CN102038506A - 身体活动测量装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够直观地掌握自己进行的运动的量并且能够容易地将移动速度的目标值设定为希望的值的身体活动测量装置。活动量计具备加速度传感器(1)、运算处理部(2)、输入操作部(4)和显示部(5)。运算处理部(2)的目标速度设定功能(25)将对普通移动时的平均移动速度乘以用户使用输入操作部(4)输入的倍率后得到的速度设定为目标移动速度。运算处理部(2)的步行速度运算功能(23)通过将从加速度传感器(1)输入的加速度的检测值积分来求出移动速度，计时功能(26)对该移动速度为目标移动速度以上的快速步行时间进行计时。运算处理部(2)的控制功能(27)将快速步行时间的计时结果和目标移动速度显示在显示部(5)上。

Description

身体活动测量装置

技术领域

本发明涉及身体活动测量装置。

背景技术

近年来，因为健康风潮的盛行，享受步行的乐趣的人正在增加。对于为了保持健康状态而进行步行的人而言，知道自己进行的运动(步行)是何种程度的身体活动是重要的，以往使用步数计计测步数及步行距离。

此外，最近也有为了代谢综合症治疗或预防而进行步行的人，面向这样的用户，以往提供了不是单单计测步数、还计测身体的活动量(运动强度等)、促使进行规定的强度以上的步行的装置。

此外，以往还提供了基于检测生物体的身体运动的加速度传感器的检测信号、求出运动带来的消耗卡路里及运动的生活活动强度并显示的运动量测量装置(例如参照专利文献1)。此外，在以往的活动量计中，还有以活动量exercise(Ex)的单位显示用户进行了何种程度的量的身体活动的装置。另外，所谓exercise，是表示身体活动的量的单位，是对身体活动的强度(代谢当量)乘以身体活动的实施时间(小时)后的值。此外，所谓代谢当量(METs：metabolic equivalents)，是在美国运动医学会中使用的、表示身体活动的强度相当于安静时的几倍的单位。

[专利文献1]日本特开平8-126632号公报

但是，在上述运动量测量装置及活动量计中，由于用户进行的身体活动的量用生活活动强度(运动强度)或exercise这些对于一般的用户而言不耳熟的单位显示，所以具有难以直观地理解自己进行了何种程度的运动的问题。此外，由于作为用于主动健康的身体活动量而推荐1周23Ex的运动，所以在用exercise(Ex)的单位显示身体运动的量的活动量计中，活动量的目标值被固定为1周23Ex，对于想要挑战更高的目标的用户而言是不够的。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供一种能够直观地掌握自己进行的运动的量、并且能够容易地将移动速度的目标值设定为希望的值的身体活动测量装置。

为了达到上述目的，技术方案1的发明的特征在于，具备：身体运动检测机构，以预定的测量周期检测身体的身体运动；移动速度运算机构，基于身体运动检测机构的检测结果运算移动速度；目标设定机构，将对普通移动时的平均移动速度乘以用户使用输入机构输入的倍率后得到的速度设定为目标移动速度；计时机构，对运算机构求出的移动速度为目标移动速度以上的快速步行时间进行计时；以及显示机构，将由计时机构计时出的快速步行时间与目标移动速度一起显示。

技术方案2的发明在技术方案1的发明中，其特征在于，计时机构还计测用户移动的总移动时间，显示机构将总移动时间与快速步行时间一起显示。

发明效果：

根据技术方案1的发明，通过用户使用输入机构输入相对于普通移动时的平均移动速度的倍率，来设定目标移动速度，所以具有能够设定作为运动的目标而容易进行判断的目标、以及能够将适合各个用户的希望的值设定为目标值的效果。并且，计时机构对移动速度为目标移动速度以上的快速步行时间进行计时，将计时出的快速步行时间与目标移动速度一起显示在显示机构上，所以还具有能够直观地掌握自己进行的运动的量的效果。

根据技术方案2的发明，由于除了快速步行时间以外还将总移动时间显示在显示机构上，所以能够容易地掌握在总移动时间中快速步行时间是何种程度。

附图说明

图1是实施方式1的活动量计的块图。

图2表示上述活动量计，图2(a)是正视图，图2(b)是右侧视图，图2(c)是后视图，图2(d)是俯视图，图2(e)是仰视图。

图3(a)是从前方观察上述活动量计的外观立体图，图3(b)是从后方观察上述活动量计的外观立体图。

图4是上述活动量计的液晶显示被全部显示的状态的正视图。

图5是上述活动量计的设定画面的说明图。

图6(a)～(e)是显示上述活动量计的测量结果的画面的说明图。

图7是显示上述活动量计的高位3位的测量结果的画面的说明图。

图8(a)～(c)是上述活动量计的区间计测的显示画面的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图，对将本发明的技术思想应用到测量身体活动的活动量的活动量计中的实施方式进行说明。

本实施方式的活动量计是如后述那样用户能够佩戴在腰上而使用的程度的小型的结构，具备图1所示那样的电路。

该活动量计包括作为检测用户的身体的身体运动的身体运动检测机构的3轴加速度传感器1、由微型计算机构成的运算处理部2、A/D变换部3、输入操作部4、显示部5、存储部6、和电池电源部(未图示)。

加速度传感器1例如是将相互垂直的3轴的各加速度以模拟形式输出的3轴加速度传感器。作为这样的加速度传感器1，可以使用利用小型且低功耗的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)的加速度传感器。另外，作为加速度传感器1，也可以采用压电电阻型的加速度传感器、静电电容型的加速度传感器等。此外，作为3轴加速度传感器，既可以使用将2轴加速度传感器与1轴加速度传感器组合而能够输出3轴的加速度值的结构，也可以使用3个1轴加速度传感器而能够输出3轴的加速度值的结构。

A/D变换部3将加速度传感器1的输出以规定的测量周期采样并变换为数字形式的加速度值，输出给运算处理部2。另外，这样的A/D变换部3可以采用以往公知的结构，所以省略详细的说明。

运算处理部2具备运动指标运算功能21、步数计测功能22、作为移动速度运算机构的步行速度运算功能23、步行距离运算功能24、作为目标速度设定机构的目标速度设定功能25、作为计时机构的计时功能26、以及进行显示部5及输入操作部4的输入输出控制和对存储部6的读写控制的控制功能27。另外，运算处理部2例如由微型计算机构成，上述运动指标运算功能21、步数计测功能22、步行速度运算功能23、步行距离运算功能24、目标速度设定功能25、计时功能26及控制功能27通过运算处理部2的运算功能实现。

运动指标运算功能21根据由加速度传感器1检测且由A/D变换部3变换为数字信号的加速度的值，运算用相对于安静时的氧摄取量的比表示的运动强度(METs<metabolic equivalents>)，作为与安静时的运动强度相对应的比的指标。该运动强度通过身体运动带来的加速度传感器1的输出与使身体运动变化时的氧摄取量的关系式求出。另外，关于运动强度的计算方法，与在日本特开2006-204446号中记载的活动量计是同样的，所以省略其说明。此外，在运动指标运算功能21中，如果求出运动强度，则通过运算运动强度的运算结果与运动的持续时间之乘积(METs·小时)，计算身体活动的量(单位是exercise)，并且使用在厚生劳动省的《用于主动健康的运动方针2006～exercise指引2006》中记载的下述简单换算式计算能量消耗量。

能量消耗量(kcal)＝1.05×exercise×体重(kg)

此外，步数计测功能22根据由加速度传感器1检测到的例如上下方向的加速度的周期对步数进行计数。另外，步数计测功能22也可以通过将由运动指标运算功能21运算出的运动强度换算为步数来求出步数。

步行速度运算功能23通过将例如由A/D变换部3变换为数字信号后的加速度的值中的、沿着水平方向的2轴的加速度的合成值进行积分，来计算移动速度。

步行距离运算功能24通过对由步数计测功能22计数的步数乘以预先设定的用户的步幅，来计算步行距离。

目标速度设定功能25将对用户使用输入操作部4输入的普通步行的移动速度V乘以使用输入操作部4输入的倍率a得到的值(V×a)作为目标移动速度存储到存储部6中。

计时功能26对由步行速度运算功能23运算的移动速度成为由目标速度设定功能25设定的目标移动速度以上的快速步行时间进行计时，将计时结果存储到存储部6中。此外，计时功能26对由步行速度运算功能23求出的移动速度为作为停止中与移动中之间的边界值的阈值以上的总移动时间进行计时，将计时结果存储到存储部6中，并且能够根据总移动时间与快速步行时间的差的时间计算以比目标移动速度慢的速度移动的时间。

控制功能27按照输入操作部4的显示切换操作，将实时显示在显示部5上的运动指标值(运动强度及exercise)、步数、步行速度、步行距离的显示等切换显示；或将运算结果的数据、各数据生成时的时刻数据、运动时间的数据；或通过输入操作部4的操作按钮4a～4d的操作设定的个人属性等的数据保存到存储部6中；或进行将该保存的数据读出的处理。此外，在控制功能27中，将用户过去进行的运动量中的高位的3个记录与时刻数据一起存储到存储部6中，或将根据输入操作部4的操作而记录的规定区间的测量结果(步数、步行速度及步行距离)存储到存储部6中(所谓分解功能)。进而，控制功能27能够使显示部5进行设定画面等的显示，显示内容的切换能够通过用户切换操作输入操作部4来进行。

上述活动量计的电路收纳在图2～图4所示那样的主体10中。活动量计的主体10形成为正视的形状是大致正方形、厚度尺寸比上下左右的各尺寸小的长方体状。另外，在以下的说明中，在图2(a)所示的朝向规定上下左右的方向，以图2(b)中的左侧为前侧来进行说明。

在该主体10的前面上露设有由液晶显示器构成的显示部5，在设在主体10的左右两侧面上的凹处11，11中，分别露设有各两个输入操作部4的操作按钮4a～4d。

在主体10的背面上，设有用来将主体10安装到用户的衣服上的保持件12。保持件12包括：侧视コ字形的支撑片13、13，从主体10的背面上部的左右两侧分别向后方突出，前端侧被向下方弯折，进而其前端再被向背面侧弯折；U字状的连结片14，将支撑片13、13的前端侧连续一体地连结；压片15，从连结片14的左右方向中央部朝向斜上方延长形成；以及推压杆16，转动自如地安装在支撑片13、13间。

支撑片13、13的中央片(与主体10的背面平行的片)配置成与主体10的背面之间保持规定的间隙。

连结片14被倾斜地弯折，以使其越向下侧行进则与主体10的背面的距离越宽，从而容易将衣服插入到保持件12与主体10之间。

压片15具有弹性，斜向倾斜，以使其越向前端侧行进则与主体10的距离越短，在该压片15与主体10之间夹持衣服。

推压杆16通过将插通在设于一端侧的轴孔中的轴17支撑在设于支撑片13上的轴承部18中，相对于支撑片13转动自如地安装。该推压杆16是在图2(b)所示的状态下、在下端部的比前后方向中央部(图2(b)的左右方向中央部)稍稍向后方(图2(b)的右侧)偏移的位置处轴支撑在轴17上的，所以在将推压杆16向上侧放倒的状态(图2(b)的状态)下，与将推压杆16向下侧放倒的状态相比，由推压杆16将压片15向主体10侧推压，压片15与主体10的间隙变窄。因而，在将主体10安装到衣服上时，如果将推压杆16向下侧放倒并在将压片15与主体10的间隙扩大的状态下将衣服插入到主体10的背面与压片15之间，则由压片15与主体10的背面之间夹持衣服。并且，在由于压片15的弹簧力而要从衣服脱落的情况下，如果将推压杆16向上侧放倒，则用推压杆16的下端部的角将压片15向主体10侧推压，在压片15与主体10之间牢固地保持衣服，所以能够防止主体10的脱落。

于是，通过用户将本实施方式的活动量计佩戴到衣服上而携带，能够进行基于該用户的身体运动(运动及生活活动)的活动量的计测。

接着，对活动量计的使用方法进行说明。如果将电池安装到活动量计中，则运算处理部2在初始设定模式下开始动作。在初始设定模式中，运算处理部2的控制功能27使分别设定身高、体重、年龄、性别、步幅、当前时刻(年、月、日)的设定画面依次显示在显示部5的画面上。在各个设定画面中，例如用户如果在按下操作作为上指针按钮的操作按钮4c和作为下指针按钮的操作按钮4d并输入希望的数值之后，按下操作作为设定按钮的操作按钮4b，则控制功能27将由输入操作部4输入的值存储到存储部6中。

如果初始设定结束，则运算处理部2在测量模式下开始动作，运算处理部2的运动指标运算功能21、步数计测功能22、步行速度运算功能23及步行距离运算功能24基于来自加速度传感器1的传感器输入，分别进行运动指标(运动强度及exercise)、步数、步行速度、步行距离的运算，控制功能27将运算结果显示在显示部5上。此外，运算处理部2比较由目标速度设定功能25设定的目标移动速度与步行速度运算功能23求出的步行速度的高低，计时功能26对步行速度的测量结果是目标移动速度以上的快速步行时间进行计时。此外，计时功能26还对步行速度运算功能23求出的步行速度为作为停止中与移动中之间的边界值的阈值以上的总移动时间进行计时。此外，运算处理部22的控制功能27将用户过去进行的运动中的步行速度进入到高位的3个中的运动记录存储到存储部6，将其运动日时、步行距离、步数等的运算结果也一起存储到存储部6中。

这里，在测量模式下，如果在动作中例如用户将作为设定按钮的操作按钮4b长按下规定时间(例如2秒)以上，则运算处理部2的动作模式切换为快速步行挑战功能的设定模式。另外，所谓快速步行挑战功能，是指测量并显示已经以设定为普通移动时的平均移动速度的几倍的目标移动速度以上的速度行走的时间的功能。如果切换为快速步行挑战功能的设定模式，则运算处理部2的控制功能27将图5所示的设定画面显示在显示部5上。在该设定画面中，如果用户在例如按下操作作为上指针按钮的操作按钮4c及作为下指针按钮的操作按钮4d而使普通步行的平均移动速度(例如4.2km/h)与希望的数值一致后、按下作为设定按钮的操作按钮4b，则控制功能27将由输入操作部4输入的平均移动速度存储到存储部6中。如果平均移动速度的设定完成，则进行用来求出目标移动速度的倍率的设定。例如，如果用户在按下操作作为上指针按钮的操作按钮4c及作为下指针按钮的操作按钮4d而与希望的数值后、按下操作作为设定按钮的操作按钮4b，则控制功能27将由输入操作部4输入的倍率(例如1.2)存储到存储部6中，平均移动速度及倍率的设定完成。并且，目标速度设定功能24使用存储在存储部6中的平均移动速度及倍率设定目标移动速度。另外，一旦设定了快速步行挑战功能之后，如果将作为设定按钮的例如操作按钮4b长按下上述规定时间以上，则还是切换为快速步行挑战功能的设定模式，能够进行平均移动速度及倍率的设定。

此外，在测量模式中，运算处理部2基于以规定的测量间隔从加速度传感器1取入的传感器输入进行运动指标(运动强度及exercise)、步数、步行速度、步行距离的运算，将运算结果显示在显示部5上。图6(a)～(e)是显示在显示部5上的画面的一例。

图6(a)是通常的显示画面，显示当前的日期和步行速度、步行距离、步数的测量结果。

如果将在显示通常时的显示画面的状态下操作1次作为显示切换按钮的例如操作按钮4c，则运算处理部2的控制功能27将图6(b)所示的快速步行挑战功能的显示画面显示在显示部5上。在该画面中，显示当前的日期、目标移动速度及倍率的设定、已经以目标移动速度以上的速度步行的时间A、和以不到目标移动速度的速度移动的时间B。另外，在控制功能27中，也可以代替以不到目标移动速度的速度移动的时间B而将作为时间A与时间B的总和的总移动时间显示在显示部5上，能够容易地掌握在总移动时间中快速步行时间是何种程度。

此外，如果在显示有快速步行挑战功能的画面的状态下操作1次作为显示切换按钮的例如操作按钮4c，则运算处理部2的控制功能27如图6(c)所示，将区间计测的计测结果从存储部6读出，显示在显示部5上。在该画面中，显示进行了区间计测的区间的距离、和在该区间中步行所花费的步行时间及步数。

此外，如果在显示有区间计测的画面的状态下操作1次作为显示切换按钮的例如操作按钮4c，则运算处理部2的控制功能27将图6(d)的画面显示在显示部5上，在该画面中，显示当日的活动量(exercise)、7日间的合计的活动量(exercise)及消耗卡路里(能量消耗量)。

此外，如果在消耗卡路里及活动量显示在显示部5上的状态下操作1次作为显示切换按钮的例如操作按钮4c，则运算处理部2的控制功能27将图6(e)所示的画面显示在显示部5上，在该画面中，显示运动强度(METs)和当前的时间。

此外，如果在显示有图6(a)～(e)的任一个画面的状态下将作为记录显示按钮的例如操作按钮4d长按下规定时间(例如2秒)以上，则运算处理部2的控制功能27将存储在存储部6中的高位的3个记录(例如在步行速度从快到慢的顺序中高位的3个记录)依次显示在显示部5上。图7是显示第1位(No1)的记录的画面的一例，显示有步行速度、步行距离、步数的记录和其运动日，例如每当按下操作按钮4d时将高位的3个记录依次显示。

接着，基于图8(a)～(c)对测量希望的区间中的运动的区间计测功能进行说明。如果在活动量计以测量模式动作的过程中、用户按下操作作为启动按钮的例如操作按钮4a，则运算处理部2被从通常的测量模式切换为区间计测模式，将显示部5的显示画面切换为图8(a)所示那样的区间计测显示的画面，成为测量开始操作的输入等待状态。如果在切换为区间计测显示的画面的状态下用户再次按下操作作为启动按钮的操作按钮4a，则运算处理部2开始区间计测，进行通常的测量处理，并且计测对象的计测区间中的步行距离、步行时间及步数。另外，在区间计测中，运算处理部2的控制功能27如图8(b)所示那样使显示在显示部5上的“区间”的字符闪烁，报告是区间计测中。并且，如果在区间计测中用户例如再次操作操作按钮4a，则运算处理部2基于来自输入操作部4的操作输入结束区间计测处理，将該区间中的步行距离、步行时间及步数显示在显示部5上(参照图8(c))。另外，如果在显示有图8(c)的画面的状态下用户例如操作操作按钮4d，则运算处理部2基于来自输入操作部4的操作输入而将计测结果的显示复位，在显示部5上显示图8(a)的画面。这里，如果用户例如再次操作操作按钮4d，则再次开始区间计测。如果在图8(a)的状态下操作了其他操作按钮或在一定时间中没有进行操作输入，则运算处理部2结束区间计测功能而回到通常的测量模式，在显示部5上显示图6(a)的画面。

如以上说明，在本实施方式的活动量计中，使运算处理部2具有快速步行挑战功能，通过用户使用规定的操作按钮4a～4d输入相对于普通移动时的平均移动速度的倍率，来设定目标移动速度，所以能够设定作为运动目标容易进行判断的目标。并且，计时功能26对移动速度为目标移动速度以上的快速步行时间进行计时，将计时出的快速步行时间与目标移动速度一起显示在显示部5上，所以能够直观地掌握自己进行的运动的量。

进而，计时功能26除了快速步行时间以外还对总移动时间进行计时，通过运算处理部2的控制功能27将快速步行时间和总移动时间两者显示在显示部5上，能够容易地掌握在总移动时间中快速步行时间是何种程度。

Claims (2)

1.一种身体活动测量装置，其特征在于，具备：

身体运动检测机构，检测身体的身体运动；

移动速度运算机构，基于身体运动检测机构的检测结果运算移动速度；

目标设定机构，将对普通移动时的平均移动速度乘以用户使用输入机构输入的倍率后得到的速度设定为目标移动速度；

计时机构，对移动速度运算机构求出的移动速度为目标移动速度以上的快速步行时间进行计时；以及

显示机构，将由计时机构计时出的快速步行时间与目标移动速度一起显示。

2.如权利要求1所述的身体活动测量装置，其特征在于，

上述计时机构还对用户移动的总移动时间进行计测，上述显示机构将总移动时间与上述快速步行时间一起显示。

Images