| 【発明の名称】 |
運動量計付き携帯／ＰＨＳ |
| 【発明者】 |
【氏名】山崎 岩男
【氏名】山崎 貴三代
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| 【要約】 |
【課題】携帯／ＰＨＳに運動量計と体脂肪計を取り付けて計測を容易にすると共に、計測データを交換したり、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を内蔵し、正面にＬＣＤの表示部Ｄを設け、その下方にデータの入力を確定する決定ボタンＢ１と、処理メニューを呼び出すメニューボタンＢ２と、上下左右のスクロールボタンＢ３と、入力したデータを修正するクリアボタンＢ４と、通話を開始する開始ボタンＢ５と、電源のオン・オフと通話を終了する電源／終了ボタンＢ６と、０〜９の数字キーと＊、＃からなるダイヤルボタンＢ７などを配置する。また、ケース上方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】 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、計測した運動量を表示する表示手段と、を備えてなる運動量計付き携帯／ＰＨＳ。
【請求項２】 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、換算した消費カロリーを表示する表示手段と、を備えてなる運動量計付き携帯／ＰＨＳ。
【請求項３】 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、算出した体脂肪率を表示する表示手段と、を備えてなる運動量計付き携帯／ＰＨＳ。
【請求項４】 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、計測した運動量を文字メッセージとしてメール送信するメール送信手段と、を備えてなる運動量計付き携帯／ＰＨＳ。
【請求項５】 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、換算した消費カロリーを文字メッセージとしてメール送信するメール送信手段と、を備えてなる運動量計付き携帯／ＰＨＳ。
【請求項６】 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、算出した体脂肪率を文字メッセージとしてメール送信するメール送信手段と、を備えてなる運動量計付き携帯／ＰＨＳ。
【請求項７】 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または４または５記載の運動量計付き携帯／ＰＨＳ。
【請求項８】 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４または５または６記載の運動量計付き携帯／ＰＨＳ。
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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、運動量計と体脂肪計を具備する携帯電話やＰＨＳ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、これらの商品は計測するときに常に身体に付けていなければならないというわずらわしさがあった。また、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、普段持ち歩くことの多い携帯／ＰＨＳに運動量計と体脂肪計を取り付けて計測を容易にすると共に、携帯／ＰＨＳの通信機能を活用して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、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、計測した運動量を表示する表示手段と、を備えてなる運動量計付き携帯／ＰＨＳである。請求項２の発明は、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、換算した消費カロリーを表示する表示手段と、を備えてなる運動量計付き携帯／ＰＨＳである。請求項３の発明は、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、算出した体脂肪率を表示する表示手段と、を備えてなる運動量計付き携帯／ＰＨＳである。請求項４の発明は、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、計測した運動量を文字メッセージとしてメール送信するメール送信手段と、、を備えてなる運動量計付き携帯／ＰＨＳである。請求項５の発明は、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、換算した消費カロリーを文字メッセージとしてメール送信するメール送信手段と、を備えてなる運動量計付き携帯／ＰＨＳである。請求項６の発明は、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、算出した体脂肪率を文字メッセージとしてメール送信するメール送信手段と、を備えてなる運動量計付き携帯／ＰＨＳである。請求項７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または４または５記載の運動量計付き携帯／ＰＨＳである。請求項８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４または５または６記載の運動量計付き携帯／ＰＨＳ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、本発明を実施した運動量計付き携帯／ＰＨＳの正面図を示す。運動量計付き携帯／ＰＨＳ１は、人体インピーダンス測定回路２と運動量測定回路３を内蔵し、正面にＬＣＤの表示部Ｄを設け、その下方にデータの入力を確定する決定ボタンＢ１と、処理メニューを呼び出すメニューボタンＢ２と、上下左右のスクロールボタンＢ３と、入力したデータを修正するクリアボタンＢ４と、通話を開始する開始ボタンＢ５と、電源のオン・オフと通話を終了する電源／終了ボタンＢ６と、０〜９の数字キーと＊、＃からなるダイヤルボタンＢ７などを配置する。また、ケース上方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】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。
【００１０】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、運動量計付き携帯／ＰＨＳ１を一方の手で握り、他方の手を添えて左右の親指で給電側電極Ｅ１、Ｅ１と検出側電極Ｅ２、Ｅ２を押さえる。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。左右の間隔を広くするため、給電側電極Ｅ１、Ｅ１と検出側電極Ｅ２、Ｅ２を運動量計付き携帯／ＰＨＳ１の斜め対向側面に設ける場合は、図４に示すように、左右の親指を給電側電極Ｅ１、Ｅ１と検出側電極Ｅ２、Ｅ２に押し当て、左右の手でそれぞれ運動量計付き携帯／ＰＨＳ１の上部と下部を支持する。
【００１１】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。
【００１２】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。
【００１３】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。
【００１４】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、ボタンを操作して性別、年齢（生年月日）、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。
【００１５】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。
【００１６】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。
【００１７】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。
【００１８】本発明を実施した運動量計付き携帯／ＰＨＳは以上のような構成で、体脂肪を測定するときは、まず、メニューボタンＢ２で体脂肪測定メニューを呼び出し、決定ボタンＢ１、スクロールボタンＢ３、クリアボタンＢ４、ダイヤルボタンＢ７などを操作して性別、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。また、データを入力する度に決定ボタンＢ１を押して入力を確定し、これにより次の入力に移行する。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、スクロールボタンＢ３を操作して測定開始を選択し、決定ボタンＢ１を押して体脂肪の測定をスタートさせる。スタートと同時に、運動量計付き携帯／ＰＨＳ１の側面にある給電側電極Ｅ１、Ｅ１と検出側電極Ｅ２、Ｅ２に左右の親指を押し当てる。測定を開始してしばらくすると、表示部Ｄに算出した体脂肪率と基礎代謝量が表示される。
【００１９】運動量を測定するときは、メニューボタンＢ２で運動量測定メニューを呼び出し、運動量計付き携帯／ＰＨＳ１を身体に付けた状態でスクロールボタンＢ３を操作して測定開始を選択し、決定ボタンＢ１を押して運動量の測定をスタートさせる。運動量の測定は、スケジュール機能を利用して毎日決められた時刻に自動的にスタートさせてもよい。
【００２０】測定した運動量を照会するときは、スクロールボタンＢ３を操作して運動量照会メニューを選択し、決定ボタンＢ１を押す。これにより、表示部Ｄに測定した平均運動強度と運動回数および消費カロリーが表示される。
【００２１】測定した運動量を送信するときは、スクロールボタンＢ３を操作して運動量送信メニューを選択し、決定ボタンＢ１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、スケジュール機能を利用して毎日決められた時刻に自動的に送信させてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の運動量計付き携帯／ＰＨＳは運動量計と体脂肪計を備えて計測データを表示する一方、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、普段持ち歩くことの多い携帯／ＰＨＳに運動量計と体脂肪計を兼ね備えるので、専用のフィットネス用計測器を余分に身体に付けて持ち歩くわずらわしさがなくなると共に、付け忘れも防止できる。また、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２００１−３４６７８４（Ｐ２００１−３４６７８４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１２月１８日（２００１．１２．１８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１７４６３９（Ｐ２０００−１７４６３９） |
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