KR100195366B1 - 운동량 측정 장치 - Google Patents

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마키 하세가와
츠카사 하타케나카
코토 다바타
츠토무 야마사와
마사아키 다케나카
도모오 와타나베
즈유키 모리타
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타테이시 요시오
오무론 가부시기가이샤
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Abstract

소비한 전체 칼로리는 디스플레이의 상부에 표시된다. 동일 주기에 걸쳐 지나간 7일에 대한 각 생활 활동 세기와 평균 생활 활동 지수는 디스플레이의 하부에 막대 그래프로 표시된다. 생활 활동 세기는 등급 Ⅰ(부족), 등급Ⅱ(중간), 등급Ⅲ(악간 과함)로 분류된다. 전체 운동량(즉, 소비한 전체 칼로리)와 생활 활동 세기가 계산되어 그날의 끝에 자동적으로 디스플레이된다.

Description

운동량 측정 장치
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 운동량 측정 장치의 전체 구성을 나타낸 블록도.
제2도는 나이 및 성에 따른 1㎡의 신체 표면적당 기초 대사(basal metabolism)의 평균치를 나타내는 도면.
제3도는 제2도를 그래프로 나타낸 도면.
제4도는 생활 활동 지수와 생활 활동 세기의 분류를 나타낸 도면.
제5도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 운동량 측정 장치의 디스플레이 형태의 한 예를 나타낸 도면.
제6a도와 제6b도는 제5도의 디스플레이 형태의 변형된 버전을 나타낸 도면.
제7도와 제8a도 및 제8b도는 제1 실시예의 디스플레이 형태의 다른 예를 나타낸 도면.
제9a도와 제9b도는 제1 실시예의 디스플레이 형태의 다른 예를 나타낸 도면.
제10도와 제11도는 제1 실시예의 운동량 측정 장치의 전체적인 동작을 나타내는 흐름도.
제12도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 운동량 측정 장치의 전체 소비 에너지를 어떻게 계산하는지를 나타내는 일반적인 흐름도.
제13도는 동작 유형의 분류에 사용되는 보행과 달리기에 대한 판단 알고리즘을 나타내는 흐름도.
제14a도와 제14b도는 보행과 달리기를 위한 판단 알고리즘을 예시하는 가속 파형을 나타내는 도면.
제15a도와 제15b도는 동작 유형의 분류에 사용되는 착석 및 기립에 대한 판단 알고리즘을 예시하는 가속 파형을 나타내는 도면.
제16도와 제17도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 운동량 측정 장치의 디스플레이 형태의 예를 나타낸 도면.
제18도와 제19도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 운동량 측정 장치의 전체 동작을 나타내는 흐름도.
제20a도와 제20b도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 운동량 측정 장치의 디스플레이 형태의 예를 나타낸 도면.
제21a도와 제21b도는 제3 실시예에 있어서 섭취한 칼로리 값을 어떻게 입력하는지를 예시하는 도면.
제22a도와 제22b도는 제20a도와 제20b도의 디스플레이 형태의 변형된 버전을 나타내는 도면.
제23a도 내지 제23c도는 제3 실시예의 디스플레이 형태의 다른 예를 나타낸다.
제24a도와 제24b도 및 제25a도와 제25b도는 제3 실시예의 디스플레이 형태의 다른 예를 나타낸 도면.
제26a도와 제26b도는 제3 실시예의 디스플레이 형태의 다른 예를 나타낸 도면.
제27도와 제28a도 및 제28b도는 제3 실시예의 디스플레이 형태의 다른 예를 나타낸 도면.
제29도와 제30도는 제3 실시예에 따른 운동량 측정 장치의 전체 동작을 나타내는 흐름도.
제31도와 제32도는 제29도와 제30도의 처리 흐름에 있어서의 섭취된 칼로리 입력 처리의 특정예를 나타낸 도면.
제33도는 종래의 운동량 측정 장치에 이용되는 디스플레이 형태의 예를 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 가속 센서 2 : 증폭 회로
3 : A/D 변환 회로 4 : MPU
5 : 디스플레이부 6 : 스위치
본 발명은 가속 센서 등을 사용하여 생체(예를 들면 인체)의 운동량을 측정하고, 이 측정된 운동량을 디스플레이하는 운동량 측정 장치에 관한 것이다.
종래에 상기 운동량 측정 장치의 형태는 대개 인간의 신체 움직임을 검출하기 위한 가속 센서와, 가속 센서에 의해 발생된 신호에 따라 인체의 운동량을 계산하기 위한 운동량 계산 수단과, 계산된 운동량을 디스플레이하기 위한 디스플레이부로 구성되었다. 제33도는 이러한 운동량 측정 장치의 디스플레이부의 디스플레이형태의 일예를 나타낸다(일본국 실용신안 공고 평5-36166). 디스플레이부는 대상자의 성(性), 나이, 키 및 체중을 디스플레이하는 기능과, 소비된 전체 칼로리를 디스플레이하는 기능과, 운동량을 디스플레이하는 기능 및 그밖의 다른 기능을 가지고 있다.
그러나 종래의 운동량 측정 장치는 얻은 운동량(즉, 소비된 칼로리)만을 측정하여, 디스플레이부에 운동량의 수치 값 또는 소비된 전체 칼로리를 단지 디스플레이할 뿐이다. 따라서 개개인의 운동이 적절했는지를 운동자가 판단하기에는 어려움이 있었다. 더욱이 운동을 더 해야하는지를 대상자에게 알려주지 못했다.
또한 상기 운동량 측정 장치에서는 소비된 운동 칼로리만이 계산되어 디스플레이 될 뿐이고, 계산 방법은 보행(또는 달리기) 속도가 일정값 이상인지의 여부에 따라서만 변화될 뿐이다. 따라서 사용자는 1일 전체 소비 칼로리를 알 수 없으며, 사용자가 서있거나 또는 앉아있는 상태에서 운동을 할 때는 소비된 칼로리가 계산되지 못해 디스플레이되지 않는다.
더욱이 상기 종래의 운동량 측정 장치는 단지 소비된 운동 칼로리를 측정하여 디스플레이 하기 때문에 사용자는 섭취한 음식의 칼로리를 소비하는 데 필요한 운동량(소비 칼로리)을 알 수 없고, 또한 칼로리를 소비하기 위해 그가 해야할 운동의 정도와 운동 시간을 역시 인식할 수 없다.
이러한 문제점을 고려한 본원 발명의 제1 목적은 대상자가 자신이 수행한 운동의 적절함을 보다 용이하게 판단할 수 있을 뿐만아니라 필요한 운동량을 알 수 있도록 하는 운동량 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은 사용자가 소정의 주기에서 소비된 전체 칼로리 뿐만아니라 걷거나 달리는 것은 물론이고 앉아있거나 서있는 여러 동작을 포함하여 각각의 동작 유형에 대한 소비 칼로리를 알 수 있도록 하는 운동량 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 목적은 사용자가 섭취한 음식의 칼로리를 소비하는 데 필요한 운동량 뿐만 아니라 동일한 목적을 위해 수행해야 하는 운동의 정도와 시간의 길이도 역시 알 수 있도록 하는 운동량 측정 장치를 제공하는 것이다.
본원 발명의 한 양상에 의하면, 생체의 신체적 움직임을 검출하기 위한 가속센서와 이 가속 센서의 검출 신호에 따라 운동량을 계산하는 수단과 이 계산된 운동량을 디스플레이하기 위한 디스플레이부를 구비한 운동량 측정 장치에서는 나머지 목표의 칼로리 값 또는 목표 운동량이 계산되어 디스플레이 된다. 이에 따라 사용자는 더 수행해야할 운동량을 알 수 있다.
본원 발명의 다른 실시예에 따르면 예를 들어 각각의 미리 설정된 생활 활동 세기와 관련되는 등급의 하나로서 분류되도록 생활 활동 지수가 계산되어 디스플레이된다. 따라서 사용자는 그의 운동 수준이 적절한지를 알 수 있다.
목표치와 측정치 사이의 차이 또는 비율이 디스플레이될 수 있다. 더욱이 목표치와 측정치 사이의 차이에 대응하는 운동시간이 디스플레이될 수 있으며, 이는 사용자가 보다 용이하게 더 수행해야할 운동량을 매우 용이하게 알 수 있도록 한다.
그 이상의 실시예에 의하면 운동량과, 목표치와 측정치 사이의 차이 또는 생활 활동 지수가 일시적으로 변화하는 경향이 있다. 따라서 사용자는 운동 레벨의 변화를 알 수 있다.
본원 발명의 제2 양상에 따르면, 생체의 신체적 움직임을 검출하기 위한 가속 센서와 이 가속 센서의 검출 신호에 따라 운동량을 계산하기 위한 수단과 이 계산된 운동량을 디스플레이하기 위한 디스플레이부를 구비한 운동량 측정 장치로부터 소정의 주기에서의 소비된 전체 칼로리(에너지)값이 계산되어 디스플레이된다. 더욱 상세히 말하자면 신체의 움직임이 여러 동작 유형으로 분류되고, 각각의 동작 유형에 대한 소비된 칼로리 값이 계산된다. 소비된 전체 칼로리는 소비된 칼로리로부터 판정되어 계산된다. 따라서 사용자는 각각의 동작 유형에 대한 소비된 칼로리값을 알 수 있다.
실시예에 따르면 생체의 동작은 수면, 착석, 기립(standing), 보행, 달리기를 포함한 여러 동작 유형으로 분류된다. 수영과 점프와 같은 특수한 동작을 제외하면 이러한 동작은 기본적인 동작이기 때문에 하루의 전체 소비 칼로리가 정확하게 계산될 수 있다.
각 동작 유형들 간의 시간의 길이 사이의 비율이 디스플레이되거나 또는 동작 유형의 발생 패턴이 소정의 시간 간격에서 시간순으로 디스플레이되면 사용자는 보다 정확하게 자신의 하루 생활 활동을 알 수 있게되므로 그의 생활 태도를 개선할 수 있다.
본원 발명의 제3 양상에 따르면, 생체의 신체적 움직임을 검출하기 위한 가속 센서와 이 가속 센서의 검출 신호에 따라 운동량을 계산하기 위한 수단과 이 계산된 운동량을 디스플레이하기 위한 디스플레이부를 구비한 운동량 측정 장치로부터 소정의 기간(예를 들어 하루)에서의 소비된 칼로리(에너지) 값이 계산되어져 디스플레이된다. 다른 실시예에 따르면 섭취된 칼로리 값과 소비된 칼로리 값 사이의 비교 결과치에 따라 어드바이스가 결정되어 디스플레이된다. 따라서 사용자는 섭취한 음식의 칼로리를 소비하는 데 필요한 운동량 뿐만 아니라 섭취한 칼로리 값과 소비한 칼로리 값 사이의 균형값을 역시 알 수 있다.
특히 섭취한 칼로리 값이 소비한 칼로리 값보다 클 때 이 칼로리 값의 차이에 대응하는 운동의 유형과 시간의 길이가 디스플레이될 수 있다. 반대로 소비한 칼로리 값이 섭취한 칼로리 값 보다 클 때 칼로리 차이에 대응하는 음식과 양이 디스플레이될 수 있다. 사용자는 잠깐 봄으로써 이러한 정보를 알 수 있게 된다.
다른 실시예에 따르면 사용자의 체중 증가 또는 감소의 추세가 결정되어져 디스프레이된다. 따라서 사용자는 섭취한 칼로리 값 또는 소비한 칼로리 값 중 어느 값이 큰지를 알 수 있고, 이에 따라 이들 칼로리 값의 균형을 유지할 수 있다.
다른 실시예에 따르면 섭취한 칼로리 값이 입력될 때 입력으로서의 섭취한 칼로리 값과 이미 입력된 섭취한 칼로리 값이 동시에 디스플레이된다. 따라서 사용자는 지금까지 섭취한 칼로리(전체 섭취한 칼로리 값)와 전체 섭취한 칼로리 값에 대한 현재의 입력 섭취 칼로리 값의 비율을 용이하게 알 수 있으므로 용이하게 음식 섭취량을 조절할 수 있다. 더욱이 음식의 칼로리 값을 나타내는 수치를 사용자가 이용할 수 있도록 함으로써 섭취된 칼로리 값이 보다 용이하게 입력될 수 있고, 음식명과 이들 음식의 칼로리 값이 각각의 음식에 대한 수치와 함께 메뉴판에 기록된다.
[실시예 1]
제1도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 운동량 측정 장치의 전체 구성을 나타낸 블록도이다. 상기 운동량 측정 장치는 다양한 계산 기능과 디스플레이 형태를 제외하면 종래의 것과 기본적으로 유사하며 하기 구성요소를 구비한다. 생체에 장착되는 가속 센서(1)는 생체의 움직임을 감지한다. 증폭 회로(2)는 가속 센서(1)의 검출 신호를 증폭한다. A/D 변환기(3)는 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환한다. MPU(4)는 수신된 디지털 신호에 따라 운동량을 계산하는 기능과, 소정의 기간(예를 들어 하루)에 대해 개략적인 소비 칼로리를 이용하여 나머지 목표 칼로리를 계산하는 기능과, 소정의 기간(하루)에 생체가 수행할 바람직한 목표 운동량을 계산하는 기능과, 생활 활동 지수를 계산하는 기능과, 그밖의 다른 기능을 가지고 있다. 디스플레이(디스플레이 부)(5)는 성별, 나이, 운동량, 생활 활동 세기 등을 디스플레이한다. 스위치(6)는 디스플레이 종류를 선택하기 위한 선택 스위치인 전원 온/오프 스위치와, 성별, 나이 등을 입력하기 위한 스위치를 포함한다. 더욱이 운동량 측정 장치는 전원 회로(7)를 갖추고 있다.
다양한 계산기능에 의해 운동량과 생활 활동 세기 등을 계산할 수 있도록 하기 위해 운동량 측정 장치는 기초적인 신진대사에 관한 정보를 필요로 한다. 기초 대사를 결정하는 여러 방법 중에 다음의 식(1)에 따른 방법이 있다.
여기서 B8는 1㎡의 표피 면적 당 기초 대사의 평균 값(kcal/㎡/hour)이다.
S : 표피 면적(㎡) = {체중(kg)}0.444×{키(cm)}0.663×0.008883이다.
식 (1)은 6세 이상의 사람에 대해서만 적용할 수 있다. 더욱이 B8는 성(性)과 나이에 좌우되고, 일본인에게 필요한 영양분의 양(제5판)의 표 Ⅱ-1로부터 결정될 수 있다. 제2도(성과 나이에 관련하여 기초 대사의 평균값을 나타내는 도표)와 제3도(나이와 기초 대사의 평균값 사이의 관계를 나타내는 그래프)를 참조.
한편 생활 활동 지수는 다음의 방법으로 계산된다. 일일 전체 에너지 대사(A)는 다음과 같이 표현된다.
여기서 B·χ는 운동 등에 의해 소비된 에너지이고(χ : 생활 활동 지수), B는 기초 대사이며, 0.1·A는 특정 다이나믹 동작에 의한 기초 대사의 양(즉, 섭취한 음식의 분해와 흡수에 필요한 에너지)이다.
식 (2)를 변형하면 식 (3)과 같다.
실제로 측정된 운동량과 계산된 기초 대사는 전체 에너지 대사 A와 기초 대사 B로서 각각 이용될 수 있다.
예를 들어 제4도에 나타낸 4개의 등급으로 계산된 생활 활동 지수 χ를 분류함으로써 이들은 각각의 생활 활동 세기와 관련되어 있고, 운동 레벨을 대상자에게 알려줄 수 있다. 제4도의 분류에서는 생활 활동 세기 Ⅰ가 가장 가볍고 생활 활동 지수 Ⅳ가 가장 무겁다. 상기 분류는 4개 이외의 등급 즉 3개 또는 5개의 등급으로 만들어질 수도 있다.
목표 운동량은 상기 생활 활동 지수 χ를 기준으로 계산된다. 식 (2)를 변형하면 목표 운동량(A)은 다음과 같이 표현된다.
A = (10/9)(1 + χ)B.
χ = 0.5로 대체하면 (χ는 적절한 값인 0.5로 설정된다.)
다음에 디스플레이(5)의 디스플레이 스크린에 있어서의 디스플레이 형태를 설명한다. 제5도의 예에서 디스플레이 스크린은 상부(10)와 하부(11)로 분할된다. 운동량(즉, 소비한 전체 칼로리(kcal)이 수치로서 상부에 표시되고, 지나간 주의 생활 활동 세기와 그주 동안의 평균 생활 활동 세기가 막대 그래프로서 하부(11)에 표시된다. 생활 활동 세기는 3개의 등급 즉, Ⅰ(부족함), Ⅱ(중간 정도), Ⅲ(약간 과함)으로 분류되고, 목표 레벨은 등급 Ⅱ로 설정된다. 이러한 디스플레이 형태와 함께 생활 활동량(소비된 전체 칼로리)과 생활 활동 세기가 계산되어 자동적으로 매일 그날의 끝에 디스플레이된다. 더욱이 지나간 주인 7일의 하루 하루에 대한 소비 칼로리와 활동세기 및 그 7일에 대한 평균 소비 칼로리와 평균 활동 세기가 디스플레이될 수 있다. 일주일의 소비 칼로리와 활동 세기를 저장하기 위해 자동 메모리 기능이 이용될 수 있다. 제5도의 디스플레이 형태는 잠깐 봄으로써 사용자가 지나간 주에 수행한 운동의 세기를 알 수 있도록 한다.
제6a도와 제6b도는 제5도의 디스플레이 형태의 변형된 버전을 나타낸다. 이러한 디스플레이 형태에서 제5도의 경우에서처럼 소비된 전체 칼로리와 3 등급의 활동세기가 표시된다. 이러한 디스플레이 형태의 특정한 특징처럼 소비된 전체 칼로리가 우측부(12)에 표시되고, 활동세기가 활동 세기의 각각의 등급에 대한 다른 화상과 함께 좌측에 표시된다. 예를 들어 제6a도의 화상은 등급 Ⅰ(부족함)인 전날의 생활 활동량을 나타내고, 이는 등급 Ⅰ(부족함)이다. 제6b도의 화상은 7일에 대한 전체 소비 칼로리의 평균을 나타내고, 이는 등급 Ⅱ(중간 정도)이다. 지나간 7일에 대한 소비 칼로리와 활동 세기의 기억된 값은 스위치(6)를 조작함으로써 각각의 날에 대해 호출될 수 있다.
제7도는 다른 디스플레이 형태를 나타낸다. 이 디스플레이 형태에 따르면 일단 성별, 나이, 키, 체중이 입력되면 그 생체에 대한 적절한 목표 소비 칼로리가 자동적으로 설정되어 디스플레이되고, 목표 소비 칼로리의 도달 요소가 막대 그래프와 화상으로 표시된다. 제7도를 참조하면 목표 소비 칼로리와 소비된 전체 칼로리가 디스플레이 스크린의 상부(14)에 표시되고, 목표 도달 요소가 하부(15)에 표시된다. 예를 들어 목표 소비 칼로리 값이 제7도에 나타낸 바와 같이 2,400kcal이고, 실제로 소비된 칼로리 값이 제8a도에 나타낸 바와 같이 역시 2,400kcal이면, 도달 요소는 100%이고, 제8a도와 같은 막대 그래프와 화상이 나타난다. 한편 제8b도에 나타낸 바와 같이 실제로 소비된 칼로리 값이 1,528kcal이면 목표 도달 요소는 약 65%이며, 이에 따른 막대 그래프와 화상이 나타난다.
제9a도와 제9b도는 디스플레이 형태의 다른 예를 나타낸다. 이 디스플레이 형태에 따르면 목표 소비 칼로리와 소비된 전체 칼로리가 상부(16)에 표시되고, 목표 소비 칼로리에 도달하기 위한 필수 운동시간이 하부(17)에 표시된다. 상기 예에서처럼 일단 성별, 나이, 키, 체중이 입력되면 그 생체에 대한 적절한 목표 칼로리가 설정되어 디스플레이된다. 제9a도의 디스플레이는 1,928kcal가 소비되는 시점인 도보로 106분, 달리기 35분 또는 수영 59분이 목표 소비 칼로리에 도달하는데 필요하다는 것을 보여주고 있다. 상기 운동중 하나를 수행함으로써 2,028kcal가 소비되는 경우는 제9b도에 나타낸 바와 같이 도보 85분, 달리기 25분 또는 수영 43분이 목표 소비 칼로리에 도달하기 위해 필요하다. 사용자는 어느 정도의 운동량을 그가 수행해야 하는지를 용이하게 알 수 있기 때문에 목표 소비 칼로리에 도달하기 위해 필요한 운동시간은 이하 설명하는 바와 같이 그가 칼로리를 소비함에 따라 줄어든다. 제9a도와 제9b도의 예가 걷기, 달리기, 수영의 3가지 유형의 예를 포함하고 있지만, 본 발명은 그러한 경우로 제한되는 것은 아니며 그 이상의 다른 유형의 운동이 표시될 수도 있다. 예를 들어 필요하다면 자전거 타기, 테이스, 축구, 또는 농구와 같은 구기 종목이 더해질 수도 있다.
다음에 상기 운동량 측정 장치의 종합적인 동작의 예가 제10도와 제11도를 참조하여 설명된다. 단계(이후 ST로 약기함) 1에서 장치의 전원이 온으로 된 후에 대상자의 성, 나이, 키, 체중이 입력된다(ST 2). 그 결과 기초 대사 B가 식(1)에 따라 계산된다(ST 3). 이어서 목표 운동량 AN은 계산된 기초 대사 B(ST 4)를 사용하여 식 (4)에 따라 계산되어 상기한 방법으로 디스플레이(5)상에 디스플레이된다(ST 5). ST 6에서는 측정 개시 스위치가 눌려졌는지가 판단된다. 판단 결과가 부정이면 개시 스위치가 눌려질 때까지 대기한다. 개시 결과가 긍정이면 측정이 개시된다(ST 7). 측정 전에 장치가 대상자에게 장착되어야함은 물론이다.
측정의 개시에 따라 초기 측정이 개시되고(ST 8) 대상자의 신체의 움직임에 대한 데이터가 가속 센서(1)에 의해 얻어진다(ST 9). 단계 10에서는 얻어진 데이터가 10초 동안 축적되었는지를 판단한다. 판단 결과가 부정이면 가속 센서(1)로 얻은 데이터가 지속된다. 판단 결과가 긍정이면 운동량 A는 식 (2)에 따라 계산되어(ST 11)디스플레이된다(ST 12).
이어서 목표 운동량 AN과 측정된 운동량 A 간의 차이(AN- A)가 계산되어 디스플레이되고(ST 13), (AN- A)/α1이 계산되어 디스플레이되며(ST 14), 여기서 α1은 걷기에 대한 상수인 3.5kcal/min이다. (AN- A)/α1의 계산은 목표 운동량 AN에 도달하는 데 필요한 걷기에 대한 나머지 시간을 결정하기 위한 것이다. ST 15에서는 선택 스위치가 눌려졌는지를 판단한다. 판단 결과가 긍정이면 (AN- A)/α2가 계산되어 디스플레이되며(ST 16), 여기서 α2는 달리기에 대한 상수인 5kcal/min이다. 필요한 달리기의 나머지 시간은 이 계산에 의해 결정된다.
ST 17에서는 측정 개시로부터 24시간(하루)이 경과되었는지를 판단된다. 판단 결과가 부정이면 단계 ST 9 - ST 17이 반복된다. 판단 결과가 긍정이면 생활 활동 지수 χ는 식 (3)에 따라 계산되고(ST 18), 생활 활동 지수와 생활 활동 세기를 분리하기 위해 미리 설정된 데이터에 따라 특별한 등급으로 분류된다(ST 19). ST 20에서는 24시간에 대한 데이터가 갱신되고, 24시간 동안의 전체 운동량(즉, 전체 소비된 칼로리)과 생활 활동 세기(활동 세기) 등이 디스플레이된다. 다음에 처리는 다음 24시간에 대한 데이터의 획득을 개시하도록 초기 측정 단계(ST 8)로 되돌아간다. 메모리에 24시간 데이터가 기억되는 것은 물론이다.
[실시예 2]
제1도를 참조하면 본 실시예의 운동량 측정 장치는 다음과 같은 점에서 제1실시예와는 다르다. 즉, MPU(4')는 수신된 디지털 신호에 따라 운동량을 계산하기 위한 기능과, 가속 센서(1)에 의해 얻어진 출력 파형의 패턴을 인식하여 움직이는 생체의 동작을 분류하는 기능과, 각각의 동작 유형에 대해 소비된 에너지를 계산하는 기능과, 상기 소비한 에너지로부터 소비한 전체 에너지를 계산하는 기능 및 그 밖의 다른 기능을 가지고 있다. 디스플레이(디스플레이부)(5')는 성과, 나이, 소비된(전체) 칼로리 등을 디스플레이한다.
제12도는 소비된 전체 에너지(칼로리)를 계산하는 처리를 나타내는 상기 운동량 측정 장치의 일반적인 흐름도이다. 먼저 단계(이후 ST로 약기함) 101에서는 대상자에게 장착되는 가속 센서(1)에 의해 가속 파형이 얻어진다. ST 102에서는 얻어진 가속 파형의 패턴이 인식되어 분류된다. ST 103에서는 소정의 식에 따라 각 분류된 동작 유형에 대해 소비된 에너지가 계산된다(이후 설명함). ST 104에서는 이에 따라 계산되는 소비 에너지가 소비된 전체 에너지를 결정하도록 합쳐진다.
ST 102에서 각각의 동작 유형의 분류는 수면, 착석, 기립, 걷기 및 수영의 5가지 동작 유형을 사용하는 케이스에 대해 상세히 설명한다. 제13도는 걷기와 달리기에 대한 판단 알고리즘을 나타낸다. 제13도를 참조하면 ST 111에서는 가속파형으로부터 원 스텝부(one step)가 검출된다(제14a도 참조). ST 112에서는 원스텝부의 가속 진폭이 제14b도에 나타낸 바와 같이 측정되고, 이 경우 가속 진폭은 VP1,VP2,...,VPn으로 표현된다. ST 113에서 측정 개시로부터 10초에 걸친 평균 진폭 VPmean은 다음의 식에 따라 계산된다.
ST 114에서는 VPmean의 값에 따라 걷기와 달리기에 대한 판단이 행해진다. 즉, 동작이 걷기가 VPmean≤VPth인지, 달리기가 VPmean≥VPth인지 판단된다.
착석과 기립에 대한 판단 알고리즘이 제15a도와 제15b도를 참조하여 설명된다. 제15a도는 대상자가 착석에서 기립으로 동작을 변경할 때 얻어지는 가속파형을 나타낸다. 이 경우에 있어서 아래 방향의 가속이 먼저 나타나고 다음에 위쪽 방향의 가속이 가속 파형으로 나타난다. 제15b도는 대상자가 자신의 위치를 기립으로부터 착석으로 변경했을 때 얻어지는 가속 파형을 나타낸다. 이 경우에 있어서 위쪽 방향의 가속이 먼저 나타나고 다음에 아래 방향의 가속이 가속 파형으로 나타난다. 따라서 착석과 기립 사이의 구별은 파형에 있어서의 상기의 차이를 검출함으로써 행해진다. 소정의 기간(예를 들어 하루)동안 가속 센서(1)로부터 공급되는 가속 파형에 아무런 변화도 발생하지 않는 경우는 대상자가 정지하거나 조용하기 때문에 동작은 수면인 것으로 판단된다.
기초 대사는 각각의 분별된 동작 유형에 대해 소비된 에너지를 계산하기 위해 요구된다. 기초 대사를 결정하기 위한 여러 방법 중 하나가 제1 실시예(식(1))에 설명되고 있다.
기초 대사에 더해 RMR(비교 대사율(relative metabolic rate))이 요구되고, 이는 기초 대사에 대한 특정 운동과 함께 기초 대사량의 비율을 나타내며, 다음과 같이 계산된다.
RMR = {(활동에 의한 기초 대사의 전체량) - (정지 상태의 기초 대사량)}/(기초 대사).
다음의 결과는 상기 식으로부터 유도된다.
입석 상태 : RMR = 0.34
기립 상태 : RMR = 0.8(남자), 0.98(여자)
걷기 상태 : RMR = α0+ α1×높이 + α2×(걷는 속도)
(예를 들어 RMR = 2.3)
달리는 상태 : RMR = α0+ α1×체중 + α2×(가속 진폭)
(예를 들어 RMR = 3.8)
상기 식에서 α0, α1, α2는 실험적으로 결정되는 상수이다. 수면상태에서 RMR = 0.3이다.
소정의 기간(하루)에서의 에너지 대사(소비된 전체 칼로리)는 다음의 식에 따라 계산된다.
여기서
RMRi: 특정 운동의 에너지 대사 비율
Ti: 특정 운동 기간(시)
T0: 수면 기간(시)
B : 기초 대사(kcal/hour).
여기서, 특정 운동은 착석, 걷기, 달리기를 포함하는 동작 유형중의 하나이다. 각각의 동작 유형의 소비된 에너지 합은 상기 식에 따라 결정되고, 소비된 전체 에너지는 이들 합을 근거로 계산된다.
다음에 디스플레이 장치(5')의 디스플레이 스크린의 디스플레이 형태에 대해 설명한다. 제16도에 나타낸 예에서는 디스플레이 스크린은 상부(111)와 하부(112)로 구분된다. 소비된 전체 칼로리(kcal)는 수치로서 상부(111)에 표시되고, 각각의 동작 유형(착석, 기립, 걷기, 달리기)의 주기 즉, 각각의 생활 활동 유형의 시간 비율들이 하부에 막대 그래프로 표시된다. 이러한 예에서는 수평축은 시간에 대한 눈금(scale)으로 표시되고, 각각의 동작 유형에 대해 축적되는 기간이 표시된다. 더욱이 걷기와 달리기에 대한 막대에 포함된 마크(113)는 예를 들어 그들 운동이 교대로 수행되었음을 나타내도록 표시된다. 이와 달리 생활 활동 지수(또는 생활 활동 세기)가 디스플레이될 수 있다.
생활 활동 지수는 다음의 식(식 (3))에 따라 제1 실시예와 같은 동일한 방법으로 계산된다.
이에 따라 생활 활동 지수 χ는 전체 에너지 대사 A와 기초 대사 B에 따라 결정될 수 있다. 4개의 등급을 생활 활동 지수를 분류함으로써 동작 레벨을 사용자에게 알릴 수 있으며, 이에 따라 이들 등급은 각각의 생활 활동 세기와 관련된다.
제17도에 나타낸 다른 디스플레이 형태에서는 소비된 전체 칼로리(kcal)가 상부(114)에 표시되고, 시간 동안의 동작 패턴이 하부(115)에 표시된다. 수평축은 시간 눈금으로 표시되고, 동작 레벨은 소정의 기간으로 2개의 시간부로 표시된다(0:00 내지 24:00). 수직축은 칼로리에 대한 눈금, 스텝의 수, 운동량 또는 그밖의 다른 눈금으로 표시된다. 활동 레벨이 12시간으로 1개의 시간부분(section)으로 표시될 수도 있다. 장치는 선택 스위치 또는 일부 다른 스위치를 가지고 상기 시간 표시의 2개의 모드 사이로 전환하도록 구성될 수 있다. 24시간 표시는 사용자가 한번 봄으로써 자신의 하루의 동작 패턴을 인식할 수 있는 이점을 가지고 있으며, 아울러 12시간 표시 보다는 더욱 정확하게 자신의 동작 패턴을 알 수 있다. 이러한 디스플레이 형태는 사용자가 한번봄으로써 자신의 동작 레벨의 일시적 변화를 알 수 있도록 해준다.
다음에 상기 운동량 측정 장치의 전체 동작에 대한 예를 제18도와 제19도를 참조하여 설명한다. 장치의 전원이 온되면 측정이 개시되고 대상자의 신체 움직임에 관련된 데이터가 가속 센서(1)에 의해 얻어진다(ST 121). 측정에 앞서 장치가 대상자에게 장착되어야 하고, 대상자의 성과, 나이, 키, 및 체중이 입력되어야 한다. ST 12에서는 측정 개시로부터 10초가 경과되었는지가 판단된다. 판단 결과가 부정이면 가속 센서(1)에 의한 데이터 획득은 10초에 대한 데이터를 기억시키기 위해 지속된다. ST 122에서 판단 결과가 긍정이면 5개 이상의 운동 또는 그 이상의 단계가 수행되었는지가 판단된다(ST 123). 판단 결과가 긍정이면 처리는 가속 진폭을 계산하기 위해 ST 132로 진행한다(이하 설명함). 즉, 동작이 5개 이상의 단계를 포함한다는 사실에 따라 동작이 걷기 또는 달리기라고 판단되어 이들을 위한 처리로 진행된다. ST 123에서의 판단 결과가 부정이면 노-스텝핑 단계(정지하거나 조용함)가 소정의 기간 동안 지속되어야하는지가 판단된다. ST 124의 판단 결과가 긍정이면 대상자가 소정의 기간 동안 이동하지 않았고, 따라서 이 동작은 수면 동작이라고 판단되어 ST 140으로 진행한다.
ST 124에서의 판단 결과가 부정이면 ST 125에서는 제15a도 및 제15b도와 관련하여 설명하는 방법의 입석(sitting)에 대한 특징을 상기 동작이 포함하는지가 판단된다. ST 125의 판단 결과가 긍정이면 동작은 입석이라고 판단된다. 그렇지 않으면 동작은 기립이라고 판단되어 ST 126 또는 ST 127 중 어느 단계로 진행한다.
입석에 대한 단계에서 RMR은 상기한 바와 같이 0.34로 설정된다(ST 126). ST 127에서 소정의 주기(10초)에서 입석에 대한 소비 에너지 A1은 에너지 대사(소비되 전체 칼로리) EDAY를 계산하기 위한 식에 따라 계산된다. 입석에 대한 수 n1은 하나씩 증가되어(ST 128) ST 143으로 진행된다.
기립에 대한 단계로 ST 129에서 RMR은 0.98(여자) 또는 0.8(남자)로 설정되고, 기립에 대한 A2의 소비된 에너지는 동일한 방법으로 계산된다(ST 130). 기립에 대한 수 n2는 하나씩 증가된 후에 ST 143으로 진행한다.
ST 132에서 평균 가속 진폭 VPmean은 상기한 방법으로 계산된다. ST 133에서는 계산된 평균 진폭 VPmean이 소정의 값 VPth보다 큰지가 판단된다. 판단 결과가 부정이면(즉, VPmean≤VPth), 동작은 걷기인 것으로 판단되고, 긍정이면 동작은 달리기인 것으로 판단된다.
걷기에 대한 단계에서 RMR은 2.3으로 설정되고(ST 134), 소비한 에너지 A3가 계산된다(ST 135). 달리기에 대한 수 n3가 하나씩 증가된 후에(단계 136)처리 단계는 ST 143으로 진행된다.
달리기에 대한 단계에서 RMR은 3.8로 설정되고(ST 137), 소비된 에너지 A4가 계산된다(ST 138). 달리기에 대한 수 n4는 하나씩 증가되고(ST 139) 처리 단계는 ST 143으로 진행한다.
한편 수면 단계에서 RMR은 0.3으로 설정되고(ST 140) 소비된 에너지 A5가 계산된다(ST 140). 수면 동작에 대한 수 n5가 하나씩 증가된 후에(ST 142)처리 단계는 ST 143으로 진행한다.
ST 143에서 이 주기(10초)에 대해 소비된 에너지는 a = A1+ A2+ A3+ A4+ A5에 따라 계산된다. ST 144에서 값 a는 소비된 에너지의 소계(subtotal) b에 더해진다. ST 145에서는 한 시간이 경과되었는지가 판단된다. 판단 결과가 부정이면 10초 동안 소비된 에너지가 전체 소비 에너지 A에 더해진다(ST 146). 이에 따라 10초의 기간에 대한 처리가 완료된다. ST 145의 판단 결과가 긍정이면 ST 147에서 각각의 동작 유형의 전체 수는 Ni=Ni+ ni(i = 1 내지 5)에 따라 계산되고, 그 결과가 ST 148에 디스플레이된다. 소비된 에너지 계 b와 수 n1-n5는 0으로 설정되고(ST 149), 10초의 기간에 대한 소비된 에너지 a는 소비된 전체 에너지 A에 더해져(ST 146) 처리 단계가 종결된다. 처리 단계가 매 10초 동안 반복됨에 따라 다양한 데이터가 메모리에 순차적으로 기억된다.
[실시예 3]
제1도를 참조하면 본 실시예의 운동량 측정 장치는 다음과 같은 점에서 제1 실시예와는 다르다. 즉, MPU(4)는 소정 기간(예를 들어 하루)의 개산(槪算)된 소비 칼로리의 기능과, 소정 기간(하루) 동안 섭취한 칼로리와 소비한 칼로리를 비교하여 그 비교 결과에 따라 장치를 결정하는 기능과, 소정의 기간(하루) 동안의 섭취한 칼로리와 소비한 칼로리 사이의 차이를 계산하여 이 계산된 결과를 근거로 사용자가 체중을 늘릴 것인지 줄일 것인지를 판단하게 하는 기능 및 그밖의 다른 기능을 가지고 있다. 디스플레이(디스플레이부(5))는 성과, 나이, 소비된 칼로리(운동량), 섭취한 칼로리(섭취한 음식의 양) 및 여러 종류의 어드바이스를 디스플레이한다.
본 실시예의 운동량 측정 장치는 소비한 칼로리와, 섭취한 칼로리, 이들 칼로리 사이의 차이 및 여러 계산 기능을 이용하여 다른 파라미터를 계산한다. 이 때문에 각각의 구분되는 동작 유형에 대한 소비한 에너지를 계산하기 위해 기초 대사가 요구된다. 기초 대사를 판단하기 위한 방법중 하나가 제1 실시예에 설명된다(식 (1)).
한편 필요한 운동량은 섭취한 칼로리와 소비한 칼로리 사이의 차이로서 표현된다:
(필요한 운동량) = (섭취한 칼로리) - (소비한 칼로리).
더욱이 특정 운동에 대한 에너지 대사 Eact는
여기서,
RMR : 운동에 의한 비교 신진 대사비율
Tact: 운동시간
B : 기초 대사
기초 대사 B가 성과, 나이, 키, 체중을 기초로 하는 식 (1)에 따라 미리 계산되는 경우, 필요한 운동 시간 Tact는 운동 유형(즉, RMR)이 결정되면 식 (6)(식 (5)의 변형된 버전)으로부터 결정될 수 있다.
계산은 각각 걷기와 달리기에 대해 2.3과 3.8로 설정되는 RMR로 수행될 수 있다. 예를 들어 키가 170cm이고 체중이 60kg인 35세 남자의 경우 기초 대사 B는 약 60kcal/hour이다. 섭취한 칼로리 값이 1,600kcal이면 소비한 칼로리 값은 1,400kcal이다.
식 (6)에 따르면 달리기에 의해 계산되는 200kcal(Eact)를 소비하는 운동 시간 Tact는 다음과 같다.
즉, 200kcal는 약 40분을 달림으로써 소비될 수 있다.
다음에는 디스플레이 1의 디스플레이 스크린의 디스플레이 형태에 대해 설명한다. 먼저, 제20a도와 제20b도에 나타낸 예에서 디스플레이 스크린은 상부(210)와 하부(211)로 분할된다. 운동량(소비한 전체 칼로리;kcal)은 수치로서 상부(210)에 표시된다. 섭취한 칼로리와 소비한 칼로리 사이의 비교 결과로부터 결정되고 있는 섭취/흡수 균형(장치)과 전체 섭취한 칼로리(kcal)는 하부(211)에 표시되고, 이후 화면 표시로 설명한다. 소비한 칼로리가 자동적으로 계산되는 동안 섭취한 칼로리는 섭취한 칼로리 입력 수단에 의해 입력된다. 섭취한 칼로리의 입력치는 누산되어 지금까지 섭취한 전체 칼로리를 구성하도록 메모리 내에 기억된다(이미 입력 섭취된 칼로리).
제21a도와 제21b도는 섭취한 칼로리 입력 수단의 예를 예시한다. 제21a도는 음식명과 이들 음식의 칼로리가 표시된 메뉴판을 나타낸다. 제21b도에 나타낸 바와 같이 업키(231)와 다운키(232)는 디스플레이(5)의 디스플레이 스크린 옆에 이격된 위치에 설치될 수 있고, 섭취한 음식의 칼로리를 나타내는 수는 메뉴판(230)으로부터 선택되어 키(231,232)를 통해 입력될 수 있다. 예를 들어 메뉴판(230)에 등록되지 않은 음식의 경우에 있어서 섭취한 칼로리의 값은 키를 사용하여 즉시 입력될 수 있다.
제20a도에 나타낸 바와 같이 섭취한 칼로리 값은 2,326kcal이고 소비한 칼로리 값은 1,928kcal이다. 섭취한 칼로리가 소비한 칼로리 보다 크기 때문에 섭취/소비 균형은 체중을 얻는 경향을 나타낸다. 제20b도는 섭취한 칼로리가 메뉴판(230)의 번호(39)를 사용하여 입력되는 경우를 나타낸다. 상기 방법의 섭취/소비를 나타냄으로써 한번 보고 사용자는 자신의 체중 증감에 대한 내용을 알 수 있다.
제22a도와 제22b도는 제20a도와 제20b도의 변형된 버전의 디스플레이 형태를 나타낸다. 이러한 디스플레이 형태에서 제20a도와 제20b도의 디스플레이 형태처럼 소비된 전체 칼로리는 상부(212)에 표시되고 섭취/소비 균형은 하부(213)에 표시된다. 이러한 디스플레이 형태의 특정한 특징으로서 섭취/소비 균형이 막대 그래프로 표시되고, 현재와 지나간 6일의 각각에 대한 섭취/소비 균형과 7일(일주일)에 대한 평균 섭취/소비가 표시된다. 7일 동안의 섭취/소비 균형에 대한 데이터를 기억시키기 위해 자동 메모리 기능이 제공되고 있다. 이러한 디스플레이 형태는 한번봄으로써 7일 동안의 섭취/소비 균형을 사용자가 인식할 수 있는 이점을 가지고 있고, 이에 따라 균형에 대한 경향을 용이하게 이해할 수 있다.
제23a도 내지 제23c도는 다른 디스플레이 형태를 나타낸다. 또한 이러한 디스플레이 형태에서는 소비된 전체 칼로리들이 상부(214)에 표시되고 섭취한 전체 칼로리와 섭최/소비 균형이 하부(215)에 표시된다. 이러한 예에서 섭취/소비 균형의 화상은 아령과 빵 조각과 같은 표시를 가지고 있다. 섭취한 칼로리가 클때는 시소바(seesaw bar)는 빵측으로 기울게 되고 소비한 칼로리가 클때는 아령측으로 기울게 된다. 섭취한 칼로리와 소비한 칼로리 사이의 차이에 따라 제23b도와 제23c도는 전자가 후자보다 크다는 것을 나타내고 있다. 더욱이 제23b도는 섭취한 칼로리가 목록의 수치를 사용하여 입력되었음을 나타내고, 제23c도는 섭취한 칼로리가 수치로서 입력되었음을 나타낸다.
제24a도와 제24b도는 다른 디스플레이 형태를 나타낸다. 이러한 디스플레이 형태에서 섭취/소비 균형은 신발과 빵조각을 각각 둘러싸고 있는 중심원으로서 표시된다(제24a도 참조). 제24b도의 경우에는 섭취한 칼로리가 크기 때문에 빵주변을 둘러싸는 원이 더 많이 그려진다. 제25a도는 섭취한 칼로리가 목록의 수치를 사용하여 입력되는 것을 나타내고, 제25b도는 섭취한 칼로리가 수치로서 입력되었음을 나타낸다.
제26a도와 제26b도의 디스플레이 형태에서는 섭취한 칼로리와 소비한 칼로리 사이의 차이(kcal)가 디스플레이된다. 제26a도의 경우에는 칼로리 차이는 400kcal까지 표시된다. 제26b도의 경우에는 칼로리 차이는 800kcal까지 표시된다. 빵측에 있는 표시(indication)는 섭취한 칼로리가 소비한 칼로리보다 크다는 것을 의미한다.
제27도의 디스플레이 형태에서는 섭취한 칼로리가 소비한 칼로리보다 클 때, 잉여 칼로리를 소비하는 데 필요한 운동의 형태와 시간이 디스플레이된다. 제28a도와 제28b도는 섭취한 칼로리가 1,865kcal이고 소비한 칼로리가 1,645kcal이라는 것을 나타낸다. 더욱이 제28a도는 200kcal의 차리를 소비하기 위해서는 63분 동안 걸을 필요가 있음을 나타낸다. 마찬가지로 제28b도는 38분동안 달릴 필요가 있음을 나타낸다. 제28a도와 제28도의 디스플레이 화면 사이의 전환은 선택 스위치에 의해 전환될 수 있다.
다음으로 제29도와 제30도의 흐름도를 참조하여 상기 운동량 측정 장치의 전체 동작의 예를 설명한다. 먼저 장치의 전원은 ST 201에서 온으로 되어, 대상자의 성과, 나이, 키, 체중이 ST 202에서 입력된다. ST 203에서는 기초 대사 B가 식 (1)에 따라 계산된다. ST 204에서는 측정 개시 스위치가 눌려졌는지 판단된다. 스위치가 눌려지지 않은 경우는 스위치가 눌려질 때까지 대기한다. 반면에 스위치가 눌려지는 경우는 측정이 개시된다. 측정 전에 장치가 대상자에게 장착되어야 한다.
측정 개시에 따라 초기 측정이 수행되고(ST 206), 대상자의 신체 움직임에 관련된 데이터가 가속 센서(1)에 의해 획득된다. ST 208에서는 획득된 데이터가 10초 동안 누적되었는지가 판단된다. 판단 결과가 부정이면 섭취한 칼로리를 입력하기 위한 키가 눌려졌는지가 판단된다(ST 209). ST 209에서의 판단 결과가 긍정이면 섭취한 칼로리 Af가 입력되고(ST 210) 처리 단계는 ST 207로 되돌아간다. ST 209에서의 판단 결과가 부정이면 처리 단계는 ST 210을 생략하고 ST 207로 되돌아가 가속 센서(1)에 의한 데이터 획득을 계속한다. ST 208에서의 판단 결과가 긍정이면 운동량 A(에너지 기초 대사 Eact)는 ST 211에서 식 (5)에 따라 계산되어 ST 212에서 디스플레이된다.
섭취한 칼로리 Af와 운동량(소비한 칼로리) A사이의 차이(Af- A)가 계산되어 디스플레이된 후에(ST 213) 섭취한 칼로리 Af가 소비한 칼로리 A 보다 큰지가 판단된다(ST 214). 판단 결과가 부정이면(즉, Af≤A), (A - Af)/γ이 계산되어 디스플레이된다(ST 215). (Af- A)/γ의 계산은 현재 필요한 칼로리를 얻기 위해 섭취할 음식과 그 양을 결정하기 위한 것이다. 따라서 상수 γ의 차이는 각각의 음식에 따라 설정된다. 예를 들어 γ은 밥 한 그릇에 대해서는 160kcal이고, 우동(국수) 한 그릇에 대해서는 350kcal이며, 토스트 한 조각에 대해서는 120kcal이다. ST 215의 완료에 따라 처리 단계는 ST 219로 진행한다.
ST 214의 판단 결과가 긍정이면 (Af- A)/α1이 계산되어 디스플레이되고(ST 216), 여기서 α1은 3.5kcal/min로서 걷기에 대한 상수이다. (Af- A)/α1의 계산은 잉여 칼로리를 소비하기 위해 얼마나 오래 걸어야 하는지를 결정한다. ST 217에서는 선택 스위치가 눌려졌는지가 판단된다. 판단결과가 긍정이면 (Af- A)/α2가 계산되어 디스플레이되고(ST 218), α2= 5kcal/min은 달리기에 대한 상수이다. 이 계산은 잉여 칼로리를 소비하기 위해 얼마나 오래 달려야할지를 결정하기 위한 것이다. (Af - A()/α1과 (Af- A)/α2를 계산함에 있어 (Af- A - A')가 (Af- A) 대신에 사용될 수 있다. 파라미터 A'는 현재 시간으로부터 0:00까지의 정적인(quiet-stste) 기초 대사이며, A'= 1.2×B와 같이 계산된다. (Af- A - A')를 사용함으로써 섭취한 칼로리와 소비한 칼로리 사이의 차이가 보다 정확히 계산될 수 있다. ST 217에서의 판단 결과가 부정이거나 ST 218이 실행되면 처리 단계는 ST 219로 진행한다.
ST 219에서는 측정 개시로부터 24시간이 경과되었는지가 판단된다. 판단 결과가 부정이면 ST 207 - ST 219가 반복된다. 판단 결과가 긍정이면 24시간 동안의 데이터가 갱신되고, 섭취한 칼로리와 소비한 칼로리 사이의 대응하는 비교 결과와 소비한 24시간 동안의 칼로리가 상기한 방법으로 디스플레이된다(ST 220). 다음 처리 단계는 다음 24시간에 대한 데이터 획득 개시를 위해 ST 206으로 돌아간다. 24시간 동안의 데이터가 메모리에 기억되는 것은 물론이다.
제31도는 제29도와 제30도의 처리 흐름에서의 섭취한 칼로리 입력 단계(ST 210)의 특정예를 나타낸다. 이 예는 바로 섭취한 칼로리를 입력하는 경우를 나타낸다. 이 예에서는 섭치한 칼로리 입력 수단은 3개의 키 즉, 100키, 10키, 1키로 구성된다. 이들 입력키를 누름에 따라 지금까지 섭취한 칼로리 입력의 누산값으로 메모리에 기억되는 상기 입력 섭취 칼로리 값이 디스플레이된다(ST 301). 동시에 현재의 입력을 위해 사용될 입력 섭취 칼로리 값은 0으로 초기화되고(ST 302) 입력 섭취 칼로리 값 0이 디스플레이된다(ST 303).
ST 304에서는 100키가 눌려졌는지가 판단된다. 100키가 눌려짐에 따라 현재 입력 섭취 칼로리 값에 100을 더함으로써 얻어지는 값이 새로운 입력 섭취 칼로리 값으로서 디스플레이된다(ST 305와 ST 303). 마찬가지로 ST 306에서는 10키가 눌려졌는지가 판단된다. 10키가 눌려질 때 마다 현재 입력 섭취 칼로리 값에 10을 더함으로써 얻어지는 값이 새로운 입력 섭취 칼로리 값으로서 디스플레이된다(ST 307과 ST 303). ST 308에서는 1키가 눌려졌는지가 판단된다. 1키가 눌려질 때 마다 현재 입력 섭취 칼로리 값에 1을 더함으로써 얻어지는 값이 새로운 입력 섭취 칼로리 값으로서 디스플레이된다(ST 309와 ST 303). 다음에 ST 310에서는 설정키가 눌려졌는지가 판단된다. 판단 결과가 긍정이면 입력 섭취 칼로리 값인 상기 입력은 현재 입력 섭취 칼로리 값에 더해지며, 즉 상기 입력 섭취 칼로리 값이 갱신된다(ST 311). 다음에 처리 단계는 ST 301로 돌아가며, 여기서 갱신된 상기 입력 섭취 칼로리 값이 디스플레이된다(제23c도와 제25b도 참조). 한편 설정키가 눌려지지 않아(ST 310) 디스플레이 스위칭 키가 눌려지면(ST 312) 섭취한 칼로리 입력 처리 단계가 종결된다. 디스플레이 스위칭키가 눌려지지 않는 경우(ST 312)는 상기 루프가 반복된다.
제32도는 섭취한 칼로리 입력 처리 단계의 다른 특정예를 나타낸다. 이 예는 상기한 메뉴판(230)이 섭취한 칼로리의 입력을 위해 사용되고 메뉴판(230)에 등록된 수치가 업키와 다운키를 통해 입력되는 경우이다. 먼저 상기 예에서처럼 상기 입력 섭취 칼로리 값이 디스플레이된다(ST 321). 동시에 칼로리 수치가 1로 초기화되어(ST 322) 칼로리 수치 1이 디스플레이된다(ST 323). ST 324에서는 업키가 눌려졌는지가 판단된다(ST 324). 업키가 눌려질 때 마다 현재 칼로리 수치에 1을 더함으로써 얻어지는 수치가 새로운 칼로리 수치로 디스플레이된다(ST 325와 ST 323). ST 326에서는 다운키가 눌려졌는지가 판단된다. 다운키가 눌려질 때마다 현재의 칼로리 수치로부터 1씩 감함으로써 얻어지는 수치가 새로운 칼로리 수치로서 디스플레이된다(ST 328과 ST 323). 칼로리 수치가 ST 327에서 1이라고 판단되면 처리 단계는 ST 328을 생략하고 ST 323으로 진행된다.
ST 329에서는 설정키가 눌려졌는지가 판단된다. 판단결과가 긍정이면 눌려진 칼로리 수치에 대응하는 칼로리 값(전자는 후자에 관련하여 메모리에 미리 기억됨)이 입력 섭취 칼로리 값에 의해 형성된다(ST 330). 이에 따라 설정된 입력 섭취 칼로리 값은 현재 상기 입력 칼로리 값에 더해지며, 즉 상기 입력 칼로리 값이 갱신된다(ST 331). 다음에 처리 단계는 ST 321로 진행되고, 갱신된 상기 입력 섭취 칼로리 수치가 디스플레이된다(제23a도, 제23b도 및 제25a도). 이 처리 단계는 디스플레이 스위칭 키가 눌려지면 종결된다(ST 332). 눌려지지 않는 경우는 상기 루프의 단계가 반복된다.
제31도와 제32도의 섭취 칼로리 입력 처리 단계중 하나만이 채택될 수도 있다. 이와 달리 2개의 처리 단계중 하나만이 사용자의 요구에 따라 선택하도록 이용될 수도 있다.
본 발명은 대상자가 자신이 수행한 운동의 적절함을 보다 용이하게 판단하도록 할 수 있을 뿐만아니라 필요한 운동량을 알 수 있도록 하는 운동량 측정 장치를 제공하게 된다.

Claims (7)

  1. 활동하는 생체의 신체 움직임을 검출하기 위한 가속 센서와, 이 가속 센서의 검출 신호에 따라 운동량을 계산하기 위한 수단과, 상기 계산된 운동량을 디스플레이하기 위한 디스플레이부를 구비한 운동량 측정 장치에 있어서, 신체의 동작을 복수의 동작 유형중 하나로서 분류하고, 각 동작 유형들의 소비 에너지를 계산하며, 이 계산된 소비 에너지로부터 전체 소비 에너지를 계산하는 수단과; 상기 디스플레이부에 상기 계산된 전체 소비 에너지를 디스플레이시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 운동량 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 생체의 동작은 가속 센서와 출력 파형의 패턴을 판별함으로써 분류되는 것을 특징으로 하는 운동량 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 동작 유형은 수면, 착석, 기립, 걷기 및 달리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동량 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이부에 각 동작 유형들의 시간 길이 사이의 비율을 디스플레이시키는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 운동량 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이부에 소정의 시간 간격에서 시간순으로 동작 유형의 발생 패턴을 디스플레이시키는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 운동량 측정 장치.
  6. 제2항에 있어서, 가속 파형의 원 스텝부의 평균 가속 진폭이 계산되고, 그 평균이 규정된 진폭과 동일하거나 작으면 동작은 걷기인 것으로 판단되고, 그 평균이 규정된 진폭보다 크면 동작은 달리기인 것으로 판단되며, 가속 파형에서 하향 가속파형이 먼저 나타나고 상향 가속 파형이 나중에 나타나면 동작은 기립인 것으로 판단되고, 가속 파형에서 상향 가속 파형이 먼저 나타나고 하향 가속 파형이 나중에 나타나면 동작은 착석인 것으로 판단되며, 규정된 기간에서 가속 파형에 변화가 발생하지 않으면 동작은 수면인 것으로 판단되는 것을 특징으로 하는 운동량 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서, 각 동작에 대한 소비 에너지는 [{(동작의 상대 대사율) + 1.2}×(동작 시간의 길이)×(기초 대사)]에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 운동량 측정 장치.
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