JP3242071B2 - カロリー計算機 - Google Patents
カロリー計算機Info
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- exercise
- calculating
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- Prior art date
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/4869—Determining body composition
- A61B5/4872—Body fat
Description
病予防に必要なカロリーコントロールの指針となる消費
カロリーと摂取カロリーの収支バランスを計算して表示
するカロリー計算機に関する。
段を備えて運動量を推計すると共に、性別、年齢、身
長、体重の個人データと、飲食により摂取したカロリー
を入力して1日の消費カロリーと摂取カロリーの収支バ
ランスを計算して表示するカロリー計算機が市販されて
いる。
多少により各人毎に異なる基礎代謝量を性別、年齢、身
長、体重だけで推計しており、よって性別、年齢、身
長、体重が同じであれば、筋肉の多いいわゆるスポーツ
マンと、脂肪の多い肥満者とを同じ基礎代謝量として推
計している。
ギー量で、年齢や体重によって異なるが、エネルギーを
消費する場所である筋肉が増えると、体が消費するエネ
ルギーも多くなり、基礎代謝量も大きくなる。反対に筋
肉量が減少すると、脂肪を燃焼させる場所が少なくなる
ので、基礎代謝量が低下して肥満に結び付く。このよう
に、基礎代謝量は筋肉量に比例するので、実際の値に近
い基礎代謝を求めるには、性別、年齢、身長、体重だけ
でなく、体重から体脂肪を除いた筋肉量をあらわす指標
である除脂肪体重をもとに計算する必要がある。
と生活活動による運動の消費カロリーを合計して求め
る。 よって、人体インピーダンスを測定して基礎代謝量
を推計する必要がある。
ーと摂取カロリーの収支バランスを計算して表示するだ
けで、カロリーコントロールの成果を具体的に表示する
ものはなかった。このため、現在行っているカロリーコ
ントロールが適正かどうかを評価することができなかっ
た。
人体インピーダンスの測定機能を付加して体脂肪率を算
出し、体脂肪の多少による筋肉量の違いを反映して基礎
代謝の計算精度を高めると共に、体脂肪率を表示してカ
ロリーコントロールの成果を具体的に把握できるように
することを目的になされたものである。
めに本発明は以下のように構成した。
導電接触すべき4個の電極と、これらの電極を介して人
体インピーダンスを測定する人体インピーダンス測定手
段と、性別、年齢、身長および体重の個人データを入力
する個人データ入力手段と、前記人体インピーダンスと
個人データに基づいて体脂肪率を算出する体脂肪率算出
手段と、前記個人データと体脂肪率に基づいて基礎代謝
量を推計する基礎代謝量推計手段と、運動形態と実際の
運動量を測定する運動量測定手段と、 前記運動量測定手
段で測定した運動形態及び運動量と、前記基礎代謝量推
計手段で推計した基礎代謝量とから実際の運動消費カロ
リーを計算する消費カロリー計算手段と、飲食により摂
取したカロリーを入力する摂取カロリー入力手段と、1
日の消費カロリーと摂取カロリーの収支バランスを計算
して表示するカロリーバランス計算表示手段と、を備え
て成るカロリー計算機である。請求項2の発明は、前記
体脂肪率算出手段で算出した体脂肪率を表示する表示手
段を備えることを特徴とする請求項1記載のカロリー計
算機である。
施の形態について説明する。
計算機の正面図と背面図を示す。カロリー計算機1は、
クレジットカードサイズのケースCの左右両端の表面と
裏面に、互いに電気的に絶縁する給電側電極E1、E1
と検出側電極E2、E2をそれぞれ配置して4端子電極
を構成する。ケースCの正面にはLCDの表示部Dを設
け、下方に数字キーK1と機能キーK2を配置する。数
字キーK1は、1〜9の数字を順番に表示送りしながら
数字を入力する数字送りキーを1、10、100の各桁
毎に配置する。機能キーK2は、体脂肪率や1日の総摂
取カロリー、総消費カロリー、歩数など画面の表示内容
を切換える表示切換キーと、性別、年齢、身長および体
重の個人データ、あるいは飲食による摂取カロリーを入
力する画面に切換える入力切換キーと、歩数カウンタを
初期値に戻すリセットキーなどを配置する。
のブロック図を示す。カロリー計算機1は、ケースCの
電極E1、E2を介して人体インピーダンスを測定する
人体インピーダンス測定手段11と、数字キーK1と機
能キーK2を介して性別、年齢、身長および体重の個人
データを入力する個人データ入力手段12と、人体イン
ピーダンスと個人データに基づいて体脂肪率を算出する
体脂肪率算出手段13と、個人データと体脂肪率に基づ
いて基礎代謝量を推計する基礎代謝量推計手段14と、
歩数計によって運動量を推計する運動量推計手段15
と、基礎代謝量と運動量に基づいて消費カロリーを計算
する消費カロリー計算手段16と、飲食により摂取した
カロリーを入力する摂取カロリー入力手段17と、1日
の消費カロリーと摂取カロリーの収支バランスを計算し
てLCDに表示するカロリーバランス計算表示手段18
で構成する。
の測定回路のブロック図を示す。測定回路2は、発振器
21が生成する50kHzの正弦波交流電圧を駆動回路
22、トランスT1、切換スイッチ23Aを介して給電
側電極E1、E1に供給する。
手に持って左右の電極E1、E2を親指と人差し指の間
に挟むと、検出側電極E2、E2に交流電圧が発生す
る。検出側電極E2、E2に発生した交流電圧を切換ス
イッチ23A、トランスT2、帯域フィルタ24、整流
回路25、増幅器26を介して直流電圧に変換し、波形
整形、レベル調整、オフセット調整した後、A/D変換
器27、I/Oインタフェース6を介してCPU4に入
力する。
度特性による測定誤差を修正するため、人体インピーダ
ンスを測定する前に、検出側回路の出力特性をあらかじ
め校正する。すなわち、2つの変量である人体インピー
ダンスZと検出側回路が検出する交流電圧Vの関係を回
帰直線Z=k・V+C0 にあてはめる。そして、抵抗
値が既知の2つの抵抗R1とR2の両端に、人体インピ
ーダンスZを測定するときと同じ所定の交流電圧を印加
し、抵抗R1とR2の両端に発生する交流電圧Vを検出
して回帰直線の比例定数kと固定定数C0 を求める。
てI/Oインタフェース6、切換ユニット28、および
切換制御回路29Aを介して切換スイッチ23Aを切換
え、トランスT1の二次側とトランスT2の一次側との
間に2つの抵抗R1とR2を接続する。次に、CPU4
から制御信号を出力してI/Oインタフェース6、切換
ユニット28、および切換制御回路29Bを介して切換
スイッチ23Bを切換え、測定対象を抵抗R1あるいは
抵抗R2に切換える。
の計算式を数式1に示す。
式を数式2に示す。
動量を推計する。歩数計は、歩行によって振動する振子
に磁石を取り付け、この磁石によってリードスイッチを
オン・オフして歩行によって動かした足の歩数をカウン
トする。また、速く歩くことによって歩幅やピッチが増
え、体の上下動も大きくなる。この歩き方の違いを加速
度センサによってとらえ、これにより歩行と走行の別を
区別する。加速度センサは、ばねに取り付けた重りの相
対変位をひずみゲージで検出したり、ばねの代わりに圧
電素子を利用して重りの変位に比例して生じる電荷を検
出して加速度を測定する。あるいは、磁界の中を重りに
固定したコイルが動くときに生じる誘導起電力を検出し
て加速度を測定してもよい。
運動量に基づいて1日の始めから終りまでの消費カロリ
ーを計算する。日常の生活活動のエネルギー消費量は、
運動の種類と強度および時間によって異なり、運動強度
によりエネルギー消費量が違う。この運動強度をあらわ
すのに、エネルギー代謝率を使用する。エネルギー代謝
率は、運動時の代謝量から安静時の代謝量を差し引い
て、運動のみに使用される代謝量を求め、基礎代謝量の
何倍になるかをあらわす。ここで、安静時の代謝量は、
基礎代謝量の1.2倍とする。エネルギー代謝率の計算
式を数式3に示す。
れ、例えば、平均的な歩行の場合は3.0、散歩などの
場合は2.0、速足の場合は4.7〜5.5、駆け足の
場合は7.0などのように実測される。
ルギー代謝率に毎分の基礎代謝量を掛けて毎分の運動の
みに使用されるエネルギー消費量を求め、これに毎分の
安静時のエネルギー消費量(基礎代謝量の1.2倍)を
加え、これらの値に運動時間(分)を掛けて求める。生
活活動のエネルギー消費量の計算式を数式4に示す。
摂取したカロリーを入力する。摂取カロリーは、ご飯
物、めん類、和食、洋食、中華料理、軽食、スナック、
ファストフード、飲み物、お菓子、果物などの中から該
当する食品名を選択して入力する。選択した食品名は、
内部の対応テーブルによってカロリー量に変換される。
あるいは、早見表を参照して直接カロリーを入力しても
よい。
費カロリー計算手段16が計算した消費カロリーと摂取
カロリー入力手段17が入力した摂取カロリーを合計
し、それぞれを1日の総消費カロリーと総摂取カロリー
として対比させながらLCDに表示する。また、体脂肪
率算出手段13が算出した体脂肪率をLCDに表示す
る。あるいは、過去から現在に至る体脂肪率の推移をL
CDにグラフ表示する。
計算機は、消費カロリーを計算する上で必要な基礎代謝
量を性別、年齢、身長および体重の個人データの他に人
体インピーダンスを測定して算出した体脂肪率に基づい
て推計する。従って、本発明によれば、体脂肪の多少に
よる筋肉量の違いが計算に反映されるので、実際の値に
近い基礎代謝量を算出することができる。このため、体
型の違いによる計算誤差が少なくなるので、スポーツマ
ンタイプや肥満タイプの人に適用する上での問題がなく
なる。また、本発明のカロリー計算機は、人体インピー
ダンスを測定して算出した体脂肪率を表示する。従っ
て、本発明によれば、体脂肪率によってカロリーコント
ロールの成果が目に見えるので、カロリーコントロール
の興味を長く持続させる効果がある。また、体脂肪の変
化が目に見えるので目標が定まり、取組みが意欲的にな
って集中力が増すので、短期間で十分な効果を上げるこ
とができるようになる。さらに、運動量測定手段が運動
形態を測定して歩行や駆け足などの違いに応じた実際の
運動量を測定するので、実際の運動消費カロリーを適正
に求めることができる。
る。
である。
ック図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 左右の手に導電接触すべき4個の電極
と、 これらの電極を介して人体インピーダンスを測定する人
体インピーダンス測定手段と、 性別、年齢、身長および体重の個人データを入力する個
人データ入力手段と、 前記人体インピーダンスと個人データに基づいて体脂肪
率を算出する体脂肪率算出手段と、 前記個人データと体脂肪率に基づいて基礎代謝量を推計
する基礎代謝量推計手段と、運動形態と実際の運動量を測定する運動量測定手段と、 前記運動量測定手段で測定した運動形態及び運動量と、
前記基礎代謝量推計手段で推計した基礎代謝量とから実
際の運動消費カロリーを計算する消費カロリー計算手段
と、 飲食により摂取したカロリーを入力する摂取カロリー入
力手段と、 1日の消費カロリーと摂取カロリーの収支バランスを計
算して表示するカロリーバランス計算表示手段と、 を備えて成るカロリー計算機。 - 【請求項2】 前記体脂肪率算出手段で算出した体脂肪
率を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項
1記載のカロリー計算機。
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- 1998-08-17 JP JP23083798A patent/JP3242071B2/ja not_active Expired - Lifetime
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