JP2001299732A - カロリー計算機 - Google Patents
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
て毎日の消費カロリーを総合的に把握できるようにす
る。 【解決手段】人体インピーダンスを測定する人体インピ
ーダンス測定手段110と、性別、年齢、身長、体重の
個人データを入力する個人データ入力手段120と、人
体インピーダンスと個人データに基づいて体脂肪率を算
出する体脂肪率算出手段130と、個人データと体脂肪
率に基づいて基礎代謝量を算出する基礎代謝量算出手段
140と、歩数を計測する歩数計測手段150と、計測
した歩数と基礎代謝量に基づいて歩行の消費カロリーを
計算する歩行消費カロリー計算手段160と、運動器具
で計測した運動量をシリアルインタフェースを介してカ
ロリー計算機1に入力する運動量入力手段170と、入
力した運動量と基礎代謝量に基づいて運動の消費カロリ
ーを計算する運動消費カロリー計算手段180と、歩行
の消費カロリーに運動の消費カロリーを加算する消費カ
ロリー加算手段190で構成する。
Description
量を計測する運動計を内蔵し、マシンを操作して機械的
な反復運動を行う運動器具のモニタを親機とし、歩数を
計測する歩数計を内蔵し、携帯可能な端末を子機として
両者を通信手段を介して接続し、歩数計の消費カロリー
に運動器具の消費カロリーを加算して表示部に表示する
カロリー計算機に関する。
動を行う目的は、心肺機能を強化して全身持久力を高め
ることの他に、余分な体脂肪を消費して肥満を解消し、
引き締まった健康的な身体にすることも大きな狙いであ
る。そのためには、毎日の消費カロリーと摂取カロリー
の収支バランスを適正に保つため、運動器具を使用する
際は運動による消費カロリーを正確に把握する必要があ
る。
運動の消費カロリーを表示する機能が付いているが、い
ろいろな種類の運動器具を使用する場合は、運動器具毎
にそれぞれの消費カロリーをメモしたり、集計するなど
の手間を必要とし、全体の消費カロリーを正確に把握す
るのが面倒であった。また、1日の消費カロリーは運動
器具以外にも、歩行による消費カロリーが大きなウエイ
トを占めるので、歩数計の消費カロリーも運動器具の消
費カロリーに加算する必要がある。このように、1日の
総消費カロリーを把握するのは容易でなく、長期にわた
って毎日の総消費カロリーを把握するのはさらに困難で
あった。
手段を介して接続することにより、それぞれの消費カロ
リーを自動集計して歩数計を媒体として毎日の消費カロ
リーを総合的に把握できるようにすることを目的になさ
れたものである。
めに本発明は以下のように構成した。
の運動量を計測する運動計を内蔵し、マシンを操作して
機械的な反復運動を行う運動器具のモニタを親機とし、
歩数を計測する歩数計を内蔵し、携帯可能な端末を子機
として両者を通信手段を介して接続し、この親機と子機
の少なくとも一方に、前記運動計の運動量と歩数計の歩
数を消費カロリーに換算する消費カロリー換算手段と、
前記歩数計の消費カロリーに運動計の消費カロリーを加
算する消費カロリー加算手段と、を備え、歩行の消費カ
ロリーに運動器具の消費カロリーを加算して前記親機と
子機の少なくとも一方の表示部に表示してなるカロリー
計算機である。請求項2の発明は、マシン操作の運動量
を計測する運動計を内蔵し、マシンを操作して機械的な
反復運動を行う運動器具のモニタを親機とし、歩数を計
測する歩数計を内蔵し、携帯可能な端末を子機として両
者を通信手段を介して接続し、この親機と子機の少なく
とも一方に、電極を介して人体インピーダンスを測定す
る人体インピーダンス測定手段と、測定した人体インピ
ーダンスに基づいて体脂肪率を算出する体脂肪率算出手
段と、算出した体脂肪率に基づいて前記運動計の運動量
と歩数計の歩数を消費カロリーに換算する消費カロリー
換算手段と、前記歩数計の消費カロリーに運動計の消費
カロリーを加算する消費カロリー加算手段と、を備え、
歩行の消費カロリーに運動器具の消費カロリーを加算し
て前記親機と子機の少なくとも一方の表示部に表示して
なるカロリー計算機である。請求項3の発明は、マシン
操作の運動量を計測する運動計を内蔵し、マシンを操作
して機械的な反復運動を行う運動器具のモニタを親機と
し、歩数を計測する歩数計を内蔵し、携帯可能な端末を
子機として両者を通信手段を介して接続し、この親機と
子機の少なくとも一方に、前記運動計の運動量を歩数に
換算する歩数換算手段と、前記歩数計の歩数に運動計の
歩数を加算する歩数加算手段と、を備え、歩数計の歩数
に運動器具の運動量に相当する歩数を加算して前記親機
と子機の少なくとも一方の表示部に表示してなるカロリ
ー計算機である。請求項4の発明は、前記運動器具を左
右一対のペダルの上に乗ってこれを左右交互に前後方向
に往復動して歩行運動を行う歩行運動器具とし、前記運
動量を歩行回数とする請求項1または2または3記載の
カロリー計算機である。請求項5の発明は、前記運動器
具を左右一対のペダルの上に乗ってこれを左右交互に上
下方向に往復動してステップ運動を行うステップ運動器
具とし、前記運動量をステップ回数とする請求項1また
は2または3記載のカロリー計算機である。請求項6の
発明は、前記運動器具を無端ベルトの上に乗ってランニ
ング運動を行うトレッドミルとし、前記運動量を走行距
離とする請求項1または2または3記載のカロリー計算
機である。請求項7の発明は、前記運動器具を定置式自
転車に乗ってサイクリング運動を行う自転車エルゴメー
タとし、前記運動量を走行距離とする請求項1または2
または3記載のカロリー計算機である。
施の形態について説明する。
の正面図を示す。カロリー計算機1は、人体インピーダ
ンス測定回路2と歩数計3を内蔵し、正面にLCDの表
示部Dを設け、その下方に電源/選択キーK1、数字の
ダウンキーK2とアップキーK3、確定キーK4および
開始/終了キーK5を配置する。また、ケース側面の上
下に互いに電気的に絶縁する4端子電極を構成する一方
の給電側電極E1、E1と、他方の検出側電極E2、E
2を固着し、下端に運動器具のモニタに接続するRS2
32CケーブルのコネクタCを取り付ける。
ンによる電源のオン・オフと、個人データの入力切換、
あるいは体脂肪率、基礎代謝量、歩数、消費カロリーな
どの表示切換えを行う。ダウンキーK2は、キーを押す
毎に数字を1ずつ下降させて数字を入力する。アップキ
ーK3は、キーを押す毎に数字を1ずつ上昇させて数字
を入力する。性別、年齢、身長、体重の個人データを入
力するときは、それぞれのデフォルト値が表示され、デ
ータ入力はそれらの数値をダウンキーK2とアップキー
K3で修正しながら行う。確定キーK4は、入力データ
の確定を行い、確定キーK4が押されると次の入力に移
行する。開始/終了キーK5は、体脂肪の測定と歩数の
計測および運毒器具が計測した運動量の入力をスタート
させる。
1、E1と検出側電極E2、E2は、運動器具のハンド
ルやモニタなどに取り付けてもよい。また、運動器具に
歪ゲージなどから成る体重測定センサを取り付け、体重
測定センサの出力信号を入力して個人データの体重とし
てもよい。
ロック図を示す。人体インピーダンス測定回路2は、発
振器21が生成する50kHzの正弦波交流電圧を駆動
回路22、切換スイッチ23Aを介してケース1の給電
側電極E1、E1に供給する。
腕を肩の高さでまっすぐ伸ばし、図3に示すように、カ
ロリー計算機1の給電側電極E1、E1と検出側電極E
2、E2を左右の人差し指と親指で挟む。これにより、
左右の検出側電極E2、E2の間に交流電圧が発生し、
両手間の人体インピーダンスを測定する。
を切換スイッチ23A、帯域フィルタ24、整流回路2
5、増幅器26を介して直流電圧に変換し、波形整形、
レベル調整、オフセット調整した後、A/D変換器2
7、I/Oインタフェース16を介してCPU14に入
力する。
要素の経時変化や温度特性による測定誤差を修正するた
め、人体インピーダンスを測定する前に、検出側回路の
出力特性をあらかじめ校正する。すなわち、2つの変量
である人体インピーダンスZと検出側回路が検出する交
-流電圧Vの関係を回帰直線Z=k・V+C0にあては
める。そして、抵抗値が既知の2つの抵抗R1とR2の
両端に、人体インピーダンスZを測定するときと同じ所
定の交流電圧を印加し、抵抗R1とR2の両端に発生す
る交流電圧Vを検出して回帰直線の比例定数kと固定定
数C0を求める。
してI/Oインタフェース16、切換ユニット28、切
換制御回路29Aを介して切換スイッチ23Aを切換
え、駆動回路22と帯域フィルタ24との間に2つの抵
抗R1とR2を接続する。次に、CPU14から制御信
号を出力してI/Oインタフェース16、切換ユニット
28、切換制御回路29Bを介して切換スイッチ23B
を切換え、測定対象を抵抗R1あるいは抵抗R2に切換
える。
計3は、おもり31の付いたばね32に接点電極33を
接近配置し、ばね32と接点電極33の終端をカウンタ
回路34に接続する。歩数計3を腰に付けて歩くと、ば
ね32が上下に振動して歩くたびにばね32と接点電極
33が接触し、この接触回数をカウントして歩数計3の
歩数とする。
の機能ブロック図を示す。カロリー計算機1は、人体イ
ンピーダンス測定回路2により人体インピーダンスを測
定する人体インピーダンス測定手段110と、キーを操
作して性別、年齢、身長、体重の個人データを入力する
個人データ入力手段120と、人体インピーダンスと個
人データに基づいて体脂肪率を算出する体脂肪率算出手
段130と、個人データと体脂肪率に基づいて基礎代謝
量を算出する基礎代謝量算出手段140と、歩数計3に
より歩数を計測する歩数計測手段150と、計測した歩
数と基礎代謝量に基づいて歩行の消費カロリーを計算す
る歩行消費カロリー計算手段160と、親機側の運動器
具で計測した運動量をシリアルインタフェースを介して
子機側のカロリー計算機1に入力する運動量入力手段1
70と、入力した運動量と基礎代謝量に基づいて運動の
消費カロリーを計算する運動消費カロリー計算手段18
0と、歩行の消費カロリーに運動の消費カロリーを加算
する消費カロリー加算手段190で構成する。
に基づいて基礎代謝量を算出する。 基礎代謝量=C0 ×体重×(100−体脂肪率)/10
0+C1 C0 =24.0349 女性40歳未満 21.951 女性40歳以上 27.717 男性40歳未満 25.333 男性40歳以上 C1 =427.64 女性40歳未満 424.38 女性40歳以上 188.21 男性40歳未満 243.28 男性40歳以上
計3の歩数と歩行時間から平均歩行ピッチを求め、この
平均歩行ピッチと基礎代謝量から平均歩行強度を求め、
平均歩行強度に歩行時間を掛けて歩行の消費カロリーを
求める。 歩行の消費カロリー(kcal)=平均歩行強度(kc
al/分)×歩行時間(分) 歩行強度は、歩行の際に消費する1分当りの消費カロリ
ーを表し、次の式によって求める。 歩行強度(kcal/分)=(エネルギー代謝率×基礎
代謝量+安静時の代謝量)(kcal)/1440
(分) エネルギー代謝率は、歩行強度によって基礎代謝量の何
倍のカロリーを消費するかを表し、例えば、歩行ピッチ
が毎分60歩の場合は2.0、120歩の場合は3.
0、180歩の場合は5.0、240歩の場合は7.0
などのように実測によって求める。また、安静時の代謝
量は基礎代謝量の1.2倍とする。
量入力手段170が入力した運動量と基礎代謝量に基づ
いて平均運動強度を求め、平均運動強度に運動時間を掛
けて運動の消費カロリーを求める。運動量は、運動時間
と運動スピードおよび運動負荷の3要素で構成し、これ
らを親機側の運動器具によって計測する。 運動の消費カロリー(kcal)=平均運動強度(kc
al/分)×運動時間(分) 運動強度は、運動の際に消費する1分当りの消費カロリ
ーを表し、次の式によって求める。 運動強度(kcal/分)=(エネルギー代謝率×基礎
代謝量+安静時の代謝量)(kcal)/1440
(分)
礎代謝量の何倍のカロリーを消費するかを表し、運動強
度は運動スピードと高い相関関係にあるので、両者の回
帰方程式から求める。また、エネルギー代謝率と運動ス
ピードの相関は運動負荷によって異なるので、図6に示
すように、両者の回帰方程式を運動負荷別に設定する。
このため、運動器具毎に調節した運動負荷によって適当
な回帰方程式を選択し、これと運動スピードをパラメー
タとして運動時のエネルギー代謝率を決定する。運動負
荷の調節は、ステップ運動器具は、ペダルを上下動する
油圧シリンダの圧力を変化させて行い、自転車エルゴメ
ータは、ペダルの摩擦抵抗を変化させて行い、トレッド
ミルは、ランニングベルトの勾配を変化させて行う。運
動スピードは、歩行運動器具とステップ運動器具は、単
位時間当りの歩数を歩行ピッチとして表示し、自転車エ
ルゴメータとトレッドミルは、単位時間当りの走行距離
を走行スピードとして表示する。これらの回帰方程式
は、それぞれの運動器具を用いた漸増負荷による消費カ
ロリーを実測して得ることができる。また、安静時の代
謝量は基礎代謝量の1.2倍とする。運動の消費カロリ
ーは、親機側の運動器具で必要なデータを揃えて計算
し、計算結果を子機側のカロリー計算機1に転送しても
よい
ような構成で、体脂肪を測定するときは、まず、電源/
選択キーK1とダウンキーK2、アップキーK3および
確定キー4を操作して性別、年齢、身長および体重の個
人データを入力する。このとき、入力データが前回と同
じ場合は入力を省略できる。次に、開始/終了キーK5
を押した後、カロリー計算機1の上下の側面に設けた給
電側電極E1、E1と検出側電極E2、E2を左右の人
差し指と親指で挟んで体脂肪の測定をスタートさせる。
測定を開始してしばらくすると、表示部Dに体脂肪率が
表示され、次に電源/選択キーK1を押すと、基礎代謝
量が表示される。
を腰に付け、開始/終了キーK5を押して歩数計3をス
タートさせる。歩数計3がスタートすると、電源/選択
キーK1を押す毎に画面が切り換わり、歩行時間、歩
数、累計歩数、歩行距離、累計歩行距離、消費カロリー
などが順番に表示される。
に示すように、運動器具のモニタMにRS232Cイン
タフェースケーブルaを介してカロリー計算機1を接続
し、開始/終了キーK5を押して運動量の入力をスター
トさせる。運動器具のモニタMとカロリー計算機1の接
続は、ケーブル以外に、微弱電波や赤外線による無線接
続、あるいはフォトカプラによる非接触光接続などの方
法で行ってもよい。また、運動量の転送はリアルタイム
でもよく、最後に開始/終了キーK5を押したときに一
括して行ってもよい。また、運動器具のモニタMにカロ
リー計算機1を接続しないときは運動器具を不作動にす
ると、運動量の入力忘れを防止できる。また、カロリー
計算機1を運動器具のモニタMに接続するときは、腰か
ら外してもよく、腰に付けたままでもよい。
の歩数と消費カロリーに運動器具の運動量に相当する歩
数と消費カロリーが加算され、電源/選択キーK1を押
す毎に加算された歩行時間、歩数、累計歩数、歩行距
離、累計歩行距離、消費カロリーなどが順番に表示され
る。
計算機は、マシン操作の運動量を計測する運動計を内蔵
し、マシンを操作して機械的な反復運動を行う運動器具
のモニタを親機とし、歩数を計測する歩数計を内蔵し、
携帯可能な端末を子機として両者を通信手段を介して接
続し、歩数計の消費カロリーに運動器具の消費カロリー
を加算して表示部に表示する。従って、本発明によれ
ば、毎日行う運動と歩行による消費カロリーが総合的に
把握できるようになるので、運動器具と歩数計を有効活
用して行うカロリーコントロールの成果を確実に高める
ことができる。
る。
る。
時の使用説明図である。
ク図である。
る。
時の使用説明図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 マシン操作の運動量を計測する運動計を
内蔵し、マシンを操作して機械的な反復運動を行う運動
器具のモニタを親機とし、 歩数を計測する歩数計を内蔵し、携帯可能な端末を子機
として両者を通信手段を介して接続し、 この親機と子機の少なくとも一方に、 前記運動計の運動量と歩数計の歩数を消費カロリーに換
算する消費カロリー換算手段と、 前記歩数計の消費カロリーに運動計の消費カロリーを加
算する消費カロリー加算手段と、を備え、 歩行の消費カロリーに運動器具の消費カロリーを加算し
て前記親機と子機の少なくとも一方の表示部に表示して
なるカロリー計算機。 - 【請求項2】 マシン操作の運動量を計測する運動計を
内蔵し、マシンを操作して機械的な反復運動を行う運動
器具のモニタを親機とし、 歩数を計測する歩数計を内蔵し、携帯可能な端末を子機
として両者を通信手段を介して接続し、 この親機と子機の少なくとも一方に、 電極を介して人体インピーダンスを測定する人体インピ
ーダンス測定手段と、 測定した人体インピーダンスに基づいて体脂肪率を算出
する体脂肪率算出手段と、 算出した体脂肪率に基づいて前記運動計の運動量と歩数
計の歩数を消費カロリーに換算する消費カロリー換算手
段と、 前記歩数計の消費カロリーに運動計の消費カロリーを加
算する消費カロリー加算手段と、を備え、 歩行の消費カロリーに運動器具の消費カロリーを加算し
て前記親機と子機の少なくとも一方の表示部に表示して
なるカロリー計算機。 - 【請求項3】 マシン操作の運動量を計測する運動計を
内蔵し、マシンを操作して機械的な反復運動を行う運動
器具のモニタを親機とし、 歩数を計測する歩数計を内蔵し、携帯可能な端末を子機
として両者を通信手段を介して接続し、 この親機と子機の少なくとも一方に、 前記運動計の運動量を歩数に換算する歩数換算手段と、 前記歩数計の歩数に運動計の歩数を加算する歩数加算手
段と、を備え、 歩数計の歩数に運動器具の運動量に相当する歩数を加算
して前記親機と子機の少なくとも一方の表示部に表示し
てなるカロリー計算機。 - 【請求項4】 前記運動器具を左右一対のペダルの上に
乗ってこれを左右交互に前後方向に往復動して歩行運動
を行う歩行運動器具とし、前記運動量を歩行回数とする
請求項1または2または3記載のカロリー計算機。 - 【請求項5】 前記運動器具を左右一対のペダルの上に
乗ってこれを左右交互に上下方向に往復動してステップ
運動を行うステップ運動器具とし、前記運動量をステッ
プ回数とする請求項1または2または3記載のカロリー
計算機。 - 【請求項6】 前記運動器具を無端ベルトの上に乗って
ランニング運動を行うトレッドミルとし、前記運動量を
走行距離とする請求項1または2または3記載のカロリ
ー計算機。 - 【請求項7】 前記運動器具を定置式自転車に乗ってサ
イクリング運動を行う自転車エルゴメータとし、前記運
動量を走行距離とする請求項1または2または3記載の
カロリー計算機。
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JP3599635B2 JP3599635B2 (ja) | 2004-12-08 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010079207A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Honda Motor Co Ltd | 二輪車シミュレーション装置 |
RU2516870C2 (ru) * | 2008-12-26 | 2014-05-20 | Омрон Хэлткэа Ко., Лтд. | Система получения биологической информации и способ получения биологической информации |
JP2016540527A (ja) * | 2013-10-14 | 2016-12-28 | ナイキ イノベイト シーブイ | 複数の装置からのエネルギー消費計算を一体化したフィットネストレーニングシステム |
-
2000
- 2000-04-21 JP JP2000121710A patent/JP3599635B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US10136840B2 (en) | 2013-10-14 | 2018-11-27 | Nike, Inc. | Fitness training system for merging energy expenditure calculations from multiple devices |
US11045114B2 (en) | 2013-10-14 | 2021-06-29 | Nike, Inc. | Fitness training system for merging energy expenditure calculations from multiple devices |
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