JP2009133653A - Acceleration sensor and pedometer - Google Patents

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JP2009133653A JP2007308225A JP2007308225A JP2009133653A JP 2009133653 A JP2009133653 A JP 2009133653A JP 2007308225 A JP2007308225 A JP 2007308225A JP 2007308225 A JP2007308225 A JP 2007308225A JP 2009133653 A JP2009133653 A JP 2009133653A
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郁夫 箱守
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pedometer keeping or improved accuracy of measured values, ease of portability, freedom of posture, simplified structure, etc. <P>SOLUTION: The pedometer comprises an acceleration sensor 1 comprising at least three components of a printed circuit board PS, a disc section 13 connected to the printed circuit board and changing its position relatively to the printed circuit board by a force generated in accordance with displacement caused to the whole pedometer by walking action, and strain gauges 12a-12c which detect strain generated by the displacement at beams 11a-11c between the disc section and the printed circuit board. The drawing further shows a battery holder 20H and a battery 20 as a weight of the acceleration sensor provided at the center of the disc section 13. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、加速度センサ及び歩数計に関する。   The present invention relates to an acceleration sensor and a pedometer.

従来、人の歩数を計測する歩数計が提供されている。この歩数計によれば、例えば一日あたりに要求される運動量が、具体的数値の裏付けをもって確認され得ることから、健康管理が適切に行えるという便宜が、ユーザに供与される。かかる歩数計は、人の歩行動作に応じた振動を検知するため、加速度センサを備える。
このような歩数計、ないしは加速度センサとしては、例えば以下に掲げる各特許文献に開示されているようなものが知られている。
特開平９−２２３２１４号公報 特開２００１−２２７９８０号公報 特開２００１−２５５１６９号公報 特開平１１−２４２０５０号公報 Conventionally, a pedometer for measuring the number of steps of a person has been provided. According to this pedometer, for example, the amount of exercise required per day can be confirmed with the support of specific numerical values, so that the user is provided with the convenience of being able to perform health care appropriately. Such a pedometer includes an acceleration sensor in order to detect vibration according to a human walking motion.
As such a pedometer or acceleration sensor, for example, those disclosed in the following patent documents are known.
JP-A-9-223214 JP 2001-227980 A JP 2001-255169 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-242050

ところで、前述の歩数計は、その性質上、人の外出時に利用されてこそ意義がある。このような観点からは、歩数計には、その携帯が容易であること、あるいは、携帯しても邪魔にならないこと、等の性質が備わっていることが要求される。また、これと同時に、当然ながら、歩数の計測の正確性が要求されることは言うまでもない。
しかしながら、この両者の要求を満たすことは、一般に容易とは言えない。というのも、前述の加速度センサは、例えば、ある変位方向については比較的高感度に検知可能であるが、他の変位方向についてはそうでもない、といった特性を備えている場合があり、これを考慮すると、当該加速度センサを組み込んだ歩数計は、携帯時、そのとり得る姿勢の範囲につき制約を受けるということがあり得るからである。
しかし、このような事態は、ユーザにとっては明らかに煩わしい。しかも、歩数計は、常に歩行動作に応じた振動にさらされる宿命にあるのだから、携帯中にあっても、時々刻々その姿勢が変化していく場合が普通に考えられる。使用時の姿勢に制約を設けることは、そのような意味においても不適切である。 By the way, the above-mentioned pedometer is meaningful only when it is used when a person goes out. From such a viewpoint, the pedometer is required to have properties such as being easy to carry or not disturbing even if it is carried. At the same time, it goes without saying that the accuracy of the measurement of the number of steps is naturally required.
However, it is generally not easy to satisfy both requirements. This is because, for example, the acceleration sensor described above may have a characteristic that it can detect a certain displacement direction with a relatively high sensitivity but not the other displacement direction. This is because a pedometer incorporating the acceleration sensor may be restricted in the range of possible postures when it is carried.
However, this situation is obviously bothersome for the user. Moreover, since the pedometer is always destined to be exposed to vibration according to the walking motion, it is usually considered that the posture of the pedometer changes from moment to moment even while it is being carried. In such a sense, it is inappropriate to restrict the posture during use.

そこで従来、上述したような２つの要求を満たすべく、様々な工夫がなされている。前記の各特許文献はそのような工夫の現われである。
例えば特許文献１は、「複数のセンサ」と「角度検出センサ」とを備え、後者の「検出信号に基づいて、前記複数のセンサの出力信号の内の１つを選択する」技術を開示する（以上、「」内は特許文献１の〔請求項１〕より）。これによれば、角度検出センサによる歩数計の現時の姿勢の認識とそれが反映された上での歩数計測がなされていくことになるから、たしかに、前述した不具合は一定程度解消される可能性がある。 Therefore, various ideas have been conventionally made to satisfy the two requirements as described above. Each of the above patent documents is a manifestation of such a device.
For example, Patent Document 1 discloses a technique that includes a “plurality of sensors” and an “angle detection sensor”, and the latter “selects one of the output signals of the plurality of sensors based on a detection signal”. (In the above, the inside of "" is from [Claim 1] of Patent Document 1). According to this, the current posture of the pedometer is recognized by the angle detection sensor and the number of steps is measured while reflecting that, so there is a possibility that the above-mentioned problems can be solved to a certain extent. There is.

また、特許文献２は、「歩数検出センサは…ハウジングが回転してもその位置が水平に保たれるように構成され」る技術を開示し（以上、「」内は特許文献２の〔請求項１〕より）、特許文献３は、「回転可能に軸支され」た「回転板」、この回転板に「回転可能に設けられ」る「歩数検出センサ」を備え、当該「歩数検出センサは歩数計の向きが変わってもその位置が水平に保たれるように構成され」る技術を開示する（以上、「」内は特許文献３の〔請求項１〕より）。このうち前者は、その特許請求の範囲における開示内容に関する限り、単にありうべき状態を希望的に表明しているに過ぎず、それが如何に実現されるかに関する何らの手がかりをも読み取ることができない表現になっているともいえるが、当該特許文献２にいう「水平」維持の具体的手段は要するに、ハウジングに設けられた「軸２１によって、重心より上方を軸支」された「歩数計モジュールを１１」を備えるというにある（以上、「」内は特許文献２の〔０００８〕より。なお、同文献の〔図２〕等参照）。
これら特許文献２及び３によっても、たしかに、前述した不具合の一定程度の解消が可能ではあろう。 Patent Document 2 discloses a technique in which “the step detection sensor is configured so that its position is kept horizontal even when the housing is rotated”. Item 1]), Patent Document 3 includes a “rotating plate” “supported rotatably” and a “step detection sensor” provided “rotatably” on the rotating plate. Discloses a technique in which the position of the pedometer is kept horizontal even if the direction of the pedometer is changed (the contents in "" are described in [Claim 1] of Patent Document 3). As far as the disclosure content in the claims is concerned, the former merely expresses the desired state, and can read any clues as to how it will be realized. Although it can be said that the expression is not possible, the specific means of maintaining the “horizontal” as described in Patent Document 2 is essentially “a pedometer module that is supported by the shaft 21 above the center of gravity”. 11 ”(the contents in“ ”are from [0008] of Patent Document 2; see [FIG. 2] of the same document).
According to these Patent Documents 2 and 3, it will be possible to solve the above-mentioned problems to some extent.

しかしながら、これら特許文献１乃至３においては次のような問題がある。すなわち、特許文献１では「『複数』のセンサ」に加えて「角度検出センサ」を備える必要があること、特許文献２では、「軸」と回転可能な空間を確保する必要があること、特許文献３では特許文献２に関する要請に加えて更に「回転板」とその回転を許容する空間を備える必要があること、等々、結局、これらの文献が開示する技術では、その構造の複雑化、構成要素数の増大化、ひいてはそれに伴う歩数計全体の大型化を招来するおそれが極めて高いことである。このうち前二者は歩数計の製造コストの増大をもたらすことになるし、最後者に係る問題の発生は、そもそも前述した携帯容易性の実現と適合性をもつのかという根本的問題まで生じさせる。   However, these Patent Documents 1 to 3 have the following problems. That is, in Patent Document 1, it is necessary to provide an “angle detection sensor” in addition to “a plurality of sensors”, and in Patent Document 2, it is necessary to secure a rotatable space with an “axis”. In Document 3, in addition to the request related to Patent Document 2, it is necessary to further include a “rotary plate” and a space allowing the rotation, and so on. There is an extremely high risk that the number of elements will increase, and as a result, the overall size of the pedometer will increase. The former two will increase the manufacturing cost of the pedometer, and the occurrence of the problem related to the last will cause the fundamental problem of whether it is compatible with the realization of portability described above. .

一方、前述の特許文献４は、歩数計と直接的に関連する技術としての開示をなしているわけではないが、いわゆる「３軸加速度センサ」に係る技術を開示しており、前述の姿勢自由性を確保する上では参考になる技術を提示するものということができる。しかしながら、一般に、「３軸加速度センサ」と呼ばれるものは、通常、半導体プロセスの一環として製造され、極めて微細なサイズをもつ構成部品として提供されているものである（即ち、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）の一種である。）。そのため、この「３軸加速度センサ」は、極めて微細な加速度変化をも検知対象とするのが通常であるが、このような検知精度は、当該「３軸加速度センサ」を歩数計に適用することを考える場合、無益であるか、むしろ余計なコストの消費が要求されるという意味において有害ですらあり得る。というのも、人間の歩行動作を検知するためには、そのような微細な加速度変化までをも知る必要はなく、また、仮にそのような高精度の振動波形を受け入れたとしても、そこから“歩数”を検出するためには、別途特別な波形処理を行うことが不可欠となり得るからである。
また、「３軸加速度センサ」には、一般に、消費電力が大きく、高価であるという、その他の問題もある。
このようにして、巷間知られている「３軸加速度センサ」を、そのままのかたちで歩数計に適用することは一般に好ましい結果を生まないのである。 On the other hand, the above-mentioned Patent Document 4 does not disclose a technique directly related to the pedometer, but discloses a technique related to a so-called “three-axis acceleration sensor”, and describes the above-described posture freedom. It can be said that it presents a technology that can be used as a reference for ensuring the performance. However, generally, what is called a “three-axis acceleration sensor” is usually manufactured as a part of a semiconductor process and provided as a component having an extremely fine size (that is, a so-called MEMS (Micro Electro Mechanical). System). For this reason, this “3-axis acceleration sensor” is usually targeted for detection of even very small acceleration changes, but such detection accuracy can be achieved by applying the “3-axis acceleration sensor” to a pedometer. Can be useless or even detrimental in the sense that extra cost consumption is required. This is because it is not necessary to know even such minute acceleration changes in order to detect human walking movements, and even if such a highly accurate vibration waveform is accepted, “ This is because, in order to detect the “number of steps”, it is indispensable to perform special waveform processing separately.
Further, the “three-axis acceleration sensor” generally has other problems such as high power consumption and high cost.
In this way, applying the “three-axis acceleration sensor” that is known in the art to the pedometer as it is does not generally produce a favorable result.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、前述した各種の課題（計測値の正確性の維持ないし向上、携帯容易性、姿勢自由性、構造簡易化、構成要素数低減化、装置サイズ大型化の回避、コスト低廉化、簡易な処理による歩数検出実現、等）の全部又は一部を解決可能な加速度センサ及び歩数計を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and various problems described above (maintenance or improvement of measurement value accuracy, portability, posture freedom, structural simplification, reduction in the number of components, It is an object of the present invention to provide an acceleration sensor and a pedometer that can solve all or part of an increase in the size of the apparatus, cost reduction, and detection of the number of steps by simple processing.

本発明に係る加速度センサは、上述した課題を解決するため、加速度の変化を検知する加速度センサであって、プリント基板と、前記プリント基板と接続され、前記加速度センサ全体が受ける変位に応じて発生する力により、当該プリント基板に対する自身の位置を相対的に変じる可動部と、前記変位により生じる、前記可動部及び前記プリント基板間の接続部における歪を検出する歪ゲージと、を備える。   An acceleration sensor according to the present invention is an acceleration sensor that detects a change in acceleration in order to solve the above-described problem. The acceleration sensor is connected to a printed circuit board and the printed circuit board, and is generated according to a displacement received by the entire acceleration sensor. A movable portion that relatively changes its position with respect to the printed circuit board by a force to be applied, and a strain gauge that detects strain at the connection portion between the movable section and the printed circuit board caused by the displacement.

本発明によれば、加速度センサ全体が変位を受けると、それに応じて力により可動部の位置が変じ、これにより、可動部及びプリント基板間の接続部における歪が歪ゲージによって検出され、その結果、加速度の変化が検出されることになる。なお、ここで「歪ゲージ」とは、後述する半導体歪ゲージのほか、一般に、その内部応力の変化に応じて電気抵抗の変化が生じる様々な物質、等を含む。
このような本発明においては特に、当該加速度センサが、その構成要素たるプリント基板と、いわば一体的な関係をもって構成されていることに特徴がある。これによると、例えば前記の歪ゲージから出力される信号を伝達するための配線は、従来よく知られているプリント基板上の配線形成技術をそのまま利用することで作られ得ることになる。あるいはまた、当該加速度センサに付随し得る各種の回路素子等についてもまた、従来よく知られているプリント基板上の回路素子形成技術をそのまま利用することができる。この場合、本発明に係る加速度センサを製造する場面において、前記ＭＥＭＳで予定されているような半導体プロセスのような、精妙、複雑、高度な製造工程が殊更要求されているわけではなく、むしろそのような工程を意識的に回避することも可能である。
したがって、本発明によれば、極めて低廉なコストで加速度センサが提供され得ることになるのである。 According to the present invention, when the acceleration sensor as a whole is displaced, the position of the movable part is changed by force accordingly, whereby the strain at the connection part between the movable part and the printed circuit board is detected by the strain gauge, and as a result A change in acceleration will be detected. Here, the “strain gauge” generally includes various substances that change in electrical resistance in accordance with changes in internal stress in addition to a semiconductor strain gauge described later.
In particular, the present invention is characterized in that the acceleration sensor is configured so as to have an integrated relationship with a printed circuit board as a component thereof. According to this, for example, a wiring for transmitting a signal output from the strain gauge can be made by using a well-known wiring forming technique on a printed circuit board as it is. Alternatively, the various well-known circuit element forming techniques on the printed circuit board can also be used as they are for various circuit elements that can accompany the acceleration sensor. In this case, in the case of manufacturing the acceleration sensor according to the present invention, an exquisite, complicated, and advanced manufacturing process such as a semiconductor process as planned in the MEMS is not particularly required. It is also possible to avoid such a process consciously.
Therefore, according to the present invention, an acceleration sensor can be provided at a very low cost.

また、本発明に係る加速度センサは、必要以上の高精度でもって加速度変化を検出するということはない。なぜなら、この加速度センサは、プリント基板と一体的に構成されることが前提とされているのであり、また、その構成要素たる「可動部」は、当該「加速度センサ全体が受ける変位に応じて発生する力」に呼応して変位することで、該可動部及びプリント基板間の接続部を歪ませ得る、形状、大きさ、質量等を備えることが前提されているからである。
このようなことから、本発明に係る加速度センサは、基本的には、前述した「３軸加速度センサ」のような過敏な反応を行うことがなく、またしたがって、事後的に特別な信号波形処理等が実行されることも特に要求しない。
つまり、本発明によれば、歪ゲージから得られた生データに対して比較的簡単な事後処理を行うだけでも、分析上必要な、あるいは有意義なデータの抽出が可能なのである。このことも、コスト低廉化を促進する。 The acceleration sensor according to the present invention does not detect a change in acceleration with higher precision than necessary. This is because it is assumed that this acceleration sensor is configured integrally with the printed circuit board, and the “movable part” that is a component of the acceleration sensor is generated in accordance with the displacement received by the entire acceleration sensor. This is because it is premised to have a shape, size, mass, and the like that can distort the connecting portion between the movable portion and the printed circuit board by displacing in response to the “force”.
For this reason, the acceleration sensor according to the present invention basically does not perform a sensitive reaction unlike the above-described “3-axis acceleration sensor”, and therefore, special signal waveform processing is performed afterwards. Also, it is not particularly required to be executed.
That is, according to the present invention, analytically necessary or meaningful data can be extracted only by performing a relatively simple post-processing on the raw data obtained from the strain gauge. This also promotes cost reduction.

この発明の加速度センサでは、前記プリント基板は、その平面内に開口部を有し、前記可動部は、前記開口部内に収まるように配置され、前記接続部は、前記可動部及び前記開口部の縁間を繋ぐビームを含む、ように構成してもよい。
この態様によれば、可動部が、開口部の中に浮いているかのような状態が作り出されることになるから、加速度検出機能がよりよく発揮される。また、本態様では、前記歪ゲージが、比較的歪みの生じ易いビーム上に備えられ得る。このことも、加速度検出機能のよりよい発揮に貢献する。 In the acceleration sensor according to the present invention, the printed circuit board has an opening portion in a plane thereof, the movable portion is disposed so as to be accommodated in the opening portion, and the connection portion includes the movable portion and the opening portion. You may comprise so that the beam which connects between edges may be included.
According to this aspect, since the state as if the movable part is floating in the opening is created, the acceleration detection function is more effectively exhibited. In this aspect, the strain gauge may be provided on a beam that is relatively susceptible to distortion. This also contributes to better display of the acceleration detection function.

また、本発明の加速度センサでは、前記可動部及び前記接続部は、前記プリント基板と一体として形成されている、ように構成してもよい。
このような構成によれば、前述した「一体的な関係」がより進められた形になる。つまり、本発明一般においては、プリント基板は、加速度センサの一部を構成する要素なのではあるが、本態様においてはもはや、プリント基板たる加速度センサ、あるいは加速度センサたるプリント基板、とも言い得るような、緊密な一体性が現出されることになる。
これによると、前述した本発明に係る効果が、更に実効的に奏されることになる。
なお、「一体として形成されている」の好適な具体例については、後の実施形態において、図４、あるいは図５（更には図１１や図１２）等が参照されながら、詳細に説明される。 In the acceleration sensor of the present invention, the movable part and the connection part may be formed integrally with the printed circuit board.
According to such a configuration, the above-described “integrated relationship” is further advanced. In other words, in the present invention in general, the printed circuit board is an element that constitutes a part of the acceleration sensor, but in this embodiment, the printed circuit board can be called an acceleration sensor that is a printed circuit board or a printed circuit board that is an acceleration sensor. A close unity will be revealed.
According to this, the above-described effect according to the present invention is more effectively achieved.
It should be noted that a preferred specific example of “integrally formed” will be described in detail in a later embodiment with reference to FIG. 4 or FIG. 5 (further, FIG. 11 and FIG. 12). .

あるいは、本発明の加速度センサでは、前記可動部は、錘を含む、ように構成してもよい。
この態様によれば、錘の質量等を適当に調整すれば、可動部の応答特性を、過敏でもなく、といって緩慢でもないものにすることが可能となる。したがって、本態様によれば、加速度検出機能がよりよく発揮される。 Alternatively, the acceleration sensor of the present invention may be configured such that the movable part includes a weight.
According to this aspect, if the mass of the weight is appropriately adjusted, the response characteristic of the movable part can be made neither sensitive nor slow. Therefore, according to this aspect, the acceleration detection function is better exhibited.

この態様では、前記錘は、前記歪ゲージに電圧を供給するための電池を含む、ように構成してもよい。
このような構成によれば、歪ゲージがセンサとして機能するために必要不可欠的要素たる電池が、前記の錘の機能を兼ねることになる。換言すると、本構成では、錘は錘として、電池は電池として、別々に準備する必要がないのである。
したがって、本構成によれば、構成部品点数が減少するとともに、構造が極めて合理的・効率的になり、しかも２つの機能を１つの部品が兼ねるのであるから、その設置スペースの狭小化、即ち装置サイズの小型化もまた達成されることになる。また、このことは、殆ど必然的に、コストの低廉化をももたらし得る。 In this aspect, the weight may include a battery for supplying a voltage to the strain gauge.
According to such a configuration, the battery, which is an indispensable element for the strain gauge to function as a sensor, also functions as the weight. In other words, in this configuration, it is not necessary to separately prepare the weight as a weight and the battery as a battery.
Therefore, according to this configuration, the number of component parts is reduced, the structure is extremely rational and efficient, and the two functions are combined into one part. A reduction in size will also be achieved. This can also inevitably result in lower costs.

あるいは、前述の「錘」を備える態様では、その一端が前記錘に接続され、かつ、その他端が前記可動部の表面に接続される錘保持軸を更に備え、前記錘保持軸により、前記可動部の表面と当該表面に対向する前記錘の面との間には隙間が形成されている、ように構成してもよい。
この態様では、可動部の表面に平行な方向に沿った変位をも実効的に検出することが可能となる。つまり、前記隙間が存在すれば、前記方向に沿った力が錘にかかる場合、当該錘は、いわば斜めに傾ぐようにして比較的大きく変位し得ることになるので、当該方向に沿った加速度変化をも実効的に検出することが可能となるのである。
このようにして、本態様によれば、前述にも増して加速度検出機能がよりよく発揮される。
より具体的には、本態様によれば、前述の可動部の表面に平行な方向について２成分、及び、前記可動部の表面に垂直な方向に沿った変位に係る１成分を含む、３軸についての加速度変化を極めて実効的に検出することが可能になる。このことは、当該加速度センサが組み込まれる歩数計その他の各種の装置の姿勢がどのような状態に置かれたとしても、当該装置が経験する加速度変化を適切に検出する可能性をきわめて高める。
なお、前述した、錘が電池を含む態様に対して、本態様に係る「錘保持軸」を適用する場合には、例えば、前記錘は前記電池に加えて当該電池を保持する電池ホルダを更に含み、前記錘保持軸の一端は当該電池ホルダに接続される、ように構成すると好適である。これによれば、電池ホルダの質量も“錘”として利用することができるし、また、電池の交換が容易になる、という利点が得られる。 Alternatively, in the aspect including the above-described “weight”, the weight holding shaft is connected to the weight at one end and the other end is connected to the surface of the movable portion. A gap may be formed between the surface of the part and the surface of the weight facing the surface.
In this aspect, it is possible to effectively detect a displacement along a direction parallel to the surface of the movable part. In other words, if the gap exists, when a force along the direction is applied to the weight, the weight can be displaced relatively so as to be inclined, so that the acceleration change along the direction Can be effectively detected.
In this way, according to this aspect, the acceleration detection function is more effectively exhibited than the above.
More specifically, according to this aspect, three axes including two components in a direction parallel to the surface of the movable part and one component related to displacement along a direction perpendicular to the surface of the movable part. It is possible to detect the change in acceleration with respect to. This greatly increases the possibility of properly detecting the acceleration change experienced by the device regardless of the posture of the pedometer or other various devices in which the acceleration sensor is incorporated.
When the “weight holding shaft” according to this aspect is applied to the above-described aspect in which the weight includes a battery, for example, the weight further includes a battery holder that holds the battery in addition to the battery. It is preferable that one end of the weight holding shaft is connected to the battery holder. According to this, the mass of the battery holder can also be used as a “weight”, and the advantage that the battery can be easily replaced can be obtained.

あるいは、本発明の加速度センサでは、前記歪ゲージは、半導体歪ゲージを含む、ように構成してもよい。
この態様では、比較的高出力特性をもつ半導体歪ゲージが利用されるので、前述にも増して加速度検出機能がよりよく発揮される。 Alternatively, in the acceleration sensor of the present invention, the strain gauge may include a semiconductor strain gauge.
In this aspect, since the semiconductor strain gauge having a relatively high output characteristic is used, the acceleration detection function is more effectively exhibited than the above.

この態様では、前記半導体歪ゲージは、前記接続部に接着剤でもって接着されている、ように構成してもよい。
このような構成によれば、加速度センサの製造が極めて容易になされ得る。なお、半導体歪ゲージは、前述したＭＥＭＳの一部として利用されることが通常であることを考えると、本構成における「接着剤」を用いた接着という利用態様は極めて特徴的ということができる。 In this aspect, the semiconductor strain gauge may be configured to be bonded to the connection portion with an adhesive.
According to such a configuration, the acceleration sensor can be manufactured very easily. In consideration of the fact that a semiconductor strain gauge is usually used as a part of the above-described MEMS, it can be said that the use mode of bonding using an “adhesive” in this configuration is extremely characteristic.

一方、本発明に係る歩数計は、上述した課題を解決するため、歩数を計測する歩数計であって、第１にプリント基板、第２に、前記プリント基板と接続され、前記歩数計全体が歩行動作に起因して受ける変位に応じて発生する力により、当該プリント基板に対する自身の位置を相対的に変じる可動部、及び、第３に、前記変位により生じる、前記可動部及び前記プリント基板間の接続部における歪を検出する歪ゲージ、という３つの要素を少なくとも含む加速度センサと、前記加速度センサからの出力信号に応じて歩数をカウントする歩数計測手段と、前記歩数計測手段による計測結果を表示する表示手段と、を備える。   On the other hand, a pedometer according to the present invention is a pedometer for measuring the number of steps in order to solve the above-described problem, firstly connected to a printed circuit board, and secondly to the printed circuit board, and the entire pedometer is A movable part that relatively changes its position with respect to the printed circuit board by a force generated according to the displacement received due to the walking motion, and thirdly, the movable part and the printed circuit board generated by the displacement. An acceleration sensor including at least three elements, namely a strain gauge for detecting strain at a connecting portion between them, a step count measuring means for counting the number of steps according to an output signal from the acceleration sensor, and a measurement result by the step count measuring means Display means for displaying.

本発明によれば、先に述べた「加速度センサ」と実質的に同一の加速度センサを備えているので、当該「加速度センサ」によって奏された効果を殆どそのまま享受することが可能である。
特に、本発明が「歩数計」に係ることに鑑みると、「加速度センサ」が必要以上の高精度でもって加速度変化を検出しないという前述した事情は、極めて有利に作用する。なぜなら、そのような加速度センサは、歩行動作という比較的大きな振動を検出するための「歩数計」に適用されて好適であるし、特別な信号波形処理等を実行する必要がないという点は、「歩数計」の製造コストないしは提供コストの低廉化を推進する上で極めて有力な要素たりうるからである。
また、加速度センサがプリント基板と一体的に構成されるという事情は、本発明に係る「歩数計」における、携帯容易性、構造簡易化、構成要素数低減化、装置サイズの小型化、コスト低廉化、といった様々な効果を引き出す基礎となる。 According to the present invention, since the acceleration sensor that is substantially the same as the “acceleration sensor” described above is provided, it is possible to enjoy almost the same effect as the “acceleration sensor”.
In particular, in view of the fact that the present invention relates to a “pedometer”, the situation described above that the “acceleration sensor” does not detect an acceleration change with higher precision than necessary is extremely advantageous. This is because such an acceleration sensor is suitable for being applied to a “pedometer” for detecting a relatively large vibration of walking motion, and it is not necessary to perform special signal waveform processing or the like. This is because it can be an extremely powerful factor in promoting the reduction of the manufacturing cost or provision cost of the “pedometer”.
In addition, the fact that the acceleration sensor is integrally formed with the printed circuit board is because the “pedometer” according to the present invention is easy to carry, simplifies the structure, reduces the number of components, reduces the size of the device, and reduces the cost. It becomes the basis to draw out various effects such as conversion.

この本発明の歩数計では、前記歩数計測手段及び前記表示手段の少なくとも一方は、前記プリント基板上に搭載されている、ように構成してもよい。
この態様によれば、前述した本発明に係る構造簡易化、構成要素数低減化、等々の効果が、より実効的に奏される。なぜなら、この態様では、加速度センサを構成するプリント基板上に、必要な信号処理等を行うための回路素子等を含み得る歩数計測手段や、ユーザインターフェイスたる表示手段が備えられることで、当該歩数計の構造が極めて合理的・効率的になるからである。
本態様は、加速度センサがプリント基板を含んでいることの意義が、極めて明瞭に把握される態様の１つである。 The pedometer of the present invention may be configured such that at least one of the step count measuring means and the display means is mounted on the printed circuit board.
According to this aspect, the effects such as the simplification of the structure and the reduction in the number of components according to the present invention described above are more effectively achieved. Because, in this aspect, the pedometer is provided with a step count measuring means that can include a circuit element for performing necessary signal processing and the like on the printed circuit board constituting the acceleration sensor, and a display means that is a user interface. This is because the structure becomes extremely rational and efficient.
This aspect is one of the aspects in which the significance of the fact that the acceleration sensor includes a printed circuit board can be grasped very clearly.

また、本発明の歩数計では、前記可動部は、錘を含み、前記錘は、当該歩数計の電力源として機能する電池を含む、ように構成してもよい。
この態様によれば、先に述べた、加速度センサを構成する錘が電池を含む態様と実質的に同一の効果が享受される。
加えて、本発明における「電池」は、単に歪ゲージに電圧を供給するという役割を担うにとどまらず、「当該歩数計の電力源として機能する」、即ち例えば、前記歩数計測手段に対する電力供給源としても機能するのである。このようなことは、前記同一の効果を更に実効的なものとする。なぜなら、例えば加速度センサ用の錘兼電池が備えられはするが、それとは別に歩数計全体の電力をまかなう電池を別途設けるという態様もあり得るところ、本態様では、１個の電池がいわば多重の機能を担うことになるからである（当該電池は、加速度センサ用の錘、歪ゲージの電圧供給源、及び装置全体の電力供給源という、いわば多重の機能を担っているということができる。）。 In the pedometer of the present invention, the movable part may include a weight, and the weight may include a battery that functions as a power source of the pedometer.
According to this aspect, the effect substantially the same as the aspect mentioned above in which the weight which comprises an acceleration sensor contains a battery is enjoyed.
In addition, the “battery” in the present invention not only plays a role of supplying a voltage to the strain gauge, but also “functions as a power source of the pedometer”, that is, for example, a power supply source for the pedometer It works as well. This makes the same effect more effective. This is because, for example, although a weight / battery for an acceleration sensor is provided, there may be a mode in which a battery that covers the power of the whole pedometer is provided separately. This is because the battery has a multiple function, that is, a weight for an acceleration sensor, a voltage supply source for a strain gauge, and a power supply source for the entire apparatus. .

この態様では、その一端が前記錘に接続され、かつ、その他端が前記可動部の表面に接続される錘保持軸を更に備え、前記錘保持軸により、前記可動部の表面と当該表面に対向する前記錘の面との間には隙間が形成されている、ように構成してもよい。
これによれば、先に述べた、加速度センサを構成する錘と可動部との間に隙間が形成される態様と実質的に同一の効果が享受される。
特に、その効果であった、３軸についての加速度変化を極めて実効的に検出することが可能となるという事情は、本態様に係る「歩数計」において極めて有利に作用する。具体的には、このことは、当該歩数計の携帯容易性、あるいは姿勢自由性、等を非常に高める意義を持つ。 In this aspect, a weight holding shaft having one end connected to the weight and the other end connected to the surface of the movable portion is further provided, and the surface of the movable portion is opposed to the surface by the weight holding shaft. A gap may be formed between the weight surface and the weight.
According to this, substantially the same effect as the aspect described above in which the gap is formed between the weight constituting the acceleration sensor and the movable portion is enjoyed.
In particular, the fact that it is possible to detect the change in acceleration about the three axes, which is the effect thereof, works extremely advantageously in the “pedometer” according to this aspect. Specifically, this has the significance of greatly increasing the portability or posture freedom of the pedometer.

なお、本発明に係る「歩数計」に関して、上述では、（１）プリント基板上に歩数計測手段等が搭載されること、（２）可動部が錘を含み且つこの錘が電池を含むこと、（３）錘保持軸が備えられること、の３つの変形態様についてのみ記載し、上述した本発明に係る「加速度センサ」の変形態様として記載した、（ｉ）開口部及びビームを備える態様、（ｉｉ）可動部等がプリント基板と一体として形成される態様、（ｉｉｉ）可動部が錘（電池を含まず）を含む態様、（ｉｖ）歪ゲージが半導体歪ゲージを含む態様、（ｖ）半導体歪ゲージが接着剤でもって接着される態様、の５つについては記載していないが、本発明に係る「歩数計」が、これら（ｉ）〜（ｖ）の変形態様の適用を拒絶しているわけでは勿論ない。
前記の（１）〜（３）の変形態様が、あたかも、上述した本発明に係る「加速度センサ」の変形態様の中から抜書きされるかのように特記されているのは、「歩数計」としての効果に特筆すべきものがあるからである。本発明に係る歩数計を構成する「加速度センサ」に対して、前記（ｉ）〜（ｖ）の変形態様、更に言えば上述した「加速度センサ」に係るすべて変形態様（例えば、電池が「歩数計の電力減として機能」するのではなく、「歪ゲージに電圧を供給する」という要件を満たすだけである場合等）を適用することは当然可能なのである。 Regarding the “pedometer” according to the present invention, in the above description, (1) the step count measuring means or the like is mounted on the printed board, (2) the movable part includes a weight, and the weight includes a battery, (3) An aspect including an opening and a beam, which is described only as three deformation modes of being provided with a weight holding shaft, and is described as a modification mode of the “acceleration sensor” according to the present invention described above. ii) A mode in which the movable part and the like are formed integrally with the printed circuit board, (iii) A mode in which the movable part includes a weight (not including a battery), (iv) A mode in which the strain gauge includes a semiconductor strain gauge, and (v) a semiconductor Although five of the modes in which the strain gauges are bonded with an adhesive are not described, the “pedometer” according to the present invention rejects the application of these modified modes (i) to (v). Of course not.
The modified modes (1) to (3) are described as if they were extracted from the above-described modified mode of the “acceleration sensor” according to the present invention. This is because there is something to be noted in the effect as "." With respect to the “acceleration sensor” constituting the pedometer according to the present invention, the modified modes (i) to (v), more specifically, all the modified modes related to the above-mentioned “acceleration sensor” (for example, the battery has the “step count”). Naturally, it is possible to apply the case of not satisfying the requirement of “supplying a voltage to a strain gauge” rather than functioning as a power reduction of the meter.

以下では、本発明に係る実施の形態について図１乃至図７を参照しながら説明する。なお、本実施形態において参照する各図面においては、各部の寸法の比率が実際のものとは適宜に異ならせてある場合がある。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to FIGS. In each drawing referred to in the present embodiment, the ratio of dimensions of each part may be appropriately different from the actual one.

本実施形態に係る歩数計１００は、図１に示すように、筐体１００Ａ、操作ボタン群１０１、表示部１０５、及び歩数カウント部１０を備えている。
このうち操作ボタン群１０１は、電源ボタンや、メニューキー、アップキー及びダウンキー等を含む。歩数計１００のユーザは、このような操作ボタン群１０１を用いて、当該歩数計１００に対して様々な指令を発し得る。ここで指令とは、例えば電源の投入又は遮断、これまでカウントした歩数のリセット設定、身長・年齢・性別等の個人データの入力設定、等を含む。あるいは、歩数計１００が適当な数種の動作モードを設定可能に構成されているのであれば、当該動作モードの設定、等々をも含む。
表示部１０５は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置であり、歩数計１００によって測定された歩数データ、あるいは前記個人データ、前記動作モードの状態、等々を表示する。 As shown in FIG. 1, the pedometer 100 according to the present embodiment includes a casing 100A, an operation button group 101, a display unit 105, and a step count unit 10.
Among these, the operation button group 101 includes a power button, a menu key, an up key, a down key, and the like. The user of the pedometer 100 can issue various commands to the pedometer 100 using the operation button group 101 as described above. Here, the command includes, for example, turning on or off the power, resetting the number of steps counted so far, input setting of personal data such as height, age, and sex. Alternatively, if the pedometer 100 is configured to be able to set several appropriate operation modes, the setting of the operation mode is included.
The display unit 105 is a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), for example, and displays the step count data measured by the pedometer 100, the personal data, the state of the operation mode, and the like.

歩数カウント部１０は、図１乃至図３に示すように、筐体１００Ａの内部に収納されている。この歩数カウント部１０は、適当な箇所（図１でいえば、当該歩数カウント部１０の四隅）において、適当な固持手段により、筐体１００Ａの内部に固着されている。ここで固持手段とは、簡単には接着剤等でよいし、あるいはこれに加えて又は代えて、図１乃至図３に示すように係合部１０ＳＴを備えるのであってもよい。
このような歩数カウント部１０は加速度センサ１を備えており、これにより当該歩数計１００のユーザの歩数をカウントすることが可能である。この歩数カウント部１０の詳細については、後に改めて説明する。 As shown in FIGS. 1 to 3, the step count unit 10 is housed in the housing 100A. The step count unit 10 is fixed to the inside of the housing 100A by an appropriate holding means at an appropriate location (four corners of the step count unit 10 in FIG. 1). Here, the holding means may be simply an adhesive or the like, or may be provided with an engaging portion 10ST as shown in FIGS.
Such a step count counting unit 10 includes the acceleration sensor 1, whereby the number of steps of the user of the pedometer 100 can be counted. Details of the step count counting unit 10 will be described later.

筐体１００Ａは、当該歩数計１００の外形を形作る。本実施形態において、この筐体１は、図１に示すように、比較的厚さの小さい略直方体形状をもつ。当該歩数計１００の全体的な大きさは、持ち運びの便等を考慮して、概ね腕時計サイズから掌サイズ程度であることが好ましい。
この筐体１００Ａの内部は空洞となっており、この内部には、前述の歩数カウント部１０の他、必要な内部要素が備えられている。この内部要素としては、具体的には例えば、前記操作ボタン群１０１からの電気信号を歩数カウント部１０へ供給するためのリード線等々が含まれる。 The housing 100A forms the outer shape of the pedometer 100. In the present embodiment, the housing 1 has a substantially rectangular parallelepiped shape with a relatively small thickness, as shown in FIG. It is preferable that the overall size of the pedometer 100 is approximately from the wristwatch size to the palm size in consideration of carrying convenience and the like.
The inside of the housing 100A is hollow, and necessary internal elements are provided in addition to the step count unit 10 described above. Specifically, the internal elements include, for example, a lead wire for supplying an electric signal from the operation button group 101 to the step count counting unit 10.

また、この筐体１００Ａの外表面には、前述の操作ボタン群１０１及び表示部１０５が、所定の位置に配置されているほか、特に図２に示すように、電池交換用の開口部１００Ｍ及び蓋１００Ｌが備えられている。開口部１００Ｍは、同図に示すように、概ね四辺形状をもち筐体１００Ａの裏面側（即ち、表示部１０５が備えられていない側）の所定箇所に形成されている。蓋１００Ｌは、この開口部１００Ｍの形状及び大きさに対応する大きさ及び形状をもち、同図に示すように当該開口部１００Ｍに着脱可能である。これら開口部１００Ｍ及び蓋１００Ｌにより、ユーザは、電池２０を交換することができる。なお、この電池２０は、本実施形態において極めて重要な役割を担っているが、この点については後に説明する。
なお、筐体１００Ａの外表面には、ユーザのベルト等に懸架可能なクリップ等が適宜設けられうる。 In addition, the operation button group 101 and the display unit 105 described above are arranged at predetermined positions on the outer surface of the housing 100A, and in particular, as shown in FIG. A lid 100L is provided. As shown in the figure, the opening 100M has a substantially quadrangular shape and is formed at a predetermined location on the back side of the housing 100A (that is, the side where the display unit 105 is not provided). The lid 100L has a size and shape corresponding to the shape and size of the opening 100M, and can be attached to and detached from the opening 100M as shown in FIG. The user can replace the battery 20 through the opening 100M and the lid 100L. The battery 20 plays an extremely important role in the present embodiment. This point will be described later.
Note that a clip or the like that can be suspended on a user's belt or the like can be appropriately provided on the outer surface of the housing 100A.

次に、歩数カウント部１０の詳細について説明する。
歩数カウント部１０は、図４に示すように、プリント基板ＰＳを備えるとともに、このプリント基板ＰＳ上に、既述した表示部１０５のほか、加速度センサ１、制御部３１、増幅部３２、抵抗素子３３、及び容量素子３４を備えている。このうち制御部３１、増幅部３２、抵抗素子３３、及び容量素子３４の詳細については、後に図７を参照して説明する。 Next, details of the step count counting unit 10 will be described.
As shown in FIG. 4, the step count unit 10 includes a printed circuit board PS, and on the printed circuit board PS, in addition to the display unit 105 described above, the acceleration sensor 1, the control unit 31, the amplification unit 32, and a resistance element 33 and a capacitive element 34. Details of the control unit 31, the amplification unit 32, the resistance element 33, and the capacitance element 34 will be described later with reference to FIG.

プリント基板ＰＳは、その表面に各種の回路素子を備え得る板状又はフィルム状の部品である。プリント基板ＰＳは、典型的には、基材と、この基材に含浸される絶縁性樹脂とを含む。本実施形態に係るプリント基板ＰＳとしては、前記基材として比較的柔軟性の大きい材料（例えば、フィルム状のポリイミド、ポリエステル等）を含むフレキシブル基板が好適に利用可能である。これによれば、後の説明からも明らかなように、加速度センサ１の感度を一定程度以上、好適に維持することが可能である（ただし、一定の剛性は必要である。）。   The printed circuit board PS is a plate-like or film-like component that can have various circuit elements on its surface. The printed circuit board PS typically includes a base material and an insulating resin impregnated in the base material. As the printed circuit board PS according to the present embodiment, a flexible substrate including a relatively flexible material (for example, a film-like polyimide, polyester, or the like) can be suitably used as the base material. According to this, as will be apparent from the following description, the sensitivity of the acceleration sensor 1 can be suitably maintained at a certain level or higher (however, a certain rigidity is necessary).

ただし、本発明にいう「プリント基板」としては、前述したフレキシブル基板（基材が前述のように比較的大きい柔軟性をもつことから、曲げ、捻り、撓み等の変形に追随可能なプリント基板）の他、基本的に、現時点及び将来において利用可能な、あらゆるプリント基板を利用可能である。
具体的には例えば、前記基材として比較的柔軟性の小さい材料を含むリジッド基板を使用することも、あるいは、リジッド基板及びフレキシブル基板が混在する基板を使用することも可能である。また、前記絶縁性樹脂も基本的に自由に選択可能であり、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、テフロン（商標登録）、等々が利用可能である。更に具体的には、本発明にいう「プリント基板」には、紙フェノール樹脂、紙エポキシ樹脂、ガラスコンポジット基板、ガラスエポキシ基板、テフロン基板、アルミナ基板、コンポジット基板、等々が該当し得る。 However, the “printed circuit board” referred to in the present invention is the above-described flexible circuit board (a printed circuit board that can follow deformation such as bending, twisting, and bending because the base material has relatively large flexibility as described above). In addition, basically, any printed circuit board that can be used at the present time and in the future can be used.
Specifically, for example, it is possible to use a rigid substrate including a material with relatively low flexibility as the base material, or it is possible to use a substrate in which a rigid substrate and a flexible substrate are mixed. The insulating resin can be basically freely selected. For example, phenol resin, epoxy resin, Teflon (registered trademark), and the like can be used. More specifically, the “printed board” referred to in the present invention may correspond to a paper phenol resin, a paper epoxy resin, a glass composite board, a glass epoxy board, a Teflon board, an alumina board, a composite board, and the like.

加速度センサ１は、図４、あるいは図５に示すように、ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、及び円盤部１３、並びに電池保持手段から構成される。なお、このうちの円盤部１３は、本発明にいう「可動部」概念への該当性を有する。   As shown in FIG. 4 or FIG. 5, the acceleration sensor 1 includes beams 11a, 11b, and 11c, semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c, a disk portion 13, and battery holding means. In addition, the disk part 13 has the relevance to the “movable part” concept referred to in the present invention.

円盤部１３は、前記のプリント基板ＰＳの一部に形成された円形状の開口部１４の中心に位置づけられる。また、ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、そのそれぞれが略長方形状をもち、このような円盤部１３の周囲から放射状に延びる。そして、これらビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃの一端は、前記開口部１４の縁と接合されている。これにより、ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、開口部１４の縁と円盤部１３との間に架けられた梁に見立てられうる。なお、これらビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、図４、あるいは図５に示すように、円盤部１３の外周に沿って、１２０度の間隔をあけて並ぶ（即ち、これらビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃは等間隔に並ぶ。）。
このような円盤部１３及びビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、基本的に、プリント基板ＰＳと全く同じ材料で作られて好適である。なお、この点に関しては、後に述べる製造方法の説明に関連して改めて触れる。 The disk portion 13 is positioned at the center of a circular opening 14 formed in a part of the printed circuit board PS. Each of the beams 11a, 11b, and 11c has a substantially rectangular shape, and extends radially from the periphery of such a disk portion 13. And one end of these beams 11a, 11b, and 11c is joined to the edge of the opening 14. As a result, the beams 11 a, 11 b, and 11 c can be regarded as beams extending between the edge of the opening 14 and the disk portion 13. These beams 11a, 11b, and 11c are arranged at intervals of 120 degrees along the outer periphery of the disk portion 13 as shown in FIG. 4 or FIG. 5 (that is, these beams 11a, 11b, and 11c are Line up at equal intervals.)
Such a disk portion 13 and beams 11a, 11b, and 11c are basically preferably made of the same material as the printed circuit board PS. This point will be referred to again in connection with the description of the manufacturing method described later.

一方、半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの各々は、前述のビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃのそれぞれの上に配置されている。本実施形態において、これら半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃの外形形状（即ち、前述のように長方形状）に即した形状をもつ。本実施形態においては、たまたま、当該即した形状とは、いわば針状と呼び得る形状（以下、単に「針形状」という。）である。当該針形状の一端は、図５に示すように、プリント基板ＰＳ上に形成された配線１８ａ，１８ｂ，１８ｃ（それぞれ、半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃに対応する。）に接続されている。これら配線１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、後に参照する図７からもわかるように、増幅部３２に接続される。他方、当該梁形状の他端は、接地線１８ｄに接続されている。この接地線１８ｄは、後述する保持軸２０ＨＡ及びナット２０ＨＮに接続されてグランド電位を維持する。
このような半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、例えば所定の絶縁層と半導体層との積層構造をもつ。これら各層は、例えばシリコン基板上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等による成膜処理を実行することによって製造され得る。本実施形態に係る半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、その成膜後のシリコン基板に研磨、切断、エッチング等々の加工を施すことによって、前記針形状等の所定の形状を形作ることにより得られる。
また、本実施形態において、このような半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、基本的に、ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃの上に接着剤でもって接着されている。このように、極めて簡易な手段によって、半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃが加速度センサ１の構成要素の一部となることは、本実施形態における特徴の一つである。
このような半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、その内部に応力変化が生じると、その抵抗値を変化させる性質をもつ。
なお、上では「接着剤」に言及したが、本発明に関して言えば、半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃが、ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃの歪に応じて変形可能なように装着されるのであれば、必ずしも「接着剤」を利用する必要はない。本発明において、その他の接着手法を当然利用可能である。 On the other hand, each of the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c is disposed on each of the aforementioned beams 11a, 11b, and 11c. In the present embodiment, these semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c have shapes conforming to the outer shapes of the beams 11a, 11b, and 11c (that is, the rectangular shape as described above). In the present embodiment, the conforming shape happens to be a shape that can be called a needle shape (hereinafter simply referred to as a “needle shape”). As shown in FIG. 5, one end of the needle shape is connected to wirings 18a, 18b, and 18c (corresponding to the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c, respectively) formed on the printed circuit board PS. These wirings 18a, 18b, and 18c are connected to the amplifying unit 32, as can be seen from FIG. On the other hand, the other end of the beam shape is connected to the ground line 18d. The ground line 18d is connected to a holding shaft 20HA and a nut 20HN, which will be described later, and maintains the ground potential.
Such semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c have, for example, a laminated structure of a predetermined insulating layer and a semiconductor layer. Each of these layers can be manufactured, for example, by performing a film forming process on a silicon substrate by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like. The semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c according to the present embodiment are obtained by forming a predetermined shape such as the needle shape by performing processing such as polishing, cutting, and etching on the silicon substrate after the film formation. .
In the present embodiment, such semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c are basically bonded to the beams 11a, 11b, and 11c with an adhesive. As described above, the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c are part of the components of the acceleration sensor 1 by an extremely simple means, which is one of the features of the present embodiment.
Such semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c have the property of changing their resistance values when a stress change occurs therein.
In the above description, the “adhesive” is referred to. However, in terms of the present invention, the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c are mounted so as to be deformable according to the strain of the beams 11a, 11b, and 11c. For example, it is not always necessary to use an “adhesive”. In the present invention, other bonding methods can naturally be used.

電池保持手段は、図６に比較的よく示されているように、電池ホルダ２０Ｈ、及びこの電池ホルダ２０Ｈを円盤部１３に締結するためのナット２０ＨＮからなる。
電池ホルダ２０Ｈは、平面視して略円形状であって、その周囲に一定の高さをもつ縁部を備える受け皿部をもつ。受け皿部は、図６等に示すように、ボタン型の電池２０を保持可能である。ちなみに、この電池２０は、本実施形態に係る歩数計１００の動作のために必要となる電力の供給源である。また、前記の電池ホルダ２０Ｈは、図６等に示すように、前記受け皿部の中心に接合される保持軸２０ＨＡをもつ。この保持軸２０ＨＡは、前述した円盤部１３の中心に開けられた穴１３０（図４参照）を貫通する。なお、この保持軸２０ＨＡによって、円盤部１３の表面と電池ホルダ２０Ｈの底面との間には、隙間が形成される。
ナット２０ＨＮは、当該穴を貫通した保持軸２０ＨＡの先端部に締結される。保持軸２０ＨＡの当該先端部には、当該ナット２０ＨＮを螺着可能なように、ねじが切られている（不図示）。 The battery holding means includes a battery holder 20H and a nut 20HN for fastening the battery holder 20H to the disk portion 13, as shown relatively well in FIG.
The battery holder 20H has a substantially circular shape in plan view, and has a tray portion having an edge portion having a certain height around the battery holder 20H. The tray portion can hold a button-type battery 20 as shown in FIG. Incidentally, the battery 20 is a power supply source necessary for the operation of the pedometer 100 according to the present embodiment. Further, the battery holder 20H has a holding shaft 20HA joined to the center of the tray portion as shown in FIG. The holding shaft 20HA passes through the hole 130 (see FIG. 4) formed in the center of the disk portion 13 described above. The holding shaft 20HA forms a gap between the surface of the disk portion 13 and the bottom surface of the battery holder 20H.
The nut 20HN is fastened to the tip of the holding shaft 20HA that penetrates the hole. The tip of the holding shaft 20HA is threaded (not shown) so that the nut 20HN can be screwed.

このような構成となる電池保持手段は、そこに備えられた電池２０とともに、歩数計１００の変位に応じて変化する加速度を読み取るための錘としての役割を担う。つまり、かかる電池保持手段は、単に歩数計１００の電力源たる電池２０を保持するという役割を担うだけでなく、加速度センサ１の加速度検知機能に係る本質的役割をも担うのである。この点については、後に述べる作用効果の説明の際、より明瞭に把握される。   The battery holding means having such a configuration plays a role as a weight for reading the acceleration that changes in accordance with the displacement of the pedometer 100 together with the battery 20 provided therein. That is, the battery holding unit not only plays a role of holding the battery 20 as a power source of the pedometer 100 but also plays an essential role related to the acceleration detection function of the acceleration sensor 1. This point can be grasped more clearly when explaining the effects described later.

以上述べた構造から明らかなように、本実施形態に係る加速度センサ１は、いわば前述のプリント基板ＰＳと一体的なものとして備えられている（このような本実施形態の構成は、本発明にいう「可動部及び…接続部は、…プリント基板と一体として形成されている」の好適な一例を提供するものである。）。   As is apparent from the structure described above, the acceleration sensor 1 according to the present embodiment is provided so as to be integrated with the above-described printed circuit board PS (the configuration of the present embodiment is the same as that of the present invention). “A movable part and a connecting part are formed integrally with a printed circuit board” are provided.)

これに関連して、このような加速度センサ１は、様々な方法で製造され得る。
例えば、第１に、プリント基板ＰＳの一部に円形状の開口部１４を形成した後、第２に、当該プリント基板ＰＳと同じ材料で別途作られた円盤部１３及び（半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを接着済みの）ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃの一体物を、当該開口部１４内に収めるように、かつ、ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃの一端が当該開口部１４の縁に当接可能なように配置し、第３に、当該ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃの一端と当該縁とを接着する、（前述の第２において、ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃが半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを接着済みでなければ、第４に、当該半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞれをビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃに接着する）、等という方法で製造することが可能である。 In this connection, such an acceleration sensor 1 can be manufactured in various ways.
For example, first, after forming the circular opening 14 in a part of the printed circuit board PS, secondly, the disk part 13 made of the same material as the printed circuit board PS and the (semiconductor strain gauge 12a, The beam 11a, 11b, 11c (with 12b, 12c already bonded) can be accommodated in the opening 14 and one end of the beam 11a, 11b, 11c can contact the edge of the opening 14 Third, one end of the beam 11a, 11b, 11c and the edge are bonded to each other (in the second case, the beams 11a, 11b, 11c are connected to the semiconductor strain gauges 12a, 12b, 12c, respectively). If not bonded, fourth, the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c can be bonded to the beams 11a, 11b, and 11c).

あるいは、より好適には例えば、プリント基板ＰＳの平面内に、最終的に、図４あるいは図５に示すような、円盤部１３及びビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃの輪郭形状が残存するように、当該プリント基板ＰＳの一部につき３つの略扇形形状の開口部（図５参照）を形成する、（半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、当該開口部形成後に接着されてもよく、あるいは、当該開口部形成前、最終的にビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃとなるべき場所に予め接着されてもよい）、等という方法が採用されてもよい。
かかる製造方法によれば、先に述べた方法と比べても、極めて容易かつ確実に、加速度センサ１を製造することができる。また、この場合においては、円盤部１３及びビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃとプリント基板ＰＳとが同一材料から作られているということは、いわば当然の事態となる。加速度センサ１がこのような製造方法をもって作られるとき、当該加速度センサ１とプリント基板ＰＳとが「一体」であるということを満たす最良の形態例の１つが提供される。 Alternatively, more preferably, for example, in such a manner that the contour shape of the disk portion 13 and the beams 11a, 11b, and 11c as shown in FIG. 4 or 5 finally remains in the plane of the printed circuit board PS. Three substantially fan-shaped openings (see FIG. 5) are formed per part of the printed circuit board PS (the semiconductor strain gauges 12a, 12b, 12c may be bonded after the openings are formed, or the openings A method may be employed in which the portions 11a, 11b, and 11c may be bonded in advance before forming the portion).
According to this manufacturing method, it is possible to manufacture the acceleration sensor 1 extremely easily and reliably compared to the method described above. In this case, it is a matter of course that the disk portion 13 and the beams 11a, 11b, 11c and the printed circuit board PS are made of the same material. When the acceleration sensor 1 is manufactured by such a manufacturing method, one of the best embodiments satisfying that the acceleration sensor 1 and the printed circuit board PS are “integrated” is provided.

次に、本実施形態に係る歩数計１００の回路構成について説明する。
歩数計１００は、図７に示すように、既に構造的説明においても登場した、加速度センサ１、制御部３１、増幅部３２、表示部１０５、及び電池２０のほか、分圧抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ等を備えている。 Next, a circuit configuration of the pedometer 100 according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 7, the pedometer 100 includes, in addition to the acceleration sensor 1, the control unit 31, the amplification unit 32, the display unit 105, and the battery 20 that have already appeared in the structural description, the voltage dividing resistors Ra, Rb, Rc etc. are provided.

このうち加速度センサ１を構成する前記半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、図７において、抵抗要素として示されている。これら半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、それぞれ、分圧抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃと直列に接続されている。また、分圧抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃは、電池２０との関係においてそれぞれ並列に接続されている。
これにより、例えば添え字ａに着目してみれば、電池２０によって惹起された起電電圧は、抵抗Ｒａ及び半導体歪ゲージ１２ａによって分圧される。この分圧された電圧は、図７に示すように、すぐ後に述べる増幅回路３２ａを構成するオペアンプＯＡａの非反転入力端子に供給される。ここで重要なのは、半導体歪ゲージ１２ａの抵抗値が変化し得、よって前述の分圧された電圧の値が変化し得ることである。
なお、いま、たまたま符号ａについて述べたが、同じことは符号ｂ及びｃについても全く同様にあてはまる。 Among these, the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c constituting the acceleration sensor 1 are shown as resistance elements in FIG. These semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c are connected in series with voltage dividing resistors Ra, Rb, and Rc, respectively. The voltage dividing resistors Ra, Rb, and Rc are connected in parallel with each other in relation to the battery 20.
Accordingly, for example, when attention is paid to the subscript a, the electromotive voltage induced by the battery 20 is divided by the resistor Ra and the semiconductor strain gauge 12a. As shown in FIG. 7, this divided voltage is supplied to a non-inverting input terminal of an operational amplifier OAa that constitutes an amplifier circuit 32a described later. What is important here is that the resistance value of the semiconductor strain gauge 12a can change, and thus the value of the divided voltage can change.
It should be noted that although the code a has been described, the same applies to the codes b and c.

増幅部３２は、図７に示すように、前述の半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞれに対応する増幅回路３２ａ，３２ｂ，３２ｃを備えている。
このうち増幅回路３２ａは、オペアンプＯＡａ、抵抗素子Ｒ１ａ及びＲ１ｂ、及び容量素子Ｃａから構成されている。抵抗素子Ｒ１ａは、オペアンプＯＡａの出力端及び反転入力端子間に接続された負帰還抵抗である。抵抗素子Ｒ２ａは、オペアンプＯＡａの反転入力端子に接続され、更にこの抵抗素子Ｒ２ａと直列に容量素子Ｃａが接続されている。容量素子Ｃａの一方の電極は接地されている。一方、オペアンプＯＡａの非反転入力端子は、分圧抵抗Ｒａ及び半導体歪ゲージ１２ａ間から延びる配線に接続されており、前述のように、これらによって分圧された電圧の供給を受ける。
これにより、増幅回路３２ａは、その分圧された電圧の変動を増幅して出力する（増幅率は、概ね（Ｒ１ａ＋Ｒ２ａ）／Ｒ２ａ）。この際、コンデンサＣａで生じる電位差は、一種のバイアスとして機能し、具体的には、前記変動のうち比較的小さなものについて、これを無視する作用を発揮する。
以上の説明は、増幅回路３２ｂ及び３２ｃについても全く同様にあてはまる。 As shown in FIG. 7, the amplifying unit 32 includes amplifying circuits 32a, 32b, and 32c corresponding to the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c, respectively.
Among these, the amplifier circuit 32a is composed of an operational amplifier OAa, resistance elements R1a and R1b, and a capacitive element Ca. The resistor element R1a is a negative feedback resistor connected between the output terminal of the operational amplifier OAa and the inverting input terminal. The resistor element R2a is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OAa, and further, the capacitor element Ca is connected in series with the resistor element R2a. One electrode of the capacitive element Ca is grounded. On the other hand, the non-inverting input terminal of the operational amplifier OAa is connected to a wiring extending from between the voltage dividing resistor Ra and the semiconductor strain gauge 12a, and receives a voltage divided by these as described above.
As a result, the amplifier circuit 32a amplifies and outputs the fluctuation of the divided voltage (amplification rate is approximately (R1a + R2a) / R2a). At this time, the potential difference generated in the capacitor Ca functions as a kind of bias, and specifically, an effect of ignoring the relatively small one of the fluctuations is exhibited.
The above description applies to the amplifier circuits 32b and 32c in exactly the same manner.

制御部３１は、前述の増幅部３２からの出力信号を受けるとともに、その出力信号に基づいて、“歩数”のカウント処理を行う。制御部３１は、これを実現するため、当該出力信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ、あるいはＣＰＵ（Central Process Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、等その他必要な要素を備える（いずれも不図示）。
また、この制御部３１は、前述した操作ボタン群１０１からの出力信号Ｓを受けるとともに、それに関する処理もまた実行する。その他、本実施形態に係る制御部３１は、歩数計１００全体を調和的に動作させるため、当該歩数計１００に係る全般的な制御を行う。
なお、表示部１０５は、図７に示すように、この制御部３１のコントロールの下に置かれる。表示部１０５は、当該制御部３１自身がカウントした“歩数”の出力を受けて、それをユーザが読み取り可能な数字として表示する（図１、あるいは図４参照）。 The control unit 31 receives the output signal from the amplifying unit 32 described above, and performs “step count” counting processing based on the output signal. The control unit 31 realizes this by using an AD converter that converts the output signal into a digital signal, a CPU (Central Process Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and other necessary elements. (Both not shown).
In addition, the control unit 31 receives the output signal S from the operation button group 101 described above, and also executes processing related thereto. In addition, the control unit 31 according to the present embodiment performs general control related to the pedometer 100 in order to operate the pedometer 100 as a whole.
The display unit 105 is placed under the control of the control unit 31 as shown in FIG. The display unit 105 receives the output of “steps” counted by the control unit 31 itself, and displays it as a number that can be read by the user (see FIG. 1 or FIG. 4).

なお、前述した、分圧抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ、増幅回路３２中の各種の抵抗素子（Ｒ１ａ，Ｒ２ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂ，Ｒ１ｃ，Ｒ２ｃ）、図４に示した抵抗素子３３に該当し得、また、増幅回路３２中の容量素子Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃは、図４に示した容量素子３４に該当し得る。ただし、抵抗素子３３及び容量素子３４は、それぞれ、いま述べた以外に必要なものとして備えられる抵抗及びコンデンサであってもよい。   The voltage dividing resistors Ra, Rb, Rc, various resistor elements (R1a, R2a, R1b, R2b, R1c, R2c) in the amplifier circuit 32, and the resistor element 33 shown in FIG. Further, the capacitive elements Ca, Cb, Cc in the amplifier circuit 32 may correspond to the capacitive element 34 shown in FIG. However, the resistor 33 and the capacitor 34 may be resistors and capacitors provided as necessary other than those described above.

以下では、以上のような構成を備える歩数計１００の作用効果について、既に参照した図１乃至図７に加えて、図８乃至図１０をも参照しながら説明する。
まず、歩数計１００は、ユーザによって携帯される。この場合、ユーザは、当該歩数計１００を基本的に身体のどこに位置付けてもよい。その姿勢も自由である。本実施形態に係る歩数計１００は、前述のように、好適には掌サイズ程度であるので、実際、これを握持することも可能であるし、胸ポケットに収納したり、あるいは（クリップ等を備えれば）ベルトにひっかけることも可能であって、しかも邪魔になることがない。 Hereinafter, the operational effects of the pedometer 100 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 8 to 10 in addition to FIGS. 1 to 7 already referred to.
First, the pedometer 100 is carried by the user. In this case, the user may position the pedometer 100 basically anywhere on the body. The attitude is also free. As described above, the pedometer 100 according to the present embodiment is preferably about a palm size, so that it can actually be gripped, stored in a breast pocket, or (a clip or the like). Can be hooked onto the belt, and it won't get in the way.

このような状態でユーザが歩行を開始すると、歩数計１００は、この歩行動作に応じた振動（加速度の変化）を受ける。この場合、当該ユーザの歩き方の如何、あるいは歩数計１００の身体上の位置付けの相違、等々の種々の要因により、歩数計１００は様々な振動を経験し得るが、本実施形態では、どのような振動であっても、その中から適切に“歩数”を検出していく。   When the user starts walking in such a state, the pedometer 100 receives vibration (change in acceleration) corresponding to the walking motion. In this case, the pedometer 100 may experience various vibrations depending on various factors such as how the user walks or a difference in the positioning of the pedometer 100 on the body. Even if it is a simple vibration, the “step count” is appropriately detected from the vibration.

まず、前述の要因によって、歩数計１００は、図８に示すように振動し得る。図８では、図１に示す歩数計１００の正面に対して垂直な変位が、当該歩数計１００に加えられる場合、加速度センサ１がどのように反応するかが示されている。   First, due to the above-described factors, the pedometer 100 can vibrate as shown in FIG. FIG. 8 shows how the acceleration sensor 1 reacts when a displacement perpendicular to the front of the pedometer 100 shown in FIG. 1 is applied to the pedometer 100.

図８において、歩数計１００が図中Δｄ１を付した矢印のような変位を受けると、加速度センサ１を構成する円盤部１３は、図中下に沈み込まされるかのような力Ｆ１を受ける。この場合、円盤部１３だけが図示するような変動を行うのには、以下の理由がある。
（１） 第１に、歩数カウント部１０の全体は、図１乃至図３に示した係合部１０ＳＴによって筐体１００Ａの内部に固着されているので、プリント基板ＰＳにビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃを介して接続されているだけの円盤部１３が、前記の力Ｆ１を、いわば一身に受けるようなかたちになるからである。
（２） 第２に、いま述べた（１）の事情があるのに加えて、円盤部１３は、前述のように電池ホルダ２０Ｈ及び電池２０を保持し、かつ、それらの重量を担っていることにより、前記の変位Δｄ１の影響、即ちこれら電池ホルダ２０Ｈ及び電池２０に働く慣性の影響を直接的に受けることになるからである。つまり、これら電池ホルダ２０Ｈ及び電池２０は、変位Δｄ１に抗して元の位置に留まろうとするが、円盤部１３は、その影響を受けるのである。 In FIG. 8, when the pedometer 100 receives a displacement as indicated by an arrow with Δd1 in the figure, the disk portion 13 constituting the acceleration sensor 1 receives a force F1 as if it is depressed below in the figure. . In this case, the reason why only the disk portion 13 changes as illustrated is as follows.
(1) First, since the entire step counting unit 10 is fixed inside the housing 100A by the engaging unit 10ST shown in FIGS. 1 to 3, the beams 11a, 11b, and 11c are attached to the printed circuit board PS. This is because the disk portion 13 that is only connected through the ring has a shape that receives the force F1 as a whole.
(2) Secondly, in addition to the situation of (1) just described, the disk portion 13 holds the battery holder 20H and the battery 20 as described above, and bears their weight. This is because the influence of the displacement Δd1, that is, the influence of inertia acting on the battery holder 20H and the battery 20 is directly received. That is, the battery holder 20H and the battery 20 try to stay at the original positions against the displacement Δd1, but the disk portion 13 is affected by the influence.

いずれにせよ、このような円盤部１３の変動によって、当該円盤部１３に繋がるビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃは図８に示すように変形し、これによって当該ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ上に接着されている半導体歪ゲージ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの内部には応力変化が生じる（図中符号１２ｂ及び１２ｃ付近の矢印参照。なお、この矢印は、当該応力変化を視覚的に表現する目的をもつだけで、厳密な意味における応力の方向やその変化の様子等を表現しているわけではない。ただし、１組の矢印が相互に反対方向に向いている場合、当該の半導体歪ゲージは引張応力を主に受け、対向している場合（すぐ後に参照する図９の符号１２ｃ付近の矢印参照）、圧縮応力を主に受けている、ということはできる。）。
このような結果、これら半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの抵抗値は変化する。
ちなみに、図８の場合、図から明らかなように、これら半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞれが経験する応力変化は、それらに関してほぼ共通であり、したがって、これらの抵抗値の変化もほぼ同じになる可能性がある。 In any case, the beam 11a, 11b, 11c connected to the disk portion 13 is deformed as shown in FIG. 8 due to such a variation of the disk portion 13, and is thereby bonded to the beams 11a, 11b, 11c. Stress changes occur inside the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c (see arrows near the reference numerals 12b and 12c in the figure. Note that these arrows only have the purpose of visually expressing the stress changes. It does not represent the direction of stress in a strict sense or the state of its change, etc. However, if a pair of arrows are pointing in opposite directions, the semiconductor strain gauge mainly exhibits tensile stress. In the case of receiving and facing each other (refer to the arrow in the vicinity of reference numeral 12c in FIG. 9 to be referred to immediately afterwards), it can be said that compressive stress is mainly received.
As a result, the resistance values of these semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c change.
Incidentally, in the case of FIG. 8, as is clear from the figure, the stress changes experienced by each of the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c are almost the same with respect to them, and therefore the changes in these resistance values are almost the same. There is a possibility.

あるいは、前述した種々の要因によって、歩数計１００は、図９に示すようにも振動し得る。図９では、図１に示す歩数計１００の正面と平行な変位が当該歩数計１００に加えられる場合、加速度センサ１がどのように反応するかが示されている。   Alternatively, the pedometer 100 may vibrate as shown in FIG. 9 due to the various factors described above. FIG. 9 shows how the acceleration sensor 1 reacts when a displacement parallel to the front of the pedometer 100 shown in FIG. 1 is applied to the pedometer 100.

図９において、歩数計１００が図中Δｄ２を付した矢印のような変位を受けると、加速度センサ１を構成する円盤部１３は、図中右側に傾けられるかのような力Ｆ２を受ける。この場合においても、円盤部１３だけが図示するような変動を行うのは、上述した（１）及び（２）の理由があるからである（つまり、これらの理由（１）及び（２）は、図９の場合においても、あてはまる。）。   In FIG. 9, when the pedometer 100 receives a displacement as indicated by an arrow with Δd2 in the figure, the disk portion 13 constituting the acceleration sensor 1 receives a force F2 as if tilted to the right side in the figure. Even in this case, the reason why only the disk portion 13 changes as shown in the figure is because of the reasons (1) and (2) described above (that is, these reasons (1) and (2) are This also applies to the case of FIG.

ただ、図９に示すような変動が可能となっているのは、保持軸２０ＨＡの存在が大きく貢献している。すなわち、保持軸２０ＨＡは、一定の高さをもつことにより、円盤部１３の表面と電池ホルダ２０Ｈとの底面との間に当該高さに対応する大きさの隙間を形成することに寄与する。これにより、いわば電池ホルダ２０Ｈはいわば宙に浮くかの如き状態に置かれることになるが、かかる状態が、水平方向の変位Δｄ２に対しても、円盤部１３、ないしはビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃが好適に反応し得る要因となっているのである。
また、図９の場合においては、ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃそれぞれが経験する変形、即ち半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞれが経験する応力変化は、図８の場合のように、対称的ではない。すなわち、図９からも明らかなように、変位Δｄ２に対しては、主に、ビーム１１ｂ及び１１ｃが比較的大きな変形を受けることになるのに対して、図９では陰となっているビーム１１ａは、然程大きな変形を受けることはない。当該ビーム１１ａが変形するとしても、その変形は、当該ビーム１１ａの軸を中心として回転するような（あるいは、捩れるような）ものに過ぎないからである（図９と図５とを対比参照すれば、かかる事情は読み取れる。）。 However, the existence of the holding shaft 20HA greatly contributes to the fluctuation as shown in FIG. That is, the holding shaft 20HA contributes to forming a gap having a size corresponding to the height between the surface of the disk portion 13 and the bottom surface of the battery holder 20H by having a certain height. As a result, the battery holder 20H is placed in a state where it floats in the air, but this state causes the disk portion 13 or the beams 11a, 11b, and 11c to be displaced against the horizontal displacement Δd2. It is a factor that can react appropriately.
In the case of FIG. 9, the deformation experienced by each of the beams 11a, 11b, and 11c, that is, the stress change experienced by each of the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c is not symmetrical as in the case of FIG. . That is, as is apparent from FIG. 9, the beams 11b and 11c are mainly subjected to relatively large deformation with respect to the displacement Δd2, whereas the beam 11a which is shaded in FIG. Will not be so deformed. Even if the beam 11a is deformed, the deformation is merely a rotation (or twist) about the axis of the beam 11a (see FIG. 9 and FIG. 5 for comparison). If you do, you can read the situation.)

いずれにせよ、このようなことにより、図９によっても、半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの抵抗値は変化することになる。そして、図９では、図８に比べて、半導体歪ゲージ１２ｂ及び１２ｃの抵抗値の変化の方が、半導体歪ゲージ１２ａのそれよりも、大きくなる可能性がある。   In any case, the resistance values of the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c change due to this as shown in FIG. In FIG. 9, the change in resistance value of the semiconductor strain gauges 12b and 12c may be larger than that of the semiconductor strain gauge 12a as compared to FIG.

なお、図８及び図９に示した力Ｆ１及びＦ２の根源は、本実施形態においては、重力にあるに他ならない。   Note that the sources of the forces F1 and F2 shown in FIGS. 8 and 9 are nothing but gravity in this embodiment.

以上、図８及び図９に示したような動作によって生じた半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの抵抗値の変化は、図７を参照して説明したように、増幅回路３２ａ，３２ｂ，３２ｃそれぞれを構成するオペアンプＯＡａ，ＯＡｂ，ＯＡｃの非反転入力端子に供給される電圧の変動をもたらす。
増幅回路３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、その電圧の変動に応じた増幅を実行し、その出力信号を制御部３１に出力する。このような増幅された出力信号は、制御部３１において、例えば図１０に示すような波形例として観測され得ることになる。 As described above, the changes in the resistance values of the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c caused by the operations shown in FIGS. 8 and 9 are as described with reference to FIG. Variation of the voltage supplied to the non-inverting input terminals of the operational amplifiers OAa, OAb, and OAc that constitute the circuit.
The amplifier circuits 32 a, 32 b, and 32 c perform amplification in accordance with the voltage fluctuation and output the output signal to the control unit 31. Such an amplified output signal can be observed in the control unit 31 as a waveform example as shown in FIG. 10, for example.

制御部３１は、このような波形例に基づいて、例えば次のような処理に基づき“歩数”を検出する。
すなわち、制御部３１は、第１に、時々刻々変化する３つの入力信号を、一定時間（図１０では、０．５ｓ）ごとにサンプリングする、第２に、これらのサンプリング値を比較して、そのうち最大のものを確定する、第３に、この最大値が所定の閾値を超えているかどうかを判断し、超えていれば“歩数”としてカウントし、超えていなければカウントしない、というようである。 Based on such a waveform example, the control unit 31 detects the “number of steps” based on, for example, the following processing.
That is, first, the control unit 31 samples three input signals that change from moment to moment at regular intervals (0.5 s in FIG. 10), and second, compares these sampling values, The maximum one of them is determined. Third, it is judged whether or not the maximum value exceeds a predetermined threshold, and if it exceeds, it is counted as “steps”, and if it does not exceed, it is not counted. .

このような処理に従うと、図１０の例では次のようになる。
すなわち、図１０では、半導体歪ゲージ１２ａ及び１２ｂの抵抗値が比較的活発に変動し、半導体歪ゲージ１２ｃのそれはそうでもない。このような状況下、まず、第１回目のサンプリングが実施されると、その最大値は、半導体歪ゲージ１２ａに基づく信号であることがわかる。そして、当該最大値は、図１０に示す閾値Ｖｔｈを超えているので、制御部３１は、これを歩数“１”としてカウントする。同じ状況は、第２回目のサンプリングにおいてもあてはまることが明白であるので、制御部３１は、歩数“２”をカウントする。
続いて、第３回目のサンプリングが実施されると、その最大値は、半導体歪ゲージ１２ａではなく、半導体歪ゲージ１２ｂに基づく信号であることがわかる。そして、当該最大値は、図１０に示す閾値Ｖｔｈを超えているので、制御部３１は、これを歩数“３”としてカウントする。同じ状況は、第４回目のサンプリングにおいて繰り返されるので、制御部３１は、歩数“４”をカウントする。
ちなみに、最大値が観測される信号が、上述のように半導体歪ゲージ１２ａに基づくものから、半導体歪ゲージ１２ｂに基づくものへと変化する理由は、例えば、ユーザの身体上における歩数計１００の姿勢が変じた、等といったことが考えられる（そのような姿勢の変更によって、例えば、主変位方向が図８のようなもの（Δｄ１の方向）から図９のようなもの（Δｄ２の方向）へと変化する、等といったことは生じ得ることである。）。どのような理由にせよ、本実施形態に係る歩数計１００は、そのような場合であっても、適切に歩数をカウントしていくのである。 According to such processing, the example in FIG. 10 is as follows.
That is, in FIG. 10, the resistance values of the semiconductor strain gauges 12a and 12b fluctuate relatively actively, and that of the semiconductor strain gauge 12c is not so. Under such circumstances, first, when the first sampling is performed, it is found that the maximum value is a signal based on the semiconductor strain gauge 12a. Since the maximum value exceeds the threshold value Vth shown in FIG. 10, the control unit 31 counts this as the number of steps “1”. Since it is clear that the same situation applies to the second sampling, the control unit 31 counts the number of steps “2”.
Subsequently, when the third sampling is performed, it can be seen that the maximum value is a signal based on the semiconductor strain gauge 12b, not the semiconductor strain gauge 12a. Since the maximum value exceeds the threshold value Vth shown in FIG. 10, the control unit 31 counts this as the number of steps “3”. Since the same situation is repeated in the fourth sampling, the control unit 31 counts the number of steps “4”.
Incidentally, the reason why the signal whose maximum value is observed changes from that based on the semiconductor strain gauge 12a to that based on the semiconductor strain gauge 12b as described above is, for example, the posture of the pedometer 100 on the user's body. (For example, by changing the posture, the main displacement direction changes from the one shown in FIG. 8 (direction of Δd1) to the one shown in FIG. 9 (direction of Δd2). It can happen that things change, etc.) Whatever the reason, the pedometer 100 according to the present embodiment appropriately counts the number of steps even in such a case.

このような場合において、本実施形態において特筆されるべきは、上述のような比較的簡易な処理が実行されるだけで、歩数がきちんとカウントされていくことである。これが可能となっていることの背景には、次のような事情がある。
すなわち、本実施形態では、前述のように、比較的大重量の電池ホルダ２０Ｈ及び電池２０が加速度検知用の錘として機能するため、あまりに微細な振動までをも検出してしまうようなことがない。つまり、観測される波形例は比較的単純なものとなり、例えば波形整形処理とか特定波形抽出処理等といった特別複雑な処理を実施する必要がないのである。
なお、このような観測され得る波形の単純化という点に関しては、前述し、及び、図７に示した、容量素子Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃも一定の役割を担っている。
また、上記の例では、サンプリング間隔が“０．５ｓ”と定められている。これは人間の歩行動作における、ある１歩から次の１歩までの標準的な時間を勘案してのことであるが、これによっても、上述した、あまりに微細な振動までをも検出してしまうようなことがない、という利点が享受される。例えば、サンプリング間隔をより短く設定してしまえば、歩行動作以外の振動を検出してしまう可能性が高くなるが、本実施形態では、そのような懸念がないのである。 In such a case, what should be noted in the present embodiment is that the number of steps is properly counted only by executing the relatively simple processing as described above. There are the following reasons why this is possible.
That is, in the present embodiment, as described above, the relatively heavy battery holder 20H and the battery 20 function as a weight for acceleration detection, so that even minute vibrations are not detected. . That is, the observed waveform example is relatively simple, and there is no need to perform special complicated processing such as waveform shaping processing or specific waveform extraction processing.
Incidentally, regarding the simplification of the waveform that can be observed, the capacitive elements Ca, Cb, and Cc described above and shown in FIG. 7 also play a certain role.
In the above example, the sampling interval is set to “0.5 s”. This is in consideration of the standard time from one step to the next step in human walking motion, but this also detects the above-described minute vibrations. The advantage that there is no such thing is enjoyed. For example, if the sampling interval is set shorter, there is a high possibility that vibrations other than walking motion will be detected. However, in this embodiment, there is no such concern.

以下述べたように、本実施形態に係る歩数計１００によれば、様々な効果が奏されるが、それらをまとめると、概ね次のようになる。
（１） 本実施形態に係る歩数計１００は、ユーザがどのような姿勢でこれを携帯しても、あるいは更に、携帯中に当初の位置から次第にずれていくなどといったことが生じたとしても、歩数が的確に検出されていく。このようなことが可能であるのは、加速度センサ１の構成、特に円盤部１３、ビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、及び錘としての電池ホルダ２０Ｈ及び電池２０の配置態様が、図４、図５、あるいは図６に示すように極めて好適に設定されているからである。特に、３本のビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃが、円盤部１３の外周に沿って等間隔に並べられているという態様は、最も好適な態様の１つを提供しているということができる（図８及び図９参照）。
なお、このことを逆に捉えれば、本実施形態に係る歩数計１００は、ユーザに対し、携帯時にとられるべき姿勢なるものを特に要求することがないということである。このようにして、当該歩数計１００は、携帯容易性、姿勢自由性を保持し、ユーザに煩わしさを感じさせることがないのである。 As described below, according to the pedometer 100 according to the present embodiment, various effects can be achieved, and these are summarized as follows.
(1) Even if the pedometer 100 according to the present embodiment is carried in any posture by the user, or even when the user gradually shifts from the initial position during carrying, The number of steps is accurately detected. This is possible because the configuration of the acceleration sensor 1, particularly the arrangement of the disk portion 13, the beams 11 a, 11 b, 11 c, and the battery holder 20 H and the battery 20 as weights are shown in FIGS. Or it is because it is set very suitably as shown in FIG. In particular, it can be said that the aspect in which the three beams 11a, 11b, and 11c are arranged at equal intervals along the outer periphery of the disk portion 13 provides one of the most preferable aspects (see FIG. 8 and FIG. 9).
If this is grasped in reverse, the pedometer 100 according to the present embodiment does not particularly require the user to be in a posture to be taken when carrying. In this way, the pedometer 100 retains portability and posture freedom, and does not make the user feel bothersome.

（２） 本実施形態に係る歩数計１００は、極めて安価に提供され得る。これは、本実施形態に係る加速度センサ１が、その構成要素としてプリント基板ＰＳを含んでいること、あるいは、加速度センサ１とプリント基板ＰＳとが一体化されていることによる。また、かかる効果には、当該加速度センサ１の構成要素として、歩数計１００を動作させるための殆ど必要不可欠的要素たる電池２０が活用されていることも大きく貢献している。このようなことから、本実施形態に係る歩数計１００は、その構造が簡易化され、あるいは構成要素数が低減化される結果、極めて安価に提供され得ることになるのである。また、同じ理由により、装置サイズの小型化もまた達成される。さらに、本実施形態では、図１０を参照して説明したような、比較的簡易な歩数カウント処理が行われることも、コストの低減化に大きく資していることは言うまでもない。 (2) The pedometer 100 according to the present embodiment can be provided at a very low cost. This is because the acceleration sensor 1 according to the present embodiment includes the printed circuit board PS as a component, or the acceleration sensor 1 and the printed circuit board PS are integrated. Moreover, the fact that the battery 20 as an almost indispensable element for operating the pedometer 100 is utilized as a component of the acceleration sensor 1 greatly contributes to the effect. For this reason, the pedometer 100 according to the present embodiment can be provided at a very low cost as a result of simplifying the structure or reducing the number of components. Also, for the same reason, a reduction in device size is also achieved. Furthermore, in the present embodiment, it goes without saying that the relatively simple step counting process as described with reference to FIG. 10 also greatly contributes to cost reduction.

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明に係る歩数計は、上述した形態に限定されることはなく、以下に述べる各種の変形が可能である。
（１） 上記実施形態では、加速度センサ１が、円形状の円盤部１３、その外周から１２０度間隔で突出するビーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ等を備える形態について説明しているが、本発明は、そのような形態に限定されるわけではない。 As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, the pedometer which concerns on this invention is not limited to the form mentioned above, The various deformation | transformation described below is possible.
(1) In the above-described embodiment, the acceleration sensor 1 has been described with respect to the circular disk portion 13 and the form including the beams 11a, 11b, 11c and the like protruding from the outer periphery at 120 degree intervals. It is not necessarily limited to such a form.

例えば、加速度センサは図１１に示すようにも構成され得る。
この図１１において、加速度センサ１’は、電池ホルダ２０Ｈを保持するための部位として、平面視して四辺形状の保持部１３１を備える。また、ビーム１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄは、その保持部１３１の四隅角部から突出するように延びている。これらのビーム１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄは、開口部１４１の縁と保持部１３１との間に架けられた梁に見立てうる。そして、これらビーム１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄの上には、半導体歪ゲージ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄが接着されている。 For example, the acceleration sensor can also be configured as shown in FIG.
In FIG. 11, the acceleration sensor 1 ′ includes a holding part 131 having a quadrilateral shape in plan view as a part for holding the battery holder 20H. The beams 111a, 111b, 111c, and 111d extend so as to protrude from the four corners of the holding portion 131. These beams 111 a, 111 b, 111 c, and 111 d can be thought of as beams spanned between the edge of the opening 141 and the holding portion 131. Semiconductor strain gauges 121a, 121b, 121c, and 121d are bonded onto the beams 111a, 111b, 111c, and 111d.

あるいは、加速度センサは図１２に示すようにも構成され得る。
この図１２において、加速度センサ１”は、電池ホルダ２０Ｈを保持するための部位として、平面視して円形状の円盤部ＰＳＦ（図中ハッチング部分）を備えている。この意味では上記実施形態と変わりはないといえるが、この円盤部ＰＳＦは、プリント基板ＰＳＲとの間で隙間なく接続されている点が、上記実施形態と大きく異なっている。つまり、この場合において、「ビーム」は存在しないのである。また、この加速度センサ１”を構成する円盤部ＰＳＦ及びプリント基板ＰＳＲは、前者がフレキシブル基板、後者がリジッド基板であることも、上記実施形態とは大きく異なる。この場合、半導体歪ゲージ１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄは、これらプリント基板ＰＳＲと円盤部ＰＳＦとの境界を跨ぐように接着されている。
このような構成では、円盤部ＰＳＦは、いわばダイアフラム（diaphragm;隔壁）のように動作し得る。そして、半導体歪ゲージ１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄは、このような円盤部ＰＳＦと、それに比べれば極めて剛性の大きいリジッド基板たるプリント基板ＰＳＲとの間の接続部における歪を検出するのである。 Alternatively, the acceleration sensor may be configured as shown in FIG.
In FIG. 12, the acceleration sensor 1 ″ includes a circular disk part PSF (hatched part in the figure) in plan view as a part for holding the battery holder 20H. Although it can be said that there is no change, this disk part PSF is greatly different from the above embodiment in that it is connected to the printed circuit board PSR without a gap, that is, in this case, there is no “beam”. It is. Further, the disk part PSF and the printed circuit board PSR constituting the acceleration sensor 1 ″ are also greatly different from the above embodiment in that the former is a flexible substrate and the latter is a rigid substrate. In this case, the semiconductor strain gauges 122a and 122b are different. , 122c and 122d are bonded so as to straddle the boundary between the printed circuit board PSR and the disk part PSF.
In such a configuration, the disk part PSF can operate like a diaphragm (diaphragm). Then, the semiconductor strain gauges 122a, 122b, 122c, and 122d detect strain at a connection portion between such a disk portion PSF and a printed circuit board PSR, which is a rigid substrate having a relatively high rigidity.

これら図１１及び図１２に示すような形態であっても、上述した実施形態におけるのと本質的に相違のない作用効果が奏されることは明白である。
その他、これ以外にも様々な態様が考えられ得るが、それらを一々図示することは不可能である。いずれにせよ、そのような変形態様のすべてが、本発明の範囲内にある。 11 and 12, it is apparent that the operational effects that are not substantially different from those in the above-described embodiment are obtained.
In addition, although various aspects other than this can be considered, it is impossible to illustrate them one by one. In any case, all such variations are within the scope of the present invention.

（２） 上記実施形態では、加速度を検知するために、半導体歪ゲージを備える形態について説明しているが、場合によっては、「半導体」である必要は必ずしもない。もちろん、半導体歪ゲージのもつ高出力特性等を勘案すると、その利用が本発明の最適な実施形態の１つを提供することは間違いないが、本発明は、加速度センサが「プリント基板」と一体的な関係をもつことをも１つの特徴として主張するから、かかる要件が具備される限り、「歪ゲージ」に用いられる具体的材料が何であるかということには拘泥しないという側面をもつ。 (2) In the above-described embodiment, a mode in which a semiconductor strain gauge is provided in order to detect acceleration has been described. However, in some cases, it is not necessarily required to be “semiconductor”. Of course, taking into account the high output characteristics of the semiconductor strain gauge, there is no doubt that its use provides one of the optimal embodiments of the present invention. Therefore, as long as such a requirement is satisfied, there is an aspect that the specific material used for the “strain gauge” is not particularly limited.

（３） 上記実施形態では、表示部１０５、制御部３１、増幅部３２、抵抗素子３３及び容量素子３４（以下、まとめて「表示部１０５等」ということがある。）が搭載されているプリント基板ＰＳの面（以下、「搭載面」という。）と同一の面に、半導体歪ゲージ１２a，１２ｂ，１２ｃが接着されているが（図４、図８及び図９参照）、本発明は、かかる形態にも限定されない。
例えば、半導体歪ゲージ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、搭載面とは反対側のプリント基板ＰＳ面に接着されてもよい。あるいは、図４において、電池ホルダ２０Ｈは同図中紙面向こう側に向かって立ち上がる（即ち、搭載面とは反対側の面から立ち上がる）ようになっているが、これとは反対に、同図中紙面こちら側に向かって立ち上がる（即ち、搭載面から立ち上がる）ようになっていてもよい。あるいは更に、場合によっては、前述の表示部１０５等について、そのうちの表示部１０５はプリント基板ＰＳの一方の面に搭載され、制御部３１は他方の面に搭載される、などという振り分けがなされてもよい。
このように、本発明は、プリント基板ＰＳ上における表示部１０５等、あるいは半導体歪ゲージ１２a，１２ｂ，１２ｃ、電池ホルダ２０Ｈ、等々の具体的な配置態様について基本的に限定を加えない。「プリント基板」が存在する限り、本発明にいう「歪ゲージ」、「錘」、「電池」、「歩数計測手段」、あるいは「表示手段」等は、当該「プリント基板」上に、基本的に、自由に配置され得るのである。 (3) In the above embodiment, a print on which the display unit 105, the control unit 31, the amplification unit 32, the resistance element 33, and the capacitive element 34 (hereinafter, collectively referred to as “display unit 105 etc.”) is mounted. Semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c are bonded to the same surface as the surface of the substrate PS (hereinafter referred to as “mounting surface”) (see FIGS. 4, 8, and 9). It is not limited to such a form.
For example, the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c may be bonded to the printed board PS surface opposite to the mounting surface. Alternatively, in FIG. 4, the battery holder 20 </ b> H rises toward the opposite side of the paper surface in FIG. 4 (that is, rises from a surface opposite to the mounting surface). It may be configured to stand up toward this side of the paper (that is, stand up from the mounting surface). Alternatively, in some cases, the display unit 105 or the like is distributed such that the display unit 105 is mounted on one surface of the printed circuit board PS and the control unit 31 is mounted on the other surface. Also good.
Thus, the present invention basically does not limit the specific arrangement of the display unit 105 and the like on the printed circuit board PS, the semiconductor strain gauges 12a, 12b, and 12c, the battery holder 20H, and the like. As long as the “printed circuit board” exists, the “strain gauge”, “weight”, “battery”, “step number measuring means”, “display means”, etc. referred to in the present invention are basically provided on the “printed circuit board”. It can be arranged freely.

（４） 上記実施形態では、制御部３１に入力される信号波形を０．５ｓごとにサンプリングする態様について説明しているが（図１０参照）、本発明は、かかる形態にも限定されない。ここで、“０．５ｓ”という数字が選ばれているのは、既に述べたように、人間の歩行動作における、ある１歩から次の１歩までの標準的な時間を勘案してのことであるが、厳密に言えば、当該歩数計１００のユーザは、子どもから成人、更には老齢者まで考えられ、また、身長差や股下の長さ等につき個人差があるのであるから、１歩１歩の時間間隔は異なってくるはずである。したがって、図１０に示すサンプリング間隔は、そのような事情に対する配慮に基づいて定められてよい。あるいは、この際、図１に示した操作ボタン群１０１から入力され得る前記個人データに基づいて、自動的にサンプリング間隔が決定されるような手法が採用されてもよい。 (4) In the above embodiment, the mode of sampling the signal waveform input to the control unit 31 every 0.5 s has been described (see FIG. 10), but the present invention is not limited to such a form. Here, the number “0.5s” is selected, as already mentioned, taking into account the standard time from one step to the next in human walking movements. Strictly speaking, however, the user of the pedometer 100 can be considered from children to adults, and even elderly people, and there are individual differences in height, inseam, etc. The time interval for one step should be different. Therefore, the sampling interval shown in FIG. 10 may be determined based on consideration for such circumstances. Alternatively, at this time, a technique may be employed in which the sampling interval is automatically determined based on the personal data that can be input from the operation button group 101 shown in FIG.

本発明の一実施形態に係る歩数計の概観を示す正面図である。It is a front view which shows the general view of the pedometer which concerns on one Embodiment of this invention. 図１の歩数計の概観を示す背面図である。It is a rear view which shows the external appearance of the pedometer of FIG. 図１の歩数計の概観を示す側面図である。It is a side view which shows the general view of the pedometer of FIG. 図１の歩数計を構成する歩数カウント部の詳細を示す平面図である。It is a top view which shows the detail of the step count part which comprises the pedometer of FIG. 図４の歩数カウント部を構成する加速度センサの詳細を示す平面図である。It is a top view which shows the detail of the acceleration sensor which comprises the step count counting part of FIG. 図５のＸＸ矢視側面図である。It is a XX arrow side view of FIG. 図４の歩数カウント部における歩数カウントを可能とする回路の図である。FIG. 5 is a diagram of a circuit that enables the step count counting in the step count counting unit of FIG. 4. 加速度センサの動作状態例（その１）を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation state example (the 1) of an acceleration sensor. 加速度センサの動作状態例（その２）を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation state example (the 2) of an acceleration sensor. 図７あるいは図４の制御部で観測され得る信号波形例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of signal waveforms that can be observed by the control unit of FIG. 7 or FIG. 4. 加速度センサの変形例（その１）の詳細を示す平面図である。It is a top view which shows the detail of the modification (the 1) of an acceleration sensor. 加速度センサの変形例（その２）の詳細を示す平面図である。It is a top view which shows the detail of the modification (the 2) of an acceleration sensor.

符号の説明Explanation of symbols

１００……歩数計、１００Ａ……筐体、１００Ｍ……開口部、１００Ｌ……蓋、１０１……操作ボタン群、１０５……表示部、１０……歩数カウント部、
１，１’，１”……加速度センサ、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……ビーム、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ……半導体歪ゲージ、１３……円盤部、１４……（プリント基板ＰＳの）開口部、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ……配線、２０……電池、２０Ｈ……電池ホルダ、２０ＨＡ……保持軸、２０ＨＮ……（電池ホルダ締結用の）ナット、
３１……制御部、３２（＝３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）……増幅部、ＯＡａ，ＯＡｂ，ＯＡｃ……オペアンプ、３３……抵抗素子、３４……容量素子、ＰＳ……プリント基板 100: Pedometer, 100A: Case, 100M: Opening, 100L: Cover, 101: Operation button group, 105: Display unit, 10: Step count unit,
1, 1 ', 1 "... acceleration sensor, 11a, 11b, 11c ... beam, 12a, 12b, 12c ... semiconductor strain gauge, 13 ... disc portion, 14 ... opening (of printed circuit board PS), 18a, 18b, 18c ... wiring, 20 ... battery, 20H ... battery holder, 20HA ... holding shaft, 20HN ... nut (for fastening battery holder),
31: Control unit, 32 (= 32a, 32b, 32c) ... Amplification unit, OAa, OAb, OAc ... Operational amplifier, 33 ... Resistance element, 34 ... Capacitance element, PS ... Printed circuit board

Claims (12)

加速度の変化を検知する加速度センサであって、
プリント基板と、
前記プリント基板と接続され、前記加速度センサ全体が受ける変位に応じて発生する力により、当該プリント基板に対する自身の位置を相対的に変じる可動部と、
前記変位により生じる、前記可動部及び前記プリント基板間の接続部における歪を検出する歪ゲージと、
を備えることを特徴とする加速度センサ。 An acceleration sensor for detecting a change in acceleration,
A printed circuit board;
A movable part that is connected to the printed circuit board and relatively changes its position relative to the printed circuit board by a force generated according to a displacement received by the entire acceleration sensor;
A strain gauge that detects strain at the connection between the movable part and the printed circuit board caused by the displacement;
An acceleration sensor comprising: 前記プリント基板は、その平面内に開口部を有し、
前記可動部は、前記開口部内に収まるように配置され、
前記接続部は、前記可動部及び前記開口部の縁間を繋ぐビームを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の加速度センサ。 The printed circuit board has an opening in its plane,
The movable part is disposed so as to fit in the opening,
The connection part includes a beam connecting between the edges of the movable part and the opening part,
The acceleration sensor according to claim 1. 前記可動部及び前記接続部は、前記プリント基板と一体として形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加速度センサ。 The movable part and the connection part are formed integrally with the printed circuit board,
The acceleration sensor according to claim 1 or 2, wherein 前記可動部は、錘を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の加速度センサ。 The movable part includes a weight,
The acceleration sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記錘は、前記歪ゲージに電圧を供給するための電池を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の加速度センサ。 The weight includes a battery for supplying a voltage to the strain gauge,
The acceleration sensor according to claim 4. その一端が前記錘に接続され、かつ、その他端が前記可動部の表面に接続される錘保持軸を更に備え、
前記錘保持軸により、前記可動部の表面と当該表面に対向する前記錘の面との間には隙間が形成されている、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の加速度センサ。 A weight holding shaft having one end connected to the weight and the other end connected to the surface of the movable part;
A gap is formed between the surface of the movable part and the surface of the weight facing the surface by the weight holding shaft.
The acceleration sensor according to claim 4 or 5, wherein 前記歪ゲージは、半導体歪ゲージを含む、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の加速度センサ。 The strain gauge includes a semiconductor strain gauge,
The acceleration sensor according to any one of claims 1 to 6, wherein: 前記半導体歪ゲージは、前記接続部に接着剤でもって接着されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の加速度センサ。 The semiconductor strain gauge is bonded to the connection portion with an adhesive.
The acceleration sensor according to claim 7. 歩数を計測する歩数計であって、
第１にプリント基板、
第２に、前記プリント基板と接続され、前記歩数計全体が歩行動作に起因して受ける変位に応じて発生する力により、当該プリント基板に対する自身の位置を相対的に変じる可動部、及び、
第３に、前記変位により生じる、前記可動部及び前記プリント基板間の接続部における歪を検出する歪ゲージ、
という３つの要素を少なくとも含む加速度センサと、
前記加速度センサからの出力信号に応じて歩数をカウントする歩数計測手段と、
前記歩数計測手段による計測結果を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする歩数計。 A pedometer that measures the number of steps,
First, printed circuit boards,
Second, a movable part that is connected to the printed circuit board and relatively changes its position relative to the printed circuit board by a force generated according to a displacement that the entire pedometer receives due to a walking motion; and
Third, a strain gauge that detects strain at the connecting portion between the movable portion and the printed circuit board caused by the displacement,
An acceleration sensor including at least three elements:
Step counting means for counting the number of steps in accordance with an output signal from the acceleration sensor;
Display means for displaying the measurement result by the step counting means;
A pedometer characterized by comprising. 前記歩数計測手段及び前記表示手段の少なくとも一方は、前記プリント基板上に搭載されている、
ことを特徴とする請求項９に記載の歩数計。 At least one of the step counting means and the display means is mounted on the printed board,
The pedometer according to claim 9. 前記可動部は、錘を含み、
前記錘は、当該歩数計の電力源として機能する電池を含む、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の歩数計。 The movable part includes a weight,
The weight includes a battery that functions as a power source for the pedometer.
The pedometer according to claim 9 or 10, characterized in that. その一端が前記錘に接続され、かつ、その他端が前記可動部の表面に接続される錘保持軸を更に備え、
前記錘保持軸により、前記可動部の表面と当該表面に対向する前記錘の面との間には隙間が形成されている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の歩数計。
A weight holding shaft having one end connected to the weight and the other end connected to the surface of the movable part;
A gap is formed between the surface of the movable part and the surface of the weight facing the surface by the weight holding shaft.
The pedometer according to claim 11.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6381274A (en) * 1986-09-24 1988-04-12 Aisin Seiki Co Ltd Acceleration sensor
JPH01287416A (en) * 1988-05-14 1989-11-20 Matsushita Electric Works Ltd Electronic pedometer
JPH0310162A (en) * 1989-06-08 1991-01-17 Fujikura Ltd Piezoelectric type acceleration sensor
JPH06296032A (en) * 1993-04-09 1994-10-21 Riken Corp Force conversion element
JP2003344444A (en) * 2002-05-28 2003-12-03 Matsushita Electric Works Ltd Semiconductor acceleration sensor
JP2005017227A (en) * 2003-06-27 2005-01-20 Star Micronics Co Ltd Capacitance acceleration sensor
JP2005085507A (en) * 2003-09-04 2005-03-31 Sanyo Electric Co Ltd Printed circuit board with battery
JP2005188962A (en) * 2003-12-24 2005-07-14 Seiko Instruments Inc Portable electronic equipment

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6381274A (en) * 1986-09-24 1988-04-12 Aisin Seiki Co Ltd Acceleration sensor
JPH01287416A (en) * 1988-05-14 1989-11-20 Matsushita Electric Works Ltd Electronic pedometer
JPH0310162A (en) * 1989-06-08 1991-01-17 Fujikura Ltd Piezoelectric type acceleration sensor
JPH06296032A (en) * 1993-04-09 1994-10-21 Riken Corp Force conversion element
JP2003344444A (en) * 2002-05-28 2003-12-03 Matsushita Electric Works Ltd Semiconductor acceleration sensor
JP2005017227A (en) * 2003-06-27 2005-01-20 Star Micronics Co Ltd Capacitance acceleration sensor
JP2005085507A (en) * 2003-09-04 2005-03-31 Sanyo Electric Co Ltd Printed circuit board with battery
JP2005188962A (en) * 2003-12-24 2005-07-14 Seiko Instruments Inc Portable electronic equipment

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