| 【発明の名称】 |
モバイル運動量計 |
| 【発明者】 |
【氏名】山崎 岩男
【氏名】山崎 貴三代
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| 【要約】 |
【課題】いろいろな人と計測データを交換したり、計測データをコンピュータに送信して長期間の記録や分析プログラムによる支援などができるようにする。
【解決手段】人体インピーダンス測定回路２と運動量測定回路３と携帯／ＰＨＳ通信アダプタ（図示しない）との接続ケーブルＣを内蔵し、正面にＬＣＤの表示部Ｄを設け、その下方に電源／選択キーＫ１、数字のダウンキーＫ２とアップキーＫ３、確定キーＫ４および開始／終了キーＫ５を配置し、上下の側面に互いに電気的に絶縁する４端子電極を構成する一方の給電側電極Ｅ１、Ｅ１と、他方の検出側電極Ｅ２、Ｅ２を固着する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 表示部を有する携帯可能な筐体に、携帯／ＰＨＳとの通信アダプタと、身体動作を検知して運動量を計測する運動量計測手段と、を備え、計測した運動量を前記表示部に表示すると共に、文字メッセージとしてメール送信してなるモバイル運動量計。
【請求項２】 表示部を有する携帯可能な筐体に、携帯／ＰＨＳとの通信アダプタと、身体動作を検知して運動量を計測する運動量計測手段と、計測した運動量を消費カロリーに換算する消費カロリー換算手段と、を備え、換算した消費カロリーを前記表示部に表示すると共に、文字メッセージとしてメール送信してなるモバイル運動量計。
【請求項３】 表示部を有する携帯可能な筐体に、携帯／ＰＨＳとの通信アダプタと、電極を介して人体インピーダンスを測定する人体インピーダンス測定手段と、測定した人体インピーダンスに基づいて体脂肪率を算出する体脂肪率算出手段と、を備え、算出した体脂肪率を前記表示部に表示すると共に、文字メッセージとしてメール送信してなるモバイル運動量計。
【請求項４】 前記運動量として身体動作の加速度と回数を計測してなる請求項１または２記載のモバイル運動量計。
【請求項５】 前記メール送信を決められた時刻に自動的に行うようにしてなる請求項１または２または３記載のモバイル運動量計。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、健康増進のため各種の身体運動を行うフィットネスなどに使用し、携帯電話やＰＨＳとの通信アダプタを具備するモバイル運動量計に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】体脂肪は生体にとって重要な役割を担っているが、体脂肪が過剰に蓄積した状態である肥満は、多くの生活習慣病と深い関わりがある。このため、肥満を予防・解消することが健康にとって大切であり、肥満度合いに応じて毎日の運動量を適当にコントロールして消費カロリーと摂取カロリーの収支バランスを適正に保つ必要がある。そのためには体重だけでなく肥満のバロメータである体脂肪率と毎日の運動量をきちんと把握する必要がある。
【０００３】このような見地から、体脂肪計と運動量計を兼ね備える携帯用のフィットネス計測器が商品化されているが、これらの商品は、毎日の計測データを見ることはできるが、それを長期間記録して、例えば、月単位や年単位の変化を見たり、運動量と体脂肪率の関係をコンピュータで分析して適正な運動方法のアドバイスを得たりするようなことはできなかった。また、計測データは本人が見るだけでいろいろな人と交換して比べてみたり、専門家などに見てもらって第三者の意見を聞くようなこともできなかった。このため、長い間興味を持続させるのが難しく、これらの商品が長期にわたって有効に活用されることが少なかった。
【０００４】そこで本発明は、従来の携帯用フィットネス計測器に携帯／ＰＨＳの通信機能を付加することにより、いろいろな人と計測データを交換したり、計測データをコンピュータに送信して長期間の記録や分析プログラムによる支援などができるようにすることを目的になされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するために本発明は以下のように構成した。
【０００６】すなわち、請求項１の発明は、表示部を有する携帯可能な筐体に、携帯／ＰＨＳとの通信アダプタと、身体動作を検知して運動量を計測する運動量計測手段と、を備え、計測した運動量を前記表示部に表示すると共に、文字メッセージとしてメール送信してなるモバイル運動量計である。請求項２の発明は、表示部を有する携帯可能な筐体に、携帯／ＰＨＳとの通信アダプタと、身体動作を検知して運動量を計測する運動量計測手段と、計測した運動量を消費カロリーに換算する消費カロリー換算手段と、を備え、換算した消費カロリーを前記表示部に表示すると共に、文字メッセージとしてメール送信してなるモバイル運動量計である。請求項３の発明は、表示部を有する携帯可能な筐体に、携帯／ＰＨＳとの通信アダプタと、電極を介して人体インピーダンスを測定する人体インピーダンス測定手段と、測定した人体インピーダンスに基づいて体脂肪率を算出する体脂肪率算出手段と、を備え、算出した体脂肪率を前記表示部に表示すると共に、文字メッセージとしてメール送信してなるモバイル運動量計である。請求項４の発明は、前記運動量として身体動作の加速度と回数を計測してなる請求項１または２記載のモバイル運動量計である。請求項５の発明は、前記メール送信を決められた時刻に自動的に行うようにしてなる請求項１または２または３記載のモバイル運動量計である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】図１に、本発明を実施したモバイル運動量計の正面図を示す。モバイル運動量計１は、人体インピーダンス測定回路２と運動量測定回路３と携帯／ＰＨＳ通信アダプタ（図示しない）との接続ケーブルＣを内蔵し、正面にＬＣＤの表示部Ｄを設け、その下方に電源／選択キーＫ１、数字のダウンキーＫ２とアップキーＫ３、確定キーＫ４および開始／終了キーＫ５を配置し、上下の側面に互いに電気的に絶縁する４端子電極を構成する一方の給電側電極Ｅ１、Ｅ１と、他方の検出側電極Ｅ２、Ｅ２を固着する。
【０００９】電源／選択キーＫ１は、約２秒のロングオンによる電源のオン・オフと、入力データや表示データの切換え操作を行う。ダウンキーＫ２は、キーを押す毎に数字を１ずつ下降させて数字を入力する。アップキーＫ３は、キーを押す毎に数字を１ずつ上昇させて数字を入力する。性別、年齢（生年月日）、身長、体重の個人データを入力するときは、それぞれデフォルト値が表示され、データ入力はそれらの数値をダウンキーＫ２とアップキーＫ３で修正しながら行う。確定キーＫ４は、入力データの確定を行い、確定キー４が押されると次の入力に移行する。開始／終了キーK５は、体脂肪の測定や運動量の測定をスタートさせる。
【００１０】表示部Ｄは、性別、年齢、身長、体重などの入力データ、体脂肪率、基礎代謝量、運動量、消費カロリーなどを表示する。
【００１１】図２に、人体インピーダンス測定回路のブロック図を示す。人体インピーダンス測定回路２は、発振器２１が生成する５０ｋＨｚの正弦波交流電圧を駆動回路２２、切換スイッチ２３Ａを介して給電側電極Ｅ１、Ｅ１に供給する。
【００１２】人体インピーダンスを測定するときは、両腕を肩の高さでまっすぐ伸ばし、図３に示すように、モバイル運動量計１の給電側電極Ｅ１、Ｅ１と検出側電極Ｅ２、Ｅ２を左右の人差し指と親指の間に挟む。これにより、左右の検出側電極Ｅ２、Ｅ２の間に交流電圧が発生し、両手間の人体インピーダンスを測定する。
【００１３】検出側電極Ｅ２、Ｅ２に発生した交流電圧を切換スイッチ２３Ａ、帯域フィルタ２４、整流回路２５、増幅器２６を介して直流電圧に変換し、波形整形、レベル調整、オフセット調整した後、Ａ／Ｄ変換器２７、Ｉ／Ｏインタフェース１６を介してＣＰＵ１４に入力する。
【００１４】人体インピーダンス測定回路２を構成する要素の経時変化や温度特性による測定誤差を修正するため、人体インピーダンスを測定する前に、検出側回路の出力特性をあらかじめ校正する。すなわち、２つの変量である人体インピーダンスＺと検出側回路が検出する交-流電圧Ｖの関係を回帰直線Ｚ＝ｋ・Ｖ＋Ｃ０にあてはめる。そして、抵抗値が既知の２つの抵抗Ｒ１とＲ２の両端に、人体インピーダンスＺを測定するときと同じ所定の交流電圧を印加し、抵抗Ｒ１とＲ２の両端に発生する交流電圧Ｖを検出して回帰直線の比例定数ｋと固定定数Ｃ０を求める。
【００１５】このため、ＣＰＵ１４から制御信号を出力してＩ／Ｏインタフェース１６、切換ユニット２８、切換制御回路２９Ａを介して切換スイッチ２３Ａを切換え、駆動回路２２と帯域フィルタ２４との間に２つの抵抗Ｒ１とＲ２を接続する。次に、ＣＰＵ１４から制御信号を出力してＩ／Ｏインタフェース１６、切換ユニット２８、切換制御回路２９Ｂを介して切換スイッチ２３Ｂを切換え、測定対象を抵抗Ｒ１あるいは抵抗Ｒ２に切換える。
【００１６】図５に、本発明を実施した運動量測定回路のブロック図を示す。運動量測定回路３は、電極を介して人体インピーダンスを測定する人体インピーダンス測定手段１１０と、キーを操作して性別、年齢、身長、体重の個人データを入力する個人データ入力手段１２０と、人体インピーダンスと個人データに基づいて体脂肪率を算出する体脂肪率算出手段１３０と、個人データと体脂肪率に基づいて基礎代謝量を算出する基礎代謝量算出手段１４０と、運動量を計測する運動量計測手段１５０と、計測した運動量と基礎代謝量に基づいて運動の消費カロリーを計算する消費カロリー計算手段１６０で構成する。
【００１７】図６に、運動量計測手段１５０の運動量計の模式図を示す。運動量計３０は、半導体圧力センサ３１の圧力ポート３１ａに揺動自在に振子３２を挿入する。振子３２は、可撓性の弾性線３２ａの先端におもり３２ｂを取り付け、基端を半導体圧力センサ３１のシリコンダイヤフラム３１ｂに固着する。おもり３２ｂは、動作によって３６０°方向に揺動し、シリコンダイヤフラム３１ｂが変形してひずみが生じる。これにより、シリコンダイヤフラム３１ｂのストレイン・ゲージでピエゾ抵抗効果による抵抗変化が起こり、動作の加速度に応じて振幅が変化するパルス状のブリッジ電圧が発生する。このパルス状のブリッジ電圧をハイゲインアンプで増幅して身体動作の加速度と回数を計測する。運動量計３０は、ばねに取り付けたおもりの相対変位をストレイン・ゲージで検出したり、ばねの代わりに圧電素子を利用しておもりの変位に比例して生じる電荷を検出したり、あるいは、磁界の中をおもりに固定したコイルが動くときに生じる誘導起電力を検出して身体動作の加速度と回数を計測してもよい。
【００１８】基礎代謝量算出手段１４０は、個人データと体脂肪率に基づいて次の計算式によって基礎代謝量を算出する。
基礎代謝量＝Ｃ0 ×体重×（１００−体脂肪率）／１００＋Ｃ1Ｃ0 ＝２４．０３４９ 女性４０歳未満２１．９５１ 女性４０歳以上２７．７１７ 男性４０歳未満２５．３３３ 男性４０歳以上Ｃ1 ＝４２７．６４ 女性４０歳未満４２４．３８ 女性４０歳以上１８８．２１ 男性４０歳未満２４３．２８ 男性４０歳以上なお、運動量測定回路３に人体インピーダンス測定手段１１０と体脂肪率算出手段１３０を設けない場合は、身長と体重の関係から体表面積を求め、これに性別、年齢別に設定した体表面積１ｍ2 当りの基準基礎代謝量を掛けて基礎代謝量を求めてもよい。
【００１９】消費カロリー計算手段１６０は、運動量計３０が計測した身体動作の加速度と回数および基礎代謝量に基づいて安静時を含めた１日の平均運動強度を求め、これに２４時間の分数を掛けて１日の消費カロリーを求める。
１日の消費カロリー（ｋｃａｌ）＝平均運動強度（ｋｃａｌ／分）×１４４０（分）
運動強度は、運動の際に消費する１分当りの消費カロリーを表し、次の式によって求める。
運動強度（ｋｃａｌ／分）=（エネルギー代謝率×基礎代謝量＋安静時の代謝量）（ｋｃａｌ）／１４４０（分）
エネルギー代謝率は、運動の強さによって基礎代謝量の何倍のカロリーを消費するかを表し、例えば、運動の強さが散歩程度の場合は２．０、歩行程度の場合は３．０、速足は５．０、駈足は７．０などのように、運動の強さとエネルギー代謝率の相関関係を実測によって求める。運動の強さは、運動量計３０が計測した身体動作の加速度に比例するのでこれによりその値を推定する。なお、運動量計３０が身体動作を検出しないときは安静時と判定し、このときのエネルギー代謝率を０として計算する。また、安静時の代謝量は基礎代謝量の１．２倍とする。
【００２０】本発明を実施したモバイル運動量計は以上のような構成で、体脂肪を測定するときは、まず、電源／選択キーＫ１とダウンキーＫ２、アップキーＫ３および確定キー４を操作して性別、年齢、身長および体重の個人データを入力する。個人データを入力するときは、それぞれのデフォルト値が表示され、データの入力はそれらの数値を修正しながら行う。個人データの入力は初回のみ行い、体重などデータ値が変化したときだけ先に入力したデータを修正する。次に、開始／終了キーK５を押した後、モバイル運動量計１の上下の側面に設けた給電側電極Ｅ１、Ｅ１と検出側電極Ｅ２、Ｅ２を左右の人差し指と親指の間に挟んで体脂肪の測定をスタートさせる。測定を開始してしばらくすると、表示部Ｄに体脂肪率が表示され、次に電源／選択キーＫ１を押すと、基礎代謝量が表示される。
【００２１】運動量を測定するときは、モバイル運動量計１を腕や腰に付け、開始／終了キーK５を押して運動量の測定をスタートさせる。運動量の測定がスタートすると、電源／選択キーＫ１を押す毎に画面が切り換わり、平均運動強度と運動回数および消費カロリーが順番に表示される。運動量の測定は、毎日決められた時刻に自動的にスタートさせてもよい。
【００２２】測定した運動量を送信するときは、図４に示すように、モバイル運動量計１を接続ケーブルＣを介して携帯／ＰＨＳ（Ｍ）に接続し、電源／選択キーＫ１を押して送信メニューを選択し、確定キー４を押す。これにより、測定した運動量がセンタのコンピュータあるいは他の携帯／ＰＨＳに送信される。運動量の送信は、モバイル運動量計１を携帯／ＰＨＳ（Ｍ）に接続した状態で毎日決められた時刻に自動的に送信させてもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のモバイル運動量計は携帯／ＰＨＳとの通信アダプタを備えて計測データを文字メッセージとしてメール送信する。従って、本発明によれば、計測データをいろいろな人の携帯／ＰＨＳと交換することにより、ゲーム感覚でダイエットやエクササイズを楽しむことができる。また、計測データをセンタのコンピュータに送信することにより、計測データを長期間記録できるようになると共に、分析プログラムによる適正な運動方法のアドバイスなどの支援を受けることができるようになる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１１４６２８
【氏名又は名称】ヤーマン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年６月１２日（２０００．６．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７７７９
【弁理士】
【氏名又は名称】牧 哲郎 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３４６７８３（Ｐ２００１−３４６７８３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１２月１８日（２００１．１２．１８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１７４６３８（Ｐ２０００−１７４６３８） |
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