JP4636523B2

JP4636523B2 - Exercise state management system and pulse data processing device

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Publication number: JP4636523B2
Application number: JP2003152773A
Authority: JP
Inventors: 康弘小畑
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2023-05-29
Also published as: JP2004350947A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脈拍を測定して運動状態の管理を行う運動状態管理システム、並びにその運動状態管理システムで使用される脈拍データ処理装置及び方法、並びにその脈拍データ処理装置をコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ランニングやジョギング等の手軽にできるスポーツにより自己の健康管理を行おうとする人々が増加している。また、スポーツの場面以外でも日常の脈拍を測定することで健康管理の指標にする人々が増加して来ている中で、脈拍計は、それらの人々に広く利用されている。従来の脈拍計として、ランニングやジョギング中に携帯して意識せずに連続的に脈拍数の測定が可能な携帯型脈拍計が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、使用者の脈波を測定し、この測定した脈波から得られる血液循環状態を該使用者に通知することによって、該使用者が自分の血液循環の状態を把握でき、成人病等の疾病の予知に役立てることが可能な健康状態管理装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この健康状態管理装置は、上記した携帯型脈拍計と同様に携帯することが可能な構造となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３１７９１２号公報（第３−４頁、第１，１５図）
【特許文献２】
特開平９−１３５８１９号公報（第６−７頁、第１，３，５図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の技術では、脈拍数又は血液循環状態が被験者に通知されるが、被験者が日常生活において有効な運動をどの程度行っているのかが分かりづらいという問題がある。このため、健康維持のための効果的な運動指針が得られず、運動していても十分な効果を上げることができない虞がある。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、被験者が有効な運動をどの程度行っているのかが分かり、効果的な運動指針を得ることができる運動状態管理システムを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、本発明の運動状態管理システムで使用される脈拍データ処理装置、脈拍データ処理方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、本発明の脈拍データ処理装置をコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の運動状態管理システムは、単位時間当たりの脈拍数を測定する脈拍測定手段と、前記脈拍数の被測定者の体動を測定する体動測定手段と、前記脈拍測定手段によって測定された脈拍数データと、前記脈拍数データと同時に前記体動測定手段によって測定された体動データとを対応付けて蓄積するデータ蓄積手段と、前記データ蓄積手段による脈拍数の時系列データの中から有効な運動状態の部分を抽出する運動状態抽出手段と、前記運動状態抽出手段による抽出データに基づいて運動状態を分析し、分析結果を出力する運動状態分析手段と、を備え、前記運動状態抽出手段は、前記データ蓄積手段に蓄積された脈拍数データに基づいて、前記データ蓄積手段に蓄積された脈拍数データの中から、有効な運動状態の部分の脈拍数データを抽出し、さらに、前記データ蓄積手段に蓄積された体動データに基づいて、前記抽出された脈拍数データの中から、有効な運動状態の部分の脈拍数データを抽出することを特徴とする。
本発明の運動状態管理システムにおいて、前記運動状態抽出手段は、前記脈拍数データに基づいて抽出された脈拍数データの中から、同時に測定された体動データの体動ピッチ数が一定値未満である脈拍数データを削除することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の運動状態管理システムにおいては、前記脈拍測定手段及び前記体動測定手段は携帯可能であり、前記脈拍測定手段及び前記体動測定手段の測定データを無線により転送する携帯可能な無線送信手段と、前記無線送信手段からの受信データを前記データ蓄積手段へ出力する無線受信手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の運動状態管理システムにおいては、前記脈拍測定手段、前記体動測定手段及び前記データ蓄積手段は携帯可能であり、前記データ蓄積手段の蓄積データを無線により転送する携帯可能な無線送信手段と、前記無線送信手段からの受信データを前記運動状態抽出手段へ出力する無線受信手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の運動状態管理システムにおいては、前記運動状態抽出手段は、前記脈拍数データに基づいて有効な運動状態の部分の脈拍数データを抽出する際に、前記脈拍数の被測定者に固有の所定の運動強度を用いてカルボーネンの式から得られた単位時間当たりの脈拍数を、有効な運動状態であるか否かの判定用閾値として使用することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の運動状態管理システムにおいては、前記運動状態抽出手段は、前記判定用閾値を使用して有効であると判定した脈拍数データが一定期間以上連続している部分のみを抽出することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の運動状態管理システムにおいては、前記運動状態分析手段による分析結果に応じて、運動の診断を行い、運動指針データを出力する運動診断手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の脈拍データ処理装置は、同じ被測定者の同時刻に測定された脈拍数データと体動データとが対応付けて蓄積されるデータファイル内の脈拍数データに基づいて、前記データファイル内の脈拍数データの中から有効な運動状態の部分の脈拍数データを抽出し、さらに、前記データファイル内の体動データに基づいて、前記抽出された脈拍数データの中から、有効な運動状態の部分の脈拍数データを抽出する運動状態抽出手段と、前記運動状態抽出手段による抽出結果の脈拍数データに基づいて運動状態を分析し、分析結果を出力する運動状態分析手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明の脈拍データ処理装置において、前記運動状態抽出手段は、前記脈拍数データに基づいて抽出された脈拍数データの中から、同時に測定された体動データの体動ピッチ数が一定値未満である脈拍数データを削除することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の脈拍データ処理装置においては、前記運動状態抽出手段は、前記脈拍数データに基づいて有効な運動状態の部分の脈拍数データを抽出する際に、前記脈拍数の被測定者に固有の所定の運動強度を用いてカルボーネンの式から得られた単位時間当たりの脈拍数を、有効な運動状態であるか否かの判定用閾値として使用することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の脈拍データ処理装置においては、前記運動状態抽出手段は、前記判定用閾値を使用して有効であると判定した脈拍数データが一定期間以上連続している部分のみを抽出することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の脈拍データ処理装置においては、前記運動状態分析手段による分析結果に応じて、運動の診断を行い、運動指針データを出力する運動診断手段を備えたことを特徴とする。
【００２７】
本発明の脈拍データ処理方法は、運動状態抽出手段と運動状態分析手段とを備えた脈拍データ処理装置における脈拍データ処理方法であって、前記運動状態抽出手段が、同じ被測定者の同時刻に測定された脈拍数データと体動データとが対応付けて蓄積されるデータファイル内の脈拍数データに基づいて、前記データファイル内の脈拍数データの中から有効な運動状態の部分の脈拍数データを抽出する第１の過程と、前記運動状態抽出手段が、前記データファイル内の体動データに基づいて、前記抽出された脈拍数データの中から、有効な運動状態の部分の脈拍数データを抽出する第２の過程と、前記運動状態分析手段が、前記第２の過程で抽出された脈拍数データに基づいて運動状態を分析し、分析結果を出力する第３の過程と、を含むことを特徴とする。
本発明の脈拍データ処理方法においては、前記第２の過程において、前記運動状態抽出手段は、前記抽出された脈拍数データの中から、同時に測定された体動データの体動ピッチ数が一定値未満である脈拍数データを削除することを特徴とする。
【００３０】
本発明のコンピュータプログラムは、同じ被測定者の同時刻に測定された脈拍数データと体動データとが対応付けて蓄積されるデータファイル内の脈拍数データに基づいて、前記データファイル内の脈拍数データの中から有効な運動状態の部分の脈拍数データを抽出する第１の機能と、前記データファイル内の体動データに基づいて、前記抽出された脈拍数データの中から、有効な運動状態の部分の脈拍数データを抽出する第２の機能と、第２の機能による抽出結果の脈拍数データに基づいて運動状態を分析し、分析結果を出力する第３の機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とする。
本発明のコンピュータプログラムにおいて、前記第２の機能は、前記脈拍数データに基づいて抽出された脈拍数データの中から、同時に測定された体動データの体動ピッチ数が一定値未満である脈拍数データを削除することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明のコンピュータプログラムにおいては、前記運動状態の分析結果に応じて、運動の診断を行い、運動指針データを出力する機能をコンピュータに実現させることを特徴とする。
これにより、前述の脈拍データ処理装置がコンピュータを利用して実現できるようになる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態による運動状態管理システムの全体構成を示すブロック図である。図１において、運動状態管理システムは、携帯型脈拍計１と、この携帯型脈拍計１と近距離無線通信により接続される携帯型データ転送装置２と、この携帯型データ転送装置２と通信ネットワーク３を介して通信接続される脈拍データ処理装置４と、この脈拍データ処理装置４と通信ネットワーク３を介して通信接続される表示端末５とを備える。携帯型脈拍計１及び携帯型データ転送装置２は、被験者に着用されている。
【００３３】
通信ネットワーク３は、無線通信網及び有線通信網から構成される。例えば、携帯電話網、固定電話網、専用回線網、及びインターネットなどから構成される。
以下、上記図１の運動状態管理システムの各実施形態を順次説明する。
【００３４】
［第１の実施形態］
初めに、本発明の第１の実施形態による上記図１の運動状態管理システムについて詳細に説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態による携帯型脈拍計１の構成を示すブロック図である。図３は、図２に示す携帯型脈拍計１の外観図である。
図２において、携帯型脈拍計１は、脈拍センサ１０１と脈拍数演算回路１０２と脈拍数記憶メモリ１０３と表示回路１０４とタイミング信号発生回路１０５とインタフェース回路１０６と無線モジュール１０７とを備える。また、各部へ電力を供給する電源（図示せず）を備える。
【００３５】
脈拍センサ１０１は、被験者の手の指、例えば第２指、に装着される。そして、脈拍センサ１０１は、被験者の脈拍を検出してその脈波信号を脈拍数演算回路１０２へ出力する。
脈拍数演算回路１０２は、タイミング信号発生回路１０５からのタイミング信号（測定周期信号）を基準として、脈拍センサ１０１から入力される脈波信号を１分当たりの脈拍数に換算して脈拍数記憶メモリ１０３へ出力する。なお、この例では脈拍数測定の単位時間を１分としたが、適宜変更可能である。
【００３６】
脈拍数記憶メモリ１０３は、脈拍数演算回路１０２の出力を保持し、保持した脈拍数データを表示回路１０４へ出力する。この脈拍数記憶メモリ１０３は、表示用に脈拍数を一時的に保持するためのものである。
表示回路１０４は、脈拍数記憶メモリ１０３で保持した脈拍数データを、タイミング発生回路１０５から入力されるタイミング信号にしたがって表示する。
タイミング信号発生回路１０５は、所定のタイミング信号を脈拍数演算回路１０２と表示回路１０４に出力する。
【００３７】
インタフェース回路１０６は、無線モジュール１０７へデータを受け渡すためのインタフェース機能を有する。インタフェース回路１０６は、脈拍数記憶メモリ１０３で保持した脈拍数データを、無線モジュール１０７へ出力する。
無線モジュール１０７は近距離無線通信機能を有する。例えば、「ブルートゥース」と呼ばれる無線通信規格に準拠したものが利用できる。無線モジュール１０７は、インタフェース回路１０６からの入力データ（脈拍数データ）を無線送信する。なお、無線モジュール１０７には、少なくとも無線送信機能を備えればよい。
【００３８】
図３には、上記図２の携帯型脈拍計１として、腕時計と組み合わせた形態が示されている。図３の例では、指サック型のセンサ部１００１を使用している。センサ部１００１には、上記図２の脈拍センサ１０１が具備されている。脈拍センサ１０１の出力信号はケーブルで時計ヘッド１００２に接続される。また、時計ヘッド１００２には、上記図２の脈拍センサ１０１以外の各部が具備されている。
【００３９】
図４は、本発明の第１の実施形態による携帯型データ転送装置２の構成を示すブロック図である。
図４において、携帯型データ転送装置２は、無線モジュール２０１とデータファイル化部２０２とファイル記憶部２０３とファイル転送部２０４と無線通信部２０５とを備える。また、各部へ電力を供給する電源（図示せず）を備える。
【００４０】
無線モジュール２０１は、上記した携帯型脈拍計１の無線モジュール１０７と無線通信するための近距離無線通信機能を有する。無線モジュール２０１は、携帯型脈拍計１から送信された脈拍数データを受信してデータファイル化部２０２へ出力する。なお、無線モジュール２０１には、少なくとも無線受信機能を備えればよい。
【００４１】
データファイル化部２０２は、入力データをファイル化する機能を有する。このファイル化は、ファイル記憶部２０３上で行われる。ファイル記憶部２０３は、所定形式のデータファイル３０１を保持している。データファイル化部２０２は、無線モジュール２０１から入力される脈拍数データを、測定された順番で、ファイル記憶部２０３のデータファイル３０１内に蓄積する。これにより、データファイル３０１には、所定の測定周期で測定された脈拍数データが、時系列に沿って格納される。又は、データファイル化部２０２は、測定時刻とともに脈拍数データをデータファイル３０１に蓄積してもよい。
【００４２】
ファイル転送部２０４は、データ通信によるファイル転送機能を有する。このファイル転送は、無線通信部２０５により確立された通信回線を介して行われる。ファイル転送部２０４は、ファイル転送時に、無線通信部２０５により脈拍データ処理装置４との間の通信回線を確立する。そして、ファイル転送部２０４は、無線通信部２０５により確立された通信回線を介して、ファイル記憶部２０３で保持されているデータファイル３０１を脈拍データ処理装置４へ転送する。
【００４３】
なお、無線通信部２０５は、特定の無線通信網に接続するものであり、該無線通信網を介して脈拍データ処理装置４との間の通信回線を確立する。例えば、無線通信部２０５は、特定の携帯電話網と接続する端末として機能する。
【００４４】
図５は、本発明の第１の実施形態による脈拍データ処理装置４の構成を示すブロック図である。
図５において、脈拍データ処理装置４は、ファイル受信部４０１と運動状態抽出部４０２と運動状態分析部４０３と運動診断部４０４と表示データ生成部４０５とデータ送信部４０６と記憶部４１０とを備える。
【００４５】
ファイル受信部４０１は、通信ネットワーク３に接続し、上記した携帯型データ転送装置２から転送されるデータファイル３０１を受信する機能を有する。ファイル受信部４０１は、受信したデータファイル３０１を運動状態抽出部４０２へ出力する。
【００４６】
運動状態抽出部４０２は、ファイル受信部４０１から入力されるデータファイル３０１内の脈拍数の時系列データの中から有効な運動状態の部分を抽出する機能を有する。運動状態抽出部４０２は、抽出した脈拍数データ（抽出データ）を運動状態分析部４０３へ出力する。
【００４７】
運動状態分析部４０３は、運動状態抽出部４０２から入力される抽出データに基づいて運動状態を分析する機能を有する。運動状態分析部４０３は、分析した結果のデータを運動診断部４０４へ出力する。また、運動状態分析部４０３は、表示端末５に表示させる分析結果データを表示データ生成部４０５へ出力する。
【００４８】
運動診断部４０４は、運動状態分析部４０３から入力される分析結果データの分析結果に応じて、運動の診断を行い、運動指針データを生成する機能を有する。運動診断部４０４は、生成した運動指針データを表示データ生成部４０５へ出力する。
【００４９】
表示データ生成部４０５は、表示端末５に表示させるための表示データを生成する機能を有する。表示データ生成部４０５は、運動状態分析部４０３から入力される分析結果データ及び運動診断部４０４から入力される運動指針データを、表示端末５の画面仕様（画面の大きさ、解像度等）に合わせて加工し、表示データを生成する。そして、表示データ生成部４０５は、生成した表示データをデータ送信部４０６へ出力する。
【００５０】
データ送信部４０６は、通信ネットワーク３に接続し、表示端末５へデータを送信する機能を有する。データ送信部４０６は、データ送信部４０６から入力される表示データを表示端末５へ送信する。送信された表示データが表示端末５で受信されると、表示端末５は、受信した表示データを画面表示する。
【００５１】
なお、表示端末５は、有線により通信ネットワーク５と接続するものであってもよく、あるいは無線により接続するものであってもよい。表示端末５としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants：個人用情報機器）等の携帯端末などが利用可能である。
【００５２】
記憶部４１０は各種データを記憶する。記憶部４１０は各部４０１〜４０６からアクセス可能である。記憶部４１０上には、個人別管理データベース４１１が構築される。また、記憶部４１０は、運動ランクテーブル４１２と運動診断テーブル４１３を保持する。
【００５３】
個人別管理データベース４１１には、被験者別に、個人情報（氏名、居住地域、性別、年齢、体重、安静時の心拍数、抽出用運動強度等）、運動状態の分析結果の履歴、運動診断結果の履歴などが記録される。上記個人情報中の抽出用運動強度は、各個人の運動能力に応じて、有効な運動となる心拍数に基づき設定される。なお、運動強度とは、当該者の最大心拍数に対する運動中の心拍数の比率（百分率）で表されるものである。
【００５４】
運動ランクテーブル４１２には、被験者が行った運動がどの程度有効なものであるかをランク付けするための情報が記録されている。図６は、運動ランクテーブル４１２の構成例を示す図である。図６の例では、運動強度と運動継続時間に対応付けて当該運動の有効度が示されている。運動の有効度は、Ａ〜Ｅの５段階をベースにランク付けされ、さらに優れているものとして「Ａ＋」のランクが付与されている。したがって、被験者がどの程度の運動強度の運動をどの位継続して行ったかが分かれば、運動ランクテーブル４１２に基づいて当該運動の有効度をランク付けできる。
【００５５】
各ランクの有効度の具体的な評価内容を以下に示す。
Ａランクは大変効果がある運動、
Ｂランクは効果がある運動、
Ｃランクは多少効果がある運動、
Ｄランクは体調維持には有効、
Ｅランクはあと一歩で有効な運動、
である。
【００５６】
なお、上記図６の例は、日常（普段）の行動に適用する運動ランクテーブルである。このため、日常生活では通常考えられない運動に対応するランクについては、省略されている。一般的に、有酸素運動とは運動強度が６０％程度までのものを指し、意識して運動をしなければ、運動強度が６０％以上になることは考えにくい。例えば、運動強度が６０％から７０％の範囲になると、エアロビクスレベルの運動となり、このような運動が日常生活においてなされることはあまり考えられない。このような知見に基づき、運動強度が６０％以上の範囲に対応するランクが省略されている。同様に、日常生活において６０分以上継続して運動することは一般的でないので、運動継続時間が６０分以上の範囲に対応するランクについても省略されている。
但し、万一、普段の行動で、運動強度が６０％以上になった場合には、「Ａ＋」のランクとすればよい。また、運動継続時間が６０分以上の場合も、「Ａ＋」のランクとすればよい。
【００５７】
運動診断テーブル４１３には、被験者が行った運動内容に応じて被験者に運動指針を提示するための情報が記録されている。図７は、運動診断テーブル４１３の構成例を示す図である。図７の例では、運動の有効度「ランクＡ＋、Ａ〜Ｅ」と運動継続時間に対応付けて当該運動に応じた運動指針が示されている。したがって、被験者が行った運動の有効度のランクと当該運動の継続時間が分かれば、運動診断テーブル４１３に基づいて当該被験者に提示する運動指針を得ることができる。なお、図７の例では、説明の便宜上、運動強度にも対応付けを行っている。
【００５８】
なお、上記図７の例は、上記図６の例に対応したものである。但し、万一、運動強度が６０％以上になり、「Ａ＋」のランクとなった場合には、以下に示す運動指針とする。
５分〜２０分未満の「Ａ＋」のランクの場合は、「少しペースを落としましょう」とする。
２０分〜４０分未満の「Ａ＋」のランクの場合、「そろそろ休憩しましょう」とする。
【００５９】
また、運動継続時間が６０分以上になり、「Ａ＋」のランクとなった場合には、以下に示す運動指針とする。
運動強度が２０％〜３０％未満の「Ａ＋」のランクの場合は、「少し休憩しましょう」とする。
運動強度が３０％〜４０％未満の「Ａ＋」のランクの場合は、「そろそろ休みましょう」とする。
運動強度が４０％〜５０％未満の「Ａ＋」のランクの場合は、「今後もこのペースを維持しましょう」とする。
運動強度が５０％〜６０％未満の「Ａ＋」のランクの場合は、「お疲れ様です、休憩しましょう」とする。
運動強度が６０％以上の「Ａ＋」のランクの場合は、「すぐに休みましょう」とする。
【００６０】
なお、上記した運動ランクテーブル４１２及び運動診断テーブル４１３は、被験者別に設けてもよい。また、各テーブル４１２、４１３の設定内容は、被験者の運動能力に応じて変更可能である。
【００６１】
また、記憶部４１０には、図８に示す性別年齢別補正係数テーブル４２１（図５には図示せず）と、図９に示すエネルギー代謝率テーブル４２２（図５には図示せず）とが保持される。
図８に示されるように、性別年齢別補正係数テーブル４２１には、性別及び年齢別の補正係数が記録されている。この補正係数は、運動によって消費されるカロリーを後述の計算式で算出するときに使用されるものである。なお、図８に示される補正係数には、「池上春夫著，“新版運動処方理論と実際”，第２版，朝倉書店，１９９１年６月３０日，ｐ．１８１」に記載されているものを使用している。
【００６２】
図９に示されるように、エネルギー代謝率テーブル４２２には、運動強度に対応するエネルギー代謝率（ＲＭＲ；Relative Metabolic Rate）とその運動の具体例が示されている。なお、図９に示されるエネルギー代謝率には、「池上春夫著，“新版運動処方理論と実際”，第２版，朝倉書店，１９９１年６月３０日，ｐ．１７９」に記載されているものを使用している。また、上記図９の例は、上記図６の例に対応したものである。
【００６３】
なお、上記した脈拍データ処理装置４は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、脈拍データ処理装置４はメモリおよびＣＰＵ（中央処理装置）により構成され、脈拍データ処理装置４の機能を実現するためのプログラムを実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【００６４】
また、個人別管理データベース４１１は、脈拍データ処理装置４内に具備されるものであっても、図示しない他の装置（データベースサーバ）内にあり、脈拍データ処理装置４は、通信により個人別管理データベース４１１にアクセスするものであってもよい。
【００６５】
また、脈拍データ処理装置４には、周辺機器として入力装置、表示装置等（いずれも図示せず）が接続されるものとする。ここで、入力装置とはキーボード、マウス等の入力デバイスのことをいう。表示装置とはＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶表示装置等のことをいう。
また、上記周辺機器については、脈拍データ処理装置４に直接接続するものであってもよく、あるいは通信回線を介して接続するようにしてもよい。
【００６６】
次に、上述した第１の実施形態による運動状態管理システムの動作を説明する。
図１０は、図１に示す運動状態管理システムが行う運動状態管理処理の全体の流れを示すフローチャートである。図１１は、図５に示す脈拍データ処理装置４の運動状態抽出部４０２が行う運動状態抽出処理の流れを示すフローチャートである。図１２は、図５に示す脈拍データ処理装置４の運動状態分析部４０３が行う運動状態分析処理の流れを示すフローチャートである。
【００６７】
図１０において、先ず、被験者に着用されている携帯型脈拍計１が、所定の測定周期で単位時間当たり（この例では１分当たり）の脈拍数を測定し、脈拍数データを携帯型データ転送装置２へ無線送信する（ステップＳ１）。次いで、携帯型データ転送装置２は、受信した脈拍数データを測定の時系列が分かるようにファイル化し、データファイル３０１を脈拍データ処理装置４へ転送する（ステップＳ２）。
【００６８】
図１３に、データファイル３０１の構成例が示されている。この図１３の脈拍数は便宜上の値である。図１３の例では、脈拍数の測定周期は１６秒である。そして、脈拍数データが測定された順番で格納されている。また、測定時刻が脈拍数データに対応付けられて格納されている。なお、測定時刻は、実際の時刻であってもよく、あるいは相対的な時刻、例えば測定開始時刻を基準時刻「００時００分００秒」としたものであってもよい。
また、携帯型データ転送装置２がデータファイル３０１を脈拍データ処理装置４へ転送する時期は、適宜設定可能である。例えば、１日に一回、所定時刻にファイル転送する。例えば、被験者が通常睡眠中の時刻にファイル転送するようにする。
【００６９】
次いで、脈拍データ処理装置４において、データファイル３０１が受信されると、運動状態抽出部４０２が運動状態抽出処理を実行する（ステップＳ３）。ここで、図１１を参照して、ステップＳ３の運動状態抽出処理を説明する。先ず、運動状態抽出部４０２は、（１）式により、有効な運動状態の抽出基準の脈拍数Ｔを計算する（ステップＳ３０１）。ここで、運動状態抽出部４０２は、個人別管理データベース４１１から、被験者の個人情報に含まれる年齢及び安静時心拍数及び抽出用運動強度を取得する。
抽出基準の脈拍数Ｔ＝［（２２０−年齢）−安静時心拍数］
×抽出用運動強度＋安静時心拍数・・・（１）
なお、（１）式は、周知のカルボーネンの式を応用している。また、「２２０−年齢」は最大心拍数の推定値として周知のものである。
【００７０】
次いで、運動状態抽出部４０２は、受信したデータファイル３０１内の脈拍数の時系列データの中から、測定された順番で脈拍数データを読み出す（ステップＳ３０２）。そして、読み出した脈拍数データの脈拍数が抽出基準の脈拍数Ｔ以上であるか否かを判断する（ステップＳ３０３）。この判断の結果、脈拍数Ｔ以上である場合は該読み出した脈拍数データを記憶部４１０の所定の記憶領域に保持する（ステップＳ３０４）。
【００７１】
一方、ステップＳ３０３の判断の結果、脈拍数Ｔ以上でない場合には、運動状態抽出部４０２は、既に保持している脈拍数データがあるか否かを判断する（ステップＳ３０５）。この判断の結果、保持している脈拍数データがある場合はステップＳ３０６へ進み、一方、保持している脈拍数データがある場合にはステップＳ３１０へ進む。
【００７２】
次いで、ステップＳ３０６では、運動状態抽出部４０２は、記憶部４１０に保持されている脈拍数データから、運動の継続時間を計算する（ステップＳ３０５）。例えば、図１３に示される例においては、測定周期が１６秒であるので、保持されている脈拍数データの個数から１減算した値に１６秒を乗じて運動継続時間を求める。又は、データファイル３０１に記録されている測定時間から運動継続時間を算出してもよい。
【００７３】
次いで、運動状態抽出部４０２は、運動継続時間が一定時間以上であるか否かを判断する（ステップＳ３０７）。この例では、運動継続時間が５分以上である運動状態を有効なものとしている。ステップＳ３０７の判断の結果、５分以上である場合には、運動状態抽出部４０２は、有効な運動状態であるとして記憶部４１０に保持されている脈拍数データを読み出し、抽出データとして当該運動継続時間とともに運動状態分析部４０３へ出力する（ステップＳ３０８）。一方、５分以上ではない場合には、運動状態抽出部４０２は、記憶部４１０に保持されている脈拍数データをクリアする（ステップＳ３０９）。
【００７４】
次いで、ステップ３１０では、運動状態抽出部４０２は、データファイル３０１から全ての脈拍数データを読み出したか否かを判断し、全データ読み出し完了の場合はその処理を終了する。一方、未読み出しのデータがある場合にはステップＳ３０２へ戻り、次のデータを読み出す。
【００７５】
次に、図１０において、運動状態分析部４０３は、運動状態抽出部４０２から抽出データ及び運動継続時間を受け取ると、運動状態分析処理を実行する（ステップＳ４）。ここで、図１２を参照して、ステップＳ４の運動状態分析処理を説明する。先ず、運動状態分析部４０３は、（２）式により抽出データの個々の脈拍数データについて運動強度を計算し、それら運動強度を平均化して抽出データの運動強度とする（ステップＳ４０１）。
運動強度＝［（運動時脈拍数−安静時心拍数）×１００］
÷（推定最大心拍数−安静時心拍数）・・・（２）
但し、運動時脈拍数は抽出データの脈拍数、推定最大心拍数は上記した「２２０−年齢」である。
この（２）式も、上記（１）式と同様にカルボーネンの式を応用している。
【００７６】
次いで、運動状態分析部４０３は、運動状態抽出部４０２から受け取った運動継続時間と算出した運動強度とに基づいて、図６の運動ランクテーブル４１２から該当するランクを取得する（ステップＳ４０２）。このランクは、抽出データの運動状態がどの程度有効なものであるかを示す有効度のランクである。
【００７７】
次いで、運動状態分析部４０３は、（３）式により抽出データの運動によって消費されるカロリー（運動量）を計算する（ステップＳ４０３）。ここで、運動状態分析部４０３は、個人別管理データベース４１１から、被験者の個人情報に含まれる年齢及び性別及び体重を取得する。そして、図８の性別年齢別補正係数テーブル４２１から、被験者に該当する補正係数を取得する。また、図９のエネルギー代謝率テーブル４２２から、抽出データの運動強度に対応するエネルギー代謝率（ＲＭＲ）を取得する。
カロリー消費量（Ｋｃａｌ）＝ＲＭＲ×補正係数×体重（Ｋｇ）
×運動継続時間（分）・・・（３）
【００７８】
運動状態分析部４０３は、抽出データの運動状態の有効度のランクと該抽出データの運動継続時間とを運動診断部４０４へ出力する。また、分析結果の表示用に、抽出データの運動強度、運動状態の有効度のランク、運動継続時間、及びカロリー消費量を表示データ生成部４０５へ出力する。
【００７９】
次に、図１０において、運動状態診断部４０４は、運動状態分析部４０３から運動状態の有効度のランク及び運動継続時間を受け取ると、図７の運動診断テーブル４１３から運動状態の有効度のランク及び運動継続時間に対応する運動指針データを取得する。そして、この取得した運動指針データを表示データ生成部４０５へ出力する（ステップＳ５）。
【００８０】
次いで、表示データ生成部４０５は、運動状態分析部４０３から受け取った抽出データの運動強度、運動状態の有効度のランク、運動継続時間、及びカロリー消費量、並びに運動状態診断部４０４から受け取った運動指針データを、表示端末５の画面仕様に合わせて表示させるための表示データを生成する。そして、この生成した表示データを表示端末５へ出力する（ステップＳ６）。
【００８１】
また、運動状態分析部４０３の分析結果のデータ及び運動状態診断部４０４の運動指針データは、当該被験者の履歴データとして個人別管理データベース４１１に記録される。
【００８２】
上述したように本実施形態によれば、被験者の脈拍数データから有効な運動状態の部分を抽出して分析するので、被験者が有効な運動をどの程度行っているのかが分かり、効果的な運動指針を得ることができる。さらに、具体的な運動指針を提示するので、専門家に頼ることなく運動指針が得られる。
【００８３】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態を説明する。図１４は、本発明の第２の実施形態による携帯型脈拍計１の構成を示すブロック図である。なお、携帯型データ転送装置２は上記図４の構成と同様である。また、脈拍データ処理装置４は上記図５の構成と同様である。
図１４において、携帯型脈拍計１は、上記図２の構成に更に、加速度センサ１１１とアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１１２と体動レベル判定回路１１３とを備える。これら各部１１１〜１１３は、図３の腕時計型の例では時計ヘッド１００２に具備される。
【００８４】
加速度センサ１１１は、腕の動きや体の上下動などの体動に比例したアナログ電圧を発生してＡ／Ｄ変換回路１１２へ出力する。Ａ／Ｄ変換回路１１２は、加速度センサ１１１から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して体動レベル判定回路１１３へ出力する。
【００８５】
体動レベル判定回路１１３は、Ａ／Ｄ変換回路１１２から入力される体動に比例したデジタル信号に基づいて、単位時間（例えば１分）当たりの体動のピッチ数を算出し、算出した体動ピッチ数を体動データとしてインタフェース回路１０６へ出力する。インタフェース回路１０６は、体動レベル判定回路１１３から入力される体動データとともに、同時に測定された脈拍数データを無線モジュール１０７へ出力する。無線モジュール１０７は、インタフェース回路１０６からの入力データ（脈拍数データ及び体動データ）を携帯型データ転送装置２へ無線送信する。
【００８６】
次に、第２の実施形態による運動状態管理システムの動作を説明する。
先ず、携帯型脈拍計１は、被験者の脈拍数と体動ピッチ数を測定して脈拍数データと体動データを携帯型データ転送装置２へ無線送信する。次いで、携帯型データ転送装置２は、携帯型脈拍計１から受信した脈拍数データと体動データをファイル化してデータファイル３０２を脈拍データ処理部４へ転送する。図１５は、このデータファイル３０２の構成例である。この図１５の脈拍数及び体動ピッチ数は便宜上の値である。図１５に示されるように、同時刻に測定された脈拍数データと体動データ（体動ピッチ数）が対応付けされてデータファイル３０２に格納されている。
【００８７】
次いで、脈拍データ処理部４において、運動状態抽出部４０２は、上記した図１１の運動状態抽出処理により、データファイル３０２から抽出データを求める。そして、この抽出データに対して、データファイル３０２の体動データに基づき補正を行う。具体的には、抽出データに含まれる脈拍数データの中から、同時刻に測定された体動ピッチ数が一定値未満のデータを削除する。すなわち、同時刻に測定された体動ピッチ数が一定値以上の脈拍数データのみにより、抽出データを構成する。これにより、有効な運動状態の抽出がより正確に行われる。
以降の運動状態分析処理、運動診断処理、及び結果出力処理は上記した第１の実施形態と同様に実行される。
【００８８】
この第２の実施形態によれば、有効な運動状態の抽出が正確に行われるので、被験者の運動状態の分析及び診断の精度が向上する。
【００８９】
なお、運動状態分析分析部４０３が、被験者の脈拍数と体動とのアンバランスを検出して警告を発するようにしてもよい。例えば、体動ピッチ数が、安静時レベル、例えば略０であるにもかかわらず、脈拍数が異常に多い場合、例えば安静時心拍数「８０」に対して脈拍数が「１２０」もある場合には、体に何らかの異常がある虞がある旨を警告メッセージとして出力する。
【００９０】
次に、図１６〜図１８を参照して、上記した運動状態管理システムにおける運動状態管理処理の具体的な実施例を示す。図１６は、被験者Ａ氏の測定データ（脈拍数データ及び体動データ）の具体例を示すグラフ図である。図１７は、図１６の測定データから抽出された脈拍数データ（抽出データ）の具体例を示すグラフ図である。図１６、図１７において、横軸は測定開始時点からの経過時間を示している。図１８は、図１７の抽出データに基づく分析結果及び運動指針の表示例を示す図である。
【００９１】
この例では、被験者Ａ氏は５１歳の男性であり、体重が６６Ｋｇ、安静時心拍数は８０である。そして、図１６の測定データは、Ａ氏の帰宅時の会社から自宅までの通勤区間において測定されたものである。図１６において、体動ピッチ数が記録されている期間、測定経過時間の０〜８分までの期間と、１７〜３４分までの期間が、Ａ氏が歩行していた期間である。
【００９２】
そして、図１６の測定データから、上記した運動状態抽出処理により有効な運動状態の脈拍数データが抽出される。この抽出データが図１７に示されている。この運動状態抽出条件は、Ａ氏の判定用運動強度が２０％、運動継続時間が５分以上である。これにより、図１６の脈拍数データのうち、０〜８分までのデータは無効と判断され、１７〜３４分までのデータのみが抽出された。
【００９３】
そして、図１７の抽出データに基づいて運動状態分析処理及び運動診断処理が実行され、表示データが生成される。この表示データの内容が図１８に示されている。この例では、Ａ氏は測定開始後１７分〜３４分までの期間に、運動強度４０％の運動を１７分間実施し、その運動の有効度はＣランクであると分析され、カロリー消費量は７９．８Ｋｃａｌであった。そして、この分析結果から、「あと１０分歩くと、脂肪が燃え始めます」という有酸素運動を促す運動指針が提示されている。なお、分析結果の表示内容として、運動強度の代わりに対応する脈拍数を通知するようにしてもよい。同様に、運動指針として目標の脈拍数を含めるようにしてもよい。
【００９４】
このように本実施形態によれば、被験者が行った運動状態の有効度がランク付けにより具体的に示されるので、専門家に頼ることなく、被験者自身が自らの運動の有り様を的確に把握できる。さらに、具体的な運動指針が示されるので、今後の日常生活の中で運動面での改善を容易に行うことができ、生活習慣病等の予防に寄与することができる。
【００９５】
さらに、個人別に、分析結果及び運動指針のデータを履歴データとして蓄積することにより、各個人の経年変化を把握することができるようになり、ヘルスケアに役立つという効果が得られる。
【００９６】
また、肥満予防法として、筋力を増加させて基礎代謝を上げるトレーニングに対しても、筋力トレーニングの負荷量を脈拍数で捉えることにより、各個人の能力に応じた負荷調節が自宅でも手軽にできるようになる。
【００９７】
また、図５に示す脈拍データ処理装置４が行う各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより運動状態管理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００９８】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００９９】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、携帯型データ転送装置２が、携帯型脈拍計１からの測定データをそのまま脈拍データ処理装置４へ転送し、脈拍データ処理装置４が測定された脈拍数データ及び体動データをファイル化してもよい。
【０１００】
また、上述した実施形態では、脈拍計及びデータ転送装置を携帯可能なものとしたが、固定式のものであってもよい。
【０１０１】
また、上述した実施形態では、運動状態の分析結果及び運動指針を表示出力したが、出力方法はこれに限定されない。例えば、プリンタ装置で印字出力するようにしてもよい。又は音声出力装置により音声で出力するようにしてもよい。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被験者の脈拍数データから有効な運動状態の部分を抽出して分析するので、被験者が有効な運動をどの程度行っているのかが分かり、効果的な運動指針を得ることができる。さらに、具体的な運動指針を提示するので、専門家に頼ることなく運動指針が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による運動状態管理システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による携帯型脈拍計１の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す携帯型脈拍計１の外観図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による携帯型データ転送装置２の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による脈拍データ処理装置４の構成を示すブロック図である。
【図６】運動ランクテーブル４１２の構成例を示す図である。
【図７】運動診断テーブル４１３の構成例を示す図である。
【図８】性別年齢別補正係数テーブル４２１の構成例を示す図である。
【図９】エネルギー代謝率テーブル４２２の構成例を示す図である。
【図１０】図１に示す運動状態管理システムが行う運動状態管理処理の全体の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図５に示す運動状態抽出部４０２が行う運動状態抽出処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】図５に示す運動状態分析部４０３が行う運動状態分析処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施形態によるデータファイル３０１の構成例を示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態による携帯型脈拍計１の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態によるデータファイル３０２の構成例である。
【図１６】測定データ（脈拍数データ及び体動データ）の具体例を示すグラフ図である。
【図１７】図１６の測定データから抽出された脈拍数データ（抽出データ）の具体例を示すグラフ図である。
【図１８】図１７の抽出データに基づく分析結果及び運動指針の表示例を示す図である。
【符号の説明】
１…携帯型脈拍計、２…携帯型データ転送装置、３…通信ネットワーク、４…脈拍データ処理装置、５…表示端末、１０１…脈拍センサ、１０２…脈拍数演算回路、１０３…脈拍数記憶メモリ、１０４…表示回路、１０５…タイミング信号発生回路、１０６…インタフェース回路、１０７，２０１…無線モジュール、１１１…加速度センサ、１１２…アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路、１１３…体動レベル判定回路、２０２…データファイル化部、２０３…ファイル記憶部、２０４…ファイル転送部、２０５…無線通信部、３０１，３０２…データファイル、４０１…ファイル受信部、４０２…運動状態抽出部、４０３…運動状態分析部、４０４…運動診断部、４０５…表示データ生成部、４０６…データ送信部、４１０…記憶部、４１１…個人別管理データベース、４１２…運動ランクテーブル、４１３…運動診断テーブル、４２１…性別年齢別補正係数テーブル、４２２…エネルギー代謝率テーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention realizes an exercise state management system for managing an exercise state by measuring a pulse, a pulse data processing device and method used in the exercise state management system, and the pulse data processing device using a computer. It relates to a computer program.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an increasing number of people are trying to manage their own health through easy sports such as running and jogging. In addition to the increasing number of people who use their daily pulse as an index for health management outside of sports scenes, pulse meters are widely used by those people. As a conventional pulsometer, a portable pulsometer capable of continuously measuring a pulse rate without being conscious while being carried during running or jogging is known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
In addition, by measuring the user's pulse wave and notifying the user of the blood circulation state obtained from the measured pulse wave, the user can grasp his / her blood circulation state, 2. Description of the Related Art A health condition management device that can be used for predicting a disease is known (see, for example, Patent Document 2). This health condition management device has a structure that can be carried in the same manner as the above-described portable pulse meter.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-8-317912 (page 3-4, FIGS. 1, 15)
[Patent Document 2]
JP-A-9-135819 (page 6-7, FIGS. 1, 3 and 5)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technique described above, the subject is notified of the pulse rate or blood circulation state, but there is a problem that it is difficult to know how much the subject is performing an effective exercise in daily life. For this reason, an effective exercise guideline for maintaining health cannot be obtained, and there is a possibility that a sufficient effect cannot be achieved even if exercising.
[0006]
  The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to know how much effective exercise is performed by the subject and to obtain an effective exercise guideline. Is to provide.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a pulse data processing device and a pulse data processing method used in the exercise state management system of the present invention.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a computer program for realizing the pulse data processing apparatus of the present invention using a computer.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems, an exercise state management system according to the present invention includes a pulse measurement unit that measures a pulse rate per unit time, and a body movement measurement unit that measures a body movement of a person to be measured with the pulse rate. A data accumulating means for associating and accumulating the pulse rate data measured by the pulse measuring means and the body motion data measured by the body motion measuring means simultaneously with the pulse rate data; and a pulse by the data accumulating means A motion state extraction means for extracting a portion of an effective motion state from a number of time series data, a motion state analysis means for analyzing the motion state based on the extracted data by the motion state extraction means, and outputting an analysis result; The movement state extraction means comprisesBased on the pulse rate data stored in the data storage means, the pulse rate data of the portion of the effective motion state is extracted from the pulse rate data stored in the data storage means, and the data storage means From the extracted pulse rate data, the pulse rate data of the portion of the effective exercise state is extracted based on the body motion data accumulated inIt is characterized by that.
  In the exercise state management system of the present invention, the exercise state extraction means is configured so that the body motion pitch number of the body motion data simultaneously measured from the pulse rate data extracted based on the pulse rate data is less than a predetermined value. It is characterized by deleting certain pulse rate data.
[0013]
In the exercise state management system of the present invention, the pulse measuring means and the body motion measuring means are portable, and the portable wireless transmitting the measurement data of the pulse measuring means and the body motion measuring means wirelessly. A transmission means and a wireless reception means for outputting received data from the wireless transmission means to the data storage means are provided.
[0014]
In the exercise state management system of the present invention, the pulse measuring means, the body movement measuring means, and the data storing means are portable, and portable wireless transmission for transferring the stored data of the data storing means by radio. And wireless reception means for outputting received data from the wireless transmission means to the motion state extraction means.
[0015]
  In the exercise state management system of the present invention, the exercise state extraction means includesWhen extracting the pulse rate data of the portion of the effective motion state based on the pulse rate data,Using the pulse rate per unit time obtained from the Carbonnen's equation using a predetermined exercise intensity specific to the person whose pulse rate is to be measured as a threshold value for determining whether or not it is an effective exercise state Features.
[0016]
In the exercise state management system of the present invention, the exercise state extraction means extracts only a portion in which the pulse rate data determined to be effective using the determination threshold is continuous for a certain period or more. It is characterized by.
[0017]
The exercise state management system of the present invention is characterized by comprising exercise diagnosis means for diagnosing exercise and outputting exercise guideline data according to the analysis result of the exercise state analysis means.
[0022]
  The pulse data processing device of the present invention isBased on the pulse rate data in the data file in which the pulse rate data and the body motion data measured at the same time of the same subject are stored in association with each other, the pulse rate data in the data file is effective. Extract pulse rate data of the exercise state portion, and further extract pulse rate data of the effective exercise state portion from the extracted pulse rate data based on the body motion data in the data file.By the movement state extraction means and the movement state extraction meansExtracted pulse rate dataAnd an exercise state analyzing means for analyzing the exercise state based on the above and outputting an analysis result.
  In the pulse data processing apparatus according to the present invention, the motion state extraction means includes a body motion pitch number of body motion data simultaneously measured from the pulse rate data extracted based on the pulse rate data being less than a predetermined value. It is characterized by deleting certain pulse rate data.
[0023]
  Moreover, in the pulse data processing device of the present invention, the motion state extraction means isWhen extracting the pulse rate data of the portion of the effective motion state based on the pulse rate data,Using the pulse rate per unit time obtained from the Carbonnen's equation using a predetermined exercise intensity specific to the person whose pulse rate is to be measured as a threshold value for determining whether or not it is an effective exercise state Features.
[0024]
In the pulse data processing device of the present invention, the motion state extracting means extracts only a portion where the pulse rate data determined to be valid using the determination threshold is continuous for a certain period or more. It is characterized by.
[0025]
The pulse data processing apparatus of the present invention is characterized by comprising exercise diagnosing means for diagnosing exercise and outputting exercise guideline data according to the analysis result by the exercise state analyzing means.
[0027]
  The pulse data processing method of the present invention comprises:A pulse data processing method in a pulse data processing apparatus comprising an exercise state extraction means and an exercise state analysis means, wherein the exercise state extraction means comprises the pulse rate data and body motion measured at the same time of the same subject. A first step of extracting pulse rate data of a portion of an effective motion state from the pulse rate data in the data file based on the pulse rate data in the data file accumulated in association with the data; A second process in which the exercise state extracting means extracts pulse rate data of a portion of an effective exercise state from the extracted pulse rate data based on body motion data in the data file; The pulse rate data extracted by the motion state analyzing means in the second processAnalyzing the exercise state based on the results and outputting the analysis resultsThirdAnd a process.
  In the pulse data processing method according to the present invention, in the second step, the motion state extraction means is configured such that the body motion pitch number of the body motion data simultaneously measured from the extracted pulse rate data is a constant value. It is characterized by deleting the pulse rate data which is less than.
[0030]
  The computer program of the present invention is:Based on the pulse rate data in the data file in which the pulse rate data and the body motion data measured at the same time of the same subject are stored in association with each other, the pulse rate data in the data file is effective. Based on the first function for extracting the pulse rate data of the exercise state portion and the body motion data in the data file, the pulse rate data of the effective exercise state portion from the extracted pulse rate data Function to extract the pulse rate and the pulse rate data of the extraction result by the second functionAnalyzing the exercise state based on the results and outputting the analysis resultsThirdThe function is realized by a computer.
  In the computer program of the present invention, the second function is a pulse whose body motion pitch number of body motion data simultaneously measured from the pulse rate data extracted based on the pulse rate data is less than a certain value. It is characterized by deleting numerical data.
[0031]
The computer program of the present invention is characterized in that the computer realizes a function of diagnosing exercise and outputting exercise guideline data according to the analysis result of the exercise state.
As a result, the aforementioned pulse data processing apparatus can be realized using a computer.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an exercise state management system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an exercise state management system includes a portable pulsometer 1, a portable data transfer device 2 connected to the portable pulsometer 1 by short-range wireless communication, and the portable data transfer device 2 and a communication network. 3, a pulse data processing device 4 that is communicably connected via a communication terminal 3, and a display terminal 5 that is communicably connected to the pulse data processing device 4 via a communication network 3. The portable pulse meter 1 and the portable data transfer device 2 are worn by the subject.
[0033]
The communication network 3 includes a wireless communication network and a wired communication network. For example, it is composed of a mobile phone network, a fixed telephone network, a private line network, the Internet, and the like.
Hereinafter, each embodiment of the exercise state management system of FIG. 1 will be described sequentially.
[0034]
[First Embodiment]
First, the exercise state management system of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the portable pulse meter 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an external view of the portable pulsometer 1 shown in FIG.
2, the portable pulsometer 1 includes a pulse sensor 101, a pulse rate calculation circuit 102, a pulse rate storage memory 103, a display circuit 104, a timing signal generation circuit 105, an interface circuit 106, and a wireless module 107. Further, a power supply (not shown) for supplying power to each unit is provided.
[0035]
The pulse sensor 101 is attached to the finger of the subject's hand, for example, the second finger. The pulse sensor 101 detects the pulse of the subject and outputs the pulse wave signal to the pulse rate calculation circuit 102.
The pulse rate calculation circuit 102 converts the pulse wave signal input from the pulse sensor 101 into a pulse rate per minute based on the timing signal (measurement cycle signal) from the timing signal generation circuit 105, and converts it into a pulse rate storage memory. To 103. In this example, the unit time for pulse rate measurement is 1 minute, but can be changed as appropriate.
[0036]
The pulse rate storage memory 103 holds the output of the pulse rate calculation circuit 102 and outputs the held pulse rate data to the display circuit 104. This pulse rate memory 103 is for temporarily holding the pulse rate for display.
The display circuit 104 displays the pulse rate data held in the pulse rate storage memory 103 in accordance with the timing signal input from the timing generation circuit 105.
The timing signal generation circuit 105 outputs a predetermined timing signal to the pulse rate calculation circuit 102 and the display circuit 104.
[0037]
The interface circuit 106 has an interface function for transferring data to the wireless module 107. The interface circuit 106 outputs the pulse rate data held in the pulse rate storage memory 103 to the wireless module 107.
The wireless module 107 has a short-range wireless communication function. For example, a device conforming to a wireless communication standard called “Bluetooth” can be used. The wireless module 107 wirelessly transmits input data (pulse rate data) from the interface circuit 106. Note that the wireless module 107 may have at least a wireless transmission function.
[0038]
FIG. 3 shows the portable pulse meter 1 of FIG. 2 in combination with a wristwatch. In the example of FIG. 3, a finger suck type sensor unit 1001 is used. The sensor unit 1001 includes the pulse sensor 101 shown in FIG. The output signal of the pulse sensor 101 is connected to the watch head 1002 by a cable. Further, the timepiece head 1002 includes various parts other than the pulse sensor 101 of FIG.
[0039]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the portable data transfer device 2 according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 4, the portable data transfer device 2 includes a wireless module 201, a data filing unit 202, a file storage unit 203, a file transfer unit 204, and a wireless communication unit 205. Further, a power supply (not shown) for supplying power to each unit is provided.
[0040]
The wireless module 201 has a short-range wireless communication function for performing wireless communication with the wireless module 107 of the portable pulsometer 1 described above. The wireless module 201 receives the pulse rate data transmitted from the portable pulse meter 1 and outputs it to the data file unit 202. Note that the wireless module 201 may have at least a wireless reception function.
[0041]
The data filing unit 202 has a function of filing input data. This filing is performed on the file storage unit 203. The file storage unit 203 holds a data file 301 having a predetermined format. The data filing unit 202 accumulates the pulse rate data input from the wireless module 201 in the data file 301 of the file storage unit 203 in the order of measurement. Thereby, in the data file 301, the pulse rate data measured at a predetermined measurement cycle is stored in time series. Alternatively, the data filing unit 202 may accumulate the pulse rate data in the data file 301 together with the measurement time.
[0042]
The file transfer unit 204 has a file transfer function by data communication. This file transfer is performed via a communication line established by the wireless communication unit 205. The file transfer unit 204 establishes a communication line with the pulse data processing device 4 by the wireless communication unit 205 at the time of file transfer. Then, the file transfer unit 204 transfers the data file 301 held in the file storage unit 203 to the pulse data processing device 4 via the communication line established by the wireless communication unit 205.
[0043]
The wireless communication unit 205 is connected to a specific wireless communication network, and establishes a communication line with the pulse data processing device 4 via the wireless communication network. For example, the wireless communication unit 205 functions as a terminal connected to a specific mobile phone network.
[0044]
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the pulse data processing device 4 according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 5, the pulse data processing device 4 includes a file reception unit 401, an exercise state extraction unit 402, an exercise state analysis unit 403, an exercise diagnosis unit 404, a display data generation unit 405, a data transmission unit 406, and a storage unit 410. .
[0045]
The file receiving unit 401 is connected to the communication network 3 and has a function of receiving the data file 301 transferred from the portable data transfer device 2 described above. The file reception unit 401 outputs the received data file 301 to the exercise state extraction unit 402.
[0046]
The exercise state extraction unit 402 has a function of extracting an effective exercise state portion from the pulse rate time-series data in the data file 301 input from the file reception unit 401. The exercise state extraction unit 402 outputs the extracted pulse rate data (extraction data) to the exercise state analysis unit 403.
[0047]
The exercise state analysis unit 403 has a function of analyzing the exercise state based on the extracted data input from the exercise state extraction unit 402. The exercise state analysis unit 403 outputs the analyzed data to the exercise diagnosis unit 404. In addition, the exercise state analysis unit 403 outputs analysis result data to be displayed on the display terminal 5 to the display data generation unit 405.
[0048]
The exercise diagnosis unit 404 has a function of diagnosing exercise and generating exercise guideline data according to the analysis result of the analysis result data input from the exercise state analysis unit 403. The exercise diagnosis unit 404 outputs the generated exercise guideline data to the display data generation unit 405.
[0049]
The display data generation unit 405 has a function of generating display data to be displayed on the display terminal 5. The display data generation unit 405 matches the analysis result data input from the exercise state analysis unit 403 and the exercise guideline data input from the exercise diagnosis unit 404 with the screen specifications (screen size, resolution, etc.) of the display terminal 5. To produce display data. Then, the display data generation unit 405 outputs the generated display data to the data transmission unit 406.
[0050]
The data transmission unit 406 is connected to the communication network 3 and has a function of transmitting data to the display terminal 5. The data transmission unit 406 transmits the display data input from the data transmission unit 406 to the display terminal 5. When the transmitted display data is received by the display terminal 5, the display terminal 5 displays the received display data on the screen.
[0051]
The display terminal 5 may be connected to the communication network 5 by wire or may be connected wirelessly. As the display terminal 5, for example, a personal computer, a mobile phone, a mobile terminal such as a PDA (Personal Digital Assistants) can be used.
[0052]
The storage unit 410 stores various data. The storage unit 410 can be accessed from the units 401 to 406. On the storage unit 410, an individual management database 411 is constructed. The storage unit 410 also holds an exercise rank table 412 and an exercise diagnosis table 413.
[0053]
In the personal management database 411, personal information (name, residential area, gender, age, weight, heart rate at rest, exercise intensity for extraction, etc.), history of exercise state analysis results, exercise diagnosis results are recorded for each subject. A history is recorded. The exercise intensity for extraction in the personal information is set based on the heart rate at which effective exercise is performed according to the exercise ability of each individual. The exercise intensity is represented by the ratio (percentage) of the heart rate during exercise to the maximum heart rate of the person concerned.
[0054]
The exercise rank table 412 records information for ranking how effective the exercise performed by the subject is. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the exercise rank table 412. In the example of FIG. 6, the effectiveness of the exercise is shown in association with the exercise intensity and the exercise duration. The effectiveness of exercise is ranked on the basis of five stages A to E, and the rank “A +” is given as being superior. Therefore, if it is known how much exercise intensity the subject has continued to exercise, the effectiveness of the exercise can be ranked based on the exercise rank table 412.
[0055]
Specific evaluation contents of the effectiveness of each rank are shown below.
A rank is a very effective exercise,
B rank is an effective exercise,
C rank is a somewhat effective exercise,
D rank is effective in maintaining physical condition,
E rank is one more effective exercise,
It is.
[0056]
The example in FIG. 6 is an exercise rank table applied to daily (ordinary) actions. For this reason, ranks corresponding to exercises that are not normally considered in daily life are omitted. In general, aerobic exercise refers to those with an exercise intensity of up to about 60%, and it is unlikely that the exercise intensity will be 60% or more unless exercising consciously. For example, when the exercise intensity is in the range of 60% to 70%, it becomes an aerobics level exercise, and it is unlikely that such exercise is performed in daily life. Based on such knowledge, the rank corresponding to the range where the exercise intensity is 60% or more is omitted. Similarly, since it is not common to continue exercising for 60 minutes or more in daily life, ranks corresponding to ranges where the exercise continuation time is 60 minutes or more are also omitted.
However, if the exercise intensity is 60% or more due to normal behavior, the rank may be “A +”. Also, when the exercise duration is 60 minutes or more, the rank of “A +” may be used.
[0057]
In the exercise diagnosis table 413, information for presenting exercise guidelines to the subject according to the content of exercise performed by the subject is recorded. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the motion diagnosis table 413. In the example of FIG. 7, exercise guidelines corresponding to the exercise are shown in association with the exercise effectiveness “rank A +, A to E” and the exercise duration. Therefore, if the rank of the effectiveness of the exercise performed by the subject and the duration of the exercise are known, the exercise guideline to be presented to the subject can be obtained based on the exercise diagnosis table 413. In the example of FIG. 7, the exercise intensity is also associated for convenience of explanation.
[0058]
The example in FIG. 7 corresponds to the example in FIG. However, if the exercise intensity is 60% or higher and the rank is “A +”, the following exercise guidelines are used.
If the rank is “A +” for 5 minutes to less than 20 minutes, “Let's slow down the pace”.
If the rank is “A +” for 20 minutes to less than 40 minutes, “Let's take a break soon”.
[0059]
If the exercise duration is 60 minutes or more and the rank is “A +”, the exercise guideline shown below is used.
If the exercise intensity is “A +” rank of 20% to less than 30%, “Let's take a break”.
When the exercise intensity is “A +” rank of 30% to less than 40%, “Let's take a break soon”.
If the exercise intensity is “A +” rank of 40% to less than 50%, “Let's keep this pace in the future”.
If the exercise intensity is “A +” rank of 50% to less than 60%, “Thank you for your work, let's take a break”.
If the exercise intensity is “A +” rank of 60% or more, “Let's take a break now”.
[0060]
The exercise rank table 412 and the exercise diagnosis table 413 described above may be provided for each subject. Moreover, the setting content of each table 412,413 can be changed according to a test subject's athletic ability.
[0061]
Further, the storage unit 410 includes a sex age correction coefficient table 421 (not shown in FIG. 5) shown in FIG. 8 and an energy metabolism rate table 422 (not shown in FIG. 5) shown in FIG. Retained.
As shown in FIG. 8, correction factors for sex and age are recorded in the correction factor table for sex and age 421. This correction coefficient is used when the calorie consumed by the exercise is calculated by a calculation formula described later. The correction factors shown in FIG. 8 are described in “Ikegami Haruo,“ The New Version of Exercise Prescription Theory and Practice ”, Second Edition, Asakura Shoten, June 30, 1991, p. 181”. Is used.
[0062]
As shown in FIG. 9, the energy metabolism rate table 422 shows a specific example of the energy metabolism rate (RMR) corresponding to the exercise intensity and the exercise. The energy metabolism rate shown in FIG. 9 is described in “Ikegami Haruo,“ The New Version of Exercise Prescription Theory and Practice ”, Second Edition, Asakura Shoten, June 30, 1991, p. 179”. I am using something. The example of FIG. 9 corresponds to the example of FIG.
[0063]
The pulse data processing device 4 described above may be realized by dedicated hardware, and the pulse data processing device 4 includes a memory and a CPU (central processing unit). The function may be realized by executing a program for realizing the function.
[0064]
Further, even if the individual management database 411 is provided in the pulse data processing device 4, it is in another device (database server) (not shown), and the pulse data processing device 4 is managed by individual communication. The database 411 may be accessed.
[0065]
The pulse data processing device 4 is connected to an input device, a display device, etc. (none of which are shown) as peripheral devices. Here, the input device refers to an input device such as a keyboard and a mouse. The display device refers to a CRT (Cathode Ray Tube), a liquid crystal display device or the like.
The peripheral device may be directly connected to the pulse data processing device 4 or may be connected via a communication line.
[0066]
Next, the operation of the exercise state management system according to the first embodiment described above will be described.
FIG. 10 is a flowchart showing the overall flow of the exercise state management process performed by the exercise state management system shown in FIG. FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the exercise state extraction process performed by the exercise state extraction unit 402 of the pulse data processing device 4 shown in FIG. FIG. 12 is a flowchart showing the flow of the exercise state analysis process performed by the exercise state analysis unit 403 of the pulse data processing device 4 shown in FIG.
[0067]
In FIG. 10, first, the portable pulsometer 1 worn by the subject measures the pulse rate per unit time (in this example, per minute) in a predetermined measurement cycle, and the pulse rate data is transferred to the portable data. Wireless transmission is performed to the device 2 (step S1). Next, the portable data transfer device 2 converts the received pulse rate data into a file so that the measurement time series can be understood, and transfers the data file 301 to the pulse data processing device 4 (step S2).
[0068]
FIG. 13 shows a configuration example of the data file 301. The pulse rate in FIG. 13 is a value for convenience. In the example of FIG. 13, the pulse rate measurement period is 16 seconds. And the pulse rate data are stored in the order measured. Further, the measurement time is stored in association with the pulse rate data. The measurement time may be an actual time, or a relative time, for example, a measurement start time may be a reference time “00:00:00”.
In addition, the time when the portable data transfer device 2 transfers the data file 301 to the pulse data processing device 4 can be set as appropriate. For example, the file is transferred once a day at a predetermined time. For example, a file is transferred at a time when the subject is usually sleeping.
[0069]
Next, when the data file 301 is received in the pulse data processing device 4, the exercise state extraction unit 402 executes the exercise state extraction process (step S3). Here, with reference to FIG. 11, the movement state extraction process of step S3 is demonstrated. First, the exercise state extraction unit 402 calculates an effective exercise state extraction reference pulse rate T according to equation (1) (step S301). Here, the exercise state extraction unit 402 acquires the age, resting heart rate, and extraction exercise intensity included in the personal information of the subject from the individual management database 411.
Extraction reference pulse rate T = [(220−age) −resting heart rate]
× Exercise exercise intensity + Resting heart rate (1)
The equation (1) applies a well-known carbonenen equation. “220-age” is well known as an estimated value of the maximum heart rate.
[0070]
Next, the exercise state extraction unit 402 reads out the pulse rate data in the measured order from the pulse rate time-series data in the received data file 301 (step S302). Then, it is determined whether or not the pulse rate of the read pulse rate data is greater than or equal to the extraction reference pulse rate T (step S303). If it is determined that the pulse rate is equal to or higher than T, the read pulse rate data is held in a predetermined storage area of the storage unit 410 (step S304).
[0071]
On the other hand, if the result of determination in step S303 is not equal to or greater than the pulse rate T, the exercise state extraction unit 402 determines whether there is already held pulse rate data (step S305). As a result of this determination, if there is held pulse rate data, the process proceeds to step S306, whereas if there is held pulse rate data, the process proceeds to step S310.
[0072]
Next, in step S306, the exercise state extraction unit 402 calculates the duration of exercise from the pulse rate data held in the storage unit 410 (step S305). For example, in the example shown in FIG. 13, since the measurement cycle is 16 seconds, the exercise duration time is obtained by multiplying the value obtained by subtracting 1 from the number of held pulse rate data by 16 seconds. Alternatively, the exercise duration may be calculated from the measurement time recorded in the data file 301.
[0073]
Next, the exercise state extraction unit 402 determines whether or not the exercise duration is equal to or longer than a certain time (step S307). In this example, an exercise state in which the exercise duration is 5 minutes or more is considered effective. If the result of determination in step S307 is 5 minutes or longer, the exercise state extraction unit 402 reads out the pulse rate data held in the storage unit 410 as being in an effective exercise state, and continues the exercise as extracted data. With time, it is output to the exercise state analysis unit 403 (step S308). On the other hand, if it is not longer than 5 minutes, the exercise state extraction unit 402 clears the pulse rate data held in the storage unit 410 (step S309).
[0074]
Next, in step 310, the exercise state extraction unit 402 determines whether or not all the pulse rate data has been read from the data file 301. If all the data has been read, the process ends. On the other hand, if there is unread data, the process returns to step S302 to read the next data.
[0075]
Next, in FIG. 10, when the exercise state analysis unit 403 receives the extracted data and the exercise duration time from the exercise state extraction unit 402, the exercise state analysis unit 403 executes an exercise state analysis process (step S4). Here, with reference to FIG. 12, the exercise | movement state analysis process of step S4 is demonstrated. First, the exercise state analysis unit 403 calculates exercise intensity for each pulse rate data of the extracted data according to equation (2), and averages the exercise intensity to obtain the exercise intensity of the extracted data (step S401).
Exercise intensity = [(pulse rate during exercise−heart rate at rest) × 100]
÷ (estimated maximum heart rate-resting heart rate) (2)
However, the pulse rate during exercise is the pulse rate of the extracted data, and the estimated maximum heart rate is “220-age” as described above.
This equation (2) also applies the carbonenen equation as in the above equation (1).
[0076]
Next, the exercise state analysis unit 403 acquires a corresponding rank from the exercise rank table 412 of FIG. 6 based on the exercise duration time received from the exercise state extraction unit 402 and the calculated exercise intensity (step S402). This rank is a rank of effectiveness indicating how effective the exercise state of the extracted data is.
[0077]
Next, the exercise state analysis unit 403 calculates the calories (exercise amount) consumed by the exercise of the extracted data according to equation (3) (step S403). Here, the exercise state analysis unit 403 acquires the age, sex, and weight included in the personal information of the subject from the individual management database 411. And the correction coefficient applicable to a test subject is acquired from the correction coefficient table 421 classified by sex age of FIG. Further, the energy metabolism rate (RMR) corresponding to the exercise intensity of the extracted data is acquired from the energy metabolism rate table 422 in FIG.
Calorie consumption (Kcal) = RMR × correction coefficient × body weight (Kg)
× Exercise duration (minutes) (3)
[0078]
The exercise state analysis unit 403 outputs the rank of the effectiveness of the exercise state of the extracted data and the exercise duration of the extracted data to the exercise diagnosis unit 404. In addition, for display of the analysis result, the exercise intensity of the extracted data, the rank of the exercise state effectiveness, the exercise duration, and the calorie consumption are output to the display data generation unit 405.
[0079]
Next, in FIG. 10, when the exercise state diagnosis unit 404 receives the rank of exercise state effectiveness and the exercise duration from the exercise state analysis unit 403, the exercise state effectiveness rank from the exercise diagnosis table 413 of FIG. And exercise guideline data corresponding to the exercise duration. Then, the acquired exercise guideline data is output to the display data generation unit 405 (step S5).
[0080]
Next, the display data generation unit 405 receives the exercise intensity of the extracted data received from the exercise state analysis unit 403, the rank of effectiveness of the exercise state, the exercise duration, the calorie consumption, and the exercise received from the exercise state diagnosis unit 404. Display data for displaying the pointer data in accordance with the screen specifications of the display terminal 5 is generated. Then, the generated display data is output to the display terminal 5 (step S6).
[0081]
Further, the analysis result data of the exercise state analysis unit 403 and the exercise guideline data of the exercise state diagnosis unit 404 are recorded in the individual management database 411 as history data of the subject.
[0082]
As described above, according to the present embodiment, since the portion of the effective motion state is extracted and analyzed from the pulse rate data of the subject, it can be understood how much the subject is performing the effective motion, and the effective motion Guidance can be obtained. Furthermore, since specific exercise guidelines are presented, exercise guidelines can be obtained without relying on specialists.
[0083]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of the portable pulsometer 1 according to the second embodiment of the present invention. The portable data transfer device 2 has the same configuration as that shown in FIG. The pulse data processing device 4 has the same configuration as that shown in FIG.
14, the portable pulsometer 1 further includes an acceleration sensor 111, an analog / digital (A / D) conversion circuit 112, and a body movement level determination circuit 113 in addition to the configuration of FIG. These parts 111 to 113 are provided in a watch head 1002 in the watch type example of FIG.
[0084]
The acceleration sensor 111 generates an analog voltage proportional to body movement such as movement of the arm or vertical movement of the body and outputs the analog voltage to the A / D conversion circuit 112. The A / D conversion circuit 112 converts the analog signal input from the acceleration sensor 111 into a digital signal and outputs the digital signal to the body movement level determination circuit 113.
[0085]
The body motion level determination circuit 113 calculates the number of body motion pitches per unit time (for example, 1 minute) based on the digital signal proportional to the body motion input from the A / D conversion circuit 112, and the calculated body The number of motion pitches is output to the interface circuit 106 as body motion data. The interface circuit 106 outputs the pulse rate data measured simultaneously with the body motion data input from the body motion level determination circuit 113 to the wireless module 107. The wireless module 107 wirelessly transmits input data (pulse rate data and body motion data) from the interface circuit 106 to the portable data transfer device 2.
[0086]
Next, the operation of the exercise state management system according to the second embodiment will be described.
First, the portable pulsometer 1 measures the pulse rate and body motion pitch of the subject and wirelessly transmits the pulse rate data and body motion data to the portable data transfer device 2. Next, the portable data transfer device 2 files the pulse rate data and body motion data received from the portable pulsometer 1 and transfers the data file 302 to the pulse data processing unit 4. FIG. 15 shows a configuration example of the data file 302. The pulse rate and body motion pitch number in FIG. 15 are values for convenience. As shown in FIG. 15, pulse rate data and body motion data (number of body motion pitches) measured at the same time are associated with each other and stored in the data file 302.
[0087]
Next, in the pulse data processing unit 4, the exercise state extraction unit 402 obtains extracted data from the data file 302 by the above-described exercise state extraction process of FIG. 11. Then, the extracted data is corrected based on the body movement data in the data file 302. Specifically, from the pulse rate data included in the extracted data, data whose body motion pitch number measured at the same time is less than a certain value is deleted. That is, the extracted data is composed only of pulse rate data in which the number of body motion pitches measured at the same time is a certain value or more. Thereby, the effective motion state is extracted more accurately.
The subsequent exercise state analysis process, exercise diagnosis process, and result output process are executed in the same manner as in the first embodiment.
[0088]
According to the second embodiment, since the effective movement state is accurately extracted, the accuracy of analysis and diagnosis of the movement state of the subject is improved.
[0089]
The exercise state analysis / analysis unit 403 may detect an imbalance between the subject's pulse rate and body motion and issue a warning. For example, when the body motion pitch number is at a resting level, for example, approximately 0, but the pulse rate is abnormally high, for example, when the pulse rate is “120” with respect to the resting heart rate “80”. Outputs a warning message to the effect that there is a possibility of some abnormality in the body.
[0090]
Next, with reference to FIGS. 16-18, the specific Example of the exercise state management process in the above-mentioned exercise state management system is shown. FIG. 16 is a graph showing a specific example of measurement data (pulse rate data and body motion data) of the subject A. FIG. 17 is a graph showing a specific example of pulse rate data (extracted data) extracted from the measurement data of FIG. 16 and 17, the horizontal axis indicates the elapsed time from the measurement start time. FIG. 18 is a diagram illustrating a display example of analysis results and exercise guidelines based on the extracted data of FIG.
[0091]
In this example, subject A is a 51-year-old male with a weight of 66 kg and a resting heart rate of 80. And the measurement data of FIG. 16 is measured in the commuting section from the company when Mr. A returns home to his home. In FIG. 16, the period in which the number of body movement pitches is recorded, the period from 0 to 8 minutes of the measurement elapsed time, and the period from 17 to 34 minutes are periods during which Mr. A was walking.
[0092]
And the pulse rate data of the effective exercise state are extracted from the measurement data of FIG. 16 by the above-described exercise state extraction process. This extracted data is shown in FIG. In this exercise state extraction condition, Mr. A's determination exercise intensity is 20% and the exercise duration is 5 minutes or more. Thereby, among the pulse rate data of FIG. 16, the data from 0 to 8 minutes were judged to be invalid, and only the data from 17 to 34 minutes were extracted.
[0093]
Then, exercise state analysis processing and exercise diagnosis processing are executed based on the extracted data of FIG. 17, and display data is generated. The contents of this display data are shown in FIG. In this example, Mr. A performs an exercise with an exercise intensity of 40% for 17 minutes in the period from 17 minutes to 34 minutes after the start of measurement, and the effectiveness of the exercise is analyzed to be C rank, and the calorie consumption is It was 79.8 Kcal. And from this analysis result, an exercise guideline for aerobic exercise that suggests that if you walk for another 10 minutes, fat starts to burn is presented. In addition, you may make it notify corresponding pulse rate instead of exercise intensity as display content of an analysis result. Similarly, a target pulse rate may be included as an exercise guideline.
[0094]
Thus, according to the present embodiment, the effectiveness of the exercise state performed by the subject is specifically shown by the ranking, so that the subject himself can accurately grasp the state of his / her exercise without relying on an expert. . Furthermore, since specific exercise guidelines are shown, it is possible to easily improve exercise in the future daily life and contribute to prevention of lifestyle-related diseases and the like.
[0095]
Furthermore, by accumulating analysis results and exercise guideline data as history data for each individual, it becomes possible to grasp the secular change of each individual, and the effect of being useful for healthcare can be obtained.
[0096]
In addition, as an obesity prevention method, even for training that increases muscular strength and raises basal metabolism, by grasping the amount of strength training load with pulse rate, load adjustment according to each individual's ability can be easily done at home It becomes like this.
[0097]
Further, a program for realizing each function performed by the pulse data processing device 4 shown in FIG. 5 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. The exercise state management may be performed. Here, the “computer system” may include an OS and hardware such as peripheral devices.
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, and a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in the computer system.
[0098]
Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.
The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
[0099]
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
For example, the portable data transfer device 2 transfers the measurement data from the portable pulsometer 1 to the pulse data processing device 4 as it is, and the pulse data processing device 4 converts the measured pulse rate data and body motion data into a file. Also good.
[0100]
In the above-described embodiment, the pulse meter and the data transfer device are portable, but may be fixed.
[0101]
In the embodiment described above, the analysis result of the exercise state and the exercise guide are displayed and output, but the output method is not limited to this. For example, printing may be performed by a printer device. Or you may make it output with an audio | voice with an audio | voice output apparatus.
[0102]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the portion of the effective motion state is extracted and analyzed from the pulse rate data of the subject, it can be understood how much the subject is performing the effective motion, and effective. You can get exercise guidelines. Furthermore, since specific exercise guidelines are presented, exercise guidelines can be obtained without relying on specialists.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an exercise state management system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the portable pulsometer 1 according to the first embodiment of the present invention.
3 is an external view of the portable pulsometer 1 shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the portable data transfer device 2 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a pulse data processing device 4 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of an exercise rank table 412;
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of an exercise diagnosis table 413;
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a gender age correction coefficient table 421;
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of an energy metabolism rate table 422.
FIG. 10 is a flowchart showing an overall flow of an exercise state management process performed by the exercise state management system shown in FIG. 1;
FIG. 11 is a flowchart showing the flow of an exercise state extraction process performed by the exercise state extraction unit 402 shown in FIG. 5;
12 is a flowchart showing a flow of an exercise state analysis process performed by an exercise state analysis unit 403 shown in FIG.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a data file 301 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a portable pulsometer 1 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a configuration example of a data file 302 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a graph showing a specific example of measurement data (pulse rate data and body motion data).
FIG. 17 is a graph showing a specific example of pulse rate data (extracted data) extracted from the measurement data of FIG.
18 is a diagram showing a display example of analysis results and exercise guidelines based on the extracted data of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Portable pulse meter, 2 ... Portable data transfer device, 3 ... Communication network, 4 ... Pulse data processing device, 5 ... Display terminal, 101 ... Pulse sensor, 102 ... Pulse rate calculation circuit, 103 ... Pulse rate storage memory DESCRIPTION OF SYMBOLS 104 ... Display circuit 105 ... Timing signal generation circuit 106 ... Interface circuit 107, 201 ... Wireless module 111 ... Acceleration sensor 112 ... Analog / digital (A / D) conversion circuit 113 ... Body motion level determination circuit , 202 ... data file conversion unit, 203 ... file storage unit, 204 ... file transfer unit, 205 ... wireless communication unit, 301, 302 ... data file, 401 ... file reception unit, 402 ... exercise state extraction unit, 403 ... exercise state Analysis unit 404 ... motion diagnosis unit 405 ... display data generation unit 406 ... data transmission unit 410 ... storage unit 4 1 ... individualized management database, 412 ... motion rank table, 413 ... motion diagnostic table, 421 ... gender age correction coefficient table, 422 ... energy metabolic rate table

Claims

A pulse measuring means for measuring the pulse rate per unit time;
Body movement measuring means for measuring the body movement of the person whose pulse rate is measured;
Data accumulating means for correlating and accumulating the pulse rate data measured by the pulse measuring means and the body motion data measured by the body motion measuring means simultaneously with the pulse rate data;
An exercise state extraction means for extracting a portion of an effective movement state from the time-series data of the pulse rate by the data storage means;
Analyzing the exercise state based on the data extracted by the exercise state extraction means, and providing an exercise state analysis means for outputting an analysis result,
The movement state extraction means includes
Based on the pulse rate data stored in the data storage means, extract the pulse rate data of the part of the effective motion state from the pulse rate data stored in the data storage means,
Based on the body motion data stored in the data storage means, the pulse rate data of the portion of the effective motion state is extracted from the extracted pulse rate data, and based on the pulse rate data from the pulse rate data extracted Te, delete the pulse rate data is below a certain value the body movement pitch number of the measured body motion data at the same time,
When the exercise state extraction means extracts pulse rate data of a portion of an effective exercise state based on the pulse rate data, a carboneneen formula is used using a predetermined exercise intensity specific to the person to be measured of the pulse rate. An exercise state management system using the pulse rate per unit time obtained from the above as a threshold value for determining whether or not an effective exercise state is present .

The pulse measuring means and the body movement measuring means are portable,
Portable wireless transmission means for wirelessly transferring measurement data of the pulse measurement means and the body movement measurement means;
Wireless reception means for outputting received data from the wireless transmission means to the data storage means;
The exercise state management system according to claim 1, further comprising:

The pulse measurement means, the body movement measurement means and the data storage means are portable,
Portable wireless transmission means for wirelessly transferring the stored data of the data storage means;
Wireless receiving means for outputting received data from the wireless transmitting means to the motion state extracting means;
The exercise state management system according to claim 1, further comprising:

2. The exercise state according to claim 1 , wherein the exercise state extraction unit extracts only a portion in which the pulse rate data determined to be effective using the determination threshold is continuous for a certain period or longer. Management system.

Depending on the analysis result by the motion state analysis means performs a diagnosis of the movement, according to any one of claims 1 to claim 4, characterized in that with a movement diagnosis means for outputting a movement guidance data Exercise state management system.

Based on the pulse rate data in the data file in which the pulse rate data and body motion data measured at the same time of the same subject are stored in association with each other, the pulse rate data in the data file is effective. Extracting the pulse rate data of the exercise state portion, and further extracting the pulse rate data of the effective exercise state portion from the extracted pulse rate data based on the body motion data in the data file. Exercise state extraction means;
Analyzing the exercise state based on the pulse rate data of the extraction result by the exercise state extraction means, and providing the exercise state analysis means for outputting the analysis result,
The motion state extraction unit, from the pulse rate data extracted on the basis of the pulse rate data, delete the pulse rate data is below a certain value of the number of body movement pitch motion data measured at the same time,
When the exercise state extraction means extracts pulse rate data of a portion of an effective exercise state based on the pulse rate data, a carboneneen formula is used using a predetermined exercise intensity specific to the person to be measured of the pulse rate. A pulse data processing apparatus using the pulse rate per unit time obtained from the above as a threshold value for determining whether or not an effective exercise state is present .

7. The pulse data according to claim 6 , wherein the exercise state extraction unit extracts only a portion in which the pulse rate data determined to be valid using the determination threshold is continuous for a certain period or longer. Processing equipment.

The pulse data processing apparatus according to claim 6 or 7 , further comprising exercise diagnosing means for diagnosing exercise and outputting exercise guide data in accordance with an analysis result by the exercise state analyzing means.