JP4076825B2 - 運動量算出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定者の運動量を算出するための運動量算出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、被測定者の運動量を算出するために運動量算出装置が開発されているが、従来の運動量算出装置は、例えば、特開２００１−１６１６７０号公報に記載されているように、運動量等を算出するために、被測定者の移動する加速度、心拍、血圧、体温等を多くのセンサを用いて測定し、得られた各データを用いて演算して求めている。これにより、被測定者の運動量等を算出することは可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、運動には多様な状況が存在するため、運動量を高精度に測定しようとすると、それらの全ての状況をセンサによって測定する必要が生じるため、システムが大がかりになり、極めて高価になるという問題がある。
また、全ての状況下での測定は不可能であるため、高価なシステムを構成した場合でも、算出結果として得られる運動量等には精度的に一定の限界がある。
【０００４】
本発明は、簡単な構成で、実用上十分な精度で運動量の算出が可能な運動量算出装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、被測定者が自覚した運動強度である自覚的運動強度を入力する入力手段と、運動強度に基づいて運動量を算出するためのパラメータを記憶する記憶手段と、前記入力手段によって入力された自覚的運動強度及び前記記憶手段に記憶したパラメータに基づいて前記被測定者の運動量を算出する運動量算出手段とを備えて成ることを特徴とする運動量算出装置が提供される。運動量算出手段は、入力手段によって入力された自覚的運動強度及び記憶手段に記憶したパラメータに基づいて被測定者の運動量を算出する。
【０００６】
ここで、前記パラメータとして運動強度と心拍数の対応関係を表すデータが前記記憶手段に記憶されて成り、前記運動量算出手段は、前記記憶手段に記憶した運動強度と心拍数の対応関係を参照して、前記入力手段から入力された自覚的運動強度に基づいて、前記被測定者の運動量を算出するように構成してもよい。
また、前記入力手段から入力された体力レベルを記憶する体力レベル記憶手段を備えると共に、前記記憶手段には、体力レベルに応じた運動強度と心拍数の対応関係が記憶されて成り、前記運動量算出手段は、前記体力レベル記憶手段に記憶した体力レベルに対応する運動強度と心拍数の対応関係を参照して、前記入力手段から入力された自覚的運動強度に基づいて、前記被測定者の運動量を算出するように構成してもよい。
【０００７】
また、運動状態の傾向が予め設定した条件を満足するときに前記体力レベルを補正する体力レベル補正手段を有し、前記運動量算出手段は、前記体力レベル補正手段によって補正された体力レベルに基づいて前記被測定者の運動量を算出するように構成してもよい。
また、前記運動量算出手段は、下記式に基づいて前記被測定者の運動量を算出するように構成してもよい。
運動量＝ＲＭＲ×性・年齢補正計数×体重×運動時間
但し、ＲＭＲ＝１．２０×（Ｍｅｔｓ−１）
Ｍｅｔｓ＝運動時酸素摂取量／安静時酸素摂取量
である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る運動量算出装置のブロック図である。
図１において、運動量算出装置は、使用者が入力操作可能な入力手段としての外部入力回路１０１、１１２、記憶手段としてのメモリ１０２、中央処理装置（ＣＰＵ）によって構成された運動量算出手段としての演算回路１０６、液晶表示装置によって構成された表示手段としての表示素子１０７、同じ運動をした際に要した時間等の運動状態の傾向であるトレンドを記憶するトレンド記憶手段１０８、時計部１０９を備えている。
【０００９】
ここで、トレンドとは、使用者が同一内容の運動を繰り返し行った場合に体力が増加するため、運動量を算出する際に使用する体力レベルを補正するためのパラメータであり、運動状態の傾向を示している。トレンドとして、例えば、同一内容の運動に要した時間、同一の運動に要した前回と今回の時間の差、あるいは、同一の運動に対する自覚的運動強度が使用される。前記トレンドは、演算回路１０６によって算出されて、トレンド記憶手段１０８に記憶される。後述するように、演算回路１０６は、運動量を算出する際に、トレンド記憶手段１０８に記憶したトレンドを参照して体力レベルを補正し、該補正後の体力レベルを用いて運動量を算出する。
【００１０】
メモリ１０２は、年齢情報や性別情報を記憶する年齢／性別記憶手段１０３、体重情報を記憶する体重記憶手段１０４、体力レベルを記憶する体力レベル記憶手段１０５を有している。
体力レベルは、体力のレベルに応じて種類分けした人の分類であり、例えば、スポーツマン、普通の人、運動不足の人の種別がある。図５は、体力レベルに応じた運動強度と心拍数との関係を示す図であり、体力レベルとして、スポーツマン、普通の人、運動不足者の例を示している。
【００１１】
前記年齢情報や性別情報、体重情報、体力レベルは、使用者が外部入力回路１０１を操作して入力する。また、メモリ１０２には、演算回路１０６を構成するＣＰＵが処理を実行するプログラムが予め記憶されている。
時計部１０９は、現在時刻を計時する機能を有するのみならず、ラップタイム測定機能を有するストップウオッチ部１１０、使用者が入力操作可能な外部入力回路１１２によって設定される運動強度を記憶する運動強度設定手段１１１を有している。
【００１２】
図２〜図４は、本発明の実施の形態に係る運動量算出装置の処理を示すフローチャートで、演算回路１０６を構成するＣＰＵがメモリ１０２に記憶したプログラムを実行することによって行う処理を示している。尚、図２は使用者の年齢等の使用者データを初期設定する処理を示し、図３は使用者の運動量を算出するための全体処理を示し、又、図４は運動量算出がより正確に行われるように、トレンド（使用者の運動状態の傾向）によって体力レベルの補正を行う処理を示している。
【００１３】
以下、図１〜図５を参照して、本実施の形態に係る運動量算出装置の動作を説明する。
先ず、使用者の年齢等の使用者データを設定する場合の動作を説明する。
使用者の年齢等の使用者データを設定する場合、外部入力回路１０１から使用者の年齢を入力すると、演算回路１０６は年齢が入力されたと判断して（ステップＳ２０１）、年齢／性別記憶手段１０３に前記年齢を記憶する（ステップＳ２０２）。
【００１４】
次に、外部入力回路１０１から使用者の性別を入力すると、演算回路１０６は性別が入力されたと判断して（ステップＳ２０３）、年齢／性別記憶手段１０３に前記性別を記憶する（ステップＳ２０４）。
次に、外部入力回路１０１から使用者の体重を入力すると、演算回路１０６は体重が入力されたと判断して（ステップＳ２０５）、体重記憶手段１０４に前記体重を記憶する（ステップＳ２０６）。
次に、外部入力回路１０１から使用者の体力レベルを入力すると、演算回路１０６は体力レベルが入力されたと判断して（ステップＳ２０７）、体力レベル記憶手段１０５に前記体力レベルを記憶する（ステップＳ２０８）。
【００１５】
次に、運動量を算出する場合の処理について説明する。
使用者が運動開始と同時に、外部入力回路１１２からストップウオッチ計測開始指示の操作を行うと、時計部１０９は前記ストップウオッチ計測開始指示に応答して、ストップウオッチ計測を開始する（ステップＳ３０１）。
【００１６】
運動終了によってストップウオッチ計測動作を完了した後、外部入力回路１１２から運動の種類を表す運動番号及び自覚的運動強度が入力されると（ステップＳ３０２、Ｓ３０３）、演算回路１０６は、前記運動番号及び前記自覚的運動強度を運動強度設定手段１１１に記憶した後、体力レベル記憶手段に記憶した体力レベルを補正する（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０４は体力レベル補正手段を構成している。
演算回路１０６は、トレンドによって体力レベルを補正する際の処理を、図４に示すようにして行う。
【００１７】
図４において、外部入力回路１１２から入力された運動番号を判断する（ステップＳ４０１）。即ち、先ず運動番号が１番か否かを判断し、異なる場合には、他の番号か否かを順次判断して、外部入力回路１１２から入力された運動番号を判別する。尚、例えば、徒歩やランニング、走行距離等によって、運動が種類分けされており、各運動種類ごとに運動番号が付与されている。したがって、運動番号を指定することによって運動の種類を指定することができる。
【００１８】
ステップＳ４０１において、運動番号が例えば１番と判断した場合、外部入力回路１１２から入力された今回の自覚的運動強度が、運動強度設定手段１１１に記憶されている前回の自覚的運動強度に比べてどの様に変化しているかを判断する（ステップＳ４０２）。
ステップＳ４０２において、今回の自覚的運動強度が前回の自覚的運動強度よりも小さいと判断した場合には、ストップウオッチ部１１０で計時した今回のタイムが平均タイム以下か否かを判断する（ステップＳ４０３）。今回のタイムが平均タイム以下ではないと判断した場合には処理を終了する。
【００１９】
ステップＳ４０３において、今回のタイムが平均タイム以下と判断した場合には、体力レベルが増加してきた可能性が認められるため、トレンドの数値を１増加させる（ステップＳ４０７）。ステップＳ４０３において、今回のタイムが平均タイム以下ではないと判断した場合には、体力レベルに変化が認められないため、そのまま処理を終了する。
【００２０】
次に、ステップＳ４０７において得られたトレンドの数値が、予め定めた所定の閾値より大きいか、あるいは、小さいかを判断する（ステップＳ４０９）。
ステップＳ４０９において、トレンドの数値が前記閾値よりも大きいと判断した場合には、体力レベルの数値を１増加させる（ステップＳ４１０）。ステップＳ４０９において、トレンドの数値が前記閾値よりも小さいと判断した場合には、体力レベルの数値を１減少させる（ステップＳ４１１）。
【００２１】
一方、ステップＳ４０２において、今回の自覚的運動強度が前回の自覚的運動強度と等しいと判断した場合には、ストップウオッチ部１１０で計時した今回のタイムが平均タイムより小さいか否かを判断する（ステップＳ４０４）。
ステップＳ４０４において、今回のタイムが平均タイムよりも小さいと判断した場合には、体力レベルが向上してきたことを表すものであり、ステップＳ４０７に移行する。また、ステップＳ４０４において、今回のタイムが平均タイムよりも小さくないと判断した場合には、体力レベルが変化していないかあるいは、低下してきたことを表すものであり、ステップＳ４０５に移行する。
【００２２】
ステップＳ４０５において、今回のタイムが平均タイムよりも大きいと判断した場合には、体力レベルが低下してきたことを表すものであり、トレンドの数値を１増加させた後にステップＳ４０９に移行する。ステップＳ４０５において、今回のタイムが平均タイムよりも大きくないと判断した場合には、体力レベルが変化していないことを表すものであり、そのまま処理を終了する。
また、ステップＳ４０２において、今回の自覚的運動強度が前回の自覚的運動強度よりも大きいと判断した場合には、ストップウオッチ部１１０で計時した今回のタイムが平均タイム以上か否かを判断する（ステップＳ４０６）。
【００２３】
ステップＳ４０６において、今回のタイムが平均タイム以上と判断した場合には、体力レベルが低下してきたと認められるため、ステップＳ４０８に移行する。また、ステップＳ４０６において、今回のタイムが平均タイム以上ではないと判断した場合には、体力レベルが変化していないと認められるため、そのまま処理を終了する。
以上のようにして、トレンドによって体力レベルを補正する。
【００２４】
図６は、自覚的運動強度から心拍数を算出するための自覚的運動強度（ＰＲＥ）判定表である。使用者は、図６の右欄に記載された自覚的運動強度の内容から、自己が行った運動の運動強度を選択し対応した数値を入力する。該数値は１０倍したものが心拍数にほぼ一致するように設定されている。
【００２５】
図５を用いて、図６で得られた心拍数と体力レベルに対応する運動強度を算出する。得られた運動強度は運動時酸素摂取量を表している。尚、安静時酸素摂取量は、予め運動強度記憶手段１１１に記憶した値を用いる。例えば、一般成人の場合、安静時酸素摂取量は３．５ｍｌ／ｋｇ／分であるため、運動量を算出する場合にはこの値を使用する。
【００２６】
図７は、性別及び年齢による補正係数である性・年齢補正計数を示す表である。運動量を算出する際に使用する性・年齢補正計数は、図７を参照して算出する。
次に、演算回路１０６は、下記式を用いて運動量を算出する（図３のステップＳ３０５）。尚、図５〜図７および下記しき式は公知のものであり、例えば[新版] 運動処方 理論と実際 池上 晴夫著 朝倉書店 1990年5月10日初版第1刷に記載されている。
【００２７】
即ち、使用者は、外部入力回路１１２から、図６を参照して自覚的運動強度の数値を入力する。
演算回路１０６は、入力された自覚的運動強度の数値を１０倍して心拍数を算出する。次に、演算回路１０６は、図５を参照して、前記心拍数から運動強度（＝運動時酸素摂取量）を求める。また、図７を参照して、性・年齢補正計数を求める。
【００２８】
以上のようにして求めた各パラメータ、メモリ１０２及び運動強度設定手段１１１に記憶したデータを使用して、下記の関係式から運動量を算出する。
運動量＝ＲＭＲ×性・年齢補正計数×体重×運動時間
ＲＭＲ＝１．２０×（Ｍｅｔｓ−１）
Ｍｅｔｓ＝運動時酸素摂取量／安静時酸素摂取量
このようにして算出された運動量は表示素子１０７に表示される（ステップＳ３０６。
【００２９】
以上述べた如く、本実施の形態に係る運動量算出装置は、外部入力回路１１２から、使用者が自覚した運動強度である自覚的運動強度を入力し、演算回路１０６は、メモリ１０２、トレンド記憶手段１０８、運動強度設定手段１１１に記憶した年齢、性別、体重、体力レベル等のパラメータおよび前記自覚的運動強度に基づいて、前記使用者の運動量を算出するように構成している。また。運動状態の傾向（トレンド）が所定の条件を満たす場合には、使用者の体力レベルを補正し、前記補正した体力レベルを使用して運動量を算出するように構成している。
【００３０】
したがって、運動強度等を直接計測するセンサを使用していないため、簡単な構成で、一定の精度を持った運動量の算出が可能になる。運動量の算出精度は高精度ではないが、実用上十分な精度が得られる。
また、高精度な計測器を使用していないため、廉価に構成することが可能になる。
また、自覚的運動強度のデータを入力するのみで容易に運動量を得ることが可能になる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係る運動量測定装置によれば、簡単な構成で、一定の精度を持った運動量の算出が可能になる。
また、廉価に構成することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る運動量算出装置のブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係る運動量算出装置の処理を示すフローチャートである。
【図３】 本発明の実施の形態に係る運動量算出装置の処理を示すフローチャートである。
【図４】 本発明の実施の形態に係る運動量算出装置の処理を示すフローチャートである。
【図５】 体力レベルに応じた運動強度と心拍数との関係を示す図である。
【図６】 自覚的運動強度と心拍数の関係を表す自覚的運動強度判定表の図である。
【図７】 性・年齢補正計数を示す図である。
【符号の説明】
１０１、１１２・・・入力手段としての外部入力回路
１０２・・・記憶手段を構成するメモリ
１０３・・・年齢／性別記憶手段
１０４・・・体重記憶手段
１０５・・・体力レベル記憶手段
１０６・・・運動量算出手段及び体力レベル補正手段としての演算回路
１０７・・・表示手段としての表示素子
１０８・・・記憶手段を構成するトレンド記憶手段
１０９・・・時計部
１１０・・・計時手段としてのストップウオッチ部
１１１・・・記憶手段を構成する運動強度設定手段

Claims (3)

1. 被測定者が自覚した運動強度である自覚的運動強度を入力する入力手段と、運動強度に基づいて運動量を算出するためのパラメータを記憶する記憶手段と、前記入力手段によって入力された自覚的運動強度及び前記記憶手段に記憶したパラメータに基づいて前記被測定者の運動量を算出する運動量算出手段とを備えて成り、
   前記パラメータとして運動強度と心拍数の対応関係を表すデータが前記記憶手段に記憶されて成り、
   前記運動量算出手段は、前記記憶手段に記憶した運動強度と心拍数の対応関係を参照して、前記入力手段から入力された自覚的運動強度に基づいて、前記被測定者の運動量を算出し、
   前記入力手段から入力された体力レベルを記憶する体力レベル記憶手段を備えると共に、前記記憶手段には、体力レベルに応じた運動強度と心拍数の対応関係が記憶されて成り、
   前記運動量算出手段は、前記体力レベル記憶手段に記憶した体力レベルに対応する運動強度と心拍数の対応関係を参照して、前記入力手段から入力された自覚的運動強度に基づいて、前記被測定者の運動量を算出することを特徴とする運動量算出装置。
2. 運動状態の傾向が予め設定した条件を満足するときに前記体力レベルを補正する体力レベル補正手段を有し、前記運動量算出手段は、前記体力レベル補正手段によって補正された体力レベルに基づいて前記被測定者の運動量を算出することを特徴とする請求項１記載の運動量算出装置。
3. 前記運動量算出手段は、下記式に基づいて前記被測定者の運動量を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の運動量算出装置。
   運動量＝ＲＭＲラ性・年齢補正計数ラ体重ラ運動時間但し、ＲＭＲ＝１．２０ラ（Ｍｅｔｓ−１）Ｍｅｔｓ＝運動時酸素摂取量／安静時酸素摂取量である。

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