JP5708037B2 - 活動量計 - Google Patents

Description

本発明は被測定者の身体の活動量を測定する活動量計に関し、特に、身体活動量を活動年齢に換算して出力する活動量計に関する。

活動量計としては、特許文献１と２には、加速度センサを利用して身体活動の運動強度または消費カロリーを計測する方法が示される。特許文献１の活動量計では、加速度センサの出力信号から、一定時間ｔｗにおける加速度の標準偏差Ｓｗが算出され、予め用意された換算式を用いて標準偏差Ｓｗから運動強度ｗｉが算出される。また、特許文献２の装置では、３軸の加速度からベクトル合成によって運動質量の力積が計算され、運動種類に対応して力積から消費エネルギーが計算される。運動種類は、合成ベクトルによる力積と、前後、左右、上下方向の力積との比に基づいて判定される。

特許文献３では、消費エネルギー履歴と基準データとを比較して、ユーザの活動状態がどの年代の活動パターンに相当するかが算出される。

特開２００６−２０４４４６号公報 特開２００１−２５８８７０号公報 特開２０１０−１７５２５号公報

特許文献１または２の活動量計は、被測定者の活動量を消費カロリーとして出力するが、消費カロリーが同年齢の人に比較して多いのか少ないのか、また、何歳ぐらいの人の消費カロリーに相当するのかわかりにくい。

特許文献３では、ユーザの活動状態がどの年代の活動パターンに相当するかが算出されるが、同じ活動状態であっても年齢により消費カロリーが違うため、特許文献３のように同年齢の人と消費カロリーを単純に比較することは適切ではない。

それゆえに、この発明の目的は、被測定者の身体活動量からより確かな活動年齢に関する情報を取得する活動量計を提供することである。

この発明に係る活動量計は、被測定者の身体の活動量を取得する活動量取得手段と、単位期間において取得される活動量と同じ量の活動をする人の標準年齢を表す活動年齢を、被測定者の基礎代謝量と身体情報とを用いて取得する手段と、活動年齢に関する情報を出力する手段と、を備える。

本発明によれば、被測定者自身の基礎代謝量を用いることで、被測定者の身体活動量からより確かな活動年齢に関する情報を取得できる。

実施の形態に係る歩数計の外観と装着態様を説明する図である。 実施の形態に係る歩数計を含むシステムのハードウェア構成を示す図である。 実施の形態に係る歩数計の機能構成図である。 実施の形態に係るメモリの記憶内容例を示す図である。 実施の形態に係る処理フローチャートである。 実施の形態に係る換算テーブルの一例を示す図である。 実施の形態に係る活動年齢算出を説明するためのグラフである。 実施の形態に係る活動年齢算出を説明するための他のグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては同一または対応する部分に図中同一の符号を付し、その説明は繰返さない。

本実施の形態では、活動年齢とは、所定期間において活動した場合の被測定者の消費カロリーの総量を、同一の期間で活動することにより消費する人の標準的（または平均的）年齢を表している。ここでは、所定期間は１日単位とする。

また、実年齢とは、暦に従う年齢（生まれた時から数えた年齢）を指す。
本実施の形態では、身体の活動強度を指す指標としてＭＥＴｓ（ＭＥＴs：Medical Evangelism Training ＆ Strategies）を用いる。ＭＥＴｓとは、身体活動の強さを、安静時の何倍に相当するかで表す単位であり座って安静にしている状態が１ＭＥＴｓ、普通歩行が３ＭＥＴｓに相当する。

また、エクササイズ(Ex)とは身体の活動量を表す単位であり、身体の活動強度(ＭＥＴｓ)に身体活動の実施時間(時：Hour)をかけたものである。

本実施の形態では、活動量計として歩数計を例示するが、歩数計に限定されない。つまり、運動や生活活動（たとえば、掃除機をかける、荷物運び、炊事など）を含む身体活動による活動量を測定することができる機能を有する装置であればよい。歩数計は複数の被測定者により共用可能であるが、ここでは説明を簡単にするために使用する被測定者は１人であると想定する。

図１の（Ａ）を参照して、活動量計としての歩数計１００は、携行が可能な小型の本体ケーシングを有しており、本体ケーシングは、ケース本体１１０とカバー体１２０とクリップ体１３０とに分割されている。

ケース本体１１０は、カウントされた歩数、活動強度、活動年齢などの各種情報が表示可能なディスプレイ２０、および被測定者による操作を受け付けるための各種のボタンを有する操作部３０が設けられた表示面を有する。操作部３０は、活動年齢の出力を要求するために被測定者が操作するボタン３１を含む。

ケース本体１１０の下端とカバー体１２０とは、接合部分を軸に回転可能に連結され、該接合部分の回転によって、歩数計１００は開状態または閉状態となる。カバー体１２０の、ケース本体１１０の表示面に相対する面とは反対側の面に、クリップ体１３０が設けられる。クリップ体１３０により、図１の（Ｂ）に示されるような、被測定者の腰部や腹部等への歩数計１００の装着が可能となる。

図２を参照して、歩数計１００を含むシステムを参照しつつ、ハードウェア構成を説明する。歩数計１００はハードウェア構成の一例として、全体を制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、ディスプレイ２０、操作部３０、加速度センサとＭＰＵ（Micro−Processing Unit）を含む加速度センサ部４０、ＣＰＵ１０で実行されるプログラム、データなどを記憶するためのメモリ５０、外部装置と無線または有線により通信するための通信Ｉ／Ｆ（Interfaceの略）６０、電池等の電源７０、音声を出力するための音声出力部８０、および計時して時間データを出力するタイマ９０を含む。

歩数計１００は、通信Ｉ／Ｆ６０を介して外部の装置２００および３００と無線または有線により通信する。装置２００は、たとえば携帯型端末（ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話など）、または据置き型のコンピュータに相当し、装置３００は、被測定者の体重および体組成を測定する機能を有する。

装置２００は、ＣＰＵ２０１、メモリ２０２、出力部２０３、入力部２０４、通信Ｉ／Ｆ２０５、およびＣＤ−ＲＯＭ（compact disk read only memory）２０６のデータをアクセスするためのデバイスドライバ２０７を含む。デバイスドライバ２０７は、ＣＤ−ＲＯＭ２０６が着脱自在に装着されて、装着されたＣＤ−ＲＯＭ２０６のデータ（プログラムを含む）を読出し、または、装着されたＣＤ−ＲＯＭ２０６にデータを書込む。

装置３００は、被測定者の身長、体重および体脂肪などを測定する体重・体組成測定部３０１、これら測定された情報を外部に送信するための通信Ｉ／Ｆ３０２、およびタイマ３０３を含む。測定された体重と体組成情報とは、タイマ３０３が計時する測定時間を指す計時データがそれぞれ付加された体重データと体組成データとして、通信Ｉ／Ｆ３０２および６０を介し、歩数計１００に送信される。タイマ３０３とタイマ９０とは、同期した計時動作をするように調整される。

図３には、ＣＰＵ１０の制御の下に動作する機能の構成が示される。機能として、被測定者の身体の活動量を取得するための活動量取得部１１、取得される活動量に基づく所定期間の総消費カロリーを算出するための消費カロリー算出部１２、算出される所定期間の消費カロリーから活動年齢を算出するための活動年齢取得部１３および活動年齢などを含む各種の情報を外部に出力するための出力処理部１８を含む。これら各部は、プログラム、またはプログラムと回路モジュールの組合わせに相当する。

（活動量による消費カロリーの算出）
活動量取得部１１は、加速度センサ部４０からの活動強度の入力とタイマ９０からの時間データの入力とを受付ける。加速度センサ部４０からの活動強度と、タイマ９０からの時間データとを関連付けた活動強度データＭｉ（後述する）を取得し、取得した活動強度データＭｉを、メモリ５０に格納する。活動強度に関連付けされた時間データは、活動強度が測定された運動の実施日時を指す。

加速度センサ部４０は、一般的な歩数計による歩数の測定と同様に歩数を測定する。加速度センサは、歩数計１００に加えられる加速度を検出する。検出した加速度は電圧信号として導出される。ＭＰＵは、加速度センサからの出力信号を処理する。たとえば、加速度センサから逐次出力される信号に基づき、しきい値以上の加速度が検知された場合に、その回数を１歩としてカウントするように処理する。

加速度センサ部４０のＭＰＵは、測定動作として、予め規定されている所定の時間間隔（たとえば２０秒間隔等）を単位時間として、加速度センサから入力する加速度信号に基づき測定された加速度データを用いて、単位時間あたりの活動強度（単位：ＭＥＴｓ）を算出する。活動強度の具体的な算出方法は、出願人による特開２００９−２８３１２号公報に開示されている手法など、公知の手法を用いて算出することができる。

活動強度は、歩行のピッチ（単位時間当たりの歩数）および予め入力されている被測定者の身長に依存する、身体活動の強さを表わす指標である。たとえば、安静にしている状態は１ＭＥＴｓに相当し、普通歩行（４ｋｍ／時）は３ＭＥＴｓに相当し、掃除機をかけるは３．５ＭＥＴｓに相当し、ジョギングは７ＭＥＴｓに相当する（健康づくりのための運動指針「エクササイズガイド２００６」(厚生労働省）より）。

消費カロリー算出部１２は、被測定者の運動による消費カロリーを次の式に従って算出する。消費カロリー（ｋｃａｌ）＝活動強度(ＭＥＴｓ）×体重（ｋｇ）×活動継続時間（Hour）×１．０５（厚生労働省 健康づくりのための運動指針「エクササイズガイド２００６」より）。活動強度と活動継続時間は活動強度データＭｉから取得でき、体重は後述する体格データ５７から取得できる。

活動年齢取得部１３が用いる換算式は、パラメータ（変数）と係数を含む。パラメータには、被測定者の基礎代謝量を含む。活動年齢取得部１３は、係数を可変に決定するための係数可変部１４を含む。係数可変部１４は、比による可変部１５、装着時間による可変部１６および目標による可変部１７を含む。比による可変部１５は、消費カロリーの変動量と、当該変動量に対応して算出される活動年齢の変動量との比が、所定範囲の値となるように係数を可変に決定する。装着時間による可変部１６は、歩数計１００の装着時間に従って係数を可変に決定する。目標による可変部１７は、所定期間の目標活動量を用いて係数を可変に決定する。

図４には、メモリ５０の記憶内容が例示される。図４を参照してメモリ５０は、活動強度データＭｉ（ｉ＝１、２、３、・・・ｎ）が格納される領域Ｅ１、総消費カロリーを活動年齢に換算するための換算式に用いられる複数種類の係数からなる係数データ群５１が格納される領域Ｅ２、および領域Ｅ３を含む。係数データ群５１の各係数は、実験により予め算出されて格納されていると想定する。

活動強度データＭｉは、測定された活動強度と、当該活動が実施された時間を指す測定時間とを含む。係数データ群５１の各係数の値は、操作部３０を介した被測定者の操作により可変に設定することができる。

領域Ｅ３には、被測定者について算出された消費カロリー５２、算出された基礎代謝量５３、算出された活動年齢５４が格納され、さらに、算出された消費カロリーを活動年齢に換算するために参照される換算テーブル群５５、被測定者の実年齢５６、被測定者の体重、身長などを含む体格データ５７、および被測定者の性別を指す性別データ５８が格納される。ここでは、実年齢５６、体格データ５７および性別データ５８は被測定者の身体に関する身体情報を表す。

図５には、本実施の形態に係る処理フローチャートが示される。この処理フローチャートに従う処理は、ＣＰＵ１０が、メモリ５０から所定プログラムを読出し、読出したプログラムの各命令を実行することにより実現される。図５のフローチャートに従って被測定者の活動年齢の算出について説明する。なお、メモリ５０の領域Ｅ１には十分な件数の活動強度データＭｉが格納されていると想定する。

被測定者が操作部３０のボタン３１を操作すると、ＣＰＵ１０は当該操作を受付ける。具体的には、当該ボタン３１の操作により操作部３０から出力される操作信号に基づき、ＣＰＵ１０は図５の処理を開始する。処理が開始されると、活動量取得部１１は、メモリ５０の領域Ｅ１から読出す活動強度データＭｉに基づき、所定期間の活動量を取得する（ステップＳ１）。続いて、消費カロリー算出部１２は、取得された活動量に基づき、被測定者の所定期間の総消費カロリーを算出し（ステップＳ３）、ＣＰＵ１０は、被測定者の所定期間の基礎代謝量を算出する（ステップＳ５）。

活動年齢取得部１３は、算出された総消費カロリーおよび基礎代謝量、ならびに係数データ群５１の係数を用いて所定換算式に従って、活動年齢を算出する（ステップＳ７）。算出された活動年齢は、メモリ５０に格納されるとともに、出力処理部１８に与えられる。出力処理部１８は、与えられた活動年齢に関する情報をディスプレイ２０に表示し、または音声出力部８０を介し出力する（ステップＳ９）。以上により、処理は終了する。

表示例が図１の（Ａ）に示される。図１の（Ａ）では、算出された１日分の消費カロリーとともに、算出された活動年齢が表示される。被測定者は、表示された活動年齢が実年齢を指す、または実年齢に近い場合には、活動（運動）量が適当であることを判断でき、実年齢を大きく超えていれば活動（運動）量が足りないことを判断できる。したがって、消費カロリーが同年齢の人に比較して多いのか少ないのか、また、何歳ぐらいの人の消費カロリーに相当するのかがわかり、適量の活動（運動）を継続しようという動機付けを得ることができる。

出力される活動年齢に関する情報はこれに限定されない。たとえば、実年齢から活動年齢を差引いた値（＋５歳など）、または活動年齢が属する年代（２０代など）を指す情報であってもよい。

（活動年齢の基本の計算方法）
活動年齢の算出（ステップＳ７）では、次の基本的な手順に従い活動年齢が算出される。まず、基本となる活動年齢の算出式の導出について説明する。

被測定者の理論上の１日の基礎代謝量は（式１）で算出できることが知られている。（式１）は、European Journal of Clinical Nutrition (2007), 1−6 Ganpule AA, et al. Interindividual variability in sleeping metabolic rate in Japanese subjects.により提案されるものである。

基礎代謝理論値＝(0.0481×W＋0.0234×H−0.0138×R−0.5473×F＋0.1238)×239 （式１）ただし、Wは体重、Hは身長、Rは実年齢、およびFは性別を指す。Wの体重の単位はｋｇを指し、Hの身長の単位はｃｍを指す。Fは男の場合は１を指し、女の場合は２を指す。（式１）に従うと、実年齢：Rは（式２）で表される。

ここでは、基礎代謝量を演算式に従って算出するが、演算式は（式１）に限定されるものではなく他の演算式であってもよい。また、算出式に用いるパラメータの種類および値も（式１）に示すものに限定されるものではなく、たとえば、基礎代謝量を生体情報から算出し、算出した基礎代謝量から実験的にパラメータの種類および値を決定するようにしてもよい。

R=(基礎代謝理論値/239−0.1238−0.0481×W−0.0234×H＋0.5473×F)/(−0.0138) （式２）
ここで、１日の身体活動レベルＰＡＬ（PAL：Physical Activity Level）は、１日の総消費カロリー（単位：kcal）/１日の基礎代謝量（単位：kcal）から算出されることが知られており、活動量が“ふつう”であれば身体活動レベルＰＡＬは１．６０〜１．９０であることが知られている。ここでは、その代表値として中間値である１．７５を採用する。したがって、標準レベルの総消費カロリー[kcal/日]=基礎代謝理論値[kcal/日]×1.75の関係式が成立するから、被測定者の活動年齢を求めるために、この関係式から、基礎代謝比較値=実際の総消費カロリー/1.75（式３）を導出できる。実際の総消費カロリーは、ステップＳ３で算出される総消費カロリーを指す。発明者らは、（式１）〜（式３）に従うと、活動年齢算出の基本（式４）を導出できるとの知見を得た。

活動年齢[歳]
＝{(実際の総消費カロリー[kcal/日]/1.75)/239−0.1238−0.0481×W−0.0234×H＋0.5473×F}/(−0.0138) （式４）
活動年齢取得部１３は、ステップＳ３で算出された１日分の総消費カロリー、体格データ５７および性別データ５８の値を（式４）に代入して、（式４）に従う演算をすることにより被測定者の活動年齢を算出する。

活動年齢は（式４）に従う演算に代替して、テーブルから読出すことで取得しても良い。つまり、活動年齢取得部１３は、上述の（式４）を用いた演算に替えて、換算テーブル群５５のテーブルを検索することにより活動年齢を取得する。

ここで、換算テーブル群５５には、実年齢R、身長H、体重Wおよび性別Fの組毎に、換算テーブルが含まれる。各組に対応の換算テーブルは、（式３）に従って算出される基礎代謝量の各値に対応付けて活動年齢が格納されている。

図６には、換算テーブルの一例が示される。図６では、被測定者の身長が１７０ｃｍ，体重が６０ｋｇおよび性別が男である場合の換算テーブルが、横軸に活動年齢をとり、縦軸に（式３）による基礎代謝量をとった１次関数のグラフとして示される。活動年齢取得部１３は、メモリ５０の体格データ５７および性別データ５８に基づき換算テーブル群５５を検索して、対応する換算テーブル（図６）を読出す。また、活動年齢取得部１３は、消費カロリー算出部１２が算出した総消費カロリーから（式３）に基づき基礎代謝量を算出する。

たとえば、総消費カロリーが２４８５kcalである場合には、（式３）により基礎代謝は１４２０kcalと算出される。活動年齢取得部１３は基礎代謝量（１４２０kcal）に基づき図６の換算テーブルを検索することにより、被測定者の活動年齢として３７歳を取得できる。ここで、被測定者の実年齢が５０歳であれば、活動年齢は実年齢よりも１３歳若いことがわかる。

なお、図６の換算テーブルは、European Journal of Clinical Nutrition (2007), 1-6
Ganpule AA, et al. Interindividual variability in sleeping metabolic rate in Japanese subjects.を元に算出したものである。

（傾き補正による活動年齢算出方法）
上述の活動年齢算出の基本となる（式４）を、年齢による基礎代謝量の相違に基づき変形することにより、より正確な活動年齢の算出が可能となる。

つまり、（式４）に従う活動で消費したカロリーと年齢の関係によれば、日々の総消費カロリーの変動量に対して活動年齢の変動幅が大きくなる。これは、（式４）では年齢にかかわらず身体活動レベルＰＡＬ＝1.75を一律に適用していることによる。

そこで発明者らは、活動年齢を算出するには、ＰＡＬ、すなわち演算の係数を、基礎代謝量の変動量と、当該変動量に対応して算出される活動年齢の変動量との比が、所定範囲の値となるように可変に決定すればよいとの知見を得た。

正確な活動年齢を取得するには、身体活動レベルが“ふつう”(PAL=1.60〜1.90)の範囲内で値が変動するような身体活動レベルＰＡＬ＝1.75ｘを採用すればよく、換言すると、（式４）を補正係数k1とk2を用いて（式５）のように変形すればよいとの知見を得た。（式４）では、たとえばk1=1.9およびk2=43とする。

活動年齢＝{(総消費カロリー/1.75)/239−0.1238−0.0481×W−0.0234×H＋0.5473×F}/(−0.0138×k1)＋k2 （式５）
比による可変部１５は、補正係数k1とk2を決定する。ここでは、係数データ群５１には、体重W、身長Hおよび性別Fの組毎に、係数k1およびk2が格納されているので、比による可変部１５は、メモリ５０から読出した被測定者の体格データ５７の体重、身長および性別データ５８に基づき係数データ群５１を検索することで、対応する補正係数k1とk2を読出すことができる。

活動年齢取得部１３は、身体活動レベルＰＡＬ＝1.75ｘを用いた（式５）に従って活動年齢を算出する。算出される活動年齢は、総消費カロリーの変動によって大きく変動することはない。これを、図７のグラフを参照して説明する。

図７のグラフには縦軸に１日の総消費カロリーが取られ、横軸に活動年齢がとられている。グラフにおけるＰＡＬ１．７５ｘの直線（図中、太実線）は、被測定者の身長が１７０ｃｍ，体重が６０ｋｇおよび性別が男であるケースの（式５）を表し、ＰＡＬ１．７５の直線（図中、細実線）は（式４）を表す。比による可変部１５は、ＰＡＬ１．７５ｘの直線の傾きを、当該直線が示す式の値が同一ケースのＰＡＬ１．６の直線からＰＡＬ１．９の直線までの範囲内に収まるように係数k1とk2を可変に設定する。

図示されるようにＰＡＬ１．７５の直線の傾きは−５．８kcal/歳を指すのに対し、ＰＡＬ１．７５ｘの直線の傾きは−１０．４kcal/歳を指すことになり、ＰＡＬ１．７５ｘの直線に従えば総消費カロリーの変動量に対する活動年齢の変動量を小さく抑えることができる。したがって、（式５）を用いて、総消費カロリーの変動にかかわらず確かな活動年齢の算出が可能となる。

活動年齢取得部１３は、上述の（式５）を用いた演算に替えて、換算テーブル群５５のテーブルを検索することにより活動年齢を取得してもよい。

ここで、換算テーブル群５５には、身長H、体重Wおよび性別Fの組毎に、換算テーブルが含まれる。各組に対応の換算テーブルは、消費カロリー算出部１２が算出する総消費カロリーの各値に対応付けて活動年齢が格納される。たとえば、図７では、被測定者の実年齢が５０歳，身長が１７０ｃｍ，体重が６０ｋｇおよび性別が男である場合の換算テーブルが、横軸に活動年齢をとり、縦軸に総消費カロリーをとったＰＡＬ１．７５ｘの指す１次関数の（式５）の値として示される。

（実年齢で基準化）
上述の（式４）と（式５）の補正係数を除く項には、被測定者の実年齢が考慮されていない。そのため、実年齢に関わらず基礎代謝量が同じなら（すなわち、同じカロリー消費をすれば）同じ活動年齢になり、実年齢から離れた活動年齢となりやすい。

そこで、より正確な活動年齢を取得するために、活動年齢取得部１３は、被測定者の実年齢を基準にして、総消費カロリーによって活動年齢を変動させるような式に従って活動年齢を算出する。総消費カロリーから活動年齢を算出するための換算式を以下に例示する。

（式６）に従い活動年齢Ａを算出し、（活動年齢Ａ−実年齢）の値が例えば−１０以上９以下であれば（式４）を、１０以上であれば（式７）を、−１０より小さければ（式８）を適用する。

活動年齢Ａ＝実年齢＋k3×{総消費カロリー−(1.75×基礎代謝量)} （式６）。
活動年齢＝実年齢＋(活動年齢Ａ−実年齢−10)/k4 （式７）。

活動年齢＝実年齢＋(活動年齢Ａ−実年齢＋10)/k4 （式８）。
なお、式中の係数k3とk4は、係数データ群５１から読み出される値であって、たとえばk3=−0.087およびk4=2を指す。ここでは、係数データ群５１には、実年齢R、体重W、身長Hおよび性別Fの組毎に、係数k3およびk4が格納されているので、係数可変部１４は、メモリ５０から読出した被測定者の実年齢、体重、身長および性別に基づき係数データ群５１を検索することで、対応する補正係数k3とk4を読出すことができる。

（式４）、（式７）および（式８）を図８のグラフを参照して説明する。図８のグラフには縦軸に１日の消費カロリーが取られ、横軸に活動年齢がとられている。グラフにおけるＰＡＬ１．７５の直線（図中、実線）は、被測定者の実年齢が５０歳，身長が１７０ｃｍ，体重が６０ｋｇ，基礎代謝量が１３７４kcalおよび性別が男であるケースの（式４）を表す。活動年齢が実年齢５０歳に比較的近い範囲、たとえば±１０歳の範囲では（式４）が適用されて、これ以外の範囲では（式４）の傾きよりも大きい傾きを有する（式７）または（式８）が適用される。

したがって、活動年齢は、実年齢を中心とした年齢範囲では総消費カロリーの変動にリニアに追従しながら変動するため、算出される活動年齢は比較的実年齢に近い結果になりやすく、被測定者にとって目標にしやすい指標を得ることができる。

活動年齢取得部１３は、上述の（式４）、（式７）および（式８）を用いた演算に替えて、換算テーブル群５５のテーブルを検索することにより活動年齢を取得してもよい。

ここで、換算テーブル群５５には、実年齢R、身長H、体重W，基礎代謝量および性別Fの組毎に、換算テーブルが含まれる。各組に対応の換算テーブルは、消費カロリー算出部１２が算出する総消費カロリーの各値に対応付けて活動年齢が格納される。たとえば、図８では、被測定者の実年齢が５０歳，身長が１７０ｃｍ，体重が６０ｋｇ，基礎代謝量が１３７４kcalおよび性別が男である場合の換算テーブルが、横軸に活動年齢をとり、縦軸に総消費カロリーをとった（式４），（式７）および（式８）の値として示される。

（装着時間に基づく補正）
本実施の形態では、活動量を算出するために１日分の総消費カロリーを用いるが、１日分の消費カロリーを正確に算出するには歩数計１００を２４時間装着する必要がある。しかし、実際は外出時や運動時は装着するが他の期間は装着しない被測定者が多く、そのような被測定者の場合には、身体活動レベルPALが“ふつう”（ＰＡＬ=1.6〜1.9）未満となり、上述した換算式を適用しても正確な活動年齢を算出することができない。たとえば、ある程度運動した日でも活動年齢が高めになりやすく、被測定者の満足度の低下につながる。

そこで、装着時間による可変部１６は、装着時間に応じて活動年齢を算出するための換算式に適用するPALの値を、歩数計１００の装着時間に応じて可変に変更する。

装着時間による可変部１６は、所定レベル以上の加速度信号が検出される時間を、歩数計１００の装着時間として算出する。装着時間の単位は時間（h：Hour）である。そして、適用するＰＡＬの値を（式９）に従い算出する。

ＰＡＬ＝1.75−k5×(24[h]−装着時間[h]) （式９）。係数k5は係数データ群５１から読出される。ここでは、係数データ群５１には、体重W、身長Hおよび性別Fの組毎に、係数k5が格納されているので、装着時間による可変部１６は、メモリ５０から読出した被測定者の体重、身長および性別に基づき係数データ群５１を検索することで、対応する補正係数k5を読出すことができる。

上述の（式４）、（式５）および（式６）のＰＡＬの値を、（式９）に従った歩数計１００の装着時間による補正後の値に置き換えた後に、これら式に従って活動年齢を算出することで、装着時間が１日分に満たない場合であっても、１日中装着した場合に比較的近い活動年齢の算出が可能となり、被測定者は活動に対する動機付けを得ることができる。

発明者らの実験によれば、被測定者が普段どおりの生活で２４時間装着した場合に算出される身体活動レベルPALは1.75であった。当該被測定者が同様にして普段どおりの生活で１日の間に１０時間装着した日に算出される身体活動レベルPALは1.65であった。このような実験結果から、係数k5を(1.75−1.65)/(24−10)=0.0071と決定することができる。

（１週間の活動年齢の算出）
上述の活動年齢の算出方法では、１日分の総消費カロリーに基づく算出であるために、特に運動しなかった日は活動年齢が非常に大きくなり、逆に運動をした日は活動年齢が非常に小さくなり、モチベーションアップにつながりづらい。

そこで、例えば厚生労働省が“１週間に２３Ｅｘ以上の運動”といった、１週間単位での運動基準を設けているように２日以上の一定期間の活動内容をもとに活動年齢を算出することが望ましいと言える。

そのために、一定期間(例えば１週間や今週)の総消費カロリーから日単位の平均値を算出し、算出した平均値から活動年齢を算出する。ただし、一定期間において短時間しか装着していなかった日や装着し忘れた日があった場合、それによって平均値が著しく減少し活動年齢が高くなってしまい、モチベーションに悪影響を及ぼす。その対策としては、加速度信号から計測された１日の装着時間が一定時間未満(例えば６時間未満)の場合は、その日の総消費カロリーを除外して平均値を算出する。

一定期間の日数のうち、６時間以上装着していた日をＮ[日]とした場合、活動年齢Ａは、以下の（式１０）で算出することができる。

活動年齢Ａ＝実年齢＋k6×{ＮＣ−(1.75×基礎代謝×Ｎ)} （式１０）。変数ＮＣは、Ｎ日間の総消費カロリーに対応する。係数k6は係数データ群５１から読出される。ここでは、係数データ群５１には、体重W、身長Hおよび性別Fの組毎に、係数k6が格納されているので、係数可変部１４は、メモリ５０から読出した被測定者の体重、身長および性別に基づき係数データ群５１を検索することで、対応する補正係数k6を読出すことができる。

活動年齢取得部１３は、（式１０）で活動年齢Ａを算出し、活動年齢Ａを用いて上述の（実年齢で基準化）の処理手順に従って活動年齢を算出する。つまり、（式４）で活動年齢を算出するとともに、（式１０）で算出された活動年齢Ａと上述の（式７）と（式８）を用いて活動年齢を算出する。

これにより、被測定者の一定期間の活動を対象とすることで、たとえば平日あまり運動しなくても、土日に多く運動することでその期間の活動年齢を実年齢近くまで取り返すといった、運動習慣の被測定者であっても役立つ指標を得ることができる。

（１週間２３Ｅｘで活動年齢を基準化）
活動年齢を推奨される活動強度に連動させて算出することが望ましい。厚生労働省が発行しているエクササイズガイド２００６によれば、生活習慣病の予防や健康の維持に１週間で２３Ｅｘとのガイドラインを提示して運動を推奨しているが、上述した活動年齢の算出手順では当該ガイドラインを考慮していない。そのため、たとえば１週間に２３Ｅｘ以上となるようなペースで毎日運動をしていても、活動年齢が実年齢より大幅に高くなる場合がある。したがって、運動の達成感を被測定者が感じるためには、当該ガイドラインにと整合するように活動年齢が算出されることが望ましい。

そこで、本実施の形態では、目標による可変部１７は、“１週間に２３Ｅｘの運動”のレベルで活動年齢≒実年齢になるような計算式を用いて活動年齢を算出する。なお、目標値は２３Ｅｘに限定されず、操作部３０を介して変更できるようにしてもよい。

たとえば、５０歳、１７０ｃｍ、６０kg、基礎代謝量：１３７４kcalの男性の場合は、上述のガイドラインに従えば目標とする１週間の総消費カロリーと１日の総消費カロリーは、（式１１）と（式１２）により算出される。

１週間の目標消費カロリー＝1.05×60[kg]×23[Ex]＝1449[kcal] （式１１）。１日の目標消費カロリー＝1449[kcal]/7[日]=207[kcal]（式１２）。

基準PAL＝(1374[kcal]＋207[kcal])/1374[kcal]＝1.15と算出される。したがって、このガイドラインに従えば、PAL=1.15で活動年齢≒実年齢となるような換算の（式１３）を適用する。（式１３）の係数k7は係数データ群５１から読み出される。

ここでは、係数データ群５１には、実年齢R、体重W、身長H、基礎代謝および性別Fの組毎に、係数k7が格納されているので、目標による可変部１７は、メモリ５０から読出した被測定者の実年齢、体重、身長、基礎代謝および性別に基づき係数データ群５１を検索することで、対応する補正係数k7を読出すことができる。

活動年齢取得部１３は、活動年齢Ａ＝実年齢＋k7×{総消費カロリー−(1.15×基礎代謝量)} （式１３）により活動年齢Ａを算出し、この活動年齢Ａを用いて上述の（実年齢で基準化）の処理手順に従って活動年齢を算出する。つまり、（式４）で活動年齢を算出するとともに、（式１３）で算出された活動年齢Ａと上述の（式７）と（式８）を用いて活動年齢を算出する。

これにより、被測定者が１週間に２３Eｘを達成するペースで運動をした場合には、活動年齢≒実年齢となり、算出される活動年齢が１週間に２３Eｘを達成するための目安として有用な指標となる。

（ＢＭＩ（Body Mass Index）による活動年齢の算出）
上述した活動年齢の算出においては、被測定者の体格指数が考慮されていない。体格指数は、被測定者の体格のバランスを指すものである。ここでは、体格指数として身体情報に含まれる体重と身長の関係から算出される人の肥満度を表すＢＭＩを導入する。ＢＭＩ＝（体重（kg）/（身長（ｍ）×身長（ｍ）））により算出される。ＢＭＩは体脂肪量とよく相関することが知られており、ＢＭＩ＝２２となるような身長・体重が理想的、すなわち疾病を極小とするような値であるとされる。この値22と被測定者のＢＭＩを用いた活動年齢の算出式（１４）を以下に示す。被測定者のＢＭＩは、体格データ５７を用いて算出することができる。

活動年齢＝R＋k8×［（標準レベルの総消費カロリー/22）−（算出された総消費カロリー/BMI）］ （式１４）
（式１４）の“標準レベルの総消費カロリー”は、上述したように（標準レベルの総消費カロリー［kcal/日］＝基礎代謝理論値［kcal/日］×1.75）の関係式により算出することができる。係数k8は、たとえば0.087である。ここでは、係数データ群５１には、BMIおよび性別Fの組毎に、係数k8が格納されているので、係数可変部１４は、メモリ５０から被測定者のBMIおよび性別に基づき係数データ群５１を検索することで、対応する補正係数k8を読出すことができる。活動年齢取得部１３は、（式１４）により活動年齢を算出する。

これにより、被測定者の体脂肪量など体格指数を考慮した活動年齢の算出が可能となり、算出される活動年齢を有用な指標として提供することができる。

上述した活動年齢の算出処理は、装置２００で実施されてもよい。つまり、装置２００は、領域Ｅ２とＥ３のデータをメモリ２０２に格納しており、歩数計１００から活動強度データＭｉを受信する。これにより、ＣＰＵ２０１は、これらデータを用いて上述の算出手順で活動年齢を算出して、出力部２０３に出力する、または歩数計１００に送信してディスプレイ２０に表示する。

また、毎日算出される活動年齢を、メモリ５０（またはメモリ２０２）に格納し、要求に応じて、時系列のトレンド表示で提示してもよい。被測定者は、トレンド表示から、活動量の変化を活動年齢の変化で確認することができ、被測定者に対して、活動に対する確かな動機付けをすることができる。

（変形例）
上述の活動年齢の各算出方式のうち、いずれを採用するかは操作部３０を介した被測定者の操作により適宜選択できるとしてもよい。また、２つ以上の算出方式を組合わせて活動年齢を算出するようにしてもよい。

活動強度は、上述した加速度信号に従い検出される体動に基づき算出する方法に代替して、被測定者から検出する心拍数と所定の演算式とを用いて算出する方法であってもよい。

また、基礎代謝量は（式１）を用いて算出するとしたが、算出方法はこれに限定されない。たとえば、体重・体組成測定部３０１により測定された体組成情報から算出するようにしてもよい。体組成情報から算出する方法としては、体重・体組成測定部３０１により測定された除脂肪量から簡易的に基礎代謝量を算出することができる。この場合、基礎代謝量＝Ａ×ＦＦＭ＋Ｂの式に従って算出できる（ＦＦＭ：除脂肪量、Ａ，Ｂ：定数）。

（他の実施の形態）
上述したフローチャートを用いて説明した活動年齢を算出し出力するための方法は、プログラムとして提供することもできる。方法を実現するためプログラムは、予め歩数計１００のメモリ５０に格納されており、ＣＰＵ１０がメモリ５０から当該プログラムを読出し、命令コードを実行することにより処理が実現される。このプログラムは、通信Ｉ／Ｆ６０を介して、通信回線を経由し、装置２００を含む外部の情報処理装置からメモリ５０にダウンロードされることにより供給されてもよい。

また、装置２００は、このようなプログラムおよび図４のデータを、メモリ２０２に格納し、ＣＰＵ２０１がメモリ２０２から当該プログラムを読出し、命令コードを実行することにより装置２００において活動年齢の算出がされて、出力部２０３を介して表示されてもよい。図４のデータは、通信Ｉ／Ｆ６０を介して歩数計１００から装置２００に送信される。装置２００により算出された活動年齢は歩数計１００に送信されて、ディスプレイ２０に表示されてもよい。

装置２００に活動年齢を算出させるために、プログラムは、装置２００に付属する図示のないフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ２０６、メモリ２０２のＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録されたプログラム製品として、装置２００に提供される。あるいは、装置２００が内蔵する図示のないハードディスクなどの記録媒体に予めプログラムを記録させておくことにより、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介した他の情報処理装置から装置２００へのダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１１ 活動量取得部、１２ 消費カロリー算出部、１３ 活動年齢取得部、１４ 係数可変部、１８ 出力処理部、２０ ディスプレイ、５１ 係数データ群、５５ 換算テーブル群。

Claims (13)

1. 被測定者の身体の活動量を取得する活動量取得手段と、
   単位期間において取得される活動量と同じ量の活動をする人の標準年齢を表す活動年齢を、被測定者の基礎代謝量と身体情報とを用いて取得する手段と、
   前記活動年齢に関する情報を出力する手段と、を備える、活動量計。
2. 前記活動量取得手段が取得する活動量に基づき、単位期間における被測定者の消費カロリーを算出する手段と、
   算出される前記消費カロリーから被測定者の基礎代謝量を算出する手段を、さらに備える、請求項１に記載の活動量計。
3. 前記活動年齢を取得する手段は、
   被測定者の基礎代謝量と身体情報とを用いた演算式に従って活動年齢を算出する、請求項１または２に記載の活動量計。
4. 前記演算式は係数を含み、
   前記活動年齢を取得する手段は、前記係数を可変に決定する、請求項３に記載の活動量計。
5. 前記活動年齢を取得する手段は、前記係数を、前記基礎代謝量の変動量と、当該変動量に対応して算出される前記活動年齢の変動量との比が、所定範囲の値となるように可変に決定する、請求項４に記載の活動量計。
6. 前記身体情報は、被測定者の実年齢を含み、
   前記活動年齢を取得する手段は、
   前記実年齢を含む所定幅の活動年齢に対しては、前記係数を、前記比が所定値となるように決定し、
   前記所定幅を外れた活動年齢においては、前記係数を、前記比が前記所定値よりも大きくなるように決定する、請求項５に記載の活動量計。
7. 前記身体情報は、被測定者の体格指数を含む、請求項１から６のいずれかに記載の活動量計。
8. 前記活動量取得手段は、
   被測定者の身体に装着されて、体動を含む活動を検知するセンサを含み、
   前記活動年齢を取得する手段は、前記係数を、単位期間における前記センサの装着時間に従って可変に決定する、請求項４から７のいずれかに記載の活動量計。
9. 前記活動年齢を取得する手段は、前記単位期間の目標活動量を用いて前記係数を可変に決定する、請求項４から８のいずれかに記載の活動量計。
10. 前記単位期間は１日を指し、
    前記消費カロリーを算出する手段は、
    ２日以上において取得される活動量から、前記単位期間における消費カロリーを算出する、請求項２から９のいずれかに記載の活動量計。
11. プロセッサを用いて被測定者の活動年齢を管理する活動年齢管理方法であって、
    被測定者の身体の活動量を取得するステップと、
    単位期間において取得される活動量と同じ量の活動をする人の標準年齢を表す活動年齢を、被測定者の基礎代謝量と身体情報とを用いて取得するステップと、
    取得される前記活動年齢に関する情報をディスプレイに表示するステップと、を含む、活動年齢管理方法。
12. プロセッサに活動年齢管理方法を実行させるためのプログラムであって、
    前記活動年齢管理方法は、
    被測定者の身体の活動量を取得するステップと、
    単位期間において取得される活動量と同じ量の活動をする人の標準年齢を表す活動年齢を、被測定者の基礎代謝量と身体情報とを用いて取得するステップと、
    取得される前記活動年齢に関する情報をディスプレイに表示するステップと、を含む、プロセッサに体重管理方法を実行させるためのプログラム。
13. 被測定者の活動量を測定する測定装置と、情報処理装置とを備える活動年齢管理システムであって、
    前記測定装置は、
    被測定者の活動強度を測定する手段と、
    活動強度と、測定日時とが関連付けされた測定データを出力する手段と、を含み、
    前記情報処理装置は、
    前記測定装置から出力される前記測定データを受理する手段と、
    前記測定データに基づき単位期間における活動量を取得する手段と、
    単位期間において取得される活動量と同じ量の活動をする人の標準年齢を表す活動年齢を、被測定者の基礎代謝量と身体情報とを用いて取得する手段と、
    前記活動年齢に関する情報を出力する手段と、を備える、活動年齢管理システム。

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