JP2003210440A - 運動量測定装置 - Google Patents

運動量測定装置

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JP2003210440A
JP2003210440A JP2003015584A JP2003015584A JP2003210440A JP 2003210440 A JP2003210440 A JP 2003210440A JP 2003015584 A JP2003015584 A JP 2003015584A JP 2003015584 A JP2003015584 A JP 2003015584A JP 2003210440 A JP2003210440 A JP 2003210440A
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calorie
input
intake
calories
exercise
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JP2003015584A
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Inventor
Manabu Yoshimura
学 吉村
Maki Hasegawa
真希 長谷川
Tsukasa Hatanaka
司 畠中
Makoto Tabata
信 田畑
Tsutomu Yamazawa
勉 山沢
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 運動量の測定のほか、摂取カロリーの管理を
容易に行い得る運動量測定装置を提供する。 【解決手段】 摂取カロリーキー「100」キー、「1
0」キー、「1」キーのいずれかが押されると、今まで
入力されてメモリに記憶されている入力済み摂取カロリ
ー(総摂取カロリー)が表示され(ST101)、同時
に今回入力するための入力摂取カロリーが0に初期化さ
れ(ST102)、入力摂取カロリーが0に表示され
る。続く入力摂取カロリーキーの操作で(ST104〜
ST108)、今回の摂取カロリーが入力され、今回の
入力摂取カロリーが表示される(ST105〜ST10
9)。次に設定キーが操作されると、今回の入力摂取カ
ロリーキーが入力済み摂取カロリーに加算されて、入力
済み摂取カロリーを更新表示する(ST111,ST1
01)。

Description

【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17
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、運動による消費カロリーを測定・表示するのみであ
るため、摂取した食事の量を消費するのに必要な運動量
(消費カロリー)が分からない上に、どの程度の運動を
どれだけの時間したらよいかが分からない、という問題
点がある。
【0005】従って、本発明は、このような従来の問題
点に着目してなされたもので、摂取した食事の量を消費
するのに必要な運動量、及びどのような運動をどれ位行
えばよいかを知ることができ、また摂取カロリーの管理
を容易に行い得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、本発明の運動量測定装置は、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を備えるものにおい
て、摂取カロリーを入力する摂取カロリー入力手段を備
え、この摂取カロリー入力手段による摂取カロリーの入
力時に、前記表示部が、既に入力により積算記憶されて
いる入力済み摂取カロリーと、今回入力した摂取カロリ
ーとを同時に表示するものであることを特徴とする。
【0007】この発明の運動量測定装置では、摂取カロ
リー入力手段で摂取カロリーを入力する際に、入力済み
摂取カロリーと今回入力した摂取カロリーが同時に表示
されるので、今までに摂取したカロリー(総摂取カロリ
ー)がどれくらいで、今回入力したカロリー(今回の摂
取カロリー)が総摂取カロリーに対してどの程度なのか
を容易に確認することができ、摂取カロリーの管理を容
易に行うことができる。しかも、食物とそのカロリーを
記したメニューシートに記載された番号で摂取カロリー
を入力することにより、摂取カロリーを簡単に入力でき
る。
【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算出する消費カロリー算出機能、
所定期間(1日)の摂取カロリーと消費カロリーを比較
し、その結果に基づいてアドバイスを決定する摂取・消
費アドバイス機能、所定期間(1日)の摂取カロリーと
消費カロリーとの差を算出し、そのカロリー差の傾向か
ら太る傾向か痩せる傾向かを決定する傾向算定機能等を
有するMPU4と、性別、年令、消費カロリー(運動
量)、摂取カロリー(食事の量)、各種アドバイス等を
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
より消費カロリーや摂取カロリーと消費カロリーとの差
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/
2 /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i
i−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、必要な運動量は摂取カロリーと消費
カロリーの差で表される。即ち、 (必要運動量)=(摂取カロリー)−(消費カロリー) となる。又、ある運動をした時のエネルギー代謝量E
act は次式(2)で表される。
【0012】 Eact =(RMR+1.2)×Tact ×B ・・・・・・・(2) RMR:運動のエネルギー代謝率 Tact :運動時間 B :基礎代謝量 基礎代謝量Bは例えば上記式(1)を用いて予め性別・
年令・身長・体重から算出されているとすると、運動の
種類(RMR)さえ決まっていれば必要な運動時間は、
式(2)を変形して次式(3)から求めることができ
る。
【0013】 Tact =Eact /〔(RMR+1.2)×B〕 ・・・・・・(3) なお、RMRは、歩く運動の場合は2.3、走る運動の
場合は3.8として計算すればよい。例えば、35才の
男性で体重60kg、身長170cmの場合、基礎代謝
量Bは約60kcal/時であり、この人が摂取カロリー1
600kcal、消費カロリー1400kcalであるとする
と、 必要運動量=1600−1400=200(kcal) となり、この200kcal(Eact )を走って消費するた
めには、上記式(3)を用いて、 Tact =200/〔(3.8+1.2)×60〕≒0.
67(時間) になる。つまり、「走る」運動を約40分すれば200
kcalを消費できるわけである。
【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4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
に総摂取カロリー(kcal)、摂取カロリーと消費カロリ
ーの比較結果に基づく摂取・消費バランス(アドバイ
ス)がピクチャーで表示される。なお、消費カロリーは
自動的に算出されるが、摂取カロリーは、摂取カロリー
入力手段により入力するようになっており、入力した摂
取カロリーは今までに摂取した総摂取カロリー(入力済
み摂取カロリー)としてメモリに積算記憶される。
【0015】摂取カロリー入力手段としては、例えば図
5の(a)に示すように食物とそのカロリーを記したメ
ニューシート30を用いると共に、図5の(b)に示す
ように装置の表示器5の表示画面の横にアップ及びダウ
ンキー31,32を設けておき、摂取した食物のカロリ
ーの番号をメニューシート30から選び、その番号をキ
ー31,32により入力してもよいし、或いはメニュー
シート30に載っていない場合等は摂取カロリーの数値
をキーにより直接入力してもよい。
【0016】図4の(a)に示された例では、摂取カロ
リーが2326kcalであるのに対し、消費カロリーが1
928kcalであるから、摂取カロリーの方が多く、摂取
消費バランスは太る傾向側に表示されている。図4の
(b)は、摂取カロリーをメニューシート30の番号
(39番)を用いて入力した場合を示す。このように摂
取消費バランスを表示することで、太る傾向にあるの
か、痩せる傾向にあるのかが一目で分かる。
【0017】図4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4に示すものと同様に上部12
に総消費カロリーが、下部13に摂取・消費バランスが
表示されるものであるが、摂取・消費バランスはバーグ
ラフで表示されると共に、当日と過去6日間の各日の摂
取消費バランスと、7日間(1週間)の平均の摂取消費
バランスが表示される。7日間分の摂取消費バランスの
データを記録するには、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、7日分とその平均
の摂取消費バランスが一目で分かり、バランス傾向がよ
く分かる。
【0018】別の表示形態を図7に示す。この表示形態
でも、上部14に総消費カロリーが表示され、下部15
に総摂取カロリーや摂取消費バランスが表示される。こ
の例では、摂取消費バランスのピクチャーは、ダンベル
と食パンをかたどったものであり、摂取カロリーの方が
多い場合は食パン側に、消費カロリーの方が多い場合に
はダンベル側に、シーソー形状のバーが傾くようになっ
ている。即ち、図7の(b),(c)においては、摂取
カロリーと消費カロリーの差から摂取カロリーが多いこ
とが表されている。なお、図7の(b)は摂取カロリー
を番号で入力し、図7の(c)は数値で入力したことを
示している。
【0019】更に別の表示形態を図8に示す。この表示
形態では、摂取消費バランスは、靴と食パンの図形の回
りに同心円を描くようになっており〔図8の(a)参
照〕、図8の(b)に示された例では、摂取カロリーの
方が多いので、食パンの回りの円が多く表示されてい
る。又、図9の(a)では摂取カロリーを番号で、図9
の(b)では数値で入力したことを示している。
【0020】図10に示す表示形態では、摂取カロリー
と消費カロリーのカロリー差(kcal)が表示され、図1
0の(a)に示す例では、カロリー差は400kcalまで
目盛ってある。図10の(b)では、カロリー差は80
0kcalまで目盛ってあり、カロリー差が食パン側に表示
されており、摂取カロリーの方が多いことが示されてい
る。
【0021】又、図11に示す表示形態は、消費カロリ
ーより摂取カロリーの方が多い場合に、その過多カロリ
ーを消費するのに必要な運動の種類と時間を表示するも
のである。即ち、図12の(a),(b)の例では、摂
取カロリーが1865kcalで、消費カロリーが1645
kcalであり、その差200kcalを消費するのに歩く運動
の場合は63分必要で、走る運動の場合は38分必要で
あることが示されている。勿論、図12の(a)と
(b)の表示は、セレクトスイッチで切り換えることが
できる。
【0022】次に、上記のような運動量測定装置の全体
動作例を図13及び図14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、S
Tと記す)1〕、被測定者の性別・年令・身長・体重を
入力すると(ST2)、基礎代謝量Bが例えば前記式
(1)により算出される(ST3)。この後、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(ST4)、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(ST
5)。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。
【0023】測定が開始されると、初期測定が行われ
(ST6)、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(ST7)。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
(ST8)、NOの場合は摂取カロリーの入力のための
キーが押されたかどうかが判定され(ST9)、YES
なら摂取カロリーAf が入力されて(ST10)からS
T7に戻り、NOならST10をスキップしてST7に
戻り、加速度センサ1によるデータ取得が続行される。
ST8でYESの場合は、前記式(2)を用いて運動量
A(エネルギー代謝量Eact )が算出され(ST1
1)、得られた運動量Aが表示される(ST12)。
【0024】続いて、摂取カロリーAf と運動量(消費
カロリー)Aとの差(Af −A)が算出・表示された
(ST13)後、摂取カロリーAf が消費カロリーAよ
り大きいか(Af >A)どうかが判断され(ST1
4)、NOならば(Af ≦A)、(A−Af )/γの計
算が行われ、その結果が表示される(ST15)。この
(A−Af )/γの計算により、摂取カロリーより消費
カロリーの方が多い場合に、不足分のカロリーはどのよ
うな食品をどれ位の量食べれば補えるのかを求めてい
る。従って、定数γは、例えばごはんの場合は160kc
al/一杯、うどんの場合は350kcal/一杯、トースト
の場合は120kcal/1枚、というように食品によって
それぞれ異なった値が設定される。ST15の処理が済
んだら、次のST19に移る。
【0025】ST14でYESならば、(Af −A)/
α1 の計算が行われ、その結果が表示される(ST1
6)。但し、α1 は歩く場合の定数3.5kcal/分であ
る。即ち、(Af −A)/α1 の計算により、過多カロ
リーを消費するのに歩く運動をどれ位行えばいいのかを
求めており、歩く場合は摂取カロリーAf と消費カロリ
ー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ST17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(Af −A)/α 2 の算
出・表示が行われる(ST18)。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過多
カロリーをどの位で消費できるかが求められる。なお、
(Af −A)/α1 及び(Af −A)/α2 の計算で、
f −Aの代わりにAf −A−A’を用いてもよい。こ
の式でA’はその時間から0時までの安静時代謝量であ
り、これはA’=1.2×Bで求めることができる。こ
の式を用いることで、摂取カロリーと消費カロリーの差
をより正確に計算できる。ST17でNOの場合、及び
ST18の処理が済んだら、次のST19に移る。
【0026】ST19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S
T7からST19の処理が継続される。24時間が経過
したなら、24時間分のデータが更新されると共に、2
4時間分の消費カロリーや摂取カロリーと消費カロリー
との比較結果が前記のように表示された(ST20)
後、ST6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。
【0027】上記フロー図における摂取カロリー入力処
理(ST10)の具体例を図15に示す。図15に示す
処理は、摂取カロリーを直接入力するものであり、ここ
では摂取カロリー入力手段として「100」キー、「1
0」キー、「1」キーの3種類のキーを用いるものであ
る。その入力キーが押されると、今までに入力されてメ
モリに積算記憶されている入力済み摂取カロリー(総摂
取カロリー)が表示され(ST101)、同時に今回入
力するための入力摂取カロリーが0に初期化され(ST
102)、最初は入力摂取カロリーが0に表示される
(ST103)。
【0028】次いで、ST104で「100」キーが押
されたか否かが判定され、「100」キーが1回押され
るたびに入力摂取カロリーに100を加えた数値が入力
摂取カロリーとして表示される(ST105,ST10
3)。同様に、ST106では「10」キーが、ST1
08では「1」キーが、それぞれ押されたかどうかが判
定され、1回押されるたびに入力摂取カロリーに10,
1を加えた数値が表示される(ST107,ST10
3、ST109,ST103)。そして、ST110で
設定キーが押されたか否かが判定され、押されたならS
T111で今までの入力済み摂取カロリーに上記入力し
た摂取カロリーを加えて入力済み摂取カロリーを更新し
た後、ST101に戻り、更新した入力済み摂取カロリ
ーが表示される〔図7の(c)及び図9の(b)参
照〕。設定キーが押されずに表示切替キーが押されると
(ST112)、この摂取カロリー入力処理が終了す
る。表示切替キーが押されない場合は、上記の処理がル
ープされる。
【0029】別の摂取カロリー入力処理の具体例を図1
6に示す。この処理は、摂取カロリーの入力に前記メニ
ューシート30を使用し、メニューシート30に記載さ
れた番号をアップキーとダウンキーで入力するものであ
る。まず、同様に入力済み摂取カロリーが表示され(S
T121)、同時にカロリー番号が1に初期化され(S
T122)、最初はカロリー番号が1に表示される(S
T123)。次いで、ST124でアップキーが押され
たかどうかが判定され、アップキーが1回押されるたび
にカロリー番号に1を加えた数値がカロリー番号として
表示される(ST125,ST123)。又、ST12
6でダウンキーが押されたかどうかが判定され、ダウン
キーが1回押されるたびにカロリー番号から1を減らし
た数値がカロリー番号として表示される(ST128,
ST123)。但し、当初にカロリー番号が1の場合は
ST128をスキップしてST123に移る(ST12
7)。
【0030】そして、ST129で設定キーが押された
か否かが判定され、押されたならカロリー番号に相当す
るカロリー(このカロリーは番号に対応して予めメモリ
に記憶されている)が入力摂取カロリーとされ(ST1
30)、その入力摂取カロリーを入力済み摂取カロリー
に加えて入力済み摂取カロリーを更新した(ST13
1)後、ST121に戻り、更新した入力済み摂取カロ
リーが表示される〔図7の(b),(c)及び図9参
照〕。表示切替キーが押されれば、この処理が終了し、
押されない場合は上記の処理がループされる(ST13
2)。
【0031】なお、図15及び図16に示す摂取カロリ
ー入力処理は、それぞれ単独で採用してもよいし、或い
は両方とも採り入れてユーザの希望の方を選べるように
してもよい。
【0032】
【発明の効果】本発明の運動量測定装置は、摂取カロリ
ー入力手段で摂取カロリーを入力する際に、入力済み摂
取カロリーと今回入力した摂取カロリーが同時に表示さ
れるので、今までに摂取したカロリー(総摂取カロリ
ー)がどれくらいで、今回入力したカロリー(今回の摂
取カロリー)が総摂取カロリーに対してどの程度なのか
を容易に確認することができ、摂取カロリーの管理を容
易に行うことができる。しかも、食物とそのカロリーを
記したメニューシートに記載された番号で摂取カロリー
を入力することにより、摂取カロリーを簡単に入力でき
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】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5】同実施形態に係る運動量測定装置において、摂
取カロリーを入力する仕方を説明するための図である。
【図6】図4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】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9】図8に示す表示形態の表示例を示す図である。
【図10】同実施形態に係る運動量測定装置の表示形態
の更に別例を示す図である。
【図11】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12】図11に示す表示形態の表示例を示す図であ
る。
【図13】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14】図13に続くフロー図である。
【図15】図13のフロー図における摂取カロリー入力
処理の具体例を示すフロー図である。
【図16】図13のフロー図における摂取カロリー入力
処理の別の具体例を示すフロー図である。
【図17】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)
フロントページの続き (72)発明者 畠中 司 京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地 株式 会社オムロンライフサイエンス研究所内 (72)発明者 田畑 信 京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地 株式 会社オムロンライフサイエンス研究所内 (72)発明者 山沢 勉 京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地 株式 会社オムロンライフサイエンス研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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
    示する表示部とを備える運動量測定装置において、 摂取カロリーを入力する摂取カロリー入力手段を備え、
    この摂取カロリー入力手段による摂取カロリーの入力時
    に、前記表示部は、既に入力により積算記憶されている
    入力済み摂取カロリーと、今回入力した摂取カロリーと
    を同時に表示するものであることを特徴とする運動量測
    定装置。
  2. 【請求項2】前記入力済み摂取カロリーに対し、今回入
    力するカロリーの加算又は減算を行う機能を備え、前記
    表示部は、その加算又は減算により更新された入力済み
    摂取カロリーを表示するものであることを特徴とする請
    求項1記載の運動量測定装置。
  3. 【請求項3】前記摂取カロリー入力手段は、食物とその
    カロリーを記したメニューシートに記載された番号で摂
    取カロリーを入力するものであることを特徴とする請求
    項1又は請求項2記載の運動量測定装置。
  4. 【請求項4】前記摂取カロリー入力手段は、前記メニュ
    ーシートの番号をアップキーとダウンキーで入力するも
    のであることを特徴とする請求項3記載の運動量測定装
    置。
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