JP6972601B2 - センサー装着具および情報システム - Google Patents

Description

本発明は、腕時計等の情報機器と、情報機器に装着されるセンサー装着具に関する。

従来の腕時計として、時刻表示機能以外に、例えば腕時計に内蔵する温度センサーによって計測される温度等を盤面で表示するものがある（特許文献１参照）。

特開２０１３−５７５１７号公報

しかしながら、腕時計等の情報機器は、腕に装着するものであるため、センサーの搭載スペース限られている。このため、多機能にすると、製品サイズが大きくなり、デザインや操作性に制約が生じる等の問題点が生じる。

そこで、本発明は、情報機器の機能を拡張できるセンサー装着具とそのセンサー装着具を備えた情報機器を提供することを解決課題としている。

上述の課題を解決するため、本発明に係るセンサー装着具の一態様は、外装ケースと前記外装ケースに搭載される表示部とを備え人体に装着可能な情報機器に取り付けられるセンサー装着具であって、前記人体に前記情報機器を装着した際に前記外装ケースの人体の側に配置され、センサーを内蔵するベース部と、前記外装ケースの前記表示部の外周部に装着されるリング部と、前記ベース部と前記リング部とを前記外装ケースの側面側で保持する保持部とを備える。

上述したセンサー装着具の一態様によれば、センサー装着具が情報機器に外付けされるため、情報機器自体にはセンサーを内蔵することなく、情報機器の機能を拡張することができる。

上述したセンサー装着具の一態様において、前前記保持部は、前記リング部と前記ベース部とが回動可能に結合された第１保持部と、前記リング部が前記ベース部に着脱可能に固定される第２保持部とを備えることが好ましい。

このようなリング部とベース部との保持構造とすることにより、センサー装着具の情報機器への着脱のための作業箇所が１箇所ですみ、着脱作業が容易となる。

上述したセンサー装着具の一態様において、前記リング部は、前記センサーの計測値を示す目盛を備えることが好ましい。

このように、リング部に、センサーの計測値を指示する指標として目盛を設けることにより、センサー装着具に設けられたセンサーに応じた目盛をリング部に設けることができる。また、センサー装着具により付加されるセンサーに応じた目盛を情報機器に必ずしも付加する必要が無くなる。

上述したセンサー装着具の一態様において、前記リング部は、前記情報機器の前記表示部を覆う透明な部材を備えることが好ましい。

リング部は情報機器の情報を表示する表示部の側に設けられるので、部材によって情報機器の表示部を保護することができる。また、部材は透明であるので、表示部に表示される情報の視認性を妨げない。部材の材料としては、例えば、ガラスおよびプラスチックを用いることができる。

上述したセンサー装着具の一態様において、前記ベース部または前記リング部には、前記センサーの計測値を前記情報機器に送る通信部を備えることが好ましい。このように、ベース部またはリング部に通信部を備えることにより、情報機器の表示機能を利用した表示を行なうことができ、情報機器の適用範囲を高めることができる。

上述した課題を解決するため、本発明に係るセンサー装着具の一態様は、情報機器を人体に取り付けるために前記情報機器に取付けられるバンドと、前記バンドに取付けられ、センサーを収容するセンサー収容体とを備え、前記バンドは、第１バンドと、第２バンドと、前記第１バンドの端部に接続された第１ケースと、前記第２バンドの端部に接続された第２ケースと、前記第１ケースと前記第２ケースとを接続する第３ケースと、を含み、
前記情報機器を人体に装着した際に、前記第１ケース、前記第２ケース、および前記第３ケースは互いに折り重なり、且つ、前記センサー収容体は前記折り重なった部分に着脱可能に収容されていることを特徴とする。

上述したセンサー装着具の一態様によれば、センサー装着具が情報機器を保持するようにして情報機器に装着されるため、情報機器自体にはセンサーを取付けることなく、情報機器の機能を拡張することができる。また、センサーが故障した場合に容易に交換することができる。さらに、複数種類のセンサーを適宜交換することにより、所望の計測項目を計測することが可能となる。

また、上述したセンサー装着具の各態様において、前記センサー収容体は、前記センサーの計測値を前記情報機器に送る通信部を備えることが好ましい。

このように、センサー収容体に通信部を備えることにより、情報機器の表示機能を利用した表示を行なうことができ、情報機器の適用範囲を高めることができる。

上述した課題を解決するため、本発明に係る情報システムの一態様は、外装ケースと、前記外装ケースに搭載される表示部とを備え人体に装着可能な情報機器と、前記情報機器に取り付けられるセンサー装着具を備え、前記センサー装着具は、前記人体に前記情報機器を装着した際に前記外装ケースの人体の側に配置され、センサーを内蔵するベース部と、前記外装ケースの前記表示部の外周部に装着されるリング部と、前記ベース部と前記リング部とを前記外装ケースの側面側で保持する保持部とを備える。
本発明に係る情報システムの一態様は、情報機器と、前記情報機器を人体に取り付けるために前記情報機器に取付けられるバンドと、前記バンドに取付けられ、センサーを収容するセンサー収容体とを備え、前記バンドは、第１バンドと、第２バンドと、前記第１バンドの端部に接続された第１ケースと、前記第２バンドの端部に接続された第２ケースと、前記第１ケースと前記第２ケースとを接続する第３ケースと、を含み、前記情報機器を人体に装着した際に、前記第１ケース、前記第２ケース、および前記第３ケースは互いに折り重なり、且つ、前記センサー収容体は前記折り重なった部分に着脱可能に収容されている。

上述した情報システムの一態様によれば、センサー装着具により計測機能が付加されるため、情報機器自体にはセンサーを取付けることなく、情報機器の機能を拡張することができる。

本発明の情報機器の第１の実施形態を示す斜視図である。 本実施形態の情報機器を図１と異なる角度から見て示す斜視図である。 本実施形態の情報機器を示す平面図である。 本実施形態のセンサー装着具を示す斜視図である。 本実施形態のセンサー装着具の情報機器への装着作業状況の第１段階を示す斜視図である。 本実施形態のセンサー装着具の情報機器への装着作業状況の第２段階を示す斜視図である。 本実施形態の情報機器の機能を説明するブロック図である。 本実施形態の表示形態の一例を示す情報機器の平面図である。 本発明のセンサー装着具の変形例を示す斜視図である。 本発明の情報機器の第２の実施形態を示す斜視図である。 図１０の実施形態のセンサー装着具を示す斜視図である。

＜第１実施形態＞
図１および図２は本発明の情報システムの第１の実施形態を示す斜視図である。この情報システムは、人体に装着して使用可能な情報機器とセンサー装着具２を備える。そのような情報機器には、アウトドアウォッチなどのリスタブル機器が含まれる。本実施形態においては、情報機器として腕時計１を例示する。また、図１は腕時計１にセンサー装着具２を装着した状態を示す。腕時計１の外装ケース１ａはその両端にバンド（図示せず）を取付けるバンド取付け部１ｂを有し、上面にカバーガラス３を有する。外装ケース１ａには腕時計１の表示の変更等を行なうための操作子４やリューズ５が取り付けられている。また、図３に示すように、腕時計１は、情報を表示する表示部３５を備える。更に、本実施形態においては、腕時計１はその表示部３５において時針６、分針７および秒針８等の指針を有する例について示しているが、この他に画像を表示する液晶表示部を付加的に設ける場合や、画像を表示する液晶表示部のみ設け指針を設けない場合もある。

図４に示すように、センサー装着具２は、センサー９を内蔵したベース部１０を備える。ベース部１０は、腕時計１を人体に装着した状態で外装ケース１ａの人体の側に配置される。また、センサー装着具２は、外装ケース１ａの表示部３５の側であって、外装ケース１ａの外周部（ベゼル部）に装着されるリング部１１とを有する。リング部１１は環状の形状をしている。また、センサー装着具２は、腕時計１の外装ケース１ａの側面でベース部１０とリング部１１とを保持する保持部を備える。この例の保持部は、第１保持部１３と第２保持部１４とからなる。また、第１保持部１３と第２保持部１４は、外装ケース１ａを挟んで外装ケース１ａの側面に設けられる。図５に示すように、センサー９の底面側にはセンシング部９ａが設けられている。

ベース部１０は外装ケース１ａの人体の側に配置される。ベース部１０は、その上面に、腕時計１の裏側が嵌め込まれる円弧状の隆起部１０ａ，１０ｂを有する。リング部１１は、腕時計１の表示部３５の側のベゼル部に当てて装着した際に、腕時計１の円状の表示部３５を露出させるように、円弧状をなす。なお、腕時計１の表示部３５の形状が角形であれば、リング部１１には、その表示部３５の形に合致した形状が選択される。リング部１１は、センサー９の計測値を示す目盛２７を備える。

本実施形態においては、ベース部１０とリング部１１とを固定する第１保持部１３は、ベース部１０に対し、リング部１１が回動可能に結合された構造を有する。すなわち、第１保持部１３は、ベース部１０から立ち上げ状に形成された一対の立上部１０ｃ，１０ｃと、その立上部１０ｃ，１０ｃの頂部に設けられた軸受１０ｄ，１０ｄと、リング部１１に固定され、軸受１０ｄ，１０ｄに回動可能に嵌合された軸１１ａとにより構成されている。

また、ベース部１０とリング部１１とを固定する第２保持部１４は、ねじ式にベース部１０とリング部１１とを着脱可能に固定する構造を有する。すなわち、第２保持部１４を構成するため、ベース部１０側には、ベース部１０の隆起部１０ｂに設けられ、リング部１１の自由端１１ｅ（図４参照）側を受ける受け面１０ｅと、その受け面１０ｅに埋設され、受け面１０ｅから突出させて設けられた締結用の雄ねじ１７とが設けられる。また、隆起部１０ｂの側面部には支持軸１９を中心として回動可能にアーム２０が取付けられ、そのアーム２０の先端に雄ねじ１７に螺合させる雌ねじ２１が、摘み２２によって回動されるように取付けられている。

また、第２保持部１４を構成するため、リング部１１の自由端１１ｅには、腕時計１の厚みに対応して、腕時計１を保持する空間をリング部１１とベース部１０との間で形成するために、リング部１１から下方に突出させて形成された突出部１１ｂを有する。さらに第２保持部１４を構成するため、突出部１１ｂの下端には、突出部１１ｂから斜めに延出させて形成された締結片１１ｃを有し、締結片１１ｃに貫通孔１１ｄが設けられている。この貫通孔１１ｄの位置は、リング部１１を閉じた際に、ベース部１０に設けた雄ねじ１７に嵌まる位置である。

本実施形態のセンサー装着具２を腕時計１に取り付ける際には、図５に示すように、ベース部１０とリング部１１との間に腕時計１を入れ、図６に示すように、ベース部１０の上面の隆起部１０ａ，１０ｂ間に腕時計１の底部を嵌め込む。このとき、リューズ５はベース部１０の立上部１０ｃ，１０ｃ間に位置させる。続いて、リング部１１を腕時計１に被せて腕時計１の表示部３５側に当てる。ここで、そして、締結片１１ｃの貫通孔１１ｄを、ベース部１０の隆起部１０ｂの受け面１０ｅに設けた雄ねじ１７に嵌める。その後、アーム２０を回動させて雌ねじ２１を雄ねじ１７に嵌め、摘み２２により雌ねじ２１を回すことにより、締結片１１ｃを受け面１０ｅと雌ねじ２１との間で挟持、締結してリング部１１をベース部１０に固定する。これにより、センサー装着具２で腕時計１を保持した状態でセンサー装着具２が腕時計１に取付けられる。

センサー装着具２を腕時計１から取り外す際には、摘み２２を回して雌ねじ２１を緩め、雌ねじ２１を雄ねじ１７から外し、リング部１１の締結片１１ｃをベース部１０の受け面１０ｅから外すことにより、腕時計１からセンサー装着具２を取外すことができる。

本実施形態において、腕時計１には日常的に使用する機能を搭載し、センサー装着具２のセンサー９として、例えば、高度、深度、天候を計測または演算推測する気圧センサー、ＧＰＳ、脈拍、モーション、照度、紫外線等のセンサーの少なくとも一種類を備える。そして、日常は腕時計１のみを装着し、登山、潜水、旅行、スポーツ活動等の使用場面応じて有効なセンサーが搭載されたセンサー装着具２を選択することが好ましい。このようにすれば、ユーザーは、使用場面に応じて使用したいセンサー９を内蔵したセンサー装着具２を腕時計１に装着することができる。

図７は腕時計１とセンサー装着具２の表示に係わる機能ブロック図である。腕時計１およびセンサー装着具２はそれぞれ内蔵する電池（図示せず）を電源として動作する。センサー装着具２と腕時計１は、例えば赤外線通信、あるいはブルートゥース（登録商標）等の無線通信方式を可能にする通信部２９，３１を有し、通信部２９，３１間の通信は、腕時計１に備えた電子回路でなる制御部３０による制御により行なう。ペアリングボタン１０ｆは、センサー装着具２と腕時計１の無線通信を有効にする（ペアリング）ための操作子である。センサー９の計測部２８で計測された値の表示を行なうか否かは、腕時計１に備えた操作子４の操作による計測値表示指令を受けつけることにより決定をするか、またはセンサー装着具２の操作子であるペアリングボタン１０ｆが、ペアリング中に操作されることによって腕時計１に表示部３２における表示を行なわせる構成としてもよい。

センサー９により計測され、腕時計１の通信部３１に送られた計測信号は、制御部３０に付帯する演算部で例えば秒針８の回転角度に変換され、リング部１１に記した目盛２７に対して例えば秒針８で指示して計測値を表す。腕時計１がデジタル表示をする表示部３２を有する場合には、計測値を数値表示するようにしてもよい。

なお、通信部２９，３１間の通信は無線通信方式ではなく、例えば接続端子により電気的接続を行なう有線式で行なうようにしてもよい。

図８はセンサー９による計測値の表示の他の例である。この例はセンサー９が気圧センサーであり、リング部１１の上面には、一周を１０分割する目盛２７と、その目盛２７を説明する数字３４が高度（ｋｍ）を指標するものとして表示されている。また、腕時計１の表示部３５には、高度に対応するマーク３６が実線で示す弧状の帯が複数配置されるグラフとなっており、高度が高い程、矢印３７に示す方向に実線のマーク３６の数が増加するように表示するものである。

上述のように、本実施形態によれば、センサー装着具２が腕時計１を保持するようにして腕時計１に装着されるため、腕時計１自体にはセンサーを取付けることなく、腕時計１の機能を拡張することができる。また、センサー装着具２は第２保持部１４の着脱作業により腕時計１に着脱できるので、不要な場合には、腕時計１からセンサー装着具２を外しておくことができる。

ここで、ベース部１０とリング部１１との結合は、両端をねじによる結合構造で着脱可能に結合する構造としてもよい。しかしながら本実施形態においては、リング部１１の一端部が、ベース部１０の一端部に回動可能に結合され、リング部１１の他端部が、ベース部の他端部に着脱可能に結合される保持構造としているので、センサー装着具２の腕時計１への着脱のための作業箇所が１箇所ですみ、着脱作業が容易となる。

なお、本実施形態において、リング部１１の自由端側のベース部１０との固定は、ねじ式に構成するのではなく、リング部１１にフックを設けてそのフックをベース部１０のフック受け部に固定する構造としてもよい。

また、本実施形態においては、リング部１１に、センサー９の計測値を指示する指標として目盛２７を設けているので、腕時計１にない目盛２７を付加することができる。このため、腕時計１には必ずしもセンサー９のための計測値の指標である目盛２７をあらかじめ付加しておく必要が無くなる。

また、本実施形態においては、リング部１１が腕時計１の上面部を覆うため、腕時計１の上面部の保護機能が発揮される。

また、図７で示したように、センサー装着具２に腕時計１へ計測値を送信可能とする通信部２９を備えることにより、腕時計１の表示機能を利用した表示を行なうことができ、腕時計１の適用範囲を高めることができる。

図９は本実施形態のセンサー装着具２の変形例であり、センサー装着具２のリング部１１に、腕時計１の表示部３５側を覆う透明の保護部材としての強化ガラス３８を設けたものである。強化ガラス３８は、更に腕時計１に対する保護機能を高めるために二重ガラスとして構成してもよい。なおた、透明な保護部材の材料は、ガラスに限定されず、例えば、プラスチックであってもよい。なお、透明な保護部材の代わりに、透過型のディスプレイとしても良い。これにより、情報機器のセンサー機能を拡張することに加え、表示機能を拡張させることが可能となる。

このように、リング部１１に設けた透明の強化ガラス３８により、腕時計１の表示部３５側のカバーガラス３及びベゼルが直接に物に当たって傷つくことを防止することができる。従って、腕時計１を保護することができるため、特に屋外の運動のように腕時計１が物に当たりやすい状況において使用する腕時計としてより有用なものを提供することができる。

＜第２実施形態＞
図１０は本発明の情報機器の第２の実施形態を示す斜視図、図１１はそのセンサー装着具３９を、センサー９を外した状態で示す斜視図である。本実施形態は、情報機器である腕時計１に取付けられるバンド４０と、バンド４０に取付けられ、センサー９を着脱可能に収容するセンサー収容体４１とを備えたものである。

本実施形態においては、センサー装着具３９が腕時計のバンドに取付けられる構造であるため、センサー収容体４１は、２つに分割された分割バンド４０ａ，４０ｂの間に設ける構造としている。

センサー収容体４１は、下面開口の上ケース４２と、中ケース４３と、上面開口の下ケース４４とからなる。上ケース４２（第１ケース）は、一方の分割バンド４０ａ（第１バンド）に第１端４２ａが回動可能に接続されている。中ケース４３（第３ケース）は、その第１端４３ａが上ケース４２の第２端４２ｂに枢着部４５により回動可能に接続されている。下ケース４４は、その第１端４４ａが中ケース４３の第２端４３ｂに枢着部４６により回動可能に接続されている。下ケース４４（第２ケース）の第２端４４ｂは他方の分割バンド４０ｂ（第２バンド）に回動可能に接続されている。即ち、中ケース４３は、上ケース４２と下ケース４４とを接続している。

このセンサー収容体４１にセンサー９を収容し、センサー装着具３９を取付けた状態の腕時計１をセンサー収容体４１と共に腕に装着する際には、図１１に示すように、中ケース４３や下ケース４４を開いた状態で、上向きにした手首をセンサー装着具３９と腕時計１との間に通し、手首の腹面に上ケース４２を当てる。そしてセンサー９を上ケース４２内に入れ、中ケース４３および下ケース４４を中ケース４３の枢着部４５を中心として回動させることにより、上ケース４２の開口面を中ケース４３で封じる。そして、下ケース４４の第１端４４ａに設けられている係止部４４ｃを上ケース４２の係止受け部（図示せず）に弾発的に係止させ、同時に下ケース４４の第２端４４ｂを上ケース４２の第２端４２ｂに係合させる。これにより、腕時計１と共にセンサー装着具３９を腕に装着することができる。このように情報機器を人体に装着した際に、上ケース４２（第１ケース）、下ケース４４（第２ケース）、および中ケース４３（第３ケース）は互いに折り重なり、且つ、センサー収容体４１は折り重なった部分に着脱可能に収容されている。

反対に、センサー装着具３９を腕時計１と共に外す際には、下ケース４４の係止部４４ｃを上ケース４２の第１端４２ａの係止受け部から外し、中ケース４３および下ケース４４を枢着部４５を中心として回動させて中ケース４３および下ケース４４を開く。

本実施形態においては、センサー９として脈拍等の生体情報の検知が可能となるように、センサー９の片面にセンシング部９ａを突出させて設け、センサー９をセンサー収容体４１に収容した状態において、このセンシング部９ａが手首に当接できるように、上ケース４２には、このセンシング部９ａを上ケース４２から露出させるための開口部４２ｃを設けている。センサー９は、側部にペアリングボタン９ｂを設けている。上ケース４２に設けられた切欠き部４２ｄと、下ケース４４に設けられた切欠き部４４ｄとによって、センサー収容体４１が収容状態のときに開口部４１ａが形成される。ペアリングボタン９ｂは、センサー収容体４１にセンサー９が収納された場合においても、開口部４１ａを通じて露出することにより、外部から操作可能である。

図１０、図１１に示した実施形態においても、センサー装着が腕時計１に装着されるため、腕時計１自体にはセンサーを取付けることなく、腕時計１の機能を拡張することができる。図１０、図１１に示した実施形態においても、センサー９としては脈拍センサーの他に、図１〜図９に示した実施形態と同様に、高度、深度、天候、気圧、ＧＰＳ等のセンサーに適用することができる。

図１０、図１１の実施形態において、センサー９はセンサー収容体４１内の例えば上ケース４２に固定して取付けてもよいが、センサー９をセンサー収容体４１に容易に出し入れ可能に収容する構成にすることにより、各種センサーを交換して使用する用途に好適なセンサー装着具が提供できる。

また、図１０、図１１の実施形態においても、図７に示した通信部２９，３１をセンサー装着具３９、腕時計１にそれぞれ設けることにより、腕時計１の表示機能を利用した表示を行なうことができ、腕時計１の適用範囲を高めることができる。

本発明は、腕時計以外に、腕に装着される他の情報機器に適用することができる。また本発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨の範囲内において、具体的な構成については、種々の変更、付加が可能である。

１…腕時計（情報機器）、２，３９…センサー装着具、９…センサー、１０…ベース部、１１…リング部、１３…第１保持部，１４…第２保持部、２７…目盛、３５…表示部、３８…保護ガラス、４０…バンド、４１…センサー収容体。

Claims (5)

1. 外装ケースと前記外装ケースに搭載される表示部とを備え人体に装着可能な情報機器に取り付けられるセンサー装着具であって、
   前記人体に前記情報機器を装着した際に前記外装ケースの人体の側に配置されるベース部と、
   前記外装ケースの前記表示部の外周部に装着されるリング部と、
   前記ベース部と前記リング部とを前記外装ケースの側面側で保持する保持部と
   を備え、
   前記ベース部はセンサーを内蔵し、
   前記リング部は、前記センサーの計測値を示す目盛を備えることを特徴とするセンサー装着具。
2. 前記保持部は、
   前記リング部と前記ベース部とが回動可能に結合された第１保持部と、
   前記リング部が前記ベース部に着脱可能に固定される第２保持部と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のセンサー装着具。
3. 前記リング部は、前記情報機器の前記表示部を覆う透明な部材を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサー装着具。
4. 前記ベース部または前記リング部には、前記センサーの計測値を前記情報機器に送る通信部を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のセンサー装着具。
5. 外装ケースと、前記外装ケースに搭載される表示部とを備え人体に装着可能な情報機器と、
   前記情報機器に取り付けられるセンサー装着具を備え、
   前記センサー装着具は
   前記人体に前記情報機器を装着した際に前記外装ケースの人体の側に配置され配置されるベース部と、
   前記外装ケースの前記表示部の外周部に装着されるリング部と、
   前記ベース部と前記リング部とを前記外装ケースの側面側で保持する保持部と
   を備え、
   前記ベース部はセンサーを内蔵し、
   前記リング部は、前記センサーの計測値を示す目盛を備えることを特徴とする情報システム。
   

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