JP3698608B2 - 歩行運動量表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は歩行運動量表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置は、例えば歩数計等として知られている。歩数計の類は、単に歩行者の歩数のみならず、運動量、例えば、消費脂肪量等をも算出し、これを表示するものもある。例えば、特開平６−０００１７６にあっては、運動強度のデータ及び運動持続時間のデータから体脂肪の燃焼量を算出し表示する。又、特開平７−０６１２３０では、総消費カロリー量と脂肪消費率に基づいて消費脂肪量を算出しこれを表示している。さらには、特開平８−０３８４６２は、歩数データから単位時間当りの消費脂肪量を算出し表示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術によれば、歩行等の運動の開始から終了までの全運動量、消費カロリー、そして消費脂肪量等は算出できる。
【０００４】
しかし、上記従来のものにあっては、運動レベルを考慮して、どの位効果的に運動しているのか判らない。又、単に激しく運動しても過度となって身体に負担をもたらすだけであり、個人にとって効果的とされる運動レベルの基準には差がある。上記従来のものは、その基準に対して現状の運動がどのレベル（速度、継続時間等）か判らない。
【０００５】
本発明は、上記運動レベルを考慮に入れて、現状でどの位の運動をしているのか、そしてさらに運動レベルを上げて良いのか等の指針となる歩行運動量表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る身体運動量表示装置は、使用者の個人データを入力可能とする入力手段と、使用者の歩数を計測する計測手段と、所定の演算を行うＣＰＵと、入力値及び計測値そして演算値を選択して表示する表示手段とを有している。上記ＣＰＵは計測手段からの実測歩数及び入力手段からの使用者の個人データより得られた実測値にもとづく運動強度を算出し、表示手段で表示するようになっている。上記ＣＰＵは、入力手段で与えられもしくは該入力手段からの入力値にもとづき得られた最大酸素摂取量より設定運動強度を算出する手段と、上記実測値にもとづく運動強度と設定運動強度との比較により運動レベルを決定する手段とを有し、表示手段は該運動レベルを表示する手段を有している。ここで、表示とは、ＬＣＤ、ＬＥＤのごとくの視覚表示のほか、ブザー、音声等の聴覚表示をも含む。
【０００８】
かかる歩行運動量表示装置において、本発明では、使用者の性別・年齢等の個人データによって目標値として定まる設定運動強度が設定ＭＥＴＳ係数で、使用者の実際の運動から計測して得られた諸値より算出される実測値にもとづく運動強度が実測値にもとづくＭＥＴＳ係数であり、ＣＰＵが、ＭＥＴＳ係数と入力手段の入力値そしてタイマ信号にもとづき運動量を算出する手段と、該運動量が設定運動レベル以上のときにその運動量を累積する手段とを有し、表示手段がこの累積運動量を表示する手段を有しているようにすることを特徴としている。かかる構成の発明により、有効的な設定運動レベル以上の運動をどの位、行ったのかが判る。運動量を累積する手段は、例えば、運動量が設定運動レベル以上である状態が一定時間（例えば１分間）以上持続したときにその運動量を累積する。
【０００９】
例えば、比較する方法として、一定時間の運動量（運動消費量）によるものもある。この方法は、使用者の性別・年齢等の個人データによって定めた設定運動量（一定時間中の）と、使用者の実際の運動から計測して得られた諸値より算出される運動量（一定時間中の）とを比較して、運動レベルが表示される。
【００１０】
更に他の比較方法として、ボルグ指数、ＲＭＲ等、運動強度の比較によるものもある。ボルグ指数は、個人の運動に関する感覚である。ボルグ指数での比較方法は、例えば、運動前の使用者の体調等、運動中や運動後の使用者の運動に対する感覚（辛い・優しい等のレベルを予め設定しておく）、実際の運動からの計測値、を過去の運動データとして保存し、この過去の運動データから運動の設定運動量が求められ、運動前の体調に合わせた運動が可能になる。例えば、この場合、運動前後の体脂肪率等を入力して効率的な体脂肪燃焼の設定ボルグ指数を算出してもよいし、前記設定ＭＥＴＳ係数と過去の運動データとの関係から、設定ボルグ指数を算出することもできる。そして、その設定ボルグ指数と、過去のデータと使用者の実際の運動から計測して得られたボルグ指数とを比較し、運動レベルを表示する。また、ＲＭＲでの比較は、例えば、効率的な体脂肪燃焼ができる設定ＲＭＲと、使用者の実際の運動から計測して得られた諸値より算出されるＲＭＲとで行う。
【００１１】
本発明において、運動レベルを表示する手段は、運動レベルを段階的に表示するようになっていることが望ましく、そうすることにより、運動中であっても容易に表示を把握できる。この表示はＬＥＤ、ＬＣＤ等を用いた図式となっていれば、一見して判るので、さらに便利である。又、ブザー、音声等によって知らせることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
本実施形態としての身体運動量表示装置は、コンパクトに作られており、例えば、運動中、歩数計のごとく使用者の身体・衣服等に装着可能で、又装着しても運動に支障がない大きさに作られている。該装置は、図１に示すような構成となっている。
【００１５】
本実施形態装置は、入力手段としての入力部１０、ＣＰＵ２０、表示手段としての出力部４０とを有している。
【００１６】
入力部１０は、使用者が使用に先立ち、自分自身についての個人データを入力可能となっている。入力する項目は、身長Ｈ（ｍ）、体重Ｗ（ｋｇ）、年齢Ａ、性別Ｓ、そして最大酸素摂取量ＶＯ_２maxと運動強度レベルＰである。
【００１７】
ここで、最大酸素摂取量ＶＯ_２max（ｍｌ／ｋｇ／分）と運動強度Ｐレベルについて、説明を加えておく。先ず、最大酸素摂取量ＶＯ_２maxは、統計的にその値が知られており、年齢、性別によって標準値が設定されている。健康保険組合連合会が公表しているところによると、表１のごとくである。なお、表１には含まれていないが、同公表によると、統計対象の各個人にばらつきがあるので、その平均値以外に、最小値、最大値そして標準偏差値等も示されている。
【００１８】
かかる最大酸素摂取量ＶＯ_２maxをもとに運動強度レベルＰは定められる。すなわち、最大酸素摂取量ＶＯ_２maxの１００％を必要とする運動強度レベルをＰ＝１として、その割合を表わしている。この運動強度レベルＰの値は、使用者の選択により定められる。運動強度レベルを定める方式としては他にもＲＭＲ値によるもの等種々あるが、いずれによっても良い。
【００１９】
【表１】

【００２０】
ＣＰＵ２０は、内蔵せるタイマ２１の時間Ｔ（単位：分）の信号と使用者の歩行カウンタ２２からの単位時間当りの歩数Ｎとから運動（歩行）速度Ｖを算出する歩行速度算出手段２３を有している。上記歩行カウンタ２２は公知の歩数計のカウンタと同じでよく、その限定はない。歩行速度Ｖは（１）式により算出される。
【００２１】
Ｖ＝（Ｈ−１）×Ｎ （１）
次に、ＣＰＵ２０は、ＭＥＴＳ係数の算出が可能であり、ＭＥＴＳ係数算出手段２４と設定ＭＥＴＳ係数算出手段３１とを有している。ここでＭＥＴＳとは、運動で消費するエネルギ量が安静時のエネルギ消費量の何倍に当るかを示す単位である。上記ＭＥＴＳ係数算出手段２４では、実際の運動によるＭＥＴＳ係数Ｍ_１が求められ、設定ＭＥＴＳ係数算出手段３１では目標値として定められた運動強度レベルＰにもとづいて設定ＭＥＴＳ係数Ｍ_２が求められる。Ｍ_１，Ｍ_２はそれぞれ次の（２），（３）式から算出される。
【００２２】
Ｍ_１＝（Ｖ×０．１×１／３．５）＋１ （２）
Ｍ_２＝ＶＯｍ ax×Ｐ／３．５ （３）
ＣＰＵ２０には、運動量算出手段２５が設けられていて、ここでは、実際の運動に対して、実際の運動量ＱがＭＥＴＳ係数Ｍ_１を用いて算出される。その際、運動量Ｑの算出には、補正係数Ｃが用いられる。運動量Ｑは、（４）式にしたがい求められる。
【００２３】
Ｑ＝１．２０×（Ｍ_１−１）×Ｗ×Ｃ×Ｔ （４）
この補正係数Ｃは年齢・性別により定まっており、厚生省から公表されているもので、表２のごとくである。
【００２４】
【表２】

【００２５】
かかる表２から補正係数Ｃを選出する。この選出は、入力部１０での年齢Ａ、性別Ｓについての入力にもとづき、補正係数Ｃのテーブル２６からとり出すことによりなされる。
【００２６】
次に、ＣＰＵでは、設定ＭＥＴＳ係数算出手段３１にて、設定された運動強度レベルＰにもとづいた設定ＭＥＴＳ係数Ｍ_２が算出される。この値は、使用者により異なるものであり、使用者の最大酸素摂取量をも考慮して、（５）式で算出される。
【００２７】
Ｍ_２＝ＶＯ_２max×Ｐ／３．５ （５）
ここで最大酸素摂取量ＶＯ_２maxは、入力部１０から入力された値が用いられるが、使用者にはその値を認識していない場合も多いので、本例では、表１の内容を内蔵したＣＰＵ内にテーブル３２を有していて、入力部１０で年齢、性別が入力されることにより、このテーブル３２から選出することもできるようになっている。又、運動強度レベルＰに関しては、入力部１０で入力するようになっているが、平均的なレベルとして、例えばＰ＝０．５といった値を予め設定入力しておいて、入力部では入力しなくとも良いようにすることもできる。
【００２８】
ＣＰＵ２０は、比較手段３３を有しており、ここでは、（６）式にもとづき、ＭＥＴＳ係数Ｍ_１と設定ＭＥＴＳ係数Ｍ_２との比が求められ、これにより運動レベルＬがレベル決定手段３４で決定される。
【００２９】
Ｌ＝Ｍ_１／Ｍ_２ （６）
この運動レベルＬは、当初設定時に予定していた運動レベルに対して実際にどの位、達成されたかの程度を表わすものである。使用者が当初から連続して行う運動には、上記レベル以上のときと以下のときの時期があり、ＣＰＵは一定時間の運動量Ｑが上記レベル以上であるかどうかを判定する判定手段３５を有している。そして、このレベル以上だけの運動量が累積手段３６にて累積される。すなわち、上記レベル以上であって、有効的な運動として行われた分だけについての累積運動量が求められる。
【００３０】
表示手段４０には、歩数表示手段４１、運動レベル表示手段４２、全運動量表示手段４３、そして累積運動量表示手段４４が設けられている。上記歩数表示手段４１には、歩数カウンタ２２で計測された歩数がそのまま表示される。
【００３１】
運動レベル表示手段４２には、レベル決定手段３４で求められた運動レベルＬが表示される。この運動レベルＬはその値をそのまま数値として示しても良いが、本例では、使用勝手を考慮して複数の段階に分けて表示し、しかも、表示は図式によってなされる。例えば、運動レベル表示手段４２は図２に見られるように、複数階をなす炎の絵があり、段階的にこれが増えて行くという方式をとっている。これは、ＬＥＤ、ＬＣＤ等を用いて表示が可能である。又、この表示手段は図式に限らず、ブザー、音声等によることもできる。
【００３２】
全運動量表示手段４３では、運動レベルに係りなく、使用者が終始行った運動をそのまま累積して総計で示される。これに対して、累積運動量表示手段は、上記決定レベル以上の運動、すなわち、有効的とされる運動についてのみの運動量が表示される。
【００３３】
かくして、本実施形態装置では、使用者が当初、自分自身で定めた運動強度レベルという目標に対して、どの位達成度があったのかを判定できる。又、そのレベル設定によって、使用者自身の運動の際のペースを定めてくれることともなる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、最大酸素摂取量より運動強度としてＭＥＴＳ係数を算出して一定の運動レベルに対してどの位運動が達成されているかを判断し、これを表示することとしたので、どの位効果的に運動がなされているか一見して判る。又、一定の運動レベル以上の運動量がどの位であるかも表示できるので、運動の効果が即時に理解できる。さらには、上記レベルを任意に設定することもできるので、そのレベルに応じた運動により効率良い体脂肪燃焼等の強化を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態装置の概要構成図である。
【図２】 表示手段の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 入力手段
２０ ＣＰＵ
２２ 計測手段
３１ 設定ＭＥＴＳ算出手段
３４ 運動レベル決定手段
４０ 表示手段

Claims (4)

1. 使用者の個人データを入力可能とする入力手段と、使用者の歩数を計測する計測手段と、所定の演算を行うＣＰＵと、入力値及び計測値そして演算値と選択して表示する表示手段とを有し、ＣＰＵは計測手段からの実測歩数及び入力手段からの使用者の個人データより得られた実測値にもとづく運動強度を算出し、表示手段で表示する歩行運動量表示装置において、ＣＰＵは、入力手段で与えられもしくは該入力手段からの入力値にもとづき得られた最大酸素摂取量より設定運動強度を算出する手段と、上記実測値にもとづく運動強度と設定運動強度との比較により運動レベルを決定する手段とを有し、表示手段は該運動レベルを表示する手段を有し、上記実測値にもとづく運動強度は、実測値にもとづくＭＥＴＳ係数、設定運動強度は設定ＭＥＴＳ係数であり、ＣＰＵは、ＭＥＴＳ係数と入力手段の入力値そしてタイマ信号にもとづき運動量を算出する手段と、該運動量が設定運動レベル以上のときにその運動量を累積する手段とを有し、表示手段はこの累積運動量を表示する手段を有していることを特徴とする歩行運動量表示装置。
2. 運動レベルを表示する手段は、運動レベルを段階的に表示するようになっていることとする請求項１に記載の歩行運動量表示装置。
3. 運動量を累積する手段は、運動量が設定運動レベル以上である状態が一定時間以上持続したときにその運動量を累積することとする請求項１に記載の歩行運動量表示装置。
4. 表示手段は、各設定運動レベルに達したときに、ブザー、ＬＥＤ、メロディ、音声で知らせる手段を有することとする請求項１に記載の歩行運動量表示装置。

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