JPH0317490B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は運動の強さに応じて消費エネルギーを
測定し得る電子歩数計に関する。

（背景技術） 従来の電子歩数計において消費エネルギーを測
定する場合、歩く、走るといつた運動状態に応じ
てカロリー演算に使う定数を切換える切換スイツ
チにて設定するものがあるがこの場合、運動状態
に応じての切換えがわずらわしく、また、切換え
忘れや、一度切換えると運動状態が変つても再度
切換えるまで設定した時のまま切換えをせずにそ
のまま使用すると値が不正確になるという問題が
あつた。

また、特公昭58−39551号に示すようなもので
は、運動状態に応じて切換えの必要はないが、あ
る期間の歩数を基準にして、単位時間当りの歩数
を求めて消費エネルギーを計算しているため、そ
の単位期間中に運動状態が変化する（歩き方が変
わる）と判別できないので、求められた消費エネ
ルギーは不正確で、期間中の平均値にすぎず、か
つ構造が複雑であり（例えば、歩数測定用センサ
と重力加速度測定用センサを必要とする）組立
性、コスト面でも劣るという欠点があつた。

なお、ここで消費エネルギーとは、歩行に要す
るカロリーや運動量、酸素消費量を云う。

（発明の目的） 本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、そ
の目的とするところは、一歩毎に重みをつけ消費
エネルギーを演算し、積算していくために精度良
い測定が可能な簡易構成の電子歩数計を提供する
にある。

（発明の開示） 以下、図面に沿つて本発明を説明する。

第１図および第２図は本発明の電子歩数計をベ
ルトに装着して使用する場合の斜視図を示す。す
なわち、Ｂはベルト、１はベルトＢに対し着脱自
在に取付けられた電子歩数計本体で、この電子歩
数計本体１はベルトＢに取付けるためのＵ字状に
折曲された引掛部２ａを有する板状の引掛具２ａ
を有し、電子歩数計本体１はこの引掛具２ａに対
し略90度回動自在に設けられている。そして、通
常は第１図に示す態様で用いられ、表示面３は引
掛具１の表示面３の対向面によつて保護されてい
る。なお、第１図および第２図に示すように、電
子歩数計本体１にはフツク４が突設された本体開
閉用フツク釦５が設けられ、このフツク釦５を押
すと引掛具２に形成されたフツク係合孔６と係合
していたフツク４が引込みそれらの係合が外れ、
表示面３を目Ｅによつて見ることができる。この
表示面３にはLCD表示の表示部７、カロリー歩
数切換スイツチ８、リセツトスイツチ９等が設け
られている。

第３図は電子歩数計本体１の内部構造を示すも
ので、この電子歩数計本体１は、走・歩行、つま
り走つたり、歩いたりする動作に応じて揺動する
振子１０を有し、走・歩行によるその揺動を検出
するタイプのものである。

すなわち、電子歩数計本体１内には軸１１を中
心に揺動する振子１０が設けられ、この振子１０
の先端に永久磁石の如き磁石１２が装着され、か
つ磁石１２と離間対向してリードスイツチ１３を
設け検出手段を構成し、このリードスイツチ１３
に磁石１２が接近したり遠くことによりリードス
イツチ１３がオン・オフしてリードスイツチ出力
を送出するように構成されている。

なお、振子１０の後端の両側にはそれぞれスト
ツパーＡ，Ｂが設けられ、この間で振子１０は揺
動する。また、軸１１にはネジリバネ１２が設け
られ、このネジリバネ１２の一端はストツパーＢ
に係止され、かつ他端は振子１０に係止され振子
１０の揺動運動を制御している。

しかるに、人体の走・歩行に伴わない人体の微
小振動による振子の微振動による誤動作を防ぐた
めに振子を重くし慣性モーメントを大きくする方
法が知られているが、この実施例では振子１０の
磁石１２を利用し、軽い振子１０で上記微振動、
チヤタリングを防ぐため、振子１０の動作初期位
置に逆極性の第２の磁石または磁性体を設け、磁
石１２の吸磁力を利用して振子１０の微振動を吸
収できるため、誤つてカウントすることがないよ
うに構成されている。

すなわち、磁石１２の近傍であつて基板１４に
は複数個の初期感度調整用穴１５が形成され、こ
れらの穴１５を適宜選択して磁性体１６を設け振
子１０の感度を調整可能としている。この磁性体
１６としてこの実施例では穴１５に対し容易に螺
着可能な鉄ネジが用いられている。

第４図は上記検出手段の出力信号が加えられそ
れを測定する測定手段、この測定手段の出力信号
を得て消費エネルギーを演算する演算手段等のブ
ロツク図を示す。

すなわち、検出手段の出力信号はワンシヨツト
マルチバイブレーター１７に加えられ、その出力
が第１のカウンタ１８に加えられ、この第１のカ
ウンタ１８の出力は、カロリー歩数切替スイツチ
８と接続された表示切替制御回路１９に送出さ
れ、その出力により表示部７が駆動されるように
構成されている。

また、検出手段１１およびワンシヨツトマルチ
バイブレーター１７の出力は上記測定手段を構成
するアンド回路２０を介し第２のカウンタ２１に
加えられ、この第２のカウンタ２１の出力は上記
演算手段を構成するカロリー計算回路２２に加え
られ、その出力は積算回路２３を介し表示切替制
御路１９に加えられるように構成され、検出手
段、ワンシヨツトマルチバイブレーター１７、第
１のカウンタ１８等の回路系が歩数計測用で、検
出手段、ワンシヨツトマルチバイブレーター１
７、アンド回路２０、第２のカウンタ２１、カロ
リー計算回路２２、積算回路２３等の回路系が消
費エネルギーを測定するためのものとなつてい
る。

第５図は歩行時の検出手段からの出力信号およ
びワンシヨツトマルチバイブレーター１７からの
出力信号を示す。すなわち、歩行時は振子１０の
揺動が小さく、よつて振動数が小さく、イ，ロに
示すように、一歩毎に振子１０に加速度が作用し
て振子１０が揺動しリードスイツチ１３に接近離
間するため、リードスイツチ１３はオン・オフの
出力信号を送出する。イ図中破線はリードスイツ
チ１３の感動点である。この出力信号によつて、
ハに示すように、ワンシヨツトマルチバイブレー
ター１７が所定時間のパルス巾の出力信号を送出
するようにして誤計測を防止し、この出力信号が
第１のカウンタ１８に順次入力され、それを順次
カウントしていくことによつて歩数が計測され
る。

これに対し第６図イは走行時の一歩毎の加速度
を示すもので、走行時は大きな加速度であるた
め、振子１０の揺動が大きいので、振動数も大き
く、リードスイツチ出力としては、例えばロに示
す如く、一歩中に含まれる出力波形の振動数、つ
まりパルス数が３個と多くなる。一方、ワンシヨ
ツトマルチバイブレーター１７は一歩毎における
最初のパルスの立上りでハに示すように所定時間
の出力信号を送出する。

したがつて、この所定時間の出力信号によりア
ンド回路２０のゲートが開かれ、リードスイツチ
出力のパルス数を第２のカウンタ２１でカウント
し、これを処理することによつて消費エネルギー
を測定するように構成されている。

同様に走行時の消費エネルギーも測定し得るこ
とは勿論である。

次に本発明の動作を説明する。

振子１０は軽いために揺動による追従性が良
い。しかし、このままでは走・歩行以外の微振動
を検知してしまうので、鉄ネジにて初期動作を規
制している。

しかして、走・歩行によつて振子１０が揺動
し、前述のように第５図または第６図に示すよう
な信号が得られる。そして、歩数の計測にあたつ
ては第１のカウンタ１８によりワンシヨツトマル
チバイブレーター１７の出力信号を積算し、表示
部７を介し積算させれば良い。

また、消費エネルギーの測定はワンシヨツトマ
ルチバイブレーター１７からの出力信号およびア
ンド回路２０を介し所定時間内のパルス数を振動
数Ｃとして、つまり一歩中の振動パルス数を変数
として第２のカウンタ２１でカウントし、演算手
段により一歩毎のカロリー計算を行い、それを積
算回路２３にて積算し、カロリー歩数切替スイツ
チ８を適宜操作し、歩数または消費エネルギーを
表示させれば良い。

すなわち、振子１０の振動が動作に従い振動す
ることを利用し振動数Ｃ（所定時間内のパルス数
または所定個数のパルス発生に要する時間）を測
定し、それを変数としてカロリー計算を行う。こ
れにより運動の強弱により自動的にカロリー計算
に重み付けが行われ精度の良い測定が行われる。

なお、カロリー計算は、従来、次式で近似され
ている。

Ｑ≒体重×歩巾（定常時の歩巾で良い）×Ａ（実験
により求めた定数）×歩数 本発明では一歩当りのカロリーQ′を、 Q′≒体重×歩巾×ａ（変数）×１（歩数） ここでａ＝Ａ （実験で求めた定数） ×Ｃ（振動数）／Ｂ（基準となるパルス数） である。

しかして、Ｑ＝ΣQ′をカロリー（消費エネルギ
ー量）として、カロリー歩数切替スイツチ８を適
宜操作することにより表示させれば良い。

この場合、歩巾は走・歩行で異なるが、重み付
けが自動的に行われるため、定常時の歩巾の入力
のみ（歩行のみ）で良く、運動状態に合わせた再
入力設定は不必要である。このため、あらかじめ
平均体重、平均歩巾を定数として設定しておいて
もほぼ精度の良い測定が可能となる。

なお、上記実施例において検出手段としては垂
錘をバネで支持しバネに歪ゲージを貼付け、バネ
の歪量を抵抗の変化として読取る構成のもの、あ
るいは差動トランスによるもの、また、振子の揺
動を検出するホールIC、フオトインタラプタを
利用するものとしても良い。

また、この実施例では消費エネルギーおよび歩
数を計測表示しているが、消費エネルギーだけと
してもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、走・歩行を検出
する検出手段と、この検出手段からの出力パルス
信号にて所定時間のパルス巾の出力信号を得、該
出力信号を歩行の一歩と認識させる手段と、この
手段からの前記所定時間のパルス巾の出力信号内
において前記検出手段からの振動パルス数を走行
のものとして測定する測定手段と、この測定手段
の出力信号を得て、消費エネルギーを演算する演
算手段とにて構成し、 (イ) 消費エネルギー測定時、運動の強弱により自
動的に重み付けを行うことができるようにした
ので運動状態による設定が不必要となり、かつ
精度の良い測定が可能となる。

(ロ) 構成が簡素で生産性が良く、コストメリツト
が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はベルトに本発明の電子歩数計を取付け
た状態を示す外観斜視図、第２図は同上の表示部
を見ている状態を示す外観斜視図、第３図は電子
歩数計の検出手段の内部構成図、第４図は回路構
成のブロツク図、第５図イ〜ハおよび第６図イ〜
ハは動作説明図である。 １……電子歩数計本体、７……表示部、１０…
…振子、１２……磁石、１３……リードスイツ
チ、１７……ワンシヨツトマルチバイブレータ、
１８……第１のカウンタ、１９……表示切替制御
回路、２０……アンド回路、２１……第２のカウ
ンタ、２２……カロリー計算回路、２３……積算
回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走・歩行を検出する検出手段と、この検出手
   段からの出力パルス信号にて所定時間のパルス巾
   の出力信号を得、該出力信号を歩行の一歩と認識
   させる手段と、この手段からの前記所定時間のパ
   ルス巾の出力信号内において前記検出手段からの
   振動パルス数を走行のものとして測定する測定手
   段と、この測定手段の出力信号を得て消費エネル
   ギーを演算する演算手段とを備えたことを特徴と
   する電子歩数計。 ２ 検出手段は、走・歩行に伴つて揺動する振子
   と、この振子に設けた磁石にて動作するリードス
   イツチとで構成され、かつ一回の走・歩行に含ま
   れる検出手段の出力パルス信号を得て測定手段は
   パルス数を測定する特許請求の範囲第１項記載の
   電子歩数計。