JP2004089317A

JP2004089317A - Estimation apparatus of biological data during walking

Info

Publication number: JP2004089317A
Application number: JP2002252526A
Authority: JP
Inventors: Tomio Sato; 佐藤　富男; Kenji Nishibayashi; 西林　賢二; Naotaka Kajitani; 梶谷　直高
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP3916228B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an estimation apparatus of biological data during walking capable of estimating biological data such as a pulse during walking (during exercise) with good producibility. <P>SOLUTION: Biological data during walking is estimated indirectly by acquiring a relationship between the biological data and exercise stress levels in a body burden capacity acquiring means 21 prior to walking, acquiring an exercise stress level during walking in a means 22 for acquiring an exercise stress level during walking, and relating the exercise stress level during walking to the relationship between the biological data and the exercise stress levels in a means 23 for estimating biological data during walking. Further, a walking amount is also computed by using the biological data during walking in a walking amount computing means 24. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歩行活動時における脈拍数等の生体データを推定する歩行活動時生体データ推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、歩行活動（運動）によって変化する脈拍等の生体データの計測には、運動によって変化する生体信号を検知するセンサを計測の度に直接的に生体に装着して行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、運動によって変化する生体信号を検知するセンサを用いての計測は、生体から直接的に信号を受けるために装着状態や体動の影響によってばらつき、再現性に劣るという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、前述のような事情に鑑み、歩行活動時（運動時）における脈拍等の生体データを再現性よく推定することができる歩行活動時生体データ推定装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の歩行活動時生体データ推定装置は、生体データと運動負荷量との関係を歩行活動前に取得する身体負荷能力取得手段と、歩行活動時の運動負荷量を取得する歩行活動時運動負荷量取得手段と、前記身体負荷能力取得手段で取得される生体データと運動負荷量との関係に基づいて前記歩行活動時運動負荷量取得手段で取得される歩行活動時の運動負荷量に対応する歩行活動時の生体データを推定する歩行活動時生体データ推定手段とを備えることを特徴とする。これによると、生体からの信号を直接的に受けないことから装着状態や体動の影響の少ない運動負荷量を歩行活動の度に取得して生体データを間接的に推定するので再現性をよくすることができる。
【０００６】
また、前記身体負荷能力取得手段は、歩行活動前に異なる複数の運動負荷量を推定する歩行活動前運動負荷量推定手段と、前記歩行活動前運動負荷量推定手段で推定される異なる複数の運動負荷量に対応する夫々の生体データを計測する生体データ計測手段とから成ることを特徴とする。これによると、歩行活動前の生体データと運動負荷量との関係を少なくとも２点から確実に求めることができる。
【０００７】
また、前記歩行活動前運動負荷量推定手段は、体重を入力する体重入力手段と、踏み台の高さを入力する高さ入力手段と、踏み台に昇降するために一定の昇降ピッチを発生する昇降ピッチ発生手段と、前記体重入力手段で入力される体重と前記高さ入力手段で入力される踏み台の高さと前記昇降ピッチ発生手段で発生される一定の昇降ピッチとを条件として行われる踏み台昇降時における運動負荷量を演算する踏み台昇降時運動負荷量演算手段とから成ることを特徴とする。これによると、入力かつ踏み台昇降運動を行うだけで歩行活動前の運動負荷量を簡単に推定することができる。
【０００８】
また、前記歩行活動時運動負荷量取得手段は、歩行活動時における歩数を計測する歩数計測手段と、前記歩数計測手段で歩数が計測される歩行活動時の時間を計測する歩行活動時間計測手段と、前記歩数計測手段で計測される歩数と前記歩行活動時間計測手段で計測される歩行活動時の時間とに基づいて歩行ピッチを演算する歩行ピッチ演算手段と、身長を入力する身長入力手段と、前記歩行ピッチ演算手段で演算された歩行ピッチと前記身長入力手段で入力された身長とに基づいて歩行スピードを演算する歩行スピード演算手段と、体重を入力する体重入力手段と、前記歩行スピード演算手段で演算された歩行スピードと前記体重入力手段で入力された体重とに基づいて歩行活動時の運動負荷量を演算する歩行活動時運動負荷量演算手段とから成ることを特徴とする。これによると、入力かつ歩行活動を行うだけで歩行活動時の装着状態や体動の影響の少ない運動負荷量を確実に求めることができる。
【０００９】
また、歩行活動時生体データ推定手段で推定される歩行活動時の生体データを用いて、歩行活動量を演算する歩行活動量演算手段を更に備えることを特徴とする。これによると、装着状態や体動の影響の少ない推定された生体データに基づいた正確な歩行活動量を得ることができる。
【００１０】
また、前記歩行活動量は、運動強度、脂肪燃焼効率、脂肪消費カロリー又は脂肪燃焼量の少なくとも１つであることを特徴とする。これによると、装着状態や体動の影響の少ない推定された生体データに基づいた正確な運動強度、脂肪燃焼効率、脂肪消費カロリー又は脂肪燃焼量を得ることができる。
【００１１】
また、前記生体データは、脈拍数であることを特徴とする。これによると、脈拍数は、運動負荷量との関係において相関が高く、運動負荷に対して顕著な変化を示すものなので、特に正確かつ容易な推定をすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
初めに、図１に示す本発明に係わる歩行活動時生体データ推定装置の機能構成を表す機能ブロック図、図２に示すその構造構成を表す構造ブロック図、図３に示すその外観構成を表す斜視図を用いて、本発明の歩行活動時生体データ推定装置の構成について説明する。歩行活動時生体データ推定装置は、電源部１、入力部２、脈拍検出部３、歩数検出部４、計時部５、記憶部６、ピッチ出力部７、表示部８及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ：中央処理装置）９から構造を構成する。そして、これら構造各部によって、身体負荷能力取得手段２１、歩行活動時運動負荷量取得手段２２、歩行活動時生体データ推定手段２３及び歩行活動量演算手段２４の機能を構成する。
【００１４】
構造を構成する各部について詳述する。
【００１５】
電源部１は、装置各部に電力の供給を行う。入力部２は、モード変更、表示切替、アップ、ダウン及び設定といった５つのキースイッチをケース１０の外部正面に配置し、操作により各種の働きをする。モード変更キー２ａは、歩行活動時生体データ推定（通常）モードと体力推定モードとの間の変更をする。表示切替キー２ｂは、各種の表示の切替えをする。アップキー２ｃは、性別・年齢・体重・身長・日付・時刻・踏み台の高さ等の数値等を選択の際に増加方向に切替える。ダウンキー２ｄは、性別・年齢・体重・身長・日付・時刻・踏み台の高さ・目標歩数等の数値等を選択の際に減少方向に切替える。設定キー２ｅは、性別・年齢・体重・身長・日付・時刻・踏み台の高さ・目標歩数等を設定するための切替えやアップキー２ｃ又はダウンキー２ｄで選択された数値等の確定を行う。
【００１６】
脈拍検出部３は、コード１１によりケース１０に接続される公知の耳朶装着型のセンサ１２等から成り、踏み台昇降運動時の被計測者の脈拍データを検出する。歩数検出部４は、公知の振子式センサ等から成り、歩行活動時の被計測者の歩数データを検出する。
【００１７】
計時部５は、踏み台昇降運動時や歩行活動時の時間、時刻その他時情報を計時する。記憶部６は、入力部２から入力される各種データ及びＣＰＵ９で演算される各種データその他各種情報を記憶する。
【００１８】
ピッチ出力部７は、ブザー７ｂやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）７ａから成り、踏み台昇降運動のために予め決められた一定の昇降ピッチを音や光によって出力する。表示部８は、ケース１０の外部表面に配置されるＬＣＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶表示装置）８ａから成り、入力部２から入力される各種データ及びＣＰＵ９で演算される各種データ、グラフその他各種情報を表示する。
【００１９】
ＣＰＵ９は、入力部２、脈拍検出部３、歩数検出部４、計時部５及び記憶部６からの各種インプットデータに基づいて、脈拍数、歩数、踏み台昇降時の運動負荷量、歩行ピッチ、歩行スピード、歩行活動時の運動負荷量、歩行活動時の脈拍数、運動強度、脂肪消費カロリー、脂肪燃焼量その他各種アウトプット（中間・最終）データを演算したり、装置各部の動作を制御したりする。
【００２０】
機能を構成する各手段について詳述する。
【００２１】
身体負荷能力取得手段２１は、歩行活動前運動負荷量推定手段２５と脈拍計測手段２６とから成り、脈拍数と運動負荷量との関係を歩行活動前に取得する。
【００２２】
歩行活動前運動負荷量推定手段２５は、体重入力手段２７、高さ入力手段２８、昇降ピッチ発生手段２９及び踏み台昇降時運動負荷量演算手段３０から成り、歩行活動前に異なる複数の運動負荷量を推定する。より具体的には、この歩行活動前運動負荷量推定手段２５を構成する各手段は、先に説明した構造を構成する各部のうち、入力部２とピッチ出力部７と計時部５と記憶部６とＣＰＵ９とによって構成する。体重入力手段２７は入力部２から成り、体重を入力する。高さ入力手段２８は入力部２から成り、踏み台の高さを入力する。昇降ピッチ発生手段２９は記憶部６と計時部５とＣＰＵ９とピッチ出力部７とから成る。そして、記憶部６では一定の昇降ピッチデータを予め記憶し、計時部５では時間を計時し、ＣＰＵ９では記憶部６で予め記憶されている一定の昇降ピッチデータと計時部５で計時される時間とに基づいてピッチ出力部７に対して一定の昇降ピッチの発生を制御し、ピッチ出力部７ではＣＰＵ９からの制御に基づいて踏み台に昇降するための一定の昇降ピッチを発生する。踏み台昇降時運動負荷量演算手段３０はＣＰＵ９から成る。このＣＰＵ９では入力部２から入力された体重と踏み台の高さと記憶部６に記憶されている一定の昇降ピッチデータとを、次に示す（１）式に代入して歩行活動前（踏み台昇降時）の運動負荷量を演算する。
【００２３】
Ｗｓ＝ａ_１×Ｗｔ×Ｈｓ×Ｐｓ＋ａ_２　　・・・（１）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
Ｗｓ：歩行活動前（踏み台昇降時）の運動負荷量
Ｗｔ：体重
Ｈｓ：踏み台の高さ
Ｐｓ：昇降ピッチ
ａ_１、ａ_２：係数
【００２４】
なお、（１）式は、踏み台昇降運動の際の位置エネルギー（質量×重力加速度×高さ）に昇降ピッチＰｓを乗じて、踏み台昇降運動による仕事率（歩行活動前運動負荷量Ｗｓ）を求めるという手法に基づくものであり、位置エネルギー（質量×重力加速度×高さ）の質量に体重Ｗｔを、高さに踏み台の高さＨｓを当てはめ、重力加速度と諸要因に基づく変動の補正係数とを併合して係数ａ_１、ａ_２とするものである。
【００２５】
脈拍計測手段２６は、歩行活動前運動負荷量推定手段２５で推定される異なる複数の運動負荷量に対応する夫々の脈拍数を計測する。より具体的には、脈拍計測手段２６は、先に説明した構造を構成する各部のうち、脈拍検出部３とＣＰＵ９とから成る。この脈拍検出部３では脈拍データを検出しデジタル化する。ＣＰＵ９では脈拍検出部３でデジタル化された脈拍データに基づいて脈拍数を演算する。
【００２６】
歩行活動時運動負荷量取得手段２２は、歩数計測手段３１、歩行活動時間計測手段３２、歩行ピッチ演算手段３３、身長入力手段３４、歩行スピード演算手段３５、体重入力手段２７及び歩行活動時運動負荷量演算手段３６から成り、歩行活動時の運動負荷量を取得する。
【００２７】
歩数計測手段３１は、歩行活動時における歩数を計測する。より具体的には、この歩数計測手段３１は、先に説明した構造を構成する各部のうち、歩数検出部４とＣＰＵ９とから成る。そして、この歩数検出部４では歩行活動時における歩数データを検出しデジタル化し、ＣＰＵ９では歩数検出部４からのデジタル化された歩数データに基づいて歩数を演算する。
【００２８】
歩行活動時間計測手段３２は、歩数計測手段３１で歩数が計測される歩行活動時の時間を計測する。より具体的には、この歩行活動時間計測手段３２は、先に説明した構造を構成する各部のうち、計時部５から成り、歩数検出部４で歩数データが検出されている間の時間を計測する。
【００２９】
歩行ピッチ演算手段３３は、歩数計測手段３１で計測される歩数と歩行活動時間計測手段３２で計測される時間とに基づいて歩行ピッチを演算する。より具体的には、この歩行ピッチ演算手段３３は、先に説明した構造を構成する各部のうち、ＣＰＵ９から成り、このＣＰＵ９で先に演算された歩行活動時における歩数と計時部５で計測された歩数データが検出されている間の時間とを、次に示す（２）式に代入して歩行ピッチを演算する。
【００３０】
Ｐｗ＝Ｃ／Ｔ　　・・・（２）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
Ｐｗ：歩行ピッチ
Ｃ：歩数
Ｔ：時間
【００３１】
身長入力手段３４は、先に説明した構造を構成する各部のうち、入力部２から成り、身長を入力する。
【００３２】
歩行スピード演算手段３５は、歩行ピッチ演算手段３３で演算された歩行ピッチと身長入力手段３４で入力された身長とに基づいて歩行スピードを演算する。より具体的には、この歩行スピード演算手段３５は、先に説明した構造を構成する各部のうち、ＣＰＵ９から成り、このＣＰＵ９で先に演算された歩行ピッチと入力部２から入力された身長とを、次に示す（３）式に代入して歩行スピードを演算する。
【００３３】
Ｓｗ＝ｂ_１×Ｈ×Ｐｗ^２＋ｂ_２　　・・・（３）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
Ｓｗ：歩行スピード
Ｈ：身長
Ｐｗ：歩行ピッチ
ｂ_１、ｂ_２：係数（諸要因に基づく変動の補正係数）
【００３４】
体重入力手段２７は、歩行活動前運動負荷量推定手段２５で説明した体重入力手段２７と同様である。
【００３５】
歩行活動時運動負荷量演算手段３６は、歩行スピード演算手段３５で演算された歩行スピードと体重入力手段２７で入力された体重とに基づいて歩行活動時運動負荷量を演算する。より具体的には、この歩行活動時運動負荷量演算手段３６は、先に説明した構造を構成する各部のうち、ＣＰＵ９から成り、このＣＰＵ９で先に演算された歩行スピードと入力部２から入力された体重とを、次に示す（４）式に代入して歩行活動時の運動負荷量を演算する。
【００３６】
Ｗｗ＝ｃ_１×Ｗｔ×Ｓｗ^２＋ｃ_２　　・・・（４）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
Ｗｗ：歩行活動時の運動負荷量
Ｗｔ：体重
Ｓｗ：歩行スピード
ｃ_１、ｃ_２：係数（諸要因に基づく変動の補正係数）
【００３７】
なお、（４）式は、運動エネルギー（質量×速度^２）を求めるという手法に基づくものであり、運動エネルギー（質量×速度^２）の質量に体重Ｗｔを、速度に歩行スピードＳｗを当てはめ、諸要因に基づく変動の補正係数ｃ_１、ｃ_２を考慮するものである。
【００３８】
歩行活動時生体データ推定手段２３は、身体負荷能力取得手段２１で取得される脈拍数と運動負荷量との関係に基づいて歩行活動時運動負荷量取得手段２２で取得される歩行活動時の運動負荷量に対応する歩行活動時の脈拍数を推定する。より具体的には、この歩行活動時生体データ推定手段２３は、先に説明した構造を構成する各部のうち、ＣＰＵ９から成り、このＣＰＵ９で先に演算された歩行活動時の運動負荷量及び歩行活動前の運動負荷量と、脈拍計測手段２６で計測された脈拍数とから歩行活動時の脈拍数を推定する。例えば、図４に示す脈拍数と運動負荷量との関係を表す図のように、踏み台昇降時運動負荷量演算手段３０で演算される歩行活動前の運動負荷量がＷ１及びＷ２、この歩行活動前の運動負荷量に対応して脈拍計測手段２６で計測される脈拍数がＨＲ１及びＨＲ２、歩行活動時運動負荷量演算手段３６で演算された歩行活動時の運動負荷量がＷｗである場合には、次に示す（５）式に代入して歩行活動時の脈拍数を演算する。
【００３９】
ＨＲｗ＝（ＨＲ２−ＨＲ１）×Ｗｗ／（Ｗ２−Ｗ１）＋ＨＲ１　・・・（５）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
ＨＲｗ：歩行活動時の脈拍数
Ｗｗ：歩行活動時の運動負荷量
Ｗ１：歩行活動前の第１レベルの運動負荷量
Ｗ２：歩行活動前の第２レベルの運動負荷量
ＨＲ１：Ｗ１に対応する脈拍数
ＨＲ２：Ｗ２に対応する脈拍数
【００４０】
歩行活動量演算手段２４は、歩行活動時生体データ推定手段２３で推定される歩行活動時の脈拍数を用いて、運動強度、脂肪燃焼効率、脂肪消費カロリー及び脂肪燃焼量を演算する。より具体的には、この歩行活動量演算手段２４は、先に説明した構造を構成する各部のうち、ＣＰＵ９と入力部２と計時部５とから成る。そして、このＣＰＵ９では、先に取得された脈拍数と運動負荷量との関係から安静時の脈拍数ＲＨＲを推定し（図４においては、運動負荷量が０ｗである歩行活動前の第１レベルの運動負荷量Ｗ１に対応する歩行活動前の脈拍数ＨＲ１に該当する。）、この安静時の脈拍数ＲＨＲ（ＨＲ１）と先に演算された歩行活動時の脈拍数と入力部２から入力される年齢とを、次に示す（６）式に代入して歩行活動時の運動強度を演算する。
【００４１】
Ｍｓ＝（ＨＲｗ−ＲＨＲ）／（２２０−Ａ−ＲＨＲ）×１００　・・・（６）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
Ｍｓ：運動強度
ＨＲｗ：歩行活動時の脈拍数
ＲＨＲ：安静時の脈拍数
Ａ：年齢
【００４２】
また、このＣＰＵ９では、先に演算された運動強度と計時部５で計測された歩行活動時の時間と入力部２から入力される性別、体重及び身長とを、次に示す（７）式に代入して歩行活動時の脂肪燃焼効率を演算する。
【００４３】
Ｆｂｅ＝−０．４１７７１×Ｍｓ−０．３７５２１×ＲＨＲ＋０．５８５５１８×Ｔ−９．３４６６９×Ｓｅ＋１．８９６５０６×ＢＭＩ＋２０．８３１７０　・・・（７）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
Ｆｂｅ：脂肪燃焼効率
Ｍｓ：運動強度
ＲＨＲ：安静時の脈拍数
Ｔ：時間
Ｓｅ：性別
ＢＭＩ：体格指数（＝体重／身長^２）
【００４４】
また、このＣＰＵ９では、先に演算された脂肪燃焼効率と歩行活動時の運動負荷量と基礎代謝量とを、次に示す（８）式に代入して脂肪消費カロリーを演算する。なお、基礎代謝量は、先に入力部２から入力された性別、年齢及び体重と記憶部６に予め記憶されている公知の基礎代謝基準値とに基づいて演算する。
【００４５】
Ｆｋ＝０．０１４×Ｗｗ×Ｂｍ×Ｆｂｅ／１００　・・・（８）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
Ｆｋ：脂肪消費カロリー
Ｗｗ：歩行活動時の運動負荷量
Ｂｍ：基礎代謝量
Ｆｂｅ：脂肪燃焼効率
【００４６】
なお、（８）式において、０．０１４×Ｗｗの計算部分は、歩行活動による消費カロリーを示す。
【００４７】
また、このＣＰＵ９では、先に演算された脂肪消費カロリーに、脂肪１ｇ当たりの熱量が９ｋｃａｌであり、脂肪組織の中で純粋な脂肪が占める割合が８０％であることを考慮した次に示す（９）式に代入して脂肪燃焼量を演算する。
【００４８】
Ｆｂｍ＝Ｆｋ／９×０．８　・・・（９）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
Ｆｂｍ：脂肪燃焼量
Ｆｋ：脂肪消費カロリー
【００４９】
次に、図５に示す本発明に係わる歩行活動時生体データ推定装置の歩行活動時生体データ推定（通常）モード時における処理手順を表すフローチャート、図６に示す体力推定モード時における処理手順を示すフローチャートを用いて、本発明の歩行活動時生体データ推定装置の操作及び動作について説明する。なお、上述した本件発明の構成においては、歩行活動時（運動時）の脈拍数を推定したり、この推定された脈拍数を用いた歩行活動量を求めたりするに止まらず、体力（持久力）も推定できるため、併せて説明する。
【００５０】
まず、図５を用いて、歩行活動時生体データ推定（通常）モード時における処理手順について詳述する。
【００５１】
初めに、電池による電源が電源部１にセッティングされることにより、各部に電力が供給される（ステップＳ１）。
【００５２】
続いて、性別、年齢、体重、身長、日付及び時刻を初期設定するための表示に移る。ここでは、アップキー２ｃ又はダウンキー２ｄにより数値又は文字を切替えて選択し、設定キー２ｅにより確定するといった操作によって、性別、年齢、体重、身長、日付及び時刻の順序で設定がなされる（ステップＳ２）。
【００５３】
続いて、ステップＳ２における初期設定の処理が終了すると、計時部５において時間の計時と歩数検出部４において歩数データの検出とが開始される。そして、ＣＰＵ９において、ステップＳ２で初期設定された各種データに基づいて次の各種の演算が行われると共に、現在の日付と時刻が表示部８（ＬＣＤ８ａ）に表示される（ステップＳ３）。
【００５４】
ＣＰＵ９において行われる各種の演算として、まず、歩数検出部４で検出された歩数データに基づいて歩数が演算され、この演算された歩数と計時部５で計時された時間とが、（２）式に代入され歩行ピッチが演算される。次に、この演算された歩行ピッチと入力部２から入力された身長とが、（３）式に代入され歩行スピードが演算される。次に、この演算された歩行スピードと計時部５で計時された時間とが、次に示す（１０）式に代入され歩行距離が演算される。
【００５５】
Ｄ＝Ｓｗ×Ｔ　　・・・（１０）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
Ｄ：歩行距離
Ｓｗ：歩行スピード
Ｔ：時間
【００５６】
次に、この演算された歩行スピードと入力部２から入力された体重とが、（４）式に代入され歩行活動時の運動負荷量が演算される。次に、入力部２から入力された年齢が、次に示す（１１）式に代入され７５％ＨＲｍａｘ（最大脈拍数の７５％の脈拍数）が演算される。
【００５７】
Ｅ＝（２２０−Ａ）×０．７５　　・・・（１１）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
Ｅ：７５％ＨＲｍａｘ
Ａ：年齢
【００５８】
次に、後述する体力推定モードにおいて各ステップの処理が行われていない場合には、ＣＰＵ９で先に演算された歩行活動時の運動負荷量及び７５％ＨＲｍａｘと記憶部６に予め記憶されている安静時の脈拍数及びＰＷＣ７５％ＨＲｍａｘ（最大脈拍数の７５％の脈拍数のときの運動負荷量）とが、次に示す（１２）式に代入され歩行活動時の脈拍数が演算される。
【００５９】
ＨＲｗ＝（Ｅ−ＲＨＲ）×Ｗｗ／ＰＷＣ＋ＲＨＲ　・・・（１２）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
ＨＲｗ：歩行活動時の脈拍数（体力測定前）
Ｅ：７５％ＨＲｍａｘ
Ｗｗ：歩行活動時の運動負荷量
ＰＷＣ：ＰＷＣ７５％ＨＲｍａｘ（既定値）
ＲＨＲ：安静時の脈拍数（既定値）
【００６０】
一方、後述する体力推定モードにおいて各ステップの処理が行われている場合には、ＣＰＵ９で先に演算された歩行活動時の運動負荷量と歩行活動前の異なる２つの運動負荷量（第１レベルの運動負荷量及び第２レベルの運動負荷量）と、これら運動負荷量に対応する２つの歩行活動前の脈拍数（第１レベルの運動負荷量に対応する歩行活動前の脈拍数、第２レベルの運動負荷量に対応する歩行活動前の脈拍数）とが、（５）式に代入され歩行活動時の脈拍数が演算される。
【００６１】
次に、後述する体力推定モードにおいて各ステップの処理が行われていない場合には、ＣＰＵ９で先に演算された歩行活動時の脈拍数と、入力部２から入力された年齢と、記憶部６に予め記憶する安静時の脈拍数（既定値）とが、（６）式に代入され運動強度が演算される。一方、後述する体力推定モードにおいて各ステップの処理が行われている場合には、この演算された歩行活動時の脈拍数と、入力部２から入力された年齢と、歩行活動前の脈拍数と運動負荷量との関係に基づく安静時の脈拍数とが、（６）式に代入され運動強度が演算される。
【００６２】
次に、この演算された運動強度と計時部５で計測された時間と入力部２から入力された性別、体重及び身長とが（７）式に代入され脂肪燃焼効率が演算される。次に、この演算された脂肪燃焼効率と歩行活動時の運動負荷量と基礎代謝量とが（８）式に代入され脂肪消費カロリーが演算される。また、この脂肪消費カロリーが演算される際には、歩行活動による消費カロリーだけも演算される。次に、この演算された脂肪消費カロリーが（９）式に代入され脂肪燃焼量が演算される。
【００６３】
続いて、表示部８に日付と時刻が表示されている際に設定キー２ｅが押されると（ステップＳ４で設定キー）、ステップＳ２に戻り、処理が繰り返される。一方、表示部８に日付と時刻が表示されている際に表示切替キー２ｂが押されると（ステップＳ４で表示切替キー）、歩数の検出が開始されてからの歩数が表示部８に表示される（ステップＳ５）。なお、表示切替キー２ｂ又は設定キー２ｅが押されるまでは、表示部８に日付と時刻が表示され続ける。
【００６４】
続いて、表示部８に歩数が表示されている際にアップキー２ｃ又はダウンキー２ｄが押されると（ステップＳ６でアップ又はダウンキー）、過去の歩数の記録が表示される（ステップＳ７）。より詳述すると、ダウンキー２ｄが一回押される毎に一日前の歩数が表示されていき、一週間まで遡った後に過去一週間の総計が表示され、ステップＳ５における現在（今日）の歩数の表示に戻る。一方、アップキー２ｃが一回押される毎については、ダウンキー２ｄが一回押される毎の場合と逆の表示の切替りが行われる。
【００６５】
また、表示部８に歩数が表示されている際に設定キー２ｅが押されると（ステップＳ６で設定キー）、目標歩数の設定をするための表示又は設定されている目標歩数との比較をするための表示に切替わる（ステップＳ８）。より詳述すると、過去に一日の目標歩数が設定されていない場合には、目標歩数の設定をするための表示となる。アップキー２ｃ又はダウンキー２ｄにより数値を切替えて選定し、設定キー２ｅにより確定するといった操作によって、一日の目標歩数が設定され、ステップＳ５における現在（今日）の歩数に戻る。一方、過去に一日の目標歩数が設定されている場合には、一日の目標歩数との比較をするための表示として、現在（今日）の歩数が一日の目標歩数に対してどの程度達成されているのかを示す達成率やそのグラフが表示される。設定キー２ｅが押されるとステップＳ５における現在（今日）の歩数に戻る。
【００６６】
また、表示部８に歩数が表示されている際に表示切替キー２ｂが押されると（ステップＳ６で表示切替キー）、歩行活動による消費カロリーが表示部８に表示される（ステップＳ９）。なお、アップキー２ｃ、ダウンキー２ｄ、設定キー２ｅ又は表示切替キー２ｂが押されるまでは、表示部８に歩数が表示され続ける。
【００６７】
続いて、表示部８に歩行活動による消費カロリーが表示されている際にアップキー２ｃ又はダウンキー２ｄが押されると（ステップＳ１０でアップ又はダウンキー）、過去の歩行活動による消費カロリーの記録が表示される（ステップＳ１１）。より詳述すると、ダウンキー２ｄが一回押される毎に一日前の歩行活動による消費カロリーが表示されていき、一週間まで遡った後に過去一週間の総計が表示され、ステップＳ９における現在（今日）の歩行活動による消費カロリーの表示に戻る。一方、アップキー２ｃが一回押される毎については、ダウンキー２ｄが一回押される毎の場合と逆の表示の切替りが行われる。
【００６８】
一方、表示部８に歩行活動による消費カロリーが表示されている際に表示切替キー２ｂが押されると（ステップＳ１０で表示切替キー）、脂肪燃焼量が表示部８に表示される（ステップＳ１２）。なお、アップキー２ｃ、ダウンキー２ｄ、設定キー２ｅ又は表示切替キー２ｂが押されるまでは、表示部８に歩行活動による消費カロリーが表示され続ける。
【００６９】
続いて、表示部８に脂肪燃焼量が表示されている際にアップキー２ｃ又はダウンキー２ｄが押されると（ステップＳ１３でアップ又はダウンキー）、過去の脂肪燃焼量の記録が表示される（ステップＳ１４）。より詳述すると、ダウンキー２ｄが一回押される毎に一日前の脂肪燃焼量が表示されていき、一週間まで遡った後に過去一週間の総計が表示され、ステップＳ１２における現在（今日）の脂肪燃焼量の表示に戻る。一方、アップキー２ｃが一回押される毎については、ダウンキー２ｄが一回押される毎の場合と逆の表示の切替りが行われる。
【００７０】
一方、表示部８に脂肪燃焼量が表示されている際に表示切替キー２ｂが押されると（ステップＳ１３で表示切替キー）、歩行距離が表示部８に表示される（ステップＳ１５）。なお、アップキー２ｃ、ダウンキー２ｄ又は表示切替キー２ｂが押されるまでは、表示部８に脂肪燃焼量が表示され続ける。
【００７１】
続いて、表示部８に歩行距離が表示されている際にアップキー２ｃ又はダウンキー２ｄが押されると（ステップＳ１６でアップ又はダウンキー）、過去の歩行距離の記録が表示される（ステップＳ１７）。より詳述すると、ダウンキー２ｄが一回押される毎に一日前の歩行距離が表示されていき、一週間まで遡った後に過去一週間の総計が表示され、ステップＳ１５における現在（今日）の歩行距離の表示に戻る。一方、アップキー２ｃが一回押される毎については、ダウンキー２ｄが一回押される毎の場合と逆の表示の切替りが行われる。
【００７２】
一方、表示部８に歩行距離が表示されている際に表示切替キー２ｂが押されると（ステップＳ１６で表示切替キー）、ステップＳ３の日付・時刻の表示に戻り、繰り替えされる。なお、アップキー２ｃ、ダウンキー２ｄ又は表示切替キー２ｂが押されるまでは、表示部８に歩行距離が表示され続ける。
【００７３】
次に、図６を用いて、体力推定モード時における処理手順について詳述する。
【００７４】
先に説明した歩行活動時生体データ推定（通常）モード時のステップＳ３以降のいずれかのステップにおいて、モード変更キー２ａが押されることによって、体力推定モードに変更される（ステップＴ１）。
【００７５】
続いて、脈拍数が表示部８に表示される。そして、使用者が安静状態（運動負荷量が０の時を示す）にあるときに耳朶装着型のセンサ１２を耳朶に装着することによって、安静時（運動負荷量が０の時）の脈拍データが脈拍検出部３で検出され、ＣＰＵ９で安静時（運動負荷量が０の時）の脈拍数として演算される（ステップＴ２）。なお、この安静時（運動負荷量が０の時）の脈拍数は、第１レベルの運動負荷量（運動負荷量＝０）に対応する歩行活動前の脈拍数に該当するものである。
【００７６】
続いて、表示部８には踏み台の高さを設定するための表示がなされる。そして、アップキー２ｃ又はダウンキー２ｄにより数値を切替えて選択し、設定キー２ｅにより確定するといった操作によって、踏み台の高さの設定がなされる（ステップＴ３）。
【００７７】
続いて、ピッチ出力部７から踏み台昇降運動のために予め決められている一定の昇降ピッチ（例えば、１００回／分）が出力される（ステップＴ４）。
【００７８】
続いて、使用者がピッチ出力部７から出力される一定の昇降ピッチに合わせて、入力部２で設定された踏み台の高さの踏み台に昇降することで、その踏み台に昇降している時の脈拍データが脈拍検出部３で検出され、ＣＰＵ９で踏み台昇降時の脈拍数として演算される（ステップＴ５）。なお、この踏み台昇降時の脈拍数は、第２レベルの運動負荷量に対応する歩行活動前の脈拍数に該当するものである。
【００７９】
続いて、ＣＰＵ９で演算された脈拍数が一定の範囲で安定しているかが判定される（ステップＴ６）。そして、脈拍数が安定していない場合（ステップＴ６でＮＯ）には、ステップＴ５に戻り、処理が繰り返される。一方、脈拍数が安定している場合（ステップＴ６でＹＥＳ）には、入力部２から入力された体重及び踏み台の高さと、記憶部６に記憶される一定の昇降ピッチデータとが、（１）式に代入され踏み台昇降時の運動負荷量が演算される（ステップＴ７）。
【００８０】
続いて、ステップＴ２においてＣＰＵ９で先に演算された安静時（運動負荷量が０の時）の脈拍数と、ステップＴ６においてＣＰＵ９で安定していると判定された踏み台昇降時の脈拍数と、ステップＴ７においてＣＰＵ９で先に演算された踏み台昇降時の運動負荷量とが記憶部６に予め記憶する次に示す（１３）式に代入されＰＷＣ７５％ＨＲｍａｘが演算される（ステップＴ８）。
【００８１】
ＰＷＣ＝Ｗｓ×（Ｅ−ＲＨＲ）／ＨＲ−ＲＨＲ　・・・（１３）
ちなみに、上記の各記号の意味するところを次に示す。
ＰＷＣ：ＰＷＣ７５％ＨＲｍａｘ
Ｗｓ：踏み台昇降時の運動負荷量
Ｅ：７５％ＨＲｍａｘ
ＨＲ：踏み台昇降時の脈拍数
ＲＨＲ：安静時（運動負荷量が０の時）の脈拍数
【００８２】
続いて、ＣＰＵ９では、記憶部６に予め記憶されている図７に示す年齢・性別に対する体力評価テーブルを参照し、入力部２から入力された性別及び年齢とＣＰＵ９で先に演算されたＰＷＣ７５％ＨＲｍａｘとに対応する評価コメントを特定し（ステップＴ９）、ステップＴ２の安静時の脈拍数の計測に戻り、モード変更キー２ａが再度押されるまで引き続き処理が繰り返される。
【００８３】
上述したように、本発明の歩行活動時生体データ推定装置は、一つに、体重入力手段２７及び高さ入力手段２８から体重及び踏み台の高さを入力し、昇降ピッチ発生手段２９から発生される一定の昇降ピッチに合わせて踏み台昇降するだけで、歩行活動前の運動負荷量を簡単に推定することができる。
【００８４】
また一つに、異なる複数のこの歩行活動前の運動負荷量を得て、これらの運動負荷量の夫々に対応する生体データを生体データ計測手段２６で計測することで、歩行活動前の生体データと運動負荷量との関係を少なくとも２点から確実に求めることができる。
【００８５】
また一つに、身長入力手段３４から身長を入力し、歩数計測手段３１及び歩行活動時間計測手段３２から歩行活動時における歩数及び歩行活動時の時間を計測し、歩行ピッチ演算手段３３、歩行スピード演算手段３５及び歩行活動時運動負荷量演算手段３６といった演算ステップを経ることで、歩行活動時の装着状態や体動の影響の少ない運動負荷量を確実に求めることができる。
【００８６】
また一つに、これら取得された歩行活動前の生体データと運動負荷量との関係と、歩行活動時の運動負荷量とから歩行活動時の生体データを歩行活動時生体データ推定手段２３により推定するので、歩行活動の度に生体データを間接的に推定することになり、再現性をよくすることができる。
【００８７】
また一つに、この装着状態や体動の影響の少ない歩行活動時の生体データに基づいて運動強度、脂肪燃焼効率、脂肪消費カロリー又は脂肪燃焼量等を示す歩行活動量を歩行活動量演算手段２４により演算するので、正確な値を得ることができる。
【００８８】
なお、上述した実施の形態においては、生体データと運動負荷量との関係を取得するのに、踏み台昇降を行うようにしたが、一定の幅のステップで繰り返したり、一定の距離を走行したりすることによって行っても実施可能である。
【００８９】
また、生体データとして脈拍数を例としたが、歩行活動によって変化する生体データであれば血圧等その他の生体情報でもよい。
【００９０】
また、歩行活動量演算手段２４では、歩行活動量として、運動強度、脂肪燃焼効率、脂肪消費カロリー、脂肪燃焼量を演算して求めたが、歩行活動時における生体データを少なくとも含んで歩行活動によって変化する結果を得る値でも実施可能である。
【００９１】
本発明の説明において、歩行とは走行も示す概念であり、また、脈拍とは心拍も示す概念である。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、歩行活動時運動負荷量取得手段において歩行活動時に取得した装着状態や体動の影響の少ない運動負荷量を、身体負荷能力取得手段において歩行活動前に取得した生体データと運動負荷量との関係に対応させることによって、歩行活動時の生体データを間接的に推定するので再現性がよくなり、常に信頼できる結果を得ることができる。
【００９３】
また、歩行活動前の生体データと運動負荷量との関係を歩行活動前運動負荷量推定手段で推定される異なる複数の運動負荷量に対応する夫々の生体データを生体データ計測手段により計測するので、確実に得ることができる。
【００９４】
また、歩行活動前運動負荷量推定手段では、体重入力手段及び高さ入力手段から体重及び踏み台の高さを入力し、昇降ピッチ発生手段から発生される一定の昇降ピッチに合わせて踏み台昇降するといった簡単な行為だけで、歩行活動前の運動負荷量を簡単に推定することができる。
【００９５】
また、歩行活動時運動負荷量取得手段では、身長入力手段から身長を入力し、歩数計測手段及び歩行活動時間計測手段から歩行活動時における歩数及び歩行活動時の時間を計測し、歩行ピッチ演算手段、歩行スピード演算手段及び歩行活動時運動負荷量演算手段といった演算ステップを経ることで歩行活動時の装着状態や体動の影響の少ない運動負荷量を確実に求めることができる。
【００９６】
また、歩行活動量演算手段では、この装着状態や体動の影響の少ない歩行活動時の生体データに基づいて運動強度、脂肪燃焼効率、脂肪消費カロリー又は脂肪燃焼量等を示す歩行活動量を歩行活動量演算手段により演算するので、正確な値を得ることができる。
【００９７】
また、生体データを、生体に対する運動負荷量との関係において相関が高く、運動負荷に対して顕著な変化を示す脈拍数とすることで、特に正確かつ容易な推定をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる歩行活動時生体データ推定装置の機能構成を表す機能ブロック図である。
【図２】その構造構成を表す構造ブロック図である。
【図３】その外観構成を表す斜視図である。
【図４】脈拍数と運動負荷量との関係を表す図である。
【図５】歩行活動時生体データ推定（通常）モード時における処理手順を表すフローチャートである。
【図６】体力推定モード時における処理手順を示すフローチャートである。
【図７】年齢・性別に対する体力評価テーブルを示す。
【符号の説明】
１　電源部
２　入力部
２ａ　モード変更キー
２ｂ　表示切替キー
２ｃ　アップキー
２ｄ　ダウンキー
２ｅ　設定キー
３　脈拍検出部
４　歩数検出部
５　計時部
６　記憶部
７　ピッチ出力部
７ａ　ＬＥＤ
７ｂ　ブザー
８　表示部
８ａ　ＬＣＤ
９　ＣＰＵ
１０　ケース
１１　コード
１２　耳朶装着型のセンサ
２１　身体負荷能力取得手段
２２　歩行活動時運動負荷量取得手段
２３　歩行活動時生体データ推定手段
２４　歩行活動量演算手段
２５　歩行活動前運動負荷量推定手段
２６　脈拍計測手段（生体データ計測手段）
２７　体重入力手段
２８　高さ入力手段
２９　昇降ピッチ発生手段
３０　踏み台昇降時運動負荷量演算手段
３１　歩数計測手段
３２　歩行活動時間計測手段
３３　歩行ピッチ演算手段
３４　身長入力手段
３５　歩行スピード演算手段
３６　歩行活動時運動負荷量演算手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a walking activity biometric data estimating apparatus that estimates biometric data such as a pulse rate during a walking activity.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, when measuring biological data such as a pulse that changes due to walking activity (exercise), a sensor that detects a biological signal that changes due to exercise is directly attached to a living body every time measurement is performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, measurement using a sensor that detects a biological signal that changes due to exercise has a problem in that the signal is directly received from a living body and thus varies depending on the wearing state and the influence of body movement, resulting in poor reproducibility.
[0004]
In view of the circumstances described above, an object of the present invention is to provide a walking activity biometric data estimating apparatus capable of reproducibly estimating biometric data such as a pulse during a walking activity (exercising). I do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a walking activity biometric data estimating apparatus of the present invention includes: a body load capability obtaining unit configured to obtain a relationship between biometric data and an exercise load before the walking activity; and an exercise load during the walking activity. And a walking activity acquired by the exercise load acquiring unit based on a relationship between the biological data acquired by the physical load acquiring unit and the exercise load. And a walking activity biometric data estimating means for estimating biometric data during a walking activity corresponding to the exercise load at the time. According to this, since the signal from the living body is not directly received, the exercise load that is less affected by the wearing state and the body movement is acquired at each walking activity and the biological data is indirectly estimated, so that the reproducibility is good. can do.
[0006]
Further, the body load capability acquiring means includes a pre-walking exercise load estimating means for estimating a plurality of different exercise loads before the walking activity, and a plurality of different exercises presumed by the pre-walking activity exercise load estimating means. And biological data measuring means for measuring respective biological data corresponding to the load amount. According to this, the relationship between the biometric data before the walking activity and the exercise load can be reliably obtained from at least two points.
[0007]
Further, the exercise load estimating means before the walking activity includes a weight input means for inputting a weight, a height input means for inputting a height of a stepping platform, and a lifting pitch for generating a constant lifting pitch for ascending and descending the stepping platform. Generating means, a weight input by the weight input means, a height of the step input by the height input means, and a constant lifting pitch generated by the lifting pitch generating means at the time of lifting and lowering the step. And a step-up / down exercise load amount calculating means for calculating the exercise load amount. According to this, it is possible to easily estimate the exercise load amount before the walking activity only by performing the input and the stepping up / down movement.
[0008]
Further, the walking activity exercise load amount obtaining means, a step counting means for measuring the number of steps during the walking activity, a walking activity time measuring means for measuring the time of the walking activity when the number of steps is measured by the step counting means, Walking pitch calculating means for calculating a walking pitch based on the number of steps measured by the step number measuring means and the time of walking activity measured by the walking activity time measuring means, height input means for inputting height, A walking speed calculating means for calculating a walking speed based on the walking pitch calculated by the walking pitch calculating means and the height inputted by the height input means; a weight input means for inputting weight; and the walking speed calculating means. A walking activity exercise load calculating means for calculating an exercise load during a walking activity based on the walking speed calculated by the weight and the weight input by the weight input means; Characterized in that it comprises al. According to this, it is possible to reliably obtain an exercise load that is less affected by the wearing state and the body motion during the walking activity only by performing the input and the walking activity.
[0009]
Further, it is characterized by further comprising a walking activity amount calculating means for calculating a walking activity amount using the biological data at the time of walking activity estimated by the biological data at walking activity estimating means. According to this, it is possible to obtain an accurate amount of walking activity based on estimated biometric data that is less affected by the wearing state and body movement.
[0010]
Further, the walking activity amount is at least one of exercise intensity, fat burning efficiency, fat consumption calories, and fat burning amount. According to this, it is possible to obtain accurate exercise intensity, fat burning efficiency, fat consumption calories, or fat burning amount based on estimated biological data with little influence of the wearing state and body movement.
[0011]
Further, the biological data is a pulse rate. According to this, since the pulse rate has a high correlation with the exercise load and shows a remarkable change with respect to the exercise load, particularly accurate and easy estimation can be performed.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
First, a functional block diagram showing the functional configuration of the walking activity biometric data estimating apparatus according to the present invention shown in FIG. 1, a structural block diagram showing its structural configuration shown in FIG. 2, and a perspective showing its external configuration shown in FIG. The configuration of the walking activity data estimating apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. The apparatus for estimating biological data during walking activity includes a power supply unit 1, an input unit 2, a pulse detection unit 3, a step count detection unit 4, a timing unit 5, a storage unit 6, a pitch output unit 7, a display unit 8, and a CPU (Central Processing Unit). The central processing unit 9 forms the structure. These structural components constitute the functions of the body load capability acquisition means 21, the exercise load acquisition means during walking activity 22, the biometric data estimation means during walking activity 23, and the walking activity calculation means 24.
[0014]
Each part constituting the structure will be described in detail.
[0015]
The power supply unit 1 supplies power to each unit of the device. The input unit 2 arranges five key switches such as mode change, display switching, up, down, and setting on the outside front of the case 10 and performs various functions by operation. The mode change key 2a changes between the walking activity biometric data estimation (normal) mode and the physical strength estimation mode. The display switching key 2b switches between various displays. The up key 2c switches the numerical value such as gender, age, weight, height, date, time, height of the step ladder, etc. in an increasing direction when selecting. The down key 2d is used to switch in a decreasing direction when selecting gender, age, weight, height, date, time, step height, target number of steps, and the like. The setting key 2e performs switching for setting gender, age, weight, height, date, time, step height, target number of steps, and the like, and confirms a numerical value or the like selected by the up key 2c or the down key 2d.
[0016]
The pulse detection unit 3 includes a known earlobe-mounted sensor 12 and the like connected to the case 10 by a cord 11, and detects pulse data of the subject during the stepping up / down exercise. The number-of-steps detecting unit 4 includes a known pendulum-type sensor or the like, and detects the number-of-steps data of the subject during the walking activity.
[0017]
The timer unit 5 measures time, time, and other time information at the time of stepping up / down exercise or walking activity. The storage unit 6 stores various data input from the input unit 2, various data calculated by the CPU 9, and other various information.
[0018]
The pitch output unit 7 includes a buzzer 7b and an LED (Light Emitting Diode) 7a, and outputs a predetermined vertical pitch for the vertical movement of the platform by sound or light. The display unit 8 includes an LCD (Light Crystal Display: liquid crystal display) 8a disposed on the outer surface of the case 10, and various data input from the input unit 2, various data calculated by the CPU 9, graphs, and other various information. Is displayed.
[0019]
Based on various input data from the input unit 2, the pulse detection unit 3, the step number detection unit 4, the timer unit 5, and the storage unit 6, the CPU 9 determines the pulse rate, the number of steps, the exercise load when stepping up and down the platform, the walking pitch, and the walking. Calculate speed, exercise load during walking activity, pulse rate during walking activity, exercise intensity, fat consumption calories, fat burning amount and other various output (intermediate and final) data, and control the operation of each part of the device. I do.
[0020]
Each means constituting the function will be described in detail.
[0021]
The body load ability acquiring means 21 is composed of a pre-walking exercise load estimating means 25 and a pulse measuring means 26, and acquires the relationship between the pulse rate and the exercise load before the walking activity.
[0022]
The pre-walking exercise load estimating means 25 is composed of a weight input means 27, a height input means 28, an elevating pitch generating means 29, and a step load elevating exercise load calculating means 30. Is estimated. More specifically, each of the units constituting the pre-walking-activity exercise load estimating unit 25 is an input unit 2, a pitch output unit 7, a timing unit 5, a storage unit, among the units constituting the structure described above. 6 and the CPU 9. The weight input means 27 includes the input unit 2 and inputs a weight. The height input means 28 is composed of the input unit 2 and inputs the height of the platform. The elevating pitch generating means 29 includes a storage unit 6, a timer unit 5, a CPU 9, and a pitch output unit 7. The storage unit 6 pre-stores constant elevation pitch data, the clock unit 5 measures time, and the CPU 9 computes the constant elevation pitch data previously stored in the storage unit 6 and the time measured by the clock unit 5. The pitch output unit 7 controls the pitch output unit 7 to generate a constant ascending / descending pitch on the basis of the above. The exercise load amount calculating means 30 for stepping up and down comprises the CPU 9. The CPU 9 substitutes the weight input from the input unit 2, the height of the step platform, and the constant lifting pitch data stored in the storage unit 6 into the following equation (1), before the walking activity (when the step platform is raised and lowered). ) Is calculated.
[0023]
Ws = a ₁ × Wt × Hs × Ps + a ₂ ... (1)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
Ws: Exercise load before walking (when stepping up and down)
Wt: weight
Hs: Height of step stool
Ps: Vertical pitch
a ₁ , A ₂ :coefficient
[0024]
The expression (1) is obtained by multiplying the potential energy (mass × gravity acceleration × height) at the time of the stepping up / down movement by the lifting / lowering pitch Ps to obtain the power (exercise load before walking activity Ws) by the stepping up / down movement. The weight Wt is applied to the mass of the potential energy (mass × gravity acceleration × height), and the height Hs of the step ladder is applied to the height, and the gravitational acceleration and the correction coefficient of the variation based on various factors are calculated. Merge into coefficient a ₁ , A ₂ It is assumed that.
[0025]
The pulse measuring means 26 measures respective pulse rates corresponding to a plurality of different exercise loads estimated by the exercise load estimating means 25 before walking activity. More specifically, the pulse measuring unit 26 includes the pulse detecting unit 3 and the CPU 9 among the units constituting the structure described above. The pulse detector 3 detects pulse data and digitizes the pulse data. The CPU 9 calculates a pulse rate based on the pulse data digitized by the pulse detection unit 3.
[0026]
The exercise load during walking activity acquisition means 22 includes a step count measurement means 31, a walking activity time measurement means 32, a walking pitch calculation means 33, a height input means 34, a walking speed calculation means 35, a weight input means 27, and a walking activity exercise load. It comprises an amount calculation means 36, and acquires the amount of exercise load during walking activity.
[0027]
The number-of-steps measuring means 31 measures the number of steps during a walking activity. More specifically, the step number measuring means 31 includes the step number detecting unit 4 and the CPU 9 among the units constituting the structure described above. The step number detecting section 4 detects and digitizes the step number data during the walking activity, and the CPU 9 calculates the step number based on the digitized step number data from the step number detecting section 4.
[0028]
The walking activity time measuring means 32 measures the time during the walking activity when the number of steps is measured by the step counting means 31. More specifically, the walking activity time measuring means 32 includes a time counting unit 5 among the units constituting the structure described above, and measures the time during which the step count detecting unit 4 detects the step count data. I do.
[0029]
The walking pitch calculating means 33 calculates a walking pitch based on the number of steps measured by the step counting means 31 and the time measured by the walking activity time measuring means 32. More specifically, the walking pitch calculating means 33 includes the CPU 9 among the components constituting the structure described above, and the number of steps calculated by the CPU 9 in the walking activity and the time counted by the timer 5 are used. The time during which the step count data is detected is substituted into the following equation (2) to calculate the walking pitch.
[0030]
Pw = C / T (2)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
Pw: Walking pitch
C: Number of steps
T: Time
[0031]
The height input means 34 includes the input unit 2 among the units constituting the structure described above, and inputs the height.
[0032]
The walking speed calculating means 35 calculates the walking speed based on the walking pitch calculated by the walking pitch calculating means 33 and the height input by the height input means 34. More specifically, the walking speed calculating means 35 includes the CPU 9 among the components constituting the structure described above, and the walking pitch previously calculated by the CPU 9 and the height input from the input unit 2 Is substituted into the following equation (3) to calculate the walking speed.
[0033]
Sw = b ₁ × H × Pw ² + B ₂ ... (3)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
Sw: walking speed
H: Height
Pw: walking pitch
b ₁ , B ₂ : Coefficient (correction coefficient for fluctuation based on various factors)
[0034]
The weight input means 27 is the same as the weight input means 27 described in the exercise load estimating means 25 before the walking activity.
[0035]
The walking activity exercise load calculating means 36 calculates the walking activity exercise load based on the walking speed calculated by the walking speed calculating means 35 and the weight input by the weight input means 27. More specifically, this walking activity exercise load amount calculating means 36 is composed of the CPU 9 among the components constituting the structure described above, and the walking speed previously calculated by the CPU 9 and the input from the input unit 2 are input. The calculated weight is substituted into the following equation (4) to calculate the exercise load during the walking activity.
[0036]
Ww = c ₁ × Wt × Sw ² + C ₂ ... (4)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
Ww: Exercise load during walking activity
Wt: weight
Sw: walking speed
c ₁ , C ₂ : Coefficient (correction coefficient for fluctuation based on various factors)
[0037]
Equation (4) is obtained by calculating the kinetic energy (mass × speed) ² ), And the kinetic energy (mass x velocity) ² ), The weight Wt is applied to the mass, and the walking speed Sw is applied to the speed. ₁ , C ₂ Is considered.
[0038]
The walking activity biometric data estimating means 23 is configured to calculate the walking activity acquired by the walking activity acquiring means 22 based on the relationship between the pulse rate acquired by the physical load acquiring means 21 and the exercise load. The pulse rate at the time of the walking activity corresponding to the load is estimated. More specifically, the walking activity biometric data estimating means 23 includes the CPU 9 among the units constituting the structure described above, and the exercise load and the walking amount during the walking activity calculated by the CPU 9 earlier. The pulse rate during the walking activity is estimated from the exercise load before the activity and the pulse rate measured by the pulse measuring unit 26. For example, as shown in FIG. 4 showing the relationship between the pulse rate and the exercise load, the exercise loads before the walking activity calculated by the exercise load calculating means 30 at the time of stepping up and down are W1 and W2. When the pulse rate measured by the pulse measuring means 26 corresponding to the previous exercise load is HR1 and HR2, and the exercise load at the time of the walking activity calculated by the exercise load at the time of walking activity calculating means 36 is Ww. Calculates the pulse rate during the walking activity by substituting into the following equation (5).
[0039]
HRw = (HR2-HR1) × Ww / (W2-W1) + HR1 (5)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
HRw: pulse rate during walking activity
Ww: Exercise load during walking activity
W1: Level 1 exercise load before walking activity
W2: second-level exercise load before walking activity
HR1: pulse rate corresponding to W1
HR2: pulse rate corresponding to W2
[0040]
The walking activity amount calculating means 24 calculates exercise intensity, fat burning efficiency, fat consumption calories, and fat burning amount using the pulse rate at the time of walking activity estimated by the biological data estimating means 23 during walking activity. More specifically, the walking activity amount calculating means 24 includes the CPU 9, the input unit 2, and the clock unit 5 among the units constituting the structure described above. The CPU 9 estimates the resting pulse rate RHR from the relationship between the previously acquired pulse rate and the exercise load (in FIG. 4, the first level before the walking activity in which the exercise load is 0 w). This corresponds to the pulse rate HR1 before the walking activity corresponding to the exercise load amount W1), the pulse rate RHR at rest (HR1), the pulse rate during the walking activity calculated earlier, and the input from the input unit 2. Is substituted into the following expression (6) to calculate the exercise intensity during the walking activity.
[0041]
Ms = (HRw−RHR) / (220−A−RHR) × 100 (6)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
Ms: exercise intensity
HRw: pulse rate during walking activity
RHR: pulse rate at rest
A: Age
[0042]
In addition, the CPU 9 calculates the exercise intensity calculated in advance, the time during the walking activity measured by the timer 5, the gender, weight and height input from the input unit 2 into the following equation (7). The fat burning efficiency during walking activity is calculated by substituting.
[0043]
Fbe = −0.41771 × Ms−0.37521 × RHR + 0.585518 × T−9.334669 × Se + 1.896506 × BMI + 20.83170 (7)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
Fbe: Fat burning efficiency
Ms: exercise intensity
RHR: pulse rate at rest
T: Time
Se: gender
BMI: body mass index (= weight / height) ² )
[0044]
In addition, the CPU 9 calculates the fat consumption calories by substituting the previously calculated fat burning efficiency, exercise load during walking activity, and basal metabolism into the following equation (8). The basal metabolic rate is calculated based on gender, age and weight previously input from the input unit 2 and a known basal metabolic reference value stored in the storage unit 6 in advance.
[0045]
Fk = 0.014 × Ww × Bm × Fbe / 100 (8)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
Fk: fat consumption calories
Ww: Exercise load during walking activity
Bm: basal metabolic rate
Fbe: Fat burning efficiency
[0046]
In the equation (8), the calculated portion of 0.014 × Ww indicates the calorie consumption by the walking activity.
[0047]
In addition, the CPU 9 considers that the calorie of fat consumed per gram of fat is 9 kcal and the ratio of pure fat in adipose tissue is 80% in the calories of fat consumed previously calculated ( 9) The fat burning amount is calculated by substituting into the equation.
[0048]
Fbm = Fk / 9 × 0.8 (9)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
Fbm: fat burning amount
Fk: fat consumption calories
[0049]
Next, a flowchart showing a processing procedure in the walking activity biometric data estimation (normal) mode of the walking activity biometric data estimation apparatus according to the present invention shown in FIG. 5 and a processing procedure in the physical strength estimation mode shown in FIG. 6 are shown. The operation and operation of the walking activity biometric data estimation device of the present invention will be described with reference to a flowchart. In the above-described configuration of the present invention, the physical activity (endurance) is not limited to estimating the pulse rate during walking activity (during exercise) or obtaining the amount of walking activity using the estimated pulse rate. ) Can also be estimated and will be described together.
[0050]
First, the processing procedure in the walking activity biometric data estimation (normal) mode will be described in detail with reference to FIG.
[0051]
First, power is supplied to each unit by setting a power supply using a battery in the power supply unit 1 (step S1).
[0052]
Subsequently, the display shifts to a display for initial setting of gender, age, weight, height, date and time. Here, the numerical value or the character is switched and selected by the up key 2c or the down key 2d, and the setting is performed by the setting key 2e, and the setting is performed in the order of gender, age, weight, height, date and time (step). S2).
[0053]
Subsequently, when the initialization process in step S2 is completed, time counting in the time counting unit 5 and detection of step count data in the step count detection unit 4 are started. Then, in the CPU 9, the following various calculations are performed based on the various data initialized in step S2, and the current date and time are displayed on the display unit 8 (LCD 8a) (step S3).
[0054]
As various calculations performed by the CPU 9, first, the number of steps is calculated based on the number-of-steps data detected by the number-of-steps detecting section 4, and the calculated number of steps and the time counted by the timer 5 are expressed by the following equation (2). And the walking pitch is calculated. Next, the calculated walking pitch and the height input from the input unit 2 are substituted into Expression (3) to calculate the walking speed. Next, the calculated walking speed and the time measured by the timer 5 are substituted into the following equation (10) to calculate the walking distance.
[0055]
D = Sw × T (10)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
D: Walking distance
Sw: walking speed
T: Time
[0056]
Next, the calculated walking speed and the weight input from the input unit 2 are substituted into Expression (4) to calculate the exercise load during the walking activity. Next, the age input from the input unit 2 is substituted into the following equation (11) to calculate 75% HRmax (pulse rate of 75% of the maximum pulse rate).
[0057]
E = (220−A) × 0.75 (11)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
E: 75% HRmax
A: Age
[0058]
Next, when the processing of each step is not performed in the physical strength estimation mode described later, the exercise load and the 75% HRmax during the walking activity previously calculated by the CPU 9 are stored in the storage unit 6 in advance. The resting pulse rate and the PWC 75% HRmax (exercise load when the pulse rate is 75% of the maximum pulse rate) are substituted into the following equation (12) to calculate the pulse rate during the walking activity.
[0059]
HRw = (E−RHR) × Ww / PWC + RHR (12)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
HRw: pulse rate during walking activity (before physical strength measurement)
E: 75% HRmax
Ww: Exercise load during walking activity
PWC: PWC75% HRmax (default)
RHR: pulse rate at rest (default)
[0060]
On the other hand, when the processing of each step is performed in the physical strength estimation mode described later, the exercise load during the walking activity calculated by the CPU 9 and two different exercise loads before the walking activity (first level). And the pulse rate before walking activity corresponding to these exercise loads (the pulse rate before walking activity corresponding to the first level exercise load, the second pulse rate). (The pulse rate before the walking activity corresponding to the level of exercise load) is substituted into Expression (5) to calculate the pulse rate during the walking activity.
[0061]
Next, when the processing of each step is not performed in the physical strength estimation mode described later, the pulse rate at the time of the walking activity previously calculated by the CPU 9, the age input from the input unit 2, the storage unit 6 The resting pulse rate (predetermined value) stored in advance is substituted into the equation (6) to calculate the exercise intensity. On the other hand, when the processing of each step is performed in the physical strength estimation mode described later, the calculated pulse rate at the time of the walking activity, the age input from the input unit 2, the pulse rate before the walking activity, The pulse rate at rest based on the relationship with the exercise load is substituted into equation (6) to calculate the exercise intensity.
[0062]
Next, the calculated exercise intensity, the time measured by the timer 5 and the gender, weight, and height input from the input unit 2 are substituted into the equation (7) to calculate the fat burning efficiency. Next, the calculated fat burning efficiency, exercise load during walking activity, and basal metabolic rate are substituted into equation (8) to calculate fat consumption calories. When calculating the calorie consumption of fat, only the calorie consumption due to the walking activity is calculated. Next, the calculated fat consumption calories are substituted into the equation (9) to calculate the fat burning amount.
[0063]
Subsequently, when the setting key 2e is pressed while the date and time are displayed on the display unit 8 (setting key in step S4), the process returns to step S2 and the process is repeated. On the other hand, when the display switching key 2b is pressed while the date and time are displayed on the display unit 8 (display switching key in step S4), the number of steps since the start of the detection of the number of steps is displayed on the display unit 8. (Step S5). Until the display switching key 2b or the setting key 2e is pressed, the date and time are continuously displayed on the display unit 8.
[0064]
Subsequently, when the up key 2c or the down key 2d is pressed while the number of steps is displayed on the display unit 8 (up or down key in step S6), a record of the number of steps in the past is displayed (step S7). More specifically, each time the down key 2d is pressed once, the number of steps one day ago is displayed, and after going back to one week, the total number of the past one week is displayed. Return to display. On the other hand, every time the up key 2c is pressed once, the display is switched in the opposite manner to the case where the down key 2d is pressed once.
[0065]
When the setting key 2e is pressed while the number of steps is being displayed on the display section 8 (the setting key in step S6), a display for setting the number of steps or a comparison with the set number of steps is performed. Is displayed (step S8). More specifically, when the target number of steps for one day has not been set in the past, a display for setting the target number of steps is displayed. By performing an operation of switching and selecting a numerical value with the up key 2c or the down key 2d and confirming with the setting key 2e, the target number of steps per day is set, and the current (today) number of steps in step S5 is returned. On the other hand, if the number of steps per day has been set in the past, the display for comparison with the number of steps per day indicates how much the current (today) steps are relative to the number of steps per day. Achievement rate and a graph showing the achievement are displayed. When the setting key 2e is pressed, the process returns to the current (today) number of steps in step S5.
[0066]
When the display switching key 2b is pressed while the number of steps is displayed on the display unit 8 (display switching key in step S6), the calorie consumption due to the walking activity is displayed on the display unit 8 (step S9). Until the up key 2c, the down key 2d, the setting key 2e, or the display switching key 2b is pressed, the display section 8 keeps displaying the number of steps.
[0067]
Subsequently, when the up key 2c or the down key 2d is pressed while the calorie consumption by the walking activity is displayed on the display unit 8 (up or down key in step S10), the record of the calorie consumption by the past walking activity is recorded. It is displayed (step S11). More specifically, every time the down key 2d is pressed once, the calorie consumption by the walking activity one day ago is displayed, the total amount of the past week is displayed after going back to one week, Return to the display of the calorie consumption due to the walking activity of the above). On the other hand, every time the up key 2c is pressed once, the display is switched in the opposite manner to the case where the down key 2d is pressed once.
[0068]
On the other hand, when the display switching key 2b is pressed while the calorie consumption by the walking activity is displayed on the display unit 8 (display switching key in step S10), the fat burning amount is displayed on the display unit 8 (step S12). . Until the up key 2c, the down key 2d, the setting key 2e, or the display switching key 2b is pressed, the calorie consumption by the walking activity is continuously displayed on the display unit 8.
[0069]
Subsequently, when the up key 2c or the down key 2d is pressed while the fat burning amount is displayed on the display unit 8 (the up or down key in step S13), the record of the past fat burning amount is displayed ( Step S14). More specifically, each time the down key 2d is pressed once, the amount of fat burned one day ago is displayed, the total amount of the past one week is displayed after going back to one week, and the current (today) in step S12 is displayed. The display returns to the display of the fat burning amount. On the other hand, every time the up key 2c is pressed once, the display is switched in the opposite manner to the case where the down key 2d is pressed once.
[0070]
On the other hand, when the display switching key 2b is pressed while the fat burning amount is displayed on the display unit 8 (display switching key in step S13), the walking distance is displayed on the display unit 8 (step S15). Until the up key 2c, the down key 2d, or the display switching key 2b is pressed, the fat burning amount is continuously displayed on the display unit 8.
[0071]
Subsequently, when the up key 2c or the down key 2d is pressed while the walking distance is displayed on the display unit 8 (up or down key in step S16), a record of the past walking distance is displayed (step S17). ). More specifically, every time the down key 2d is pressed once, the walking distance one day ago is displayed, the total amount of the past one week is displayed after going back to one week, and the current (today) walking in step S15 is displayed. Return to distance display. On the other hand, every time the up key 2c is pressed once, the display is switched in the opposite manner to the case where the down key 2d is pressed once.
[0072]
On the other hand, if the display switching key 2b is pressed while the walking distance is displayed on the display unit 8 (the display switching key in step S16), the display returns to the date / time display in step S3 and is repeated. The walking distance is continuously displayed on the display unit 8 until the up key 2c, the down key 2d, or the display switching key 2b is pressed.
[0073]
Next, a processing procedure in the physical strength estimation mode will be described in detail with reference to FIG.
[0074]
In any of the steps after step S3 in the walking activity biometric data estimation (normal) mode described above, the mode is changed to the physical strength estimation mode by pressing the mode change key 2a (step T1).
[0075]
Subsequently, the pulse rate is displayed on the display unit 8. Then, when the user is in a resting state (indicating that the exercise load is 0), the earlobe-mounted sensor 12 is attached to the earlobe to obtain pulse data at rest (when the exercise load is 0). Is detected by the pulse detection unit 3 and is calculated by the CPU 9 as a pulse rate at rest (when the exercise load is 0) (step T2). The pulse rate at rest (when the exercise load is 0) corresponds to the pulse rate before the walking activity corresponding to the first-level exercise load (exercise load = 0).
[0076]
Subsequently, a display for setting the height of the step ladder is displayed on the display unit 8. Then, the height of the step ladder is set by an operation of switching and selecting a numerical value with the up key 2c or the down key 2d and confirming with the setting key 2e (step T3).
[0077]
Subsequently, a predetermined lifting pitch (for example, 100 times / min) is output from the pitch output unit 7 for the stepping up / down movement (step T4).
[0078]
Subsequently, when the user moves up and down to the step having the height of the step set by the input unit 2 in accordance with the constant elevating pitch output from the pitch output unit 7, the user can move up and down the step. The pulse data is detected by the pulse detector 3, and is calculated by the CPU 9 as the pulse rate when the platform is raised and lowered (step T5). Note that the pulse rate at the time of stepping up / down corresponds to the pulse rate before the walking activity corresponding to the second-level exercise load.
[0079]
Subsequently, it is determined whether the pulse rate calculated by the CPU 9 is stable within a certain range (step T6). If the pulse rate is not stable (NO in step T6), the process returns to step T5 and the process is repeated. On the other hand, when the pulse rate is stable (YES in step T6), the weight and the height of the step platform input from the input unit 2 and the constant elevation pitch data stored in the storage unit 6 are (1). ) Is substituted into the equation, and the exercise load at the time of stepping up and down is calculated (step T7).
[0080]
Subsequently, the pulse rate at rest (when the exercise load amount is 0) previously calculated by the CPU 9 in step T2, the pulse rate at the time of stepping up and down determined by the CPU 9 to be stable in step T6, In step T7, the exercise load at the time of raising and lowering the platform calculated by the CPU 9 in advance is substituted into the following equation (13) stored in the storage unit 6 in advance to calculate PWC75% HRmax (step T8).
[0081]
PWC = Ws × (E-RHR) / HR-RHR (13)
By the way, the meaning of each of the above symbols is shown below.
PWC: PWC75% HRmax
Ws: Exercise load when stepping up and down
E: 75% HRmax
HR: pulse rate when stepping up and down
RHR: pulse rate at rest (when the exercise load is 0)
[0082]
Subsequently, the CPU 9 refers to the physical strength evaluation table for age and gender shown in FIG. 7 previously stored in the storage unit 6, and the gender and age input from the input unit 2 and the PWC 75% previously calculated by the CPU 9. The evaluation comment corresponding to HRmax is specified (step T9), the process returns to the measurement of the pulse rate at rest in step T2, and the process is repeated until the mode change key 2a is pressed again.
[0083]
As described above, the walking activity biometric data estimating apparatus of the present invention inputs the weight and the height of the step platform from the weight inputting means 27 and the height inputting means 28, and is generated by the elevation pitch generating means 29. By simply moving up and down the platform according to a certain vertical pitch, it is possible to easily estimate the exercise load before the walking activity.
[0084]
On the other hand, by obtaining a plurality of different exercise loads before the walking activity and measuring the biometric data corresponding to each of the exercise loads by the biometric data measuring means 26, the biometric data before the walking activity is obtained. And the exercise load can be reliably obtained from at least two points.
[0085]
Alternatively, the height is input from the height input means 34, the number of steps during the walking activity and the time during the walking activity are measured from the step number measuring means 31 and the walking activity time measuring means 32, and the walking pitch calculating means 33, the walking speed Through the calculation steps such as the calculation means 35 and the exercise load calculation means 36 during walking activity, it is possible to reliably obtain the exercise load that is less affected by the wearing state and body movement during walking activity.
[0086]
On the other hand, the walking activity biometric data estimating means 23 estimates the biometric data during the walking activity from the relationship between the acquired biometric data before the walking activity and the exercise load and the exercise load during the walking activity. Therefore, the biological data is indirectly estimated for each walking activity, and the reproducibility can be improved.
[0087]
On the other hand, the walking activity amount indicating the exercise intensity, the fat burning efficiency, the fat consumption calories or the fat burning amount, etc. is calculated based on the biological data at the time of the walking activity less affected by the wearing state and the body movement. Since the calculation is performed by using 24, an accurate value can be obtained.
[0088]
In the above-described embodiment, the step ladder is moved up and down to obtain the relationship between the biometric data and the exercise load. It is also possible to carry out by carrying out.
[0089]
Although the pulse rate is taken as an example of the biometric data, other biometric information such as blood pressure may be used as long as the biometric data changes with walking activity.
[0090]
In addition, the walking activity amount calculating means 24 calculates and calculates exercise intensity, fat burning efficiency, fat consumption calories, and fat burning amount as walking activity amounts. It can be implemented with values that give varying results.
[0091]
In the description of the present invention, walking is a concept that also indicates running, and pulse is a concept that also indicates a heartbeat.
[0092]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the exercise load that is less affected by the wearing state and the body motion acquired during the walking activity by the exercise activity acquisition device during the walking activity is acquired before the walking activity by the body load capability acquiring device. By associating the relationship between the obtained biological data and the exercise load, the biological data at the time of the walking activity is indirectly estimated, so that the reproducibility is improved and a reliable result can always be obtained.
[0093]
In addition, since the relationship between the biological data before the walking activity and the exercise load is measured by the biological data measuring means, the respective biological data corresponding to a plurality of different exercise loads estimated by the exercise load estimating means before the walking activity are measured. , Can be obtained reliably.
[0094]
Also, in the exercise load estimating means before the walking activity, the weight and the height of the step platform are input from the weight input means and the height input means, and the platform is raised and lowered in accordance with a constant lifting pitch generated from the lifting pitch generating means. The exercise load before the walking activity can be easily estimated only by a simple action.
[0095]
In the walking activity exercise load amount obtaining means, the height is input from the height input means, the number of steps during the walking activity and the time during the walking activity are measured from the step number measuring means and the walking activity time measuring means, and the walking pitch calculating means is used. Through the calculation steps such as the walking speed calculation means and the exercise load amount calculation means during walking activity, it is possible to reliably obtain the exercise load amount that is less affected by the wearing state and the body movement during the walking activity.
[0096]
In addition, the walking activity amount calculating means uses a walking activity amount indicating exercise intensity, fat burning efficiency, fat consumption calories or fat burning amount, etc., based on the biological data at the time of walking activity with little influence of the wearing state and body movement. Since the calculation is performed by the activity amount calculation means, an accurate value can be obtained.
[0097]
In addition, it is possible to perform particularly accurate and easy estimation by setting the biological data to a pulse rate that has a high correlation with the exercise load on the living body and shows a remarkable change in the exercise load.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of a walking activity biometric data estimating apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a structural block diagram showing the structural configuration.
FIG. 3 is a perspective view illustrating an external configuration thereof.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a pulse rate and an exercise load.
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure in a walking activity biometric data estimation (normal) mode.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure in a physical strength estimation mode.
FIG. 7 shows a physical strength evaluation table for age and gender.
[Explanation of symbols]
1 power supply
2 Input section
2a Mode change key
2b Display switching key
2c Up key
2d down key
2e Setting key
3 Pulse detector
4 Step count detector
5 Timing section
6 storage unit
7 Pitch output section
7a LED
7b buzzer
8 Display
8a LCD
9 CPU
10 cases
11 code
12 Earlobe-mounted sensor
21 Physical load ability acquisition means
22 Exercise load acquisition means during walking activity
23 Means for estimating biological data during walking activity
24 Walking activity amount calculation means
25 Exercise load estimation means before walking activity
26 pulse measuring means (biological data measuring means)
27 Weight input means
28 Height input means
29 Elevating pitch generating means
30 Means of calculating exercise load when stepping up and down
31 Step counting means
32 Walking activity time measuring means
33 Walking pitch calculation means
34 Height input means
35 Walking speed calculation means
36 Exercise load calculation means during walking activity

Claims

The physical load ability obtaining means for acquiring the relationship between the biological data and the exercise load before the walking activity, the walking activity exercise load obtaining means for acquiring the exercise load during the walking activity, and the physical load ability obtaining means At the time of a walking activity, estimating the biological data at the time of the walking activity corresponding to the exercise load at the time of the walking activity acquired by the exercise load at the time of the walking activity based on the relationship between the acquired biological data and the exercise load. A biological data estimating device for walking activity, comprising: biological data estimating means.

The physical load ability obtaining means includes a pre-walking exercise load estimating means for estimating a plurality of different exercise loads before the walking activity, and a plurality of different exercise loads estimated by the pre-walking exercise load estimating means. 2. The biometric data estimating device for walking activity according to claim 1, further comprising: biometric data measuring means for measuring respective biometric data corresponding to the following.

The pre-walking-activity exercise load estimating means includes weight input means for inputting weight, height input means for inputting the height of a platform, and elevating pitch generating means for generating a constant elevating pitch for ascending and descending to the platform And the exercise load at the time of stepping up and down performed on the condition that the weight input by the weight inputting means, the height of the stepping table input by the height inputting means, and the constant lifting pitch generated by the lifting pitch generating means. 3. The apparatus for estimating biological data during walking activity according to claim 2, comprising means for calculating an amount of exercise load at the time of stepping up and down the platform.

The walking activity exercise load amount acquisition means, a step counting means for measuring the number of steps during the walking activity, a walking activity time measuring means for measuring the time of the walking activity when the number of steps is measured by the step counting means, Walking pitch calculating means for calculating a walking pitch based on the number of steps measured by the step counting means and the time of the walking activity measured by the walking activity time measuring means; height input means for inputting height; Walking speed calculating means for calculating a walking speed based on the walking pitch calculated by the pitch calculating means and the height input by the height input means; weight input means for inputting weight; and calculating by the walking speed calculating means. Means for calculating the exercise load during the walking activity based on the measured walking speed and the weight input by the weight input means. Locomotor activity during the biological data estimating apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that.

The walking activity amount calculating means for calculating the walking activity amount using the biological data at the time of walking activity estimated by the biological data at walking activity estimating means, further comprising a walking activity amount calculating means. The biological data estimating device during walking activity according to 1.

The walking activity biometric data estimation device according to claim 5, wherein the walking activity amount is at least one of exercise intensity, fat burning efficiency, fat consumption calories, and fat burning amount.

The biometric data estimating device during walking activity according to any one of claims 1 to 6, wherein the biometric data is a pulse rate.