(57)【要約】【課題】部品点数が少なく、構造の簡素化、薄型小型化を可能にするとともに、一軸方式にも拘わらず歩行時の歩数を正確に計測することができる腕時計型歩数計を提供する。【解決手段】振子２１の振動回数を検出する振子式検出器１４を備え、この振子式検出器１４をバンド付きのケース内に収納する。収納に当たっては、前記振子２１が歩行時の歩数測定可能な初期位置状態になるように収納する。つまり、前記振子２１の回動支点Ｏと振子本体２１Ｃの重心Ｇを結ぶ仮想線ＬＡが時計における文字板の６時と１２時を結ぶ仮想線ＬＢに対して角度θをもって、かつ前記回動支点Ｏが６時側で振子本体２１Ｃが１２時側に位置するように振子２１を傾斜させる。傾斜角度θは８〜２５°の角度である。【選択図】　　　　図２
2004125551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振子の振動回数を検出する振子式検出器と、この振子式検出器を収納するバンド付きケースと、少なくとも歩数と時刻をデジタル表示する表示手段とを備え、
前記振子は、歩行時の歩数測定可能な初期位置状態において、回動支点と振子本体を結ぶ仮想線が時計における文字板の６時と１２時を結ぶ仮想線に対して８〜２５°の角度をもって、かつ前記回動支点が６時側で振子本体が１２時側に位置するように傾斜していることを特徴する腕時計型歩数計。
【請求項２】
請求項１記載の腕時計型歩数計において、
前記振子式検出器を前記バンド付きケースの外部から前記角度８〜２５°の範囲内で角度調整可能に構成したことを特徴とする腕時計型歩数計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、腕に装着されて使用される腕時計型歩数計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、歩行（走行）時の歩数を振子の機械的な振動によって計測する歩数計は、腰部に装着して使用される一軸方式のものが最も一般的で、振子を含む振子式検出器をケース内に固定し、振子をばねにより重力に抗して上方へ復帰させることにより、振子を測定可能な初期位置状態に保持している（例えば、特許文献１，２，３参照）。
【０００３】
振子の最適な初期位置状態は、振子の回動支点と振子本体を結ぶ仮想線が、水平線に対して所要角度（７〜１０°程度）傾斜するように配置し、振子の動作角度をダイレクト接点（接点どうしの接触）方式を採用した場合には１４°程度に、非接触タイプのスイッチ（磁石とリードスイッチ）方式を採用した場合には１４°３０’程度に設定している。この場合、振子の初期位置状態における水平線に対する傾斜角度を小さくすると、僅かな重力加速度にも感応して振動するため安定した動作が得られず、接点部どうしが複数回接触し（このような現象をチャタリング現象という）、測定精度が低下する。反対に、傾斜角度を大きくすると、大きな重力加速度を必要とするため、検出感度が低くなる。
【０００４】
しかしながら、腰部に装着される歩数計は、通常スラックスやスカートのベルトに取付けられて使用されるため、運動している間に歩数計が前後あるいは左右方向に一定角度（１５〜２０°）以上傾くと、振子が正常に振動せず計測誤差が大きくなり、最悪の場合は歩数計自体が脱落して紛失するという問題があった。また、時計（通常液晶式デジタル時計）を組み込んだ歩数計の場合、時刻を確認するとき、目から歩数計までの距離が離れすぎているため、確認し難いという問題があった。
【０００５】
一方、本出願人は腕に装着した場合は通常歩行時における加速度が腰部に装着した場合に比べて３〜５倍以上と大きく、また腕の関節も地面からの衝撃を独自に受けるため、腕を振る場合はもとより腕を振らない場合であっても測定可能であることを見出した。そこで、本出願人はこの知見に基づいて振子式検出器をケース内に回転自在（または回動自在）に組込み、この振子式検出器を重りによって歩数測定可能な初期位置状態に自動的に復帰させるようにした二軸式の腕時計型歩数計を提案した（例えば、特許文献４参照）。
【０００６】
このような腕時計型歩数計によれば、歩数計自体が左右方向に傾いていたり、上下逆になったとしても重りが振子式検出器を測定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、腕に装着したり、あるいはポケット、鞄、ハンドバックなどの中に入れた状態でも使用することができる。
【０００７】
また、本出願人は、歩数を計測する振子式検出器と、歩行とは無関係に身体の各部、例えば脚、上半身、腕等の身体動作を検出する回転センサとを備え、前記振子式検出器をバンド付きケース内に回転自在に収納し、前記回転センサを前記ケース内で振子検出器の周囲に等間隔おいて配設した４個のリードスイッチと、これらのリードスイッチに対応して前記振子式検出器に配設した１個のマグネットとで構成した腕時計型の運動量計を提案した（特許文献５）。
【０００８】
このような運動量計においては、振子式検出器による歩行時やジョギング時の歩数計測のみならず回転センサによって歩行、ジョギングとは関係なく身体動作をも計測することができる。すなわち、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、マグネットが回動位置のリードスイッチと近接対向して当該リードスイッチをＯＮにし振子式検出器の回動を検出する。この回動回数は身体動作の回数に比例し、回動角度は身体動作の大きさに比例する。したがって、非歩行時であっても身体の各部の運動回数や運動量を検出することができる。
【０００９】
さらに本出願人は、上記した特許文献５の改良型として、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、重り等からなる回転体（振子式検出器）を基板に回転自在に配設し、この基板と、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および液晶表示装置を腕に装着されるバンド付きケース内に収納し、前記回転体と前記基板との間に前記回転体の回動角度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腕時計型の歩数計を提案している（特許文献６）。
【００１０】
このような腕時計型歩数計においては、衝撃付与手段によって回転体の回動を一定の角度範囲内に制限しているので、靴が地面に接地したときに発生する衝撃加速度と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。その場合、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ていると振子は２回動作して歩数「２」をカウントするが、手と足は通常略同期して運動するため歩数「１」しかカウントせず、上記した特許文献４，５に記載の発明と同様に歩行、ジョギング時の歩数を確実に計測することができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭５９−１０９９８７号公報
【特許文献２】
特開昭５９−２０２０１６号公報
【特許文献３】
実開平２−５０６１５号公報
【特許文献４】
特開２００１−１３３２８４号公報
【特許文献５】
特開２００２−５６３７２号公報
【特許文献６】
特願２００１−１６２４７号
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献４〜６に記載した従来の腕時計型歩数計または運動量計は、通常の歩行時における手首部の加速度が腰部に比べて数倍、ジョギング時には数十倍も大きいため、回転自在または回動自在な振子式検出器に加わる衝撃が大きく、継続的に使用していると摩擦や累積疲労により故障したり部品が破損し易いという問題があった。
【００１３】
また、振子式検出器を回転自在または回動自在に配設しているため、振子側の接点部と基板側の接点部（またはリードスイッチ）をリード線で直接接続することができず（回動によってリード線が断線するおそれがあるため）、このため摺動接点を採用する必要があった。しかしながら、摺動接点は、構造が複雑化してコストアップの大きな要因となるばかりか、摺動摩擦によって接点部が摩耗したり、異物が付着したりすると、導通不良を起こし易いという問題があった。
【００１４】
また、振子式検出器をケース内に回転または回動自在に配設すると、腰部装着型の歩数計に比べて大型化して厚さが厚くなるため、薄型小型化に大きな制約があった。
【００１５】
さらに、振子と重りをバランスさせて振子式検出器を常に測定可能な初期位置状態に自動復帰させる構造を採用しているものの、構造上規定以上の衝撃が加わると、振子と重りのバランスが崩れて振子が正常に動作せず計測誤差の原因になるなどの問題があった。
【００１６】
このような問題は、腰に装着される従来タイプの歩数計と異なり、腕に装着しているため、腕を振る通常歩行、腕を振らない歩行、速歩、ジョギング、階段の上り下り等に対応し得るように振子式検出器をケース内に回転自在または回動自在に組み込んでいることに起因するものである。
【００１７】
そこで、本発明者は腕時計型の歩数計であるにも拘わらず、腰装着型と同様に振子式検出器をケース内に固定した状態で各種実験を行ったところ、振子式検出器のケース内への組込み角度と測定精度との間に相関があり、時計の文字板における６時と１２時とを結ぶ仮想線に対して振子がある角度だけ傾むくように振子式検出器を時計用ケース内に固定配置すると、腰装着タイプの歩数計と同様に歩行時の歩数を確実に計測することができることを見出した。
【００１８】
時計の文字板における６時と１２時とを結ぶ仮想線に対する振子の最適傾斜角度は１５°前後であるが、老若男女などによる個人差があるため８°〜２５°程度の角度範囲内で調整すれば、所期の測定精度が得られることが判った。傾斜角度が８°以下になると振子が小さな重力加速度でも動作するようになるためチャタリング現象が起き易くなり好ましくない。２５°以上になると大きな衝撃加速度を必要とし、検出感度が低下するため好ましくない。なお、左腕に装着した歩数計の場合、振子は、回動支点が６時側、振子本体（回動端）が１２時側に位置するように組み込まれる。
【００１９】
本発明は上記した従来の問題を解決するために、幾多の実験による試行錯誤の結果見出したものであり、その目的とするところは、部品点数が少なく、構造の簡素化、薄型小型化を可能にするとともに、一軸方式にも拘わらず歩行時の歩数を正確に計測することができる腕時計型歩数計を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、振子の振動回数を検出する振子式検出器と、この振子式検出器を収納するバンド付きケースと、少なくとも歩数と時刻をデジタル表示する表示手段とを備え、前記振子は、歩行時の歩数測定可能な初期位置状態において、回動支点と振子本体を結ぶ仮想線が時計における文字板の６時と１２時を結ぶ仮想線に対して８〜２５°の角度をもって、かつ前記回動支点が６時側で振子本体が１２時側に位置するように傾斜しているものである。
【００２１】
請求項１記載の発明においては、振子が時計の文字板における６時と１２時とを結ぶ仮想線に対して８〜２５°程度傾斜しているので、腕をごく自然に下げて起立した状態において、前記仮想線が略水平に近くなり、振子を測定可能な初期位置状態に保持する。したがって、歩行時（ゆっくり歩行、普通歩行、速歩、階段の上り下りなど）の歩数を正確に測定することができる。
【００２２】
請求項２記載の発明は上記請求項１記載の発明において、前記振子式検出器を前記バンド付きケースの外部から前記角度８〜２５°の範囲内で角度調整可能に構成したものである。
【００２３】
請求項２記載の発明においては、振子の傾斜角度を８〜２５°の角度範囲内で調整すると、老若男女差などによる測定誤差を小さくすることができる。傾斜角度が８°以下になると振子が小さな重力加速度でも動作するようになるためチャタリング現象が起き易くなり、好ましくない。２５°以上になると大きな衝撃加速度を必要とし、検出感度が低下するため好ましくない。
【００２４】
【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は本発明に係る腕時計型歩数計の一実施の形態を示す正面図、図２は腕を略垂直に下げた状態における振子の初期位置状態を示す図、図３は同歩数計の断面図である。
【００２５】
これらの図において、全体を符号１で示す腕時計型歩数計は、歩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（通常左腕手首）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。
【００２６】
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を透明なプラスチック板５によって気密に閉塞している。プラスチック板５はケース２の前面に超音波溶着等によって固着されている。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着されている。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、表面側にはボタン式のモード切替手段１１Ａと設定手段１１Ｂが組み込まれ、裏面側開口部には裏蓋１２がシール部材１３を介して取付けられている。
【００２７】
モード切替手段１１Ａは、歩数計１の使用モードを切り替えるためのものである。使用モードは、▲１▼歩行モード、▲２▼時計モードの２種類であるが、これ以外のモードとして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し、時計モードは時刻を表示する。設定手段１１Ｂは、歩数および歩幅から歩行距離を算出して表示する。また、時計モードにおいて時刻の修正を行う。
【００２８】
このようなケース２の内部には、振子式検出器１４、表示手段としての液晶表示装置（以下、ＬＣＤという）１５、配線板１６、電源としてのリチウム電池１７等が組み込まれている。
【００２９】
前記振子式検出器１４は、基板２０と、この基板２０の表面側に配設された加速度センサを構成する振子２１等を備え、前記ケース２内に角度調整可能に組み込まれている。
【００３０】
前記基板２０は、図２に示すように円板状に形成されて外周の一部に角度調整用のノブ２０Ａが一体に突設されている。前記ノブ２０Ａは前記ケース２の左側面に形成した周方向に長い長溝部２３を通って外部に突出しており、このノブ２０Ａを指で長溝部２３の長手方向に移動させて基板２０を回動させると、前記振子式検出器１４のケース２内への組込み角度が調整される。振子式検出器１４の最大調整角度は、２５°程度である。なお、振子式検出器１４の角度調整機構としてはノブ２０Ａに限らず、例えば基板２０の外周に歯を形成し、これにピニオンを噛合させ、ピニオンの軸をケース２の外部に突出させ、その突出端につまみを設けたものであってもよい。
【００３１】
前記振子２１は左右方向に長い板状のアーム部２１Ａと、このアーム部２１Ａの基端部に設けられた軸孔３１を有する筒状の軸受部２１Ｂと、アーム部２１Ａの回動端側に設けられた振子本体２１Ｃとからなり、前記軸受部２１Ｂが軸３２によって上下方向に回動自在に軸支されている。前記軸３２は、前記基板２０の外周寄りに垂直に突設されている。
【００３２】
前記振子２１の振子本体２１Ｃには、マグネット３３と重り３４が組み込まれている。マグネット３３と重り３４は振子２１の動作方向（上下方向）に重なり合うように、かつマグネット３３が重り３４の下側に位置するように積層されて配設されている。また、マグネット３３は、着磁方向が上下方向で、例えば上面側がＮ極に、下面側がＳ極に着磁されている。重り３４は、真鍮等の非磁性材によって形成されている。
【００３３】
このような構造からなる振子２１は、線ばね４０によって重力に抗して上方に付勢されることにより、通常前記振子本体２１Ｃの先端部上面が上限ストッパ３８Ａに当接して測定可能な初期位置状態に保持されており、重力方向に一定角度回動すると下限ストッパ３８Ｂに当接してそれ以上の回動が阻止されるように構成されている。振子２１の最大動作角αは、リードスイッチ方式の場合、１４°．３０’程度である。
【００３４】
前記線ばね４０は、細いばね用鋼材等によって円弧状に湾曲して形成されることにより拡径方向の弾性力を有し、一端が前記振子本体２１Ｃの上面に突設したばね取付部４３の係止孔４４に係止され、他端が前記基板２０に取付けたばね取付部材４６の係止孔４７に係止されている。ばね取付部材４６は振子２１より下方に位置している。
【００３５】
前記基板２０には、リードスイッチ４８が前記振子２１のマグネット３３に対応して配設されている。このリードスイッチ４８は、前記振子２１の最下点位置より僅かに下方に位置して配設されており、振子２１が最大動作角（α）回動して振子本体２１Ｃが下限ストッパ３８Ｂに当接すると、ガラス管内に封入された互いに近して対向する２つの接点片（図示せず）がマグネット３３の磁界によって接触することによりＯＮとなるように構成されている。したがって、ＯＮしたときのパルス信号を計測すると、振子２１の振動回数、言い換えれば歩数を計測することができる。
【００３６】
このような構造からなる振子式検出器１４は、図２に示すように振子２１の回動支点Ｏ（図２）と振子本体２１Ｃの重心位置Ｇとを結ぶ仮想線ＬＡが、歩行時の歩数測定可能な初期位置状態において、時計（アナログ時計）における文字板の６時と１２時を結ぶ仮想線ＬＢに対して角度θをもって傾斜するようにケース２内に組込まれることにより、振子２１を測定可能な初期位置状態に保持している。この場合、左腕に装着される歩数計１においては、回動支点Ｏが時計における文字板の６時側で、振子本体２１Ｃが１２時側に位置している。また、初期位置状態において、回動支点Ｏは重心位置Ｇより下方に位置している。
【００３７】
振子２１の最適傾斜角度θは８°前後であるが、老若男女差などによる測定誤差を考慮してθ＝８〜２５°程度の角度範囲までは許容される。最適傾斜角度は１５°程度であり、傾斜角度θが８°以下になると、振子２１が水平な状態に近くなるため小さな重力加速度でも動作し、チャタリング現象が生じるため好ましくない。２５°以上になると振子２１を動作させるのに大きな重力加速度を必要とするため、検出感度が低くなり好ましくない。本実施の形態ではθ＝２４°１１’としている。この初期位置状態において、基板２０のノブ２０Ａは３時と９時を結ぶ仮想線ＬＣ上に位置している。前記長溝部２３と前記ノブ２０Ａとの間には摩擦板５０が介在されており、振動等によっては基板２０が容易に回転しないようにしている。
【００３８】
図１において、前記ＬＣＤ１５は、第１〜第３の表示部６０Ａ〜６０Ｃからなる表示部６０を有し、前記ケース２の前面側開口部４の内側に固定され、前記配線板１６に図示を省略したゼブラコネクタを介して電気的に接続されている。上段の第１の表示部６０Ａは歩行時の歩数を表示し、中段の第２の表示部６０Ｂは時刻を表示し、下段の第３の表示部６０Ｃは使用日数を表示する。これらの表示は、いずれも７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６０Ｂは、第１、第３の表示部６０Ａ，６０Ｃ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。
【００３９】
前記配線板１６は、前記ＬＣＤ１５の裏側に位置して前記ケース２内に止めねじ６１によって固定されており、マイクロコンピュータ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形成されている。また、電池１７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図示を省略したメモリ（Ｅ２　ＰＲＯＭ）またはスーパーコンデンサも実装されている。
【００４０】
前記リチウム電池１７は、前記基板２０の裏面側に形成した凹陥部６２内に着脱可能に嵌合されて配設されており、前記配線板１６がリード線６３によって電気的に接続されている。このリード線６３は、基板２０の回動時の断線を防止するために余長部を有していることが望ましい。
【００４１】
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（通常左腕手首）に装着されて使用される。腕を真下に自然に下げた状態においては、図２に示すようにアナログ時計の表示板の３時と９時の位置が垂直方向で３時の位置が略鉛直下方を指向し、６時と１２時が略水平方向を指向し、振子１４が線ばね４０によって重力に抗して上方に押し上げられ、振子本体２１Ｃが上限ストッパ３８Ａに圧接されることにより、歩数計測可能な初期位置状態に保持されている。この状態において、６時と１２時を結ぶ仮想線ＬＢは、水平ではなく６時側が１２時より若干高くなるように小角度傾いている。これは、人が腕を下げてごく自然な状態で起立しているとき、肘の関節が前方に若干折れ曲がることによるものである。
【００４２】
歩数計１を左腕に装着した状態で使用者が腕の付け根を支点として両腕を進行方向（前後）に一定角度（例えば、４５°）交互に振って歩行すると、腕の振り方向が変わる一瞬、腕の運動が停止し、このとき衝撃力が生じて振子２１を振動させる。これにより、振子２１は一歩進む毎に１回動作してマグネット３３をリードスイッチ４８に接近させ、その磁界によってリードスイッチ４８をＯＮにする。リードスイッチ４８がＯＮするとパルス信号を発生して配線板１６の演算処理回路に入力され、このパルス信号を振子２１の振動回数「１」、言い換えれば歩数「１」として計測し、ＬＣＤ１５に表示する。
【００４３】
歩行時に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ため、このときの衝撃加速度によっても振子２１は動作する。すなわち、振子２１は、地面に靴が接地したときの衝撃加速度と、腕の振りによる衝撃加速度の双方によって動作するが、通常の腕振り歩行時の衝撃加速度は、腕の振りによる衝撃加速度の方が大きいため、腕の往復運動によって振子２１を動作させる。また、地面に靴が接地したときの衝撃加速度と、腕の振りによる衝撃加速度は通常略同期しているため、振子２１を１回しか動作させないが、同期していない場合はこれらの衝撃加速度によって振子２１を短時間に続けて２回動作させ、リードスイッチ４８を続けて２回ＯＮさせ２つのパルス信号を発生させるが、その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。したがって、正確に歩数を計測することができる。
【００４４】
次に、腕を振らないで歩行するときは、腕からの衝撃加速度が殆ど零で、靴が地面に接地したときの衝撃加速度が体を介して腕に伝達されることにより、振子２１を動作させる。したがって、このときも正確に動作し歩数を正確に計測することができる。
【００４５】
階段を上がり下りする場合も従来の腰装着型歩数計に比べて歩数を確実に計測することができる。すなわち、腰装着の場合は階段を上がるとき、足からの衝撃加速度が閾値より低い場合があり、正確な歩数計測ができないことがあるが、腕に装着していると腕を若干振って上がるため、足からの加速度でなく腕からの加速度で振子が動作し、歩数を正確に計測することができる。階段を下りるときは、腰部、手首部に伝わる衝撃加速度が平地歩行以上の加速度値となるため、正確に歩数を計測することができる。
【００４６】
図４は本発明の他の実施の形態を示す振子式検出器の測定可能な初期位置状態の正面図、図５は配線板の平面図である。本実施の形態はダイレクト接点方式を採用したものである。なお、上記した実施の形態と同一構成部材のものについては同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。
【００４７】
これらの図において、振子式検出器７０は、基板２０と、この基板２０の表面に配設された振子７１と、振子７１に復帰方向の回動習性を付与する線ばね４０と、基板２０に配設された配線板７２等で構成されている。
【００４８】
前記振子７１は、板状のアーム部７１Ａと、このアーム部７１Ａの基端部に設けられた軸受部７１Ｂと、アーム部７１Ａの回動端側に設けられた振子本体７１Ｃとからなり、軸受部７１Ｂが軸３２によって回動自在に軸支されている。なお、振子７１の最大動作角αは１４°程度である。
【００４９】
前記振子本体２１Ｃは、前面側が開放する円筒状に形成されることにより、全面中央に円形の凹陥部７４を有し、この凹陥部７４には重り３４が嵌合されている。
【００５０】
前記振子本体７１Ｃの外周面にはリング７５が嵌着されている。リング７５は、導電ゴム等の導電性弾性材料によって外径が１０．８ｍｍφ、内径が９．２ｍｍφ、幅が１．４ｍｍ程度のリング状に形成され、外周面には突起状の接触部７５Ａと回転防止部７５Ｂが一体に突設されている。接触部７５Ａは、リング７５の外周面下部に設けられており、後述する接片８５と互いに接離する接点部（ダイレクト接点）を形成している。接触部７５Ａの突出寸法は０．８ｍｍ、周方向の長さは１．７ｍｍ程度で、前記接片８５に接触する接触面７８が平坦面に形成されている。
【００５１】
前記回転防止部７５Ｂは、前記接触部７５Ａから周方向に９０°程度変位した位置に設けられている。このようなリング７５は、径方向外方への弾性変形によって振子本体２１Ｃの外周に接触部７５Ａが下方に位置するように嵌着され、回転防止部７５Ｂが前記アーム部７１Ａに設けた凹部７９に嵌合することにより回転が阻止されている。
【００５２】
前記線ばね４０は、略円弧状に湾曲しており、上端側が前記振子本体２１Ｃの上面に突設したばね取付部８０の係止孔８１に係止され、下端側がばね取付部材４６の係止孔４７に係止されている。
【００５３】
前記配線板７２は、前記ばね取付部材４６の上面に前記振子本体７１Ｃと対向するように配設されている。この配線板７２の表面で前記振子本体７１Ｃが下方へ回動したとき前記リング７５の接触部７５Ａが接触する部位には、前記接片８５が周知の印刷配線技術によって形成され、リード線によって配線板１６（図２参照）の信号処理回路に電気的に接続されている。なお、配線板７２は、振子７１の振動時に接触部７５Ａが表面に当接することで下限ストッパ３８Ｂ（図２参照）を兼用している。このとき、接触部７５Ａは、前記接片８５の後述するプラス側接片８６とマイナス側接片８７を導通させる。
【００５４】
図５において、前記接片８５は、それぞれ表面が金めっきされた銅箔等からなるプラス側接片８６とマイナス側接片８７とで構成されている。また、プラス側接片８６は、櫛歯状に形成されることにより細長い３つの接点片８６ａ〜８６ｃを有している。同じくマイナス側接片８７も櫛歯状に形成されることにより細長い４つの接点片８７ａ〜８７ｄを有し、前記プラス側接片８６の接点片８６ａ〜８６ｃと交互に隣り合うように非接触状態で噛み合わされて配列されている。接点片８６ａ〜８６ｃ、接点片８７ａ〜８７ｄの幅および隣り合う接点片どうしの間隔は、０．２ｍｍ程度とされる。接点片８６ａ〜８６ｃと接点片８７ａ〜８７ｄの長手方向において噛み合う部分の長さＸは、２ｍｍ程度とされる。
【００５５】
ここで、接触部７５Ａの接触面７８の長さ（リング７５の周方向の長さ）Ｌを長くすると、プラス側接片８６とマイナス側接片８７の接触箇所が複数箇所に増加し、歩数計測の信頼性をより一層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、歩数計測の信頼性は向上する。
【００５６】
このような構造からなる振子式検出器７０は、上記した実施の形態と略同様にケース内に組み込まれる。すなわち、振子７１の回動支点Ｏと振子本体７１Ｃの略重心位置Ｇとを結ぶ仮想線ＬＡが、歩行時の歩数測定可能な初期位置状態において、時計（アナログ時計）における文字板の６時と１２時を結ぶ仮想線ＬＢに対して角度θをもって傾斜するようにケース２内に組込まれる。この場合、左腕に装着される歩数計１においては、回動支点Ｏが時計における文字板の６時側で、振子本体２１Ｃが１２時側に位置している。振子７１の最適傾斜角度θは８°前後であるが、老若男女差などによる測定誤差を考慮してθ＝８〜２５°程度の角度範囲までは許容される。最適傾斜角度は１５°程度であり、傾斜角度θが８°以下になると、振子２１が水平な状態に近くなるため小さな重力加速度でも動作し、チャタリング現象が生じるため好ましくない。２５°以上になると振子２１を動作させるのに大きな重力加速度を必要とするため、検出感度が低下して好ましくない。
【００５７】
このような構造からなる振子式検出器７０を備えた歩数計を腕に装着して歩行すると、そのときの衝撃加速度によって振子７１が振動する。このため、振子７１は一歩進む毎に１回動作して接触部７５Ａを接片８５に接触させ、これらを電気的に導通させる。接触部７５Ａと接片８５が互いに接触して電気的に導通すると、パルス状の信号が発生して配線板の演算処理回路に入力され、その信号を振子７１の振動回数「１」として計測し、ＬＣＤに表示する。したがって、このような構造においても上記した実施の形態と同様に歩数を正確に計測することができることは明らかであろう。
【００５８】
【実施例】
図１〜図３に示した歩数計１を用いてゆっくり歩行、普通歩行、速歩、ジョギングおよび階段の上り下り時の歩数測定を行った結果を表１に示す。測定は、各測定項目毎に時計における文字板の６時と１２時を結ぶ仮想線ＬＢに対して振子２１の傾斜角度θを８°，１５°，２５°，３５°となるように基板２０を回動させて行った。また、測定は、歩数計を左腕手首に装着した状態で実歩数１０００歩で行い、その実測定値を％で示している。傾斜角度θ＝８°における初期位置状態は、図２に示す状態である。ゆっくり歩行は、７０歩／分と８０歩／分の速さで測定を行なった。普通歩行は同じく９０歩／分と１００歩／分の速さで測定を行なった。速歩は１２０歩／分と１５０歩／分の速さで測定を行なった。ジョギングは腕を略４５°に折り曲げ１８０歩／分の速さで測定を行った。階段の上り下りは、手を振って昇り降りしたときと振らないで上り下りしたとき測定値を平均した値である。なお、図２において、Ｏ１　，Ｏ２　，Ｏ３　は基板２０を仮想線ＬＢに対して１５°，２５°，３５°それぞれ回動させたときの振子２１の回転中心の位置を示すものである。
【００５９】
【表１】
2004125551.tif 000003
【００６０】
表１から明らかなように、振子２１の傾斜角度θが８°〜２５°の範囲内であれば実用上何ら支障がなく、特にθ＝１５°に設定すると従来の腰部装着型歩数計と略同程度以上の測定精度が得られることが実証された。
【００６１】
また、３５°傾斜させた場合は、ジョギング時の歩数測定にも十分に使用できることが判明した。
【００６２】
なお、歩数検出手段として図１に示した実施の形態では、マグネット３３とリードスイッチ４８を用い、図４に示した実施の形態では接触部７５Ａと接片８５とを用いたが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、圧電素子を用い、この圧電素子を接触部７５Ａが叩いたときに圧電素子に発生するパルス状の電圧を歩数として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１７の長寿命化を図ることができ、またリング７５を絶縁材料で形成することができる利点がある。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る腕時計型歩数計によれば、振子の回動支点と振子本体を結ぶ仮想線が時計における文字板の６時と１２時を結ぶ仮想線に対して８〜２５°の角度をもって傾斜するように、振子式検出器をケース内に固定したので、歩行時に振子を測定可能な初期位置状態に保持することができ、腰部に装着して使用する場合と同様に歩数を正確に計測することができる。したがって、従来の腰部装着型歩数計に用いている振子式検出器の基板を回転板に変更するだけで、そのまま使用することができる。また、腕時計式であるため、時刻、歩数の確認が容易で、紛失したりすることが少なく、利便性に優れた歩数計を提供することができる。
さらに、振子式検出器をケース内に固定しているので、振子式検出器をケース内に回転自在または回動自在に配設した従来の２軸式歩数計と異なり電気的な摺動部分を設ける必要がなく、構造が簡単で故障、接触不良等が少なく、長寿命化、薄型小型化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る腕時計型歩数計の一実施の形態を示す正面図である。
【図２】腕を略垂直に下げた状態における振子の初期位置状態を示す図である。
【図３】同歩数計の断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す振子式検出器の測定可能な初期位置状態の正面図である。
【図５】配線板の平面図である。
【符号の説明】
１…腕時計型歩数計、２…バンド付きケース、１４…振子式検出器、１５…液晶表示装置、１６…配線板、２０…基板、２１…振子、２１Ｃ…振子本体、４０…線ばね、３３…マグネット、３４…重り、４８…リードスイッチ、７５Ａ…接点部、８５…接片。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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