JP4503818B2 - Display device - Google Patents

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JP4503818B2
JP4503818B2 JP2000369636A JP2000369636A JP4503818B2 JP 4503818 B2 JP4503818 B2 JP 4503818B2 JP 2000369636 A JP2000369636 A JP 2000369636A JP 2000369636 A JP2000369636 A JP 2000369636A JP 4503818 B2 JP4503818 B2 JP 4503818B2
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  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運動中の被験者の心拍出量(血流量)を表示する表示装置に関するもので、特に、自転車によるトレーニング中の心臓の負担度合および運動量を把握するのに適する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、ジョギング中や設置型自転車のペダリング中の運動量を測定および表示する種々の装置が提案されて使用されている。最も簡便なものとしては「万歩計」と称されるものがあり、上下振動を検出して歩数や消費エネルギーを算出推定して表示しているが、精度的には取るに足らないものであった。そこで、被験者の個人情報と、被験者の運動中の速度および心拍数とから、被験者に最適な運動継続方法を指示する適正運動指示装置を備える特開平7−246255号公報に開示された第1従来例のものや、設置型自転車の負荷ペダリングによりダイエットを目的とするトレーニングシステムにおいて、負荷と運動時間から脂肪消費量の累積値を演算してグラフ表示する表示手段を設けた特開平9−173500号公報に開示された第2従来例のものが提案され、精度の向上と運動状態に応じたきめ細かな表示および指示が可能となってきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記第1従来例に開示されたものでは、運動中の移動距離や消費エネルギーを光学的手段あるいは音声手段により表示しつつ、被験者個人の運動特性に応じた最適な運動継続方法を指示することが可能であるものの、表示されるのが移動距離や消費エネルギーのみであり、運動中の被験者にとっていまひとつ実感に乏しいものであった。また、前記第2従来例に開示されたものでは、ダイエット中の映像シミュレーションや脂肪消費量の累積値を分かり易いグラフ表示にて行えて運動効果の目標の設定が容易となったものの、センサー等の諸装置が室内用に設定されて使用場所が限定される他、表示内容が被験者の心拍数や運動時間および負荷といった単なる数値的な指標のみで、被験者個人のばらつきについて何らの配慮もなされていないことから、指標としても限界があった。
【0004】
そこで本発明は、前記従来の表示装置の諸課題を解決して、屋外での使用にも適し、新しい尺度の表示内容の採用によって運動強度や運動量の明瞭で適正な把握を可能とした表示装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、被験者の個人情報を入力する入力部と、被験者の運動中の心拍あるいは脈拍を検出する拍動センサーと、前記入力部からの個人情報に基づいて被験者の1回拍出量を推定し前記拍動センサーからの信号をカウントする演算部を含む制御部と、該制御部にて得られた運動中の被験者の心拍出量を表示する表示部とを設けるとともに、該表示部に、運動中の被験者の心拍出量に加えて、累積心拍出量、体内血液循環回数および運動強度表示部を設けたことを特徴とするものである。また本発明は、被験者の個人情報を入力する入力部と、被験者の運動中の心拍あるいは脈拍を検出する拍動センサーと、前記入力部からの個人情報に基づいて被験者の1回拍出量を推定し前記拍動センサーからの信号をカウントする演算部を含む制御部と、該制御部にて得られた運動中の被験者の心拍出量を表示する表示部とを設けるとともに、前記入力部あるいは表示部に、運動中における被験者の主観的快適度を入力する入力手段を設置して、該入力手段からの情報により前記被験者の1回拍出量を補正するように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記表示装置を視認位置に取り付けるとともに、ハンドルバーの握り部に前記拍動センサーを設置したことを特徴とする自転車を解決手段とする。また本発明は、前記拍動センサーが、左右のハンドルバーの握り部にそれぞれ設置した電極間の電位差を検出する検出手段から構成されたことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とするものである。
【0006】
【実施の形態】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1は本発明の表示装置における入力部および表示部の全体平面図、図2は本発明の表示装置の概略ブロック構成図、図3は本発明の表示装置を取り付けた自転車の全体側面図、図4は図3の要部拡大図、図5は本発明の表示装置における制御フロー図、図6は心拍と運動との関係図である。
本発明の表示装置は、図2に示すように被験者の個人情報を入力する入力部2と、被験者の運動中の心拍あるいは脈拍を検出する拍動センサー12と、前記入力部2からの個人情報に基づいて被験者の1回拍出量を推定し前記拍動センサー12からの信号をカウントする演算部18を含む制御部14と、該制御部14にて得られた運動中の被験者の心拍出量を表示する表示部3とを設けるとともに、該表示部3に、運動中の被験者の心拍出量に加えて、累積心拍出量、体内血液循環回数および運動強度表示部9、8、10を設けたことを特徴とするものである。
【0007】
以下に詳述すると、図1に示すように、表示装置1は上部の入力部2と下部の表示部3とを有する。入力部2には多数の押しボタンから構成される数種類の入力部が配設され、男女差を識別する男女入力部4、年代年齢を入力する年齢入力部5、身体情報を入力する体重、身長入力部6および被験者の日常の運動量を入力する運動量入力部7とから構成される。これらの入力部を、後述する表示部のパネルに表示されたタッチパネル方式とすることもできる。
表示部3には、心拍出量(血流量)と血液総量から血液循環数を数値表示する血液循環数表示部8、運動中を通じて流れた総心拍出量を表示する累積心拍出量表示部9およびレッドゾーン10Bを設けて運動強度(きつさの指標)を表示する運動強度表示部10が配設される。
【0008】
さらに、表示部3の一部に運動中の被験者の快適度を把握して前記個人情報に基づく被験者の1回拍出量の推定算定値を補正できる快適ボタン11および時計Tが配設される。前記快適ボタン11は現在の運動が被験者にとって主観的に快適と感じられる場合に押下されることによって、入力部2によって入力された個人情報がそのまま使用されるが、例えば所定時間快適ボタン11が押下されない場合、検出されている心拍数に基づいて、現在の運動がきついか楽かを判断して前記個人情報に基づく被験者の1回拍出量の推定算定値を補正する。快適ボタンとしては、きつい場合および楽な場合にのみ押下する2つのボタンを配設してもよいし、これらに加えて快適な場合にのみ押下するボタンを加えて配設するように構成してもよい。これらの場合は、心拍数に基づいて現在の運動がきついか楽かを判断する判断手段を補正する。なお、前記時計Tは、現在の時刻を表示したり、運動時間の表示に切り換えることもできるし、心拍数や後述する消費エネルギーの表示機能に切り換えることもできる。
【0009】
図6は、運動の強さ(酸素摂取量)と心拍数および心拍出量ならびに1回拍出量の関係図(ミッチェル等、1971年計測)である。図6(A)は1分間の酸素摂取量に対する1分間の心拍出量(血流量)の関係を示し、ほぼ直線的な関係で上昇することが理解される。図6(B)は1分間の酸素摂取量に対する1分間の心拍数の関係を示し、これもほぼ直線的な関係で上昇することが理解される。図6(C)は1分間の酸素摂取量に対する1回拍出量の関係を示し、所定の酸素摂取量に達するとそれ以降は1回拍出量はそれほど上昇しないことが理解される。一般に、最大酸素摂取量のほぼ50%の酸素摂取量の運動強度に達すると、最大1回拍出量に対する%はほぼ100%に達することが分かっている。つまり、運動強度が50%に達した段階で1回の拍出量が最大のほほ一定値となるというものである。
【0010】
図2は、本発明の表示装置の概略ブロック構成図である。表示装置は心臓部である制御部14と入力部2と電池19および表示部3とを本体部内に収納あるいは配設し、該本体部外に拍動センサー12および必要に応じて速度センサー13(表示装置を自転車等の走行装置に設置した場合に、自転車等の走行装置の速度を検出することによって、運動量として走行距離を表示したり、制御部の電源断続を自動的に行ったりすることができる)を設けたものである。制御部14内には、電池19の電源投入のもとで、入力部2から入力された前述の個人情報を信号処理部17を通じて記憶するRAM16と、拍動センサー12から入力され信号処理部17を通じて取り込んだ信号と前記個人情報とからROM15のプログラムに基づいて必要な表示信号に演算する演算部18とが配設される。演算部18で演算された表示信号は表示部3に出力されて前述した各種情報が表示される。
【0011】
図3および図4は、本発明の表示装置を取り付けた自転車の全体側面図とその要部拡大図である。前述した本発明の表示装置1における入力部2と表示部3とからなる本体部を、自転車20の視認位置、好適にはハンドルバー21の略中間部上に着脱自在に装着して構成し、必要に応じて表示装置を取り外してジョギング等に携行して使用することもできる。その場合は、拍動センサー12として、胸部や手首に巻き付ける脈拍検出センサーや、手指での血流変動から拍動を検出する赤外線センサー等が用いられる。表示部や制御部の制御用の電源としては、本体内に収納された電池を使用するか、発電機により充電された二次電池等にリード線等により接続される。本実施の形態では、図4の拡大図に示すように、拍動センサー12として、ハンドルバー21の左右の握り部にそれぞれ設置した電極12、12間の電位差を検出することで拍動を検出できる特性を利用して検出手段を構成したものである。符号22は本体部と拍動センサー12との間を接続するセンサケーブルを示す。
【0012】
図5は、本発明の表示装置における制御フロー図である。以下に詳述すると、ステップS1において入力部2における各入力部4〜7により被験者の各種個人情報(パラメータ)が入力される。運動開始前に、これらの情報に基づいて、ステップS2において性別、年齢および日常運動量から予測最大酸素摂取量(VO2max)が算出される。ステップS3では性別、年齢、身長、体重および日常運動量から予測最大1回拍出量(SVmax)が算出される。ステップS4では性別、年齢、身長、体重、日常運動量から予測総血液量(被験者の体内にある血液の量:TBQ)が算出される。これらの算出データはステップS6にて記憶装置であるRAM16に記憶される。
【0013】
ステップS5にて運動が開始されると、ステップS7にて現在の心拍数、年齢から最大酸素摂取量に対する現在の対最大値%(%VO2max)が算出される。つまり被験者の現在の酸素摂取量すなわち運動強度がどのあたりにあるかが判定される。次いで、ステップS8にて前記ステップS2およびS7の予測最大酸素摂取量(VO2max)と最大酸素摂取量に対する現在の対最大値%(%VO2max)から酸素摂取量(VO2)が算出される。ステップS9では酸素摂取量(VO2)から消費エネルギーを算出して、ステップS10にて表示する。
【0014】
前記ステップS7にて最大酸素摂取量に対する現在の対最大値%が算出されると、これに基づいてステップS11にて最大1回拍出量に対する現在の対最大値%(%SVmax)が算出される。すなわち、現在の1回の心拍による血流量が最大1回拍出量の何%程度であるか(前述したように運動強度が50%程度に達すると、ほぼ最大1回拍出量100%に到達する)を算出することにより、その算出結果をステップS12において運動強度表示部10に表示する。運動強度表示部10(図1)は扇形を呈しており、レッドゾーン10Bは、ほぼ最大1回拍出量100%に到達する運動強度が50%程度以上の過度な状態(きつい)を表示点灯させるものであり、適正範囲10Aにおける下方での表示点灯は軽すぎる運動状態にあることを示し、レッドゾーン10Bに近い適正範囲10Aでの点灯表示が適正で快適な運動状態にあることを示すものである。
【0015】
ステップS13にて前記予測最大1回拍出量(SVmax)と最大1回拍出量に対する現在の対最大値%(%SVmax)とから、1回拍出量(SV)が算出される。次いで、ステップS14にて1回拍出量(SV)および現在の心拍数(HR(now))から1分間の心拍出量(COQ)が算出推定され、ステップS15にて前記1分間の心拍出量(COQ)および時間から運動中における総心拍出量である累積心拍出量(TCOQ)が算出される。さらにステップS16にて被験者の前記予測総血液量(TBQ)および累積心拍出量(TCOQ)から血液循環数が算出推定される。そして、ステップS17において、ステップS15の累積心拍出量(TCOQ)が表示部3における累積心拍出量表示部9にて表示され、ステップS16の血液循環数が血液循環数表示部8にて表示される。
【0016】
一方、運動開始前に入力した被験者の個人情報によって運動を開始した後に、被験者が現在行っている運動について、きついか適正であるかあるいは楽すぎるかを主観的に感じた情報として、ステップS18において主観的運動強度ボタンである快適ボタンを押下することによって、ステップS7に戻り、最大酸素摂取量に対する現在の対最大値%の算出(被験者が個人情報として把握しているデータのパラメータと、運動開始時あるいは運動中のパラメータとの間にずれが生じても、現在の運動中の負荷を快適と感じるかどうかで最大酸素摂取量に対する現在の酸素摂取量の比率を補正変更する。)の際に補正を加えることで学習機能を持たせることが可能である。つまり、体力の学習を可能とした。かくして、被験者は運動強度および血液の体内循環数というきわめて分かり易く、新しい指標によって、適正運動量を的確に把握して安全に運動を続行することができる。
【0017】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、入力部の入力形式(入力ボタンの他に、表示部におけるタッチパネル形式、メニュー選択形式等)、表示部の表示形式(LED表示の他、液晶画面表示等)および各表示部の配列(血液循環数表示部を切換え操作により心拍出量を表示するように構成することもできる)、快適ボタンの形式(運動強度が快適以外のとき押下するもの、運動強度に応じて複数の選択ボタンを配設したもの、運動強度を無段階でスライド摘みにて選定するもの等)、拍動センサーの形式(電位差測定、赤外線測定、脈動検出等)およびその配設位置(自転車等の走行車両への取付位置)ならびに信号の採取形態(ハンドルバーの握りに添設したり、握り端部に赤外センサーを設置したり、センサーを埋設した専用の手袋や指サックを用いてもよい)、各信号の演算形態等については適宜選定できる。
【0018】
【発明の効果】
以上詳細に説明してきたように、本発明によれば、被験者の個人情報を入力する入力部と、被験者の運動中の心拍あるいは脈拍を検出する拍動センサーと、前記入力部からの個人情報に基づいて被験者の1回拍出量を推定し前記拍動センサーからの信号をカウントする演算部を含む制御部と、該制御部にて得られた運動中の被験者の心拍出量を表示する表示部とを設けるとともに、該表示部に、運動中の被験者の心拍出量に加えて、累積心拍出量、体内血液循環回数および運動強度表示部を設けたことにより、検出された被験者の運動中の心拍数から、個人情報に基づいて適正に算出されて出力表示された心拍出量という新しい指標によって、個人に相応しい適正運動量を的確に把握して安全に運動を続行することができる他、さらに、運動を始める動機付けや継続性の維持に寄与することができる。その上、運動中に流れた血液の総量と体内を流れた血液循環回数を明瞭に把握して、運動効果の確認が行えるとともに、現在の運動の負荷に対する自らの体力の把握と、今後の運動の継続形態の指針を得ることができる。
【0019】
また、被験者の個人情報を入力する入力部と、被験者の運動中の心拍あるいは脈拍を検出する拍動センサーと、前記入力部からの個人情報に基づいて被験者の1回拍出量を推定し前記拍動センサーからの信号をカウントする演算部を含む制御部と、該制御部にて得られた運動中の被験者の心拍出量を表示する表示部とを設けるとともに、前記入力部あるいは表示部に、運動中における被験者の主観的快適度を入力する入力手段を設置して、該入力手段からの情報により前記被験者の1回拍出量を補正するように構成した場合は、検出された被験者の運動中の心拍数から、個人情報に基づいて適正に算出されて出力表示された心拍出量という新しい指標によって、個人に相応しい適正運動量を的確に把握して安全に運動を続行することができる他、さらに、運動を始める動機付けや継続性の維持に寄与することができる。その上、被験者が個人情報として把握しているデータのパラメータと、運動開始時あるいは運動中のパラメータとの間にずれが生じても、現在の運動中の主観的な快適度の入力で、最大酸素摂取量に対する現在の酸素摂取量の比率を補正変更して学習機能を持たせることが可能となる。
【0020】
さらにまた、自転車に表示装置を視認位置に取り付けるとともに、ハンドルバーの握り部に前記拍動センサーを設置した場合は、表示装置を自転車によるトレーニングの際に車体に簡便に取り付けて、普通に搭乗するだけで、被験者の運動中の心拍数を容易に測定でき、該心拍数と個人情報に基づいて適正に算出されて出力表示された心拍出量というきわめて分かり易い指標により、個人に相応しい適正運動量を的確に把握し自転車による運動を安全に続行することができる。
また、前記拍動センサーが、左右のハンドルバーの握り部にそれぞれ設置した電極間の電位差を検出する検出手段から構成された場合は、被験搭乗者の左右の掌の微弱電位差を検出すればよく、センサーの構造が簡素化される。
かくして、屋外での使用にも適し、新しい尺度の表示内容の採用によって運動強度の明瞭で適正な把握を可能とした表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の表示装置の1実施の形態の入力部および表示部の全体平面図である。
【図2】同、表示装置の概略ブロック構成図である。
【図3】本発明の表示装置を取り付けた自転車の全体側面図である。
【図4】同、図3の要部拡大図である。
【図5】本発明の表示装置の制御フロー図である。
【図6】心拍と運動との関係図である。
【符号の説明】
1 表示装置
2 入力部
3 表示部
4 男女入力部
5 年齢入力部
6 体重、身長入力部
7 運動量入力部
8 血液循環数表示部
9 累積心拍出量表示部
10 運動強度表示部
10A 適正範囲
10B レッドゾーン
11 快適ボタン(主観的快適度入力手段)
12 拍動センサー
13 速度センサー
14 制御部
15 ROM
16 RAM
17 信号処理部
18 演算部
19 電池
20 自転車
21 ハンドルバー
22 センサケーブル
T 時計部(酸素摂取量表示部)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device that displays the cardiac output (blood flow) of a subject who is exercising, and is particularly suitable for grasping the degree of heart burden and the amount of exercise during training on a bicycle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various devices for measuring and displaying the amount of exercise during jogging or pedaling of a stationary bicycle have been proposed and used. The simplest one is called a “pedometer”, which detects the vertical vibration and calculates and displays the number of steps and energy consumption, but it is insignificant in terms of accuracy. there were. In view of this, the first conventional technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-246255 is provided with an appropriate exercise instruction device for instructing the subject on an optimal exercise continuation method from the subject's personal information and the velocity and heart rate during exercise of the subject. JP-A-9-173500 provided with a display means for calculating a cumulative value of fat consumption from a load and an exercise time and displaying it in a graph in a training system intended for dieting by load pedaling of an installed type bicycle The second conventional example disclosed in the gazette has been proposed, and it has become possible to improve the accuracy and finely display and instruct according to the exercise state.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the one disclosed in the first conventional example, an optimal exercise continuation method is instructed according to the exercise characteristics of the individual subject while displaying the movement distance and energy consumption during exercise by optical means or voice means. Although it was possible, only the distance traveled and the energy consumption were displayed, which was not very real for the subject during exercise. In addition, although disclosed in the second conventional example, it is possible to easily set the target of the exercise effect by performing the image simulation during the diet and the accumulated value of the fat consumption by the easy-to-understand graph display, but the sensor or the like These devices are set up for indoor use and the place of use is limited, and the display contents are merely numerical indicators such as the subject's heart rate, exercise time, and load, and there is no consideration for variations in individual subjects. Because there is no such thing, there was a limit as an index.
[0004]
Therefore, the present invention solves the problems of the conventional display device, is suitable for outdoor use, and enables the clear and appropriate grasp of exercise intensity and exercise amount by adopting the display content of a new scale. The purpose is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention provides an input unit that inputs personal information of a subject, a pulsation sensor that detects a heartbeat or a pulse during exercise of the subject, and a stroke volume of the subject based on the personal information from the input unit. estimating the counts the signal from the beat sensor and a control unit including a computing unit, Rutotomoni provided a display unit for displaying the cardiac output of a subject during exercise obtained by the control unit, the In addition to the cardiac output of the subject who is exercising, the display unit is provided with a cumulative cardiac output, the number of blood circulation in the body, and an exercise intensity display unit . The present invention also provides an input unit for inputting personal information of a subject, a pulsation sensor for detecting a heartbeat or a pulse during exercise of the subject, and a stroke volume of the subject based on the personal information from the input unit. Rutotomoni provided a control unit including a computing unit estimated counting the signal from the beat sensor, and a display unit that displays the cardiac output of a subject during exercise obtained by the control unit, the input An input means for inputting the subjective comfort level of the subject during exercise is installed in the display portion or the display portion, and the stroke volume of the subject is corrected based on information from the input means. Features. Further, the present invention provides a bicycle characterized in that the display device is attached to a visual recognition position, and the pulsation sensor is installed in a grip portion of a handle bar. Further, the present invention is characterized in that the pulsation sensor is composed of detection means for detecting a potential difference between the electrodes respectively installed on the grip portions of the left and right handlebars. It is a means.
[0006]
Embodiment
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is an overall plan view of an input unit and a display unit in the display device of the present invention, FIG. 2 is a schematic block diagram of the display device of the present invention, and FIG. 3 is an overall side view of a bicycle equipped with the display device of the present invention. 4 is an enlarged view of the main part of FIG. 3, FIG. 5 is a control flow chart in the display device of the present invention, and FIG. 6 is a relationship diagram of heartbeat and exercise.
As shown in FIG. 2, the display device of the present invention includes an input unit 2 that inputs personal information of a subject, a pulsation sensor 12 that detects a heartbeat or pulse during exercise of the subject, and personal information from the input unit 2. And a control unit 14 including a calculation unit 18 that estimates the stroke volume of the subject and counts the signal from the pulsation sensor 12, and the heart rate of the subject during exercise obtained by the control unit 14 Rutotomoni provided a display unit 3 for displaying the output, to the display unit 3, in addition to the cardiac output of a subject during exercise, cumulative cardiac output, systemic blood circulation times and exercise intensity display unit 9, 8 and 10 are provided .
[0007]
More specifically, as shown in FIG. 1, the display device 1 includes an upper input unit 2 and a lower display unit 3. The input unit 2 is provided with several types of input units composed of a number of push buttons, a gender input unit 4 for identifying gender differences, an age input unit 5 for inputting age and age, weight for inputting physical information, height It comprises an input unit 6 and an exercise amount input unit 7 for inputting the daily exercise amount of the subject. These input units may be a touch panel system displayed on a panel of a display unit to be described later.
The display unit 3 includes a blood circulation number display unit 8 that displays the blood circulation number from the cardiac output (blood flow rate) and the total blood volume, and a cumulative cardiac output that displays the total cardiac output that has flowed through the exercise. An exercise intensity display unit 10 is provided that displays the exercise intensity (indicator of tightness) by providing the display unit 9 and the red zone 10B.
[0008]
Furthermore, a comfort button 11 and a clock T that can grasp the comfort level of the subject during exercise and correct the estimated stroke volume of the subject based on the personal information are provided on a part of the display unit 3. . The comfort button 11 is pressed when the current exercise is subjectively comfortable for the subject, and the personal information input by the input unit 2 is used as it is. For example, the comfort button 11 is pressed for a predetermined time. If not, based on the detected heart rate, it is determined whether the current exercise is hard or easy, and the estimated stroke volume of the subject based on the personal information is corrected. As the comfort button, two buttons that are pressed only when it is tight or comfortable may be provided, and in addition to these, a button that is pressed only when it is comfortable is added and arranged. Also good. In these cases, the determination means for determining whether the current exercise is hard or easy based on the heart rate is corrected. The timepiece T can display the current time, can be switched to display of exercise time, or can be switched to a display function of heart rate and energy consumption described later.
[0009]
FIG. 6 is a relationship diagram of exercise intensity (oxygen intake), heart rate, cardiac output, and stroke volume (measured by Mitchell et al., 1971). FIG. 6 (A) shows the relationship of the one-minute cardiac output (blood flow) to the one-minute oxygen intake, and it is understood that the increase is in a substantially linear relationship. FIG. 6 (B) shows the relationship of the one-minute heart rate to the one-minute oxygen intake, which is also understood to increase in a substantially linear relationship. FIG. 6C shows the relationship of the stroke volume to the oxygen intake for 1 minute, and it is understood that the stroke volume does not increase so much after reaching the predetermined oxygen intake. In general, it has been found that when the exercise intensity of an oxygen intake of approximately 50% of the maximum oxygen intake is reached, the% of the maximum stroke volume reaches approximately 100%. In other words, when the exercise intensity reaches 50%, the stroke volume per stroke becomes a maximum value which is almost constant.
[0010]
FIG. 2 is a schematic block diagram of the display device of the present invention. The display device accommodates or arranges the control unit 14, the input unit 2, the battery 19 and the display unit 3, which are the heart, in the main body, and a pulsation sensor 12 and a speed sensor 13 (if necessary) outside the main body. When the display device is installed on a traveling device such as a bicycle, by detecting the speed of the traveling device such as a bicycle, the travel distance can be displayed as the amount of exercise, or the power of the control unit can be automatically switched on and off. Is possible). In the control unit 14, when the battery 19 is turned on, the personal information input from the input unit 2 is stored in the RAM 16 through the signal processing unit 17, and the signal processing unit 17 is input from the pulsation sensor 12. And a calculation unit 18 for calculating a necessary display signal based on a program stored in the ROM 15 from the signal acquired through the personal information. The display signal calculated by the calculation unit 18 is output to the display unit 3 to display the various information described above.
[0011]
3 and 4 are an overall side view and an enlarged view of a main part of a bicycle to which the display device of the present invention is attached. The main body composed of the input unit 2 and the display unit 3 in the display device 1 of the present invention described above is configured to be detachably mounted on the viewing position of the bicycle 20, preferably on the substantially middle part of the handlebar 21, If necessary, the display device can be removed and used for jogging or the like. In that case, as the pulsation sensor 12, a pulse detection sensor wound around the chest or wrist, an infrared sensor for detecting pulsation from blood flow fluctuations with fingers, and the like are used. As a power source for controlling the display unit and the control unit, a battery housed in the main body is used, or connected to a secondary battery or the like charged by a generator through a lead wire or the like. In the present embodiment, as shown in the enlarged view of FIG. 4, the pulsation is detected by detecting the potential difference between the electrodes 12, 12 respectively installed on the left and right grip portions of the handlebar 21 as the pulsation sensor 12. The detection means is configured using the characteristics that can be produced. Reference numeral 22 denotes a sensor cable for connecting between the main body and the pulsation sensor 12.
[0012]
FIG. 5 is a control flow chart in the display device of the present invention. More specifically, in step S1, various personal information (parameters) of the subject is input by the input units 4 to 7 in the input unit 2. Prior to the start of exercise, the predicted maximum oxygen uptake (VO2max) is calculated from the sex, age, and daily exercise amount based on such information, based on these pieces of information. In step S3, a predicted maximum stroke volume (SVmax) is calculated from sex, age, height, weight and daily exercise amount. In step S4, a predicted total blood volume (amount of blood in the subject's body: TBQ) is calculated from sex, age, height, weight, and daily exercise amount. These calculated data are stored in the RAM 16 as a storage device in step S6.
[0013]
When exercise is started in step S5, a current maximum value% (% VO2max) for the maximum oxygen intake is calculated from the current heart rate and age in step S7. That is, it is determined where the subject's current oxygen intake, that is, the exercise intensity is. Next, in step S8, the oxygen uptake (VO2) is calculated from the predicted maximum oxygen intake (VO2max) in steps S2 and S7 and the current versus maximum value% (% VO2max) for the maximum oxygen intake. In step S9, energy consumption is calculated from the oxygen intake (VO2) and displayed in step S10.
[0014]
When the current% maximum value relative to the maximum oxygen intake is calculated in step S7, based on this, the current% maximum value (% SVmax) relative to the maximum stroke volume is calculated in step S11. The That is, what percentage of the maximum stroke volume is the current stroke volume (when the exercise intensity reaches about 50% as described above, the maximum stroke volume is almost 100%. The calculated result is displayed on the exercise intensity display unit 10 in step S12. The exercise intensity display unit 10 (FIG. 1) has a fan shape, and the red zone 10B displays an excessive state (tight) with an exercise intensity reaching approximately 100% of the maximum stroke volume of approximately 50% or more. The indicator light below in the appropriate range 10A indicates that the exercise state is too light, and the indicator display in the appropriate range 10A close to the red zone 10B indicates that the exercise state is appropriate and comfortable. It is.
[0015]
In step S13, the stroke volume (SV) is calculated from the predicted maximum stroke volume (SVmax) and the current maximum value% (% SVmax) with respect to the maximum stroke volume. Next, in step S14, a one-minute cardiac output (COQ) is calculated and estimated from the stroke volume (SV) and the current heart rate (HR (now)). In step S15, the one-minute cardiac output is estimated. A cumulative cardiac output (TCOQ), which is a total cardiac output during exercise, is calculated from the cardiac output (COQ) and time. Further, in step S16, the blood circulation number is calculated and estimated from the predicted total blood volume (TBQ) and cumulative cardiac output (TCOQ) of the subject. In step S17, the cumulative cardiac output (TCOQ) in step S15 is displayed on the cumulative cardiac output display unit 9 in the display unit 3, and the blood circulation number in step S16 is displayed on the blood circulation number display unit 8. Is displayed.
[0016]
On the other hand, in step S18 as information that subjectively felt whether the subject's current exercise is tight, appropriate, or too easy after starting exercise based on the personal information of the subject input before the start of exercise. By depressing the comfort button, which is a subjective exercise intensity button, the process returns to step S7 to calculate the current% of the maximum oxygen intake relative to the maximum oxygen intake (data parameters that the subject knows as personal information, and exercise start The ratio of the current oxygen intake to the maximum oxygen intake is corrected and changed depending on whether the current load during exercise is comfortable or not even if there is a deviation from the parameter during exercise or during exercise.) It is possible to provide a learning function by adding correction. In other words, it was possible to learn physical fitness. Thus, the subject can easily understand the exercise intensity and the number of circulating blood in the blood, and can continue the exercise safely by accurately grasping the appropriate amount of exercise using the new index.
[0017]
As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, within the scope of the present invention, the input format of the input unit (in addition to the input buttons, the touch panel format in the display unit, the menu selection format, etc.) Display format (LED display, LCD screen display, etc.) and arrangement of each display unit (the blood circulation rate display unit can be configured to display the cardiac output by switching operation), comfort button format ( One that is pressed when the exercise intensity is not comfortable, one that is provided with multiple selection buttons according to the exercise intensity, one that selects the exercise intensity with a slide knob steplessly, etc.), type of pulsation sensor (potential difference measurement) , Infrared measurement, pulsation detection, etc.) and its location (attachment position to a traveling vehicle such as a bicycle) and signal collection form (attached to the handlebar grip, or an infrared sensor installed at the grip end. Ri, the sensor may be used only gloves or finger cots were embedded) may be appropriately selected for operation form of each signal.
[0018]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, an input unit that inputs personal information of a subject, a pulsation sensor that detects a heartbeat or a pulse during exercise of the subject, and personal information from the input unit. A control unit including a calculation unit that estimates the stroke volume of the subject and counts signals from the pulsation sensor, and displays the cardiac output of the subject during exercise obtained by the control unit Rutotomoni provided a display unit, on the display unit, in addition to the cardiac output of a subject during exercise, cumulative cardiac output, by providing the body blood circulation times and exercise intensity display unit, was detected Based on the heart rate during exercise of the subject, based on the new information called cardiac output that is calculated and displayed based on personal information, the appropriate exercise amount appropriate for the individual is accurately grasped and exercise continues safely. In addition, you can exercise It can contribute to the maintenance of motivation and continuity start. In addition, the total amount of blood that has flowed during exercise and the number of blood circulations that have flowed through the body can be clearly identified, and the effects of exercise can be confirmed. Can be obtained.
[0019]
Further , the input unit for inputting the personal information of the subject, the pulsation sensor for detecting the heartbeat or pulse during the exercise of the subject, and the stroke volume of the subject are estimated based on the personal information from the input unit, A control unit including a calculation unit that counts a signal from the pulsation sensor, and a display unit that displays the cardiac output of the subject in motion obtained by the control unit, and the input unit or the display unit In addition, when the input means for inputting the subjective comfort level of the subject during exercise is installed and the stroke volume of the subject is corrected by the information from the input means, the detected subject It is possible to accurately grasp the appropriate amount of exercise suitable for the individual and continue the exercise safely with the new index of cardiac output that is calculated based on personal information and output and displayed from the heart rate during exercise it can Further, it is possible to contribute to the maintenance of motivation and continuity to begin motion. In addition, even if there is a discrepancy between the parameters of the data that the subject knows as personal information and the parameters at the time of starting or exercising, it is possible to input the maximum subjective comfort level during the exercise. It is possible to provide a learning function by correcting and changing the ratio of the current oxygen intake to the oxygen intake.
[0020]
In addition, when the display device is attached to the bicycle at the visual recognition position and the pulsation sensor is installed on the handlebar grip, the display device can be easily attached to the vehicle body during training by the bicycle and boarded normally. The heart rate during exercise of the subject can be easily measured, and the appropriate amount of exercise suitable for the individual can be determined by the extremely easy-to-understand index of cardiac output that is calculated and displayed based on the heart rate and personal information. It is possible to accurately grasp and to continue exercise by bicycle safely.
Further, when the pulsation sensor is constituted by a detecting means for detecting a potential difference between the electrodes respectively installed on the grip portions of the left and right handlebars, the weak potential difference between the left and right palms of the test passenger may be detected. The sensor structure is simplified.
Thus, there is provided a display device that is suitable for outdoor use and that enables clear and appropriate grasp of exercise intensity by adopting display contents of a new scale.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall plan view of an input unit and a display unit of an embodiment of a display device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic block configuration diagram of the display device.
FIG. 3 is an overall side view of a bicycle equipped with a display device of the present invention.
4 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 5 is a control flow chart of the display device of the present invention.
FIG. 6 is a relationship diagram between heartbeat and exercise.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display apparatus 2 Input part 3 Display part 4 Gender input part 5 Age input part 6 Weight, height input part 7 Exercise amount input part 8 Blood circulation number display part 9 Cumulative cardiac output display part 10 Exercise intensity display part 10A Appropriate range 10B Red zone 11 comfort button (subjective comfort input means)
12 Beat sensor 13 Speed sensor 14 Control unit 15 ROM
16 RAM
17 Signal Processing Unit 18 Calculation Unit 19 Battery 20 Bicycle 21 Handlebar 22 Sensor Cable T Clock Unit (Oxygen Uptake Display Unit)

Claims (4)

被験者の個人情報を入力する入力部と、被験者の運動中の心拍あるいは脈拍を検出する拍動センサーと、前記入力部からの個人情報に基づいて被験者の1回拍出量を推定し前記拍動センサーからの信号をカウントする演算部を含む制御部と、該制御部にて得られた運動中の被験者の心拍出量を表示する表示部とを設けるとともに、該表示部に、運動中の被験者の心拍出量に加えて、累積心拍出量、体内血液循環回数および運動強度表示部を設けたことを特徴とする表示装置。An input unit for inputting the personal information of the subject, a pulsation sensor for detecting a heartbeat or a pulse during exercise of the subject, and estimating the stroke volume of the subject based on the personal information from the input unit and the pulsation a control unit including a computing unit for counting the signals from the sensor, Rutotomoni provided a display unit for displaying the cardiac output of a subject during exercise obtained by the control unit, on the display unit, during exercise In addition to the cardiac output of the subject, a display device comprising a cumulative cardiac output, the number of blood circulation in the body, and an exercise intensity display unit . 被験者の個人情報を入力する入力部と、被験者の運動中の心拍あるいは脈拍を検出する拍動センサーと、前記入力部からの個人情報に基づいて被験者の1回拍出量を推定し前記拍動センサーからの信号をカウントする演算部を含む制御部と、該制御部にて得られた運動中の被験者の心拍出量を表示する表示部とを設けるとともに、前記入力部あるいは表示部に、運動中における被験者の主観的快適度を入力する入力手段を設置して、該入力手段からの情報により前記被験者の1回拍出量を補正するように構成したことを特徴とする表示装置。An input unit for inputting the personal information of the subject, a pulsation sensor for detecting a heartbeat or a pulse during exercise of the subject, and estimating the stroke volume of the subject based on the personal information from the input unit and the pulsation a control unit including a computing unit for counting the signals from the sensors, provided a display unit for displaying the cardiac output of a subject during exercise obtained by the control unit Rutotomoni, the input unit or the display unit , by installing an input means for inputting subjective comfort of the subject during exercise, you characterized by being configured so as to correct the stroke volume of the subject based on information from the input unit table Indicating device. 前記請求項1または2に記載の表示装置を視認位置に取り付けるとともに、ハンドルバーの握り部に前記拍動センサーを設置したことを特徴とする自転車。A bicycle, wherein the display device according to claim 1 or 2 is attached to a visual recognition position, and the pulsation sensor is installed at a grip portion of a handle bar. 前記拍動センサーが、左右のハンドルバーの握り部にそれぞれ設置した電極間の電位差を検出する検出手段から構成されたことを特徴とする請求項に記載の自転車。The bicycle according to claim 3 , wherein the pulsation sensor includes detection means for detecting a potential difference between electrodes respectively installed on the grip portions of the left and right handlebars.
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