JPS6042688A - 消費カロリ−測定装置 - Google Patents

消費カロリ−測定装置

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JPS6042688A
JPS6042688A JP58151091A JP15109183A JPS6042688A JP S6042688 A JPS6042688 A JP S6042688A JP 58151091 A JP58151091 A JP 58151091A JP 15109183 A JP15109183 A JP 15109183A JP S6042688 A JPS6042688 A JP S6042688A
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JP
Japan
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pace
elapsed time
calorie consumption
individual difference
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JP58151091A
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Tomomi Murakami
知巳 村上
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Citizen Watch Co Ltd
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Citizen Holdings Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一定周期ごとにペースを検出する運動ペース
検出装置と、それによって得られた運動ペースデータと
予め設定入力された個人差データを基に運動時の消費カ
ロリーを算出する機能を有する消費カロリー測定装置に
関するものである。
近年、ストップウォッチ機能や、ランニング時のペース
アラーム機能の付いた電子腕時計を使用してジョギング
等をしている人が多くなってきた。
しかしそのジョギングをした後、空腹のために食物を多
量に摂取して、運動をしたために肥満になったとか、又
逆に栄養不足のために、運動中、貧血に襲われるという
ケースが多くなってきた。そこで本発明を実施すること
により、運動をして消費した熱量が手軽るに腕装できる
腕時計によって表示されるようになり、その熱量に応じ
た栄養を摂取すれば上記のような危険がな(なり効果的
な運動ができるようになる。つまり、演算され、表示し
た熱量と、その人の運動目的に合わせた栄養摂取、すな
わち運動不足を解消する人は、その熱量と同量の、又肥
満を解消する人は、その熱量・より小量の栄養摂取をす
ればよいことになる。
本発明に於けるストップウォッチの構成を第1図に示す
構成図及び第3図に示す外観図にもとづいて説明する。
第1図において、1ば、ランニング中の体の動きを検出
して、その物理量を電気信号に変換して出力するセンサ
機能装置である。2は、上記センサ機能装置1の出力を
選択して増d]する。つまりフィルタ機能と増l]機能
を有する、増巾回路装置である。6は、ストップウォッ
チの計測スタートストップ、又はラップ操作を行うため
の操作装置であり、6aは操作間層乙の操作内容を記憶
して、他へ指示するための制御信号を発生するスイッチ
入力指示手段である。4は、スイッチ入力指示手段3a
の指示内容に応じて増巾回路装置2の出力の測定条件を
指示する入力選択手段である。つまり入力選択手段4で
は、後で詳しく述べるがスイッチ入力指示手段6aから
指示されてから入力する信号の1パルス目から5パルス
目までの時間間隔を測定1−るように指示し、6パルス
目の入力に同期して、増巾回路装置2の動作をOFFす
るように指示する。5は、スイッチ入力指示手段6aと
入力選択手段4からの信号に従って、増巾回路装置2の
動作を制御する増巾回路制御手段である。
6は、前記入力選択手段4の指示にしたがって増巾回路
2の出力信号つまりセンサ信号の時間間隔を計測する入
力計測手段である。7は、スイッチ入力指示手段6aの
指示によって、経過時間データ、あるいはラップ時間デ
ータを出力する経過時間計測手段である。8は、入力計
測手段6の計測データをもとに分当りのペース数と平均
ペースに対応するペース音鳴り間隔時間を演算するペー
ス演算手段である。9は入ペース演算手段8によつXl
、 て演算した分当りのペース数を順次記憶するペースデー
タ記憶手段である。10は、使用者の個人データつまり
、年齢、性別、体重、歩幅等を記憶する個人差データ記
憶手段であり、11は、個人差データ記憶手段100歩
幅とペースデータ記憶手段9のデータを基に速度を算出
する速度演算手段である。12は、個人差データを基に
演算に必要な定数を選択する演算定数選択手段である。
16は、選択した定数と、個人差データ、経過時間デー
タとから消費カロリーを算出する消費カロリー演算手段
である。14ば、ペース演算手段8によって演算したペ
ース音鳴り間隔時間データにしたがってペース音を鳴ら
すブザー装置である。
15は、経過時間データと分当りのペースデータと消費
カロリーデータとを表示する表示装置であり第3図に示
すごとく2つの表示部A及びBに分けられている。又第
3図に示すS、 、S3、S4はいずれも操作手段とし
てのボタンであり、第1図の操作装置6を構成し、その
操作により後述するデータ入力信号SW、、個人差デー
タ設定信号SW3及びスタート信号SW4を出力する。
そして第1図中、2点鎖線で囲まれた領域の各手段はマ
イクロコンピュータ−によって実行される。
以上のように構成されたストップウォッチの動作につい
て説明すると、まず前もって、個人差データを操作装置
6を用いて個人差データ記憶手段10に記憶しておく。
次に、操作間層乙によってスタート操作が行われると、
そのスタート操作が行われたことをスイッチ入力指示手
段6aに記憶し、計測スタート指定によって経過時間計
測手段7の計測を開始する。次にスイッチ入力指示手段
6aは計測スタート指示によって、ペース検出指示も設
定された周期にて自動設定する。
次にペース検出動作について説明すると、前述のごとく
スイッチ入力指示手段6aよりペース検出指示が出され
ると、増巾回路制御手段5によって、増巾回路装置2を
動作状態にする。そこでセンサ機能装置1のセンサ信号
の増巾動作を始める。
次にスイッチ入力指示手段6aによるペース検出指示は
、増巾回路装置2が動作状態になってから充分に動作安
定状態になるのに必要な時間経過後に入力選択手段40
入力信号の受け入れを始めるように指示する。入力信号
の受け入れを始めた入力選択手段4は人力信号の1パル
ス目から5パルス目までの時間間隔を計測するための信
号を入力計測手段6に出力し、5パルス目からペース演
算手段8とペースデータ記憶手段9とが動作するよう指
示を出す。次に6パルス目が入力すると同時に、演算さ
れたペースデータとベース音間隔データとの出力を指示
する。又、その6パルス目の入力によって外部装置制御
手段5が増巾回路装置2の動作を停止するように指定す
る。したがって、入力計測手段6は前述の人力選択手段
4の出力にしたがって入力信号の1パルス目から5ノく
ルス目までの時間間隔を計測し、その計測データをペー
ス演算手段8に出力する。ペース演算手段8は、計測デ
ータをもとに、その時の分当りペース数とそのペース数
に相当するペース間隔値を演算する。
分当りのペース数値はペースデータ記憶手段9に記憶さ
れる。以上の動作がペース検出動作であり、このペース
検出動作が自動的かつ周期的に実施されることにより、
ペースデータが順次ペースデータ記憶手段9に記憶され
る。そこで操作装置6がストップ操作をするとスイッチ
入力指示手段6aは計測ストップ指示を行う。それによ
って経過時間計測手段70時間計測は停止する。そこで
、速度演算手段11は、ペースデータ記憶手段9に記憶
しであるペースデータを平均化し平均ペースを算出する
、その平均ペースデータに個人差データ記憶手段10に
記憶されている歩巾データを掛算し、速度データを算出
する。次に演算定数選択手段12は、速度データと個人
差データとから演算に必要な定数を選択する。そして、
消費カロリー演算手段13は、選択した定数と、速度デ
ータと、個人差データと経過時間データとから消費カロ
リーを演算する。そこで表示装置15に消費カロリーデ
ータと経過時間データとが表示される。又、ペース検出
中にペース演算手段8によって演算されたペース間隔値
は、ペース演算手段8の中で、そのペース間隔に相当す
る時間が経過する毎にブザー駆動装置14に対して鳴り
信号を出力する。
ブザー駆動装置14は、鳴り信号にしたがってブザー音
を発生する。以上が本発明の構成及び動作について説明
したが、次に本発明を実行したストップウォッチの実施
手順について第2図のフローチャート図にしたがって説
明する。
マス、マイクロコンピー−ターのメモリ領域の分担につ
いて説明すると、第1図における、入力選択手段4とし
て構成されるものとして、センサー信号入力端子INS
、十分の1秒単位でカウントするミリ秒タイマTM1.
1秒単位でカウントする秒タイマTM2.1停年位でカ
ウントする分タイマTM3、センサー信号の数をカウン
トするセンサー人力数カウンタCOUを用意する。又、
増巾回路制御手段5として増巾回路制御端子CAPを、
入力計測手段6として10ミリ秒単位でカウントするセ
ンサー人力計測タイマCNTを用意した。
経過時間計測手段7として、通常のストップウォッチ機
能を有する経過時間計測カウンタSTCを用意した。ペ
ース演算手段8として、分当りのペース数データを演算
し記憶するペース数データPND、ベース音の鳴り間隔
の時間データを演算し記憶するベース音間隔データPS
D、ブザー装置14に鳴り指定を出すペース音鳴り指定
出力A L Oを用意した。ペースデータ記憶手段9と
して、分当りのベース数データPNDを記憶するために
4個の記憶手段としてペースデータメモIDATI、ベ
ースデータメモ2DAT2、ベースデータメモ3DAT
3、ベースデータメモ4DAT4を用意した。個人差デ
ータ記憶手段10として、年齢データYM、体重データ
WM、歩巾データSMを、速度演算手段11として平均
ペース数データPNM、走速度データK Mを用意した
演算定数選択手段12としては、C,D、E、Aの定数
がある。消費カロリー演算手段16には、演算したカロ
リーデータを記憶するための消費カロリーデータCAL
がある。
次に第2図のフローチャートにしたがって、ストップウ
ォッチの動作を説明すると、まず第1図における操作間
層乙によってリセット指示が出たとすると第2図におい
て、リセット状態(ステップ■)から順に始まる。リセ
ット状態になると次にステップ■において、増巾回路制
御端子CAPはLとなり、センサー信号入力端子INS
はセンサー信号の入力を禁止する。又経過時間計測カウ
ンタSTC,ミリ秒タイマT M ]、 、秒タイマT
M2、分タイマTM3はリセット状態になる。
そこで第1図における操作装置3の個人差データ設定信
号SW3がONするとステップ■に移行し、表示部Aに
は年齢データYMが表示され、そして前述の操作装置乙
のデータ人力信号SW1のONによって、年齢データY
Mを書換えることが出来る。年齢データは20から70
まで順次修正するが初期状態では20に設定される。次
に前記操作装置6の個人差データ設定信号SW3のON
によって、ステップ■に移項し前記表示装置15の表示
部Aには体重データWMを表示し、データ入力信号SW
、のON操作によって体重データWMを書換えることが
出来る。体重データWMは30から180まで順次修正
するが初期状態では60に設定される。次に個人差デー
タ設定信号SW3のON操作によって、ステップ■に移
項する。表示部Aには歩中データSMが表示されデータ
人力信号SW1の操作によって歩巾データSMを書替え
ることが出来る。歩巾データSMは50〜200までの
範囲で修正できるが、初期状態では100に設定される
。ここで初期状態というのは、オールリセット状態を意
味する、したがって何んら各データの修正操作を行わな
ければ、各々の初期状態になる。つまり、年齢データY
Mは20才、体重データWMは60kg、歩巾データS
Mは100儂ということになる。次に個人差データ設定
信号SW3の操作を行なうとステップ■に戻る。しかし
、図から明らかなようにステップ■〜■の状態のいずれ
の状態においてもスタート信号SW4のON操作を行う
ことにより、ステップ■の状態、すなわちスタート状態
になり、ステップ■に移項する。ステップ■になると経
過時間計測カウンタSTCは計測スタートする。又、ペ
ースデータ1〜4 DAT 1〜4はクリアされ、セン
サー人力数カウンタCOU、ペース検出回数カウンタS
CT、ペース数データPNDもクリア状態になる。次に
ステップ■に移項し、表示部AにはペースデータI D
AT ]の内容を表示し、表示部BK。
は経過時間計測カウンタSTCの内容を表示する。
ここで、ステップ■のT(UN状態になる。このRUN
状態において、ラップ信号SW3のON t+作によっ
て、ラップ状態になり(ステップ[相])、表示部Bは
LAP時間を表示する、(ステップ■)。
次にステップ[相]に移項し、センサー人力計測タイマ
CNTと、ベース音間隔データPSDと消費カロリーデ
ータCALとをクリアする。次にステップ0に移項し、
増巾回路制御端子CAPをHにし、秒タイマTM2と分
タイマTM3とをクリアし、同時にスタートする。そし
てセンサー信号入力端子INSのセンサー信号の入力を
禁止するステップ0、及び秒タイマTM2によって、5
秒間経過するのを待つステップ0へと移項し、ここで、
ステップ■のスタート状態になってから約5秒間経過し
た後火のステップに移項する。つまり増巾回路制御端子
CAPがHになってから約5秒経過したことになり、又
LAP操作(ステップ[相])を行ってから約5秒経過
したことにもなる。つまり、第1図におげろ増巾回路2
が、増巾回路制御端子CAPが■1になることによって
、動作状態になってから約5秒経過することにより安定
した動作状態となる。この状態から次にステップ0に移
行し、LAP動作が以前に実施されていればステップ[
相]で表示部Bを経過時間計測カウンタS T゛Cの表
示に切替える。ステップ[有]において、センサー信号
入力端子INSのセンサー信号の入力を解除し、秒タイ
マTM2をリセットしてスタートする。次にステップ@
[相]において秒タイマTM2により3秒以内にセンサ
ー信号入力端子INSに対するセンサー信号の入力の有
無を判断する。センサー信号が有ればステップ[相]に
移項するが、センサー信号が3秒経過しても無ければ、
ステップ[相]に移項する。ステップ[相]において、
センサー人力数カウンタCOUを1加算して、ステップ
[相]に移項し、センサー信号入力端子INSの入力を
禁止し、ミリ秒タイマTMIのカウントをリセットして
開始する。ステップ■で、センサー人力数カウンタCO
Uが1であるから、ステップOに移項して、センサー人
力計測タイマCNTをリセットして、カウント開始する
。今、入力計測タイマCNTのカウントは10ミリ秒単
位で計測スタートする。
次にステップ学)において、ミリ秒タイマT M 1が
250ミリ秒になるのを待つ。これはセンサー信号入力
端子INSに次のセンサー信号が入力するのを250ミ
リ秒間禁止するためである。250ミリ秒経過するとス
テップ[相]に移項し、さらにステップ0〜Oと順次実
行され、センサー人力数カウ/りCOUが5になるまで
、前記センサー人力計測タイマCN Tがスタートのま
ま実行される。
センサー人力数カウンクCOUが5になると、つまり、
センサー信号が5パルス入力すると、ステップ[ハ]に
おいて、センサー人力計測タイマCNTの計測を終了す
る。ここでステップ■からステップ(ハ)までのステッ
プが一巡するとペース検出が一回実行されたこととなる
。ベース検出回数カウンタSCTは、このペース検出回
数を数えるカウンタであり、ステップ[相]でペース検
出回数カウンタSCTの内容が4回であればステップ[
相]に移項し、それ以下であればステップ◎でSCT二
SCT+1を実行して、ステップ[相]へ移項する。ス
テップ[相]において、分当りペース数PNDを算出す
るためにPND=24,000÷CNTを実行する。こ
れは、センサー人力計測タイマ、CNTは10ミリ秒単
位で、センサー信号を4周期間計測した整数値であり、
たとえば、計測した時間間隔が1.2秒であれば、CN
T=120となる。分当りの平均ペース数を算出するた
めには、PND=60(秒)×4(周期)÷(CNT÷
100)=24,000÷CNT、となる。次にステッ
プ[相]忙おいて、ベース音間隔データPSDを算出す
るために、PSD二CNT÷2を実行する。これは、検
出したセンサー信号を1個置きに平均して鳴らすためで
あり、4で割算をすれば、検出したセンサー信号毎の平
均値となる。次にステップ[相]において、新しく算出
したペース数データPNDをペースデータメモI DA
T 1に記憶し、ベースデータメモI DAT 1のデ
ータをベースデータメモ2DAT2へという具合に、最
新のペースデータを4個記憶する。ステップ■でミリ秒
タイマTMIが、250 m5eCになるのを待って、
ステップ[相]へ移項する。ステップ[相]でセンサー
信号入力端子INSに対するセンサー信号の入力を解除
し、6パルス目の人力を待機する。又、秒タイマTM2
をリセットして、スタートする。ステップ■において、
センサー信号の入力に同期して、ステップ[相]へ移項
する。又、秒りイマTM2によって、6ノくルス目の入
力がなくとも、3秒後にステップ[相]へ移項する。ス
テップ[相]で、センサー信号入力端子INSを禁止状
態にし、増巾回路制御端子CAPをLにする。ステップ
[相]で、表示部AにペースデータDA、T1を表示し
、ステップ[相]でペース入力計測タイマCNTをリセ
ットして、スタートする。
ステップ[相]で分タイマTM3が2分未満であれば、
ステップ@へ移項して、ペース入力計測タイマCNTの
データとベース音間隔データPSDのデータとを比較す
る。そこで、ペース入力計測タイマCNTがベース音間
隔データPSDより大きくなったならば、ステップ@へ
移項する。ステップ■において、ベース音鳴り指定出力
ALOを出力し、センサー人力計測タイマCNTをスト
ップさせ、ステップ@で、経過時間計測カウンタS、T
Cが12時間より小さければ、ステップ[相]に戻り、
ステップ[相]〜@までをくり返す。そこで、分タイマ
TM3が2分経過すると、ステップ■に戻り、ペース検
出を実行するか又は、LAP操作によってステップ[相
]に移項し、ペース検出を実行する。
このようにしてストップ操作が行われるまで、次々とペ
ース検出が行われ、このペースデータが次次と新しいデ
ータとして記憶され、そのたびに、新しいベース音鳴り
間隔でベース音が鳴る。そこでストップ操作が行われる
と、ステップ@となる。
そして次のステップ@において、増巾回路制御端子CA
PはLになり、センサー信号入力端子INSはセンサー
信号の人力を禁止状態とし、LAPは解除され、経過時
間計測カウンタSTCはストップされる。さらにセンサ
ー人力計測タイマCNT、ミリ秒タイマTMI、秒タイ
マTM2、分タイマTM3はりセットされる。以上の操
作が行なわれると次のステップ@となる。ステップ@で
、ペース検出回数カウンタSCTの内容が■であれば、
ステップ0に移項し消費カロリーデータCA、 Lをn
として、ステップ[相]へ移項し表示部Aに消費カロリ
ーデータCALの内容を表示する。
一方、ステップ@において、ペース検出回数カウンタS
CTの内容がnでなければ、ステップ@へ移項し、平均
ペース数PNMを算出する。つまりPNM=(DATl
、−1−DAT2+DAT3−1−DAT4)÷SCT
となる。ここでDAT 1〜D A、 T 4までには
最新の4回のペースデータが記憶されている。次にステ
ップOにおいて、平均速度KMを算出する。つまり儂単
位した小中データSMをm単位に変換し、平均ペースP
NMを掛算すれば算出サレ、m/minの単位として平
均速度が算出される。次にステップ@で算出した平均速
度データK Mが50m/min以下のときは、はとん
ど運動しなかったデータとして、ステップ@に移項し、
消費カロリーデータCALをUとする。一方平均速度デ
ータK Mが50m/min以上のときは、ステップ@
へ移動する。
ここで平均速度データK Mから、C,D、Eの定数を
選択する。これは、平均速度データKMに対応した運動
強度係数を算出するためのものである。
たとえば、表1のようになる。
表1 次にステップ[相]において、年代データYMから、年
代補正係数YAを選択する。これは、たとえば、表2の
ようになる。
表2 ステップ■に移項すると、ステップ@と[相]とで選択
された定数YA、、C1D、Eと平均速度データKMと
、経過時間計測カウンタSTCの内容とから、消費カロ
リーCA Lを算出する。つまり消費カロリー(CAL
)=(CxKM−D)xYAxWMxSTC/E/10
,000を実行する。そして、ステップ[相]で表示部
Aに消費カロリーCALデータを表示する。
以上が一連の消費カロリー演算動作であり、第3図は、
この消費カロリー表示の一例ケ示している。すなわち表
示部Bには経過時間計測カウンタ7の経過時間データS
TCとして23分35秒が表示され、又表示部Aには消
費カロリー演算手段16によって算出された運動消費力
口IJ −C’ A Lとして1,300CALが表示
されている。また特に図示しないが、消費カロリーの大
きさをより直観的につかめるように食物、例えばスライ
スした食パン・茶碗に盛った飯・ステーキ肉・キャンデ
ー等の絵の数(あるいは1つの絵又はその名称を示す文
字と数を表わす数字)に換算して表示することも極めて
好ましい。
上記のごとく本発明によれば、ストップウォッチと、歩
行計を組合わせ、さらに使用者の個人差データを入力記
憶させることにより、ジョギング等の運動にともなう運
動消費カロリーを知ることが出来るため、運動量と栄養
摂取との関係にもとづいて正しい健康管理を行うことが
可能となり、現代人の体調維持に大なる効果を有するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第3図は本発明に於けるストップウォッチの
構成を示すブロック図及び外観図であり、第2図はその
動作を説明するためのフローチャートである。 1・・・・・・センサー機能装置、6・・・・・・操作
装置、7・・・・・・経過時間計測手段、8・・・・・
・ペース演算手段、10・・・・・・個人差データ記憶
手段、16・・・・・・消費カロリー演算手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 経過時間計測手段と、該経過時間計測手段を制御するた
    めの操作手段よりなるストップウォッチ装置と、携帯者
    の歩数を検出して電気信号に変換するセンサーと、該セ
    ンサーからの歩数データと前記経過時間計測手段からの
    経過時間データとから歩行ペースを算出するペース演算
    手段、年齢、体重、歩幅等、携帯者の個人差データを記
    憶するための個人差データ記憶手段、該個人差データ記
    憶手段に記憶された歩幅データと、前記ペース演算手段
    によって算出されたペースデータより携帯者の歩行速度
    を算出する速度演算手段、前記個人差データと歩行速度
    データと経過時間データとから携帯者の消費カロリーを
    算出する消費カロIJ−演算手段と前記操作手段によっ
    て制御され、各演算動作を制御するための制御信号を発
    生する制御信号発生手段及び表示手段を備え、前記スト
    ップウォッチ装置の動作期間中の携帯者の消費カロリー
    を算出して前記表示手段に表示することを特徴とする消
    費カロリー測定装置。
JP58151091A 1983-08-19 1983-08-19 消費カロリ−測定装置 Pending JPS6042688A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06265049A (ja) * 1993-03-10 1994-09-20 Aron Kasei Co Ltd 配管工法
JPH06265050A (ja) * 1993-03-10 1994-09-20 Aron Kasei Co Ltd 配管工法
RU2516870C2 (ru) * 2008-12-26 2014-05-20 Омрон Хэлткэа Ко., Лтд. Система получения биологической информации и способ получения биологической информации

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