JP2006305311A - Exercising/action meter and service system using it - Google Patents
Exercising/action meter and service system using it Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006305311A JP2006305311A JP2005381290A JP2005381290A JP2006305311A JP 2006305311 A JP2006305311 A JP 2006305311A JP 2005381290 A JP2005381290 A JP 2005381290A JP 2005381290 A JP2005381290 A JP 2005381290A JP 2006305311 A JP2006305311 A JP 2006305311A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- person
- movement
- exercise
- measuring
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ヘルスケアおよびもしくはスポーツ分野用装置並びにそれを用いた施設、サービス・システム、に関する。 The present invention relates to a device for healthcare and / or sports field, and a facility and service system using the same.
ヘルスケアは人間の年齢を問わず大変関心が大きい分野である。また、ヘルスケアとの関連で運動、スポーツおよびもしくは身体を動かすことも非常に重要である。従来、この関連製品としては歩数計が知られている(非特許文献1)。 Health care is an area of great interest regardless of human age. It is also very important to exercise, sport and / or move the body in the context of health care. Conventionally, a pedometer is known as this related product (Non-patent Document 1).
歩数計を用いて消費カロリー計算などが出来る装置も知られている(非特許文献1)。また、体重計で計測した摂取カロリーのデータと前記歩数計で計測した消費カロリーのデータをパソコンに取り込んでデータの管理、体重計のデータと組合せてデータ(健康)の管理をすることも知られている(非特許文献1)。An apparatus capable of calculating calorie consumption using a pedometer is also known (Non-Patent Document 1). It is also known that the calorie intake data measured with a weight scale and the calorie consumption data measured with the pedometer are stored in a personal computer and the data (health) is managed in combination with the weight scale data. (Non-Patent Document 1).
また前記データをインターネット経由で仲間とデータを交換して、楽しむサービスも知られている(非特許文献1)。
一方、従来においては非常に特殊で大型の装置を用いての人の動き(動作)で消費されるカロリーを計測する例は知られている(非特許文献2)が、個人が身体に装着して動作した時に消費されるカロリーを計測する装置は知られていない。以下、人の地面上の位置が変化しないで身体を動かす状態を動作、人の地面上の位置が変化して身体を動かす状態の動作を運動と称する。
また従来においては人の運動の例として、歩いた時の着地の瞬間における足の位置(かかとつき、べた足つき、つま先つき)の区別が出来る個人が身体に装着できる装置は知られていない。更に、人が歩いた地面が平地、上り坂、下り坂、階段などの区別が出来る個人が身体に装着できる装置は知られていない。 Conventionally, as an example of human movement, there is no known device that can be worn by an individual who can distinguish the position of a foot (heel, sticky, toe) at the moment of landing when walking. Furthermore, there is no known device that can be worn by an individual who can distinguish whether the ground on which a person walks is flat, uphill, downhill, or staircase.
さらに、また従来においてはスイミング(水泳)、サイクリング(自転車)などの色々なスポーツをした時の運動量や消費カロリーを同一装置で計測する個人が身体に装着できる装置は知られていない。 Furthermore, conventionally, there is no known device that can be worn on the body by an individual who measures the amount of exercise and calorie consumption during various sports such as swimming and cycling.
さらに、また従来においては身体を動かしている最中の体重の変化量、運動量などのデータを、身体を動かしている時間のデータと同時に計測してそれらを記憶して且つ表示できる個人用の装置は知られていない。 Furthermore, in the past, a personal device capable of measuring, storing and displaying data such as the amount of change in body weight and the amount of exercise during the movement of the body simultaneously with the data of the time during which the body is moved. Is not known.
本発明はかかる従来技術ではできなかった人の動作・運動の詳細を計測してそれらに関わる運動量、消費カロリーなどのデータと時間データとの関係を取得できる新規な装置に関する。
本発明はまた、該装置を人(ユーザ)の身体に装着する際の新規な手段に関する。
本発明はまた、該装置で得た前記データ情報に基づいたヘルスケアに関わる施設、サービス・システムに関する。The present invention relates to a novel apparatus capable of measuring details of human movement / exercise that could not be achieved by the prior art and obtaining the relationship between time data and data such as the amount of exercise and calories consumed.
The present invention also relates to a novel means for mounting the apparatus on a human (user) body.
The present invention also relates to a health care facility and service system based on the data information obtained by the apparatus.
従来の歩数計は感度が低くかなり激しい歩きをした運動時の歩数を測って表示させているに過ぎない。この結果、人が歩いていない時、即ち寝る、立つ、座るなどの動作による運動量、消費カロリーなどのデータを計測できない課題があった。 Conventional pedometers are only low in sensitivity and measure and display the number of steps taken during exercise. As a result, there is a problem that data such as the amount of exercise and calorie consumption due to actions such as sleeping, standing, and sitting are not measured when a person is not walking.
また、従来の歩数計は感度が低くゆっくり歩いた時の歩数も測ることが出来ない課題があった。その一方で、走った時の歩数も計数ができないか出来たとしても歩いた時の歩数との区別できない課題もあった。 Also, the conventional pedometer has a problem that the sensitivity is low and the number of steps when walking slowly cannot be measured. On the other hand, there was a problem that even if the number of steps taken could not be counted or could not be distinguished from the number of steps taken when walking.
また、従来の歩数計では、歩いた道の状態(平地、上り坂、下り坂)を区別ができない課題もあった。 In addition, with the conventional pedometer, there is a problem that the state of the walked road (flat ground, uphill, downhill) cannot be distinguished.
一方、従来からもカロリー計算が出来る歩数計は知られているが、摂取カロリー(体重の増加)のデータは体重計で計測してそのデータを別途歩数計に入力するか歩数計を体重計に装着してデータを入力する必要があり、その手数がユーザにとって煩わしい課題があった。 On the other hand, pedometers that can calculate calories have been known, but the calorie intake (weight gain) data is measured with a scale and the data is input to the pedometer separately or the pedometer is used as a scale. There is a problem that it is necessary to input data by wearing it, which is troublesome for the user.
本発明はかかる従来技術の課題を解決するためになされたものである。 The present invention has been made to solve the problems of the prior art.
本発明はまず、第一に人の運動・動作に関わる運動量として圧力およびもしくは加速度センサの信号の大きさと時間に関わる情報データを同時に計測する第一の装置とそれらの情報を記録、表示する第二の装置を別個に設けてそれらを電気的手段で接続することで、人の運動・動作の区別、例えば歩き方を区別してそれぞれの運動・動作に関わる運動量を記録、表示する手段を、提供する。 In the present invention, first, a first device that simultaneously measures information data related to the magnitude and time of a signal of a pressure and / or an acceleration sensor as an amount of exercise related to a person's exercise and movement, and a first device that records and displays the information. By providing two devices separately and connecting them by electrical means, we provide a means to record and display the amount of exercise related to each movement and movement by distinguishing between human movement and movement, for example, how to walk To do.
本発明は、第二に人の足首の後ろにあるアキレス腱に直接およびもしくはその近傍に運動・動作量を計測する圧力およびもしくは加速度センサを装着すると人の運動・動作量の殆ど全てを感度が高く計測できることに着目して、その計測の原理に基づく装置を実現する具体的手段を、提供する。本発明は第三に人の運動として、少なくとも歩くことと走ることに伴う運動量を計測して区別することおよびもしくは少なくともスイミングおよびもしくはサイクリングに伴う運動量を計測して区別することが出来る手段を、提供する。 Secondly, when a pressure and / or acceleration sensor for measuring the amount of movement / motion is directly or near the Achilles tendon behind the ankle of a person, the sensitivity of almost all of the amount of movement / motion of the person is high. Focusing on the fact that measurement is possible, a specific means for realizing an apparatus based on the measurement principle is provided. Thirdly, the present invention provides a means for measuring and distinguishing at least the amount of exercise associated with walking and running and / or at least measuring the amount of exercise associated with swimming and / or cycling as a human exercise. To do.
本発明は第四に計測する該圧力センサ及びもしくは加速度センサを含む部品で構成されるユニットと少なくとも表示素子を含む部品で構成されるユニットを分けて該圧力センサ及びもしくは加速センサユニットと該表示ユニットの接続を照合する手段を、提供する。 According to the present invention, the pressure sensor and / or the acceleration sensor unit and the display unit are divided into a unit composed of parts including the pressure sensor and / or acceleration sensor to be measured and a unit composed of parts including at least a display element. A means for verifying the connections is provided.
本発明は第五に体重計に乗るだけで摂取カロリー(体重の変化)に関わるデータを該装置に自動的に入力出来る手段を、提供する。 Fifth, the present invention provides means for automatically inputting data related to calorie intake (change in body weight) to the apparatus simply by getting on a scale.
本発明は、第六に人の手の動作に関わる運動量を計測する手段を、提供する。 Sixth, the present invention provides means for measuring the amount of exercise related to the movement of a human hand.
本発明は、第七に人の動作およびもしくは運動のフォームを矯正する施設、サービス・システム手段を、提供する。 Seventh, the present invention provides facilities and service system means for correcting human movements and / or forms of movement.
本発明によれば、人の運動・動作に関わる殆ど全ての情報を計測できる効果がある。
本発明によれば、人の運動・動作の殆ど全てを区別する効果がある。According to the present invention, it is possible to measure almost all information related to a person's exercise / motion.
According to the present invention, there is an effect of distinguishing almost all human movements and movements.
本発明によれば、体重計に乗るだけで体重、摂取カロリーなどに関わるデータを該装置に自動的に入力出来て人手で入力する煩わしさを解消できる効果がある。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect which can eliminate the troublesomeness which can input the data regarding a weight, a calorie intake, etc. into this apparatus automatically only by getting on a weight scale, and inputting manually.
本発明によれば、人の手の動作に関わる運動量を計測できる効果がある。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to measure the amount of exercise related to the movement of a human hand.
本発明によれば、人の運動のフォーム、例えば人の歩き方などを矯正する矯正する施設、サービス・システムにより、人の歩き方などが矯正できる効果がある。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect which can correct a person's walk etc. by the correction | amendment facility and service system which correct the form of a person's exercise, for example, a person's walk, etc.
本発明の第一の実施形態を図1、図2、図3、図4、図5、図6を用いて説明する。以下、同じ部品、機能については同一番号を付す。
これは他の実施形態に関わる図面の符号にも適用される。
図1は人が寝ている時に本発明の計測ユニット002を装着した状態、図2は人が立っている時に本発明の計測ユニット002を装着した状態の概略図、図3は図1、図2で人の足首・足の平近辺における足の詳細図、図4は計測ユニット002と表示ユニット003の回路ブロック図、図5は計測ユニット002で計測された信号の大きさと時間の関係を表す図である。
図6(a)は計測ユニット002を表示ユニット003に結合した図、図6(b)は計測ユニット002を人の足首につなぐために表示ユニット003から分離した時の計測ユニット002の詳細を表す図である。A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, and 6. Hereinafter, the same parts and functions are denoted by the same numbers.
This also applies to the reference numerals of the drawings relating to other embodiments.
FIG. 1 shows a state in which the
FIG. 6A is a diagram in which the
図1、図2、図3において、001は人、002は計測ユニット、011は足、011Aは左足、011Bは右足、021は手、021Aは左手、021Bは右手、012は踝、013は足の平、013Aは足の甲、014は足指、015Aは寝ている時のアキレス腱、015Bは立っている時のアキレス腱、016Aは寝ているの時の土踏まず、016Bは立っている時の土踏まず、017Aは寝ている時のかかと、017Bは立っている時のかかと、004は地面、004Aはマットの概略を表す。1, 2, and 3, 001 is a person, 002 is a measurement unit, 011 is a foot, 011A is a left foot, 011B is a right foot, 021A is a left hand, 021A is a left hand, 021B is a right hand, 012 is a heel, and 013 is a foot. , 013A is the instep, 014 is the toes, 015A is the Achilles tendon when sleeping, 015B is the Achilles tendon when standing, 016A is the arch when sleeping, 016B is the arch when standing , 017A represents the heel when sleeping, 017B represents the heel when standing, 004 represents the ground, and 004A represents the outline of the mat.
図4において計測ユニット002を構成する、0021は圧力センサ、0022は加速度センサ、0023はメモリ、0024は信号増幅、信号処理装置、0025は信号入出力部、0026は発電機、0027は電源、0028は電池、0029はミニプラグを表す。図4において表示ユニット003を構成する、0030は信号入出力部、0031は信号処理装置、0032はデスプレイ、0033はメモリ、0034は信号処理部の出力でコネクタに接続される配線、0035はコネクタ、0038は電池・電源部、0039はミニプラグを表す。図4において0004はユーザ(人)が所有する機器で、0041はパソコン、0042は携帯電話、0043はICカードである。 In FIG. 4, a
図5(a)、図5(b)は図1のように人が寝ている状態から、図2のように立った状態までの間にアキレス腱近傍に装着した計測ユニット002の圧力センサ0021の出力信号を時間と共に計測した結果を表す。 5 (a) and 5 (b) show the
図6(a)、(b)において、002Aは002を装着するバンド、002Bは装着するバンド002Aに002を収納するポケット、002Cはバンド止めである。6 (a) and 6 (b), 002A is a band for mounting 002, 002B is a pocket for storing 002 in the
次に、図1、図2、図3、図4、図5、図6を用いて寝ている状態と立っている状態が区別できる原理を説明する。
人が寝ている時(図1)には、つま先立ちのように足の平013が足首(踵)017よりも先に伸びた状態である。
これに対して人が立っている時(図2)にはべた足立ちの状態つまり足011A、011Bと足の平013がほぼ直角で足の裏が地面004にほぼ全面がついた状態である。Next, the principle by which a sleeping state and a standing state can be distinguished will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, and 6.
When a person is sleeping (FIG. 1), the
On the other hand, when a person is standing (FIG. 2), the
この違いを図3で更に詳細に説明する。図3に示すように、人が寝ている時と立っている時におけるアキレス腱の位置は踵と踝012の近辺即ち足首の後ろ側にあり夫々、015A,015Bであり足011と足の平013とが作る角度が異なる。015Aの時は足指014が踵(かかと)017Aよりも下に下がってアキレス腱015Aが縮んだ状態、015Bの時は足指014が踝017Bとほぼ平行で足の裏は地面004にほぼ全面がついてアキレス腱015Bが伸びた状態である。
図3に示すように、015A,015Bとではアキレス腱に接触させてつけた計測ユニット002の圧力センサ0021でその圧力の違いを計測することで、人が寝ている時と立っている時との区別が出来る。This difference will be described in more detail with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the position of the Achilles tendon when the person is sleeping and standing is in the vicinity of the heel and
As shown in FIG. 3, with 015A and 015B, the difference in pressure is measured by the
図5から分かるように立っている時の方が圧力センサ0021の出力波形が大きい。
この理由は図1のように、人が寝ている時は足の平013がつま先立ちのようにつま先が前になった状態であるので、図3におけるアキレス腱015Aは縮んだ状態になるので図4における圧力センサ0021の信号は小さい値である。
これに対して図2のように、人が立っている時は図2のよう足の平013はべた足立ちの状態であるのでアキレス腱015Bは伸びた状態であるので、図4における圧力センサ0021の信号は大きい値である。The output waveform of the
This is because, as shown in FIG. 1, when the person is sleeping, the
On the other hand, as shown in FIG. 2, when a person is standing, the
また、図5から分かるように計測ユニット002は寝ている状態から立った状態までの変化の動作、即ち立ち上がる動作も計測できる。
計測ユニットを人の身体に装着する時は、図6(b)のように計測ユニット002をポケット002Bに収納できるバンド002Aをアキレス腱近傍の足首に巻いてバンド留め002Cで締めて計測ユニット002で人の動作に基づく、例えばアキレス腱近傍の圧力の変化を計測してそのデータを記録する。
計測した結果を見たい時には、図6(a)のように計測ユニット002の入ったバンド002Aを足首から外して、002Aについていて電気的に002と接続されたミニプラグ0029を表示ユニットのミニプラグ0039に差し込む。その結果、図4に示す、信号処理装置0024、0031が連携して前記データを処理した後でその処理したデータを003の記録部0033に記録したり、表示部0032にその処理したデータを表示する。
このように、人が寝ている状態と立っている状態を識別できる以外にも例えば身体を横にして寝ている時や座っている時など色々な動作を計測ユニット002によって計測できる。Further, as can be seen from FIG. 5, the measuring
When the measurement unit is attached to a human body, as shown in FIG. 6 (b), a
When you want to see the measurement results, remove the
In this way, in addition to distinguishing between a sleeping state and a standing state, various operations such as when sleeping with the body lying down or sitting down can be measured by the measuring
次に、図4、図6、図7、図8、図9、図10、図11、図12、図13、図14を用いて、第二実施例を説明する。図4、図6は実施例1と同じである。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, and 14. 4 and 6 are the same as those in the first embodiment.
図7は人が歩いている時の状態、図8は人が歩いている時の着地の瞬間から全面着地を経て蹴り上げの状態に至るまでの違いを、着地の瞬間の違いすなわち、べた足着地、かかと着地、つま先着地で区別してその概略を示した図である。
図9は、図8に対応する計測ユニット002の加速度センサ0022の出力(加速度)信号(地面004と垂直方向:Z方向)と時間の関係を示す図である。図10は、地面の状態が、(b)平地、(a)上り坂、(c)下り坂において人が歩いている時(走っている時も含む)の足011、足の平013の角度と地面004との角度を説明する図である。
図11は人が水泳(スイミング)をしている時の状態、図12は人が自転車こぎ(サイクリング)をしている時の状態を表す。図13は図11、図12の状態における計測ユニット002のセンサ信号0021の出力と時間の関係を示す図である。Fig. 7 shows the situation when a person is walking, and Fig. 8 shows the difference from the moment of landing when the person is walking to the state of kicking after full landing. It is the figure which distinguished the landing, the heel landing, and the toe landing, and showed the outline.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between an output (acceleration) signal (acceleration direction in the ground 004: Z direction) of the
FIG. 11 shows a state when a person is swimming (swimming), and FIG. 12 shows a state when a person is cycling. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the output of the
次に、図8を用いて、足の着地の瞬間の違いを説明する。かかと着地の時は、同図の項番1のように、まず、かかと017で着地する。その後で項番3のように全面着地に移る。その後、項番4で足指014で地面004を蹴り上げる。 Next, the difference in the moment of landing of a foot will be described with reference to FIG. When landing on the heel, as shown in
これに対して、べた足着地の時は、項番1ですでに全面着地をして項番2で全面着地のまま足011と足の平013の角度だけが変わる。項番4で足指014で地面004を蹴り上げる動作は、かかと着地の時と基本的には同じである。 On the other hand, at the time of solid foot landing, only the angle between the
図8に示すように着地の瞬間から全面着地の間に、かかと着地は時間t2がかかるが、べた足着地の時はt=0もしくはt1(t1<t2)であるので、かかと着地とべた足着地の違いを識別できる。更に、べた足着地はかかと着地に比べて、地面に着地する時の衝撃が大きいので図4における加速度センサ0022の信号も大きく計測される。As shown in FIG. 8, the heel landing takes time t2 from the moment of landing to the entire landing, but at the time of solid foot landing, t = 0 or t1 (t1 <t2), so the heel landing and the solid foot Differences in landing can be identified. Further, since the impact on landing on the ground is larger in the case of a solid foot landing compared to the heel landing, the signal of the
図9を用いて、該計測ユニット002で計測された出力波形の違いによって、足の着地を区別して計測できることを説明する。
図9において、(a)、(b)、(c)はそれぞれ、べた足着地、かかと着地、つま先着地時の計測ユニット002における加速度センサ0022の出力波形と時間との関係を表す。With reference to FIG. 9, it will be described that the landing of a foot can be distinguished and measured based on the difference in the output waveform measured by the
9, (a), (b), and (c) represent the relationship between the output waveform of the
べた足着地(a)の時は地面004との衝撃が大きくなるので、着地の瞬間t=0で、出力波形は最大となり、t=t1で出力波形はゼロになる。次にt=t41で蹴り上げが始まり、出力波形は負の方向に振れて、t=t51で浮き足になる。At the time of solid foot landing (a), the impact with the
かかと着地(b)の時は着地の瞬間t=0での地面004との衝撃は(a)よりは小さく、t=t2で全面着地になってt=t42で蹴り上げが始まり、その後は(a)の時と同じである。図8、図9から分かるようにt42>t41である。 At the time of landing on the heel (b), the impact with the
従って、出力波形の大きさの違いとt42>t41の時間計測をすることで、べた足着地とかかと着地を識別できる。 Therefore, the solid foot landing and the heel landing can be identified by measuring the difference in the size of the output waveform and measuring time t42> t41.
つま先着地についても図8、図9で分かるように、べた足着地、かかと着地との違いを識別できる。 As can be seen from FIG. 8 and FIG. 9, the difference between the toe landing and the heel landing can be identified.
次に、歩いている時と走っている時の違いを識別できる理由を図9を用いて説明する。
図9において、時間軸のT1,T2,T3はそれぞれ、べた足着地、かかと着地、つま先着地の時の1サイクル(両足で歩く時間)の時間を表す。歩く時は着地している間の時間、即ち例えば、t51が、T1の半分以下であり、一方、走っている時はT1の半分以下である(両足が地面004から離れている時(時間)である。
従って、前記t51とT1などを計測すれば、歩いている時と走っている時の違いを識別できる。t52、t53も同様である。Next, the reason why the difference between walking and running can be identified will be described with reference to FIG.
In FIG. 9, T1, T2, and T3 on the time axis represent the time of one cycle (time to walk with both feet) at the time of solid foot landing, heel landing, and toe landing, respectively. When walking, the time during landing, for example, t51 is less than half of T1, while when running, less than half of T1 (when both feet are away from the ground 004 (time)) It is.
Therefore, if t51 and T1 are measured, the difference between walking and running can be identified. The same applies to t52 and t53.
次に、図10を用いて人が歩いている時の地面004の状態の違いを識別できる理由を説明する。
図10において(a)上り坂、(b)は平地(c)は下り坂である。図10は、平地ではかかと着地で着地角度がθである人がそのままの足の角度で違った状態の地面004を歩いている図である。図10から分かるように、地面004の角度θ1の大きさにもよるが、例えば上り坂は歩く人が平地はかかと着地であっても地面004の状態ではべた足着地に近い状態になる。
但し、この場合には足が着地する前に地面004から離れている(浮いている)距離が平地の時よりも短いので図9における加速度センサ0022の信号出力の大きさは平地の時よりも小さい値である。この例のように、この結果、地面004の状態が(a)上り坂、(b)は平地(c)は下り坂で計測ユニット002で計測される情報データが異なるので歩いたり、走ったりした時における地面の状態を識別が出来る。Next, the reason why the difference in the state of the
In FIG. 10, (a) uphill, (b) flat ground (c) downhill. FIG. 10 is a diagram in which a person with a heel landing on a flat ground and a landing angle θ is walking on the
However, in this case, since the distance away (floating) from the
次に、図11、図12を用いて、人が水泳(スイミング)をしている時、人が自転車こぎ(サイクリング)をしている時もの該計測ユニット002でそれらの運動を該装置の計測ユニットで識別できることを説明する。
図11は、人が水泳(スイミング)をしている時に該計測ユニット002を装着している図、図12は、人が自転車こぎ(サイクリンング)をしている時に該計測ユニット002を装着している図、図13は図7、図11、図12に対応した該計測ユニット002の加速度センサ0022の出力波形である。Next, using FIG. 11 and FIG. 12, when the person is swimming (swimming), when the person is cycling (cycling), the
FIG. 11 is a diagram in which the
図11において、005はプール、海などの水面、他の符号は図1と同じである。
図12において、0061は自転車のタイヤ、0062は自転車のハンドル、0063は自転車のペダル、0064は自転車のサドル、他の符号は図1と同じである。
図13において、(a)、(b)、(c)は夫々、歩く時(ウオーキング)・走る時(ジョギング)、水泳(スイミング)、自転車こぎ(サイクリンング)の時の計測ユニット002の加速度センサ0022の出力波形である。なお、水泳(スイミング)の時はクロールでのバタ足の例を示す。In FIG. 11, 005 is a water surface such as a pool and the sea, and other symbols are the same as those in FIG.
12, 0061 is a bicycle tire, 0062 is a bicycle handle, 0063 is a bicycle pedal, 0064 is a bicycle saddle, and other reference numerals are the same as those in FIG.
In FIG. 13, (a), (b), and (c) are acceleration sensors of the
図11、図13から分かるように、クロールで水泳(スイミング)の時のバタ足の時には、加速度センサの出力波形は大きい。この加速度センサと併用して圧力センサを足首の前部(アキレス腱の反対側)につけると、その圧力も大きい信号が生じる。
即ち水泳(スイミング)の時は、計測ユニット002を足首の前部(アキレス腱の反対側)に図3とは180度回転させて装着するか、図3で002とは別個の計測ユニット(002A:図示していない)を002と180度回転した位置に装着しても良い。
なお、水泳(スイミング)には泳ぎ方で、例えば、クロール、平泳ぎ、背泳ぎ、バタフライなどによって、足(手を含む)の動作に違いがあるが、それらの違いも基本的には図11に示す計測ユニットで計測できる。即ち、要すれば、図4に示す加速度センサの加速度の計測に足を上下に動かす(Z軸)方向以外に前後(X軸)、左右(Y軸)を付加することで計測の精度を向上できる。なお、図4でのZ軸は地面と垂直方向(重力方向)を言い、図11でのZ軸は足の伸縮方向即ち、水面と平行な方向を言う。
図12、図13から分かるように、自転車こぎ(サイクリンング)をしている時の波形はペダルの回転が円運動であることにより、計測ユニット002の加速度センサ0022の出力波形も特有の波形(図示はしていない)として計測されるので自転車こぎ(サイクリング)での運動量の収集と他の運動との識別が出来る。
以上、第二実施例では加速度センサ0022の軸はZ軸(上下軸)の1軸について説明したが、本発明の概念は、X軸およびもしくはY軸を加えたこ2軸、3軸であっても良い。
また、図4に示すように、第一実施例で説明した、圧力センサ0021と加速度センサ0022を併用しても良い。
また、本発明は第二実施例で説明した運動にとどまらず、他の運動(動き)の計測にも適用できる。
即ち、足踏み、跳ねる、タケ踏み、ゴルフのスイングのように身体の位置の変動を伴わないが人の動き、サッカー、スキーのように身体の位置の変動を伴う人の動きを計測できる。例えば、水中で歩く運動の運動量を計測する時には、図4で説明したZ軸方向の加速度を加速度センサ0022で計測するのに加えて、X軸方向(歩く方向)の加速度、圧力も計測すれば良い。As can be seen from FIGS. 11 and 13, the output waveform of the acceleration sensor is large when the feet are flipping when swimming (swimming). When a pressure sensor is attached to the front part of the ankle (opposite the Achilles tendon) in combination with this acceleration sensor, a signal with a large pressure is also generated.
That is, at the time of swimming, the
In addition, there are differences in the movement of feet (including hands) depending on how to swim, for example, crawl, breaststroke, backstroke, butterfly, etc., but these differences are also basically measured as shown in FIG. Can be measured by unit. That is, if necessary, measurement accuracy is improved by adding front and rear (X axis) and left and right (Y axis) in addition to the direction of moving the foot up and down (Z axis) in the acceleration measurement of the acceleration sensor shown in FIG. it can. Note that the Z-axis in FIG. 4 refers to the direction perpendicular to the ground (gravity direction), and the Z-axis in FIG. 11 refers to the direction of foot expansion / contraction, that is, the direction parallel to the water surface.
As can be seen from FIG. 12 and FIG. 13, the waveform during cycling (cycling) is that the output waveform of the
In the second embodiment, the
Further, as shown in FIG. 4, the
The present invention is not limited to the movement described in the second embodiment, but can be applied to measurement of other movements (movements).
That is, it is possible to measure a person's movement without a change in the body position such as stepping, jumping, bamboo stepping, or golf swing, but a person's movement with a change in the body position such as soccer or skiing. For example, when measuring the amount of exercise of walking in water, if the acceleration and pressure in the X-axis direction (walking direction) are also measured in addition to measuring the acceleration in the Z-axis direction described with reference to FIG. good.
次に、第三の実施形態を図14、図15、図18を用いて、人の手の動作・運動を計測する手段を説明する。
図14は、人001が手を振る幾つかの動作・運動と手首につけた計測ユニット005の概略図であり、図15はその005で計測された信号波形を表す。
なお、計測ユニット005の具体的な回路ブロックの構成や装置の構造は夫々前記した足首につける計測ユニット002で説明した図4、図6と同じであるかもしくは若干違っている程度であるので図面は省略している。Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 14, 15 and 18, which will be described with reference to means for measuring the movement / movement of a human hand.
FIG. 14 is a schematic diagram of a
The specific circuit block configuration and apparatus structure of the
図14において、表の左側は主に足を動かさない時の手の動作を、右側は足を動かした時の手の動きを表す。図14において手の動作の信号波形は図15のようであり、これらの波形によって、人の手の動きが識別できる。 In FIG. 14, the left side of the table mainly represents the movement of the hand when the foot is not moved, and the right side represents the movement of the hand when the foot is moved. In FIG. 14, the signal waveform of the hand movement is as shown in FIG. 15, and the movement of the human hand can be identified by these waveforms.
図示はしていないが、足の動作・運動を計測する計測ユニット002と手の動作・運動を計測する計測ユニット005を同時に人001の身体に装着して表示ユニット003に002、005を個別に接続してそれらで得られた運動量他の情報データを合算処理した新しい情報データとしたり、人のフォームの情報データとして記録して、それらを表示ユニット003自体で表示したり、それらの情報データをパソコン0041や携帯電話0042を経由してインターネットサービス会社0061へ送ることも出来る(図18)。 Although not shown, the
次に、第四の実施形態について、図16を用いて説明する。図16において、040は体重計、041は体重計040の体重を測る部分、042は体重計040の表示部である。 Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 16, 040 is a weight scale, 041 is a portion for measuring the weight of the
人001が体重を入力する時は体重計040の一部例えば表示部の隅にあるスロット(図示してはいない)に計測ユニット003を挿入すると041で測定された体重のデータを計る部分が接続されて測定された体重のデータが計測ユニット003に入力される(図4参照)。計測ユニット003は、このデータを構成する食事などによって人が得た摂取カロリーと、計測ユニット002で計測された人の運動・動作に伴う運動量によって消費されたエネルギー(消費カロリー)の差分を計算処理してそのカロリーの収支をメモリに記録したり表示部に表示する。When a
人が食事などによって得た摂取カロリーを当該装置に入力させる他の手段として、人が体重計に乗る時の動作・運動自体の加速度や圧力の情報データが他の動作・運動と違う特有のパターンを有することに着目してそのパターンに相当する情報データを予め計測ユニット002に設定しておき、人が実際に体重計040を使用する時にその動作・運動を時間と共に変化する加速度・圧力の信号波形パターンとして計測ユニット002の圧力センサ0021、加速度センサ0022で自動的に計測してそのパターンを前記予め設定されたパターンと比較してその誤差が30%の範囲ないであれば、その時に同時に計測された体重のデータを計測ユニットおよびもしくは表示ユニットにある記憶装置(メモリ)0023およびもしくは0033に自動的に記録して用いることも可能、である。
本実施例では、消費カロリーが正確に計測されているので、カロリーの収支(カロリー・バランス)が従来と比べて遥かに精度を向上できる。
さらにまた、摂取カロリーを入力する時の手間の煩わしさを解消できる。As another means of inputting calorie intake obtained by a person through meals, etc. into the device, a specific pattern that is different from other movements / exercises when the person gets on the scale, such as motion / acceleration acceleration and pressure information data The information data corresponding to the pattern is set in the
In the present embodiment, since the calorie consumption is accurately measured, the calorie balance (calorie balance) can be improved much more accurately than in the past.
Furthermore, the troublesomeness of inputting calorie intake can be eliminated.
次に、図17を用いて、前記計測ユニット002およびもしくは005と表示ユニット003とを照合する手段の実施例を説明する。図17はそのフローチャートである。 Next, an embodiment of means for collating the
ステップS1において、運動・動作計を製造している会社が製品を販売する前に、二つのユニットが所定の組合わせの時だけ接続できるように暗証番号を予め設定しておき図4の回路ブロック図において、不揮発メモリで構成された記録部0023Aおよび0033Aにその暗証番号を記録する。 In step S1, before the company that manufactures the motion / motion meter sells the product, a password is set in advance so that the two units can be connected only in a predetermined combination, and the circuit block of FIG. In the figure, the personal identification number is recorded in
ステップS2において、運動・動作計を購入して使用している人が二つのユニットを接続して計測ユニットで計測された情報データ他を表示ユニットで確認しようとする。 In step S2, a person who purchases and uses an exercise / motion meter connects the two units and tries to check the information data and the like measured by the measurement unit on the display unit.
ステップS3において、二つのユニットがミニプラグ0029、0039で機械的に接続されたことを図4に示す信号処理装置(マイコン)0024、0031が確認して、夫々のユニットの記録部に記録されていた暗証番号を読み出して図4に示す信号処理装置(マイコン)0024、0031の中にある比較器(図示はしていない)で夫々お互いの暗証番号を比較する。In step S3, the signal processing devices (microcomputers) 0024 and 0031 shown in FIG. 4 confirm that the two units are mechanically connected by the
暗証番号が一致すれば、ステップS4に進み二つのユニットは機械的だけではなくて電気的にも接続されて、計測ユニット002で計測したデータが表示ユニット003の表示部0031で表示されて、ステップS6に進み、002と003が電気的に接続されて一体で動作を開始する。 If the passwords match, the process proceeds to step S4, where the two units are connected not only mechanically but also electrically, and the data measured by the measuring
暗証番号が不一致であれば、ステップS5に進み二つのユニットの暗証番号が合わないことを表示してステップS7に進み、電気的には二つのユニットは接続されない。If the code numbers do not match, the process proceeds to step S5, indicating that the code numbers of the two units do not match, and proceeds to step S7, where the two units are not electrically connected.
次に、本発明の第六の実施形態について図18を用いて説明する。
図18は、例えば人が歩く時のフォーム(含む手の振り方)に関連した情報データを得る目的で、前記した足の運動を計測する計測ユニット002を足首につけ、また手の運動を計測する計測ユニット005を手首につけてそれらで得たデータ情報を表示ユニット003で集めてそれらをPC0041経由でアクセスポイント0060A,プロバイダ0060を経由して新運動計サービス会社0061に送信しておき、その人(ユーザ01)が歩くフォームが望ましい歩き方のモデルの値や標準範囲と比較したり、本発明の運動計を使用している他の多数のユーザにおける歩き方(フォーム)の平均値と比較してユーザのフォームを矯正するサービスをする図である。Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 18 shows an example in which a
図18において、0060はプロバイダ、0060A,0060Bはアクセスポイント、0061は新運動計のサービス会社、0062は新運動計の矯正機器製造・販売会社、0063はスポーツ・ジム会社、0064は運動矯正機器である。 In FIG. 18, 0060 is a provider, 0060A and 0060B are access points, 0061 is a new exercise meter service company, 0062 is a new exercise meter correction equipment manufacturing and sales company, 0063 is a sports / gym company, and 0064 is an exercise correction equipment. is there.
以下に人が本発明の新運動・動作計を使用して例えば、歩くときの足と手のフォームを矯正する手順を図19のフローチャートを用いて説明する。
ステップS11において人が計測ユニット002,005で足と手の運動・動作のデータを計測して表示ユニット003に記録する。
ステップS12において003に記録されたデータを人のPC0041に転送する。A procedure for correcting the form of a foot and a hand when a person walks, for example, using the new motion / motion meter of the present invention will be described below with reference to the flowchart of FIG.
In step S11, the person measures the movement / motion data of the feet and hands with the measuring
In step S12, the data recorded in 003 is transferred to the human PC0041.
ステップS13においてPC0041に転送・記録された情報データがインターネット・プロバイダ0060を介して新運動計サービス会社0061に送られて予め設定されてある標準モデルの情報データや本新運動計001を使用している多くの他人についての情報データの平均値やデータの標準値との比較がされる。
ステップS14において新運動計のサービス会社0061にユーザ01が登録しているとユーザ01の情報データが予め設定されてある情報データの標準値や前記他人の情報データの平均値と比較する。In step S13, the information data transferred / recorded to the PC0041 is sent to the new exercise
In step S14, if the user 01 is registered in the new exercise
ステップS15において前記標準値、平均値との違いを新運動計のサービス会社0061がユーザ01に通知する。
ステップS16においてユーザ01は例えばスポーツ・ジムへ行きインストラクタの指導に従ってフォームを矯正したりおよびもしくは自動化した矯正機器の指示に従って、ユーザ自身が自分のフォームを矯正する。In step S15, the new exercise
In step S16, the user 01, for example, goes to the sports gym and corrects the form according to the instruction of the instructor and / or corrects his / her own form according to the instruction of the automated correction device.
新運動計のサービス会社0061にユーザが登録していると背景技術にもあるインターネットを通じてユーザ同士の情報交換が運動・動作が異なっていても所定の変換基準によって定量的な運動量の比較やを行う事が出来る。
このように本発明の新運動計では非常にきめ細かいデータをもとに、運動量の正確な比較が出来るので環境や年齢が違う多くの人が楽しみながら身体を鍛えることが出来るのが特徴である。If the user is registered with the new exercise
As described above, the new exercise meter of the present invention is characterized by the fact that many people of different environments and ages can train their bodies while being able to accurately compare the amount of exercise based on very detailed data.
以上述べて来たように本発明の基本的な概念は人の動作・運動を計測する手段として少なくとも人の足と手の動きの変化が大きい場所に計測ユニット002,005を表示ユニット003とは切り離して配備したことに特徴がある。
本発明の概念には、前記に加えて、例えば、頭で思考している時に頭で消費されるエネルギーを頭に近いところに配備した計測ユニットで計測したり、心臓もしくは手首の動脈近辺に配備して心拍数を計測したり、外気の温度、自分およびもしくは他人の足音、屋外の雑音を耳につけた計測ユニットで計測してそれらで得た信号(データ)を表示ユニットで集計してそれらの総合情報を基に、カロリー計算、ストレス量の算定と対策処理、高齢者に必要最小限の運動動作のアドバイス(例えば、竹踏み、深呼吸を通じて)をすることなど同業者が容易に類推する機能を付加することも含む。As described above, the basic concept of the present invention is that the
In addition to the above, the concept of the present invention includes, for example, measuring the energy consumed by the head when thinking with the head with a measurement unit deployed near the head, or deploying near the artery of the heart or wrist And measure the heart rate, measure the temperature of the outside air, footsteps of yourself and others, and outdoor noise on the ear and measure the signals (data) obtained by them in the display unit. Based on general information, functions that can easily be estimated by the same industry, such as calorie calculation, stress calculation and countermeasure processing, and advice on the minimum necessary movements (for example, through bamboo walking and deep breathing). Including adding.
なお、図4に示す計測ユニット002の電源部0027は人の運動自体のエネルギーを電気エネルギーに変換する機械式発電機、圧力で発電する装置、非常に小さい化学電池のいずれかおよびもしくはそれらの組み合わせであっても良い。
更にまた、前記計測ユニット002,005と表示ユニット003との間の接続は前記、機構部品のミニプラグ以外に細い電気配線や無線で接続しても良い。また、前記計測ユニット002を身体に装着する手段としては前記したバンド以外に粘着テープや靴や靴下に埋め込んでいても良い。Note that the
Furthermore, the
001:人(ユーザー)、011、011A、011B:人の足、021、021A、021B:人の手、013、013A:足の平、014:足指、015A、015B:アキレス腱、016A、016B:踵、017A、017B:土踏まず、002:計測ユニット、002A:計測ユニットのバンド、0020A:ポケット、0021A:バンド留め、003:表示ユニット、004:地面、0021:圧力センサ、0022:加速度センサ、0024、0031:信号処理装置、0023、0033:メモリ、0025、0030:信号入出力部、0028、0037:電池、0026:発電機、0027:電源部、0032:デスプレイ、0034:コネクタまでの配線、0029、0035,0039:コネクタ、0004:ユーザーが保有する電子機器、0041、0041A:パソコン、0042:携帯電話、0043:ICカード、005:水面、0061:自転車の車(輪)、0062:自転車のハンドル、0063:自転車のペダル、0064:自転車のサドル、006:手の計測ユニット、040:体重計、041:体重計の秤、042:体重計の表示部、運動計の表示ユニット挿入部、0060:プロバイダ、0061:運動計サービス会社、0062:矯正機器製造・販売会社、0063:スポーツ・ジム会社、0064:矯正機器、0065、0065A:アクセス・ポイント 001: Person (user), 011, 011A, 011B: Human foot, 021, 021A, 021B: Human hand, 013, 013A: Flat foot, 014: Toe, 015A, 015B: Achilles tendon, 016A, 016B:踵, 017A, 017B: arch, 002: measuring unit, 002A: band of measuring unit, 0020A: pocket, 0021A: banding, 003: display unit, 004: ground, 0021: pressure sensor, 0022: acceleration sensor, 0024, 0031: Signal processing device, 0023, 0033: Memory, 0025, 0030: Signal input / output unit, 0028, 0037: Battery, 0026: Generator, 0027: Power supply unit, 0032: Display, 0034: Wiring to connector, 0029, 0035, 0039: Connector, 0004: Yu 0041, 0041A: personal computer, 0042: mobile phone, 0043: IC card, 005: water surface, 0061: bicycle car (wheel), 0062: bicycle handle, 0063: bicycle pedal, 0064: Bicycle saddle, 006: Hand measurement unit, 040: Weight scale, 041: Scale of scale, 042: Display unit of weight scale, display unit insertion unit of exercise meter, 0060: Provider, 0061: Exercise meter service company, 0062: Correction equipment manufacturing and sales company, 0063: Sports gym company, 0064: Correction equipment, 0065, 0065A: Access point
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005381290A JP2006305311A (en) | 2005-04-01 | 2005-12-28 | Exercising/action meter and service system using it |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005130326 | 2005-04-01 | ||
JP2005381290A JP2006305311A (en) | 2005-04-01 | 2005-12-28 | Exercising/action meter and service system using it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006305311A true JP2006305311A (en) | 2006-11-09 |
Family
ID=37472860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005381290A Pending JP2006305311A (en) | 2005-04-01 | 2005-12-28 | Exercising/action meter and service system using it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006305311A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010068917A (en) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Taito Corp | Game apparatus |
JP2010246689A (en) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Keio Gijuku | Energy consumption informing device |
JP4987151B1 (en) * | 2011-08-19 | 2012-07-25 | 悦司 道屋 | Underwater momentum meter |
WO2015152361A1 (en) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | ソフトバンク株式会社 | Path shape determination device, exercise support system and program |
JP2016150178A (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 国立大学法人東北大学 | Motion measuring device |
JP2019154624A (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | カシオ計算機株式会社 | Exercise data processing device, exercise data processing method, and exercise data processing program |
JP7533706B2 (en) | 2019-12-12 | 2024-08-14 | 株式会社村田製作所 | Muscle activity index calculation device |
-
2005
- 2005-12-28 JP JP2005381290A patent/JP2006305311A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010068917A (en) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Taito Corp | Game apparatus |
JP2010246689A (en) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Keio Gijuku | Energy consumption informing device |
JP4987151B1 (en) * | 2011-08-19 | 2012-07-25 | 悦司 道屋 | Underwater momentum meter |
WO2015152361A1 (en) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | ソフトバンク株式会社 | Path shape determination device, exercise support system and program |
JP2015196038A (en) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | ソフトバンク株式会社 | Path shape determination device, exercise support system, and program |
JP2016150178A (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 国立大学法人東北大学 | Motion measuring device |
JP2019154624A (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | カシオ計算機株式会社 | Exercise data processing device, exercise data processing method, and exercise data processing program |
JP7056249B2 (en) | 2018-03-09 | 2022-04-19 | カシオ計算機株式会社 | Exercise data processing device, exercise data processing method and exercise data processing program |
JP7533706B2 (en) | 2019-12-12 | 2024-08-14 | 株式会社村田製作所 | Muscle activity index calculation device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11690565B2 (en) | Activity monitoring device with assessment of exercise intensity | |
JP7085574B2 (en) | Systems and methods for analyzing athletic activity | |
US11653856B2 (en) | Apparatus, systems, and methods for gathering and processing biometric and biomechanical data | |
JP6307183B2 (en) | Method and system for automated personal training | |
CN105229432B (en) | For monitoring the method for human motion load and implementing the shoe-pad of this method | |
JP5095554B2 (en) | Sports electronic training system and its application | |
US9216320B2 (en) | Method and apparatus for measuring power output of exercise | |
JP6539263B2 (en) | Fitness device configured to provide goal motivation | |
US20140031703A1 (en) | Athletic monitoring | |
CN104126184A (en) | Method and system for automated personal training that includes training programs | |
EP3104290B1 (en) | System and method for analysis and monitoring of group activities | |
JP2013063357A (en) | Sports electronic training system with sport ball, and applications thereof | |
JP2013078593A (en) | Sports electronic training system with electronic gaming feature, and application thereof | |
JP2006305311A (en) | Exercising/action meter and service system using it | |
TW200910212A (en) | Athletics record system | |
US20230157580A1 (en) | System and method for determining cycling power | |
Akins | Development and evaluation of instrumented soccer equipment to collect ankle joint kinematics in the field |