JPH0536166Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、歩行運動によつて消費される消費カ
ロリーを精度良く測定表示するための消費カロリ
ー測定装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、使用者の腰部等に取り付けて歩行お
よび走行運動にともなう接地衝撃により振動子を
揺動させ、この振動子の揺動から歩数をカウント
する歩数計が知られている。そして、従来の歩数
計にあつても、カウントされた歩数を歩行距離に
換算する距離測定装置機能や、単位時間当りの歩
行距離から歩行速度を求める速度測定装置機能
や、また歩行距離を消費カロリーに換算するとと
もに累積加算して累積消費カロリーを算出する消
費カロリー測定装置機能等が付加されているもの
がある。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、従来の消費カロリー測定装置にあつ
ては、歩行距離と予め使用者が設定した体重と所
定の定数値との積を単位時間当りの消費カロリー
とし、この消費カロリーを累積加算することで累
積消費カロリーが算出される。このため、走行速
度の遅速にかかわらずに同じ累積消費カロリーが
算出され、精度が良くないという問題点があつ
た。

ここで、単位時間当りの消費カロリーは、基礎
代謝量Ｂ×（1.25＋エネルギー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒ）
により算出することができる。同一量の運動を行
つた場合に、各自の体格や運動環境により、消費
カロリーは異なる。そこで、各自の身体的相違や
運動環境条件を除外して、その運動自体の固有の
運動強度を表すものとして、エネリギー代謝率
Ｒ，Ｍ，Ｒがある。

エネルギー代謝率R.M，Ｒ＝ 運動のために増加した代謝量／基礎代謝量Ｂ そして、基礎代謝量基準値は、30才代の男性は
0.016で個人差が少なく、各個人の基礎代謝量Ｂ
は、この基礎代謝量基準値0.016と各自の体重の
積により示される。

このエネルギー代謝率R.M.Rは、『これからの
健康管理と体力つくり』笠原久弥著、開成出版(株)
発行によれば、種々の実験により得られた実験値
として、60m／分のぶらぶら歩きで1.5であり、
70〜80m1分の正常歩で２，３であり、90〜
100m／分の急歩で4.0である。また、『奇跡の速
度歩健康術』波多野義朗著、(株)朝日ソノラマ発行
によれば、50m／分の散歩で1.3であり、75m／
分の正常歩で2.4であり、90m／分の速度で3.6で
あり、100m／分で4.6であり、110m／分で6.0で
ある。これらの歩行速度対エネルギー代謝率Ｒ，
Ｍ，Ｒのデータを、第５図のごとくグラフにプロ
ツトすれば（第５図において、Ｏは『これからの
健康管理と体力つくり』のデータをプロツトした
ものでり、Ｘは『奇跡の速歩健康術』のデータを
プロツトしたものである。）、歩行速度が速くなる
ほど単位速度変化当りのエネルギー代謝率Ｒ，
Ｍ，Ｒの増加分が大きくなる。

したがつて、従来の消費カロリー測定装置のご
とく、歩行速度を計算データとして用いずに算出
された消費カロリーでは、算出する式が不適正で
あり、算出値の誤差が大きく精度が悪い。

本考案の目的は、上記した従来の消費カロリー
測定装置の問題点を解決するためになされたもの
で、精度良く累積消費カロリーを測定表示できる
ようにした消費カロリー測定装置を提供すること
にある。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本考案の消費カ
ロリー測定装置は、歩行にともなう衝撃により揺
動する振動子と、この振動子の揺動から歩数をカ
ウントする歩数カウント手段と、計時手段と、こ
の計時手段で所定時間の経過が計時されるとその
所定時間内の歩数と予め設定された歩幅から速度
を算出する速度算出手段と、前記速度が複数に区
分された速度区分にいずれにあるか判別する速度
判別手段と、前記速度区分に応じて前記速度から
エネルギー代謝率を算出するとともにこのエネル
ギー代謝率と予め設定された体重から消費カロリ
ーを算出する消費カロリー算出手段と、算出され
た消費カロリーを累積加算して累積消費カロリー
を算出する累積消費カロリー算出手段と、前記累
積消費カロリーを表示する表示手段と、を備えて
構成されている。

（作用） したがつて、測定算出された速度によりまず速
度区分が判別され、次に判別された速度区分に応
じた式により速度からエネルギー代謝率が算出さ
れる。そして、このエネルギー代謝率は、ほぼ実
験値のデータに近似したものである。さらに、こ
のエネルギー代謝率から消費カロリーが算出され
るとともに累積加算され、精度良く累積消費カロ
リーが測定表示される。

（実施例） 以下、本考案の実施例を第１図ないし第５図を
参照して説明する。第１図は、本考案の消費カロ
リー測定装置の一実施例のフローチヤートであ
り、第２図は、本考案の消費カロリー測定装置の
一実施例の外観正面図であり、第３図は、第２図
の外観側面図であり、第４図は、歩数をカウント
する機構概要例を示す構造図であり、第５図は、
文献記載による歩行速度対エネルギー代謝率Ｒ，
Ｍ，Ｒの実験値のデータおよびその近似折れ線グ
ラフである。

まず、第２図および第３図において、本考案の
消費カロリー測定装置は、筐体１の正面に液晶等
で形成された表示手段２が設けられるとともに、
使用者の体重Ｗを設定するWEIGHTボタン３
と、歩行および走行のそれぞれの歩幅STを設定
するSTRIDEボタン４と、時計機能に現在の適
正な時間および分を設定するためのＨボタン５お
よびＭボタン６と、歩行モードと走行モードを切
り換えるためのＷ／Ｊボタン７と、表示手段２に
表示される値を時計と歩数Ｃと歩行距離と歩行し
た時間Ｔと速度Ｖおよび累積消費カロリーCAL
に順次切り換えるためのDISPLAYボタン８と、
歩数Ｃ等の測定を開始するためのSTARTボタン
９とが設けられる。また、この筐体１の背面に
は、使用者の腰ベルト等に取り付け容易とするた
めの装着具１０が設けられる。

次に第４図により、歩数Ｃをカウントするため
の機構を説明すれば、筐体１内に、支点１１を揺
動支点として振動子１２が上下方向に揺動自在に
配設され、その遊端に磁石１３が固定される。そ
して、振動子１２は、バネ１４で上昇方向に弾性
付勢され、歩行にともなう足の接地衝撃により上
下に揺動するよう構成される。さらに、この振動
子１２の揺動にともない磁石１３の接近と分離に
よる磁力の強弱変化で接点がON／OFFされる位
置にリードスイツチ１５が配設される。このリー
ドスイツチ１５の端子は、マイクロコンピユータ
等を含む演算処理装置１６に接続され、演算処理
装置１６により適宜にリードスイツチ１５の
ON／OFFから歩数Ｃがカウントされる。

さらに、第１図により、本考案の消費カロリー
測定装置の消費カロリー測定の手順を説明する。
まず、使用者の各自の体重Ｗおよび歩行と走行の
それぞれの歩幅STをWEIGHTボタン３および
STRIDボタン４で適宜に設定する（ステツプ
）。次に、本考案の消費カロリー測定装置を装
着具１０により使用者の腰等に取り付ける。そし
て、歩行または走行を開始するとともに、Ｗ／Ｊ
ボタン７で測定を歩行モードまたは走行モードの
いずれか一方に設定し、さらにSTARTボタン９
を押圧する。このSTARTボタン９が押圧されて
測定開始が判別されると（ステツプ）、初期設
定がなされる（ステツプ）。ここで初期設定は、
記憶装置に記憶される歩数Ｃと歩行した時間Ｔと
エネルギー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒおよび累積消費カロ
リーCALをそれぞれ０とし、また基礎代謝量Ｂ
＝0.016×体重Ｗを算出して適宜な記憶装置に記
憶させる。さらに、歩行または走行の開始によ
り、足の運びに応じて振動子１２が上下に揺動
し、リードスイツチ１５がON／OFFする。この
リードスイツチ１５のON／OFFを歩数信号とし
て、歩数カウント手段で歩数Ｃのカウントが開始
され（ステツプ）、同時に計時手段により歩行
した時間Ｔのカウントが開始される（ステツプ
）。そして、この計時手段で歩行した時間Ｔの
増加△Ｔが例えば１分間の所定時間だけ経過する
と（ステツプ）、この１分間内の歩数Ｃの増加
△Ｃが算出される（ステツプ）。なお、１分間
経過毎に歩数Ｃの増加△Ｃを算出するには、計時
手段で前回に歩行した時間Ｔの増加△Ｔが１分間
経過したときの歩数Ｃを適宜に記憶させておけば
容易に算出できる。

ここで、Ｗ／Ｊボタン７により歩行モードが設
定されていることが判別されると（ステツプ）、
歩数Ｃの増加△Ｃと予め設定された歩行の歩幅
STの積により速度Ｖが算出される（ステツプ
）。そして、次に速度Ｖが60m／分以下である
か否かが判別され（ステツプ）、速度Ｖが
60m／分よりも速ければ次に85m／分以下である
か否かが判別される（ステツプ）。ステツプ
で速度Ｖが60m／分以下であれば、速度Ｖ／40の
式によりエネルギー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒが算出さ
れ、さらに（1.25＋このエネルギー代謝率Ｒ，
Ｍ，ＲであるＶ／40）と基礎代謝量Ｂとの積から
単位時間当りの消費カロリーが算出される（ステ
ツプ）。また、ステツプで速度Ｖが60m／分
よりも速く85m／分以下であれば、1.5＋0.06（Ｖ
−60）の式によりエネルギー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒが
算出され、さらに上記と同様に消費カロリーが算
出される（ステツプ）。さらに、ステツプで
速度Ｖが85m／分よりも速ければ、3.0＋0.12（Ｖ
−85）の式によりエネルギー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒが
算出され、さらに上記と同様に消費カロリーが算
出される（ステツプ）。

また、ステツプでＷ／Ｊボタン７により走行
モードが設定されていることが判別されると、歩
数Ｃの増加△Ｃと予め設定された走行の歩幅ST
の積により速度Ｖが算出され（ステツプ）、次
に速度Ｖ／23の式によりエネルギー代謝率Ｒ，
Ｍ，Ｒが算出され、さらに（1.25＋このエネルギ
ー代謝率Ｒ，Ｍ，ＲであるＶ／23）と基礎代謝量
Ｂとの積から消費カロリーが算出される（ステツ
プ）。

なお、ステツプとは、速度算出手段であ
り、ステツプとは、速度判別手段であり、ス
テツプ，，とは、消費カロリー算出手段
である。

ここで、歩行におけるエネルギー代謝率Ｒ，
Ｍ，Ｒを算出する式につき具体的に説明する。第
５図のごとく、文献記載による歩行速度対エネル
ギー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒのデータをプロツトし、
60m／分以下の第１速度区分と、60m／分よりも
速く85m／分以下の第２速度区分と、85m／分よ
りも速い第３速度区分とに区分すれば、プロツト
された点を近似折れ線で容易に結ぶことができ
る。すなわち、第１速度区分において、歩行速度
が０であれば運動のために増加した代謝量は０で
あり、エネルギー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒは０である。
そこで、歩行速度とエネルギー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒ
が（０，０）と（60，，1.5）の２点を結ぶ直線の
式Ｖ／40で、第１速度区分におけるエネルギー代
謝率Ｒ，Ｍ，Ｒが近似的に算出できる。また、第
２速度区分では、歩行速度とエネルギー代謝率
Ｒ，Ｍ，Ｒが（60，，1.5）と（85，3.0）の２点
を結ぶ直線の式1.5＋0.06（Ｖ−60）で、エネルギ
ー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒが近似的に算出できる。さら
に、第３速度区分では、歩行速度とエネルギー代
謝率Ｒ，Ｍ，Ｒが（85，3.0）と（110，6.0）の
２点を結ぶ直線の式3.0＋0.12（Ｖ−85）で、エネ
ルギー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒが近似的に算出できる。

また、走行におけるエネルギー代謝率Ｒ，Ｍ，
Ｒは、「これからの体力つくり」の文献記載のデ
ータによれば、1500mを８〜９分で走行したとき
は7.8であり、1500mを５〜６分で走行したとき
は12.0である。この２つのデータから、１本の直
線の式Ｖ／23でエネルギー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒが近
似的に算出できる。

このようにして、ステツプ、、とで算
出された消費カロリーは、累積消費カロリー加算
手段で累積加算されて、歩行または走行開始から
現在までに消費された累積消費カロリーが算出さ
れる（ステツプ）。さらに、この累積消費カロ
リーが記憶手段に適宜記憶される。（ステツプ
）。そして、DISPLAYボタン８によりカロリ
ー表示が選択されていれば（ステツプ）、累積
消費カロリーの値を表示手段２に表示し（ステツ
プ）、ステツプに戻る。また、ステツプで
カロリー表示が選択されていなければ、ただちに
ステツプに戻る。

したがつて、１分毎に速度に応じた適正な消費
カロリーが算出され、累積消費カロリーとして精
度良く算出することができる。

なお、上記実施例では、歩行の速度区分を３つ
に区分したが、適宜に２つの速度区分に区分して
も良く、また４つ以上の速度区分としてより近似
した精度で消費カロリーを算出できるようにして
も良い。この速度区分の数が変化すれば、エネル
ギー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒを求める式も上記実施例と
は相違することは勿論である。また、消費カロリ
ーの算出は１分間毎に限られず、適宜な単位時間
毎に算出すれば良い。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の消費カロリー測
定装置によれば、歩行運動によつて消費される消
費カロリーを、歩行開始からの累積消費カロリー
として精度よく測定表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の消費カロリー測定装置の一
実施例のフローチヤートであり、第２図は、本考
案の消費カロリー測定装置の一実施例の外観正面
図であり、第３図は、第２図の外観側面図であ
り、第４図は、歩数をカウントする機構概要例を
示す構造図であり、第５図は、文献記載による歩
行速度対エネルギー代謝率Ｒ，Ｍ，Ｒの実験値の
データおよびその近似折れ線グラフである。 ２……表示手段、３……WEIGHTボタン、４
……STRIDEボタン、７……Ｗ／Ｊボタン、８
……DISPLAYボタン、９……STARTボタン、
１２……振動子、１３……磁石、１４……バネ、
１５……リードスイツチ、１６……演算処理装
置、……歩数カウント手段、……計時手段、
、……速度算出手段、、……速度判別手
段、、、、……消費カロリー算出手段、
……累積消費カロリー算出手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 歩行にともなう衝撃により揺動する振動子
   と、この振動子の揺動から歩数をカウントする
   歩数カウント手段と、計時手段と、この計時手
   段で所定時間の経過が計時されるとその所定時
   間内の歩数と予め設定された歩幅から速度を算
   出する速度算出手段と、前記速度が複数に区分
   された速度区分のいずれにあるか判別する速度
   判別手段と、前記速度区分に応じて前記速度か
   らエネルギー代謝率を算出するとともにこのエ
   ネルギー代謝率と予め設定された体重から消費
   カロリーを算出する消費カロリー算出手段と、
   算出された消費カロリーを累積加算して累積消
   費カロリーを算出する累積消費カロリー算出手
   段と、前記累積消費カロリーを表示する表示手
   段と、を備えたことを特徴とする消費カロリー
   測定装置。 (2) 前記速度区分を、速度が60m／分以下の第１
   速度区分と、速度が60m／分よりも速く85m／
   分以下の第２速度区分と、速度が85m／分より
   も速い第３速度区分とに区分し、前記消費カロ
   リー算出手段において、前記第１速度区分では
   消費カロリーを0.016×体重×（1.25＋速度／
   40）の式で算出し、前記第２速度区分では消費
   カロリーを0.016×体重×｛2.75＋0.06（速度−
   60）｝の式で算出し、前記第３速度区分では消
   費カロリーを0.016×体重×｛4.25＋0.12（速度−
   85）｝の式で算出することを特徴とした実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の消費カロリー測
   定装置。