JP6554426B2 - Exercise intensity estimation device, exercise intensity estimation method, program - Google Patents

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本発明は、例えば人の運動強度を推定するための運動強度推定装置、運動強度推定方法、およびその制御プログラムに関する。   The present invention relates to, for example, an exercise intensity estimation apparatus for estimating exercise intensity of a person, an exercise intensity estimation method, and a control program thereof.

建設作業や製造業などに従事する作業員は、日常的に身体を激しく動かしている。   Workers engaged in construction work and manufacturing work their bodies vigorously on a daily basis.

こうした作業員に対して、運動の程度に合わせて休息を取得させたり、摂取カロリー過多にならないよう指導したりするような労務管理を実現するためには、作業員ごとに作業中の運動強度(運動の激しさ)を正確に計測することが求められる。   In order to realize such labor management as having these workers get rest according to the degree of exercise and instruct them not to consume excessive calories, exercise intensity during work (for each worker) ( It is required to accurately measure the intensity of exercise.

従来、運動強度を計測するためには、加速度センサを腰部等の身に着けて、そこで計測される加速度情報を用いてきた(例えば、非特許文献1参照。)。   Conventionally, in order to measure exercise intensity, an acceleration sensor is worn on a waist or the like, and acceleration information measured there has been used (for example, see Non-Patent Document 1).

しかし、こうした加速度情報に基づく運動強度の推定方法では、加速度の変化が小さい動作(しゃがんだ状態で上体を動かす左官動作、重量物を支える動作など)を行ったときに、活動量を過小評価すると考えられる。また、加速度情報からでは、歩行動作と運搬動作(重量物を支えた状態で歩行する)の差異を判別することは難しく、推定誤差が大きくなると考えられる。   However, in the method of estimating exercise intensity based on such acceleration information, the activity amount is underestimated when performing an operation with a small change in acceleration (such as a plastering operation to move the upper body in a crouched state or an operation to support a heavy object). I think that. Further, it is difficult to determine the difference between the walking motion and the transporting motion (walking while supporting a heavy object) from the acceleration information, and it is considered that the estimation error becomes large.

このように、前記加速度情報からの推定方法では、正確に推定できないと考えられる動作は、建設作業等で頻繁に行われると考えられ、作業員向けの運動強度推定では、こうした動作への対応が求められる。   As described above, it is considered that the motion that cannot be accurately estimated by the estimation method from the acceleration information is frequently performed in construction work, etc., and the motion intensity estimation for the worker cannot cope with such motion. Desired.

一方、心拍情報をもとに運動強度を推定する方法が考えられている(例えば、非特許文献2参照。)。   On the other hand, a method of estimating exercise intensity based on heart rate information has been considered (see, for example, Non-Patent Document 2).

K. Ohkawara, Y. Oshima, Y. Hikihara, K. Ishikawa-Takata, I. Tabata, and S. Tanaka, “Real-time estimation of daily physical activity intensity by a triaxial accelerometer and a gravity-removal classification algorithm,” Br. J. Nutr., vol. 105, no. 11, pp. 1681-1691, Jun. 2011. インターネット<URL:http://journals.cambridge.org/abstract_S0007114510005441>K. Ohkawara, Y. Oshima, Y. Hikihara, K. Ishikawa-Takata, I. Tabata, and S. Tanaka, “Real-time estimation of daily physical activity intensity by a degree of accelerometry and a gravity-removal classification algorithm,” Br. J. Nutr., Vol. 105, no. 11, pp. 1681-1691, Jun. 2011. Internet <URL: http://journals.cambridge.org/abstract_S0007114510005441> M. Li, K.-C. Kwak, and Y.-T. Kim, “Intelligent predictor of energy expenditure with the use of patch-type sensor module.,” Sensors (Basel)., vol. 12, no. 11, pp. 14382-96, Jan. 2012.M. Li, K.-C. Kwak, and Y.-T. Kim, “Intelligent predictor of energy opportunity with the use of patch-type sensor module.” Sensors (Basel)., Vol. 12, no. 11 , pp. 14382-96, Jan. 2012.

しかしながら、前記従来の推定方法の多くは、ランニングなどの単一の動作での推定を目指しており、複数の動作に対応したものではない。建設作業では、作業員は一人でさまざまな動作を行っており、従来の推定方法をそのまま作業員の運動強度推定に適用することは難しい。   However, many of the conventional estimation methods aim at estimation with a single motion such as running, and do not correspond to multiple motions. In construction work, workers alone perform various operations, and it is difficult to apply the conventional estimation method directly to worker exercise intensity estimation.

本発明は、このような課題に鑑みなされたもので、動きの小さい動作を含む複数の動作が発生する状況で、高精度に運動強度を推定することが可能になる運動強度推定装置、運動強度推定方法、およびその制御プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an exercise intensity estimation device and exercise intensity capable of estimating exercise intensity with high accuracy in a situation where a plurality of operations including an operation with small movement occur. An object is to provide an estimation method and a control program thereof.

本発明に係る第1の運動強度推定装置は、被験者の複数種類の動作のそれぞれに応じた運動強度と心拍数とを対応付けたデータを記憶しているデータ記憶手段と、推定対象者の心拍数を入力する心拍数入力手段と、前記データ記憶手段に記憶された複数種類の動作のそれぞれに応じた心拍数のうち、前記心拍数入力手段により入力された推定対象者の心拍数との差が小さい方から複数個の心拍数と同複数個の心拍数に対応付けられた運動強度とを選択して抽出するデータ抽出手段と、前記データ抽出手段により前記データ記憶手段から抽出された複数個の心拍数と運動強度との組のそれぞれにおける当該運動強度と心拍数とを式の左辺と右辺としたときの両者の関係性を表わすパラメータのうち、同式の左辺と右辺の数値差が最も小さくなるパラメータを回帰分析して求める回帰分析手段と、前記回帰分析手段により求められたパラメータに基づいて、前記心拍数入力手段により入力された推定対象者の心拍数に対応した運動強度を算出する運動強度算出手段と、を備えたことを特徴としている。 A first exercise intensity estimation device according to the present invention comprises data storage means for storing data in which exercise intensity and heart rate are associated with each of a plurality of types of motions of a subject, and a heartbeat of an estimation target person. The difference between the heart rate input means for inputting the number and the heart rate of the person to be estimated which is input by the heart rate input means among the heart rates corresponding to the plurality of types of actions stored in the data storage means a data extracting means for extracting by selecting the exercise intensity associated with the plurality of heart rate and the plurality of heart rate from the smaller, plurality extracted from the data storage means by said data extracting means of the heart rate as a parameter representing the relationship between them of when and the exercise intensity and heart rate was left and the right side of the equation in each set of the exercise intensity, the numerical difference between the left and right side of the equation is the most Become smaller A regression analysis section for determining the parameters and regression analysis, based on the parameters determined by the regression analysis means calculates the exercise intensity corresponding to the heart rate estimation subject input by the heart rate input means exercise intensity And a calculating means.

本発明に係る第2の運動強度推定装置は、被験者の複数種類の動作のそれぞれに応じた運動強度と心拍数と加速度とを対応付けたデータを記憶しているデータ記憶手段と、推定対象者の心拍数を入力する心拍数入力手段と、推定対象者の加速度を入力する加速度入力手段と、前記データ記憶手段に記憶された複数種類の動作のそれぞれに応じた加速度のうち、前記加速度入力手段により入力された推定対象者の加速度との差が小さい方から複数個の加速度と同複数個の加速度に対応付けられた心拍数と運動強度とを選択して抽出するデータ抽出手段と、前記データ抽出手段により前記データ記憶手段から抽出された複数個の心拍数と運動強度との組のそれぞれにおける当該運動強度と心拍数とを式の左辺と右辺としたときの両者の関係性を表わすパラメータのうち、同式の左辺と右辺の数値差が最も小さくなるパラメータを回帰分析して求める回帰分析手段と、前記回帰分析手段により求められたパラメータに基づいて、前記心拍数入力手段により入力された推定対象者の心拍数に対応した運動強度を算出する運動強度算出手段と、を備えたことを特徴としている。 A second exercise intensity estimation apparatus according to the present invention comprises data storage means for storing data in which exercise intensity, heart rate and acceleration are associated with each of a plurality of types of motions of a subject, and an estimation target person Among the accelerations according to each of a plurality of types of operations stored in the data storage means, the acceleration input means for inputting the heart rate input means, the acceleration input means for inputting the acceleration of the person to be estimated Data extraction means for selecting and extracting a plurality of accelerations and a heart rate and exercise intensity associated with the plurality of accelerations from the smaller difference with the acceleration of the estimation target person input by the method; Table both relationships when with the exercise intensity and heart rate and the left and right side of the equation in each set of a plurality of heart rate and exercise intensity extracted from the data storage means by the extraction means Of be parameters, and the regression analysis means for determining by regression analysis parameters numerical difference between the left and right side of the equation is minimized, based on the parameters determined by the regression analysis means, an input by the heart rate input means And exercise intensity calculation means for calculating exercise intensity corresponding to the estimated subject's heart rate.

本発明によれば、動きの小さい動作を含む複数の動作が発生する状況で、高精度に運動強度を推定することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to estimate exercise intensity with high accuracy in a situation where a plurality of motions including a motion with small motion occur.

本発明の実施形態に係る運動強度推定装置10のシステム構成を示すブロック図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The block diagram which shows the system configuration | structure of the exercise intensity estimation apparatus 10 which concerns on embodiment of this invention. 前記運動強度推定装置10の運動強度:心拍数:加速度DB12cに記憶されるデータの内容を示す図。The figure which shows the content of the data memorize | stored in exercise intensity: heart rate: acceleration DB12c of the said exercise intensity estimation apparatus 10. FIG. 前記運動強度推定装置10により運動強度を推定する手法の基本的手順を示す簡略図。The simplification figure which shows the basic procedure of the method of estimating exercise intensity by the said exercise intensity estimation apparatus 10. FIG. 前記運動強度推定装置10による運動強度推定手法(1)の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the exercise intensity estimation method (1) by the said exercise intensity estimation apparatus 10. FIG. 前記運動強度推定装置10による運動強度推定手法(2)の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the exercise intensity estimation method (2) by the said exercise intensity estimation apparatus 10. FIG. 前記運動強度推定装置10の運動強度推定プログラム12bに従った運動強度推定処理(1)(2)を示すフローチャート。3 is a flowchart showing exercise intensity estimation processing (1) (2) according to the exercise intensity estimation program 12b of the exercise intensity estimation device 10. 前記運動強度推定装置10の推定処理(1)(2)に従い実際に作業を行った過程での推定対象者の運動強度を推定した各推定値と、酸素摂取量計を用いて計測した実測値(真値)とを比較して示す図。Each estimated value obtained by estimating the exercise intensity of the person to be estimated in the process of actually performing the work according to the estimation processes (1) and (2) of the exercise intensity estimation apparatus 10 and the actual measurement value measured using an oxygen intake meter The figure which compares and shows (true value). 前記推定処理(1)(2)に従い実際に作業を行った過程での推定対象者の運動強度を推定した各推定値と実測値(真値)との絶対誤差の平均を示す図。The figure which shows the average of the absolute error of each estimated value which estimated the exercise | movement intensity | strength of the estimation object person in the process actually performed according to the said estimation process (1) (2), and a measured value (true value). 前記推定処理(1)(2)に従い実際に作業を行った過程での推定対象者の運動強度を推定した各推定値と実測値(真値)との相関係数の平均を示す図。The figure which shows the average of the correlation coefficient of each estimated value which estimated the exercise | movement intensity | strength of the estimation object person in the process which actually performed according to the said estimation process (1) (2), and an actual value (true value).

以下図面により本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る運動強度推定装置10のシステム構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an exercise intensity estimation apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

この運動強度推定装置10は、例えばパーソナルコンピュータやタブレット端末などの情報端末装置を使用して実施されるもので、コンピュータであるCPU11を備えている。   The exercise intensity estimation apparatus 10 is implemented using an information terminal device such as a personal computer or a tablet terminal, and includes a CPU 11 which is a computer.

前記CPU11は、記憶部12内に記憶された装置制御プログラム12a、運動強度推定プログラム12bを、RAM16を作業用メモリとして実行し、回路各部の動作を制御する。なお、前記運動強度推定プログラム12bは、ROMカードなどの外部記録媒体14から記録媒体読み取り部13を介して前記記憶部12に読み込ませたり、あるいはインターネット上のWebサーバ(この場合はプログラムサーバ)から通信部15を介して前記記憶部12に読み込ませたりしてもよい。   The CPU 11 executes the device control program 12a and the exercise intensity estimation program 12b stored in the storage unit 12 using the RAM 16 as a working memory, and controls the operation of each part of the circuit. The exercise intensity estimation program 12b is read from the external recording medium 14 such as a ROM card into the storage unit 12 via the recording medium reading unit 13, or from a Web server on the Internet (in this case, a program server). It may be read into the storage unit 12 through the communication unit 15.

前記記憶部12に記憶された装置制御プログラム12a、運動強度推定プログラム12bは、キーボードやタッチパネルなどの操作部19からのユーザ操作に応じた入力信号、、あるいは、心拍数計測部17や3軸加速度計測部18からの各計測信号、あるいは通信部15を介して接続されるインターネット上の各Webサーバ…(図示せず)との通信信号に応じて起動される。   The device control program 12a and the exercise intensity estimation program 12b stored in the storage unit 12 are input signals corresponding to user operations from the operation unit 19 such as a keyboard and a touch panel, or the heart rate measurement unit 17 and triaxial acceleration. It is activated in response to each measurement signal from the measurement unit 18 or a communication signal with each Web server (not shown) on the Internet connected via the communication unit 15.

なお、前記心拍数計測部17や3軸加速度計測部18の各計測機能は、例えば心電センサが有するもので、この心電センサを運動強度の推定対象者に装着することで実現される。前記心電センサにより計測された推定対象者の心拍数HR´や3軸加速度(AccX´,AccY´,AccZ´)は、無線信号により前記通信部15を介して入力される構成としてもよい。   The measurement functions of the heart rate measurement unit 17 and the triaxial acceleration measurement unit 18 are provided by, for example, an electrocardiographic sensor, and are realized by attaching the electrocardiographic sensor to an exercise intensity estimation target person. The estimation target person's heart rate HR ′ and triaxial acceleration (AccX ′, AccY ′, AccZ ′) measured by the electrocardiographic sensor may be input via the communication unit 15 by radio signals.

このように、前記CPU11には、前記記憶部12、記録媒体読み取り部13、通信部15、RAM16、心拍数計測部17、3軸加速度計測部18、操作部19が接続される他に、前記タッチパネル付きの表示部20が接続される。   Thus, in addition to the storage unit 12, the recording medium reading unit 13, the communication unit 15, the RAM 16, the heart rate measurement unit 17, the triaxial acceleration measurement unit 18, and the operation unit 19, the CPU 11 is connected to the CPU 11. A display unit 20 with a touch panel is connected.

前記記憶部12に記憶される装置制御プログラム12aとしては、当該運動強度推定装置10の全体の動作を司るシステムプログラム、通信部15を介してインターネット上の各Webサーバ…や図示しない外部機器などとデータ通信するための通信プログラム等が記憶される。   The device control program 12a stored in the storage unit 12 includes a system program that controls the overall operation of the exercise intensity estimation device 10, each Web server on the Internet via the communication unit 15, and an external device (not shown). A communication program for data communication is stored.

また、前記運動強度推定プログラム12bとしては、前記心拍数計測部17により計測された推定対象者の心拍数HR´、または当該心拍数HR´と前記3軸加速度計測部18により計測された推定対象者の3軸加速度(AccX´,AccY´,AccZ´)とに基づいて、後述する運動強度:心拍数:加速度DB(データベース)12cを参照し、前記推定対象者の運動強度を推定するためのプログラムが記憶される。   As the exercise intensity estimation program 12b, the estimation target person's heart rate HR 'measured by the heart rate measurement unit 17 or the estimation target measured by the heart rate HR' and the triaxial acceleration measurement unit 18 is used. Based on the three-axis acceleration (AccX ′, AccY ′, AccZ ′) of the person, with reference to the exercise intensity: heart rate: acceleration DB (database) 12c described later, for estimating the exercise intensity of the estimation target person The program is memorized.

図2は、前記運動強度推定装置10の運動強度:心拍数:加速度DB12cに記憶されるデータの内容を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing the contents of data stored in the exercise intensity: heart rate: acceleration DB 12 c of the exercise intensity estimation device 10.

この運動強度:心拍数:加速度DB12cには、予め被験者に複数種類1,2,…の動作を実施させたときの当該被験者の運動強度PAと心拍数HRと3軸加速度(AccX,AccY,AccZ)とが、前記複数種類の動作(運動)毎に対応付けられて記憶されている。   This exercise intensity: heart rate: acceleration DB12c, subject subject exercise intensity PA, heart rate HR and 3-axis acceleration (AccX, AccY, AccZ, AccZ Are stored in association with each of the plurality of types of motions (exercises).

前記RAM16には、前記心拍数計測部17により計測されて入力された前記推定対象者の心拍数HR´が記憶される心拍数データメモリ16a、前記3軸加速度計測部18により計測されて入力された前記推定対象者の3軸加速度(AccX´,AccY´,AccZ´)が記憶される加速度データメモリ16bなどが確保される。   The heart rate data memory 16a storing the heart rate HR 'of the person to be estimated measured and input by the heart rate measuring unit 17 and the 3-axis acceleration measuring unit 18 measure and input to the RAM 16 The acceleration data memory 16b and the like in which the three-axis accelerations (AccX ', AccY', AccZ ') of the person to be estimated are stored are secured.

このように構成された運動強度推定装置10は、前記CPU11が前記装置制御プログラム12aと前記運動強度推定プログラム12bとに記述された命令に従い回路各部の動作を制御し、ソフトウエアとハードウエアとが協働して動作することにより、以下に述べる運動強度推定機能を実現する。   In the exercise intensity estimation apparatus 10 configured as described above, the CPU 11 controls the operation of each part of the circuit in accordance with the instructions described in the apparatus control program 12a and the exercise intensity estimation program 12b. By operating in cooperation, the exercise intensity estimation function described below is realized.

(1)推定手法の概要
図3は、前記運動強度推定装置10により運動強度を推定する手法の基本的手順を示す簡略図である。
(1) Outline of Estimation Method FIG. 3 is a simplified diagram showing a basic procedure of a method for estimating exercise intensity by the exercise intensity estimation device 10.

本実施形態により推定対象者の運動強度を推定する手法は、運動強度PA(Physical Activity、単位METs)を目的変数、心拍数HR(Heart Rate、単位bpm)を説明変数とする教師あり学習のフレームワークに則っている。   The method of estimating the exercise intensity of the estimation target person according to the present embodiment is a frame of supervised learning in which exercise intensity PA (Physical Activity, unit METs) is a target variable and heart rate HR (Heart Rate, unit bpm) is an explanatory variable. According to the work.

予め作成した前記運動強度:心拍数:加速度DB12cには、被験者に複数種類の動作を実施させたときの運動強度PAと心拍数HR、3軸加速度値AccX,AccY,AccZ(x,y,z方向の3種類、単位G)が記憶されている。   The exercise intensity: heart rate: acceleration DB 12 c prepared in advance, exercise intensity PA and heart rate HR when subject performs a plurality of types of actions, triaxial acceleration values AccX, AccY, AccZ (x, y, z Three types of directions, units G) are stored.

前記運動強度:心拍数:加速度DB12cに記憶されている運動強度PAと心拍数HRから、次式1に基づく回帰分析によって、両者の関係を表すパラメータβ,βを求める。 From the exercise intensity PA and the heart rate HR stored in the acceleration DB 12c, parameters β 0 and β 1 representing the relationship between the two are determined by regression analysis based on the following equation 1.

ここで、新規に計測された推定対象者の心拍数HR´に対して、運動強度の推定値PAeは、前記式1に基づき求められたパラメータβ,βを用いて、次式2で表される。 Here, with respect to the heart rate HR ′ of the estimation target person newly measured, the estimated value PAe of the exercise intensity is calculated by the following equation 2 using the parameters β 0 and β 1 obtained based on the equation 1. expressed.

これにより、前記心拍数計測部17により計測されて入力された推定対象者の心拍数HR´から運動強度の出力PAeを得ることができる。   As a result, it is possible to obtain an output PAe of exercise intensity from the heart rate HR ′ of the person to be estimated that has been measured and input by the heart rate measurement unit 17.

(1−1)推定手法の要点
本実施形態による推定手法では、前記運動強度:心拍数:加速度DB12cに予め記憶されている運動強度PAと心拍数HRから、両者の関係を表すパラメータβ,βを算出する。前記運動強度:心拍数:加速度DB12cには、被験者が行った様々な運動の状態の運動強度PAと心拍数HRが記憶されている。この様々な運動の状態の運動強度PAと心拍数HRのデータセット(組み)の中から推定対象者の現在の状態に近い状態のデータセットを選択して回帰分析することで、当該推定対象者の運動強度PAeを精度良く解析する。
(1-1) Key Points of Estimation Method In the estimation method according to the present embodiment, the parameter β 0 , which represents the relationship between the exercise intensity PA and the heart rate HR stored in advance in the exercise intensity: heart rate: acceleration DB 12c. Calculate β 1 The exercise intensity: heart rate: acceleration DB 12 c stores exercise intensity PA and heart rate HR of various exercise states performed by the subject. The estimation target person is selected by selecting the data set of the state close to the current state of the estimation target person from among the data sets (sets) of the exercise intensity PA and the heart rate HR of various exercise states, and performing the regression analysis The exercise intensity PAe is analyzed with high accuracy.

(1−2)学習データの選択方法
2種類のデータ選択方法がある。
(1-2) Selection Method of Learning Data There are two types of data selection methods.

推定手法(1) 心拍数HRを参考にデータを選択する。   Estimation method (1) Select data with reference to heart rate HR.

推定手法(2) 3軸加速度(AccX,AccY,AccZ)を参考にデータを選択する。   Estimation method (2) Select data with reference to 3-axis acceleration (AccX, AccY, AccZ).

(推定手法(1)の場合)
図4は、前記運動強度推定装置10による運動強度推定手法(1)の手順を示す図である。
(In the case of estimation method (1))
FIG. 4 is a diagram showing a procedure of the exercise intensity estimation method (1) by the exercise intensity estimation device 10.

入力は、推定対象者の心拍数HR´のみである。   The input is only the estimation target person's heart rate HR '.

入力された心拍数HR´との差が小さい前記DB12c中の心拍数HRは、データの性質が類似していると考え、当該HR´との差が小さいHRを順に前記DB12cからN個選択する(Nは任意の定数)。同時に選択されたHRに対応するPAも前記DB12cから呼び出す。   The heart rate HR in the DB 12c having a small difference from the input heart rate HR 'is considered to be similar in data property, and N HRs having a small difference from the HR' are selected in order from the DB 12c (N is an arbitrary constant). The PA corresponding to the HR selected at the same time is also called from the DB 12c.

N個のHRとPAの組みにそれぞれ対応するN組のパラメータβ,βを含む前記式1を算出し、当該N組のパラメータβ,βが、前記式1における左辺と右辺の数値差が最も小さくなるようなパラメータβ,βの組みを、最小二乗法等により求める。すなわち、N個のHRとPAの組みから、前記式1に従った回帰分析により、パラメータβ,βを算出する。なお、これらの値は、事前に前記DB12cの値を用いて算出しておき、同DB12c内に記録しておいてもよい。そして前記求めた組みのパラメータβ,βと前記入力された推定対象者の心拍数HR´とに基づき、前記式2に従い同推定対象者の運動量PAeを算出して出力する。 The equation 1 including N sets of parameters β 0 and β 1 respectively corresponding to N sets of HR and PA is calculated, and the N sets of parameters β 0 and β 1 correspond to the left side and the right side in the equation 1, respectively. A set of parameters β 0 and β 1 that minimizes the numerical difference is obtained by the least square method or the like. That is, the parameters β 0 and β 1 are calculated from the combination of N HR and PA by the regression analysis according to the equation 1. These values may be calculated in advance using the values of the DB 12c and recorded in the DB 12c. Then, on the basis of the set of parameters β 0 and β 1 obtained as described above and the input heart rate HR ′ of the estimation subject, the exercise amount PAe of the estimation subject is calculated and output according to the equation 2.

(推定手法(2)の場合)
図5は、前記運動強度推定装置10による運動強度推定手法(2)の手順を示す図である。
(In the case of estimation method (2))
FIG. 5 is a diagram showing a procedure of the exercise intensity estimation method (2) by the exercise intensity estimation device 10.

入力は、推定対象者の心拍数HR´と3軸加速度(AccX´,AccY´,AccZ´)である。   The inputs are the heart rate HR ′ of the person to be estimated and the three-axis acceleration (AccX ′, AccY ′, AccZ ′).

入力された3軸加速度のノルムAcc´を次式3に基づき算出する。   The norm Acc 'of the input three-axis acceleration is calculated based on the following equation 3.

前記DB12cに記憶されている各3軸加速度のノルムAccを次式4に基づき算出する。   The norm Acc of each three-axis acceleration stored in the DB 12 c is calculated based on the following equation 4.

前記式4に基づき算出された前記DB12cにおける各3軸加速度のノルムAccの中で、前記入力された3軸加速度のノルムAcc´との差が小さくなる3軸加速度(AccX,AccY,AccZ)は、データの性質が類似していると考え、当該ノルムでの差(Acc´−Acc)の小さい前記DB12cの3軸加速度(AccX,AccY,AccZ)に対応付けられた心拍数HRを、前記ノルムでの差の小さい順にN個の心拍数HRを選択する(Nは任意の定数)。同時に選択されたHRに対応するPAも前記DB12cから呼び出す。   Among the norm Acc of each three-axis acceleration in the DB 12c calculated based on the equation 4, the three-axis acceleration (AccX, AccY, AccZ) with which the difference between the input three-axis acceleration and the norm Acc 'is small is The heart rate HR associated with the 3-axis acceleration (AccX, AccY, AccZ) of the DB 12c which has a small difference (Acc'-Acc) with respect to the difference (Acc'-Acc) is considered to be similar to the data. The N heart rates HR are selected in ascending order of differences in (where N is an arbitrary constant). At the same time, the PA corresponding to the selected HR is also called from the DB 12c.

N個のHRとPAの組みにそれぞれ対応するN組のパラメータβ,βを含む前記式1を算出し、当該N組のパラメータβ,βが、前記式1における左辺と右辺の数値差が最も小さくなるようなパラメータβ,βの組みを、最小二乗法等により求める。すなわち、N個のHRとPAの組みから、前記式1に従った回帰分析により、パラメータβ,βを算出する。なお、これらの値は、事前に前記DB12cの値を用いて算出しておき、同DB12c内に記録しておいてもよい。そして前記求めた組みのパラメータβ,βと前記入力された推定対象者の心拍数HR´とに基づき、前記式2に従い同推定対象者の運動量PAeを算出して出力する。 The equation 1 including N sets of parameters β 0 and β 1 respectively corresponding to N sets of HR and PA is calculated, and the N sets of parameters β 0 and β 1 correspond to the left side and the right side in the equation 1, respectively. A set of parameters β 0 and β 1 that minimizes the numerical difference is obtained by the least square method or the like. That is, the parameters β 0 and β 1 are calculated from the combination of N HR and PA by the regression analysis according to the equation 1. These values may be calculated in advance using the values of the DB 12c and recorded in the DB 12c. Then, on the basis of the set of parameters β 0 and β 1 obtained as described above and the input heart rate HR ′ of the estimation subject, the exercise amount PAe of the estimation subject is calculated and output according to the equation 2.

次に、前記構成による運動強度推定装置10の動作について説明する。   Next, the operation of the exercise intensity estimation device 10 having the above configuration will be described.

図6は、前記運動強度推定装置10の運動強度推定プログラム12bに従った運動強度推定処理(1)(2)を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing the exercise intensity estimation process (1) (2) according to the exercise intensity estimation program 12b of the exercise intensity estimation device 10.

(運動強度推定処理(1))
運動強度推定処理(1)は、前記推定手法(1)に応じた処理であり、ステップe1→e3〜e6の処理手順で実行される。
(Exercise intensity estimation process (1))
The exercise intensity estimation process (1) is a process corresponding to the estimation method (1), and is executed by the processing procedure of steps e1 → e3 to e6.

ユーザ(推定対象者)に心電センサを装着し(ステップe0)、当該心電センサ(心拍数計測部17)により計測された心拍数HR´を入力する(ステップe1)。   The user (estimation target person) wears an electrocardiographic sensor (step e0), and inputs the heart rate HR 'measured by the electrocardiographic sensor (heart rate measuring unit 17) (step e1).

運動強度:心拍数:加速度DB12cから、前記入力された推定対象者の心拍数HR´との差が小さい心拍数HRを、その差が小さい方から順にN個選択して抽出する。同時に、前記DB12cから、前記選択されたN個の心拍数HRに対応する運動強度PAも抽出する(ステップe3)。   From the exercise intensity: heart rate: acceleration DB 12c, the heart rate HR having a small difference from the inputted heart rate HR 'of the estimation subject is selected and extracted in order from the smallest difference. At the same time, the exercise intensity PA corresponding to the selected N heart rates HR is also extracted from the DB 12c (step e3).

前記運動強度:心拍数:加速度DB12cから抽出されたN個の心拍数HRと運動強度HRの組を入力とし、前記式1に基づき、両者の関係性を表すパラメータβ,βを回帰分析により算出する(ステップe4)。 Based on the formula 1, a set of N heart rate HR and exercise intensity HR extracted from the exercise intensity: heart rate: acceleration DB 12c is input and regression analysis is performed on parameters β 0 and β 1 representing the relationship between the two. To calculate (step e4).

前記ステップe4にて算出されたパラメータβ,βと、前記ステップe1にて入力された推定対象者の現在の心拍数HR´とを入力として、前記式2に従い、運動強度の推定値PAeを算出する(ステップe5)。 Using the parameters β 0 and β 1 calculated in step e4 and the current heart rate HR ′ of the person to be estimated input in step e1, the exercise intensity estimated value PAe is calculated according to the equation 2 Is calculated (step e5).

前記ステップe5にて算出された前記推定対象者の運動強度の推定値PAeを、表示部20やその他の出力装置に出力して通知する(ステップe6)。   The estimated value PAe of the exercise intensity of the estimation target person calculated in step e5 is output to the display unit 20 or other output device for notification (step e6).

(運動強度推定処理(2))
運動強度推定処理(2)は、前記推定手法(2)に応じた処理であり、ステップe2〜e6の処理手順で実行される。
(Exercise intensity estimation process (2))
The exercise intensity estimation process (2) is a process corresponding to the estimation method (2), and is executed by the processing procedure of steps e2 to e6.

ユーザ(推定対象者)に心電センサを装着し(ステップe0)、当該心電センサ(心拍数計測部17、3軸加速度計測部18)により計測された心拍数HR´と3軸加速度(AccX´,AccY´,AccZ´)を入力する(ステップe2)。   A user (estimation target) wears an electrocardiographic sensor (step e0), and the heart rate HR ′ and triaxial acceleration (AccX) measured by the electrocardiographic sensor (heart rate measuring unit 17, triaxial acceleration measuring unit 18). ', AccY', AccZ ') are input (step e2).

入力された3軸加速度のノルムAcc´を前記式3に基づき算出する。また、前記運動強度:心拍数:加速度DB12cに記憶されている各3軸加速度のノルムAccを前記式4に基づき算出する。そして、前記DB12cにおける各3軸加速度のノルムAccの中で、前記入力された3軸加速度のノルムAcc´との差(Acc´−Acc)が小さくなる3軸加速度(AccX,AccY,AccZ)に対応付けられた心拍数HRを、前記ノルムでの差の小さい順にN個選択して抽出する。同時に、前記DB12cから、前記選択されたN個の心拍数HRに対応する運動強度PAも抽出する(ステップe3)。   The norm Acc 'of the input three-axis acceleration is calculated based on the equation 3. Further, the norm Acc of each three-axis acceleration stored in the exercise intensity: heart rate: acceleration DB 12 c is calculated based on the equation 4 above. Then, among the norms Acc of each 3-axis acceleration in the DB 12c, the 3-axis acceleration (AccX, AccY, AccZ) reduces the difference (Acc'-Acc) with the norm Acc 'of the input 3-axis acceleration. N associated heart rates HR are selected and extracted in the order of small difference in the norm. At the same time, the exercise intensity PA corresponding to the selected N heart rates HR is also extracted from the DB 12c (step e3).

前記運動強度:心拍数:加速度DB12cから抽出されたN個の心拍数HRと運動強度HRの組を入力とし、前記式1に基づき、両者の関係性を表すパラメータβ,βを回帰分析により算出する(ステップe4)。 Based on the formula 1, a set of N heart rate HR and exercise intensity HR extracted from the exercise intensity: heart rate: acceleration DB 12c is input and regression analysis is performed on parameters β 0 and β 1 representing the relationship between the two. To calculate (step e4).

前記ステップe4にて算出されたパラメータβ,βと、前記ステップe2にて入力された推定対象者の現在の心拍数HR´とを入力として、前記式2に従い、運動強度の推定値PAeを算出する(ステップe5)。 Using the parameters β 0 and β 1 calculated in step e4 and the current heart rate HR ′ of the person to be estimated input in step e2, the exercise intensity estimated value PAe is calculated according to the equation 2 Is calculated (step e5).

前記ステップe5にて算出された前記推定対象者の運動強度の推定値PAeを、表示部20やその他の出力装置に出力して通知する(ステップe6)。   The estimated value PAe of the exercise intensity of the estimation target person calculated in step e5 is output to the display unit 20 or other output device for notification (step e6).

図7は、前記運動強度推定装置10の推定処理(1)(2)に従い実際に作業を行った過程での推定対象者の運動強度を推定した各推定値と、酸素摂取量計を用いて計測した実測値(真値)とを比較して示す図である。   FIG. 7 shows the estimated values obtained by estimating the exercise intensity of the person to be estimated in the process of actually performing the work according to the estimation processes (1) and (2) of the exercise intensity estimation apparatus 10 and an oxygen intake meter. It is a figure which compares and shows the measured value (true value) measured.

ここでの運動強度は、運動時の酸素摂取量を安静時の酸素摂取量で除算した値で表し、単位は(METs)となる。   The exercise intensity here is represented by a value obtained by dividing the oxygen intake during exercise by the oxygen intake during rest, and the unit is (METs).

また、前記実際の作業は、5回の休息[rest1],…,[rest5]の間に所定の準備体操[radio]と3回の作業[task1][task2][task3]を挟んだ一連の作業で行った。   In addition, the actual work consists of a series of five rests [rest1], ..., [rest5] with a predetermined preparation exercise [radio] and three work [task1] [task2] [task3]. Done by work.

前記各作業[task1][task2][task3]では、歩行(4km/h)、運搬(10kg,4km/h)、荷下ろし(6kg)を10セット(歩行6,運搬2,荷下ろし2)組合せて行なった。   In each of the tasks [task1] [task2] [task3], 10 sets of walking (4 km / h), transportation (10 kg, 4 km / h), unloading (6 kg) (6 walking, 2 transportation, 2 unloading) combination It was done.

なお、前記図7に示す比較手法による推定値とは、前記運動強度:心拍数:加速度DB12c内のデータを選択せずに全てのデータセットを用いて運動強度を算出した場合の推定値である。   The estimated value by the comparison method shown in FIG. 7 is an estimated value when the exercise intensity is calculated using all data sets without selecting the data in the exercise intensity: heart rate: acceleration DB 12c. .

図8は、前記推定処理(1)(2)に従い実際に作業を行った過程での推定対象者の運動強度を推定した各推定値と実測値(真値)との絶対誤差の平均を示す図である。   FIG. 8 shows an average of absolute errors between the estimated values obtained by estimating the exercise intensity of the person to be estimated and the measured values (true values) in the process of actually performing the work according to the estimation processes (1) and (2). FIG.

図9は、前記推定処理(1)(2)に従い実際に作業を行った過程での推定対象者の運動強度を推定した各推定値と実測値(真値)との相関係数の平均を示す図である。   FIG. 9 shows the average of the correlation coefficients between the estimated values obtained by estimating the exercise intensity of the person to be estimated and the measured values (true values) in the process of actually performing the work according to the estimation processes (1) and (2). FIG.

これによれば、図8に示すように、前記比較手法による実測値(真値)との絶対誤差の平均が“0.412(METs)”であるのに対して、推定手法(1)では“0.341(METs)”、推定手法(2)では“0.364(METs)”と大幅に誤差が少なく、しかも*aに示すように、推定手法(1)により、より高精度な推定値が得られていることが分かる。   According to this, as shown in FIG. 8, the average of the absolute error with the actually measured value (true value) by the comparison method is “0.412 (METs)”, whereas in the estimation method (1), “0.341 (METs)” and the estimation method (2) are “0.364 (METs)”, and the error is much smaller, and as shown in * a, the estimation method (1) provides a more accurate estimation. It can be seen that the value is obtained.

なお、図9に示すように、相関係数については、何れの手法も“0.9”前後で大差はなく、*bに示すように、前記推定手法(1)も実測値(真値)と十分な相関が得られていることが分かる。   As shown in FIG. 9, as for the correlation coefficient, there is no big difference in any method around “0.9”, and as shown by * b, the estimation method (1) is also an actual measurement value (true value). It can be seen that a sufficient correlation is obtained.

したがって、前記構成の運動強度推定装置10によれば、被験者の複数種類の動作のそれぞれに応じた運動強度PAと心拍数HRと3軸加速度(AccX,AccY,AccZ)とを対応付けた運動強度:心拍数:加速度DB12cを予め記憶する。推定手法(1)では、推定対象者の心拍数HR´を心拍数計測部17により計測して入力し、前記DB12cから当該入力された推定対象者の心拍数HR´に対応した心拍数HRと運動強度PAとを選択して抽出する。そして、前記DB12cから抽出された心拍数HRと運動強度PAとの関係を示すパラメータβ,βを前記式1に従い算出し、前記入力された推定対象者の心拍数HR´と前記算出されたパラメータβ,βに基づいて、前記式2に従い前記推定対象者の運動強度PAeを回帰分析して算出する。 Therefore, according to the exercise intensity estimation device 10 having the above-described configuration, the exercise intensity PA, the heart rate HR, and the triaxial acceleration (AccX, AccY, AccZ) corresponding to each of a plurality of types of movements of the subject are associated with each other. : Heart rate: Acceleration DB 12c is stored in advance. In the estimation method (1), the heart rate HR ′ of the estimation target person is measured and input by the heart rate measuring unit 17, and the heart rate HR corresponding to the input heart rate HR ′ of the estimation target person is input from the DB 12c. The exercise intensity PA is selected and extracted. Then, parameters β 0 and β 1 indicating the relationship between the heart rate HR extracted from the DB 12c and the exercise intensity PA are calculated according to the equation 1, and the calculated heart rate HR ′ of the estimation target person is calculated. Based on the parameters β 0 and β 1 , the exercise strength PAe of the estimation target person is calculated by regression analysis according to the equation 2.

また、推定手法(2)では、推定対象者の心拍数HR´を心拍数計測部17により計測して入力し、また、同推定対象者の3軸加速度(AccX´,AccY´,AccZ´)を3軸加速度計測部18により計測して入力する。そして、前記DB12cから当該入力された推定対象者の3軸加速度(AccX´,AccY´,AccZ´)に対応した3軸加速度(AccX,AccY,AccZ)に対応付けられた心拍数HRと運動強度PAとを選択して抽出する。そして、前記DB12cから抽出された心拍数HRと運動強度PAとの関係を示すパラメータβ,βを前記式1に従い算出し、前記入力された推定対象者の心拍数HR´と前記算出されたパラメータβ,βに基づいて、前記式2に従い前記推定対象者の運動強度PAeを回帰分析して算出する。 Further, in the estimation method (2), the heart rate HR ′ of the estimation target person is measured and inputted by the heart rate measuring unit 17, and the three-axis acceleration (AccX ′, AccY ′, AccZ ′) of the estimation target person is also input. Is measured and input by the three-axis acceleration measuring unit 18. Then, the heart rate HR and the exercise intensity associated with the three-axis acceleration (AccX, AccY, AccZ) corresponding to the three-axis acceleration (AccX ′, AccY ′, AccZ ′) input from the DB 12c. Select and extract PA. Then, parameters β 0 and β 1 indicating the relationship between the heart rate HR extracted from the DB 12c and the exercise intensity PA are calculated according to the equation 1, and the calculated heart rate HR ′ of the estimation target person is calculated. Based on the parameters β 0 and β 1 , the exercise strength PAe of the estimation target person is calculated by regression analysis according to the equation 2.

これにより、建設作業員等、動きの小さい動作を含む複数の動作が発生する状況でも、高精度に運動強度PAeを推定することが可能になる。   This makes it possible to estimate exercise intensity PAe with high accuracy even in a situation where a plurality of operations including a small motion such as a construction worker occur.

なお、前記実施形態では、運動強度を表す数値として、酸素摂取量に応じた数値(単位METs)を用いたが、これに限定されるものではなく、心拍数HRに応じて変化する別の数値を指標として用いてもよい。   In the embodiment, the numerical value (unit METs) corresponding to the oxygen intake is used as the numerical value representing the exercise intensity, but is not limited to this, and another numerical value that changes according to the heart rate HR. May be used as an index.

前記各実施形態において記載した運動強度推定装置10による各処理の手法、すなわち、図4,図6のフローチャートに示す推定手法(1)による運動強度推定処理、図5,図6のフローチャートに示す推定手法(2)による運動強度推定処理等の各手法は、何れもコンピュータに実行させることができるプログラムとして、メモリカード(ROMカード、RAMカード等)、磁気ディスク(フロッピ(登録商標)ディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体メモリ等の外部記録装置の媒体に格納して配布することができる。そして、推定対象者の心拍数HR、3軸加速度(AccX,AccY,AccZ)を入力可能な電子機器のコンピュータ(制御装置:CPU)は、この外部記録装置の媒体に記憶されたプログラムを記憶装置に読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、前記各実施形態において説明した運動強度推定機能を実現し、前述した手法による同様の処理を実行することができる。   Each processing method by the exercise intensity estimation apparatus 10 described in each of the above embodiments, that is, exercise intensity estimation processing by the estimation method (1) shown in the flowcharts of FIGS. 4 and 6, and estimation shown in the flowcharts of FIGS. Each method such as exercise intensity estimation processing by method (2) is a program that can be executed by a computer, such as a memory card (ROM card, RAM card, etc.), magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc. ), Optical disc (CD-ROM, DVD, etc.), semiconductor memory, etc., can be stored and distributed in a medium of an external recording device. Then, the computer (control device: CPU) of the electronic device capable of inputting the estimation target person's heart rate HR and triaxial acceleration (AccX, AccY, AccZ) stores the program stored in the medium of the external recording device. And the operation is controlled by the read program, the exercise intensity estimation function described in each of the above embodiments can be realized, and the same processing by the method described above can be executed.

また、前記各手法を実現するためのプログラムのデータは、プログラムコードの形態としてネットワーク上を伝送させることができ、このネットワークに接続されたコンピュータ装置から前記プログラムのデータを、推定対象者の心拍数HR、3軸加速度(AccX,AccY,AccZ)を入力可能な電子機器に取り込んで記憶装置に記憶させ、前述した運動強度推定機能を実現することもできる。   The program data for realizing each method can be transmitted as a program code form on a network, and the program data is transmitted from a computer device connected to the network to the estimation subject's heart rate. It is also possible to implement the exercise intensity estimation function described above by taking HR and triaxial acceleration (AccX, AccY, AccZ) into an electronic device that can be input and storing them in a storage device.

本願発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの構成要件が異なる形態にして組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention when it is practiced. Furthermore, the above embodiments include inventions of various stages, and various inventions can be extracted by appropriate combinations of a plurality of disclosed configuration requirements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in each embodiment or some constituent elements are combined in different forms, the problems described in the column of the problem to be solved by the invention If the effects described in the column “Effects of the Invention” can be obtained, a configuration in which these constituent requirements are deleted or combined can be extracted as an invention.

10 …運動強度推定装置
11 …CPU
12 …記憶部
12a…装置制御プログラム
12b…運動強度推定プログラム
12c…運動強度:心拍数:加速度DB(データベース)
13 …記録媒体読み取り部
14 …外部記録媒体
15 …通信部
16 …RAM
16a…心拍数データメモリ
16b…加速度データメモリ
17 …心拍数計測部
18 …3軸加速度計測部
10 ... Exercise strength estimation device 11 ... CPU
12 ... storage unit 12a ... device control program 12b ... exercise intensity estimation program 12c ... exercise intensity: heart rate: acceleration DB (database)
13 ... recording medium reading unit 14 ... external recording medium 15 ... communication unit 16 ... RAM
16a ... Heart rate data memory 16b ... Acceleration data memory 17 ... Heart rate measuring unit 18 ... 3-axis acceleration measuring unit

Claims (5)

被験者の複数種類の動作のそれぞれに応じた運動強度と心拍数とを対応付けたデータを記憶しているデータ記憶手段と、
推定対象者の心拍数を入力する心拍数入力手段と、
前記データ記憶手段に記憶された複数種類の動作のそれぞれに応じた心拍数のうち、前記心拍数入力手段により入力された推定対象者の心拍数との差が小さい方から複数個の心拍数と同複数個の心拍数に対応付けられた運動強度とを選択して抽出するデータ抽出手段と、
前記データ抽出手段により前記データ記憶手段から抽出された複数個の心拍数と運動強度との組のそれぞれにおける当該運動強度と心拍数とを式の左辺と右辺としたときの両者の関係性を表わすパラメータのうち、同式の左辺と右辺の数値差が最も小さくなるパラメータを回帰分析して求める回帰分析手段と、
前記回帰分析手段により求められたパラメータに基づいて、前記心拍数入力手段により入力された推定対象者の心拍数に対応した運動強度を算出する運動強度算出手段と、
を備えたことを特徴とする運動強度推定装置。
Data storage means for storing data in which exercise intensity and heart rate corresponding to each of a plurality of types of movements of a subject are associated;
Heart rate input means for inputting the heart rate of the person to be estimated;
Among the heart rates corresponding to each of the plurality of types of actions stored in the data storage means, the heart rates of the person to be estimated that are input by the heart rate input means are smaller Data extraction means for selecting and extracting exercise intensity associated with the plurality of heart rates;
The relationship between the exercise intensity and the heart rate in each of a plurality of heart rate and exercise intensity sets extracted from the data storage means by the data extraction means when the left side and the right side of the equation are used is represented. Regression analysis means for performing regression analysis to find the parameter that minimizes the numerical difference between the left side and the right side of the equation among the parameters;
Exercise intensity calculation means for calculating an exercise intensity corresponding to the heart rate of the person to be estimated input by the heart rate input means based on the parameter obtained by the regression analysis means ;
An exercise intensity estimation device comprising:
被験者の複数種類の動作のそれぞれに応じた運動強度と心拍数と加速度とを対応付けたデータを記憶しているデータ記憶手段と、
推定対象者の心拍数を入力する心拍数入力手段と、
推定対象者の加速度を入力する加速度入力手段と、
前記データ記憶手段に記憶された複数種類の動作のそれぞれに応じた加速度のうち、前記加速度入力手段により入力された推定対象者の加速度との差が小さい方から複数個の加速度と同複数個の加速度に対応付けられた心拍数と運動強度とを選択して抽出するデータ抽出手段と、
前記データ抽出手段により前記データ記憶手段から抽出された複数個の心拍数と運動強度との組のそれぞれにおける当該運動強度と心拍数とを式の左辺と右辺としたときの両者の関係性を表わすパラメータのうち、同式の左辺と右辺の数値差が最も小さくなるパラメータを回帰分析して求める回帰分析手段と、
前記回帰分析手段により求められたパラメータに基づいて、前記心拍数入力手段により入力された推定対象者の心拍数に対応した運動強度を算出する運動強度算出手段と、
を備えたことを特徴とする運動強度推定装置。
Data storage means for storing data in which exercise intensity, heart rate, and acceleration corresponding to each of a plurality of types of movements of a subject are associated;
Heart rate input means for inputting the heart rate of the person to be estimated;
Acceleration input means for inputting an acceleration of the person to be estimated;
Among the accelerations corresponding to each of the plurality of types of motion stored in the data storage means, the plurality of accelerations are the same as the plurality of accelerations from the smaller difference with the acceleration of the person to be estimated input by the acceleration input means . Data extraction means for selecting and extracting the heart rate and the exercise intensity associated with the acceleration;
The relationship between the exercise intensity and the heart rate in each of a plurality of heart rate and exercise intensity sets extracted from the data storage means by the data extraction means when the left side and the right side of the equation are used is represented. Regression analysis means for performing regression analysis to find the parameter that minimizes the numerical difference between the left side and the right side of the equation among the parameters;
Exercise intensity calculation means for calculating an exercise intensity corresponding to the heart rate of the person to be estimated input by the heart rate input means based on the parameter obtained by the regression analysis means ;
An exercise intensity estimation device comprising:
推定対象者の心拍数を入力する心拍数入力ステップと、
被験者の複数種類の動作のそれぞれに応じた運動強度と心拍数とを対応付けたデータを記憶しているデータ記憶手段に記憶された各心拍数のうち、前記心拍数入力ステップにて入力された推定対象者の心拍数との差が小さい方から複数個の心拍数と同複数個の心拍数に対応付けられた運動強度とを選択して抽出するデータ抽出ステップと、
前記データ抽出ステップにて前記データ記憶手段から抽出された複数個の心拍数と運動強度との組のそれぞれにおける当該運動強度と心拍数とを式の左辺と右辺としたときの両者の関係性を表わすパラメータのうち、同式の左辺と右辺の数値差が最も小さくなるパラメータを回帰分析して求める回帰分析ステップと、
前記回帰分析ステップにて求められたパラメータに基づいて、前記心拍数入力ステップにて入力された推定対象者の心拍数に対応した運動強度を算出する運動強度算出ステップと、
からなることを特徴とする運動強度推定方法。
A heart rate input step for inputting the heart rate of the person to be estimated;
Among the heart rates stored in the data storage means storing data in which the exercise intensity and the heart rate are associated with each of a plurality of types of motions of the subject, the heart rate input step A data extraction step of selecting and extracting the plurality of heart rates and the exercise intensity associated with the plurality of heart rates from the side with the smallest difference from the heart rate of the estimation subject;
Both relationships when with the exercise intensity and heart rate and the left and right side of expression in each of the set of data a plurality of heart rate extracted from the storage means and the exercise intensity by the data extraction step A regression analysis step of performing regression analysis to obtain a parameter in which the numerical difference between the left side and the right side of the equation is the smallest among the parameters to be represented;
An exercise intensity calculation step of calculating an exercise intensity corresponding to the heart rate of the person to be estimated input in the heart rate input step based on the parameter obtained in the regression analysis step ;
An exercise intensity estimation method comprising:
推定対象者の心拍数を入力する心拍数入力ステップと、
推定対象者の加速度を入力する加速度入力ステップと、
被験者の複数種類の動作のそれぞれに応じた運動強度と心拍数と加速度とを対応付けたデータを記憶しているデータ記憶手段に記憶された各加速度のうち、前記加速度入力ステップにて入力された推定対象者の加速度との差が小さい方から複数個の加速度と同複数個の加速度に対応付けられた心拍数と運動強度とを選択して抽出するデータ抽出ステップと、
前記データ抽出ステップにて前記データ記憶手段から抽出された複数個の心拍数と運動強度との組のそれぞれにおける当該運動強度と心拍数とを式の左辺と右辺としたときの両者の関係性を表わすパラメータのうち、同式の左辺と右辺の数値差が最も小さくなるパラメータを回帰分析して求める回帰分析ステップと、
前記回帰分析ステップにて求められたパラメータに基づいて、前記心拍数入力ステップにて入力された推定対象者の心拍数に対応した運動強度を算出する運動強度算出ステップと、
からなることを特徴とする運動強度推定方法。
A heart rate input step for inputting the heart rate of the person to be estimated;
An acceleration input step for inputting the acceleration of the person to be estimated;
Among the accelerations stored in the data storage means storing data correlating exercise intensity, heart rate and acceleration according to each of a plurality of types of motions of the subject, the acceleration input step A data extraction step of selecting and extracting a plurality of accelerations and a heart rate and exercise intensity associated with the plurality of accelerations from the smaller difference with the acceleration of the estimation subject;
Both relationships when with the exercise intensity and heart rate and the left and right side of expression in each of the set of data a plurality of heart rate extracted from the storage means and the exercise intensity by the data extraction step A regression analysis step of performing regression analysis to obtain a parameter in which the numerical difference between the left side and the right side of the equation is the smallest among the parameters to be represented;
An exercise intensity calculation step of calculating an exercise intensity corresponding to the heart rate of the person to be estimated input in the heart rate input step based on the parameter obtained in the regression analysis step ;
An exercise intensity estimation method comprising:
コンピュータを、前記請求項1または請求項2に記載の運動強度推定装置として機能させるためのプログラム。   A program for causing a computer to function as the exercise intensity estimation device according to claim 1 or 2.
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