JP2001321370A - 運動器具モニタ - Google Patents
運動器具モニタInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】表示モニタの付いていない運動器具を使用する
際でも、そのときの運動量や消費カロリーを簡単に知る
ことができるようにする。 【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、運動器具の種類を設定する運動器具種類設定
手段１５０と、調節した運動器具の運動負荷を入力する
運動負荷入力手段１６０と、運動器具に取り付けたセン
サの出力信号を入力して運動器具の種類に応じた運動量
に換算する運動量換算手段１７０と、運動時の心拍数を
測定する心拍数測定手段１８０と、運動量、運動負荷、
心拍数および基礎代謝量に基づいて運動の消費カロリー
を計算する消費カロリー計算手段１９０で構成する。
際でも、そのときの運動量や消費カロリーを簡単に知る
ことができるようにする。 【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、運動器具の種類を設定する運動器具種類設定
手段１５０と、調節した運動器具の運動負荷を入力する
運動負荷入力手段１６０と、運動器具に取り付けたセン
サの出力信号を入力して運動器具の種類に応じた運動量
に換算する運動量換算手段１７０と、運動時の心拍数を
測定する心拍数測定手段１８０と、運動量、運動負荷、
心拍数および基礎代謝量に基づいて運動の消費カロリー
を計算する消費カロリー計算手段１９０で構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マシンを操作して
機械的な反復運動を行う運動器具に、運動回数を検出す
るセンサを外部から取り付け、このセンサに接続する筐
体の表示部に運動器具の運動量と消費カロリーを表示す
る運動器具モニタに関する。
機械的な反復運動を行う運動器具に、運動回数を検出す
るセンサを外部から取り付け、このセンサに接続する筐
体の表示部に運動器具の運動量と消費カロリーを表示す
る運動器具モニタに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】運動器具を使用して運
動を行う目的は、心肺機能を強化して全身の持久力を高
める他に、余分な体脂肪を消化して肥満を解消し、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。
動を行う目的は、心肺機能を強化して全身の持久力を高
める他に、余分な体脂肪を消化して肥満を解消し、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。
【０００３】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
使用する際はそのときの運動量や消費カロリーを正確に
把握しておく必要がある。ところが、最近多い廉価販売
の運動器具にはこのような運動量や消費カロリーを表示
するモニタが付いていないものが多い。
カロリーの収支バランスを適正に保つため、運動器具を
使用する際はそのときの運動量や消費カロリーを正確に
把握しておく必要がある。ところが、最近多い廉価販売
の運動器具にはこのような運動量や消費カロリーを表示
するモニタが付いていないものが多い。
【０００４】そこで本発明は、表示モニタの付いていな
い運動器具を使用する際でも、そのときの運動量や消費
カロリーを簡単に知ることができるようにすることを目
的になされたものである。
い運動器具を使用する際でも、そのときの運動量や消費
カロリーを簡単に知ることができるようにすることを目
的になされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は以下のように構成した。
めに本発明は以下のように構成した。
【０００６】すなわち、請求項１の発明は、マシンを操
作して機械的な反復運動を行う運動器具に、前記反復運
動の運動回数を検出するセンサを外部から取り付け、こ
のセンサに接続して表示部を有する筐体に、前記センサ
の出力信号を入力して前記運動回数を運動量に換算する
運動量換算手段と、換算した運動量に基づいて消費カロ
リーを計算する消費カロリー計算手段と、を備え、前記
運動器具の運動量と消費カロリーを前記表示部に表示し
てなる運動器具モニタである。請求項２の発明は、マシ
ンを操作して機械的な反復運動を行う運動器具に、前記
反復運動の運動回数を検出するセンサを外部から取り付
け、このセンサに接続して表示部を有する筐体に、前記
センサの出力信号を入力して前記運動回数を運動量に換
算する運動量換算手段と、心拍数を測定する心拍数測定
手段と、換算した運動量と測定した心拍数に基づいて消
費カロリーを計算する消費カロリー計算手段と、を備
え、心拍数と前記運動器具の運動量と消費カロリーを前
記表示部に表示してなる運動器具モニタである。請求項
３の発明は、マシンを操作して機械的な反復運動を行う
運動器具に、前記反復運動の運動回数を検出するセンサ
を外部から取り付け、このセンサに接続して表示部を有
する筐体に、前記センサの出力信号を入力して前記運動
回数を運動量に換算する運動量換算手段と、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、換算した運動量と
算出した体脂肪率に基づいて消費カロリーを計算する消
費カロリー計算手段と、を備え、体脂肪率と前記運動器
具の運動量と消費カロリーを前記表示部に表示してなる
運動器具モニタである。請求項４の発明は、マシンを操
作して機械的な反復運動を行う運動負荷調節可能な運動
器具に、前記反復運動の運動回数を検出するセンサを外
部から取り付け、このセンサに接続して表示部を有する
筐体に、前記センサの出力信号を入力して前記運動回数
を運動量に換算する運動量換算手段と、前記運動負荷を
入力する運動負荷入力手段と、換算した運動量と入力し
た運動負荷に基づいて消費カロリーを計算する消費カロ
リー計算手段と、を備え、前記運動器具の運動量と消費
カロリーを前記表示部に表示してなる運動器具モニタで
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前後方向に往復動し
てスライド運動を行うスライド運動器具とし、前記運動
量をスライド数とする請求項１〜４記載の運動器具モニ
タである。請求項６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
運動量をステップ数とする請求項１〜４記載の運動器具
モニタである。請求項７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１〜４記載の
運動器具モニタである。請求項８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１〜４記載の運動器具モニタである。請求項９の発明
は、前記運動器具を左右一対のオールを握ってこれを前
後方向に往復動してボート漕ぎ運動を行うローイングマ
シンとし、前記運動量をストローク数とする請求項１〜
４記載の運動器具モニタである。
作して機械的な反復運動を行う運動器具に、前記反復運
動の運動回数を検出するセンサを外部から取り付け、こ
のセンサに接続して表示部を有する筐体に、前記センサ
の出力信号を入力して前記運動回数を運動量に換算する
運動量換算手段と、換算した運動量に基づいて消費カロ
リーを計算する消費カロリー計算手段と、を備え、前記
運動器具の運動量と消費カロリーを前記表示部に表示し
てなる運動器具モニタである。請求項２の発明は、マシ
ンを操作して機械的な反復運動を行う運動器具に、前記
反復運動の運動回数を検出するセンサを外部から取り付
け、このセンサに接続して表示部を有する筐体に、前記
センサの出力信号を入力して前記運動回数を運動量に換
算する運動量換算手段と、心拍数を測定する心拍数測定
手段と、換算した運動量と測定した心拍数に基づいて消
費カロリーを計算する消費カロリー計算手段と、を備
え、心拍数と前記運動器具の運動量と消費カロリーを前
記表示部に表示してなる運動器具モニタである。請求項
３の発明は、マシンを操作して機械的な反復運動を行う
運動器具に、前記反復運動の運動回数を検出するセンサ
を外部から取り付け、このセンサに接続して表示部を有
する筐体に、前記センサの出力信号を入力して前記運動
回数を運動量に換算する運動量換算手段と、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、換算した運動量と
算出した体脂肪率に基づいて消費カロリーを計算する消
費カロリー計算手段と、を備え、体脂肪率と前記運動器
具の運動量と消費カロリーを前記表示部に表示してなる
運動器具モニタである。請求項４の発明は、マシンを操
作して機械的な反復運動を行う運動負荷調節可能な運動
器具に、前記反復運動の運動回数を検出するセンサを外
部から取り付け、このセンサに接続して表示部を有する
筐体に、前記センサの出力信号を入力して前記運動回数
を運動量に換算する運動量換算手段と、前記運動負荷を
入力する運動負荷入力手段と、換算した運動量と入力し
た運動負荷に基づいて消費カロリーを計算する消費カロ
リー計算手段と、を備え、前記運動器具の運動量と消費
カロリーを前記表示部に表示してなる運動器具モニタで
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前後方向に往復動し
てスライド運動を行うスライド運動器具とし、前記運動
量をスライド数とする請求項１〜４記載の運動器具モニ
タである。請求項６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
運動量をステップ数とする請求項１〜４記載の運動器具
モニタである。請求項７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１〜４記載の
運動器具モニタである。請求項８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１〜４記載の運動器具モニタである。請求項９の発明
は、前記運動器具を左右一対のオールを握ってこれを前
後方向に往復動してボート漕ぎ運動を行うローイングマ
シンとし、前記運動量をストローク数とする請求項１〜
４記載の運動器具モニタである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【０００８】図１に、本発明を実施した運動器具モニタ
の正面図を示す。運動器具モニタ１は、人体インピーダ
ンス測定回路２と図示しない心拍数測定回路と運動器具
に取り付けたセンサとのインタフェース回路を内蔵し、
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、左右両側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、Ｅ２を固着し、下端にインタフェース回路を運動
器具に取り付けたセンサに接続するコネクタＣを取り付
ける。
の正面図を示す。運動器具モニタ１は、人体インピーダ
ンス測定回路２と図示しない心拍数測定回路と運動器具
に取り付けたセンサとのインタフェース回路を内蔵し、
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、左右両側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、Ｅ２を固着し、下端にインタフェース回路を運動
器具に取り付けたセンサに接続するコネクタＣを取り付
ける。
【０００９】電源／選択キーＫ１は、約２秒のロングオ
ンによる電源のオン・オフと、個人データや運動負荷の
調節値の入力切換え、あるいは体脂肪率や運動量の測定
結果の表示切換えなどを行う。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、体脂肪率の測定
や運動量の測定をスタートさせる。
ンによる電源のオン・オフと、個人データや運動負荷の
調節値の入力切換え、あるいは体脂肪率や運動量の測定
結果の表示切換えなどを行う。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、体脂肪率の測定
や運動量の測定をスタートさせる。
【００１０】運動器具モニタ１に装着した給電側電極Ｅ
１、Ｅ１と検出側電極Ｅ２、Ｅ２は、運動器具のハンド
ルバー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。
１、Ｅ１と検出側電極Ｅ２、Ｅ２は、運動器具のハンド
ルバー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。
【００１１】図２に、人体インピーダンス測定回路のブ
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を介して給電側電極Ｅ
１、Ｅ１に供給する。
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を介して給電側電極Ｅ
１、Ｅ１に供給する。
【００１２】人体インピーダンスを測定するときは、両
腕を肩の高さでまっすぐ伸ばし、図３に示すように、運
動器具モニタ１の給電側電極Ｅ１、Ｅ１と検出側電極Ｅ
２、Ｅ２を左右の手のひらで挟む。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。
腕を肩の高さでまっすぐ伸ばし、図３に示すように、運
動器具モニタ１の給電側電極Ｅ１、Ｅ１と検出側電極Ｅ
２、Ｅ２を左右の手のひらで挟む。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。
【００１３】検出側電極Ｅ２、Ｅ２に発生した交流電圧
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。
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。
【００１４】人体インピーダンス測定回路２を構成する
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。
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。
【００１５】このため、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。
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。
【００１６】図４に、本発明を実施した運動器具モニタ
の機能ブロック図を示す。運動器具モニタ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、運動器具の
種類を設定する運動器具種類設定手段１５０と、調節し
た運動器具の運動負荷を入力する運動負荷入力手段１６
０と、運動器具に取り付けたセンサの出力信号を入力し
て運動器具の種類に応じた運動量に換算する運動量換算
手段１７０と、運動時の心拍数を測定する心拍数測定手
段１８０と、運動量、運動負荷、心拍数および基礎代謝
量に基づいて運動の消費カロリーを計算する消費カロリ
ー計算手段１９０で構成する。
の機能ブロック図を示す。運動器具モニタ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、運動器具の
種類を設定する運動器具種類設定手段１５０と、調節し
た運動器具の運動負荷を入力する運動負荷入力手段１６
０と、運動器具に取り付けたセンサの出力信号を入力し
て運動器具の種類に応じた運動量に換算する運動量換算
手段１７０と、運動時の心拍数を測定する心拍数測定手
段１８０と、運動量、運動負荷、心拍数および基礎代謝
量に基づいて運動の消費カロリーを計算する消費カロリ
ー計算手段１９０で構成する。
【００１７】基礎代謝量算出手段１４０は、個人データ
と体脂肪率に基づいて次の計算式によって基礎代謝量を
算出する。 基礎代謝量＝Ｃ0 ×体重×（１００−体脂肪率）／１０
０＋Ｃ1 なお、運動器具モニタ１に人体インピーダンスを測定し
て体脂肪率を算出する機能がない場合は、身長と体重の
関係から体表面積を求め、これに性別、年齢別に設定し
た体表面積１ｍ2 当りの基準基礎代謝量を掛けて基礎代
謝量を求めてもよい。
と体脂肪率に基づいて次の計算式によって基礎代謝量を
算出する。 基礎代謝量＝Ｃ0 ×体重×（１００−体脂肪率）／１０
０＋Ｃ1 なお、運動器具モニタ１に人体インピーダンスを測定し
て体脂肪率を算出する機能がない場合は、身長と体重の
関係から体表面積を求め、これに性別、年齢別に設定し
た体表面積１ｍ2 当りの基準基礎代謝量を掛けて基礎代
謝量を求めてもよい。
【００１８】運動器具種類設定手段１５０は、表示部Ｄ
に運動器具の種類のメニューを表示し、電源／選択キー
Ｋ１を操作して運動器具の種類を選択する。メニューに
は、例えば、スライド運動器具、ステップ運動器具、自
転車エルゴメータ、トレッドミル、ローイングマシンな
どが表示される。
に運動器具の種類のメニューを表示し、電源／選択キー
Ｋ１を操作して運動器具の種類を選択する。メニューに
は、例えば、スライド運動器具、ステップ運動器具、自
転車エルゴメータ、トレッドミル、ローイングマシンな
どが表示される。
【００１９】運動負荷入力手段１６０は、運動器具毎に
調節した運動負荷の調節値を電源／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を操
作して入力する。運動負荷の調節は、それぞれの運動器
具で次のようにして行う。ステップ運動器具は、ペダル
に連結する油圧シリンダの圧力を変化させて運動負荷を
調節する。自転車エルゴメータは、ペダルの摩擦抵抗を
変化させて運動負荷を調節する。トレッドミルは、ラン
ニングベルトの勾配を変化させて運動負荷を調節する。
ローイングマシンは、オールに連結する油圧シリンダの
圧力を変化させて運動負荷を調節する。
調節した運動負荷の調節値を電源／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を操
作して入力する。運動負荷の調節は、それぞれの運動器
具で次のようにして行う。ステップ運動器具は、ペダル
に連結する油圧シリンダの圧力を変化させて運動負荷を
調節する。自転車エルゴメータは、ペダルの摩擦抵抗を
変化させて運動負荷を調節する。トレッドミルは、ラン
ニングベルトの勾配を変化させて運動負荷を調節する。
ローイングマシンは、オールに連結する油圧シリンダの
圧力を変化させて運動負荷を調節する。
【００２０】運動量換算手段１７０は、運動器具種類設
定手段１５０の設定内容に基づいて運動器具を識別し、
運動器具に取り付けたセンサの出力信号を入力して次の
ように運動器具の種類に応じた運動量に換算する。スラ
イド運動器具の場合は、ハンドルバーに取り付けたマグ
ネットの通過回数を磁気センサにより検出してスライド
数に換算する。ステップ運動器具の場合は、ペダルに取
り付けたマグネットの通過回数を磁気センサにより検出
してステップ数に換算する。自転車エルゴメータの場合
は、ペダルに取り付けたマグネットの通過回数を磁気セ
ンサにより検出して距離とスピードに換算する。トレッ
ドミルの場合は、ランニングベルトに取り付けたマグネ
ットの通過回数を磁気センサにより検出して距離とスピ
ードに換算する。ローイングマシンの場合は、オールに
取り付けたマグネットの通過回数を磁気センサにより検
出してストローク数に換算する。
定手段１５０の設定内容に基づいて運動器具を識別し、
運動器具に取り付けたセンサの出力信号を入力して次の
ように運動器具の種類に応じた運動量に換算する。スラ
イド運動器具の場合は、ハンドルバーに取り付けたマグ
ネットの通過回数を磁気センサにより検出してスライド
数に換算する。ステップ運動器具の場合は、ペダルに取
り付けたマグネットの通過回数を磁気センサにより検出
してステップ数に換算する。自転車エルゴメータの場合
は、ペダルに取り付けたマグネットの通過回数を磁気セ
ンサにより検出して距離とスピードに換算する。トレッ
ドミルの場合は、ランニングベルトに取り付けたマグネ
ットの通過回数を磁気センサにより検出して距離とスピ
ードに換算する。ローイングマシンの場合は、オールに
取り付けたマグネットの通過回数を磁気センサにより検
出してストローク数に換算する。
【００２１】心拍数測定手段１８０は、心拍センサによ
って運動時の心拍数を測定する。心拍数は、指先の毛細
血管を流れる血液中のヘモグロビンが赤外線を吸収する
こと、および、その濃淡が脈拍により変化することを利
用して測定する。このため、心拍センサの接触面を指先
に押し当ててサポータで固定し、発光部が照射する赤外
線の変化を受光部で連続的に検出し、その変化を電気信
号に変えて心拍数を測定する。心拍センサは、耳たぶに
接触させて耳たぶの毛細血管を流れる血液中のヘモグロ
ビンを検出してもよい。あるいは、運動器具のハンドル
バーなどに電極を取り付けて血液の脈動に伴って発生す
る両手間のパルス状の電位差を検出し、これにより心臓
の拍動を検知して心拍数を測定してもよい。
って運動時の心拍数を測定する。心拍数は、指先の毛細
血管を流れる血液中のヘモグロビンが赤外線を吸収する
こと、および、その濃淡が脈拍により変化することを利
用して測定する。このため、心拍センサの接触面を指先
に押し当ててサポータで固定し、発光部が照射する赤外
線の変化を受光部で連続的に検出し、その変化を電気信
号に変えて心拍数を測定する。心拍センサは、耳たぶに
接触させて耳たぶの毛細血管を流れる血液中のヘモグロ
ビンを検出してもよい。あるいは、運動器具のハンドル
バーなどに電極を取り付けて血液の脈動に伴って発生す
る両手間のパルス状の電位差を検出し、これにより心臓
の拍動を検知して心拍数を測定してもよい。
【００２２】消費カロリー計算手段１９０は、運動量換
算手段１７０が換算した運動量と、運動負荷入力手段１
６０が入力した運動負荷と、心拍数測定手段１８０が測
定した心拍数と、基礎代謝量算出手段１４０が算出した
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） エネルギー代謝率は、運動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、運動強度は単位時間
当り運動量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単位時間当り
運動量の相関は運動負荷によって異なるので、図５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、運動負荷入力手段１６０が入力した運動負荷
に応じて適当な回帰方程式を選択し、これと運動量換算
手段１７０が換算した運動量から単位時間当り運動量を
求め、これ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。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。
算手段１７０が換算した運動量と、運動負荷入力手段１
６０が入力した運動負荷と、心拍数測定手段１８０が測
定した心拍数と、基礎代謝量算出手段１４０が算出した
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） エネルギー代謝率は、運動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、運動強度は単位時間
当り運動量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単位時間当り
運動量の相関は運動負荷によって異なるので、図５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、運動負荷入力手段１６０が入力した運動負荷
に応じて適当な回帰方程式を選択し、これと運動量換算
手段１７０が換算した運動量から単位時間当り運動量を
求め、これ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。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。
【００２３】エネルギー代謝率は、心拍数とも高い相関
関係にあるので両者の回帰方程式から求めてもよい。ま
た、体脂肪を効率よく燃焼させる運動強度は、最高心拍
数の約６０〜９０％が好適とされるので、心拍数がこの
範囲にあるときだけ消費カロリーを計算してもよい。最
高心拍数は、次の計算式によって求める。 男性の場合、最高心拍数＝２２０−年齢 女性の場合、最高心拍数＝２１０−年齢 なお、２０歳以下の場合はすべて２０歳として最高心拍
数を計算する。
関係にあるので両者の回帰方程式から求めてもよい。ま
た、体脂肪を効率よく燃焼させる運動強度は、最高心拍
数の約６０〜９０％が好適とされるので、心拍数がこの
範囲にあるときだけ消費カロリーを計算してもよい。最
高心拍数は、次の計算式によって求める。 男性の場合、最高心拍数＝２２０−年齢 女性の場合、最高心拍数＝２１０−年齢 なお、２０歳以下の場合はすべて２０歳として最高心拍
数を計算する。
【００２４】また、エネルギー代謝率と心拍数の相関が
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
負荷入力手段１６０が入力した運動負荷に応じて適当な
回帰方程式を選択し、これと心拍数測定手段１８０が測
定した心拍数によってエネルギー代謝率を決定する。
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
負荷入力手段１６０が入力した運動負荷に応じて適当な
回帰方程式を選択し、これと心拍数測定手段１８０が測
定した心拍数によってエネルギー代謝率を決定する。
【００２５】本発明を実施した運動器具モニタは以上の
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、運動器具モニタ１の左右両側に設けた給電
側電極Ｅ１、Ｅ１と検出側電極Ｅ２、Ｅ２を左右の手の
ひら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。
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、運動器具モニタ１の左右両側に設けた給電
側電極Ｅ１、Ｅ１と検出側電極Ｅ２、Ｅ２を左右の手の
ひら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。
【００２６】運動器具の運動量を測定するときは、図７
に示すように、例えばスライド運動器具の場合は、ハン
ドルバーＨにマグネットＭとハンドルバーＨが通過する
付近の支持フレームＦに磁気センサＳを外部から取り付
け、さらに、接続ケーブルａを介して運動器具モニタ１
と磁気センサＳを接続する。そして、開始／終了キーK
５を押して運動量の計測をスタートさせる。マグネット
Ｍや磁気センサＳは、磁石や吸盤などを介してワンタッ
チで簡単に取り付けられる構造にする。また、運動量の
計測は、磁気センサＳの他に、赤外線センサや光センサ
などにより運動部分の通過を検出して行ってもよい。複
数の運動器具を使用する場合は、運動を行う毎に磁気セ
ンサＳとマグネットＭを付け換え、運動器具毎に運動量
を計測してそれぞれの運動量を集計する。また、複数の
運動器具モニタ１を個人別に割り当て、個人別に消費カ
ロリーを集計する。
に示すように、例えばスライド運動器具の場合は、ハン
ドルバーＨにマグネットＭとハンドルバーＨが通過する
付近の支持フレームＦに磁気センサＳを外部から取り付
け、さらに、接続ケーブルａを介して運動器具モニタ１
と磁気センサＳを接続する。そして、開始／終了キーK
５を押して運動量の計測をスタートさせる。マグネット
Ｍや磁気センサＳは、磁石や吸盤などを介してワンタッ
チで簡単に取り付けられる構造にする。また、運動量の
計測は、磁気センサＳの他に、赤外線センサや光センサ
などにより運動部分の通過を検出して行ってもよい。複
数の運動器具を使用する場合は、運動を行う毎に磁気セ
ンサＳとマグネットＭを付け換え、運動器具毎に運動量
を計測してそれぞれの運動量を集計する。また、複数の
運動器具モニタ１を個人別に割り当て、個人別に消費カ
ロリーを集計する。
【００２７】センサＳと運動器具モニタ１との接続は、
接続ケーブルａ以外に、微弱電波や赤外線による無線接
続、あるいはＰＨＳや携帯電話の無線回線接続などの方
法で行ってもよい。
接続ケーブルａ以外に、微弱電波や赤外線による無線接
続、あるいはＰＨＳや携帯電話の無線回線接続などの方
法で行ってもよい。
【００２８】運動量の測定がスタートすると、時間、運
動回数、スピード、距離などの運動量と消費カロリーが
表示部Ｄに表示される。
動回数、スピード、距離などの運動量と消費カロリーが
表示部Ｄに表示される。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の運動器具
モニタは、マシンを操作して機械的な反復運動を行う運
動器具に運動回数を検出するセンサを外部から取り付
け、このセンサに接続する筐体の表示部に運動器具の運
動量と消費カロリーを表示する。従って、本発明によれ
ば、表示モニタが付いていない廉価販売の運動器具でも
運動量と消費カロリーが簡単に見れるようになるので、
運動の目標と成果がはっきり認識でき、運動器具を有効
活用して毎日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。
モニタは、マシンを操作して機械的な反復運動を行う運
動器具に運動回数を検出するセンサを外部から取り付
け、このセンサに接続する筐体の表示部に運動器具の運
動量と消費カロリーを表示する。従って、本発明によれ
ば、表示モニタが付いていない廉価販売の運動器具でも
運動量と消費カロリーが簡単に見れるようになるので、
運動の目標と成果がはっきり認識でき、運動器具を有効
活用して毎日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。
【図１】本発明を実施した運動器具モニタの正面図であ
る。
る。
【図２】人体インピーダンス測定回路のブロック図であ
る。
る。
【図３】本発明を実施した運動器具モニタの体脂肪測定
時の使用説明図である。
時の使用説明図である。
【図４】本発明を実施した運動器具モニタの機能ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】エネルギー代謝率と単位時間当り運動量の相関
図である。
図である。
【図６】エネルギー代謝率と心拍数の相関図である。
【図７】本発明を実施した運動器具モニタの運動量計測
時の使用説明図である。
時の使用説明図である。
１ 運動器具モニタ １１０ 人体インピーダンス測定手段 １２０ 個人データ入力手段 １３０ 体脂肪率算出手段 １４０ 基礎代謝量算出手段 １５０ 運動器具種類設定手段 １６０ 運動負荷入力手段 １７０ 運動量換算手段 １８０ 心拍数測定手段 １９０ 消費カロリー計算手段 １４ ＣＰＵ １５ メモリ １６ Ｉ／Ｏインタフェース ２ 人体インピーダンス測定回路 ２１ 発振器 ２２ 駆動回路 ２３ 切換スイッチ ２４ 帯域フィルタ ２５ 整流回路 ２６ 増幅器 ２７ Ａ／Ｄ変換器 ２８ 切換ユニット２８ ２９ 切換制御回路 Ｃ コネクタ Ｄ 表示部 Ｅ１ 給電側電極 Ｅ２ 検出側電極 Ｆ 支持フレーム Ｈ ハンドルバー Ｋ１ 電源／選択キー Ｋ２ ダウンキー K３ アップキー K４ 確定キー Ｋ５ 開始／終了キー Ｍ マグネット Ｓ 磁気センサ Ｒ１、Ｒ２ ダミー抵抗 ａ 接続ケーブルａ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ６３Ｂ 23/04 Ａ６３Ｂ 23/18 23/18 Ａ６１Ｂ 5/02 ３２２
Claims (9)
- 【請求項１】 マシンを操作して機械的な反復運動を行
う運動器具に、 前記反復運動の運動回数を検出するセンサを外部から取
り付け、 このセンサに接続して表示部を有する筐体に、 前記センサの出力信号を入力して前記運動回数を運動量
に換算する運動量換算手段と、 換算した運動量に基づいて消費カロリーを計算する消費
カロリー計算手段と、を備え、 前記運動器具の運動量と消費カロリーを前記表示部に表
示してなる運動器具モニタ。 - 【請求項２】 マシンを操作して機械的な反復運動を行
う運動器具に、 前記反復運動の運動回数を検出するセンサを外部から取
り付け、 このセンサに接続して表示部を有する筐体に、 前記センサの出力信号を入力して前記運動回数を運動量
に換算する運動量換算手段と、 心拍数を測定する心拍数測定手段と、 換算した運動量と測定した心拍数に基づいて消費カロリ
ーを計算する消費カロリー計算手段と、を備え、 心拍数と前記運動器具の運動量と消費カロリーを前記表
示部に表示してなる運動器具モニタ。 - 【請求項３】 マシンを操作して機械的な反復運動を行
う運動器具に、 前記反復運動の運動回数を検出するセンサを外部から取
り付け、 このセンサに接続して表示部を有する筐体に、 前記センサの出力信号を入力して前記運動回数を運動量
に換算する運動量換算手段と、 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、 換算した運動量と算出した体脂肪率に基づいて消費カロ
リーを計算する消費カロリー計算手段と、を備え、 体脂肪率と前記運動器具の運動量と消費カロリーを前記
表示部に表示してなる運動器具モニタ。 - 【請求項４】 マシンを操作して機械的な反復運動を行
う運動負荷調節可能な運動器具に、 前記反復運動の運動回数を検出するセンサを外部から取
り付け、 このセンサに接続して表示部を有する筐体に、 前記センサの出力信号を入力して前記運動回数を運動量
に換算する運動量換算手段と、 前記運動負荷を入力する運動負荷入力手段と、 換算した運動量と入力した運動負荷に基づいて消費カロ
リーを計算する消費カロリー計算手段と、を備え、 前記運動器具の運動量と消費カロリーを前記表示部に表
示してなる運動器具モニタ。 - 【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前後方向に往復動してスライド
運動を行うスライド運動器具とし、前記運動量をスライ
ド数とする請求項１〜４記載の運動器具モニタ。 - 【請求項６】 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
プ数とする請求項１〜４記載の運動器具モニタ。 - 【請求項７】 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１〜４記載の運動器具モニタ。 - 【請求項８】 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１〜４記載の運動器具モニ
タ。 - 【請求項９】 前記運動器具を左右一対のオールを握っ
てこれを前後方向に往復動してボート漕ぎ運動を行うロ
ーイングマシンとし、前記運動量をストローク数とする
請求項１〜４記載の運動器具モニタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140818A JP2001321370A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 運動器具モニタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140818A JP2001321370A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 運動器具モニタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001321370A true JP2001321370A (ja) | 2001-11-20 |
Family
ID=18648039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000140818A Pending JP2001321370A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 運動器具モニタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001321370A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009034350A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Sanyo Electric Co Ltd | カロリー計算装置及び受動型運動機器 |
| JP2009201805A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Shimano Inc | 消費カロリ測定装置、消費カロリ測定方法及び消費カロリ測定用事前処理方法 |
| US8021297B2 (en) | 2004-07-07 | 2011-09-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Wearable device |
| KR101657277B1 (ko) * | 2015-04-29 | 2016-09-13 | 차유리 | 동작관찰을 통한 보행운동 대상자 맞춤형 실시간 되먹임 보행운동 장치 |
| JP2019533216A (ja) * | 2017-06-02 | 2019-11-14 | アップル インコーポレイテッドＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ． | 改善された行動監視のために健康器具との接続性を有する着用可能コンピュータ |
| KR102061232B1 (ko) * | 2019-02-27 | 2019-12-31 | 주식회사 모바인어스 | 운동 기구의 운동 데이터 기반 사용자 건강 관리 시스템 |
| US11857143B2 (en) | 2017-06-02 | 2024-01-02 | Apple Inc. | Wearable computer with fitness machine connectivity for improved activity monitoring using caloric expenditure models |
-
2000
- 2000-05-12 JP JP2000140818A patent/JP2001321370A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8021297B2 (en) | 2004-07-07 | 2011-09-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Wearable device |
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| JP4521040B2 (ja) * | 2008-02-28 | 2010-08-11 | 株式会社シマノ | 消費カロリ測定装置及び消費カロリ測定方法 |
| DE102009009162B4 (de) * | 2008-02-28 | 2012-12-06 | Shimano Inc. | Kalorienverbrauchmessvorrichtung, Kalorienverbrauchmessverfahren und Kalorienverbrauchmesspräparierverarbeitungsverfahren |
| US8376944B2 (en) | 2008-02-28 | 2013-02-19 | Shimano Inc. | Caloric consumption measuring device, caloric consumption measuring method, and caloric consumption measurement preparation processing method |
| KR101657277B1 (ko) * | 2015-04-29 | 2016-09-13 | 차유리 | 동작관찰을 통한 보행운동 대상자 맞춤형 실시간 되먹임 보행운동 장치 |
| JP2019533216A (ja) * | 2017-06-02 | 2019-11-14 | アップル インコーポレイテッドＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ． | 改善された行動監視のために健康器具との接続性を有する着用可能コンピュータ |
| US11541279B2 (en) | 2017-06-02 | 2023-01-03 | Apple Inc. | Wearable computer with fitness machine connectivity for improved activity monitoring |
| US11857143B2 (en) | 2017-06-02 | 2024-01-02 | Apple Inc. | Wearable computer with fitness machine connectivity for improved activity monitoring using caloric expenditure models |
| KR102061232B1 (ko) * | 2019-02-27 | 2019-12-31 | 주식회사 모바인어스 | 운동 기구의 운동 데이터 기반 사용자 건강 관리 시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040420 |
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| A521 | Written amendment |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041207 |