JP2518217Y2 - Pedometer - Google Patents
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- JP2518217Y2 JP2518217Y2 JP1988051776U JP5177688U JP2518217Y2 JP 2518217 Y2 JP2518217 Y2 JP 2518217Y2 JP 1988051776 U JP1988051776 U JP 1988051776U JP 5177688 U JP5177688 U JP 5177688U JP 2518217 Y2 JP2518217 Y2 JP 2518217Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は、歩数計に関する。TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a pedometer.
［従来技術とその問題点］ 歩行した時の歩数を計数する装置として歩数計があ
る。この歩数計は、回動自在に軸支され且つ先端部をバ
ネで弾性支持された振子と、この振子に配設された重り
と、この重りの振動に連動してオン・オフする機械的な
スイッチとから構成されている。そして、歩行した時、
前記振子に配設された重りの振動により、動作する前記
スイッチの動作回数を計数することにより歩数を算出し
ていた。この様な歩数計は上述の様に機械的な構造であ
るため、構造が複雑で破損しやすいという問題があっ
た。[Prior Art and Problems Thereof] There is a pedometer as a device for counting the number of steps when walking. This pedometer is a mechanical pendulum that is rotatably supported and whose tip is elastically supported by a spring, a weight provided on the pendulum, and a mechanical switch that turns on and off in synchronization with the vibration of the weight. And a switch. And when I walk,
The number of steps is calculated by counting the number of times the switch is operated by the vibration of the weight arranged on the pendulum. Since such a pedometer has a mechanical structure as described above, there is a problem that the structure is complicated and is easily damaged.
そこで、この問題を解決するものとして、圧電素子を
利用した加速度センサーを備えた歩数計が考えられてい
る。この歩数計は、歩行した時の振動を圧電素子で検知
し、この圧電素子が振動によって発生する電気信号を増
幅し、この増幅された信号をデジタル信号に変換する。
そしてこのデジタル信号のロウレベルからハイレベルに
変化する変化点を計数することにより歩数を算出してい
る。Therefore, as a means for solving this problem, a pedometer equipped with an acceleration sensor using a piezoelectric element is considered. In this pedometer, a piezoelectric element detects vibration when walking, the piezoelectric element amplifies an electric signal generated by the vibration, and converts the amplified signal into a digital signal.
Then, the number of steps is calculated by counting the change points at which the low level of the digital signal changes to the high level.
ところで、圧電素子を利用した歩数計は、上述したよ
うに振動を検出した圧電素子から発生された電気信号を
処理して歩数を検出するものであるが、前記圧電素子は
検出した振動の強度に応じて発生する信号の大きさが変
化するために、振動の強度が大幅に異なる歩行した時と
走行した時とでは、圧電素子が発生する電気信号の振幅
が大きく違ってしまうため、夫々の状態において正確に
歩数を算出できなかった。By the way, a pedometer using a piezoelectric element is to detect the number of steps by processing an electric signal generated from the piezoelectric element that has detected the vibration as described above. Since the magnitude of the signal generated changes accordingly, the amplitude of the electric signal generated by the piezoelectric element greatly differs between walking and running, resulting in a large difference in vibration intensity. The number of steps could not be calculated accurately in.
［考案の目的］ 本考案は、上述の如き事情に鑑みてなされたものであ
り、歩行や走行等の歩数を確実に計数することができる
歩数計の提供を目的とする。[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a pedometer capable of reliably counting the number of steps such as walking and running.
［考案の構成］ 本考案は、上記目的を達成するために、歩行、走行に
伴う振動の大きさに応じて出力電圧が異なる電気信号を
発生する信号発生手段と、この信号発生手段からの電気
信号を増幅する増幅手段と、歩行、走行のモードを選択
する選択手段と、この選択手段により選択されたモード
に応じて増幅手段の増幅率を可変制御する可変制御手段
と、増幅手段からの増幅された信号に基づいて歩数を表
示する表示手段とを備えたことを特徴とする。[Configuration of the Invention] In order to achieve the above object, the present invention provides a signal generating means for generating an electric signal having an output voltage different according to the magnitude of vibration caused by walking or running, and an electric signal from the signal generating means. Amplifying means for amplifying a signal, selecting means for selecting a walking or running mode, variable control means for variably controlling the amplification factor of the amplifying means according to the mode selected by the selecting means, and amplification from the amplifying means. Display means for displaying the number of steps based on the generated signal.
［実施例］ 以下、図面に示す一実施例に基づき、本考案を具体的
に説明する。なお、本実施例は、電子腕時計に本考案を
適用したものである。[Embodiment] The present invention will be specifically described below based on an embodiment shown in the drawings. The present embodiment applies the present invention to an electronic wrist watch.
第１図は、本実施例の分解斜視図である。すなわち、
１は時計ケースであり、この時計ケース１には上面にデ
ジタル表示部２が、側面に詳細を後述するモード切換え
スイッチSA、歩幅設定スイッチSBが配設されている。３
は液晶表示パネルを備えたハウジングであり、４は回路
基板である。この回路基板４には詳細を後述する加速度
センサー５、LSI7、このLSI7の端子部６が夫々配設さ
れ、さらに電池収納部８が形成されている。９は電池で
ある。10は地板である。そして、これらハウジング３、
回路基板４、地板10とが一体形成されてモジユールとな
る。11は裏ぶたである。FIG. 1 is an exploded perspective view of this embodiment. That is,
Reference numeral 1 denotes a watch case, and the watch case 1 is provided with a digital display unit 2 on the upper surface, and a mode changeover switch S A and a stride setting switch S B on the side surface, which will be described in detail later. Three
Is a housing equipped with a liquid crystal display panel, and 4 is a circuit board. An acceleration sensor 5, an LSI 7, and a terminal portion 6 of the LSI 7, which will be described later in detail, are arranged on the circuit board 4, respectively, and a battery storage portion 8 is further formed. 9 is a battery. 10 is a main plate. And these housings 3,
The circuit board 4 and the base plate 10 are integrally formed to form a module. 11 is the back cover.
第２図は、第１図で示した加速度センサ５を詳細に示
す図である。円筒形状のケース15内には、薄板圧電材が
二枚接合されてなる圧電物質片16の一端が片持ちに固定
されている（すなわち、他端は自由端となっている）。
そして、この圧電物質片16の固定端近傍の左右両面に
は、ケース外に引出されている２本のリード線17、18の
一端がそれぞれハンダ付けにより接続されている。FIG. 2 is a diagram showing in detail the acceleration sensor 5 shown in FIG. In the cylindrical case 15, one end of a piezoelectric material piece 16 formed by joining two thin plate piezoelectric materials is cantilevered (that is, the other end is a free end).
Then, one end of each of two lead wires 17 and 18 drawn out of the case is connected to each of the left and right surfaces near the fixed end of the piezoelectric material piece 16 by soldering.
また、該圧電物質片16は、第２図に示す側面16a、16b
が第１図に示す回路基板４と垂直に向い合うように取付
けられている。The piezoelectric material piece 16 has side surfaces 16a and 16b shown in FIG.
Are mounted so as to vertically face the circuit board 4 shown in FIG.
然して、上記の如き電子腕時計を腕に取付け走行し、
腕を上下に振った場合、加速度センサ５内の圧電物質片
16の自由端は、第３図に矢印で示す方向に交互に振動す
る。However, the electronic wrist watch as described above was attached to the arm and run,
When the arm is shaken up and down, the piezoelectric material piece in the acceleration sensor 5
The 16 free ends oscillate alternately in the directions indicated by the arrows in FIG.
このとき、圧電物質片16の側面16a、16bには、圧力又
は張力が加えられる。このため両面には交互にプラス電
荷又はマイナス電荷が誘起される（側面16aにマイナス
の電荷が誘起されたときは、側面16bには、それと等量
のプラスの分極電荷が誘起され、その分極電荷量は圧電
物質片16の変形が最も大きいときに最大となる）。At this time, pressure or tension is applied to the side surfaces 16a and 16b of the piezoelectric material piece 16. For this reason, positive charges or negative charges are alternately induced on both sides (when negative charges are induced on the side surface 16a, an equal amount of positive polarization charges is induced on the side surface 16b, and the polarization charges The amount becomes maximum when the deformation of the piezoelectric material piece 16 is the largest).
然して、リード線17、18間には、上記両側面に誘起さ
れる分極電荷に対応する電圧が生ずることになる。第４
図は、加速度センサ５が受ける振動衝撃加速度と、上記
電圧の関係を示す図であり、縦軸は出力電圧［Ｖ］、横
軸は加速度［Ｇ］である。同図に示す如く、走行による
圧電物質片16の振動衝撃加速度と誘起される電圧は、比
例する。However, a voltage corresponding to the polarization charge induced on the both side surfaces is generated between the lead wires 17 and 18. Fourth
The figure shows the relationship between the vibration impact acceleration that the acceleration sensor 5 receives and the above voltage. The vertical axis represents the output voltage [V] and the horizontal axis represents the acceleration [G]. As shown in the figure, the vibration impact acceleration of the piezoelectric material piece 16 due to running and the induced voltage are proportional.
第５図は、本実施例の回路構成を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of this embodiment.
５は加速度センサであり、前述した構成となってい
る。この加速度センサ５の一方のリード線はアースさ
れ、他方のリード線はオペアンプ23のプラス入力端子に
接続されている。該オペアンプ23の出力端子はマイナス
入力端子に直接接続され、該オペアンプ23は電圧ホロワ
として機能する。オペアンプ23の出力端子とオペアンプ
24のプラス入力端子間に接続されている抵抗R1と、上記
オペアンプ24のプラス入力端子とアース間に接続されて
いるコンデンサC1は、ローパスフィルタを構成し、オペ
アンプ23からの出力に含まてれいる高周波成分を除き、
該出力を滑らかなものにしている。上記オペアンプ23か
らの信号をプラス入力端子に入力するオペアンプ24の出
力はフィードバック抵抗Rfを介してそのマイナス入力端
子側にフィードバックされている。また、該マイナス入
力端子には、抵抗Ri1、Ri2，Ri3の一端がそれぞれ接続
されており、これらの抵抗の他端は、それぞれ、後述の
デコーダ29からの開閉制御信号を受けて開閉するトラン
スファーゲートTG1、TG2、TG3を介して接地されてい
る。なお、抵抗Ri1、Ri2、Ri3の抵抗値はRi1＜Ri2＜Ri3
となっている。オペアンプ24の出力端子と波形整形部25
とに接続されているコンデンサC2と、上記波形整形部25
の入力端子とアース間に接続されている抵抗R2とはハイ
パスフィルタを構成し、オペアンプ24からの出力中の直
流分を除いている。波形整形部25は、オペアンプ24から
の信号を整形し、パルス信号とする回路である。An acceleration sensor 5 has the above-described configuration. One lead wire of the acceleration sensor 5 is grounded, and the other lead wire is connected to the plus input terminal of the operational amplifier 23. The output terminal of the operational amplifier 23 is directly connected to the negative input terminal, and the operational amplifier 23 functions as a voltage follower. Output terminal of operational amplifier 23 and operational amplifier
The resistor R 1 connected between the positive input terminals of 24 and the capacitor C 1 connected between the positive input terminal of the operational amplifier 24 and the ground constitutes a low-pass filter and are included in the output from the operational amplifier 23. Except the high frequency components
The output is made smooth. The output of the operational amplifier 24, which inputs the signal from the operational amplifier 23 to the positive input terminal, is fed back to the negative input terminal side via the feedback resistor R f . Further, one ends of resistors R i1 , R i2 , and R i3 are connected to the negative input terminal, and the other ends of these resistors are opened and closed by receiving an opening / closing control signal from a decoder 29 described later. It is grounded via transfer gates TG 1 , TG 2 , and TG 3 . The resistance values of the resistors R i1 , R i2 , and R i3 are R i1 <R i2 <R i3.
Has become. Output terminal of operational amplifier 24 and waveform shaping section 25
The capacitor C 2 connected to the
A resistor R 2 connected between the input terminal of and the ground constitutes a high-pass filter, and removes the DC component in the output from the operational amplifier 24. The waveform shaping unit 25 is a circuit that shapes the signal from the operational amplifier 24 into a pulse signal.
次に、本実施例においては、散歩等の歩行スピードで
歩行するときに用いられる歩行モードと、心肺機能強化
等体力の向上を目的として、歩幅を広くとりピッチを早
くして歩くエクササイズウォーキングのときに用いられ
るエクササイズウォーキングモードと、上記エクササイ
ズウォーキングよりもピッチを早くして走行する時に用
いられる走行モードとの３つのモードがある。モード切
換えスイッチSAは、これらのモードを切換るためのスイ
ッチである。ワンショット回路27はモード切換えスイッ
チSAが操作される毎にワンショットパルス信号を送出す
る回路である。モードカウンタ28は、ワンショット回路
27からのワンショットパルス信号が送られてくる毎にカ
ウント値を＋１していく３進のカウンタで、そのカウン
タ値が「０」のときは走行モード、「１」のときは、エ
クササイズウォーキングモード、「２」のときは、走行
モードを、それぞれ指定し、そのカウントデータはデコ
ーダ29おびCPU21に与えられる。デコーダ29は、モード
カウンタ28からのカウント値に基づき、そのカウント値
が「０」の時には前記トランスファーゲートTG1を指定
し、「１」の時には、トランスファーゲートTG2を指定
し、「２」の時にはトランスファーゲートTG3を指定す
る回路である。Next, in the present embodiment, a walking mode that is used when walking at a walking speed such as a walk, and an exercise walking in which a wide stride and a fast pitch are used for the purpose of improving physical strength such as strengthening cardiopulmonary function. There are three modes: an exercise walking mode used for the exercise walking and a running mode used when traveling at a pitch faster than the exercise walking. The mode changeover switch S A is a switch for changing over these modes. The one-shot circuit 27 is a circuit that sends out a one-shot pulse signal every time the mode changeover switch S A is operated. The mode counter 28 is a one-shot circuit
It is a ternary counter that increments the count value by 1 each time the one-shot pulse signal from 27 is sent. When the counter value is "0", it is a running mode, and when it is "1", it is an exercise walking mode. , "2", the running mode is designated, and the count data is given to the decoder 29 and the CPU 21. Based on the count value from the mode counter 28, the decoder 29 designates the transfer gate TG 1 when the count value is “0”, designates the transfer gate TG 2 when the count value is “1”, and designates the transfer gate TG 2 of “2”. Sometimes it is a circuit that specifies the transfer gate TG 3 .
歩幅設定部30は、歩幅設定スイッチSB、ワンショット
回路31、歩幅カウンタ32から構成されている。然して、
歩幅設定スイッチSBは、歩幅を設定するのに用いられる
スイッチである。ワンショット回路31は歩幅設定スイッ
チSBが操作される度にワンショットパルス信号を送出す
る回路である。歩幅カウンタ32は、予め設定されている
複数の歩幅を、上記ワンショット回路31からワンショッ
トパルス信号が送られてくる毎に、順次指定し、それを
CPU21に送出する回路である。Stride setting unit 30, stride setting switch S B, one-shot circuit 31, and a stride counter 32. However,
The step length setting switch S B is a switch used to set the step length. One-shot circuit 31 is a circuit for sending a one-shot pulse signal every time the stride setting switch S B is operated. The stride counter 32 sequentially designates a plurality of preset strides each time a one-shot pulse signal is sent from the one-shot circuit 31, and designates them.
This is a circuit for sending to the CPU 21.
表示部35はCPU21から送られてくるデータを表示する
回路部である。The display unit 35 is a circuit unit that displays the data sent from the CPU 21.
然して、CPU21は、波形整形部25から送られてくるパ
ルス信号のパルス数を計数して歩数を算出し、これと歩
幅設定部30からの歩幅を積算して歩行距離を出し、更に
モードカウンタ28のカウント値を取込みどのモードが指
定されているかを確認して上記歩数、歩行距離および指
定されているモードを表示部35に表示する。However, the CPU 21 counts the number of pulses of the pulse signal sent from the waveform shaping unit 25 to calculate the number of steps, and adds the step count from the step setting unit 30 to obtain the walking distance, and further the mode counter 28 The count value of is taken in to confirm which mode is designated, and the number of steps, walking distance, and designated mode are displayed on the display unit 35.
動作 次に、以上の如く構成された本実施例の動作について
上述した歩行モード、エクササイズウォーキングモード
及び走行モード別に説明する。Operation Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described for each of the walking mode, exercise walking mode, and running mode described above.
（イ）歩行モードでの動作 まず、歩行モード時の動作について説明する。この場
合、使用者は、歩行に先立って、モード切換えスイッチ
SAを操作して、ワンショット回路27からモードカウンタ
28にワンショットパルス信号を送りモードカウンタ28に
「０」をセットし歩行モードとする。このとき、CPU21
はモードカウンタ28の設定値を取込んで表示部35に表示
するので使用者は、所望のモードとなったか否かを表示
部35を見ることによって認識できる。次に、歩幅設定ス
イッチSBを操作して、歩幅を設定する。このときも、CP
U21は、歩幅カウンタ32で指定されている歩幅を取込
み、これを表示部35に表示するので、使用者は、表示部
35を見て所望の歩幅が設定されたか否かを認識できる。(A) Operation in walking mode First, the operation in the walking mode will be described. In this case, the user should change the mode switch before walking.
Operate S A to change the mode counter from the one-shot circuit 27.
A one-shot pulse signal is sent to 28 and the mode counter 28 is set to "0" to set the walking mode. At this time, CPU21
Since the set value of the mode counter 28 is fetched and displayed on the display unit 35, the user can recognize whether or not the desired mode is reached by looking at the display unit 35. Next, the step length setting switch S B is operated to set the step length. Also at this time, CP
Since the U21 takes in the stride specified by the stride counter 32 and displays it on the display unit 35, the user can
It is possible to recognize whether or not the desired stride is set by looking at 35.
以上の準備の後、使用者は、歩行を開始する。このと
き、前述の加速度センサ５は歩行時の腕の振りにより圧
電物質片16が振動して、オペアンプ23のプラス入力端子
に第６図（ａ）の如き電圧波形の信号を送出する。そし
て、上記電圧波形の信号は、電圧ホロワとして用いられ
ているオペアンプ23を経て、抵抗R1とコンデンサC1とか
らなるローパスフィルタで高周波成分が除かれ、オペア
ンプ24のプラス入力端子に与えられる。このとき、モー
ドカウンタ28には、上述の如く、「０」がセットされて
おり、デコーダ29はこれに基づいて開閉制御信号を送
り、トランスファーゲートTG1だけをオン状態とする。
したがって、オペアンプ24とフィードバック抵抗Rfとに
より増幅率が となり、上記電圧波形の信号は、 倍されてコンデンサC2と抵抗R2とからなるハイパスフィ
ルタに入力する。そして、 倍に増幅された信号は、このハイパスフィルタで直流分
が除かれ、波形整形部25に与えられてパルス信号とさ
れ、CPU21に与えられる。CPU21はこのパルス信号のロウ
レベルからハイレベルへの変化点を計数して歩数データ
を得ると共に、この歩数データと歩幅カウンタ32からの
歩幅とを積算して算出した歩行距離データを表示部35に
送出する。表示部35はこれら歩数データ及び歩行距離デ
ータを表示していく。After the above preparations, the user starts walking. At this time, in the acceleration sensor 5 described above, the piezoelectric substance piece 16 vibrates due to the swing of the arm during walking, and sends a signal having a voltage waveform as shown in FIG. 6A to the plus input terminal of the operational amplifier 23. Then, the signal of the voltage waveform is passed through the operational amplifier 23 used as a voltage follower, high frequency components are removed by a low-pass filter composed of the resistor R 1 and the capacitor C 1, and the signal is applied to the plus input terminal of the operational amplifier 24. At this time, as described above, "0" is set in the mode counter 28, and the decoder 29 sends an opening / closing control signal based on this, and turns on only the transfer gate TG 1 .
Therefore, the amplification factor is increased by the operational amplifier 24 and the feedback resistance R f. And the above voltage waveform signal is It is multiplied and input to the high pass filter which consists of capacitor C 2 and resistance R 2 . And The high-pass filter removes the DC component from the doubled signal, and the signal is applied to the waveform shaping section 25 to be a pulse signal, which is applied to the CPU 21. The CPU 21 counts the change point of the pulse signal from the low level to the high level to obtain step count data, and sends the walking distance data calculated by integrating the step count data and the step length from the step counter 32 to the display unit 35. To do. The display unit 35 displays the step count data and the walking distance data.
（ロ）エクササイズウォーキングモードでの動作 次にエクササイズウォーキングモード時の動作につい
て説明する。この場合、前記と同様にしてモード切換え
スイッチSAを操作してモードカウンタ28に「１」を設定
してトランスファゲートTG2のみをON状態とする。次
に、歩幅設定スイッチSBを操作し、歩幅カウンタ32にエ
クササイズウォーキング時の歩幅を設定する。以上の操
作後、使用者は歩行を開始する。然して、使用者は、前
記歩行時よりも、腕を強くかつ速く振ることになる。こ
のため第６図（ｂ）に示す如く、加速度センサ５からオ
ペアンプ23のプラス入力端子に与えられる電圧波形は、
前述した歩行時よりも高くなり、その周期は短くなる。
このような電圧波形は信号は、前述の歩行モードと同様
にして、オペアンプ23、更に抵抗R1とコンデンサC1から
なるローパスフィルタを経てオペアンプ24のプラス入力
端子に与えられる。また、前述した様にモードカウンタ
28には「１」がセットされており、デコーダ29はトラン
スファーゲートTG2のみをオン状態にしている。これに
より、オペアンプ24、フィードバック抵抗Rf、抵抗Ri2
は、その増幅率を前記歩行モードのときよりも小さい にする。然して、上記電圧波形は 倍されて、コンデンサC2と抵抗R2とからなるハイパスフ
ィルタを介して波形整形部25に与えられるが、加速度セ
ンサ５から出力される電圧値は第６図（ｂ）に示すよう
に歩行の時よりも高いので、増幅率が前述した歩行モー
ドの時よりも小さいものであっても、前記歩行モードの
ときと同じ出力電圧値の信号が波形整形部25に与えられ
る。波形整形部25は前記同様、 倍に増幅された信号をパルス信号に波形整形してCPU21
に与える。CPU21はエクササイズウォーキングによる歩
数データ及び歩行距離データを表示部35に送出し、表示
部35はこれら歩数データ及び歩行距離データを表示す
る。(B) Operation in Exercise Walking Mode Next, operation in the exercise walking mode will be described. In this case, similarly to the above, the mode changeover switch S A is operated to set the mode counter 28 to “1” and only the transfer gate TG 2 is turned on. Then, by operating the stride setting switch S B, to set the stride during exercise walking in stride counter 32. After the above operation, the user starts walking. However, the user shakes his arm stronger and faster than when walking. Therefore, as shown in FIG. 6 (b), the voltage waveform applied from the acceleration sensor 5 to the plus input terminal of the operational amplifier 23 is
It becomes higher than when walking and the cycle becomes shorter.
A signal having such a voltage waveform is applied to the positive input terminal of the operational amplifier 24 through the operational amplifier 23, the low-pass filter including the resistor R 1 and the capacitor C 1 , as in the walking mode described above. Also, as described above, the mode counter
“1” is set in 28, and the decoder 29 turns on only the transfer gate TG 2 . As a result, the operational amplifier 24, the feedback resistor R f , the resistor R i2
Has a smaller amplification factor than in the walking mode To However, the above voltage waveform is It is multiplied and given to the waveform shaping section 25 through the high-pass filter consisting of the capacitor C 2 and the resistor R 2 , but the voltage value output from the acceleration sensor 5 is the Since it is higher than the time, the signal having the same output voltage value as that in the walking mode is given to the waveform shaping unit 25 even if the amplification factor is smaller than that in the walking mode described above. The waveform shaping unit 25 is similar to the above. CPU21 performs waveform shaping of doubled amplified signal into pulse signal
Give to. The CPU 21 sends the step count data and walking distance data by exercise walking to the display unit 35, and the display unit 35 displays the step count data and walking distance data.
（ハ）走行モードでの動作 次に、走行モード時の動作について説明する。この場
合、前述した歩行モード、エクササイズウォーキングモ
ードと同様にして、モード切換えスイッチSAの操作によ
り、モードカウンタ28に「２」を設定して、トランスフ
ァーゲートTG3のみをON状態とし、次に歩幅設定スイッ
チSBを操作して歩幅カウンタ32に歩行時の歩幅を設定す
る。以上の操作の後、使用者は歩行を開始するのである
が、この場合、使用者は前記エクササイズウォーキング
のときよりも、更に腕を強くかつ速く振ることになる。
このため、第６図（ｃ）に示す如く、加速度センサ５か
らオペアンプ23のプラス入力端子に与えられる電圧波形
は、エクササイズウォーキングのときよりも更に高くな
り、その周期も更に短くなる。このような電圧波形の信
号は、前述した歩行モード、エクササイズウォーキング
モードと同様にして、オペアンプ23、更に抵抗R1とコン
デンサC1とからなるローパスフィルタを経てオペアンプ
24のプラス入力端子に与えられる。ところで、前述の如
くモードカウンタ28には「２」がセットされており、デ
コーダ29はトランスファーゲートTG3のみをオン状態に
している。これによりオペアンプ24、フィードバック抵
抗Rf、抵抗Ri3は、その増幅率を前述のエクササイズウ
ォーキングモードのときより、更に小さい にする。然して、上記電圧波形は 倍されて、コンデンサC2と抵抗R2とからなるハイパスフ
ィルタを介して波形整形部25に与えらるが、加速度セン
サ５から出力される電圧値は第６図（ｃ）に示すように
エクササイズウォーキングの時よりも高いので、増幅率
が歩行モード及びエクササイズウォーキングモードの時
よりも小さいものであっても、前記両モードのときと同
じ出力電圧値の信号が波形整形部25に与えられる。波形
整形部25は 倍に増幅された信号をパルス信号に波形整形してCPU21
に与える。CPU21はこのパルス信号のロウレベルからハ
イレベルに変化する変化点を計数し、この計数値と、歩
幅カウンタ32からの歩幅データとを基に、走行した時の
歩数データ及び走行距離データを演算して、これら走行
時の歩数データ及び走行距離データを表示部35に送出
し、表示部35に表示していく。(C) Operation in traveling mode Next, the operation in the traveling mode will be described. In this case, similarly to the walking mode and exercise walking mode described above, by operating the mode selector switch S A , the mode counter 28 is set to “2” and only the transfer gate TG 3 is turned on, and then the stride length is changed. By operating the setting switch S B , the stride counter 32 is set to the stride length during walking. After the above operation, the user starts walking, but in this case, the user shakes his arm stronger and faster than during the exercise walking.
Therefore, as shown in FIG. 6 (c), the voltage waveform applied from the acceleration sensor 5 to the plus input terminal of the operational amplifier 23 becomes higher than that during exercise walking, and its cycle becomes shorter. The signal of such a voltage waveform passes through an operational amplifier 23, a low-pass filter composed of a resistor R 1 and a capacitor C 1 in the same manner as in the walking mode and exercise walking mode described above, and then the operational amplifier.
Applied to 24 positive input terminals. Incidentally, the mode counter 28 as described above are set "2", the decoder 29 has only the transfer gate TG 3 to the ON state. As a result, the operational amplifier 24, the feedback resistance R f , and the resistance R i3 have a smaller amplification factor than in the exercise walking mode described above. To However, the above voltage waveform is It is multiplied and given to the waveform shaping section 25 via a high pass filter consisting of a capacitor C 2 and a resistor R 2 , but the voltage value output from the acceleration sensor 5 is exercised as shown in FIG. 6 (c). Since it is higher than that in the walking mode, even if the amplification factor is smaller than that in the walking mode and exercise walking mode, a signal having the same output voltage value as that in the both modes is applied to the waveform shaping section 25. The waveform shaping unit 25 CPU21 performs waveform shaping of doubled amplified signal into pulse signal
Give to. The CPU 21 counts the changing points of the pulse signal changing from the low level to the high level, and based on this count value and the step length data from the step length counter 32, calculates the step count data and the running distance data at the time of running. The step count data and the travel distance data during traveling are sent to the display unit 35 and displayed on the display unit 35.
この様に本考案では、加速度センサ５は、歩行、走行
に伴う振動の大きさに応じて出力電圧が異なる電気信号
を発生する信号発生手段を構成し、オペアンプ23及び24
と抵抗Rfは、信号発生手段からの電気信号を増幅する増
幅手段を構成し、モード切換えスイッチSA、ワンショッ
ト回路27及びモードカウンタ28は、歩行、走行のモード
を選択する選択手段を構成し、デコーダ29、トランスフ
ァーゲートTG1〜TG3及び抵抗Ri1〜Ri3は、選択手段によ
り選択されたモードに応じて増幅手段の増幅率を可変す
る可変制御手段を構成し、表示部35は、増幅手段からの
増幅された信号に基づいて歩数を表示する表示手段を構
成することにより、歩行、走行等の歩数を確実に計数す
ることができる。As described above, in the present invention, the acceleration sensor 5 constitutes a signal generating means for generating an electric signal having an output voltage different according to the magnitude of vibrations caused by walking and running, and the operational amplifiers 23 and 24 are provided.
The resistor R f and the resistance R f constitute amplification means for amplifying the electric signal from the signal generation means, and the mode changeover switch S A , the one-shot circuit 27 and the mode counter 28 constitute selection means for selecting a walking or running mode. The decoder 29, the transfer gates TG 1 to TG 3 and the resistors R i1 to R i3 constitute variable control means for varying the amplification factor of the amplification means according to the mode selected by the selection means, and the display unit 35 is By configuring the display means for displaying the number of steps based on the amplified signal from the amplifying means, it is possible to reliably count the number of steps such as walking and running.
なお、この考案は上記実施例に限定されず、この考案
を逸脱しない範囲内において種々変形応用可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the present invention.
［考案の効果］ この考案は、以上詳述したように、圧電素子を利用し
た加速度センサで各種走行に伴なう振動を検出すると共
に、この検出による電気信号を増幅する増幅器の増幅率
を、歩行態様を指定に基づき適切な増幅率に可変できる
ので歩数を確実に計数できる歩数計の提供を可能とす
る。[Effects of the Invention] As described in detail above, the present invention detects the vibrations associated with various runnings with an acceleration sensor using a piezoelectric element, and determines the amplification factor of an amplifier that amplifies the electrical signal by this detection. Since the walking mode can be changed to an appropriate amplification factor based on the designation, it is possible to provide a pedometer capable of counting the number of steps reliably.
第１図は、本考案の実施例の分解斜視図、第２図は第１
図における加速度センサの構造を詳細に示す図、第３図
は第２図に示す加速度センサの加速度検出原理を示す
図、第４図は上記加速度センサの出力特性図、第５図は
上記実施例の回路構成を示す図、第６図は、各種歩行態
様での上記加速度センサの出力波形を示す図である。 １……時計ケース、２……液晶表示パネル、３……ハウ
ジング、４……回路基板、５……加速度センサ、６……
端子部、７……LSI、８……電池収納部、９……電池、1
0……地板、11……裏ぶた、15……ケース、15a……底
面、16……圧電物質片、16a、16b……圧電物質片16の側
面、21……CPU、25……波形整形部、27、31……ワンシ
ョット回路、28……モードカウンタ、29……デコーダ、
30……歩幅設定部、32……歩幅カウンタ、35……表示
部、TG1、TG2、TG3……トランスファーゲート、Rf……
フィードバック抵抗。FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the structure of the acceleration sensor in detail, FIG. 3 is a diagram showing the acceleration detection principle of the acceleration sensor shown in FIG. 2, FIG. 4 is an output characteristic diagram of the acceleration sensor, and FIG. 6 is a diagram showing the circuit configuration of FIG. 6, and FIG. 6 is a diagram showing output waveforms of the acceleration sensor in various walking modes. 1 ... Watch case, 2 ... Liquid crystal display panel, 3 ... Housing, 4 ... Circuit board, 5 ... Acceleration sensor, 6 ...
Terminal, 7 ... LSI, 8 ... Battery compartment, 9 ... Battery, 1
0 …… Main plate, 11 …… Back lid, 15 …… Case, 15a …… Bottom, 16 …… Piezoelectric material piece, 16a, 16b …… Side surface of piezoelectric material piece 16, 21 …… CPU, 25 …… Wave shaping section , 27, 31 …… One-shot circuit, 28 …… Mode counter, 29 …… Decoder,
30 …… Step length setting unit, 32 …… Step length counter, 35 …… Display unit, TG 1 , TG 2 , TG 3 …… Transfer gate, R f ……
Feedback resistance.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−182290（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−204984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−50080（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−201165（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−14556（ＪＰ，Ｕ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-57-182290 (JP, A) JP-A-57-204984 (JP, A) JP-A-58-50080 (JP, A) Actual development Sho-61- 201165 (JP, U) Actually released 62-14556 (JP, U)
Claims (1)
力電圧が異なる電気信号を発生する信号発生手段と、 この信号発生手段からの電気信号を増幅する増幅手段
と、 歩行、走行のモードを選択する選択手段と、 この選択手段により選択されたモードに応じて前記増幅
手段の増幅率を可変制御する可変制御手段と、 前記増幅手段からの増幅された信号に基づいて歩数を表
示する表示手段と を備えたことを特徴とする歩数計。1. A signal generating means for generating an electric signal having an output voltage different depending on the magnitude of vibration accompanying walking or running, an amplifying means for amplifying the electric signal from the signal generating means, Selection means for selecting a mode, variable control means for variably controlling the amplification factor of the amplification means in accordance with the mode selected by the selection means, and displaying the number of steps based on the amplified signal from the amplification means A pedometer which is provided with a display means.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988051776U JP2518217Y2 (en) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | Pedometer |
| US07/339,179 US4962469A (en) | 1988-04-18 | 1989-04-14 | Exercise measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988051776U JP2518217Y2 (en) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | Pedometer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01155567U JPH01155567U (en) | 1989-10-25 |
| JP2518217Y2 true JP2518217Y2 (en) | 1996-11-27 |
Family
ID=31277793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988051776U Expired - Lifetime JP2518217Y2 (en) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | Pedometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2518217Y2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008059043A (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Seiko Instruments Inc | Pedometer |
| JP2008077368A (en) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Seiko Instruments Inc | Pedometer |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60129612U (en) * | 1984-02-09 | 1985-08-30 | 狭山精密工業株式会社 | Sensitivity adjustment mechanism in pedometer |
| JPS6214556U (en) * | 1985-07-12 | 1987-01-28 |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP1988051776U patent/JP2518217Y2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008059043A (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Seiko Instruments Inc | Pedometer |
| JP2008077368A (en) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Seiko Instruments Inc | Pedometer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01155567U (en) | 1989-10-25 |
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