JPH08317920A - エネルギー消費量測定装置及び方法 - Google Patents
エネルギー消費量測定装置及び方法Info
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- JPH08317920A JPH08317920A JP7130307A JP13030795A JPH08317920A JP H08317920 A JPH08317920 A JP H08317920A JP 7130307 A JP7130307 A JP 7130307A JP 13030795 A JP13030795 A JP 13030795A JP H08317920 A JPH08317920 A JP H08317920A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被検者の運動状態を区別可能とし、各運動状
態毎に夫々用意された検出加速度に対応する正確で高精
度のエネルギー消費量が測定できる装置を提供する。 【構成】 心拍数算出部９で心電図電極４よりの検出信
号に基づいて被検者の心拍数を測定し、同時に加速度セ
ンサ６で被験者の垂直方向加速度を測定ずる。そして、
この心拍数と加速度との関係より被検者の移動状態を特
定し、特定した運動状態毎に夫々適した加速度よりのエ
ネルギー消費量推定式を特定し、この特定した推定式に
従って、測定加速度の積分値を基にエネルギー消費量を
求める。
態毎に夫々用意された検出加速度に対応する正確で高精
度のエネルギー消費量が測定できる装置を提供する。 【構成】 心拍数算出部９で心電図電極４よりの検出信
号に基づいて被検者の心拍数を測定し、同時に加速度セ
ンサ６で被験者の垂直方向加速度を測定ずる。そして、
この心拍数と加速度との関係より被検者の移動状態を特
定し、特定した運動状態毎に夫々適した加速度よりのエ
ネルギー消費量推定式を特定し、この特定した推定式に
従って、測定加速度の積分値を基にエネルギー消費量を
求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は運動に伴うエネルギー消
費量を正確に算出することができるエネルギー消費量測
定装置及び方法に関するものである。
費量を正確に算出することができるエネルギー消費量測
定装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、エネルギー消費量の評価方法
として、体の重心に近い部分の垂直加速度の積分値とエ
ネルギー消費量との間に高い相関関係があることが認め
られている。このため、これを利用した小型で携帯に便
利な加速度センサーを用いたエネルギー消費量を推定す
る機器が開発されている。しかしながら、この従来の機
器では、平地における運動量を基準としたエネルギー消
費量を求める機能があるのみであった。
として、体の重心に近い部分の垂直加速度の積分値とエ
ネルギー消費量との間に高い相関関係があることが認め
られている。このため、これを利用した小型で携帯に便
利な加速度センサーを用いたエネルギー消費量を推定す
る機器が開発されている。しかしながら、この従来の機
器では、平地における運動量を基準としたエネルギー消
費量を求める機能があるのみであった。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、階
段昇降や坂道歩行のような垂直方向への重心移動を伴う
運動は、平地における運動に比し、実際のエネルギー消
費量の増加に対する加速度の積分値の変化が少なくなっ
ているため、係る場合、例えば階段昇降や坂道歩行及び
走行時のエネルギー消費量を過小評価してしまうもので
あった。このため、正確なエネルギー消費量が求められ
ず、運動環境によっては心臓などに過負荷がかかること
にもなっていた。
段昇降や坂道歩行のような垂直方向への重心移動を伴う
運動は、平地における運動に比し、実際のエネルギー消
費量の増加に対する加速度の積分値の変化が少なくなっ
ているため、係る場合、例えば階段昇降や坂道歩行及び
走行時のエネルギー消費量を過小評価してしまうもので
あった。このため、正確なエネルギー消費量が求められ
ず、運動環境によっては心臓などに過負荷がかかること
にもなっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解決することを目的として成されたもので、上述の問題
点を解決する一手段として以下の構成を備える。
解決することを目的として成されたもので、上述の問題
点を解決する一手段として以下の構成を備える。
【０００５】即ち、被検者の心拍数を測定する心拍数測
定手段と、被検者の移動加速度を検出する加速度検出手
段と、前記加速度検出手段の検出加速度と前記心拍数測
定手段で測定した心拍数より被検者の移動状態を特定す
る移動状態特定手段と、前記移動状態特定手段で特定し
た移動状態に対応した条件に従って、前記加速度検出手
段での検出加速度に従ってエネルギー消費量を算出する
算出手段とを備えることを特徴とする。
定手段と、被検者の移動加速度を検出する加速度検出手
段と、前記加速度検出手段の検出加速度と前記心拍数測
定手段で測定した心拍数より被検者の移動状態を特定す
る移動状態特定手段と、前記移動状態特定手段で特定し
た移動状態に対応した条件に従って、前記加速度検出手
段での検出加速度に従ってエネルギー消費量を算出する
算出手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】そして例えば、前記移動状態特定手段は、
前記加速度検出手段での検出加速度量に比し心拍数が多
い場合には傾斜地での移動であり、前記加速度検出手段
での検出加速度量に比し心拍数がさほど多くない場合に
は平坦地での移動であると移動状態を特定することを特
徴とする。
前記加速度検出手段での検出加速度量に比し心拍数が多
い場合には傾斜地での移動であり、前記加速度検出手段
での検出加速度量に比し心拍数がさほど多くない場合に
は平坦地での移動であると移動状態を特定することを特
徴とする。
【０００７】あるいはまた、例えば、算出手段は、予め
登録した前記移動状態特定手段で特定可能な種類の移動
状態毎の算出式に前記加速度検出手段での検出加速度を
代入してエネルギー消費量を算出することを特徴とす
る。そして、例えば前記移動状態特定手段での特定移動
状態は、少なくとも略平坦地移動状態と階段移動状態と
を含み略平坦地状態では以下の計算式 Ｙ＝０．３０７Ｘ＋０．００２（Ｋｃａｌ／ｋｇ／ｍｉ
ｎ） を用い、階段移動状態では、以下の計算式 Ｙ＝１．４７２Ｘ＋０．０１５（Ｋｃａｌ／ｋｇ／ｍｉ
ｎ） ただし、Ｙ＝エネルギー消費量；Ｘ＝検出加速度（Ｇ） を用いることを特徴とする。
登録した前記移動状態特定手段で特定可能な種類の移動
状態毎の算出式に前記加速度検出手段での検出加速度を
代入してエネルギー消費量を算出することを特徴とす
る。そして、例えば前記移動状態特定手段での特定移動
状態は、少なくとも略平坦地移動状態と階段移動状態と
を含み略平坦地状態では以下の計算式 Ｙ＝０．３０７Ｘ＋０．００２（Ｋｃａｌ／ｋｇ／ｍｉ
ｎ） を用い、階段移動状態では、以下の計算式 Ｙ＝１．４７２Ｘ＋０．０１５（Ｋｃａｌ／ｋｇ／ｍｉ
ｎ） ただし、Ｙ＝エネルギー消費量；Ｘ＝検出加速度（Ｇ） を用いることを特徴とする。
【０００８】
【作用】以上の構成において、エネルギー消費量の増加
と心拍数の変化に密接な関係があることに着目し、心拍
数と加速度とを同時に測定し、被検者の運動状態を区別
可能とし、各運動状態毎に夫々用意された検出加速度に
対応する正確で高精度のエネルギー消費量が測定でき
る。
と心拍数の変化に密接な関係があることに着目し、心拍
数と加速度とを同時に測定し、被検者の運動状態を区別
可能とし、各運動状態毎に夫々用意された検出加速度に
対応する正確で高精度のエネルギー消費量が測定でき
る。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【００１０】
【第１実施例】図１は本発明に係る一実施例のブロツク
構成図である。
構成図である。
【００１１】図１において、１はＲＯＭ２に格納された
プログラムに従い、本実施例装置の全体制御を司るＣＰ
Ｕ、２は上述のＣＰＵ１のプログラム等を記憶するＲＯ
Ｍ、３はＣＰＵ１の処理経過等を一時記憶するためのＲ
ＡＭ、４は心拍数を測定するための心電図電極、５はそ
の心電図電極よりの測定信号を増幅すると共に対応する
デジタル信号に変換するＥＣＧインタフェースである。
プログラムに従い、本実施例装置の全体制御を司るＣＰ
Ｕ、２は上述のＣＰＵ１のプログラム等を記憶するＲＯ
Ｍ、３はＣＰＵ１の処理経過等を一時記憶するためのＲ
ＡＭ、４は心拍数を測定するための心電図電極、５はそ
の心電図電極よりの測定信号を増幅すると共に対応する
デジタル信号に変換するＥＣＧインタフェースである。
【００１２】６は、被検者の体の重心に近い部分に装着
される垂直方向の加速度を測定する加速度センサであ
り、例えば富士セラミックス製のＣＲ−３を用いること
ができる。また、７はセンサインタフェースである。８
は後述する算術式に従って被検者のエネルギー消費量を
算出するエネルギー消費量算出部、９は心電図電極４よ
りの検出心電図情報より心拍数を算出する心拍数算出部
である。
される垂直方向の加速度を測定する加速度センサであ
り、例えば富士セラミックス製のＣＲ−３を用いること
ができる。また、７はセンサインタフェースである。８
は後述する算術式に従って被検者のエネルギー消費量を
算出するエネルギー消費量算出部、９は心電図電極４よ
りの検出心電図情報より心拍数を算出する心拍数算出部
である。
【００１３】さらに、１０は被検者の各種処理結果や生
体よりの収集データ等を表示するＣＲＴ等で構成可能な
表示器、１１はその表示器１０を制御する表示制御部、
１２はエネルギー消費量や生体よりの収集データ等を印
刷出力するプリンタであり、本実施例では感熱式のもの
を採用している。１３はプリンタ１２を制御するプリン
タ制御部である。
体よりの収集データ等を表示するＣＲＴ等で構成可能な
表示器、１１はその表示器１０を制御する表示制御部、
１２はエネルギー消費量や生体よりの収集データ等を印
刷出力するプリンタであり、本実施例では感熱式のもの
を採用している。１３はプリンタ１２を制御するプリン
タ制御部である。
【００１４】また、本実施例装置は、算出データを他の
装置で利用可能な様にＦＤに記録可能なＦＤ装置、１５
はそのＦＤ装置１４を制御するＦＤ制御部を供えてい
る。
装置で利用可能な様にＦＤに記録可能なＦＤ装置、１５
はそのＦＤ装置１４を制御するＦＤ制御部を供えてい
る。
【００１５】なお、以上の構成ではすべてを１つの筐体
に一体化した形で示しているが、本実施例は以上の例に
限定されるものではなく、例えば心電図電極４及びＥＣ
Ｇインタフェース５、加速度センサ６、センサインタフ
ェース７のみを一体化して携帯型生体情報収集部として
構成し、この部分と他の構成とを別筐体として筐体間を
有線ケーブル、あるいは無線で互いに情報の授受可能に
構成してもよい。これにより被検者に過度の負担をかけ
ることなく運動負荷をかけた状態でのエネルギー消費量
の測定ができる。
に一体化した形で示しているが、本実施例は以上の例に
限定されるものではなく、例えば心電図電極４及びＥＣ
Ｇインタフェース５、加速度センサ６、センサインタフ
ェース７のみを一体化して携帯型生体情報収集部として
構成し、この部分と他の構成とを別筐体として筐体間を
有線ケーブル、あるいは無線で互いに情報の授受可能に
構成してもよい。これにより被検者に過度の負担をかけ
ることなく運動負荷をかけた状態でのエネルギー消費量
の測定ができる。
【００１６】そして、本実施例では、この構成を備え、
心拍数算出部では心電図情報中の例えばＲ波ピーク間隔
を測定して心拍数を算出する。以上の例では心電波形よ
り心拍数を測定する例について説明したが、本発明は以
上の例に限定されるものではなく、例えば心音マイクを
装着し、このマイクより収集した心音より心拍数を求め
ても、あるいは、脈波センサを装着してこの脈波センサ
により脈波を検出し、この脈波より心拍数を求めてもよ
く、その心拍数の検出方法としたは任意の方法を適用で
きる。
心拍数算出部では心電図情報中の例えばＲ波ピーク間隔
を測定して心拍数を算出する。以上の例では心電波形よ
り心拍数を測定する例について説明したが、本発明は以
上の例に限定されるものではなく、例えば心音マイクを
装着し、このマイクより収集した心音より心拍数を求め
ても、あるいは、脈波センサを装着してこの脈波センサ
により脈波を検出し、この脈波より心拍数を求めてもよ
く、その心拍数の検出方法としたは任意の方法を適用で
きる。
【００１７】更に、本実施例のエネルギー消費量算出部
８は、本実施例のもっとも特徴的な構成であって、本件
発明者がエネルギー消費量の増加と心拍数の変化に密接
な関係がある点に着目し、係る点を考慮することによ
り、従来は不可能であった運動状態の検知が可能となら
ないか実際に多数の被検者に実験を繰り返して運動状態
と心拍数との間に一定の相関関係を見出した事に基づい
て設けられたものであり、心拍数と被検者の身体の重心
に近い部分の垂直加速度を同時に測定することにより、
後述する判別関数により運動状態、例えば平地と傾斜地
での移動運動を区別し、運動状態に応じて登録されてい
る測定加速度の積分値からのエネルギー消費量推定式に
より運動状態に応じてエネルギー消費量を算出する回路
である。
８は、本実施例のもっとも特徴的な構成であって、本件
発明者がエネルギー消費量の増加と心拍数の変化に密接
な関係がある点に着目し、係る点を考慮することによ
り、従来は不可能であった運動状態の検知が可能となら
ないか実際に多数の被検者に実験を繰り返して運動状態
と心拍数との間に一定の相関関係を見出した事に基づい
て設けられたものであり、心拍数と被検者の身体の重心
に近い部分の垂直加速度を同時に測定することにより、
後述する判別関数により運動状態、例えば平地と傾斜地
での移動運動を区別し、運動状態に応じて登録されてい
る測定加速度の積分値からのエネルギー消費量推定式に
より運動状態に応じてエネルギー消費量を算出する回路
である。
【００１８】本実施例においては、上記判別関数を求め
るために、複数の被検者の平坦地における歩行、走行時
における加速度及び心拍数とエネルギー消費量との関
係、及び傾斜地としての階段昇降における加速度及び心
拍数とエネルギー消費量との関係を測定した。
るために、複数の被検者の平坦地における歩行、走行時
における加速度及び心拍数とエネルギー消費量との関
係、及び傾斜地としての階段昇降における加速度及び心
拍数とエネルギー消費量との関係を測定した。
【００１９】この測定方法を図２及び図３に示す。図２
が平坦地移動時、図３が階段昇降時である。図の心拍数
及び加速度マーク欄に示す上矢印が夫々心拍数及び加速
度のデータ収集タイミングである。
が平坦地移動時、図３が階段昇降時である。図の心拍数
及び加速度マーク欄に示す上矢印が夫々心拍数及び加速
度のデータ収集タイミングである。
【００２０】まず、図２及び図３に示す様に、平坦地歩
行、走行時及び階段昇降時における、「ゆっくり」、
「普通」、「早く」の各移動直前の心拍数を測定し、続
いて運動開始後所定時間が経過する毎に心拍数と加速度
を同時に測定し、呼吸気を採気してこの採気に基づいて
公知の検知方法により運動に伴うエネルギー消費量を測
定する。そして、各場合における心拍数と加速度との関
係、及び各場合の加速度とエネルギー消費量との関係を
夫々測定する。
行、走行時及び階段昇降時における、「ゆっくり」、
「普通」、「早く」の各移動直前の心拍数を測定し、続
いて運動開始後所定時間が経過する毎に心拍数と加速度
を同時に測定し、呼吸気を採気してこの採気に基づいて
公知の検知方法により運動に伴うエネルギー消費量を測
定する。そして、各場合における心拍数と加速度との関
係、及び各場合の加速度とエネルギー消費量との関係を
夫々測定する。
【００２１】このようにして測定した異なる運動中にお
ける加速度と心拍数との関係例を図４に示す。図４にお
いては、４名の代表的な測定者における実験結果を示し
ている。白丸で示すのが平坦地歩行時、白四角で示すの
が平坦地走行時、白三角で示すのが階段走行時である。
ける加速度と心拍数との関係例を図４に示す。図４にお
いては、４名の代表的な測定者における実験結果を示し
ている。白丸で示すのが平坦地歩行時、白四角で示すの
が平坦地走行時、白三角で示すのが階段走行時である。
【００２２】各被験者により多少のばらつきは認められ
るものの、平坦地の移動時の心拍数の増加と加速度の増
加との間に一定の関係があり、階段昇降時においても心
拍数の増加と加速度の増加との間に一定の関係がみられ
る。そして、明らかに、平坦地を移動した時における関
係と、階段を昇降した時における関係とは異なってい
る。各運動時ごとの測定結果より導き出した判別関数を
図中に示している。
るものの、平坦地の移動時の心拍数の増加と加速度の増
加との間に一定の関係があり、階段昇降時においても心
拍数の増加と加速度の増加との間に一定の関係がみられ
る。そして、明らかに、平坦地を移動した時における関
係と、階段を昇降した時における関係とは異なってい
る。各運動時ごとの測定結果より導き出した判別関数を
図中に示している。
【００２３】従って、以上の結果をふまえれば、例え
ば、予め所定の閾値を定めて、この閾値以上であれば傾
斜地の移動、閾値以下であれば平坦地の移動の様に、容
易に運動状態を識別することができる。
ば、予め所定の閾値を定めて、この閾値以上であれば傾
斜地の移動、閾値以下であれば平坦地の移動の様に、容
易に運動状態を識別することができる。
【００２４】更に、予め被検者毎にこの判別関数を求め
ておき、これをＦＤ装置１４などより装置内に取り込み
可能としておけば、非常な高精度で平坦地移動時と傾斜
地移動時の区別が可能となる。この場合には、傾斜ごと
の判別関数を求めることも可能であり、よりきめ細かな
分別ができる。ただし、このような被検者ごとの判別関
数を予め定めなくとも、加速度の変化に比べて心拍数の
変化が大きくなる様に変化したこと、あるいは変化が少
なく変化したことを検知した場合にそのいずれかで運動
状態の変化を検知する様にしても良い。
ておき、これをＦＤ装置１４などより装置内に取り込み
可能としておけば、非常な高精度で平坦地移動時と傾斜
地移動時の区別が可能となる。この場合には、傾斜ごと
の判別関数を求めることも可能であり、よりきめ細かな
分別ができる。ただし、このような被検者ごとの判別関
数を予め定めなくとも、加速度の変化に比べて心拍数の
変化が大きくなる様に変化したこと、あるいは変化が少
なく変化したことを検知した場合にそのいずれかで運動
状態の変化を検知する様にしても良い。
【００２５】また、図４に例示した代表的な被験者にお
ける各運動ごとの採気結果に基づく算出エネルギー消費
量と加速度との関係を図５に示す。
ける各運動ごとの採気結果に基づく算出エネルギー消費
量と加速度との関係を図５に示す。
【００２６】図５に示す様に各被検者ごとの多少のばら
つきはあるが、所定の範囲内に治まっており、各運動ご
とに測定加速度に対して一定の関係式をもってエネルギ
ー消費量が算出できる。このこの場合のエネルギー消費
量（Ｙ）と測定した加速度の積分値（Ｘ）との関係式を
図中に示している。
つきはあるが、所定の範囲内に治まっており、各運動ご
とに測定加速度に対して一定の関係式をもってエネルギ
ー消費量が算出できる。このこの場合のエネルギー消費
量（Ｙ）と測定した加速度の積分値（Ｘ）との関係式を
図中に示している。
【００２７】本件の発明者は、以上の結果に鑑み、異な
る運動毎における体の重心に近い部分の垂直加速度の積
分値よりエネルギー消費量を求める推定式を特定した。
この異なる運動毎における体の重心に近い部分の垂直加
速度の積分値とエネルギー消費量の関係および加速度の
積分値よりエネルギー消費量を求める推定式の例を図即
ち、略平坦地状態では以下の計算式（１）を用い、 Ｙ＝０．３０７Ｘ＋０．００２（Ｋｃａｌ／ｋｇ／ｍｉｎ）・・（１） 階段移動状態では、以下の計算式（２）を用いる。
る運動毎における体の重心に近い部分の垂直加速度の積
分値よりエネルギー消費量を求める推定式を特定した。
この異なる運動毎における体の重心に近い部分の垂直加
速度の積分値とエネルギー消費量の関係および加速度の
積分値よりエネルギー消費量を求める推定式の例を図即
ち、略平坦地状態では以下の計算式（１）を用い、 Ｙ＝０．３０７Ｘ＋０．００２（Ｋｃａｌ／ｋｇ／ｍｉｎ）・・（１） 階段移動状態では、以下の計算式（２）を用いる。
【００２８】 Ｙ＝１．４７２Ｘ＋０．０１５（Ｋｃａｌ／ｋｇ／ｍｉｎ）・・（２） ただし、Ｙ＝エネルギー消費量；Ｘ＝検出加速度の積分
値（Ｇ） 本実施例のエネルギー消費量算出部８は、予めこの推定
式（１）および（２）を保持していると共に、上述した
運動状態を判別する判別関数に関するデータを保持して
いる。あるいは、エネルギー消費量算出部８ではなく、
これらをパラメータとしてＲＡＭ２あるいはＲＯＭ２に
保持している様に構成し、エネルギー消費量算出部８で
エネルギー消費量を算出する際に読み出してきて利用す
る様に構成しても同様の効果が達成できる。
値（Ｇ） 本実施例のエネルギー消費量算出部８は、予めこの推定
式（１）および（２）を保持していると共に、上述した
運動状態を判別する判別関数に関するデータを保持して
いる。あるいは、エネルギー消費量算出部８ではなく、
これらをパラメータとしてＲＡＭ２あるいはＲＯＭ２に
保持している様に構成し、エネルギー消費量算出部８で
エネルギー消費量を算出する際に読み出してきて利用す
る様に構成しても同様の効果が達成できる。
【００２９】次に、以上の構成を備え、上述した推定式
を保持する本実施例装置におけるエネルギー消費量測定
処理を図７のフローチャートを参照して以下に説明す
る。
を保持する本実施例装置におけるエネルギー消費量測定
処理を図７のフローチャートを参照して以下に説明す
る。
【００３０】まず、ステップＳ１で、被検者の皮膚表面
の所定部位に心電図電極４を装着すると共に、体の重心
に近い部分に垂直加速度の加速度センサ６を装着する。
続いてステップＳ２でＣＰＵ１は、エネルギー消費量算
出部８を起動すると共に心拍数算出部９を起動する。そ
の結果、心電図電極４よりＥＣＧインタフェース５を介
して検出した心電図信号より心拍数が検出可能となると
同時に、その時の加速度を算出可能とする。
の所定部位に心電図電極４を装着すると共に、体の重心
に近い部分に垂直加速度の加速度センサ６を装着する。
続いてステップＳ２でＣＰＵ１は、エネルギー消費量算
出部８を起動すると共に心拍数算出部９を起動する。そ
の結果、心電図電極４よりＥＣＧインタフェース５を介
して検出した心電図信号より心拍数が検出可能となると
同時に、その時の加速度を算出可能とする。
【００３１】続いてステップＳ３で所定間隔で心拍数と
加速度の積分値を算出する。そして、続くステップＳ４
で上述した心拍数と加速度との判別関数に従って、測定
時点での運動状態を判別する。例えば、平坦地の移動で
あるか、あるいは階段の昇降（傾斜地の移動）であるか
を判別する。ここで、平坦地の移動であると判別した場
合にはステップＳ５でエネルギー消費量の推定式の
（１）を選択し、ステップＳ７に進む。
加速度の積分値を算出する。そして、続くステップＳ４
で上述した心拍数と加速度との判別関数に従って、測定
時点での運動状態を判別する。例えば、平坦地の移動で
あるか、あるいは階段の昇降（傾斜地の移動）であるか
を判別する。ここで、平坦地の移動であると判別した場
合にはステップＳ５でエネルギー消費量の推定式の
（１）を選択し、ステップＳ７に進む。
【００３２】一方、ステップＳ４で階段の昇降等の傾斜
地の移動であると判別した場合にはステップＳ６に進
み、エネルギー消費量の推定式の（２）を選択し、ステ
ップＳ７に進む。
地の移動であると判別した場合にはステップＳ６に進
み、エネルギー消費量の推定式の（２）を選択し、ステ
ップＳ７に進む。
【００３３】ステップＳ７においては、ステップＳ５ま
たはステップＳ６デ選択した推定式に、ステップＳ３で
算出した加速度の積分値を代入してエネルギー消費量を
算出する。」いて必要に応じてＲＡＭ３中に記憶した
り、あるいはＦＤ装置１４に記憶する処理を行う。同時
に、表示器１０よりその結果を表示させたり、不図示の
操作部よりの指示に従って測定結果をその都度、あるい
はまとめてプリンタ１２より印刷出力させるなどの処理
を行う。続くステップＳ８で測定が終了したか否かを調
べ、測定が終了していない場合には再びステップＳ３に
戻って次の所定サンプリング時間でのエネルギー消費量
の測定処理を続行する。
たはステップＳ６デ選択した推定式に、ステップＳ３で
算出した加速度の積分値を代入してエネルギー消費量を
算出する。」いて必要に応じてＲＡＭ３中に記憶した
り、あるいはＦＤ装置１４に記憶する処理を行う。同時
に、表示器１０よりその結果を表示させたり、不図示の
操作部よりの指示に従って測定結果をその都度、あるい
はまとめてプリンタ１２より印刷出力させるなどの処理
を行う。続くステップＳ８で測定が終了したか否かを調
べ、測定が終了していない場合には再びステップＳ３に
戻って次の所定サンプリング時間でのエネルギー消費量
の測定処理を続行する。
【００３４】なお、以上の説明は、本実施例単独で処理
結果を保持する例について説明したが、本発明は以上の
例に限定されるものではなく、例えば更に通信媒体を介
して他の装置、例えばホストコンピュータ等との通信を
可能に構成し、測定結果をこのホストコンピュータに転
送可能に構成してもよい。これにより、他の測定結果を
合わせた総合的な判断等が可能となる。
結果を保持する例について説明したが、本発明は以上の
例に限定されるものではなく、例えば更に通信媒体を介
して他の装置、例えばホストコンピュータ等との通信を
可能に構成し、測定結果をこのホストコンピュータに転
送可能に構成してもよい。これにより、他の測定結果を
合わせた総合的な判断等が可能となる。
【００３５】また、以上の推定式（１）、（２）におい
て特定した計算式の係数については、一例として上記例
を示したが、この係数は年齢や性別、あるいは過去の運
動経験等により夫々微妙に異なっており、上記各被験者
の個人データに基づく更に細分化された推定式の係数を
特定することも勿論本発明の範囲に含まれる。更に、将
来の運動能力や心肺能力等の変化によっても最適係数が
ことなることも考えられ、上記推定式の係数は以上の例
に限定されるものではなく、適時被検者によって最適の
係数を選択すればよい。
て特定した計算式の係数については、一例として上記例
を示したが、この係数は年齢や性別、あるいは過去の運
動経験等により夫々微妙に異なっており、上記各被験者
の個人データに基づく更に細分化された推定式の係数を
特定することも勿論本発明の範囲に含まれる。更に、将
来の運動能力や心肺能力等の変化によっても最適係数が
ことなることも考えられ、上記推定式の係数は以上の例
に限定されるものではなく、適時被検者によって最適の
係数を選択すればよい。
【００３６】以上説明したように本実施例によれば、エ
ネルギー消費量の増加と心拍数の変化に密接な関係があ
ることに着目し、心拍数と加速度とを同時に測定し、被
検者の運動状態を区別可能とし、更に、各運動状態毎に
加速度よりのエネルギー消費量推定式を備えることによ
り、各運動状態毎に高精度のエネルギー消費量推定式を
選択でき、正確で高精度のエネルギー消費量が測定でき
る。
ネルギー消費量の増加と心拍数の変化に密接な関係があ
ることに着目し、心拍数と加速度とを同時に測定し、被
検者の運動状態を区別可能とし、更に、各運動状態毎に
加速度よりのエネルギー消費量推定式を備えることによ
り、各運動状態毎に高精度のエネルギー消費量推定式を
選択でき、正確で高精度のエネルギー消費量が測定でき
る。
【００３７】なお、以上の説明では階段昇降と、平坦地
歩行（走行）との２つの運動状態に分けた例を説明した
が、本発明は以上の例に限定されるものではなく、傾斜
角度に応じて更に細分化した判別関数および推定式を備
える構成とすれば、更に高精度のエネルギー消費量の測
定が可能となる。
歩行（走行）との２つの運動状態に分けた例を説明した
が、本発明は以上の例に限定されるものではなく、傾斜
角度に応じて更に細分化した判別関数および推定式を備
える構成とすれば、更に高精度のエネルギー消費量の測
定が可能となる。
【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、運動
状態にかかわらず検出加速度に対応した正確で高精度の
エネルギー消費量が測定できる。
状態にかかわらず検出加速度に対応した正確で高精度の
エネルギー消費量が測定できる。
【００３８】
【図１】本発明に係る一実施例のエネルギー消費量測定
装置のブロツク構成図である。
装置のブロツク構成図である。
【図２】本実施例の運動状態判別関数の特定および加速
度よりのエネルギー消費量推定式の特定のための実験方
法を示す図である。
度よりのエネルギー消費量推定式の特定のための実験方
法を示す図である。
【図３】本実施例の運動状態判別関数の特定および加速
度よりのエネルギー消費量推定式の特定のための実験方
法を示す図である。
度よりのエネルギー消費量推定式の特定のための実験方
法を示す図である。
【図４】運動中における加速度と心拍数との関係を説明
するための図であるる。
するための図であるる。
【図５】各運動時における加速度とエネルギー消費量と
の関係を説明するための図である。
の関係を説明するための図である。
【図６】本実施例の異なる運動中の加速度とエネルギー
消費量との関係を説明するための図である。
消費量との関係を説明するための図である。
【図７】本実施例のエネルギー消費量測定処理を説明す
るためのフローチャート図である。
るためのフローチャート図である。
１ ＣＰＵ ２ ＲＯＭ ３ ＲＡＭ ４ 心電図電極 ５ ＥＣＧインタフェース ６ 加速度センサ ７ センサインタフェース ８ エネルギー消費量算出部 ９ 心拍数算出部 １０ 表示器 １１ 表示制御部 １２ プリンタ １３ プリンタ制御部 １４ ＦＤ制御部 １５ ＦＤ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 進藤 宗洋 福岡県福岡市早良区田隅３丁目30番15号 (72)発明者 福井 加津男 東京都文京区本郷２丁目35番８号 フクダ 電子株式会社本郷事業所内 (72)発明者 小林 茂雄 東京都文京区本郷２丁目35番８号 フクダ 電子株式会社本郷事業所内
Claims (7)
- 【請求項１】 被検者の心拍数を測定する心拍数測定手
段と、 被検者の移動加速度を検出する加速度検出手段と、 前記加速度検出手段の検出加速度と前記心拍数測定手段
で測定した心拍数より被検者の移動状態を特定する移動
状態特定手段と、 前記移動状態特定手段で特定した移動状態に対応した条
件に従って、前記加速度検出手段での検出加速度に従っ
てエネルギー消費量を算出する算出手段とを備えること
を特徴とするエネルギー消費量測定装置。 - 【請求項２】 前記移動状態特定手段は、前記加速度検
出手段での検出加速度量に比し心拍数が多い場合には傾
斜地での移動であり、前記加速度検出手段での検出加速
度量に比し心拍数がさほど多くない場合には平坦地での
移動であると移動状態を特定することを特徴とする請求
項１記載のエネルギー消費量測定装置。 - 【請求項３】 算出手段は、予め登録した前記移動状態
特定手段で特定可能な種類の移動状態毎の算出式に前記
加速度検出手段での検出加速度を代入してエネルギー消
費量を算出することを特徴とする請求項１又は２のいず
れかに記載のエネルギー消費量測定装置。 - 【請求項４】 前記移動状態特定手段での特定移動状態
は、少なくとも略平坦地移動状態と階段移動状態とを含
み略平坦地状態では以下の計算式 Ｙ＝０．３０７Ｘ＋０．００２（Ｋｃａｌ／ｋｇ／ｍｉ
ｎ） を用い、階段移動状態では、以下の計算式 Ｙ＝１．４７２Ｘ＋０．０１５（Ｋｃａｌ／ｋｇ／ｍｉ
ｎ） ただし、Ｙ＝エネルギー消費量；Ｘ＝検出加速度（Ｇ） を用いることを特徴とする請求項３記載のエネルギー消
費量測定装置。 - 【請求項５】 被検者の心拍数を測定する心拍数測定手
段よりの測定心拍数と、被検者の移動加速度を検出する
加速度検出手段よりの検出加速度とにより被検者の移動
状態を特定し、特定した移動状態に対応した条件に従っ
て、前記加速度検出手段での検出加速度を基にエネルギ
ー消費量を算出することを特徴とするエネルギー消費量
測定方法。 - 【請求項６】 エネルギー消費量の算出は、予め登録し
た移動状態毎の算出式に前記加速度検出手段での検出加
速度を代入して算出することを特徴とする請求項５記載
のエネルギー消費量測定方法。 - 【請求項７】 特定可能な移動状態には、少なくとも略
平坦地移動状態と階段移動状態とを含み略平坦地状態で
は以下の計算式 Ｙ＝０．３０７Ｘ＋０．００２（Ｋｃａｌ／ｋｇ／ｍｉ
ｎ） を用い、階段移動状態では、以下の計算式 Ｙ＝１．４７２Ｘ＋０．０１５（Ｋｃａｌ／ｋｇ／ｍｉ
ｎ） ただし、Ｙ＝エネルギー消費量；Ｘ＝検出加速度（Ｇ） を用いることを特徴とする請求項６記載のエネルギー消
費量測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13030795A JP3600312B2 (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | エネルギー消費量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13030795A JP3600312B2 (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | エネルギー消費量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08317920A true JPH08317920A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3600312B2 JP3600312B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=15031196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13030795A Expired - Lifetime JP3600312B2 (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | エネルギー消費量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3600312B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002028153A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Asics Corp | 運動能力診断および履物選択システムおよび方法 |
| JP2006014837A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Honda Motor Co Ltd | 運動測定方法、運動測定装置及び運動測定プログラム |
| JP2012500081A (ja) * | 2008-08-19 | 2012-01-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 患者血圧モニタリング |
| JP2012515570A (ja) * | 2009-01-21 | 2012-07-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ユーザのエネルギー消費の決定 |
| JP5358831B2 (ja) * | 2007-12-18 | 2013-12-04 | 新世代株式会社 | 運動形態判別装置、運動形態判別方法、及び、コンピュータプログラム |
| JP2015033572A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-02-19 | セイコーインスツル株式会社 | 活動量検出装置 |
| JPWO2018173401A1 (ja) * | 2017-03-21 | 2020-01-23 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム |
-
1995
- 1995-05-29 JP JP13030795A patent/JP3600312B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10271751B2 (en) | 2008-08-19 | 2019-04-30 | Koninklijke Philips N.V. | Monitoring the blood pressure of a patient |
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| US10512423B2 (en) | 2009-01-21 | 2019-12-24 | Koninklijke Philips N.V. | Determining energy expenditure of a user |
| JP2015033572A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-02-19 | セイコーインスツル株式会社 | 活動量検出装置 |
| JPWO2018173401A1 (ja) * | 2017-03-21 | 2020-01-23 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3600312B2 (ja) | 2004-12-15 |
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