JP2004180939A - 身体指標出力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】人の健康状態に対応した複数の身体指標を出力する機能を備えた身体指標出力装置の提供。
【解決手段】この身体指標出力装置は、複数の身体指標の中から選択指定した例えばLBMデータと体脂肪データとをマトリクス表示する機能を備えたものである。
【選択図】 図1
【解決手段】この身体指標出力装置は、複数の身体指標の中から選択指定した例えばLBMデータと体脂肪データとをマトリクス表示する機能を備えたものである。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間の健康状態に大きな関連を持つ種々の指標を表示する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
人間の健康状態の指標としては、従来は体重や、体重と身長の比率が良く知られており、最近は、さらに体重に対する体脂肪の割合も用いられるようになってきた。なお、これらの体重、身長、体脂肪の各指標を身体指標という。
体重に対する体脂肪を測定するためには、身体のインピーダンスと身長を測定して、それらの値から所定の実験式に基づいて体脂肪を算出することが行われるようになってきた。なお、体脂肪とは、身体インピーダンスの体脂肪の重量、もしくはその体重に対する割合、もしくは、体重から体脂肪を除いた除脂肪体重を示すものとする。
しかし、以上のような身体指標(体重、身長、体脂肪)は、その人の健康状態との関連が高いが、それらの身体指標のみから人の健康状態を判断することには無理があった。
また、ひとの健康状態は、身体指標のみならず身体機能を含めた全体的な身体の構成、能力が深く関係するため、従来のように身体指標を測定するだけでは、その人の現在の身体指標の結果が得られるだけであり、身体機能の能力までは判らなかった。
また、健康になるために何をどの様に改善すべきかを具体的に使用者に伝えるには不十分であった。
さらにまた、例えば体脂肪を如何にして低減させるかという点に着目すれば、従来のように身体指標を測定するだけでは不十分であった。
例えば、体脂肪が多くても筋肉質であればその人の基礎代謝量は高く、健康的であると判断することも可能であって、体脂肪が多いのが直ちに不健康であるという訳ではない。
また逆に、筋量が少なくても、その筋肉の能力が優れていれば、健康的であると判断することも可能である。
かかる観点から、体重に締める筋肉の割合、換言すれば徐脂肪体重がひとつの重要な指標として注目されるようになってきている。
そのような重要な指標である筋肉量を始め種々の指標を測定する装置として、特許文献1において提案したものがある。
【0003】
【特許文献1】特開2001−321343号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして、技術的には、種々の指標を測定することが可能になってきているが、それらの多くの指標を数値で羅列するだけでは認識しにくいという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、人の種々の身体指標を認識しやすい状態で表示することを目的としてなされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる身体指標の表示装置の請求項1では、
被測定者の複数の身体指標のうちの少なくとも何れか2つの指標に係るデータを、互いに区別し得る識別要素に置き換えて出力する出力手段を備えた。
請求項2では、
複数の身体指標としては、体重データ、体脂肪データ、筋肉量データ、身長データ、年齢データ、性別データ、血圧データ、心拍数データの少なくとも何れか2つのデータを含んでいる。
請求項3では、
前記出力手段は、互いに区別し得る視覚的刺激に置き換えて出力する出力機能を備えている。
請求項4では、
前記出力手段は、互いに交叉する2つの座標軸を持った座標平面上に所定の数値範囲に設定された複数のマトリクス領域の何れかに対応させて表示するマトリクス表示機能を備えている。
請求項5では、
前記複数のマトリクス領域には、各領域に対応した図形が表示されている。
請求項6では、
前記出力手段は、互いに交叉する3つの座標軸を持った座標空間内に所定の数値範囲に設定された複数の空間領域の何れかに対応させた3次元データを、平面に投影して得られた疑似3次元表示する疑似3D表示機能を備えている。
請求項7では、
3つ以上のデータを表示する場合、何れかのデータは数値表示する出力手段とした。
請求項8では、
3つ以上のデータを表示する場合、何れかのデータは数値に対応した形状で表示する出力手段とした。
請求項9では、
3つ以上のデータを表示する場合、何れかのデータは数値に対応した色彩もしくは濃度で表示する出力手段とした。
請求項10では、
前記出力手段は、互いに区別し得る点滅パターンに置き換えて出力する発光機能を備えた。
請求項11では、
前記出力手段は、互いに区別し得る聴覚的刺激に置き換えて出力する出力機能を備えた。
請求項12では、
前記出力手段は、互いに区別し得る音もしくは音声に置き換えて出力する出力機能を備えた。
請求項13では、
前記出力手段は、異なる周波数の音に置き換えて出力する出力機能を備えた。
請求項14では、
複数の身体指標の何れの指標に係るデータを表示させるかを選択・指定する指定手段を備えている。
請求項15では、
入力された身体指標データと、予め設定された目標データとの差を認識し得る状態で出力する出力手段とした。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる身体指標出力装置を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
【0008】
本発明の身体指標出力装置を備えた健康指標測定装置は、図1に示した全体構成のブロック図のように、
主に各種の設定操作を行うとともに各指標等の表示を行う表示操作部1と、
測定者の指又は耳朶に装着するタイプの光透過型または光反射型の光センサー21を用いた心拍数測定部2と、
測定台に乗った測定者の体重を検出する荷重センサー31を備えた体重測定部3と、
測定者が引っ張ることによってその筋力を測定する筋力測定部4と、
測定者の足の裏に接触させた電極51を用いて身体インピーダンスを測定して、体脂肪に換算する体脂肪測定部5と、
前記表示操作部1において発せられる特定の刺激に応じて測定者が反応したことを検出する反応検出センサー61を備えた全身反応時間測定部6と、
上記各測定部と表示操作部1とを接続する接続コード類と、
各種演算や入力制御や表示制御を行う制御手段としてのCPUと、
各測定部と表示操作部1とに電源を供給する電源部7と
を備えている。
【0009】
前記表示操作部1は、図3、図4に示したように、操作スイッチ群11と、文字表示画面12と、マトリクス表示機能等の種々の表示機能を備えたグラフィック表示画面13と、音もしくは光によって聴覚的刺激もしくは視覚的刺激を発する出力手段8とを備えている。
図4に示したような操作スイッチ群11を操作して、測定者の身長、年令、性別等を入力する。これらのデータは、登録番号毎に記憶保存され、次回からは登録番号を指定するだけで、記憶保存されていたデータを呼び出すので、再度の入力を省くことが可能となる。
文字表示画面12は、図2の(A)に示したように、筋力表示部121、全身反応時間表示部122、全身持久力表示部123、瞬発力表示部124、体脂肪率表示部125、LBM(後述する身長当たりの除脂肪体重、筋肉量)表示部126、登録番号表示部127、性別表示部128、年令/心拍数表示部129、身長/体重表示部130から構成されている。
グラフィック表示画面13は、図2の(A)に示したようにマトリクス表示するマトリクス表示機能と、図2の(B)に示したように入力を促すための説明の文字(例えば「身長を設定して下さい」)を表示する機能とを有している。
【0010】
心拍数測定部2は、図1と図4に示したように、発光素子211からの光が、指先や耳朶等を透過もしくは反射して受光素子212に入射するように構成された光センサー21と、光センサー21からの電気信号を所定のしきい値と比較して心拍信号を抽出する比較演算回路22とを備え、心拍信号はCPUに入力されて心拍数に変換される。
【0011】
体重測定部3においては、測定者が測定台30に乗ると、従来公知の荷重センサー31によって測定された体重に応じた電気信号は、A/D変換回路32によってデジタル信号に変換されて、CPUに入力される。
【0012】
体脂肪測定部5は、測定台30に設けられた電極もしくは測定台30とは分離して設けられた電極に測定者の足の裏を接触させた状態で立つことによって、足の裏から測定者の下肢に微弱電流を流し、身体インピーダンスを測定する身体インピーダンス測定部52を備え、測定された身体インピーダンス信号は、CPUに入力されて所定の実験式に基づいて体脂肪率に換算される。この換算においては、身体インピーダンス以外に、体重、身長、年令、性別等のデータも利用されて精度の高い換算処理が行われる。
【0013】
本発明の身体指標出力装置を備えた健康指標測定装置における各項目を表1に基づいて説明する。
表1の(A)には入力項目とその単位を示し、表1の(B)には測定項目とその単位を示し、表1の(C)には表示項目とその単位を示した。
【0014】
【表1】
【0015】
なお、表示項目の「LBM」とは、身長当たりの除脂肪体重であり、(体重×(1−(体脂肪率/100)))/身長で算出される。LBMにおける筋肉量の割合は約50%であり、残りは種々の臓器、骨、血液などで構成されており、筋肉量以外は大きく変化しないことから、LBMの増減は筋肉量の増減を意味することとなる。従って、LBMを身長で除算することによって個人差を無くし、一様に比較することができ、従って、この発明においてはLBMを筋肉量の指標として使用する。
また、複数の身体指標としては、体重データ、体脂肪データ、筋肉量データ、身長データ、年齢データ、性別データ、血圧データ、心拍数データ等を用いることができる。
さらには、全身持久力データ、酸素摂取量データ、筋力データ、瞬発力データ、全身反応時間データ、健康年令データ等の種々の情報を、計測もしくは換算もしくは演算して得て身体指標として使用することができる。
全身持久力データは、体重と足踏み(踏み台昇降)のピッチとから仕事量を推定し、その仕事量に相当する酸素摂取量データを求める。負荷を3段階に漸増させて負荷に応じて増加する心拍数を測定して、心拍数と酸素摂取量とから最小自乗法を用いて一次式を導出する。最高心拍数は(200−年令)で推定する。最高心拍数に相当する最大酸素摂取量を所定の換算式から推定する。この全身持久力を測定するには、踏み台昇降運動用の階段部が形成された機構を用いても良い。また、加速度センサーを内蔵した錘を足首に装着して運動量を測定してもよい。
または、酸素摂取量とLBMとの相関関係を利用して、足踏み時の心拍数の計測をすることなく、LBMから酸素摂取量を推定することも可能である。
筋力データは、従来より公知の背筋力計の機能を利用してもよいが、握力計を用いてもよい。跳躍時の踏み込み荷重のピーク値を測定することも可能である。
瞬発力データは、跳躍時の荷重を測定して、刺激が与えられてから足が離れるまでの時間の荷重を積分して、全身反応時間で除算して得ることができる。従って、踏み込み時の荷重が大きい程瞬発力は大きくなり、また、全身反応時間が短い程瞬発力は大きくなる。逆の場合は瞬発力は小さくなる。
健康年令データは、各測定項目から得られたデータを、別途調査して得た年令毎の標準値と比較して、測定者のデータが類似する年令を健康年令として表示するものである。従って、実際の年令より健康年令が若ければ標準的な状態より健康であると判断することができる。
このようにして測定された種々の身体指標の中から少なくともいずれか2つの指標を、図2の(A)に示したようにマトリクス表示するものである。
何れの身体指標を出力するかは、前記操作スイッチ群11を操作して選択・指定することができる。
図2の(A)のマトリクス表示例においては、上部に数値が表示され、下部のマトリクス表示部には2つの身体指標がマトリクス表示される。例えば、横軸にLBMデータの範囲を「少ない」、「標準」、「多い」と3つのレベルに分けて分類し、縦軸に体脂肪率データを「少ない」、「標準」、「多い」と3つのレベルに分けて分類しておき、縦横3つの分類によって9つの領域を設定する。
【0016】
例えば、LBMデータの範囲が男性の場合で27.8kg/m(以下単位略)未満、女性の場合で23.3未満の場合を「少ない」という分類に分け、男性の場合で27.8から34.6未満、女性の場合で23.3から27.7未満の場合を「標準」という分類に分け、男性の場合で34.6以上、女性の場合で27.7以上の場合を、「多い」と3つのレベルに分けて分類する。体脂肪率データは10%(以下単位略)未満を「少ない」という分類に分け、10から20未満を「標準」という分類に分け、20以上を「多い」という分類に分ける。なお、それぞれの指標を2つの指標に分類したり、4つ以上の指標に分類することもできる。
その他の指標も、同様にいくつかの範囲に分類するものとする。
【0017】
LBMが「少ない」分類で、体脂肪率が「少ない」分類にはいる領域Z1は例えば「ひよわゾーン」という文字と、それに対応した細身のキャラクタが表示される。
LBMが「少ない」分類で、体脂肪率が「標準」の分類にはいる領域Z2は例えば「隠れ肥満ゾーン」という文字と、それに対応したキャラクタが表示され、体脂肪率が「多い」分類にはいる領域Z3は例えば「肥満ゾーン」という文字と、それに対応した太身のキャラクタが表示される。
【0018】
LBMが「標準」の分類で、体脂肪率が「少ない」分類にはいる領域Z4は例えば「スポーツマンゾーンB」という文字と、それに対応した運動中のキャラクタが表示され、体脂肪率が「標準」の分類にはいる領域Z5は例えば「平均ゾーン」という文字と、それに対応したキャラクタが表示され、体脂肪率が「多い」分類にはいる領域Z6は例えば「中年太りゾーン」という文字と、それに対応した太身のキャラクタが表示される。
各領域は、それぞれ背景を特定の色彩に表示してもよい。
【0019】
LBMが「多い」分類で、体脂肪率が「少ない」分類にはいる領域Z7は例えば「筋肉マンゾーン」という文字と、それに対応した運動中のキャラクタが表示され、体脂肪率が「標準」の分類にはいる領域Z8は例えば「スポーツマンゾーンB」という文字と、それに対応した運動中のキャラクタが表示され、体脂肪率が「多い」分類にはいる領域Z9は例えば「相撲取りゾーン」という文字と、それに対応した相撲取り(力士)のキャラクタが表示される。
【0020】
出力された結果が何れかの領域Z1〜Z9に対応して表示された場合には、次のようなアドバイス情報を文字もしくは音声等で出力・告知することができる。
各領域ごとのアドバイス情報は例えば次のとおりである。
領域Z1「ひよわゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪もLBMも少ない、やせすぎタイプ。あまりやせすぎると転倒や骨折の危険性を高めるので注意しましょう。」、
領域Z2「隠れ肥満ゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪は標準でもLBMが少ないのでふつうの食事でも太りやすくなります。運動による筋肉づくりに心掛けましょう。」、
領域Z3「肥満ゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪が多くLBMが少ない危険ゾーン。日常生活での運動と食事の摂取方法を見直す必要があります。」、
領域Z4「スポーツマンゾーンB」の場合のアドバイス情報は「体脂肪が少なく見た目は細いのですが、持久力があります。現状を維持するよう努力しましょう。」、
領域Z5「平均ゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪、LBMとも平均的ですが、年齢とともにLBMが低下してくるのを防ぐため、適度な運動を続けましょう。」、
領域Z6「中年太りゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪が多い中年太りタイプ。食事の量や食べ方に問題がないか見直しましょう。」、
領域Z7「筋肉マンゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪が少なく、LBMが多い筋肉質なタイプ。」、
領域Z8「スポーツマンゾーンA」の場合のアドバイス情報は「体脂肪は標準でLBMが多いスポーツマンタイプ。食事のバランスを考えて現状を維持しましょう。」、
領域Z9「相撲取りゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪、LBMともに多い相撲取りタイプ。食事を見直すと体脂肪も少なくなります。」
【0021】
領域Z1〜Z9に表示されるキャラクタの例を、図6の(A)と(B)に例示した。
また、3つ以上の身体指標に係るデータを表示する場合、何れかのデータは数値表示したり、数値に対応した大きさの異なる図形・形状で表示したり、数値に対応した色彩もしくは濃度で表示したり、数値に対応した点滅間隔の点滅パターンに置き換えて出力することができる。
【0022】
次に、実際の測定手順の一例を図7のフローチャートに基づいて説明する。
まず、電源をオンして、ステップ1において、測定者の登録を行う。ここでは、すでに登録されている測定者の場合には、登録番号を指定するだけでよい。登録されていない測定者の場合は、性別や身長、年令を入力する。なお、詳細な手順の一例を図8に示した。
その次に、ステップ2の体重測定手順では、前述した体重測定部3によって測定者の体重が測定されて記憶される。なお、詳細な手順の一例を図9に示した。
次に、ステップ3の体脂肪測定手順では、前述した体脂肪測定部5によって測定者の体脂肪が測定されて記憶される。なお、詳細な手順の一例を図10に示した。
次に、ステップ4(省略可能)の全身反応時間測定手順では、全身反応時間測定部によって測定者の全身反応時間が測定されて記憶される。なお、詳細な手順の一例を図11に示した。
次に、ステップ5(省略可能)の筋力・筋持久力測定手順では、筋力測定部によって測定者の筋力が測定されて記憶される。なお、詳細な手順の一例を図12に示した。
次に、ステップ6(省略可能)の全身持久力測定手順では、前述した体脂肪測定部5によって測定者の体脂肪が測定されて記憶される。なお、詳細な手順の一例を図13に示した。
次に、ステップ7の演算処理手順では、各測定データに基づいて表示用の文字データとグラフィックデータを演算し、ステップ8で表示する。なお、詳細な手順の一例を図14に示した。
【0023】
また、図15に示したように、体重測定と体脂肪測定と筋力・筋持久力測定と全身持久力測定を省き、それらの指標(体重、体脂肪、筋力)は操作部のスイッチ群を用いて手入力し、全身反応時間のみを測定するようにしても、有効である。
【0024】
なお、図16〜図19においては、測定結果の表示画面の種々の例を示した。
【0025】
測定結果に基づいて、体脂肪の目標や、どのように運動すべきか等のアドバイスを表示するように構成することもできる。
特に、予め設定された目標値との差を計算し、目標値との差を認識し得るような状態で出力する機能を備えるとよい。
具体的には、身体指標に関して、目標値を入力、保持できる機構を設け、複数の目標を入力することで、目標値を表示させる。得られた、複数の測定結果から、目標値との差分を計算させ、計算結果を数値表示、もしくは音、音声、色表示させる。また、差分から、アドバイス情報を表示することが出来る。アドバイス情報も、絶対的な評価ではなく、測定値からの相対的な評価、アドバイスをすることが出来るので、非常に細かい表現が可能である。
また、目標値を、数値入力することに代えて、「スポーツマン」、「標準」等、目標の体型等の目標エリアで設定することで、入力を簡素化することも出来る。さらに、入力も、テンキーの様な数値入力以外に、タッチパネル等、画面入力方式で表示された、マトリクス上を指で触れるだけで入力できようにする事も可能である。また、音声入力で入力することも可能である。
【0026】
なお、測定結果の出力、指標の出力、またはアドバイスの出力は、文字やグラフィックで画面に表示してもよいが、音声合成でスピーカやイヤフォンから音もしくは音声、また、異なる周波数の音、または音の長さに置き換えて出力してもよい。
【0027】
各身体指標を測定する手段を省き、別途得られた体重データ、体脂肪データ、筋力データ等の複数の身体指標を手入力することによって、LBM値を演算して得て、相関式に基づいて演算処理によって全身持久力データを得ることもできる。この場合には、パソコン等の汎用のデータ処理装置を用いてディスプレイ装置に表示し、スピーカーから出力するように構成することも可能である。
また、測定者の体重と背筋力との差を測定し、体重と前記差との和から背筋力を測定することもできる。
さらにまた、身長を入力する代りに身長測定機能を具備してもよい。
このように、各身体指標は測定せずに、手入力や、別の測定手段もしくは身体指標データを出力する手段から伝送されたデータを用い、本発明の身体指標出力装置を用いることによって、少なくとも何れか2つのデータを視覚的にもしくは聴覚的に識別可能な状態で出力するようにすることができる。
【0028】
複数の身体指標としては、体重データ、体脂肪データ、筋肉量データ、身長データ、年齢データ、性別データ、血圧データ、心拍数データの少なくとも何れか2つのデータを含んでいる。
また、前記出力手段は、互いに区別し得る視覚的刺激に置き換えて出力する出力機能もしくは聴覚的刺激に置き換えて出力する出力機能を備えるものである。視覚的な刺激としては、互いに交叉する2つの座標軸を持った座標平面上に所定の数値範囲に設定された複数のマトリクス領域の何れかに対応させて表示するマトリクス表示機能、前記複数のマトリクス領域に対応した図形を表示する機能、疑似3D表示機能、何れかのデータは数値表示する機能、キャラクタ表示する機能、数値に対応した色彩もしくは濃度で表示する機能、互いに区別し得る点滅パターンに置き換えて出力する発光機能、合成音声で出力する機能、異なる周波数で出力する機能、等の出力機能を備えているものとする。
【0029】
【発明の効果】
本発明の身体指標出力装置によれば、被測定者の複数の身体指標のうちの少なくとも何れか2つの指標に係るデータを選択して、視覚的もしくは聴覚的に区別し得る識別要素に置き換えて出力するので、選択された2つ以上の身体指標を同時に区別して認識することが容易になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる健康指標測定装置の実施の形態のブロック図である。
【図2】表示画面の例を示す図である。
【図3】操作表示部の例を示す図である。
【図4】心拍数測定部の要部を示す図である。
【図5】体重測定部の要部を示す図である。
【図6】表示画面に表示されるキャラクタの例である。
【図7】測定手順のフローチャートである。
【図8】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図9】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図10】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図11】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図12】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図13】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図14】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図15】測定手順の別例のフローチャートである。
【図16】表示画面の種々の例を示す図である。
【図17】表示画面の種々の例を示す図である。
【図18】表示画面の種々の例を示す図である。
【図19】表示画面の種々の例を示す図である。
【図20】表示画面の種々の例を示す図である。
【符号の説明】
1 表示操作部
2 心拍数測定部
3 体重測定部
4 筋力測定部
5 体脂肪測定部
6 全身反応時間測定部
8 刺激出力手段
CPU 制御手段
11 操作スイッチ群
12 文字表示画面
13 グラフィック表示画面
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間の健康状態に大きな関連を持つ種々の指標を表示する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
人間の健康状態の指標としては、従来は体重や、体重と身長の比率が良く知られており、最近は、さらに体重に対する体脂肪の割合も用いられるようになってきた。なお、これらの体重、身長、体脂肪の各指標を身体指標という。
体重に対する体脂肪を測定するためには、身体のインピーダンスと身長を測定して、それらの値から所定の実験式に基づいて体脂肪を算出することが行われるようになってきた。なお、体脂肪とは、身体インピーダンスの体脂肪の重量、もしくはその体重に対する割合、もしくは、体重から体脂肪を除いた除脂肪体重を示すものとする。
しかし、以上のような身体指標(体重、身長、体脂肪)は、その人の健康状態との関連が高いが、それらの身体指標のみから人の健康状態を判断することには無理があった。
また、ひとの健康状態は、身体指標のみならず身体機能を含めた全体的な身体の構成、能力が深く関係するため、従来のように身体指標を測定するだけでは、その人の現在の身体指標の結果が得られるだけであり、身体機能の能力までは判らなかった。
また、健康になるために何をどの様に改善すべきかを具体的に使用者に伝えるには不十分であった。
さらにまた、例えば体脂肪を如何にして低減させるかという点に着目すれば、従来のように身体指標を測定するだけでは不十分であった。
例えば、体脂肪が多くても筋肉質であればその人の基礎代謝量は高く、健康的であると判断することも可能であって、体脂肪が多いのが直ちに不健康であるという訳ではない。
また逆に、筋量が少なくても、その筋肉の能力が優れていれば、健康的であると判断することも可能である。
かかる観点から、体重に締める筋肉の割合、換言すれば徐脂肪体重がひとつの重要な指標として注目されるようになってきている。
そのような重要な指標である筋肉量を始め種々の指標を測定する装置として、特許文献1において提案したものがある。
【0003】
【特許文献1】特開2001−321343号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして、技術的には、種々の指標を測定することが可能になってきているが、それらの多くの指標を数値で羅列するだけでは認識しにくいという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、人の種々の身体指標を認識しやすい状態で表示することを目的としてなされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる身体指標の表示装置の請求項1では、
被測定者の複数の身体指標のうちの少なくとも何れか2つの指標に係るデータを、互いに区別し得る識別要素に置き換えて出力する出力手段を備えた。
請求項2では、
複数の身体指標としては、体重データ、体脂肪データ、筋肉量データ、身長データ、年齢データ、性別データ、血圧データ、心拍数データの少なくとも何れか2つのデータを含んでいる。
請求項3では、
前記出力手段は、互いに区別し得る視覚的刺激に置き換えて出力する出力機能を備えている。
請求項4では、
前記出力手段は、互いに交叉する2つの座標軸を持った座標平面上に所定の数値範囲に設定された複数のマトリクス領域の何れかに対応させて表示するマトリクス表示機能を備えている。
請求項5では、
前記複数のマトリクス領域には、各領域に対応した図形が表示されている。
請求項6では、
前記出力手段は、互いに交叉する3つの座標軸を持った座標空間内に所定の数値範囲に設定された複数の空間領域の何れかに対応させた3次元データを、平面に投影して得られた疑似3次元表示する疑似3D表示機能を備えている。
請求項7では、
3つ以上のデータを表示する場合、何れかのデータは数値表示する出力手段とした。
請求項8では、
3つ以上のデータを表示する場合、何れかのデータは数値に対応した形状で表示する出力手段とした。
請求項9では、
3つ以上のデータを表示する場合、何れかのデータは数値に対応した色彩もしくは濃度で表示する出力手段とした。
請求項10では、
前記出力手段は、互いに区別し得る点滅パターンに置き換えて出力する発光機能を備えた。
請求項11では、
前記出力手段は、互いに区別し得る聴覚的刺激に置き換えて出力する出力機能を備えた。
請求項12では、
前記出力手段は、互いに区別し得る音もしくは音声に置き換えて出力する出力機能を備えた。
請求項13では、
前記出力手段は、異なる周波数の音に置き換えて出力する出力機能を備えた。
請求項14では、
複数の身体指標の何れの指標に係るデータを表示させるかを選択・指定する指定手段を備えている。
請求項15では、
入力された身体指標データと、予め設定された目標データとの差を認識し得る状態で出力する出力手段とした。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる身体指標出力装置を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
【0008】
本発明の身体指標出力装置を備えた健康指標測定装置は、図1に示した全体構成のブロック図のように、
主に各種の設定操作を行うとともに各指標等の表示を行う表示操作部1と、
測定者の指又は耳朶に装着するタイプの光透過型または光反射型の光センサー21を用いた心拍数測定部2と、
測定台に乗った測定者の体重を検出する荷重センサー31を備えた体重測定部3と、
測定者が引っ張ることによってその筋力を測定する筋力測定部4と、
測定者の足の裏に接触させた電極51を用いて身体インピーダンスを測定して、体脂肪に換算する体脂肪測定部5と、
前記表示操作部1において発せられる特定の刺激に応じて測定者が反応したことを検出する反応検出センサー61を備えた全身反応時間測定部6と、
上記各測定部と表示操作部1とを接続する接続コード類と、
各種演算や入力制御や表示制御を行う制御手段としてのCPUと、
各測定部と表示操作部1とに電源を供給する電源部7と
を備えている。
【0009】
前記表示操作部1は、図3、図4に示したように、操作スイッチ群11と、文字表示画面12と、マトリクス表示機能等の種々の表示機能を備えたグラフィック表示画面13と、音もしくは光によって聴覚的刺激もしくは視覚的刺激を発する出力手段8とを備えている。
図4に示したような操作スイッチ群11を操作して、測定者の身長、年令、性別等を入力する。これらのデータは、登録番号毎に記憶保存され、次回からは登録番号を指定するだけで、記憶保存されていたデータを呼び出すので、再度の入力を省くことが可能となる。
文字表示画面12は、図2の(A)に示したように、筋力表示部121、全身反応時間表示部122、全身持久力表示部123、瞬発力表示部124、体脂肪率表示部125、LBM(後述する身長当たりの除脂肪体重、筋肉量)表示部126、登録番号表示部127、性別表示部128、年令/心拍数表示部129、身長/体重表示部130から構成されている。
グラフィック表示画面13は、図2の(A)に示したようにマトリクス表示するマトリクス表示機能と、図2の(B)に示したように入力を促すための説明の文字(例えば「身長を設定して下さい」)を表示する機能とを有している。
【0010】
心拍数測定部2は、図1と図4に示したように、発光素子211からの光が、指先や耳朶等を透過もしくは反射して受光素子212に入射するように構成された光センサー21と、光センサー21からの電気信号を所定のしきい値と比較して心拍信号を抽出する比較演算回路22とを備え、心拍信号はCPUに入力されて心拍数に変換される。
【0011】
体重測定部3においては、測定者が測定台30に乗ると、従来公知の荷重センサー31によって測定された体重に応じた電気信号は、A/D変換回路32によってデジタル信号に変換されて、CPUに入力される。
【0012】
体脂肪測定部5は、測定台30に設けられた電極もしくは測定台30とは分離して設けられた電極に測定者の足の裏を接触させた状態で立つことによって、足の裏から測定者の下肢に微弱電流を流し、身体インピーダンスを測定する身体インピーダンス測定部52を備え、測定された身体インピーダンス信号は、CPUに入力されて所定の実験式に基づいて体脂肪率に換算される。この換算においては、身体インピーダンス以外に、体重、身長、年令、性別等のデータも利用されて精度の高い換算処理が行われる。
【0013】
本発明の身体指標出力装置を備えた健康指標測定装置における各項目を表1に基づいて説明する。
表1の(A)には入力項目とその単位を示し、表1の(B)には測定項目とその単位を示し、表1の(C)には表示項目とその単位を示した。
【0014】
【表1】
【0015】
なお、表示項目の「LBM」とは、身長当たりの除脂肪体重であり、(体重×(1−(体脂肪率/100)))/身長で算出される。LBMにおける筋肉量の割合は約50%であり、残りは種々の臓器、骨、血液などで構成されており、筋肉量以外は大きく変化しないことから、LBMの増減は筋肉量の増減を意味することとなる。従って、LBMを身長で除算することによって個人差を無くし、一様に比較することができ、従って、この発明においてはLBMを筋肉量の指標として使用する。
また、複数の身体指標としては、体重データ、体脂肪データ、筋肉量データ、身長データ、年齢データ、性別データ、血圧データ、心拍数データ等を用いることができる。
さらには、全身持久力データ、酸素摂取量データ、筋力データ、瞬発力データ、全身反応時間データ、健康年令データ等の種々の情報を、計測もしくは換算もしくは演算して得て身体指標として使用することができる。
全身持久力データは、体重と足踏み(踏み台昇降)のピッチとから仕事量を推定し、その仕事量に相当する酸素摂取量データを求める。負荷を3段階に漸増させて負荷に応じて増加する心拍数を測定して、心拍数と酸素摂取量とから最小自乗法を用いて一次式を導出する。最高心拍数は(200−年令)で推定する。最高心拍数に相当する最大酸素摂取量を所定の換算式から推定する。この全身持久力を測定するには、踏み台昇降運動用の階段部が形成された機構を用いても良い。また、加速度センサーを内蔵した錘を足首に装着して運動量を測定してもよい。
または、酸素摂取量とLBMとの相関関係を利用して、足踏み時の心拍数の計測をすることなく、LBMから酸素摂取量を推定することも可能である。
筋力データは、従来より公知の背筋力計の機能を利用してもよいが、握力計を用いてもよい。跳躍時の踏み込み荷重のピーク値を測定することも可能である。
瞬発力データは、跳躍時の荷重を測定して、刺激が与えられてから足が離れるまでの時間の荷重を積分して、全身反応時間で除算して得ることができる。従って、踏み込み時の荷重が大きい程瞬発力は大きくなり、また、全身反応時間が短い程瞬発力は大きくなる。逆の場合は瞬発力は小さくなる。
健康年令データは、各測定項目から得られたデータを、別途調査して得た年令毎の標準値と比較して、測定者のデータが類似する年令を健康年令として表示するものである。従って、実際の年令より健康年令が若ければ標準的な状態より健康であると判断することができる。
このようにして測定された種々の身体指標の中から少なくともいずれか2つの指標を、図2の(A)に示したようにマトリクス表示するものである。
何れの身体指標を出力するかは、前記操作スイッチ群11を操作して選択・指定することができる。
図2の(A)のマトリクス表示例においては、上部に数値が表示され、下部のマトリクス表示部には2つの身体指標がマトリクス表示される。例えば、横軸にLBMデータの範囲を「少ない」、「標準」、「多い」と3つのレベルに分けて分類し、縦軸に体脂肪率データを「少ない」、「標準」、「多い」と3つのレベルに分けて分類しておき、縦横3つの分類によって9つの領域を設定する。
【0016】
例えば、LBMデータの範囲が男性の場合で27.8kg/m(以下単位略)未満、女性の場合で23.3未満の場合を「少ない」という分類に分け、男性の場合で27.8から34.6未満、女性の場合で23.3から27.7未満の場合を「標準」という分類に分け、男性の場合で34.6以上、女性の場合で27.7以上の場合を、「多い」と3つのレベルに分けて分類する。体脂肪率データは10%(以下単位略)未満を「少ない」という分類に分け、10から20未満を「標準」という分類に分け、20以上を「多い」という分類に分ける。なお、それぞれの指標を2つの指標に分類したり、4つ以上の指標に分類することもできる。
その他の指標も、同様にいくつかの範囲に分類するものとする。
【0017】
LBMが「少ない」分類で、体脂肪率が「少ない」分類にはいる領域Z1は例えば「ひよわゾーン」という文字と、それに対応した細身のキャラクタが表示される。
LBMが「少ない」分類で、体脂肪率が「標準」の分類にはいる領域Z2は例えば「隠れ肥満ゾーン」という文字と、それに対応したキャラクタが表示され、体脂肪率が「多い」分類にはいる領域Z3は例えば「肥満ゾーン」という文字と、それに対応した太身のキャラクタが表示される。
【0018】
LBMが「標準」の分類で、体脂肪率が「少ない」分類にはいる領域Z4は例えば「スポーツマンゾーンB」という文字と、それに対応した運動中のキャラクタが表示され、体脂肪率が「標準」の分類にはいる領域Z5は例えば「平均ゾーン」という文字と、それに対応したキャラクタが表示され、体脂肪率が「多い」分類にはいる領域Z6は例えば「中年太りゾーン」という文字と、それに対応した太身のキャラクタが表示される。
各領域は、それぞれ背景を特定の色彩に表示してもよい。
【0019】
LBMが「多い」分類で、体脂肪率が「少ない」分類にはいる領域Z7は例えば「筋肉マンゾーン」という文字と、それに対応した運動中のキャラクタが表示され、体脂肪率が「標準」の分類にはいる領域Z8は例えば「スポーツマンゾーンB」という文字と、それに対応した運動中のキャラクタが表示され、体脂肪率が「多い」分類にはいる領域Z9は例えば「相撲取りゾーン」という文字と、それに対応した相撲取り(力士)のキャラクタが表示される。
【0020】
出力された結果が何れかの領域Z1〜Z9に対応して表示された場合には、次のようなアドバイス情報を文字もしくは音声等で出力・告知することができる。
各領域ごとのアドバイス情報は例えば次のとおりである。
領域Z1「ひよわゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪もLBMも少ない、やせすぎタイプ。あまりやせすぎると転倒や骨折の危険性を高めるので注意しましょう。」、
領域Z2「隠れ肥満ゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪は標準でもLBMが少ないのでふつうの食事でも太りやすくなります。運動による筋肉づくりに心掛けましょう。」、
領域Z3「肥満ゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪が多くLBMが少ない危険ゾーン。日常生活での運動と食事の摂取方法を見直す必要があります。」、
領域Z4「スポーツマンゾーンB」の場合のアドバイス情報は「体脂肪が少なく見た目は細いのですが、持久力があります。現状を維持するよう努力しましょう。」、
領域Z5「平均ゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪、LBMとも平均的ですが、年齢とともにLBMが低下してくるのを防ぐため、適度な運動を続けましょう。」、
領域Z6「中年太りゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪が多い中年太りタイプ。食事の量や食べ方に問題がないか見直しましょう。」、
領域Z7「筋肉マンゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪が少なく、LBMが多い筋肉質なタイプ。」、
領域Z8「スポーツマンゾーンA」の場合のアドバイス情報は「体脂肪は標準でLBMが多いスポーツマンタイプ。食事のバランスを考えて現状を維持しましょう。」、
領域Z9「相撲取りゾーン」の場合のアドバイス情報は「体脂肪、LBMともに多い相撲取りタイプ。食事を見直すと体脂肪も少なくなります。」
【0021】
領域Z1〜Z9に表示されるキャラクタの例を、図6の(A)と(B)に例示した。
また、3つ以上の身体指標に係るデータを表示する場合、何れかのデータは数値表示したり、数値に対応した大きさの異なる図形・形状で表示したり、数値に対応した色彩もしくは濃度で表示したり、数値に対応した点滅間隔の点滅パターンに置き換えて出力することができる。
【0022】
次に、実際の測定手順の一例を図7のフローチャートに基づいて説明する。
まず、電源をオンして、ステップ1において、測定者の登録を行う。ここでは、すでに登録されている測定者の場合には、登録番号を指定するだけでよい。登録されていない測定者の場合は、性別や身長、年令を入力する。なお、詳細な手順の一例を図8に示した。
その次に、ステップ2の体重測定手順では、前述した体重測定部3によって測定者の体重が測定されて記憶される。なお、詳細な手順の一例を図9に示した。
次に、ステップ3の体脂肪測定手順では、前述した体脂肪測定部5によって測定者の体脂肪が測定されて記憶される。なお、詳細な手順の一例を図10に示した。
次に、ステップ4(省略可能)の全身反応時間測定手順では、全身反応時間測定部によって測定者の全身反応時間が測定されて記憶される。なお、詳細な手順の一例を図11に示した。
次に、ステップ5(省略可能)の筋力・筋持久力測定手順では、筋力測定部によって測定者の筋力が測定されて記憶される。なお、詳細な手順の一例を図12に示した。
次に、ステップ6(省略可能)の全身持久力測定手順では、前述した体脂肪測定部5によって測定者の体脂肪が測定されて記憶される。なお、詳細な手順の一例を図13に示した。
次に、ステップ7の演算処理手順では、各測定データに基づいて表示用の文字データとグラフィックデータを演算し、ステップ8で表示する。なお、詳細な手順の一例を図14に示した。
【0023】
また、図15に示したように、体重測定と体脂肪測定と筋力・筋持久力測定と全身持久力測定を省き、それらの指標(体重、体脂肪、筋力)は操作部のスイッチ群を用いて手入力し、全身反応時間のみを測定するようにしても、有効である。
【0024】
なお、図16〜図19においては、測定結果の表示画面の種々の例を示した。
【0025】
測定結果に基づいて、体脂肪の目標や、どのように運動すべきか等のアドバイスを表示するように構成することもできる。
特に、予め設定された目標値との差を計算し、目標値との差を認識し得るような状態で出力する機能を備えるとよい。
具体的には、身体指標に関して、目標値を入力、保持できる機構を設け、複数の目標を入力することで、目標値を表示させる。得られた、複数の測定結果から、目標値との差分を計算させ、計算結果を数値表示、もしくは音、音声、色表示させる。また、差分から、アドバイス情報を表示することが出来る。アドバイス情報も、絶対的な評価ではなく、測定値からの相対的な評価、アドバイスをすることが出来るので、非常に細かい表現が可能である。
また、目標値を、数値入力することに代えて、「スポーツマン」、「標準」等、目標の体型等の目標エリアで設定することで、入力を簡素化することも出来る。さらに、入力も、テンキーの様な数値入力以外に、タッチパネル等、画面入力方式で表示された、マトリクス上を指で触れるだけで入力できようにする事も可能である。また、音声入力で入力することも可能である。
【0026】
なお、測定結果の出力、指標の出力、またはアドバイスの出力は、文字やグラフィックで画面に表示してもよいが、音声合成でスピーカやイヤフォンから音もしくは音声、また、異なる周波数の音、または音の長さに置き換えて出力してもよい。
【0027】
各身体指標を測定する手段を省き、別途得られた体重データ、体脂肪データ、筋力データ等の複数の身体指標を手入力することによって、LBM値を演算して得て、相関式に基づいて演算処理によって全身持久力データを得ることもできる。この場合には、パソコン等の汎用のデータ処理装置を用いてディスプレイ装置に表示し、スピーカーから出力するように構成することも可能である。
また、測定者の体重と背筋力との差を測定し、体重と前記差との和から背筋力を測定することもできる。
さらにまた、身長を入力する代りに身長測定機能を具備してもよい。
このように、各身体指標は測定せずに、手入力や、別の測定手段もしくは身体指標データを出力する手段から伝送されたデータを用い、本発明の身体指標出力装置を用いることによって、少なくとも何れか2つのデータを視覚的にもしくは聴覚的に識別可能な状態で出力するようにすることができる。
【0028】
複数の身体指標としては、体重データ、体脂肪データ、筋肉量データ、身長データ、年齢データ、性別データ、血圧データ、心拍数データの少なくとも何れか2つのデータを含んでいる。
また、前記出力手段は、互いに区別し得る視覚的刺激に置き換えて出力する出力機能もしくは聴覚的刺激に置き換えて出力する出力機能を備えるものである。視覚的な刺激としては、互いに交叉する2つの座標軸を持った座標平面上に所定の数値範囲に設定された複数のマトリクス領域の何れかに対応させて表示するマトリクス表示機能、前記複数のマトリクス領域に対応した図形を表示する機能、疑似3D表示機能、何れかのデータは数値表示する機能、キャラクタ表示する機能、数値に対応した色彩もしくは濃度で表示する機能、互いに区別し得る点滅パターンに置き換えて出力する発光機能、合成音声で出力する機能、異なる周波数で出力する機能、等の出力機能を備えているものとする。
【0029】
【発明の効果】
本発明の身体指標出力装置によれば、被測定者の複数の身体指標のうちの少なくとも何れか2つの指標に係るデータを選択して、視覚的もしくは聴覚的に区別し得る識別要素に置き換えて出力するので、選択された2つ以上の身体指標を同時に区別して認識することが容易になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる健康指標測定装置の実施の形態のブロック図である。
【図2】表示画面の例を示す図である。
【図3】操作表示部の例を示す図である。
【図4】心拍数測定部の要部を示す図である。
【図5】体重測定部の要部を示す図である。
【図6】表示画面に表示されるキャラクタの例である。
【図7】測定手順のフローチャートである。
【図8】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図9】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図10】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図11】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図12】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図13】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図14】測定手順の詳細なフローチャートである。
【図15】測定手順の別例のフローチャートである。
【図16】表示画面の種々の例を示す図である。
【図17】表示画面の種々の例を示す図である。
【図18】表示画面の種々の例を示す図である。
【図19】表示画面の種々の例を示す図である。
【図20】表示画面の種々の例を示す図である。
【符号の説明】
1 表示操作部
2 心拍数測定部
3 体重測定部
4 筋力測定部
5 体脂肪測定部
6 全身反応時間測定部
8 刺激出力手段
CPU 制御手段
11 操作スイッチ群
12 文字表示画面
13 グラフィック表示画面
Claims (15)
- 被測定者の複数の身体指標のうちの少なくとも何れか2つの指標に係るデータを、互いに区別し得る識別要素に置き換えて出力する出力手段を備えたことを特徴とする身体指標出力装置。
- 複数の身体指標としては、体重データ、体脂肪データ、筋肉量データ、身長データ、年齢データ、性別データ、血圧データ、心拍数データの少なくとも何れか2つのデータを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の身体指標出力装置。
- 前記出力手段は、互いに区別し得る視覚的刺激に置き換えて出力する出力機能を備えたことを特徴とする請求項1に記載の身体指標出力装置。
- 前記出力手段は、互いに交叉する2つの座標軸を持った座標平面上に所定の数値範囲に設定された複数のマトリクス領域の何れかに対応させて表示するマトリクス表示機能を備えたことを特徴とする請求項3に記載の身体指標出力装置。
- 前記複数のマトリクス領域には、各領域に対応した図形が表示されていることを特徴とする請求項4に記載の身体指標出力装置。
- 前記出力手段は、互いに交叉する3つの座標軸を持った座標空間内に所定の数値範囲に設定された複数の空間領域の何れかに対応させた3次元データを、平面に投影して得られた疑似3次元表示する疑似3D表示機能を備えたことを特徴とする請求項3に記載の身体指標出力装置。
- 3つ以上のデータを表示する場合、何れかのデータは数値表示する出力手段としたことを特徴とする請求項3に記載の身体指標出力装置。
- 3つ以上のデータを表示する場合、何れかのデータは数値に対応した形状で表示する出力手段としたことを特徴とする請求項3に記載の身体指標出力装置。
- 3つ以上のデータを表示する場合、何れかのデータは数値に対応した色彩もしくは濃度で表示する出力手段としたことを特徴とする請求項3に記載の身体指標出力装置。
- 前記出力手段は、互いに区別し得る点滅パターンに置き換えて出力する発光機能を備えたことを特徴とする請求項3に記載の身体指標出力装置。
- 前記出力手段は、互いに区別し得る聴覚的刺激に置き換えて出力する出力機能を備えたことを特徴とする請求項1に記載の身体指標出力装置。
- 前記出力手段は、互いに区別し得る音もしくは音声に置き換えて出力する出力機能を備えたことを特徴とする請求項1に記載の身体指標出力装置。
- 前記出力手段は、異なる周波数の音に置き換えて出力する出力機能を備えたことを特徴とする請求項1に記載の身体指標出力装置。
- 複数の身体指標の何れの指標に係るデータを表示させるかを選択・指定する指定手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の身体指標出力装置。
- 入力された身体指標データと、予め設定された目標データとの差を認識し得る状態で出力する出力手段としたことを特徴とする請求項1に記載の身体指標出力装置。
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