(57)【要約】【課題】　使用者が適正な運動量を知ることができる運動量測定装置を提供する。【解決手段】　運動量測定装置の表示形態では、上部１０に総消費カロリー（kcal）が表示され、下部１１に過去１週間と１週間の平均の活動強度がバーグラフで表示される。活動強度はＩ（軽い）、ＩＩ（中等度）、ＩＩＩ（やや重い）の３段階に分かれており、一日の終りに生活の活動量（総消費カロリー）及び活動強度が算出され、自動的に表示される。又、過去１週間（７日間）の各日の消費カロリーと各日の活動強度、７日間の平均の消費カロリーと平均の活動強度が表示される。【選択図】　　　図５
2004073879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　生体の体動を検出する加速度センサと、前記加速度センサにより得られる信号に基づき前記生体の運動量を演算する運動量演算手段と、前記運動量演算手段により算出された前記生体の運動量を表示する表示部とを備える人体に装着される運動量測定装置において、　前記運動量演算手段は、基礎代謝量を用いて所定期間の目標運動量を算出する機能と、算出された測定期間中の実測運動量と前記所定期間の目標運動量とから、前記所定期間の目標運動量に達するための残りの所定期間内における目標運動量を算出する機能とを備え、前記表示部は、少なくとも前記所定期間の目標運動量、前記算出された測定期間中の実測運動量及び前記残りの所定期間内における目標運動量のうちの一つを表示することを特徴とする人体に装着される運動量測定装置。
【請求項２】
　使用者の体重、身長、性別、年令等の情報を入力する情報入力手段をさらに備え、前記運動量演算手段は、前記所定期間の目標運動量を算出する際に用いる基礎代謝量を前記情報入力手段により入力された使用者の情報に基づき演算することを特徴とする請求項１記載の人体に装着される運動量測定装置。
【請求項３】
　前記運動量演算手段は、前記所定期間の目標運動量と前記算出された測定期間中の実測運動量との差を前記残りの所定期間内における目標運動量として算出することを特徴とする請求項１記載の人体に装着される運動量測定装置。
【請求項４】
　前記算出した前記残りの所定期間内における目標運動量を必要な運動時間に換算する運動時間換算手段をさらに備え、前記表示部は前記換算された運動時間を表示することを特徴とする請求項１記載の人体に装着される運動量測定装置。
【請求項５】
　前記運動時間換算手段は、前記残りの所定期間内における目標運動量の必要な運動時間への換算において複数の異なる種類の運動について行い、前記表示部は前記複数の異なる種類の運動について換算された運動時間を表示することを特徴とする請求項４記載の人体に装着される運動量測定装置。
【請求項６】
　前記所定期間の目標運動量と前記算出された測定期間中の実測運動量とから、前記測定期間中の目標達成度を演算する目標達成度演算手段をさらに備え、前記表示部は前記目標達成度をバーグラフあるいはピクチャーにより表示することを特徴とする請求項１記載の人体に装着される運動量測定装置。
【請求項７】
　前記所定期間が終了するたびに、前記算出された実測運動量を所定期間ごとの実測運動量として自動的に記録する手段をさらに備え、前記表示部は前記記録した所定期間ごとの実測運動量を表示可能とすることを特徴とする請求項１記載の人体に装着される運動量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　この発明は、加速度センサ等を用いて生体（人体）の運動量を測定・表示する人体に装着される運動量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来、この種の運動量測定装置の一例が特開平４−１０５６６７号公報に開示されている。この公報に開示された運動検知装置は、運動体の加速度を検出する加速度センサと、該加速度センサの出力値と閾値とを比較し、運動体の運動の種類を判定する運動判定手段を備えたという構成である。公報には、この構成により、運動体である人の運動量が一目でわかり、毎日の運動量の目標が決めやすくなり、健康の管理が容易にできる、また運動エネルギー消費量が運動中に確認できるようになれば、現在どのくらい運動しており、目標に対してあとどのくらい運動すればよいか確認しながら実施できる、という作用が記載されている。
【特許文献１】特開平４−１０５６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　しかしながら、上記従来の運動検知装置では、毎日の運動量の目標については演算・表示する機能や、目標に対してあとどのくらい運動すればよいかを演算・表示する機能を備えておらず、算出された運動エネルギー消費量が表示されるだけであり、表示された運動エネルギー消費量が使用者にとって適正かどうかの判断が困難であり、必然的に目標に対してあとどのくらい運動すればよいかの判断も困難である、という問題点がある。
【０００４】
　本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、使用者が適正な運動量を知ることができる運動量測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　上記目的を達成するために、本発明の運動量測定装置は、生体の体動を検出する加速度センサと、加速度センサにより得られる信号に基づき生体の運動量を演算する運動量演算手段と、運動量演算手段により算出された生体の運動量を表示する表示部とを備え、運動量演算手段は、基礎代謝量を用いて所定期間の目標運動量を算出する機能と、算出された測定期間中の実測運動量と所定期間の目標運動量とから、所定期間の目標運動量に達するための残りの所定期間内における目標運動量を算出する機能とを備え、表示部は、少なくとも所定期間の目標運動量、算出された測定期間中の実測運動量及び残りの所定期間内における目標運動量のうちの一つを表示することを特徴とする。
【０００６】
　このようにすれば、所定期間（例えば１日）に使用者が運動すべき目標運動量が基礎代謝量を用いて算出されることにより、使用者にとってより適正に目標運動量が設定される。また、所定期間の内、実際に運動された測定期間中の実測運動量を算出し、所定期間の目標運動量と対比することで、使用者にとってあとどのくらい運動すればよいかが「残りの所定期間内における目標運動量」としてより適正に設定される。さらに、これらの目標運動量や実測運動量を表示することにより、使用者は容易に目標値や実測値を把握することができる。
【０００７】
　なお、後述する〔発明を実施するための最良の形態〕の説明において、運動量を「消費カロリー」という文言で説明している部分があるが、断りのない限り、運動量と消費カロリーとは同義である。
【０００８】
　運動量測定装置は、使用者の体重、身長、性別、年令等の情報を入力する情報入力手段をさらに備え、運動量演算手段は、所定期間の目標運動量を算出する際に用いる基礎代謝量を情報入力手段により入力された使用者の情報に基づき演算するようにするのが好適である。　また、運動量演算手段は、所定期間の目標運動量と算出された測定期間中の実測運動量との差を残りの所定期間内における目標運動量として算出するようにするのが好適である。
【０００９】
　また、算出した残りの所定期間内における目標運動量を必要な運動時間に換算する運動時間換算手段をさらに備え、表示部は換算された運動時間を表示するようにするのが好適である。
【００１０】
　この場合、運動時間換算手段は、残りの所定期間内における目標運動量の必要な運動時間への換算において複数の異なる種類の運動について行い、表示部は複数の異なる種類の運動について換算された運動時間を表示するようにするのが好適である。
【００１１】
　また、所定期間の目標運動量と算出された測定期間中の実測運動量とから、測定期間中の目標達成度を演算する目標達成度演算手段をさらに備え、表示部は目標達成度をバーグラフあるいはピクチャーにより表示するようにするのが好適である。
【００１２】
　さらに、所定期間が終了するたびに、算出された実測運動量を所定期間ごとの実測運動量として自動的に記録する手段をさらに備え、表示部は記録した所定期間ごとの実測運動量を表示可能とするのが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
　本発明の運動量測定装置によれば、使用者はより適正な目標運動量及び目標運動量に達するのに必要な運動量を知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
　以下、本発明の運動量測定装置を実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
　一実施形態に係る運動量測定装置の全体構成を図１にブロック図で示す。この運動量測定装置は、各種演算機能や表示形態以外は基本的に従来のものと同様であり、人体に装着されて体動を検出する加速度センサ１と、この加速度センサ１で検出された信号を増幅する増幅回路２と、増幅された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路３と、入力されたデジタル信号に基づいて運動量を算出する機能、所定期間（例えば１日）の推定消費カロリーを用いて残目標カロリーを算出する残目標カロリー算出機能、人体が所定期間（１日）に消費するのに望ましい目標運動量を算出する目標運動量算出機能、実測された運動量から生活活動指数を算出する生活活動指数算出機能等を有するＭＰＵ４と、性別、年令、運動量、生活活動強度等を表示する表示器（表示部）５と、電源ＯＮ／ＯＦＦのスイッチ、表示種類を選ぶセレクトスイッチ、性別・年令等を入力するスイッチ等からなるスイッチ６と、電源回路７とを備える。
【００１６】
　この運動量測定装置では、各種演算機能により運動量や生活活動強度等を算出するが、その算出には基礎代謝量が必要であり、基礎代謝量を求める方法は色々あるが、一例として次式（１）を用いて求める方法がある。即ち、基礎代謝量Ｂは、
　　　Ｂ＝ＢS ×Ｓ　　　　　　　　　　　　　　・・・・・・・（１）
　　　　ＢS ：体表面積１ｍ2 当たりの基礎代謝基準値（kcal／ｍ2 ／時）
　　　　　Ｓ：体表面積（ｍ2 ）
　　　　　　　　＝（体重・ｋｇ）0.444 ×（身長・ｃｍ）0.663 ×0.008883
で求められる。但し、この式（１）は年令が６歳以上の場合に限られ、またＢS は性別・年令により異なった値を示し、「日本人の栄養所要量（第５次改訂）」の表ＩＩ−１〔図２（性別と年令の相違による基礎代謝基準値の表）及び図３（年令と基礎代謝基準値との関係を示すグラフ）参照〕により求めることができる。
【００１７】
　一方、生活活動指数の算出は、次のように行う。１日の総エネルギー代謝量（Ａ）は、運動等により消費されるエネルギー（Ｂ・χ）、基礎代謝量（Ｂ）、及び特異動的作用による代謝量（０．１・Ａ；摂取した食物を分解・吸収するのに必要なエネルギー）で次式（２）で表される。（但し、χは生活活動指数）
　　　Ａ＝Ｂ・χ＋Ｂ＋（１／１０）Ａ　　　　　・・・・・・・（２）
この式を変形して、
　　　χ＝〔（９／１０）×（Ａ／Ｂ）〕−１　　・・・・・・・（３）
となるから、総エネルギー代謝量Ａとして実測した運動量を、基礎代謝量Ｂとして計算により求めた基礎代謝量を用いればよい。
【００１８】
　又、算出された生活活動指数χは、図４に示すように生活活動強度により例えば４段階にランク分けすることで、運動のレベルがどの程度であるのかを知ることができる。図４のランク分けでは、生活活動強度Ｉが小さく、生活活動強度ＩＶが大きい。勿論、ランク分けは４段階に限定する必要はなく、３段階以下でもよいし、５段階以上でも構わない。　　　
【００１９】
　他方、目標運動量は、上記生活活動指数χを目標として算出する。この場合、生活活動指数χは妥当な値として０．５に設定すると共に、上記式（２）を用いる。つまり、目標運動量Ａは、
　　　Ａ＝Ｂ・χ＋Ｂ＋（１／１０）Ａ
であるから、これより
　　　Ａ＝（１０／９）・（１＋χ）・Ｂ
となり、χ＝０．５とすると、
　　　Ａ＝１．６７×Ｂ　　　　　　　　　　　　・・・・・・・（４）
となり、目標運動量Ａを算出することができる。
【００２０】
　次に、表示器５の表示画面の表示形態について説明する。まず、図５に示す例では、表示画面が上部１０と下部１１に分かれており、上部１０に運動量（総消費カロリー，kcal）が数値で表示され、下部１１に過去１週間と１週間の平均の生活活動強度がバーグラフで表示される。活動強度はＩ（軽い）、ＩＩ（中等度）、ＩＩＩ（やや重い）の３段階に分かれており、ＩＩ（中等度）が目標レベルに設定されている。この表示形態では、一日の終りに生活の活動量（総消費カロリー）及び活動強度が算出され、自動的に表示される。又、過去１週間（７日間）の各日の消費カロリーと各日の活動強度、７日間の平均の消費カロリーと平均の活動強度が表示される。１週間分の消費カロリーと活動強度を記録するには、例えば自動メモリ機能を設けておけばよい。この表示形態によると、過去１週間分の運動の傾向が一目で分かる。
【００２１】
　図５に示す表示形態の変更例を図６に示す。この表示形態は、図５に示すものと同様に総消費カロリー、３段階の活動強度を表示するものであるが、図面の右部１２に総消費カロリーが表示され、左部１３に活動強度が各段階毎に異なるピクチャーで表される。例えば、図６の（ａ）では、前日の生活の活動量が表示され、この活動量の活動強度はＩ（軽い）であることが示されている。又、図６の（ｂ）では、７日間の平均の総消費カロリーが表示され、その活動強度はＩＩ（中等度）であることが分かる。なお、過去７日間の消費カロリーと活動強度の記録は、スイッチ６等の操作により１日毎に呼び出すことができるようになっている。
【００２２】
　別の表示形態を図７に示す。この表示形態は、性別・年令・身長・体重を入力すると、各自に見合った目標消費カロリーが自動的に設定・表示されると共に、その目標消費カロリーの達成率がバーグラフとピクチャーで表示される。ここでは、表示画面の上部１４に目標消費カロリーと総消費カロリーが、下部１５に目標達成度が表示される。例えば、図７において目標消費カロリーが２４００kcalである場合、図８の（ａ）に示すように消費カロリーが２４００kcalであると、目標達成度は１００％であり、バーグラフとピクチャーが図示のように表示される。これに対し、図８の（ｂ）に示すように消費カロリーが１５２８kcalでは、目標達成度は約６５％であるから、それに応じてバーグラフとピクチャーが表示される。
【００２３】
　更に別の表示形態を図９に示す。この表示形態では、目標消費カロリーと総消費カロリーが表示画面の上部１６に、目標消費カロリーに達するのに必要な運動時間が下部１７に表示される。ここでも、性別・年令・身長・体重を入力すると、各人に適した目標消費カロリーが設定・表示される。図９の（ａ）においては、消費カロリーが１９２８kcalの時点で、目標消費カロリーを消費するまでにあと「歩く」では１０６分、「走る」では３５分、「泳ぐ」では５９分の運動を行えばよいことが表示されている。そして、そのような運動を行って更にカロリーを消費し、図９の（ｂ）のように消費カロリーが２０２８kcalになった時点では、目標消費カロリーに達するまであと「歩く」では８５分、「走る」では２５分、「泳ぐ」では４３分の運動をすればよいことが示されている。このように、カロリーを消費するのに伴って、目標消費カロリーに到達するまでの運動時間が減っていくので、あとどれ位運動をすればいいのか簡単に分かる。なお、図９に示す例では、「歩く」、「走る」、「泳ぐ」の３種類の運動が示されているが、これに限定されることはなく、もっと多くの運動の種類で示してもよい。例えば自転車、テニス・サッカー・野球等の球技を適宜追加してもよい。
【００２４】
　次に、上記のような運動量測定装置の全体動作例を図１０及び図１１のフロー図を参照して説明する。まず、装置の電源をＯＮにし〔ステップ（以下、ＳＴと記す）１〕、被測定者の性別・年令・身長・体重を入力する（ＳＴ２）。すると、基礎代謝量Ｂが例えば前記式（１）により算出され（ＳＴ３）、得られた基礎代謝量Ｂから前記式（４）を用いて目標運動量ＡN が算出された（ＳＴ４）後、算出された目標運動量ＡN が前記したように表示器５に表示される（ＳＴ５）。ここで、測定開始のためのスタートスイッチが押されたかどうかが判定され（ＳＴ６）、ＮＯならスタートスイッチが押されるまで待機状態になり、ＹＥＳなら測定が開始される（ＳＴ７）。勿論、測定に先立っては装置を被測定者に装着しておくことはいうまでもない。
【００２５】
　測定が開始されると、初期測定が行われ（ＳＴ８）、加速度センサ１により被測定者の体動に関するデータが取り込まれる（ＳＴ９）。次いで、取得されたデータが１０秒間蓄積されたかどうかが判断され（ＳＴ１０）、ＮＯの場合は加速度センサ１によるデータ取得が続行され、ＹＥＳの場合は前記式（２）を用いて運動量Ａが算出され（ＳＴ１１）、得られた運動量Ａが表示される（ＳＴ１２）。
【００２６】
　続いて、目標運動量ＡN と実測運動量Ａとの差（ＡN −Ａ）が算出・表示されると共に（ＳＴ１３）、（ＡN −Ａ）／α1 の計算が行われ、その結果が表示される（ＳＴ１４）。但し、α1 は歩く場合の定数３．５kcal／分である。即ち、（ＡN −Ａ）／α1 の計算により、目標運動量に達するまで歩く運動をあとどれ位行えばいいのかを求めており、歩く場合は目標運動量ＡN と実測運動量Ａとの差を３．５kcal／分で除算すればいいわけである。そして、次のＳＴ１５でセレクトスイッチが押されたかが判定され、押されたなら（ＡN −Ａ）／α2 の算出・表示が行われる（ＳＴ１６）。このα2 は走る場合の定数５kcal／分であり、これにより走る場合にはあとどの位運動をすればよいかが求められる。　　　
【００２７】
　ＳＴ１７では、測定開始から２４時間（１日）が経過したかどうかが判定され、まだであるならＳＴ９からＳＴ１７の処理が継続される。２４時間が経過したなら、前記式（３）より生活活動指数χが算出され（ＳＴ１８）、その生活活動指数が、例えば図４に示すように予め設定したおいた生活活動指数と生活活動強度とのランク分けのデータに基づいてランク付けされる（ＳＴ１９）。続いて、２４時間分のデータが更新されると共に、２４時間分の総運動量（総消費カロリー）と生活活動強度（活動強度）等が表示された（ＳＴ２０）後、ＳＴ８の初期測定に戻り、次の２４時間分のデータ取得が開始される。勿論、２４時間分のデータはメモリに記録される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施形態に係る運動量測定装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】年令と性別の違いによる体表面積１ｍ2 当たりの基礎代謝基準値を示す表である。
【図３】図２の表をグラフにした場合の図である。
【図４】生活活動指数と生活活動強度とのランク分けを示す図である。
【図５】同実施形態に係る運動量測定装置の表示形態の一例を示す図である。
【図６】図５に示す表示形態の変更例を示す図である。
【図７】同実施形態に係る運動量測定装置の表示形態の別例を示す図である。
【図８】図７に示す表示形態の表示例を示す図である。
【図９】同実施形態に係る運動量測定装置の表示形態の更に別例を示す図である。
【図１０】同実施形態に係る運動量測定装置の全体動作のフロー図である。
【図１１】図１０に続くフロー図である。
【符号の説明】
【００２９】
　１　　加速度センサ
　４　　ＭＰＵ
　５　　表示器（表示部）
【図１】
2004073879.tif 000003
【図２】
2004073879.tif 000004
【図３】
2004073879.tif 000005
【図４】
2004073879.tif 000006
【図５】
2004073879.tif 000007
【図６】
2004073879.tif 000008
【図７】
2004073879.tif 000009
【図８】
2004073879.tif 000010
【図９】
2004073879.tif 000011
【図１０】
2004073879.tif 000012
【図１１】
2004073879.tif 000013