DE69533819T2

DE69533819T2 - Messvorrichtung zum Messen der Menge der Arbeit, welche dazu eingerichtet ist, die Arbeitsmenge, die später durchgeführt werden soll, anzuzeigen

Info

Publication number: DE69533819T2
Application number: DE69533819T
Authority: DE
Inventors: Manabu Kyoto-shi Yoshimura; Maki Ibaraki-shi Hasegawa; Tsukasa Sakai-shi Hatakenaka; Makoto Kyoto-shi Tabata; Tsutomu Takatsuki-shi Yamasawa; Masaaki Tsuduki-gun Takenaka; Tomoo Kyoto-shi WATANABE; Kazuyuki Hirakata-shi Morita
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 1994-09-07
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2015-09-05
Also published as: DE69533819D1; EP0700661A3; US5989200A; CN1211047C; CN1098055C; US5788655A; TW295542B; EP1302162A3; CN1425357A; KR960009973A; ES2229224T3; CN1211048C; CN1211049C; EP0700661A2; EP0700661B1; CN1425358A; CN1133165A; CN1425359A; CN1211050C; KR100195366B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Übungsmengen-Messvorrichtung zur Messung einer Übungsmenge (Energieaufwand) eines lebenden Körpers (menschlichen Körpers) unter Verwenden eines Beschleunigungssensors oder dgl. und Anzeigen der gemessenen Übungsmenge.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Herkömmlicherweise besteht obige Art von Übungsmengen-Messvorrichtung im Allgemeinen aus einem Beschleunigungssensor zur Feststellung der Körperbewegung eines menschlichen Körpers, einer Übungsmengen-Berechnungsvorrichtung zur Berechnung einer Übungsmenge des menschlichen Körpers beruhend auf einem durch den Beschleunigungssensor erzeugten Signal, sowie einem Anzeigeabschnitt zur Anzeige der berechneten Übungsmenge. 33 zeigt ein Beispiel einer Anzeigeform des Anzeigeabschnitts einer solchen Übungsmengen-Messvorrichtung (japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung (nach Prüfung) Nr. Hei. 5-36166). Der Anzeigeabschnitt hat eine Funktion der Anzeige von Gewicht und Schritt einer betrachteten Person, eine Funktion der Anzeige einer berechneten Übungsmenge oder der gesamten verbrauchten Kalorien, sowie andere Funktionen.
US-A-4911427 offenbart eine Übungsmengen-Messvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Die herkömmliche Übungsmengen-Messvorrichtung misst jedoch lediglich die durchgeführte Übungsmenge (d. h., verbrauchte Kalorien [1 Kalorie = 4186,8 Joule]) und zeigt einfach auf dem Anzeigeabschnitt einen numerischen Wert der Übungsmenge oder die verbrauchten Gesamtkalorien an. Es ist daher für eine Person schwierig zu beurteilen, ob ihr Üben angemessen war. Außerdem wird sie nicht über die weiterhin durchzuführende Übungsmenge informiert.
Ferner werden bei der obigen herkömmlichen Übungsmengen-Messvorrichtung nur die verbrauchten Kalorien einer Übung berechnet und angezeigt und das Berechnungsverfahren nur beruhend darauf geändert, ob die Gehgeschwindigkeit (oder Laufgeschwindigkeit) höher als ein bestimmter Wert ist. Ein Benutzer wird daher nicht über die gesamten verbrauchten Kalorien eines Tages informiert, noch werden Kalorien berechnet und angezeigt, wenn er eine Übung stehend oder sitzend durchführt.
Da ferner die obige herkömmliche Übungsmengen-Messvorrichtung einfach verbrauchte Kalorien einer Übung misst und anzeigt, wird ein Benutzer nicht über die Übungsmenge (verbrauchte Kalorien) informiert, die nötig ist, um die Kalorien aufgenommener Nahrung zu verbrauchen, noch kann er Übungsgrad und Übungsdauer erkennen, die er zu diesem Zweck durchführen sollte.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf die Probleme des Standes der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Übungsmengen-Messvorrichtung zu schaffen, die eine betreffende Person nicht nur in die Lage versetzt, einfacher die Geeignetheit einer durchgeführten Übung zu beurteilen, sondern dieser auch gestattet, die nötige Übungsmenge zu erfahren.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Übungsmengen-Messvorrichtung zu schaffen, die es einem Benutzer erlaubt, nicht nur die in einer vorgeschriebenen Zeitdauer verbrauchten Gesamtkalorien, sondern auch Kalorien jeder der Be tätigungsarten Sitzen und Stehen, nicht zu erwähnen Gehen und Laufen, zu erfassen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Übungsmengen-Messvorrichtung zu schaffen, mit der es einem Benutzer möglich wird, nicht nur eine Übungsmenge zu erkennen, die zum Verbrauch von Kalorien aufgenommener Nahrung nötig ist, sondern auch Grad und Zeitdauer einer Übung, die er zum gleichen Zweck durchführen sollte.
Die Erfindung ist wie in Patentanspruch 1 definiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau von Übungsmengen-Messvorrichtungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 zeigt Standardwerte des Grundumsatzes pro Körperoberfläche von 1 m² in Bezug zu Alter und Geschlecht;
3 ist eine grafische Darstellung der 2;
4 zeigt die Klassifikation des Lebensaktivitätsindex und der Lebensaktivitätsintensität;
5 zeigt ein Beispiel einer Anzeigeform der Übungsmengen-Messvorrichtung gemäß einer nicht beanspruchten Ausführungsform;
6A und 6B zeigen abgewandelte Versionen der Anzeigeform der 5;
7 und 8A und 8B zeigen ein weiteres Beispiel einer Anzeigeform bei dieser Ausführungsform;
9A und 9B zeigen ein weiteres Beispiel einer Anzeigeform bei dieser Ausführungsform;
10 and 11 sind Flussdiagramme, die die Gesamtwirkungsweise der Übungsmengen-Messvorrichtung dieser Ausführungsform zeigt;
12 ist ein allgemeines Flussdiagramm, welches zeigt, wie eine verbrauchte Gesamtenergie bei der Übungsmengen-Messvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zu berechnen ist;
13 ist ein Flussdiagramm, welches einen Beurteilungsalgorithmus für Gehen und Laufen zeigt, welcher bei der Klassifizierung von Tätigkeitsarten verwendet wird;
14A und 14B zeigen Beschleunigungswellenformen, die den Beurteilungsalgorithmus für Gehen und Laufen darstellen;
15A und 15B zeigen Beschleunigungswellenformen, die einen Beurteilungsalgorithmus für Sitzen und Stehen darstellen, wie er bei der Klassifizierung von Tätigkeitsarten verwendet wird;
16 und 17 zeigen Beispiele von Anzeigeformen der Übungsmengen-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
18 und 19 sind Flussdiagramme, die die Gesamtarbeitsweise der Übungsmengen-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigen;
20A und 20B zeigen ein Beispiel einer Anzeigeform der Übungsmengen-Messvorrichtung gemäß einer nicht beanspruchten Ausführungsform;
21A und 21B zeigen, wie ein Wert von mit der Nahrung aufgenommenen Kalorien bei dieser Ausführungsform einzugeben ist;
22A und 22B zeigen eine modifizierte Version der Anzeigeform der 20A und 20B;
23A–23C zeigen ein weiteres Beispiel einer Anzeigeform bei dieser Ausführungsform;
24A und 24B sowie 25A und 25B zeigen ein weiteres Beispiel einer Anzeigeform bei dieser Ausführungsform;
26A und 26B zeigen ein weiteres Beispiel einer Anzeigeform bei dieser Ausführungsform;
27 und 28A und 28B zeigen ein weiteres Beispiel einer Anzeigeform bei dieser Ausführungsform;
29 und 30 sind ein Flussdiagramm, welches die Gesamtarbeitsweise der Übungsmengen-Messvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt;
31 und 32 zeigen spezielle Beispiele eines Vorgangs der Eingabe der mit der Nahrung aufgenommenen Kalorien im Prozessfluss der 29 und 30; und
33 zeigt ein Beispiel einer Anzeigeform, die bei einer herkömmlichen Übungsmengen-Messvorrichtung verwendet wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Übungsmengen-Messvorrichtungen gemäß mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsform 1
1 ist ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau einer Übungsmengen-Messvorrichtung gemäß einer nicht beanspruchten Ausführungsform zeigt. Diese Übungsmengen-Messvorrichtung ist im Grundsatz die gleiche wie die herkömmliche, ausgenommen die verschiedenen Berechnungsfunktionen und die Anzeigeform, und weist die folgenden Komponenten auf. Ein Beschleunigungssensor 1, der an einem Menschen angebracht ist, stellt dessen Körperbewegung fest. Eine Verstärkerschaltung 2 verstärkt ein Nachweissignal des Beschleunigungssensors. Eine A/D-Wandlerschaltung 3 wandelt das verstärkte Signal in ein Digitalsignal um. Eine MPU 4 hat eine Funktion der Berechnung einer Übungsmenge beruhend auf dem empfangenen Digitalsignal, eine Funktion der Berechnung verbleibender Zielkalorien unter Verwendung geschätzter verbrauchter Kalorien einer bestimmten Zeitdauer (beispielsweise eines Tages), eine Funktion der Berechnung eine Ziel-Übungsmenge, die der menschliche Körper in der vorgeschriebenen Zeitdauer (ein Tag) durchführen sollte, eine Funktion der Berechnung eines Lebensaktivitätsindex sowie andere Funktionen. Eine Anzeige (Anzeigeabschnitt) 5 zeigt Geschlecht, Alter, Übungsmenge, Lebensaktivitätsintensität, usw. an. Zu Schaltern 6 gehören ein Ein/Aus-Schalter, ein Auswahlschalter zur Auswahl der Art von Anzeige, ein Schalter zur Eingabe von Geschlecht, Alter, usw. Ferner weist die Übungsmengen-Messvorrichtung eine Spannungsversorgungsschaltung 7 auf.
Damit mit den verschiedenen Berechnungsfunktionen Übungsmenge, Lebensaktivitätsintensität, usw. berechnet werden können, benötigt die Übungsmengen-Messvorrichtung Information zum Grundumsatz. Zu verschiedenen Methoden der Bestimmung des Grundumsatzes gehört eine Methode gemäß Gleichung (1). B = Bs × S (1)wobei
B_s: Standardwert des Grundumsatzes pro Körperoberfläche von 1 m² (kcal/m²/Stunde)
S: Körperoberfläche (m²) = {Gewicht (kg)}^0,444 × {Größe (cm)}^0,633 × 0, 008883.
Es ist zu beachten, dass Gleichung (1) nur auf Personen anwendbar ist, die sechs Jahre oder älter sind. Ferner hängt B_s von Geschlecht und Alter ab, und lässt sich anhand von Tabelle II-1 aus „The Nutrition Amount Necessary for Japanese (5th revised edition)" bestimmen. (Siehe 2 (Tabelle, die Standardwerte für den Grundumsatz in Beziehung zu Geschlecht und Alter zeigt) und 3 (Graph, der die Beziehung zwischen Alter und dem Grundumsatz-Standardwert zeigt).)
Andererseits wird der Lebensaktivitätsindex auf folgende Weise berechnet. Der Gesamtenergieumsatz pro Tag (A) drückt sich aus als A = B·χ + B0,1·A (2)wobei B·χ die durch eine Übung etc. verbrauchte Energie ist (χ: Lebensaktivitätsindex), B der Grundumsatz und 0,1·A der Energieumsatz infolge der speziellen dynamischen Aktion, d. h., die Energie, die nötig ist, um aufgenommene Nahrung zu zerlegen und zu absorbieren, ist. Unter Modifizieren von Gleichung (2) χ = 0,9(A/B) – 1 (3)
Die tatsächlich gemessene Übungsmenge und der berechnete Grundumsatz können als Gesamtenergieumsatz A bzw. Grundumsatz B verwendet werden.
Durch Klassifizieren des berechneten Lebensaktivitätsindex χ in beispielsweise vier Ränge, wie sie in 4 gezeigt sind, so, dass sie betreffenden Lebensaktivitätsintensitäten zugeordnet werden, wird es möglich, eine betreffende Person über das Übungsniveau zu informieren. Bei der Klassifizierung der 4 ist die Lebensaktivitätsintensität I die leichteste und die Lebensaktivitätsintensität IV die schwerste. Offensichtlich kann eine Klassifizierung auch in eine andere Anzahl von Rängen als vier vorgenommen werden; d. h., sie kann in drei oder fünf Ränge vorgenommen werden.
Die Zielübungsmenge wird unter Abzielung auf den obigen Lebensaktivitätsindex χ berechnet. Durch Abwandeln von Gleichung (2) drückt sich die Ziel-Übungsmenge A aus als A = (10/9)(1 + χ)B.
Setzt man χ = 0,5 (χ wird auf 0,5 gesetzt, das ein geeigneter Wert ist), ergibt sich A = 1,67 × B. (4)
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung der Anzeigeform auf dem Anzeigebildschirm der Anzeige 5. Im Beispiel der 5 ist der Anzeigebildschirm in einen oberen Abschnitt 10 und einen unteren Abschnitt 11 unterteilt. Eine Übungsmenge (d. h., gesamte verbrauchte Kalorien (kcal)) wird im oberen Abschnitt als numerischer Wert angegeben, und Lebensaktivitätsintensitäten einer vergangenen Woche und eine mittlere Lebensaktivitätsintensität über die gleiche Woche im unteren Abschnitt 11 als Balkendiagramm. Die Lebensaktivitätsintensität wird in drei Ränge klassifiziert: I (leicht), II (mittel) und III (mäßig schwer), wobei das Zielniveau bei Rang II gesetzt ist. Mit dieser Anzeigeform werden eine Lebensaktivitätsmenge (gesamte verbrauchte Kalorien) und eine Aktivitätsintensität berechnet und automatisch am Ende eines jeden Tages angezeigt. Ferner können verbrauchte Kalorien und eine Lebensaktivitätsintensität eines jeden von sieben Tagen einer vergangenen Woche sowie mittlere verbrauchte Kalorien und eine mittlere Aktivitätsintensität der gleichen sieben Tage angezeigt werden. Zur Speicherung von verbrauchten Kalorien und Aktivitätsintensitäten einer Woche kann beispielsweise eine automatische Speicherfunktion verwendet werden. Die Anzeigeform der 5 ermöglicht es einem Benutzer, auf einen Blick die Tendenz von in einer vergangenen Woche vorgenommenen Übungen zu erkennen.
6A und 6B zeigen eine abgewandelte Version der Anzeigeform der 5. Bei dieser Anzeigeform werden, wie im Falle der 5, die verbrauchten Gesamtkalorien und die Aktivitätsintensität in drei Rängen angegeben. Als ein spezielles Merkmal dieser Anzeigeform werden die verbrauchten Gesamtkalorien in einem rechten Abschnitt 12 und eine Aktivitätsintensität im linken Abschnitt 13 mit verschiedenen Bildern für die jeweiligen Ränge der Aktivitätsintensität angeben. Beispielsweise gibt das Bild der 6A ein Lebensaktivitätsmaß des vorhergehenden Tages an, welches Rang I (leicht) ist. Das Bild der 6B gibt einen Mittelwert der verbrauchten Gesamtkalorien von sieben Tagen an, was Rang II (mittel) ist. Gespeicherte Werte für verbrauchte Kalorien und Aktivitätsintensitäten der vergangenen sieben Tage können durch Bedienen der Schalter 6 für jeden Tag aufgerufen werden.
7 zeigt eine weitere Anzeigeform. Gemäß dieser Anzeigeform werden, sobald Geschlecht, Alter, Größe und Gewicht eingegeben sind, Ziel-Verbrauchskalorien, die für diese Person geeignet sind, automatisch eingestellt und angezeigt, wobei ein Erreichfaktor für die Ziel-Verbrauchskalorien durch ein Balkendiagramm und ein Bild angegeben wird. Unter Bezug auf 7 werden Ziel-Verbrauchskalorien und die gesamten verbrauchten Kalorien in einem oberen Abschnitt 14 des Anzeigebildschirms angegeben, wobei ein Ziel-Erreichfaktor im unteren Abschnitt 15 angegeben ist. Wenn beispielsweise der Ziel-Verbrauchskalorienwert, wie in 7 gezeigt, 2400 kcal ist und der Wert für die tatsächlich verbrauchten Kalorien ebenfalls 2400 kcal, wie in 8A gezeigt, ist, beträgt der Zielerreich-Faktor 100%, und es Erscheinen ein Balkendiagramm und ein Bild, wie sie in 8A gezeigt sind. Wenn andererseits der Wert für die tatsächlich verbrauchten Kalorien 1528 kcal, wie in 8B gezeigt, ist, beträgt der Zielerreich-Faktor 67%, und es erscheint ein entsprechendes Balkendiagramm und Bild.
9A und 9B zeigen ein weiteres Beispiel einer Anzeigeform. Gemäß dieser Anzeigeform werden Zielverbrauchskalorien und gesamte verbrauchte Kalorien in einem oberen Abschnitt 16 und eine Übungszeit, die erforderlich ist, um die Zielverbrauchskalorien zu erreichen, in einem unteren Abschnitt 17 angegeben. Wie bei obigem Beispiel werden, sobald Geschlecht, Alter, Größe und Gewicht eingegeben sind, für diese Person geeignete Zielkalorien eingestellt und angezeigt. Eine Anzeige der 9A gibt an, dass zu einem Zeitpunkt, zu dem 1928 kcal verbraucht worden sind, Gehen für 106 min, Laufen für 35 min oder Schwimmen für 59 min noch benötigt werden, um die Zielverbrauchskalorien zu erreichen. Zu einem Zeitpunkt, zu dem 2028 kcal als Ergebnis der Durchführung von einer der obigen Arten von Übung verbraucht worden sind, wird, wie in 9B gezeigt, angegeben, dass Gehen für 85 min, Laufen für 25 min oder Schwimmen für 43 min ferner erforderlich ist, um die Zielverbrauchskalorien zu erreichen. Ein Benutzer kann ohne Schwierigkeiten erkennen, welche Übungsmenge er durchführen sollte, da die für das Erreichen der Zielverbrauchskalorien nötige Zeit mit dem Verbrauch von Kalorien durch ihn abnimmt, wie dies oben beschrieben wurde. Wenngleich das Beispiel der 9A und 9B die drei Arten von Übungen, d. h., Gehen, Laufen und Schwimmen, enthält, beschränkt sich die Erfindung nicht auf einen solchen Fall, sondern es können auch mehr Arten von Übungen angegeben werden. Beispielsweise kann, falls nötig, Fahrradfahren oder Spielen eines Ballspiels, wie etwa Tennis, Fußball oder Baseball, hinzugefügt werden.
Als Nächstes wird ein Beispiel des gesamten Arbeitens obiger Übungsmengen-Messvorrichtung unter Bezug auf ein Flussdiagramm der 10 und 11 beschrieben. Nach Einschalten der Spannungsquelle in Schritt (nachfolgend als „ST" abgekürzt) 1 werden Geschlecht, Alter, Größe und Gewicht einer betrachteten Person eingegeben (ST2). Als Folge davon wird ein Grundumsatz B beispielsweise gemäß Gleichung (1) berechnet (ST3). Dann wird eine Zielübungsmenge A_N gemäß Gleichung (4) unter Verwendung des berechneten Grundumsatzes B berechnet (ST4) und auf der Anzeige 5 in der oben beschriebenen Weise angezeigt (ST5). In ST6 wird beurteilt, ob ein Messungsstartschalter gedrückt ist. Wenn das Beurteilungsergebnis negativ ist, wird ein Warten, bis der Startschalter gedrückt wird, bewirkt. Wenn das Beurteilungsergebnis positiv ist, wird eine Messung gestartet (ST7). Es versteht sich, dass die Vorrichtung vor Beginn der Messung an der betreffenden Person angebracht werden sollte.
Mit Beginn der Messung wird eine Anfangsmessung durchgeführt (ST8) und es werden Daten einer Körperbewegung der betreffenden Person mit dem Beschleunigungssensor 1 erfasst (ST9). In ST10 wird beurteilt, ob die erfassten Daten für 10 Sekunden akkumuliert worden sind. Wenn das Beurteilungsergebnis negativ ist, wird das Erfassen von Daten mit dem Beschleunigungssensor 1 fortgesetzt. Wenn das Beurteilungsergebnis positiv ist, wird eine Übungsmenge A gemäß Gleichung (2) berechnet (ST11) und angezeigt (ST12).
Nachfolgend wird eine Differenz (A_N – A) zwischen einer Zielübungsmenge A_N und der gemessenen Übungsmenge A berechnet und angezeigt (ST13) und (A_N – A)/α₁ berechnet und angezeigt (ST14), wobei α₁ ein Konstante von 3,5 kcal/min für Gehen ist. Die Berechnung von (A_N – A)/α₁ dient der Bestimmung einer Restzeit für Gehen, die erforderlich ist, um die Zielübungsmenge A_N zu erreichen. In ST15 wird beurteilt, ob der Auswahlschalter gedrückt worden ist. Wenn das Beurteilungsergebnis positiv ist, wird (AN – A)/α₂ berechnet und angezeigt (ST16), wobei α₂ eine Konstante von 5 kcal/min für Laufen ist. Mit dieser Berechnung wird eine benötigte Restzeit für Laufen bestimmt.
In ST17 wird beurteilt, ob 24 Stunden (1 Tag) vom Beginn der Messung an verstrichen sind. Wenn das Beurteilungsergebnis negativ ist, werden die Schritte 9 bis 17 wiederholt. Wenn das Beurteilungsergebnis positiv ist, wird ein Lebensaktivitätsindex χ nach Gleichung (3) berechnet (ST18) und als bestimmter Rang beruhend auf den voreingestellten Daten für die Klassifizierung des Lebensaktivitätsindex und der Lebensaktivitätsintensität klassifiziert (ST19). In ST20 werden die 24-Stundendaten aktualisiert und die Gesamtübungsmenge (d. h., die gesamten verbrauchten Kalorien) und die Lebensaktivitätsintensität (Aktivitätsintensität), etc. der 24 Stunden angezeigt. Der Vorgang kehrt zum Anfangsmessschritt (ST8) zurück, um die Erfassung der nächsten 24-Stundendaten zu beginnen. Es versteht sich, dass die 24-Stundendaten in dem Speicher gespeichert werden.
Ausführungsform 2
Unter Bezug auf 1 unterscheidet sich eine Übungsmengen-Messvorrichtung dieser Ausführungsform, welche eine Ausführungsform der Erfindung ist, von derjenigen der ersten Ausführungsformen in folgenden Punkten. Das heißt, eine MPU 4' hat eine Funktion der Berechnung einer Übungsmenge beruhend auf dem empfangenen Digitalsignal, eine Funktion der Klassifizierung einer Aktion eines Lebewesens durch Erkennen des Musters einer mit dem Beschleunigungssensor gewonnen Ausgangswellenform, Berechnen einer verbrauchten Energie für jeden Aktionstyp und Berechnen einer verbrauchten Gesamtenergie anhand der berechneten verbrauchten Energien, sowie andere Funktionen. Eine Anzeige (Anzeigeabschnitt) 5' zeigt Geschlecht, Alter, (gesamte) verbrauchte Kalorien, usw. an.
12 ist eine allgemeines Flussdiagramm, welches einen Vorgang der Berechnung einer verbrauchten Gesamtenergie (Kalorien) bei der obigen Übungsmengen-Messvorrichtung zeigt. Zunächst wird in Schritt (nachfolgend als „ST" abgekürzt) 101 eine Beschleunigungswellenform mit dem Beschleunigungssensor 1 gewonnen, der an einer betrachteten Person angebracht ist. In ST102 wird das Muster der gewonnenen Wellenform erkannt und eine Aktion klassifiziert. In ST103 wird eine verbrauchte Energie eines jeden klassifizierten Aktionstyps nach einer (später beschriebenen) vorgeschriebenen Gleichung berechnet. In ST104 werden die so berechneten verbrauchten Energien zur Bestimmung einer gesamten verbrauchten Energie aufsummiert.
Die Klassifikation betreffender Aktionen in ST102 wird nun im Einzelnen für einen Fall der Verwendung von fünf Arten von Aktionen (d. h., Schlafen, Sitzen, Stehen, Gehen und Laufen) beschrieben. 13 zeigt einen Beurteilungsalgorithmus für Gehen und Laufen. Unter Bezug auf 13 wird in ST101 ein Ein-Schritt-Abschnitt aus der Beschleunigungswellenform bestimmt (siehe 14A). In ST112 wird eine Beschleunigungsamplitude des Ein-Schritt-Abschnitts, wie in 14B gezeigt, gemessen, wobei Beschleunigungsamplituden durch VP₁, VP₂, ..., VP_n dargestellt werden. In ST113 wird eine Mittel amplitude VP_mittel über 10 Sekunden vom Messungsbeginn an gemäß der folgenden Gleichung berechnet. VPmittel = /VP1 + VP2 + ... + VPn)/n
In ST114 erfolgt die Beurteilung für Gehen oder Laufen beruhend auf dem Wert von VP_mittel D. h., die Aktion wird als Gehen beurteilt, wenn VP_mittel ≤ VP_th ist und als Laufen, wenn VP_mittel ≤ VP_th ist.
Ein Beurteilungsalgorithmus für Sitzen und Stehen wird nun unter Bezug auf die 15A und 15B beschrieben. 15A zeigt eine Beschleunigungswellenform, die gewonnen wird, wenn eine betrachtete Person ihre Aktion von Sitzen nach Stehen ändert. In diesem Fall erscheint eine Abwärtsbeschleunigung zuerst und dann eine Aufwärtsbeschleunigung in der Beschleunigungswellenform. 15B zeigt eine Beschleunigungswellenform, die gewonnen wird, wenn eine betrachtete Person ihre Aktion von Stehen nach Sitzen geändert hat. In diesem Fall erscheint in der Beschleunigungswellenform eine Aufwärtsbeschleunigung zuerst und dann eine Abwärtsbeschleunigung. Eine Diskriminierung zwischen Sitzen und Stehen kann daher durch Feststellen obiger Unterschiede in der Wellenform erfolgen. Wenn keine Änderung in der vom Beschleunigungssensor 1 gelieferten Beschleunigungswellenform für eine bestimmte Zeitdauer (beispielsweise eine Stunde) auftritt, wird die Aktion als Schlafen beurteilt, weil eine betrachtete Person sich still bzw. ruhig verhält.
Zur Berechnung einer verbrauchten Energie für jeden diskriminierten Aktionstyp wird ein Grundumsatz benötigt. Eine von verschiedenen Arten zur Bestimmung des Grundumsatzes ist in der ersten Ausführungsform beschrieben (Gleichung (1)).
Zusätzlich zum Grundumsatz wird eine RMR (relative Stoffwechselrate) benötigt, welche ein Verhältnis des Energieumsatzes bei einer gewissen Übung zum Grundumsatz darstellt und berechnet wird als RMR = {(gesamter Energieumsatz bei Aktivität) – (Ruhezustands-Energieumsatzmenge)}/(Grundumsatz).
Die folgenden Werte werden aus dieser Gleichung hergeleitet:
Sitzzustand: RMR = 0,34
Stehzustand: RMR = 0,8 (männlich), 0,98 (weiblich)
Gehzustand: RMR = α₀ + α₁ × Größe + α₂ × (Gehgeschwindigkeit)
(Beispielsweise RMR = 2,3)
Laufzustand: RMR = α₀ + α₁ × Gewicht + α₂ × (Beschleunigungsamplitude)
(Beispielsweise RMR = 3,8)
In obigen Gleichungen sind α₀, α₁ und α₂ Konstanten, die experimentell bestimmt werden. In einem Schlafzustand ist beispielsweise RMR = 0,3.
Ein Energieumsatz (gesamte verbrauchte Kalorien) in einer bestimmten Zeitdauer (ein Tag) wird gemäß folgender Gleichung berechnet: ETag = Σ{(RMRi + 1,2) × Ti} + 0,9 × T0 × B wobei
RMR_i: Stoffwechselumsatzrate einer bestimmten Übung
T_i: Zeitdauer der bestimmten Übung (Stunde)
T₀: Schlafzeitdauer (Stunde)
B: Grundumsatz (kcal/h)
Hierbei ist „eine bestimmte Übung" eine von Aktionstypen, zu denen Sitzen, Stehen, Gehen und Laufen gehören. Die Summe an verbrauchter Energie eines jedes Aktionstyps wird gemäß obiger Gleichung bestimmt, wobei eine verbrauchte Gesamtenergie beruhend auf diesen Summen berechnet wird.
Als Nächste erfolgt nun eine Beschreibung einer Anzeigeform des Anzeigebildschirms der Anzeige 5'. In einem in 16 gezeigten Beispiel ist der Anzeigebildschirm in einen oberen Abschnitt 111 und einen unteren Abschnitt 112 unterteilt. Die gesamten verbrauchten Kalorien (kcal) werden im oberen Abschnitt 111 als numerischer Wert angegeben, und Zeitdauern der betreffenden Aktionstypen (Sitzen, Stehen, Gehen und Laufen), d. h., Zeitverhältnisse der betreffenden Lebensaktivitätstypen sind durch ein Balkendiagramm im unteren Abschnitt 112 angegeben. In diesem Beispiel ist die horizontale Achse als Zeitskala markiert, und Zeitdauern sind so angegeben, dass sie für die betreffenden Aktionstypen akkumuliert sind. Ferner leuchten Markierungen 113, die in den Balken für Gehen und Laufen enthalten sind, beispielsweise auf, um anzugeben, dass diese Übungen abwechselnd durchgeführt wurden. Alternativ können Lebensaktivitätsindizes (oder Lebensaktivitätsintensitäten) angezeigt werden.
Der Lebensaktivitätsindex wird auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform gemäß der folgenden Gleichung (Gleichung (3)) berechnet: χ = 0,9(A/B) – 1.
Der Lebensaktivitätsindex χ kann also beruhend auf dem gesamten Energieumsatz A und dem Grundumsatz B bestimmt werden. Es ist möglich, einen Benutzer über das Niveau einer Aktion durch Klassifizieren des Lebensaktivitätsindex in vier Ränge so, dass sie entsprechenden Lebensaktivitätsintensitäten zugeordnet sind, zu informieren.
In einer in 17 gezeigten weiteren Anzeigeform sind die gesamten verbrauchten Kalorien (kcal) in einem oberen Abschnitt 114 und ein Aktivitätsmuster über der Zeit in einem unteren Abschnitt 115 angegeben. Die horizontal Achse ist in Zeitskala markiert und Aktivitätsniveaus werden in Zwei-Stunden-Abschnitten über einen bestimmte Zeitdauer angegeben (0:00 bis 24:00). Die vertikale Achse ist als Kalorienskala, Anzahl von Schritten, Übungsmenge oder dgl. markiert. Es versteht sich, dass Aktivitätsniveaus auch in Ein-Stunden-Abschnitten über 12 angegeben werden können. Die Vorrichtung kann so eingerichtet sein, dass sie zwischen den obigen beiden Moden der Zeitdarstellung mit dem Auswahlschalter oder irgendeinem anderen Schalter umgeschaltet werden kann. Die Vierundzwanzig-Stunden-Darstellung hat den Vorteil, dass ein Benutzer sein Aktivitätsmuster eines Tages auf einen Blick erkennen kann, während er durch die Zwölf-Stunden-Darstellung sein Aktivitätsmuster genauer erkennen kann. Diese Anzeigeform ermöglicht es einem Benutzer, eine zeitliche Änderung seiner Aktivitätsniveaus auf einen Blick zu erkennen.
Als Nächstes erfolgt unter Bezug auf ein Flussdiagramm der 18 und 19 eine Beschreibung eines Beispiels der Gesamtarbeitsweise der obigen Übungsmengen-Messvorrichtung. Wenn die Vorrichtung eingeschaltet wird, beginnt eine Messung und es werden Daten, die sich auf Körperbewegung einer betrachteten Person beziehen, mit dem Beschleunigungssensor 1 erfasst (ST121). Es versteht sich, dass vor der Messung die Vorrichtung an der betrachteten Person angebracht und deren Geschlecht, Alter, Größe und Gewicht eingegeben worden ist. In ST122 wird beurteilt, ob seit dem Messungsbeginn 10 Sekunden vergangen sind. Wenn das Beurteilungsergebnis negativ ist, wird die Datenerfassung mit dem Beschleunigungssensor fortgesetzt, um Daten von 10 Sekunden zu speichern.
Wenn das Beurteilungsergebnis in ST122 positiv ist, wird dann beurteilt, ob eine Übung von fünf oder mehr Schritten durchgeführt worden ist (ST123). Wenn das Beurteilungsergebnis positiv ist, geht der Vorgang nach Schritt ST132 zur Berechnung einer Beschleunigungsamplitude (wird später beschrieben) weiter. D. h., beruhend auf der Tatsache, dass die Aktion fünf oder mehr Schritte enthält, wird beurteilt, dass die Aktion Gehen oder Laufen sein sollte. Und der Vorgang geht nach den zugehörigen Schritten. Wenn das Beurteilungsergebnis in ST123 negativ ist, wird dann in ST124 beurteilt, ob ein Nicht-Schritt-Zustand (still oder ruhig) eine bestimmte Zeitdauer lang angehalten hat. Wenn das Beurteilungsergebnis in ST124 positiv ist, wird beurteilt, dass die betrachtete Person sich eine bestimmte Zeit lang nicht bewegt hat, weshalb diese Aktion Schlafen ist. Der Vorgang geht nach ST140 für Schlafen weiter.
Wenn das Beurteilungsergebnis in ST124 negativ ist, wird dann in ST125 beurteilt, ob die Aktion das Merkmal des Sitzens in der oben in Verbindung mit 15A und 15B beschriebenen Weise enthält. Wenn das Beurteilungsergebnis in ST125 positiv ist, wird die Aktion als Sitzen beurteilt. Anderenfalls wird die Aktion als Stehen beurteilt. Der Vorgang geht nach ST126 oder ST127 für den einen oder anderen Fall weiter.
In den Schritten für Sitzen wird, wie oben beschrieben, RMR auf 0,34 eingestellt (ST126). In ST127 wird eine in einer bestimmten Zeit (10 Sekunden) verbrauchte Energie (A₁) für Sitzen gemäß der Gleichung zur Berechnung des Energieumsatzes (gesamte verbrauchte Kalorien) E_Tag berechnet. Nachdem eine Zahl n₁ für Sitzen um 1 erhöht worden ist (ST128) geht der Vorgang nach ST143 weiter.
In Schritten für Stehen wird RMR auf 0,98 (für Frauen) oder 0,8 (für Männer) in Schritt ST129 eingestellt und eine verbrauchte Energie AT₂ für Stehen in der gleichen Weise berechnet (ST130). Nachdem eine Zahl n₂ für Stehen um 1 erhöht worden ist (ST131), geht der Vorgang nach ST143 weiter.
In ST132 wird eine mittlere Beschleunigungsamplitude VP_mittel auf die oben beschriebene Weise berechnet. In Schritt ST133 wird beurteilt, ob die berechnete mittlere Amplitude VP_mittel größer als ein bestimmter Wert VP_th ist. Wenn das Be urteilungsergebnis negativ ist (d. h., VP_mittel ≤ VP_th), wird die Aktion als Gehen beurteilt. Anderenfalls wird die Aktion als Laufen beurteilt.
In Schritten wird Gehen wird RMR auf 2,3 eingestellt (ST134) und eine verbrauchte Energie A₃ berechnet (ST135). Wenn eine Zahl n₃ für Gehen um 1 erhöht wird (ST136), geht der Vorgang nach ST143.
In Schritten für Laufen wird RMR auf 3,8 eingestellt (ST137) und eine verbrauchte Energie A₄ berechnet (ST138). Nachdem eine Anzahl n₃ für Laufen um 1 erhöht worden ist (ST139), geht der Vorgang nach ST143 weiter.
Andererseits wird in Schritten für Schlafen RMR auf 0,3 eingestellt (ST140) und eine verbrauchte Energie A₅ berech net (ST140). Nachdem eine Anzahl n₄ für Schlafen um 1 erhöht worden ist (ST142), geht der Vorgang nach ST143.
In ST143 wird eine verbrauchte Energie dieser Zeitdauer (10 Sekunden) gemäß a = A₁ + A₂ + A₃ + A₄ + A₅ berechnet. In ST144 wird der Wert a zu einer Teilsumme b der verbrauchten Energie hinzuaddiert. In ST145 wird beurteilt, ob eine Stunde vergangen ist. Wenn das Beurteilungsergebnis negativ ist, wird die verbrauchte Energie a von 10 Sekunden zu einer verbrauchten Gesamtenergie A hinzuaddiert (ST146). Der Vorgang dieser 10-Sekunden-Zeitdauer ist also abgeschlossen.
Wenn das Beurteilungsergebnis in ST145 positiv ist, wird eine Gesamtzahl von Aktionen eines jeden Aktionstyps nach N_i = N_i + n_i (i = 1 bis 5) in ST147 berechnet, wobei die Ergebnisse in ST148 angezeigt werden. Nachdem die Teilsumme der verbrauchten Energie b und die Zahlen n₁–n₅ auf 0 zurückgesetzt sind (ST149), wird die verbrauchte Energie a dieser 10-Sekunden-Zeitdauer zur gesamten verbrauchten Energie A hinzuaddiert (ST146), um den Vorgang abzuschließen. Wenn obiger Vorgang für alle 10 Sekunden wiederholt wird, werden die verschiedenen Daten sequenziell in Speicher gespeichert.
Ausführungsform 3
Unter Bezug auf 1 unterscheidet sich eine Übungsmengen-Messvorrichtung dieser Ausführungsform, die nicht beansprucht wird, von derjenigen der ersten Ausführungsform in den folgenden Punkten. D. h., eine MPU 4'' hat eine Funktion der Berechnung geschätzter Verbrauchskalorien in einer bestimmten Zeitdauer (beispielsweise ein Tag), eine Funktion des Vergleichs aufgenommener Kalorien und verbrauchter Kalorien in der bestimmten Zeitdauer (ein Tag) und des Bestimmens eines Rats beruhend auf dem Vergleichsergebnis, eine Funktion der Berechnung einer Differenz zwischen aufgenommenen Kalo rien und verbrauchten Kalorien in der bestimmten Zeitdauer (ein Tag) und der Bestimmung einer Tendenz dahingehend, ob ein Benutzer zu- oder abnimmt, beruhend auf der berechneten Differenz, sowie andere Funktionen. Eine Anzeige (Anzeigeabschnitt) 5'' zeigt Geschlecht, Alter, verbrauchte Kalorien (Übungsmenge), aufgenommene Kalorien (Menge an aufgenommener Nahrung), verschiedene Arten von Ratschlägen, etc. an.
Die Übungsmengen-Messvorrichtung dieser Ausführungsform berechnet verbrauchte Kalorien, aufgenommene Kalorien, die Differenz zwischen ihnen sowie andere Parameter mit verschiedenen Berechnungsfunktionen. Hierzu wird ein Grundumsatz zur Berechnung einer verbrauchten Energie eines jeden diskriminierten Aktionstyps benötigt. Eine von verschiedenen Methoden zur Bestimmung des Grundumsatzes ist in der ersten Ausführungsform beschrieben (Gleichung (1)).
Andererseits drückt sich eine notwendige Übungsmenge als Differenz zwischen aufgenommenen Kalorien und verbrauchten Kalorien aus: (notwendige Übungsmenge) = (aufgenommene Kalorien) – (verbrauchte Kalorien)
Ferner wird ein Energieumsatz E_act bei einer bestimmten Übung dargestellt durch Eact = (RMR + 1,2) × Tact × B (5)wobei
RMR: relative Stoffwechselrate bei der Übung
T_act: Übungszeit
B: Grundumsatz
Unter der Annahme, dass der Grundumsatz B vorab gemäß Gleichung (1) beruhend auf Geschlecht, Alter, Größe und Gewicht berechnet wird, lässt sich die notwendige Übungszeit T_act aus Gleichung (6) (eine modifizierte Version von Gleichung (5)) bestimmen, wenn der Übungstyp (d. h., RMR) bestimmt wird. Tact = Eact/{(RMR + 1,2) × B} (6)
Die Berechnung kann mit RMR eingestellt auf 2,3 und 3,8 für Gehen bzw. Laufen durchgeführt werden. Beispielsweise beträgt für eine 35 Jahre alte männliche Person mit einem Gewicht von 60 kg und einer Größe von 170 cm der Grundumsatz B ungefähr 60 kcal/h. Wenn der Wert für die aufgenommenen Kalorien 1600 kcal und der Wert für die verbrauchte Energie 1400 kcal ist, gilt (notwendige Übungsmenge) = 1600 – 1400 = 200
Gemäß Gleichung (6) berechnet sich ein Übungszeit (T_act) für den Verbrauch der so berechneten 200 kcal (E_act) folgendermaßen Tact = 200/{(3,8 + 1,2) × 60B} = 0,67 (Stunden)
D. h., 200 kcal können durch ungefähr 40-minütiges Laufen verbraucht werden.
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung einer Anzeigeform des Anzeigebildschirms der Anzeige 1. Zunächst ist in einem in den 20A und 20B gezeigtem Beispiel der Anzeigebildschirm in einen oberen Abschnitt 210 und einen unteren Ab schnitt 211 unterteilt. Eine Übungsmenge (gesamte verbrauchte Kalorien; kcal) wird im oberen Abschnitt 210 als numerischer Wert angegeben. Die gesamten aufgenommenen Kalorien (kcal) und ein Aufnahme/Verbrauchs-Saldo (Rat), der anhand eines Vergleichsergebnisses zwischen aufgenommenen Kalorien und verbrauchten Kalorien bestimmt worden ist, wird im unteren Abschnitt 211 angezeigt, wobei letzteres als Bild angezeigt wird. Während die verbrauchten Kalorien automatisch berechnet werden, werden die aufgenommen Kalorien mittels Eingabemitteln für aufgenommene Kalorien eingegeben. Eingegebene Werte für aufgenommene Kalorien werden in dem Speicher akkumuliert und gespeichert und stellen die bis dahin aufgenommenen Gesamtkalorien dar (bereits eingegebene aufgenommene Kalorien).
Die 21A und 21B zeigen ein Beispiel der Eingabemittel für die aufgenommenen Kalorien. 21A zeigt ein Menüblatt 230, auf welchem Namen von Nahrungsmitteln und ihre Kalorien aufgelistet sind. Wie in 21B gezeigt, können eine Aufwärtstaste 231 und eine Abwärtstaste 232 an Orten angeordnet sein, die seitlich im Abstand vom Anzeigebildschirm der Anzeige 5'' liegen, wobei eine Zahl, die Kalorien aufgenommener Nahrung angibt, aus dem Menüblatt 230 ausgewählt werden und über die Tasten 231 und 232 eingegeben werden kann. Beispielsweise im Fall eines Nahrungsmittels, das nicht auf dem Menüblatt 230 aufgelistet ist, kann ein Wert aufgenommener Kalorien direkt über die Tasten eingegeben werden.
In einem in 20A gezeigtem Fall ist der Wert für die aufgenommenen Kalorien 2326 kcal und der Wert für die verbrauchten Kalorien 1928 kcal. Da die aufgenommenen Kalorien mehr als die verbrauchten Kalorien sind, gibt der Aufnahme/Verbrauchs-Saldo eine Tendenz zu Gewichtszunahme an. 20B zeigt einen Fall, wo die aufgenommenen Kalorien unter Verwendung einer Zahl (39) auf dem Menüblatt 230 eingegeben worden sind. Durch Angabe des Aufnahme/Verbrauchs-Saldos in obiger Weise kann ein Benutzer auf einen Blick eine Tendenz erkennen, ob der zunimmt oder abnimmt.
22A und 22B zeigen eine modifizierte Version der Anzeigeform der 20A und 20B. Bei dieser Anzeigeform werden, wie bei derjenigen der 20A und 20B, die gesamten verbrauchten Kalorien in einem oberen Abschnitt 212 und ein Aufnahme/Verbrauchs-Saldo in einem unteren Abschnitt 213 angegeben. Als spezielle Merkmale dieser Anzeigeform werden der Aufnahme/Verbrauchs-Saldo durch ein Balkendiagramm und ein Aufnahme/Verbrauchs-Saldo des gegenwärtigen Tages und eines jeden der vergangenen 6 Tage sowie ein mittlere Aufnahme/Verbrauchs-Saldo der 7 Tage (einer Woche) angegeben. Zur Speicherung von Aufnahme/Verbrauchs-Salden von 7 Tagen kann beispielsweise eine automatische Speicherfunktion vorgesehen sein. Diese Anzeigeform hat den Vorteil, dass ein Benutzer auf einen Blick die Aufnahme/Verbrauchs-Salden von 7 Tagen und ihren Mittelsaldo erkennen und daher gut eine Tendenz der Salden entnehmen kann.
23A–23C zeigen eine weitere Anzeigeform. Auch bei dieser Anzeigeform werden die gesamten verbrauchten Kalorien in einem oberen Abschnitt 214 und die gesamten aufgenommenen Kalorien sowie ein Aufnahme/Verbrauchs-Saldo in einem unteren Abschnitt 215 angegeben. In diesem Beispiel enthält ein Bild des Aufnahme/Verbrauchs-Saldos Zeichen einer Hantel und einer Scheibe Brot. Ein Kippbalken neigt sich zur Brotseite, wenn die aufgenommenen Kalorien überwiegen, und auf die Hantelseite, wenn die verbrauchten Kalorien überwiegen. Beruhend auf der Differenz zwischen den aufgenommenen Kalorien und den verbrauchten Kalorien geben 23B und 23C an, dass erstere letztere überwiegen. Ferner gibt 23B an, dass die aufgenommenen Kalorien unter Verwendung einer Zahl auf der Liste eingegeben wurden, und 23C gibt an, dass die aufgenommenen Kalorien als numerischer Wert eingegeben wurden.
24A und 24B zeigen eine weitere Anzeigeform. Bei dieser Anzeigeform wird ein Aufnahme/Verbrauchs-Saldo als konzentrische Kreise um einen Schuh und eine Scheibe Brot angegeben (siehe 24A). Im Falle der 24B sind mehr Kreise um das Brot gezogen, weil die aufgenommenen Kalorien überwiegen. 25A gibt an, dass die aufgenommenen Kalorien unter Verwendung einer Zahl aus der Liste eingegeben wurden, und 25B gibt an, dass die aufgenommenen Kalorien als numerischer Wert eingegeben wurden.
In einer in 26A und 26B gezeigten Anzeigeform wird eine Differenz (kcal) zwischen aufgenommenen Kalorien und verbrauchten Kalorien angezeigt. Im Falle der 26A ist die Kaloriendifferenz bis hinauf zu 400 kcal markiert. Im Falle der 26B ist die Kaloriendifferenz bis hinauf zu 800 kcal markiert. Eine Anzeige, die sich auf der Seite einer Scheibe Brot befindet, bedeutet, dass die aufgenommenen Kalorien die verbrauchten Kalorien überwiegen.
In einer in 27 gezeigten Anzeigeform werden, wenn die aufgenommenen Kalorien die verbrauchten Kalorien überwiegen, Art und Länge einer Übung angezeigt, die erforderlich ist, um die überschüssigen Kalorien zu verbrauchen. 28A und 28B zeigen, dass die aufgenommenen Kalorien 1865 kcal und die verbrauchten Kalorien 1645 kcal betragen. Ferner gibt 28A an, dass Gehen für 63 Minuten erforderlich ist, um eine Differenz von 200 kcal zu verbrauchen. Ähnlich gibt 28B an, dass Laufen für 38 Minuten erforderlich ist. Es versteht sich, dass ein Umschalten zwischen den Anzeigebildern der 28A und 28B durch den Auswahlschalter erfolgen kann.
Als Nächstes erfolgt unter Bezug auf ein Flussdiagramm der 29 und 30 eine Beschreibung eines Beispiels des Ge samtbetriebs der obigen Übungsmengen-Messvorrichtung. Zunächst wird die Vorrichtung im Schritt (nachfolgend als „ST" abgekürzt) 201 eingeschaltet und Geschlecht, Alter, Größe und Gewicht einer betrachteten Person in ST202 eingegeben. In ST203 wird ein Grundumsatz B beispielsweise gemäß Gleichung (1) berechnet. In ST204 wird beurteilt, dass der Messung-Start-Schalter gedrückt ist. Wenn das Beurteilungsergebnis negativ ist, erfolgt ein Warten, bis der Schalter gedrückt wird. Anderenfalls wird die Messung gestartet. Es versteht sich, dass die Vorrichtung an der betrachteten Person vor der Messung angebracht worden ist.
Mit Beginn der Messung wird eine Anfangsmessung durchgeführt (ST206) und es werden Daten, die sich auf eine Körperbewegung der betrachteten Person beziehen, mit dem Beschleunigungssensor 1 erfasst (ST207). In ST208 wird beurteilt, dass die erfassten Daten 10 Sekunden akkumuliert worden sind. Wenn das Beurteilungsergebnis negativ ist, wird dann beurteilt, ob die Tasten für die Eingabe aufgenommener Kalorien gedrückt worden sind (ST209). Wenn das Beurteilungsergebnis in ST209 positiv ist, werden aufgenommene Kalorien A_f eingegeben (ST210), und der Vorgang kehrt nach ST207 zurück. Wenn das Beurteilungsergebnis in ST209 negativ ist, kehrt der Vorgang nach ST207 unter Überspringen von ST210 zurück und die Datenerfassung mit dem Beschleunigungssensor 1 wird fortgesetzt. Wenn das Beurteilungsergebnis in ST208 positiv ist, wird eine Übungsmenge A (Energieumsatz E_act) gemäß Gleichung (5) in ST211 berechnet und in ST212 angezeigt.
Nachdem eine Differenz (A_f – A) zwischen den aufgenommene Kalorien A_f und der Übungsmenge (verbrauchten Kalorien) A berechnet und angezeigt worden ist (ST213), wird beurteilt, ob die aufgenommenen Kalorien mehr als die verbrauchten Kalorien A sind (ST214). Wenn das Beurteilungsergebnis negativ ist (d. h., A_f ≤ A), wird (A – A_f)/γ berechnet und angezeigt (ST215). Die Berechnung von (A_f – A)/γ dient dazu, ein Nahrungsmittel und die aufzunehmende Menge zu bestimmen, um die nun benötigten Kalorien zu bekommen. Daher werden unterschiedliche Werte für die Konstante γ für betreffende Nahrungsmittel eingestellt. Es ist γ beispielsweise 160 kcal für eine Schüssel Reis, 350 kcal für eine Schüssel Udon (Nudeln) und 120 kcal für eine Scheibe Toast. Mit Abschluss von ST215 geht der Vorgang nach ST219 weiter.
Wenn das Beurteilungsergebnis in ST214 positiv ist, wird (A_f – A)/α₁ berechnet und angezeigt (ST216), wobei α₁ = 3,5 kcal/min eine Konstante für Gehen ist. Die Berechnung von (A_f – A)/α₁ dient zur Bestimmung, wie lange ein Gehen durchgeführt werden sollte, um die überschüssigen Kalorien zu verbrauchen. In ST217 wird beurteilt, ob der Auswahlschalter gedrückt worden ist. Wenn das Beurteilungsergebnis positiv ist, wird (A_f – A)/α₂ berechnet und angezeigt (ST218), wobei α₂ = 5 kcal/min eine Konstante für Laufen ist. Diese Berechnung dient zur Bestimmung, wie lange ein Laufen durchgeführt werden sollte, um die überschüssigen Kalorien zu verbrauchen. Bei der Berechnung von (A_f – A)/α₁ und (A_f – A)/α₂ kann (A_f – A – A') anstelle von (A_f – A) verwendet werden. Der Parameter A' ist eine Ruhezustandsenergieumsatz von der gegenwärtigen Zeit zur Zeit 0:00 und wird so berechnet, dass A' = 1,2 × B. Unter Verwendung von (A_f – A – A') kann die Differenz zwischen den aufgenommenen Kalorien und den verbrauchten Kalorien genauer berechnet werden. Wenn das Beurteilungsergebnis in ST217 negativ ist, oder wenn ST218 ausgeführt worden ist, geht der Vorgang nach ST219.
In ST219 wird beurteilt, ob 24 Stunden (ein Tag) seit dem Beginn der Messung vergangen sind. Wenn das Beurteilungs ergebnis negativ ist, werden die Schritte 207 bis 219 wiederholt. Wenn das Beurteilungsergebnis positiv ist, werden die 24-Stunden-Daten aktualisiert und die verbrauchten Kalorien der 24 Stunden und das entsprechende Vergleichsergebnis zwischen den aufgenommenen Kalorien und den verbrauchten Kalorien in der oben beschriebenen Weise angezeigt (ST220). Der Vorgang kehrt dann nach ST206 zurück, um die Datenerfassung der nächsten 24 Stunden zu beginnen. Es versteht sich, dass die 24-Stunden-Daten in einem Speicher gespeichert werden.
31 zeigt ein spezielles Beispiel des Eingabeschritts für die aufgenommenen Kalorien (ST210) des Prozessflusses der 29 und 30. Dieses Beispiel ist ein Fall der direkten Eingabe von aufgenommenen Kalorien. Bei diesem Beispiel bestehen die Eingabemittel für aufgenommene Kalorien aus drei Tasten, d. h., einer „100"-Taste, einer „10"-Taste und einer „1"-Taste. Mit Drücken dieser Eingabetasten wird der bereits eingegebene Aufnahmekalorienwert (Gesamtaufnahmekalorienwert), welcher der akkumulierte Wert für bislang eingegebene aufgenommene Kalorien und im Speicher gespeichert ist, angezeigt (ST301). Gleichzeitig wird ein eingegebener Aufnahmekalorienwert, der für die Eingabe dieser Zeit zu verwenden ist, auf 0 initialisiert (ST302) und der eingegebene Verbrauchskalorienwert „0" dann angezeigt (ST303).
In ST304 wird beurteilt, ob die „100"-Taste gedrückt worden ist. Mit jedem Drücken der „100"-Taste wird ein Wert, der durch Addieren von 100 zum aktuellen eingegebenen Aufnahmekalorienwert gewonnen ist, als neuer eingegebener Aufnahmekalorienwert angezeigt (Schritte 305 und 303). Ähnlich wird in ST306 beurteilt, ob die „10"-Taste gedrückt worden ist. Mit jedem Drücken der „10"-Taste wird ein Wert, der durch Addieren von 10 zum aktuellen eingegebenen Aufnahmekalorienwert gewonnen ist, als neuer eingegebener Aufnahmekalorienwert an gezeigt (Schritte 307 und 303). In ST308 wird beurteilt, ob die „1"-Taste gedrückt worden ist. Mit jedem Drücken der „1"-Taste wird ein Wert, der durch Addieren von 1 zum aktuellen eingegebenen Aufnahmekalorienwert gewonnen ist, als neuer eingegebener Aufnahmekalorienwert angezeigt (Schritte 309 und 303). In ST310 wird dann beurteilt, ob die Setztaste gedrückt worden ist. Wenn das Beurteilungsergebnis positiv ist, wird der oben gerade eingegebene Wert für die eingegebenen Aufnahmekalorien zum aktuellen bereits eingegeben Aufnahmekalorienwert addiert; d. h., der bereits eingegebene Aufnahmekalorienwert wird aktualisiert (ST311). Dann kehrt der Vorgang nach ST301 zurück, wo der aktualisierte bereits eingegebene Aufnahmekalorienwert angezeigt wird (siehe 23C und 25B). Andererseits wird, wenn die Setztaste nicht gedrückt ist (ST310) und die Anzeigeschalttaste gedrückt ist (ST312) der Aufnahmekalorien-Eingabevorgang beendet. Wenn die Anzeigeschalttaste nicht gedrückt ist (ST312) wird die Schrittschleife wiederholt.
32 zeigt ein weiteres spezielles Beispiel des Aufnahmekalorieneingabevorgangs. Dieses Beispiel ist ein Fall, wo das oben beschriebene Menüblatt 230 für die Eingabe aufgenommener Kalorien verwendet wird, und eine Zahl, die auf dem Menüblatt 230 aufgelistet ist, über die Aufwärtstaste und die Abwärtstaste eingegeben wird. Zunächst wird wie im obigem Beispiel ein bereits eingegebener Aufnahmekalorienwert angezeigt (ST321). Gleichzeitig wird eine Kalorienzahl auf 1 initialisiert (ST322) und eine Kalorienzahl „1" angezeigt (ST323). In ST324 wird beurteilt, ob die Aufwärtstaste gedrückt worden ist (ST324). Mit jedem Drücken der Aufwärtstaste wird eine Zahl, die durch Addieren von 1 zur aktuellen Kalorienzahl gewonnen ist, als neue Kalorienzahl angezeigt (Schritte 325 und 323). In ST326 wird beurteilt, ob die Ab wärtstaste gedrückt worden ist. Mit jedem Drücken der Abwärtstaste wird eine Zahl, die durch Subtrahieren von 1 von der aktuellen Kalorienzahl gewonnen ist, als neue Kalorienzahl angezeigt (Schritte 328 und 323). Wenn in ST327 beurteilt wird, dass die Kalorienzahl gleich 1 ist, geht der Vorgang unter Überspringen von ST328 nach ST323.
In ST329 wird beurteilt, ob die Setztaste gedrückt worden ist. Wenn das Beurteilungsergebnis positiv ist, wird ein Kalorienwert, der der gedrückten Kalorienzahl entspricht (frühere wird vorab im Speicher in Zuordnung zur letzteren gespeichert) zu einem eingegebenen Aufnahmekalorienwert (ST330). Der so eingestellte eingegeben Aufnahmekalorienwert wird zu dem aktuellen bereits eingegebenen Kalorienwert addiert; d. h., der bereits eingegeben Kalorienwert wird aktualisiert (ST331). Der Vorgang kehrt dann nach ST321 zurück, wo die aktualisierte bereits eingegebene Aufnahmekalorienzahl angezeigt wird (siehe 23A und 23B und 25A). Dieser Vorgang ist abgeschlossen, wenn die Anzeigeschalttaste gedrückt ist (ST332). Anderenfalls wird die obige Schrittschleife wiederholt.
Es kann auch nur einer der Aufnahmekalorieneingabevorgänge der 31 und 32 verwendet werden. Alternativ können beide verwendet werden, so dass einer der beiden Vorgänge entsprechend einer Benutzeranforderung ausgewählt werden kann.

Claims

Übungsmengen-Messvorrichtung mit einem Beschleunigungssensor (1) zur Feststellung einer Körperbewegung eines lebenden Körpers, Mitteln (4) zur Berechnung einer Übungsmenge beruhend auf einem Nachweissignal des Beschleunigungssensors, einem Anzeigeabschnitt (5) zur Anzeige der berechneten Übungsmenge, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner aufweist: Mittel (4) zur Klassifizierung einer Tätigkeit des lebenden Körpers als eine aus einer Anzahl von Tätigkeitstypen des lebenden Körpers durch Diskriminierung des Wellenformmusters des Nachweissignals des Beschleunigungssensors, Berechnung in einer bestimmten Zeitdauer verbrauchter Energien in jeder der betreffenden Betätigungstypen und Berechnung einer verbrauchten Gesamtenergie durch Aufsummieren der berechneten in einer bestimmten Zeitdauer verbrauchten Energien; und einen Anzeigeabschnitt (5) zur Anzeige der berechneten verbrauchten Gesamtenergie.
Übungsmengen-Messvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Mittelwert von Beschleunigungsamplituden von Ein-Schritt-Abschnitten der Beschleunigungswellenform, wobei jeder Ein-Schritt-Abschnitt einem vom Benutzer gemachten Schritt zugeordnet ist, berechnet wird, und die Tätigkeit als Gehen beurteilt wird, wenn der Mittelwert kleiner oder gleich einer bestimmten Amplitude ist, und als Laufen, wenn der Mittelwert größer als die bestimmte Amplitude ist, wobei die Tätigkeit als Stehen beurteilt wird, wenn eine Abwärtsbeschleunigung zuerst und eine Aufwärtsbeschleunigung als Nächstes in der Beschleunigungswellenform erscheint, und als Sitzen, wenn ei ne Aufwärtsbeschleunigung zuerst und eine Abwärtsbeschleunigung als Nächstes in der Beschleunigungswellenform erscheint, und wobei die Tätigkeit als Schlafen beurteilt wird, wenn keine Änderung der Beschleunigungswellenform in einer bestimmten Zeitdauer auftritt.
Übungsmengen-Messvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Tätigkeitstypen Schlafen, Sitzen, Stehen, Gehen und Laufen enthalten, wobei die Tätigkeitstypen beruhend auf der Beschleunigungswellenform des Nachweissignals des Beschleunigungssensors klassifiziert werden,
Übungsmengen-Messvorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner einen Anzeigeabschnitt (5) zur Anzeige eines Verhältnisses zwischen Zeitdauern der betreffenden Tätigkeitstypen aufweist.
Übungsmengen-Messvorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner einen Anzeigeabschnitt (5) zur Anzeige eines Auftrittsmusters der Tätigkeitstypen in einer zeitlichen Reihenfolge in bestimmten Zeiträumen aufweist.