JP3421738B2 - 心拍数記録型適正運動量指示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウオーキングやジ
ョギング等の健康保持や健康増進のための運動をする際
に、あるいは糖尿病や各種循環器疾患等の治療に有効な
運動療法等において医師が処方した運動をする際に、運
動者が自分に適正な運動量、あるいは自分で設定した運
動量を認識しながら運動することができるように、運動
者の心拍数を計測し、計測した心拍数に係る心拍データ
を記録した上、心拍データに基づいて、運動者が実行し
た運動の強さの程度や運動量を運動者自身が即時的に把
握できるように運動中の運動者に知らせたり、運動開始
後の運動者の運動量を積算して記録したりすることがで
きるようにした、心拍数記録型適正運動量指示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、健康づくりのための運動量評
価器具として、例えば万歩計やカロリーカウンタが広く
知られている。万歩計は、加速度センサを腰部に装着し
て歩行振動から歩数を求めるようにした歩数計であり、
カロリーカウンタは、年齢、体重、身長等の肉体的特性
定数と、腰部に装着した加速度センサから得たステップ
数とを用いて、運動量に応じて消費されるカロリーを演
算し、表示するようにしたものである。万歩計及びカロ
リーカウンタは、いずれも、歩数あるいは消費カロリー
を指標にして、運動の終了後に、実行した運動量を認識
することができるようにした運動量評価器具であるにす
ぎない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
運動量評価器具においては、運動者が運動中の運動量を
逐次把握することができないという問題があった。ま
た、従来の運動量評価器具によっては、運動中の運動の
強さが適正強度であるか否かを認識することができない
という問題もあった。さらに、従来の運動量評価器具に
よっては、運動中において運動の強さの時間経過に伴う
変化の様子を把握することができないという問題もあっ
た。

【０００４】ところで、特開平６−１０５８２９号公報
には、心拍数が運動の強さとしての運動強度に比例する
ことに着目し、運動者の年齢と安静時心拍数とをカルボ
ーネンの式に代入して得られる心拍数を指標にして、運
動が適正量の運動であるか否かを音声指示するようにし
た装置が、「可搬型適正運動量指示装置」として開示さ
れている。特開平６−１０５８２９号公報によれば、適
正量の運動、すなわち適正運動量の上限の運動量に対応
する上限の心拍数は、［数２］式に従って求められて決
定され、また、適正運動量の下限の運動量に対応する下
限の心拍数は、［数３］式に従って求められて決定され
る。

【０００５】

【数２】適正運動量に対応する適正心拍数の上限値＝
｛運動開始前の安静時心拍数＋（最大心拍数−安静時心
拍数）×（０．８）｝×α ただし、 最大心拍数＝２２０−被計測者の年齢数 α：運動開始前の安静時心拍数に、最大心拍数と安静時
心拍数との差の値の ８０％の値を加算して得た値に対し
て掛け合わされる、最大値を１００％としたときの運動
の強さの度合いを示すトレーニングレシオ

【数３】適正運動量に対応する適正心拍数の下限値＝
｛運動開始前の安静時心拍数＋（最大心拍数−安静時心
拍数）×（０．６）｝×α ただし、 最大心拍数＝２２０−被計測者の年齢数 α：運動開始前の安静時心拍数に、最大心拍数と安静時
心拍数との差の値の ６０％の値を加算して得た値に対し
て掛け合わされる、最大値を１００％としたときの運動
の強さの度合いを示すトレーニングレシオ

【０００６】そこで、本発明は、運動者の指先や耳たぶ
や胸部等の身体表面上の心拍検出部位において簡易に心
拍を検出することができるようにし、定数設定操作部に
より年齢を設定することにより年齢に対応した安静時心
拍数を自動的に計測することができるようにし、心拍数
を指標にして適正運動量の下限から上限までの範囲を決
定することができるようにし、運動中の心拍数に基づい
て運動量が適正であるか、過剰であるか、あるいは不足
しているかを運動者に逐次識別報知して、運動者が運動
の強さや運動の適正量を逐次認識しながら運動をするこ
とができるようにし、そうすることによって歩数を指標
にした歩数計や消費カロリーを指標にしたカロリーカウ
ンタ等の従来の運動量評価器具では不可能であった運動
中の運動量や運動の適正量を運動中に逐次認識するとい
うことができるようにし、運動中の心拍数を例えばメモ
リーカード等の携行可能なカード様式の心拍データ記録
手段に記録することができるようにし、カード様式の心
拍データ記録手段に記録された心拍データを、パーソナ
ルコンピュータにより読取り、加工し、加工したデータ
を前記カード様式の心拍データ記録手段に再記録したり
することができるようにし、運動中の心拍数を例えばメ
モリーカード等の携行可能なカード様式の心拍データ記
録手段に記録することにより運動中における時間経過に
伴う運動の強さの変化の様子を把握することができるよ
うにし、さらに運動開始後の運動量を積算して記録する
ことができるようにした、心拍数記録型適正運動量指示
装置を提供しようとするものである。

【０００７】また、本発明は、安静時の心拍数の測定誤
差によるばらつきを調整し、運動開始前における安定し
た安静時心拍数を、自動的に誘導し設定することができ
るようにした、心拍数記録型適正運動量指示装置を提供
しようとするものである。

【０００８】さらに、本発明は、自動的に得られる前記
適正心拍数の上限値及び下限値に優先して、運動者が希
望する運動量に対応する適正心拍数の上限値及び下限値
を任意に設定することができるようにした、心拍数記録
型適正運動量指示装置を提供しようとするものである。

【０００９】また、本発明は、発生した識別報知手段と
してのブザー音等の識別音を、電気的拡声回路を使用せ
ずに、識別音発生源から識別音伝達管を介して運動者の
耳元へ伝達することができるようにした、心拍数記録型
適正運動量指示装置を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の心拍数記録型適正運動量指示装置は、身体
表面上の心拍検出部位に着脱自在に装着され安静時の心
拍を検出して安静時の心拍数に対応する安静時心拍信号
を出力信号として発するとともに運動中の心拍を検出し
て運動時の心拍数に対応する運動時心拍信号を出力信号
として発する心拍検出器と、前記心拍検出器から送られ
た前記安静時心拍信号及び前記運動時心拍信号に基づ
き、［数４］式すなわち、

【数４】適正運動量に対応する適正心拍数＝運動開始前
の安静時心拍数＋（最大心拍数−安静時心拍数）×
（０．６〜０．８）×α ただし、 最大心拍数＝２２０−被計測者の年齢数 α：最大心拍数と安静時心拍数との差の値に対して掛け
合わされる、最大値を１００％としたときの運動の強さ
の度合いを示すトレーニングレシオに従って適正運動量
に対応する適正心拍数の上限値及び下限値を演算するマ
イクロコンピュータと、当該マイクロコンピュータに内
蔵され、前記心拍検出器から送られた安静時心拍信号に
基づいて互いに時間を置いて得られた複数個の安静時の
心拍数のばらつきを調整し、前記［数１］式の運動開始
前の安静時心拍数として、ばらつき調整済み安静時心拍
数を演算する安静時心拍数ばらつき調整演算部と、前記
マイクロコンピュータによる演算に必要な定数を外部操
作により設定するための定数設定操作部と、前記マイク
ロコンピュータに内蔵され前記定数設定操作部における
外部操作による設定に従って前記被計測者の年齢数を内
部設定する年齢設定部と、前記マイクロコンピュータに
内蔵され前記定数設定操作部における外部操作による設
定に従って前記トレーニングレシオを内部設定するトレ
ーニングレシオ設定部と、を備えている。

【００１１】本発明の上記心拍数記録型適正運動量指示
装置は、さらに、前記マイクロコンピュータによる演算
の結果に応じて、前記運動中の心拍数が前記適正心拍数
の範囲内のときは運動量が適正であることを示す第１の
形態の識別報知を行い、前記運動中の心拍数が前記適正
心拍数の前記上限値を超えたときは運動量が過剰である
ことを示す第２の形態の識別報知を行い、前記運動中の
心拍数が前記適正心拍数の前記下限値未満であるときは
運動量が不足していることを示す第３の形態の識別報知
を行う運動量識別報知手段と、前記心拍検出器により検
出された心拍に係る心拍データを、パーソナルコンピュ
ータによる読取り、加工、加工後の再記録が可能に記録
する携行可能なカード様式の心拍データ記録手段と、を
備えている。

【００１２】また、本発明の心拍数記録型適正運動量指
示装置において、前記心拍数記録型適正運動量指示装置
が、前記マイクロコンピュータの演算により自動的に得
られる前記適正心拍数の上限値及び下限値に優先して、
前記適正運動量に対応する前記適正心拍数の上限値及び
下限値を、任意に設定することができる適正心拍数上下
限値任意設定操作部を備えている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。図１は本発明の心拍数記録型適
正運動量指示装置の構成を示すブロック図、図２は図１
の心拍数記録型適正運動量指示装置の操作表示面の一例
を示す前面図、図３は図１の心拍数記録型適正運動量指
示装置により運動量の識別報知をする際の動作過程を説
明するための運動量識別報知フロー図、図４は図１の心
拍数記録型適正運動量指示装置により安静時心拍数を自
動設定する際の安静時心拍数設定フロー図、図５は図１
の心拍数記録型適正運動量指示装置による具体的な操作
手順の一例を説明するための操作手順フロー図、図６は
図１の心拍数記録型適正運動量指示装置において使用さ
れる携行可能なカード様式の心拍データ記録手段の一例
としてのメモリーカードを使用してデータ解析を行う際
の、作業手順の一例を示す作業手順説明図である。

【００１４】まず図１において、心拍数記録型適正運動
量指示装置１の本体に信号線を介してあるいはコードレ
スで無線回線を介して接続される心拍検出器２は、運動
者３の指先、耳たぶ、あるいは胸部等に例えば粘着テー
プ等の装着手段により装着されて、心拍を検出する。心
拍検出器２の出力信号は、心拍数記録型適正運動量指示
装置１の本体内に配設された検出脈動増幅・波形整形器
４へ送られ、この検出脈動増幅・波形整形器４におい
て、心電図Ｒ波に対応する方形波に波形整形された後、
心拍数記録型適正運動量指示装置１の本体内に配設され
たマイクロコンピュータ５へ送られる。運動者３が、心
拍数記録型適正運動量指示装置１の本体に配設された定
数設定操作部６のボタンスイッチ，，を操作して
年齢、トレーニングレシオ、運動時間の各定数を入力す
ると、各定数に対応する信号がマイクロコンピュータ５
へ送られて、定数設定が行われる。

【００１５】マイクロコンピュータ５は、安静時心拍数
の決定、トレーニングレシオを取り込んだ適正運動量相
当の上限心拍数及び下限心拍数の演算、比較、ブザー鳴
動指令等の動作を実行する。心拍数記録型適正運動量指
示装置１の本体内に配設された表示器７には、心拍数記
録型適正運動量指示装置１の操作、定数設定のメニュー
が表示され、運動者３は、表示器７の画面と対話しなが
ら心拍数記録型適正運動量指示装置１の操作、定数設定
を行うことができるようになっている。心拍数記録型適
正運動量指示装置１の本体に配設されたブザー８は、例
えば心拍数が適正運動量に対応する心拍数の下限値から
上限値までの範囲内であれば１秒毎に、心拍数が適正運
動量に対応する心拍数の上限値を越えている場合は２秒
毎に、心拍数が適正運動量の下限値を下回っている場合
は０．５秒毎にそれぞれ鳴動し、運動者３に適正運動量
の範囲内で運動しているか、適正運動量の範囲を超えて
運動しているか、適正運動量に対して運動量が不足して
いるか、を識別して指示する。携行可能なカード様式の
心拍データ記録手段としてのメモリーカード９は、マイ
クロコンピュータ５とスロットを介して接続され、運動
中の心拍を記録することができる。心拍数記録型適正運
動量指示装置１の本体に付設された識別音伝達回路手段
１０の空気伝達型音声イヤホーン１０ａは、ブザー音を
運動者３の耳へ導くものである。空気伝達型音声イヤホ
ーン１０ａを有する識別音伝達回路手段１０は、本発明
の運動量識別報知手段を構成する。心拍数記録型適正運
動量指示装置１の本体内に配設された電源１１は、例え
ば単４乾電池であり、心拍数記録型適正運動量指示装置
１の電気回路に電力を供給することができる。

【００１６】以上の各要素で構成される心拍数記録型適
正運動量指示装置１の操作表示面の一例を示す図２にお
いて、運動者３の指先、耳たぶ、あるいは胸部に装着さ
れた心拍検出器２が、心拍数記録型適正運動量指示装置
１の本体内に配設された検出脈動増幅・波形整形器４
と、導線１２を介して接続されている。識別音伝達回路
手段１０の空気伝達型音声イヤホーン１０ａは、運動量
識別報知手段を構成する識別音伝達管としての例えばビ
ニール細管１３を介して、同じく運動量識別報知手段を
構成するブザー８と連結されている。

【００１７】図１において、心拍検出器２は、上述のと
おり、運動者３の指先、耳たぶ、あるいは胸部等の身体
表面上の心拍検出部位に着脱自在に装着され、安静時の
心拍を検出して安静時の心拍数に対応する安静時心拍信
号を出力信号として発するとともに、運動中の心拍を検
出して運動時の心拍数に対応する運動時心拍信号を出力
信号として発する。

【００１８】また図１において、マイクロコンピュータ
５は、心拍検出器２から送られた前記安静時心拍信号及
び前記運動時心拍信号に基づき、［数５］式すなわち、

【数５】適正運動量に対応する適正心拍数＝運動開始前
の安静時心拍数＋（最大心拍数−安静時心拍数）×
（０．６〜０．８）×α ただし、 最大心拍数＝２２０−被計測者の年齢数 α：最大心拍数と安静時心拍数との差の値に対して掛け
合わされる、最大値 を１００％としたときの運動の強さ
の度合いを示すトレーニングレシオに従って適正運動量
に対応する適正心拍数の上限値及び下限値を演算する。

【００１９】図１において、心拍数記録型適正運動量指
示装置１のマイクロコンピュータ５は、心拍検出器２か
ら送られた安静時心拍信号に基づいて互いに時間を置い
て得られた複数個の安静時の心拍数のばらつきを調整
し、前記［数５］式の運動開始前の安静時心拍数とし
て、ばらつき調整済み安静時心拍数を演算する安静時心
拍数ばらつき調整演算部を備えている。

【００２０】すなわち、心拍数記録型適正運動量指示装
置１において、運動前の安静時心拍数を運動者の感覚で
主観的に決定すると、心拍データに対する判断の基準が
安定せず明確でなくなってしまい、心拍データのバラツ
キが多くなってしまう。そこで、心拍検出器２が検出し
た心拍をマイクロコンピュータ５へ導き、一定のロジッ
クに従って安静時心拍数を誘導することにより、安定し
た再現性のある安静時心拍数を決定することができる。
例えば、１分間の平均心拍数と、過去１０秒間に入った
心拍数及びその周期から計算した瞬時心拍数とを比較
し、心拍数の差が６以内である状態が連続５回発生した
場合を安静状態と判断し、最後の平均心拍数を安静時心
拍数とするプログラムを製作し、前記マイクロコンピュ
ータ５に組み込むようにすることができる。

【００２１】図１において、心拍数記録型適正運動量指
示装置１は、マイクロコンピュータ５の演算により自動
的に得られる適正心拍数の上限値及び下限値に優先し
て、適正運動量に対応する適正心拍数の上限値及び下限
値を、運動者３が任意に設定することができる適正心拍
数上下限値任意設定操作部を備えている。このように運
動者３が任意に上限心拍数及び下限心拍数を設定するこ
とにより、安静時心拍数の測定手順が省略でき、直ちに
運動量識別報知手段としての、例えばブザー音の指示に
従った運動を実行することができる。さらに、運動者３
が任意に上限心拍数および下限心拍数を設定することに
より、運動者３の健康状態、および運動能力に応じて、
運動強度を適度に加減することができる。

【００２２】図１及び図２において、ブザー８、識別音
伝達回路手段１０の空気伝達型音声イヤホーン１０ａ、
識別音伝達管としての例えばビニール細管１３等よりな
る運動量識別報知手段は、マイクロコンピュータ５によ
る演算の結果に応じて、運動中の心拍数が適正心拍数の
範囲内のときは運動量が適正であることを示す第１の形
態の識別報知を行い、運動中の心拍数が前記適正心拍数
の上限値を超えたときは運動量が過剰であることを示す
第２の形態の識別報知を行い、運動中の心拍数が前記適
正心拍数の下限値未満であるときは運動量が不足してい
ることを示す第３の形態の識別報知を行う。

【００２３】図１及び図２に示すように、心拍数記録型
適正運動量指示装置１において、前記運動量識別報知手
段が、識別報知の手段として識別音を発する識別音発生
源としてのブザー８と、ブザー８が発生した識別音を、
ブザー８から識別音伝達管としての例えばビニール細管
１３を介して運動者３の耳元へ伝達する識別音伝達回路
手段１０と、を備えている。

【００２４】運動量識別報知手段として、例えばセラミ
ックスブザー等の報知手段を採用した場合には、運動の
強さすなわち運動強度が適正であるか否かをブザー音鳴
動させることができる。そして、運動量識別報知手段を
構成する例えばブザー音発生源と運動者の耳との間を例
えばビニール細管１３等の識別音伝達管により連結する
識別音伝達回路手段１０として、空気伝達型音声イヤホ
ーン１０ａを使用することができる。

【００２５】心拍数記録型適正運動量指示装置１の本体
側で発生するセラミックスブザー等の運動量識別報知手
段の発生音を、識別音伝達回路手段１０としての空気回
路を介して運動者の耳に誘導する場合には、識別音とし
てのブザー音を電気的に拡声しないから、電気回路の構
成が不用であり、かつ心拍数記録型適正運動量指示装置
１の電源１１の消費電力の軽減にも役立ち、さらに騒音
下の運動状況においても識別音としてのブザー音を的確
に聴取することが可能である。

【００２６】適正運動量を指示するための運動量識別報
知フロー図である図３において、最初に、心拍検出器２
を運動者３の指先、耳たぶ、あるいは胸部に装着する
（STEP１）。次に、年齢、トレーニングレシオ、運動時
間を設定する（STEP２）。心拍の測定が開始される（ST
EP３）と、自動的に安静時心拍数が計測される（STEP
４）。次いで運動者３が運動を開始する（STEP５）。４
秒毎に１分間当たりの平均心拍数が適正運動量に対応す
る心拍数の上限心拍数及び下限心拍数と比較され（STEP
６）、前記平均心拍数が適正範囲であれば１秒毎にすな
わち１Ｈｚで、前記平均心拍数が適正値を越えた場合は
２秒毎にすなわち０．５Ｈｚで、前記平均心拍数が適正
値を下回る場合は０．５秒毎にすなわち２Ｈｚで、それ
ぞれブザー音が鳴動する（STEP７）。運動時間が設定値
を経過するとブザー音が停止する（STEP８）。

【００２７】前記図３の適正運動量指示の処理フローに
おけるSTEP４の安静時心拍数の計測フロー図である図４
において、前記STEP２が終了し、心拍数の測定が開始さ
れ（STEP３）、１分間の平均心拍数ＡＶＥが測定され
（STEP９）、過去１０秒間に計測した心拍数の周期から
瞬時心拍数ＨＢを計算して記録し（STEP１０）、前記平
均心拍数ＡＶＥと前記瞬時心拍数ＨＢとを比較し、その
差が６以内であるかを判断し（STEP１１）、６以内でな
ければSTEP９へ戻り、前記平均心拍数ＡＶＥと前記瞬時
心拍数ＨＢとの差が６以内の状態が連続して５回発生し
た場合を安静状態と判断し（STEP１２）、前記平均心拍
数ＡＶＥと前記瞬時心拍数ＨＢとの差が６以内の状態が
連続して５回発生しない限りSTEP９へ戻り、STEP１２で
安静状態と判断したとき、最後の平均心拍数を安静時心
拍数として決定する（STEP１３）。

【００２８】次に、本実施例の作用を図５のフローに従
って説明する。最初に、心拍検出器２を運動者３の指
先、耳たぶ、あるいは胸部に装着する（図３のSTEP
１）。装置電源１１をＯＮにして投入した後、前記メモ
リーカード９を前記心拍数記録型適正運動量指示装置１
のカードスロットに挿入する。図１の表示器７の画面Ｄ
１にメインメニューが表示される。定数設定操作部６の
ボタンを押すと、画面Ｄ２のデフォルト画面が表示さ
れる。画面の「※ＡＧＥ」に着目し、運動者３の年齢が
例えば５５歳のとき、定数設定操作部６のボタンで１
０の位の５を設定し、ボタンで１の位の５を設定し、
定数設定操作部６のＥＮＴボタンを押すと年齢５５歳が
確定し、画面Ｄ３に移行する。

【００２９】画面の「※ＲＡＴ１０」に注目し、例えば
トレーニングレシオを７５％としたとき、定数設定操作
部６のボタンで７を、ボタンで５を設定し、ＥＮＴ
ボタンを押してトレーニングレシオ７５％を確定し、画
面Ｄ４に移行する。画面Ｄ４の「※ＴＩＭＥ」に注目
し、例えば３０分の運動を実行するとすれば定数設定操
作部６のボタン，を用いて３０を設定し、ＥＮＴボ
タンを押すと、画面Ｄ５に移行し「※ＧＯ」が表示さ
れ、定数設定操作部６のボタン〜のいずれかを押す
と画面Ｄ６が表示され、測定中の心拍数ＨＲが表示さ
れ、安静時心拍数測定の実行に移る。

【００３０】安静時心拍数が確定すると画面Ｄ７に移行
し安静時心拍数ＨＲが表示されるので、ＥＮＴボタンを
押すと同時に、運動を開始する（画面Ｄ８）。画面Ｄ８
において「ＨＲ」には逐次の心拍数、「ＴＩＭＥ」には
設定時刻からの減算時刻が表示される。「ＴＩＭＥ」の
値が０になるとブザー音が停止し、画面は画面Ｄ１のメ
ニュー画面に戻る。画面Ｄ１のメニュー画面の状態で定
数設定操作部６のボタンを押すと、画面Ｄ１０のデフ
ォルト画面に移行する。画面Ｄ１０で「※ＡＧＥ」に着
目し、定数設定操作部６のボタン，を用いて運動者
３の年齢を設定した上、ＥＮＴボタンを押して確定する
（画面１１）。

【００３１】画面Ｄ１１で「※ＨＲＨ」に着目し、適正
運動量に対応する心拍数の上限心拍数を設定するに当た
り、定数設定操作部６のボタンで１００の位、ボタン
で１０の位、ボタンで１の位を設定し、ＥＮＴボタ
ンを押して確定すると画面Ｄ１２に移行する。画面Ｄ１
２で「※ＨＲＬ」に着目し、適正運動量に対応する心拍
数の下限心拍数を前記上限心拍数の場合と同様に設定
し、ＥＮＴボタンを押して確定すると、画面Ｄ１３に移
行する。画面Ｄ１３で「※ＴＩＭＥ」に着目し、運動時
間を設定して、確定すると画面Ｄ１４に移行する。画面
Ｄ１４で定数設定操作部６のボタン〜のいずれかの
ボタンを押し、同時に運動を開始する。このとき画面
は、画面Ｄ８に移行する。

【００３２】画面Ｄ１のメニュー画面で、定数設定操作
部６のボタンを押すと画面Ｄ１６に移行し、メモリー
カード９の心拍数記録を実行せず、さらにボタンを選
択すれば画面Ｄ２のデフォルト画面に移行し、ボタン
を選択すれば前記画面Ｄ１０のデフォルト画面に移行す
る。画面Ｄ１６でボタンを選択すると画面Ｄ１のメニ
ュー画面に戻る。

【００３３】前記心拍数記録型適正運動量指示装置１の
カードスロットに前記メモリーカード９を挿入しないと
きは画面Ｄ１６のメインメニューに移行した後、ボタン
あるいはボタンで選択した画面Ｄ２あるいは画面Ｄ
１０以下の運動指示が実行される。

【００３４】メモリーカード９を使用してデータ解析を
行う際の作業手順の一例を示す図６において、メモリー
カード９は、心拍検出器２により検出された心拍に係る
心拍データを、パーソナルコンピュータとしてのデータ
処理装置１６による読取り、加工、加工後の再記録が可
能に記録する携行可能なカード様式の本発明の心拍デー
タ記録手段を構成する。

【００３５】図６において、心拍数記録型適正運動量指
示装置１の表示器７における定数設定操作部６の操作を
通して得られた各種の心拍データを記録したメモリーカ
ード９を、ＰＣカードアダプタ１４に装着した上、カー
ドＰＣスロット１５に挿入して、データ処理装置１６を
起動させると、種々のアプリケーションソフトによる作
動に従って、データ処理装置１６上で心拍データの参
照、心拍データの加工等の各種の作業を行うことができ
る。

【００３６】図６に示すように、心拍検出器２から送ら
れた安静時心拍信号及び運動時心拍信号に基づいて、心
拍数記録型適正運動量指示装置１が内蔵するマイクロコ
ンピュータ５により算出した心拍数を、カード様式の心
拍データ記録手段としてのメモリーカード９に記録する
ことができ、メモリーカード９の記録データを市販のテ
キストファイル形式とすることができる。メモリーカー
ド９として、コンパクトフラッシュカードを使用するこ
ともできる。あらかじめ設定した運動時間中の指先、耳
たぶ、あるいは胸部の脈動から誘導された心拍数をメモ
リーカード９に記録することにより、運動中の心拍変動
の時間経過を記録することができる。さらに、メモリー
カード９上の記録データを、市販のテキストファイル形
式とすることによって、上述のようにパーソナルコンピ
ュータ上において種々のアプリケーションソフトを用い
てデータの参照、加工をすることが可能である。また、
独自のアプリケーション・ソフトが必要となった場合で
も、そのような独自のアプリケーション・ソフトを容易
に開発することが可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明の心拍数記録型適正運動量指示装
置によれば、以下のような効果が得られる。 （１）請求項１の心拍数記録型適正運動量指示装置によ
れば、身体表面上の心拍検出部位に着脱自在に装着され
安静時の心拍を検出して安静時の心拍数に対応する安静
時心拍信号を出力信号として発するとともに運動中の心
拍を検出して運動時の心拍数に対応する運動時心拍信号
を出力信号として発する心拍検出器と、前記心拍検出器
から送られた前記安静時心拍信号及び前記運動時心拍信
号に基づき、［数６］式すなわち、

【数６】適正運動量に対応する適正心拍数＝運動開始前
の安静時心拍数＋（最大心拍数−安静時心拍数）×
（０．６〜０．８）×α ただし、 最大心拍数＝２２０−被計測者の年齢数 α：最大心拍数と安静時心拍数との差の値に対して掛け
合わされる、最大値 を１００％としたときの運動の強さ
の度合いを示すトレーニングレシオに従って適正運動量
に対応する適正心拍数の上限値及び下限値を演算するマ
イクロコンピュータと、当該マイクロコンピュータに内
蔵され、前記心拍検出器から送られた安静時心拍信号に
基づいて互いに時間を置いて得られた複数個の安静時の
心拍数のばらつきを調整し、前記［数１］式の運動開始
前の安静時心拍数として、ばらつき調整済み安静時心拍
数を演算する安静時心拍数ばらつき調整演算部と、前記
マイクロコンピュータによる演算に必要な定数を外部操
作により設定するための定数設定操作部と、前記マイク
ロコンピュータに内蔵され前記定数設定操作部における
外部操作による設定に従って前記被計測者の年齢数を内
部設定する年齢設定部と、前記マイクロコンピュータに
内蔵され前記定数設定操作部における外部操作による設
定に従って前記トレーニングレシオを内部設定するトレ
ーニングレシオ設定部と、前記マイクロコンピュータに
よる演算の結果に応じて、前記運動中の心拍数が前記適
正心拍数の範囲内のときは運動量が適正であることを示
す第１の形態の識別報知を行い、前記運動中の心拍数が
前記適正心拍数の前記上限値を超えたときは運動量が過
剰であることを示す第２の形態の識別報知を行い、前記
運動中の心拍数が前記適正心拍数の前記下限値未満であ
るときは運動量が不足していることを示す第３の形態の
識別報知を行う運動量識別報知手段と、前記心拍検出器
により検出された心拍に係る心拍データを、パーソナル
コンピュータによる読取り、加工、加工後の再記録が可
能に記録する携行可能なカード様式の心拍データ記録手
段と、を備えているので、運動者の指先や耳たぶや胸部
等の身体表面上の心拍検出部位において簡易に心拍を検
出することができ、定数設定操作部により年齢を設定す
ることにより年齢に対応した安静時心拍数を自動的に計
測することができ、心拍数を指標にして適正運動量の下
限から上限までの範囲を決定することができ、運動中の
心拍数に基づいて運動量が適正であるか、過剰である
か、あるいは不足しているかを運動者に逐次識別報知し
て、運動者が運動の強さや運動の適正量を逐次認識しな
がら運動をすることができ、歩数を指標にした歩数計や
消費カロリーを指標にしたカロリーカウンタ等の従来の
運動量評価器具では不可能であった運動中の運動量や運
動の適正量を運動中に逐次認識するということができ、
運動中の心拍数を例えばメモリーカード等の携行可能な
カード様式の心拍データ記録手段に記録することがで
き、カード様式の心拍データ記録手段に記録された心拍
データを、パーソナルコンピュータにより読取り、加工
し、加工したデータを前記カード様式の心拍データ記録
手段に再記録したりすることができ、運動中の心拍数を
例えばメモリーカード等の携行可能なカード様式の心拍
データ記録手段に記録することにより運動中における時
間経過に伴う運動の強さの変化の様子を把握することが
でき、さらに運動開始後の運動量を積算して記録するこ
とができ、また、安静時の心拍数の測定誤差によるばら
つきを調整し、運動開始前における安定した安静時心拍
数を、自動的に誘導し設定することができる。 （２）請求項２の心拍数記録型適正運動量指示装置によ
れば、請求項１の心拍数記録型適正運動量指示装置にお
いて、前記心拍数記録型適正運動量指示装置が、前記マ
イクロコンピュータの演算により自動的に得られる前記
適正心拍数の上限値及び下限値に優先して、前記適正運
動量に対応する前記適正心拍数の上限値及び下限値を、
任意に設定することができる適正心拍数上下限値任意設
定操作部を備えているので、請求項１の心拍数記録型適
正運動量指示装置が奏する効果に加えて、自動的に得ら
れる前記適正心拍数の上限値及び下限値に優先して、運
動者が希望する運動量に対応する適正心拍数の上限値及
び下限値を任意に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の心拍数記録型適正運動量指示装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】図１の心拍数記録型適正運動量指示装置の操作
表示面の一例を示す前面図である。

【図３】図１の心拍数記録型適正運動量指示装置により
運動量の識別報知をする際の動作過程を説明するための
運動量識別報知フロー図である。

【図４】図１の心拍数記録型適正運動量指示装置により
安静時心拍数を自動設定する際の安静時心拍数設定フロ
ー図である。

【図５】図１の心拍数記録型適正運動量指示装置による
具体的な操作手順の一例を説明するための操作手順フロ
ー図である。

【図６】図１の心拍数記録型適正運動量指示装置におい
て使用される携行可能なカード様式の心拍データ記録手
段の一例としてのメモリーカードを使用してデータ解析
を行う際の、作業手順の一例を示す作業手順説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 心拍数記録型適正運動量指示装置 ２ 心拍検出器 ３ 運動者 ４ 検出脈動増幅・波形整形器 ５ マイクロコンピュータ ６ 定数設定操作部 ７ 表示器 ８ 運動量識別報知手段としてのブザー ９ 心拍データ記録手段としてのメモリーカード １０ 識別音伝達回路手段 １０ａ 空気伝達型音声イヤホーン １１ 電源 １２ 導線 １３ 識別音伝達管としてのビニール細管 １４ ＰＣカードアダプタ １５ カードＰＣスロット １６ データ処理装置 ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ１３ フローチャートステップ Ｄ１〜Ｄ１６ ＬＣＤ表示画面

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−105829（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−159634（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−123300（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−31594（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−166129（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−118038（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−68007（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/0245

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 身体表面上の心拍検出部位に着脱自在に
   装着され安静時の心拍を検出して安静時の心拍数に対応
   する安静時心拍信号を出力信号として発するとともに運
   動中の心拍を検出して運動時の心拍数に対応する運動時
   心拍信号を出力信号として発する心拍検出器と、 前記心拍検出器から送られた前記安静時心拍信号及び前
   記運動時心拍信号に基づき、［数１］式すなわち、 【数１】適正運動量に対応する適正心拍数＝運動開始前
   の安静時心拍数＋（最大心拍数−安静時心拍数）×
   （０．６〜０．８）×α ただし、 最大心拍数＝２２０−被計測者の年齢数 α：最大心拍数と安静時心拍数との差の値に対して掛け
   合わされる、最大値を１００％としたときの運動の強さ
   の度合いを示すトレーニングレシオに従って適正運動量
   に対応する適正心拍数の上限値及び下限値を演算するマ
   イクロコンピュータと、 当該マイクロコンピュータに内蔵され、前記心拍検出器
   から送られた安静時心拍信号に基づいて互いに時間を置
   いて得られた複数個の安静時の心拍数のばらつきを調整
   し、前記［数１］式の運動開始前の安静時心拍数とし
   て、ばらつき調整済み安静時心拍数を演算する安静時心
   拍数ばらつき調整演算部と、 前記マイクロコンピュータによる演算に必要な定数を外
   部操作により設定するための定数設定操作部と、 前記マイクロコンピュータに内蔵され前記定数設定操作
   部における外部操作による設定に従って前記被計測者の
   年齢数を内部設定する年齢設定部と、 前記マイクロコンピュータに内蔵され前記定数設定操作
   部における外部操作による設定に従って前記トレーニン
   グレシオを内部設定するトレーニングレシオ設定部と、 前記マイクロコンピュータによる演算の結果に応じて、
   前記運動中の心拍数が前記適正心拍数の範囲内のときは
   運動量が適正であることを示す第１の形態の識別報知を
   行い、前記運動中の心拍数が前記適正心拍数の前記上限
   値を超えたときは運動量が過剰であることを示す第２の
   形態の識別報知を行い、前記運動中の心拍数が前記適正
   心拍数の前記下限値未満であるときは運動量が不足して
   いることを示す第３の形態の識別報知を行う運動量識別
   報知手段と、 前記心拍検出器により検出された心拍に係る心拍データ
   を、パーソナルコンピュータによる読取り、加工、加工
   後の再記録が可能に記録する携行可能なカード様式の心
   拍データ記録手段と、 を備えたことを特徴とする、心拍数記録型適正運動量指
   示装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の心拍数記録型適正運動量
   指示装置において、前記心拍数記録型適正運動量指示装
   置が、前記マイクロコンピュータの演算により自動的に
   得られる前記適正心拍数の上限値及び下限値に優先し
   て、前記適正運動量に対応する前記適正心拍数の上限値
   及び下限値を、任意に設定することができる適正心拍数
   上下限値任意設定操作部を備えていることを特徴とす
   る、心拍数記録型適正運動量指示装置。