JPS6046992B2 - 運動量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は屋外で運動する場所や時間がない人が運動不足
を補つたり、屋内でトレーニングするための、健康器具
としての運動量計に関するものである。

最近の著しい自動車の普及、その他の交通機関の発達て
人々の間ての運動不足が慢性化してきており、肥満等と
もあわせて社会問題となり、運動することが呼ばれ、マ
ラソン等のブームを起きているが、過密した部会では適
当な運動場がないのが現状てあり、あつても健康を維持
して行くために毎日続けることはいろいろと支障があつ
て難しい。

そこて、最近第１図に示すような簡易室内走行器が開発
され一般に広く販売されている。

図において、１はマット、２は台、３は表示器であり、
人４がマット１上でその場駆け足を行うと、マット１の
内部に内蔵されたマットスイッチにより機械的あるいは
電気的に歩数をカウントして表示器’３に積算歩数を表
示するものである。特に、電気式のものではピッチ音を
発して人４がそのリズムにあわせて駆け足を行うことが
できる。このような走行器を用いれば、広い場所がなく
ても手軽に運動できるという点で便利であるが、、運動
量の表示が単に歩数で行われているので、積算されたカ
ウント数では強い走りによるものか、ゆつくりした歩き
によるものか判断できなく、従つてカウント数を即一定
量の運動とみることには問題が生じていた。

本発明はこのような問題点に鑑み成されたもので、正確
な運動量を積算することがてきる装置を提供するものて
ある。

第２図に本発明の一実施例による運動量計の外観を示し
、第３図にその要部構造を示し、第４図に電気回路部分
を示し、第５図にその第４図の回路の動作を説明するた
めのタイミングチャートを示している。

図において、１０は箱形のケース、１１はこのケース１
０の一側面に取付けた液晶等を用いた表示器、１２は本
発明の運動量計を人体に取付けるための、クリップ形状
の取付具である。

前記ケース１０内には人の動きを検出する検出器１３と
、この検出器１３による検出結果をパルス信号に変換し
て計数し積算する電気回路部１４と、この電気回路部１
４を動作させるための電源として電池１５が収納されて
いる。前記検出器１３は第３図に示すような構成であり
、筐体１６の内底部に圧電素子１７を固定し、筐体１６
内の上部に移動部材である鋼球１８をスプリング１９に
より弾性支持して配設した構造で，ある。

すなわち、検出器１３を上下に揺らすと、鋼球１８がス
プリング１９により上下動し、圧電素子１７に衝突し、
これによつて圧電素子１７からはその時の衝撃力に応じ
た電圧が発生することになり、銅球１８の加速度の大き
さに応じた電圧Ｊ信号を取出すことができるのである。
また、前記電気回路部１４は第４図に示すような構成で
あり、２０ａ〜２０ｆは電圧比較器、２１ａ〜２１ｆは
微分回路、２２は加算器、２３はカウンタ回路である。

電圧比較器２０ａ〜２０ｆおよび微分回路２１ａ〜２１
ｆは検出器１３の出力電圧をパルス信号に変換するもの
で、電圧比較器２０ａ〜２０ｆの基準電圧は段階的に設
定されている。第５図Ａ−Ｈに第４図のＡ−Ｈ部の電圧
波形をク示しており、今第５図Ａに示すような電圧が検
出器１３から発生したとすると、その出力電圧は電圧比
較器２０ａ〜２０ｆの基準電圧と比較され、微分回路２
１ａ〜２１ｆの出力からは第５図Ｂ〜Ｇに示すような電
圧パルス信号が得られる。

そして、その電圧パルス信号を加算器２２で加算され、
第５図Ｈに示すようなパルス列が得られる。このパルス
信号をカウンタ回路２３で計数し積算して表示器１１で
表示することにより運動量を知ることができる。この時
、検出器１３の出力電圧は運動量に比例した大きさの電
圧であるため、表示器１１に表示される積算量は正確な
運動量となる。なお、第４図に示す回路で加算器２２の
代りノに０Ｒ回路を用いてもよい。第６図Ａ，Ｂに本発
明による運動量計を人体に取付けた使用状態を示してい
る。

第６図に示すようにケース１０にはクリップ形状の取付
具１２が設けられており、これによつて人４の腰に付け
た一ベルト２６に簡単に取付けることができる。この状
態で人４がその場駆け足を行う時、強い駆け足をすれば
、人体に大きな加速度が加わり、歩く程度であれば小さ
な加速度が加わる。人体が上下動すれば、検出部１３全
体が動き、検出器１３内部の鋼球１８は慣性のため静止
しようするので上下動する。運動が激しければそれだけ
加わる加速度が大きくなるため、鋼球１８はより強く圧
電素子１７に当ることとなり、大きい電圧が発生する。
すなわち、加速度に比例した大きさの電圧をパルス信号
に変換し、そのパルス信号を計数し積算して表示するの
で正確な運動量を知ることができる。以上の説明から明
らかなように本発明の運動量計によれば、歩行、走行の
運動に応じた正確な運動量を知ることができるので、歩
行、走行状態がばらついていても積算表示を見れば、ど
れだけ運動したかを正確に知ることがてき、また簡単な
回路で構成することができ、消費電力の少ない小型軽量
のコンパクトな装置とすることができ、人体に取付けて
もほとんど邪魔にならないので自由に運動することがで
き、運動者は場所を選ばすにどこででもいつでも運動し
、そしてその運動量を正確に知ることができる。

しかも、本発明の運動量計は安価に製作することができ
ることも特徴である。第７図および第８図に本発明の運
動量計に使用する検出器の他の実施例を示しており、以
下その説明を行う。

第７図に示す実施例ては、円筒形状の筐体２５内の中間
部に弾性を有する円板形状の圧電素子２６を浮かして取
付け、その圧電素子２６上に移動部材としての鋼球２７
を固定して検出器２８を構成したものてある。

従つて、検出器２８が上下動することにより鋼球２７の
重さにより圧電素子２６に応力が加えられ、これによつ
て圧電素子２６自体の弾性により大きく撓み、大きな電
圧が発生する。この電圧をパルス信号に変換することに
より前述のように、正確な運動量を知ることができる。
なお、圧電素子２６はダイアフラムに圧電磁器板を貼付
けることにより構成することができる。第８図に示す実
施例では、箱形状の筐体２９の内壁面に一端を固着し他
端に移動部材としての鋼球３０を取付けた板バネ３１の
中間部に圧電素子３２を貼付け、かつ前記筐体２９内に
移動部材の動きを制動する制動部材としての液体３３を
封入して検出器３４を構成したものである。

従つて、検出器３４が上下動することにより板バネ３１
が撓み、そして圧電素子３２にその撓み力が伝達され、
圧電素子３２からはその撓み力に比例した電圧が発生し
、その電圧をパルス信号に変換することにより前述のよ
うに正確な運動量を知ることができる。なお、この実施
例の場合、液体３３がないと鋼球３０の揺動が持続する
ので１回の加速度が加わつた時に１個の電圧パルスが発
生するのではなく、数パルスの電圧が発生する。これを
防ぐ目的で鋼球３０の揺動に制動をかける液体３３が筐
体２９内に封入されている。なお、制動材としては、液
体３３以外に板バネ３１全体をゴムによリコーテイテン
グしても制動部材の役目を果すことができる。以上のよ
うに本発明による運動量計は、正確な運動量を知ること
ができ、しかも運動量の表示もディジタル的に容易に表
示することができ、さらには小型軽量で安価である等の
商品価値の極めて高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の簡易室内走行器を示す斜視図、第２図は
本発明の一実施例による運動量計の一部を切欠いて示す
斜視図、第３図はその運動量計に使用する検出器を示す
断面図、第４図は同じくその運動量計の電気回路を示す
ブロック回路図、第５図Ａ−Ｈは第４図のＡ−Ｈ部の電
圧波形を示すタイミングチャート、第６図Ａは同じくそ
の運動量計を人体に取付けた使用状態を示す斜視図、第
６図Ｂはその要部を拡大して示す斜視図、第７図および
第８図はそれぞれ本発明の運動量計に使用する検出器の
他の実施例を示す斜視図および断面図である。 １０・・・・・・ケース、１１・・・・・・表示器、１
２・・・・・・取付具、１３，２８，３４・・・・・・
検出器、１４・・・・・・電気回路部、１５・・・・・
・電池、１７，２６，３２・・・圧電素子、１８，２７
，３０・・・・・・鋼球、１９・・・スプリング、３１
・・・・・・板バネ、３３・・・・・液体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人体の動きに応じて移動する移動部材と移動部材に
   より加えられた機械的応力に応じて電圧を発生する圧電
   素子とからなる検出器と、この検出器の出力電圧の大き
   さに比例したパルス列を発生しかつそのパルス列を計数
   し積算する電気回路部と、この電気回路部で積算した積
   算量を表示する表示器と、これらを収納しかつ人体に取
   付け可能なケースとからなることを特徴とする運動量計
   。 ２ 移動部材を圧電素子から浮かして弾性支持したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の運動量計。 ３ 圧電素子として圧電磁器板をダイアフラムに貼付け
   て構成し、弾性を持たせたものを用いたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の運動量計。４ 移動部
   材を弾性支持する支持部材と、この支持部材に取付けた
   圧電素子と、前記移動部材の動きを制動する制動部材と
   により検出器を構成し、前記圧電素子を撓ませることに
   より電圧を発生することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の運動量計。 ５ 圧電素子の弾性により移動部材を弾性支持したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の運動量計。