JPH0211249B2 - - Google Patents

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JPH0211249B2
JPH0211249B2 JP27978686A JP27978686A JPH0211249B2 JP H0211249 B2 JPH0211249 B2 JP H0211249B2 JP 27978686 A JP27978686 A JP 27978686A JP 27978686 A JP27978686 A JP 27978686A JP H0211249 B2 JPH0211249 B2 JP H0211249B2
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JP
Japan
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metabolic rate
during
kcal
sensor
basal
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JP27978686A
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JPS63132635A (ja
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Hiroshi Sakuta
Takeshi Kimura
Etsuo Motoi
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  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Medical Treatment And Welfare Office Work (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明はヒトの毎日消費するエネルギー(カ
ロリー)量を、つねに最適状態〔第6図の日本人
エネルギー所要量〜少くとも毎日消費を要する基
準量〕に保ち健康増進するため出力表示において
安定的信頼を確保した電子式ポケツト型カロリー
診断具(以下チエツカ)に関する。年令・体重等
の個性dataを手入力した際、使用者の1日
(day)単位について以下の各場合を瞬時に表示
する。 就寝など通常安静においてのみ費したKCal
数(基礎代謝量). 所望KCal(少なくとも第6図基準量)が最初
表示され当日就床までの間、現実消費した
KCal(実質消費量)を刻々、減算して終日の過
不足を示し〔減算スイツチインのとき〕。 前記において実質消費量は、基礎代謝量と活
動代謝量が加算されて表示. 茲に活動代謝とは、活動の体重当り、毎分の消
費カロリーであつて生活上の労作における一般的
な活動強度x(第8図)を加味して導出される代
謝Eaをいゝ、平均的にはEa=x.(0.0163〜0.0177)
+(0.0187〜0.0198)の関係として把握されてい
る(エネルギー代謝計算・労働科学研究所)。 実質消費量のday単位累計〔積算をスイツチ
イン〕.本発明のチエツカは前述の夫々を独立
表示するほか、 ある活動ないし運動の瞬時加速度の大小に従
い消費さるKCal量(活動の個々における実質
KCal)を、 上述した使用者の接地(地上)動作以外の、
たとえば自転車、水泳、スキー等の非接地活動
タイムでの消費量を、 以上のほか従属して表示さる肥満度をも知得で
きる。 発明者らは上述した表示における進歩の構成出
現を目的としている。 近時、使用者の体格データである身長、体重等
を手入力して消費カロリーを得る電子演算表示器
が提案されているけれども消費実体と符号しない
異常値を表示し、また同一機能品を2以上同時並
用した場合の表示数が甚しく異るなど発明構成上
の本質的欠陥ないし安定的実現不可能の傾向が市
場から指摘されており、これが利用上の障害とな
つている。 発明者らは、ヒトの1日(day)における所要
エネルギー消費量を計算する際、従来は、次式か
ら手動計算により、しかし乍ら広く信頼性の確保
(主要国の厚生省認定)されている実状に着目し、
次式の主要素を飛躍的合理に把握して成る技術的
思想の実証式を構成してヒトの加速度を二次元か
ら探知したことにより本発明の目的を達成したも
のである。 すなわち、 エネルギー消費量Cal/day=Bn・Tb・W+
ΣEa・Tw・W Bnは上述した基礎代謝量の基準値Calであり、
Tbは安静ないし就床タイム、体重はWKgおよび
Eaは、実測で得た呼気中のO2量から計算してい
る(ガス代謝法)活動代謝量Cal、Twは、その活
動タイムである(労働科学研究所・S53・4・10
公開). 前記における、いわば生命維持のための基礎代
謝KCal/分は上述の体格データにより異なるの
で、本発明のチエツカ回路へ単に個性data(身
長・体重・年令・性)を入力すればdayにおける
基礎代謝量の計(KCal)を自動表示できるよう
構成し、 一方、動作中の活動代謝Cal/体重1Kg/分に
ついては、後記した振動子センサがインパルス状
の振動を受け、この振動が減衰してゆくプロセス
において使用者の動作加速度に対応したパターン
を出力するので、パターンを解析することにより
使用者の動作加速度を決定できる。前記の減衰パ
ターンは、指数関数的であるから一般の線形近似
は適用されない、それ故、本発明において前記パ
ターンの2段階の線形近似を用いて非線形を回避
すると同時、あるシキイ値を越える波数とこえな
い波数を計数し、この双方により加速度を決定し
た、故に活動代謝カロリーへの換算は、表−2
(後述)で例示した活動におけるガス代謝法での
実測値に対応する均等の関数(近似値)を設定し
た。 また関数形は後記する実験値から導出した。 前記、活動代謝においても入力した個性data
は有効作用しているので活動ないし動作時の消費
KCal数にはつねに上述した基礎代謝のKCal数が
含まれる。 以下に本発明の実施例を図面と共に詳述する。 第1図はチエツカのための回路ブロツク図であ
つて3volt・DC電源回路1、クロツク回路2、液
晶回路3・4、リセツト回路5、加速度ピツクア
ツプの振動子センサS1・S2は実施において電圧セ
ラミツク振動子を採用した、前記センサの入力回
路6、集中演算するCPU(4Bit・Micon)7およ
び他回路8・9の各々要部から成る。 前記ブロツクは第5図の外観に表われた操作ス
イツチの各々を具備する、即ちSet−Off−Runの
Sw1、加算スイツチSw3、減算用Sw4、data設定等
のSw5のほか別の肥満度表示用Sw2である。 スイツチの各々は前記以外のスライド型にする
ことにより減数できる。 第2図は上述要素の結線図である。センサ部
(振動パターン出力部、第2図)の振動子センサ
S1・S2を夫々、軽い薄状片で構成し錘Wを具備し
た片持梁l1・l2の他端において各々、対峙して取
付け進行方向45゜位置において第3図の如くに該
センサS1・S2を上下方向・前後の水平方向の双方
に向け直角固設した。 目的とする実質の消費カロリー算出は、第4図
で示した如くパルスの補足水準(スレツシユ・ホ
ールド・レベル)を0.1voltおよび1.0voltの2段
階電圧とし、少くとも2秒のタイミングにおいて
以下の実証式に従い、上下方向Zと水平方向Xで
のパルス数を加算し乍ら体重1Kg当り、毎分消費
するエネルギー量〔X〕KCalを入手する。 実証式: 〔X〕KCal/体重Kg/分 =K11+K2・P2+K3・P2 2 ここに P1…0.1〜1.0volt間のパルス波数 P2…1.0volt以上レベルゾーンのパルス波数 すなわち〔X〕KCalは、パルス範囲を分割し
て最小自乗法により導出した3つの関数を構成し
それらの和を算出することにより確定的に推測で
きる。 関数構成の手順は後記した。 実証式のK1、K2、K3は関数の定数であり後述
した実験から導出している。 最初に、 振動子センサS1・S2(第3図)と第4図のパル
ス波発生に関しては既述のとおり、センサのイン
パルス状振動がヒトの活動を直接反映することは
理論上明かであるので、動作加速度に応じた出力
パターンを解析すればよい、本発明においては
X・Z双方からのセンサ振動を振幅別に計数して
おり所定電圧をこえる出力パルス波数と所定以下
の波数の双方を計測することにより前記の加速度
を決定している。 また振動のモードは、水平・上下方向のX・Z
双方が互いに補完の役割を果すので両者を、特定
の結合定数K1、K2、K3で合計してそれを代表振
動数としてよい、そのとき振幅の区分は2つのシ
キイ値により、換言すると第4図の電圧の0.1〜
1.0volt間のパルス数P1の存在によりこれを低圧
下の通常動作中のパルス数として、および電圧
1.0volt以上のパルス数P2により強活動のそれを、
また前記パルス数がゼロZero電圧下のとき安静
の基礎代謝パルス波として推測できる。 そこで活動の各場合を既述のガス代謝法で得た
算出値(後記の表−2、例示)と、前記の仕切つ
たパルス数P1、P2を対応させ前者の算出値に均
等の近似関数を創出してゆく。 今、パルスP1を下の表−1の如く数値区分し
たとき、消費〔X〕kcalの近似関数は表−1右欄
となる。
【表】 表−1のP1、P2を表−2条件の値で置換する
と同一活動の消費カロリー数は、ガス代謝法で得
たと均等範囲(近似)を得る。
【表】 次いでK11の、K1を1/2×102としたときパ ルス数(Z+X)と消費カロリーの関係はカーヴ
状のK11曲線(第4図2の実線カーヴ)を示
すので、線形近似に補正すべく、ほゞ直線と見做
せる部分X1・X2・X3・X4・X5(第4図2)に改
めたうえ即ち、5つの直線化したK11を表−
3のとおり計算し夫々部分ごとのカロリー数を2
桁8bit(CPU)により演算した。
【表】 次に、実証式の定数K2、K3を導出するため、
前記表−2のP2条件値を式のK2・P2およびK3
P2 2に代入した。 パルス数P1が255のとき第4図のX5は、 X5=1.37×10-4×P1+3.7354×10-2=7.2289×
10-2であるので、たとえば表−2のジヨギング10
Km/hのとき (i) K2P2+K3P2 2=〔X〕−X5 =0.15−7.2289×10-2→7.7711×10-2 一方、前記10Km/hの表−2条件欄P2が68で
あるので(i)式は68K2+K3・682=7.7711×10-2 また、ランニング15Km/hのとき(表−2)、 (ii) K2P2+K3P2 2→3.27711×10-1となりこのとき
の条件P2が106である。 これら(i)(ii)から、 K2=−2.382×10-3、K3=5.184×10-5 故に、これを8bit分のdataに変換すると (16進数)、K2=−0.0096 K3=0.00035を得る。 前記の16進数を10進数のK2、K3に補正するの
で K2=−2.389×10-3 K3=5.0545×10-5となる。 以上を要するに3つの関数K11、K22
よびK3P2 2は、1チツプCPU内における加速度別
(振幅別)の公知数に基づいているので、これを
活動代謝量に換算すると基礎代謝との和をつねに
表示することとなる。 今、使用者が個性dataをチエツカに入力した
際、上記した0.1volt以上のパルス波数が不存在
のあいだ(第4図)、基礎代謝量のみが緩やかに
ふえ続け第7図の年令・性別の代謝基準Cal/分
に相当するKCal/day(加算値)を得る。 活動ないし動作を始めるとその間、0.1voltを
こえた電圧下のパルス数が存在し続けるのでチエ
ツカの実証式は活動代謝値を前記した関数の和と
して計算している。 表−4は色々の活動について消費KCalを瞬時
入手(チエツカ)すると同時、同一人が呼気のバ
ツクを背負つて即時実測したガス代謝法算出(計
算結果を即時求められない)についてKCalの差
異を第三者機関(労働科学研究所)をして比較し
た実験である。 おしなべて本発明に係る算出手段の恒常的信頼
性は確保されている。
【表】 以下にチエツカの操作について簡明に述べる。 チエツカの第5図においてスイツチSW1
SET位置としSW1から個性dataの各々を入力
(表示窓4にスライドして出現する数値をみて)、
夫々をメモリーさせる。 (1) 非図示の「減算」または「積算」表示のどれ
かを定めてスイツチ指令し、 (2) 次に前記のSW1をRUN位置へ移動すれば所
望コース(冒頭記載の以下)について消費の
算出が開始される、 (3) 非接地の活動分について知得したい場合にス
イツチSW2を操作する、 かくの如くして積算のとき9999KCalまでを、ま
た減算のときΔ9999KCal迄範囲を使用でき、 活動の強度(その運動での消費)は0.0〜
399.9KCal/分範囲を使用可能としている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る診断具の電子回路ブロツ
ク図、第2図は第1図の回路結線図、第3図は診
断具の具備するセンサS1・S2と片持梁l1・l2の相
対固設手段図、第4図は本発明の二次元センサを
介し2秒ごと発するパルス信号と電圧相関図、第
4図2は、実測値の近似関数K11のカーヴ曲
線と該曲線の均等的線形X1〜X5を示している。
第5図は本発明に係る表示手段の多目的スイツチ
配線図および、第6図・第7図・第8図は、ヒト
の消費エネルギーに関する生態学のデータであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ヒトの消費カロリー算出の電子回路であつ
    て、 振動子センサを具備した片梁を少くとも上下・
    水平双方に向け直角固設して成るセンサ振動パタ
    ーン出力部を設け、 該センサ振動パターン出力部の出力から所望す
    る任意時間中、センサの振幅別に区分された捕足
    電圧レベル0.1〜1.0volt間および1.0voltをこえた
    レベルにあるパルス波数P1およびP2を計数する
    手段と、 入力された個性データに基いて基礎代謝量を出
    力する手段および前記パルス波数P1,P2に基い
    て所望の任意時間中、消費した体重1Kg当り活動
    代謝量KCalを次式、 K1・√1+K2P2+K3・P2 2 ただしK1,K2,K3は実数、 から演算出力する手段を有し、 上述、任意時間中の前記した活動代謝量もしくは
    基礎代謝量または該、基礎代謝量を含む活動代謝
    量を表示する手段を備えた消費カロリー診断具。
JP61279786A 1986-11-26 1986-11-26 消費カロリ−診断具 Granted JPS63132635A (ja)

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JP61279786A JPS63132635A (ja) 1986-11-26 1986-11-26 消費カロリ−診断具

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0599295A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Aisin Aw Co Ltd 流体伝動装置のアンバランスマス低減組付方法

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JPH0599295A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Aisin Aw Co Ltd 流体伝動装置のアンバランスマス低減組付方法

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