JP5997442B2 - 運動量計とパーソナルコンピュータとからなる健康管理システム - Google Patents

Description

本発明は、パーソナルコンピュータなどの上位の情報端末と通信を行うことにより内蔵するプログラムを書き換えることを可能とした運動量計とパーソナルコンピュータとからなる健康管理システムに関する。

運動は、健康増進と疾病の予防及び回復に効果があるので、多くの人が日常生活の中に取り入れている。しかしながら、運動の効果を上げるためには、原則として毎日継続しなければならない。運動を継続させるため、運動へのモチベーションを高める技術がいくつか開示されている。

一例を挙げると、最も身近な運動である歩行を楽しくするために、歩数計で測定された歩数から歩行距離を算出し、これを累積して延べの歩行距離を表示する技術が、例えば下記の特許文献１に開示されている。

特許文献１に示された従来技術は、日々の歩数から歩行距離を算出して、歩数計に例えば東海道の地図情報を記憶しておき、歩行によって現在どの地点に至ったかを表示してモチベーションを高め、歩行運動への励みとするものである。

図８を使用して特許文献１に開示された従来技術の概略を説明する。なお、図８は特許文献１に開示された歩数計の表示例を示す。

歩数計の表示器６０には、歩数計に記憶した地図情報と、出発地点Ｔｓ及び終了地点Ｔｅが表示され、歩数と歩幅から算出した歩行距離から、現在地図上のどの地点Ｔ１〜Ｔ９にいるかを光る点で表示するようにしたものである。

特開２００１−２９６１３９号公報

特許文献１の開示技術においては、毎日の歩行運動の結果は実際の地名を使って表示され使用者の興味をそそるので、当初は歩行運動の結果を面白く把握することができるが、内容は歩数計に内蔵されているプログラムの繰り返しなので、使用者は途中で興味を失ってしまうことが多い。

本発明の目的は、上記従来技術に伴う課題を解決し、使用者の運動に対するモチベーションを高めることができると共に、運動を楽しみながら継続することができる運動量計を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明の構成を詳述すれば、体動信号を出力する体動センサと、個人データを設定する個人データ設定手段と、前記体動センサが出力する体動信号と前記個人データ設定手段が出力する個人データとから歩数データおよび運動量データを出力するマイクロプロセッサと、当該マイクロプロセッサを制御するプログラムモジュールを記憶するプログラムメモリと、データメモリと、通信手段とを備えた運動量計とパーソナルコンピュータとからなる健康管理システムにおいて、前記運動量計の前記プログラムモジュールは、前記歩数データおよび前記運動量データを出力する手順を記述したユーザプログラムと、当該ユーザプログラムを作動する手順を記述したブートプログラムとから構成されるとともに、前記ブートプログラムは前記運動量計に固有の機器コードを記憶した機器コード記憶領域を備え、前記機器コードは前記運動量計に適合する前記ユーザプログラムに関する情報を含み、前記パーソナルコンピュータは、運動量計からの歩数データと運動量データとを年月日および時間の情報と併せてこれを受信し前記機器コードで指定した処理を実行した後に、前記ユーザプログラムを書換えるようになしたことを特徴とする運動量計とパーソナルコンピュータとからなる健康管理システムである。

本発明に係る運動量計によれば、使用者はパーソナルコンピュータ等の上位の情報端末を用いて、運動量計のユーザプログラムを随時書換えて新鮮な気持ちで運動に臨むことが可能となるので、使用者の運動へのモチベーションが高まると共に、運動を楽しみながら継続することができ、これまで以上に運動効果を上げることができる。

また、通信手段を介して他の情報端末から個人データを取得するようにすれば、機械的操作手段である個人データ設定手段を運動量計から除去することが可能となり、さらに他の情報端末のモニタ画面によって運動終了後の歩数や消費カロリなどの結果を確認するようにすれば、運動量計から視覚的表示手段も除去することができ、そうすることによって運動量計の小型軽量化が可能になるとともに、生産コストを抑えることができる。

本発明の第１の実施形態における運動量計の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における運動量計のプログラムモジュールの構成を示すメモリマップ図である。 本発明の第１の実施形態における運動量計とパーソナルコンピュータとの通信形態の一例を示す外観図である。 本発明の第１の実施形態における運動量計における動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における運動量計の表示画面例を示す外観図である。 本発明の第２の実施形態における運動量計の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態における運動量計とパーソナルコンピュータとの通信状態の一例を示す外観図である。 従来例の歩数計における表示画面を示す外観図である。

本発明に係る運動量計とパーソナルコンピュータとからなる健康管理システムは、運動量計をパーソナルコンピュータのリーダライタにかざすことにより、パーソナルコンピュータから新しいユーザプログラムを受信して運動量計の表示や操作を新しい形式に変え、気分を一新させ使用者の運動へのモチベーションを高め、運動を楽しくさせるものである。

なお、以降の説明において、「ユーザプログラム」とは使用者個人の歩数データや運動量データを算出および報知するために運動量計に組み込まれたプログラムであり、「ブートプログラム」とは、「ユーザプログラム」を運動量計内部で作動させるための起動用プログラムであり、「プログラムモジュール」とは、「ブートプログラム」と「ユーザプログラム」を併せたものである、と定義する。

〔第１の実施形態〕
以下、図１から図５を用いて本発明の第１の実施形態を説明する。

〔第１の実施形態の構成説明〕
図中１は運動量計を示し、当該運動量計１は体動センサ２と、表示手段３と、個人データ設定手段４と、通信手段５と、電池電源６と、マイクロプロセッサ７と、当該マイクロプロセッサ７を制御するプログラムモジュールを記憶するプログラムメモリ８と、データメモリ８１とから構成される。
なお説明のため、記憶手段をなすプログラムメモリ８に記憶されているブートプログラムＢｐと、ユーザプグラムＵｐとから構成されるプログラムモジュールＰｍを破線で示してある。

体動センサ２は、ｘｙｚ３方向に感度を有するＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）型加速度センサであって、使用者の歩行や運動に伴う体動を検出し、体動信号Ｔｓを出力する。

個人データ設定手段４は個人データＫｄを入力するための機械的なスイッチである。なお個人データＫｄとは、年令と性別および身長と体重である。

マイクロプロセッサ７は、プログラムメモリ８に記憶されたプログラムモジュールＰｍに従って、体動信号Ｔｓと個人データＫｄとから歩数データＨｓと運動量データＵｄを算出し、表示手段３、通信手段５およびデータメモリ８１に入力するとともに運動量計１の全体の動作を制御する。

なお、歩数データＨｓはマイクロプロセッサ７が内蔵するカレンダ機能（図示せず）による年月日および時間情報を含む歩数であり、運動量データＵｄは年月日および時間情報を含む運動強度、運動量、消費カロリ、歩行距離、運動時間などを意味する。
なお、運動量データＵｄのいくつかの項目を削除したり、あるいは歩行速度など別の項目を追加することも勿論可能である。

記憶手段としてのプログラムメモリ８はフラッシュメモリなど不揮発メモリによって構成され、マイクロプロセッサ７の動作手順を記述したプログラムモジュールＰｍを記憶し、マイクロプロセッサ７にプログラムオブジェクトデータＰｏを供給する。プログラムモジュールＰｍの構成の詳細については後述する。

データメモリ８１はフラッシュメモリなど不揮発メモリによって構成され、マイクロプロセッサ７が出力する歩数データＨｓと運動量データＵｄを数ヶ月間記憶し、マイクロプロセッサ７の制御によって、後述する通信手段５を通じてパーソナルコンピュータに発信する。

表示手段３は、実施例ではドットマトリックス型液晶表示素子によって構成され、マイクロプロセッサ７が出力する歩数データＨｓと運動量データＵｄとを液晶表示する。

通信手段５は、約１３メガヘルツの交流磁界Ｗを通信用媒体として、パーソナルコンピュータとリーダライタ９１を通じて非接触でデータ通信を行う。
なお、説明のため図１には後述するパーソナルコンピュータのリーダライタ９１と通信用媒体である交流磁界Ｗとを破線で示してある。

通信手段５は、運動量計１をパーソナルコンピュータのリーダライタ９１にかざした時、認識信号を交換して、運動量計１とパーソナルコンピュータとをデータ通信可能な状態にする。

また、通信手段５は運動量計１のデータメモリ８１に記憶された歩数データＨｓおよび運動量データＵｄとプログラムメモリ８に記憶されたプログラムモジュールＰｍのブートプログラムＢｐに記憶された機器コードＫｃとを、リーダライタ９１を通じてパーソナルコンピュータに送信する。

さらに、通信手段５はパーソナルコンピュータからプログラムモジュールＰｍを受信し、プログラムモジュールＰｍのユーザプグラムＵｐのみをプログラムメモリ８に記憶する。
なお、図中６は運動量計１を駆動するための薄型の電池電源である。

〔第１の実施形態のメモリ構成の説明〕
次に、図２を用いて、運動量計１のマイクロプロセッサ７を制御するプログラムであるプログラムモジュールＰｍの構成について説明する。
図２はプログラムメモリ８に記憶されたプログラムモジュールＰｍの構成を示すメモリマップ図であり、１６進数表現で００００番地から８０００番地までの各番地には１バイトのデータを記憶し、計３２７６８バイトのメモリ空間を構成している。

このうち００００番地から０ＦＦＦ番地までの４０９６バイトのメモリ空間にはブートプログラムＢｐが記憶され、２０００番地から８０００番地までの２４５７６バイトのメモリ空間にはユーザプグラムＵｐが記憶されている。

中間の１０００番地から１ＦＦＦ番地は、プログラム容量が想定外に増加した場合に備えて設けられた予備メモリ空間である。

図２に示すようにブートプログラムＢｐの０１００番地から０１０２番地は、機器コード記憶領域Ｋｃａであって３バイト構成の機器コードＫｃが記憶されている。
以上のメモリ空間の容量やブートプログラムＢｐとユーザプグラムＵｐの領域、容量、また機器コードのバイト数や各番地のバイト数などは実施例であって、異なる容量や値であっても勿論可能である。

〔第１の実施形態における通信形態の説明〕
図３を用いて、本発明に係る運動量計１とパーソナルコンピュータ９とのデータ通信について説明する。
図３は本発明の第１の実施形態における運動量計１とパーソナルコンピュータ９との通信状態を示す外観図であり、運動量計１はデジタル時計程度の大きさなので、図示していないが使用者はポケットやカバンなどに収納して歩数や運動量を測定することができる。

図３に示すように、パーソナルコンピュータ９のリーダライタ９１の上に運動量計１をかざしデータ通信を行う。なお、運動量計１をリーダライタ９１の上に載置しても良いのは勿論である。

リーダライタ９１は、例えば、非接触ＩＣカードリーダライタなどの名称で一般的に知られているパソコン端末部品であり、運動量計１の通信手段５が有する誘導コイル（図示せず）が発生する通信用磁界Ｗをデータで変調し、運動量計１とパーソナルコンピュータ９との間でデータ通信を行う。

〔第１の実施形態の動作説明〕
図４を中心に、図１と図３を併用してパーソナルコンピュータ９によって運動量計１のユーザプログラムＵｐを書換える動作を説明する。
図４は運動量計１から歩数データＨｓや運動量データＵｄをパーソナルコンピュータ９に送信し、その後パーソナルコンピュータ９から運動量計１のユーザプログラムＵｐを書換える動作を示すフローチャートであり、図４に示すＳ１からＳ１０までは運動量計１の動作を示すフローチャートで、Ｓ２１からＳ２９まではパーソナルコンピュータ９の動作を示すフローチャートである。

使用者が運動量計１を携帯して歩行を開始すると、図１に示す運動量計１の体動センサ２は体動信号Ｔｓを検出し、マイクロプロセッサ７は歩数データＨｓと運動量データＵｄを算出し、データメモリ８１にその時点の年月日および時間とともに記憶する。（Ｓ１）

使用者が歩行を終了し、パーソナルコンピュータ９を起動する。（Ｓ２およびＳ２１）

パーソナルコンピュータ９のリーダライタ９１は、図３に示すように通信用磁界Ｗを発生し、運動量計１を数百ミリ秒の間隔で検出する。（Ｓ２２）

使用者は運動量計１をパーソナルコンピュータ９のリーダライタ９１にかざすかまたはリーダライタ９１の上に載せる。（Ｓ３）

リーダライタ９１が運動量計１を検出すると、パーソナルコンピュータ９はリーダライタ９１を通じて、認識問信号Ｋｗ１を歩数計１に送信する。（Ｓ２３）

運動量計１は、当該認識問信号Ｋｗ１を認識する。（Ｓ４）

次に、運動量計１は、認識問信号Ｋｗ１を認識したことを示す認識答信号Ｋｗ２を通信手段５によって、リーダライタ９１を通じてパーソナルコンピュータ９に送信する。（Ｓ５）

パーソナルコンピュータ９は、リーダライタ９１を通じて運動量計１から送られた当該認識答信号Ｋｗ２を認識する。（Ｓ２４）
以上の動作フローで運動量計１とパーソナルコンピュータ９とは、お互いの存在を認識する。

運動量計１は、上記と同様の方法でパーソナルコンピュータ９に機器コードＫｃを送信し、パーソナルコンピュータ９は、運動量計１から機器コードＫｃを受信し、機器コードＫｃに適合する領域を確保するとともに機器コードＫｃに適合する処理を行う。（Ｓ６およびＳ２５）

運動量計１は、上記と同様の方法で、歩数データＨｓと運動量データＵｄとを年月日および時間の情報とともにパーソナルコンピュータ９に送信する。（Ｓ７）

パーソナルコンピュータ９は、運動量計１からの歩数データＨｓと運動量データＵｄとを年月日および時間の情報と併せてこれを受信し、機器コードＫｃで指定された処理を行う。（Ｓ２６）

パーソナルコンピュータ９は画面上に、例えば「プログラムを書換えますか？」と表示する。（Ｓ２７）

使用者が、例えば“Ｙ”と入力しプログラム書換えを選択すると、パーソナルコンピュータ９は、機器コードＫｃに適合する複数のユーザプログラムＵｐをパーソナルコンピュータ９のモニタ画面９２に提示する。
使用者が希望するユーザプログラムＵｐを選択入力すると、パーソナルコンピュータ９は選択されたユーザプログラムＵｐを運動量計１に送り、運動量計１は選択されたユーザプログラムＵｐを受信する。（Ｓ８およびＳ２８）

運動量計１は、受信した新しいユーザプグラムＵｐを、図２に示すプログラムメモリ８のユーザプグラムＵｐの記憶領域に上書きし、マイクロプロセッサ７を再スタートするためブートプログラムＢｐに移行する。（Ｓ９）

運動量計１は上書きされたユーザプグラムＵｐに基づき、再び体動信号Ｔｓを検出し、歩数データＨｓと運動量データＵｄを算出する。書換えたユーザプグラムＵｐによっては、新たなデータの処理を行うこともある。（Ｓ１０）

パーソナルコンピュータ９は、既に送られた歩数データＨｓと運動量データＵｄをモニタ画面９２に表示する。
この後パーソナルコンピュータ９は、再び運動量計１を検出し運動量計１との間で新たなデータ通信が開始されるまで、待機状態になる。（Ｓ２９）

以上のようにして運動量計１のユーザプグラムＵｐをパーソナルコンピュータ９によって書替える。書き替えた結果の運動量計１の表示例については以下に詳述する。

〔第１の実施形態の表示例説明〕
図５を用いて運動量計１の第１の実施形態における表示例を説明する。
図５は運動量計１の表示手段３の表示例を示すもので、図５（ａ）は、表示手段３の当初の表示画面を表わし、図５（ｂ）は運動量計１とパーソナルコンピュータ９とのデータ通信によってプログラムモジュールＰｍのユーザプグラムＵｐを置き換えたのちの表示手段３の表示画面を示すものである。

図５（ａ）に示すように、当初は歩行や運動の結果は目標に対する進捗度やグラフで示されていたが、ユーザプログラムＵｐを書き換えたことによって図５（ｂ）に示す様に、山登りゲームに変更され、運動量計１のイメージが一新されている。

〔第２の実施形態〕
次に、図６および図７を用いて本発明に係る運動量計の第２の実施形態について説明する。
図６は本発明に係る第２の実施形態の運動量計５０の構成を示すブロック図であり、図７は運動量計５０とパーソナルコンピュータ９との通信状態を示す外観図である。

第２の実施形態の運動量計５０は、第１の実施形態の運動量計１から表示手段３と個人データ設定手段４とを除去し、小型軽量化と生産コストの低減を図ったものである。なお、以下の説明においては第１の実施形態の運動量計１と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

〔第２の実施形態の構成説明〕
図６に示すように、第２の実施形態における運動量計５０は、体動センサ２、マイクロプロセッサ７、プログラムメモリ８、データメモリ８１、通信手段５および電池電源６とから構成されている。

なお、この第２の実施形態においては、個人データ設定手段が設けられておらず、個人データＫｄの入力は、図７に示すように運動量計５０をパーソナルコンピュータ９のリーダライタ９１にかざすかまたはリーダライタ９１の上に載置し両者を通信状態にして、図示していないがパーソナルコンピュータ９から行なうものである。
一旦入力した個人データＫｄはパーソナルコンピュータ９から再入力しない限り運動量計５０のデータメモリ８１に記憶されている。

運動量計５０によって算出された歩数データＨｓと運動量データＵｄは、図７に示すように、運動量計５０をパーソナルコンピュータ９のリーダライタ９１にかざしパーソナルコンピュータ９に送信する。なお、運動量計５０のその他の要素は前記第１の実施形態と同様なので詳細な説明は省略する。

〔第２の実施形態の動作説明〕
図７を用いて運動量計５０の動作を説明する。
図７は運動量計５０のユーザプログラムＵｐを書換える前後の表示画面を、パーソナルコンピュータ９のモニタ画面９２に表示したものである。

使用者は運動量計５０を、クリップ５１を使用してズボンなどに固定して歩行運動などを行なう。運動終了後、図７（ａ）に示すようにパーソナルコンピュータ９に測定結果を送信すると、パーソナルコンピュータ９のモニタ画面９２には、その日までの歩数と消費カロリのグラフが表示される。
以上の動作のフローチャートは、前記第１の実施形態と同様であるから詳細な説明は省略する。

次に、図示していないがパーソナルコンピュータ９からユーザプグラムＵｐの書換えを行うか、と問い合わせが行われ、例えば“ｙ”と入力すると、パーソナルコンピュータ９から運動量計５０に新しいユーザプグラムＵｐが送信され、使用者は新しいユーザプグラムＵｐに書換えた運動量計５０を携えて歩行など運動測定を開始する。
以上の動作のフローチャートは、前記第１の実施形態と同様であるから詳細な説明は省略する。

次に、図７（ｂ）に示すように使用者はユーザプグラムＵｐを書換えた運動量計５０による測定結果をパーソナルコンピュータ９に送信し、使用者はパーソナルコンピュータ９のモニタ画面９２よって新しいユーザプグラムＵｐによる表示画面を見ることができる。
以上の動作のフローチャートは、前記第１の実施形態と同様であるから詳細な説明は省略する。

以上のように、使用者は運動量計５０のユーザプグラムＵｐを、自らの好みに応じて容易に書換えることができる。

このように、本発明に係る運動量計とパーソナルコンピュータとからなる健康管理システムによれば使用者はパーソナルコンピュータ等の上位の情報端末を用いて、運動量計のユーザプログラムを随時書換え、新鮮な気持ちで運動に臨むことが可能なので、使用者の運動へのモチベーションが高まり運動効果を上げることができるものである。

１、５０：運動量計
２：体動センサ
３：表示手段
４：個人データ設定手段
５：通信手段
６：電池電源
７：マイクロプロセッサ
８：プログラムメモリ
８１：データメモリ
９：パーソナルコンピュータ
９１：リーダライタ
９２：モニタ画面
５１：クリップ
Ｔｓ：体動信号
Ｈｓ：歩数データ
Ｋｄ：個人データ
Ｕｄ：運動量データ
Ｗ：交流磁界
Ｐｍ：プログラムモジュール
Ｂｐ：ブートプログラム
Ｕｐ：ユーザプログラム
Ｐｏ：プログラムオブジェクトデータ
Ｋｃ：機器コード
Ｋｃａ：機器コード記憶領域
Ｋｗ１：認識問信号
Ｋｗ２：認識答信号

Claims (1)

1. 体動信号を出力する体動センサと、個人データを設定する個人データ設定手段と、前記体動センサが出力する体動信号と前記個人データ設定手段が出力する個人データとから歩数データおよび運動量データを出力するマイクロプロセッサと、当該マイクロプロセッサを制御するプログラムモジュールを記憶するプログラムメモリと、データメモリと、通信手段とを備えた運動量計とパーソナルコンピュータとからなる健康管理システムにおいて、前記運動量計の前記プログラムモジュールは、前記歩数データおよび前記運動量データを出力する手順を記述したユーザプログラムと、当該ユーザプログラムを作動する手順を記述したブートプログラムとから構成されるとともに、前記ブートプログラムは前記運動量計に固有の機器コードを記憶した機器コード記憶領域を備え、前記機器コードは前記運動量計に適合する前記ユーザプログラムに関する情報を含み、前記パーソナルコンピュータは、運動量計からの歩数データと運動量データとを年月日および時間の情報と併せてこれを受信し前記機器コードで指定した処理を実行した後に、前記ユーザプログラムを書換えるようになしたことを特徴とする運動量計とパーソナルコンピュータとからなる健康管理システム。

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