JP4830764B2 - 活動量計測システム - Google Patents

Description

本発明は、活動量計測システムに関するものである。

従来、例えば歩数等から消費エネルギを予測することにより、健康管理を目的とするものや、加速度及び角加速度センサの情報を用いて人体の行動を分類することにより、消費エネルギを算出する運動測定装置（例えば特許文献１に開示）が提供されている。
特開２００２−２６３０８６号公報（段落００１７〜００２０）

ところで、上述の歩数等から消費エネルギを予測することにより、健康管理を目的とするものでは、歩行状態データを蓄積するようにはなっていなかった。

また、特許文献１に開示されている運動測定装置では、歩数のみを用いて消費エネルギを算出するために、歩行時も走行時も同じ歩数であれば算出される消費エネルギは同じ値となってしまうという問題があった。

本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、被測定者の歩行状態における運動強度の平均値を確実に求めることができる活動量計測システムを提供することにある。

上述の目的を達成するために、請求項１の発明では、被測定者の歩数及び被測定者の運動強度を測定する測定手段、及び、前記測定手段によって測定された歩数及び運動強度の測定データを、時刻データを発生する時刻発生部から取得した時刻データに対応付けて逐次記憶する記憶手段を有する測定装置と、前記測定装置から前記歩数及び前記運動強度の測定データを前記時刻データとともに通信により取得し、前記歩数の測定データから求めた単位時間当たりの積算歩数が歩行か否かの基準となる歩数以上で且つ前記運動強度の測定データが運動強度の基準値に相当するという条件を満たしている期間を歩行状態の期間として検出して該期間での運動強度の平均を求める手段を有するデータ処理装置とを備えていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、単に歩数で歩行状態を検出する場合に比して確実に歩行状態を検出することができるとともに、その結果精度良く歩行状態での運動強度の平均値を確実に求めることができ、求めた運動強度の平均値を被測定者に提示することで、歩行運動に基づいた健康管理が可能となる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記データ処理装置には、前記運動強度の測定データが所定の基準となる運動強度を超える期間の積算歩数を算出する手段を備えていることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、健康管理上に有意性のある運動としての歩行状態を確実に検出することができる。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前記データ処理装置には、所定の基準となる運動強度を超え、且つ連続した歩行状態の時間を算出する手段を備えていることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、健康管理上有意性のある歩行状態に対応した歩行時間を確実に算出することができ、結果有意性のある歩行状態の運動強度の平均値を求めることができる。

請求項４の発明では、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記データ処理装置には、前記被測定者の社会的な個人特性に関連付けられたカレンダーを作成して、該カレンダーデータに基づいて運動強度の指標を設定するとともに、当該被測定者の運動強度が前記運動強度の指標以上となっている時間の積算と、強度度数別の時間の積算とを行う手段を備えていることを特徴とする。

請求項４の発明によれば、被測定者の社会的な特性に対応したカレンダーに沿って歩行状態の検出のための基準となる運動強度や、歩数を設定することができ、そのため休日や平日というように歩行する機会の多少等の運動機会の条件に対応した歩行状態による運動強度の平均値を求めることができたり、また基準の運動強度以上運動強度があった時間積算や、強度度数別の積算時間から当該被測定者の健康管理を継続的に行うことができる。

本発明は、単に歩数で歩行状態を検出する場合に比して確実に歩行状態を検出することができるとともに、その結果精度良く歩行状態での運動強度の平均値を確実に求めることができ、求めた運動強度の平均値を被測定者に提示することで、歩行運動に基づいた健康管理が可能となるという効果がある。

以下本発明を一実施形態により説明する。

図１は本発明の活動量計測システムの一実施形態を示し、本実施形態は図示するように被測定者の歩数及び運動強度を測定するための測定装置１と、この測定装置１との間でデータの授受を行い、測定装置１で測定した歩数、運動強度の測定データに基づいて歩行状態の検出や歩行状態における平均運動強度の算出等の演算処理を行うデータ処理装置２とで構成される。

測定装置１は、被測定者が携行できる大きさに形成された本体(図示せず）に、被測定者の動きに応じて加速度を検出する加速度センサ１０、測定装置１での信号処理や制御のためのＣＰＵからなる演算処理部１１、読み書き自在なメモリ部１２ａ、１２ｂ、歩数等の測定データを表示するための表示部１３、データ処理装置２との間でデータ授受を行うために設けた例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の汎用の通信部１４と、時刻発生部１５と、測定装置１の動作電源を得るための二次電池や一次電池からなる電池電源（図示せず）等を備えている。

演算処理部１１は、加速度センサ１０が検出する例えば上下方向の加速度から歩数をカウントし、また加速度の大きさから運動強度を算出する歩数・強度算出機能を備え、この機能と加速度センサ１０とで測定手段を構成する。また演算処理部１１にはメモリ部１２ａ、１２ｂに対する読み書きの制御、通信部１４の送受信の制御、表示部１３の制御の機能を備えている。

データ処理装置２は、例えば、活動量計測システムのデータ処理に対応したアプリケーションソフトを実行する汎用のパーソナルコンピュータによって構成されるもので、パーソナルコンピュータとして備えている外部記憶装置２０、ＵＳＢ等の通信部２１、演算処理部２２，入力部２３、ディスプレイ装置からなる表示部２４を利用しており、外部記憶装置２０には活動量計測システムとして必要な個人特性データ（被測定者の身長、体重、性別、年齢、職業等、個人ＩＤ、使用する機器ＩＤ）等のデータからなるデータベースＤＢを構築している。

次に本実施形態の活動量計測システムについて説明する。

まず、被測定者が携行する測定装置１のメモリ部１２ｂには、データ処理装置２でデータベースＤＢに登録されている当該被測定者に対応した個人ＩＤ、機器ＩＤの各データをデータ処理装置２から通信部１４を用いた通信により取得して格納しているものとする。また歩数や、運動強度の算出に必要な演算用係数もメモリ部１２ｂに格納しているものとする。

このように被測定者は、一日の内の行動期間（活動期間）中、当該測定装置１を装着携行して行動する。これにより被測定者の動きに応じた加速度が加速度センサ１０により検出され、その加速度データに基づいて演算処理部１１は歩数と運動強度を算出し、その算出した結果を夫々の測定データとしてメモリ部１２ａに逐次保存するとともに、時刻発生部１５から取得する時刻データに各測定データを対応付けて時刻暦のデータとしてメモリ部１２ａに記憶する。このようにして被測定者の行動に伴う歩数や運動強度の測定データが時刻暦データとともに、メモリ部１２ａに記憶されることになる。

そして、例えば一日の行動が終了した時点で、被測定者は、測定装置１の通信部１４をデータ処理装置２の通信部２１に通信ケーブル（図示せず）により接続して、演算処理部１１及びデータ処理装置２の演算処理部２２の制御下で通信を行わせることで、メモリ部１２ａに記憶されている歩数及び運動強度のデータを時刻暦に関連付けた時刻暦データ及び測定データを個人ＩＤ及び機器ＩＤのデータとともにデータ処理装置２に転送させる。

データ処理装置２では、演算処理部２２の制御下で、測定装置１から送られてきた個人ＩＤ及び機器ＩＤの認証を行い、この認証後、通信により取得した時刻暦データ及び測定データを当該個人ＩＤに対応する被測定者のデータとしてデータベースＤＢの保存する処理を行う。

また演算処理部２２の制御下で、例えば表示部２４にはデータ処理のための操作画面が表示されており、被測定者は、表示部２４の表示された操作画面に基づいて入力部２３を操作し、演算指示を行う。

この演算指示があると、演算処理部２２は測定装置１から転送させてきた時刻暦データとして時刻暦に関連付けてある歩数及び運動強度の各測定データを、予めデータベースＤＢに格納してある図２に示すような１分当たりの運動強度と歩数の関係データに照らし合わせて歩行状態を検出する処理を行う。この場合歩数のカウント値が１分当たり４０カウント以上で且つ運動強度が２．５［ＭＥＴｓ(metabolic equivalents)］相当という基準を予め定めておき、演算処理部２２はこの基準を満たしている期間を時刻暦データから抽出してその期間が歩行状態にあったと判定し、この歩行状態の開始時刻と終了時刻までの期間（歩行時間）における運動強度の平均を当該期間に対応する時刻暦データの運動強度の測定データに基づいて算出する処理を行う。

そしてこれらの歩行状態の時間データや、運動強度の平均値のデータは演算処理部２２の制御下で表示部２４により表示して当該被測定者に提示する。これにより被測定者は、健康管理のための運動としての歩行が当日どのくらい継続したかや、その歩行による運動強度の平均値を知ることができることになる。

尚本実施形態では、データ処理装置２において、演算処理部２２の制御下で、図３に示すような入力画面を用いて、被測定者自身が居住地、職業、職種、家族構成等の個人特性データを入力することでデータベースＤＢに登録することができ、且つ被測定者毎に、その社会的な個人特性に対応したカレンダーのデータ作成を行うことができるようになっている。そして、演算処理部２２はこれらの特性データやカレンダーのデータに基づいて、健康管理上に有意性のある運動としての歩行状態の検出のための基準となる運動強度や、１分間当たりの歩数等を設定するのである。

ここでカレンダーのデータは次のようにして作成される。まず被測定者が入力部２３の操作画面を通じて個人ＩＤの入力とともに、カレンダー設定のための指示を行うと、この指示に対応して、演算処理部２２が、当該被測定者に対応するカレンダーの作成のための編集画面を表示部２４に表示させる処理を行い、図４に示すように表示部２４に標準的なカレンダーＡを表示するとともに、祝日の設定、定期休日の設定等の入力操作画面を表示部２４に表示させる。この際誰のカレンダー作成であるかを示すために被測定者の名前等も表示させる。

この画面により被測定者が自己の社会的特性に基づいた祝日の休日設定や、定期休日の設定登録を行うと、演算処理部１２は設定データに基づいて当該被測定者のカレンダーのデータを作成し、また作成したカレンダーのデータに基づいて休日や平日などに対応した歩行によって運動を行うための指標となる歩行状態検出用の基準となる運動強度や、１分間当たりの歩数を算出して自動的に設定する処理を行う。これにより被測定者がこれら基準となる運動強度や、１分間当たりの歩数を設定する必要がなくなる。勿論月単位や週単位で設定するようにしても良い。また被測定者の居住地、職業、職種、家族構成を基に、社会的特性に対応させて設定を行うようにしても良い。

また演算処理部１２は、当該被測定者の運動強度が前記基準となる運動強度以上であった時間の積算と、運動強度の度数別の時間積算とを、例えば週単位や月単位で行う機能を備えるとともに、その積算結果を表示部２４で提示する機能を備えており、これにより被測定者が週単位や月単位で運動状態を把握することができ、その結果健康管理を継続的に行うことを可能としている。

尚被測定者の年齢、性別（更には体重、身長）等の個人特性を更に反映させて基準となる運動強度や歩数を補正するようし、歩行状態の検出に対して被測定者の年齢、性別（更には体重、身長）を反映させるようにしても良い。

また、本実施形態では、上述の基準を満足させれば歩行状態として検出するようにしているが、例えば歩行カウント数が基準のカウント数以上あっても大きく変動するような場合には、歩行をやめて走行したり或いは飛び跳ねる等歩行以外の状態になっていることがあるため、この状態を歩行状態として検出しないように、例えばカウント数の変動が所定カウント数以内に収まらない場合には歩行状態と検出しないようにしても良い。

例えば歩数が１分間において８０カウント以上で且つ運動強度が４［ＭＥＴｓ］を満足し、且つ１分間でカウントされる歩数の時系列的な変動が±１０カウント以内であることを満足していれば連続した歩行状態として検出し、その歩行状態の歩行時間を算出する。

これにより、より運動として有意性のある歩行状態を確実に検出し、その歩行時間における運動強度の平均値を算出することができる。

一実施形態のシステム構成図である。 一実施形態のデータ処理装置において歩行状態検出のために用いる運動強度−歩数の関係図である。 一実施形態のデータ処理装置の表示部で表示される個人特性データ入力画面の表示例図である。 一実施形態のデータ処理装置の表示部で表示されるカレンダーデータ作成用画面の表示例図である。

符号の説明

１ 測定装置
１０ 加速度センサ
１１ 演算処理部
１２ａ，１２ｂ メモリ部
１３ 表示部
１４ 通信部
１５ 時刻発生部
２ データ処理装置
２０ 外部記憶装置
２１ 通信部
２２ 演算処理部
２３ 入力部
２４ 表示部
ＤＢ データベース

Claims (4)

1. 被測定者の歩数及び被測定者の運動強度を測定する測定手段、及び、前記測定手段によって測定された歩数及び運動強度の測定データを、時刻データを発生する時刻発生部から取得した時刻データに対応付けて逐次記憶する記憶手段を有する測定装置と、
   前記測定装置から前記歩数及び前記運動強度の測定データを前記時刻データとともに通信により取得し、前記歩数の測定データから求めた単位時間当たりの積算歩数が歩行か否かの基準となる歩数以上で且つ前記運動強度の測定データが運動強度の基準値に相当するという条件を満たしている期間を歩行状態の期間として検出して該期間での運動強度の平均を求める手段を有するデータ処理装置とを備えていることを特徴とする活動量計測システム。
2. 前記データ処理装置には、前記運動強度の測定データが所定の基準となる運動強度を超える期間の積算歩数を算出する手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の活動量計測システム。
3. 前記データ処理装置には、所定の基準となる運動強度を超え、且つ連続した歩行状態の時間を算出する手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の活動量計測システム。
4. 前記データ処理装置には、前記被測定者の社会的な個人特性に関連付けられたカレンダーを作成して、該カレンダーデータに基づいて運動強度の指標を設定するとともに、当該被測定者の運動強度が前記運動強度の指標以上となっている時間の積算と、強度度数別の時間の積算とを行う手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかの１項に記載の活動量計測システム。

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