-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Diese
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Messen eines Kalorienverbrauchs. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf eine Kalorienverbrauchsmessvorrichtung und
ein Kalorienverbrauchsmessverfahren, konfiguriert, um einen Kalorienverbrauch
eines Anwenders zu messen, basierend auf einer Herzrate des Anwenders,
erfasst während der Anwender eine Aktivität ausführt.
-
Hintergrundinformationen
-
Eine
bekannte Vorrichtung besteht, welche einen Kalorienverbrauch eines
Anwenders während einer Betätigung bzw. körperlichen
Belastung unter Verwendung einer Korrelation zwischen einer Herzrate
und einer Sauerstoffaufnahmemenge misst (beispielsweise die offengelegte
japanische Patentpublikation Nr.
9-56705 ). Diese bekannte Kalorienverbrauchmessvorrichtung
weist eine Korrelationstabelle auf, die eine vorberechnete Korrelationslinie
im Hinblick auf die Herzrate und die Sauerstoffaufnahmemenge zum
Ausdruck bringt. Die Herzrate und eine Beschleunigung werden erhalten
von einer Ausgabe eines Herzratensensors und verwendet, um eine
Betätigungsintensität zu bestimmen, und die Sauerstoffaufnahmemenge
wird berechnet unter Verwendung der Korrelationstabelle und der
Betätigungsintensität. Da eine Sauerstoffaufnahmemenge von
3,5 ml/kg/min einem Kalorienverbrauch von 1 kcal/min entspricht,
kann der Kalorienverbrauch während der Betätigung
berechnet werden, falls die Sauerstoffaufnahmemenge und der ausgeübte
Zeitbetrag der Betätigung bekannt sind.
-
Die
Korrelationstabelle ist so ausgebildet, dass die Steigung der Herzraten-
gegenüber der Sauerstoffaufnahmemengekorrelationslinie
geändert wird, in Abhängigkeit davon, ob die Betätigungsbelastung
hoch oder niedrig ist, wodurch ermöglicht wird, dass der
Kalorienverbrauch unter verschiedenen Betätigungsbelastungen
gemessen wird. Jedoch berücksichtigt die Kalorienverbrauchsmessvorrichtung
nicht Personenunterschiede, wie beispielsweise das Alter, das Geschlecht,
das Gewicht und die körperliche Stärke des Anwenders,
und es ist möglich, dass Fehler entstehen, aufgrund solcher
Unterschiede.
-
Derweil
besteht eine bekannte Kalorienverbrauchsmessvorrichtung, die Personenunterschiede berücksichtigt
(beispielsweise die
japanische
offengelegte Patentpublikation Nr. 2002-336216 ). Diese bekannte
Kalorienverbrauchsmessvorrichtung ist konfiguriert, um eine Referenzherzrate
bei einem Normal-Aktivität-Zustand zu messen, wofür
die energiemetabolische Rate bekannt ist, und einen Referenzkalorienverbrauch
für den Normal-Aktivität-Zustand zu berechnen,
basierend auf der bekannten energiemetabolischen Rate und einem
Koeffizienten, bestimmt, basierend auf dem Alter, dem Gewicht und dem
Geschlecht des Anwenders. Dann wird eine Regressionsgleichung gefunden
für den berechneten Referenzkalorienverbrauch und die Referenzherzrate
und ein Kalorienverbrauch entsprechend einer Herzrate, auftretend
während der Betätigung, wird berechnet unter Verwendung
der erhaltenen Regressionsgleichung. Es gibt auch Fälle,
bei denen zwei Regressionsgleichungen, eine entsprechend einem Betätigungszustand
und eine entsprechend einem Ruhezustand, verwendet werden, um einen
Kalorienverbrauch zu berechnen.
-
Die
Kalorienverbrauchsmessvorrichtung, die vorstehend beschrieben ist,
berechnet den Kalorienverbrauch unter Verwendung einer Regressionsgleichung,
erhalten basierend auf einer tatsächlichen Betätigung,
und ermöglicht, den Kalorienverbrauch gemäß körperlicher
Stärkenunterschiede und anderer Personenkörpergegebenheitsunterschiede
zu berechnen, die unter Anwendern bestehen. Jedoch beinhaltet dieser
Ansatz den Nachteil, dass die Berechnung der Regressionsgleichung
beschränkt ist auf eine Betätigung (Normal-Aktivität),
wofür die energiemetabolische Rate bekannt ist. Außerdem
muss bei diesem Ansatz, um die Regressionsgleichung zu berechnen,
die Betätigung, wofür die energiemetabolische
Rate bekannt ist, tatsächlich ausgeführt werden,
um die Referenzherzrate und den Referenzkalorienverbrauch zu erhalten.
Wenn somit der Anwender verschiedene Arten von Betätigungen
ausführt, muss ein Referenzherzrate und ein Referenzkalorienverbrauch
gefunden werden für jede Betätigung und die Messung
des Kalorienverbrauchs wird komplex.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, zu ermöglichen, den Kalorienverbrauch
einfach und zuverlässig bzw. genau zu messen, während
personenspezifische Unterschiede bzw. Personenunterschiede berücksichtigt
werden.
-
Gemäß einem
Aspekt ist eine Kalorienverbrauchsmessvorrichtung bereitgestellt,
die einen Kalorienverbrauch eines Anwenders während einer
Aktivität misst. Die Kalorienverbrauchsmessvorrichtung umfasst
eine erste Personendatenerzeugungskomponente, eine zweite Personendatenerzeugungskomponente,
eine Herzrateneingangskomponente und eine Kalorienverbrauchsberechnungskomponente. Die
erste Personendatenerzeugungskomponente legt zumindest eine Personenkörpergegebenheit
des Anwenders fest und erzeugt erste Personendaten, basierend auf
der Personenkörpergegebenheit, die festgelegt wurde. Die
zweite Personendatenerzeugungskomponente legt zumindest eine Umweltgegebenheit
des Anwenders fest und erzeugt zweite Personendaten, basierend auf
der Umweltgegebenheit, die festgelegt wurde. Die Herzrateneingangskomponente
ist konfiguriert, um Daten zu empfangen, anzeigend eine erfasste
Herzrate. Die Kalorienverbrauchsberechnungskomponente ist konfiguriert,
um den Kalorienverbrauch zu berechnen, basierend auf der erfassten
Herzrate, die empfangen wurde, und den ersten und zweiten Personendaten,
erzeugt durch die ersten und zweiten Personendatenerzeugungskomponenten.
-
Bei
dieser Kalorienverbrauchsmessvorrichtung legt die erste Personendatenerzeugungskomponente
zumindest eine Personenkörpergegebenheit bzw. personenspezifische
körperliche/physische Gegebenheit des Anwenders fest vor
einer Messung des Kalorienverbrauchs, und erste Personendaten werden
erzeugt, basierend auf der festgelegten Personenkörpergegebenheit.
Indes legt die zweite Personendatenerzeugungskomponente eine Umweltgegebenheit
des Anwenders fest und erzeugt zweite Personendaten, basierend auf
der Umweltgegebenheit, die festgelegt wurde. Nachdem die zwei Arten von
Personendaten erzeugt worden sind, wird eine erfasste Herzrate entgegengenommen
und ein Kalorienverbrauch wird berechnet, basierend auf der erfassten
Herzrate und den ersten und zweiten Personendaten. Bei diesem Aspekt
kann der Kalorienverbrauch berechnet werden lediglich durch Festlegen erster
Personendaten, basierend auf einer Personenkörpergegebenheit,
und zweiter Personendaten, basierend auf einer Umweltgegebenheit,
und zwar im Voraus. Folglich kann der Kalorienverbrauch gemessen
werden einfach ohne das Erfordernis zur Ausführung einer
Aktivität und einer Aufnahme von Daten vor Messung des
Kalorienverbrauchs. Außerdem kann der Kalorienverbrauch
berechnet werden gemäß Personenunterschieden,
da dieser berechnet wird basierend auf sowohl erster Personendaten
als auch zweiter Personendaten. Folglich kann der Kalorienverbrauch
einfach und zuverlässig bzw. genau gemessen werden, während
personenspezifische Unterschiede bzw. Personenunterschiede berücksichtigt
werden.
-
Die
Herzrate, die hier erwähnt wird, ist nicht beschränkt
auf eine Herzrate, gemessen in enger Nähe zum Herzen des
Anwenders; die Herzrate kann auch ein Puls sein, gemessen am Arm
oder einer anderen Stelle.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt ist die Kalorienverbrauchsmessvorrichtung bereitgestellt,
so dass die zweite Personendatenerzeugungskomponente konfiguriert
ist, festzulegen, ob oder nicht der Anwender sich regelmäßig
(körperlich) betätigt als zumindest Teil der Umweltgegebenheit.
Bei diesem Aspekt, da eine Information(en), anzeigend, ob oder nicht
der Anwender sich regelmäßig betätigt,
festgelegt wird als eine Umweltgegebenheit, kann der Kalorienverbrauch
zuverlässig bzw. genau berechnet werden durch Berücksichtigung,
ob der Anwender eine Person ist, die sich regelmäßig
betätigt, oder eine Person ist, die das nicht tut, zusätzlich
zur Berücksichtigung der vorstehend erwähnten
Personenkörpergegebenheiten.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt ist die Kalorienverbrauchsmessvorrichtung bereitgestellt,
so dass die erste Personendatenerzeugungskomponente eine Ruhesauerstoffaufnahmemengenberechnungssektion
umfasst, die eine Ruhesauerstoffaufnahmemenge berechnet als zumindest
Teil der ersten Personendaten und die zweite Personendatenerzeugungskomponente
ferner eine Knick- bzw. Wendepunktfestlegsektion umfasst, die eine
Vielzahl von Knick- bzw. Wendepunkten festlegt als Rand- bzw. Grenzherzraten
zwischen einem Ruhemetabolismus und einem Aktivmetabolismus und
die eine Vielzahl von Herzratenregionen festlegt als zumindest Teil
der zweiten Personendaten, gemäß, ob oder nicht
der Anwender sich regelmäßig betätigt.
Auch umfasst die zweite Personendatenerzeugungskomponente ferner
eine Koeffizientenfestlegsektion, die Energieverbrauchkoeffizienten
festlegt als zumindest Teil der zweiten Personendaten, wobei die
Energieverbrauchskoeffizienten festgelegt werden für jede
der Herzratenregionen und für jeden Fall regelmäßiger Betätigung
und nicht regelmäßiger Betätigung. Bei diesem
Aspekt kann der Kalorienverbrauch berechnet werden gemäß einer
Herzratenregion, die in drei oder mehr Stufen geteilt ist, da eine
Vielzahl von Knick- bzw. Wendepunkten festgelegt werden als Randherzraten
zwischen einem Ruhemetabolismus und einem Aktivmetabolismus. Folglich
kann der Kalorienverbrauch (der exponential steigt im Hinblick auf
die Herzrate) zuverlässiger bzw. genauer berechnet werden.
Außerdem steigt die Zuverlässigkeit bzw. Genauigkeit
der Berechnung der Ruhesauerstoffaufnahmemenge, da die Ruhesauerstoffaufnahmemenge
berechnet wird, basierend auf den festgelegten Personenkörpergegebenheiten.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt ist die Kalorienverbrauchsmessvorrichtung bereitgestellt,
so dass die zweite Personendatenerzeugungskomponente ferner eine
Maximalsauerstoffaufnahmemengenberechnungssektion umfasst, die eine
Maximalsauerstoffaufnahmemenge berechnet als zumindest Teil der
zweiten Personendaten, gemäß, ob oder nicht der
Anwender sich regelmäßig betätigt. Auch
umfasst die Kalorienverbrauchsberechnungskomponente ferner eine
Herzratenbestimmsektion, die bestimmt, welche der Herzratenregionen
die erfasste Herzrate umfasst, eine Herzratenpräparationswertberechnungssektion,
die einen Herzratenpräparationswert für die Herzratenregion
berechnet, bestimmt, die erfasste Herzrate zu enthalten, und eine Berechnungssektion,
die eine Sauerstoffaufnahmemenge bei der erfassten Herzrate berechnet
und den Kalorienverbrauch berechnet, verwendend die Maximalsauerstoffaufnahmemenge,
die Ruhesauerstoffaufnahmemenge, die Energiekoeffizienten für
die Herzratenregion, bestimmt, die erfasste Herzrate zu enthalten,
und eine Herzratenregion, liegend auf einer höheren Herzratenseite
der Herzratenregion, bestimmt, die erfasste Herzrate zu enthalten,
und den Herzratenpräparationswert. Bei diesem Aspekt wird die
Zuverlässigkeit bzw. Genauigkeit, mit der die Sauerstoffaufnahmemenge
(die proportional zu dem Kalorienverbrauch ist) berechnet wird,
verbessert, da die Sauerstoffaufnahmemenge berechnet wird unter Verwendung
eines Herzratenpräparationswerts, der eine Betätigungsintensität
anzeigt.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt ist die Kalorienverbrauchsmessvorrichtung bereitgestellt,
so dass die zweite Personendatenerzeugungskomponente ferner eine
Schätzmaximalherzratenbe rechnungssektion umfasst, die eine
Schätzmaximalherzrate berechnet als zumindest Teil der
zweiten Personendaten, gemäß, ob oder nicht der
Anwender sich regelmäßig betätigt; und
die Herzratenpräparationswertberechnungssektion ist konfiguriert,
um den Herzratenpräparationswert zu berechnen unter Verwendung
der Schätzmaximalherzrate und zwei hohen und niedrigen
Wende- bzw. Knickpunkten der Herzratenregion, bestimmt, die erfasste
Herzrate zu enthalten. Bei diesem Aspekt wird die Zuverlässigkeit bzw.
Genauigkeit, mit der der Herzratenpräparationswert berechnet
wird, verbessert, da der Herzratenpräparationswert auf
eine Art und Weise berechnet werden kann, die eine Situation berücksichtigt,
bei der die Maximalherzrate einer Person, die sich regelmäßig
betätigt, niedriger ist als die Maximalherzrate einer Person,
die sich nicht regelmäßig betätigt.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt ist die Kalorienverbrauchsmessvorrichtung bereitgestellt,
so dass die Kalorienverbrauchsmessvorrichtung ferner eine Anzeigekomponente
umfasst, konfiguriert, um einen Kalorienverbrauch anzuzeigen, berechnet
durch die Kalorienverbrauchsberechnungskomponente. Bei diesem Aspekt
kann ein Anwender den Kalorienverbrauch während einer Aktivität
prüfen bzw. kontrollieren, da der Kalorienverbrauch angezeigt
wird.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt ist ein Kalorienverbrauchsmessverfahren konfiguriert,
um einen Kalorienverbrauch eines Anwenders während einer Aktivität
zu messen, und umfasst einen Präparationsverarbeitungsschritt
und einen Kalorienverbrauchsberechnungsschritt. Der Präparationsverarbeitungsschritt
umfasst Eingeben zumindest einer Personenkörpergegebenheit
des Anwenders, Erzeugen erster Personendaten, basierend auf der
Personenkörpergegebenheit, Eingeben zumindest einer Umweltgegebenheit,
die nicht eine Personenkörpergegebenheit des Anwenders
ist, Erzeugen zweiter Personendaten, basierend auf der Umweltgegebenheit,
und Eingehen von Daten, anzeigend eine erfasste Herzrate des Anwenders.
Der Kalorienverbrauchsberechnungsschritt umfasst ein Berechnen eines
Kalorienverbrauchs basierend auf der erfassten Herzrate und den
ersten und zweiten Personendaten, erzeugt in dem Präparationsverarbeitungsschritt.
-
Bei
diesem Kalorienverbrauchsmessverfahren werden solche Personenkörpergegebenheiten wie
das Alter, das Geschlecht, die Größe und das Gewicht
des Anwenders festgelegt vor Messen des Kalorienverbrauchs und solche
ersten Personendaten wie eine Ruhesauerstoffaufnahmemenge werden erzeugt,
basierend auf den festgelegten Personenkörpergegebenheiten.
In des werden zweite Personendaten erzeugt, basierend auf der eingegebenen Umweltgegebenheit.
Nachdem die zwei Arten von Personendaten erzeugt worden sind, wird
eine erfasste Herzrate eingegeben und ein Kalorienverbrauch wird
berechnet, basierend auf der erfassten Herzrate und den ersten und
zweiten Personendaten. Bei diesem Aspekt kann der Kalorienverbrauch berechnet
werden durch lediglich Festlegen erster Personendaten, basierend
auf Personenkörpergegebenheiten, und zweiten Personendaten,
basierend auf einer Umweltgegebenheit, und zwar im Voraus. Folglich
kann der Kalorienverbrauch einfach gemessen werden ohne das Erfordernis
zur Ausführung einer Aktivität und der Aufnahme
von Daten vor Messen des Kalorienverbrauchs. Außerdem kann
der Kalorienverbrauch berechnet werden gemäß Personenunterschieden,
da dieser basierend auf sowohl ersten Personendaten als auch zweiten
Personendaten berechnet wird. Folglich kann der Kalorienverbrauch einfach
und zuverlässig bzw. genau gemessen werden, während
Personenunterschiede berücksichtigt werden.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt ist das Kalorienverbrauchsmessverfahren bereitgestellt,
so dass das Eingeben der Umweltgegebenheit ein Eingeben umfasst,
ob oder nicht der Anwender sich regelmäßig betätigt
als die Umweltgegebenheit. Bei diesem Aspekt, da eine Information(en),
anzeigend, ob oder nicht der Anwender sich regelmäßig
betätigt als eine Umweltgegebenheit festgelegt wird, kann
der Kalorienverbrauch zuverlässig bzw. genau berechnet
werden durch Berücksichtigung, ob der Anwender eine Person
ist, die sich regelmäßig betätigt, oder
eine Person, die das nicht tut, zusätzlich zur Berücksichtigung
der Personenkörpergegebenheiten.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt wird das Kalorienverbrauchsmessverfahren bereitgestellt,
so dass das Erzeugen der ersten Personendaten ein Berechnen einer
Ruhesauerstoffaufnahmemenge umfasst als zumindest Teil der ersten
Personendaten und das Erzeugen der zweiten Personendaten ein Festlegen
einer Vielzahl von Knick- bzw. Wendepunkten umfasst als Rand- bzw.
Grenzherzraten zwischen einem Ruhemetabolismus und einem Betätigungsmetabolismus,
ein Festlegen einer Vielzahl von Herzratenregionen als zumindest
Teil der zweiten Personendaten, gemäß, ob oder
nicht der Anwender sich regelmäßig betätigt,
und ein Festlegen von Energieverbrauchskoeffizienten als zumindest
Teil der zweiten Personendaten zum Berechnen eines Energieverbrauchs,
festgelegt für jede der Herzratenregionen und jeden Fall
von regelmäßiger Betätigung und nicht
regelmäßiger Betätigung. Bei diesem Aspekt
kann der Kalorienverbrauch berechnet werden gemäß einer
Herzratenregion, die geteilt ist in drei oder mehr Stufen, da eine
Vielzahl von Knick- bzw. Wendepunkten festgelegt ist als Rand- bzw.
Grenzherzraten zwischen einem Ruhemetabolismus und einem Aktivmetabolismus.
Folglich kann der Kalorienverbrauch (der exponential zunimmt im
Hinblick auf die Herzrate) zuverlässiger bzw. genauer berechnet
werden. Außerdem nimmt die Zuverlässigkeit bzw.
Genauigkeit der Berechnung der Ruhesauerstoffaufnahmemenge zu, da
die Ruhesauerstoffaufnahmemenge basierend auf den festgelegten Personenkörpergegebenheiten
berechnet wird.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt wird das Kalorienverbrauchsmessverfahren bereitgestellt,
so dass das Erzeugen der zweiten Personendaten ein Berechnen einer
Maximalsauerstoffaufnahmemenge umfasst als zumindest Teil der zweiten
Personendaten, gemäß, ob oder nicht der Anwender
sich regelmäßig betätigt; und das Berechnen
des Kalorienverbrauchs umfasst ein Bestimmen, welche der Herzratenregionen
die erfasste Herzrate enthält, ein Berechnen eines Herzratenpräparationswerts
für die Herzratenregion, bestimmt, die erfasste Herzrate
zu enthalten, ein Berechnen einer Sauerstoffaufnahmemenge bei der
erfassten Herzrate und ein Berechnen des Kalorienverbrauchs, verwendend
die Maximalsauserstoffaufnahmemenge, die Ruhesauerstoffaufnahmemenge,
die Energiekoeffizienten für die Herzratenregion, bestimmt,
die erfasste Herzrate zu enthalten, und für eine Herzratenregion,
liegend auf einer höheren Herzratenseite der Herzratenregion, bestimmt,
die erfasste Herzrate zu enthalten, und den Herzratenpräparationswert.
Bei diesem Aspekt wird die Zuverlässigkeit bzw. Genauigkeit,
mit der die Sauerstoffaufnahmemenge (welche proportional ist zu
dem Kalorienverbrauch) berechnet wird, verbessert, da die Sauerstoffaufnahmemenge
berechnet wird unter Verwendung eines Herzratenpräparationswerts,
der eine Betätigungsintensität anzeigt.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt wird das Kalorienverbrauchsmessverfahren bereitgestellt,
so dass das Erzeugen der zweiten Personendaten ferner ein Berechnen
einer Schätzmaximalherzrate umfasst als zumindest Teil
der zweiten Personendaten, gemäß, ob oder nicht
der Anwender sich regelmäßig betätigt,
und ein Berechnen des Herzratenpräparationswerts unter
Verwendung der Schätzmaximalherzrate und zwei hoher und
niedriger Knick- bzw. Wendepunkte der Herzratenregion, bestimmt,
die erfasste Herzrate zu enthalten. Bei diesem Aspekt wird die Zuverlässigkeit
bzw. Genauigkeit, mit der der Herzratenpräparationswert
berechnet wird, erhöht, da der Herzratenpräparationswert
berechnet wird auf eine Art und Weise, die eine Situation berücksichtigt,
bei der die Maximalherzrate einer Person, die sich regelmäßig
betätigt, niedriger ist als die Maximalherzrate einer Person,
die sich nicht regelmäßig.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt ist ein Verfahren zur Ausführung einer
Präparationsverarbeitung konfiguriert, um einen Kalorienverbrauch
eines Anwenders während einer Aktivität zu messen,
basierend auf einer erfassten Herzrate des Anwenders, und umfasst
ein Eingeben zumindest einer Personenkörpergegebenheit
des Anwenders, ein Erzeugen erster Persondaten, basierend auf der
Personendatengegebenheit, ein Eingeben zumindest einer Umweltgegebenheit,
die nicht eine Personengegebenheit des Anwenders ist, und ein Erzeugen
zweiter Personendaten, basierend auf der Umweltgegebenheit.
-
Bei
diesem Präparationsverarbeitungsausführungsverfahren
werden solche Personenkörpergegebenheiten wie das Alter,
das Geschlecht, die Größe und das Gewicht des
Anwenders festgelegt in dem ersten Festlegschritt vor Messen des
Kalorienverbrauchs und solche ersten Personendaten wie eine Ruhesauerstoffaufnahmemenge
werden erzeugt, basierend auf der festgelegten Personenkörpergegebenheit.
Indes werden die zweiten Personendaten erzeugt, basierend auf der
festgelegten Umweltgegebenheit. Folglich kann, da die Personendaten
im Voraus gemäß Personenunterschieden festgelegt
werden können, der Kalorienverbrauch leicht berechnet werden
gemäß Personenunterschieden.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt wird das Kalorienverbrauchsmessverfahren bereitgestellt,
so dass das Eingeben der Umweltgegebenheit ein Eingeben umfasst,
ob oder nicht der Anwender sich regelmäßig betätigt
als die Umweltgegebenheit. Bei diesem Aspekt, da eine Information(en),
anzeigend, ob oder nicht der Anwender sich regelmäßig
betätigt als eine Umweltgegebenheit festgelegt wird, können die
ersten und zweiten Personendaten zuverlässig bzw. genau
erzeugt werden durch Berücksichtigung, ob der Anwender
eine Person ist, die sich regelmäßig betätigt,
oder eine Person, die. das nicht tut, zusätzlich zur Berücksichtigung
der Personenkörpergegebenheiten.
-
Demgemäß kann
der Kalorienverbrauch berechnet werden durch lediglich Festlegen
erster Personendaten, basierend auf Personenkörpergegebenheiten,
und zweiter Personendaten, basierend auf einer Umweltgegebenheit,
und zwar im Voraus. Folglich kann der Kalorienverbrauch leicht gemessen werden
ohne das Erfordernis zum Ausführen einer Aktivität
und einer Aufnahme von Daten vor Messen des Kalorienverbrauchs.
Außerdem kann der Kalorienverbrauch berechnet werden gemäß Personenunterschieden,
da dieser basierend auf sowohl den ersten Personendaten als auch
den zweiten Personendaten berechnet wird. Folglich kann der Kalorienverbrauch
einfach und zuverlässig bzw. genau gemessen werden, während
Personenunterschiede berücksichtigt werden.
-
Obige
Aspekte sind beliebig miteinander kombinierbar, sofern Sinn gebend.
-
Diese
und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung
werden Fachleuten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung
ersichtlich, die in Verbindung mit den angefügten Zeichnungen
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung offenbart.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Nun
wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die
einen Teil dieser Offenbarung bilden:
-
1 ist
ein Blockdiagramm, zeigend die Hardwarekonfiguration einer Kalorienverbrauchsmessvorrichtung
gemäß einem Ausführungsbeispiel;
-
2 ist
ein Blockdiagramm, zeigend die funktionalen Elemente der Kalorienverbrauchsmessvorrichtung;
-
3 ist
ein Flussdiagramm, zeigend die Verarbeitungsschritte einer Hauptroutine
der Kalorienverbrauchsmessvorrichtung;
-
4 ist
ein Flussdiagramm, zeigend die Verarbeitungsschritte einer Anwenderdatenpräparationsverarbeitungsroutine
der Kalorienverbrauchsmessvorrichtung;
-
5 ist ein Flussdiagramm, zeigend die Verarbeitungsschritte
einer Kalorienverbrauchsberechnungs- und Anzeigeroutine der Kalorienverbrauchsmessvorrichtung;
-
6 ist eine Tabelle, zeigend ein Beispiel der
Basalmetabolismusreferenzwerte, verwendet, in Abhängigkeit
des Alters und Geschlechts des Anwenders; und
-
7 ist
ein Graph, zeigend die Beziehungen zwischen der Herzrate, der Sauerstoffaufnahmequantität,
der Knick- bzw. Wendepunkte und der Koeffizienten.
-
Detaillierte Beschreibung
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
-
Nun
werden ausgewählte Ausführungsbeispiele der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Fachleuten wird
es anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass die folgenden Beschreibungen
der Ausführungsbeispiele der Erfindung nur zur Illustration
bereitgestellt sind und nicht zum Zwecke der Einschränkung
der Erfindung, wie definiert durch die beigefügten Ansprüche
und deren Äquivalente.
-
1 zeigt
eine Kalorienverbrauchsmessvorrichtung 10 gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Die Kalorienverbrauchsmessvorrichtung 10 ist
konfiguriert, um beispielsweise an Kleidung oder eine Lenkstange
eines Fahrrads angebracht zu werden. Die Kalorienverbrauchsmessvorrichtung 10 hat
eine Verarbeitungskomponente 20, konfiguriert, um eine Kalorienmenge
zu berechnen, verbraucht während einer Aktivität,
basierend auf einer Herzrate. Verbunden mit der Verarbeitungskomponente 20 sind
eine Anwendereingabekomponente 21 und eine Anzeigekomponente 22,
die eine gemessene Kalorienmenge anzeigt. Auch verbunden sind beispielsweise
eine Speicherkomponente 23, die einen nicht flüchtigen Speicher
umfasst, und eine Eingabe/Ausgabe-Komponente 24, für
andere Eingaben und Ausgaben.
-
Die
Verarbeitungskomponente 20 umfasst einen Mikroprozessor,
umfassend RAM, ROM und ein Eingabe/Ausgabe-Interface. Die Verarbeitungskomponente 20 kommuniziert
vorzugsweise drahtlos mit einem Herzratenmesser 30, der
eine Herzrate detektiert. Die Kommunikation wird vorzugsweise ausgeführt
unter Verwendung eines bestehenden Standards, der der Verarbeitungskomponente 20 und dem
Herzratenmesser 30 ermöglicht, einander zu identifizieren.
Der Herzratenmesser 30 ist so konfiguriert, dass dieser
befestigt werden kann an einer Fläche eines Verwenders
in der Nähe des Herzens des Verwenders unter Anwendung
eines Bands etc. und so, dass dieser drahtlos kommunizieren kann
mit der Verarbeitungskomponente 20 unter Verwendung des vorstehend
erwähnten Kommunikationsstandards.
-
Die
Anwendereingabekomponente 21 hat eine Vielzahl von Eingabemöglichkeiten
(z. B. Tasten) beispielsweise zum Eingeben von Anwenderdaten (später
beschrieben) während des Prä parationsverarbeitens,
ausgeführt vor Messen einer Herzrate. Die Anzeigekomponente 22 ist
beispielsweise eine farbige oder monochrome Flüssigkristallanzeige,
die dazu dient, den Inhalt anzuzeigen von Festleg-Funktionen bzw.
Betrieben und numerischen Werten, die festgelegt worden sind während
eines Präparationsverarbeitens von Anwenderdaten, und um
einen berechneten Kalorienwert alle 5 Sekunden (beispielhaft) während
einer Messung eines Kalorienverbrauchs anzuzeigen.
-
Die
Speicherkomponente 23 speichert zwei Arten von Daten, d.
h. erste Personendaten (personenspezifische Daten) und zweite Personendaten (personenspezifische
Daten) eines Anwenders (werden später erläutert),
die im Voraus festgelegt werden vor Messen einer Herzrate. Die Speicherkomponente 23 speichert
auch Tabellen und andere numerische Werte, erforderlich zum Berechnen
der Kalorienmengen. Die andere Eingabe/Ausgabe-Komponente 24 ist
bereitgestellt mit einem USB-Verbinder oder einem anderen Verbinder
zum Ausführen von Datentransaktionen mit einem Computer.
-
2 ist
ein Blockdiagramm der funktionellen Elemente der Kalorienverbrauchsmessvorrichtung 10.
Die Kalorienverbrauchsmessvorrichtung 10 umfasst die folgenden
funktionalen Sektionen: eine Herzrateneingangskomponente 35,
eine Präparationsverarbeitungskomponente 40 und
eine Kalorienverbrauchsberechnungskomponente 50. Die Herzrateneingangskomponente 35 ist
konfiguriert, Herzratendaten HR von dem Herzratenmesser 30 entgegenzunehmen
bzw. zu akzeptieren. Die Präparationsfestlegkomponente 40 ist
konfiguriert, erste und zweite Personendaten zu erzeugen, basierend
auf Informationen, eingegeben von der Anwendereingabekomponente 21.
Die Kalorienverbrauchsberechnungskomponente 50 ist konfiguriert,
einen Kalorienverbrauch zu berechnen, basierend auf ersten und zweiten
Personendaten, erzeugt durch die Präparationsfestlegkomponente 40,
und den Kalorienverbrauch zu der Anzeigekomponente 22 auszugeben.
-
Die
Präparationsfestlegkomponente 40 hat eine erste
Personendatenerzeugungskomponente 41 und eine zweite Personendatenerzeugungskomponente 42.
Die erste Personendatenerzeugungskomponente 41 ist konfiguriert,
um erste Personendaten zu erzeugen. Die zweite Personendatenerzeugungskomponente 42 ist
konfiguriert, um zweite Personendaten zu erzeugen. Die erste Personendatenerzeugungskomponente 41 hat
eine Ruhesauerstoffaufnahmemengeberechnungssektion 43.
Nachdem Personenkörpergegebenheiten des Anwenders (z. B. das Alter,
das Geschlecht, die Größe und das Gewicht) festgelegt
worden sind, erzeugt die Ruhesauerstoffaufnahmemengeberechnungssektion 43 eine Ruhesauerstoffaufnahmemenge
ROI als erste Personendaten, basierend auf den festgelegten Personenkörpergegebenheiten.
-
Die
zweite Personendatenerzeugungskomponente 42 legt fest,
ob oder nicht der Anwender sich regelmäßig betätig
als eine Umweltgegebenheit und erzeugt zweite Personendaten, basierend
auf der festgelegten Gegebenheit bezüglich regelmäßiger Betätigung
oder nicht regelmäßiger Betätigung. Die zweite
Personendatenerzeugungskomponente 42 hat eine Knick- bzw.
Wendepunktfestlegsektion 44, eine Koeffizientenfestlegsektion 45,
eine Maximalsauerstoffaufnahmemengenberechnungssektion 46 und
eine Schätzmaximalherzratenberechnungssektion 47.
-
Die
Knick- bzw. Wendepunktfestlegsektion 44 ist konfiguriert,
um eine Vielzahl von Knick- bzw. Wendepunkten (z. B. drei Knick-
bzw. Wendepunkte FP0 bis FP2) als Rand- bzw. Grenzherzraten zwischen
einem Ruhemetabolismus und einem Aktivmetabolismus festzulegen und
um eine Vielzahl von Herzratenregionen (z. B. vier Herzratenregionen
BA0 bis BA3) als zumindest Teil der zweiten Personendaten festzulegen.
-
Die
Koeffizientenfestlegsektion 45 ist konfiguriert, um Energieverbrauchskoeffizienten
ECC0 bis ECC3 festzulegen als zumindest Teil der zweiten Personendaten
zum Berechnen eines Energieverbrauchsmenge, basierend auf einer
Herzrate. Ein Energieverbrauchskoeffizient ECC0 bis ECC3 wird festgelegt
für jede der Herzratenregionen und gemäß,
ob oder nicht der Anwender sich regelmäßig betätigt.
-
Die
Maximalsauerstoffaufnahmemengenberechnungssektion 46 ist
konfiguriert, um eine Maximalsauerstoffaufnahmemenge MOI festzulegen
als zumindest Teil der zweiten Personendaten, gemäß, ob
oder nicht der Anwender sich regelmäßig betätitgt. Die
Schätzmaximalherzratenberechnungssektion 47 ist
konfiguriert, um eine Schätzmaximalherzrate MHR festzulegen
als zumindest Teil der zweiten Personendaten, gemäß,
ob oder nicht der Anwender sich regelmäßig betätigt.
-
Die
Kalorienverbrauchsberechnungskomponente 50 hat eine Herzratenbestimmsektion 51,
eine Herzratenpräparationswertberechnungssektion 52 und
eine Berechnungssektion 53. Die Herzratenbestimmsektion 51 ist
konfiguriert, zu bestimmen, welche der Herzratenregionen BA0 bis
BA3 eine erfasste Herzrate innerhalb liegend hat. Die Herzratenpräparationswertberechnungssektion 52 ist
konfiguriert, um einen Herzratenpräparationswert HV1 bis
HV3 für die bestimmte Herzratenregion zu berechnen. Die Berechnungssektion 53 ist
konfiguriert, um einen Kalorienverbrauch zu berechnen mittels Berechnen
einer Sauerstoffaufnahmemenge bei der erfassten Herzrate. Die Berechnungssektion 53 ist
konfiguriert, um einen Kalorienverbrauch zu berechnen, verwendend
die Maximalsauerstoffaufnahmemenge MOI, die Ruhesauerstoffaufnahmemenge
ROI, die Energiekoeffizienten bei der bestimmten Herzratenregion und
einer Herzratenregion, liegend auf einer höheren Herzratenseite
der bestimmten Herzratenregion, und den Herzratenpräparationswert.
-
Der
Betrieb bzw. die Funktion der Verarbeitungskomponente 20 wird
nun kurz erläutert. Die Verarbeitungskomponente 20 funktioniert
gemäß einem Steuerprogramm.
-
Die
Verarbeitungskomponente 20 führt als erstes eine
Anwenderdatenpräparationsverarbeitung aus zum Erzeugen
erster und zweiter Personendaten, basierend auf Personenkörpergegebenheiten des
Anwenders und ob oder nicht der Anwender sich regelmäßig
betätigt. Die Verarbeitungskomponente 20 berechnet
dann einen Kalorienverbrauch während einer Aktivität,
basierend auf den erzeugten ersten und zweiten Personendaten. In
diesem Ausführungsbeispiel sind die Personenkörpergegebenheiten
die Größe, das Gewicht, das Geschlecht und das
Alter des Anwenders (die Person, deren Herzrate gemessen wird) und
der Anwender wird betrachtet als sich regelmäßig
betätigend, falls er oder sie sich beispielsweise zumindest
einmal pro Woche auf einer fortlaufenden Basis betätigt
bzw. einer körperlichen Belastung unterzieht. Der Anwender
gibt diese Daten während der Anwenderdatenpräparationsverarbeitung
ein. Sobald die Anwenderdaten eingegeben worden sind, nimmt die
Verarbeitungskomponente 20 die Daten entgegen und erzeugt
die ersten Personendaten und die zweiten Personendaten, nimmt eine
Herzrate von dem Herzratenmesser 30 entgegen und berechnet
einen Kalorienverbrauch und zeigt einen kumulativen Kalorienverbrauchswert
auf der Anzeigekomponente 22 an, beispielsweise einmal
alle 5 Sekunden. Es ist auch annehmbar, einen Kalorienverbrauch
pro Zeiteinheit separat anzuzeigen.
-
Die
Verarbeitung, ausgeführt durch die Verarbeitungskomponente 20,
wird nun detaillierter erläutert unter Bezugnahme auf die
Flussdiagramme, die in den 3 bis 5 gezeigt sind.
-
Wenn
der Kalorienverbrauchsmessvorrichtung 10 Energie zugeführt
wird bzw. diese eingeschaltet wird, führt die Verarbeitungskomponente 20 Initialeinstellungen
bzw. Initialfestlegungen gemäß Schritt S1 der 3 aus.
Die Initialfestlegungen umfassen ein Empfangen von Identifikationsinformationen
von dem Herzratenmesser 30 und ein Ausführen von
Festlegungen bzw. Einstellungen zum Kommunizieren mit dem Herzratenmesser 30.
Falls Anwenderdaten bereits gespeichert sind in der Speicherkomponente 23 und
die Anwenderdaten festgelegt worden sind, dann sind die Anwenderdaten
durch die Verarbeitungskomponente 20 akquiriert.
-
In
Schritt S2 bestimmt die Verarbeitungskomponente 20, ob
die Anwenderdaten noch nicht festgelegt eingestellt worden sind.
Diese Bestimmung wird erreicht durch Prüfen des Inhalts,
gespeichert in der Speicherkomponente 23. Falls die Anwenderdaten
bereits festgelegt bzw. eingestellt worden sind, geht die Verarbeitungskomponente 20 zu Schritt
S3. In Schritt S3 bestimmt die Verarbeitungskomponente 20,
ob der Anwender ausgewählt hat, die Anwenderdateneinstellungen
bzw. Festlegungen zu ändern. Falls der Anwender gewählt
hat, die Einstellungen bzw. Festlegungen zu ändern durch
Betätigung der Anwendereingabekomponente 21, dann ist
das Ergebnis des Schritts S3 Ja. Falls der Anwender gewählt
hat, die Festlegungen zu ändern, dann geht die Verarbeitungssektion
zu Schritt S4. Falls der Anwender nicht gewählt hat, die
Anwendereinstellungen bzw. Festlegungen zu ändern, dann überspringt die
Verarbeitungskomponente 20 den Schritt S4 und geht zu Schritt
S5. Falls Anwenderdaten noch nicht festgelegt bzw. eingestellt worden
sind, dann überspringt die Verarbeitungskomponente 20 den
Schritt S3 und geht zu Schritt S4.
-
In
Schritt S4 führt die Verarbeitungskomponente 20 eine
Anwenderdatenpräparationsverarbeitung aus, gezeigt in 4,
bevor zu Schritt S5 gegangen wird. Schritt S4 bereitet die Anwenderdaten vor,
die verwendet werden, um den Kalorienverbrauch des Anwenders zu
messen. In Schritt S5 bestimmt die Verarbeitungskomponente 20,
ob ein Herzraten-HR-Datum von dem Herzratemesser 30 empfangen
worden ist. Wenn ein Herzraten-HR-Datum empfangen worden ist, dann
nimmt die Verarbeitungskomponente 20 das Datum entgegen
und geht zu Schritt S6. In Schritt S6 führt die Verarbeitungskomponente 20 die
Verarbeitung aus, gezeigt in 5, um
einen Kalorienverbrauch zu berechnen und anzuzeigen und kehrt dann
zu Schritt S2 zurück.
-
Nun
wird die Anwenderdatenpräparationsverarbeitung, ausgeführt
in Schritt S4, unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben.
In Schritt S10 nimmt die Verarbeitungskomponente 20 Personenkörpergegebenheitsdaten
von dem Anwender entgegen. Insbesondere nimmt die Verarbeitungssektion die
Größe, das Gewicht, das Geschlecht und das Alter
des Anwenders entgegen. Insbesondere gibt der Anwender die Personenkörpergegebenheitsdaten unter
Verwendung der Anwendereingabekomponente 20 ein und die
Verarbeitungskomponente 20 nimmt die Daten entgegen. Nach
Entgegennahme der Personenkörpergegebenheitsdaten geht
die Verarbeitungssektion zu Schritt S11. In Schritt S11 legt die Verarbeitungssektion
die entgegengenommene Größe H, das Geweicht W,
das Geschlecht S und das Alter A in die Speicherkomponente 23 fest.
-
In
Schritt S12 werden die Personenkörpergegebenheitsdaten
verwendet, um einen Körperflächenbereich BS (m2)
zu berechnen und einen Basalmetabolismusreferenzwert MS (kcal/m2/h)
zu bestimmen, d. h., eine metabolische Menge pro Einheit Flächenbereich
pro Zeiteinheit. Insbesondere wird der Körperflächenbereich
BS berechnet unter Verwendung der Gleichung (1), die nachstehend
gezeigt ist. Körperflächenbereich
BS = ((Gewicht W0,444 × Größe H0,663) × 88,83)/10000 (1)
-
Der
Basalmetabolismusreferenzwert MS wird festgelegt, basierend auf
dem Geschlecht S und dem Alter A, gespeichert in der Speicherkomponente 23,
unter Verwendung der Basalmetabolismusreferenzwertbestimmtabelle,
gezeigt in 6. Wenn Schritt S12 komplettiert
ist, geht die Verarbeitungskomponente 20 zu Schritt S13.
In Schritt S13 berechnet die Verarbeitungskomponente 20 eine
Basalmetabolismusmenge MQ (kcal/min.). Insbesondere wird die Basalmetabolismusmenge
MQ berechnet unter Verwendung der Gleichung (2), die nachstehend
gezeigt ist. Basalmetabolismusmenge
MQ = Basalmetabolismusreferenzwert MS × Körperflächenbereich BS/60 (2)
-
In
diesem Ausführungsbeispiel wird der Wert, erhalten durch
Dividieren der Basalmetabolismusmenge MQ, erläutert oben,
durch 12 (MQ/12), tatsächlich verwendet als die Basalmetabolismusmenge,
da der Kalorienverbrauch alle fünf Minuten berechnet wird.
-
In
Schritt S14 berechnet die Verarbeitungskomponente 20 eine
Ruhesauerstoffaufnahmemenge ROI (ml/kg/min) durch Verwendung der
Basalmetabolismusmenge MQ in der Gleichung (3), die nachstehend
gezeigt ist. Ruhesauerstoffaufnahmemenge
ROI = ((Basalmetabolismusmenge MQ/4,924) × 1000)/Gewicht
W (3)
-
In
diesem Ausführungsbeispiel wird der Wert, erhalten durch
Dividieren der Basalmetabolismusmenge MQ, erläutert oben,
durch 12 (MQ/12) tatsächlich verwendet als die Basalmetabolismusmenge,
da der Kalorienverbrauch alle fünf Minuten berechnet wird.
Wenn die Verarbeitung, die oben beschrieben ist, komplettiert wird,
geht die Bearbeitungskomponente 20 zu Schritt S15.
-
In
Schritt S15 bestimmt die Verarbeitungskomponente 20, ob
der Anwender sich regelmäßig betätigt
oder nicht und nimmt die Bezugsdaten entgegen. Insbesondere gibt
der Anwender Daten ein, anzeigend, ob oder nicht der Anwender sich
regelmäßig betätigt, unter Verwendung
der Anwendereingabekomponente 21 und die Verarbeitungskomponente 20 nimmt
die Daten entgegen. Falls bestimmt wird, dass der Anwender sich
regelmäßig betätigt, dann geht die Verarbeitungskomponenten 20 zu
Schritt S16. In Schritt S16 legt die Verarbeitungskomponente 20 Knick-
bzw. Wendepunkte FP fest, angemessen für einen Fall, bei
dem sich der Anwender regelmäßig betätigt.
Die Knick- bzw. Wendepunkte FP sind Rand- bzw. Grenzherzraten zwischen
einem Ruhemetabolismus und einem Aktivmetabolismus. In diesem Ausführungsbeispiel
sind drei Knick- bzw. Wendepunkte festgelegt bzw. eingestellt, d.
h. erste bis dritte Knick- bzw. Wendepunkte FR0, FR1 und FR2. Die
ersten bis dritten Knick- bzw. Wendepunkte FR0, FR1 und FR2 teilen
die Herzratenregion in vier Herzratenregionen, d. h. erste bis vierte
Herzratenregionen BA0, BA1, BA2 und BA3. Es ist annehmbar, die Anzahl
der Knick- bzw. Wendepunkte auf eine andere Anzahl festzulegen in
Abhängigkeit der Art der Aktivität oder anderen
Faktoren.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel werden die Werte der Knick-
bzw. Wendepunkte (Herzraten ausgedrückt in bpm) FP0, FP1
und FP2 jeweils festgelegt auf 66, 85 und 115, wenn sich der Anwender
regelmäßig betätigt. Im Schritt S17 legt
die Verarbeitungskomponente 20 einen Basisenergieverbrauchkoeffizienten
ECC fest für jede der Herzratenregionen, entsprechend einem
Fall, bei dem sich der Anwender regelmäßig betätigt.
Jeder der Basisenergieverbrauchskoeffizienten ECC ist ein Koeffizient,
anzeigend ein Verhältnis, bezüglich dessen die
Aktivsauerstoffaufnahmemenge im Hinblick auf die Basalmetabolismusmenge
MQ zunimmt. In Schritt S17 legt die Verarbeitungskomponente 20 den
Koeffizienten ECC0 der ersten Herzratenregion BA0 auf 1,7 fest, den
Koeffizienten ECC1 der zweiten Herzratenregion BA1 auf 1,7, den
Koeffizienten ECC2 der dritten Herzratenregion BA2 auf 3,5 und den
Koeffizienten ECC3 der vierten Herzratenregion BA3 auf 6,0.
-
In
Schritt S18 berechnet die Verarbeitungskomponente 20 eine
Maximalsauerstoffaufnahmemenge MOI (ml/kg/min) für einen
Fall, bei dem sich der Anwender regelmäßig betätigt,
unter Verwendung der Gleichung (4), die nachstehend gezeigt ist, und
geht zu Schritt S19. Maximalsauerstoffaufnahmemenge
MOI = 61,75 – 0,2747 × Alter A (4)
-
In
Schritt S19 berechnet die Verarbeitungskomponente 20 eine
Schätzmaximalherzrate MHR für einen Fall, bei
dem sich der Anwender regelmäßig betätigt,
unter Verwendung der Gleichung (5), die nachstehend gezeigt ist.
Die Verarbeitungskomponente 20 beendet dann die Anwenderdatenpräparationsverarbeitung
und kehrt zu der Hauptsteuerroutine zurück. Schätzmaximalherzrate MHR = 208 – 0,7 × Alter
A (5)
-
Wenn
ungekehrt bestimmt wird, dass sich der Anwender nicht regelmäßig
betätigt, dann geht die Verarbeitungskomponente 20 von
Schritt S15 zu Schritt S20. In Schritt S20 legt die Verarbeitungskomponente 20 drei
Knick- bzw. Wendepunkte FP0, FP1 und FP2 fest, angemessen für
einen Fall, bei dem sich der Anwender nicht regelmäßig
betätigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die
Werte der Knick- bzw. Wendepunkte (Herzraten ausgedrückt
in bpm) FP0, FP1 und FP2 jeweils festgelegt auf 68, 87 und 120,
wenn sich der Anwender regelmäßig betätigt. Diese
Werte sind höher als für einen Fall, bei dem sich
der Anwender regelmäßig betätigt.
-
In
Schritt S21 legt die Verarbeitungskomponente 20 einen Basisenergieverbrauskoeffizienten ECC
fest für jede der Herzratenregionen, entsprechenden einem
Fall, bei dem sich der Anwender nicht regelmäßig
betätigt. In Schritt S21 legt die Verarbeitungskomponente 20 den Koeffizienten
ECC0 der ersten Herzratenregion BA0 auf 1,6 fest, den Koeffizienten
ECC1 der zweiten Herzratenregion BA1 auf 1,6, den Koeffizienten
ECC2 der dritten Herzratenregion BA2 auf 3,3 und den Koeffizienten
ECC3 der vierten Herzratenregion BA3 auf 6,3. Somit sind mit Ausnahme
der vierten Herzratenregion BA3 die Basisenergieverbrauchskoeffizienten
ECC auf niedrige Werte festgelegt als für einen Fall, bei
dem sich der Anwender regelmäßig betätigt.
-
In
Schritt S22 berechnet die Verarbeitungskomponente 20 eine
Maximalsauerstoffaufnahmemenge MOI (ml/kg/min) für einen
Fall, bei dem sich der Anwender nicht regelmäßig
betätigt, unter Verwendung der Gleichung (6), die nachstehend
gezeigt ist, und geht zu Schritt S23. Maximalsauerstoffaufnahmemenge
MOI = 49,88 – 0,3019 × Alter A (6)
-
Die
Maximalsauerstoffaufnahmemenge MOI wird berechnet bezüglich
eines kleineren Wertes als wenn sich der Anwender regelmäßig
betätigt.
-
In
Schritt S23 berechnet die Verarbeitungskomponente 20 eine
Schätzmaximalherzrate MHR für einen Fall, bei
dem sich der Anwender nicht regelmäßig betätigt,
unter Verwendung der Gleichung (7), die nachstehend gezeigt ist.
Die Verarbeitungskomponente 20 beendet dann die Anwenderdatenpräparationsverarbeitung
und kehrt zu der Hauptsteuerroutine zurück. Schätzmaximalherzrate MHR = 220 – Alter
A (7)
-
Betreffend
die Schätzmaximalherzrate HR ist der Maximalwert höher
als für einen Fall, bei dem sich der Anwender regelmäßig
betätigt, aber das Alter A ist nicht multipliziert mit
0,7. Folglich ist die Schätzmaximalherzrate MHR höher
für Anwender, die sich nicht regelmäßig
betätigen bis zu einem Alter von 40, und niedriger für
Anwender, die sich regelmäßig betätigen
ab einem Alter von 40.
-
Diese
Beziehungen sind dargestellt mit einem Graphen in 7.
In 7 zeigt die Horizontalachse die Herzrate an und
die Vertikalachse zeigt die Sauerstoffaufnahmemenge an. Die ersten
bis dritten Knick- bzw. Wendepunkte FP0 bis FP2, entsprechend, ob
oder nicht der Anwender sich regelmäßig betätigt,
sind auf der Horizontalachse einher mit numerischen Werten gezeigt,
und der Graph ist geteilt in erste bis vierte Herzratenregionen
BA0 bis BA3. Derweil sind die numerischen Werte der Koeffizienten
ECC0 bis ECC3, festgelegt für jede der Herzratenregionen
BA0 bis BA3, auf der Vertikalachse gezeigt, gemäß,
ob oder nicht der Anwender sich regelmäßig betätigt.
In dem Graph entspricht jeder der dunkel schattierten rechtwinkeligen
Abschnitte einer zweiten Sauerstoffaufnahmemenge OIB, sich erstreckend
von einem Basalmetabolismus der bestimmten Herzratenregion BA0,
BA1, BA2 oder BA3 zu einer Basalsauerstoffaufnahmemenge, und jeder
der dreiecksförmigen Abschnitte entspricht einer ersten Sauerstoffaufnahmemenge
OIA, sich erstreckend von der Basalsauerstoffaufnahmemenge zu der
gegenwärtigen Herzrate. Die Sauerstoffaufnahmemenge OIC
während einer Betätigung kann berechnet werden
durch Zusammenfügen der ersten und zweiten Sauerstoffaufnahmemengen
OIA und OIB.
-
Die
Kalorienverbrauchsberechnungs- und Anzeigeverarbeitung der 5 wird nun erläutert. In den
Schritten S31 bis S33 bestimmt die Verarbeitungssektion, in welcher
der ersten bis vierten Herzratenregionen BA0 bis BA3 die Herzrate
HR entgegengenommen in Schritt S5 liegt durch Vergleich davon mit
den Knick- bzw. Wendepunkten FP0 bis FP2, festgelegt während
der Präparationsverarbeitung. Wenn die Herzrate HR bestimmt
wird als kleiner als der erste Knick- bzw. Wendepunkt FP0, d. h.,
wenn die Herzrate HR in der ersten Herzratenregion BA0 liegt, dann
werden die erste Sauerstoffaufnahmemenge OIA und ein Präparationswert
HV0 (der später erörtert wird) entsprechend der
Herzrate HR auf 0 festgelegt.
-
Wenn
die erfasste Herzrate HR bestimmt wird, in der zweiten Herzratenregion
BA1 (FP1 > HR ≥ FP0)
zu liegen, dann geht die Verarbeitungssektion von Schritt S31 zu
Schritt S34. In Schritt S34 berechnet die Verarbeitungskomponente 20 einen
Herzratenpräparationswert HV1 für die zweite Herzratenregion
BA1 unter Verwendung der Gleichung (8), die nachstehend gezeigt
ist, und geht zu Schritt S38. HV1
= (gegenwärtige Herzrate HR – FP0)/(FP1 – FP0) (8)
-
Wenn
die erfasste Herzrate HR bestimmt wird, in der dritten Herzratenregion
BA2 (FP2 > HR ≥ FP1)
zu liegen, dann geht die Verarbeitungssektion von Schritt S31 zu
S35. In Schritt S35 berechnet die Verarbeitungskomponente 20 einen
Herzratenpräparationswert HV2 für die dritte Herzratenregion
BA2 unter Verwendung der Gleichung (9), die nachstehend gezeigt
ist, und geht zu Schritt S38. HV2
= (gegenwärtige Herzrate HR – FP1)/(FP2 – FP1) (9)
-
Wenn
die erfasste Herzrate HR bestimmt wird, in der vierten Herzratenregion
BA3 (HR ≥ FP2) zu liegen, dann geht die Verarbeitungssektion
von Schritt S33 zu S36. In Schritt S36 berechnet die Verarbeitungskomponenten 20 einen
Herzratenpräparationswert HV3 für die vierte Herzratenregion
BA3 unter Verwendung der Gleichung (10), die nachstehend gezeigt
ist, und geht zu Schritt S38. HV3
= (gegenwärtige Herzrate HR – FP2)/(Schätzmaximalherzrate
MHR – FP2) (10)
-
In
Schritt S38 berechnet die Verarbeitungskomponente 20 die
erste Sauerstoffaufnahmemenge OIA, basierend auf dem erhaltenen
Herzratenpräparationswert HV1, HV2 oder HV3 und geht zu
Schritt S39. Die erste Sauerstoffaufnahmemenge OIA zeigt die Sauerstoffaufnahmemenge
an von der Basalsauerstoffaufnahmemenge zu der gegenwärtigen
Herzrate in dem dreiecksförmigen Abschnitt des Graphen, gezeigt
in 7.
-
Die
erste Sauerstoffeinnahmemenge OIA wird berechnet mit der Gleichung
(11), die nachstehend gezeigt ist, wenn die gegenwärtige
Herzrate in der zweiten oder dritten Herzratenregion BA1 oder BA2
ist und mit der Gleichung (12), die nachstehend gezeigt ist, wenn
die gegenwärtige Herzrate in der vierten Herzratenregion
BA3 ist. Erste Sauerstoffaufnahmemenge
OIA = ((Koeffizient ECC2 oder ECC3 der nächst höheren
Herzratenregion × Ruhesauerstoffaufnahmemenge ROI) – (Koeffizient
ECC1 oder ECC2 der gegenwärtigen Herzratenregion × Ruhesauerstoffaufnahmemenge
ROI)) × Herzratenpräparationswert HV1 oder HV2
für die gegenwärtige Herzrate (11) Erste Sauerstoffaufnahmemenge OIA = (Maximalsauerstoffaufnahmemenge
MOI – (Koeffizient ECC1 oder ECC2 der gegenwärtigen
Herzratenregion × Ruhesauerstoffaufnahmemenge ROI)) × Herzratenpräparationswert
HV3 für die gegenwärtige Herzrate (12)
-
In
der obigen Gleichung (11) wird die Ruhesauerstoffaufnahmemenge ROI
multipliziert mit dem Koeffizient ECC1 oder ECC2 der nächst
höheren Herzratenregion, was ermöglicht, die Gesamthöhe (Sauerstoffaufnahmemenge)
bei dem Knick- bzw. Wendepunkt FP1 oder FP2 in 7 zu
finden. Dann kann durch Subtraktion des Produkts der Ruhesauerstoffaufnahmemenge
und des Koeffizienten, entsprechend der gegenwärtigen Herzrate,
die Höhe des dreiecksförmigen Abschnitts bei dem
Knick- bzw. Wendepunkt FP1 oder FP2 berechnet werden. Die Höhe
des dreiecksförmigen Abschnitts bei der gegenwärtigen
Herzrate kann dann berechnet werden durch Multiplizieren der Höhe
bei dem Knick- bzw. Wendepunkt bezüglich dem Herzratenpräparationswert.
-
Die
Gleichung (12) wird verwendet, wenn die gegenwärtige Herzrate
in der vierten Herzratenregion BA3 ist. Da es keinen nächst
höheren Knick- bzw. Wendepunkt gibt, wird die Maximalsauerstoffaufnahmemenge
MOI verwendet, um die Gesamthöhe bei diesem Zeitpunkt zu
finden. Dann kann die Höhe des dreiecksförmigen
Abschnitts bei der Schätzmaximalherzrate MHR gefunden werden
durch Multiplizieren der Ruhesauerstoffaufnahmemenge bezüglich
dem Koeffizienten, entsprechend der gegenwärtigen Herzrate.
Die Höhe des dreiecksförmigen Abschnitts bei der
gegenwärtigen Herzrate kann dann berechnet werden durch
Multiplizieren der Höhe bei der Schätzmaximalherzrate
MHR bezüglich dem Herzratenpräparationswert.
-
In
Schritt S39 berechnet die Verarbeitungskomponente 20 die
zweite Sauerstoffaufnahmemenge OIB, d. h. die Höhe des
rechteckförmigen Abschnitts der Basalsauerstoffaufnahmemenge,
unter Verwendung der Gleichung (13), die nachstehend gezeigt ist,
und geht zu Schritt S40. Zweite Sauerstoffaufnahmemenge
OIB = Koeffizient ECC1, ECC2 oder ECC3 der Herzratenregion BA1, BA2
oder BA3 enthaltend gegenwärtige Herzrate × Ruhesauerstoffaufnahmemenge
ROI (13)
-
Wenn
die gegenwärtige Herzrate HR bestimmt wird als kleiner
als der Knick- bzw. Wendepunkt FP0, d. h. in der ersten Herzratenregion
BA0, wird der Wert der zweiten Sauerstoffaufnahmemenge OIB fixiert.
-
In
Schritt S40 berechnet die Verarbeitungskomponente 20 eine
Betätigungssauerstoffaufnahmemenge OIC durch Zusammenaddieren
des ersten Sauerstoffaufnahmemenge OIA und der zweiten Sauerstoffaufnahmemenge
OIB. In Schritt S41 berechnet die Verarbeitungskomponente 20 einen
Kalorienverbrauch EC, basierend auf der Betätigungssauerstoffaufnahmemenge
OIC. In Schritt S42 wartet die Verarbeitungssektion bezüglich
einer Anzeigezyklusfestlegzeit T (z. B. 5 Sekunden) zum Verstreichen.
Während des Wartens bis die Zeit T verstrichen ist, kehrt
die Verarbeitungskomponente 20 zu der Hauptroutine von
der Kalorienverbrauchsberechnungs- und Anzeigeroutine zurück
und geht von Schritt S42 zu Schritt S43, wenn die Zeit T verstrichen
ist. In Schritt S43 wird der Kalorienverbrauch, berechnet in Schritt
S41, addiert zu einer Summation, um einen kumulativen Wert zu erhalten.
Im Schritt S44 aktualisiert die Verarbeitungskomponente 20 die Kalorienanzeige
auf den neuen kumulativen Wert und kehrt zu der Hauptroutine zurück.
-
Diese
Kalorienverbrauchsfestleg- bzw. Einstellvorrichtung 10 kann
einen Kalorienverbrauch berechnen durch lediglich Festlegen bzw.
Einstellen erster Personendaten und zweiter Personendaten im Voraus,
wobei die ersten Personendaten einen Ruhesauerstoffaufnahmemenge
umfassen, berechnet, basierend auf solchen Personenkörpergegebenheiten
(personenspezifischen körperlichen/physischen Gegebenheiten)
wie die Größe, das Gewicht, das Geschlecht und
das Alter des Anwenders, und die zweiten Personendaten Knick- bzw.
Wendepunkte FP0 bis FP2, Koeffizienten ECC1 bis ECC3, eine Schätzmaimalherzrate
MHR und eine Maximal sauerstoffaufnahmemenge MOI umfassen, bestimmt, gemäß,
ob oder nicht der Anwender sich regelmäßig betätigt.
Folglich ist es nicht erforderlich, Messungen während einem
Ausführen einer Aktivität im Voraus vorzunehmen
und der Kalorienverbrauch kann leicht gemessen werden. Außerdem
kann der Kalorienverbrauch berechnet werden, gemäß Personenunterschieden,
da dieser basierend auf beiden ersten Personendaten und zweiten
Personendaten berechnet wird. Folglich kann der Kalorienverbrauch
einfach und zuverlässig bzw. genau gemessen werden, während
Personenunterschied berücksichtigt werden.
-
Zusätzlich
kann der Kalorienverbrauch gemäß einer Herzratenregion,
die geteilt ist in drei oder mehr Stufen, berechnet werden, da eine
Vielzahl von Knick- bzw. Wendepunkten FP festgelegt sind als Rand-
bzw. Grenzherzraten zwischen einem Ruhemetabolismus und einem Aktivmetabolismus.
Folglich kann der Kalorienverbrauch (der exponential im Hinblick
auf die Herzrate zunimmt) zuverlässiger bzw. genauer berechnet
werden.
-
Andere Ausführungsbeispiele
-
Obwohl
in dem Ausführungsbeispiel drei Knick- bzw. Wendepunkte
festgelegt bzw. eingestellt sind, ist es auch annehmbar, jedwede
Anzahl von Knick- bzw. Wendepunkten festzulegen bzw. einzustellen,
die gleich ist wie oder größer als 1.
-
Die
Werte, dargestellt in dem Ausführungsbeispiel führ
die Knick- bzw. Wendepunkte FP, die Basisenergieverbrauchskoeffizienten
und der Basalmetabolismusreferenzwert sind lediglich Beispiele und
schränken die Erfindung nicht ein.
-
Obwohl
in dem Ausführungsbeispiel die Größe,
das Gewicht, das Geschlecht und das Alter des Anwenders verwendet
werden als Personenkörpergegebenheitsdaten, ist die Erfindung
nicht auf diese Personenkörpergegebenheitsdaten beschränkt.
Beispielsweise können auch solche Personendaten wie das
Körperfett verwendet werden.
-
Obwohl
in dem Ausführungsbeispiel ein Anwender bestimmt ist, sich
regelmäßig zu betätigen, wenn der Anwender
sich zumindest einmal pro Woche betätigt, ist die Erfindung
nicht auf diese Definition einer regelmäßigen
Betätigung eingeschränkt. Beispielsweise kann
die Betätigungs-Regelmäßigkeit bestimmt
werden im Hinblick auf die Anzahl pro Monat oder die Anzahl pro
Jahr.
-
Obwohl
in dem Ausführungsbeispiel eine Information(en), anzeigend,
ob oder nicht der Anwender sich regelmäßig betätigt,
festgelegt ist als eine Umweltgegebenheit, kann eine Information(en),
anzeigend solche Faktoren wie die physische Stärke des
Anwenders, der physische Zustand bzw. Kondition des Anwenders, das
Erfahrungsniveau des Anwenders im Hinblick auf eine bestimmte Betätigung als
Umweltgegebenheit(en) festgelegt werden.
-
Allgemeine Interpretation
der Begriffe
-
Bezüglich
des Verstehens des Umfangs der Erfindung sind der Begriff „umfassend„ und
seine Ableitungen, wie hierin verwendet, als offene Begriffe zu verstehen,
die das Vorhandensein der genannten Merkmale, Elemente, Komponenten,
Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte spezifizieren, das Vorhandensein
anderer nicht genannter Merkmale, Elemente, Komponen ten, Gruppen,
Ganzzahlen und/oder Schritte aber nicht ausschließen. Das
vorstehend genannte gilt auch für Wörter mit ähnlichen Bedeutungen,
wie beispielsweise die Begriffe „haben”, „aufweisend” und
deren Ableitungen. Ferner können die Begriffe „Teil”, „Sektion”, „Abschnitt”, „Element” oder „Glied”,
wenn verwendet im Singular, die Dualbedeutung eines einzelnen Teils
oder einer Vielzahl von Teilen haben. Schließlich meinen
die Ausmaßbegriffe wie beispielsweise „im Wesentlichen”, „um” und „ungefähr”,
wie hierin verwendet, einen vernünftigen Abweichungsbetrag
des modifizierten Begriffs, so dass das Endresultat nicht signifikant
verändert wird.
-
Während
lediglich ausgewählte Ausführungsbeispiele ausgewählt
worden sind, um die Erfindung darzustellen, wird es Fachleuten anhand
dieser Offenbarung ersichtlich, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen hierin gemacht werden können, ohne vom
Umfang der Erfindung abzuweichen, wie definiert in den beigefügten
Ansprüchen. Außerdem sind die vorherigen Beschreibungen
gemäß der Erfindungen lediglich zur Darstellung
zur Verfügung gestellt und nicht zum Zwecke der Einschränkung
der Erfindung, wie definiert durch die beigefügten Ansprüche
und deren Äquivalente.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 9-56705 [0002]
- - JP 2002-336216 [0004]