JP5992746B2 - 運動測定装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、使用者の運動の量を測定する運動測定装置およびその制御方法に関する。

糖尿病の患者の血糖値は病的に高い値を示す。糖尿病になると様々な障害を引き起こすが、対処として適切な栄養の摂取と適切な運動を行うことにより血糖値を管理することが重要となる。使用者の運度の量を測定するための装置として、たとえば、簡易に使用者の活動量を測定することのできる活動量計（特許文献１）が知られている。

特開２０１２−０４５１８７号公報

しかしながら、代謝には個人差がある。現状では、測定された運動の量と体重により代謝量をある程度推定することができるが、血糖値の調整のために、特定の患者が必要とする具体的な運動の量はわからない。そのため、患者は活動量計を用いて活動量を測定することはできても、どの程度の運動を行えばよいのかまでは把握できない。その結果、糖尿病患者は、血糖値を調整するための運動を長続きさせることができず、あるいは、適切な運動を実行することができず、症状が悪化してしまう場合がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、血糖値の調整のために、被検者にとって適切な運動の指針を与えることが可能な運動測定装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の一態様による運動測定装置は以下の構成を備える。すなわち、
血糖値を入力する入力手段と、
被検者の運動の量を検出する検出手段と、
前記入力手段により入力された第１の血糖値および第２の血糖値と、前記第１の血糖値の入力から前記第２の血糖値の入力までの間において前記検出手段が検出した運動の量とに基づいて、運動の量に対する血糖値の変化の関係を決定する決定手段と、
前記入力手段により第３の血糖値が入力されると、目標血糖値に到達するのに必要な運動の目標量を、前記決定手段で決定された前記関係に基づいて算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記目標量に基づいて運動の指針を表示する表示手段と、
前記目標量を、前記運動の指針として、歩数と時間、または運動強度の指標であるメッツに変換する変換手段と、を備える。

本発明の活動量監視装置および方法によれば、血糖値の調整のために、被検者にとって適切な運動の指針を使用者に提供することが可能となる。

実施形態の活動量計の外観構成を示す図である。 実施形態の活動量計の機能構成例を示すブロック図である。 実施形態の活動量計の学習モードにおける処理を示すフローチャートである。 実施形態の活動量計の目標管理モードにおける処理を示すフローチャートである。 活動量計による表示の一例を示す図である。 活動量計による運動指針の表示を説明する図である。

以下、本発明の好適な実施形態の一例について図面を参照しながら説明する。

＜１．状態監視装置の外観構成＞
図１は、本実施形態に係る運動測定装置としての活動量計１００の外観構成の一例を示す図である。活動量計１００は、被検者が活動時に衣服等に装着（または収納）することで、被検者の活動量を測定する。活動量計１００は、被検者の体動を検知する３軸加速度センサを内蔵しており、この３軸加速度センサの検出結果に基づいて被検者の活動量（ｋｃａｌ）を算出する。

活動量計１００において、設定ボタン１０１は、活動量計１００に登録する項目（たとえば、年齢、性別、身長、体重など）の選択を行なうのに用いられる。設定ボタン１０１が長押しされると（例えば５秒以上押し続けられると）、活動量計１００は使用者の活動量を測定する測定モードから設定モードへ移行する。この設定モードでは、設定ボタン１０１の押下により、時刻→身長→体重→性別等のように、設定項目が切り替わる。また、本実施形態の活動量計１００では、血糖値調整のための運動の指針を使用者に与えるとともに、必要な量の運動を実行できたかを監視する血糖値調整モードを有している。血糖値調整モードは、使用者の運動の量と血糖値の減少の関係を決定するための学習モードと、学習モードで決定された関係を用いて使用者の血糖値が目標値に到達するように運動の指針を提供する目標管理モード含む。活動量計１００は、設定ボタン１０１の押下により学習モードや目標管理モードへ移行することができる。これら学習モードや目標管理モードについては後述する。

表示切替ボタン１０２は、表示器１０４に表示させるべき内容（たとえば、歩数、距離換算値、カロリー換算値など）を切り替える。例えば、表示切替ボタン１０２を押すたびに表示器１０４に表示される内容が歩数→距離換算値→カロリー換算値等のように変化する。また、上記設定モードにおいては、選択中の設定項目に関する設定数値を増加させるボタンとして用いられる。

メモリボタン１０３は、たとえば、過去１週間の運動の記録（歩数、距離換算値、カロリー換算値など）をメモリから読み出し、表示するのに用いられる。また、上記設定モードにおいては、選択中の設定項目に関する設定数値を減少させるボタンとして用いられる。表示器１０４は、たとえば液晶表示器を具備し、各ボタンの操作により決定された内容を表示する。また、設定モードでは、使用者に設定値を入力させるための画面を表示する。

＜２．状態監視装置の機能構成＞
図２は活動量計１００の機能構成例を示すブロック図であり、以下、図２を用いて活動量計１００の機能構成について説明する。

図２において、制御部２０１はＣＰＵやＲＯＭ（不図示）を有し、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより活動量計１００全体を制御する。また、制御部２０１は、活動量測定部２０２、学習処理部２０３、目標管理部２０４として機能する。活動量測定部２０２は、３軸加速度センサ２１５からの信号に基づいて使用者の活動量を算出したり、活動量の累積値を算出したりする。学習処理部２０３は上述した学習モードにおける処理を行い、目標管理部２０４は上述した目標管理モードにおける処理を行う。

表示部２１１は、制御部２０１の表示指示に従って表示器１０４に画像を表示する。操作部２１２は、設定ボタン１０１、表示切替ボタン１０２、メモリボタン１０３の入力を受け付け、制御部２０１に伝える。メモリ部２１３は、活動量データを時間と対応付けて記憶する。また、メモリ部２１３は、後述の学習モードで設定される第１、第２の血糖値、目標管理モードで設定される目標血糖値、第４の血糖値などを記憶する。

タイマ部２１４は時間を計測し、制御部２０１が活動量データをメモリ部２１３に格納する際に付加される測定時刻を提供する。３軸加速度センサ２１５は、ＸＹＺ軸の３方向の加速度を測定する。なお、３軸加速度センサ２１５としては、圧電抵抗型、静電容量型、熱検知型等、種々の方式が挙げられるが、本実施形態に係る活動量計１００では、いずれの方式の３軸加速度センサであってもよい。電源部２１６は、活動量計１００の各部に電力を供給する。

＜３．血糖値調整モードにおける処理の流れ＞
以上のような構成を備えた本実施形態の活動量計１００による、血糖値調整モードの処理について説明する。なお、以下では、設定モードや測定モードなど、一般的な活動量計が有する周知の処理については説明を省略し、学習モードにおける個人の活動量と血糖値の減少の関係の算出と、目標管理モードにおける活動の指針の提示の処理について説明する。図３は、学習モードにおける活動量計１００の動作を説明するフローチャートである。

ステップＳ３０１において、学習処理部２０３は、運動前の血糖値としての第１の血糖値が入力されたか否かを判定する。設定ボタン１０１を長押しして設定モードとし、設定ボタン１０１の押下により設定項目として「運動前血糖値」を選択する。そして、使用者は、表示切替ボタン１０２やメモリボタン１０３により設定値を増減することで、測定された血糖値を入力する。運動前血糖値の入力は設定ボタン１０１の押下により完了する。このときの表示器１０４における表示状態を図５（ａ）に示す。図５（ａ）では、「運動前血糖値」の設定であることが表示５０１により明示され、表示切替ボタン１０２やメモリボタン１０３の操作により２５０ｍｂ／ｄｌが設定された状態（表示５０２）が示されている。この状態で設定ボタン１０１が押下されると、運動前血糖値（第１の血糖値）として２５０ｍｂ／ｄｌが確定する。運動前血糖値の入力が完了すると、処理はステップＳ３０２へ進む。より厳密にいえば、この運動前血糖値の入力により学習モードが開始されることになる。すなわち、この運度前血糖値の入力により、使用者（すなわち被検者）に対応した、活動量と血糖値の減少の関係の学習が開始される。なお、血糖値としては、血糖値計などによって直前に測定された血糖値が入力されればよい。

ステップＳ３０２において、学習処理部２０３は、活動量測定部２０２が取得する活動量データの累積を開始する。活動量データの累積は、運動前血糖値の入力から以下に説明する運動後血糖値の入力までの間実施される。

使用者が、設定ボタン１０１の操作により、設定モードへ切り替え、設定項目を「運動後血糖値」としたうえで、運動後の血糖値としての第２の血糖値を入力し、設定ボタン１０１の押下により入力を完了すると処理はステップＳ３０３からステップＳ３０４へ進む。運動後血糖値を入力する際の表示器１０４における表示状態を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）では、「運動後血糖値」の設定であることが表示５１１により明示され、表示切替ボタン１０２やメモリボタン１０３の操作により１００ｍｂ／ｄｌが設定された状態（表示５１２）が示されている。この状態で、設定ボタン１０１が押されると、運動後血糖値（第２の血糖値）として１００ｍｂ／ｄｌの入力が確定される。

以上のようにして運動後血糖値（第２の血糖値）の入力が完了すると、ステップＳ３０４において、学習処理部２０３は、活動量に対する血糖値の変化の関係（予測係数）を決定する。本実施形態では、たとえば、第１の血糖値と第２の血糖値との差、前記第１の血糖値の入力から前記第２の血糖値の入力までの間において累積した活動量に基づいて、単位活動量当たりの血糖値の減少量を算出し、これを予測係数とする。すなわち、予測係数ｋは、第１の血糖値をＧ１、第２の血糖値をＧ２、累積した活動量をＥとすると、
ｋ＝（Ｇ１−Ｇ２）／Ｅ
により表される。そして、ステップＳ３０５において、学習処理部２０３はステップＳ３０４で算出された予測係数ｋをメモリ部２１３に保存する。

以上が学習モードの処理である。次に、目標管理部２０４によって実行される目標管理モードの処理について図４のフローチャートを参照して説明する。図４は、目標管理モードにおける活動量計１００の動作を説明するフローチャートである。

ステップＳ４０１において、目標管理部２０４は、目標血糖値が入力されたか否かを判定する。目標血糖値の入力は、たとえば、設定ボタン１０１の操作により、図５（ｃ）に示すような「目標血糖値」の設定項目を入力する状態とし、表示切替ボタン１０２とメモリボタン１０３の操作により数値を増減することで行うことができる。このときの表示器１０４の表示例を図５（ｃ）に示す。図５（ｃ）では、「目標血糖値」の設定であることが表示５２１により明示され、表示切替ボタン１０２やメモリボタン１０３の操作により１１０ｍｂ／ｄｌの目標血糖値が設定された状態（表示５２２）が示されている。

目標血糖値の入力を終えると、処理はステップＳ４０２に進み、目標管理部２０４は入力された目標血糖値をメモリ部２１３に書き込む。ステップＳ４０１でＮＯの場合、目標管理部２０４は、ステップＳ４０３において、目標血糖値がすでに入力済みであるかどうかを判定する。目標血糖値が入力済みになっていないと以降の目標管理を実行できないので、ステップＳ４０３で入力済みでないと判定された場合には、処理はステップＳ４０１に戻る。他方、目標血糖値が入力済みの場合は、処置はステップＳ４０４へ進む。以上のような処理により、目標血糖値は一度入力されると、これを用いて処理が行われる。そのため、目標血糖値の入力を第３の血糖値の入力のたびに繰り返す必要が無くなり、操作性が向上する。なお、第３の血糖値の入力のたびに目標血糖値を入力するように構成してもかまわない。

ステップＳ４０４において、目標管理部２０４は、血糖値の現在値としての第３の血糖値が入力されたか否かを判定する。第３の血糖値の入力時における表示器１０４の表示例を図５（ｄ）に示す。図５（ｄ）では、「現在の血糖値」の設定であることが表示５３１により明示され、表示切替ボタン１０２やメモリボタン１０３の操作により２４０ｍｂ／ｄｌの目標血糖値が設定された状態（表示５３２）が示されている。

現在の血糖値が設定されて、設定ボタン１０１が押されると、現在の血糖値の入力、すなわち第３の血糖値の入力が完了し、処理はステップＳ４０４からステップＳ４０５へ進む。ステップＳ４０５において、目標管理部２０４は、目標血糖値、第３の血糖値（現在の血糖値）、ステップＳ３０４で取得された関係（予測係数）に基づいて、現在の血糖値を目標血糖値まで下げるのに必要な活動の目標量を算出し、これを目標活動量とする。例えば、現在の血糖値をＧ３、目標血糖値をＧＴ、予測係数をｋとした場合に、必要な活動量（目標活動量）Ｅは、
Ｅ＝（Ｇ３−ＧＴ）／ｋ
により求めることができる。

ステップＳ４０６において目標管理部２０４は、ステップＳ４０５で取得された目標活動量に対応する運動の指針を表示器１０４に表示する。ここで、運動の指針は、使用者が理解しやすいように平易な文によりして召されることが好ましい。このような運動の指針の表示状態の例を図５（ｅ）、図５（ｆ）に示す。

図５（ｅ）は、目標活動量に対応した運動（歩行）の指針として、歩数と時間を表示した例である。また、図５（ｆ）は、目標活動量に対応した運動の指針として、運動強度の指標であるメッツ（Ｍｅｔs）を提示した例である。なお、歩数と時間というように２つ以上の次元で運動の指針を表す場合、それらの異なる組み合わせを用いて複数種類の指針を提示してもよい。たとえば、「４０００歩を４０分で歩いてください」、「５０００歩を６０分で歩いてください」といった複数種類の指針を提示するようにしてもよい。このようにすれば、使用者が自分に適した運動を選択して血糖値を調整することが可能となる。なお、目標活動量から運動指針への変換方法の一例としては、活動量と運動指針との関係を記述したテーブルをメモリ部２１３に保持しておき、ステップＳ４０６で算出された目標活動量でこのテーブルを参照して求めるようにすればよい。

図４に戻り、ステップＳ４０７において、目標管理部２０４は、第３の血糖値が入力された以降に活動量測定部２０２から得られた活動量データを累積する。ステップＳ４０８では、ステップＳ４０７で得られた累積値と目標活動量の関係に基づいて、現時点における活動量の達成度を算出し、これを表示器１０４に表示する。このような達成度の表示形態の一例について図６を参照して説明する。

グラフ６０１は、ステップＳ４０７において目標管理部２０４が第３の血糖値の入力直後より累積した活動量を指名している。目標活動量６０２と現在の活動量との差を複数段階、図示の例では４段階、に分けて、各段階の境目を第１レベル〜第３レベルに設定した様子が示されている。時刻ｔ１は、使用者が第３の血糖値を入力したタイミングであり、表示器１０４における画面表示は、運動の指針を示す表示６１１が所定時間（数秒程度）表示された後、目標到達度の表示６１２に切り替わる。この時点では活動量が累積していないので、目標到達度は０レベルである。その後、時刻ｔ２で目標到達度が第１レベルに達すると、目標到達度の表示は表示６１３のように切り替わる。このとき、レベルメータ６１４は第１レベルに到達したことを示すように、たとえば下から１／４のところまでが塗りつぶしにより表示される。

その後、時刻ｔ３で目標到達度が第２レベルに達すると、レベルメータ６１５のような表示になる。同様に、時刻ｔ４で目標到達度が第３レベルに達すると、レベルメータ６１６のような表示になる。そして、時刻ｔ５で目標活動量に達すると、表示６１７のごとく、ユーザに目標活動量を達成した旨を伝える。

なお、各レベルにおいて、目標達成までの残りの活動量を歩数と時間に換算して、目標到達度として示すようにしてもよい。この場合、時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４において、「後、△△歩を※※分で歩きましょう」というような表示を行なうことが考えられる。

以上のように、上記実施形態の活動量計１００によれば、血糖値の実測値を入力することにより、使用者（被検者）の個人差に応じた予測係数を取得し、これを用いて運動の指針を提示できる。そのため、使用者に適した運動の指針を提示することができる。

なお、上記実施形態では、運動の指針の表示として、表示６１１のような「目標の表示」を行なうので、使用者はこれからどの程度の運動をすれば血糖値を目標値まで下げることができるかを容易に知ることができ、適切な運動を実行することができる。また、表示６１２、６１４〜６１６のような「目標到達度の表示」によれば、使用者は運動の途中でどの程度目標活動量に近付いているかを知ることができ、運動する際の励みになる。また、表示６１７のような「目標達成の表示」によれば、使用者は、活動量が目標値に達成したことを知ることができ、便利である。なお、以上の「目標の表示（表示６１１）」、「目標到達度の表示（レベルメータ６１４〜６１６）」、「目標達成の表示（表示６１７）」を全て実施しなくてもよく、たとえば、「目標の表示」のみを行なう構成であってもよい。

また、「目標の表示」、「目標到達度の表示」、「目標達成の表示」を音声出力により行ってもよい。たとえば、時刻ｔ３において、目標達成度は４段階中の第２レベルであることを音声で通知するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、学習モードにおいて１回の第１の血糖値、第２の血糖値の入力を用いて予測係数を決定したがこれに限られるものではない。予測係数を複数回にわたって取得し、それらの平均を予測係数として用いるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、運動測定装置として、運動の量を加速度により測定する活動量計を用いたがこれに限られるものではない。例えば、一般的な万歩計（登録商標）を利用してもよい。更に、たとえば、運動により印加された力を検出することにより使用者の運動の量を検出する筋力計を用いてもよい。筋力計としては、たとえば握力値を測定するものが挙げられる。

また、上記実施形態では、血糖値の入力を設定ボタン１０１、表示切替ボタン１０２、メモリボタン１０３の操作により行ったがこれに限られるものではない。たとえば、血糖値計と運動測定装置とで無線または有線により通信可能とし、血糖値計で測定された血糖値を無線または有線による通信で運動測定装置に入力するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、血糖値計と活動量計を別体のものとして説明したが、血糖値計と活動量計が一体化したものであってもよい。

１００：活動量計、１０１：設定ボタン、１０２：表示切替ボタン、１０３：メモリボタン、２０１：制御部、２０２：活動量測定部、２０３：学習処理部、２０５：学習処理部、２１１：表示部、２１２：操作部、２１３：メモリ部、２１４：タイマ部、２１５：３軸加速度センサ、２１６：電源部

Claims (7)

1. 血糖値を入力する入力手段と、
   被検者の運動の量を検出する検出手段と、
   前記入力手段により入力された第１の血糖値および第２の血糖値と、前記第１の血糖値の入力から前記第２の血糖値の入力までの間において前記検出手段が検出した運動の量とに基づいて、運動の量に対する血糖値の変化の関係を決定する決定手段と、
   前記入力手段により第３の血糖値が入力されると、目標血糖値に到達するのに必要な運動の目標量を、前記決定手段で決定された前記関係に基づいて算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された前記目標量に基づいて運動の指針を表示する表示手段と、
   前記目標量を、前記運動の指針として、歩数と時間、または運動強度の指標であるメッツに変換する変換手段と、を備えることを特徴とする運動測定装置。
2. 前記表示手段は、前記運動の指針として、前記目標量の運動を達成するために実行すべき運動を知らせる表示を行なうことを特徴とする請求項１に記載の運動測定装置。
3. 前記表示手段は、前記第３の血糖値が入力されてからの運動の量の累積が前記目標量を超えた場合に、目標の達成を示す表示を行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の運動測定装置。
4. 前記表示手段は、前記第３の血糖値が入力されてからの運動の量の累積が、前記目標量へ到達するまでの複数段階のいずれであるかを示すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の運動測定装置。
5. 前記検出手段は、運動により生じた加速度を検出することにより使用者の活動量を検出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の運動測定装置。
6. 前記検出手段は、運動により印加された力を検出することにより使用者の運動の量を検出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の運動測定装置。
7. 血糖値の入力を受け付ける入力手段と、被検者の運動の量を検出する検出手段とを備える運動測定装置の制御方法であって、
   前記入力手段により入力された第１の血糖値および第２の血糖値と、前記第１の血糖値の入力から前記第２の血糖値の入力までの間において前記検出手段が検出した運動の量とに基づいて、運動の量に対する血糖値の変化の関係を決定する決定工程と、
   前記入力手段により第３の血糖値が入力されると、目標血糖値に到達するのに必要な運動の目標量を、前記決定工程で決定された前記関係に基づいて算出する算出工程と、
   前記算出工程で算出された前記目標量に基づいて運動の指針を表示する表示工程と、
   前記目標量を、前記運動の指針として、歩数と時間、または運動強度の指標であるメッツに変換する変換工程と、を備えることを特徴とする運動測定装置の制御方法。

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