JPH0424786A - Up and down movement change circuit detection circuit - Google Patents

Up and down movement change circuit detection circuit

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JPH0424786A
JPH0424786A JP12491990A JP12491990A JPH0424786A JP H0424786 A JPH0424786 A JP H0424786A JP 12491990 A JP12491990 A JP 12491990A JP 12491990 A JP12491990 A JP 12491990A JP H0424786 A JPH0424786 A JP H0424786A
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pressure
circuit
case
signal
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JP12491990A
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Kajirou Watanabe
嘉二郎 渡邊
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Abstract

PURPOSE:To precisely measure the change number in the up and down direction of a measured body by detecting the number of change of the pressure difference in and out of a case which accompanies the up and down displacement. CONSTITUTION:A microphone 4 which posesses a flat frequency characteristic in the frequency range other than the high-pass side and the low-pass side of the frequency characteristics is housed in a case 1, and an air flow vent which communicates the inside and outside of the case 1, and also gives a flow rate resistance to the air which flows is provided at the case 1. A pressure detecting means 4 is repeatedly displaced in the vertical direction in the flat frequency range of the frequency characteristics or the frequency range between a frequency 'OHz' to the flat frequency characteristics, and the number of up and down movement of the measured object is detected based on the number of generation of the pressure difference of the inside and outside of the case one generated which is generated along with that displacement. Thus, by apply ing it to a pedometer, for example, the number of steps can be obtained accu rately by counting the number of times of pressure change.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は、例えば歩行者の体の一部に取り付け、毎日
の歩行数によって健康管理等を行うのに使用される万歩
計に用いることのできる上下動変化回数検出装置に関す
るものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] This invention can be used, for example, in a pedometer that is attached to a part of a pedestrian's body and used to monitor health based on the number of steps taken each day. This invention relates to a device for detecting the number of changes in vertical movement.

[従来の技術] この種の従来の装置を、例えば万歩計を用いて説明する
。すなわち従来の万歩計はスプリングの一端に錘等の質
量を取り付け、その錘が歩行に伴って発生する上下動に
同期して振動するスプリングの所定振幅以上の回数をカ
ウンタ等で計数することによって、足を何回上下したの
か、即ち歩数を検出している。
[Prior Art] This type of conventional device will be explained using, for example, a pedometer. In other words, conventional pedometers attach a mass such as a weight to one end of a spring, and use a counter etc. to count the number of times the weight vibrates over a predetermined amplitude in synchronization with the vertical movement that occurs when walking. , it detects how many times the foot moves up and down, that is, the number of steps.

[発明が解決しようとする問題点] しかし、この種の万歩計はスプリングと錘との振動系を
利用しているために、体を大きく動がしながら歩行する
と、振動が短時間に、かつ十分に減衰しきれない場合が
発生して、歩数”1”を歩数″2”と2回計数してしま
うことがあり、精度が非常に悪いという問題点があった
[Problems to be solved by the invention] However, since this type of pedometer uses a vibration system consisting of a spring and a weight, if you walk while making large body movements, the vibrations will occur in a short period of time. In addition, there are cases where the step count is not sufficiently attenuated, and the number of steps "1" is counted twice as the number of steps "2", resulting in a problem that the accuracy is very poor.

[発明が解決するための手段] この発明は、小生がコンデンサーマイクロホン等のマイ
クロホンを鉛直(上下)方向に動かしてマイクロホンの
動特性の測定実験を行った際に発見した原理を応用した
もので1周波数特性の高域側と低域側との周波数帯域を
除く他の周波数範囲内に平坦な周波数特性を有するマイ
クロホン(圧力検出手段)をケース内に収納すると共に
、該ケース内外を連通し、かつ流通する空気に流量抵抗
を付与する空気流通孔・を前記ケースに設けて、前記周
波数特性のうちの平坦な周波数範囲内、又は周波数”O
Hz”から平坦な周波数特性までの間の周波数範囲内で
、前記圧力検出手段を繰返し鉛直方向に変位せしめ、そ
の変位に伴って発生する前記ケース内外の圧力差の発生
回数に基づいて、被測定体の上下動の回数を検出するも
のである。
[Means for Solving the Problems of the Invention] This invention is an application of the principle that I discovered when I conducted an experiment to measure the dynamic characteristics of a microphone, such as a condenser microphone, by moving it vertically (up and down). A microphone (pressure detection means) having a flat frequency characteristic within a frequency range other than the frequency bands on the high and low sides of the frequency characteristic is housed in a case, and the inside and outside of the case are communicated, and An air flow hole is provided in the case that imparts flow resistance to the circulating air, and the air flow is within the flat frequency range of the frequency characteristics, or when the frequency is "O".
Hz" to a flat frequency characteristic, the pressure detection means is repeatedly displaced in the vertical direction, and the measured value is determined based on the number of times the pressure difference inside and outside the case occurs as a result of the displacement. It detects the number of vertical movements of the body.

[作用] 本件発明に係る上下動変化回数検出装置、例えば万歩計
を体(例えば足首等)に装着して歩行すると、それに伴
って圧力検出手段も上下動するので、その上下動に伴う
鉛直方向の、例えば高度変化、速度変化等が発生するの
で、その変化回数を計数することによって歩数を精度良
く求める。
[Function] When the device for detecting the number of changes in vertical movement according to the present invention, for example, a pedometer, is worn on the body (for example, the ankle) while walking, the pressure detection means also moves up and down, so the vertical movement due to the vertical movement Since changes in direction, such as altitude and speed changes, occur, the number of steps is determined with high accuracy by counting the number of changes.

[第1実施例] 第1図乃至第4図に基づいて本発明による実施例の構成
を詳細に説明する。
[First Embodiment] The configuration of an embodiment according to the present invention will be described in detail based on FIGS. 1 to 4.

(1)は剛性を有する高周波圧力フィルタ用容器で、そ
の壁面の一部分には流量抵抗re(極めて大きい)の空
気流通孔(2)が形成され、該流量抵抗によってこの容
器(1)外で発生する気圧変動の、容器(1)内への伝
搬に時間遅れを設けている。(3)は圧力回り込み防止
用容器で、コンデンサーマイクロホン(4)が該圧力回
り込み防止用容器の壁面の一部を形成するように取付け
られ、マイクロホン(4)の後方には該マイクロホンと
一体的に密閉された部屋を形成している。また圧力回り
込み防止用容器(3)は、該マイクロホン(4)のエレ
クトレットフィルム(4a)の後方に形成されている空
間の容積が小さいので、この空間の容積を補うために該
空間と圧力回り込み防止用容器(3)内に形成された空
間とを静圧的に1つの空間とみなせるように5コンデン
サーマイクロホン(4)の後述の空気流通孔(9a)等
を積極的に利用している。このようにコンデンサーマイ
クロホン(4)の空間容積に圧力回り込み防止用容器(
3)の容積を付加することによって、第3図における1
7T1を小さい方にずらして設定するためのものでもあ
る。なお、この圧力回り込み防止用容器(3)へのマイ
クロホン(4)の取付部(6)を介して気体がこの容器
(3)内外を流通しないように気密性が十分に保たれて
いる。また、該容器(3)と高周波圧力フィルタ用容器
(1)との間に形成さおでいる空間にはその空間全体に
互ってスポンジ等の海綿体(7)が充填されており、こ
の海綿体(7)は高周波圧力フィルタ用容器(1)外の
気圧が急激に変化した場合に、双方の容器(])、(3
)間に形成された空間内の圧力が空間全体に亙って急激
に変化しないようにするためのもので、空気流通孔(2
)の機能を補う機能を有している。また、前記海綿体(
7)が配置せしめられている空間における空気の音響減
衰を早めるためのものでもある。
(1) is a rigid high-frequency pressure filter container, and a part of its wall surface is formed with an air flow hole (2) with a flow resistance re (extremely large), and due to the flow resistance, air flow generated outside the container (1) A time delay is provided for the propagation of atmospheric pressure fluctuations into the container (1). (3) is a pressure wraparound prevention container, in which a condenser microphone (4) is installed so as to form a part of the wall surface of the pressure wraparound prevention container, and a condenser microphone (4) is installed at the rear of the microphone (4) integrally with the microphone. It forms a sealed room. In addition, since the volume of the space formed behind the electret film (4a) of the microphone (4) is small, the pressure wraparound prevention container (3) is used to compensate for the volume of this space and prevent pressure wraparound. The air circulation holes (9a), which will be described later, of the five-condenser microphone (4) are actively utilized so that the space formed in the container (3) can be regarded as one space in terms of static pressure. In this way, the space volume of the condenser microphone (4) is filled with a container (
3) By adding the volume of 1 in Fig. 3,
It is also used to shift and set 7T1 to a smaller value. In addition, sufficient airtightness is maintained so that gas does not flow inside or outside of this container (3) via the attachment portion (6) of the microphone (4) to this pressure wraparound prevention container (3). In addition, the entire space formed between the container (3) and the high-frequency pressure filter container (1) is filled with spongy bodies (7) such as sponges. When the atmospheric pressure outside the high-frequency pressure filter container (1) suddenly changes, the corpus cavernosum (7) is exposed to both containers (]) and (3).
) This is to prevent the pressure in the space formed between the air holes (2
) has a function that supplements the function of In addition, the corpora cavernosa (
7) is also used to speed up the acoustic attenuation of the air in the space where it is placed.

なお、本実施例では海綿体(7)を用いているが、それ
に代り、布、多孔質物質等の流量抵抗を与えるものであ
れば何でもよいことはいうまでもない。
In this embodiment, the corpus cavernosum (7) is used, but it goes without saying that any material that provides flow resistance, such as cloth or porous material, may be used instead.

また、空気流通孔(2)のみでフィルタ機能が十分であ
るならば、海綿体(7)は用いなくてもよい。
Moreover, if the filter function is sufficient only with the air circulation holes (2), the corpus cavernosum (7) may not be used.

次に、前記コンデンサーマイクロホン(4)のt造説明
を第2図に基づいて行う。
Next, the structure of the condenser microphone (4) will be explained based on FIG. 2.

コンデンサーマイクロホン(マイクロホン)(4)は、
現在ラジカセなどへの使用目的で市販されているもので
、第2図に示す如く、リング状絶縁部材(4b)と、該
リング状絶縁部材(4b)の後ろ側に配設され、かつ所
定の電荷量Qが与えられたエレクトレットフィルム(一
方の電極板)(4a)と、該エレクトレットフィルム(
4a)の後方に配設されたリング状絶縁スペーサ(4c
)と、該スペーサの後ろ側に。
The condenser microphone (microphone) (4) is
It is currently on the market for use in radio cassette players, etc., and as shown in Figure 2, it consists of a ring-shaped insulating member (4b), a ring-shaped insulating member (4b), and a predetermined An electret film (one electrode plate) (4a) to which a charge amount Q is given, and the electret film (
A ring-shaped insulating spacer (4c) placed behind 4a)
) and behind the spacer.

前記エレクトレットフィルム(4a)に対向配設され、
かつ複数個の空気流通孔(4d)が穿設された他方の電
極板(4e)と、この他方の電極板(4e)に皿バネ状
に形成された導電性挟持部材(4f)及び一つのり一ト
端子(8a)を直列に介して電気接続されたFET集積
回路(8)と、該FET集積回路(8)の他の3つのリ
ード端子(8b)がFET集積回路(8)を外部回路に
接続するためにハンダ付けされ、かつ複数個の空気流通
孔(9a)が穿設された基板(9)と、該基板と前記他
方の電極板(4e)との間隔を一定に保持する円筒状隔
設部材(10)とがケース(11)内に収納されると共
に、これらの収納された各部材は該ケースの両端開口部
にケースに一体的に設けられた挟持部(lla)によっ
て両端から押圧されて収納されている。なおケース(1
1)内に収納されたものは、ケース(11)の両端開口
部に設けられた双方の挟持部(lla)よって押圧され
て保持されておるが、ミクロ的には完全に密接されてお
らず、ケース(11)内外の空気はケース(11)内の
壁面、各押圧面等に形成された小さな隙間(流量抵抗の
大きい隙間)A、B、(、D−Eを介して所定の時定数
の流量抵抗で流通するように構成され、そ九によってエ
レクトレットフィルム(4a)は外部から供給される圧
力とエレクトレットフィルム(4a)の背後の内圧との
間に差を生じ、その差に応じて歪み、作動する。
disposed opposite to the electret film (4a),
The other electrode plate (4e) is provided with a plurality of air circulation holes (4d), and the other electrode plate (4e) is provided with a conductive clamping member (4f) formed in the shape of a disc spring, and a piece of adhesive. The FET integrated circuit (8) electrically connected through one terminal (8a) in series and the other three lead terminals (8b) of the FET integrated circuit (8) connect the FET integrated circuit (8) to an external circuit. a substrate (9) that is soldered to the substrate and has a plurality of air circulation holes (9a) formed therein; and a cylinder that maintains a constant distance between the substrate and the other electrode plate (4e). A shape spacing member (10) is housed in a case (11), and each of these housed members is held at both ends by clamping parts (lla) integrally provided in the case at both end openings of the case. It is stored under pressure. Case (1)
1) Although the items stored inside are pressed and held by both clamping parts (lla) provided at the openings at both ends of the case (11), microscopically, they are not completely in close contact with each other. , The air inside and outside of the case (11) flows through small gaps (gaps with large flow resistance) A, B, (, D-E) formed on the wall surface, each pressing surface, etc. inside the case (11) for a predetermined time constant. The electret film (4a) creates a difference between the pressure supplied from the outside and the internal pressure behind the electret film (4a), and is distorted according to the difference. ,Operate.

なお、上記基板(9)に空気流通孔(9a)を穿設せし
めたが、該空気流通孔はFET集積回路(8)の周囲の
空間と圧力回り込み防止用容器(3)内の空間とを一つ
の空間とみなせるようにするためのもので、空気流通孔
(9a)のないコンデンサーマイクロホン単体で測定し
た周波数特性の低域側を、更に低域側に伸ばすためのも
のである。
Note that the air circulation hole (9a) is formed in the substrate (9), and the air circulation hole connects the space around the FET integrated circuit (8) and the space inside the pressure wraparound prevention container (3). This is so that it can be regarded as one space, and it is intended to extend the low range side of the frequency characteristic measured with a single condenser microphone without an air circulation hole (9a) further to the lower range side.

次に上記構成の作用を第1図乃至第3図に基づいて説明
する前に、下記原理説明で用いる符号について説明する
Next, before explaining the operation of the above structure based on FIGS. 1 to 3, the symbols used in the following explanation of the principle will be explained.

T:絶対温度  Pj:高周波圧力フィルタ用容器(1
)の外側の大気圧 P:圧力回り込み防止用容器(3)の内側の圧力Pm:
高周波圧力フィルタ用容器(1)と圧力回り込み防止用
容器(3)との間の空間部分の圧力■e:高周波圧力フ
ィルタ用容器(1)と圧力回り込み防止用容器(3)と
の間の空間部分の容積(但し、海綿体(7)の実効体積
を除いた容積)V(((Ve )  :コンデンサーマ
イクロホン(4)内の空間のうちでエレクトレットフィ
ルム(4a)の後方に形成されている空間部分の容積と
、圧力回り込み防止用容器(3)の空間部分の容積でコ
ンデンサーマイクロホン(4)の体積を除いた部分の容
積との和 ε0二二レクトレツトフイルム(4a)と、他方の電極
板(4e)との間の空気の誘電率 So二二レしトレットフィルム(4a)の面積Sニラプ
ラス演算子 Q:エレクトレットフィルム(4a)の電荷量に:エレ
クトレットフィルム(4a)の単位面積当たりのハネ定
数 D=ニスペーサ4c)の厚さ d:音圧による双方の電極板(4a)、(4e)間のギ
ャップの変化量 G : FET集積回路(8)のゲインre:空気流通
孔(2)の流量抵抗 r:コンデンサーマイクロホン(4)内に形成されてい
る接触面等A、 B、 C,D、 Eによる隙間に発生
する漏れの流量抵抗 である。
T: Absolute temperature Pj: High frequency pressure filter container (1
) Outside atmospheric pressure P: Pressure inside pressure wraparound prevention container (3) Pm:
Pressure in the space between the high-frequency pressure filter container (1) and the pressure wraparound prevention container (3) e: Space between the high-frequency pressure filter container (1) and the pressure wraparound prevention container (3) Volume of the part (volume excluding the effective volume of the corpus cavernosum (7)) V (((Ve ): Space formed behind the electret film (4a) in the space inside the condenser microphone (4) The sum of the volume of the part and the volume of the space of the pressure wraparound prevention container (3) excluding the volume of the condenser microphone (4) ε022 and the other electrode plate (4e) Dielectric constant of air between So 2 and Area of electret film (4a) S Nira plus operator Q: Charge amount of electret film (4a): Honey per unit area of electret film (4a) Constant D = Thickness d of Ni spacer 4c): Amount of change in gap between both electrode plates (4a) and (4e) due to sound pressure G: Gain re of FET integrated circuit (8): Gain of air circulation hole (2) Flow resistance r: This is the flow resistance due to leakage occurring in the gaps between contact surfaces A, B, C, D, and E formed inside the condenser microphone (4).

次に、コンデンサーマイクロホン(4)の空気圧動特性
について説明する。
Next, the pneumatic dynamic characteristics of the condenser microphone (4) will be explained.

(1)  大気圧Piと高周波圧力フィルタ用容器(1
)内圧力Pmとの関係 dPm/dt二(−]/T2 ) ・Pm + (1/
丁勝・PthT2=(re−Ve)/(R−T) R:ガス定数 伝達関数では Pm=(1/(1+5−T2))・Pl・・・・・・・
:1(II)  圧力Pmと圧力回り込み防止用容器(
3)内圧力(気圧)Pどの関係 dP/dt= (−]/T1)−P+ (J/T1)・
PmTよ=(「・V)/(R−T) 伝達関数では P= (1/(1+s4□))・Pm−■(m)  コ
ンデンサーマイクロホン(4)の出力電圧(Eb−1−
e)とPm、Piの関係(Eb:コンデンサーマイクロ
ボン(4)のバイアス電圧、e:圧力変化による8力電
圧) Eb+e=G・((1(Dad)/ (So・t 、 
))=(G−D−Q)/(So−Eo)+(G−Q−d
)/(So・to)d=(P騰−P)/にであるので Eb+e:(G−1)Q)/(S、s E 、 )”(
(GJ)/(S、sε。))・(1/k)・(P+w−
P) よって Eb= (G−D−Q)/(So・ξ。)e= ((G
−Q)/(So、ε。・k)) ・(Pa −P)上式
に■の式の関係を代入すると e” ((G−Q)/(So−t 、5k))”((s
4.)/(1+s4.))更に、上式に■の式の関係を
代入すると、e=  ((G−Q)/(So−E 、−
k))l(s・丁、)/(]+s・丁□:・(1/(1
+5−T2))・Pi・・・・・・・・・■となる。
(1) Atmospheric pressure Pi and high frequency pressure filter container (1
) Relationship with internal pressure Pm dPm/dt2(-]/T2) ・Pm + (1/
Dingsheng・PthT2=(re-Ve)/(R-T) R: Gas constant transfer function Pm=(1/(1+5-T2))・Pl・・・・・・・・・
:1(II) Pressure Pm and pressure wraparound prevention container (
3) Internal pressure (atmospheric pressure) P which relationship dP/dt= (-]/T1)-P+ (J/T1)・
PmT=('・V)/(R-T) Transfer function is P= (1/(1+s4□))・Pm-■(m) Output voltage of condenser microphone (4) (Eb-1-
Relationship between e), Pm, and Pi (Eb: bias voltage of condenser microbond (4), e: 8-force voltage due to pressure change) Eb+e=G・((1(Dad)/(So・t),
))=(G-D-Q)/(So-Eo)+(G-Q-d
)/(So・to)d=(Pteng−P)/, so Eb+e:(G−1)Q)/(S, s E , )”(
(GJ)/(S, sε.))・(1/k)・(P+w−
P) Therefore, Eb= (G-D-Q)/(So・ξ.)e= ((G
-Q)/(So, ε.・k)) ・(Pa -P) Substituting the relationship in the equation (■) into the above equation, we get e" ((G-Q)/(So-t, 5k))"(( s
4. )/(1+s4.)) Furthermore, by substituting the relationship of the equation (■) into the above equation, e= ((G-Q)/(So-E, -
k))l(s・ding,)/(]+s・ding□:・(1/(1
+5-T2))・Pi・・・・・・■.

通常のコンデンサーマイクロホン(4)では(G−Q)
/(S、・t、・k)=10−3V、1Barまた r> re   Ve’J+ V  より 72<71
であるので、■の式のPiからeまでの周波数持重は第
3図のようになる。
In a normal condenser microphone (4) (G-Q)
/(S, ・t, ・k)=10-3V, 1Bar or r> re Ve'J+ V 72<71
Therefore, the frequency weight from Pi to e in the equation (2) is as shown in FIG.

この図より周波数 f < (1/27CTx)  (= (1/27C)
・((r−V)/(R4)の範囲でeはPiの微分に比
例することが示さ4ている。
From this figure, frequency f < (1/27CTx) (= (1/27C)
- It has been shown that e is proportional to the differential of Pi in the range of ((r-V)/(R4)4.

すなわち f < (1/2πT1)において e = ((G−Q)/ (S、、・t 、−k)) 
・(dPi/dtl・・−−■が成立する。
That is, at f < (1/2πT1), e = ((G-Q)/ (S, , t, -k))
・(dPi/dtl・・−■ holds true.

ここで、海面から数千mまでの高度の範囲内において、
気圧は高さ(成層圏のO気圧の高度を基準とした所から
の鉛直方向の距離)hに比例するので Pi=ρgh・・・・・・・・・・・・■(ρ:空気の
密度、g二重力加速度) これを■の式に代入すると、コンデンサーマイクロホン
(4)の音圧による出力電圧eと昇降速度Vとの関係は e:((G−Q)/(So−E o−k))・(s−T
□/(1+s−T、))・(1/ (1+s・丁2)・
)ρ ・g−h=(CG−0・ρ ・g)/(S、・ 
ε 。・k))・(T7(1+S・丁□))・(1/(
1+542))・v となる。
Here, within the altitude range from sea level to several thousand meters,
Air pressure is proportional to height (vertical distance from a place based on the altitude of O pressure in the stratosphere), so Pi=ρgh・・・・・・・・・■(ρ: Density of air , g double force acceleration) Substituting this into the equation (■), the relationship between the output voltage e due to the sound pressure of the condenser microphone (4) and the vertical speed V is e: ((G-Q)/(So-E o- k))・(s-T
□/(1+s-T, ))・(1/ (1+s・d2)・
)ρ・gh=(CG-0・ρ・g)/(S,・
ε.・k))・(T7(1+S・d□))・(1/(
1+542))・v.

f < 1/(27CT1)< 1/(2x T2)の
周波数範囲でe =((c”Q” p ”g)/(so
’ t o ・k))41・v= ((K−Q・ρ・g
)/(S、・ε。・k))・((r−V)/(R4))
・V・・・・・・・・・■となり、第1図のシステムに
おけるコンデンサーマイクロホン(4)の出力電圧eは
昇降速度Vに比例する。
e = ((c”Q” p ”g)/(so
' t o ・k)) 41・v= ((K-Q・ρ・g
)/(S,・ε.・k))・((r-V)/(R4))
・V...■The output voltage e of the condenser microphone (4) in the system shown in FIG. 1 is proportional to the vertical speed V.

また■の式に■の式を代入すると e =((G−Q)/(So・t 、・k))・(s4
1/(1+s4.))(1/(1+5−T2)・)ρ・
g−h・= ・=−■となる。
Also, by substituting the formula ■ into the formula ■, e = ((G-Q)/(So・t,・k))・(s4
1/(1+s4.))(1/(1+5-T2)・)ρ・
gh・= ・=−■.

ここで時定数丁□が十分に大きくなるように、エレクト
レットフィルム(4a)の後方に形成された、コンデン
サーマイクロホン(4)内の空間の容積と圧力回り込み
防止用容器(3)内の空間の容積との和■を大きく選び
、かつ時定数T2がlJXさくなるように空気流通孔(
2)の流量抵抗reを/hさく、また高周波圧力フィル
タ用容器(1)と圧力回り込み防止用容器(3)との間
に形成された空間の全容積から海綿体(7)の体積を除
いた部分の容積Veを小さく選ぶと 周波数 (1/(2πTよ)) < f  ((1/(
2πT2))の範囲内では出力電圧eは e =((G−Q−ρ・g )/(Sll−i o’k
))・h −−−−−■となり、コンデンサーマイクロ
ホン(4)の出力電圧eは、高さに比例する。
Here, the volume of the space inside the condenser microphone (4) and the volume of the space inside the pressure wraparound prevention container (3) formed behind the electret film (4a) are determined so that the time constant □ is sufficiently large. The air circulation hole (
2), the flow resistance re is reduced by /h, and the volume of the corpus cavernosum (7) is excluded from the total volume of the space formed between the high-frequency pressure filter container (1) and the pressure wraparound prevention container (3). If the volume Ve of the part is chosen small, the frequency (1/(2πT)) < f ((1/(
2πT2)), the output voltage e is e = ((G-Q-ρ・g)/(Sll-io'k
))・h −−−−−■, and the output voltage e of the condenser microphone (4) is proportional to the height.

なお第3図における時定数丁よ、T2(あるいは遮断周
波数f、=1/(2x丁□)、f2=1/(2πT2)
)は、高周波圧力フィルタ用容器(1)と圧力回り込み
防止用容器(3)との間に形成された空間の全容積から
海綿体(7)の体積を除いた部分の容積Ve及びエレク
トレットフィルム(4a)の後方に形成された、コンデ
ンサーマイクロホン(4)内の空間の容積と圧力回り込
み防止用容器(3)内の空間の容積との和Vを変えるこ
とで調整できる。このうち時定数T1は、どの様な範囲
の速度を測定するものであるかによって決められるもの
である。すなわち、使用範囲の最大周波数を決める時に
用いられる定数である。
Note that the time constant in Figure 3 is T2 (or cutoff frequency f, = 1/(2xd), f2 = 1/(2πT2)
) is the volume Ve of the portion obtained by excluding the volume of the corpus cavernosum (7) from the total volume of the space formed between the high-frequency pressure filter container (1) and the pressure wraparound prevention container (3), and the electret film ( This can be adjusted by changing the sum V of the volume of the space inside the condenser microphone (4) and the volume of the space inside the pressure wraparound prevention container (3), which are formed behind the pressure wraparound device 4a). Among these, the time constant T1 is determined depending on what range of speed is to be measured. That is, it is a constant used when determining the maximum frequency in the usage range.

[第2実施例コ つきに、上記原理の■の式を応用した万歩計を第4図及
び第5図に基づいて説明する。
[Second Embodiment] A pedometer to which equation (2) of the above principle is applied will now be described with reference to FIGS. 4 and 5.

第4図において、(4)は第1図に示した様に高周波圧
力フィルタ用容器(1)内に収納されたコンデンサーマ
イクロホンで、歩行者の体の一部に取り付けられること
によって、歩行に伴う体の上下動を検出する。(13)
は基準電圧発生回路で、コンデンサーマイクロホン(1
2)から常時出力されるバイアス電圧Ebに等しい電圧
が基準電圧として設定されており、その基準電圧を出力
する。(14)は差動増幅器で、コンデンサーマイクロ
ホン(4)のFET集積回路(8)から出力される信号
のうちからバイアス電圧Ebを、基準電圧発生回路(1
3)から供給される基準電圧でキャンセルし、鉛直(上
下)方向の変位による高周波圧力フィルタ用容器(1)
内の気圧変化による出力電圧eのみが増幅されて信号す
として出力される(第5図b)、 (18)はバンドパ
スフィルタで、コンデンサーマイクロホン(4)から出
力される信号のうちから第3図の周波数特性図における
1/T1から1/丁2までの範囲内の角周波数の成分の
みを通過させるための周波数(角周波数)帯域が設定さ
れており、差動増幅器(I4)から供給される信号すの
うち鉛直方向の変位に係る信号成分(第5図すの脈流分
)のみを抽出する。(19)は波形整形回路で、バンド
パスフィルタ(18)から供給される信号をパルス波形
(第5図C)に変換して出力する(第5図C)。(20
)はカウンタ回路で、波形整形回路(19)から供給さ
れるパルス波形を計数し、その計数結果を第1表示器(
21)に供給し1表示せしめる。またカウンタ回路(2
0)は常開のリセットスイッチ(17)が閉成されるこ
とによってその計数値がリセットされる。(15)は積
分回路で、差動増幅器(14)から供給される信号すを
所定時定数で積分し、歩行を開始してから現時点までの
高度差(第5図d)を求めるもので、その求められた高
度差を示す信号(第5図d)は第2表示器(16)に供
給され、表示される。また積分回路(15)の積分値は
リセットスイッチ(17)の開成によってリセットされ
る。
In Fig. 4, (4) is a condenser microphone housed in the high-frequency pressure filter container (1) as shown in Fig. 1. By being attached to a part of the pedestrian's body, Detects vertical movement of the body. (13)
is a reference voltage generation circuit, which is connected to a condenser microphone (1
A voltage equal to the bias voltage Eb constantly output from 2) is set as a reference voltage, and this reference voltage is output. (14) is a differential amplifier which generates a bias voltage Eb from among the signals output from the FET integrated circuit (8) of the condenser microphone (4).
3) High-frequency pressure filter container (1) that is canceled by the reference voltage supplied from and caused by displacement in the vertical (up and down) direction.
Only the output voltage e due to the change in the air pressure inside is amplified and output as a signal (Fig. 5b). (18) is a band pass filter that filters the third signal from among the signals output from the condenser microphone (4). A frequency (angular frequency) band is set to pass only the angular frequency components within the range from 1/T1 to 1/2 in the frequency characteristic diagram shown in the figure, and is supplied from the differential amplifier (I4). Only the signal component (pulsating flow component shown in FIG. 5) related to displacement in the vertical direction is extracted from the signal. (19) is a waveform shaping circuit which converts the signal supplied from the bandpass filter (18) into a pulse waveform (FIG. 5C) and outputs it (FIG. 5C). (20
) is a counter circuit that counts the pulse waveform supplied from the waveform shaping circuit (19) and displays the counting result on the first display (
21) and display 1. Also, the counter circuit (2
0), its count value is reset by closing the normally open reset switch (17). (15) is an integrating circuit that integrates the signal supplied from the differential amplifier (14) with a predetermined time constant to obtain the altitude difference from the start of walking to the present moment (Fig. 5 d). A signal indicating the determined altitude difference (FIG. 5d) is supplied to the second display (16) and displayed. Further, the integral value of the integrating circuit (15) is reset by opening the reset switch (17).

次に上記構成の動作を第5図に基づいて説明する。Next, the operation of the above configuration will be explained based on FIG.

第4図に示す回路全体が図示されないケースに収納され
て歩行者の身体の一部、例えば胸ボケント、腰、靴等に
装着されているとする。また出発地点を基準地点として
その高度をOmとしく第5図において、時間TTO”、
高度差100”の地点)、歩行時間の経過と共に、歩行
中の現在地点と出発地点との高度差が、実際に第5図(
a)に実線で示されるように変化するものとする。この
様な状況の下でリセッスイッチ(17)を閉成し、カウ
ンタ回路(20)と積分回路(15)の双方をリッセト
し、歩行を開始すると、上記実施例と同じようにコンデ
ンサーマイクロホン(4)からの出力信号のうちバイア
ス信号Ebが基4電圧発生器(12)から差動増幅器(
14)に供給される基準電圧によってキャンセルされ、
その結果歩行に伴う体全体またはその一部の上下動によ
って高周波圧力フィルタ用容器(1)内外の圧力が変動
し、その圧力変動に応じた電圧変動が第5図(b)に示
される脈流となって差動増幅器(14)から出力される
。その後バントパスフィルタ(18)で脈流成分のみが
抽出され、波形整形回路(19)で第5図(C)に示さ
れるようなパルス信号(C)に変換され、カウンタ回路
(20)で計数され、その計数結果は第1表示器(21
)に歩数の累計として表示される。また差動増幅器(1
4)からの第ヨ図(b)に示される出力信号は積分回路
(15)によって積分され、その積分結果は第2表示器
(コロ)に現在地点と出発地点との高度差として表示さ
れる。
It is assumed that the entire circuit shown in FIG. 4 is housed in a case (not shown) and is attached to a part of the pedestrian's body, such as the chest, waist, shoes, etc. In addition, in Fig. 5, with the starting point as the reference point and the altitude as Om, the time TTO'',
As the walking time progresses, the altitude difference between the current point of walking and the starting point actually changes as shown in Figure 5 (point with an altitude difference of 100").
It is assumed that the change occurs as shown by the solid line in a). Under such circumstances, when the reset switch (17) is closed, both the counter circuit (20) and the integrating circuit (15) are reset, and walking is started, the condenser microphone (4) is closed as in the above embodiment. ), the bias signal Eb is sent from the base 4 voltage generator (12) to the differential amplifier (
14) is canceled by the reference voltage supplied to
As a result, the pressure inside and outside of the high-frequency pressure filter container (1) fluctuates due to the vertical movement of the entire body or a part of the body during walking, and voltage fluctuations corresponding to the pressure fluctuations are caused by the pulsating flow shown in Fig. 5(b). and is output from the differential amplifier (14). After that, only the pulsating flow component is extracted by a band pass filter (18), converted into a pulse signal (C) as shown in Fig. 5 (C) by a waveform shaping circuit (19), and counted by a counter circuit (20). The counting results are displayed on the first display (21
) is displayed as the cumulative number of steps. Also, a differential amplifier (1
The output signal shown in Figure 4 (b) from 4) is integrated by the integrating circuit (15), and the integration result is displayed on the second display (coro) as the altitude difference between the current point and the starting point. .

なおこの実施例では、積分回路(15)は出発地点と最
終地点との高度差を求めていたが、ピーク値ホールド回
路を積分回路(15)と第2表示器(16)との間に介
装して、該ピーク値ホールト回路に歩行を開始してから
終了するまでの間の最高高度差(出発地点の高度を特徴
とする請求めさせ、第2表示器(16)に表示させても
よい。それによって、例えば1日の間に出発地点の高度
に対してどれだけ高い地点まで登ったかを知ることがで
き運動の目安になる。また登山においては、出発地点か
ら現在地点までの高度差を知ることができるので目的地
までの高度差を、地図と対比させることによって知るこ
とができるので、目的地までの所要時間をより正確に予
想できる。
In this embodiment, the integrating circuit (15) calculates the altitude difference between the starting point and the final point, but a peak value hold circuit is interposed between the integrating circuit (15) and the second display (16). The maximum altitude difference between the start and end of walking (characterized by the altitude of the starting point) can be displayed on the second display (16). Good. This allows you to know, for example, how high you have climbed in one day compared to the altitude of your starting point, and it can be used as a guide for your exercise. Also, when climbing, you can measure the altitude difference between your starting point and your current point. Since you can know the altitude difference to your destination by comparing it with a map, you can more accurately predict the time required to reach your destination.

[第3実施例] この実施例は、上記原理の■の式(又は■の式)を応用
したもので、それを第6図に基づいて詳細に説明する。
[Third Embodiment] This embodiment is an application of equation (2) (or equation (2)) of the above principle, and will be explained in detail based on FIG. 6.

第6図において、第4図に示す構成要素と同−又は均等
のものには同一符号を付してその説明を省略し、異なる
部分のみを説明する。
In FIG. 6, components that are the same as or equivalent to those shown in FIG. 4 are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted, and only different parts will be explained.

(22)はゲート回路で、後述の比較回路(23)から
制御信号が供給された時のみ、波形整形回路(19)か
らのパルス信号をカウンタ回路(20)に供給する。
(22) is a gate circuit which supplies a pulse signal from a waveform shaping circuit (19) to a counter circuit (20) only when a control signal is supplied from a comparison circuit (23) to be described later.

比較回路(23)は、S準的な人が運動を目的として歩
行した場合の一歩に要する時間が襟章時間としてパルス
幅に対応付けされて、基準パルス幅として設定されてお
り、該基準パルス幅と、足を一歩踏み出す毎に波形整形
回路(19)から出力されるパルス信号のパルス幅とを
比較し、該パルス幅が設定された基準パルス幅よりも小
さい場合、即ち歩行を競歩の如き運動と考え、足の運び
方を激しくし、単位時間当たりの歩数を多くしている場
合には、ゲート回路(22)に対して制御信号を供給す
る。
In the comparison circuit (23), the time required for one step when an S-type person walks for the purpose of exercise is set as a reference pulse width in correspondence with the pulse width as a lapel time, and the reference pulse width is set as a reference pulse width. and the pulse width of the pulse signal output from the waveform shaping circuit (19) every time the foot takes a step, and if the pulse width is smaller than the set reference pulse width, that is, the walking is changed to a racewalk-like movement. If the user is walking more vigorously and taking more steps per unit time, a control signal is supplied to the gate circuit (22).

また比較回路(23)は、波形整形回路(19)から供
給されるパルス信号のパルス幅が設定されている標準的
なパルス幅よりも大きい場合には、足の運び方がゆっく
りしているとして制御信号の出力を停止する。(24)
は報知部で、比較回路(23)から制御信号が供給され
る毎に報知音を発生し、歩行 が運動になっている場合
には、そのリズムを歩行者に知らせる機能を有する。
Furthermore, if the pulse width of the pulse signal supplied from the waveform shaping circuit (19) is larger than the set standard pulse width, the comparison circuit (23) determines that the foot movement is slow. Stop outputting control signals. (24)
is a notification unit which generates a notification sound every time a control signal is supplied from the comparison circuit (23), and has a function of notifying the pedestrian of the rhythm when walking is an exercise.

なお、この実施例を、■の式に基づいて構成するならば
、第6図に示すバンドパスフィルタ(18)の信号抽出
機能を (1/(2π丁□))   <   f   <   
(1/(2πT2))の周波数範囲内において設定しな
くてはならないか、■の式に基づいて構成するならば、
第6図に示すバンドパスフィルタ(18)の信号抽出機
能を0  <  f  <  (1/(2πT1))の
周波数範囲内の信号成分を抽出するローパスフィルタ機
能に設定しなくてはならない事は云うまでもない。
Incidentally, if this embodiment is configured based on the formula (■), the signal extraction function of the bandpass filter (18) shown in FIG.
It must be set within the frequency range of (1/(2πT2)), or if configured based on the formula (■),
It is necessary to set the signal extraction function of the bandpass filter (18) shown in Fig. 6 to a low-pass filter function that extracts signal components within the frequency range of 0 < f < (1/(2πT1)). Not even.

次に、上記構成の作用を説明する。Next, the operation of the above configuration will be explained.

歩行に伴う波形整形回路(19)からの出力パルス信号
はゲート回g (22)及び比較回路(23)に供給さ
れ、そのパルス信号は比較回路(23)で、運動となる
一歩当たりに要する基準時間に対応するパルス幅と比較
される。その比較結果、比較回路(23)に供給さ九る
パルス信号のパルス幅が設定されたパルス幅より短いも
のであれば、ゲート回路(22)を開放し、波形整形回
路(19)からの出力パルス信号をカウンタ回路(20
)に供給し、運動になっている歩数を計数し、その計数
結果が表示器(21)に供給されて歩数の累計が表示さ
れる。また一方でカウンタ回路(20)で計数されてい
る場合には、それと同時に音によって報知されるので、
標準的な人が運動を意識して歩いた時の一歩当たりに必
要な時間に比べて、自分の一歩当たりの必要な時間が多
いのか、又は少ないのかを歩きながら知ることができる
。多い場合には、報知部(24)からの音に注意してリ
ズムに乗るようにテンポの早い歩行にすればよい。
The output pulse signal from the waveform shaping circuit (19) accompanying walking is supplied to the gate circuit g (22) and the comparison circuit (23), and the pulse signal is used in the comparison circuit (23) to determine the standard required for each step of movement. It is compared with the pulse width corresponding to the time. As a result of the comparison, if the pulse width of the pulse signal supplied to the comparison circuit (23) is shorter than the set pulse width, the gate circuit (22) is opened and the output from the waveform shaping circuit (19) is The pulse signal is converted into a counter circuit (20
), the number of steps taken during exercise is counted, and the counting result is supplied to a display (21) to display the cumulative number of steps. On the other hand, if the counter circuit (20) is counting, it will be notified by sound at the same time.
While walking, you can find out whether you need more or less time per step compared to the time required per step when a standard person walks consciously of exercise. If there are many, you can walk at a fast tempo to keep up with the rhythm while paying attention to the sound from the notification unit (24).

また比較回路(23)で設定されている単位時間当たり
の標準的な歩数を老人向に設定し直すことによって、足
が最初に弱くなる老人のための全く新しい健康増進・管
理器具となり、また運動機能障害を持ちリハビリ等を実
施する場合においても1日当たりの、又は1回当たりの
歩数を医師等が数値として与えられ、また数値データと
して捕えることができるので、治療効果をあげる事が期
待できる。
In addition, by resetting the standard number of steps per unit time set in the comparison circuit (23) for elderly people, it becomes a completely new health promotion and management tool for elderly people whose legs become weak for the first time, and it can also be used for exercise. Even in cases where patients with functional disabilities undergo rehabilitation, etc., the number of steps taken per day or per time can be given to doctors, etc. as numerical values, and can be captured as numerical data, so it is expected that the treatment will be more effective.

[第4実施例コ この実施例は上記原理の■の式に基つくもので、この発
明による装置を足に取り付けた場合について、第7図に
基づいて詳細に説明する。
[Fourth Embodiment] This embodiment is based on equation (2) of the above principle, and the case where the device according to the present invention is attached to the foot will be explained in detail with reference to FIG.

なお第7図において、第4図及び第6図の構成要素と同
一または均等のものについては同一符号を付してその説
明を省略し、異なる部分、即ちバントパスフィルタ(1
8’ )及び比較回路(23’)についてのみ説明する
In FIG. 7, components that are the same or equivalent to those in FIGS.
8') and the comparison circuit (23') will be explained.

バンドパスフィルタ(18’ )は、 0  <  f  <  (1/(:2zT、))の周
波数範囲の信号成分のみを通過させる機能を有している
。また(23’ )は比較回路で、標準的な人が歩く場
合に上げる足の高さに対応する信号を基準電圧値として
設定されており、足を上げる毎にバンドパスフィルタ(
18)から出力される電圧波形(第5図すに示される正
弦波状の脈流電圧波形)を入力し、その入力した電圧波
形と、設定された基準値とを比較し、入力した電圧波形
のピーク値が基準電圧値より大きいと、足が標準の人よ
りも上げて歩行を行っており、足の運動になっていると
して制御信号をゲート回路(22)及び報知部(24)
に供給する。
The bandpass filter (18') has a function of passing only signal components in a frequency range of 0<f<(1/(:2zT,)). In addition, (23') is a comparison circuit, which is set as a reference voltage value to a signal corresponding to the height of the foot raised when a standard person walks.
18), input the voltage waveform output from (the sinusoidal pulsating voltage waveform shown in Figure 5), compare the input voltage waveform with the set reference value, and calculate the voltage waveform of the input voltage waveform. If the peak value is larger than the reference voltage value, the foot is raised higher than that of a standard person when walking, and the control signal is sent to the gate circuit (22) and the notification unit (24), indicating that the foot is moving.
supply to.

この様に構成された装置を足に装着して使用することに
よって1歩いている時または運動している時に自分の足
が他の人に比べて上がっているのか、それとも上がって
いないのかを測定データと共に知ることができるので。
By attaching a device configured in this way to the foot and using it, it is possible to measure whether one's foot is raised higher than other people's feet or not when walking or exercising. Because you can know it along with the data.

、今まで一人ではできなかった自分の足の上げ方を直し
たりするのに利用できる。また決めら九た測定場所でな
ければ測定できなかった垂直跳び等の運動機能も一人で
測定できるようになる等の効果がある。
, it can be used to correct the way you lift your legs, which you were previously unable to do on your own. It also has the effect of allowing one person to measure motor functions such as vertical jump, which could only be measured at a designated measurement location.

[第5実施例] この実施例は、上記原理の■の式(又は■の式)に基づ
くもので、それを第8図に基づいて詳細に説明する。
[Fifth Embodiment] This embodiment is based on equation (2) (or equation (2)) of the above principle, and will be explained in detail based on FIG.

なお第8図において、第4図及び第6図の構成要素と同
−又は均等のものについては同一符号を付してその説明
を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
In FIG. 8, components that are the same as or equivalent to those in FIGS. 4 and 6 are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted, and only the different parts will be explained.

(25)はA/D変換器で、バンドパスフィルタ(18
)から供給されるアナログ信号をデジタル信号に変換す
る。(26)はメモリを有する信号処理回路で、A/D
変換器(25)から供給される信号波形を逐次更新しな
がら記憶し、今回供給された信号波形(前回の変曲点か
ら今回の変曲点までの一周期分の波形)と、前回供給さ
れ記憶された信号波形とを比較し、その周期が前回のも
のに比べて許容範囲内に入っているか、否か、また波形
の歪みの度合は許容範囲内に入っているのか、否かを判
定する。
(25) is an A/D converter, and a bandpass filter (18
) converts the analog signal supplied from the converter into a digital signal. (26) is a signal processing circuit with memory, A/D
The signal waveform supplied from the converter (25) is stored while being updated sequentially, and the signal waveform supplied this time (the waveform for one cycle from the previous inflection point to the current inflection point) and the signal waveform supplied last time are stored. Compares the stored signal waveform and determines whether the period is within the allowable range compared to the previous one, and whether the degree of waveform distortion is within the allowable range. do.

それによって、許容範囲内に入って正常な歩行をしてい
ると判定した時にはゲート回路(22)に対して信号処
理回路(26)からゲートを開放するための信号を供給
し、波形整形回路(19)を介したバンドパスフィルタ
(18)の出力信号をカウンタ回路(20)に供給する
。しかし、許容範囲外で異常と判断したとき、例えば坂
道等でつまずいたり又は滑ったりしたときには、供給さ
れる信号波形が歪んだり、周期が短くなったり、長くな
ったりするので、その時にはゲート回路(22)のゲー
トを閉じるための信号をゲート回路(22)に供給する
。これによって、山道等を歩行した場合に良く坂道等の
悪路でのつまずきやスリップに対しても重複して計数す
ることを防止できる。
As a result, when it is determined that the walking is normal within the allowable range, a signal for opening the gate is supplied from the signal processing circuit (26) to the gate circuit (22), and the waveform shaping circuit ( The output signal of the bandpass filter (18) via the bandpass filter (19) is supplied to the counter circuit (20). However, if an abnormality is determined to be outside the allowable range, for example if you trip or slip on a slope, the supplied signal waveform will be distorted, the period will become shorter or longer, and in that case the gate circuit ( A signal for closing the gate of (22) is supplied to the gate circuit (22). This makes it possible to prevent duplicate counting of trips and slips on rough roads such as slopes when walking on mountain roads and the like.

なお、この実施例が、■の式に基づいて構成されるなら
ば、第8図に示すバントパスフィルタ(18)の信号抽
出機能を (1/(27CT1))   (f   <   (1
/(2z T2))の周波数範囲内において設定しなく
てはならないが、■の式に基づいて構成されるならば、
第8図に示すバンドパスフィルタ(18)の信号抽出機
能を0  (f  ((1/(2πTユ))の周波数範
囲内の信号成分を抽出するローパスフィルタ機能に設定
しなくてはならない事は云うまでもない。
Incidentally, if this embodiment is constructed based on the formula (■), the signal extraction function of the band pass filter (18) shown in FIG.
It must be set within the frequency range of /(2z T2)), but if it is configured based on the formula (■),
The signal extraction function of the bandpass filter (18) shown in Figure 8 must be set to a low-pass filter function that extracts signal components within the frequency range of 0 (f ((1/(2πT))). Needless to say.

[第6実施例] この実施例は、上記原理の■の式に基づくもので、それ
を第9図に基づいて詳細に説明する。
[Sixth Embodiment] This embodiment is based on equation (2) of the above principle, and will be explained in detail based on FIG. 9.

第9図において、第6図及び第8図の構成要素と同−又
は均等の部分については同一符号を付してその説明を省
略し、異なる部分についてのみ説明する。
In FIG. 9, parts that are the same as or equivalent to the components in FIGS. 6 and 8 are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted, and only the different parts will be explained.

(27)はワンショットマルチバイブレータで、波形整
形回路(I9)から供給されるパルス信号を、それが供
給される毎に所定パルス幅のパルス信号に変換して、出
力する。なおこの変換されるパルス信号のパルス幅は、
運動のために歩行する場合において、標準的な人の一歩
に要する時間に対応付けられた値が基準値として設定さ
れている。(22’)はゲート回路で、ワンショットマ
ルチバイブレタ(27)から供給される所定パルス幅の
パルス信号と、波形整形回路(19)から供給されるパ
ルス信号とを入力して双方のパルス信号を比較し、ワン
シヨツトマルチバイブレータ(27)から供給されるパ
ルス信号のパルス幅(基11!値)が波形整形回路(1
9)から供給されるパルス信号のパルス幅より小さい時
のみ、もつとピッチをあげて歩くように警報器(28)
に対して指示し、音を発生せしめる。
(27) is a one-shot multivibrator which converts the pulse signal supplied from the waveform shaping circuit (I9) into a pulse signal of a predetermined pulse width each time it is supplied, and outputs the pulse signal. The pulse width of this converted pulse signal is
When walking for exercise, a value corresponding to the time required for a standard person to take one step is set as a reference value. (22') is a gate circuit which inputs a pulse signal with a predetermined pulse width supplied from the one-shot multivibrator (27) and a pulse signal supplied from the waveform shaping circuit (19), and converts both pulse signals. By comparison, the pulse width (base 11! value) of the pulse signal supplied from the one-shot multivibrator (27) is
9) The alarm (28) increases the pitch only when the pulse width is smaller than the pulse width of the pulse signal supplied from the alarm (28).
to give instructions and generate sound.

なお、この実施例が、■の式に基づいて構成されるなら
ば、第9図に示すバンドパスフィルタ(]8)の信号抽
出機能を o   <   f  ((1/(27c 丁□))の
周波数範囲内の信号成分を抽出するローパスフィルタ機
能に設定しなくてはならない事は云うまでもない。
Note that if this embodiment is constructed based on the formula (■), the signal extraction function of the bandpass filter (]8) shown in FIG. It goes without saying that it must be set to a low-pass filter function that extracts signal components within the frequency range.

なお更に、上記各実施例では変位方向を鉛直方向とした
が、飛行機のように斜めに昇降するものであっても、そ
の鉛直方向の変位成分は本発明による装置によって求め
られる事はいうまでもない。
Furthermore, in each of the above embodiments, the direction of displacement is vertical, but it goes without saying that even if the aircraft moves up and down diagonally, the displacement component in the vertical direction can be determined by the device according to the present invention. do not have.

[第7実施例] この実施例は上記原理の■の式(又は■の式)に基づく
もので、これを第10図に基づいて詳細に説明する。第
10図は、第9図に示す構成で異なる部分のみを示した
もので、他の部分は同−又は均等のものである。
[Seventh Embodiment] This embodiment is based on equation (2) (or equation (2)) of the above principle, and will be explained in detail based on FIG. 10. FIG. 10 shows only the different parts from the configuration shown in FIG. 9, and the other parts are the same or equivalent.

(29)はテンキー等からなる係数設定器で、被測定体
の回転部位、例えば自転車の車輪に取り付けられた本件
装置の回転軌跡の半径や係数等を外部操作によって入力
し、設定するものである。(30)はCPU等からなる
演算回路で、カウンタ回路(20)から供給される計数
結果に対して前記係数設定器(29)で設定された値に
基づいて算出された値、即ち車輪の一回転によって自転
車が進む距離数を掛は算し、その演算結果を表示器(2
1)に供給して、表示せしめる。
(29) is a coefficient setting device consisting of a numeric keypad, etc., and is used to input and set the radius and coefficient of the rotation locus of the subject device attached to the rotating part of the object to be measured, such as the wheel of a bicycle, by external operation. . (30) is an arithmetic circuit consisting of a CPU, etc., which calculates a value calculated based on the value set by the coefficient setter (29) with respect to the counting result supplied from the counter circuit (20), that is, a value calculated based on the value set by the coefficient setter (29). Multiply the distance the bicycle travels by rotating, and display the result on the display (2
1) and display it.

次に上記構成による作用を説明する。Next, the effect of the above configuration will be explained.

上記構成による装置を、例えば一方の足首に取り付けて
自転車に乗り、実際にペダルを踏んで走行した距離数を
測定するものとする。
Assume that the device configured as described above is attached to, for example, one ankle while riding a bicycle, and the distance traveled by actually depressing the pedals is measured.

この様な条件のもとで、ペダルを踏む足首の回転軌跡の
半径及び係数2πの夫々の数値を係数設定器(29)に
よって入力すると、演算回路(30)は、カウンタ回路
(20)から供給される計数値に対して、ペダルの1回
転によって進む距離((2π×回転軌跡半径)の値に所
定の係数が掛は算されて算出される。)が掛り算される
ことによって走行距離数が算出される。なお、この演算
によっては坂道等で自転車が慣性力等によって自然に走
行した距離数を除き、自転車に乗っている人が実際に身
体を動かして運動した結果の走行距離数のみを算出する
Under these conditions, when the radius of the rotation locus of the ankle stepping on the pedal and the coefficient 2π are input using the coefficient setter (29), the arithmetic circuit (30) inputs the values supplied from the counter circuit (20). The distance traveled by one rotation of the pedal (calculated by multiplying the value of (2π x radius of rotation trajectory) by a predetermined coefficient) is calculated by multiplying the count value. is calculated. Note that, depending on this calculation, only the distance traveled as a result of the actual physical exercise of the person riding the bicycle is calculated, excluding the distance traveled naturally by the bicycle due to inertia force etc. on slopes etc.

なお上記では、実際にペダルを踏んで走行した場合につ
いて述尺たが、車輪に取り付けて車輪の回転に基づく走
行距離数を算出することも可能であり、その場合は本件
装置の回転軌跡半径を設定すればよい。
Although the above description is based on the case of actually driving by depressing the pedals, it is also possible to attach it to a wheel and calculate the distance traveled based on the rotation of the wheel. In that case, the radius of the rotation trajectory of the device can be Just set it.

また、この実施例が、■の式に基づいて構成されるなら
ば、第10図に示すバントパスフィルタ(18)の信号
抽出機能を (]/(2π丁よ))   <   f   <   
(1/(2πT2))の周波数範囲内において設定しな
くてはならないが、■の式に基づいて構成されるならば
、第10図に示すバンドパスフィルタ(18)の信号抽
出機能を 0  <  f  ((1/(2πT1))の周波数範
囲内の信号成分を抽出するローパスフィルタ機能に設定
しなくてはならない事は云うまでもない。
Moreover, if this embodiment is constructed based on the formula (■), the signal extraction function of the band pass filter (18) shown in FIG.
It must be set within the frequency range of (1/(2πT2)), but if it is constructed based on the formula (■), the signal extraction function of the bandpass filter (18) shown in FIG. It goes without saying that the low-pass filter function must be set to extract signal components within the frequency range of f ((1/(2πT1)).

[発明の効果] 以上のように本発明は、流通する気体に流量抵抗を与え
る空気流通孔を有するケースと、高域側と低域側との周
波数範囲を除く他の周波数範囲が平坦な周波数特性を有
し、前記ケース内に収納される圧力検出手段とを偏え、
かつ耐記周波数特性のうちの周波数II Q H211
から平坦な周波数特性に至るまでの周波数範囲内、又は
平坦な周波数特性の範囲内のいずれか一方の周波数範囲
内で前記圧力検出手段を上下方向に変化せしめ、その上
下変位に伴う前記ケース内外の圧力差の変化の回数を検
出することを特徴とする上下動変化回数検出装置である
ので、被測定体の上下方向の変化回数、例えば歩行者の
足の上下変化回数を精度良く測定できるという特異な効
果が発揮出来る。またこの考案により形状の小型化され
た装置を得る事ができかつ極めて大量に生産されている
マイクロホンも使用できるので著しく安価に生産できる
という特異な効果を発揮するものである8
[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides a case that has an air circulation hole that provides flow resistance to the flowing gas, and a case that has a flat frequency range except for the frequency ranges on the high and low sides. and a pressure detection means housed in the case,
And frequency II Q H211 of the memorized frequency characteristics
The pressure detecting means is made to change vertically within a frequency range ranging from 100 to a flat frequency characteristic, or within a frequency range within either the flat frequency characteristic range, and as the pressure detecting means is vertically displaced, the inside and outside of the case are Since this device detects the number of changes in vertical motion by detecting the number of changes in pressure difference, it is unique in that it can accurately measure the number of changes in the vertical direction of an object to be measured, for example, the number of times a pedestrian's foot changes in the vertical direction. It can be effective. Moreover, this invention has the unique effect of being able to obtain a device with a smaller size and being able to use microphones that are produced in extremely large quantities, making it extremely inexpensive to produce.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本件発明による第1実施例で、空気圧変化を電
気信号に変換する部分の要部説明図、第2図は本件発明
による各実施例に使用するコンデンサーマイクロホン(
4)の断面説明図、第3図はコンデンサーマイクロホン
(4)の周波数特性図、第4図は本発明によるシステム
回路図の主回路説明図を示す第2実施例、第5図は第2
実施例を説明するための説明図、第6図は第3実施例の
回路ブロック図、第7図は第4実施例の回路ブロック図
、第8図は第5実施例の回路ブロック図、第9図は第6
実施例の回路ブロック図、第10図は第7実施例の回路
ブロック図である。 1・・・・−・高周波圧力フィルタ用容器2・・・・空
気流通孔 3・・・・圧力回り込み防止用容器 4・・・・・・コンデンサーマイクロホン4a・・・・
・・エレクトレットフィルム(電極板)4c・・・・・
スペーサ   4e・・・・・・電極板7・−・・・・
海綿体   8・−・・・・FET集積回路8a、8b
・・・・・−リード端子 13・・・・・・基準電圧発生回路 14・・・・・・差動増幅器 16.21・・・・・・表示器 17−・・・・・リッセトスイッチ 18・・・・・・バンドパスフィルタ 19・・・・・−波形整形回路  2 22・・・・・・ゲート回路 23.23′・・・・・比較回路 24・・・・・・報知部   25・・・・・26・・
・・−・信号処理回路 O・・・・・・カウンタ回路 A/D変換器 第1図 第3図 第2図 第5図 第10図
Fig. 1 is a first embodiment of the present invention, and is an explanatory diagram of the main part of the part that converts air pressure changes into electrical signals, and Fig. 2 is a condenser microphone (
4), FIG. 3 is a frequency characteristic diagram of the condenser microphone (4), FIG. 4 is a second embodiment showing the main circuit diagram of the system circuit diagram according to the present invention, and FIG.
6 is a circuit block diagram of the third embodiment, FIG. 7 is a circuit block diagram of the fourth embodiment, and FIG. 8 is a circuit block diagram of the fifth embodiment. Figure 9 is the 6th
Circuit Block Diagram of Embodiment FIG. 10 is a circuit block diagram of the seventh embodiment. 1... Container for high-frequency pressure filter 2... Air circulation hole 3... Container for preventing pressure leakage 4... Condenser microphone 4a...
...Electret film (electrode plate) 4c...
Spacer 4e... Electrode plate 7...
Cavernous body 8...FET integrated circuits 8a, 8b
....-Lead terminal 13...Reference voltage generation circuit 14...Differential amplifier 16.21...Display device 17--Reset switch 18 ......Band pass filter 19...-Waveform shaping circuit 2 22...Gate circuit 23.23'...Comparison circuit 24...Notification section 25 ...26...
...Signal processing circuit O... Counter circuit A/D converter Fig. 1 Fig. 3 Fig. 2 Fig. 5 Fig. 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)流通する気体に流量抵抗を与える空気流通孔を有
するケースと、高域側と低域側との周波数範囲を除く他
の周波数範囲が平坦な周波数特性を有し、前記ケース内
に収納される圧力検出手段とを備え、かつ前記周波数特
性のうちの周波数”0Hz”から平坦な周波数特性に至
るまでの周波数範囲内、又は平坦な周波数特性の範囲内
のいずれか一方の周波数範囲内で前記圧力検出手段を上
下方向に変化せしめ、その上下変位に伴う前記ケース内
外の圧力差の変化の回数を検出することを特徴とする上
下動変化回数検出装置。
(1) A case that has air circulation holes that provide flow resistance to the flowing gas, and has frequency characteristics that are flat in other frequency ranges except for the high and low frequency ranges, and is housed in the case. pressure detection means, and within a frequency range from the frequency "0 Hz" to a flat frequency characteristic, or within one of the frequency ranges within the flat frequency characteristic. A device for detecting the number of vertical motion changes, characterized in that the pressure detecting means is made to change in the vertical direction, and the number of changes in the pressure difference inside and outside the case accompanying the vertical displacement is detected.
JP12491990A 1990-05-15 1990-05-15 Up and down movement change circuit detection circuit Pending JPH0424786A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002197437A (en) * 2000-12-27 2002-07-12 Sony Corp Walking detection system, walking detector, device and walking detecting method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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