JP2005204918A - 身体活動測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】肥満や生活習慣病の改善を目的とした歩行を習慣的に実行できているかどうかの判定を自動的に身体活動測定装置の機能としてできるようにすることを課題とする。
【解決手段】身体活動装置は、人体の歩行を識別する手段と、前記歩行の連続時間を測定する手段と、前記歩行の間欠時間を測定する手段と、前記間欠時間が所定の時間以下の場合に、該時間を歩行時間に変更する手段と、該変更手段により前記歩行を一連の連続歩行とする手段と、を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は身体活動測定装置に関する。

肥満や生活習慣病の改善および予防として運動が勧められているが、この実効を図るためには運動を日常生活の中に取り入れて習慣化をする必要がある。この目的に適した運動としては、日常生活に比較的簡単に取り入れることができ、また、容易に実施をすることができる観点から、２０分程度の歩行を毎日習慣的におこなうのがよいとされている。

この歩行を実際に実施できたかどうかの評価方法の例としては、特許文献１に示すような身体活動測定装置を使用して実際の身体活動データを図で視覚的に見ながら使用者本人または運動指導者がこのような歩行を毎日習慣的に行っているかどうかをみる。
特許第３０２７３４６号公報

このような肥満や生活習慣病の改善を目的とした歩行を、習慣的に実行できているかどうかの判定を、自動的に、身体活動測定装置の機能として、判定できるようにすることを課題とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、人体の歩行を識別する手段と、前記歩行の連続時間を測定する手段と、前記歩行の間欠時間を測定する手段と、前記間欠時間が所定の時間以下の場合に、該時間を歩行時間に変更する手段と、該変更手段により前記歩行を一連の連続歩行とする手段と、を備えている。

人体の歩行を識別する手段としては、一般に、人体に取り付けた加速度センサーを使用して実現をすることができる。加速度センサーには一般の歩数計に採用されている振り子方式の簡単な構造のものから加速度センサーの出力値をＡ／Ｄ変換するものまで広くある。歩行の判定方法としてはこの加速度センサーの出力の大きさが所定の大きさ以上であると歩行と識別をしてもよいし、また、あるいは加速度センサーの出力の大きさ及びその出力波形の形状等から歩行を識別してもよい。

歩行の連続時間の測定は、この歩行が開始する時から終了する時までの時間を計測する手段によりおこなう。歩行の間欠時間の測定は、この歩行が終了した時から歩行が再開するまでの時間を計測する手段によりおこなう。

この間欠時間が所定の時間以下の場合にはその時間を歩行時間に変更する処理手段により歩行時間に変更する。この処理手段により当該間欠時間を歩行時間とし、さらに、この歩行を間欠後の歩行と繋げる処理手段により、この歩行を一連の連続歩行とする。この処理をすることで、切れ切れになっていた歩行が繋がり一連の連続歩行となる場合がある。このようにして一連の連続歩行を身体活動の中から抽出をすることができる。

例えば、使用者が健康の改善を目的として、毎日、連続した歩行を２０分することを決めたとする。この歩行経路として一般の道路も使用している場合には交通信号により待たされる場合がある。このような場合においても、本発明の身体活動測定装置によると、連続した歩行が交通信号により終了したと判定されることがないため、一連の連続歩行として身体活動の中からこの歩行を抽出してくれる。このため使用者が決めた（あるいは決められた）歩行を実施していることを、この身体活動測定装置を使用して確認をすることが容易にできるようになる。なお、このような歩行の間欠が生じるのは、交通信号の待ち時間だけでなく、道路を横断するために通過する車を待つ場合、犬を連れた散歩、散歩途中に休息を入れた場合等、種々のものがある。

請求項２の発明は、請求項１に記載した発明に、さらに、時計機能またはカレンダー機能の少なくとも一つと、前記時計機能または前記カレンダー機能の少なくとも一つから、前記一連の連続歩行が発生した時刻または前記発生日のカレンダー情報の少なくとも一つを得る手段と、該時刻または該カレンダー情報の少なくとも一つから、前記一連の歩行が所定の歩行であるか否かを判断する手段とを備えている。

日常生活の中でこの歩行を習慣化するためにはこのような歩行を計画的におこなうことが大切である。したがって、計画的におこなった歩行かどうかの識別をするのが望ましい。この発明の身体活動測定装置は、請求項２に記載した手段により、一連の連続歩行が予め計画した時刻あるいはカレンダー情報の日に実施されたものかどうかを判定することができるので、この一連の連続した歩行が計画的におこなったものかどうかの識別をすることができる。

所定の歩行とは使用者が予め計画をしておこなった歩行をいう。歩行の計画とは、その歩行を日常生活の中でどのように定期的に実施をするかを決めることをいう。例えば、早朝に散歩をする。出勤時に歩く。職場からの帰宅時に歩く。昼食後に散歩をする。夕方に犬の散歩をする。休日に散歩をする。休日の午後に散歩をする。これらの歩行には、特定のカレンダー情報の日にしか実施をしないものがある。例えば、通勤時に実施する歩行は休日には実施をしない。したがって、休日に、通勤時に実施する歩行に相当する歩行が実施をされていなくとも所定の歩行が実施されなかったことにはならない。

この特定のカレンダー情報の日にしか実施をしない歩行を適正に評価する にはカレンダー情報を歩行の実施された時刻とともに考慮をする必要がある。また、休日の場合には、例えば、休日中に一回の散歩をするという大雑把な計画をする場合も多い。この場合には、その歩行を実施した時刻までは計画には入っていないので時刻のデータは必要がない。したがって、歩行を使用者が予め計画をした歩行かどうかの判定をするためには、この計画をした時刻あるいはカレンダー情報の少なくとも一つのデータをこの所定の歩行を実施したか否かの判定用の基準データとして、使用者等が身体活動測定装置のメモリーに設定をしておく。なお、一般的なものは初期値として身体活動測定装置に予めメモリーさせておくことが望ましい。

ここで時刻とは分単位までをいうものではなく、１０分以上の単位で幅をもたせたものをいう。ある程度の幅の時間内に計画をされた歩行を実施できればこの歩行が習慣化すると考えられるからである。ここでカレンダー情報とは、具体的な年月日を意味するものではなく、平日か休日かの情報をいう。平日とは休日でない日をいう。休日とは、例えば、週休２日制の場合は土曜日と日曜日に国民の休日を加えたものをいう。勤労者の勤務する職場で特別の勤務スケジュールを決めている場合（例えば、工場カレンダー）にはこの休日情報による休日である。また、使用者が個人的に休日としたものもこの休日となる。身体活動測定装置の使用者はこの平日か休日かのデータを年月日の日付と対応させたデータテーブルに予め入れておく。なお、一般的なものをこの初期値としてこのデータテーブルに入れておき、このデータを使用者が自己に合ったものに変更するのが望ましい。カレンダー情報をこの２種類に分類するのは、休日と平日においてはそれぞれで別個の習慣化した日常行動をとる場合が多いと考えられるからである。判定手段としては、具体的な年月日データを身体活動装置のカレンダー機能から取得して、この具体的な日が平日か休日かのデータを当該データテーブルにより取得する。

本発明は、以上説明したように構成されているので、日常生活に取り入れようと努力している歩行が、使用者の意思によらず中断等をした場合においても、その歩行をこの身体活動測定装置により適切に評価をすることができる。

身体活動測定装置の構成図を図１に示す。この実施例ではワンチップマイコン（演算処理、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器）、液晶画面、キー、イベントキー、緑色ランプ、赤色ランプ、カレンダーＩＣ（リアルタイムクロックＩＣ）、加速度センサーで構成されている。

実施例について説明をする。この身体活動測定装置を人体の腰に取り付けて使用者は日常生活をする。この加速度センサーで検出された加速度をＡ／Ｄ変換器でデジタルデータにして、そのデータをメモリーに記憶をする。予めプログラムされてＲＯＭに入れられている所定のアルゴリズムによりこのデータから身体活動の状態を識別する。身体活動の状態としては、少なくとも、歩行をしているか、止まっているかを識別するようにしておく。時刻及びカレンダー機能は一般に市販されているカレンダーＩＣを使用することで容易に実現できる。

歩行時間等の測定は、リアルタイムクロックを使用して、予めプログラムされたワンチップマイコンの演算処理機能により行う。歩行時間の測定はこの歩行が開始する時刻と終了する時刻との差から時間を計測する手段によりおこなう。歩行の間欠時間の測定は、同様に、この歩行が終了した時刻と新たな歩行が始まる時刻との差から時間を計測する手段によりおこなう。歩行が開始する時刻とは、連続した歩行が５歩を超えた場合を歩行の開始とする。５歩としたのはこのような歩行は確実な歩行状態といえるからである。

次に、これらの時間データを使用してワンチップマイコンのデータ処理手段により、以下の処理およびデータの判定をする。まず、この間欠時間が２分以下の場合にはその時間を歩行時間に変更して、さらにその間欠時間とその間欠時間の前後の歩行時間とを加算する。それにより一連の連続した歩行時間とする。その後の間欠時間についても同様の処理をする。この処理をすることで切れ切れになっていた歩行が繋がり、連続した歩行となる場合がある。歩行時間に変更をする間欠時間の初期値として２分以下としたのは、このような処理をする必要があると考えられる状況の内で時間的に長いものとしては次に示すものがあり、その場合でもこの値を２分以下にすることでほとんどカバーできると考えられるからである。このような間欠時間としては交通信号による待ち時間が該当する。交通信号のサイクル時間（青からもう一度青になるまでの時間）は、ほとんどのものが５０秒〜１４０秒であるので２分以下の待ち時間で十分と考えられる。また、犬を散歩につれて歩く場合においても２分程度以上、同じ場所に留まるのことは希だと考えられる。なお、この初期値の時間は身体活動測定装置の使用者等が変更できるようにしておく。

以上のデータ処理により得られたデータから一日分の、一連の連続した歩行の継続時間を身体活動の測定結果として身体活動測定装置の出力部（液晶画面）から、使用者が身体活動のキー操作をすることにより出力をする。使用者はこの歩行の継続時間のデータから健康改善のために実施しようと計画をした歩行を実行できたかどうかを確認できる。また、歩行の所定の継続時間として１０分間を健康改善のために実施しようとした歩行の継続時間とする。予め身体活動測定装置にプログラミングをしておくことで、一日の歩行データの中にこの所定の継続時間よりも長い歩行のデータがある場合には、自動的に身体活動測定装置に付属する緑色のランプが点燈するようにしておく。これにより使用者は計画をした当日分の歩行の実施をすることができたことが容易にわかる。この継続時間の初期値として１０分間としたのは、実際には２０分間程度の連続した歩行が健康的には良いことが知られているが、この歩行の習慣化がされるまではその実行が容易な１０分間としておく方がよいからである。なお、この継続時間の初期値は使用者等が身体活動測定装置のキーを使用して変更できるようにしておく。

次に、カレンダー情報および当該歩行が発生した時刻により当該歩行が計画的な歩行か否かを判定する手段の実施例を説明する。この判定はワンチップマイコンのデータ処理手段により実行される。身体活動測定装置の使用者が通勤時間帯に歩行を計画するとする。その歩行時間は２０分間以上として、その方法は、数駅手前からバスの停留場を降りて会社まで歩くものとする。その場合には、身体活動測定装置のキーから使用者が前もって次のデータを入力しておく。所定の歩行の継続時間としては２０分間を入力し、所定の歩行のカレンダー情報としては平日、所定の歩行の発生時刻としてはバスの運行時刻表からある程度の余裕をみて、午前７時３０分から８時００分を入力しておく。

そして、実際にこの身体活動測定装置を装着して通勤をして所定の歩行行動を取る。その場合には、すでに説明をした手段によりこの歩行が２０分間以上の一連の歩行として識別をされている。次にこの歩行が発生した年月日および曜日をカレンダーＩＣにより取得する。このデータが例えば、２００４年１月８日の木曜日であったとする。この日は木曜日であるから土曜日あるいは日曜日でもないと判定をする。また、身体活動測定装置のデータベースによりこの日が国民の休日でもないと判定をする。よって、この日を平日として身体活動測定装置は判定をする。また、時刻の測定手段によりこの一連の連続歩行が発生した時刻を取得すると７時５３分であったとする。次に、このデータとメモリーされている所定の発生時刻（７時３０分から８時００分）とを演算処理手段により比較するとこの中に含まれていると判定をする。したがって、所定の歩行の継続時間、カレンダー情報および発生時刻をすべて満足をしているので、この日は所定の歩行を実施したと判定をする。そして、この判定をもとに、自動的に、身体活動測定装置の緑色のランプを点燈させる。このランプにより使用者は容易に所定の歩行を実施できたことが確認できる。

一方、２００４年１月９日の金曜日の所定の発生時刻（７時３０分から８時００分）に所定の歩行を実施しなかったとすると、上記の手段により、身体活動装置は所定の歩行が実施されなかったと判定をする。そして、この判定をもとに、自動的に、身体活動測定装置の赤色のランプを点燈させる。このランプにより使用者は容易に所定の歩行を実施できていないことが確認できる。また、２００４年１月１１日の日曜日の時刻（７時３０分から８時００分）に所定の継続時間以上の歩行を実施しなかったとする。この場合には、カレンダー情報が休日となり、この時刻は所定の発生時刻には該当しない。そこで、身体活動装置は所定の歩行が実施されなかったとは判定をしないし、また所定の歩行が実施されたとも判定をしない。

なお、平日の場合には初期値として次の時間帯を計画的な歩行を実施する所定の時刻として設定をしておく。出勤時間帯の歩行としては、午前６時から１０時までの時間帯を設定しておく。退勤時間帯としては、午後５時から１０時までを所定の時刻として設定をしておく。
特定の使用者の場合、例えば、糖尿病患者のように食後１時間以内に歩行をすることが血糖値の管理から望ましい場合には、昼食後の時間帯として午後０時から２時を所定の時刻として設定をしておく。この糖尿病患者の場合にはこの所定の時刻に所定の時間以上の連続歩行をした場合にはカレンダー情報と無関係に所定の歩行を実施したとして判定をする。このような使用者は平日、休日とは無関係に計画をしている所定の歩行があるからである。
休日の場合には、平日と異なり、明確な習慣化した日常生活がない場合が多い。したがって、休日の場合は時間帯を初期値としては設定をしない。よって休日の場合には、身体活動測定装置は所定の継続時間以上の一連の連続歩行があれば計画的な歩行として判定をする。
また、休日の場合には平日と異なった運動習慣をしている場合もある。例えば、歩行ではなくて、テニス等の運動をしている場合も多い。この場合には、使用者が身体活動測定装置のキーを使用して平日と異なる基準値を入力する。例えば、所定の間欠時間を１０分と長くすることによりこの運動を一連の連続歩行と認識できるようにする。
なお、これらの初期値は使用者等がこの身体活動測定装置のキーを使用して変更できるようにしておく。

なお、所定の歩行を当日に実施できたか否かの判定結果はランプ等の点燈だけでなく、プリンタへの印字、電子メール、表示画面への出力等によってもよい。

この発明の実施例を示した説明図である。

Claims (2)

1. 人体の歩行を識別する手段と、
   前記歩行の連続時間を測定する手段と、
   前記歩行の間欠時間を測定する手段と、
   前記間欠時間が所定の時間以下の場合に、該時間を歩行時間に変更する手段と、
   該変更手段により前記歩行を一連の連続歩行とする手段と、
   を備えている身体活動測定装置。
2. 時計機能またはカレンダー機能の少なくとも一つと、
   前記時計機能または前記カレンダー機能の少なくとも一つから、前記一連の連続歩行が発生した時刻または前記発生日のカレンダー情報の少なくとも一つを得る手段と、
   該時刻または該カレンダー情報の少なくとも一つから、前記一連の歩行が所定の歩行であるか否かを判断する手段と、
   を備えている請求項１に記載の身体活動測定装置。

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