JPH0884706A - 脈拍一定運動の歩行ピッチ決定方法及びピッチ発生型歩数計 - Google Patents

脈拍一定運動の歩行ピッチ決定方法及びピッチ発生型歩数計

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JPH0884706A
JPH0884706A JP24674394A JP24674394A JPH0884706A JP H0884706 A JPH0884706 A JP H0884706A JP 24674394 A JP24674394 A JP 24674394A JP 24674394 A JP24674394 A JP 24674394A JP H0884706 A JPH0884706 A JP H0884706A
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pitch
exercise
exercising
pulse rate
walking
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JP24674394A
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English (en)
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Kazuhiko Sakata
和彦 坂田
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Tanita Corp
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Tanita Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】脈拍検出装置を装着することなく、脈拍一定運
動を指示できる歩数計を提供する。 【構成】パラメータ入力装置と、演算装置と、演算装置
の出力信号に基づいてピッチを指示するピッチ指示装置
と、表示装置と、歩行数検出装置を備えパラメータとし
て使用者の年令,性別,身長,体重,安静時脈拍数,標
準歩数を使用し、運動開始直後に高い運動負荷を与え、
脈拍数を所定の高さまで上昇させ、その脈拍数を維持す
るように運動ピッチを制御・指示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】運動強度を指示する方法及びそれ
を利用したピッチ発生型歩数計に関する。
【0002】
【従来の技術】特許公告昭61−953に示す、脈拍数
検出手段と基準脈拍数設定手段とを備え脈拍数が基準脈
拍数になるよう運動ペースを指示するランニングペース
メーカ、特許公開昭61−45727に示す、運動ペー
ス指示の他に運動カロリー消費量を算出する心拍計数器
があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のランニングペー
スメーカや心拍計数器は、運動者が運動中に心臓発作等
の事故を起こさないように適正な運動ペースを指示する
ものであるが、何れも高価な脈拍計測装置を装着するも
のであった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
1.年令,性別,身長,体重,安静時脈拍数,標準歩数
をパラメータとして使用する。 2.パラメータ入力装置と、歩行数検出装置と、演算装
置と、ピッチ指示装置と、表示装置とを備える。 3.目標脈拍数に対しての負荷パターンを算出する。 4.運動開始直後に高い運動負荷を与え、脈拍数を所定
の高さまで上昇させ、その脈拍数を維持するように運動
負荷を指示する。
【0005】
【作用】測定結果から求められた回帰式に、被験者の年
令,性別,身長,体重,安静時脈拍数,標準歩数をパラ
メータとして使用して運動負荷を決め、それに基づいて
運動をすることで、脈拍計を使用することなく効率的に
体内脂肪燃焼(有酸素運動)をする脈拍数一定運動が可
能になる。
【0006】本発明のピッチ発生型歩数計の設定ピッチ
の演算式を導き出した各種測定と、演算式について説明
する。図6は、縦軸の運動速度(負荷)が横軸の時間経
過と共に変化していく関係を示す図である。
【0007】図6で、「A」の区間を運動速度の「上
昇」区間、「B」区間を「平衡」区間、「C」区間を
「下降1」区間、「D」区間を「下降2」区間とする。
被験者の年令,性別,身長,体重,安静時脈拍数,標準
歩数をパラメータとしたとき脈拍一定運動をするには、
それぞれの区間をどのような運動速度で、どの程度の時
間運動を行えばよいかを演算式で表わすために、トレッ
ドミルを用いて運動速度と脈拍数の関係を6名の被験者
について求めた。
【0008】Aの「上昇」区間について、トレッドミル
による歩行の初速を一般の人が安定して歩ける平均の速
度である4km/h、1分間当たりの速度上昇を1km/hとし
て歩行運動をしたときに、被験者の脈拍数が100拍/
分に達するまでに要した時間(分)YA100、被験者の脈
拍数が120拍/分に達するまでに要した時間(分)Y
A120を測定した結果と相関係数Rを図9(A)に示す。
この結果から次の回帰式が求められる。 YA100=−0.03216*BMI−0.02298X+4.3984 ……(1)式 YA120=−0.05523*BMI−0.03821X+8.48495 ……(2)式 ここで、BMI=体重(kg)/身長2(m)で被験者の体重と
身長から求められる体格指数であり、Xは被験者の安静
時脈拍数(拍/分)である。相関係数の平均はRA100=
0.543、RA120=0.704であり、相関関係にあ
るといえる。
【0009】次にBの「平衡」区間について、目標脈拍
数100拍/分を維持できる一定速度運動の時間(分)
YB100、目標脈拍数120拍/分を維持できる一定速度
運動の時間(分)YB120を測定した結果と相関係数Rを
図9(B)に示す。この結果から次の回帰式が求められ
る。 YB100=0.19143*BMI−0.3149X+23.1335 ……(3)式 YB120=0.52715*BMI−0.2877X+11.7278 ……(4)式 B区間における相関係数の平均はRB100=0.730、
RB120=0.728であり、相関関係にあるといえる。
【0010】Cの「下降1」区間については、Bの平衡
区間が数分続いた後同じ目標脈拍数(100拍/分又は
120拍/分)を維持する為に歩行速度を一時的に減速
させる区間で、所要時間は1分間でその間の減速量V
は、 VC100=−0.5km/h/分 ……(5)式 VC120=−1.0km/h/分 ……(6)式 とした。
【0011】Dの「下降2」区間は、運動速度を徐々に
下降させることによって目標脈拍数を維持する区間で、
図9(D)に示す結果から次の式が導き出される。 YD100=2.878*10-5*BMI−7.54*10-5X+0.01449 ……(7)式 YD120=2.878*10-5*BMI−7.54*10-5X+0.01449 ……(8)式 D区間における相関係数の平均はRD100=0.761で
あり、相関関係にあるといえる。以上説明した各種条件
での測定結果から求められた演算式により、被験者に運
動強度(ピッチ)を指示して運動をさせることにより効
率的に体内脂肪燃焼(有酸素運動)をする脈拍一定運動
をすることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1の(A)は本発明の実施例の歩数計の図、
(B)はその使用状態を示す図、図2は本発明の実施例
の歩数計の機能を表わすフローチャート、図3は実施例
の歩数計の操作を示すフローチャート、図4は実施例の
歩数計の操作を示すフローチャート、図5は実施例の歩
数計の表示例を表わす図、図6は運動速度と運動時間の
関係を示すグラフ、図7は実施例の歩数計の構成を説明
するブロック図、図8は厚生省発表昭和44年算定時の
単位体表面積当たり基礎代謝基準値の表、図9は各区間
の実測値と演算値の相関を示すグラフ、図10は各被験
者の実測値と演算値の関係を示すグラフ、図11は各被
験者の実測値と演算値の関係を示すグラフ、図12は各
被験者の実測値と演算値の関係を示すグラフである。
【0013】図7のブロック図に従って、本発明の一実
施例のピッチ発生型歩数計の構成を説明する。入力装置
(3)によって年令,性別,身長,体重,安静時脈拍数
(HR),標準歩数を入力設定し、目標脈拍数(レベ
ル)を選択設定すると記憶・演算装置(5)で前説の各
式により運動ピッチが算出されて、被験者に対して表示
・指示装置(6)で音で運動ピッチを発信する。ここで
安静時脈拍数は、椅子やベンチ等に座った安静な状態で
別途脈拍計で測定した値を、標準歩数は直線距離10m
を普通の速度で歩いたときの歩数を使用する。歩行数検
出装置(4)は、歩行数を検出する装置である。
【0014】次に図2,3,4に示すフローチャート,
及び図5に示す表示例に従って、図1に示す本発明の一
実施例のピッチ発生型歩数計の操作を、例として身長1
65.0cm、体重55.3kg、年令25才、男性、標準
歩数(P)19、安静時脈拍数(HR)70拍/分の場
合について説明する。操作手順は図2に示すように大き
くは設定モード,標準モード,運動モードの3つに分け
られる。まず、「設定モード」は身長,体重,年令,性
別を入力するモードで、歩数計本体(1)のモード切替
釦(7)を押して「設定」の横の「△」を点灯表示させ
ると「身長」の下の「△」も点灯し(ステップ101)
初期設定入力状態にはいる。
【0015】△釦(8)又は▽釦(9)を押して身長の
値である「165.0」に設定(ステップ102、図5
(A))してモード切替釦(7)を押すと、「身長」の
下の「△」の表示が消えて身長が登録されると同時に
「体重」の下の「△」が点灯(ステップ103)する。
△又は▽釦を押して体重の値である「55.3」に設定
(ステップ104)してモード切替釦を押すと、「体
重」の下の「△」の表示が消えて体重が登録されると同
時に「年令」の下の「△」が点灯(ステップ105)す
る。
【0016】△又は▽釦を押して年令の値である「2
5」に設定(ステップ106)してモード切替釦を押す
と、「年令」の下の「△」の表示が消えて年令が登録さ
れると同時に「男女」の横の「△」が点灯(ステップ1
07)する。△又は▽釦を押して「男」に設定(ステッ
プ108)してモード切替釦を押すと、性別が登録され
ると同時に「標準」の横の「△」が点灯(ステップ10
9)し、次の「標準モード」へ移行する。
【0017】「標準モード」は、検出した歩数、歩行数
のメモリー、入力したパラメータから算出された基礎代
謝量、歩行数から算出した消費エネルギー、後説の運動
モードでの運動による消費エネルギー、消費エネルギー
に占める体内脂肪燃焼量の割合、時計表示の「表示モー
ド」である。
【0018】「標準モード」では、「標準」の横の△と
「歩数」の横の△が点灯し、表示部(10)には歩数が
表示(ステップ201,図5(B))される。表示切替
釦を押すと「カロリ1」の横の△が点灯し表示部には基
礎代謝量が表示(ステップ202)される。表示切替釦
を押すとカロリ2の横の△が点灯し表示部には歩行数か
ら算出した消費エネルギーが表示(ステップ203,図
5(C))される。「運動モード」での設定と運動を行
った後であれば、続けて表示切替釦を押すと「運動」の
横の△も点灯して表示部には運動消費カロリが表示され
る。ここで表示切替釦を押すと「%」の横の△が点灯す
る。表示部には運動消費カロリ中の体内脂肪燃焼量の割
合が表示(ステップ204,図5(D))される。
【0019】「標準モード」では、メモリ呼出釦(8)
を押すと表示部のメモリカウント「1」が表示されて、
歩数の横の△が点灯し1日前の歩数が表示(ステップ2
06,図5(E))される。続けてメモリ呼出釦を押す
と、メモリカウント「2」が表示されて2日前の歩数が
表示(ステップ207)される。メモリカウントでは7
日前までの毎日の歩数が表示され、続けてメモリ呼出釦
を押すとメモリカウント「T」が表示されて7日間の合
計の歩数が表示(ステップ208,図5(F))され
る。
【0020】「標準モード」で、モード切替釦を押す
と、運動の横の△とP(標準歩数)の横の△が点灯(ス
テップ301)して「運動モード」へ移行する。△又は
▽釦を押して標準歩数の値である「19」に設定(ステ
ップ302,図5(G))する。モード切替釦を押すと
標準歩数(P)が登録されると同時に「HR」の横の△
が点灯(ステップ303)する。
【0021】△又は▽釦を押して安静時脈拍数の値であ
る「70」に設定(ステップ304)する。モード切替
釦を押すとHR(安静時脈拍数)が登録されると同時に
「レベル」の横の△が点灯(ステップ305)する。△
又は▽釦を押して目標脈拍数であるレベルの値「10
0」を選択(ステップ306,図5(H))する。モー
ド切替釦を押すと、レベルが登録されると同時に設定の
横の△とレベルの横の△が消え、表示部に「10」が表
示(ステップ307)される。
【0022】表示は10からカウントダウンを始め0に
なるとアラームが鳴り運動開始(ステップ308)とな
る。同時に「時間」の横の△が点灯して「60:00」
(分:秒)が表示されカウントダウン(ステップ30
9,図5(I))を始め、運動のピッチを知らせるピッ
チ音が発生される。このピッチ音は、入力,選択設定さ
れた値に基づいて(1)式から(8)式で演算された結
果として発生されるもので、歩行運動をする人はこのピ
ッチ音に会わせて運動をすればよい。運動時間は連続1
時間を基本にしている。又、本実施例ではピッチ音は外
部へ漏れないようにイヤーホーン(2)で聞いている
が、歩数計本体に内設したスピーカーで聞くこともでき
る。
【0023】本操作例の被験者の場合、標準歩数が19
であるので運動開始時の初速を一般の人が安定して歩け
る平均の速度である4km/h にするには (10m/19歩)/(4,000m/3,600秒)
=0.47秒/歩 のピッチでピッチ音を発生させればよいことになる。
又、目標脈拍数は運動経験の有無、運動当日の体調等に
会わせて100拍/分を選択したり120拍/分を選択
したりすればよい。
【0024】歩数計が指示するピッチに会わせて歩行運
動を始めると、本操作例では(1)式から図6に示すA
区間の運動時間が算出されて所定の時間経過すると、1
秒間の連続音でA区間が終了したことを知らせ、連続し
てB区間の歩行運動へ移行する。B区間は(3)式で算
出された所定の運動時間が経過すると、同じように1秒
間の連続音でB区間の終了を知らせ、連続してC区間の
歩行運動へ移行する。C区間は(5)式が適用されて1
分の間に歩行速度を0.5km/h 減速する運動がピッチ
音として指示される。1分間のC区間の運動時間が終了
すると、1秒間の連続音でC区間の終了を知らせ、続い
てD区間の歩行運動へ移行する。D区間では(7)式か
ら算出された時間の間ピッチ音が発生される。
【0025】A,B,C,D区間併せて60分が経過す
ると1秒間の連続音が鳴って、所定運動が終了したこと
を知らせ、「運動」の横の△と「時間」の横の△が消灯
し、「標準」の横の△と「歩数」の横の△が点灯し「標
準モード」に戻って(ステップ311)、表示部には歩
数が表示される。以降は先に説明したように「標準モー
ド」の操作を行えば、各種データが表示部に表示され
る。1時間の運動時間を完了しないで、途中で運動を終
了してストップ釦を押すと「標準モード」へ移行(ステ
ップ312)する。
【0026】以上のようにして入力された被験者のパラ
メータや選択された値は、歩数計の演算部によって
(1)から(8)までの式に当てはめられて図2の運動
負荷グラフが完成し、これに従って歩数計のピッチ指示
装置が歩行のピッチを音声にて被験者に知らせる。被験
者は歩数計が指示するピッチに従って歩行をすると、被
験者個人に最適の早さの歩行ができ、心臓等に過度の負
担を掛けることなく体内脂肪燃焼を伴う効率的な歩行が
可能になる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、予め設定された運
動負荷パターンを指示することにより、脈拍測定装置を
装着することなく、脈拍数が所定の範囲に入るような運
動を行うことができるので、高価な脈拍計を装着するこ
となく安価な方法で、使用者の安全性を確保できる他、
個人によって脈拍数がばらついていても同じ運動強度に
よる体内脂肪燃焼運動が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明の一実施例の歩数計の図、
(B)はその使用状態を示す図
【図2】本発明の実施例の歩数計の機能を表わすフロー
チャート
【図3】本発明の実施例の歩数計の操作を示すフローチ
ャート
【図4】本発明の実施例の歩数計の操作を示すフローチ
ャート
【図5】本発明の実施例の歩数計の表示例を表わす図
【図6】運動速度と運動時間の関係を示すグラフ
【図7】実施例の歩数計の構成を説明するブロック図
【図8】厚生省発表昭和44年算定時の単位体表面積当
たり基礎代謝基準値の表
【図9】各区間の実測値と演算値の相関を示すグラフ
【図10】各被験者の実測値と演算値の関係を示すグラ
【図11】各被験者の実測値と演算値の関係を示すグラ
【図12】各被験者の実測値と演算値の関係を示すグラ
【符号の説明】
1 歩数計本体 2 イヤホーン 3 入力装置 4 歩行数検出装置 5 記憶・演算装置 6 表示・指示装置 7 モード切替釦 8 メモリー呼出釦 9 表示切替釦 10 表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A63B 23/04 Z G04F 5/00 G06F 19/00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 運動開始直後に高い運動負荷を与え、脈
    拍数を所定の高さまで上昇させ、その脈拍数を維持する
    運動負荷を与えるために、使用者の身長、体重、安静時
    脈拍数、および標準歩数をパラメータとして歩行ピッチ
    を演算決定することを特徴とする脈拍一定運動の歩行ピ
    ッチ決定方法。
  2. 【請求項2】 使用者の年令、性別、身長、体重、安静
    時脈拍数、および標準歩数からなるパラメータの入力装
    置と、演算装置と、演算装置の出力信号に基づいてピッ
    チを指示するピッチ指示装置と、表示装置、および歩行
    数検出装置とを備え、請求項1に記載の方法で決定した
    脈拍一定運動の為の歩行ピッチを指示することを特徴と
    するピッチ発生型歩数計。
JP24674394A 1994-09-16 1994-09-16 脈拍一定運動の歩行ピッチ決定方法及びピッチ発生型歩数計 Pending JPH0884706A (ja)

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