配線基板１４０の実装面１４１と所定の傾斜角βをもって傾斜配置されているため、センサユニット１５０の検出軸ＳＡは、上記の傾斜角βをもって鉛直線ＰＬと交差することになる。なお、ここで傾斜角βは上述の本発明の第１の局面における第１傾斜角に相当する。

そして、本実施の形態における歩数計１００Ｂにおいては、センサユニット１５０の検出軸ＳＡが、図示するように本体ケーシングの上部側に向うに連れ装着面１２２に近付くように傾斜配置されるとともに、上記傾斜角βが、センサユニット１５０の検出可能角度αの範囲内に含まれるように構成されているため、下腹部が突出していない使用者が歩数計１００Ｂを装着した場合にも、センサユニット１５０の検出可能範囲内に鉛直方向が存在することとなる。したがって、使用者の体動がセンサユニット１５０によって確実に検出されることになる。

また、下腹部が突出した人が本実施の形態における歩数計１００Ｂを装着した場合における装着状態は上述の実施の形態１における図８と同様であり、その場合のセンサユニット１５０の検出軸が配置される方向は図１３に示す如くとなる。すなわち、図１３を参照して、本体ケーシングの装着面１２２は鉛直線ＰＬと所定の角度δをもって傾斜配置されることになり、この装着面１２２と平行に配置されたプリント配線基板１４０の実装面１４１も鉛直線ＰＬと所定の角度δをもって傾斜配置されることになる。上述のように、梁部１５３の主面は、プリント配線基板１４０の実装面１４１と所定の傾斜角βをもって傾斜配置されているため、センサユニット１５０の検出軸ＳＡは、角度（β−δ）をもって鉛直線ＰＬと交差することになる。

ここで、所定の角度δが、（β−α）≦δ≦（β＋α）の条件を満たす場合には、センサユニット１５０の検出可能範囲内に鉛直方向が存在することになる。したがって、下腹部が突出した使用者が歩数計１００Ｂを装着した場合にも、使用者の体動がセンサユニット１５０によって確実に検出されることになる。そのため、本体ケーシングの装着面１２２とセンサユニット１５０の検出軸とが成す傾斜角βを適宜調節しておくことにより、多くの場合にその体動が検出可能になる。

以上において説明したように、本実施の形態の如くの歩数計１００Ｂとすることにより、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきによる測定精度の低下が防止可能となり、下腹部が突出していない人は勿論、下腹部が突出した人が使用した場合にもより多くの場合にその体動が検出できるようになる。

なお、実際に上記構成の歩数計１００Ｂを製作する場合にセンサユニット１５０としてたとえば検出可能角度αが３０°の実用的な加速度センサを利用することを想定すれば、一例として、本体ケーシングの装着面１２２に対するセンサユニット１５０の検出軸ＳＡの傾斜角βを２０°とすることが考えられる。このとき、梁部１５３とプリント配線基板１４０との間の距離は０．８ｍｍ以上とし、好ましくは１．０ｍｍ程度とする。このように構成した場合には、装着状態において角度δが−１０°から５０°の範囲内であれば、問題なく体動が検出できることになる。

（実施の形態３）
図１４は、本発明の実施の形態３における歩数計の内部構造を示す図であり、歩数計を閉状態とした場合の模式側面図である。また、図１５は、本実施の形態における歩数計のセンサユニットのプリント配線基板への組付構造を示す図である。ここで、図１５（Ａ）は、組付け後におけるプリント配線基板の概略斜視図であり、図１５（Ｂ）および図１５（Ｃ）は、それぞれ組付け後におけるプリント配線基板の正面図および側面図である。なお、上述の実施の形態２における歩数計１００Ｂと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。

図１４に示すように、本実施の形態における歩数計１００Ｃは、上述の実施の形態２における歩数計１００Ｂと同様に、本体ケーシングがケース本体１１０とカバー体１２０とクリップ体１３０とに分割されており、このうちケース本体１１０の内部には、配線基板としてのプリント配線基板１４０が収容固定されている。プリント配線基板１４０は、本体ケーシングに移動不能に固定されており、このプリント配線基板１４０の一方の主面である実装面１４１に第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂからなる２つのセンサユニットが取付けられている。第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂは、それぞれ上述の本発明の第１の局面における第１体動検出手段および第２体動検出手段に相当する。本実施の形態における歩数計１００Ｃにおいては、上述の実施の形態２における歩数計１００Ｂと同様に、プリント配線基板１４０の実装面１４１が本体ケーシングの装着面１２２と平行に配置されている。

図１５（Ａ）ないし図１５（Ｃ）に示すように、プリント配線基板１４０は、たとえば平面視略矩形の板状の部材からなり、その主面に回路パターンが形成されている。第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂのそれぞれは、平面視略Ｌ字状の片持ち梁構造を有する板状部材１５１ａ，１５１ｂと、この板状部材１５１ａ，１５１ｂに取付けられた平面視略矩形状の板状形状を有する圧電素子１５６ａ，１５６ｂとを含んでいる。

本実施の形態における歩数計１００Ｃにおいては、第１センサユニット１５０Ａの板状部材１５１ａの梁部１５３ａの主面がプリント配線基板１４０の実装面１４１と直交することなく所定の第１傾斜角をもって交差するように配置されている。また、第２センサユニット１５０Ｂの板状部材１５１ｂの梁部１５３ｂの主面は、プリント配線基板１４０の実装面１４１と直交することなく、上記の第１センサユニット１５０Ａにおける第１傾斜角よりも大きい所定の第２傾斜角をもって交差するように配置されている。したがって、センサユニット１５０Ａ，１５０Ｂのそれぞれの梁部１５３ａ，１５３ｂの主面は、本体ケーシングの装着面１２２と所定の第１傾斜角および第２傾斜角をもって傾斜配置されることになる（図１４参照）。

使用者がこのケース本体１１０を身体に装着した場合には、体動に伴って第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂのそれぞれの板状部材１５１ａ，１５１ｂの梁部１５３ａ，１５３ｂに図１５（Ｂ）および図１５（Ｃ）中において矢印Ｃ３およびＣ４方向に示す撓みが発生する。この梁部１５３ａ，１５３ｂのそれぞれの撓みに伴って圧電素子１５６ａ，１５６ｂのそれぞれに歪みが生じ、この歪みに応じた電気信号がそれぞれの圧電素子１５６ａ，１５６ｂから出力されることになる。

ここで、本実施の形態における歩数計１００Ｃにあっては、第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂの梁部１５３ａ，１５３ｂのプリント配線基板１４０側の端部から立設された錘部１５５ａ，１５５ｂのそれぞれが、その根元部から先端部に向かうに連れてプリント配線基板１４０から遠ざかるように構成されている。また、錘部１５５ａ，１５５ｂとそれぞれ対となる、梁部１５３ａ，１５３ｂのプリント配線側１４０とは反対側の端部から立設された錘部１５４ａ，１５４ｂのそれぞれは、その根元部から先端部に向かうに連れてプリント配線基板１４０に近付くように構成されている。このように構成することにより、梁部１５３ａ，１５３ｂに撓みが生じた場合にも錘部１５５ａ，１５５ｂがプリント配線基板１４０に接触するおそれがないため、精度よく体動が検出可能になるとともに、歩数計１００Ｃを小型化（薄型化）することができる。

図１６は、本実施の形態における歩数計の機能ブロックを示すブロック図である。以下においては、この図を参照して、本実施の形態における歩数計の機能ブロックについて説明する。

図１６に示すように、本実施の形態における歩数計１００Ｃは、体動検出手段として２つのセンサユニット１５０Ａ，１５０Ｂを有している。これに伴い、本実施の形態における歩数計１００Ｃにおいては、第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂのそれぞれに対応して、アンプ部１６０，１６６およびフィルタ部１６１，１６７が設けられている。また、ＣＰＵ１６２は、上記本発明の第１の局面における選択手段としての機能も備えており、第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂのうち、いずれのセンサユニットから出力される出力信号を体動検出の対象とするかを選択し、選択した出力信号を用いて演算回路１６２ａにて各種演算を行なうことにより、歩数を計数する。なお、上記以外の構成は、上述の実施の形態１における歩数計１００Ａと同様である。

上述のように、本実施の形態における歩数計１００Ｃにおいては、本体ケーシングの装着面１２２に対して第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂを構成するそれぞれの板状部材１５１ａ，１５１ｂの梁部１５３ａ，１５３ｂの撓み方向が非平行となるように構成されている。このように構成することにより、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきによる測定精度の低下がさらに防止可能となり、さらにより多くの場合にその体動が検出できるようになる。以下においては、その仕組みについて詳説する。

図１７は、下腹部が突出していない人が本実施の形態における歩数計を装着した場合におけるセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。また、図１８は、下腹部が突出している人が本実施の形態における歩数計を装着した場合における第１センサユニットおよび第２センサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。また、図１９は、図１８に示す場合よりもさらに下腹部が突出している人が本実施の形態における歩数計を装着した場合における第１センサユニットおよび第２センサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。

下腹部が突出していない人が本実施の形態における歩数計１００Ｃを装着した場合の第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂの検出軸が配置される方向は図１７に示す如くとなる。すなわち、図１７を参照して、本体ケーシングの装着面１２２は鉛直線ＰＬと平行に配置されることになり、この装着面１２２と平行に配置されたプリント配線基板１４０の実装面１４１も鉛直線ＰＬと平行に配置されることになる。上述のように、第１センサユニット１５０Ａの板状部材１５１ａの梁部１５３ａの主面は、プリント配線基板１４０の実装面１４１と所定の第１傾斜角β１をもって傾斜配置されているため、第１センサユニット１５０Ａの検出軸ＳＡ１は、上記の傾斜角β１をもって鉛直線ＰＬと交差することになる。なお、ここで第１傾斜角β１は上述の本発明の第１の局面における第１傾斜角に相当する。

そして、本実施の形態における歩数計１００Ｃにおいては、第１センサユニット１５０Ａの検出軸ＳＡ１が、図示するように本体ケーシングの上部側に向うに連れ装着面１２２に近付くように傾斜配置されるとともに、上記第傾斜角β１が、第１センサユニット１５０の検出可能角度α１の範囲内に含まれるように構成されているため、下腹部が突出していない使用者が歩数計１００Ｃを装着した場合にも、第１センサユニット１５０Ａの検出可能範囲内に鉛直方向が存在することとなる。したがって、使用者の体動が第１センサユニット１５０Ａによって確実に検出されることになる。

また、下腹部が突出した人が本実施の形態における歩数計１００Ｃを装着した場合の第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂのそれぞれの検出軸が配置される方向は図１８に示す如くとなる。すなわち、図１８を参照して、本体ケーシングの装着面１２２は鉛直線ＰＬと所定の角度δ１をもって傾斜配置されることになり、この装着面１２２と平行に配置されたプリント配線基板１４０の実装面１４１も鉛直線ＰＬと所定の角度δ１をもって傾斜配置されることになる。上述のように、第１センサユニット１５０Ａの板状部材１５１ａの梁部１５３ａの主面は、プリント配線基板１４０の実装面１４１と所定の第１傾斜角β１をもって傾斜配置されているため、第１センサユニット１５０Ａの検出軸ＳＡ１は、角度（β１−δ１）をもって鉛直線ＰＬと交差することになる。

ここで、所定の角度δ１が、（β１−α１）≦δ１≦（β１＋α１）の条件を満たす場合には、第１センサユニット１５０Ａの検出可能範囲内に鉛直方向が存在することになる。したがって、下腹部が突出した使用者が歩数計１００Ｃを装着した場合にも、使用者の体動が第１センサユニット１５０Ａによって確実に検出されることになる。そのため、本体ケーシングの装着面１２２と第１センサユニット１５０Ａの検出軸ＳＡ１とが成す第１傾斜角βを適宜調節しておくことにより、多くの場合にその体動が検出可能になる。

また、上記よりもさらに下腹部が突出した人が本実施の形態における歩数計１００Ｃを装着した場合の第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂのそれぞれの検出軸が配置される方向は図１９に示す如くとなる。すなわち、図１９を参照して、本体ケーシングの装着面１２２は鉛直線ＰＬと所定の角度δ２（＞δ１）をもって傾斜配置されることになり、この装着面１２２と平行に配置されたプリント配線基板１４０の実装面１４１も鉛直線ＰＬと所定の角度δ２をもって傾斜配置されることになる。上述のように、第２センサユニット１５０Ｂの板状部材１５１ｂの梁部１５３ｂの主面は、プリント配線基板１４０の実装面１４１と所定の第２傾斜角β２をもって傾斜配置されているため、第２センサユニット１５０Ｂの検出軸ＳＡ２は、角度（β２−δ２）をもって鉛直線ＰＬと交差することになる。なお、ここで第２傾斜角β２は上述の本発明の第１の局面における第２傾斜角に相当する。

ここで、所定の角度δ２が、（β２−α２）≦δ２≦（β２＋α２）の条件を満たす場合には、第２センサユニット１５０Ｂの検出可能範囲内に鉛直方向が存在することになる。したがって、下腹部２０１がさらに突出した使用者２００が歩数計１００Ｃを装着した場合にも、使用者２００の体動が第２センサユニット１５０Ｂによって確実に検出されることになる。そのため、本体ケーシングの装着面１２２と第２センサユニット１５０Ｂの検出軸ＳＡ２とが成す第２傾斜角β２を適宜調節しておくことにより、多くの場合にその体動が検出可能になる。

以上において説明したように、本実施の形態の如くの歩数計１００Ｃとすることにより、センサユニットを１つとした上記実施の形態１および２における歩数計１００Ａ，１００Ｂよりも、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきによる測定精度の低下がさらに防止可能となり、下腹部が突出していない人は勿論、下腹部が突出した人が使用した場合にもさらにより多くの場合にその体動が検出できるようになる。

なお、本実施の形態における歩数計１００Ｃにおいては、検出可能範囲に連続性をもたせるために、第１センサユニット１５０Ａの検出可能範囲と第２センサユニット１５０Ｂの検出可能範囲とが一部重複するように構成されている。したがって、本体ケーシングの鉛直線に対する傾斜が所定の角度範囲となった場合には、第１センサユニット１５０Ａと第２センサユニット１５０Ｂの両者で体動が検出されることになる。しかしながら、上述のように、本実施の形態における歩数計１００Ｃにおいては、ＣＰＵ１６２がこれら信号を択一的に選択する選択手段として機能するため、歩数の重複カウントが防止される。

また、実際に上記構成の歩数計１００Ｃを製作する場合にセンサユニット１５０Ａ，１５０Ｂとしてたとえば検出可能角度αが３０°の実用的な加速度センサをそれぞれ利用することを想定すれば、一例として、本体ケーシングの装着面１２２に対する第１センサユニット１５０Ａの検出軸ＳＡ１の傾斜角β１を２０°とし、本体ケーシングの装着面１２２に対する第２センサユニット１５０Ｂの検出軸ＳＡ２の傾斜角β２を７０°とすることが考えられる。このとき、梁部１５３ａ，１５３ｂとプリント配線基板１４０との間の距離は０．８ｍｍ以上とし、好ましくは１．０ｍｍ程度とする。このように構成した場合には、装着状態において角度δが−１０°から１００°の範囲内であれば、問題なく体動が検出できることになる。

（実施の形態４）
図２０は、本発明の実施の形態４における歩数計の内部構造を示す図であり、歩数計を閉状態とした場合の模式側面図である。また、図２１は、本実施の形態における歩数計のセンサユニットのプリント配線基板への組付構造を示す図である。ここで、図２１（Ａ）は、組付け後におけるプリント配線基板の概略斜視図であり、図２１（Ｂ）および図２１（Ｃ）は、それぞれ組付け後におけるプリント配線基板の正面図および側面図である。なお、上述の実施の形態３における歩数計１００Ｃと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。

図２０に示すように、本実施の形態における歩数計１００Ｄは、上述の実施の形態３における歩数計１００Ｃと同様に、本体ケーシングがケース本体１１０とカバー体１２０とクリップ体１３０とに分割されており、このうちケース本体１１０の内部には、配線基板としてのプリント配線基板１４０が収容固定されている。プリント配線基板１４０は、本体ケーシングに移動不能に固定されており、このプリント配線基板１４０の一方の主面である実装面１４１に第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂからなる２つのセンサユニットが取付けられている。第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂは、それぞれ上述の本発明の第２の局面における第１体動検出手段および第２体動検出手段に相当する。本実施の形態における歩数計１００Ｄにおいては、上述の実施の形態３における歩数計１００Ｃと同様に、プリント配線基板１４０の実装面１４１が本体ケーシングの装着面１２２と平行に配置されている。

図２１（Ａ）ないし図２１（Ｃ）に示すように、プリント配線基板１４０は、たとえば平面視略矩形の板状の部材からなり、その主面に回路パターンが形成されている。第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂのそれぞれは、平面視略Ｌ字状の片持ち梁構造を有する板状部材１５１ａ，１５１ｂと、この板状部材１５１ａ，１５１ｂに取付けられた平面視略矩形状の板状形状を有する圧電素子１５６ａ，１５６ｂとを含んでいる。

本実施の形態における歩数計１００Ｄにおいては、第１センサユニット１５０Ａの板状部材１５１ａの梁部１５３ａの主面がプリント配線基板１４０の実装面１４１と直交するように配置されている。また、第２センサユニット１５０Ｂの板状部材１５１ｂの梁部１５３ｂの主面は、プリント配線基板１４０の実装面１４１と直交することなく所定の傾斜角をもって交差するように配置されている。したがって、センサユニット１５０Ａの梁部１５３ａの主面は、本体ケーシングの装着面１２２と直交配置され、センサユニット１５０Ｂの梁部１５３ｂの主面は、本体ケーシングの装着面１２２と所定の傾斜角をもって傾斜配置されることになる（図２０参照）。

使用者がこのケース本体１１０を身体に装着した場合には、体動に伴って第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂのそれぞれの板状部材１５１ａ，１５１ｂの梁部１５３ａ，１５３ｂに図２１（Ｂ）および図２１（Ｃ）中において矢印Ｃ５およびＣ６方向に示す撓みが発生する。この梁部１５３ａ，１５３ｂのそれぞれの撓みに伴って圧電素子１５６ａ，１５６ｂのそれぞれに歪みが生じ、この歪みに応じた電気信号がそれぞれの圧電素子１５６ａ，１５６ｂから出力されることになる。

ここで、本実施の形態における歩数計１００Ｄにあっては、第２センサユニット１５０Ｂの梁部１５３ｂのプリント配線基板１４０側の端部から立設された錘部１５５ｂが、その根元部から先端部に向かうに連れてプリント配線基板１４０から遠ざかるように構成されている。また、錘部１５５ｂと対となる、梁部１５３ｂのプリント配線側１４０とは反対側の端部から立設された錘部１５４ｂは、その根元部から先端部に向かうに連れてプリント配線基板１４０に近付くように構成されている。このように構成することにより、梁部１５３に撓みが生じた場合にも錘部１５５ｂがプリント配線基板１４０に接触するおそれがないため、精度よく体動が検出可能になるとともに、歩数計１００Ｄを小型化（薄型化）することができる。

上述のように、本実施の形態における歩数計１００Ｄにおいては、第１センサユニット１５０Ａを構成する板状部材１５１ａの梁部１５３ａの撓み方向が本体ケーシングの装着面１２２に対して平行となるように構成されるとともに、第２センサユニット１５０Ｂを構成する板状部材１５１ｂの梁部１５３ｂの撓み方向が本体ケーシングの装着面１２２に対して非平行となるように構成されている。このように構成した場合にも、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきによる測定精度の低下が防止可能となり、より多くの場合にその体動が検出できるようになる。以下においては、その仕組みについて詳説する。

図２２は、下腹部が突出していない人が本実施の形態における歩数計を装着した場合におけるセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。また、図２３は、下腹部が突出している人が本実施の形態における歩数計を装着した場合における第１センサユニットおよび第２センサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。

下腹部が突出していない人が本実施の形態における歩数計１００Ｄを装着した場合の第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂの検出軸が配置される方向は図２２に示す如くとなる。すなわち、図２２を参照して、本体ケーシングの装着面１２２は鉛直線ＰＬと平行に配置されることになり、この装着面１２２と平行に配置されたプリント配線基板１４０の実装面１４１も鉛直線ＰＬと平行に配置されることになる。この状態においては、第１センサユニット１５０Ａの検出軸ＳＡ１は、鉛直線ＰＬと直交することになるため、第１センサユニット１５０Ａの最大感度が得られる検出軸方向において体動を確実に検出することが可能になる。

また、下腹部が突出した人が本実施の形態における歩数計１００Ｄを装着した場合の第１センサユニット１５０Ａおよび第２センサユニット１５０Ｂのそれぞれの検出軸が配置される方向は図２３に示す如くとなる。すなわち、図２３を参照して、本体ケーシングの装着面１２２は鉛直線ＰＬと所定の角度δをもって傾斜配置されることになり、この装着面１２２と平行に配置されたプリント配線基板１４０の実装面１４１も鉛直線ＰＬと所定の角度δをもって傾斜配置されることになる。上述のように、第２センサユニット１５０Ｂの板状部材１５１ｂの梁部１５３ｂの主面は、プリント配線基板１４０の実装面１４１と所定の傾斜角βをもって傾斜配置されているため、第２センサユニット１５０Ｂの検出軸ＳＡ２は、角度（β−δ）をもって鉛直線ＰＬと交差することになる。なお、ここで傾斜角βは上述の本発明の第２の局面における傾斜角に相当する。

ここで、所定の角度δが、（β−α２）≦δ≦（β＋α２）の条件を満たす場合には、第２センサユニット１５０Ｂの検出可能範囲内に鉛直方向が存在することになる。したがって、下腹部が突出した使用者が歩数計１００Ｄを装着した場合にも、使用者の体動が第２センサユニット１５０Ｂによって確実に検出されることになる。そのため、本体ケーシングの装着面１２２と第２センサユニット１５０Ｂの検出軸ＳＡ２とが成す傾斜角βを適宜調節しておくことにより、多くの場合にその体動が検出可能になる。

以上において説明したように、本実施の形態の如くの歩数計１００Ｄとすることにより、センサユニットを１つとした上記実施の形態１および２における歩数計１００Ａ，１００Ｂよりも、使用者の体型に起因する装着状態のばらつきによる測定精度の低下がさらに防止可能となり、下腹部が突出していない人は勿論、下腹部が突出した人が使用した場合にもさらにより多くの場合にその体動が検出できるようになる。

なお、本実施の形態における歩数計１００Ｄにおいても、上述の実施の形態３における歩数計１００Ｃと同様に、検出可能範囲に連続性をもたせるために第１センサユニット１５０Ａの検出可能範囲と第２センサユニット１５０Ｂの検出可能範囲とが一部重複するように構成されている。したがって、本体ケーシングの鉛直線に対する傾斜が所定の角度範囲となった場合には、第１センサユニット１５０Ａと第２センサユニット１５０Ｂの両者で体動が検出されることになる。しかしながら、上述の実施の形態３における歩数計１００Ｃと同様に、本実施の形態における歩数計１００ＤにおいてもＣＰＵ１６２にこれら信号を択一的に選択する選択手段としての機能を持たせることにより、歩数の重複カウントの防止が可能になる。

また、実際に上記構成の歩数計１００Ｄを製作する場合にセンサユニット１５０Ａ，１５０Ｂとしてたとえば検出可能角度αが３０°の実用的な加速度センサをそれぞれ利用することを想定すれば、一例として、本体ケーシングの装着面１２２に対する第２センサユニット１５０Ｂの検出軸ＳＡ２の傾斜角βを５５°とすることが考えられる。このとき、梁部１５３ｂとプリント配線基板１４０との間の距離は０．８ｍｍ以上とし、好ましくは１．０ｍｍ程度とする。このように構成した場合には、装着状態において角度δが−３０°から８５°の範囲内であれば、問題なく体動が検出できることになる。

上述の実施の形態１ないし４においては、体動検出手段としてのセンサユニットを片持ち梁構造を有する板状部材と圧電素子にて構成した場合を例示して説明を行なったが、このような構成に限定されるものではない。たとえば体動検出手段として振り子式のセンサユニットを利用することも可能である。

このように、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明の実施の形態１における歩数計を開状態とした場合の概略斜視図である。 本発明の実施の形態１における歩数計を開状態とした場合の側面図である。 本発明の実施の形態１における歩数計を閉状態とした場合の模式側面図である。 本発明の実施の形態１における歩数計のセンサユニットのプリント配線基板への組付構造を示す図であり、（Ａ）は、組付け後におけるプリント配線基板の概略斜視図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ組付け後におけるプリント配線基板の正面図および側面図である。 本発明の実施の形態１における歩数計の機能ブロックを示すブロック図である。 下腹部が突出していない人が本発明の実施の形態１における歩数計を装着した場合の装着状態を示す図である。 図６に示す装着状態におけるセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。 下腹部が突出している人が本発明の実施の形態１における歩数計を装着した場合の装着状態を示す図である。 図８に示す装着状態におけるセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態２における歩数計を閉状態とした場合の模式側面図である。 本発明の実施の形態２における歩数計のセンサユニットのプリント配線基板への組付構造を示す図であり、（Ａ）は、組付け後におけるプリント配線基板の概略斜視図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ組付け後におけるプリント配線基板の正面図および側面図である。 下腹部が突出していない人が本発明の実施の形態２における歩数計を装着した場合のセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。 下腹部が突出している人が本発明の実施の形態２における歩数計を装着した場合のセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態３における歩数計を閉状態とした場合の模式側面図である。 本発明の実施の形態３における歩数計のセンサユニットのプリント配線基板への組付構造を示す図であり、（Ａ）は、組付け後におけるプリント配線基板の概略斜視図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ組付け後におけるプリント配線基板の正面図および側面図である。 本発明の実施の形態３における歩数計の機能ブロックを示すブロック図である。 下腹部が突出していない人が本発明の実施の形態３における歩数計を装着した場合のセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。 下腹部が突出している人が本発明の実施の形態３における歩数計を装着した場合のセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。 図１８に示す場合よりもさらに下腹部が突出している人が本発明の実施の形態３における歩数計を装着した場合のセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態４における歩数計を閉状態とした場合の模式側面図である。 本発明の実施の形態４における歩数計のセンサユニットのプリント配線基板への組付構造を示す図であり、（Ａ）は、組付け後におけるプリント配線基板の概略斜視図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ組付け後におけるプリント配線基板の正面図および側面図である。 下腹部が突出していない人が本発明の実施の形態４における歩数計を装着した場合のセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。 下腹部が突出している人が本発明の実施の形態４における歩数計を装着した場合のセンサユニットの傾きの状態を模式的に示す図である。

符号の説明

１００Ａ〜１００Ｄ 歩数計、１１０ ケース本体、１１１ 表示面、１１３ 軸支部、１１４ 爪部、１１６ 表示部、１１７ 操作部、１２０ カバー体、１２１ カバー面、１２２ 装着面、１２３ 軸支部、１２４ 受け部、１２５ 軸支部、１３０ クリップ体、１３１ 軸支部、１３２ バネ、１４０ プリント配線基板、１４１ 実装面、１４２ ビス穴、１５０ センサユニット、１５０Ａ 第１センサユニット、１５０Ｂ 第２センサユニット、１５１，１５１ａ，１５１ｂ 板状部材、１５２，１５２ａ，１５２ｂ 固定部、１５３，１５３ａ，１５３ｂ 梁部、１５４，１５４ａ，１５４ｂ，１５５，１５５ａ，１５５ｂ 錘部、１５６，１５６ａ，１５６ｂ 圧電素子、１６０，１６６ アンプ部、１６１，１６７ フィルタ部、１６２ ＣＰＵ、１６２ａ 演算回路、１６３ メモリ部、１６４ 電池、１６５ 定電圧回路、２００ 使用者、２０１ 下腹部。

Claims (11)

1. 所定の検出軸方向の体動を検出するように固定配置された第１体動検出手段と、前記第１体動検出手段が収容された本体ケーシングとを備えた体動検出装置であって、
   前記第１体動検出手段は、体動に伴って撓む第１梁部を有する第１板状部材と、前記第１板状部材の前記第１梁部の主面に取付けられた第１圧電素子とを含み、前記本体ケーシングの内部に収容固定された配線基板に取付けられ、
   前記配線基板の主面は、前記本体ケーシングの身体への装着面と平行に配置され、
   前記第１梁部の前記主面は、前記配線基板の前記主面に対して第１傾斜角をもって傾斜配置され、これにより前記第１体動検出手段の前記検出軸は、前記本体ケーシングの前記装着面に対して前記第１傾斜角をもって傾斜配置され、
   前記第１傾斜角は、前記第１体動検出手段の検出可能角度範囲内に含まれる、体動検出装置。
2. 前記第１体動検出手段の前記検出軸は、前記本体ケーシングの上部側に向かうに連れ、前記装着面に近付くように配置されている、請求項１に記載の体動検出装置。
3. 前記第１梁部は、前記第１梁部の前記配線基板側の端部から立設された第１錘部を有し、
   前記第１錘部は、その先端側に向かうに連れて前記配線基板から遠ざかる方向に延びている、請求項１または２に記載の体動検出装置。
4. 所定の検出軸方向の体動を検出するように固定配置された第２体動検出手段をさらに備え、
   前記第２体動検出手段は、体動に伴って撓む第２梁部を有する第２板状部材と、前記第２板状部材の前記第２梁部の主面に取付けられた第２圧電素子とを含み、前記配線基板に取付けられ、
   前記第２梁部の前記主面は、前記配線基板の前記主面に対して前記第１傾斜角よりも大きい第２傾斜角をもって傾斜配置され、これにより前記第２体動検出手段の前記検出軸は、前記本体ケーシングの前記装着面に対して前記第２傾斜角をもって傾斜配置され、
   前記第２傾斜角は、前記第２体動検出手段の検出可能角度範囲内に含まれず、
   前記第１体動検出手段の検出可能範囲と前記第２体動検出手段の検出可能範囲とが、少なくとも一部において重複している、請求項１から３のいずれかに記載の体動検出装置。
5. 前記第２体動検出手段の前記検出軸は、前記本体ケーシングの上部側に向かうに連れ、前記装着面に近付くように配置されている、請求項４に記載の体動検出装置。
6. 前記第２梁部は、前記第２梁部の前記配線基板側の端部から立設された第２錘部を有し、
   前記第２錘部は、その先端側に向かうに連れて前記配線基板から遠ざかる方向に延びている、請求項４または５に記載の体動検出装置。
7. 前記第１体動検出手段および前記第２体動検出手段のうち、いずれの体動検出手段から出力される出力信号を体動検出の対象とするかを選択する選択手段をさらに備えた、請求項４から６のいずれかに記載の体動検出装置。
8. 所定の検出軸方向の体動を検出するように固定配置された第１体動検出手段および第２体動検出手段と、前記第１体動検出手段および前記第２体動検出手段が収容された本体ケーシングとを備えた体動検出装置であって、
   前記第１体動検出手段は、体動に伴って撓む第１梁部を有する第１板状部材と、前記第１板状部材の前記第１梁部の主面に取付けられた第１圧電素子とを含み、前記本体ケーシングの内部に収容固定された配線基板に取付けられ、
   前記第２体動検出手段は、体動に伴って撓む第２梁部を有する第２板状部材と、前記第２板状部材の前記第２梁部の主面に取付けられた第２圧電素子とを含み、前記配線基板に取付けられ、
   前記配線基板の主面は、前記本体ケーシングの身体への装着面と平行に配置され、
   前記第１梁部の前記主面は、前記配線基板の前記主面に対して直交して配置され、これにより前記第１体動検出手段の前記検出軸は、前記本体ケーシングの前記装着面と平行に配置され、
   前記第２梁部の前記主面は、前記配線基板の前記主面に対して傾斜角をもって傾斜配置され、これにより前記第２体動検出手段の前記検出軸は、前記本体ケーシングの前記装着面に対して前記傾斜角をもって傾斜配置され、
   前記傾斜角は、前記第２体動検出手段の検出可能角度範囲内に含まれず、
   前記第１体動検出手段の検出可能範囲と前記第２体動検出手段の検出可能範囲とが、少なくとも一部において重複している、体動検出装置。
9. 前記第２体動検出手段の前記検出軸は、前記本体ケーシングの上部側に向かうに連れ、前記装着面に近付くように配置されている、請求項８に記載の体動検出装置。
10. 前記第２体動検出手段の前記第２梁部は、前記第２梁部の前記配線基板側の端部から立設された錘部を有し、
    前記錘部は、その先端側に向かうに連れて前記配線基板から遠ざかる方向に延びている、請求項８または９に記載の体動検出装置。
11. 前記第１体動検出手段および前記第２体動検出手段のうち、いずれの体動検出手段から出力される出力信号を体動検出の対象とするかを選択する選択手段をさらに備えた、請求項８から１０のいずれかに記載の体動検出装置。

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