(57)【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、この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、算出された運動量を表示する表示部と、この表示部の表示種類を選択する選択手段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により実測された運動量Ａと基礎代謝量Ｂから生活活動指数χを、運動量Ａと基礎代謝量Ｂの比を用いて算出する生活活動指数算出手段と、
前記生活活動指数算出手段により算出された生活活動指数χが複数段階にランク分けした生活活動強度のうちのどの生活活動強度に属するかを決定する生活活動強度決定手段と、
を備え、
前記表示部は、運動量としての一日の総消費カロリーと過去１週間の各日の消費カロリーと過去１週間の平均の消費カロリーとを、前記選択手段の操作に応じて個別に表示するとともに、過去１週間の各日の生活活動強度と過去１週間の平均の生活活動強度とを、各段階に応じてバーグラフで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】
生体の体動を検出する加速度センサと、この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、算出された運動量を表示する表示部と、この表示部の表示種類を選択する選択手段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により実測された運動量Ａと基礎代謝量Ｂから生活活動指数χを、運動量Ａと基礎代謝量Ｂの比を用いて算出する生活活動指数算出手段と、
前記生活活動指数算出手段により算出された生活活動指数χが複数段階にランク分けした生活活動強度のうちのどの生活活動強度に属するかを決定する生活活動強度決定手段と、
を備え、
前記表示部は、運動量としての一日の総消費カロリーと過去１週間の各日の消費カロリーと過去１週間の平均の消費カロリーとを、前記選択手段の操作に応じて個別に表示するとともに、過去１週間の各日の生活活動強度と過去１週間の平均の生活活動強度とを、前記個別に表示された過去１週間の各日の消費カロリーと過去１週間の平均の消費カロリーの別に対応して各段階毎に異なるピクチャーで個別に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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の運動量測定装置は、人体の体動を検出する加速度センサ（例えば振動子）と、この加速度センサにより得られる信号に基づき人体の運動量を演算する運動量演算手段と、算出された運動量を表示する表示部とを備えるものが一般的である。この運動量測定装置の表示部は、例えば図１２に示すような表示形態になっている。ここに示す表示部は、被測定者の体重や歩行及び走行の各々の歩幅を設定する機能、累積消費カロリー等を表示する機能等を有している。
【０００３】
ここでの累積消費カロリーは、一定時間（例えば１分）毎に、歩行（又は走行）距離と歩行（又は走行）時間から算出した速度に応じて、予め設定しておいた速度区分から該当する速度区分を選定し、その速度区分に割り当てられた消費カロリー算出式により消費カロリーを算出し、算出した消費カロリーを累積したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２に示すような表示部を備える従来の運動量測定装置では、運動した時の運動量（消費カロリー）だけを測定するものであるばかりか、表示部には単に運動量や総消費カロリーの数値を表示するだけであるため、自分の運動が適正かどうかの判断がし難い上に、運動レベルの推移が判らない、という問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題点に着目してなされたもので、運動の適正判断をし易く、また運動レベルの推移を知ることができる人体に装着される運動量測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の人体に装着される運動量測定装置は、生体の体動を検出する加速度センサと、この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、算出された運動量を表示する表示部と、この表示部の表示種類を選択する選択手段とを備える人体に装着されるものにおいて、前記運動量演算手段により実測された運動量Ａと基礎代謝量Ｂから生活活動指数χを、運動量Ａと基礎代謝量Ｂの比を用いて算出する生活活動指数算出手段と、前記生活活動指数算出手段により算出された生活活動指数χが複数段階にランク分けした生活活動強度のうちのどの生活活動強度に属するかを決定する生活活動強度決定手段と、を備え、前記表示部は、運動量としての一日の総消費カロリーと過去１週間の各日の消費カロリーと過去１週間の平均の消費カロリーとを、前記選択手段の操作に応じて個別に表示するとともに、過去１週間の各日の生活活動強度と過去１週間の平均の生活活動強度とを、各段階に応じてバーグラフで表示することを特徴とする。
請求項２記載の人体に装着される運動量測定装置は、生体の体動を検出する加速度センサと、この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、算出された運動量を表示する表示部と、この表示部の表示種類を選択する選択手段とを備える人体に装着されるものにおいて、前記運動量演算手段により実測された運動量Ａと基礎代謝量Ｂから生活活動指数χを、運動量Ａと基礎代謝量Ｂの比を用いて算出する生活活動指数算出手段と、前記生活活動指数算出手段により算出された生活活動指数χが複数段階にランク分けした生活活動強度のうちのどの生活活動強度に属するかを決定する生活活動強度決定手段と、を備え、前記表示部は、運動量としての一日の総消費カロリーと過去１週間の各日の消費カロリーと過去１週間の平均の消費カロリーとを、前記選択手段の操作に応じて個別に表示するとともに、過去１週間の各日の生活活動強度と過去１週間の平均の生活活動強度とを、前記個別に表示された過去１週間の各日の消費カロリーと過去１週間の平均の消費カロリーの別に対応して各段階毎に異なるピクチャーで個別に表示することを特徴とする。
【０００７】
請求項１，２記載の発明によれば、運動量としての一日の総消費カロリーと過去１週間の各日の消費カロリーと過去１週間の平均の消費カロリーが、選択手段の操作に応じて個別に表示されるとともに、過去１週間の各日の生活活動強度と過去１週間の平均の生活活動強度が各段階に応じてバーグラフで表示され、あるいは各段階毎に異なるピクチャーで個別に表示されるので、運動レベルの推移を容易に知ることができ、運動の適性判断がし易い。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の運動量測定装置を実施の形態に基づいて説明する。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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）。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１，２記載の発明によれば、運動量としての一日の総消費カロリーと過去１週間の各日の消費カロリーと過去１週間の平均の消費カロリーが、選択手段の操作に応じて個別に表示されるとともに、過去１週間の各日の生活活動強度と過去１週間の平均の生活活動強度が各段階に応じてバーグラフで表示され、あるいは各段階毎に異なるピクチャーで個別に表示されるので、運動レベルの推移を容易に知ることができ、運動レベルの推移から運動の適性判断がし易くなる。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図１２】従来例に係る運動量測定装置の表示形態例を示す図である。
【符号の説明】
１    加速度センサ
４    ＭＰＵ
５    表示器（表示部）
【図１】
0004145150.tif 000002
【図２】
0004145150.tif 000003
【図３】
0004145150.tif 000004
【図４】
0004145150.tif 000005
【図５】
0004145150.tif 000006
【図６】
0004145150.tif 000007
【図７】
0004145150.tif 000008
【図８】
0004145150.tif 000009
【図９】
0004145150.tif 000010
【図１０】
0004145150.tif 000011
【図１１】
0004145150.tif 000012
【図１２】
0004145150.tif 000013