JP4068965B2 - 運動支援装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、身体運動量を望ましいダイエットレベルに調整するための携帯可能な装置とそのための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現代社会においては、多くの人々が、制御された状態のもとでダイエットを行うために助けになるものを求めている。例えば、運動競技者、体重超過の人、肥満の人、ならびに制御されたダイエット法に関心を持たなければならないその他の人達がいる。ダイエット中の特有の問題は、ダイエットと組み合わせた正しい、あるいは適切な身体運動に関係するものである。人々は、特定のダイエットレベルに必要とされる以上の身体運動をやり過ぎる傾向にある。
【０００３】
問題は、運動トレーニング機器、薬、ダイエット用に考案された食品、ダイエット関連品などのような、ダイエットを継続するための多くの方法と機器が市場で売られているということである。ダイエット中の人がそれを継続し、所期の目標を達成することに成功できれば、それは、この分野に関係する人達、例えば栄養の専門家、医者などにとっては驚くべきことである。また、ダイエット中の人は、この分野の専門家の指導がない場合には、頼りになる補助となるものを持つべきである。
【０００４】
制御されたダイエットは、少なくとも一般的に身体運動を必要とする人々、すなわち日々の歩行のような一般的な日常活動とダイエットを組み合わせるのが良い運動競技者でない人々に対して、身体運動とダイエットを組み合わせたものと同等の結果が得られることが知られている。他方、運動競技者は、大きなスポーツ競技の準備を行う時には、同じ注意を自身の体に対して払わなければならず、その際トレーニングの努力と関連付けて食物の摂取に注意しなければならない。
【０００５】
不幸にも、誤ったダイエットに関係した致命的な病気、食欲不振、過食のような不健康なダイエットに関係したもの、ならびに消化または胃腸障害に関係した異常も存在する。そのため、危険にさらされている人達および/ またはそのような人達の医者は、正しく、健康的なダイエットの助けになるものの価値を理解すべきである。
【０００６】
Bergh 氏およびSoedersten氏による米国特許第５８１７００６号明細書は、制御された状態でのダイエットを指導するための基本となるものを規定している。それは、食事の度合いを測定するのに使用されるシステムを規定しており、それによって種々の摂取の度合いが生物学的に決まる満足度に対応するようになっている。食事の度合いは、変数（食物の重さ、時間）を用いて測定されている。満足の程度を定量化するために、ボルグの間隔尺度（Interval scale of Borg）を使用している。この発明は、人口数の個人に関する研究から得られた、参照すべき標準（標準曲線または正常曲線）を利用している。これらの曲線は、男女の人口数において、例えば、年齢と体重別のグループを調査して、統計的に意味があると判断された平均摂取量を反映したものである。ボルグの間隔尺度は、満足の程度を記録するために用いられるものである。
【０００７】
Bergh 氏およびSoedersten氏による米国特許第５８１７００６号明細書にもとづく特許の目的は、とりわけ肥満の人が体重を調整する方法を利用できるようにする測定機器を構成することである。体重超過と肥満は、健康に関わる大きな問題であり、そのため体重超過の人は、明らかにそのような機器に興味を持っている。さらに、体重と摂取行為の制御は、運動競技者とスポーツに従事する人々にとって非常に重要である。また、体重と食事行為の制御方法は、食欲不振、過食、ならびに胃腸障害、すなわち食物摂取に関係する不調を患っている患者に対応する臨床医療においても必要とされている。この発明の方法と装置の使用は、普通の人々の中の、体重調整の不調に発展する危険を持つ人達に対して、恐らく重要である。
【０００８】
Bergh 氏およびSoedersten氏による米国特許第５８１７００６号明細書にもとづく上述の機器は、食事行為および満足感を制限する可能性のある個人に対して体重を制限するのを助けるものであり、ならびにそのための体重を制限する方法を提供するものである。このことは、モニタ／スクリーン上に参照すべき標準を表示することによって実現されている。食事行為および食事の度合いの関数としての満足の程度に関する参照すべき標準は、人口全体の中から抽出した個人に関する研究により得られた、生物学にもとづく平均値から導き出されている。この機器を用いて、個人が、適切な参照値を選択するとともに、媒体上、例えばモニタ上にリアルタイムで表示される参照値に摂取の度合いを順応させることによって、食事行為と満足感を正常と定義されるものに修正して行けるようになる。個人の摂取の度合いは、参照すべき標準と同時に表示され、これら二つが重ねて表示される。
【０００９】
この発明の開発に参加し、食事行為と満足感に関する参照すべき標準からの偏差を表示した人達は、どのようにして食事をすればよいか、どのようにして満足と感じればよいかに関して、彼ら自身が無力あるいは無知であると考えた。
【００１０】
しかしながら、Bergh 氏およびSoedersten氏による米国特許第５８１７００６号明細書は、効率的な身体運動をあるレベルのダイエットと関連付ける方法を提示していない。特に、食事の訓練と組み合わせて不必要な身体運動を回避する方法に関して提示していない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ダイエット中における身体運動量を制御するために用いられる装置／機器および方法を規定するのが、この発明の目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そのため、身体運動量をそれに対応する望ましいダイエットレベルに調整するための軽量で身体に携帯可能な装置を規定している。ダイエットとそれに対応する身体運動レベル間には、密接な関係がある。
【００１３】
一般的に、この発明を通して、以下の規則が適用されている。肥満の人に対しては、体温を下げるべきであり、体重を下げるためには身体運動を高めるべきであり、低体重の人に対しては、体温を上げるべきであり、体重を上げるまたは維持するためには身体運動を抑えるべきである。もちろん、肥満と低体重との間には、相当に低い体重の人でも体重を下げるべきであるような体重もある。
【００１４】
このように、この発明は、身体運動量を望ましいダイエットレベルに調整するための軽量で身体に携帯可能な装置を提案している。その装置は、
人の利用者の身体部分に装着して、その身体部分の動きを、予め規定した分解能にもとづく動きとして記録する、少なくとも一つのセンサーと、
このセンサーからの入力信号を制御および記録する、接続メモリを持つプロセッサーと、
この入力信号を、このメモリ内に保存した、望ましいダイエットレベルに対応する、規定の分解能の範囲内において予め規定した動きと比較する比較器手段と、
その出力信号が、この動きを、保存した動きに適合させる方法を指示する形で、この利用者に出力信号を与えるフィードバック手段とを有し、その際身体運動を、このダイエットレベルと関連付けるようにし、このようにして身体運動を、このダイエットレベルに対応するレベルに適合させる装置である。
【００１５】
この発明の一つの実施形態においては、望ましいダイエットレベルに対応する、保存された動きが、人の体重と身長のパラメータの内の少なくとも一つと関連付けられるという構成である。
【００１６】
別の実施構成は、保存された、ダイエットに対応する、望ましい動きのレベルを、人のボディマス指数と関連付ける構成である。
【００１７】
さらに別の実施構成は、動きの増進または低減を逐次要求する、身体運動に対するフィードバックを、少なくとも二つの信号によって構成するものである。
【００１８】
さらに別の実施構成は、前記の信号が、音、画像表示または触感のフィードバック信号である構成である。
【００１９】
さらに別の実施構成は、ディスプレイを持つ携帯可能な容器内に、上述のプロセッサおよび手段を収容する構成である。
【００２０】
さらに別の実施構成は、この容器が少なくとも一つのセンサーを持つ構成である。
【００２１】
さらに別の実施構成は、保存された予め規定した動きが、異なる動きに対して相違する構成である。
【００２２】
さらには、この発明は、身体運動量を望ましいダイエットレベルに調整するための身体に携帯可能な装置を用いた方法を規定している。
【００２３】
そこで、この方法は、
接続メモリを持つプロセッサーによって、少なくとも一つのセンサーにおいて予め規定した分解能にもとづき人の利用者の身体部分の動きとして記録された入力信号を制御および記録する措置と、
この入力信号を、このメモリ内に保存した、望ましいダイエットレベルに対する、規定の分解能の範囲内において予め規定した動きと比較する措置と、
その出力信号が、この動きを、保存した動きに適合させる方法を指示する形での出力信号によって、この利用者にフィードバックを提供する措置とを有し、その際身体運動を、このダイエットレベルと関連付けるようにし、このようにして身体運動を、このダイエットレベルに対応するレベルに適合させる方法である。
【００２４】
この装置の実施形態は、方法に関する一連の記載した従属請求項にもとづくこの発明の方法に対して規定されるものとする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下においては、この発明を実施構成と例を用いて良く理解してもらうための図面と図面の簡単な説明を参照されたい。
【００２６】
この発明の記述の最後に、この発明にもとづく身体運動を記録するためのセンサーが行った計数を示す表を挙げている。
【００２７】
この発明は、正しい状態でのダイエットを実行できるように、ダイエット中の身体運動を制御するための新しい発明としての装置と方法を提供するものである。
【００２８】
図１は、この発明により規定される装置を収容する容器１０を模式的に描いており、例えば運動センサー１２を持つ容器を肢体に装着して、人の肢体に起こる動きを測定し、身体運動の現状のレベルを表示するためのモニタまたはスクリーンを有している。この身体部分は、例えば足首、手首であり、その際センサー１２をブレスレットまたは同様のものに当業者に周知の方法で装着したり、あるいは別の身体部分に、例えば接着手段で装着する。信号伝送方法については、得られたセンサー信号を制御目的に使用するプロセッサで計算するために、これらの信号をセンサーと受信機間の無線または有線接続により伝送することが知られている。この発明は、これらの従来の技術による伝送方法の一つだけを使用することに限定されるものではない。
【００２９】
この発明の作用の仕方は、実行された動作の絶対量を測定すること、あるいは運動にもとづくカロリーを計ることではなく、人の身体運動の監視にもとづき運動レベルを修正すると同時に、学習の範例を用いて身体運動レベルの強さをフィードバックすることにある。
【００３０】
このように、この発明は、身体運動量を望ましいダイエットレベルに調整するための軽量で身体に携帯可能な装置または機器１０，１２を提案するものである。
【００３１】
この装置は、
人の利用者の身体部分に装着して、その身体部分の動きを、予め規定した分解能、例えば予め規定した時間間隔にもとづく動きとして記録する、少なくとも一つのセンサー１２と、
このセンサーからの入力信号を制御および記録する、接続メモリを持つプロセッサーと、
この入力信号を、このメモリ内に保存した、望ましいダイエットレベルに対応する、規定の分解能の範囲内において予め規定した動きと比較する比較器手段と、
この利用者に出力信号を与えるフィードバック手段とを有する。この出力信号は、この動きを、保存した動きに適合させる方法を指示し、このようにして身体運動を、このダイエットレベルに対応するレベルに適合させる。その際、身体運動を、このダイエットレベルと関連付けるような構成により、これを実現するものである。
【００３２】
この発明の一つの実施形態においては、望ましいダイエットレベルに対応する、保存された動きが、人の体重と身長のパラメータの内の少なくとも一つと関連付けられる。その場合、望ましい関連パラメータは、人のボディマス指数（ＢＭＩ）である。
【００３３】
身体運動に対するフィードバックは、一つの実施形態において、少なくとも二つの信号により提供され、その場合これらの信号により動きの増進または低減を逐次要求するものである。測定時間間隔の間における身体部分の動きを画像表示するだけでは不十分であるということから、二つの信号で提供することが必須であることがわかる。単純な画像表示は無視され易いので、運動中の人に警告を発するようなフィードバック信号を提供する必要がある。このことから、音と画像表示、振動による触感のフィードバック信号と画像表示、あるいはこれら三つすべてのような、少なくとも二つの信号を提供するものである。音または触感によるフィードバックは、運動の低減または増進に関して異なる周波数で提供することができる。振動による触感のフィードバックおよび同様の方法は、同分野において良く知られており、これ以上述べない。
【００３４】
保存された予め規定した身体部分の動きを、異なる動きに対して相違させるのも、有利である。
【００３５】
この発明により規定される装置１０，１２は、現状の運動レベルに対して同時的にフィードバックするように構成される。これは、学習の範例（負帰還法）において用いられ、相応のダイエットを維持するための運動レベルを知らない人達にとって役立つものである。そのため、運動をベースとする行為の修正を促すものである。フィードバックを伴う実際の運動の監視を通して学習することは、この発明にもとづく運動の研究によって、運動中に特定の行為を変更および／または維持する方法として、単に監視することのみよりも十分効果があることが分かっている。このように、この発明にもとづき用いられる装置と方法は、現状の運動を監視し、フィードバックを提供して、対象とする運動を別の種類の運動と区別するのを助けるものである。
【００３６】
望ましくは、この装置は、これを使う人がダイエットレベルに対応する予め規定した運動レベルを上回っているのか、下回っているのかを分かるようにし、それによって体重の増加または減少をより正確なレベルに調整できるように構成される。例えばＬＣＤディスプレイと操作ボタン１４を用いて、持ち運びが楽なように、そして得られたセンサー入力信号のデジタル化、計算、および保存を電池で駆動するように構成されている。動きをサンプリングしたものの画像表示は、ＬＣＤディスプレイまたは同等のものによって提供される。
【００３７】
さらに、この発明は、身体運動量を望ましいダイエットレベルに調整するための身体に携帯可能な装置を用いた方法を規定している。
【００３８】
この方法は、
接続メモリを持つプロセッサーによって、少なくとも一つのセンサーにおいて予め規定した分解能にもとづき人の利用者の身体部分の動きとして記録された入力信号を制御および記録する措置と、
この入力信号を、このメモリ内に保存した、望ましいダイエットレベルに対する、規定の分解能の範囲内において予め規定した動きと比較する措置とを有する。そして、出力信号によって、この利用者にフィードバックを提供する。この出力信号は、この動きを、保存した動きに適合させる方法を指示する。その際、身体運動を、このダイエットレベルと関連付けるようにし、このようにして身体運動を、このダイエットレベルに対応するレベルに適合させるものである。
【００３９】
この発明の事前研究において、運動センサー１２を用いて様々な運動レベルを観測した。運動センサーは、幾つかの相異なる身体運動の強度を捕らえており、その平均のレベル値、低いレベル値、ならびに高いレベル値をこの発明の記述の最後にある表に記載する。特定の規定のダイエットレベルを持つ人を観測した場合、６つの異なる運動状態、すなわち休息、家事、歩行、走行、階段上昇、階段降下があった。添付した表においては、上述のとおり、平均値、低い値、および高い値に分類している。
【００４０】
図２は、センサー入力の結果を６つのグラフで描いており、各グラフは、表に記載した運動の個々のタイプに対して得られた動きを表している。グラフは、ｘ軸で０〜５分までの時間目盛りを、ｙ軸で０〜６０動作までの強度を示している。各グラフでは、センサー１２で記録した測定を、５分間にわたって１６秒（種々ある中の一つの可能な分解能）毎に計数した動き（水平または垂直の揺れ）の合計で示している。グラフを読む場合、図２の上段のグラフにおいては、左側は休息に関する、右側は家事に関する強度対時間のグラフを示しており、中段においては、左側は歩行に関する、右側は走行に関するグラフを、下段においては、左側は階段上昇に関する、右側は階段下降に関するグラフを示している。
【００４１】
図３は、１４の低いＢＭＩを持つ人に対する身体運動量を示すグラフを描いた図である。０〜６０までの身体の動きの強度をｙ軸に、０７．１５〜００．０７までの時間をｘ軸に描いている。この特定の運動に関して、この人が体重を増加させるためには、このＢＭＩに相応の動きは、強度が２０を越えてはならない。さらに、２０を越える動きの全時間間隔に対して、この人に過剰な運動であることを警告する、この発明にもとづくフィードバックが行われる。
【００４２】
この発明における記述を通して、特定の名前を付けなかった手段は、当業者に周知のソフトウェア手段またはハードウェア手段、あるいはこの両方を組み合わたものを示すものとする。
【００４３】
ここに示したあるいは記載した装置ならびに方法は、望ましいものであるとみなされる一方、記載した一連の請求項で定義される、この発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、明らかに種々の変更および修正を行いうるものである。
表

【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一つの実施形態にもとづく、ダイエット中における身 体運動を制御するための装置を描いた図
【図２】 この発明にもとづくセンサーで測定した身体運動に関する６つの グラフ
【図３】 低いボディマス指数の人に対する運動のグラフ
【符号の説明】
１０ 容器
１２ 運動センサー
１４ 操作ボタン

Claims (16)

1. 身体運動量を望ましいダイエットレベルに調整するための携帯可能な装置（１０，１２）であって、
   人の利用者の身体部分に装着して、その身体部分の動きを、予め規定した分解能にもとづく動きとして記録する、少なくとも一つのセンサー（１２）と、
   このセンサー（１２）からの入力信号を制御および記録する、接続メモリを持つプロセッサーと、
   この入力信号を、このメモリ内に保存した、望ましいダイエットレベルに対応する、規定の分解能の範囲内において予め規定した動きと比較する比較器手段と、
   この動きを、保存した動きに適合させる方法を指示する形の出力信号を、この利用者に与えるフィードバック手段とを有し、その際身体運動を、このダイエットレベルと関連付けるようにし、このようにして身体運動を、このダイエットレベルに対応するレベルに適合させる装置。
2. 望ましいダイエットレベルに対応する、保存された前記の動きが、前記の人の体重と身長のパラメータの内の少なくとも一つと関連付けられている請求項１に記載の装置。
3. 前記の保存された、ダイエットに対応する、望ましい動きのレベルが、前記の人のボディマス指数と関連付けられている請求項１に記載の装置。
4. 少なくとも二つの出力信号による前記のフィードバックが、動きの増進または低減を逐次要求する請求項１〜３のいずれか一つに記載の装置。
5. 前記の信号が、音、画像表示または触感のフィードバック信号である請求項４に記載の装置。
6. 前記のプロセッサおよび前記の手段が、ディスプレイを持つ携帯可能な容器内に収容されている請求項１〜５のいずれか一つに記載の装置。
7. 前記の容器が、前記の少なくとも一つのセンサーを有する請求項６に記載の装置。
8. 前記の保存された予め規定した動きが、異なる動きに対して相違する請求項１〜７のいずれか一つに記載の装置。
9. 身体運動量を望ましいダイエットレベルに調整するための携帯可能な装置（１０，１２）を用いる方法であって、
   接続メモリを持つプロセッサーによって、少なくとも一つのセンサー（１２）において予め規定した分解能にもとづき人の利用者の身体部分の動きとして記録された入力信号を制御および記録する措置と、
   この入力信号を、このメモリ内に保存した、望ましいダイエットレベルに対する、規定の分解能の範囲内において予め規定した動きと比較する措置と、
   この動きを、保存した動きに適合させる方法を指示する形の出力信号によって、この利用者にフィードバックを提供する措置とを有し、その際身体運動を、このダイエットレベルと関連付けるようにし、このようにして身体運動を、このダイエットレベルに対応するレベルに適合させる方法。
10. 望ましいダイエットレベルに対応する、保存された前記の動きが、前記の人の体重と身長のパラメータの内の少なくとも一つと関連付けられている請求項９に記載の方法。
11. 前記の保存されたダイエットに対応する、望ましい動きのレベルが、前記の人のボディマス指数と関連付けられている請求項９に記載の方法。
12. 少なくとも二つの出力信号による前記のフィードバックが、動きの増進または低減を逐次要求する請求項９〜１１のいずれか一つに記載の方法。
13. 前記の信号が、音、画像表示または触感のフィードバック信号である請求項１２に記載の方法。
14. 前記のプロセッサおよび前記の手段が、ディスプレイを持つ携帯可能な容器内に収容されている請求項９〜１３のいずれか一つに記載の方法。
15. 前記の容器が、前記の少なくとも一つのセンサーを有する請求項１４に記載の方法。
16. 前記の保存された予め規定した動きが、異なる動きに対して相違する請求項９〜１５のいずれか一つに記載の方法。

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