JP2006075184A - 活動量測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の活動量測定装置は、一日のどの時点で積極的に活動を行うことが望ましいか理解できるものではなく、空いた時間に集中して運動を行っていた。そのような活動、運動の行い方は、エネルギー消費のために時間を必要とするため、決して効率のよいものではなく、また、通常生活においても効率よくエネルギーを消費することができる機会を逃していた。
【解決手段】ある一定強度、一定時間以上の活動が実施され、その後、活動量が低い状態が続いた場合、僅かに活動量を増やすだけで消費エネルギー量が増加する状態になる亢進状態（ダイエットチャンス）にあることを利用者に知らせることで消費エネルギーの増大を図り、強いては運動、ダイエットへの興味を持たせることができるものとする。これにより利用者は、ある活動パターンさえ気をつければ、より小さな活動強度、活動時間で効率のよいエネルギー消費を可能とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、加速度センサ等を用いて生体の歩行、運動といった活動量を測定し、有用な情報を提供する活動量測定装置に関する。

従来の活動量を測定する装置としては主に複数軸の加速度センサを用いて歩行、運動を検出し、その時の消費エネルギー、累積消費エネルギーを算出するものがある。

そのような活動量測定装置においては、精度よく歩行、運動を検出することが出来るように構成の改良が行われており、その一つとしては脈拍数の変動を考慮し、消費エネルギーを精度良く算出する装置がある（例えば特許文献１）。

また、歩行、運動に対する動機付けを維持するために時系列グラフの提供や目標値の設定とそれの達成に関して示唆するもの（例えば特許文献２）、あるいは運動そのものを楽しく行うために音楽を提供するものがある（例えば特許文献３）。

また、現在の活動量が利用者にとって適正範囲であるかを判断して表示する装置が提案されている（例えば特許文献４）。
特開平９−２９４７２７ 特開２００３−１８０６６５ 特開２００３−３０５１４６ 特開２００３−２１０４３９

歩行、運動を検出して、その総活動量から消費エネルギーを算出するものは前述したよう多数存在するが、従来から提案されているものは、主にセンサを改良することにより、活動時における消費エネルギーを高精度で測定することができるように意図したものが多い。

あるいは測定した活動量、消費エネルギー量の結果から有益な情報、例えば消費エネルギーの日々の変化をグラフ表示することで利用者に歩行、運動を促進することを意図するものである。

このように従来の活動量測定装置では、活動量・消費エネルギー量の高精度化を目指すものであったり、測定された活動量・消費エネルギーの変化を視覚的に特徴のある表示として行うだけである。

しかし、毎日の消費エネルギーがグラフで表示されるとしても、そのような装置は、単に歩行、運動の結果、どの程度エネルギーを消費したかが解るだけであり、利用者にとっては興味を長く維持するものではなく、活動量測定装置による歩行・運動の測定・管理を怠ってしまうことがある。

ところで本来、人の活動は各々独立しているのではなく、各活動は連続的な動作の一部分である。つまり、ある時点における活動は、その前の活動における身体状態が影響を及ぼしているものであり、特に一定以上の活動（運動）を行った場合、活動を休止したとしても、しばらくは消費エネルギーの亢進が高まっている状態が続くとされ、運動後、休んだ状態でも、消費エネルギーは高い状態にあるとは言われていた。

しかし、従来、このような状態になることがあると漠然的には知られていたが、特にこのような特性が利用されることはなく、従来の活動量測定装置は活動量・消費エネルギーの算出の高精度化を目指すものばかりであった。

ダイエットのような消費エネルギーの管理を必要とする人にとっては、一日という長い時間において、どの時点で積極的に活動を行うことが望ましいか理解できるものではなく、そのため、通常の生活中において意識的に活動を行うということはなく、空いた時間に集中して運動を行っていた。そのような活動、運動の行い方は、エネルギー消費のために時間を必要とするため、決して効率のよいものではなく、また、通常生活においても効率よくエネルギーを消費することができる機会を逃していた。

本発明はこれらの問題点に鑑みてなされるものであり、歩行、運動といった活動を検出し、その消費エネルギーを算出する装置において、エネルギーを効率的に消費することができる状態にあるかを知らせることで、使用者に歩行、運動を積極的に行うよう促すことである。

本発明の活動量測定装置では、生体の活動を検出する活動検出手段と、
活動検出手段から得られる信号に基づき生体の活動量を演算する活動量演算手段と、
活動検出手段から得られる信号に基づき生体の活動時間を計測する活動時間計測手段と、
算出された活動量のレベルを判定する活動量レベル判定手段と、
一定レベル以上の活動が一定時間継続的に実施された後、一定レベル以下の活動が一定時間検出された場合、次の活動における消費エネルギーが上昇する消費エネルギー亢進期間にあるかを判定する消費エネルギー亢進期間判定手段と、
消費エネルギー亢進期間にあることを報知する報知手段とを備えることとし、利用者にエネルギーを効率的に消費することができる状態にあることを知らせるものである。

また、本発明の活動量測定装置では、前記報知手段で報知される消費エネルギー亢進期間に関する内容は、その期間の残り時間とし、利用者に消費エネルギーの亢進状態が持続する時間を把握させるものとする。

また、本発明の活動量測定装置では、更に、算出された活動量に基づき消費エネルギーを算出する消費エネルギー算出手段を備えることとし、利用者に消費エネルギーを知らせるものである。

また、本発明の活動量測定装置では、前記消費エネルギー算出手段で算出される消費エネルギーは、消費エネルギー亢進期間においては通常状態において算出される消費エネルギーより上昇するよう算出されることとし、消費エネルギーを正確に算出するものである。

また、本発明の活動量測定装置では、更に前記消費エネルギーの算出に用いる利用者の身体データを外部測定器から取得する身体データ取得手段を備えることとし、身体データの入力を簡易にし、正確に消費エネルギーを算出するものである。

また、本発明の活動量測定装置では、前記消費エネルギー亢進期間判定手段は、更に消費エネルギーの亢進期間となった時刻に応じて消費エネルギーの亢進期間の持続時間を変更することとし、エネルギーを効率的に消費できる状態にある時間を正確に判定する。

本発明の活動量測定装置では、一定の活動レベル、活動時間という条件を満たしたと判断された場合に、エネルギー消費が高まる状態にあることを利用者に知らせる構成であるため、利用者はその後の活動においてエネルギーを効率的に消費することができる。

また、本発明の活動量測定装置を用いて消費エネルギーの管理を行えば、エネルギーを消費するために特別に運動を実施する時間を設ける必要がなく、普段の生活の中だけでも、効率的にエネルギーの消費を行うことが可能となる。

また、本発明の活動量測定装置を用いてダイエットの管理を行っている利用者であれば、継続的な運動を必要とされるダイエットに対して興味を持ち続けることができ、ダイエットを継続することが可能となる。

本発明者は一定レベル以上の活動を一定時間行った場合には、その後の活動が弱い活動であっても基礎代謝量が高まっている状態のために消費エネルギーが高くなると考え、事前に異なる活動を行い、その後の活動におけるエネルギーの消費量を測定する実験を成人男女の合計４名において行った。

図１は活動強度における消費エネルギーの違いを示すグラフであり、全測定者における測定データの平均値を用いている。

実験内容としては、それぞれ異なる活動（先行負荷）を一定時間行い、その後一時的に安静を保った後、同一条件における活動（後発負荷）を行った時の消費エネルギーを測定した。消費エネルギーの測定方法としては、ブレス・バイ・ブレス方式による呼気収集により行い、測定値は各測定状態における最後の３分間の測定平均値を用いた。これは活動開始時に比べ、数分経過した後の方が測定値が安定するためである。

第一の測定（統制条件時）は、測定前の先行負荷として特別な活動を行うことなく座位安静を６分間保ち、後発負荷として負荷強度６０Ｗ、ＲＰＭ６０（回転／分）のエルゴメータ運動を行った。その後発負荷時における１分間当たりの消費エネルギー量から、先行負荷である座位安静時における１分間当たりの消費エネルギー量を引いた値が図１の左に示す棒グラフである。

次に第二の測定（中強度条件時）は、測定前の先行負荷として中強度の負荷を与えておく。ここではエルゴメータを用いて負荷強度６０Ｗ、ＲＰＭ６０（回転／分）の運動を１０分間行った。その後３分間の休憩（座位安静）を挟み、後発負荷として第一の測定と同様に、６０Ｗ、ＲＰＭ６０（回転／分）のエルゴメータ運動を行った。その後発負荷時における１分間当たりの消費エネルギー量から、先行負荷である中強度運動時における１分間当たりの消費エネルギー量を引いた値が図１の真中に示す棒グラフである。

次に第三の測定（高強度条件時）は、測定前の先行負荷として高強度の負荷を与えておく。ここではエルゴメータを用いて負荷強度１１０Ｗ、ＲＰＭ６０（回転／分）の運動を１０分間行った。その後３分間の休憩（座位安静）を挟み、後発負荷として第一の測定と同様に、６０Ｗ、ＲＰＭ６０（回転／分）のエルゴメータ運動を行った。その後発負荷時における１分間当たりの消費エネルギー量から、先行負荷である高強度運動時における１分間当たりの消費エネルギー量を引いた値が図１の右に示す棒グラフである。

この図１を見ると、統制条件時（測定前安静時）の消費エネルギーに比べ、中強度条件時の消費エネルギー及び高強度条件時の消費エネルギーが上昇しているのが解る。また、中強度条件時の消費エネルギーと高強度条件時の消費エネルギーとを比較した場合、高強度条件時の消費エネルギーの方が上昇している。つまり、これらの結果から、ある活動状況下における消費エネルギー量は、その前の活動が影響しており、前の活動量が高いほど、その後の活動における消費エネルギー量は高くなると言える。

以上、本発明者が数名の被験者における実験結果から、ある状態における消費エネルギーとその前の活動が及ぼす影響との関係について述べたが、これは他の被験者においても同様の関係が確認されており、一般人に普遍的に適用可能であると考える。また、学術的にも、ある活動がその後の活動における安静時代謝に影響を及ぼすことは知られている。従って、ある活動前に一定レベル以上の運動を行っていると、その後の安静時代謝量が上昇し、その影響により、消費エネルギーが上昇すると考えられる。

また、上記に関連して仮に後発活動が先発活動と同じ活動強度、活動時間であっても後発活動時の消費エネルギーは、前の活動との時間間隔が一定時間以内であれば、前（先行負荷）の活動消費エネルギーとの積だけ、より多くのエネルギーを消費している。そこでこの先行負荷による消費エネルギーの効果が残っている期間をダイエットお勧め期間とし、その情報を使用者に提供する。

従って本発明では、ある一定強度、一定時間以上の活動が実施され、その後、活動量が低い状態が続いた場合、僅かに活動量を増やすだけで消費エネルギー量が増加する状態になる亢進状態（ダイエットチャンス）にあることを利用者に知らせることで消費エネルギーの増大を図り、強いては運動、ダイエットへの興味を持たせることができるものとする。これにより利用者は、ある活動パターンさえ気をつければ、より小さな活動強度、活動時間で効率のよいエネルギー消費が可能となる。

本発明の活動量測定装置では、生体の活動を検出し、現在の活動状態を判定すると共に、それまでの活動状態に基づき、その後の望ましい活動を指示する。これによって活動における消費エネルギーの算出は、各々独立した存在ではなく一連のものとなり、より生活に即した消費エネルギーの推定が可能になる。

本発明の一実施例を図面に基づき説明する。図２は本発明の活動量測定装置１の外観図である。

活動量測定装置１は、報知手段である表示装置２、入力手段であるアップスイッチ３ａ、ダウンスイッチ３ｂ、決定スイッチ３ｃ、電源スイッチ３ｄからなる入力装置３を備える。この活動量測定装置１は、利用者が衣服のポケットや鞄などに入れて携帯するものである。

図３は活動量測定装置１の内部の接続状態を示すブロック図である。

生体の活動を検出する活動検出手段である加速度センサ５からの信号は、増幅器６において増幅され、Ａ／Ｄ変換器７においてアナログ信号からデジタル信号へ変換される。

Ａ／Ｄ変換器７は演算制御装置１０に接続されている。この演算制御装置１０では、各素子の制御やデータに関する様々な演算を行うものであり、活動量演算手段、活動時間計測手段、活動量レベル判定手段、消費エネルギー亢進期間判定手段、消費エネルギー算出手段である。

入力される情報や測定結果など各種の情報を表示する表示装置２、アップスイッチ３ａ、ダウンスイッチ３ｂ、決定スイッチ３ｃ、電源スイッチ３ｄからなる入力装置３、各素子に電力を供給する電源装置１１、各種の測定データを記憶する記憶装置１２、各種の測定データを外部機器に送受信する身体データ取得手段であるデータ受信部１３も演算制御装置１０に接続される。

次に図４〜図８に示すフローチャートを用いて本発明の活動量測定装置１の動作について説明する。

電源スイッチ３ｄが押されると、活動量測定装置１の電源はオンとなり、装置内の各ブロックは初期化される（ステップＳ１）。

ここで個人情報の登録が既に行われているのかを確認するメッセージが表示装置２に表示される。利用者は個人情報の登録を行う場合には、表示装置２に表示されている選択画面においてアップスイッチ３ａ及びダウンスイッチ３ｂを用いて登録の項目を選択し、決定スイッチ３ｃを押すことで個人情報の登録モードとなる（ステップＳ２）。

利用者は、個人情報の登録を行う場合には、アップスイッチ３ａ及びダウンスイッチ３ｂを用いて表示装置２に表示されている項目事項、数値を変更し、決定スイッチ３ｃで情報を決定・登録していく。このような入力方法により利用者の性別、年齢、身長を入力する（ステップＳ３〜Ｓ５）。

個人情報の登録が終了すると、入力された項目の一覧が表示装置２に表示される。ここで再入力が選択されるとステップＳ３に戻り、再度、個人情報の登録を行うことになる（ステップＳ６）。

個人情報の登録が終了すると、身体組成の指標を受信するモードとなり、外部測定器からデータを受信することを表示装置２に表示する（ステップＳ７）。

利用者は活動量測定装置１とは別に設けられた図９に示す体組成計２０により、体脂肪率、筋肉量、除脂肪量、基礎代謝量といった体組成を測定しておく。体組成計２０は上面に電流供給電極２１ａ，２１ｂと電圧測定電極２２ａ，２２ｂとを、側面に測定スイッチ２３とを備える。

利用者は測定スイッチ２３を押し、電流供給電極２１ａ，電圧測定電極２２ａに右足を接触させ、電流供給電極２１ｂ，電圧測定電極２２ｂに左足を接触させる。体組成計２０は体重と生体電気インピーダンスの測定を行い、体脂肪率、筋肉量、除脂肪量といった体組成を算出する。尚、生体電気インピーダンス測定法による体脂肪率、筋肉量、除脂肪量、基礎代謝量といった体組成の算出については公知の技術であるので説明を省略する。

活動量測定装置１の表示装置２には、活動量測定装置１と体組成計２０とを近づけ、決定スイッチ３ｃを押すことを指示する表示がなされる。利用者は指示に従い、決定スイッチ３ｃを押すと赤外線通信による身体組成データの受信が行われる（ステップＳ８）。

体組成計２０の前側にはデータ送信部２４が備えられ、このデータ送信部２４の内部には発行ダイオードが設けられる。ここから測定された体組成データが赤外線信号により送信されるものである。活動量測定装置１のデータ受信部１３の内部にはフォトダイオードが設けられ、送信されてきた体組成データの赤外線信号を受信する。

身体組成データの受信が正常に行われると、受信が完了したことが表示装置２に表示され、加速度センサ５による活動検出が開始される（ステップＳ９）。この時、演算制御装置１０内のタイマを用いて一定時間の計測が開始される。ここでは２秒間をインターバルとして計測している（ステップＳ１０）。本実施例における活動量測定装置では、２秒間を一定時間としたときの、その時間間隔における活動量を算出することとする。つまり、算出される活動量は２秒間毎の値である。

２秒間が経過した場合には、タイマをリセットし（ステップＳ１１）、現在が消費エネルギーの亢進が図られる状態（ここでは以下、この状態をダイエットタイムとする）中であるかが判断される（ステップＳ１２）。

ダイエットタイム中でなければ、通常の消費カロリー計算が行われ（ステップＳ１３）、ダイエットタイム中であれば、その期間特有の消費カロリーの計算が行われる（ステップＳ１４）。

ステップＳ１３において消費カロリー計算が行われた後、ダイエットタイムになるかの判定が行われる（ステップＳ１５）。

表示切替が判定され（ステップＳ１６）、電源スイッチ３ｄが押された場合には電源はオフとなり（ステップＳ１７）、押されていない場合には、ステップＳ９の加速度センサ５による活動量の検出に戻り、活動量の検出を継続することになる。

次にステップＳ１３における消費エネルギーの算出ルーチンについて説明する。
ここで算出される項目は、以下の通りである。
・瞬時生活活動強度（ステップＳ２１）
・瞬時消費エネルギー（ステップＳ２２）
・累積生活活動強度（ステップＳ２３）
・累積消費エネルギー（ステップＳ２４）

１−１）瞬時生活活動強度（瞬時ＰＡＬ：Physical Activity Level）
加速度センサ５からの活動データは逐次、記憶装置１２に記憶されているが、現在の２秒間における活動データから瞬時ＰＡＬを算出する。
瞬時ＰＡＬ＝ａ_１×（２秒当たりの加速度の絶対値の和）＋ｂ_１×（体組成データ）＋ｃ_１
ここでａ_１，ｂ_１は係数、ｃ_１は定数である。体組成データとは、体脂肪率、除脂肪量、筋肉量、性別、年齢といったデータから算出される値であり、事前に入力、測定されたデータを用いる。これにより２秒間における活動強度を利用者の体格に即したものとして算出する。

１−２）瞬時消費エネルギー（瞬時ＥＥ：Energy Expenditure）
ステップＳ２１で算出された瞬時ＰＡＬを用い、次式に基づき算出する。
瞬時ＥＥ＝基礎代謝値×瞬時ＰＡＬ＋ｃ_２
ここでｃ_２は定数である。尚、基礎代謝値は体組成計２０で測定されたデータを用いる。

１−３）累積生活活動強度（累積ＰＡＬ：Physical Activity Level）
ステップＳ２１で算出された今回の瞬時ＰＡＬと記憶装置１２に記憶されている当日のそれまでの瞬時ＰＡＬとを用い、次式に基づき算出する。

従ってここで算出される累積ＰＡＬとは、測定している全期間における平均の瞬時ＰＡＬの値である。

１−４）累積消費エネルギー（累積ＥＥ：Energy Expenditure）
ステップＳ２２で算出された瞬時消費エネルギーと、記憶装置１２に記憶されている当日のそれまでの累積消費エネルギーとを用い、次式に基づき算出する。
累積ＥＥ＝Σ瞬時ＥＥ
従ってここで算出される累積ＥＥとは、測定している全期間における瞬時ＥＥの総和の値である。

次にステップＳ１４における消費エネルギー算出ルーチンについて説明する。
これは前述のステップＳ１３における消費エネルギーの算出とは異なり、先行活動によりエネルギー消費の効率が上昇している状態における消費エネルギーの算出となる。
ここで算出される項目も以下の通りである。
・瞬時生活活動強度（ステップＳ３１）
・瞬時消費エネルギー（ステップＳ３２）
・累積生活活動強度（ステップＳ３３）
・累積消費エネルギー（ステップＳ３４）

２−１）瞬時生活活動強度（瞬時ＰＡＬ：Physical Activity Level）
加速度センサ５からの活動データは逐次、記憶装置１２に記憶されているが、現在の２秒間における活動データから瞬時ＰＡＬを算出する。
瞬時ＰＡＬ＝ａ_３×（２秒当たりの加速度の絶対値の和）＋ｂ_３×（体組成データ）＋ｃ_３
ここでａ_３，ｂ_３は係数、ｃ_３は定数である。体組成データとは、体脂肪率、除脂肪量、筋肉量、性別、年齢といったデータから算出される値であり、事前に入力、測定されたデータを用いる。これにより２秒間における活動強度を利用者の体格に即したものとして算出する。

２−２）瞬時消費エネルギー（瞬時ＥＥ：Energy Expenditure）
ステップＳ３１で算出された瞬時ＰＡＬを用い、次式に基づき算出する。
瞬時ＥＥ＝（基礎代謝値×瞬時ＰＡＬ）
＋ｂ_４×（先行活動時の平均瞬時ＰＡＬ×先行活動時間）＋ｃ_４
ここでｂ_４，ｃ_４は定数である。尚、基礎代謝値は体組成計２０で測定されたデータを用いる。ここで算出される瞬時ＥＥは、ステップＳ２２で算出される瞬時ＥＥとは異なり先行活動の影響により消費エネルギーがプラスされる。

２−３）累積生活活動強度（累積ＰＡＬ：Physical Activity Level）
ステップＳ３１で算出された今回の瞬時ＰＡＬと記憶装置１２に記憶されている当日のそれまでの瞬時ＰＡＬとを用い、次式に基づき算出する。

従ってここで算出される累積ＰＡＬとは、測定している全期間における平均の瞬時ＰＡＬの値である。

２−４）累積消費エネルギー（累積ＥＥ：Energy Expenditure）
ステップＳ３２で算出された瞬時消費エネルギーと、記憶装置１２に記憶されている当日のそれまでの累積消費エネルギーとを用い、次式に基づき算出する。
累積ＥＥ＝Σ瞬時ＥＥ
従ってここで算出される累積ＥＥとは、測定している全期間における瞬時ＥＥの総和の値である。

次にステップＳ１５におけるダイエットタイムの判定ルーチンについて説明する。尚、この後に記述される活動経過タイマ、活動休止タイマは演算制御装置１０内に設けられているものである。

ダイエットタイム判定ルーチンでは消費エネルギー亢進期間になるかの判定を行う。この判定は、先行活動量が一定レベル以上で、尚且つ、その活動量が一定時間以上持続し、その後、低い活動量が一定時間以上続いた場合に消費エネルギーの亢進期間（ダイエットタイム）になったと判定するものである。

一定レベル以上の活動が行われているかを検出するため、加速度センサ５から得られた現在の加速度データが、所定の値（第一閾値）を超えているかを演算制御装置１０で判定する（ステップＳ４１）。

ここで、第一閾値を越えている場合には、一定レベル以上の活動が休止している時間を計時する活動休止タイマが起動中であるかをチェックし、連続チェックカウント数を＋１する（ステップＳ４２）。ここで活動休止タイマが起動していながら、一定レベル以上の活動が行われているとされるこのチェックカウント数が一定回数を超えたか、ここでは５回を超えたチェックし（ステップＳ４３）、ここで超えている場合には、活動休止が一瞬だけ生じたために活動休止タイマが起動してしまったとして活動休止タイマをクリアする（ステップＳ４４）。

次に、一定レベル以上の活動の継続時間を計時する活動継続タイマが起動中であるかを判定し（ステップＳ４５）、ここで活動継続タイマが起動していない場合には、一定レベル以上の活動継続時間を計時するためカウントを開始する（ステップＳ４６）。

次に、一定レベル以上の活動が、それよりも更に高いレベル（第二閾値）以上であるかを判定する（ステップＳ４７）。これは、先行活動の条件として一定レベル以上の活動という判断をするが、一定レベル以上とは言え、活動量の大小によりその後の活動における消費エネルギーの亢進期間の持続時間が変わるためである。従って、第二閾値以下の場合には、消費エネルギーの亢進期間は短いとしてダイエットタイムを＋ｔ_１秒し（ステップＳ４８）、第二閾値を超えた場合には消費エネルギーの亢進期間は長くなるとして、ダイエットタイムを＋ｔ_２秒する（ステップＳ４９）。ここでは当然ながら、ｔ_１<ｔ_２である。

次に、ダイエットタイムとなるための条件である活動レベルが一定値以上となっていた状態が最低限必要な時間を経過していたかをチェックする（ステップＳ５０）。ここで活動継続タイマが起動してから５分を経過したかをチェックする。活動継続タイマが５分を経過した場合には、先行活動継続時間の条件は満たしたと判断される（ステップＳ５１）。

ステップＳ４１において加速度データが第一閾値を超えていない場合には、一定レベル以上の活動が終わり、活動を休止している期間が一定時間経過したかをチェックする。ここでは活動休止タイマが一定時間以上となったかにより判定を行う。
最初に先行活動継続時間条件を満たしているのかをチェックする（ステップＳ５２）。

ここで先行活動継続時間条件を満たしている場合には、一定レベル以上の活動が終わってからの時間をチェックする。活動休止タイマが起動中であるのかをチェックし（ステップＳ５３）、起動していない場合には、活動休止タイマを起動する（ステップＳ５４）。

ステップＳ５３で活動休止タイマが起動中であれば、その活動休止タイマが一定時間を経過したかをチェックする。ここでは３分が経過したかをチェックする（ステップＳ５５）。３分が経過した場合、つまりステップＳ５３でＹＥＳとなる場合は、一定レベル以上の先行活動の継続時間条件を満たし、尚且つ、その後に活動レベルが下がった状態が一定時間経過した場合である。この状態こそ、その後の活動における消費エネルギーの亢進が図られる状態である。つまりダイエットタイムになる状態と言える。

ダイエットタイム条件を満たした場合には、一度、活動継続タイマ及び活動休止タイマをクリアする（ステップＳ５６）。

更にダイエットタイムの算出として、現在時刻が午後であるかを演算制御装置１０内の時計機能を用いてチェックする（ステップＳ５７）。ここで現在時刻が午後の場合には、ダイエットタイムにｔ_３秒を加算する（ステップＳ５８）。これは、通常、生体の安静時代謝量は午前に比べ午後の方が上昇していると言われている。このため、本発明の消費エネルギーの亢進期間も午後の方が効果が高いと考えられる。従って、本実施例では、ダイエットタイムと判定された時刻が午後の場合には、ダイエットタイムに＋ｔ３秒を加算する。

次にダイエットタイムを算出する。このダイエットタイムの算出は、ステップＳ４８及びＳ４９において加算されるｔ_１，ｔ_２の時間と、ステップＳ５８で加算されると判定された場合のｔ_３の時間の合計値となる（ステップＳ５９）。

算出されたダイエットタイムが表示装置２に表示され、カウントダウンが始まる（ステップＳ６０）。

次にステップＳ１６の表示切替ルーチンについて説明する。

図８は表示切替ルーチンを示すフローチャートである。また、図１０は表示装置２の表示状態を示す図である。本実施例における活動量測定装置１では、表示装置２を上段のメイン表示部と下段のサブ表示部に分けて表示を行う。メイン表示部の表示内容を瞬時消費エネルギー、累積消費エネルギー、累積生活活動強度の３種類に切り替えられるものであり、サブ表示部には瞬時ＰＡＬとダイエットタイムが表示されている。

図１０（ａ）は瞬時消費エネルギーが、図１０（ｂ）は累積消費エネルギーが、図１０（ｃ）は累積生活活動強度が表示されている状態である。また、図１０（ｄ）は、ダイエットタイムとして残り時間３分が示されている状態である。

現在、メイン表示部の表示内容が瞬時消費エネルギーであるかをチェックし（ステップＳ６１）、ここで表示内容が瞬時消費エネルギーである場合には、ダウンスイッチ３ｂが押されているかをチェックする（ステップＳ６２）。ここで押されていない場合には、瞬時消費エネルギーの表示を続けることになり（ステップＳ６３）、押されている場合には、累積消費エネルギーの表示に切り替わる（ステップＳ６４）。

ステップＳ６１において、メイン表示部の表示内容が瞬時消費エネルギーではないと判定された場合には、表示内容が累積消費エネルギーであるかを判定する（ステップＳ６５）。ここで表示内容が累積表示エネルギーではない場合には、累積生活活動強度がメイン表示部に表示されていることになる。

ステップＳ６５においてメイン表示部に累積消費エネルギーが表示されている場合には、ダウンスイッチ３ｂが押されているかをチェックする（ステップＳ６６）。ここで押されていない場合には、累積消費エネルギーの表示を続けることになり（ステップＳ６７）、押されている場合には、累積生活活動強度の表示に切り替わる（ステップＳ６８）。

ステップＳ６７においてメイン表示部に累積消費エネルギーが表示されていない場合には、累積生活活動強度が表示されていることになるが、ここでダウンスイッチ３ｂが押されているかをチェックする（ステップＳ６９）。ここで押されていない場合には、累積生活活動強度の表示を続けることになり（ステップＳ７０）、押されている場合には、瞬時消費エネルギーの表示に切り替わる（ステップＳ７１）。

従って、この表示切替ルーチンではダウンスイッチ３ｂが押される毎に、瞬時消費エネルギー、累積消費エネルギー、累積生活活動強度の順にメイン表示部の表示内容が切り替わるものである。

以上、本発明の一実施例について説明したが、ここでは体脂肪率、基礎代謝量といった身体組成の指標を体組成計２０という外部測定器にて測定し、その測定データを受信することで消費エネルギーの算出に用いるデータを取得する構成としたが、スイッチ入力により直接入力する構成としてもよい。

あるいはまた、通信方法は赤外線に限らず、電波による通信や、有線によるデータ通信でも構わない。

また、本発明の実施例には示さなかったが、活動量測定装置にブザーやＬＥＤを設け、消費エネルギー亢進期間にあるときには、ブザーを鳴らすことやＬＥＤを点滅させるなどして、その状態にあることを知らせる構成とすれば、利用者はその状態にあることを理解し易くなり、使い易いものとなる。

また、本実施例における活動量測定装置では、時計機能を用いて現在時刻をチェックし、午後の場合には消費エネルギー亢進期間の持続時間をプラスする構成としたが、更に細かく、一日をいくつかの時間帯に分割し、消費エネルギー亢進期間と判定された時間帯に応じてその持続時間を変更する構成としてもよい。あるいはまた、午前と午後による区別や時間帯による変更の他に、起床時刻からの経過時間により消費エネルギー亢進期間の持続時間を変更する構成とすれば、より利用者の生活に即した判定となる。

また、本実施例では消費エネルギー亢進期間にある場合に、その期間の残り時間を表示する構成としたが、消費エネルギー亢進期間となった場合に、実際にどのような活動を行えばよいか、例えば歩行、走行、階段昇降といった活動内容を示す構成とすれば、利用者にとって使いやすいものとなる。

また、本実施例に示した活動量測定装置による消費エネルギーの算出アルゴリズムの他に次のように算出することも考えられる。

各活動時の消費エネルギーを身体特徴に関する情報（性別・年齢・身長・体重・体脂肪率・基礎代謝量・安静時心拍数など：以下、これら全てを総称してCharacter:Ｃとする）と、活動強度（Intensity：Ｉ），活動時間（Duration：Ｄ），活動時刻（Time of Day：ＴＤ）の関数で表し、消費エネルギー（Energy Expenditure：ＥＥ）は以下の式により算出する。
ＥＥ＝ａ×Ｃ＋ｂ×Ｉ＋ｃ×Ｄ＋ｄ＋ＴＤ×ｅ
（但し、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは定数）

この式自体は、一般的に消費エネルギーを算出する場合に用いられる式と変わるものではないが、前述のようにある時点における消費カロリーが直前の活動の影響を受けるとして、その後の活動時の消費エネルギー（Post Energy Expenditure：ＰＥＥ）については、前の行動における活動強度，活動時間，前の活動との時間間隔（Interval Time：ＩＴ）と、後の活動における活動強度（Post Intensity：Ｐｏ＿Ｉ），活動時間（Post Duration：Ｐｏ＿Ｄ）活動時刻（Post Time of Day：Ｐｏ＿ＴＤ）を考慮して以下の式で表す。
ＰＥＥ＝ｆ×Ｃ＋ｇ×ＥＥ＋ｈ×ＩＴ
＋ｉ×Ｐｏ＿Ｉ＋ｊ×Ｐｏ＿Ｄ＋ｋ×Ｐｏ＿ＴＤ＋ｌ
（但し、ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌは定数）
このような算出式を用いて、ある先行負荷におけるその後の活動消費カロリーを算出してもよい。

異なる先行負荷における消費エネルギー差を示すグラフ 本発明の実施例における活動量測定装置の外観図 本発明の実施例における活動量測定装置のブロック図 本発明の実施例における活動量測定装置のメインフローチャート 本発明の実施例における活動量測定装置の演算ルーチン 本発明の実施例における活動量測定装置の演算ルーチン 本発明の実施例における活動量測定装置のダイエットタイム判定ルーチン 本発明の実施例における活動量測定装置の表示切替ルーチン 本発明の実施例における活動量測定装置の体組成計からのデータ受信状態を示す図 本発明の実施例における活動量測定装置の表示例

符号の説明

１ 活動量測定装置
２ 表示装置
３ 入力装置
３ａ アップスイッチ
３ｂ ダウンスイッチ
３ｃ 決定スイッチ
３ｄ 電源スイッチ
５ 加速度センサ
６ 増幅器
７ Ａ／Ｄ変換器
１０ 演算制御装置
１１ 電源装置
１２ 記憶装置
１３ データ受信部
２０ 体組成計
２１ａ，２１ｂ 電流供給電極
２２ａ，２２ｂ 電圧測定電極
２３ 測定スイッチ
２４ データ送信部

Claims (6)

1. 生体の活動を検出する活動検出手段と、
   活動検出手段から得られる信号に基づき生体の活動量を演算する活動量演算手段と、
   活動検出手段から得られる信号に基づき生体の活動時間を計測する活動時間計測手段と、
   算出された活動量のレベルを判定する活動量レベル判定手段と、
   一定レベル以上の活動が一定時間継続的に実施された後、一定レベル以下の活動が一定時間検出された場合、次の活動における消費エネルギーが上昇する消費エネルギー亢進期間にあるかを判定する消費エネルギー亢進期間判定手段と、
   消費エネルギー亢進期間にあることを報知する報知手段とを備えることを特徴とする活動量測定装置。
2. 前記報知手段で報知される消費エネルギー亢進期間に関する内容は、その期間の残り時間であることを特徴とする請求項１に記載の活動量測定装置。
3. 更に、算出された活動量に基づき消費エネルギーを算出する消費エネルギー算出手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の活動量測定装置。
4. 前記消費エネルギー算出手段で算出される消費エネルギーは、消費エネルギー亢進期間においては通常状態において算出される消費エネルギーより上昇するよう算出されることを特徴とする請求項３に記載の活動量測定装置。
5. 更に前記消費エネルギーの算出に用いる利用者の身体データを外部測定器から取得する身体データ取得手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の活動量測定装置。
6. 前記消費エネルギー亢進期間判定手段は、更に消費エネルギーの亢進期間となった時刻に応じて消費エネルギーの亢進期間の持続時間を変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の活動量測定装置。

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