運動・動作計並びにそれを用いたサービス・システム
【課題】人の動作による運動量、消費カロリーなどのデータを測定できる。
【解決手段】人の運動・動作を計測するユニットと表示するユニットに分離して、計測するユニットを人の足首のアキレス腱近傍に装着して運動・動作を計測する。歩き方、地面の状態（平地、上り坂、下り坂）、運動の違いを識別して運動量の情報データを得る装置とそれを用いたサービスである。
【解決手段】人の運動・動作を計測するユニットと表示するユニットに分離して、計測するユニットを人の足首のアキレス腱近傍に装着して運動・動作を計測する。歩き方、地面の状態（平地、上り坂、下り坂）、運動の違いを識別して運動量の情報データを得る装置とそれを用いたサービスである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
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）。
【０００４】
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）。
【非特許文献１】 オムロン社、ヘルスカウンタＨＪ−７１０ＩＴ：カタログ
【０００５】
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。
【非特許文献２】岸恭一、上田伸男、運動生理学、講談社サイエンテフィック、１９９８．１０．２５、ｐｐ３１−３２。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【発明の効果】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【実施例２】
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【実施例３】
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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）。
【実施例４】
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【実施例５】
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【実施例６】
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】人が寝ている時に本発明の計測ユニットを装着した状態の概略図である。
【図２】図２は人が立っている時に本発明の計測ユニットを装着した状態の概略図である。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を表す図である。
【図３】図１、図２で人の足首・足の平、アキレス腱近辺詳細・概略図である。
【図４】計測ユニットと表示ユニットの回路ブロック図である。
【図５】人の動作を計測ユニットで計測した信号の大きさを表す図である。
【図６】（ａ）は計測ユニットを表示ユニットに結合した概略図である。（ｂ）は計測ユニットを人の足首につないだ時の詳細を表す図である。
【図７】人が歩いている時の状態を表す概略図である。
【図８】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、着地の違いで区別してその概略を示した図である。
【図９】図８に対応する計測ユニットの加速度センサ出力信号の出力と時間の関係を示す図である。
【図１０】人が歩く地面の状態を表す図である。
【図１１】人が水泳（スイミング）をしている時に計測ユニットを装着している図である。
【図１２】人が自転車こぎ（サイクリンング）をしている時に計測ユニットを装着している図である。
【図１３】図１０、図１２、図１３に対応した計測ユニットの加速度センサの出力波形である。
【図１４】人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の概略図である。
【図１５】図１４での計測ユニットで計測した信号波形を表す。
【図１６】体重計で測定したデータを本発明の運動計に入力する図である。
【図１７】計測ユニットと表示ユニットとを照合する手段を説明するフローチャートである。
【図１８】運動・動作計で得たデータ情報をインターネット接続して人のフォームを矯正するサービスを示す図である。
【図１９】人のフォームを矯正する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
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
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
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）。
【０００４】
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）。
【非特許文献１】 オムロン社、ヘルスカウンタＨＪ−７１０ＩＴ：カタログ
【０００５】
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。
【非特許文献２】岸恭一、上田伸男、運動生理学、講談社サイエンテフィック、１９９８．１０．２５、ｐｐ３１−３２。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【発明の効果】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【実施例２】
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【実施例３】
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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）。
【実施例４】
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【実施例５】
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【実施例６】
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】人が寝ている時に本発明の計測ユニットを装着した状態の概略図である。
【図２】図２は人が立っている時に本発明の計測ユニットを装着した状態の概略図である。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を表す図である。
【図３】図１、図２で人の足首・足の平、アキレス腱近辺詳細・概略図である。
【図４】計測ユニットと表示ユニットの回路ブロック図である。
【図５】人の動作を計測ユニットで計測した信号の大きさを表す図である。
【図６】（ａ）は計測ユニットを表示ユニットに結合した概略図である。（ｂ）は計測ユニットを人の足首につないだ時の詳細を表す図である。
【図７】人が歩いている時の状態を表す概略図である。
【図８】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、着地の違いで区別してその概略を示した図である。
【図９】図８に対応する計測ユニットの加速度センサ出力信号の出力と時間の関係を示す図である。
【図１０】人が歩く地面の状態を表す図である。
【図１１】人が水泳（スイミング）をしている時に計測ユニットを装着している図である。
【図１２】人が自転車こぎ（サイクリンング）をしている時に計測ユニットを装着している図である。
【図１３】図１０、図１２、図１３に対応した計測ユニットの加速度センサの出力波形である。
【図１４】人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の概略図である。
【図１５】図１４での計測ユニットで計測した信号波形を表す。
【図１６】体重計で測定したデータを本発明の運動計に入力する図である。
【図１７】計測ユニットと表示ユニットとを照合する手段を説明するフローチャートである。
【図１８】運動・動作計で得たデータ情報をインターネット接続して人のフォームを矯正するサービスを示す図である。
【図１９】人のフォームを矯正する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人の動作およびもしくは運動に関わる運動量を計測する第一の装置とその計測した結果の情報を記録・表示する前記装置とは別の第二の装置から構成されており、前記それらの装置はそれらを使用する人の身体に着脱できること、を特徴とする装置。
【請求項２】
（請求項１）において、第一の装置は該運動量の計測手段として圧力およびもしくは加速度を電気量に変換してその電気量に関わる情報並びに時間に関わる情報を同時に計測することによって人の運動・動作を区別すること、を特徴とする装置。
【請求項３】
（請求項２）において、第一の装置は人の足首の後ろにあるアキレス腱の伸縮に伴う少なくとも圧力の変化量およびもしくは人が足を地面と地上の間を上げ下げする時の少なくとも加速度の変化量を計測すること、を特徴とする装置。
【請求項４】
（請求項１）において、前記第一の装置と前記第二の装置を電気的に接続する時に前記第一の装置と前記第二の装置とを予め設定された照合情報に基づいてそれらの電気的接続の可否を照合すること、を特徴とする装置。
【請求項５】
（請求項２）において計測する人の動作およびもしくは運動には少なくとも歩く運動並びに走る運動の運動量の計測を含むこと、を特徴とする装置。
【請求項６】
（請求項２）において、人の動作およびもしくは運動には少なくともスイミングおよびもしくはサイクリングを含む運動の運動量の計測も行うこと、を特徴とする装置。
【請求項７】
（請求項１）において、前記第一の装置は少なくとも人の手の動作およびもしくは運動に関わる運動量を計測すること、を特徴とする装置。
【請求項８】
（請求項１）において、前記第一の装置は少なくとも人の足、手の動作およびもしくは運動に関わる運動量を計測する複数個の装置から構成されること、を特徴とする装置。
【請求項９】
（請求項１）において、それを使う人が別途設けられた体重計に乗る時に圧力、加速度の大きさが時間と共に変化する第一のパターンを前記第一及びもしくは前記第二の装置に搭載されている記憶装置に予め記録しておきその後で人が該体重計に乗る時に圧力、加速度の大きさが時間と共に変化して生じる第二のパターンとを比較してその誤差が３０％の範囲内で一致している場合には、人が体重計に乗ったものと判定してその時の少なくとも人の体重を含む、摂取カロリーに関わる情報を自動的に前記第二の装置の記憶装置に記録すること、を特徴とする装置。
【請求項１０】
（請求項１）の装置を用いて得た少なくとも人の動作およびもしくは運動に関わる情報をそれとは別に予め設定された同じ動作およびもしくは運動に関わる参照情報と比較する手段があり、その比較結果に基づき人の動作およびもしくは運動のフォームを矯正すること、を特徴とするサービス・システム。
【請求項１】
人の動作およびもしくは運動に関わる運動量を計測する第一の装置とその計測した結果の情報を記録・表示する前記装置とは別の第二の装置から構成されており、前記それらの装置はそれらを使用する人の身体に着脱できること、を特徴とする装置。
【請求項２】
（請求項１）において、第一の装置は該運動量の計測手段として圧力およびもしくは加速度を電気量に変換してその電気量に関わる情報並びに時間に関わる情報を同時に計測することによって人の運動・動作を区別すること、を特徴とする装置。
【請求項３】
（請求項２）において、第一の装置は人の足首の後ろにあるアキレス腱の伸縮に伴う少なくとも圧力の変化量およびもしくは人が足を地面と地上の間を上げ下げする時の少なくとも加速度の変化量を計測すること、を特徴とする装置。
【請求項４】
（請求項１）において、前記第一の装置と前記第二の装置を電気的に接続する時に前記第一の装置と前記第二の装置とを予め設定された照合情報に基づいてそれらの電気的接続の可否を照合すること、を特徴とする装置。
【請求項５】
（請求項２）において計測する人の動作およびもしくは運動には少なくとも歩く運動並びに走る運動の運動量の計測を含むこと、を特徴とする装置。
【請求項６】
（請求項２）において、人の動作およびもしくは運動には少なくともスイミングおよびもしくはサイクリングを含む運動の運動量の計測も行うこと、を特徴とする装置。
【請求項７】
（請求項１）において、前記第一の装置は少なくとも人の手の動作およびもしくは運動に関わる運動量を計測すること、を特徴とする装置。
【請求項８】
（請求項１）において、前記第一の装置は少なくとも人の足、手の動作およびもしくは運動に関わる運動量を計測する複数個の装置から構成されること、を特徴とする装置。
【請求項９】
（請求項１）において、それを使う人が別途設けられた体重計に乗る時に圧力、加速度の大きさが時間と共に変化する第一のパターンを前記第一及びもしくは前記第二の装置に搭載されている記憶装置に予め記録しておきその後で人が該体重計に乗る時に圧力、加速度の大きさが時間と共に変化して生じる第二のパターンとを比較してその誤差が３０％の範囲内で一致している場合には、人が体重計に乗ったものと判定してその時の少なくとも人の体重を含む、摂取カロリーに関わる情報を自動的に前記第二の装置の記憶装置に記録すること、を特徴とする装置。
【請求項１０】
（請求項１）の装置を用いて得た少なくとも人の動作およびもしくは運動に関わる情報をそれとは別に予め設定された同じ動作およびもしくは運動に関わる参照情報と比較する手段があり、その比較結果に基づき人の動作およびもしくは運動のフォームを矯正すること、を特徴とするサービス・システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００６−３０５３１１（Ｐ２００６−３０５３１１Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３８１２９０（Ｐ２００５−３８１２９０）
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（５０２３７９５０５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（５０２３７９５０５）
【Ｆターム（参考）】
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