JP3498360B2

JP3498360B2 - 測定装置

Info

Publication number: JP3498360B2
Application number: JP11618294A
Authority: JP
Inventors: 房夫菅
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1994-05-30
Filing date: 1994-05-30
Publication date: 2004-02-16
Anticipated expiration: 2019-02-16
Also published as: DE69522748T2; DE69522748D1; EP0688533B1; US5615685A; EP0688533A1; JPH07313474A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、脈拍等を測定して体力
評価を行う測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、運動した際にその運動の強さを年
齢に対する運動強度として表示する装置が知られてい
る。例えば、特開平５ー２２０１２０号（特願平４ー３
０７３０号）公報には、年齢を入力し且つ運動をした時
の脈拍を測定することにより、その運動がどの程度の強
さの運動であったか算出して表示させる装置が締めされ
ている。即ち、２２０ー年齢の値を１００％の脈拍値と
して、測定された脈拍値が何％で有るかを運動強度とし
て表示させるものである。

【０００３】しかしてこの装置を用いて、同じ運動を行
った場合には、体力が向上するにつれて測定される脈拍
値が下がるので、運動強度を示す％表示の値も下がり、
それによって体力が向上していることが分るものであ
る。

【０００４】しかして、この様な装置に有っては、時系
列的に各個人の体力の増滅は分るものの、その体力が、
客観的にどの程度のものであるか、例えば、２０才であ
れば、一般的な２０才の人の体力と比較してどうなのか
といったことを把握することは出来ない欠点が有った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記事情に
鑑みてなされたもので、運動によって変化する脈拍等を
測定して客観的な体力評価が出来る測定装置を提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、踏み台昇降運動の踏み
台の高さデータを記憶する高さデータ記憶手段と、前記
踏み台昇降運動を行う人の少なくとも年齢、体重、及び
性別の個人データを記憶する個人データ記憶手段と、踏
み台昇降運動を複数回行うときに踏み台昇降のためのピ
ッチ音を複数回の踏み台昇降運動で夫々異なるピッチで
発生するピッチ音発生手段と、このピッチ音発生手段か
ら発生されるピッチ音に合わせて前記踏み台昇降運動を
複数回行ったときの脈拍を測定する脈拍測定手段と、前
記高さデータ記憶手段によって記憶された高さデータ、
前記個人データ記憶手段によって記憶された体重、及
び、前記ピッチ音発生手段によって発生されたピッチ音
のピッチに基づいて、夫々の踏み台昇降運動における仕
事量を算出する仕事量算出手段と、前記個人データ記憶
手段によって記憶された年齢と性別とに基づいて、この
年齢に対する最大脈拍数を算出する最大脈拍数算出手段
と、この最大脈拍数算出手段によって算出された最大脈
拍数の６５％の脈拍数を求め、前記仕事量算出手段によ
って算出された仕事量を算出する際に用いたピッチ音に
合わせて踏み台昇降運動を行ったときの夫々の脈拍数と
前記仕事量算出手段によって算出された夫々の仕事量と
から求められた回帰式に、前記最大脈拍数の６５％の脈
拍数を代入して最大脈拍数の６５％時における仕事量を
算出し、この最大脈拍数の６５％時における仕事量と前
記仕事量算出手段によって算出された夫々の踏み台昇降
運動における仕事量とを比較し、その比較結果に対応し
た体力評価を出力するように制御する体力評価データ出
力制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００７】請求項１記載の発明によれば、踏み台昇
降運動を行った際の仕事量を年齢、性別毎の一般的なデ
ータと比較し、前記踏み台昇降運動を行った際の仕事量
が一般的なデータに対してどの範囲に有るかを評価する
ことができる。これにより、体力レベルを客観的に判断
することが可能となり、体力の増強や維持等に役立たせ
ることができる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１記載
の測定装置であって、前記体力評価データ出力手段は、
前記最大脈拍数の６５％時における仕事量と前記仕事量
算出手段によって算出された夫々の踏み台昇降運動にお
ける仕事量とを比較し、その比較結果に対応した結果を
少なくとも５段階に分けた評価レベルの内の一つとして
表示させる表示制御手段を備えていることを特徴として
いる。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、体力評価
結果が客観的にどの程度のものであるかを、測定者と同
じ年齢の人の一般的な体力と比較して判断することがで
きる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１記載
の測定装置であって、前記ピッチ音発生手段は、年齢別
に複数の異なるピッチデータを記憶しているピッチ音デ
ータ記憶手段と、前記個人データ記憶手段によって記憶
された年齢データに対応する複数の異なるピッチデータ
を前記ピッチ音データ記憶手段から読み出し、この読み
出されたピッチデータに対応するピッチ音を発生し出力
するピッチ音発生出力手段とを備えたことを特徴として
いる。

【００１１】請求項３記載の発明によれば、年齢に対応
する複数の異なるピッチデータに基づいて出力された音
に従って運動を行うことができるので、過剰な運動によ
る事故などを防ぐことができる。また、運動の回数毎に
ピッチデータが異なるので運動量を変えて測定すること
ができる。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。図１は、本発明による体力評価可能な電子機器、例
えば、電子腕時計の回路構成図である。

【００１９】中央処理ユニット（ＣＰＵ）からなる制御
部１は、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）２に記憶さ
れたマイクロプログラムに従って現在時刻を計時する計
時プログラムや体力評価の為の各種処理プログラムを実
行する。上記ＲＯＭ２には、上記マイクロプログラム以
外に体力評価の為の、後述する各種データも記憶されて
いる。

【００２０】データ記憶部であるＲＡＭ（ランダム・ア
クセス・メモリ）３は各種データを記憶するものであり
その詳細については後述する。このＲＡＭ３に記憶され
た各種データ或いはＲＡＭ３に記憶されたデータに基づ
いてＲＯＭ２から読み出された各種データは表示ドライ
バ４を介してドットマトリクス液晶表示装置等から構成
される表示装置５に表示される。

【００２１】発振回路６は、例えば水晶発振回路等で構
成され、所定周期の発振周波数信号を分周・タイミング
信号出力回路７に出力する。分周・タイミング信号出力
回路７は、発振回路６から供給される発振周波数信号を
分周し、回路全体を制御するためのシステムクロック信
号、各種タイミング信号、時刻を計時するための計時信
号等を制御部１に出力する。

【００２２】脈拍センサ８は、後述する発光ダイオード
及びホトトランジスタ等から構成され、脈拍を測定する
ものであり、脈拍検出回路９からの信号で脈拍の検出を
行い検出信号を脈拍検出回路９に出力する。脈拍検出回
路９は制御部１からの動作指令信号を受けて脈拍センサ
８を動作させ、各脈拍間の時間から単位時間、例えば１
分当りの脈拍データを算出して制御部１に送出する。

【００２３】報音部１０は報音駆動回路１１からの報音
信号によって後述するピッチ音を発生するものであり、
例えばブザー等から構成される。報音駆動回路１１は、
制御部１から所定周期のピッチ音の報音信号が供給され
ると前記報音部１０に報音駆動信号を供給する。

【００２４】キー入力部１２は、後述する複数の押釦ス
イッチＫ１乃至Ｋ４からなり、操作された押釦のスイッ
チ信号を制御部１に供給する。

【００２５】図２は上記各回路が組込まれた電子腕時計
の正面図を示す。腕時計ケース２１の上下には時計バン
ド２２、２２が取付けられ、正面中央には時計ガラス２
３の内部に表示装置５が配置されている。また、正面下
方には、発光ダイオード２４及びホトトランジスタ２５
が配置され発光ダイオード２４及びホトトランジスタ２
５を覆うように指を当てることにより脈拍の測定が出来
るようになっている。

【００２６】更に、腕時計ケース２１の両側面には前述
した押釦スイッチＫ１乃至Ｋ４が配置されている。尚、
図２においては、報音部１０が示されていないが、上記
時計ケース２１の裏側には図示していないが内面に圧電
素子が貼り付けられた裏蓋が装着されていて報音駆動回
路１１からの信号で駆動されるようになっており、この
圧電素子が貼り付けられた裏蓋が報音部１０を構成して
いる。

【００２７】図３は、ＲＡＭ３の詳細な記憶領域を示し
ており、表示レジスタ３０は表示装置５で表示されるデ
ータを記憶するレジスタである。レジスタＭは、表示モ
ードを示すモードデータを記憶するモードレジスタであ
って、レジスタＭの値が「０」の時（以下、Ｍ＝「０」
の形で示す）が表示装置５で現在時刻を表示する時刻表
示モード、Ｍ＝「１」の時が体力評価の為の測定を行い
その測定に関する種々のデータを表示する体力測定モー
ド、Ｍ＝「２」の時が体力評価に必要な個人データ、即
ち被測定者の年齢データ、体重データ、性別データの設
定及び運動として踏み台昇降を行う際の踏み台の高さデ
ータを設定するモードである。

【００２８】レジスタ３１は計時された現在の年、月
日、時分秒等の現在時刻データを記憶するレジスタであ
り、レジスタＮは、踏み台昇降運動を複数回行う際の運
動回数を記憶する回数記憶レジスタである。

【００２９】レジスタ３２、３３、３４及び３５は、夫
々被測定者の年齢データ、体重データ、男女の性別デー
タ及び踏み台の高さデータを記憶するレジスタである。

【００３０】レジスタＰ０は、上記踏み台昇降の前に測
定された脈拍データを記憶するレジスタであり、レジス
タＰ１、Ｐ２及びＰ３は夫々踏み台昇降運動の１回目、
２回目及び３回目の脈拍データを記憶するレジスタであ
る。

【００３１】レジスタＳ０、Ｓ１及びＳ２は、夫々上記
年齢レジスタ３２に記憶された年齢データによって定ま
る踏み台昇降のピッチ音（１分当りに発生される音の
数）データを記憶するレジスタであり、レジスタＳ０に
は１回目の踏み台昇降運動のピッチ音データ、レジスタ
Ｓ１及びＳ２には２回目及び３回目の踏み台昇降運動の
ピッチ音データが記憶される。

【００３２】レジスタＥは、測定にエラーが発生した時
のエラーの種類を示すエラーデータを記憶するレジスタ
であり、レジスタＲは、上記各データを用いて演算を行
って得られる仕事量データ及び体力評価データを記憶す
るレジスタである。

【００３３】レジスタＴ１及びＴ２は夫々タイマレジス
タであり、レジスタＴ１は３分間の時間を測定するレジ
スタ、レジスタＴ２は２０秒間の時間を測定するレジス
タである。尚、レジスタ３６及び３７は演算等を行う際
のワークエリアとして使用される。

【００３４】上記のごとく構成された腕時計の動作を以
下に説明する。図４は、押釦スイッチＫ１及びＫ２の操
作によってモードレジスタＭの値が更新され表示モード
が変化する状態を示している。即ち、モードレジスタＭ
がＭ＝「０」の時は時刻表示モードであり、レジスタ３
１の年、月日、時分秒の現在時刻データが表示レジスタ
３０に送られ表示装置５で表示される。この時刻表示モ
ードにおいて押釦Ｋ１が操作されると、モードレジスタ
Ｍの値は＋１されてＭ＝「１」となり、体力測定モード
に切り替わる。この体力測定モードでの動作及び表示に
ついては後述する。

【００３５】上記時刻表示モードにおいて押釦Ｋ２が操
作されると、モードレジスタＭの値は＋２されてＭ＝
「２」となり、また、体力測定モードにおいて押釦Ｋ２
が操作されると、モードレジスタＭの値は＋１されて同
様にＭ＝「２」となり、設定モードとなる。この設定モ
ードにおいては、レジスタ３２、３３、３４及び３５の
年齢、体重、性別及び踏み台の高さデータが表示され、
各レジスタの内容の初期設定及び既に設定されている内
容の変更が可能となる。この場合、押釦Ｋ３によって設
定或いは変更する内容を選択し、押釦Ｋ４で内容を順次
＋１して行くことにより設定或いは変更を行う。

【００３６】この設定モードにおいて押釦Ｋ２が操作さ
れるとモードレジスタＭの値はー１されてＭ＝「１」と
なり、体力測定モードに切り替わる。

【００３７】図５及び図６は、上記体力測定モードに於
けるフローチャートの処理プログラムを示している。本
実施例においては、踏み台昇降の運動を２０秒間のタイ
ムインターバル（休息時間）をはさんで夫々異なったペ
ース（ピッチ）で３分間ずつ３回行い、夫々の運動終了
時の脈拍を測定して体力評価データを得るようになって
いる。この為にＲＯＭ２には、後述する年齡別のピッチ
データ、演算式データ、測定した体力が同じ性（男、
女）で且つ同じ年齢の人の体力に対してどのレベルなの
かを比較するデータ（後述するごとく仕事量データとし
て記憶されている）が夫々記憶されている。

【００３８】しかして、時刻表示モードから体力測定モ
ードに切り替わると、或は、設定モードから体力測定モ
ードに切り替わると図５のフローが開始される。

【００３９】ステップＡ１は、年齢レジスタ３２に記憶
された年齢データに基づいて３回の運動のピッチデータ
をレジスタＳ０、Ｓ１、Ｓ２に記憶させる処理である。
即ち、ＲＯＭ２には、下記に示すように年齢に対応して
レジスタＳ０、Ｓ１、Ｓ２に記憶させる１分当りのピッ
チデータが予め記憶されており、このピッチデータがレ
ジスタＳ０、Ｓ１、Ｓ２に記憶される。

【００４０】レジスタＳ０レジスタＳ１レジスタＳ２年齢１３才〜２９才９０１１０１３０年齢３０才〜３９才８０１００１２０年齢４０才〜７９才７０９０１１０例えば、年齢が１３才から２９才の範囲のいずれかであ
った場合には、１回目の昇降運動の１分当りのピッチ９
０がレジスタＳ０に記憶され、２、３回目の昇降運動の
１分当りのピッチ１１０、１３０がレジスタＳ１、Ｓ２
に記憶される。

【００４１】しかして、上記表１からも明らかなよう
に、ピッチは１回目よりも２回目、２回目よりも３回目
の方が夫々速くなっており、このことは１回目の運動強
度よりも２回目の運動強度の方が強い運動であり、２回
目よりも３回目の運動強度の方が強い運動であることを
示している。

【００４２】次のステップＡ２では、２０秒のタイマレ
ジスタＴ２をクリアさせた後、タイマ動作をスタートさ
せる。そして次のステップＡ３では、脈拍検出回路９を
動作させて脈拍信号の有無を検出し、脈拍信号が有った
際には検出された脈拍信号から１分当りの脈拍を算出し
レジスタＰ０に記憶させると共に表示装置５に表示させ
る。即ち、この時点で被測定者が発光ダイオード２４及
びホトトランジスタ２５上に指を当てることにより運動
前の脈拍を測定して表示できるものである。従って、体
力評価の為の運動とは関係なく、任意の時点で脈拍が知
りたい場合であっても、この時点で指を当てれば脈拍を
測定して表示させることが出来る。

【００４３】ステップＡ３で脈拍が測定された後、或は
脈拍信号が検出されなかった際にはステップＡ４に進み
タイマレジスタＴ２の値がタイムアップしたか否か、即
ち２０秒経過したか否かが検出され、タイマ動作がスタ
ートしてから２０秒経過していない時には、上記ステッ
プＡ３、Ａ４を繰り返す。

【００４４】２０秒が経過するとステップＡ４から図６
のステップＡ５に進む。ステップＡ５では、踏み台昇降
運動の開始の報音を報音駆動回路１１を介して報音部１
０で行わせる。次のステップＡ６では回数記憶レジスタ
Ｎの値がＮ＝「０」で有るか否かが判断される。この時
点では、まだＮ＝「０」なのでステップＡ８に進む。

【００４５】ステップＡ７は、レジスタＳ０に記憶され
ている１回目の運動のピッチ音データに基づくピッチで
の報音をスタートさせる。この報音は、報音部１０によ
って、上述したステップＡ５の踏み台昇降運動の開始の
報音とは異なった音（例えば、周波数、音量等が異な
る）で行わせるものであり、後述するごとくステップＡ
１１でピッチ音ストップ処理で報音が停止されるまで３
分間行われる。

【００４６】即ち、次のステップＡ８では、３分間タイ
マレジスタＴ１がクリアされ且つ３分間タイマ動作がス
タートされる。そして、次のステップＡ９ではタイマレ
ジスタＴ１がタイムアップしたか否かが、即ち、スター
トしてから３分経過したか否かが検出され、経過してい
ない時には、ステップＡ１０でタイムアップまでの残り
時間を表示装置５に表示させ、以後ステップＡ９、Ａ１
０を繰り返す。

【００４７】３分が経過するとステップＡ１１でピッチ
音ストップ処理がなされ報音が停止される。従って、被
測定者は、ステップＡ５の踏み台昇降運動の開始の報音
がなされてから３分間、レジスタＳ０に記憶されている
ピッチのピッチ音に合せて踏み台を上り下りすることに
よって１回目の運動を終了することになる。

【００４８】ステップＡ１１でピッチ音がストップされ
ると、次のステップＡ１２では、２０秒タイマＴ２が再
度クリアされてスタートする。そして次のステップＡ１
３では脈拍を検出し、検出された脈拍データをレジスタ
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれかに記憶する。

【００４９】この場合、測定された脈拍データをレジス
タＰ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれに記憶させるかはレジスタ
Ｎの値によって決まるもので、Ｎ＝「０」の時、即ち１
回目の運動直後に測定された脈拍はレジスタＰ１に記憶
され、Ｎ＝「１」の時、即ち２回目の運動直後に測定さ
れた脈拍はレジスタＰ２に記憶され、３回目のＮ＝
「２」の時はレジスタＰ３に記憶される。しかして、こ
の時点ではＮ＝「０」なので測定された脈拍データはレ
ジスタＰ１に記憶される。

【００５０】ステップＡ１３で脈拍が測定され記憶され
ると、次のステップＡ１４では２０秒タイマＴ２がタイ
ムアップしたか否かを判断し２０秒経過するまではステ
ップＡ１５で測定された脈拍の表示を行う。この２０秒
間は非測定者に取っては予め定められた休息時間とな
る。

【００５１】２０秒が経過すると、ステップＡ１６に進
みレジスタＮの値が＋１され、ステップＡ５に戻る。ス
テップＡ５では踏み台昇降運動の開始の報音がなされ、
次のステップＡ６でＮ＝「０」か否かが判断される。こ
の時点ではＮ＝「０」ではなくステップＡ１６でレジス
タＮの値が＋１されてＮ＝「１」となっているのでステ
ップＡ１７に進む。

【００５２】ステップＡ１７ではＮ＝「１」で有ること
が判断されステップＡ１８に進む。ステップ１８ではス
テップＡ７と同様にピッチ音の報音が開始される。この
場合ステップＡ７と異なる点は、ステップＡ７ではレジ
スタＳ０に記憶されたピッチデータに対応したピッチ音
であるのに対し、このステップＡ１８では、レジスタＳ
１に記憶されたピッチデータに対応したピッチ音がスタ
ートされる点である。

【００５３】ステップＡ１８でピッチ音がスタートされ
るとステップＡ８に進み、以下ステップＡ９乃至Ａ１４
での処理がなされる。即ち３分間ピッチ音が出力され、
その後２０秒間休息時間となり、その間に、ステップＡ
１３で測定された脈拍データが、Ｎ＝「１」となってい
ることからレジスタＰ２に２回目の運動に対応する脈拍
データとして記憶されるものである。

【００５４】上記２０秒が経過すると、ステップＡ１６
でレジスタＮの値が＋１されてＮ＝「２」となりステッ
プＡ５に戻る。そして、踏み台昇降運動の開始の報音が
なされ、次のステップＡ６でＮ＝「０」か否かが判断さ
れ、この時点ではＮ＝「２」となっているのでステップ
Ａ１７に進み、更に、ステップＡ１９に進む。ステップ
Ａ１９ではＮ＝「２」が判断されてステップＡ２０に進
む。

【００５５】ステップＡ２０ではレジスタＳ２に記憶さ
れたピッチデータ、即ち３回目の運動のピッチデータに
対応したピッチでのピッチ音がスタートされる。

【００５６】ステップＡ２０でピッチ音がスタートされ
るとステップＡ８に進み、以下ステップＡ９乃至Ａ１５
での処理がなされる。即ち３分間ピッチ音が出力され、
その後２０秒間休息時間となり、その間に、ステップＡ
１３で測定された脈拍データが、Ｎ＝「２」となってい
ることからレジスタＰ３に３回目の運動に対応する脈拍
データとして記憶されるものである。

【００５７】そして２０秒が経過すると、ステップＡ１
６でレジスタＮが＋１されＮ＝「３」となりステップＡ
５に戻る。このステップＡ５では踏み台昇降開始の報音
がなされるが、既に３回の運動を終えているので後述す
るごとく、ピッチ音は以後発生されず、この報音は測定
終了の報音として機能する。即ち、ステップＡ５の後
は、Ｎ＝「３」となっているのでステップＡ６、Ａ１
７、Ａ１９を介してステップＡ２１に進みレジスタＮの
値がＮ＝「０」に変更される。そして、次のステップＡ
２２では測定された脈拍データ等にエラーがないか否か
が判断される。

【００５８】このステップＡ２２でのエラー検出は４つ
のエラーを検出するもので１つ目は、レジスタ３３、３
４、３５に夫々体重、性別、台の高さデータ等が入って
いなかったり或いは入っていても、通常とは異なる極め
て異常な値で有ったりした場合である。

【００５９】２つ目はレジスタＰ１、Ｐ２、Ｐ３に脈拍
データが記憶されていなかった場合、即ち、脈拍測定が
正常に出来なかった場合であり、３つ目は記憶された脈
拍が記憶されていてもその値が極めて以上に高かったり
低かったりした場合である。４つ目は、記憶された脈拍
データの大小関係が以上であった場合である。即ち、レ
ジスタＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に記憶された脈拍のう
ち、レジスタＰ０に記憶された脈拍は運動前の脈拍であ
り最も小さくなければならず、レジスタＰ１、Ｐ２、Ｐ
３夫々に記憶された脈拍は、夫々ピッチを上げることに
よって運動負荷を高くした時の脈拍であるのでレジスタ
Ｐ１の脈拍よりもレジスタＰ２の脈拍、レジスタＰ２の
脈拍よりもレジスタＰ３の脈拍の方が高いはずである。
しかして、レジスタＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に記憶され
た脈拍がこの様な関係にない場合にはエラーとして処理
する。

【００６０】このステップＡ２２で検出されたエラーの
種類を示すデータはレジスタＥに記憶され、次のステッ
プＡ２３で表示部にてその内容を示す表示が、例えば
「２回目測定エラー」といったように表示される。そし
て、予め定められた時間、例えば１分経過後時刻表示モ
ードに戻す処理、即ちレジスタＭの値を「０」にする処
理がなされる。

【００６１】但し、エラーが２つ目のエラーであってレ
ジスタＰ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれかに脈拍が記憶されて
いなかった場合には、上記表示の後、レジスタＮの値を
それに対応した値に変更し、ステップＡ５から、再度フ
ローを実行させる。これによって脈拍が記憶されなかっ
た運動から再度運動を実行できる。

【００６２】ステップＡ２２でエラーが検出されなかっ
た場合にはステップＡ２４に進み体力評価データの演算
を行う。この体力評価は、本実施例では上述したごとく
して測定したレジスタＰ１、Ｐ２、Ｐ３の脈拍数に基づ
いて被測定者が、年齢によって定まる最大脈拍数の６５
％の脈拍で運動をした時になし得る仕事量データが、年
齢、性別毎の一般的なデータに対してどの範囲に有るか
を評価するものである。

【００６３】図７は、体力評価データを演算する際の原
理を示したもので、縦（Ｙ）軸が脈拍数、横（Ｘ）軸が
仕事量Ｗ（ｗａｔｔ）となっている。３回の運動夫々、
即ちレジスタＳ０、Ｓ１、Ｓ２に記憶された夫々のピッ
チで踏み台昇降運動を行った際に夫々得られる仕事量Ｗ
は以下の式で得られる。

【００６４】Ｗ＝体重（Ｋｇ）×９．８×台の高さ（ｍ）×ピッチ÷（４×６０）ここで、９．８の係数は踏み台昇降運動であることを考
慮した重力加速度であり単位はｍ／ｓ・ｓである。ピッ
チの単位は、歩／分で有り、踏み台昇降は４歩で１サイ
クルの運動であるのでピッチ÷（４×６０）によって１
秒間に昇降運動１サイクルを行った回数を算出してい
る。

【００６５】しかして、１回目の運動で得られた仕事
量がＷ１であり、その運動に対応して測定された脈拍、
即ちレジスタＰ１に記憶された脈拍数データがＨＲ１で
あった場合には、図７において点Ｂ０が得られる。２回
目、３回目の運動で得られた仕事量が夫々Ｗ２、Ｗ３で
あり、その運動に対応して測定された脈拍数データが夫
々ＨＲ２、ＨＲ３であった場合には、図７の点Ｂ１、Ｂ
２が得られるのでこれらの点Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２の座標デ
ータから回帰式Ｙ＝ａＸ＋ｂを求める。

【００６６】次に、年齢からその年齢の最大脈拍数ＨＲ
ｍａｘを求める。一般的には２２０ー年齢が最大脈拍数
と言われており、これを用いてもよいが本実施例では、
男女別に、ＨＲｍａｘ（男性）＝２０９ー０．６９×年齢ＨＲｍａｘ（女性）＝２０５ー０．７５×年齢を用いている。これは多数の人の運動を測定して得られ
た計算式である。

【００６７】そして、得られた最大脈拍数の６５％の脈
拍数（６５％ＨＲｍａｘ）を演算する。この値が例えば
図７のＨＲ４であったとするとこの値をＹ＝ａＸ＋ｂの
Ｙに挿入し、Ｘの値（仕事量Ｗ４）を求める。これによ
ってえられる仕事量Ｗ４が被測定者の６５％ＨＲｍａｘ
の仕事量である。

【００６８】この様にして得られた仕事量データは、レ
ジスタＲに記憶されると共にＲＯＭ２に記憶されている
年齡別、性別の仕事量データと比較されその値が５段階
のレベルで評価される。即ち、同じ年齢、性に於ける仕
事量に対して同じ程度（普通）か、少し優れているの
か、非常に優れているのか、或いは、少し劣るのか、か
なり劣るのかの５段階で評価され、その評価結果が仕事
量データとともにレジスタＲに記憶される。

【００６９】図６のステップＡ２４で上記体力評価デー
タの演算が行われると次のステップＡ２５ではレジスタ
Ｒに記憶された仕事量及び５段階評価の結果が表示され
て処理を終了する。この場合、仕事量は、算出された数
値がそのまま、例えば「１４０ｗａｔｔ」と表示され、
５段階評価の結果は、例えば「普通（或いはＦＡＩ
Ｒ）」、「少し優（或いはＧＯＯＤ）」、「非常に優
（或いはＥＸＣＥＬＬＥＮＴ）」といったように文字で
表示される。

【００７０】尚、上記実施例では、腕時計に適用した実
施例について述べたが、他の電子機器に適用してもよ
く、体力評価の機能だけを備えた専用機であってもよ
い。

【００７１】また、上記実施例では、運動として踏み台
昇降運動を行うようにしたが、他の運動、例えば左右に
往復ステップするステップ運動、予め定められた距離を
速くあるいたり走行したりする運動などいずれの運動で
あってもよく、運動によって変化する生体情報の測定に
おいても、脈拍を測定するようにしたが、例えば、酸素
摂取量、ＣＯ₂量等の生体データであっても適応し得
る。

【００７２】更に、運動強度、運動負荷を変えるのに運
動のピッチを変えるようにしたが、例えば上記実施例で
は踏み台の高さを変えるようにしてもよく、他の運動に
おいても実質的に運動負荷が変化する方法であればいず
れの方法であっても良いものである。

【００７３】また、上記実施例では、脈拍の測定を腕時
計に組込まれた脈拍センサ８で測定するようにしたが、
例えばこの脈拍センサとして心電波の検出センサを用
い、これを腕時計とは別体のケースに組み込み人体の心
臓の附近にベルト等で取付けケーブル或は無線等で腕時
計に送信させるようにしてもよい。この様にすれば、上
記実施例のごとく運動後に脈拍を測定するのではなく運
動中の脈拍を測定できるものである。

【００７４】更に上記実施例では、体力評価を５段階評
価で行うようにしたが、５段階以外の評価、例えば更に
細分化したり、点数、％等で評価したりする等種々の方
法を取り得るものである。

【００７５】また、上記実施例では、仕事量及び５段階
評価の結果表示を表示装置５で行うようにしたが、例え
ばプリンタ等で印刷して表示させてもよく、また本発明
の「表示」の範囲には音声等によって報知するものも含
むものである。

【００７６】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、踏み台昇降運動を行った際の仕事量を年齢、性別
毎の一般的なデータと比較し、前記踏み台昇降運動を行
った際の仕事量が一般的なデータに対してどの範囲に有
るかを評価することができる。これにより、体力レベル
を客観的に判断することが可能となり、体力の増強や維
持等に役立たせることができる。また、請求項２記載の
発明によれば、体力評価結果が客観的にどの程度のもの
であるかを、測定者と同じ年齢の人の一般的な体力と比
較して判断することができる。また、請求項３記載の発
明によれば、年齢に対応する複数の異なるピッチデータ
に基づいて出力された音に従って運動を行うことができ
るので、過剰な運動による事故などを防ぐことができ
る。また、運動の回数毎にピッチデータが異なるので運
動量を変えて測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例を示す腕時計の回路構成
図。

【図２】上記腕時計の正面外観図。

【図３】上記回路構成に於けるＲＡＭの詳細な構成図。

【図４】上記実施例に於ける表示の変化を示す図。

【図５】上記実施例に於ける動作を示すフローチャート
の前半部分。

【図６】同フローチャートの後半部分。

【図７】上記実施例に於ける脈拍と仕事量の関係を示す
図である。

【符号の説明】

１…制御部２…ＲＯＭ３…ＲＡＭ８…脈拍センサ９…脈拍検出回路１０…報音部１１…電池２１…腕時計ケース２４…発光ダイオード２５…ホトトランジスタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】踏み台昇降運動の踏み台の高さデータを
記憶する高さデータ記憶手段と、前記踏み台昇降運動を行う人の少なくとも年齢、体重、
及び性別の個人データを記憶する個人データ記憶手段
と、踏み台昇降運動を複数回行うときに踏み台昇降のための
ピッチ音を複数回の踏み台昇降運動で夫々異なるピッチ
で発生するピッチ音発生手段と、このピッチ音発生手段から発生されるピッチ音に合わせ
て前記踏み台昇降運動を複数回行ったときの脈拍を測定
する脈拍測定手段と、前記高さデータ記憶手段によって記憶された高さデー
タ、前記個人データ記憶手段によって記憶された体重、
及び、前記ピッチ音発生手段によって発生されたピッチ
音のピッチに基づいて、夫々の踏み台昇降運動における
仕事量を算出する仕事量算出手段と、前記個人データ記憶手段によって記憶された年齢と性別
とに基づいて、この年齢に対する最大脈拍数を算出する
最大脈拍数算出手段と、この最大脈拍数算出手段によって算出された最大脈拍数
の６５％の脈拍数を求め、前記仕事量算出手段によって
算出された仕事量を算出する際に用いたピッチ音に合わ
せて踏み台昇降運動を行ったときの夫々の脈拍数と前記
仕事量算出手段によって算出された夫々の仕事量とから
求められた回帰式に、前記最大脈拍数の６５％の脈拍数
を代入して最大脈拍数の６５％時における仕事量を算出
し、この最大脈拍数の６５％時における仕事量と前記仕
事量算出手段によって算出された夫々の踏み台昇降運動
における仕事量とを比較し、その比較結果に対応した体
力評価を出力するように制御する体力評価データ出力制
御手段と、を備えたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】前記体力評価データ出力手段は、前記最
大脈拍数の６５％時における仕事量と前記仕事量算出手
段によって算出された夫々の踏み台昇降運動における仕
事量とを比較し、その比較結果に対応した結果を少なく
とも５段階に分けた評価レベルの内の一つとして表示さ
せる表示制御手段を備えていることを特徴とする請求項
１記載の測定装置。
【請求項３】前記ピッチ音発生手段は、年齢別に複数の異なるピッチデータを記憶しているピッ
チ音データ記憶手段と、前記個人データ記憶手段によって記憶された年齢データ
に対応する複数の異なるピッチデータを前記ピッチ音デ
ータ記憶手段から読み出し、この読み出されたピッチデ
ータに対応するピッチ音を発生し出力するピッチ音発生
出力手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の測定装置。