(57)【要約】【課題】安静の状態か、立っている状態か、あるいは歩いている状態かの分類を正確に行うことにより、消費カロリーの計算を正確に行うことができ、更には日常生活において容易に測定することのできる健康状態測定装置を提供する。【解決手段】靴底２に装着された圧力センサ３は、歩行若しくは走行による着地時の加圧力に対応して電気信号を出力し、判定手段６は圧力センサ３からの出力信号の大きさにより座っている状態かあるいは立っている状態かを判定するとともに、出力信号の波形の周期及び数により、歩行速度及び歩数を判定し、これらの情報を基に消費カロリーを計算する。【選択図】図１
2007300951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧力に応じて電気信号を出力する靴底に装着される圧力センサと、上記圧力センサからの出力信号から座っている状態かあるいは立っている状態か歩行している状態かを判定する判定手段とを設けたことを特徴とする健康状態測定装置。
【請求項２】
上記判定手段は、上記圧力センサからの出力信号の波形の周期及び数により、歩行速度、歩数を判定することを特徴とする請求項１記載の健康状態測定装置。
【請求項３】
上記判定手段は上記圧力センサからの出力信号に基づいて消費カロリーを計算することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の健康状態測定装置。
【請求項４】
上記判定手段が判定した判定結果を保存するためのデータ蓄積部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の健康状態測定装置。
【請求項５】
上記判定手段が判定した判定結果を表示するためのデータ表示部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の健康状態測定装置。
【請求項６】
上記健康状態測定装置に電力を供給するための太陽電池を設けたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の健康状態測定装置。
【請求項７】
上記判定手段が判定した判定結果を外部に送信するためのデータ送信部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の健康状態測定装置。
【請求項８】
請求項６記載の健康状態測定装置と、上記データ送信部とネットワークを介して接続された健康管理サーバと、上記健康管理サーバに送信された判定結果を格納するためのデータベースとを備えたことを特徴とする健康管理システム。
【請求項９】
端末により上記ネットワークを介して上記データベースにアクセスすることができるようにしたことを特徴とする請求項８記載の健康管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、健康管理および健康指導を行うために使用される健康状態測定装置及び健康管理システムに関するものであり、特に装着者が安静の状態にある場合、立っている状態、歩いている状態または速足で歩いている状態それぞれの正確な時間を計測することにより、正確なカロリー消費量を測定することのできる健康状態測定装置及び健康管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，散歩やジョギング等における消費カロリーの測定は，歩数計により測定される歩行数により測られていた。又専門的な運動量の測定は研究室等に設置された専門的測定器具により測定されていた。更には、加速度計や振動計により歩行速度や座っている状態あるいは立っている状態を判定し，被験者の活動を記録してモニターするシステムもあった（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特表２００４−５３３２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の歩数計による測定においては、散歩のようにゆっくり歩く運動とジョギングのように速く走る運動とが同じ歩数として測定され，運動量の評価としては適正な情報とは言えなかった。又研究室等に設置された専門的測定器具は，日常生活において簡単に使用することはできないという問題があった。
【０００５】
また，特許文献１に示されたものでは、腿に加速度計を設置し、腿の傾き角度に応じて座っている状態、立っている状態あるいは歩いている状態かを判別していたので、腿に加速度計を強固に固定させなければ測定誤差が生じてしまい、被験者に加速度計を強固に取付けるのは困難であった。よって被験者が安静状態にあるのか、立っている状態か、歩いている状態か、あるいは速足で歩いている状態かの分類を正確に行うことができず，そのため消費カロリーの計算も正確ではなかった。
【０００６】
また，センサを腿などに装着する必要があり，日常生活において容易に測定することが難しいなどの問題点があった。
さらに，上記問題が生ずることにより，正確な運動量を測定することができないために，適切な健康指導を行うことができないという問題点があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、被験者が安静状態にあるのか、立っている状態か、歩いている状態か、あるいは速足で歩いている状態かの分類を正確に行うことができ、更には消費カロリーの計算も正確に行うことができる健康状態測定装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る健康状態測定装置は、加圧力に応じて電気信号を出力する靴底に装着される圧力センサと、圧力センサからの出力信号から座っている状態かあるいは立っている状態か歩行している状態かを判定する判定手段とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る健康状態測定装置は、加圧力に応じて電気信号を出力する靴底に装着される圧力センサと、圧力センサからの出力信号から座っている状態かあるいは立っている状態か歩行している状態かを判定する判定手段とを設けたので、座っている状態、立っている状態、歩いている状態あるいは速足で歩いている状態それぞれの時間を正確に計測することができ，正確な消費カロリーを計算することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による健康状態測定装置を搭載した靴を示す模式図、図２は健康状態測定装置の内部構成を示すブロック図である。なお，図１に示す健康状態測定装置を搭載した靴は，特別な靴である必要はなく、人の足に装着することのできる一般的な靴であり、靴の種類や素材は特に限定されるものではなく，装着者が日常生活において使いやすいものであればよい。また，健康状態測定装置は左右のいずれか一方の靴、または両方の靴に装着することが可能である。
【００１１】
図において、靴１には靴底２に設けられた圧力センサ３と，靴１の側面の内部４に設けられたデジタル変換器５と，デジタル変換器５の出力信号により、座っている状態（安静状態）かあるいは立っている状態かを判定し，更には歩行速度、歩数および消費カロリーを計算する判定手段６と，靴１の後部７に設けられた電源８が設けられている。
【００１２】
圧力センサ３は靴底２に防水対策を施されて取付けられている。圧力センサ３は加わる圧力に応じて出力信号を出力するピエゾ効果を利用したアナログ式の圧力センサであり，上下２枚の電極、もしくは水平方向に並列に設けられた２つの電極の間に導電性のゴム、もしくは炭素を多く含むスポンジ材等からなる感圧抵抗体を設けたものが使用される。
【００１３】
また，圧力センサ３は靴底２に１つまたは複数個装着することが可能であり，配置場所，配置数などは限定されるものではなく，運動時に足の裏にかかる圧力を効率よく検知できるようなものであればよい。また，圧力センサ３は所定の周期で足の裏にかかる圧力を計測する。圧力センサ３は靴１の側面に配置された配線を介してデジタル変換器５に接続されている。
【００１４】
判定手段６は，マイクロプロセッサを主制御素子とした１チップの集積回路素子、または複数の集積回路素子によって構成されるマイクロコンピュータであって，判定手段６はデジタル変換器５からの出力信号に基づいて判定処理を行う。また，判定手段６は年月日および時刻を計測することのできる機能を具備しており，デジタル変換器５からの出力信号を時刻とともに記録するものである。
【００１５】
次に判定手段６の動作について説明する。図３はデジタル変換器５から出力された値と時刻との関係を示したものである。図３のＣ区間及びＥ区間に示すように，靴１を装着した装着者が立っている場合，装着者の体重によりデジタル変換器５の出力値は設定値Ｘより大きくなり，出力値の変化はほとんどない。
【００１６】
Ａ区間に示すように，座っている場合は，デジタル変換器５の出力値は設定値Ｘより小さくなり，出力値の変化はほとんどない。またＢ区間及びＤ区間に示すように，歩いている場合は，足が持ち上げられた時デジタル変換器５の出力値は設定値Ｘより小さくなり，足が着地した時デジタル変換器５の出力は設定値Ｘより大きくなる。
【００１７】
判定手段６はこのようにデジタル変換器５から出力される値を基にして判定し，座っている状態か立っている状態か、あるいは歩いている状態かを判断する。また，歩くときの波形の周期により歩行速度を判断する。このようにして、判定手段６は，座っている状態か立っている状態か、あるいは歩いている状態かを判断し、更には歩行速度をも判断する。
【００１８】
さらに，判定手段６は足が持ち上げられた時から足が着地した時までの波形の数を計測することにより，歩数を計算する。また，判定手段６によって判断された、座っている状態、立っている状態、歩いている状態あるいは速足で歩いている状態それぞれの状態に費やされた時間が計測されるものである。
【００１９】
以上のように、この発明によれば，靴底２に圧力センサ３を設け，圧力センサ３に加わる圧力、および圧力の変化する周期を測定することにより，座っている状態、立っている状態、歩いている状態あるいは速足で歩いている状態それぞれの時間を正確に計測することができるので，正確な消費カロリーを計算することができるようになる。また，正確な測定結果から適切な健康指導が行えるようになる。
【００２０】
又腿にセンサを取付ける従来の方法によれば、座っている状態と立っている状態とを明確に区別することはできないが、本発明においては、明確に区別することができるので、立っているときに消費されるエネルギーも正確に計測することができる。更には従来のように加速度計を腿に装着する場合、腿の傾き角度に応じて座っている状態、立っている状態あるいは歩いている状態かを判別していたので、腿に加速度計を強固に固定させなければ測定誤差が生じてしまい、日常生活において容易に測定することが困難であるが、本発明においては、靴にセンサを取付けているので、日常生活において容易に測定することができる。
【００２１】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による健康状態測定装置の内部構成を示すブロック図である。判定手段６で判定された、座っている状態、立っている状態、歩いている状態あるいは速足で歩いている状態それぞれの時間，およびそれぞれの状態における消費カロリーのデータをデータ蓄積部９において保存するものである。
【００２２】
本実施形態によれば，図４に示すようにデータ蓄積部９を設けることにより，例えば数日間に亘る判定結果を記録でき，数日分に亘る情報を集計し、処理することができる。また，データ蓄積部９に蓄積されたデータから、時間の経過と共に判定結果がどのように変動したかの履歴および推移が参照できるようになるとともに、消費カロリーを集計計算できるようになり、適切な健康指導が行えるようになる。
【００２３】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による健康状態測定装置の内部構成を示すブロック図である。本実施形態においては、判定手段６で判定された、座っている状態、立っている状態、歩いている状態あるいは速足で歩いている状態それぞれの時間，およびそれぞれの状態における消費カロリーのデータをデータ送信部１０から，例えば外部の健康情報管理サーバ等へ送信するものである。特にデータ送信部１０からの送信は，無線通信技術を用いて行うことが好ましい。
【００２４】
本実施形態によれば，図５に示すようにデータ送信部１０を設けることにより，例えば外部の健康情報管理サーバ等に判定結果を送信し、記録できる。例えば１ヶ月間の長期間の判定結果を記録できるので，長期間に亘る集計処理ができる。また，外部の健康情報管理サーバ等に蓄積されたデータから、長期間に亘り判定結果がどのように変動したかの履歴および推移が参照できるようになり，適切な健康指導が行えるようになる。
【００２５】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４による健康状態測定装置の内部構成を示すブロック図である。本実施形態においては、判定手段６で判定された座っている状態、立っている状態、歩いている状態あるいは速足で歩いている状態それぞれの時間，およびそれぞれの状態における消費カロリーのデータをデータ表示部１１により表示するものである。
【００２６】
データ表示部１１は、例えば靴１を装着した装着者自身が見ることのできる靴１の甲の部分などに設けることができ、現在の健康状態判定結果を文字情報や画像情報として表示することができるものである。
【００２７】
本実施形態によれば、図６に示すように、データ表示部１１を設けることにより，健康状態測定装置が取付けられた靴１を装着した装着者は、自身の現在の測定値や消費カロリー値を直接確認することができる。
【００２８】
実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５による健康状態測定装置を搭載した靴を示す模式図であり、本実施形態においては、実施の形態１における電源８の代わりに太陽電池１２を設けたものである。例えば，太陽電池１２は靴１の甲の部分などに設けることができる。
【００２９】
本実施形態によれば，図７に示すように電源として太陽電池１２を設けたので、屋外において長期間連続して健康状態を測定することができる。
【００３０】
実施の形態６．
図８はこの発明の実施の形態６による健康管理システムを示すブロック図である。判定手段６により判定された、座っている状態、立っている状態、歩いている状態あるいは速足で歩いている状態それぞれの時間，およびそれぞれの状態における消費カロリーの情報をデータ送信部１０から，インターネット１３等のネットワークを介して所定の健康管理サーバ１４に送信する。
【００３１】
健康管理サーバ１４は受信した判定結果をデータベース１５に格納する。また，判定結果と共に健康状態測定装置が搭載された靴１及びその装着者を判別するための識別子も送信され，健康管理サーバ１４において，どの装着者の判定結果であるか識別子により識別され，データベース１５に格納される。
【００３２】
本実施形態によれば，健康管理サーバ１４のデータベース１５に判定結果を記録でき，例えば１ヶ月間の長期間に亘る判定結果を記録できるので，長期間に亘る集計処理ができる。また，データベース１５に蓄積されたデータから長期間に亘り判定結果がどのように変動したかを示す履歴および推移を参照することができるようになり，運動促進や摂取カロリー改善など、装着者の健康指導に関するアドバイスなどを適切に行うことが可能となる。
【００３３】
実施の形態７．
図９はこの発明の実施の形態７による健康管理システムを示すブロック図である。本実施形態においては、健康状態測定装置の装着者はインターネット１３等のネットワークにアクセス可能なパーソナルコンピューターなど、任意の端末１６から健康管理サーバ１４のデータベース１５に格納された自身の健康状態判定結果を閲覧できるようにしたものである。
【００３４】
本実施形態によれば，装着者は健康管理サーバ１４のデータベース１５に長期間に亘り蓄積された判定結果がどのように変動したかの履歴および推移を参照することができるようになり，健康状態測定装置の装着者自身が，自分の健康指導に関するサービス情報を取得できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態１による健康状態測定装置を搭載した靴を示す模式図である。
【図２】健康状態測定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】圧力センサの出力値と時間との関係を示す線図である。
【図４】この発明の実施の形態２による健康状態測定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３による健康状態測定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態４による健康状態測定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態５による健康状態測定装置を搭載した靴を示す模式図である。
【図８】この発明の実施の形態６による健康管理システムを示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態７による健康管理システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
２  靴底、３  圧力センサ、６  判定手段、９  データ蓄積部、１０  データ送信部、
１１  データ表示部、１２  太陽電池、１３  インターネット、１４  健康管理サーバ、
１５  データベース。
【図１】
2007300951.tif 000003
【図２】
2007300951.tif 000004
【図３】
2007300951.tif 000005
【図４】
2007300951.tif 000006
【図５】
2007300951.tif 000007
【図６】
2007300951.tif 000008
【図７】
2007300951.tif 000009
【図８】
2007300951.tif 000010
【図９】
2007300951.tif 000011