JP2004267535A

JP2004267535A - 消費カロリー測定計

Info

Publication number: JP2004267535A
Application number: JP2003063600A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Maruya; 拓丸屋
Original assignee: Senko Medical Instrument Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Senko Medical Instrument Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】運動の質を推定し、より正確に消費カロリーを測定できる消費カロリー測定計の提供。
【解決手段】被験者の心拍数を検出する心拍数計１と、被験者の血圧を検出する血圧計２と、被験者の動きを検出する加速度センサ３と、これらの測定結果を演算する演算部５を含む制御部６と、測定結果および演算結果を表示する表示部１０とを含み、測定結果を演算して被験者の消費カロリーを求めるとともに、加速度と心拍と血圧の各測定値の大小の組合せから運動の質を推定し、被験者の正味の消費カロリーを測定し表示する消費カロリー測定計。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正味の消費カロリーを正確且つ簡単に測定するための消費カロリー測定計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、個人レベルでの健康管理に対する関心が強く、自己の健康管理のため、摂取した食物のカロリーを計算したり、自己の運動量を測定するための商品が種々提供されている。
従来、自己の運動量を測定するための装置として、例えばサイクルマシンや歩数測定器が知られている。
また、自転車によるトレーニング中の心臓の負担度合および運動量を把握するのに適した装置として、被験者の心拍あるいは脈拍を検出する拍動センサーを備え、運動中の被験者の心拍出量を表示する表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、体動検出部、脈波検出部及び体温検出部を備え、被験者の拍数を、選択された回帰式に適用して、当該拍数に対応する消費カロリーを算出する、消費カロリー測定装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
また、加速度センサと脈波センサとを備え、生体から測定した脈拍数と該生体の体動の弁別結果に基づいて、生体の消費カロリーを算出する測定装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６５７６９号公報
【特許文献２】
国際公開第ＷＯ９７／４７２３９号パンフレット
【特許文献３】
特開平９−２９４７２７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術には、次のような問題があった。
サイクルマシンは測定場所が固定されており、被験者がそこを離れて歩行又は走行する消費カロリーは測定できない。
歩数測定器では、同じ１０００歩のカウントであっても、被験者が走っている場合と歩いている場合とでは消費カロリーが異なり、この運動の質を計測することができない。
また、特許文献１に記載された装置は、被験者の心拍出量を表示するものであるが、緊張して心拍数が増加した場合と運動した場合との判別がつかない。
さらに、特許文献２，３に記載された加速度センサを用いる装置では、加速が生じる原因が乗り物による移動の加速と、本人の運動による加速による場合の区別ができず、消費カロリーとして実質的に運動していない自動車、電車、バスでの移動の加速も含まれてしまうため、正味の消費カロリーを測定できない問題があった。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、運動の質を推定し、より正確に消費カロリーを測定できる消費カロリー測定計の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、被験者の心拍数を検出する心拍数計と、被験者の血圧を検出する血圧計と、被験者の動きを検出する加速度センサと、これらの測定結果を演算する演算部を含む制御部と、測定結果および演算結果を表示する表示部とを含む消費カロリー測定計であって、測定結果を演算して被験者の消費カロリーを求めるとともに、加速度と心拍と血圧との各測定値の大小の組合せから運動の質を推定し、被験者の正味の消費カロリーを測定し表示することを特徴とする消費カロリー測定計を提供する。
本発明の消費カロリー測定計において、心拍数計と血圧計を被験者の腕部に装着し、加速度センサを患者の腰又は腹部に装着する構成とするのが好ましい。
また、前記制御部は、前記運動の質を、
（１）加速度が大、心拍数が安静時より高、血圧が安静時より高い時、被験者の運動が大である；
（２）加速度が大、心拍数が安静時レベル、血圧が安静時レベルである時、乗り物による移動である；
（３）加速度が小、心拍数が安静時より高、血圧が安静時よりやや高い時、被験者の緊張による；
に分類し、少なくとも（１）の消費カロリーを測定し表示する制御を行うことが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の消費カロリー測定計の一実施形態を示す図である。この消費カロリー測定計は、被験者の心拍数を検出する心拍数計１と、被験者の血圧を検出する血圧計２と、被験者の動きを検出する加速度センサ３と、これらの測定結果を演算する演算部５を含む制御部６と、測定結果および演算結果を表示する表示部１０とを主要な構成要素として備えている。
【０００８】
上記心拍数計１は、例えば心電図波形に基づいて心拍数を計測できる機器を用いることができる。本発明の好ましい実施形態において、心拍数計１は、被験者の腕、特にリスト部に嵌めて用いるリストバンドを有する腕時計タイプのものが好ましい。なお、被験者の腰又は腹部に加速度センサ３、入力部４、制御部６及び表示部１０を含む測定計本体部を取り付ける場合、リスト部に取り付ける心拍数計１は、測定計本体部とは別個の電源（電池）で作動し、測定データを測定計本体部に無線又は有線で送信できるように構成することが望ましい。
【０００９】
上記血圧計２は、オシロメトリック法、半導体圧力センサを用いる微小圧センシングなどの方法で被験者の血圧を測定する機器を用いることができる。本発明の好ましい実施形態において、この血圧計２は被験者の腕、特にリスト部で血圧を簡単に測定できる微小圧センシングによる血圧計が好ましい。リスト部で血圧を測定する場合、その血圧計２は上記心拍数計１と同じリストバンドに取り付け、また同じ電源で作動させ、さらに同じ方法で測定計本体部に測定データを送信できるように構成することが好ましい。
【００１０】
上記加速度センサ３は、被験者が動いたレベル（運動強度）を加速度センサが感知し、加速度の強度を複数の段階で、例えば５段階又は１０段階で検出し、その累積によって被験者の運動量、歩数、消費カロリーを把握できる機器を用いることが好ましい。この加速度センサ３のセンサ部は従来周知の小型加速度センサ（例えば静電容量型加速度センサなど）を用いることができる。本発明の好ましい実施形態において、この加速度センサ３は、被験者の腰又は腹部、特にベルトに装着できるタイプのものが好ましい。この加速度センサ３は、入力部４、制御部６、表示部１０及び電源１１とからなる測定計本体部と一体に設けることができる他、被験者の体から離して設けられる測定計本体部と無線又は有線で送信できるように構成することもできる。
【００１１】
上記入力部４は、被験者の個人情報（パラメータ）を入力し、制御部６のＲＡＭ８に記憶させ、必要に応じて該個人情報を変更・修正するための複数の入力キーを備えて構成されている。被験者の個人情報としては、例えば性別、年齢、体重、身長、被験者の日常運動量などである。入力キーの構成は特に限定されず、ＲＯＭ７に記憶させておいた質問事項に応える形式でキー入力したり、或いはタッチパネル方式により入力できるように構成してもよい。
【００１２】
上記制御部６は、演算部５と、ＲＯＭ７と、ＲＡＭ８と、信号処理部９とを備えている。また、この制御部６内には、時刻を表示するための時計機能が含まれている。この制御部６には、測定計本体部を作動させるための電源１１が接続されていると共に、表示部１０が接続されている。この制御部６は、電源１１のオン状態のもとで、入力部４から入力された上述の個人情報を信号処理部６を通じてＲＡＭ８に記憶させ、心拍数計１、血圧計２及び加速度センサ３からそれぞれ入力され信号処理部６を通じて取り込んだ信号と上記個人情報とから、ＲＯＭ７に記憶されたプログラムに基づいて演算部５において必要な表示信号に演算するようになっている。演算部５で演算された信号は、表示部に出力され、各種情報が表示される。
【００１３】
上記電源１１は、乾電池、ボタン型電池、二次電池、太陽電池などの各種電池が好適に用いられ、好ましくは長寿命の乾電池、リチウム電池（ボタン型）などが用いられる。
【００１４】
上記表示部１０は、低電力で表示が可能な薄型平面ディスプレイパネルが用いられ、例えば液晶ディスプレイパネル、ＥＬディスプレイパネルなどが好適に用いられる。また、上述したように表示部１０をタッチパネルとし、入力部４の機能を持たせることもできる。
【００１５】
このように構成された消費カロリー測定計を使用するには、加速度センサ３、入力部４、制御部６、表示部１０及び電源１１とからなる測定計本体部の電源１１をオンとし、使用開始にあたっては、必要に応じて被験者の個人情報（パラメータ）を入力部４から入力する。これらの個人情報は、性別、年齢、身長、体重などであり、ＲＡＭ８に記憶される。
【００１６】
個人情報を入力した測定計本体部は被験者の腹部のベルトに装着する。また被験者のリスト部に、心拍数計１と血圧計２を有するリストバンドを取り付ける。該リストバンドの心拍数計１と血圧計２からは、無線又は有線によって測定計本体部の信号処理部９に各測定データが送られる。このように被験者は、ベルトに測定計本体を取り付けると共に、リスト部に心拍数計１と血圧計２を有するリストバンドを取り付け、運動を含め日常生活をおくる。被験者の運動は加速度センサ３により加速度レベルとして感知され、この加速度レベルは信号は信号処理部９を通じて演算部５におくられる。
【００１７】
被験者の総消費カロリーは、加速度センサ３の感知した時間当たりの加速度レベルを累積し、消費カロリー（運動量）に換算し、以下の式から算出される。
総消費カロリー＝基礎代謝量＋運動量
ここで、基礎代謝量は、身長、体重などの個人情報を基に、ＲＯＭ７に記憶されたプログラムに従って算出され、ＲＡＭ８に記憶される。
【００１８】
しかし、このように算出される総消費カロリーは、運動の質を考慮しておらず、例えば被験者が乗り物で移動した場合、被験者自身が運動していなくても、加速度センサ３が加速度を感知し、この加速度を運動量に積算してしまうため、正味の消費カロリーとは言えない。
この欠点を克服するため、本発明では、上記加速度レベルの測定と同時に、被験者の心拍数と血圧とを測定し、これらの測定データから運動の質を推定し、正味の消費カロリーを測定できるようにした。
【００１９】
被験者の正味の消費カロリーは、基礎代謝量と、被験者が実際に運動して消費されたカロリー（正味の運動消費カロリー）との合計量に相当する。
本発明では、被験者の運動の質を推定するため、制御部６において加速度センサ３、心拍数計１及び血圧計２によって測定された、加速度、心拍数及び血圧のデータに基づいて、以下の（１）〜（３）の推定を実行し、分類する。
（１）加速度が大、心拍数が安静時より高、血圧が安静時より高い時、被験者の運動が大である；
（２）加速度が大、心拍数が安静時レベル、血圧が安静時レベルである時、乗り物による移動である；
（３）加速度が小、心拍数が安静時より高、血圧が安静時よりやや高い時、被験者の緊張による。
【００２０】
上記（１）〜（３）において、被験者が実際に運動しているのは（１）のパターンのみであり、（２）及び（３）は被験者が消費したカロリーのうち、基礎代謝量より増加する分は少ないものと推定される。従って、正味の運動消費カロリーは、（１）で表される分に近いと言える。従って、本発明では、被験者の基礎代謝量と、（１）の消費カロリーとの合計量を正味の消費カロリーと判断し、表示部１０に表示できるようになっている。なお、総消費カロリー、上記正味の消費カロリーを表示する以外に、上記（２）および／または（３）の分のカロリーを表示することもできる。
【００２１】
表示部１０には、上記消費カロリーの他、心拍数、血圧、加速度レベル、歩数、時刻、累積運動量、累積消費カロリーなどの種々のデータを表示可能である。
また、表示部にスピーカーなどの音声出力を設け、表示部１０にデータを表示するとともに、音声でデータを出力し、さらにＲＯＭ７に記憶させておいたアドバイス、警告、時刻等を音声出力させることもできる。
さらに、病院等において、制御部６の蓄積データを無線（赤外線通信、携帯電話を含む）または有線でパソコン等に送信し、複数の被験者のデータを集中監視することもできる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の消費カロリー測定計は、測定結果を演算して被験者の消費カロリーを求めるとともに、加速度と心拍と血圧の各測定値の大小の組合せから運動の質を推定し、被験者の正味の消費カロリーを測定し表示する構成としたので、より正確に消費カロリーを測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の消費カロリー測定計の一実施形態を示す概略ブロック構成図である。
【符号の説明】
１…心拍数計、２…血圧計、３…加速度センサ、４…入力部、５…演算部、６…制御部、７…ＲＯＭ、８…ＲＡＭ、９…信号処理部、１０…表示部、１１…電源。

Claims

被験者の心拍数を検出する心拍数計と、被験者の血圧を検出する血圧計と、被験者の動きを検出する加速度センサと、これらの測定結果を演算する演算部を含む制御部と、測定結果および演算結果を表示する表示部とを含む消費カロリー測定計であって、測定結果を演算して被験者の消費カロリーを求めるとともに、加速度と心拍と血圧との各測定値の大小の組合せから運動の質を推定し、被験者の正味の消費カロリーを測定し表示することを特徴とする消費カロリー測定計。
心拍数計と血圧計を被験者の腕部に装着し、加速度センサを患者の腰又は腹部に装着する構成とした請求項１に記載の消費カロリー測定計。
前記制御部は、前記運動の質を、
（１）加速度が大、心拍数が安静時より高、血圧が安静時より高い時、被験者の運動が大である；
（２）加速度が大、心拍数が安静時レベル、血圧が安静時レベルである時、乗り物による移動である；
（３）加速度が小、心拍数が安静時より高、血圧が安静時よりやや高い時、被験者の緊張による；
に分類し、少なくとも（１）の消費カロリーを測定し表示する制御を行う請求項１又は２に記載の消費カロリー測定計。