(57)【要約】【課題】屋外やジム等での歩行やジョギングのみならず、水中ウォーキングにおいても、活動消費カロリ等を測定することが可能であり、さらに心拍数を検出し監視することによって、運動負荷が適正か否かを的確に判定することが可能な活動量計及び当該活動量計を用いた健康管理システムを提供する。【解決手段】心臓の拍動を検出し心拍信号を出力する心拍検出手段２２と、心拍信号から心拍数データを算出する心拍数算出手段２３と、体動信号から水中で運動していることを検出して演算モード指示信号を出力する水中運動検出手段４３と、心拍数算出手段２３が出力する心拍数データと歩行消費カロリ算出手段４が出力する歩行諸データとから、心拍数／エクササイズ比データを算出する心拍ＥＸ比算出手段６３とを具備する。【選択図】図１
2013085643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体動検出手段と、個人データ入力手段と、前記体動検出手段が出力する体動信号と前記個人データ入力手段が出力する個人データとから、エクササイズ値を含む歩行諸データと歩行消費カロリデータとを算出する歩行消費カロリ算出手段と、前記体動信号と前記個人データとから非歩行消費カロリデータを算出する非歩行消費カロリ演算手段と、前記歩行消費カロリデータと前記非歩行消費カロリデータとから活動消費カロリデータを算出する活動消費カロリ算出手段と、前記個人データから基礎代謝量データを算出する基礎代謝量算出手段と、前記基礎代謝量データと前記活動消費カロリデータとから総消費カロリデータを算出する総消費カロリ算出手段とを備えた活動量計において、心臓の拍動を検出し心拍信号を出力する心拍検出手段と、前記心拍信号から心拍数データを算出する心拍数算出手段と、前記体動信号から水中で運動していることを検出して演算モード指示信号を出力する水中運動検出手段と、前記心拍数算出手段が出力する心拍数データと前記歩行消費カロリ算出手段が出力する前記歩行諸データとから、心拍数／エクササイズ比データを算出する心拍ＥＸ比算出手段とを備えたことを特徴とする活動量計。
【請求項２】
モード入力手段を備え、前記水中運動検出手段は前記モード入力手段からモード指示信号が入力されると、体動信号の如何に拘わらず水中で運動していることを示す演算モード指示信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の活動量計。
【請求項３】
ＩＳＯ／１ＥＣ１８０９２に定められた技術基準に基づく近距離通信手段を備えた請求項１または２のいずれか１項に記載の活動量計と、パーソナルコンピュータまたは通信端末と、から構成した健康管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は活動量計に係り、特に水中ウォーキングにおける歩数や水中ウォーキングによる活動消費カロリの測定を可能にすると共に、心拍数計測を併用することによって、運動効果を上げることができる活動量計及び当該活動量計を用いた健康管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイエットや生活習慣病予防のため歩行運動による総消費カロリを測定する製品が上市されているが、近年腰や膝に負担がかからない水中ウォーキングの人気が高まり、例えば下記の特許文献１に関連する技術が公開されている。
【０００３】
特許文献１に開示された従来技術は、水中における３次元方向の水圧から、水中運動の消費カロリを算出するようにしたもので、複数の圧力センサを取付けて３次元の水圧を測定する水圧測定手段と、この３次元の水圧を加算して水圧の総量を求める水圧加算手段と、この水圧の総量と時間との積を求める時間積分手段と、時間積分した水圧を消費カロリに換算する消費カロリ換算手段とから構成されている。
【０００４】
図５を使用して特許文献１に示された従来技術の概略を説明すれば、防水構造の筐体１００をベルト３００で身体に装着し、異なる位置に配設した複数の圧力センサの受圧部２００によって３次元の水圧を測定し、制御ボタン５００の操作に基づき３次元の水圧の総量と時間とから水中での消費カロリを換算し、当該消費カロリを表示部４００に表示するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３９６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示された従来技術では、水圧の総量と運動時間とから消費カロリを求めるようにしたものであり、水中運動する者の体重や身長あるいは体表面積などの身体条件は考慮されていないので、正確な消費カロリを算出することはできない。
【０００７】
すなわち、同じ水圧を同じ時間受けても体重によって消費カロリは異なるし、身長によっても水圧を受ける部分が異なるから消費カロリも当然異なる。また、運動量を表す最も一般的な目安である歩数を知ることができないし、ジムや屋外での歩行などの運動の測定ができない。とりわけ身体の生理的反応を監視していないので、運動負荷が適正か否かが分からないという大きな欠点を有している。
【０００８】
本発明の目的は上記した従来技術の問題点を解決し、屋外やジム等での歩行やジョギングのみならず、水中ウォーキングにおいても、歩数や活動消費カロリを測定することが可能であり、さらに心拍数を検出し監視することによって、運動負荷が適正か否かを判定することが可能な活動量計及び当該活動量計を用いた健康管理システムを提供することにある。
【０００９】
なお以降の説明において、活動消費カロリとは、体の全ての動きによる消費カロリ（単位はｋｃａｌ）と定義する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の構成を詳述すれば、請求項１に係る発明は、体動検出手段と、個人データ入力手段と、前記体動検出手段が出力する体動信号と前記個人データ入力手段が出力する個人データとから、エクササイズ値を含む歩行諸データと歩行消費カロリデータとを算出する歩行消費カロリ算出手段と、前記体動信号と前記個人データとから非歩行消費カロリデータを算出する非歩行消費カロリ演算手段と、前記歩行消費カロリデータと前記非歩行消費カロリデータとから活動消費カロリデータを算出する活動消費カロリ算出手段と、前記個人データから基礎代謝量データを算出する基礎代謝量算出手段と、前記基礎代謝量データと前記活動消費カロリデータとから総消費カロリデータを算出する総消費カロリ算出手段とを備えた活動量計において、心臓の拍動を検出し心拍信号を出力する心拍検出手段と、前記心拍信号から心拍数データを算出する心拍数算出手段と、前記体動信号から水中で運動していることを検出して演算モード指示信号を出力する水中運動検出手段と、前記心拍数算出手段が出力する心拍数データと前記歩行消費カロリ算出手段が出力する前記歩行諸データとから、心拍数／エクササイズ比データを算出する心拍ＥＸ比算出手段とを備えたことを特徴とする活動量計である。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、モード入力手段を備え、前記水中運動検出手段は前記モード入力手段からモード指示信号が入力されると、体動信号の如何に拘わらず水中で運動していることを示す演算モード指示信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の活動量計である。
【００１２】
さらに、請求項３に係る発明は、ＩＳＯ／１ＥＣ１８０９２に定められた技術基準に基づく近距離通信手段を備えた請求項１または２のいずれか１項に記載の活動量計と、パーソナルコンピュータまたは通信端末とから構成した健康管理システムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の活動量計によれば、屋外やジム等での歩行やジョギングのみならず、水中ウォーキングにおいても、歩数や活動消費カロリを測定することが可能であり、さらに心拍数を検出し監視することによって、運動負荷が適正か否かを的確に判定することが可能な活動量計が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る活動量計の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る活動量計とパーソナルコンピュータで構成した健康管理システムの構成を示す外観図である。
【図３】本発明に係る活動量計の一実施形態を示す回路構成図である。
【図４】本発明に係る活動量計の使用状態の一例を示す外観図である。
【図５】従来の水中運動計の構成を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の活動量計は、体動信号の重力方向の成分から歩行・走行の運動の消費カロリを算出すると共に、体動信号の水平方向の成分の信号から歩行・走行以外の運動の消費カロリを演算し、これら２つの消費カロリと使用者固有の基礎代謝量を加えて総消費カロリを算出・表示する活動量計において、使用者が運動を行っている環境が水中か地上かを体動信号から判別し、それぞれの運動環境に適した演算処理を行い、的確な活動消費カロリを算出すると共に、心拍数も同時に計測し心拍数の変化から身体に無理な運動負荷がかかっていないかを監視して、運動をより効果的かつ安全に行えるようにしたものである。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明に係る活動量計の具体的構成を図１から図４に基づいて詳細に説明する。なお、図４中の”ｘ、ｙ、ｚ”と、その示す方向は、以降の説明で使用する３次元の座標軸であり、ｘは活動量計１を装着した使用者４０の水平方向、ｙは重力方向、ｚは前後方向をそれぞれ示す。
【００１７】
図１において、本発明に係る活動量計１は、体動検出手段２と個人データ入力手段３と、心拍検出手段２２と、心拍数算出手段２３と、歩行消費カロリ算出手段４と、水中運動検出手段４３と、モード入力手段４３ａと、非歩行消費カロリ演算手段５と、活動消費カロリ算出手段６と、総消費カロリ算出手段６１と、基礎代謝量算出手段６２と、心拍ＥＸ比算出手段６３と、表示手段７と、報知手段７２と、近距離通信手段８及び電源９とから構成される。
【００１８】
さらに、歩行消費カロリ算出手段４は、歩行消費カロリ算出部４１と非歩行演算制御手段４２とから構成され、非歩行消費カロリ演算手段５は、非歩行消費カロリ演算部５１と非歩行消費カロリ補正手段５２とから構成される。
【００１９】
なお、説明のため、図１には後述するパーソナルコンピュータのリーダライタ９０と通信用媒体である交流磁界Ｍとを破線で示してある。
【００２０】
体動検出手段２は、直交するｘｙｚ３方向の加速度を検出する３Ｄ加速度センサであり、使用者の重力方向や水平方向の動きを検出し、体動信号Ｔｓとして出力する。なお体動信号Ｔｓは、ｘｙｚの各成分信号Ｔｓｘ、Ｔｓｙ、Ｔｓｚで構成される。
【００２１】
心拍数検出手段２２は光電脈波法として知られている手法によって心拍信号Ｐｓを検出し心拍数算出手段２３に入力する。
心拍数算出手段２３は、内蔵している計時手段（図示せず）を用いて心拍信号Ｐｓに基づき一分間の心臓の拍動数である心拍数を算出し心拍数データＰｄとして出力する。
なお、心拍信号Ｐｓを検出する他の方法としては、胸部などに複数の電極を設けて心臓の活動電位を検出する心電図検出法や、血中の酸素飽和度を測定する手法を用いたものも適用可能である。
【００２２】
個人データ入力手段３は個人データＫｄを入力する。なお個人データＫｄとは、年令Ｙと、性別Ｇと、身長Ｈ及び体重Ｗであるが、日付時間などのカレンダ情報を含めることが可能である。
【００２３】
水中運動検出手段４３は前記体動信号Ｔｓを解析して、使用者４０が水中で運動していると判別すると演算モード指示信号Ｍｃを出力し歩行消費カロリ算出手段４と非歩行消費カロリ演算手段５に入力する。
【００２４】
水中運動検出手段４３における水中運動の判別の方法は、実施例では体動信号Ｔｓの周波数スペクトラムの分布状態、例えば０．０５−０．５Ｈｚの低い領域に集中していれば水中運動で、０．５−５Ｈｚの高い領域に集中していれば地上での運動としたが、他の数値を選ぶこともできるのは勿論である。
また、ＦＦＴやデジタルフィルタリングなどの解析手法や、体動信号Ｔｓの振幅・周期のヒストグラムや、標準偏差や、平均値等の各種統計指標を用いることも可能である。
【００２５】
モード入力手段４３ａは水中運動検出手段４３に強制的に水中演算モード指示信号Ｍｃを出力させる入力手段で、使用者４０がモード入力手段４３ａを操作すると水中運動検出手段４３にモード設定信号Ｋｓが入力され、水中運動検出手段４３は体動信号Ｔｓの如何に拘わらず水中演算モード指示信号Ｍｃを出力する。
【００２６】
歩行消費カロリ算出手段４は、体動信号Ｔｓの中の重力方向の成分である例えばｙ成分信号Ｔｓｙを所定の手順で解析し、歩行消費カロリデータＳｃと、歩数や歩行距離やメッツやエクササイズからなる歩行諸データＨｄとを算出する歩行消費カロリ算出部４１と、歩行諸データＨｄに基づき非歩行消費カロリ演算手段５に非歩行消費カロリ演算手段５の動作を制御するための非歩行演算制御信号Ｈｓを出力する非歩行演算制御手段４２と、から構成される。
【００２７】
歩行消費カロリ算出部４１は、水中運動検出手段４３から水中演算モード指示信号Ｍｃが入力されないと使用者４０の運動が地上であると判断し、体動信号Ｔｓの重力方向の、例えばｙ成分信号Ｔｓｙの変化が予め定められた大きさを上回った回数を使用者の歩数として累積加算し、同時に身長から換算した歩幅を用いて歩行距離や歩行消費カロリ算出部４１に備えられた計時手段（図示せず）によって歩行速度とメッツおよびエクササイズを算出し、歩行消費カロリ算出部４１に備えられたメモリ（図示せず）に記憶するとともに、表示手段７と近距離通信手段８とに出力する。
【００２８】
メッツとは歩行速度によって決まる運動強度を表す指標であり、エクササイズとはメッツに歩行時間を乗じたもので運動量を表す指標である。
また、歩行消費カロリ算出部４１は、個人データＫｄと歩行諸データＨｄの中のエクササイズ値ＥＸとから、歩行に係わる消費カロリを歩行消費カロリデータＳｃとして出力する。
【００２９】
さらに、歩行消費カロリ算出部４１は、水中運動検出手段４３から水中演算モード指示信号Ｍｃが入力されると使用者４０の運動が水中であると判断し、内蔵する水中歩行データ算出モード（図示せず）によって水中での歩行諸データＨｄと歩行消費カロリデータＳｃを算出する。
なお、水中歩行データ算出モードとは、地上での歩行を解析する手法に準じ体動信号Ｔｓに対する定量的評価基準値を変更したものである。
【００３０】
非歩行演算制御手段４２は、歩行消費カロリ算出部４１が算出する歩行諸データＨｄを入力し、歩行諸データＨｄが「既定の条件」を満たすと、非歩行演算制御信号Ｈｓを後述する非歩行消費カロリ演算手段５に入力して非歩行消費カロリ演算手段５に「所定の動作」を行わせる。
【００３１】
ただし、非歩行演算制御手段４２は、水中運動検出手段４３から水中演算モード指示信号Ｍｃが入力されると、歩行諸データＨｄが「既定の条件」を満たしても非歩行演算制御信号Ｈｓを出力しない。
【００３２】
実施例では「既定の条件」として、使用者が１分間の歩数が１００〜１６０の歩行を１０歩以上継続しかつ歩行の際に生じる重力方向の例えばｙ成分信号Ｔｓｙが０．１重力加速度以上のとき、「所定の動作」として非歩行演算停止信号Ｈｓｓを非歩行消費カロリ演算手段５に入力して、非歩行消費カロリ演算手段５の停止を行い、上記以外の場合は非歩行消費カロリ演算手段５を動作させるようにした。
【００３３】
以上の「既定の条件」として記載した数値と「所定の動作」とは、これらに限るものではなく、使用者の特性や活動量計１の使用目的に応じて任意に設定することができる。
【００３４】
非歩行消費カロリ算出手段５は、使用者の体動信号Ｔｓの中の水平成分である例えばｘ、ｚ成分信号Ｔｓｘ，Ｔｓｚに基づき後述する手順で非歩行消費カロリデータＨｃを演算する非歩行消費カロリ演算部５１と、個人データＫｄに基づき非歩行消費カロリ演算手段５１に非歩行データ補正信号Ａｓを出力する非歩行消費カロリ補正手段５２と、から構成される。
【００３５】
さらに、非歩行消費カロリ演算部５１は、水中運動検出手段４３から水中演算モード指示信号Ｍｃが入力されないと使用者４０の運動が地上であると判断し、使用者の体動信号Ｔｓの中の水平成分である例えばｘ成分信号Ｔｓｘおよび、ｚ成分信号Ｔｓｚの各々の振幅を評価し、どちらか一方が所定の閾値を超えると１有効カウントとし、両方が所定の閾値を超えると２有効カウントとし、１有効カウントを０．０３ｋｃａｌに換算し、非歩行消費カロリデータＨｃとして出力する。
【００３６】
さらに詳細には、非歩行消費カロリ演算部５１は、水平成分である例えばｘ成分信号Ｔｓｘおよびｚ成分信号Ｔｓｚの振幅の検出に当たって、例えばｘ成分信号Ｔｓｘが所定の閾値を超えたことが検出されると、それ以降の「決められた所定区間」（実施例では０．４秒）は、ｘ成分信号Ｔｓｘの再検出を抑止する。
【００３７】
また、「決められた所定区間」の後であっても、例えばｘ成分信号Ｔｓｘが、決められた基準値（実施例では相対値で０）を通過しなければ、たとえ所定の閾値を超えたとしても１有効カウントとはしない。
【００３８】
また、非歩行消費カロリ演算部５１は、水中運動検出手段４３から水中演算モード指示信号Ｍｃが入力されると、内蔵している水中非歩行データ算出モード（図示せず）によって水中での非歩行消費カロリデータＨｃを算出する。
なお、水中非歩行データ算出モードとは、地上での非歩行運動の消費カロリを演算する手法に準じ体動信号Ｔｓに対する定量的評価基準値を変更したものである。
【００３９】
また、非歩行消費カロリ演算部５１は、水中運動検出手段４３からの水中演算モード指示信号Ｍｃの入力の有無を問わず、使用者の歩行が「既定の条件」に当てはまらない場合、例えば１分間の歩数が１００〜２００であっても定められた歩数以上継続して歩行しなかった場合は、この定められた歩数以下の歩数を、体動信号Ｔｓの水平成分である例えばｘ成分信号Ｔｓｘまたはｚ成分信号Ｔｓｚと同等の有効カウントとして非歩行消費カロリデータに加算する。
【００４０】
非歩行消費カロリ補正手段５２は、水中運動検出手段４３からの水中演算モード指示信号Ｍｃの入力の有無を問わず、個人データＫｄに基づき非歩行データ補正信号Ａｓを出力し、非歩行消費カロリ演算部５１に入力して、非歩行消費カロリデータＨｃを補正する。
【００４１】
実施例では、非歩行データ補正信号Ａｓとは、個人データＫｄの身長Ｈ（ｃｍ）と体重Ｗ（ｋｇ）に応じて、Ｈｃ＝Ｈｃｏ×（α＋β）／２、の様に非歩行消費カロリデータＨｃを、補正係数αおよびβで補正するための補正式である。
【００４２】
ただし、Ｈｃｏは補正する前の非歩行消費カロリデータＨｃであり、α＝Ｗ／Ｗｏ、βＨ／Ｈｏ、であり、Ｗｏ、Ｈｏはともに予め定められた定数で、実施例ではＷｏ＝６０（ｋｇ）、Ｈｏ＝１７０（ｃｍ）である。なお補正式は、これに限らず他の数式でもよい。
【００４３】
活動消費カロリ算出手段６は歩行消費カロリデータＳｃと、非歩行消費カロリデータＨｃとから、次式１に基づき活動消費カロリデータＷｔを出力する。
〔式１〕
Ｗｔ＝Ｓｃ＋Ｈｃ
【００４４】
基礎代謝量算出手段６２は個人データＫｄに基づき基礎代謝量データＫｔを算出する。
さらに詳細には、個人データＫｄの年齢Ｙと性別Ｇとから基礎代謝量基準値テーブルで基礎代謝量基準値を参照し、身長Ｈと体重Ｗとから体表面積テーブルで体表面積を参照し、基礎代謝基準値と体表面積を乗算して基礎代謝量を求める方法が一般に知られており、この方法を利用することができる。
【００４５】
総消費カロリ算出手段６１は、活動消費カロリデータＷｔと基礎代謝量データＫｔとから次式２に基づき、食事排泄に係わる消費カロリとして知られている食事誘発性熱産生Ｓｔ（図示せず）を算出したのち、次式３に基づき総活消費カロリデータＳｄを算出し、表示手段７と近距離通信手段８に入力する。
【００４６】
〔式２〕
Ｓｔ＝０．１１（Ｗｔ＋Ｓｔ）
【００４７】
〔式３〕
Ｓｄ＝Ｗｔ＋Ｋｔ＋Ｓｔ
【００４８】
心拍ＥＸ比算出手段６３は、心拍数算出手段２３によって入力される心拍数データＰｄと、歩行消費カロリ算出手段４の歩行消費カロリ算出部４１から入力される歩行諸データＨｄの中のエクササイズ値ＥＸとの比を次式４または次式５に基づき算出し、心拍／ＥＸ比データＳｅとして出力する。
【００４９】
〔式４〕
Ｓｅ＝Ｐｄ／ＥＸ、
または、
〔式５〕
Ｓｅ＝（Ｐｄ−Ｐｄ０）／ＥＸ、
なお、Ｐｄ０は安静時の心拍数データなど、生体活動レベルの基準となる値である。
【００５０】
表示手段７は、総消費カロリデータＳｄと歩行諸データＨｄと日付などの時刻情報を表示し、図示していないが心拍／ＥＸ比データＳｅを監視する機能を有し、心拍／ＥＸ比データＳｅが定められた値を超えると液晶表示器７１の全表示文字が点滅するなど警告表示を行う。
報知手段７２は、心拍／ＥＸ比データＳｅを監視する機能を有し、心拍／ＥＸ比データＳｅが定められた値を超えた場合に例えば警告音を発する。
【００５１】
近距離通信手段８は、ＩＳＯ／１ＥＣ１８０９２に定められた技術基準に基づく通信手段であって、後述するパーソナルコンピュータ５０のリーダライタ９０が発生する通信用磁界Ｗを、活動量計１の近距離通信手段８に内蔵された磁気変調手段（図示せず）によってデータを送受信する機能を有している。
【００５２】
この方式は外部に能動的な電磁波を発生することがないため、使用者に与える影響が少なく、消費電力を少ない。
電源９は、活動量計１を駆動するボタン電池である。
【００５３】
［動作説明］
図１、図２および図４を用いて本発明に係る活動量計１の動作を説明する。
図２は、活動量計１とパーソナルコンピュータ５０およびリーダライタ９０とから構成される健康管理システムの構成を示す外観図であり、図４は本発明の活動量計１の使用状態の一例を示す外観図である。
【００５４】
図１において、使用者は個人データ入力手段３を用いて、年令Ｙ、性別Ｇ、身長Ｈおよび体重Ｗからなる個人データＫｄを入力する。
【００５５】
図４に示す様に、活動量計１をベルト等を用いて腰に装着し、耳朶に心拍センサ２２ａを付け、屋外を歩行したり家事などの活動を行ったり、あるいはプールで水中ウォーキングを行うなど、各種の運動や活動を行う。
【００５６】
使用者が活動を始めると、図１に示す様に体動検出手段２は体動信号Ｔｓを出力する。
水中運動検出手段４３は体動信号Ｔｓを定められた手順に従って解析し、使用者４０が水中で運動しているか、地上で運動しているかを判別する。
【００５７】
使用者４０が地上で運動を行っていると水中運動検出手段４３が判断すると水中運動検出手段４３は水中演算モード指示信号Ｍｃを出力しない。
歩行消費カロリ算出部４１は水中運動検出手段４３から水中演算モード指示信号Ｍｃを入力しないと、体動信号Ｔｓの重力方向の例えばｙ成分信号Ｔｓｙと個人データＫｄとから、歩数などの歩行諸データＨｄおよび歩行消費カロリデータを算出する。
【００５８】
また、非歩行消費カロリ演算手段５の非歩行消費カロリ演算部５１も同様に、体動信号Ｔｓの水平方向のｘ成分信号Ｔｓｘと、ｚ成分信号Ｔｓｚによる有効カウント数と非歩行消費カロリ補正手段５２からの非歩行データ補正信号Ａｓとから、非歩行消費カロリデータＨｃを演算し活動消費カロリ算出手段６に入力する。
【００５９】
歩行消費カロリ算出部４１が出力する歩行諸データＨｄが前述した「既定の条件」に当てはまれば歩行消費カロリ算出手段４の非歩行演算制御手段４２は非歩行演算停止信号Ｈｓｓを出力し、非歩行消費カロリ演算手段５の動作を停止させる。
【００６０】
活動消費カロリ算出手段６は歩行消費カロリデータＳｃと非歩行消費カロリデータＨｃとを合算して、使用者の活動に基づく活動消費カロリデータＷｔを出力し、図示していないがメモリに記憶するとともに総消費カロリ算出手段６１に入力する。
また、基礎代謝量算出手段６２は、個人データＫｄが設定されると基礎代謝量データＫｔを算出し、図示していないがメモリに予め記憶する。
【００６１】
総消費カロリ算出手段６１は入力された活動消費カロリデータＷｔとメモリに記憶された基礎代謝量データＫｔと、さらに活動消費カロリデータＷｔと基礎代謝量データＫｔとから食事誘発性熱産生データＳｔを算出し、さらにこれらを合算して総消費カロリデータＳｄを算出し、図示していないがメモリに記憶するとともに表示手段７と近距離通信手段８に入力する。
【００６２】
また、歩行の間、心拍数が測定され心拍／ＥＸ比データＳｅが算出され、予め定められた値を超えると表示手段７の液晶表示器７１と報知手段７２は警告動作をする。
【００６３】
使用者４０の活動が終了すると、図２に示す様に使用者は活動量計１をパーソナルコンピュータ５０のリーダライタ９０に近づける。すると、図１に示す近距離通信手段８によって、リーダライタ９０を経由しパーソナルコンピュータ５０に、総消費カロリデータＳｄと歩行諸データＨｄが送信され、パーソナルコンピュータ５０が備えたアプリケーションプログラムで送られたデータ類の解析や管理が行われる。
【００６４】
また、使用者が個人データを設定した後、水中を歩き始めた場合あるいは使用者４０が前記モード入力手段４３ａを操作した場合は、水中運動検出手段４３は水中演算モード指示信号Ｍｃを出力し、歩行消費カロリ算出部４１は水中非歩行データ算出モードによって水中での歩行消費カロリデータＳｃと、歩行諸データＨｄとを出力する。
【００６５】
また、歩行諸データＨｄが前述した「既定の条件」に当てはまるか否かを問わず、歩行消費カロリ算出手段４の非歩行演算制御手段４２は非歩行演算停止信号Ｈｓｓを出力しない。
【００６６】
活動消費カロリ算出手段６は歩行消費カロリデータＳｃと非歩行消費カロリデータＨｃとを合算して、使用者の水中での活動に基づく活動消費カロリデータＷｔを出力し、図示していないがメモリに記憶するとともに総消費カロリ算出手段６１に入力する。
また、基礎代謝量データＫｔの算出については、水中運動検出手段４３が水中演算モード指示信号Ｍｃを出力しない場合すなわち地上での運動と同じなので、重複する説明は省略する。
【００６７】
さらに、総消費カロリデータＳｄの算出については、水中運動検出手段４３が水中演算モード指示信号Ｍｃを出力しない場合すなわち地上での運動と同じなので、重複する説明は省略する。
【００６８】
また、歩行の間の心拍数の監視については、水中運動検出手段４３が水中演算モード指示信号Ｍｃを出力しない場合すなわち地上での運動と同じなので、重複する説明は省略する。
【００６９】
なお、パーソナルコンピュータ５０による管理については水中運動検出手段４３が水中演算モード指示信号Ｍｃを出力しない場合すなわち地上での運動における動作と同じなので、重複する説明は省略する。
【００７０】
次に、図３を用い、図１を併用して本発明に係る活動量計１の回路構成を説明する。
図３において、活動量計１は心拍検出手段２２である心拍センサ２２ａと体動検出手段２である３Ｄ加速度センサ２１と、マイクロプロセッサ１０と、個人データ入力手段３としての設定スイッチ３１と、メモリ１１と、表示手段７としての液晶表示器７１と報知手段７２と、近距離通信手段８とから構成される。
【００７１】
３Ｄ加速度センサ２１は複数の圧電素子や接点式振動センサ、あるいはＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）型加速度センサなどで構成し、体動信号Ｔｓを検出してマイクロプロセッサ１０に入力する。
設定スイッチ３１はモード入力手段４３ａを兼ねており、個人データＫｄの設定とモード設定信号Ｋｓを入力するためのスイッチで構成されている。
【００７２】
マイクロプロセッサ１０は、活動量計１の全体の動作を制御すると共に、心拍信号Ｐｓと体動信号Ｔｓと個人データＫｄとモード設定信号Ｋｓから、歩行諸データＨｄ、総消費カロリデータＳｄ、心拍数データＰｄ、心拍／ＥＸ比データＳｅを出力する。
【００７３】
なお、マイクロプロセッサ１０は、図１に示す心拍数算出手段２３と、歩行消費カロリ算出手段４と、水中運動検出手段４３と、非歩行消費カロリ演算手段５と、活動消費カロリ算出手段６と、総消費カロリ算出手段６１と、基礎代謝量算出手段６２と、心拍ＥＸ比算出手段６３とを、ソフトウエアモジュールの形態で有している。
【００７４】
メモリ１１は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性記憶素子により構成され、総消費カロリデータＳｄ、歩行諸データＨｄ、心拍数データＰｄ、心拍／ＥＸ比データＳｅ、日付などカレンダ情報、および使用者の個体識別番号を記憶する。
【００７５】
液晶表示器７１は液晶素子を用いたディスプレイで、歩行諸データＨｄ、心拍数データＰｄ、心拍／ＥＸ比データＳｅ、日付などカレンダ情報を表示する。
また、液晶表示器７１は心拍／ＥＸ比データＳｅの大きさを監視する警告機能を備えており、心拍／ＥＸ比データＳｅが定められた値を超えると全ての表示部分が点滅し警告動作を行う。
報知手段７２はスピーカなどを用いた報音器であり、心拍／ＥＸ比データＳｅの大きさを監視する警告機能を備えており、心拍／ＥＸ比データＳｅが定められた値を超えると警告音を発する。
【００７６】
近距離通信手段８は、実施例では約１３メガヘルツの交流磁界Ｍを媒体にして総消費カロリデータＳｄと歩行諸データＨｄや日付などカレンダ情報および使用者の個体識別番号を、リーダライタ９０を通じてパーソナルコンピュータ５０に送信する。
【００７７】
なお、近距離通信手段８は、実施例の近距離通信方式以外に、例えば情報機器の端末機器として知られているブルートゥース送受信器や、微弱電力型無線通信装置などを用いることも可能である。
【００７８】
以上詳述したように、本発明活動量計によれば、体動信号を解析して使用者が水中で歩行をしているか地上で運動をしているかを自動的に判別するか若しくは手動で切り替えることができるので、通常のジョギングや水中でのウォーキングのいずれにおいても歩行諸データや消費カロリを測定することができる。
また、心拍数の測定も可能なので、運動による身体への負荷の程度を客観的に把握することができる。
さらに、本発明に係る活動量計を用いた健康管理システムにおいては、電磁波を発生しない方式の近距離通信方式を採用しているので、ペースメーカを装着した使用者にも安全な活動量計を提供することができる。
【００７９】
なお、ベルト等を用いて使用者４０の腰等に装着する活動量計１を内蔵したハウジングは防水構造を採用していることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００８０】
１：活動量計
２：体動検出手段
２１：３Ｄ加速度センサ
２２：心拍検出手段
２２ａ：心拍センサ
２３：心拍数算出手段
３：個人データ入力手段
３１：設定スイッチ
４：歩行消費カロリ算出手段
４１：歩行消費カロリ算出部
４２：非歩行演算制御手段
４３：水中運動検出手段
４３ａ：モード入力手段
５：非歩行消費カロリ演算手段
５１：非歩行消費カロリ演算部
５２：非歩行消費カロリ補正手段
６：活動消費カロリ算出手段
６１：総消費カロリ算出手段
６２：基礎代謝量算出手段
６３：心拍ＥＸ比算出手段
７：表示手段
７１：液晶表示器
７２：報知手段
８：近距離通信手段
９：電源
１０：マイクロプロセッサ
１１：メモリ
４０：使用者
５０：パーソナルコンピュータ
９０：リーダライタ
Ｋｄ：個人データ
Ｍ：交流磁界
Ｔｓ：体動信号
Ｔｓｘ：ｘ成分信号
Ｔｓｙ：ｙ成分信号
Ｔｓｚ：ｚ成分信号
Ｓｄ：総消費カロリデータ
Ｓｃ：歩行消費カロリデータ
Ｓｅ：心拍／ＥＸ比データ
Ｐｄ：心拍数データ
Ｐｓ：心拍信号
Ｈｃ：非歩行消費カロリデータ
Ｈｄ：歩行諸データ
Ｅｘ：エクササイズ
Ｗｔ：活動消費カロリデータ
Ｍｃ：水中演算モード指示信号
Ａｓ：非歩行データ補正信号
Ｈｓ：非歩行演算制御信号
Ｈｓｓ：非歩行演算停止信号
Ｋｔ：基礎代謝量データ
Ｓｔ：食事誘発性熱産生データ
Ｋｓ：モード設定信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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