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【発明の名称】 健康管理用装置
【発明者】 【氏名】市川 和豊
【住所又は居所】長野県北佐久郡御代田町大字草越１１７３番地１３９４マイクロストーン株式会社内

【氏名】白鳥 典彦
【住所又は居所】長野県北佐久郡御代田町大字草越１１７３番地１３９４マイクロストーン株式会社内

【氏名】田村 英樹
【住所又は居所】長野県北佐久郡御代田町大字草越１１７３番地１３９４マイクロストーン株式会社内

【氏名】寺島 真樹
【住所又は居所】長野県北佐久郡御代田町大字草越１１７３番地１３９４マイクロストーン株式会社内
【要約】 【課題】腕時計型の機器を含む実用的な健康管理装置を提供すること。また更に、腕時計型の機器の有効な具体的構造を提供すること。

【解決手段】腕時計型機器と外部計算機とより構成され、前記腕時計型機器には直交３軸方向の加速度、または少なくとも１方向の加速度と１軸向りの回転角速度の運動検出機能を有する運動センサ、該運動センサによって計測された身体運動データの記憶手段、条件設定手段、前記外部計算機へのデータ送信手段、時計機能が搭載されており、前記外部計算機は送信されたデータを加工して設定した期間内における、歩数集計処理、運動パターン集計処理、消費エネルギー集計処理、体重集計処理、ユーザ情報登録集計処理等を行い、かつそれらの結果を評価を加えて画面に表示するソフトウェアを搭載していること。またＬ字型の概形と照明用のＬＥＤを備えた、操作容易な腕時計型機器の構造。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 腕時計型機器と外部計算機とより構成され、前記腕時計型機器には直交する３つの方向の加速度、あるいは少なくとも１つの方向の加速度と１つの方向の回転角速度の運動検出機能を有する運動センサ、該運動センサによって計測された身体運動データの記憶手段、条件設定手段、前記外部計算機へのデータ送信手段および時計機能が搭載されており、前記外部計算機には送信されたデータを加工することによって、設定した期間内における、少なくとも歩数集計処理、運動パターン集計処理、消費エネルギー集計処理、体重集計処理、ユーザ情報登録集計処理のうちの３つ以上の処理を行い、かつそれらの結果を設定したデータと比較した評価を加えて画面に表示するためのソフトウェアが搭載されていることを特徴とする健康管理用装置。
【請求項２】 前記腕時計型機器の内部で比較的大きな面積を占める、表示パネル、ＩＣ付回路基板、操作スイッチ基板、電池等の部品は、前記表示パネルを前面側に持つ群と前記操作スイッチ基板を前面側に持つ群との２群に分けられて、鈍角をなして接合する２つの平面のそれぞれにほぼ平行に積層して配置され、そして前記２つの平面の交線は前記腕時計型機器の有する腕巻きバンドの方向にほぼ垂直であり、また手首に密着する前記腕時計型機器の裏側部材は前記２つの平面にほぼ平行な内面を持ち、また前記腕時計型機器のカバー部材はほぼＬ字型をなして前記裏側部材と共に内部部品を覆っていることを特徴とする請求項１の健康管理用装置。
【請求項３】 前記カバー部材は透明または半透明の材質より成り、前記腕時計型機器の内部には前記カバー部材に内側から光を入射させるＬＥＤランプを備えていることを特徴とする請求項２の健康管理用装置。
【請求項４】 前記腕時計型機器は更に運動信号の特定の出力に対応する発光信号を出力し、前記ＬＥＤランプの点灯を制御する発光信号作成手段を備えたことを特徴とする請求項３の健康管理用装置。
【請求項５】 前記腕時計型機器の搭載する運動センサの検出する１つの加速度の方向は前記台座の２平面の交線にほぼ平行であり、前記１つの回転角速度を検出する回転軸の方向は前記２平面の一方にほぼ垂直であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの健康管理用装置。
【請求項６】 前記腕時計型機器の搭載する運動センサの検出する３つの加速度の方向はそれぞれ、前記台座の２平面の交線にほぼ平行な方向、該方向に垂直でかつ前記第１の平面部に平行な方向、およびこれら２つの方向に垂直な方向であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの健康管理用装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は健康管理用装置の構成に関する。更に詳しくは、使用者の身体の運動状況を計測し、その運動量を評価して関連情報と共に画面上に表示し、使用者の健康管理を支援するための装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】人体に運動センサを装着して身体の運動を検出し、その運動パターンと大きさから運動の種類と強度を推定し、消費カロリー等を算出して健康維持のデータとする技術は多数の文献により公知である。その２例を挙げる。
（１）特開平１０−２４０２６号公報：携帯型情報処理装置の運動検出部は加速度センサ（直交３軸の各軸方向の加速度波形を検出）とジャイロ（直交３軸の各軸回りの回転角速度波形を検出）を有し、行動認識部において携帯者の行動パターンを特定してその結果を表示部に表示する技術である。
（２）特開平１０−２９５６５１号公報：利用者は携帯端末を身につけ、その加速度から利用者の運動量を自動計測し、摂取カロリー等関連情報と共にデータを外部のセンタコンピュータに電話回線を用いて送信して分析させ健康診断を行い、診断結果を携帯端末に返送する。携帯端末はデータを保存し、利用者の要求に応じて表示する。携帯端末を利用者の腰部に装着した例が図示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例（１）では携帯者の身体のどの部位にどのように加速度や角速度のセンサを装着すべきかについての言及がされていないし、検出波形から如何にして携帯者の行動パターンを特定できるのかが明らかではなく、この問題は未解決である。また従来例（２）では腰部への装着が例示されているが、腰部で如何なる方向の加速度を検出しそれをどのように用いて消費カロリーを算出するかが示されていない。すなわち従来技術においては必要な運動の形態を知るための運動センサの好適な使用方法や装置の形態を含む一貫した実用的な技術が肝心な部分でまだ確立されているとは言い難いと考えられる。
【０００４】本発明者等は上記課題の解決に近づくべく研究開発を継続してきた。その成果として本発明の出願人が行ってきた特許出願（他の出願人との共同出願を含む）の内容を以下に簡潔に記載する。
【０００５】（１）特願２０００−４３４６０号：身体の所定の部位（頭、胸、手首、大腿、足首等を例示）に装着され、所定の方向の加速度または角速度を含む複数の運動情報を計測してその結果を複数の運動情報とし、その運動情報に基づいて（種類、強度、頻度、それらの組合せ状況、既記憶データとの比較等による）、予め定めた複数の信号のうち少なくとも１つを出力する身体動作センシング装置。（出力信号はリハビリテーションの評価を可能にする信号や介護・看護を要求する緊急性のある信号を含む。）
【０００６】（２）特願２０００−２７２３５７号：身体の各部に加速度計を装着して一方の足裏を加振する実験から運動センサを手首に装着するのが検出の安定性から最良と判断した。また１つの方向の加速度と１つの方向の回転角速度の運動検出機能を有する運動センサを腕時計状の装置に内蔵して使用者の手首に装着し、必要に応じて外部機器をも用いることにより、加速度（直立して伸ばした肘を下げた姿勢では体の鉛直軸方向の加速度、換言すれば前膊の方向の加速度）と回転の角速度（前述の直立姿勢では体の左右方向の水平軸の回りの回転角速度、換言すれば肘の回転と肩の前後回転を合成した回転角速度）を計測し、両データを組み合わせることによって、健常者の行う歩行や走行などの運動（例示は５種類）を十分識別できるのみならず、運動機能に障害を受けた患者の病状やリハビリテーションによる改善状況を評価したり、また特定の身振りを合図として取り決めておくことにより言語によらないコミュニケーションも可能とする身体動作センシング装置。
【０００７】（３）特願２００１−１１０６１６号：使用者の身体に装着し（発明の実施の形態では腕時計型の装置）、少なくとも１つの方向の加速度（使用者の体の上下方向）と１つの方向の回転角速度（体の左右軸回りの回転）の運動検出出力（例えば２乗和を用いる）、およびその少なくとも一方の出力の周期性、の情報を用いれば運動（行動）の種類と強度が分類できることを明らかにし、分類された行動別の演算を運動データに施してその結果を出力する運動測定装置。例えば１日中の運動の種別・強度（例示は１０種類）を経過時間と共に記録することもできる。
【０００８】（４）特願２００１−２３２８４７号：腕時計型の端末装置内に運動センサ（少なくとも１つの方向の加速度と１つの方向の回転角速度が検出できることが望ましい）と合図動作の判別回路と送信手段とを搭載することにより言語によらない、また遠隔地への送信が可能なコミュニケーション端末装置とすること。また合図を復元して表示する外部装置を含めたコミュニケーションシステム。
【０００９】（５）特願２００１−３３３４９６号：身体の所定の部位（実施の態様は手首）に装着した装置に直交３軸方向の加速度が検出可能な運動センサを内蔵させ、加速度データを２回積分して所定時間内の位置ベクトルの平均的な大きさと方向とを算出し、その結果に基づいて行われた運動の種類（例示は９種類）を識別することを特徴とする運動識別方法。またそのための運動センシングモジュール。本願には小型に構成した３軸の加速度センサの構造も開示されている。
【００１０】以上のように研究を進めてきた各技術を通じて、腕時計型の機器に直交する３つの方向の加速度、あるいは少なくとも１つの方向の加速度と１つの方向の回転角速度の運動検出機能を有する運動センサ（またはその両方）を内蔵させ、手首に装着することによって、多種類の運動とその強度を識別できることが次第に明らかになってきた。また手首に装着した機器は運動識別のみならず、上述（１）や（４）のようにコミュニケーションの目的にも利用することができて極めて好ましいことがわかった。本発明においては現在までに開発した技術を総合的に活用して、更にその実用化を図るものである。
【００１１】本発明の目的は、腕時計型の機器を含み、運動評価を行う実用的な健康管理装置（システム）を提供することである。また本発明の更なる目的は、腕時計型の機器の有効な具体的構造を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため本発明の健康管理用装置は次の特徴を備える。
（１）腕時計型機器と外部計算機とより構成され、前記腕時計型機器には直交する３つの方向の加速度、あるいは少なくとも１つの方向の加速度と１つの方向の回転角速度の運動検出機能を有する運動センサ、該運動センサによって計測された身体運動データの記憶手段、条件設定手段、前記外部計算機へのデータ送信手段および時計機能が搭載されており、前記外部計算機には送信されたデータを加工することによって、設定した期間内における、少なくとも歩数集計処理、運動パターン集計処理、消費エネルギー集計処理、体重集計処理、ユーザ情報登録集計処理のうちの３つ以上の処理を行い、かつそれらの結果を設定したデータと比較した評価を加えて画面に表示するためのソフトウェアが搭載されていること。
【００１３】本発明の健康管理用装置は更に以下の特徴の少なくとも一つを備えることがある。
（２）前記腕時計型機器の内部で比較的大きな面積を占める、表示パネル、ＩＣ付回路基板、操作スイッチ基板、電池等の部品は、前記表示パネルを前面側に持つ群と前記操作スイッチ基板を前面側に持つ群との２群に分けられて、鈍角をなして接合する２つの平面のそれぞれにほぼ平行に積層して配置され、そして前記２つの平面の交線は前記腕時計型機器の有する腕巻きバンドの方向にほぼ垂直であり、また手首に密着する前記腕時計型機器の裏側部材は前記２つの平面にほぼ平行な内面を持ち、また前記腕時計型機器のカバー部材はほぼＬ字型をなして前記裏側部材と共に内部部品を覆っていること。
【００１４】（３）前記カバー部材は透明または半透明の材質より成り、前記腕時計型機器の内部には前記カバー部材に内側から光を入射させるＬＥＤランプを備えていること。
【００１５】（４）前記腕時計型機器は更に運動信号の特定の出力に対応する発光信号を出力し、前記ＬＥＤランプの点灯を制御する発光信号作成手段を備えたこと。
【００１６】（５）前記腕時計型機器の搭載する運動センサの検出する１つの加速度の方向は前記台座の２平面の交線にほぼ平行であり、前記１つの回転角速度を検出する回転軸の方向は前記２平面の一方にほぼ垂直であること。
【００１７】（６）前記腕時計型機器の搭載する運動センサの検出する３つの加速度の方向はそれぞれ、前記台座の２平面の交線にほぼ平行な方向、該方向に垂直でかつ前記第１の平面部に平行な方向、およびこれら２つの方向に垂直な方向であること。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の健康管理要装置は、使用者の運動を計測して運動情報を収集して記憶しあるいは使用者の個人データを入力するための腕時計型機器と、この腕時計型機器から任意時に送信されたデータを受取って記憶し、所定の処理を行う例えばノート型パソコンのような外部計算機とから構成される。
【００１９】図１は本発明の実施の形態の一例における外部計算機（以下外部機器とする）側の機能動作を示すフローチャートである。 その基本操作はメインメニュー１における操作により、歩数集計処理２、消費エネルギー・体重集計処理３、運動パターン集計処理４、ユーザー情報登録・編集処理５、読込処理（腕時計型機器からのデータの）６のいずれかが選択され、次いでそれぞれの機能が遂行される。またいずれかの処理からメインメニュー１に戻って他の処理に移ることができるし、すべての機能を終了処理７によって終わらせることができる。
【００２０】図２は本発明の実施の形態の一例における外部機器側の目標設定画面である。外部機器の表示画面は表示領域Ａ１１、表示領域Ｂ１２、表示領域Ｃ１３とより成る。上部の表示領域Ａ１１にはメインメニュー１から種々の処理を選択しあるいは画面を印刷するための７個のボタン（以下各画面で操作ボタンは太枠で表される）が配列されている。左方の表示領域Ｂ１２には使用者を特定し、また各種の集計処理を行う日や月を明示しまたメモを記録する領域である。表示領域Ｃ１３には各種の集計処理を行った結果や、必要に応じて条件その他を設定するための画面を表示する領域である。メインメニュー１において処理が設定されていない場合には表示領域Ｃ１３には何も表示されない。図２においては表示領域Ｃ１３に日付を確認あるいは設定するためのカレンダーと、目標値設定のための操作ボタンと目標値が表示されている。
【００２１】図３は本発明の実施の形態の一例における外部機器の歩数集計処理画面である。表示領域Ｃ１３には１月間の毎日の歩数の変化を目標値と共に示すグラフと、１ケ月間の合計歩数を目標値と共に図形と数値で示し、また歩行距離に換算するとどの都市に達したことに相当するか（出発値は任意で例えば東京とする）、また達成値と目標値を比較した評価結果など使用者を鼓舞する情報等が関連する操作ボタンと共に表示される。
【００２２】また図４は歩行集計処理において到達距離を具体的地名で表現するための設定入力画面を例示したものである。その他の処理画面を一々例示することは省略し、以下に各処理を選択した場合に行われる機能動作を文章によって述べる。なお外部機器には腕時計型機器から過去のデータが既に読み込まれ、ハードディスク等にテキストファイルとして保存されているものとする。
【００２３】メイン処理（メインメニュー）（図２、図３を参照）：（１）ユーザファイルをテキストファイルから読込み、前回終了時のユーザを表示する。
（２）「１日」か「１ケ月」を選び、カレンダーや表で日付・月を選択するとテキストファイルからあらかじめデータを読込むことができる。
（３）ＰＣ上にある、表示ユーザのデータファイルの年月日を指定できる。
（４）「メモ」は日記や特記事項などの記録に利用できる（自動保存）。
（５）「ユーザ登録・編集」ボタンが押され（クリックされ）た場合、ユーザ登録・編集処理へ。
（６）「歩数」ボタンが押された場合、歩数集計処理へ。
（７）「消費エネルギー・体重」ボタンが押された場合、消費エネルギー・体重集計処理へ。
（８）「運動パターン」ボタンが押された場合、運動パターン集計処理へ。
（９）「データ読込」ボタンが押された場合、腕時計型機器からのデータ読込み処理へ。
（１０）「印刷」ボタンが押された場合、出力結果（画面イメージ）を印刷。
（１１）「終了」ボタンが押された場合、アプリケーションを終了。
【００２４】歩数集計処理：（１）集計期間を選択。（１日か１ケ月）
（２）期間が１日の場合（図示なし）
（Ａ）日付が選択された場合（カレンダーか表）、以下の処理を行う。
（ア）対象日付のテキストファイルを読込む。
（イ）歩数のデータから、１５分毎の歩数をグラフ表示。
（ウ）１日の歩数合計、距離の実績値、目標値をグラフ表示。
（エ）（ウ）から評価を行い、結果を表示。
（オ）１時間毎にピッチ・分速を算出、表示。
（カ）マラソン選手など評価対象のピッチ・分速を表示し、比較可能とする。
（キ）「目標設定」ボタンが押された場合、設定画面を開く。
（ク）「評価対象設定」ボタンが押された場合、設定画面を開く。
（ケ）時間を指定し「拡大」ボタンを押すと横軸のレンジが変わりグラフが拡大表示される。ボタン１つで元の然時間表示に戻せる。
（コ）「戻る」ボタンで歩数集計画面を閉じる。
【００２５】（Ｂ）「目標値設定」ボタンが押された場合（図２に示した画面となる）。
（ア）入力画面を開く。
（イ）カレンダーで日付を設定し、目標値を入力する。
（ウ）「当日のみ設定」の場合、設定した日のみ登録。
（エ）「当週で同じ設定値」の場合、設定した日の週は毎日全て同値になる。
（オ）「月で同じ値」ボタンが押された場合、設定日のある月内の毎日は全て同値となる。
（カ）「閉じる」ボタンが押された場合、フォームを閉じる。
（Ｃ）「評価対象設定」ボタンが押された場合の処理。
（ア）入力画面を開く。（図示なし）
（イ）「前へ」「後へ」ボタンで登録されているデータ（選手氏名、記録時間、距離、歩幅、ピッチ、分速等）を閲覧できる。
（ウ）「新規」ボタンで新たにデータを登録できる。
（エ）「登録」ボタンで新規データを登録。
（オ）「変更」ボタンで既存データ変更分を書換え。
（カ）「削除」ボタンで選択データを削除。
（キ）「終了」ボタンで画面を閉じる。
【００２６】（３）期間が「１ケ月」の場合（図３に示した画面となる）
（Ａ）月が選択された場合（カレンダーか表）、以下の処理を行う。
（ア）対象月のテキストファイルを全て読込む。
（イ）歩数のデータから１日毎の歩数合計をグラフ表示（目標値・実績値）。
（ウ）１ケ月の歩数・距離合計の実績値と目標値をグラフ表示。
（エ）（ウ）から評価を行い、結果を表示。
（オ）距離を算出し東京からの到達点の距離と比較、最も近い地名を表示。
（カ）「地名設定」ボタンが押された場合、地名設定画面を開く。
（キ）「目標設定」ボタンが押された場合、目標値設定画面を開く。
（ク）「戻る」ボタンが押された場合、画面を閉じる。
【００２７】（Ｂ）「地名設定」ボタンが押された場合（ア）入力画面を開く。（表示領域Ｃが図４の画面となる）
（イ）「前へ」「後へ」ボタンで登録されているデータを閲覧できる。
（ウ）「新規」ボタンで新たにデータを登録できる。
（エ）「登録」ボタンで新規データを登録。
（オ）「変更」ボタンで既存データ変更分を書換え。
（カ）「削除」ボタンで選択データを削除。
（キ）「終了」ボタンで画面を閉じる。
【００２８】消費エネルギー・体重集計処理：（１）期間を選択（１日・１ケ月）
（２）以下の処理を行う。（図示なし）
（Ａ）「１日」が選択された場合（カレンダーか表）、以下の処理を行う。
（ア）対象日付のテキストファイルを読込む。
（イ）１５分毎（１日）のカロリーをグラフで表示。
（ウ）１日のカロリー合計・その日の体重の実績値・目標値を表示。
（エ）目標値との比較、評価。
（オ）「目標値設定」ボタンが押された場合、設定画面を開く。
（カ）時間を指定し「拡大」ボタンを押すと、横軸のレンジが変わりグラフが拡大表示される。ボタンひとつで元の全時間表示に戻る。
（キ）「戻す」ボタンが押された場合、画面を閉じる。
【００２９】（Ｂ）「１ケ月」が選択された場合（カレンダーか表）、以下の処理を行う。
（ア）対象月のテキストファイルを読込む。
（イ）以下のグラフ表示ができる。
・１日毎のカロリーと体重の実績・同じくカロリーの実績値と目標値・同じく体重の実績値と目標値（ウ）１ケ月のカロリー合計、最新日（月末）の体重を実績値・目標値表示。
（エ）目標値との比較、評価。
（オ）「目標設定」ボタンが押された場合、目標値設定画面を開く。
（カ）「戻る」ボタンが押された場合、画面を閉じる。
【００３０】運動パターン集計処理：（図示なし）
（１）期間を選択（１日・１ケ月）
（２）以下の処理を行う。
（Ａ）「１日」が選択された場合（カレンダーか表）、以下の処理を行う。
（ア）対象日付のテキストファイルを読み込む。
（イ）１日毎の運動パターン（例：のんびり、散歩、通勤、速歩き、ジョギング、短距離走、立ち作業、軽いスポーツ、激しいスポーツ、座り作業、お休み）の割合を棒グラフ・円グラフで表示。
・棒グラフは１５分毎の切分けで１日分を１本で表示。パターン別の割合も色分けなどで表示できる。拡大も可能。
・円グラフは以下のように４つに切りわけで表示する。深夜（０〜６時）、午前（６〜１２時）、午後（１２〜１８時）、夜間（１８〜０時）。または任意の１時間を指定し、１５分毎のパターン割合を４個の円グラフで表示。
（ウ）１日の行動パターンの合計（割合）を円グラフで表示。大分類（歩行、走行など）の割合を数値で表示。
（エ）「戻る」ボタンが押された場合、画面を閉じる。
【００３１】（Ｂ）「１ヶ月」が選択された場合（カレンダーか表）、以下の処理を行う。
（ア）対象月のテキストファイルを読み込む。
（イ）１日毎の運動パターンの割合を棒グラフ・円グラフで表示。
・棒グラフは１日毎の切りわけで表示。パターン別の割合も表示可能。
・円グラフ：１週間毎の合計、曜日毎の合計も表示できる。
（ウ）１ヶ月の行動パターンの合計（割合）を円グラフで表示。大分類（歩行、走行など）の割合を数値で表示。
（エ）「戻る」ボタンが押された場合、画面を閉じる。
【００３２】読込処理：（１）読込画面を開く。（図示なし）
（２）読み込むデータのユーザ名を選択。
（３）「実行」ボタンで読み込みを行う。
（４）「終了」ボタンで画面を閉じる。
印刷処理：現在出ている画面をそのまま印刷する。
【００３３】ユーザ登録・編集処理：（ア）入力画面を開く。（図示なし）
（イ）「前へ」「後へ」ボタンで登録されているデータを閲覧できる。
（ウ）「新規」ボタンで新たにデータを登録できる。
（エ）「登録」ボタンで新規データを登録。
（オ）「変更」ボタンで既存データ変更分を書換え。
（カ）「削除」ボタンで選択データを削除。
（キ）「終了」ボタンで画面を閉じる。
【００３４】次に図５を用いて本発明の腕時計型機器の実施の形態の一例について説明する。（ａ）は正面図（主たる表示面に垂直な方向から見た）、（ｂ）は右側面図（指針式腕時計に例えれば３時方向から眺めた図）、（ｃ）は下面図（同じく６時方向から眺めた図）、（ｄ）はＡ−Ａ断面図である。本例の形状における著しい特徴は、概形が鈍角（本例では約１２０°）のＬ字状をなしていることであり、このことにより、時計機能に加えて大きな機能を有し従って嵩張る搭載部品を手首の周囲に比較的薄型に配置し、また手首への密着性を増して運動センサを搭載した腕時計型機器の着用中の遊びを無くすと共に、装着感を良くし使用者の負担にならぬようにしている。
【００３５】ケース２０、裏蓋３０、腕巻きバンド４０は腕時計型機器の外装を構成する。裏蓋３０はおよそ１２０°に屈曲させた１枚の金属板であり、一方の平面が広く他方の平面はやや狭い。（裏蓋３０の３時−９時方向の幅は一様であるが、屈曲線から１２時方向への長さは長く、６時方向への長さは短いことによる。以下広い方の平面を主平面、狭い方の平面を副平面と呼ぶことにする。）両平面の交線は腕巻きバンド４０の延びる方向に垂直である。腕巻きバンド４０は柔軟性がありバンド取付ピン４１の回りに多少回転可能である。腕巻きバンド４０を締めたとき、裏蓋３０の主平面部（指針式腕時計では１２時側に当たる部位にある）の外側は手首の手の甲側の表面に、副平面部（指針式腕時計の６時寄りに位置する）の外側は手首の親指に沿う方向の表面に密着する。
【００３６】ケース２０の外面には、正面〔図５（ａ）〕に時刻やデータのデジタル表示を透視する透明な表示窓２１、傾いた下面表面には操作スイッチパネル２２を有する。操作スイッチパネル２２面には４個のスイッチボタン２３が配列されているが、これらは例えば使用者が歩数、カロリー、体重等のデータを入力したり、データを外部機器に大して出力する等の操作に振り分けられる。これらの操作スイッチ２３は着用者の内側に向いており、装着していない方の手の指で極めて押しやすい位置および方向にある。またケース２０の右側面には６個のコンタクトピン２６があり、データ送信用（または送受信用）と機器の電源である２次電池の充電用のものから成る。（外部機器との通信用回路も当然内蔵されている。）腕時計型機器を充電用のステーション装置（図示せず）に装着することによってコンタクトピン２６を通じ、充電および外部機器との連結を行うことができる。
【００３７】内部の部品とそれらの配置について説明する。フラットで面積の比較的大きい部品は２群に振り分けられ、それぞれ主平面または副平面にほぼ平行に積層して配置される。主平面に平行に積層されている主な部品を挙げると、ケース上面側から裏蓋側に向かって、ＬＣＤパネル５１（図示しないがバックライト用の薄いＥＬ板も伴う）、平たい箱型の加速度センサ５４とそれを実装した加速度センサパネル５５、大型で充電機能を有する電池５３である。副平面に平行に積層されている主な部品は、ＬＣＤパネル５１から延びるフレキシブル基板とその上に実装されたＬＣＤドライバーＩＣ５２、ＣＰＵ５７とそれを実装したＣＰＵ基板５８、スイッチボタン２３が押されて接触すると導通するスイッチパターンを上面に有するスイッチ基板５９である。
【００３８】運動センサについて述べる。当出願人における既開発技術（段落０００５〜０００８に既述）においては、１軸の加速度センサと１軸の角速度センサを用いて運動パターンが識別できることを明らかにした。本発明の実施の形態において採用した加速度センサ５４は１軸型で、腕時計型機器の３時−９時方向、即ちほぼ手首−肘方向の加速度成分を検出するもので、既開発技術を踏襲している。
【００３９】本例で採用した長い箱型の角速度センサ５６はその長手方向の回転軸のまわりの角速度成分を検出する１軸型のもので、図示のようにその長手方向を主平面にほぼ垂直に立てるように配置されている。実は垂直方向から約１０°ほど傾けてあるが、これは歩行の時、人によっては手首を進行方向に平行に振らずに、外側にやや開きながら振り出す癖を持つ者が少数あることを考慮に加えたものである。この補正を斟酌すれば、検出回転軸は実質的に身体の左右方向となり、これも既開発技術に準拠している。上記２つの運動センサを用いて、運動パターン集計処理の項（段落００３０）に例示した如き運動の種類の識別が可能となる。なお角速度センサ５６は副平面に垂直な回路基板（図示省略）に実装されている。
【００４０】次にケース２０の照明機構について述べる。ケース２０は透明あるいは半透明の樹脂材料により成形されている。またその裏側には表示窓２１部を除き裏面塗装２４が施されている。塗料はシルバーメタルやパールホワイト系の光反射性のものがよく、内部部品を隠すと共に外観を美しくする。この裏面塗装２４の一部には非塗装部２５があり、その部分に面して複数のＬＥＤランプ６０が配置されている。ＬＥＤランプ６０が発光すると、光は非塗装部２５よりケース２０の内部に入射し、透光性のケース２０を導光体として周囲に広がり、暗所で腕時計型機器をほのかに美しく発光させる。またＬＥＤランプ６０の点灯を例えば運動強度（加速度センサ５４の検出電圧を利用）により制御すれば、発光強度が運動により変化して面白い趣が得られる。またＬＥＤランプによりスイッチボタンやその周辺を照明してもよい。発光色は白色を含めて任意であり、多色でもよい。
【００４１】本発明の実施の形態は以上に述べた例に止まるべきでないのは勿論である。いくつかの変形例を示しておく。例示の他にも種々の変更が可能であろう。
（１）腕時計型機器に更にワイヤレス送信機を内蔵させ、その受信機に外部機器を接続することにより、使用者が緊急の手振り合図を離隔場所に送って救助や介護を求めることができる。
（２）加速度センサと角速度センサを合体させた一体型運動センサ（既開発技術においても例示を述べた）を使用すれば、腕時計型機器の更なる小型化が可能である。また他の方向の検出軸を持った運動センサも搭載すれば、識別可能な運動パターンや身振り合図の種類を増やすことができよう。
（３）裏蓋の外側形状は、本例は角柱面であるが、より広い面積で手首に密着できるよう曲面としてもよい。
（４）ケースの厚さ方向に透過したＬＥＤランプの強い光が直接見えないように対向部の外側等に遮光または減光手段を置くか、ＬＥＤランプを操作スイッチパネル２２（不透明か暗色とする）の背後に配置してもよい。
（５）主平面と副平面の交角の範囲は１００°〜１６０°が有効であろう。
（６）更に脈拍や血圧のセンサを腕時計型機器に搭載してそれらの情報を運動情報と組合せて利用すれば、更に高度な健康管理を行うことができる。
【００４２】
【発明の効果】本発明においては、腕時計型機器を普通に着用していること以外に格別の努力を必要とせずに、健康管理上重要な運動に関する情報を得ることができ、着用に違和感のない実用的な装置を他者に先駆けて実現できた効果がある。また本発明に用いる腕時計型機器においては、表示面と操作面を角度をつけて多くの部品を両面に振り分けて配置することにより、比較的大型であるにもかかわらず装着感が良く操作し易くかつ見やすく、手首への密着性が良く運動検出ノイズが少ない、すなわち極めて使い勝手がよくまた美しい形態とすることができた。なお本発明に用いる腕時計型機器は、容易に身振りによる種々の合図信号は勿論、緊急の信号を発信するための装置としても使用し得る可能性を含む大きな利便を持っているし、また薄明等の環境では内蔵するＬＥＤランプが美的な光演出を行ったり、操作部の所在を明示したりする効果があり、更には運動状況に合わせて発光したりする新奇な効果を得ることもできる。
【出願人】 【識別番号】５０００２０２８７
【氏名又は名称】マイクロストーン株式会社
【住所又は居所】長野県北佐久郡御代田町大字草越１１７３番地１３９４
【出願日】 平成１３年１１月２８日（２００１．１１．２８）
【代理人】
【公開番号】 特開２００３−１５９３５９（Ｐ２００３−１５９３５９Ａ）
【公開日】 平成１５年６月３日（２００３．６．３）
【出願番号】 特願２００１−４０２１６９（Ｐ２００１−４０２１６９）