CN103530493A - 饮食热量计算装置 - Google Patents

Abstract

一种饮食热量计算装置，用于计算用户需要摄入的食物热量，包括：代谢率测评单元，用于确定用户基础代谢率，基础代谢率为维持人体重要器官运作所需的最低热量；活动系数设定单元，用于确定一活动系数，活动系数表征用户惯常活动的级别；食物热效应补偿单元，用于根据用户惯常摄入食物的类别确定一热效应补偿系数；和计算单元，计算单元根据基础代谢率、活动系数以及热效应补偿系数计算第一食物热量。该计算装置简单可靠，通过它计算得到的用户需要摄入的食物热量更贴合用户实际所需。

Description

饮食热量计算装置

技术领域

本发明涉及一种饮食热量计算装置。

背景技术

通常情况下，人们很难准确地预测出自己需要摄入的食物热量。

现有技术中，有一种体力活动水平计算法，其预测人们需要摄入的食物热量为基础代谢率和活动系数的乘积，其中基础代谢率(basalmetabolism rate，简称BMR)是指维持人体基本生命活动的最低能量需要，即在无任何体力活动及紧张思维活动、全身肌肉松驰、消化系统处于静止状态情况下(即睡眠或睡眠初醒时)，用以维持体温、心跳、呼吸、细胞内外液中电解质浓度差及蛋白质等大分子合成的能量消耗。而在基础状态下，单位时间内代谢所消耗的能量，即为基础代谢率。通常，BMR常以单位时间内人的体表面积所散发的热量来表示。

活动系数(Physical Activity Factor，简称PAF)表示人们平常活动的激烈程度，不同程度的活动消耗的热量是存在巨大差异的，从而人们也需要相应摄入不同程度的食物热量以得到补充。

根据体力活动水平可以在一定程度上预测人们需要摄入食物热量，但其没有考虑食物热效应这一因素，依据其向人们进行推荐往往不符合人们的实际需要。

食物热效应(thermic effect of food，简称TEF)是指人体在摄食过程中，由于要对食物中的营养素进行消化、吸收、代谢转化等生理活动，故需要额外消耗能量。

此外，人们的健康状况、健身强度等因素对预测人们需要摄入的食物热量也非常重要。而诸多的因素交织在一起，使技术人员很难综合权衡，以对人们需要摄入的食物热量作出一个贴合实际的预测。

因此，人们希望获得一种贴合实际、简单可靠的饮食热量计算装置。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种贴合实际且简单可靠的饮食热量计算装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种饮食热量计算装置，用于计算用户需要摄入的食物热量，包括：代谢率测评单元，用于确定用户基础代谢率，基础代谢率为维持人体重要器官运作所需的最低热量；活动系数设定单元，用于确定一活动系数，活动系数表征用户惯常活动的级别；食物热效应补偿单元，用于根据用户惯常摄入食物的类别确定一热效应补偿系数；和计算单元，计算单元根据基础代谢率、活动系数以及热效应补偿系数计算第一食物热量。

本发明的另一目的在于提供一种饮食热量推荐系统，其能通过对用户的体征进行测评，从而较准确地预测人们所需的食物热量，。

为实现上述目的，本发明又一技术方案如下：

一种饮食热量推荐系统，包括：如上的饮食热量计算装置，用于向用户推荐需要摄入的食物热量；第一测评装置，用于对用户的体征进行测评，其与饮食热量计算装置连接并输出用户健康指数；第二测评装置，用于在用户进行健身运动后对用户的体征进行测评，其与饮食热量计算装置连接并输出用户健身指数；第三测评装置，用于对用户的肤色进行测评，其与饮食热量计算装置连接并输出用户类别。

本发明还公开了一种饮食热量推荐方法，其包括如下步骤：a)、根据用户的性别、年龄、身高和体重，计算用户所需的基础代谢率；b)、根据用户惯常活动级别确定一活动系数；c)、根据用户惯常摄入食物的类别确定一热效应补偿系数；d)、根据基础代谢率、活动系数和热效应补偿系数，计算用户需要摄入的食物热量；e)、将用户需要摄入的食物热量向用户进行推荐。

本发明向用户提供的饮食热量计算装置，考虑了食物热效应这一因素，从而更贴合用户实际所需，并且简单可靠。在进一步将用户健康指数、健身指数、用户类别、食物的能量指数等因素考虑在内之后，对用户所需食物热量的计算更符合用户的个性化需求。

附图说明

图1为本发明第一实施例的饮食热量计算装置结构示意图；

图2为本发明第二实施例的饮食热量计算装置结构示意图；

图3为本发明第三实施例的饮食热量计算装置结构示意图；

图4为本发明第四实施例的饮食热量推荐系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在本发明任一实施例中，基础代谢率表示维持人体重要器官运作所需的最低热量，基础代谢率与人们的性别、体重、身高和年龄密切相关；活动系数表征用户惯常活动的级别；用户健康指数表征了用户的健康状况，用户健身指数表征了用户健身运动的强度。

如图1所示，本发明公开了一种饮食热量计算装置10，其包括：

代谢率测评单元101、活动系数设定单元102、食物热效应补偿单元103和计算单元104，其中，代谢率测评单元101用于确定用户所需的基础代谢率，活动系数设定单元102确定一活动系数，食物热效应补偿单元103用于根据用户惯常摄入食物的类别确定一热效应补偿系数；计算单元104用于计算用户20需要摄入的食物热量。

计算单元104接收代谢率测评单元101、活动系数设定单元102和食物热效应补偿单元103的输入，根据基础代谢率、活动系数以及热效应补偿系数计算出第一食物热量，并作为用户需要摄入的食物热量。

进一步地，代谢率测评单元101根据用户20的性别、年龄、身高和体重计算用户基础代谢率。例如，可采用如下计算方法：对于女性用户，BMR＝655+(9.6×W)+(1.8×H)-(4.7×Y)；对于男性用户，BMR＝66+(13.7×W)+(5×H)-(6.8×Y)；其中，BMR表示用户基础代谢率、Y、H、W分别表示用户20的年龄、身高和体重，其单位分别为岁、厘米和千克。

进一步地，活动系数设定单元102将用户惯常活动的级别分类为以下5种：轻微级，表示用户20惯于久坐，几乎不运动；轻度级，表示用户20进行短时间、强度较低的活动，如散步；中度级、高度级和剧烈级表示用户的惯常活动强度逐步增大。用户惯常活动的级别也可根据用户20的工作而分类，例如可将职业运动员的惯常活动级别设定为剧烈级，将软件工程师的惯常活动级别设定为轻度级等。针对逐步增大的惯常活动级别，活动系数设定单元102相应设定的活动系数分别为1.2、1.375、1.55、1.725和1.9。

本领域技术人员理解，食物热效应的高低与食物营养成分、进食量和进食频率有关。如蛋白质含量丰富的食物的热效应最高；其次是富含碳水化合物的食物；而脂肪含量高的食物为最低。一般食物脂肪的消化、吸收等活动约需消耗其本身所产生能量的4％～5％，碳水化合物则为为5％～6％，而蛋白质食物则要消耗其本身所产生能量中的30％～40％。若食用混合膳食时，食物的热效应作用可相当于基础代谢的10％，或全日总能量消耗的6％，约为每日600kJ(150kcal)左右。且吃得越多、进食越快，其能量消耗越多，食物的热效应逾高。通常，食物的热效应作用可在进食后7～8小时达到高峰。由于，进餐时的食物尚不能发挥其供能作用，故对其消化、吸收等活动所需的能量则是取自人体的能量贮备。所以，每餐摄入的能量至少应与其热效应所消耗的能量保持平衡。

本实施例在计算用户需要摄入的食物热量时，考虑了食物热效应这一因素，相对应地设置了热效应补偿系数，从而使饮食热量计算装置10计算出的食物热量更贴合用户实际所需。

具体地，可将用户惯常摄入的食物具体分为4个类型：脂肪、碳水化合物、混合食物和蛋白质，食物热效应补偿单元103相应设定的热效应补偿系数分别为0.85、0.9、1.1和1.3。通常，绝大多数用户都惯常摄入混合食物，其为包括脂肪、碳水化合物和蛋白质等在内的食物，其热效应补偿系数为1.1。

进一步地，饮食热量计算装置10计算出第一食物热量作为用户20需要摄入的食物热量，还可以再向用户20进行推荐。

如图2所示，本发明第二实施例公开的饮食热量计算装置10为在本发明第一实施例基础上作出的改进，其包括代谢率测评单元101、活动系数设定单元102、食物热效应补偿单元103、计算单元104以及第一修正单元105，其中，第一修正单元105接收第一测评装置301和第二测评装置302的输入。用户20配合第一测评装置301运行时，第一测评装置301获得用户健康级别信息，并以健康指数进行表征，随后提供给第一修正单元105以生成第一修正值；用户20进行健身运动后配合第二测评装置20运行时，第二测评装置302获得用户健身运动强度，并以健身指数进行表征，随后提供给第一修正单元105以生成第二修正值；计算单元104在计算出第一食物热量的基础之上，将其减去第一修正值得到一个第二食物热量，再减去第二修正值得到一个第三食物热量。第二或第三食物热量分别可以作为用户20需要摄入的食物热量，以向用户20进行推荐。

其中，由第一测评装置301对用户身体进行测评而得到用户健康指数。具体地，第一测评装置301可以测量用户20的心率、血压、BMI指数等体征，以对用户的健康状况有一个较全面的衡量。

第二测评装置302在用户20进行完健身运动之后对用户身体进行测评而得到用户健身指数。例如，在用户完成惯常的健身运动后，第二测评装置302可以测量用户20的心率等体征，并可结合用户20健身运动的种类，以得到用户健身指数。

本领域技术人员理解，健康指数不同的人其对摄入食物热量的需求会有巨大的差异，这是基础代谢率和活动系数等数据所不能体现的。类似地，人们在进行健身运动之后，会比平常活动时需要摄入更多的食物热量以进行补充，健身运动强度越高，所需食物热量越大，而用户健身指数即表征用户健身运动强度。

需要说明的是，用户活动系数和用户健身指数之间没有必然的关系，通常情况下，用户健身指数高时，其活动系数也会升高；反之则未必。

该第二实施例将用户的健康状况、健身运动强度等因素考虑在内，以第二食物热量或第三食物热量作为用户所需摄入的食物热量，并进一步地向用户20推荐，从而能给用户带来贴合不同人群对摄入食物所需的、个性化的饮食热量推荐服务。

如图3所示，本发明第三实施例公开的饮食热量计算装置10为在本发明第一或第二实施例基础上作出的改进，其包括代谢率测评单元101、活动系数设定单元102、食物热效应补偿单元103、计算单元104以及第一修正单元105、第二修正单元106、第三修正单元107和第四修正单元108；其中，第二修正单元106根据用户的类别确定一个第一修正因子对基础代谢率进行重新计算，第三修正单元107根据用户惯常摄入食物的能量指数确定一个第二修正因子对基础代谢率进行重新计算，第四修正单元108根据用户的健康指数确定一个第三修正因子对基础代谢率进行重新计算。在此之后，与本发明第二实施例类似，根据新的基础代谢率重新计算第三食物热量，并可进一步地向用户20推荐。

根据第三实施例的一个方面，可根据用户的肤色将用户分类为：黄色人种、白色人种和黑色人种等。通常，不同肤色的人对摄入的食物热量有不同的需求。为此，在本实施例中，以第三测评装置303对用户肤色的肤色进行测评而得到用户的肤色类别，并提供给第二修正单元106以生成第一修正因子，代谢率测评单元101将其乘以原基础代谢率而得到新的基础代谢率。第三测评装置303可由相机和图像处理单元构成，相机对用户20或用户20提供的照片进行拍摄，图像处理单元确定用户的肤色分类。用户分类也可具有其他模式，例如居住在不同地带的用户所需的基础代谢率具有较大差异，从而可根据用户20的居住地带将用户分类为：寒带用户、亚寒带用户、温带用户、亚热带用户、热带用户等。此时，不再需要第三测评装置303，第二修正单元106向用户提供一输入端，用户20可输入其居住国，第二修正单元106将其居住国与居住地带对应起来，并生成第一修正因子。

根据第三实施例的另一方面，用户惯常摄入的食物代表了其对某类型食物的偏好，例如：肉类、蛋类、蔬菜类、水果类和混合类等，每类食物均具有不同的热量值也即对应着不同的能量指数，而用户20的这种偏好通常情况下不会改变。为此，第三修正单元107上设定有一食物类别和食物能量指数关系对照表并提供一输入端，以供用户选择其惯常摄入食物的食物类别输入第三修正单元107，第三修正单元107查询关系对照表获取用户20惯常摄入食物的能量指数，进而生成第二修正因子，代谢率测评单元101将其乘以原基础代谢率而得到新的基础代谢率。或者，用户可向第三修正单元107直接输入其惯常摄入食物的名称，第三修正单元107通过一个第三方提供的服务器查询并获得该种食物的能量指数，进而生成第二修正因子。

根据第三实施例的又一方面，性别、体重、身高和年龄相同而健康指数不同的用户，其基础代谢率也会存在较大的差异。为此，本实施例中第一测评装置301测评得到用户的健康指数后，提供给第四修正单元108以生成第三修正因子，对计算出的基础代谢率进行重新计算，即代谢率测评单元101将第三修正因子乘以原基础代谢率而得到新的基础代谢率。

进一步地，第三实施例中计算第三食物热量的计算公式为：CB＝BMR×α1×α2×α3×PAF×TEF-(WLF+β)，其中，CB表示第三食物热量，BMR为用户基础代谢率，PAF为活动系数，TEF为热效应补偿系数，α1、α2、α3分别为第一、第二和第三修正因子，WLF为第一修正值，β为第二修正值。

如图4所示，本发明第四实施例提供一种饮食热量推荐系统3，其包括本发明第三实施例中的饮食热量计算装置10、第一测评装置301、第二测评装置302及第三测评装置303，其中，第一测评装置301用于对用户20的体征进行测评，其与饮食热量计算装置10连接并输出用户健康指数；第二测评装置302用于在用户20进行健身运动后对用户20的体征进行测评，其与饮食热量计算装置10连接并输出用户健身指数；第三测评装置303用于对用户20的肤色进行测评，其与饮食热量计算装置10连接并输出用户类别。

进一步地，饮食热量推荐系统3还包括发射器和至少一个移动终端，饮食热量计算装置10向发射器输出计算所得的用户需要摄入的食物热量，进而，发射器生成食物热量指示信息并向各移动终端发送，移动终端接收通过该发射器发送的食物热量指示信息，从而持有移动终端的用户获得食物热量推荐信息。

本发明第五实施例公开了一种推荐饮食热量的控制方法，其基于第四实施例提供的饮食热量推荐系统3。该控制方法包括如下步骤：

a)、根据用户的性别、年龄、身高和体重，计算用户所需的基础代谢率。

具体地，采用的计算公式如下：对于女性用户，BMR＝655+(9.6×W)+(1.8×H)-(4.7×Y)；对于男性用户，BMR＝66+(13.7×W)+(5×H)-(6.8×Y)；其中，BMR表示用户基础代谢率、Y、H、W分别表示用户的年龄、身高和体重，其单位分别为岁、厘米和千克。

进一步地，可结合用户类别、用户惯常摄入食物的能量指数及用户健康指数分别形成第一、第二和第三修正因子，乘以原基础代谢率，重新计算得到新的用户基础代谢率。

b)、根据用户惯常活动级别确定一活动系数。

用户惯常活动级别可分类为：轻微级、轻度级、中度级、高度级和剧烈级，表示用户的惯常活动强度逐步增大，相应的活动系数分别为1.2、1.375、1.55、1.725和1.9。

c)、根据用户惯常摄入食物的类别确定一热效应补偿系数。

通常，绝大多数用户都惯常摄入混合食物，其为包括脂肪、碳水化合物和蛋白质等在内的食物，其对应的热效应补偿系数为1.1。

d)、根据基础代谢率、活动系数和热效应补偿系数，计算用户所需食物热量。

在初步计算出用户所需食物热量之后，进一步地，可根据用户的健康指数和健身指数分别形成第一修正值和第二修正值，将用户所需食物热量分别减去第一修正值和第二修正值。该修正后的用户所需食物热量综合考虑了多种因素，更贴近用户的实际所需。

具体地，采用的计算公式为CB＝BMR×α1×α2×α3×PAF×TEF-(WLF+β)；其中，BMR为用户基础代谢率，PAF为活动系数，TEF为热效应补偿系数，α1、α2、α3分别为第一、第二和第三修正因子，WLF为第一修正值，β为第二修正值。

e)、将用户所需的食物热量向用户进行推荐。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (20)

1.一种饮食热量计算装置，用于计算用户需要摄入的食物热量，包括：

代谢率测评单元，用于确定用户基础代谢率，所述基础代谢率为维持人体重要器官运作所需的最低热量；

活动系数设定单元，用于确定一活动系数，所述活动系数表征用户惯常活动的级别；

食物热效应补偿单元，用于根据用户惯常摄入食物的类别确定一热效应补偿系数；和

计算单元，所述计算单元根据所述基础代谢率、所述活动系数以及所述热效应补偿系数计算第一食物热量。

2.如权利要求1所述的饮食热量计算装置，其特征在于，该装置还包括第一修正单元，所述第一修正单元根据用户健康指数计算第一修正值，所述计算单元计算所述第一食物热量与所述第一修正值之差，并将所述差值作为第二食物热量，其中，所述用户健康指数表征所述用户的健康级别。

3.如权利要求2所述的饮食热量计算装置，其特征在于，所述饮食热量计算装置与一第一测评装置相连接并通讯，当所述用户配合所述第一测评装置运行时所述第一测评装置获得所述用户的健康级别信息。

4.如权利要求2或3所述的饮食热量计算装置，其特征在于，所述第一修正单元还根据用户健身指数计算第二修正值，所述计算单元计算所述第二食物热量与所述第二修正值之差，并将所述差值作为第三食物热量，其中，所述用户健身指数表征所述用户的健身运动强度。

5.如权利要求4所述的饮食热量计算装置，其特征在于，所述饮食热量计算装置与一第二测评装置相连接并通讯，所述用户进行健身运动后配合所述第二测评装置运行，所述第二测评装置获得所述用户健身运动强度。

6.如权利要求5所述的饮食热量计算装置，其特征在于，该装置还包括第二修正单元，用于根据用户类别确定一个第一修正因子对所述基础代谢率进行重新计算，该被重新计算的基础代谢率作为新的所述基础代谢率用于计算所述第一食物热量、第二食物热量或第三食物热量。

7.如权利要求6所述的饮食热量计算装置，其特征在于，所述用户类别由第三测评装置获得，所述第三测评装置至少包括一摄像设备，所述摄像设备对用户或用户对应的照片进行拍摄，并根据所述拍摄结果确定所述用户类别。

8.如权利要求5至7中任一项所述的饮食热量计算装置，其特征在于，该装置还包括第三修正单元，用于根据用户惯常摄入食物的能量指数确定一个第二修正因子对所述基础代谢率进行重新计算，该被重新计算的基础代谢率作为新的所述基础代谢率用于计算所述第一食物热量、第二食物热量或第三食物热量。

9.如权利要求8所述的饮食热量计算装置，其特征在于，所述能量指数通过如下方式中的任一种获得：

-用户在所述第三修正单元上输入惯常摄入食物的名称，所述第三修正单元通过一第三方服务器查询并获取所述用户惯常摄入食物的能量指数；或者

-所述第三修正单元设定一食物类别和食物能量指数关系对照表，用户在所述第三修正单元上选择其惯常摄入食物的食物类别，所述第三修正单元查询所述对照表以获取所述用户惯常摄入食物的能量指数。

10.如权利要求5至7中任一项所述的饮食热量计算装置，其特征在于，该装置还包括第四修正单元，用于根据所述用户的健康指数设定一个第三修正因子对所述基础代谢率进行重新计算，该被重新计算的基础代谢率作为新的所述基础代谢率用于计算所述第一食物热量、第二食物热量或第三食物热量。

11.如权利要求1至10中任一项所述的饮食热量计算装置，其特征在于，所述基础代谢率由所述代谢率测评单元根据如下公式计算：

BMR＝A+(B×W)+(C×H)-(D×Y)，

BMR表示所述基础代谢率，Y、H、W分别表示所述用户的年龄、身高和体重，其单位分别为大卡、岁、厘米和千克，A、B、C和D分别为基础代谢率计算因子；其中，当所述用户为女性时，所述计算因子A为655，B为9.6，C为1.8，D为4.7，当所述用户为男性时，所述计算因子A为66，B为13.7，C为5，D为6.8。

12.如权利要求1至10中任一项所述的饮食热量计算装置，其特征在于，所述用户惯常活动的级别包括5个量级：轻微级、轻度级、中度级、高度级和剧烈级；

所述活动系数设定单元相应确定的所述活动系数分别为：1.2、1.375、1.55、1.725和1.9。

13.如权利要求1至10中任一项所述的饮食热量计算装置，其特征在于，所述食物热效应补偿单元确定的所述热效应补偿系数为1.1。

14.如权利要求4至13中任一项所述的饮食热量计算装置，其特征在于，所述饮食热量计算装置根据如下公式计算所述第三食物热量：

CB＝BMR×α1×α2×α3×PAF×TEF-(WLF+β)，其中，CB表示所述第三食物热量，BMR为所述用户基础代谢率，PAF为所述活动系数，TEF为所述热效应补偿系数，α1、α2、α3分别为所述第一、第二和第三修正因子，WLF为所述第一修正值，β为所述第二修正值。

15.一种饮食热量推荐系统，包括：

如权利要求1至14中任一项所述的饮食热量计算装置，用于向用户推荐需要摄入的食物热量；

第一测评装置，用于对所述用户的体征进行测评，其与所述饮食热量计算装置连接并输出用户健康指数；

第二测评装置，用于在所述用户进行健身运动后对所述用户的体征进行测评，其与所述饮食热量计算装置连接并输出用户健身指数；

第三测评装置，用于对所述用户的肤色进行测评，其与所述饮食热量计算装置连接并输出用户类别。

16.如权利要求15所述的饮食热量推荐系统，其特征在于，其还包括发射器和至少一个移动终端，所述饮食热量计算装置向所述发射器输出所述用户需要摄入的食物热量，所述移动终端接收通过所述发射器发送的食物热量指示信息。

17.一种基于权利要求15或16所述饮食热量推荐系统推荐饮食热量的控制方法，其包括如下步骤：

a)、根据用户的性别、年龄、身高和体重，计算用户所需的基础代谢率；

b)、根据用户惯常活动级别确定一活动系数；

c)、根据用户惯常摄入食物的类别确定一热效应补偿系数；

d)、根据所述基础代谢率、活动系数和热效应补偿系数，计算用户需要摄入的食物热量；

e)、将所述用户需要摄入的食物热量向用户进行推荐。

18.如权利要求17所述的推荐饮食热量的控制方法，其特征在于，在所述步骤d)之后、所述步骤e)之前还包括步骤：

根据用户健康指数和用户健身指数对所述用户需要摄入的食物热量进行修正；其中，所述用户健康指数表征所述用户的健康级别，所述用户健身指数表征所述用户的健身运动强度。

19.如权利要求18所述的推荐饮食热量的控制方法，其特征在于，在所述步骤a)之后、所述步骤b)之前还包括步骤：根据所述用户类别、所述用户惯常摄入食物的能量指数以及所述用户的健康指数对所述基础代谢率进行重新计算。

20.如权利要求19所述的推荐饮食热量的控制方法，其特征在于，其利用如下公式计算所述用户需要摄入的食物热量并向用户进行推荐：

CB＝BMR×α1×α2×α3×PAF×TEF-(WLF+β)，其中，CB表示所述用户需要摄入的食物热量，BMR为所述用户基础代谢率，PAF为所述活动系数，TEF为所述热效应补偿系数，α1、α2、α3分别为所述第一、第二和第三修正因子，WLF为所述第一修正值，β为所述第二修正值。

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