JP2003331063A

JP2003331063A - 運動履歴記録装置及び運動履歴記録プログラム

Info

Publication number: JP2003331063A
Application number: JP2002133259A
Authority: JP
Inventors: Toru Yamakita; 徹山北; Tsutomu Yamaguchi; 勉山口
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2003-11-21

Abstract

(57)【要約】【課題】利用者の消費カロリー量と目標値との差異をリ
アルタイムで報知する運動履歴記録装置及び運動履歴記
録プログラムを提供する。【解決手段】加速度センサ９と方位センサ１３で利用者
の動作パターンの加速度と周期の変化を監視し、変化を
検出するとその動作パターンに近似する動作パターンを
ＥＰＲＯＭ４の動作パターンＤＢから読み出して、その
動作パターンに対応する消費カロリー量を同じくＥＰＲ
ＯＭ４に記憶されている各動作１歩当りの個人消費カロ
リー量のデータベースから読み出し、出発点から現時点
まで累計し、目標値からの差異を算出し、差異に応じた
ガイダンスを音声又は表示で報知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歩行状態と歩行距
離から消費カロリー量を算出し、算出した消費カロリー
量と目標との差異をリアルタイムで報知する運動履歴記
録装置及び運動履歴記録プログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、健康管理を目的として散歩等
を行なう場合に、その散歩等の途中でどれくらいカロリ
ー量を消費したか、そして今から更に消費しなければな
らないカロリー量はどれくらいかを知るには、万歩計
（登録商標）等で運動量を確認し、その運動量から消費
したカロリー量を推測し、更に目的とする消費予定カロ
ー量から減算して、これから更に、いまから続けて消費
すべきカロリー量を算出するというような方法が採られ
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、万歩計
（登録商標）等で運動量を確認してその運動量から消費
したカロリー量を推測したり、目的とする消費予定カロ
ー量からの差を求めたりするのは面倒である。しかも万
歩計（登録商標）では歩いているか走っているかの運動
状態の記録は取れず、推測される消費カロリー量は、あ
くまでも歩数からの推測値であるから、極めておおまか
なことしか分からないという問題がある。

【０００４】また、位置と時間の関係などの細かな記録
もとれないから、将来の参考に役立てるために細かな記
録が欲しい場合は自分で位置と時間の関係だどの記録を
採っておくしか方法がなく、この点でも面倒で不便であ
る。本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、目的とす
る消費予定カロリー量に対し消費済みカロリー量を正確
にリアルタイムで算出してその運動履歴を自動的に記録
し、かつ消費済みカロリー量に応じたガイダンスを報知
する運動履歴記録装置及び運動履歴記録プログラムを提
供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】まず、請求項１記載の発
明の運動履歴記録装置は、地図情報データベースを記憶
する手段と、位置を算出してこの算出した位置と上記地
図情報データベースとから場所を認識する手段と、認識
された上記場所の高さを算出する手段と、少なくとも加
速度センサと方位センサとにより利用者の上記場所にお
ける動作を基準座標内におけるＸ、Ｙ、Ｚ方向の加速度
と変化の周期とからなる動作パターンとして検出する手
段と、検出された複数種類の上記動作パターンを上記場
所及び上記高度の情報と対応付けて上記利用者の動作パ
ターンデータベースとして記憶する手段と、上記地図情
報データベースと、上記加速度センサと、上記方位セン
サと、上記場所を認識する手段と、上記場所の高さを算
出する手段と、上記動作パターンデータベースとのデー
タに基づいて、上記利用者の動作パターンを判別する手
段と、判別された動作パターンと、予め登録されている
動作パターンに対応する消費カロリー量とから、現時点
における利用者の消費済みカロリー量を算出する手段
と、上記算出された消費済みカロリー量と、予め登録さ
れている目的消費カロリー量とから、上記消費済みカロ
リー量の過不足を算出する手段と、該算出された消費済
みカロリー量の過不足に応じたガイダンスを行う手段
と、を備えて構成される。

【０００６】この運動履歴記録装置は、例えば請求項２
記載のように、上記算出された消費済みカロリー量を報
知する手段を更に備えて構成される。上記消費済みカロ
リー量を算出する手段は、例えば請求項３記載のよう
に、性別、年齢別、体重別、動作パターン別に予め登録
されている１歩当りのカロリー消費量に基づいて上記利
用者の消費済みカロリー量を算出するように構成され
る。また、上記動作パターンは、例えば請求項４記載の
ように、歩行、遅い走り、速い走りの区分に分かれ、そ
れぞれの区分において、上り行程、下り行程、平坦行程
の区分に更に分かれ、それぞれの区分において、ゆっく
り、普通、早いの区分に更に分かれて構成される。

【０００７】次に、請求項５記載の発明のプログラム
は、コンピュータに、地図情報データベースを記憶する
処理と、位置を算出してこの算出した位置と上記地図情
報データベースとから場所を認識する処理と、認識され
た上記場所の高さを算出する処理と、少なくとも加速度
センサと方位センサとにより利用者の上記場所における
動作を基準座標内におけるＸ、Ｙ、Ｚ方向の加速度と変
化の周期とからなる動作パターンとして検出する処理
と、検出された複数種類の上記動作パターンを上記場所
及び上記高度の情報と対応付けて上記利用者の動作パタ
ーンデータベースとして記憶する処理と、上記地図情報
データベース、上記加速度センサ、上記方位センサ、上
記場所を認識する処理、及び上記場所の高さを算出する
処理、上記動作パターンデータベースとのデータに基づ
いて、上記利用者の動作パターンを判別する処理と、判
別された動作パターンと、予め登録されている動作パタ
ーンに対応する消費カロリー量とから、現時点における
利用者の消費済みカロリー量を算出する処理と、該算出
された消費済みカロリー量と、予め登録されている目的
消費カロリー量とから、上記算出された消費済みカロリ
ー量の過不足を算出する処理と、該算出された消費済み
カロリー量の過不足に応じたガイダンスを行う処理と、
を実行させるように構成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、一実施の形態におけ
る運動履歴記録装置のシステム構成図である。同図にお
いて、運動履歴記録装置１は、ＣＰＵ(Central Process
ing Unit)２、ＲＯＭ(Read Only Memory)３、ＥＰＲＯ
Ｍ(Erasable Programmable Read Only Memory)４、ＲＡ
Ｍ(Random Access Memory)５、入力部６、表示部７、外
部記憶部８、加速度センサ９、ＧＰＳ(Global Position
ing System)１０、高度計１１、通信制御部１２、方位
センサ１３、及び脈拍計１４が、バス１５を介して相互
に接続されて構成される。

【０００９】ＣＰＵ２は、ＲＯＭ３に記憶されたプログ
ラムに基づいて、後述するピーク加速度の抽出、ピーク
タイミングの抽出、動作状態判別処理、位置算出処理、
高度算出処理等、消費済みカロリー量と未消化カロリー
量の算出、この算出結果に基づくガイダンスの報知等を
行う。

【００１０】ＲＯＭ３は、上記プログラムを記憶すると
共に、地図情報のデータベース（ＤＢ）を予め記憶す
る。ＥＰＲＯＭ４は、後述する処理によって構築される
動作パターンのデータベース（ＤＢ）、１歩当りの消費
カロリー量のデータベース、場所名と緯度経度のデータ
ベース、上記消費カロリー量を選択して設定するための
デフォルト値のデータベース等を記憶している。

【００１１】ＲＡＭ５は、ワーク領域として使用され、
レジスタ１〜７（一部図示せず）を備えている。入力部
６は、十字ボタンや文字や数字を入力する各種の入力キ
ーを備えて構成され、例えば本装置の利用者の動作パタ
ーンを登録する際の動作名の入力や、これから運動を開
始する際の動作パターンの入力などを行うために使用さ
れる。

【００１２】表示部７は記録された運動履歴や、集計デ
ータ等を表示する。また、予定された消費カロリー量と
実際の消費カロリー量との差などを表示する。外部記憶
部８は着脱式のハードディスク又はフラッシュメモリ等
で構成され、利用者の運動履歴(行動記録）を保存す
る。この運動履歴の取得、及びその記録処理については
後述する。

【００１３】加速度センサ９は、方位センサ１３と共に
利用者の動作（行動）を検出するセンサであり、基準方
位に対するＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の加速度を検
出して、ＣＰＵ２に出力する。ＧＰＳ１０は、地球低軌
道に打ち上げられた複数の衛星から発信される電波を受
信して現在位置の経緯度や高度を測定するものであり、
全地球測位システムとも呼ばれ、小型のアンテナと小さ
な処理装置で数ｍ〜数十ｍの精度で現在位置を特定で
き、この現在位置情報をＣＰＵ２に出力する。

【００１４】高度計１１は、気圧を計測し、ＣＰＵ２に
出力する。ＣＰＵは、例えば通信制御部１２を介して取
得した基準位置の高度と気圧の情報から現在位置の高さ
情報を算出する。通信制御部１２は、一方ではＧＰＳ１
０のための電波を受信し、他方では後述する検出された
異常に応じたガイダンスと、そのときの位置情報とを、
家のパーソナルコンピュータ又は病院のコンピュータ等
へ送信する。

【００１５】方位センサ１３は、現在位置における東西
南北の方位を検出して、この検出した方位情報をＣＰＵ
２に出力する。ＣＰＵ２は、この方位情報と加速度セン
サ９から得られる加速度情報とから、利用者の移動方向
と移動速度等を算出する。脈拍計１４は、利用者の脈拍
を計測して、この計測値データをＣＰＵ２に出力する。

【００１６】この運動履歴記録装置１は、例えば手首等
の人体の脈拍を計測し易い位置に取り付ける。また、腰
部等に取り付けるときは、別途に用意された脈拍計を手
首に装着し、この脈拍計の出力を無線等で本体装置に送
信するようにする。以上の構成において、本例における
種々の処理を以下に説明する。

【００１７】先ず、動作パターンの登録処理について説
明する。この処理は、利用者によって個々に動作パター
ンが異なることから、各動作パターンの特徴を個々に抽
出して、その抽出した動作パターンを予めＥＰＲＯＭ４
に、動作パターンデータベース（ＤＢ）として登録する
処理である。尚、登録する動作パターンとしては、例え
ば後述するように、「散歩（歩行）」、「速い走り」、
「遅い走り」等の動作が登録される。

【００１８】図２は、動作パターンの登録処理を説明す
るフローチャートである。利用者はまず、行動記録装置
１を、手首又は腰などに取り付け、登録しようとする動
作を行う。このとき行動記録装置１のＣＰＵ２は、加速
度センサ９と方位センサ１３とによって、基準方位をＸ
軸として、利用者の行動に基づいて発生するＸ軸方向、
Ｙ軸方向、及びＺ軸方向のセンサ出力の周期と振幅から
加速度を抽出する（Ｓ１）。

【００１９】先ず、加速度センサ９の説明に先立って図
３により、加速度センサから出力されるデータがどのよ
うなデータであるかを説明する。同図は横軸に時間ｔ
（ｓｅｃ（秒））を示し、縦軸に加速度（Ｇ）を示して
いる。同図に示すように、加速度センサ９から出力され
るデータは波形データであり、この波形データは、同図
の例では、ピークａ１、ａ２及びａ３を有している。

【００２０】横軸方向のほぼ同一高さのピーク間隔すな
わちピークａ１とａ３のピーク間隔は周期を示し、縦軸
方向のピーク間隔すなわちピークａ１とａ２のピーク間
隔又はピークａ２とａ３のピーク間隔は加速度を示して
いる。同図の例では、ピークａ１とａ３で示される同一
高さのピーク間隔（周期）は、｜ｔ1 −ｔ3 ｜であり、
ピークａ１とａ２で示される縦軸方向のピーク間隔（加
速度）は「−（｜ｇ1−ｇ2 ｜）」であり、同様にピー
クａ２とａ３で示される縦軸方向のピーク間隔（加速
度）は「＋（｜ｇ2 −ｇ1 ｜）」である。

【００２１】尚、上記の周期及び加速度の情報は、利用
者の動作の特徴を含んでおり、後の処理で説明するよう
に、抽出された情報は、該当する動作名を対応させた動
作パターンデータとして、データベースに格納される。
図４(a) 〜(c) は、上記の加速度センサ９の出力状態を
具体的に示す図であり、同図(a) はＸ軸方向の出力を示
し、同図(b) はＹ軸方向の出力を示し、そして同図(c)
はＺ軸方向の出力を示している。尚、上記各方向は方位
センサ１３の出力によって特定される。

【００２２】ここで、図２のフローチャートに戻り、Ｃ
ＰＵ２は、上述した処理Ｓ１によって得られたデータか
ら、ピーク点の抽出処理を行う（Ｓ２）。このピーク点
の抽出処理は、例えば入力するＸ軸方向のデータをシリ
アルに受信し、入力データが＋（プラス）から−（マイ
ナス）に転じる点、及び入力データが−（マイナス）か
ら＋（プラス）に転じる点をピーク点として抽出する処
理である。

【００２３】次に、ＣＰＵ２は、得られたピーク点のデ
ータからピーク間隔を計算する（Ｓ３）。例えば図４
(a) に示す例では、抽出された各ピーク点のうち、Ｘ1
からＸ6 までの各ピーク点では、その同一高さのピーク
間隔は、プラス側で見ると｜ｔx1−ｔx2｜、｜ｔx2−ｔ
x3｜であり、マイナス側で見ると｜ｔx4−ｔx5｜、｜ｔ
x5−ｔx6｜であって、それぞれのピーク間隔（周期）が
計算される。

【００２４】次に、得られたピーク点のデータからピー
ク加速度を算出する（Ｓ４）。例えば、図４(a) に示す
例では、ピーク加速度は、上述したように縦軸のピーク
間隔であって｜ｇx1−ｇx4｜、｜ｇx4−ｇx2｜、｜ｇx2
−ｇx5｜、｜ｇx5−ｇx3｜、｜ｇx3−ｇx6｜であり、こ
れらのピーク間隔（加速度）が計算される。

【００２５】次に、上記計算によって得られた各周期及
び加速度の平均値を求める（Ｓ５）。ここで、周期の平
均値をｔx0 とし、加速度の平均値をｇx0 とし、それぞ
れを計算する。以上の処理によって、まず最初に例えば
Ｘ軸方向の周期と加速度が計算される。

【００２６】次に、上記のように最初にＸ軸方向の周期
と加速度が計算されたのであれば、続いてＹ軸方向及び
Ｚ軸方向の周期と加速度の計算がなされているか否かを
判断する（Ｓ６）。そして、Ｙ軸方向及びＺ軸方向につ
いても同様の処理を行い、周期と加速度が計算される
（Ｓ６がＮＯ、Ｓ２〜Ｓ６）。

【００２７】したがって、上記の処理によってＹ軸方向
の周期は、図４(b) に示す例の場合であれば、プラス側
で｜ｔy1−ｔy2｜、｜ｔy2−ｔy3｜、マイナス側で｜ｔ
y4−ｔy5｜、｜ｔy5−ｔy6｜であり、これらから周期の
平均値ｔy0が計算される。また、加速度は｜ｇy1−gy4
｜、｜ｇy4−ｇy2｜、｜ｇy2−ｇy5｜、｜ｇy5−ｇy3
｜、｜ｇy3−ｇy6｜であり、同様に加速度の平均値ｇy0
が計算される。

【００２８】尚、Ｚ軸方向に関する周期と加速度は、図
４(c)の例ではピーク点が無く、周期ｔz0は０である。
但し、加速度ｇz0については直流成分として出力され
る。以上の処理によって得られた情報は表示部７に表示
される（Ｓ７）。図５(a)は、上記の表示部７に表示さ
れる表示例を示す図であり、同図(b)は動作パターンを
動作パターンデータベースに登録する登録例を示す図で
あり、同図(c)は、それら動作パターンの数値例を示す
図である。

【００２９】図５(a)に示すように、上述した計算結果
はＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に対する加速度と間隔として
それぞれ表示される。図２に示す処理では、図５(a)に
示すような表示において、次に、利用者は動作名を入力
する（Ｓ８）。この動作名の入力処理では、利用者は入
力部６を操作して例えば図５(a)に示すように「散歩
（歩行）」という動作名を入力する。この場合、動作名
の表示領域はプルダウンメニューとなっており、「動作
名」の表示領域をペン等の先端でタッチ入力すること
で、予め決められた「電車に乗る」、「歩行」、「歩
く」、「エレベータに乗る」、「ジョギング」等の動作
名がプルダウン表示され、その中から所望する動作名を
タッチして入力する。次に、利用者は「登録」のボタ
ン６ａをペン等の先端でタッチ入力し、上記データをＥ
ＰＲＯＭ４に登録する。尚、「戻る」のボタン６ｂをタ
ッチ入力することによって、前の処理に戻すこともでき
る。

【００３０】図５(b)に示すように、動作パターンデー
タベース１５の動作パターン欄１５−１には、上述した
「歩行」の動作パターンを行った後、他の動作パターン
の登録処理を繰り返し行って登録された動作パターンの
例が、上記の「歩行」の動作パターンに続いて「速い走
り」、「遅い走り」等の動作パターンが登録されてい
る。

【００３１】そして、動作パターンデータベース１５の
Ｘ方向欄１５−２には、上記の各動作パターンに対応す
る加速度と周期のデータが登録されている。同様に、Ｙ
方向欄１５−３には、各動作パターンに対応する加速度
と周期のデータが登録され、Ｚ方向欄１５−４には、各
動作パターンに対応する加速度と周期のデータが登録さ
れている。

【００３２】図６は、ＥＰＲＯＭ４における消費カロリ
ー初期値テーブルのデータベースのデータ構成を示す図
である。尚、同図に示す消費カロリー初期値テーブル
は、最初の２つのテーブルと中間の１つのテーブルのみ
を示し、他の中間に存在するテーブル及び後半のテーブ
ルの図示を省略している。また、ここに初期値として示
される消費カロリー量は１歩当りの消費カロリー量であ
る。

【００３３】この消費カロリー初期値テーブルは、歩
行、遅い走り、速い走りに大別され、それぞれの分類に
ついて、ゆっくり、普通、速いの分類があり、それらそ
れぞれの分類に対して、更に男性、女性の分類があり、
そして、それら男性、女性の分類に対してそれぞれ「〜
１０歳まで」、「〜２０歳まで」、・・・の分類が設け
られている。

【００３４】図７は、上記の消費カロリー初期値テーブ
ルのデータベースに基づいて、利用者が自分の消費カロ
リー量を動作パターン毎に設定する処理のフローチャー
トである。同図において、まず、データベースを表示す
る（ＳＴ１）。この処理は、図６に示す消費カロリー初
期値テーブルのデータベースの各テーブルを、利用者か
らの指示入力に基づいて、表示分７の表示画面に順次表
示する処理である。

【００３５】続いて、利用者からの指示入力に基づい
て、年齢、性別、動作の選択処理を行う（ＳＴ２）。こ
の処理では、例えば利用者の年齢が１１歳であり、性別
が男性であり、登録しようとする動作が「歩行」で「ゆ
っくり」であるとすると、図６に示した消費カロリー初
期値テーブルの二番目にある「歩行・ゆっくり・男性・
〜２０まで」のテーブル１６が選択される。

【００３６】ここで、利用者の体重が例えば３０ｋであ
るとすると、上記のテーブル１６の「〜３０ｋ」の列欄
１６−３が選択されて指示入力されることにより、「歩
行・ゆっくり・男性・〜２０歳まで」の分類で且つ体重
が「〜３０ｋ」の場合の上り消費量が「ＬＣａｌ（Ｌカ
ロリー）」、下り消費量が「ＯＣａｌ（Ｏカロリ
ー）」、平坦消費量が「ＲＣａｌ（Ｒカロリー）」が選
択される。

【００３７】図７において、上記の選択されたデータが
設定されて、ＥＰＲＯＭ４の所定の領域に記憶される
（ＳＴ３）。続いて、動作の選択が終了しているか否か
が判別される（ＳＴ４）。この処理では、利用者が、他
の動作、例えば「歩行・普通」の動作を登録しておきた
いと思ったときは「継続」の入力を行うと、処理ＳＴ４
の判断が「Ｎｏ」となって、処理ＳＴ２に戻り、処理Ｓ
Ｔ２〜ＳＴ４が繰り返される。

【００３８】利用者が、所望の動作の選択を全て登録し
た際に「終了」の入力を行うと、処理ＳＴ４の判断が
「Ｙｅｓ」となって、上記設定されている消費カロリー
量のデータが全て登録される（ＳＴ５）。これにより、
利用者は複数の所望の動作における自分の年齢、性別、
体重に応じた消費カロリー量を予め登録しておくことが
できる。

【００３９】図８は、上記のようにして選択されて登録
された利用者の１歩当りの個人消費カロリー量のデータ
ベースの例を示す図である。同図に示す例では、上述し
た処理で登録された個人消費カロリー量のデータベース
１７には、動作として「歩行」、・・・、「速い走
り」、・・・が登録されている。そして、それぞれにつ
いて、「ゆっくり」、「普通」、「早い」の分類毎に、
上りの場合の消費カロリー量、下りの場合の消費カロリ
ー量、及び平坦の場合の消費カロリー量が登録されてい
る。

【００４０】図９は、場所のデータベースを示す図であ
る。このデータベースの作成処理は特にフローチャート
では示さないが、ＲＯＭ３の地図情報データベースを表
示部７に表示させ、所望の場所を選択し、付与する番号
を入力すると、番号を付与された場所名が、その場所の
緯度と経度と共に登録されるものである。同図に示す場
所のデータベース１８の例では、１番に家（自分の家）
が登録され、２番に公園（例えば家の近所の行き付けの
公園）が登録されている。

【００４１】図１０は、上記の登録データ構成を有する
図１に示した運動履歴記録装置１による運動履歴の記録
に先立って、目標とする消費カロリー量を登録する処理
のフローチャートである。図１０において、まず出発地
を入力する（ＳＴ１０１）。この処理では、図９に示し
た場所のデータベースを表示部７に表示させ、番号を入
力することによって出発地を入力としてもよく、場所の
データベースに登録していなかったときは、ＲＯＭ３の
地図情報データベースを表示部７に表示させて所望の場
所を選択して指定入力するようにしてもよい。

【００４２】次に、目的地を入力する（ＳＴ１０２）。
この処理も、場所のデータベースから選択入力するか、
地図情報データベースから選択して入力するようにす
る。続いて、ＲＯＭ３の地図情報データベースから上記
の出発地と目的地を含む地図データをＲＡＭ５のワーク
領域に読み込み（ＳＴ１０３）、更に、所定距離の予測
消費カロリーを演算によって求める（ＳＴ１０４）。こ
の処理では、既に登録されている図８に示す本人の１歩
当りの消費カロリー量のデータベースから、標準の動
作、例えば「普通の速度の歩行」の消費カロリー量を読
み出し、これを基準として、所定距離を単位とする予測
消費カロリー量を算出する。

【００４３】次に、全消費カロリー量を算出して表示す
る（ＳＴ１０５）。この処理は、上記読み込んである出
発地と目的地を含む地図データと、上記算出された所定
距離の予測消費カロリー量とから、出発地から目的地ま
での行程で消費されると推定される消費カロリー量を算
出して表示部７に表示する処理である。

【００４４】続いて、この表示した予測全消費カロリー
量をＲＡＭ５の所定の一時記憶領域に記憶して（ＳＴ１
０６）、ＯＫか否かを判別する（ＳＴ１０７）。このＯ
Ｋ判別処理は、上記の表示されている消費カロリー量で
良いか否かを利用者に問い合わせる表示を行って、利用
者からの指示入力を待ち、その入力結果を判断する処理
である。

【００４５】そして、利用者からの指示入力が「Ｎｏ」
であれば（ＳＴ１０７がＮｏ）、処理ＳＴ１０１に戻っ
て、処理ＳＴ１０１〜ＳＴ１０７を繰り返す。他方、利
用者からの指示入力が「Ｙｅｓ」であれば（ＳＴ１０７
がＹｅｓ）、上記一時記憶されている予測全消費カロリ
ー量を、目標消費カロリー量としてＲＡＭ５の所定の記
憶領域に記憶して（ＳＴ１０８）、処理を終了する。

【００４６】図１１は、上記の地図情報データベースの
地図情報の一例を示す図である。同図に示すように、ま
ず、山１９があり、その頂上から麓まで、つづら折の山
道ａが続いている。麓には山１９を取り巻くように平坦
な麓道ｂがあり、この麓道ｂの近く、麓道ｂよりも山側
に、山の公園２１が上記のつづら折の山道ａからやや離
れた所に設けられている。

【００４７】山１９からやや大きく離れて、幹線道路ｃ
が麓道ｂと平行するように走っており、この幹線道路ｃ
と麓道ｂの間に、比較的大きな公園２２と、この大きな
公園２２からやや遠く離れたところに、何やらの大きな
逆三角形の敷地を有する施設２３が設けられている。

【００４８】幹線道路ｃの一点から分岐する２本の散歩
道ｄ及びｅが上記の施設２３の両脇を通って設けられ、
一方の散歩道ｄは麓道ｂを横切って山道ａにつながり、
他方の散歩道ｅは麓道ｂを横切って山の公園２１につな
がっている。上記２本の散歩道ｄ及びｅの分岐点となる
幹線道路ｃの交差点には一般道路ｆがつながっており、
つまり、この交差点は５叉路の交差点になっている。一
般道路ｆの延長する先には他の一般道路ｇが延長してつ
ながっており、一般道路ｇの一方の脇には例えば民宿等
の宿泊施設２４が建っている。

【００４９】この一般道路ｆ及びｇに交叉して更に他の
一般道路ｈ及びｉが通っている。一般道路ｈは、上記の
交叉点から幹線道路ｃ側に伸びており、大きな公園２２
の近傍で幹線道路ｃとつながっている。他方の一般道路
ｉの脇には民家２５が建っている。

【００５０】上述の図９に示した場所のデータベース１
８の作成では、上記のような地図情報を用いて所望の場
所をタッチ入力することで作成することができる。この
ようにして、利用者は、出発地と目的地と目標消費カロ
リー量とを決めた後、この運動履歴記録装置１を自分の
身体の所定の部位に装着して、目的地へと出発する。

【００５１】このような場合の具体例を上述の図９に示
した地図情報を用いて説明する。例えば、民家２５が利
用者の自宅であって、この民家２５を出発地とし、山の
公園２１を散歩の最終目的地とすれば、一般道路h、
ｆ、及び散歩道ｅがこの全行程の往復の経路となる。

【００５２】勿論、このような経路は、車２６で宿泊施
設２４にやってきた遠来の観光客としての利用者が宿泊
施設２４を出発点として設定することもできる。図１２
は、上記の出発地から目的地までの行程において行われ
る動作パターンの検出と、その動作パターンから得られ
る消費カロリー量に応じたガイダンスを行う運動履歴記
録処理のフローチャートである。

【００５３】同図に示す処理は、加速度センサ９による
加速度とその周期の変化を監視して、利用者の動作パタ
ーンが変化したと判断された場合に、利用者が行った新
たな行動が何であるか、又何処で新たな行動を行ってい
るか、更にどの高さで新たな行動を行っているかを検出
して、それを運動履歴として記録すると共に、判別され
た利用者の動作パターンに応じた消費カロリー量を算出
して、この算出した消費カロリー量に応じたガイダンス
を行う処理である。

【００５４】同図において、先ず、動作状態判別処理を
行い（ＳＴＰ１）、次に位置検出処理を行い（ＳＴＰ
２）、更に高度検出処理を行う（ＳＴＰ３）。以下、具
体的に説明する。図１３は、上記の動作状態判別処理を
説明するフローチャートである。先ず、前述の処理によ
って利用者の動作パターンが変わったと判断した場合、
加速度センサ９は、各座標軸方向の加速度を抽出する
（ＳＴＰ１−１）。

【００５５】次に、１つの座標、例えばＸ軸方向につい
てピーク点を抽出する（ＳＴＰ１−２）。このピーク点
の抽出処理は前述の処理と同様であり、検出したピーク
点のデータから周期を計算する（ＳＴＰ１−３）。ま
た、検出したピーク点のデータから加速度を計算する
（ＳＴＰ１−４）。そして、それぞれの平均値を求める
（ＳＴＰ１−５）。

【００５６】続いて、Ｘ軸方向以外の他の軸方向につい
ても同様の処理が行われたかを判断し（ＳＴＰ１−
６）、処理がなされていなければ（ＳＴＰ１−６がＮ
ｏ）、ＳＴＰ１−２〜ＳＴＰ１−６を繰り返す。これに
より、Ｘ、Ｙ及びＺの各軸方向の周期と加速度の平均値
がそれぞれ得られる。

【００５７】以上のようにして得られた結果は、例えば
ＲＡＭ５のレジスタに保存され、当該データと同様の動
作パターンがあるか登録データベースを検索する（ＳＴ
Ｐ１−７）。この処理では、前述のようにしてＥＰＲＯ
Ｍ４に登録した動作パターンデータベースを検索して、
その動作パターンデータベースの中に上記の検出処理に
よって得られた利用者の動作パターンに近似（又は一
致、以下同様）する動作パターンが検索される。

【００５８】次に、上記検索処理によって近似する動作
パターンが検出されると（ＳＴＰ１−８がＹｅｓ）、当
該動作パターンの登録データの更新処理を行う（ＳＴＰ
１−９）。この場合、当該動作名を読み出し、ＲＡＭ５
のレジスタに一時保存する（ＳＴＰ１−１０）。その
後、日時を補正してデータベースを更新する（ＳＴＰ１
−１１）。すなわち、常に更新された動作パターンを登
録することによって、利用者の動作の変遷を加味した情
報を登録し、後々の健康管理に役立てるようにする。

【００５９】一方、上記検索処理によって近似する動作
パターンが存在しない場合（ＳＴＰ１−８がＮｏ）、今
回の処理によって得た動作パターンを新たに登録するか
否か判断する（ＳＴＰ１−１２）。ここで、新たな動作
パターンを登録しない場合（ＳＴＰ１−１２がＮｏ）、
処理を終了する。

【００６０】他方、新たな動作パターンを登録する場合
（ＳＴＰ１−１２がＹｅｓ）、動作パターンの登録処理
を実行する（ＳＴＰ１−１３）。この登録処理では、前
述と同様に、動作名を入力し、入力した動作名を一時保
管し（ＳＴＰ１−１４）、日時を入力してデータベース
に記録する（ＳＴＰ１−１１）。

【００６１】以上のように、上記動作状態判別処理によ
って、動作パターンの情報から利用者の行っている動作
名が分かり、現在の利用者の動作として保存される。図
１４は、図１２の運動履歴記録処理における位置検出処
理（ＳＴＰ２）を説明するフローチャートである。先
ず、ＧＰＳ１０で検出した位置データをＣＰＵ２に送信
する。ＣＰＵ２は送信された位置データから測位算出処
理を行い、緯度及び経度を計算する（ＳＴＰ２−１）。

【００６２】次に、計算した緯度及び経度のデータから
地図データベースを検索する（ＳＴＰ２−２）。この地
図データベースには緯度及び経度に対応する名称が登録
されており、地図上の位置を特定してポイントとなる位
置の名称を抽出する（ＳＴＰ２−３）。そして、当該名
称をＲＡＭ５のレジスタに一時保管する（ＳＴＰ２−
４）。

【００６３】図１５は、図１２の運動履歴記録処理にお
ける高度算出処理（ＳＴＰ３）を説明するフローチャー
トである。同図において、先ず、高度計１１によって気
圧を計測する（ＳＴＰ３−１）。次に、基準となる高度
と気圧のデータを読み出し（ＳＴＰ３−２）、計測した
気圧のデータと基準となる高度と気圧のデータから高度
を算出する（ＳＴＰ３−３）。このようにして、計算し
た高度のデータはＲＡＭ５のレジスタに保存される（Ｓ
ＴＰ３−４）。

【００６４】以上、動作状態判別処理（ＳＴＰ１）、位
置検出処理（ＳＴＰ２）、高度検出処理（ＳＴＰ３）に
よって利用者が行っている動作の内容（例えば「歩行」
か「速い走り」か「遅い走り」かなど）と、場所と高度
の変化（「上り」か「下り」か「平坦」かなど）が分か
り、これらのデータはＲＡＭ５のレジスタに登録され
る。

【００６５】この後、図１２において、利用者の消費カ
ロリー量が登録されている図８に示すデータベースか
ら、現在利用者が行っている動作に対応する消費カロリ
ー量を読み出して、この読み出した消費カロリー量を実
際の消費カロリー量とする（ＳＴＰ５）。尚、読み出さ
れて実際の消費カロリー量とされた値は、読み出される
都度、出発地から順次累計されている。

【００６６】上記に続いて、全消費カロリー量から実際
の消費カロリー量を減算する（ＳＴＰ６）。この処理
は、図１０の処理ＳＴ１０８でＲＡＭ５の所定の記憶領
域に記憶されている目標消費カロリー量から、上記読み
出されて順次累計されている消費カロリー量を減算する
処理である。

【００６７】続いて、残りのカロリー量（未消化カロリ
ー量）の表示が利用者から指示されているか否かを判別
し（ＳＴＰ７）、指示されていなければ（ＳＴＰ７がＮ
ｏ）、直ちに処理を終了する。他方、未消化カロリー量
の表示が利用者から指示されていれば（ＳＴＰ７がＹｅ
ｓ）、まず、現時点における予測カロリー量を読み出す
（ＳＴＰ８）。この処理は、図１４に示した位置の検出
処理によって現地点の位置が認識されるので、この現地
点を目的地とした場合の、出発地から目的地までの目標
消費カロリー量を算出する図１０の処理と同様の処理を
行うものである。これによって、出発地から現地点まで
の予測カロリー量（目標消費カロリー量）が判明する。

【００６８】続いて、この予測カロリー量と上記利用者
の動作パターンに基づいて読み出された実際の消費カロ
リー量とを比較して、その過不足を算出し（ＳＴＰ
９）、その算出結果に基づいて、算出値に応じたガイダ
ンスを行って（ＳＴＰ１０）、処理を終了する。なお、
図示はしないが過不足量に応じたガイダンスデータがＲ
ＯＭ３に記録されている。

【００６９】上記のガイダンスはスピーカによる音声報
知、または表示部７による表示報知で行われる。そし
て、予測カロリー量と実際の消費カロリー量との間に過
不足が無ければ、例えば「順調です！、このまま継続し
て行動してください」などの報知が行われる。

【００７０】また、予測カロリー量よりも実際の消費カ
ロリー量が少ないときは、現在の利用者の行動が「歩
行」で「普通」であれば、「目標よりも落ちています
！、もっと早く歩いてください」などと報知される。ま
た現在の利用者の行動が「歩行」で「早い」であれば、
「目標よりもだいぶ落ちています！、遅い走りに切り替
えてください」などと報知される。

【００７１】また、予測カロリー量よりも実際の消費カ
ロリー量が多いときは、「目標をオーバーしています
！、少しペースを落としてください」などと報知され
る。また、本例では、脈拍計１４で利用者の脈拍を計測
しており、脈拍数が所定の値を超えたときは、体調が悪
いか、予定した動作が予想よりもきつい場合であり、こ
のような場合は、予測カロリー量と実際の消費カロリー
量との差の如何に拘わり無く、例えば「疲れが出ていま
す！、ペースを落としてください」などと報知する。ま
た、このような場合は、体調により消費予定カロリー量
の設定を低めに変更するようにしてもよい。

【００７２】この設定の変更は、脈拍数によって自動的
に変更して報知するようにしてもよく、利用者が今日は
体調があまりよくないと自分で承知しているときは、
「体調低下」と入力すると、消費カロリー量データベー
スの１歩当り消費カロリー値が一時的に低く自動変更さ
れるようにしてもよい。

【００７３】また、逆に、体調が極めて良い場合に「体
調良し」と入力すると、消費カロリー量データベースの
１歩当り消費カロリー値が一時的に高く自動変更される
ようにしてもよい。この場合、「体調低下」と入力する
と、消費カロリー初期値テーブルのデータベースの歳、
あるいは体重を１段階低い消費予定カロリー値を選択す
るようにし、「体調良し」と入力すると、歳、あるいは
体重を１段階高い消費予定カロリー値を選択するように
したり、又は、所定カロリー値を予め記録しておき、
「体調低下」では消費予定カロリー値から所定カロリー
値を減算し、「体調良し」では消費予定カロリー値から
所定カロリー値を加算したりすることを（ＳＴＰ１０）
ないで実行させることで対応できる。

【００７４】このように、歩行時の健康状態の指定によ
り個人ごとの消費カロリー量の登録データを補正できる
ようにしておけば、体調が悪ければペースダウンさせて
無理のない散歩ができ、体調が良ければベースアップさ
せて効果的な散歩かできるようになる。

【００７５】このように、利用者が現在まで例えば散
歩、ジョギングなどの運動をしたことによる利用者固有
の運動量が検出されて、この検出された現在までの運動
量に応じた実質の消費カロリー量が求められ、予め設定
された目標消費カロリー量と比較され、この比較結果に
応じた適切なガイダンスが行われる。

【００７６】また、このような報知は、例えば図１１に
おいて、利用者が山の公園２１に到達した後、その帰り
道で気が変わり、大きな公園２２に寄り道したような場
合、幹線道路ｃの寄り道分の行程ｃ−１の往復分の消費
カロリー量が、データベースから読み出されて全消費カ
ロリー量に加算されて、上述した報知が行われる。

【００７７】尚、このような報知の前または後に、現在
までの消費済みカロリー量や未消化カロリー量を報知す
るようにしてもよい。また、図７の消費カロリー量の設
定・登録では年齢、性別、体重、動作の選択によって１
歩当りの消費カロリー量の設定を行っているが、これに
限ることなく、例えば、目的とする消費予定カロリー量
と出発地と目的地を入力すると行程中の動作が自動的に
決定されるようにしてもよい。また、例えば、散歩する
行程のキロ数と、動作として普通速度の歩行などとを入
力するとことによって消費カロリー量が自動設定される
ようにしてもよい。

【００７８】また、一般人の散歩や運動と限ることな
く、例えばマラソン選手などのトレーニングにも適用で
きる。この場合、消費カロリー量と疲労度を対応させ
て、選手個人のペース配分を、個人ごとの登録データと
しておき、走行中にガイダンス表示させることによっ
て、適切な練習態様を採ることができる。また、試合中
に適用してガイダンス表示させれば有利な試合展開がで
きる。

【００７９】さらに、地図データとの組合せで走行ルー
トを表示すれば道を間違えることもなくなり、さらに、
先の道の状態、例えば山道の上りや下りにおける選手個
人の標準ペースを案内することで現在のペースを考慮す
る参考材料となる。また、他の運動にも応用可能である
ことは勿論である。

【００８０】尚、上述した実施の形態においては、通信
制御部１２を介して家のパーソナルコンピュータに状況
を送るようにすると、特に高齢者の散歩等の場合に、家
族が散歩の位置や状況を確認できるので安心であり、便
利である。また、リハビリで入院中の患者などの散歩で
は同様に通信制御部１２を介して病院のコンピュータに
状況を送るようにすると、病院側で散歩の状況を把握で
きるので、病院側も患者側も相互に安心できて便利であ
る。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位置と運動状態を検出して現在までの消費カロリー量を
算出し、予め設定された目標消費カロリー量に対する消
費カロリー量の過不足を算出し、この算出された消費カ
ロリー量の過不足に対応したガイダンスを適切に行うの
で、今後、消費しなければいけないカロリー量を直ちに
且つ正確に知ることができて便利である。

【００８２】また、出発地と目的地を指定することによ
り、その行程の全消費カロリー量が直ちに分かり、その
行程を行動することにより、目標に対する正確な未消化
カロリー量が直ちに分かるので、ダイエットや健康管理
などのための行動目標を立てることが容易となって便利
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態における運動履歴記録装置のシス
テム構成図である。

【図２】動作パターンの登録処理を説明するフローチャ
ートである。

【図３】加速度センサから出力されるデータを前もって
説明するための図である。

【図４】(a)〜(c)は加速度センサ９の出力状態を具体的
に示す図である。

【図５】(a) は運動履歴記録装置の表示部に表示される
表示例を示す図、(b)は動作パターンの動作パターンデ
ータベースへの登録例を示す図、(c)は動作パターンの
数値例を示す図である。

【図６】運動履歴記録装置のＥＰＲＯＭにおける消費カ
ロリー初期値テーブルのデータベースのデータ構成を示
す図である。

【図７】利用者が自分の消費カロリー量を動作パターン
毎に設定する処理のフローチャートである。

【図８】消費カロリー量の設定処理により選択されて登
録された利用者の１歩当りの個人消費カロリー量のデー
タベースの例を示す図である。

【図９】利用者によって設定される場所のデータベース
を示す図である。

【図１０】運動履歴記録装置による運動履歴の記録に先
立って目標とする消費カロリー量を登録する処理のフロ
ーチャートである。

【図１１】地図情報データベースの地図情報の一例を示
す図である。

【図１２】消費カロリー量に応じたガイダンスを行う運
動履歴記録処理のフローチャートである。

【図１３】運動履歴記録処理の動作状態判別処理を説明
するフローチャートである。

【図１４】運動履歴記録処理の位置検出処理を説明する
フローチャートである。

【図１５】運動履歴記録処理の高度算出処理を説明する
フローチャートである。

【符号の説明】

１運動履歴記録装置２ＣＰＵ３ＲＯＭ４ＥＰＲＯＭ５ＲＡＭ６入力部６ａ登録ボタン６ｂ戻るボタン７表示部８外部記憶部９加速度センサ１０ＧＰＳ１１高度計１２通信制御部１３方位センサ１４脈拍計１５動作パターンデータベース１５−１動作パターン欄１５−２Ｘ方向欄１５−３Ｙ方向欄１５−４Ｚ方向欄１６消費カロリー初期値テーブルの二番目のテーブル１６−３二番目のテーブルの体重が「〜３０ｋ」の列
欄１７個人消費カロリー量のデータベース１８場所のデータベース１９山２１山の公園２２大きな公園２３施設２４宿泊施設２５民家ａ山道ｂ麓道ｃ幹線道路ｄ、ｅ散歩道ｆ、ｇ、ｈ、ｉ一般道路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地図情報データベースを記憶する手段
と、位置を算出してこの算出した位置と前記地図情報データ
ベースとから場所を認識する手段と、認識された前記場所の高さを算出する手段と、少なくとも加速度センサと方位センサとにより利用者の
前記場所における動作を基準座標内におけるＸ、Ｙ、Ｚ
方向の加速度と変化の周期とからなる動作パターンとし
て検出する手段と、検出された複数種類の前記動作パターンを前記場所及び
前記高度の情報と対応付けて前記利用者の動作パターン
データベースとして記憶する手段と、前記地図情報データベースと、前記加速度センサと、前
記方位センサと、前記場所を認識する手段と、前記場所
の高さを算出する手段と、前記動作パターンデータベー
スとのデータに基づいて、前記利用者の動作パターンを
判別する手段と、判別された動作パターンと、予め登録されている動作パ
ターンに対応する消費カロリー量とから、現時点におけ
る利用者の消費済みカロリー量を算出する手段と、前記算出された消費済みカロリー量と、予め登録されて
いる目的消費カロリー量とから前記消費済みカロリー量
の過不足を算出する手段と、該算出された消費済みカロリー量の過不足に応じたガイ
ダンスを行う手段と、を備えたことを特徴とする運動履歴記録装置。
【請求項２】前記算出された消費済みカロリー量を報
知する手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載
の運動履歴記録装置。
【請求項３】前記消費済みカロリー量を算出する手段
は、性別、年齢別、体重別、動作パターン別に予め登録
されている１歩当りのカロリー消費量に基づいて前記利
用者の消費済みカロリー量を算出することを特徴とする
請求項１記載の運動履歴記録装置。
【請求項４】前記動作パターンは、歩行、遅い走り、
速い走りの区分に分かれ、それぞれの区分において、上
り行程、下り行程、平坦行程の区分に更に分かれ、それ
ぞれの区分において、ゆっくり、普通、早いの区分に更
に分かれていることを特徴とする請求項３記載の運動履
歴記録装置。
【請求項５】コンピュータに、地図情報データベースを記憶する処理と、位置を算出してこの算出した位置と前記地図情報データ
ベースとから場所を認識する処理と、認識された前記場所の高さを算出する処理と、少なくとも加速度センサと方位センサとにより利用者の
前記場所における動作を基準座標内におけるＸ、Ｙ、Ｚ
方向の加速度と変化の周期とからなる動作パターンとし
て検出する処理と、検出された複数種類の前記動作パターンを前記場所及び
前記高度の情報と対応付けて前記利用者の動作パターン
データベースとして記憶する処理と、前記地図情報データベース、前記加速度センサ、前記方
位センサ、前記場所を認識する処理、及び前記場所の高
さを算出する処理、前記動作パターンデータベースとの
データに基づいて、前記利用者の動作パターンを判別す
る処理と、判別された動作パターンと、予め登録されている動作パ
ターンに対応する消費カロリー量とから、現時点におけ
る利用者の消費済みカロリー量を算出する処理と、該算出された消費済みカロリー量と、予め登録されてい
る目的消費カロリー量とから前記算出された消費済みカ
ロリー量の過不足を算出する処理と、該算出された消費済みカロリー量の過不足に応じたガイ
ダンスを行う処理と、を実行させることを特徴とする運動履歴記録プログラ
ム。