JP2001218745A - 心拍数記録型適正運動量指示装置 - Google Patents

心拍数記録型適正運動量指示装置

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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 心拍数記録型適正運動量指示装置において、
運動者の運動中の心拍数に基づいて、運動量が適正であ
るか、過剰であるか、あるいは不足しているかを運動者
に逐次識別報知して、運動者が運動の強さや運動の適正
量を逐次認識しながら運動をすることができるようにす
る。 【解決手段】 心拍数記録型適正運動量指示装置1は、
身体表面上の心拍検出部位に着脱自在に装着される心拍
検出器2と、心拍検出器2から送られた心拍信号に基づ
き、適正運動量に対応する適正心拍数の上限値及び下限
値を演算するマイクロコンピュータ5と、マイクロコン
ピュータ5による演算に必要な定数を設定するための定
数設定操作部6と、運動中の心拍数に応じて運動量が適
正であるか否かの識別報知を行う運動量識別報知手段
8,10aと、メモリーカード9等の読取り、記録が可
能なカード様式の心拍データ記録手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウオーキングやジ
ョギング等の健康保持や健康増進のための運動をする際
に、あるいは糖尿病や各種循環器疾患等の治療に有効な
運動療法等において医師が処方した運動をする際に、運
動者が自分に適正な運動量、あるいは自分で設定した運
動量を認識しながら運動することができるように、運動
者の心拍数を計測し、計測した心拍数に係る心拍データ
を記録した上、心拍データに基づいて、運動者が実行し
た運動の強さの程度や運動量を運動者自身が即時的に把
握できるように運動中の運動者に知らせたり、運動開始
後の運動者の運動量を積算して記録したりすることがで
きるようにした、心拍数記録型適正運動量指示装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来より、健康づくりのための運動量評
価器具として、例えば万歩計やカロリーカウンタが広く
知られている。万歩計は、加速度センサを腰部に装着し
て歩行振動から歩数を求めるようにした歩数計であり、
カロリーカウンタは、年齢、体重、身長等の肉体的特性
定数と、腰部に装着した加速度センサから得たステップ
数とを用いて、運動量に応じて消費されるカロリーを演
算し、表示するようにしたものである。万歩計及びカロ
リーカウンタは、いずれも、歩数あるいは消費カロリー
を指標にして、運動の終了後に、実行した運動量を認識
することができるようにした運動量評価器具であるにす
ぎない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
運動量評価器具においては、運動者が運動中の運動量を
逐次把握することができないという問題があった。ま
た、従来の運動量評価器具によっては、運動中の運動の
強さが適正強度であるか否かを認識することができない
という問題もあった。さらに、従来の運動量評価器具に
よっては、運動中において運動の強さの時間経過に伴う
変化の様子を把握することができないという問題もあっ
た。
【0004】ところで、特開平6−105829号公報
には、心拍数が運動の強さとしての運動強度に比例する
ことに着目し、運動者の年齢と安静時心拍数とをカルボ
ーネンの式に代入して得られる心拍数を指標にして、運
動が適正量の運動であるか否かを音声指示するようにし
た装置が、「可搬型適正運動量指示装置」として開示さ
れている。特開平6−105829号公報によれば、適
正量の運動、すなわち適正運動量の上限の運動量に対応
する上限の心拍数は、[数2]式に従って求められて決
定され、また、適正運動量の下限の運動量に対応する下
限の心拍数は、[数3]式に従って求められて決定され
る。
【0005】
【数2】適正運動量に対応する適正心拍数の上限値=
{運動開始前の安静時心拍数+(最大心拍数−安静時心
拍数)×(0.8)}×α ただし、 最大心拍数=220−被計測者の年齢数 α:最大値を100%としたときの運動の強さの度合い
を示すトレーニングレシオ
【数3】適正運動量に対応する適正心拍数の下限値=
{運動開始前の安静時心拍数+(最大心拍数−安静時心
拍数)×(0.6)}×α ただし、 最大心拍数=220−被計測者の年齢数 α:最大値を100%としたときの運動の強さの度合い
を示すトレーニングレシオ
【0006】そこで、本発明は、運動者の指先や耳たぶ
や胸部等の身体表面上の心拍検出部位において簡易に心
拍を検出することができるようにし、定数設定操作部に
より年齢を設定することにより年齢に対応した安静時心
拍数を自動的に計測することができるようにし、心拍数
を指標にして適正運動量の下限から上限までの範囲を決
定することができるようにし、運動中の心拍数に基づい
て運動量が適正であるか、過剰であるか、あるいは不足
しているかを運動者に逐次識別報知して、運動者が運動
の強さや運動の適正量を逐次認識しながら運動をするこ
とができるようにし、そうすることによって歩数を指標
にした歩数計や消費カロリーを指標にしたカロリーカウ
ンタ等の従来の運動量評価器具では不可能であった運動
中の運動量や運動の適正量を運動中に逐次認識するとい
うことができるようにし、運動中の心拍数を例えばメモ
リーカード等の携行可能なカード様式の心拍データ記録
手段に記録することができるようにし、カード様式の心
拍データ記録手段に記録された心拍データを、パーソナ
ルコンピュータにより読取り、加工し、加工したデータ
を前記カード様式の心拍データ記録手段に再記録したり
することができるようにし、運動中の心拍数を例えばメ
モリーカード等の携行可能なカード様式の心拍データ記
録手段に記録することにより運動中における時間経過に
伴う運動の強さの変化の様子を把握することができるよ
うにし、さらに運動開始後の運動量を積算して記録する
ことができるようにした、心拍数記録型適正運動量指示
装置を提供しようとするものである(請求項1)。
【0007】また、本発明は、安静時の心拍数の測定誤
差によるばらつきを調整し、運動開始前における安定し
た安静時心拍数を、自動的に誘導し設定することができ
るようにした、心拍数記録型適正運動量指示装置を提供
しようとするものである(請求項2)。
【0008】さらに、本発明は、自動的に得られる前記
適正心拍数の上限値及び下限値に優先して、運動者が希
望する運動量に対応する適正心拍数の上限値及び下限値
を任意に設定することができるようにした、心拍数記録
型適正運動量指示装置を提供しようとするものである
(請求項3)。
【0009】また、本発明は、発生した識別報知手段と
してのブザー音等の識別音を、電気的拡声回路を使用せ
ずに、識別音発生源から識別音伝達管を介して運動者の
耳元へ伝達することができるようにした、心拍数記録型
適正運動量指示装置を提供しようとするものである(請
求項4)。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の心拍数記録型適正運動量指示装置は、身体
表面上の心拍検出部位に着脱自在に装着され安静時の心
拍を検出して安静時の心拍数に対応する安静時心拍信号
を出力信号として発するとともに運動中の心拍を検出し
て運動時の心拍数に対応する運動時心拍信号を出力信号
として発する心拍検出器と、前記心拍検出器から送られ
た前記安静時心拍信号及び前記運動時心拍信号に基づ
き、[数4]式すなわち、
【数4】適正運動量に対応する適正心拍数=運動開始前
の安静時心拍数+(最大心拍数−安静時心拍数)×
(0.6〜0.8)×α ただし、 最大心拍数=220−被計測者の年齢数 α:最大値を100%としたときの運動の強さの度合い
を示すトレーニングレシオ に従って適正運動量に対応する適正心拍数の上限値及び
下限値を演算するマイクロコンピュータと、前記マイク
ロコンピュータによる演算に必要な定数を設定するため
の定数設定操作部と、前記マイクロコンピュータによる
演算の結果に応じて、前記運動中の心拍数が前記適正心
拍数の範囲内のときは運動量が適正であることを示す第
1の形態の識別報知を行い、前記運動中の心拍数が前記
適正心拍数の前記上限値を超えたときは運動量が過剰で
あることを示す第2の形態の識別報知を行い、前記運動
中の心拍数が前記適正心拍数の前記下限値未満であると
きは運動量が不足していることを示す第3の形態の識別
報知を行う運動量識別報知手段と、前記心拍検出器によ
り検出された心拍に係る心拍データを、パーソナルコン
ピュータによる読取り、加工、加工後の再記録が可能に
記録する携行可能なカード様式の心拍データ記録手段
と、を備えている(請求項1)。
【0011】また、本発明の心拍数記録型適正運動量指
示装置において、前記マイクロコンピュータが、前記心
拍検出器から送られた安静時心拍信号に基づいて互いに
時間を置いて得られた複数個の安静時の心拍数のばらつ
きを調整し、前記[数4]式の運動開始前の安静時心拍
数として、ばらつき調整済み安静時心拍数を演算する安
静時心拍数ばらつき調整演算部を備えている(請求項
2)。
【0012】さらに、本発明の心拍数記録型適正運動量
指示装置において、前記心拍数記録型適正運動量指示装
置が、前記マイクロコンピュータの演算により自動的に
得られる前記適正心拍数の上限値及び下限値に優先し
て、前記適正運動量に対応する前記適正心拍数の上限値
及び下限値を、任意に設定することができる適正心拍数
上下限値任意設定操作部を備えている(請求項3)。
【0013】また、本発明の心拍数記録型適正運動量指
示装置において、前記運動量識別報知手段が、前記識別
報知の手段として識別音を発する識別音発生源と、前記
識別音発生源が発生した前記識別音を、前記識別音発生
源から識別音伝達管を介して運動者の耳元へ伝達する識
別音伝達回路手段と、を備えている(請求項4)。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。図1は本発明の心拍数記録型適
正運動量指示装置の構成を示すブロック図、図2は図1
の心拍数記録型適正運動量指示装置の操作表示面の一例
を示す前面図、図3は図1の心拍数記録型適正運動量指
示装置により運動量の識別報知をする際の動作過程を説
明するための運動量識別報知フロー図、図4は図1の心
拍数記録型適正運動量指示装置により安静時心拍数を自
動設定する際の安静時心拍数設定フロー図、図5は図1
の心拍数記録型適正運動量指示装置による具体的な操作
手順の一例を説明するための操作手順フロー図、図6は
図1の心拍数記録型適正運動量指示装置において使用さ
れる携行可能なカード様式の心拍データ記録手段の一例
としてのメモリーカードを使用してデータ解析を行う際
の、作業手順の一例を示す作業手順説明図である。
【0015】まず図1において、心拍数記録型適正運動
量指示装置1の本体に信号線を介してあるいはコードレ
スで無線回線を介して接続される心拍検出器2は、運動
者3の指先、耳たぶ、あるいは胸部等に例えば粘着テー
プ等の装着手段により装着されて、心拍を検出する。心
拍検出器2の出力信号は、心拍数記録型適正運動量指示
装置1の本体内に配設された検出脈動増幅・波形整形器
4へ送られ、検出脈動増幅・波形整形器4において、心
電図R波に対応する方形波に波形整形された後、心拍数
記録型適正運動量指示装置1の本体内に配設されたマイ
クロコンピュータ5へ送られる。運動者3が、心拍数記
録型適正運動量指示装置1の本体に配設された定数設定
操作部6のボタンスイッチ,,を操作して年齢、
トレーニングレシオ、運動時間の各定数を入力すると、
各定数に対応する信号がマイクロコンピュータ5へ送ら
れて、定数設定が行われる。
【0016】マイクロコンピュータ5は、安静時心拍数
の決定、トレーニングレシオを取り込んだ適正運動量相
当の上限心拍数及び下限心拍数の演算、比較、ブザー鳴
動指令等の動作を実行する。心拍数記録型適正運動量指
示装置1の本体内に配設された表示器7には、心拍数記
録型適正運動量指示装置1の操作、定数設定のメニュー
が表示され、運動者3は、表示器7の画面と対話しなが
ら心拍数記録型適正運動量指示装置1の操作、定数設定
を行うことができるようになっている。心拍数記録型適
正運動量指示装置1の本体に配設されたブザー8は、例
えば、心拍数が適正運動量に対応する心拍数の下限値か
ら上限値までの範囲内であれば1秒毎に、心拍数が適正
運動量に対応する心拍数の上限値を越えている場合は2
秒毎に、心拍数が適正運動量の下限値を下回っている場
合は0.5秒毎に鳴動し、運動者3に適正運動量の範囲
内で運動しているか、適正運動量の範囲を超えて運動し
ているか、適正運動量に対して運動量が不足している
か、を識別して指示する。携行可能なカード様式の心拍
データ記録手段としてのメモリーカード9は、マイクロ
コンピュータ5とスロットを介して接続され、運動中の
心拍を記録することができる。心拍数記録型適正運動量
指示装置1の本体に付設された識別音伝達回路手段10
の空気伝達型音声イヤホーン10aは、ブザー音を運動
者3の耳へ導くものである。空気伝達型音声イヤホーン
10aを有する識別音伝達回路手段10は、本発明の運
動量識別報知手段を構成する。心拍数記録型適正運動量
指示装置1の本体内に配設された電源11は、例えば単
4乾電池であり、心拍数記録型適正運動量指示装置1の
電気回路に電力を供給することができる。
【0017】以上の各要素で構成される心拍数記録型適
正運動量指示装置1の操作表示面の一例を示す図2にお
いて、運動者3の指先、耳たぶ、あるいは胸部に装着さ
れた心拍検出器2が、心拍数記録型適正運動量指示装置
1の本体内に配設された検出脈動増幅・波形整形器4
と、導線12を介して接続されている。識別音伝達回路
手段10の空気伝達型音声イヤホーン10aは、運動量
識別報知手段を構成する識別音伝達管としての例えばビ
ニール細管13を介して、同じく運動量識別報知手段を
構成するブザー8と連結されている。
【0018】図1において、心拍検出器2は、上述のと
おり、運動者3の指先、耳たぶ、あるいは胸部等の身体
表面上の心拍検出部位に着脱自在に装着され、安静時の
心拍を検出して安静時の心拍数に対応する安静時心拍信
号を出力信号として発するとともに、運動中の心拍を検
出して運動時の心拍数に対応する運動時心拍信号を出力
信号として発する。
【0019】また図1において、マイクロコンピュータ
5は、心拍検出器2から送られた前記安静時心拍信号及
び前記運動時心拍信号に基づき、[数5]式すなわち、
【数5】適正運動量に対応する適正心拍数=運動開始前
の安静時心拍数+(最大心拍数−安静時心拍数)×
(0.6〜0.8)×α ただし、 最大心拍数=220−被計測者の年齢数 α:最大値を100%としたときの運動の強さの度合い
を示すトレーニングレシオ に従って適正運動量に対応する適正心拍数の上限値及び
下限値を演算する。
【0020】図1において、心拍数記録型適正運動量指
示装置1のマイクロコンピュータ5は、心拍検出器2か
ら送られた安静時心拍信号に基づいて互いに時間を置い
て得られた複数個の安静時の心拍数のばらつきを調整
し、前記[数5]式の運動開始前の安静時心拍数とし
て、ばらつき調整済み安静時心拍数を演算する安静時心
拍数ばらつき調整演算部を備えている。
【0021】すなわち、心拍数記録型適正運動量指示装
置1において、運動前の安静時心拍数を運動者の感覚で
主観的に決定すると、心拍データに対する判断の基準が
安定せず明確でなくなってしまい、心拍データのバラツ
キが多くなってしまう。そこで、心拍検出器2が検出し
た心拍をマイクロコンピュータ5へ導き、一定のロジッ
クに従って安静時心拍数を誘導することにより、安定し
た再現性のある安静時心拍数を決定することができる。
例えば、1分間の平均心拍数と、過去10秒間に入った
心拍数及びその周期から計算した瞬時心拍数とを比較
し、心拍数の差が6以内である状態が連続5回発生した
場合を安静状態と判断し、最後の平均心拍数を安静時心
拍数とするプログラムを製作し、前記マイクロコンピュ
ータ5に組み込むようにすることができる。
【0022】図1において、心拍数記録型適正運動量指
示装置1は、マイクロコンピュータ5の演算により自動
的に得られる適正心拍数の上限値及び下限値に優先し
て、適正運動量に対応する適正心拍数の上限値及び下限
値を、運動者3が任意に設定することができる適正心拍
数上下限値任意設定操作部を備えている。このように運
動者3が任意に上限心拍数及び下限心拍数を設定するこ
とにより、安静時心拍数の測定手順が省略でき、直ちに
運動量識別報知手段としての、例えばブザー音の指示に
従った運動を実行することができる。さらに、運動者3
が任意に上限心拍数および下限心拍数を設定することに
より、運動者3の健康状態、および運動能力に応じて、
運動強度を適度に加減することができる。
【0023】図1及び図2において、ブザー8、識別音
伝達回路手段10の空気伝達型音声イヤホーン10a、
識別音伝達管としての例えばビニール細管13等よりな
る運動量識別報知手段は、マイクロコンピュータ5によ
る演算の結果に応じて、運動中の心拍数が適正心拍数の
範囲内のときは運動量が適正であることを示す第1の形
態の識別報知を行い、運動中の心拍数が前記適正心拍数
の上限値を超えたときは運動量が過剰であることを示す
第2の形態の識別報知を行い、運動中の心拍数が前記適
正心拍数の下限値未満であるときは運動量が不足してい
ることを示す第3の形態の識別報知を行う。
【0024】図1及び図2に示すように、心拍数記録型
適正運動量指示装置1において、前記運動量識別報知手
段が、識別報知の手段として識別音を発する識別音発生
源としてのブザー8と、ブザー8が発生した識別音を、
ブザー8から識別音伝達管としての例えばビニール細管
13を介して運動者3の耳元へ伝達する識別音伝達回路
手段10と、を備えている。
【0025】運動量識別報知手段として、例えばセラミ
ックスブザー等の報知手段を採用した場合には、運動の
強さすなわち運動強度が適正であるか否かをブザー音鳴
動させることができる。そして、運動量識別報知手段を
構成する例えばブザー音発生源と運動者の耳との間を例
えばビニール細管13等の識別音伝達管により連結する
識別音伝達回路手段10として、空気伝達型音声イヤホ
ーン10aを使用することができる。
【0026】心拍数記録型適正運動量指示装置1の本体
側で発生するセラミックスブザー等の運動量識別報知手
段の発生音を、識別音伝達回路手段10としての空気回
路を介して運動者の耳に誘導する場合には、識別音とし
てのブザー音を電気的に拡声しないから、電気回路の構
成が不用であり、かつ心拍数記録型適正運動量指示装置
1の電源11の消費電力の軽減にも役立ち、さらに騒音
下の運動状況においても識別音としてのブザー音を的確
に聴取することが可能である。
【0027】適正運動量を指示するための運動量識別報
知フロー図である図3において、最初に、心拍検出器2
を運動者3の指先、耳たぶ、あるいは胸部に装着する
(STEP1)。次に、年齢、トレーニングレシオ、運動時
間を設定する(STEP2)。心拍の測定が開始される(ST
EP3)と、自動的に安静時心拍数が計測される(STEP
4)。次いで運動者3が運動を開始する(STEP5)。4
秒毎に1分間当たりの平均心拍数が適正運動量に対応す
る心拍数の上限心拍数及び下限心拍数と比較され(STEP
6)、前記平均心拍数が適正範囲であれば1秒毎にすな
わち1Hzで、前記平均心拍数が適正値を越えた場合は
2秒毎にすなわち0.5Hzで、前記平均心拍数が適正
値を下回る場合は0.5秒毎にすなわち2Hzで、それ
ぞれブザー音が鳴動する(STEP7)。運動時間が設定値
を経過するとブザー音が停止する(STEP8)。
【0028】前記図3の適正運動量指示の処理フローに
おけるSTEP4の安静時心拍数の計測フロー図である図4
において、前記STEP2が終了し、心拍数の測定が開始さ
れ(STEP3)、1分間の平均心拍数AVEが測定され
(STEP9)、過去10秒間に計測した心拍数の周期から
瞬時心拍数HBを計算して記録し(STEP10)、前記平
均心拍数AVEと前記瞬時心拍数HBとを比較し、その
差が6以内であるかを判断し(STEP11)、6以内でな
ければSTEP9へ戻り、前記平均心拍数AVEと前記瞬時
心拍数HBとの差が6以内の状態が連続して5回発生し
た場合を安静状態と判断し(STEP12)、前記平均心拍
数AVEと前記瞬時心拍数HBとの差が6以内の状態が
連続して5回発生しない限りSTEP9へ戻り、STEP12で
安静状態と判断したとき、最後の平均心拍数を安静時心
拍数として決定する(STEP13)。
【0029】次に、本実施例の作用を図5のフローに従
って説明する。最初に、心拍検出器2を運動者3の指
先、耳たぶ、あるいは胸部に装着する(図3のSTEP
1)。装置電源11をONにして投入した後、前記メモ
リーカード9を前記心拍数記録型適正運動量指示装置1
のカードスロットに挿入する。図1の表示器7の画面D
1にメインメニューが表示される。定数設定操作部6の
ボタンを押すと、画面D2のデフォルト画面が表示さ
れる。画面の「※AGE」に着目し、運動者3の年齢が
例えば55歳のとき、定数設定操作部6のボタンで1
0の位の5を設定し、ボタンで1の位の5を設定し、
定数設定操作部6のENTボタンを押すと年齢55歳が
確定し、画面D3に移行する。
【0030】画面の「※RAT10」に注目し、例えば
トレーニングレシオを75%としたとき、定数設定操作
部6のボタンで7を、ボタンで5を設定し、ENT
ボタンを押してトレーニングレシオ75%を確定し、画
面D4に移行する。画面D4の「※TIME」に注目
し、例えば30分の運動を実行するとすれば定数設定操
作部6のボタン,を用いて30を設定し、ENTボ
タンを押すと、画面D5に移行し「※GO」が表示さ
れ、定数設定操作部6のボタン〜のいずれかを押す
と画面D6が表示され、測定中の心拍数HRが表示さ
れ、安静時心拍数測定の実行に移る。
【0031】安静時心拍数が確定すると画面D7に移行
し安静時心拍数HRが表示されるので、ENTボタンを
押すと同時に、運動を開始する(画面D8)。画面D8
において「HR」には逐次の心拍数、「TIME」には
設定時刻からの減算時刻が表示される。「TIME」の
値が0になるとブザー音が停止し、画面は画面D1のメ
ニュー画面に戻る。画面D1のメニュー画面の状態で定
数設定操作部6のボタンを押すと、画面D10のデフ
ォルト画面に移行する。画面D10で「※AGE」に着
目し、定数設定操作部6のボタン,を用いて運動者
3の年齢を設定した上、ENTボタンを押して確定する
(画面11)。
【0032】画面D11で「※HRH」に着目し、適正
運動量に対応する心拍数の上限心拍数を設定するに当た
り、定数設定操作部6のボタンで100の位、ボタン
で10の位、ボタンで1の位を設定し、ENTボタ
ンを押して確定すると画面D12に移行する。画面D1
2で「※HRL」に着目し、適正運動量に対応する心拍
数の下限心拍数を前記上限心拍数の場合と同様に設定
し、ENTボタンを押して確定すると、画面D13に移
行する。画面D13で「※TIME」に着目し、運動時
間を設定して、確定すると画面D14に移行する。画面
D14で定数設定操作部6のボタン〜のいずれかの
ボタンを押し、同時に運動を開始する。このとき画面
は、画面D8に移行する。
【0033】画面D1のメニュー画面で、定数設定操作
部6のボタンを押すと画面D16に移行し、メモリー
カード9の心拍数記録を実行せず、さらにボタンを選
択すれば画面D2のデフォルト画面に移行し、ボタン
を選択すれば前記画面D10のデフォルト画面に移行す
る。画面D16でボタンを選択すると画面D1のメニ
ュー画面に戻る。
【0034】前記心拍数記録型適正運動量指示装置1の
カードスロットに前記メモリーカード9を挿入しないと
きは画面D16のメインメニューに移行した後、ボタン
あるいはボタンで選択した画面D2あるいは画面D
10以下の運動指示が実行される。
【0035】メモリーカード9を使用してデータ解析を
行う際の作業手順の一例を示す図6において、メモリー
カード9は、心拍検出器2により検出された心拍に係る
心拍データを、パーソナルコンピュータとしてのデータ
処理装置16による読取り、加工、加工後の再記録が可
能に記録する携行可能なカード様式の本発明の心拍デー
タ記録手段を構成する。
【0036】図6において、心拍数記録型適正運動量指
示装置1の表示器7における定数設定操作部6の操作を
通して得られた各種の心拍データを記録したメモリーカ
ード9を、PCカードアダプタ14に装着した上、カー
ドPCスロット15に挿入して、データ処理装置16を
起動させると、種々のアプリケーションソフトによる作
動に従って、データ処理装置16上で心拍データの参
照、心拍データの加工等の各種の作業を行うことができ
る。
【0037】図6に示すように、心拍検出器2から送ら
れた安静時心拍信号及び運動時心拍信号に基づいて、心
拍数記録型適正運動量指示装置1が内蔵するマイクロコ
ンピュータ5により算出した心拍数を、カード様式の心
拍データ記録手段としてのメモリーカード9に記録する
ことができ、メモリーカード9の記録データを市販のテ
キストファイル形式とすることができる。メモリーカー
ド9として、コンパクトフラッシュカードを使用するこ
ともできる。あらかじめ設定した運動時間中の指先、耳
たぶ、あるいは胸部の脈動から誘導された心拍数をメモ
リーカード9に記録することにより、運動中の心拍変動
の時間経過を記録することができる。さらに、メモリー
カード9上の記録データを、市販のテキストファイル形
式とすることによって、上述のようにパーソナルコンピ
ュータ上において種々のアプリケーションソフトを用い
てデータの参照、加工をすることが可能である。また、
独自のアプリケーション・ソフトが必要となった場合で
も、そのような独自のアプリケーション・ソフトを容易
に開発することが可能である。
【0038】
【発明の効果】本発明の心拍数記録型適正運動量指示装
置によれば、以下のような効果が得られる。 (1)身体表面上の心拍検出部位に着脱自在に装着され
安静時の心拍を検出して安静時の心拍数に対応する安静
時心拍信号を出力信号として発するとともに運動中の心
拍を検出して運動時の心拍数に対応する運動時心拍信号
を出力信号として発する心拍検出器と、前記心拍検出器
から送られた前記安静時心拍信号及び前記運動時心拍信
号に基づき、[数6]式すなわち、
【数6】適正運動量に対応する適正心拍数=運動開始前
の安静時心拍数+(最大心拍数−安静時心拍数)×
(0.6〜0.8)×α ただし、 最大心拍数=220−被計測者の年齢数 α:最大値を100%としたときの運動の強さの度合い
を示すトレーニングレシオ に従って適正運動量に対応する適正心拍数の上限値及び
下限値を演算するマイクロコンピュータと、前記マイク
ロコンピュータによる演算に必要な定数を設定するため
の定数設定操作部と、前記マイクロコンピュータによる
演算の結果に応じて、前記運動中の心拍数が前記適正心
拍数の範囲内のときは運動量が適正であることを示す第
1の形態の識別報知を行い、前記運動中の心拍数が前記
適正心拍数の前記上限値を超えたときは運動量が過剰で
あることを示す第2の形態の識別報知を行い、前記運動
中の心拍数が前記適正心拍数の前記下限値未満であると
きは運動量が不足していることを示す第3の形態の識別
報知を行う運動量識別報知手段と、前記心拍検出器によ
り検出された心拍に係る心拍データを、パーソナルコン
ピュータによる読取り、加工、加工後の再記録が可能に
記録する携行可能なカード様式の心拍データ記録手段
と、を備えているので、運動者の指先や耳たぶや胸部等
の身体表面上の心拍検出部位において簡易に心拍を検出
することができ、定数設定操作部により年齢を設定する
ことにより年齢に対応した安静時心拍数を自動的に計測
することができ、心拍数を指標にして適正運動量の下限
から上限までの範囲を決定することができ、運動中の心
拍数に基づいて運動量が適正であるか、過剰であるか、
あるいは不足しているかを運動者に逐次識別報知して、
運動者が運動の強さや運動の適正量を逐次認識しながら
運動をすることができ、歩数を指標にした歩数計や消費
カロリーを指標にしたカロリーカウンタ等の従来の運動
量評価器具では不可能であった運動中の運動量や運動の
適正量を運動中に逐次認識するということができ、運動
中の心拍数を例えばメモリーカード等の携行可能なカー
ド様式の心拍データ記録手段に記録することができ、カ
ード様式の心拍データ記録手段に記録された心拍データ
を、パーソナルコンピュータにより読取り、加工し、加
工したデータを前記カード様式の心拍データ記録手段に
再記録したりすることができ、運動中の心拍数を例えば
メモリーカード等の携行可能なカード様式の心拍データ
記録手段に記録することにより運動中における時間経過
に伴う運動の強さの変化の様子を把握することができ、
さらに運動開始後の運動量を積算して記録することがで
きる(請求項1)。 (2)前記心拍数記録型適正運動量指示装置において、
前記マイクロコンピュータが、前記心拍検出器から送ら
れた安静時心拍信号に基づいて互いに時間を置いて得ら
れた複数個の安静時の心拍数のばらつきを調整し、前記
[数6]式の運動開始前の安静時心拍数として、ばらつ
き調整済み安静時心拍数を演算する安静時心拍数ばらつ
き調整演算部を備えているので、安静時の心拍数の測定
誤差によるばらつきを調整し、運動開始前における安定
した安静時心拍数を、自動的に誘導し設定することがで
き、運動者の指先や耳たぶや胸部等の身体表面上の心拍
検出部位において簡易に心拍を検出することができ、定
数設定操作部により年齢を設定することにより年齢に対
応した安静時心拍数を自動的に計測することができ、心
拍数を指標にして適正運動量の下限から上限までの範囲
を決定することができ、運動中の心拍数に基づいて運動
量が適正であるか、過剰であるか、あるいは不足してい
るかを運動者に逐次識別報知して、運動者が運動の強さ
や運動の適正量を逐次認識しながら運動をすることがで
き、歩数を指標にした歩数計や消費カロリーを指標にし
たカロリーカウンタ等の従来の運動量評価器具では不可
能であった運動中の運動量や運動の適正量を運動中に逐
次認識するということができ、運動中の心拍数を例えば
メモリーカード等の携行可能なカード様式の心拍データ
記録手段に記録することができ、カード様式の心拍デー
タ記録手段に記録された心拍データを、パーソナルコン
ピュータにより読取り、加工し、加工したデータを前記
カード様式の心拍データ記録手段に再記録したりするこ
とができ、運動中の心拍数を例えばメモリーカード等の
携行可能なカード様式の心拍データ記録手段に記録する
ことにより運動中における時間経過に伴う運動の強さの
変化の様子を把握することができ、さらに運動開始後の
運動量を積算して記録することができる(請求項2)。 (3)前記心拍数記録型適正運動量指示装置において、
前記心拍数記録型適正運動量指示装置が、前記マイクロ
コンピュータの演算により自動的に得られる前記適正心
拍数の上限値及び下限値に優先して、前記適正運動量に
対応する前記適正心拍数の上限値及び下限値を、任意に
設定することができる適正心拍数上下限値任意設定操作
部を備えているので、自動的に得られる前記適正心拍数
の上限値及び下限値に優先して、運動者が希望する運動
量に対応する適正心拍数の上限値及び下限値を任意に設
定することができ、運動者の指先や耳たぶや胸部等の身
体表面上の心拍検出部位において簡易に心拍を検出する
ことができ、定数設定操作部により年齢を設定すること
により年齢に対応した安静時心拍数を自動的に計測する
ことができ、心拍数を指標にして適正運動量の下限から
上限までの範囲を決定することができ、運動中の心拍数
に基づいて運動量が適正であるか、過剰であるか、ある
いは不足しているかを運動者に逐次識別報知して、運動
者が運動の強さや運動の適正量を逐次認識しながら運動
をすることができ、歩数を指標にした歩数計や消費カロ
リーを指標にしたカロリーカウンタ等の従来の運動量評
価器具では不可能であった運動中の運動量や運動の適正
量を運動中に逐次認識するということができ、運動中の
心拍数を例えばメモリーカード等の携行可能なカード様
式の心拍データ記録手段に記録することができ、カード
様式の心拍データ記録手段に記録された心拍データを、
パーソナルコンピュータにより読取り、加工し、加工し
たデータを前記カード様式の心拍データ記録手段に再記
録したりすることができ、運動中の心拍数を例えばメモ
リーカード等の携行可能なカード様式の心拍データ記録
手段に記録することにより運動中における時間経過に伴
う運動の強さの変化の様子を把握することができ、さら
に運動開始後の運動量を積算して記録することができる
(請求項3)。 (4)前記心拍数記録型適正運動量指示装置において、
前記運動量識別報知手段が、前記識別報知の手段として
識別音を発する識別音発生源と、前記識別音発生源が発
生した前記識別音を、前記識別音発生源から識別音伝達
管を介して運動者の耳元へ伝達する識別音伝達回路手段
と、を備えているので、発生した識別報知手段としての
ブザー音等の識別音を、電気的拡声回路を使用せずに、
識別音発生源から識別音伝達管を介して運動者の耳元へ
伝達することができ、安静時の心拍数の測定誤差による
ばらつきを調整し、運動開始前における安定した安静時
心拍数を、自動的に誘導し設定することができ、運動者
の指先や耳たぶや胸部等の身体表面上の心拍検出部位に
おいて簡易に心拍を検出することができ、定数設定操作
部により年齢を設定することにより年齢に対応した安静
時心拍数を自動的に計測することができ、心拍数を指標
にして適正運動量の下限から上限までの範囲を決定する
ことができ、運動中の心拍数に基づいて運動量が適正で
あるか、過剰であるか、あるいは不足しているかを運動
者に逐次識別報知して、運動者が運動の強さや運動の適
正量を逐次認識しながら運動をすることができ、歩数を
指標にした歩数計や消費カロリーを指標にしたカロリー
カウンタ等の従来の運動量評価器具では不可能であった
運動中の運動量や運動の適正量を運動中に逐次認識する
ということができ、運動中の心拍数を例えばメモリーカ
ード等の携行可能なカード様式の心拍データ記録手段に
記録することができ、カード様式の心拍データ記録手段
に記録された心拍データを、パーソナルコンピュータに
より読取り、加工し、加工したデータを前記カード様式
の心拍データ記録手段に再記録したりすることができ、
運動中の心拍数を例えばメモリーカード等の携行可能な
カード様式の心拍データ記録手段に記録することにより
運動中における時間経過に伴う運動の強さの変化の様子
を把握することができ、さらに運動開始後の運動量を積
算して記録することができる(請求項4)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の心拍数記録型適正運動量指示装置の構
成を示すブロック図である。
【図2】図1の心拍数記録型適正運動量指示装置の操作
表示面の一例を示す前面図である。
【図3】図1の心拍数記録型適正運動量指示装置により
運動量の識別報知をする際の動作過程を説明するための
運動量識別報知フロー図である。
【図4】図1の心拍数記録型適正運動量指示装置により
安静時心拍数を自動設定する際の安静時心拍数設定フロ
ー図である。
【図5】図1の心拍数記録型適正運動量指示装置による
具体的な操作手順の一例を説明するための操作手順フロ
ー図である。
【図6】図1の心拍数記録型適正運動量指示装置におい
て使用される携行可能なカード様式の心拍データ記録手
段の一例としてのメモリーカードを使用してデータ解析
を行う際の、作業手順の一例を示す作業手順説明図であ
る。
【符号の説明】
1 心拍数記録型適正運動量指示装置 2 心拍検出器 3 運動者 4 検出脈動増幅・波形整形器 5 マイクロコンピュータ 6 定数設定操作部 7 表示器 8 運動量識別報知手段としてのブザー 9 心拍データ記録手段としてのメモリーカード 10 識別音伝達回路手段 10a 空気伝達型音声イヤホーン 11 電源 12 導線 13 識別音伝達管としてのビニール細管 14 PCカードアダプタ 15 カードPCスロット 16 データ処理装置 STEP1〜STEP13 フローチャートステップ D1〜D16 LCD表示画面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 身体表面上の心拍検出部位に着脱自在に
    装着され安静時の心拍を検出して安静時の心拍数に対応
    する安静時心拍信号を出力信号として発するとともに運
    動中の心拍を検出して運動時の心拍数に対応する運動時
    心拍信号を出力信号として発する心拍検出器と、 前記心拍検出器から送られた前記安静時心拍信号及び前
    記運動時心拍信号に基づき、[数1]式すなわち、 【数1】適正運動量に対応する適正心拍数=運動開始前
    の安静時心拍数+(最大心拍数−安静時心拍数)×
    (0.6〜0.8)×α ただし、 最大心拍数=220−被計測者の年齢数 α:最大値を100%としたときの運動の強さの度合い
    を示すトレーニングレシオ に従って適正運動量に対応する適正心拍数の上限値及び
    下限値を演算するマイクロコンピュータと、 前記マイクロコンピュータによる演算に必要な定数を設
    定するための定数設定操作部と、 前記マイクロコンピュータによる演算の結果に応じて、
    前記運動中の心拍数が前記適正心拍数の範囲内のときは
    運動量が適正であることを示す第1の形態の識別報知を
    行い、前記運動中の心拍数が前記適正心拍数の前記上限
    値を超えたときは運動量が過剰であることを示す第2の
    形態の識別報知を行い、前記運動中の心拍数が前記適正
    心拍数の前記下限値未満であるときは運動量が不足して
    いることを示す第3の形態の識別報知を行う運動量識別
    報知手段と、 前記心拍検出器により検出された心拍に係る心拍データ
    を、パーソナルコンピュータによる読取り、加工、加工
    後の再記録が可能に記録する携行可能なカード様式の心
    拍データ記録手段と、 を備えたことを特徴とする、心拍数記録型適正運動量指
    示装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の心拍数記録型適正運動
    量指示装置において、前記マイクロコンピュータが、前
    記心拍検出器から送られた安静時心拍信号に基づいて互
    いに時間を置いて得られた複数個の安静時の心拍数のば
    らつきを調整し、前記[数1]式の運動開始前の安静時
    心拍数として、ばらつき調整済み安静時心拍数を演算す
    る安静時心拍数ばらつき調整演算部を備えていることを
    特徴とする、心拍数記録型適正運動量指示装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の心拍数記録型適
    正運動量指示装置において、前記心拍数記録型適正運動
    量指示装置が、前記マイクロコンピュータの演算により
    自動的に得られる前記適正心拍数の上限値及び下限値に
    優先して、前記適正運動量に対応する前記適正心拍数の
    上限値及び下限値を、任意に設定することができる適正
    心拍数上下限値任意設定操作部を備えていることを特徴
    とする、心拍数記録型適正運動量指示装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか一つに記載
    の心拍数記録型適正運動量指示装置において、前記運動
    量識別報知手段が、前記識別報知の手段として識別音を
    発する識別音発生源と、前記識別音発生源が発生した前
    記識別音を、前記識別音発生源から識別音伝達管を介し
    て運動者の耳元へ伝達する識別音伝達回路手段とを備え
    ていることを特徴とする、心拍数記録型適正運動量指示
    装置。
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