運動靴

【課題】予め入力された条件とセンサの検出結果との比較に基づいて適度な運動状態にあるか否かを報知手段により認識することができる運動靴を提供する。
【解決手段】靴本体１の内面若しくは外面に設けられ加速度センサ４と脈拍センサ５を有する制御ユニット２と、予め入力された条件と制御ユニット２の検出結果とを比較すると共にその比較結果に基づいて靴本体１に設けられた報知手段としてのＬＥＤ３を作動する制御回路６とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動エネルギーの放出量によってその運動量を認識することができる運動靴に関する。
【背景技術】
【０００２】
糖尿病等の生活習慣病の療養や高齢者の健康維持等には、日常的な健康管理が重要である。このため、生活習慣病等の患者や高齢者等は、病院やスポーツジム等に設置の健康管理ステムを利用して自己の健康状態を把握している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１４９８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような健康管理システムは、高価で大型な専門設備を必要とするため、健康増進のための運動の一つとして手頃で簡易なウォーキング等を自主的に行っている人等がその場で利用することはできない。
【０００４】
一方、ウォーキングを健康増進運動として取り入れた初期の人には、適度な運動量を認識することは困難である。
【０００５】
また、高齢者の場合における通常の歩行、病中・病後のリハビリ等においてもその運動量、特に、その上限付近に近づいていることを認識することができれば、無理な運動、過度な運動に対する予防手段として効果的である。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、簡易な構造でありながら、運動中の自己の状態を認識することができる運動靴を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の運動靴は、靴本体の内面若しくは外面に設けられた条件検出手段と、予め入力された条件と前記条件検出手段の検出結果とを比較すると共にその比較結果に基づいて前記靴本体に設けられた報知手段を作動する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の運動靴によれば、予め入力された条件に基づいて適度な運動状態にあるか否かを報知手段により認識することができる。
【０００９】
請求項２に記載の運動靴は、前記条件検出手段は利用者の歩行速度若しくは歩行距離を検出することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の運動靴によれば、運動中の歩行速度若しくは歩行距離に基づいて適度な運動量であるか否かを報知手段により認識することができる。
【００１１】
請求項３に記載の運動靴は、前記条件検出手段は利用者の脈拍を検出することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の運動靴によれば、運動中の脈拍に基づいて適度な運動量であるか否かを報知手段により認識することができる。
【００１３】
請求項４に記載の運動靴は、前記条件検出手段は利用者の発汗量を検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の運動靴によれば、運動中の発汗量に基づいて適度な運動量であるか否かを報知手段により認識することができる。
【００１５】
請求項５に記載の運動靴は、加速度を検出する加速度センサと、該加速度センサから加速度ノルムを計算する計算手段と、脈拍を検出する脈拍センサと、計算された加速度ノルムが加速度ノルムの閾値を越え且つ検出された脈拍が脈拍の閾値を超えるとＬＥＤの点灯状態を変化させる制御手段とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の運動靴によれば、加速度センサと脈拍センサに基づいて適度な運動量であるか否かを報知手段により認識することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡素な構成でありながら、予め入力された条件に基づいて適度な運動状態にあるか否かを報知手段により認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の一実施形態に係る運動靴について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１（Ａ）に示すように、運動靴は、靴本体１の内面（若しくは外面）に取り付けられた条件検出手段としての制御部ユニット２と、その外面に取り付けられた報知手段としてのＬＥＤ３とを備えている。
【００２０】
尚、この電源にはボタン電池等が用いられるがここではその図示を省略する。
【００２１】
制御部ユニット２は、靴本体１の適正位置、即ち、所謂履き心地や運動を阻害しない位置に取り付けられている。また、制御部ユニット２は、洗濯等を行うことができるように、着脱可能に取り付けられている。
【００２２】
また、制御部ユニット２は、図１（Ｂ）に示すように、現在の歩行速度（加速度）や脈拍（或いは発汗量でも良い）を検出する検出手段としての加速度センサ４並びに脈拍センサ５を備え、これら各センサ４，５による検出結果は制御回路６に入力される。尚、脈拍をより正確に検出するために、脈拍センサ５を足首に取り付けるようにしてもよい。また、制御部ユニット２に、利用者の歩行距離を測定する歩行距離検出センサ（図示省略、例えば万歩計（登録商標）など）を設け、この歩行距離検出センサによる検出結果を制御回路６に入力するようにしてもよい。
【００２３】
制御回路６には、予めコンピュータ等の入力機器を用いて、年齢や性別、１分間の通常脈拍数、目標運動強度などの各種条件が入力されてこれを記憶したメモリ７から条件が入出力される。
【００２４】
この際、上述した目標運動強度とは、運動中の心拍数で判断するものであり、ウォーキングを行うことによる１分間の脈拍数を年代別および発汗量別に相関したもので、図２に示すような数値から指定する。
【００２５】
ＬＥＤ３は、メモリ７に記憶された運動条件と各センサ４，５からの検出結果とを制御回路６で比較した結果に応じて点灯する。この際、適度な運動量に近づいていること段階的に認識させるため、消灯・点滅・点灯といったように点灯状態を変化させても良い。
【００２６】
具体的には、制御回路６は、図３に示すように、ステップ１で１０秒間の合計加速度ノルムが５０Ｇ・ｓ以上とり、ステップ２で脈拍が１１０以上となった場合にはＬＥＤ３を点滅させるといった形態となる。
【００２７】
この加速度ノルムとは、ベクトルの全ての要素の二乗の総和の平方根（式（１）参照）である。
【００２８】
Ｖ_i＝√（Ｖ_Xi²＋Ｖ_Yi²＋Ｖ_Zi²） … （１）
尚、式（１）において、Ｖ_Xi，Ｖ_Yi，及びＶ_Ziは平均近似速度成分、Ｖ_iは平均近似速度（ノルム）である。
【００２９】
近似速度Ｖより消費カロリΔＥ_iを求めることができる（式（２）参照）。
【００３０】
ΔＥ_i＝（１／２）・Ｗ・Ｖ_i²＋５０ … （２）
尚、式（２）において、Ｗは体重、５０は基礎代謝である。
【００３１】
また、同一出願人である特許文献１によると、実験的に、消費カロリΔＥ_iは（２．５・Ｈ_i＋１００±１５０の範囲にある。ここで、Ｈ_iは平均脈拍数である。
【００３２】
このように、加速度ノルムが増加すれば消費カロリ（運動エネルギー、運動量）が増加する。そして、消費カロリが増加すれば、脈拍の増加の要因となる。
【００３３】
そこで、本発明は、体重に対応した加速度ノルムと脈拍の閾値を設定する。この閾値は、このままの加速度ノルムを継続すれば、疲れてしまう、あるいは健康に障害を生じるおそれがあるというような値とする。
【００３４】
このように、本発明の靴本体１にあっては、適度な運動量であることを容易に認識することができる。
【００３５】
尚、報知手段としてＬＥＤ３の他（若しくは併用して）、ブザー等を用いることができる。
【００３６】
また、無線部（図示省略）を別途設け、適度な運動量である場合には、その情報を外部の通信装置（図示省略）に送信して、遠方から運動量を把握するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の運動靴を示し、（Ａ）は運動靴の側面図、（Ｂ）は制御ユニットのブロック構成図である。
【図２】運動強度の図表である。
【図３】制御回路の処理ルーチンのフロー図である。
【符号の説明】
【００３８】
１靴本体
２制御ユニット（条件検出手段）
３ＬＥＤ（報知手段）
４加速度センサ
５脈拍センサ
６制御回路
７メモリ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
靴本体の内面若しくは外面に設けられた条件検出手段と、予め入力された条件と前記条件検出手段の検出結果とを比較すると共にその比較結果に基づいて前記靴本体に設けられた報知手段を作動する制御手段とを備えていることを特徴とする運動靴。
【請求項２】
前記条件検出手段は利用者の歩行速度若しくは歩行距離を検出することを特徴とする請求項１に記載の運動靴。
【請求項３】
前記条件検出手段は利用者の脈拍を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の運動靴。
【請求項４】
前記条件検出手段は利用者の発汗量を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の運動靴。
【請求項５】
加速度を検出する加速度センサと、該加速度センサから加速度ノルムを計算する計算手段と、脈拍を検出する脈拍センサと、加速度ノルムの閾値及び脈拍の閾値を記憶する記憶手段と、ＬＥＤと、前記計算された加速度ノルムが前記加速度ノルムの閾値を越え且つ前記検出された脈拍が前記脈拍の閾値を超えると前記ＬＥＤの点灯状態を変化させる制御手段とを備えていることを特徴とする運動靴。

【図１】