(57)【要約】【課題】どのような姿勢であっても使用することができると共に、振動センサーの薄型化及び小型化が図れ、かつ歩数計数の精度の向上が図れる。【解決手段】振動センサー１は、リング状の弾性を有する枠体３と、重り部５ｃを有した回転重り５と、枠体３の外周に設けられた圧電素子１０とを備え、回転重り５は、自重で重り部５ｃの先端が下方に向くように回転自在で、重り部５ｃの先端が下方に向いた状態で上下動可能に枠体３の中心部に配設され、かつ重り部５ｃの先端が下方に向いた状態で上方方向にばね７で付勢されており、歩数計の上下振動によって回転重り５が上下動し、回転重り５の重り部５ｃの先端が枠体３に当たって圧電素子１０より出力する信号をＣＰＵでカウントする。【選択図】      図１
2005080721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動センサーが検知した回数をＣＰＵでカウントして表示部にカウント数を表示する歩数計において、前記振動センサーは、リング状の弾性を有する枠体と、重り部を有した回転重りと、前記枠体の外周に設けられた圧電素子等とを備え、前記回転重りは、自重で前記重り部の先端が下方に向くように回転自在で、重り部の先端が下方に向いた状態で上下動可能に前記枠体の中心部に配設され、かつ重り部の先端が下方に向いた状態で上方方向に付勢されており、歩数計の上下振動によって回転重りが上下動し、回転重りの重り部の先端が前記枠体に当たって前記圧電素子等より出力する信号を前記ＣＰＵでカウントすることを特徴とする歩数計。
【請求項２】
前記枠体は基板の一方面に突出して固定され、前記枠体の中心部の前記基板部分には支軸部が設けられ、この支軸部に回転ガイドリングが回転自在に装着され、前記回転重りは、前記回転ガイドリングと共に回転可能でかつ回転ガイドリングに対して摺動自在に装着され、前記回転ガイドリングに設けられたばねで付勢されていることを特徴とする請求項１記載の歩数計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケースの姿勢に係わらず歩数を計数することができる歩数計に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケースの姿勢に係わらず歩数を計数することができる歩数計として、例えば特許文献１及び２に示すものが提案されている。特許文献１は、振動センサー（歩数計モジュール）自体をケースに回転可能に軸支し、振動センサーはケースが回転してもその位置が常に水平に保たれるようになっている。特許文献２は、ケースに回転板を回転可能に軸支し、更に振動センサー（歩数検出センサー）を回転板に回転可能に軸支するように構成し、回転板と振動センサーは、ケースの向きが変わっても、常に重力により一定方向に位置するように構成している。なお、ケースの姿勢に係わらず歩数を計数するものではないが、振動センサーに圧電素子を用いたものとして、例えば特許文献３及び４が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２７９８０号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５１６９号公報
【特許文献３】特開２０００−３４６８６３号公報
【特許文献４】特開２００２−９２５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、振動センサー自体をケースに回転可能に軸支しているので、厚さが厚くなる。また振動センサー自体が３６０度回転するので、大型化する。特許文献２は、回転板と振動センサーを厚さ方向に積み重ね、更に回転板を回転可能に軸支している軸をアームに回転可能に軸支し、このアームをケースに固定した構成よりなるので、特許文献１と同様に厚さが厚くなって大型化する。
【０００５】
本願出願人は、特許文献１及び２における問題点を解決したものとして、特願２００２−５９６５０号を出願中である。この構造の振動センサーは、基板の円状の凹部に固定されたリング状の導電性の接点部材と、この接点部材の中心部の基板部分に固定された導電性の支軸パイプと、この支軸パイプに回転自在に装着された回転ガイドリングと、この回転ガイドリングと共に回転可能でかつ該回転ガイドリングに対して摺動自在に装着され、外周に接点部を有した導電性の回転重りと、前記回転ガイドリングに設けられ、前記回転重りの接点部側と逆方向に付勢するばねとを備えている。
【０００６】
この構造は、回転重りがリング状の接点部材に当たった時に、回転ガイドリングを回転自在に支承する支軸パイプと接点部材とが導通する信号を取り出してカウントしている。このように、信号を取り出す導通部に回転ガイドリング及び回転重りの可動部材を有するので、支軸パイプと回転ガイドリングとの接触不良、また回転ガイドリングと回転重りとの接触不良によって誤動作するという問題があった。また接点部材、支軸パイプ、回転ガイドリング及び回転重りは全て導電性部材であることが必要である。
【０００７】
本発明の課題は、どのような姿勢であっても使用することができると共に、振動センサーの薄型化及び小型化が図れ、かつ歩数計数の精度の向上が図れる歩数計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の請求項１は、振動センサーが検知した回数をＣＰＵでカウントして表示部にカウント数を表示する歩数計において、前記振動センサーは、リング状の弾性を有する枠体と、重り部を有した回転重りと、前記枠体の外周に設けられた圧電素子等とを備え、前記回転重りは、自重で前記重り部の先端が下方に向くように回転自在で、重り部の先端が下方に向いた状態で上下動可能に前記枠体の中心部に配設され、かつ重り部の先端が下方に向いた状態で上方方向に付勢されており、歩数計の上下振動によって回転重りが上下動し、回転重りの重り部の先端が前記枠体に当たって前記圧電素子等より出力する信号を前記ＣＰＵでカウントすることを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の請求項２は、上記請求項１において、前記枠体は基板の一方面に突出して固定され、前記枠体の中心部の前記基板部分には支軸部が設けられ、この支軸部に回転ガイドリングが回転自在に装着され、前記回転重りは、前記回転ガイドリングと共に回転可能でかつ回転ガイドリングに対して摺動自在に装着され、前記回転ガイドリングに設けられたばねで付勢されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
回転重りは回転ガイドリングを中心として回転可能であり、かつ回転ガイドリングに対して上下動可能に設けられ、回転重りの外周にリング状の枠体を設けた構成よりなるので、回転重りは３６０度回転可能であり、歩数計がどのような姿勢であっても使用できると共に、振動センサー部分の薄型化及び小型化が図れる。また弾性を有する枠体に圧電素子が設けられているので、回転重りが枠体に当たった時に発生する振動のみでカウントし、信号の取り出し部分に可動部材がないので、誤動作がなく歩数計数の精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の第１の実施の形態を図１により説明する。まず、振動センサー１の構造について説明する。基板２上にはパイプ状の支軸部２ａが形成され、支軸部２ａを中心として基板２上には弾性を有するリング状の枠体３が固定されている。支軸部２ａには、ガイドリング部４ａ及びばね装着用棒部４ｂを有した回転ガイドリング４が回転自在に装着されている。回転ガイドリング４のガイドリング部４ａには、回転重り５が回転及び摺動自在に装着されている。支軸部２ａの穴部には、回転ガイドリング４及び回転重り５を支軸部２ａに回転自在に保持するように抜け止め部材６が圧入されている。
【００１２】
回転重り５は、回転ガイドリング４のガイドリング部４ａに回転及び摺動自在に装着される長穴５ａが形成されている。長穴５ａの長手方向の一方部（図１において右側）には、ばね装着用棒部４ｂの端部が摺動自在に挿入されるばね受け部５ｂが形成されている。ばね装着用棒部４ｂには、回転重り５を上方（図１において右側）に引き上げるように付勢するばね７が装着されている。回転重り５のばね受け部５ｂと反対側（図１において左側）は、長穴５ａの右側より重い重量の重り部５ｃとなっており、重り部５ｃの先端は円弧状に形成されている。
【００１３】
そこで、振動センサー１を縦（垂直）にした状態においては、回転重り５は重り部５ｃの自重により回転ガイドリング４と共に支軸部２ａを中心として必ず重力方向（下方方向）に回転し、重り部５ｃの先端は下方に位置し、長穴５ａの長手方向は上下方向となる。即ち、重り部５ｃの先端は、基板２を縦にした状態の姿勢、言い換えれば歩数計を縦にした状態の姿勢に関係なく常に下方に向くように回転する。
【００１４】
ばね７は、回転重り５の重量より僅かに大きな付勢力を有し、回転重り５を上方に引き上げるようになっており、ばね７の付勢力で回転重り５が上方に引き上げられた状態では、重り部５ｃの先端は枠体３に接触しないようになっている。基板２、即ち歩数計に振動が加えられ、ばね７の付勢力に抗して回転重り５が回転ガイドリング４のガイドリング部４ａに沿って相対的に下方に摺動すると、重り部５ｃの先端が枠体３に当たるように長穴５ａの長手方向の長さは形成されている。
【００１５】
前記枠体３の外周には、帯状に形成された圧電素子１０が固定されている。圧電素子１０は、圧電性セラミックスや圧電性合成樹脂等よりなる圧電部１０ａと、この圧電部１０ａの両面に設けられた電極１０ｂ、１０ｃとからなっている。１１、１２は、電極１０ｂ、１０ｃの端子に接続された導電線を示す。
【００１６】
図３は振動センサー１の出力をカウント及び表示する歩数計の回路ブロックを示す。振動センサー１の圧電素子１０の導電線１１、１２は、増幅器３０及びローパスフィルタ３１を介して演算制御回路であるＣＰＵ３２に接続されている。ここで、ローパスフィルタ３１は、信号に表れる雑音、即ち不要なノイズをカットして歪電圧をＣＰＵ３２に出力するようになっている。なお、ローパスフィルタ３１に代えて、特定の帯域の振動のみを通すバンドパスフィルタを用いてもよい。このバンドパスフィルタを用いることにより、信号ノイズの除去効果を高めることができる。ＣＰＵ３２がカウントしたカウント数等はＬＣＤ等よりなる表示部３３に表示される。またＣＰＵ３２及び表示部３３等の電源として電池３４を有し、スイッチとしてオンオフ用スイッチＳ１とリセット用スイッチＳ２とを備えている。なお、前記した各部品１、３０〜３４は、平面的に配設され、歩数計はカード型に形成されている。
【００１７】
次に作用について説明する。歩数計を縦にした状態、即ち振動センサー１の基板２を縦にした状態でオンオフ用スイッチＳ１をオンにしてポケット、バッグ等に入れ、またはズボンのバンドに装着して歩行する。この状態では、回転重り５は前記したように重り部５ｃが下方に位置し、長穴５ａの長手方向が上下方向となっている。歩行によって歩数計、即ち基板２に振動が加わると、回転重り５は、ばね７の付勢力に抗して基板２に対して相対的に上下動する。回転重り５が基板２に対して相対的に下降すると、回転重り５の重り部５ｃの先端が枠体３に当たる。回転重り５が基板２に対して相対的に上昇すると、回転重り５の重り部５ｃの先端は枠体３より離れる。重り部５ｃの先端が枠体３に当たる毎に、枠体３が弾性変形して圧電素子１０に歪が生じて電圧を発生する。この圧電素子１０の電圧は増幅器３０及びローパスフィルタ３１を通してＣＰＵ３２に入力されてカウントされ、そのカウント数は表示部３３に表示される。
【００１８】
このように、振動センサー１は、リング状の弾性を有する枠体３と、重り部５ｃを有した回転重り５と、前記枠体３の外周に設けられた圧電素子１０等とを備え、前記回転重り５は、自重で前記重り部５ｃの先端が下方に向くように回転自在で、重り部５ｃの先端が下方に向いた状態で上下動可能に前記枠体３の中心部に配設され、かつ重り部５ｃの先端が下方に向いた状態で上下方向に付勢されており、歩数計の上下振動によって回転重り５が上下動し、回転重り５の重り部５ｃの先端が前記枠体３に当たって前記圧電素子１０等より出力する信号を前記ＣＰＵ３２でカウントする構成よりなっている。即ち、回転重り５は回転ガイドリング４を中心として回転可能であり、かつ回転ガイドリング４に対して上下動可能に設けられ、回転重り５の外周にリング状の枠体３を設けた構成よりなるので、回転重り５は３６０度回転可能であり、歩数計がどのような姿勢であっても使用できると共に、振動センサー１部分の薄型化及び小型化が図れる。また弾性を有する枠体３に圧電素子１０が設けられているので、回転重り５が枠体３に当たった時に発生する振動のみでカウントし、信号の取り出し部分に可動部材がないので、誤動作がなく歩数計数の精度が向上する。またリング状の枠体３及び回転重り５の重り部５ｃを金属とすることにより、回転重り５が枠体３に当たった時は、例えばリングをハンマーで叩いた時に発する特定の周波数を含んだ信号が得られるので、この信号をバンドパスフィルタ等で選別することにより、より高精度のカウントが得られる。
【００１９】
本発明の第２の実施の形態を図２により説明する。なお、図１と同じ部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。前記実施の形態においては、圧電素子１０は帯状に形成され、この圧電素子１０を枠体３のほぼ全周に貼り付けている。本実施の形態においては、圧電素子２０は圧電部２０ａの圧電部材が積層された構造よりなっており、この圧電部２０ａの両端部に電極２０ｂ、２０ｃが固定されている。圧電素子２０は、枠体３の外側に固定された圧電素子用ボックス２１に摺動自在に配設され、圧電素子用ボックス２１内に配設されたばね２２の付勢力で枠体３に圧接している。圧電素子用ボックス２１は、枠体３側及び上方が開放した収納部２１ａと、収納部２１ａの上方を覆う蓋部２１ｂとからなっている。電極２０ｂ、２０ｃに接続された導電線２３、２４は、前記実施の形態と同様に、図３に示す増幅器３０に接続されている。このように構成しても前記実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００２０】
なお、上記各実施の形態においては、圧電素子１０、２０を用いたが、圧電素子に代えて歪ゲージを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の歩数計に用いる振動センサーの第１の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面拡大図である。
【図２】本発明の歩数計に用いる振動センサーの第２の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図３】回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    振動センサー
２    基板
２ａ    支軸部
３    枠体
４    回転ガイドリング
５    回転重り
５ｃ    重り部
７    ばね
１０，２０    圧電素子
３２    ＣＰＵ
３３    表示部
【図１】
2005080721.tif 000003
【図２】
2005080721.tif 000004
【図３】
2005080721.tif 000005