JP2008086480A - 活動量計 - Google Patents

Abstract

【課題】所定値を越える指標値の累積加算値から生活改善に寄与できる所定期間の運動量を精度良く測定することができる活動量計を提供することにある。
【解決手段】演算処理部２の運動指標演算機能２０は、加速度センサ１で検出される身体の体動に対応する加速度に基づいて運動強度に変換し、この変換した運度強度を、所定時間間隔で安静時の運動強度に対する比の指標として演算し、演算処理部２の累積演算機能２１は、運動指標演算機能２０で演算される指標の値中所定値を越えた指標値のみを例えば１日単位単位で累積加算する。
【選択図】図１

Description

本発明は、運動量を測定する活動量計に関するものである。

従来、被測定者が適正な運動量を知ることができるものとして、例えば特許文献１に開示されているような運動量測定装置が提供されている。

この特許文献１に開示されている運動量測定装置は、加速度センサにより得られる信号に基づき生体の運動量を演算して該生体の運動量を表示部で表示し、また基礎代謝量を用いて所定期間の目標運動量を算出して算出された測定期間中の実測運動量と所定期間の目標運動量とから、所定期間の目標運動量に達するための残りの期間内における目標運動量を算出するものである。
特開２００４−７３８７９号公報（段落００１５〜００１９）

ところで、従来の運動量測定装置は、目標運動量と、実測運動量とから被測定者に残りの期間内の運動量を提示することで、運動を促すことができる、加速度センサの体動検出に基づいて実測運動量を算出する際に、生活改善等に寄与するために必要となる一定以上の運動強度に達していない体動検出をも含めて算出してしまい、生活改善に寄与できる日常活動における所要運動量を精度良く被測定者に提示することできなかった。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは所定値を越える指標値の累積加算値から生活改善に寄与できる所定期間の運動量を精度良く測定することができる活動量計を提供することにある。

上述の目的を達成するために、請求項１の発明では、身体の体動を検出して運動強度に変換する体動検出手段と、前記体動検出手段から得られる運度強度を、所定時間間隔で安静時の運動強度に対する比の指標として演算する運動指標演算手段と、該運動指標演算手段で演算される指標の値中所定値を越えた指標値のみを第１の所定期間単位で累積加算する累積演算手段とを備えていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、所定値を越える指標値の累積加算値から生活改善に寄与できる所定期間の運動量を精度良く測定することができ、日常活動における所要運動量を被測定者に促すことができ、日常活動における所要運動量を得られるような活動を被測定者に促すことが可能となる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記第１の所定期間に対応して設定された目標累積指標値と、累積指標値との差分を演算する第１の差分演算手段を備えていることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、現在の累積指標値と目標累積指標値との差分を被測定者に示すことが可能となり、その結果被測定者が運動量の過不足を把握することができ、不足時には所定の運動量が得られるように、また過運動時には運動を控えるなど適切な運動を行うための指標を被測定者に示すことができる。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前記累積演算手段が指標値を累積加算する所定期間として、前記第１の所定期間を越える第２の所定期間を設定し、該第２の所定期間に対応して設定された第２の目標累積指標値と、前記第２の所定期間終了までの累積指標値との差分値を演算する第２の差分演算手段を備えていることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、運動によって体重等の変化が見られるような期間における運動量を定量的に被測定者が把握することを可能とし、またその結果被測定者にとって、該期間おける運動量の過不足を知ることが可能となる。

請求項４の発明では、請求項３の発明において、前記第１の目標累積指標値に対して第１の所定期間の累積指標値が越えたか否かを判断するとともに、前記第２の目標累積指標値に対して第２の所定期間の累積指標値が越えたか否かを判断して、夫々の目標累積指標値に対応する被測定者の運動量の良否を判定する判定手段を備えていることを特徴とする。

請求項４の発明によれば、被測定者に第１の所定期間や第２の所定期間での運動量が目標累積指標値を満たし、生活改善等に対応した十分な運動量が得られたかを被測定者に示すことができ、その結果不足時等においてはこれからの日常活動における所要運動量を被測定者に促すことが可能となる。

請求項５の発明では、請求項２乃至４の何れかの発明において、前記差分値をカロリー値に換算する換算手段を備えていることを特徴とする。

請求項５の発明によれば、差分値をエネルギ消費量として示すことで、被測定者にとって運動量の過不足を定量的に把握することが容易となる。

請求項６の発明では、請求項５の発明において、前記カロリー値を指定の食品の量に換算する手段を備えていることを特徴とする。

請求項６の発明によれば、差分値に対応するエネルギ消費量を食品の量で示すことで、運動量の過不足を直感的に被測定者が把握することを可能とする。

請求項７の発明では、請求項２乃至４の何れかの発明において、前記差分値を歩数値に換算する換算手段を備えていることを特徴とする。

請求項７の発明によれば、差分値を歩数として示すことで、被測定者が運動量の過不足を定量的に把握することが容易となる。

請求項８の発明では、請求項１乃至７の何れかの発明において、前記第１の所定値を３［ＭＥＴｓ］としたことを特徴とする。

請求項８の発明によれば、通常の歩行を基準として第１の所定期間の指標の累積を行うことができる。

請求項９の発明では、請求項１乃至８の何れかの発明において、前記所定値を被測定者の個人属性に基づいて可変設定することを特徴とする。

請求項９の発明によれば、被測定者の年齢、性別等に適した所定値を設定することで、被測定者の個人属性に対応した運動量の過不足を被測定者に提示することができる。

本発明は、所定値を越える指標値の累積加算値から生活改善に寄与できる所定期間の運動量を精度良く測定することができ、日常活動における所要運動量を被測定者に促すことができ、日常活動における所要運動量を得られるような活動を被測定者に促すことが可能となるという効果がある。

以下本発明を実施形態により説明する。
（実施形態１）
本実施形態の活動量計は被測定者が携行できるような小型なものであって、図１（ａ）に示すような回路で構成される。

ここで本実施形態の活動量計は、被測定者の身体の体動を検出する体動検出手段として３軸等の加速度センサ１と、マイクロコンピュータからなる演算処理部２と、表示部３と、入力操作部４と、記憶部５と、時刻データを演算処理部２に与える計時部６と、電池電源部（図示せず）から構成され、図１（ｂ）に示すように本体７の表面に液晶表示器などから表示部３を露設するとともに、表示部３の側方に入力操作部４の表示変更操作用の操作釦４ａと後述する設定操作等に用いる操作釦４ｂを露設している。

演算処理部２は、運動指標演算機能２０と、累積加算機能２１と、差分演算機能２２Ａ，２２Ｂと、カロリー換算機能２３Ａと、歩数換算機能２３Ｂと、判定機能２４と、表示部３及び入力操作部４の入出力制御と記憶部５に対する読み書き制御とを行う制御機能２５とを備えている。

運動指標演算機能２０は、加速度センサ１で検出する加速度の値から安静時の運動強度に対応する比の指標（ＭＥＴｓ＜metabolic equivalents＞）として運動強度を演算する運動指標演算手段を構成している。

累積加算機能２１は、運動指標演算機能２０で演算される指標値を予め定めた所定値（例えば普通の歩行に対応する３［ＭＥＴｓ］と、運動を行うという目的意志による運動に対応した４［ＭＥＴｓ］）とを例えば１分間隔で比較し、３［ＭＥＴｓ］及び４［ＭＥＴｓ］を越えた指標値を例えば第１の所定期間単位（例えば１日＜当日の０時〜２４時（翌日の０時）まで＞で累積加算するとともに、第１の所定期間の累積指標値を更に第２の所定期間単位（例えば１週間（月曜日（当日の０時から〜日曜日の２４時まで）で累積加算して、夫々の累積指標値を時間の積の値として演算する累積加算手段を構成する。

差分演算機能２２Ａは、第１の所定期間に対応して設定された目標累積指標値と累積指標値との差分を演算する第１の差分演算手段を構成し、差分演算機能２２Ｂは，第２２の所定期間に対応して設定された第２の目標累積指標値と前記第２の所定期間の累積指標値との差分を演算する第２の差分演算手段を構成する。

カロリー換算機能２３Ａは、差分演算機能２２Ａ，２２Ｂで演算された差分値からカロリー値に換算するカロリー換算手段を、歩数換算機能２３Ｂは差分演算機能２２Ａ，２２Ｂで演算された差分値から歩数に換算する歩数換算手段を夫々構成する。

判定機能２４は、第１の累積指標値が第１の目標累積指標値を越えたか否かを判断するとともに、第２の累積指標値が第２の目標累積指標値を越えたか否かを判断し、両判断結果から当該被測定者の運動の良否を判定する判定手段を構成する。

制御機能２５は、リアルタイムで運動指標値（運動強度）や、累積指標値、更に換算値の表示、判定結果等の表示等を入力操作部４の操作釦４ａの操作で切り替え表示させたり、演算結果のデータや、入力操作部４の操作釦４ｂの操作で設定される、目標累積指標値等のデータを記憶部５に保存させたり、この保存したデータを読み出す処理を行ったりする、更に表示部３で設定画面等の表示を行わせることができるようになっており、表示内容の切り替えは入力操作部４を被測定者が切り替え操作することで行えるようになっている。また累積加算値Ｔ１，Ｔ２等のデータについては記憶部５に保存されるようになっている。

而して、本実施形態の活動量計を被測定者が身につけて携行することで、当該被測定者の体動に基づいた運動量の計測が行えることになる。

この測定中においては、演算処理部２の運動指標演算機能２０が加速度センサ１が検出する加速度の値から安静時の運動強度に対応する比の指標（ＭＥＴｓ）として運動強度を例えば１２秒間隔で演算し、表示部３を通じてその演算結果を被測定者に示す（図２の（ａ））。

そして演算処理部２の累積加算機能２１では演算される運動強度と所定値（３［ＭＥＴｓ］）とを１分間隔で比較し演算される運動強度が３［ＭＥＴｓ］以上あれば、その値を累積加算する。また同時に４［ＭＥＴｓ］以上ある運動強度についても別途累積加算する。そして夫々に累積加算値は、所定値以上の運動強度があった時間のデータとともに演算処理部２の制御の下で記憶部５に格納保存され、両者とも当日分と１週間分の累積指標値が保存されて当日分については１日経過毎に順次クリアされ、１週間分については１週間経過毎にクリアされるようになっている。

ここで、入力操作部４の操作により記憶部５に格納されているその時点の累積指標値を表示部３に表示させることができる。この表示は、累積指標値と時間との積で表示させるようになっており、例えば、１日に対応した累積指標値の場合、３［ＭＥＴｓ］以上の運動が行われた時間がＴ時間とし、運動強度をＫ［ＭＥＴｓ］とすると、
その累積指標値と時間との積は、
ΣＫ・ΔＴと表される。（但し、Ｋ≧３で且つΔＴはＫ≧３であった時間間隔）
例えば、３［ＭＥＴｓ］の運動を４０分、３．５［ＭＥＴｓ］の運動を２０分、計測の時間間隔を１分とすると、
３×４０／６０＋３．５×２０／６０＝３．２ＭＥＴｓ・時（小数２位四捨五入）
となる。

同様に４［ＭＥＴｓ］以上の運動についても同様に時間との積として計算する。

尚このＭＥＴｓ・時という単位は厚生労働省発行の「健康づくりのための運動指針２００６」に示されるようにエクササイズ、略して”ＥＸ”として表しても良い。図２の（ｂ）は３ＭＥＴｓ以上の運動強度を対象としたＭＥＴｓ・時で示す累積指標値の表示例を、図２の（ｃ）は示し、この図２の（ｃ）は４［ＭＥＴｓ］以上の運動強度に対応する場合のＭＥＴｓ・時で示す累積指標値の表示例であって、夫々の左側の数値が当日を、右側の数値が当週の値を示している。尚図２の（ａ）から（ｂ）へ、（ｂ）から（ｃ）への表示切り替えは入力操作部４の操作により行う。

このように本実施形態では、３［ＭＥＴｓ］と、４［ＭＥＴｓ］という運動の目標となる２つの所定値を設定することで、日常活動においての活動的な時間（運動量）と、自発的な運動をした時間（運動量）を示すことで、被測定者に対して生活習慣の改善などのための運動を促進に効果を発揮することができる。

また、本実施形態では、１週間の累積指標値（エクササイズ単位）と１日の累積指標値（エクササイズ単位）とを同時に表示させるので、１週間単位での運動量の管理も可能となり、日常活動におけるエネルギ収支を体重の変化などで捉えることが可能となる週単位に対応できる。尚１日単位の累積指標値と、１週間単位の累積指標値の表示を同時に行わず、表示を切り替えるようにしても良い。

ところで、本実施形態では、１日単位の第１の目標累積指標値と、１週間単位の第２の目標累積指標値とを設定することができるようになっており、例えば入力操作部４の操作で当日の現在時点の累積指標値（３［ＭＥＴｓ］以上或いは４［ＭＥＴｓ］以上）と、目標累積指標値との差分演算を行うように演算処理部２に指示を与えると、差分演算機能２２Ａがその時点の差分値を演算し、表示部３に表示するようになっている。

同様に入力操作部４の操作で１週間単位に対応する累積指標値（所定値を３［ＭＥＴｓ］とした場合或いは４［ＭＥＴｓ］とした場合）と、１週間単位に対応する第２の目標累積指標値との差分演算を行うように演算処理部２に指示を与えると、差分演算機能２２Ｂがその時点の差分値を演算し、表示部３に表示するようになっている。

これにより、被測定者は、現在時点での運動量の過不足を知ることができ、過不足に応じて現時点からの運動の取り組み方に即応させることができる。

尚目標累積指標値は演算処理部２の制御の下で、被測定者が入力操作部４を操作することで設定されるが、同時にこれら目標累積指標値をリセットする時刻及び曜日を被測定者のライフスタイルに合わせて設定することができるようになっている。これらの設定データは記憶部５に格納される。

さて、上述の算出された差分値について被測定者にわかりやすい形で表示するために、本実施形態では、カロリー換算機能２３Ａでカロリー換算を、また歩数換算機能２３Ｂで歩数に換算して、表示部３で表示させることができるようになっており、上述のように差分値が求められると、カロリー換算機能２３Ａは、以下のように算出する。

この場合、予め被測定者の身長、体重、性別等の個人属性データを入力して記憶部５に登録しているものとするとともに、表１のような時間当たりの基礎代謝基準値（ｋｃａｌ／ｍ^２／時）テーブルを記憶部５に記憶しておき、このテーブルに基づいて
エネルギ消費量（ｋｃａｌ）＝時間当たりの基礎代謝基準値×１．２×差分値（ＭＥＴｓ・時）の式により演算する。

或いは厚生労働省発行の「健康づくりのための運動指針２００６」に記載されている下記の簡易換算式により演算する。

エネルギ消費量（ｋｃａｌ）＝１．０５×差分値（ＭＥＴｓ・時）×体重
表２は、１エクササイズ（＝１ＭＥＴｓ・時）の運動量に相当する体重別エネルギ消費量を示す。

また歩数換算機能２３Ｂは３ＭＥＴｓを所定値として累積した累積指標値に対応する差分値を用いる場合には、１歩当たりのエネルギを、表２より、３［ＭＥＴｓ・時］のエネルギ消費／９０／６０［ｋｃａｌ／歩］とし、４ＭＥＴｓを所定値として累積した累積指標値に対応した差分値を用いる場合には、１歩当たりのエネルギを、表２より、３［ＭＥＴｓ・時］のエネルギ消費／９０／６０［ｋｃａｌ／歩］として歩数に換算する。

図２の（ｄ）はその時点での１日当たりに対応する目標累積指標値に対する現在時点の差分値に対応するエネルギ消費量の表示例を、図２の（ｅ）は目標累積指標値に対する現在時点の差分値に対応する歩数の表示例を示している。この表示の切り替えも入力操作部４の操作により行う。勿論エネルギ消費量と歩数を同時に表示するようにしても良い。

尚表示部３の表示は操作釦４ａを押し操作することで、図２に示すようにサイクリックに切り替えることができるようになっているが、上述の設定等を行う場合には操作釦４ｂを押し操作すれば良く、この操作があると演算処理部２の制御機能２５の制御の下で画面切り替えが行われる。

さて、差分値に対応したエネルギ消費量の表示を数値で行ったり、歩数に換算しているいるが、被測定者が直感的にわかりやすくするために、例えば具体的な食品例に換算して表示するようにしても良い。例えばビール缶（３５０ｍｍｌ）１本を１５０ｋｃｌとし、差分値に対応するエネルギ消費量をビール缶の図柄で本数表示しても良く、或いはいちごのショートケーキ１個を４００ｋｃｌとして、対応する量を図３の（ｂ）のようにケーキの図柄で表示しても良い。尚図示する図柄の黒塗り部分がエネルギ消費量に対応して、図３（ａ）の場合には１．５本のビール缶、つまり２２５ｋｃａｌを示している。また図３（ｂ）の場合には、ケーキの半個、つまり２００ｋｃａｌを示している。

ところで、上述の目標累積指標値を一般的な値で設定した場合、被測定者が高齢者や低体力者では過運動になる場合があり、逆に若年者では運動不足となる場合が考えられる。そこで、被測定者の年齢や体力値等の個人属性に基づき、例えば表３に示すようなテーブルを記憶部５に格納しておき、被測定者が自分の個人属性を登録した際に自動的に演算処理部２が、表３から該当する年齢及び性別の値を読み出してその値を４ＭＥＴｓ以上の運動強度に対応する１日の目標累積指標値とするとともに、この表の値から”１”を除いた値を３ＭＥＴｓ以上の運動強度に対応する１日単位の目標累積指標値として自動的に可変設定するようにしても良い。この場合、演算処理部２は、目標累積指標値に対応して１週間単位の目標累積指標値を演算して自動的に設定する。

また上述のように差分値に対応したエネルギ消費量や歩数の表示に基づいて被測定者は目標累積指標値に対する運動量の不足を充足するような運動を行うのであるが、本実施形態の活動量計では、判定機能２４が１日単位、１週間単位で、夫々累積指標値と夫々の目標累積指標値との比較を行って、被測定者の運動量が目標累積指標値を達成したか否かを判定し、その結果に基づいて、その日或いは１週間単位での運動の良否を表示部３で表示する。これにより、被測定者に対して今後の日常活動の改善等を図ることを促進することが可能となる。

（ａ）は一実施形態の回路構成図、（ｂ）は一実施形態の本体正面図である。 一実施形態の表示部の表示状態の遷移図である。 一実施形態のエネルギ消費量の表示例の説明図である。

符号の説明

１ 加速センサ
２ 演算処理部
２０ 運動指標機能
２１ 累積演算機能
２２Ａ，２２Ｂ 差分演算機能
２３Ａ カロリー換算機能
２３Ｂ 歩数換算機能
２４ 判定機能
２５ 制御機能
３ 表示部
４ 入力操作部
４ａ，４ｂ 操作釦
５ 記憶部
６ 計時部
７ 本体

Claims (9)

1. 身体の体動を検出して運動強度に変換する体動検出手段と、
   前記体動検出手段から得られる運度強度を、所定時間間隔で安静時の運動強度に対する比の指標として演算する運動指標演算手段と、該運動指標演算手段で演算される指標の値中所定値を越えた指標値のみを第１の所定期間単位で累積加算する累積演算手段とを備えていることを特徴とする活動量計。
2. 前記第１の所定期間に対応して設定された目標累積指標値と、累積指標値との差分を演算する第１の差分演算手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の活動量計。
3. 前記累積演算手段が指標値を累積加算する所定期間として、前記第１の所定期間を越える第２の所定期間を設定し、該第２の所定期間に対応して設定された第２の目標累積指標値と、前記第２の所定期間終了までの累積指標値との差分値を演算する第２の差分演算手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の活動量計。
4. 前記第１の目標累積指標値に対して第１の所定期間の累積指標値が越えたか否かを判断するとともに、前記第２の目標累積指標値に対して第２の所定期間の累積指標値が越えたか否かを判断して、夫々の目標累積指標値に対応する被測定者の運動量の良否を判定する判定手段を備えていることを特徴とする請求項３記載の活動量計。
5. 前記差分値を消費カロリー値に換算する換算手段を備えていることを特徴とする請求項２乃至４の何れかの１項に記載の活動量計。
6. 前記カロリー値を指定の食品の量に換算する手段を備えていることを特徴とする請求項５記載の活動量計。
7. 前記差分値を歩数値に換算する換算手段を備えていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の活動量計。
8. 前記所定値を３［ＭＥＴｓ］としたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の活動量計。
9. 前記所定値を被測定者の個人属性に基づいて可変設定することを特徴とする請求項１乃至８の何れかの１項に記載の活動量計。

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