JP4952721B2 - 携帯機器、運動強度算出方法、歩幅補正方法、情報機器、及びプログラム - Google Patents
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Description
上式は、定性的に、身長が高くなるほど、また、ピッチが速くなるほど歩幅が大きくなることを示している。消費カロリーは、ユーザの体重、歩幅、及び歩行ピッチを用いて算出している。それにより、算出される消費カロリーは、歩行距離と体重に比例するものとなっている。
本発明の第1の態様の携帯機器は、ユーザが携帯することを想定したものであり、予め設定した単位時間内のユーザの歩数を計数する歩数計数手段と、歩数計数手段が計数した歩数を用いて、単位時間内における平均の歩幅を算出する歩幅算出手段と、歩幅算出手段が算出した平均の歩幅、及び歩数計数手段が計数した歩数を用いてユーザの歩行速度を計算し、該計算した歩行速度から、単位時間におけるユーザの運動強度を算出する運動強度算出手段と、を具備する。
図1は、本実施形態による携帯機器の機能構成を示す図である。図1に示すように、その携帯機器1は、データ格納部3、データ格納・取得処理部4、歩数検出部5、歩幅補正処理部6、歩行距離算出処理部7、運動強度算出部8、及び消費カロリー算出部9を備えた機能構成となっている。
歩数検出部5は、例えば2軸以上の加速度を検出可能な加速度センサ、そのセンサからの信号をAD変換するAD変換器(ADC)、及びデジタル化された信号から歩行を判定し歩数を計数する処理部を備えたものである。歩数の計数は、予め設定された単位時間毎に行い、歩幅補正処理部6に出力する。本実施形態では、単位時間は1分間としている。
なお、歩幅係数Wcは、図2に示された歩数と歩数係数とに基づいて、実際の歩数に対応させて補間により求めたものを計算に用いてもよい。また、基準歩幅はユーザに入力させるようになっている。基準歩幅は、例えば通常歩行時の歩幅とする。ユーザが入力した基準歩幅は、データ格納部3に格納されている。
また、予め設定された時間範囲での全歩行距離を算出するために、計算により得られた歩行距離の積算を行う。歩行距離の積算は、それまでに得られた全歩行距離に、今回の単位時間の歩行距離を加算することで行われる。全歩行距離は、データ格納部3に格納される。上記時間範囲は、例えば1日であり、全歩行距離は1日単位で積算される。なお、時間範囲は例えば一週間とすることもできる。
歩行速度を算出した後は、図3に示す運動強度算出テーブルを参照して、その歩行速度に対応する運動強度(METs)を決定する。運動強度算出テーブルは、歩行速度とそれに対応する運動強度の関係を定義したものであり、運動強度に対する歩行速度の上限値が設定されている。運動強度の決定は、運動強度算出テーブル中の歩行速度のなかで、算出された歩行速度に最も近いものを特定し、特定した歩行速度で定義されている運動強度を抽出することで行う。そのようにして決定した運動強度はデータ格納部3に保存されると共に、消費カロリー算出部9に出力される。
ここで、O:安静時の酸素使用量(固定値:例えば、3.5[ml/(kg・min)])、
C:酸素1[ml]消費時の熱量(固定値:例えば、0.005[kcal/ml])、
T:歩行時間(ここでは単位時間である1分間に相当する値)、
である。体重は、基準歩幅Wと同様に、ユーザが入力したデータであり、データ格納部3に格納されている。
運動量[METs・時]=運動強度[METs]/60 ・・・(5)
ある時間範囲の全運動量を算出するために、計算により得られた運動量の積算を行う。運動量の積算は、それまでに得られた全運動量に、今回の単位時間の運動量を加算することで行われる。全運動量は、データ格納部3に格納されている。以降、時間範囲は1日と想定して説明する。
1.4分以上の歩行中断の後に歩行が開始された場合、最初の1分間の歩行分に対応する消費カロリー、運動量は積算しない(1分未満の歩行運動では酸素摂取量の変化が過渡状態にあるため)。
2.運動強度が予め設定の閾値以上でなければ、消費カロリー、運動量は積算しない(一定以上の運動強度であった場合に、有効な運動を行っていると見なす)。
3.歩行開始から最初の1分間の歩行は、通常の歩行によるカロリー、運動量として積算しない(理由:1分未満の歩行運動では、酸素摂取量の変化が過渡状態(全変化量の約30〜40%)にあるため)。
4. 1分以上の歩行実施後の4分間以内の歩行中断の間も含め、歩行をしていない時は、カロリー、運動量として積算しない。
5.「1分以上の歩行実施後の4分間以内の歩行中断」後、歩行時間が1分以上の場合、通常歩行によるカロリー、運動量として積算する。
6.歩行中断の判断基準は、「1分間の歩数が0歩であるか否か」とする。
1〜2[min]:50[cm]×1.09=54.5[cm]
2〜3[min]:50[cm]×1.46=73.0[cm]
3〜4[min]:50[cm]×1.00=50.0[cm]
4〜5[min]:50[cm]×1.51=75.5[cm]
運動強度算出部8において、歩幅補正処理部6が出力する平均歩幅を用いて単位時間ごとの1分間の平均速度(歩行速度、単位[m/min])を算出すると、以下のようになる。
1〜2[min]:100[歩]×54.5[cm] ÷100=54.5[m/min]
2〜3[min]:130[歩]×73.0[cm] ÷100=94.9[m/min]
3〜4[min]:70[歩]×50.0[cm] ÷100=35.0[m/min]
4〜5[min]:140[歩]×75.5[cm] ÷100=105.7[m/min]
運動強度算出部8において、上記1分間の歩行速度[m/min]を基に運動強度[METs]を算出すると、以下のようになる。
1〜2[min]:2.4[METs]
2〜3[min]:3.7[METs]
3〜4[min]:2.2[METs]
4〜5[min]:5.2[METs]
消費カロリー算出部9において、1分間の消費カロリー[kcal]を算出すると、以下のようになる。
0〜1[min]:2.2[METs]×3.5[ml/(kg・min)]×60[kg]×0.005[kcal/ml]×1[min]=2.310[kcal]
1〜2[min]:2.4[METs] ×3.5[ml/(kg・min)]×60[kg]×0.005[kcal/ml]×1[min]=2.520[kcal]
2〜3[min]:3.7[METs] ×3.5[ml/(kg・min)]×60[kg]×0.005[kcal/ml]×1[min]=3.885[kcal]
3〜4[min]:2.2[METs] ×3.5[ml/(kg・min)]×60[kg]×0.005[kcal/ml]×1[min]=2.310[kcal]
4〜5[min]:5.2[METs] ×3.5[ml/(kg・min)]×60[kg]×0.005[kcal/ml]×1[min]=5.460[kcal]
図9に示すように携帯電話機は、加速度センサ31、ADC32、CPU33、Sab−LCD34、Main−LCD35、不揮発メモリ36、及び操作部37を備えた構成である。
先ず、ステップS201では、単位時間内に取得した歩数が0より大きいか否か判定する。本実施形態では、歩数が1以上であれば歩行を行ったと見なすようにしている。このことから、歩数が0より大きい場合、歩行をユーザが行ったとして、判定はYesとなってステップS202に移行する。そうでない場合には、つまり歩数が0以下であった場合には、判定はNoとなり、ここで歩行距離算出処理を終了する。
先ず、ステップS301では、単位時間内に取得した歩数が0より大きいか否か判定する。その歩数が0より大きい場合、判定はYesとなってステップS302に移行する。そうでない場合には、つまり歩数が0以下であった場合には、判定はNoとなってステップS305に移行する。
Claims (17)
- ユーザが携帯することを想定した携帯機器において、
単位時間内のユーザの歩数を計数する歩数計数手段と、
歩数と歩幅補正係数とを対応づけて記憶する記憶部から取得される、前記歩数計数手段が計数した歩数に対応する歩幅補正係数を用いて、基準の歩幅を補正することにより、前記単位時間内における平均の歩幅を算出する歩幅算出手段と、
前記歩幅算出手段が算出した平均の歩幅、及び前記歩数計数手段が計数した歩数を用いてユーザの歩行速度を計算し、計算した歩行速度から、前記単位時間におけるユーザの運動強度を算出する運動強度算出手段と、
を具備することを特徴とする携帯機器。 - 前記運動強度算出手段が算出した運動強度を用いて、前記単位時間におけるユーザの運動量、及び消費カロリーのうちの少なくとも一方を運動結果として算出する運動結果算出手段、
を更に具備することを特徴とする請求項1記載の携帯機器。 - 前記運動結果算出手段は、前記単位時間単位で算出した前記運動結果の積算を併せて行う、
ことを特徴とする請求項2記載の携帯機器。 - 前記運動結果算出手段は、前記運動強度算出手段が算出した前記運動強度が予め設定の閾値以上となった単位時間を対象に、前記運動結果の積算を行う、
ことを特徴とする請求項3記載の携帯機器。 - ユーザが携帯することを想定した携帯機器において、
単位時間内のユーザの歩数を計数する歩数計数手段と、
前記歩数計数手段が計数した歩数を用いて、前記単位時間内における平均の歩幅を算出する歩幅算出手段と、
前記歩幅算出手段が算出した平均の歩幅、及び前記歩数計数手段が計数した歩数を用いてユーザの歩行速度を計算し、計算した歩行速度から、前記単位時間におけるユーザの運動強度を算出する運動強度算出手段と、
前記運動強度算出手段が算出した運動強度を用いて、前記単位時間におけるユーザの運動量、及び消費カロリーのうちの少なくとも一方を運動結果として算出する運動結果算出手段とを具備し、
前記運動結果算出手段は、前記単位時間単位で算出した前記運動結果の積算を併せて行い、前記歩数計数手段が計数した歩数からユーザが歩行を行っているか否か前記単位時間毎に判定し、歩行を行っていないと判定した単位時間が所定数以上継続した場合に、歩行再開から所定の時間が経過するまでは、当該所定の時間内に算出された運動結果は前記運動結果積算の対象から除外する、
ことを特徴とする携帯機器。 - 前記携帯機器は、携帯電話機である、
ことを特徴とする請求項1記載の携帯機器。 - 単位時間内のユーザの運動強度を算出するための方法であって、
前記単位時間内のユーザの歩数を計数するステップと、
歩数とユーザの基準とすべき歩幅を補正するための歩幅係数とを対応づけて記憶する記憶部に基づいて、該計数した歩数に対応する歩幅係数を決定し、該基準とすべき歩幅に該決定した歩幅係数を乗算することにより、該基準とすべき歩幅を補正した補正歩幅を算出するステップと、
該算出した補正歩幅、及び前記計数した歩数を用いてユーザの歩行速度を計算するステップと、
該計算した歩行速度から、前記単位時間におけるユーザの運動強度を算出するステップと、
を備えることを特徴とする運動強度算出方法。 - 前記算出した運動強度を用いて、前記単位時間におけるユーザの運動量、及び消費カロリーのうちの少なくとも一方を運動結果として併せて算出するステップ、
を更に備えたことを特徴とする請求項7記載の運動強度算出方法。 - コンピュータに、
単位時間毎に計数されるユーザの歩数を取得する歩数取得機能と、
歩数と歩幅補正係数とを対応づけて記憶する記憶部から取得される、前記歩数取得機能により取得した歩数に対応する歩幅補正係数を用いて、基準の歩幅を補正することにより、前記単位時間内における平均の歩幅を算出する歩幅算出機能と、
前記歩幅算出機能により算出した平均の歩幅、及び前記歩数取得機能により取得した歩数を用いてユーザの歩行速度を計算し、該計算した歩行速度から、前記単位時間におけるユーザの運動強度を算出する運動強度算出機能と、
を実現させるためのプログラム。 - 歩行時の歩幅を補正する歩幅補正方法であって、
単位時間における歩数を計数するステップと、
歩数と歩幅補正係数とを対応づけて記憶する記憶部に基づいて、計数された歩数に対応する歩幅補正係数を得るステップと、
基準歩幅に対して前記歩幅補正係数を乗算し、歩幅を補正するステップと、
を備えることを特徴とする歩幅補正方法。 - 前記歩幅補正方法において、
前記基準歩幅の入力を受け付けるステップをさらに備え、
前記入力された基準歩幅と前記歩幅補正係数とが乗算されることを特徴とする、請求項10に記載の歩幅補正方法。 - 前記歩幅補正方法において、
歩数と歩幅補正係数との対応関係が前記記憶部に予め登録されており、
前記歩幅補正係数を得るステップでは、前記登録された対応関係を、計数された歩数に基づいて検索し、前記計数された歩数に対応する歩幅補正係数を得ることを特徴とする、請求項10に記載の歩幅補正方法。 - 単位時間内のユーザの運動強度を算出するための方法であって、
単位時間における歩数を計数するステップと、
歩数と歩幅補正係数とを対応づけて記憶する記憶部に基づいて、計数された歩数に対応する歩幅補正係数を得るステップと、
基準歩幅に対して前記歩幅補正係数を乗算し、該基準歩幅を補正した補正歩幅を算出するステップと、
前記計数された歩数、及び前記補正歩幅を用いて、前記単位時間の運動強度を算出するステップと、
を備えることを特徴とする運動強度算出方法。 - ユーザによる運動強度を算出する情報機器であって、
単位時間内のユーザの歩数を計数する計数手段と、
歩数と、基準歩幅を補正する歩幅補正値とを対応づけて記憶する第一の記憶部と、
前記計数手段により計数された歩数に基づいて、前記計数された歩数に対応する歩幅補正値を前記第一の記憶部から取得して、予め設定された基準歩幅を補正した補正歩幅を算出する歩幅算出手段と、
前記計数された歩数と、前記補正歩幅とに基づいて、単位時間内におけるユーザの運動強度を算出する運動強度算出手段と、を備えることを特徴とする情報機器。 - 前記情報機器はさらに、
単位時間内の歩行距離に関連する情報と、運動強度とを対応づけて記憶する第二の記憶部を備え、
前記運動強度算出部は、前記計数された歩数と前記補正歩幅とに基づいて単位時間内の歩行距離に関連する情報を求め、求められた歩行距離に関連する情報に基づいて前記第二の記憶部から対応する運動強度を取得することを特徴とする、請求項14に記載の情報機器。 - 前記情報機器はさらに、
前記算出された運動強度に基づいて、単位時間内における消費カロリーを算出する消費カロリー算出部を備えることを特徴とする、請求項14または15に記載の情報機器。 - 前記情報機器において、
前記歩行距離に関連する情報は歩行速度であり、
前記運動強度算出部は、前記計数された歩数と前記補正歩幅とに基づいて単位時間内の歩行速度を算出することを特徴とする、請求項15に記載の情報機器。
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