WO2017061783A1 - 지방 연소량 측정장치 및 방법 - Google Patents

지방 연소량 측정장치 및 방법 Download PDF

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WO2017061783A1
WO2017061783A1 PCT/KR2016/011177 KR2016011177W WO2017061783A1 WO 2017061783 A1 WO2017061783 A1 WO 2017061783A1 KR 2016011177 W KR2016011177 W KR 2016011177W WO 2017061783 A1 WO2017061783 A1 WO 2017061783A1
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fat burning
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burning rate
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정유석
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주식회사 휘트닷라이프
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    • G16H20/60—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to nutrition control, e.g. diets

Definitions

  • the present invention relates to a fat burning amount measuring apparatus and method, and more specifically, to measure the user's exercise intensity and calorie consumption for any time, and calculate the fat burning rate of the user using the exercise intensity and exercise duration and fat burning rate It relates to a fat burning amount measuring device and method for measuring the burning amount of fat burned for calorie consumption using excess calorie consumption.
  • the user may be motivated to exercise.
  • Fat burning amount measuring apparatus comprises a calorie consumption measuring unit for measuring the calorie consumption consumed according to the user's exercise made for a certain time; An exercise intensity measuring unit measuring an exercise intensity according to the exercise of the user made during the arbitrary time; An exercise duration measuring unit measuring an exercise duration of the user during the predetermined time; A fat burning rate calculating unit configured to calculate a fat burning rate of the user burned for calorie consumption according to the user's exercise during the predetermined time using the exercise intensity and the exercise duration time; And a fat burning amount calculating unit configured to calculate a fat burning amount of the user burned for calorie consumption according to the user's exercise during the predetermined time using the fat burning rate and the calorie consumption amount.
  • the exercise duration measuring unit may measure the exercise duration by summing times at which the exercise intensity measured and input through the exercise intensity measuring unit exceeds a reference exercise intensity during the predetermined time.
  • the fat burning rate calculating unit may calculate the fat burning rate of the user differently by distinguishing whether the exercise duration is shorter or longer than the reference exercise duration which affects fat burning.
  • the fat burning rate calculating unit may calculate the fat burning rate of the user by using the following equation when the exercise duration is shorter than the reference exercise duration (exercise duration ⁇ reference exercise duration).
  • A is a weight used to calculate the fat burning rate from the exercise intensity
  • Intensity is the exercise intensity
  • B is a weight used to calculate the fat burning amount from the exercise intensity.
  • the fat burning ratio calculating unit may include a fat burning effect section (reference exercise duration ⁇ exercise duration ⁇ maximum exercise duration) in which the exercise duration is longer than or equal to the reference exercise duration and shorter than or equal to the maximum exercise duration.
  • the fat burning rate of the user may be calculated using the following equation.
  • ET is a weight applied to calculate a fat burning rate applied to the fat burning effect section
  • FP is a fat burning rate before the reference exercise duration.
  • the fat burning amount calculating unit may calculate the fat burning amount of the user by applying the fat burning rate and the calorie consumption amount to the following equation.
  • FC represents a constant fat burning ratio to calories burned.
  • the fat burning amount measuring method measuring the calorie consumption consumed in accordance with the user's exercise made during any time; Measuring the exercise intensity according to the exercise of the user made during the arbitrary time; During the predetermined time, measuring the exercise duration of the user; Calculating the fat burning rate of the user burned for calorie consumption according to the user's exercise during the predetermined time, using the exercise intensity and the exercise duration; And calculating a fat burning amount of the user burned for calorie consumption according to the user's exercise during the predetermined time using the fat burning rate and the calorie consumption amount.
  • the measuring of the exercise duration time of the user may include measuring the exercise duration time by adding the times at which the measured exercise intensity exceeds the reference exercise intensity during the predetermined time.
  • the fat burning rate of the user may be calculated differently by distinguishing whether the exercise duration is shorter or longer than the reference exercise duration which affects fat burning.
  • the fat burning amount measuring apparatus and method by measuring the exercise intensity and calorie consumption of the user for a certain time, calculating the fat burning rate of the user by using the exercise intensity and exercise duration and fat burning rate
  • the user can be motivated to exercise, resulting in the user working harder.
  • 1 is a view showing the increase and decrease of fat burning rate and carbohydrate burning rate according to exercise intensity.
  • FIG. 2 is a view showing the increase and decrease of fat burning rate and carbohydrate burning rate according to the exercise duration.
  • FIG. 3 is a view showing the configuration of a fat burning amount measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a fat burning amount measuring method according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. are used herein to describe various members, regions, and / or portions, it is obvious that these members, components, regions, layers, and / or portions should not be limited by these terms. Do. These terms do not imply any particular order, up or down, or superiority, and are only used to distinguish one member, region or region from another member, region or region. Accordingly, the first member, region, or region described below may refer to the second member, region, or region without departing from the teachings of the present invention.
  • FIG. 1 A graph representing this is shown in FIG. 1, and related research literatures are as follows.
  • FIG. 2 A graph representing this is shown in FIG. 2, and related research literatures are as follows.
  • Coyle EF Coggan AR, Hemmert MK, and Ivy JL. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol 61: 165-172, 1986.
  • the difference between carbohydrate burning rate and fat burning rate according to exercise intensity is due to the use of fast muscles, and the difference between carbohydrate burning rate and fat burning rate according to exercise duration is due to the promotion of fat burning by blood sugar change. .
  • Apparatus and method for measuring fat burning amount measures the exercise intensity and calorie consumption of the user for any time and calculates the fat burning rate of the user using the exercise intensity and exercise duration, fat burning rate and calorie consumption It is a technique to measure the burning amount of fat burned for calorie consumption.
  • FIG. 3 is a view showing the configuration of a fat burning amount measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the fat burning amount measuring apparatus calorie consumption measuring unit 1, exercise intensity measuring unit 2, exercise duration measuring unit 3, fat burning rate calculating unit 4 ) And a fat burning amount calculation unit 5.
  • the combustion amount calculation unit 5 may be implemented in a smart band that is wearable on the wrist and is portable, and outputs the calculated amount of fat burning through a portable terminal such as a smartphone through short range wireless communication such as Bluetooth. .
  • the calorie consumption measuring unit 1, the exercise intensity measuring unit 2, and the exercise duration measuring unit 3 may be implemented in a smart band that is wearable on the wrist and is portable, and the fat burning rate calculator (4) and the fat burning amount calculating unit 5 may be implemented as an application program in a portable terminal such as a smart phone that can transmit and receive data through short-range wireless communication such as the smart band and Bluetooth.
  • the embodiment of the fat burning amount measuring apparatus according to the embodiment of the present invention is not limited to the above.
  • the calorie consumption measuring unit 1 measures the calorie consumption consumed according to the exercise of the user made during a certain time.
  • the calorie consumption measuring unit 1 removes the acceleration of gravity from the acceleration values of the three axes input from the acceleration sensor, detects the amount of movement according to the body movement based on the acceleration values of the three axes from which the acceleration of gravity is removed, and detects the pressure from the air pressure sensor.
  • the altitude is calculated based on the barometric pressure
  • the inclination of the body moving surface is calculated using the calculated change of the altitude over time
  • calorie consumption is calculated by applying different weights to the detected exercise amount and the inclination of the body moving surface. can do.
  • the calorie consumption measuring unit 1 may include an acceleration sensor, a data processor, an inclination calculator, an information input unit, and a calorie consumption calculator in order to calculate calories consumed according to a user's exercise.
  • the acceleration sensor measures and outputs acceleration information according to the user's body movement.
  • the acceleration sensor is a three-dimensional acceleration sensor, the acceleration information is generated as a three-dimensional signal of the X, Y, Z axis.
  • the data processor may be implemented as a microprocessor and a program mounted thereon.
  • the data processor included in the gradient calculator to be described later may be embodied as one or a separate chip.
  • the calorie consumption calculation unit to be described later may be implemented as one or a separate chip.
  • the data processor receives an acceleration value (x, y, z) of three axes for each sampling period from the acceleration sensor. Then, the acceleration of the three axes output from the acceleration sensor is filtered to remove the gravity acceleration.
  • the three-axis acceleration value (x ', y', z ') from which the gravity acceleration is removed is regarded as a vector value and reduced to a scalar value of one axis. In one embodiment, it can be reduced to a scalar value through the following equation.
  • the exercise amount for any time can be detected.
  • the inclination calculator calculates the inclination of the body moving surface.
  • the gradient calculator calculates the altitude based on the barometric pressure detected by the barometric pressure sensor, and calculates the gradient using the change of the calculated altitude value over time.
  • the gradient calculator includes an air pressure sensor and a data processor.
  • Atmospheric pressure sensor detects the air pressure and outputs the detection result.
  • the data processor may be implemented as a microprocessor and a program mounted thereon.
  • the data processing unit included in the momentum detection unit may be physically implemented as one or a separate chip.
  • the calorie consumption calculation unit to be described later may be implemented as one or a separate chip.
  • the data processor calculates a change amount of the altitude over time, that is, the slope of the body moving surface, based on the air pressure sensed by the air pressure sensor.
  • the data processor may calculate the altitude from the air pressure sensed by the air pressure sensor using the following equation.
  • the information input unit receives the body information of the measurer.
  • the information input unit may be implemented as a keypad or a touch pad.
  • the body information of the measurer may include at least one of age, gender, weight, and height information of the measurer.
  • the calorie consumption calculator calculates calorie consumption by applying different weights to the exercise amount detected by the exercise amount detector and the slope calculated by the gradient calculator. In one embodiment, the calorie consumption calculator may calculate calorie consumption using the following equation.
  • Is the calorie consumption Is the momentum, Is the momentum weight, Is the momentum calculation constant, Is an inclination value of the body moving surface, Is the weight of the slope of the body moving surface, Represents the calorie consumption constant.
  • the calorie consumption may be calculated to be larger when the slope is large, that is, when climbing a high mountain.
  • the calorie consumption calculator calculates calorie consumption by reflecting not only the exercise amount detected by the exercise amount detector and the slope calculated by the gradient calculator, but also the body information of the measurer inputted to the information input unit in Equation 3.
  • the body information of the measurer may be a value that is already input to the information input unit at the time of initialization. Calorie consumption can be calculated more accurately by calculating calorie consumption by reflecting the body information of the measurer.
  • the calorie consumption calculation unit according to Equation 3 according to the input body information of the measurer (Momentum weights), (Momentum calculation constant), (Slope weight of the body moving surface) and The calorie consumption can be calculated by changing at least one of the calorie consumption constant. For example, if the body information of the measured user is the weight, (Momentum weights), (Momentum constants) can change over time. This is merely an example and is not limited thereto.
  • the calorie consumption calculator may calculate calorie consumption using the following equation when the input body information of the measurer is age information.
  • the calorie consumption calculator may calculate calorie consumption using the following equation when the input body information of the measurer is weight information.
  • the calorie consumption calculator may calculate calorie consumption using the following equation when the input measurer's body information is key information.
  • the exercise intensity measuring unit 2 measures the exercise intensity according to the exercise of the user made during the predetermined time.
  • the exercise intensity according to the user's exercise for any time may be the amount of exercise for any time detected through Equation 3.
  • the exercise duration measuring unit 3 measures the exercise duration of the user during the arbitrary time.
  • the exercise duration measuring unit 3 may measure the exercise duration by adding the times at which the exercise intensity exceeded the reference exercise intensity measured and input through the exercise intensity measuring unit 2 during the predetermined time. have. For example, if the arbitrary time is 30 minutes, and the time that the exercise intensity inputted by the exercise intensity measuring unit 2 and the input exercise intensity exceeded the reference exercise intensity for 15 minutes is 15 minutes, The duration of exercise can be 15 minutes.
  • the fat burning rate calculating unit 4 calculates the fat burning rate of the user burned for calorie consumption according to the user's exercise during the predetermined time, using the exercise intensity and the exercise duration.
  • the fat burning rate calculating unit 4 may calculate the fat burning rate of the user differently by distinguishing whether the exercise duration is shorter or longer than the reference exercise duration affecting fat burning.
  • the reference exercise duration may be approximately 10 minutes to 15 minutes. If the exercise duration is shorter than the reference exercise duration does not affect the fat burning of the user, if the exercise duration is longer than the reference exercise duration will affect the fat burning of the user.
  • the fat burning rate calculation unit 4 calculates the fat burning rate of the user using Equation 7 below. can do.
  • A is a weight used to calculate the fat burning rate from the exercise intensity
  • Intensity is the exercise intensity
  • B is a weight used to calculate the fat burning amount from the exercise intensity.
  • A may be -0.7567 and B may be 76.08%, and these values are "Scott K.Powers, Power Exercise Physiology, Choi Hyuk, Jeon Tae-won, So-young Lee, Rev. 8th Edition, Life Sciences, 2014, 77 ⁇
  • the coordinate values of the y-axis fat burning rate can be calculated through linear regression analysis.
  • the fat burning rate may calculate the fat burning rate of the user using Equation 8 below.
  • ET is a weight applied to calculate the fat burning rate applied to the fat burning effect section
  • FP is the fat burning rate before the reference exercise duration.
  • ET can be 0.1032 and is described in "Scott K.Powers, Power Exercise Physiology, Choi Hyeok, Jeon Tae-won, So-young Lee, Rev. 8, Life Sciences, 2014, pages 77-78
  • the coordinate values of the x-axis kinetic intensity and the y-axis fat burning rate that caused the change of the fat burning rate in the graph showing the increase and decrease of the burning rate and the carbohydrate burning rate (the same as FIG. 2 of the drawings of the present application). Can be calculated through linear regression.
  • the maximum exercise duration can be set by the user of the fat burning amount measurement device.
  • the equation for calculating the fat burning ratio of Equation 8 in the fat burning effect section is an increasing function, so as the exercise duration increases in the fat burning effect section, the fat burning rate of the user increases and may exceed 100%. have. To prevent this, the maximum exercise duration can be set to 100 minutes.
  • the fat burning amount calculating unit 5 calculates the fat burning amount of the user burned for calorie consumption according to the user's exercise during the predetermined time using the fat burning rate and calorie consumption.
  • the fat burning amount calculating unit 5 may calculate the fat burning amount of the user by applying the fat burning rate and the calorie consumption to the following equation (9).
  • FC represents a ratio constant of the amount of fat burned to the amount of calories burned.
  • FC may be 0.105847.
  • the configuration diagram of the fat burning amount measuring apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3 is merely classified from a functional point of view, and does not mean an actual implementation method or a hardware method.
  • One or more of the configuration modules shown in FIG. 3 may be integrated or subdivided into one or more configuration modules, which will be apparent to those of ordinary skill in the art.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a fat burning amount measuring method according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the fat burning amount measuring method according to an exemplary embodiment of the present invention may be performed by the fat burning amount measuring apparatus shown in FIG. 3. However, it should be noted that the fat burning amount measuring method according to the embodiment of the present invention is not performed by the fat burning amount measuring apparatus shown in FIG. 3.
  • exercise intensity and calorie consumption may be measured at the same time or at different time points.
  • the calorie consumption measuring unit 1 measures the calorie consumption consumed according to the user's exercise made for a certain time
  • the exercise intensity measuring unit 2 measures the exercise intensity according to the user's exercise made for any time ( S1).
  • the calorie consumption and exercise intensity can be measured at the same time or at different time points.
  • the exercise duration measuring unit 3 measures the exercise duration of the user for a predetermined time (S2).
  • the exercise duration time of the user may be measured by adding the times over which the input exercise intensity measured by the exercise intensity measuring unit 2 exceeds the reference exercise intensity for a predetermined time.
  • the fat burning rate calculating unit 4 calculates the fat burning rate of the user burned for calorie consumption according to the user's exercise during the predetermined time using the exercise intensity and the exercise duration time (S3).
  • the fat burning rate may be different from the fat burning rate of the user by distinguishing whether the exercise duration is shorter or longer than the reference exercise duration affecting fat burning.
  • the calculation of the fat burning rate of the user may be made through Equation 7.
  • the exercise duration is longer than or equal to the reference exercise duration and falls within the fat burning effect section (reference exercise duration ⁇ exercise duration ⁇ maximum exercise duration) of the user.
  • the calculation of the fat burning rate may be made through Equation 8.
  • the fat burning amount calculating unit 5 calculates the fat burning amount of the user burned for calorie consumption according to the user's exercise during the predetermined time using the fat burning rate and the calorie consumption amount. At this time, the fat burning amount of the user may be calculated using Equation 9.
  • the present invention can be used in the field of development of fat burning amount measuring apparatus and method.

Abstract

지방 연소량 측정장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정 장치는, 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따라 소모된 칼로리 소모량을 측정하는 칼로리 소모량 측정부; 상기 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따른 운동강도를 측정하는 운동강도 측정부; 상기 임의의 시간 동안, 사용자의 운동지속시간을 측정하는 운동지속시간 측정부; 상기 운동강도 및 운동지속시간을 이용하여, 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소 비율을 산출하는 지방연소 비율 산출부; 및 상기 지방 연소 비율 및 칼로리 소모량을 이용하여 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소량을 산출하는 지방 연소량 산출부를 포함한다.

Description

지방 연소량 측정장치 및 방법
본 발명은 지방 연소량 측정장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 임의의 시간 동안 사용자의 운동강도 및 칼로리 소모량을 측정하고 운동강도와 운동지속시간을 이용하여 사용자의 지방 연소 비율을 산출하고 지방 연소 비율과 칼로리 소모량을 이용하여 칼로리 소모를 위해 연소된 지방의 연소량을 측정하는 지방 연소량 측정장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 비만 등 만성질환의 증가와 몸매 관리를 위해 체내 지방을 소비하는 것에 대한 관심이 급증하고 있다.
운동을 통해 살을 빼는 경우 운동의 내용에 따라 지방 연소 비율과 연소량이 달라진다.
하지만 운동에 따른 칼로리 소모량을 측정하여서 사용자에게 보여주는 기술은 많이 개시되어 있지만, 칼로리 소모를 위해 연소된 체내 지방의 무게인 지방 연소량을 산출해서 보여주는 기술은 개시되지 않고 있다.
이와 관련해서 운동에 따른 지방 연소 비율과 연소량을 사용자에게 알려준다면 사용자의 운동에 대한 동기 부여를 제공할 수 있게 된다.
따라서 운동에 따른 칼로리 소모를 위해 사용된 체내 지방의 무게인 지방 연소량을 산출할 수 있는 기술이 요구된다.
상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 임의의 시간 동안 사용자의 운동강도 및 칼로리 소모량을 측정하고 운동강도와 운동지속시간을 이용하여 사용자의 지방 연소 비율을 산출하고 지방 연소 비율과 칼로리 소모량을 이용하여 칼로리 소모를 위해 연소된 지방의 연소량을 측정하는 지방 연소량 측정장치 및 방법이 제안된다.
본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급한 해결 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 지방 연소량 측정장치는 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따라 소모된 칼로리 소모량을 측정하는 칼로리 소모량 측정부; 상기 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따른 운동강도를 측정하는 운동강도 측정부; 상기 임의의 시간 동안, 사용자의 운동지속시간을 측정하는 운동지속시간 측정부; 상기 운동강도 및 운동지속시간을 이용하여, 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소 비율을 산출하는 지방연소 비율 산출부; 및 상기 지방 연소 비율 및 칼로리 소모량을 이용하여 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소량을 산출하는 지방 연소량 산출부를 포함한다.
상기 운동지속시간 측정부는, 상기 임의의 시간 동안, 상기 운동강도 측정부를 통해 측정되어 입력되는 운동강도가 기준 운동강도를 넘어선 시각들을 합하여 상기 운동지속시간을 측정할 수 있다.
상기 지방연소 비율 산출부는, 상기 운동지속시간이 지방 연소에 영향을 주는 기준 운동지속시간보다 짧은지 긴지를 구분하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 다르게 산출할 수 있다.
상기 지방 연소 비율 산출부는, 상기 운동지속시간이 상기 기준 운동지속시간보다 짧은 경우(운동지속시간 < 기준 운동지속시간), 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 산출할 수 있다.
[수학식]
Figure PCTKR2016011177-appb-I000001
(이때, A는 상기 운동강도로부터 지방 연소 비율을 산출하는데 사용되는 가중치이고, Intensity는 상기 운동강도이고, B는 상기 운동강도로부터 지방 연소량을 산출하는데 사용되는 가중치이다.)
상기 지방 연소 비율 산출부는, 상기 운동지속시간이 상기 기준 운동지속시간보다 길거나 같고 최대 운동지속시간보다 짧거나 같은 구간인 지방 연소 영향 구간(기준 운동지속시간 ≤ 운동지속시간 ≤ 최대 운동지속시간)에 속하는 경우, 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 산출할 수 있다.
[수학식]
Figure PCTKR2016011177-appb-I000002
(이때, ET는 상기 지방 연소 영향 구간에 적용되는 지방 연소 비율을 산출하는데 적용되는 가중치이고, FP는 상기 기준 운동지속시간 이전의 지방 연소 비율이다.)
상기 지방 연소량 산출부는, 상기 지방 연소 비율 및 칼로리 소모량을 아래의 수학식에 적용하여 상기 사용자의 지방 연소량을 산출할 수 있다.
[수학식]
Figure PCTKR2016011177-appb-I000003
(이때, FC는 칼로리 소모량 대비 지방 연소 비율 상수를 나타낸다.)
한편 본 발명의 다른 양상에 따른 지방 연소량 측정방법은, 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따라 소모된 칼로리 소모량을 측정하는 단계; 상기 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따른 운동강도를 측정하는 단계; 상기 임의의 시간 동안, 사용자의 운동지속시간을 측정하는 단계; 상기 운동강도 및 운동지속시간을 이용하여, 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소 비율을 산출하는 단계; 및 상기 지방 연소 비율 및 칼로리 소모량을 이용하여 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소량을 산출하는 단계를 포함한다.
상기 사용자의 운동지속시간을 측정하는 단계는, 상기 임의의 시간 동안, 상기 측정되는 운동강도가 기준 운동강도를 넘어선 시각들을 합하여 상기 운동지속시간을 측정할 수 있다.
상기 지방연소 비율을 산출하는 단계는, 상기 운동지속시간이 지방 연소에 영향을 주는 기준 운동지속시간보다 짧은지 긴지를 구분하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 다르게 산출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정장치 및 방법에 따르면, 임의의 시간 동안 사용자의 운동강도 및 칼로리 소모량을 측정하고 운동강도와 운동지속시간을 이용하여 사용자의 지방 연소 비율을 산출하고 지방 연소 비율과 칼로리 소모량을 이용하여 칼로리 소모를 위해 연소된 지방의 연소량을 측정하여 사용자에게 알려줌으로써, 사용자의 운동에 대한 동기부여가 돼서 사용자가 더욱 열심히 운동을 하게 되는 결과를 가져올 수 있다.
도 1은 운동강도에 따른 지방 연소 비율과 탄수화물 연소 비율의 증감을 나타낸 도면이다.
도 2는 운동지속시간에 따른 지방 연소 비율과 탄수화물 연소 비율의 증감을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정방법에 대한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.　
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.　
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는"포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.　
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정장치 및 방법에 적용되는 이론적 배경(과학적 원리)에 대해서 살펴보기로 한다.
운동생리학에서 이루어진 그동안의 연구에 따르면, 운동강도에 따라 탄수화물 연소(소비) 비율과 지방 연소(소비) 비율이 달라지며 운동강도가 높을수록 탄수화물 연소 비율이 높아지나 지방 연소 비율은 낮아진다는 결과를 얻었다.
이를 나타내는 그래프가 도 1에 도시되어 있으며, 이와 관련연구 문헌은 아래와 같다.
- Brooks GA, and Mercier J. Balance of carbohydrate and lipid utilization during exercise: the “crossover”concept. J Appl Physiol 76: 2253-2261, 1994.
- Coyle EF. Substrate utilization during exercise in active people. Am J Clin Nutr 61: 968S-979S, 1955.
- Mooren F, and Volker K. Molecular and Cellular Exercise Physiology. Champaign: Human Kinetics, 2011.
- Saltin B, and Gollnick P. Fuel for muscular exercise: Role of carbohydrate. In: Exercise, Nutrition, and Energy Metabolism, edited by Horton E, and Terjung R. New York: Macmillan, 1988, P. 45-71.
한편, 운동생리학에서 이루어진 그동안의 연구에 따르면, 운동지속시간에 따라 탄수화물 연소 비율과 지방 연소 비율이 달라지며 운동지속시간이 늘어날수록 지방 연소 비율은 높아지나 탄수화물 연소 비율은 낮아진다는 결과를 얻었다.
이를 나타내는 그래프가 도 2에 도시되어 있으며, 이와 관련연구 문헌은 아래와 같다.
- Brooks G, Fahey T, and Baldwin K. Exercise Physiology: Human Bioenergetics and Its Applications. New York: McGraw-Hill, 2005.
- Coyle EF, Coggan AR, Hemmert MK, and Ivy JL. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol 61: 165-172, 1986.
- Gollnick PD. Metabolism of substrates: energy substrate metabolism during exercise and as modified by training. Fed Proc 44: 353-357, 1985.
- Green H. How important is endogenous muscle glycogen to fatigue during prolonged exercise? Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 69: 1991.
- Helge JW, Rehrer NJ, Pilegaard H, Manning P, Lucas SJ, Gerrard DF, and Cotter JD. Increased fat oxidation and regulation of metabolic genes with ultraendurance exercise. Acta Physiol (Oxf) 191: 77-86, 2007.
운동강도에 따른 탄수화물 연소 비율과 지방 연소 비율의 차이는 속근의 사용에 원인이 있으며, 운동지속시간에 따른 탄수화물 연소 비율과 지방 연소 비율의 차이는 혈당 변화에 의해 지방 연소가 촉진되는 것에 원인이 있다.
이런 원리로부터 운동강도와 운동지속시간으로부터 칼로리 소모를 위해 연소 되는(사용되는) 지방의 비율(지방 연소 비율) 및 탄수화물의 비율(탄수화물 연소 비율)을 산출할 수 있다. 이렇게 산출된 지방 연소 비율과 운동에 따라 소모된 칼로리 소모량을 알 수 있으면, 칼로리 소모를 위해 연소된(사용된) 지방의 무게인 지방 연소량을 산출할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정장치 및 방법임의의 시간 동안 사용자의 운동강도 및 칼로리 소모량을 측정하고 운동강도와 운동지속시간을 이용하여 사용자의 지방 연소 비율을 산출하고 지방 연소 비율과 칼로리 소모량을 이용하여 칼로리 소모를 위해 연소된 지방의 연소량을 측정하는 기술이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정장치는 칼로리 소모량 측정부(1), 운동강도 측정부(2), 운동지속시간 측정부(3), 지방 연소 비율 산출부(4) 및 지방 연소량 산출부(5)를 포함한다.
이때 본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정장치에 포함된 칼로리 소모량 측정부(1), 운동강도 측정부(2), 운동지속시간 측정부(3), 지방 연소 비율 산출부(4) 및 지방 연소량 산출부(5)는 모두 손목에 착용가능하며 휴대 가능한 스마트밴드 내에 구현될 수 있으며, 산출한 지방 연소량을 블루투쓰(Bluetooth) 등과 같은 근거리 무선 통신으로 스마트폰 등과 같은 휴대용 단말기를 통해 출력할 수 있다.
이와 다른 구현 형태로 칼로리 소모량 측정부(1), 운동강도 측정부(2) 및 운동지속시간 측정부(3)는 손목에 착용가능하며 휴대 가능한 스마트 밴드 내에 구현될 수 있으며, 지방 연소 비율 산출부(4) 및 지방 연소량 산출부(5)는 상기 스마트 밴드와 블루투쓰 등과 같은 근거리 무선 통신으로 데이터를 송수신할 수 있는 스마트폰 등과 같은 휴대용 단말기 내에 애플리케이션 프로그램 등으로 구현될 수 있다.
하지만 본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정장치의 구현 형태는 상기한 것에 국한되지 않는다.
칼로리 소모량 측정부(1)는 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따라 소모된 칼로리 소모량을 측정한다.
이때 칼로리 소모량 측정부(1)는 가속도 센서로부터 입력된 3축의 가속도 값에서 중력 가속도를 제거하고, 상기 중력 가속도가 제거된 3축의 가속도 값에 기초하여 신체 움직임에 따른 운동량을 검출하고 기압 센서에서 감지된 기압에 기초하여 고도를 산출하고, 상기 산출된 고도의 시간에 따른 변화량을 이용하여 신체 이동면의 경사도를 산출하고 상기 검출된 운동량과 상기 신체 이동면의 경사도에 서로 다른 가중치를 적용하여 칼로리 소모량을 산출할 수 있다.
이를 위해서, 칼로리 소모량 측정부(1)는 사용자의 운동에 따라 소모된 칼로리 소모량을 산출하기 위해서, 가속도 센서, 데이터 처리부, 경사도 산출부, 정보 입력부, 칼로리 소모량 산출부를 포함할 수 있다.
가속도 센서는 사용자의 신체 움직임에 따른 가속도 정보를 측정하여 출력한다. 일 실시예에 있어서 가속도 센서는 3차원 가속도 센서로, 가속도 정보는 X, Y, Z축의 3차원 신호로 발생 된다.
데이터 처리부는 마이크로프로세서 및 그에 탑재되는 프로그램으로 구현될 수 있다. 후술할 경사도 산출부에 포함되는 데이터 처리부와 물리적으로 하나 혹은 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또한 후술할 칼로리 소모량 산출부와 물리적으로 하나 혹은 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 일 실시예에 있어서 데이터 처리부는 가속도 센서로부터 샘플링 주기마다 3축의 가속도 값(x,y,z)을 입력받는다. 그리고 가속도 센서로부터 출력되는 3축의 가속도 값을 필터링 하여 중력 가속도를 제거한다. 중력 가속도가 제거된 3축 가속도 값(x',y',z')을 벡터값으로 보고 1축의 스칼라값으로 축약한다. 일 실시예에 있어서 다음 식을 통해 스칼라값으로 축약할 수 있다.
Figure PCTKR2016011177-appb-M000001
그리고 임의의 시간 동안 샘플링 주기마다 계산되는 운동량(a)을 모두 더함으로써, 임의의 시간 동안의 운동량을 검출할 수 있다.
경사도 산출부는 신체 이동면의 경사도를 산출한다. 상세하게 경사도 산출부는 기압 센서에서 감지된 기압에 기초하여 고도를 산출하고, 산출된 고도값의 시간에 따른 변화를 이용하여 경사도를 산출한다. 일 실시예에 있어서 경사도 산출부는 기압 센서와 데이터 처리부를 포함한다.
기압 센서는 기압을 감지하여 감지 결과를 출력한다.
데이터 처리부는 마이크로프로세서 및 그에 탑재되는 프로그램으로 구현될 수 있다. 그리고 운동량 검출부에 포함되는 데이터 처리부와 물리적으로 하나 혹은 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또한 후술할 칼로리 소모량 산출부와 물리적으로 하나 혹은 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 일 실시예에 있어서 데이터 처리부는 기압 센서로부터 감지되는 기압에 기초하여 고도의 시간에 따른 변화량 즉, 신체 이동면의 경사도를 산출한다. 상세하게 데이터 처리부는 일 실시예에 있어서 다음 식을 이용하여 기압 센서에서 감지된 기압으로부터 고도를 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2016011177-appb-M000002
이때,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000004
는 상기 고도,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000005
는 기준 고도,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000006
는 기준 기압,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000007
는 상기 기압센서에 감지된 기압,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000008
는 높이계산상수를 나타낸다.
정보 입력부는 측정자의 신체 정보를 입력받는다. 일 실시예에 있어서, 정보 입력부는 키패드 혹은 터치패드로 구현될 수 있다. 여기서 측정자의 신체 정보는 측정자의 나이, 성별, 몸무게, 키 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
칼로리 소모량 산출부는 운동량 검출부에서 검출되는 운동량과 경사도 산출부에서 산출되는 경사도에 서로 다른 가중치를 적용하여 칼로리 소모량을 산출한다. 일 실시예에 있어서 칼로리 소모량 산출부는 다음 식을 이용하여 칼로리 소모량을 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2016011177-appb-M000003
이때,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000009
는 상기 칼로리 소모량,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000010
는 상기 운동량,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000011
는 운동량 가중치,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000012
는 운동량 계산상수,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000013
은 상기 신체 이동면의 경사도 값,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000014
는 신체 이동면의 경사도 가중치,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000015
는 칼로리 소모량 산출상수를 나타낸다.
즉, 신체 움직임에 따른 운동량의 합은 동일하더라도 경사도가 큰 경우, 즉 높은 산을 등반하는 경우에 칼로리 소모량은 더 크게 산출되도록 구현될 수 있다.
추가적인 양상에 따라 칼로리 소모량 산출부는 운동량 검출부에서 검출되는 운동량과 경사도 산출부에서 산출되는 경사도뿐만 아니라 정보 입력부로 입력된 측정자의 신체 정보를 수학식 3에 반영하여 칼로리 소모량을 산출한다. 이때 측정자의 신체 정보는 이미 초기화 시에 정보 입력부로 입력되어 저장된 값일 수 있다. 측정자의 신체 정보를 반영하여 칼로리 소모량을 산출함으로써 보다 정확히 칼로리 소모량을 산출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 칼로리 소모량 산출부는 입력된 측정자의 신체 정보에 따라 수학식 3에서
Figure PCTKR2016011177-appb-I000016
(운동량 가중치),
Figure PCTKR2016011177-appb-I000017
(운동량 계산상수),
Figure PCTKR2016011177-appb-I000018
(신체 이동면의 경사도 가중치) 및
Figure PCTKR2016011177-appb-I000019
(칼로리 소모량 산출상수) 중 적어도 하나를 변경하여 칼로리 소모량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 입력된 측정자의 신체 정보가 몸무게인 경우,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000020
(운동량 가중치),
Figure PCTKR2016011177-appb-I000021
(운동량 계산상수)를 변경할 수 이따. 이는 예시에 불과하며 이에 한정되지는 않는다.
다른 실시예에 있어서 칼로리 소모량 산출부는 입력된 측정자의 신체 정보가 나이 정보인 경우, 다음 식을 이용하여 칼로리 소모량을 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2016011177-appb-M000004
이때,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000022
는 나이를 나타내고,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000023
는 나이 가중치를 나타낸다.
또한 칼로리 소모량 산출부는 입력된 측정자의 신체정보가 몸무게 정보인 경우 다음 식을 이용하여 칼로리 소모량을 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2016011177-appb-M000005
이때,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000024
는 몸무게를 나타내고,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000025
는 몸무게 가중치를 나타낸다.
또한 칼로리 소모량 산출부는 입력된 측정자의 신체정보가 키 정보인 경우, 다음 식을 이용하여 칼로리 소모량을 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2016011177-appb-M000006
이때,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000026
는 키를 나타내고,
Figure PCTKR2016011177-appb-I000027
는 키 가중치를 나타낸다.
한편, 다시 도 3에서 운동강도 측정부(2)는 상기 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따른 운동강도를 측정한다. 이때 임의의 시간 동안의 사용자의 운동에 따른 운동강도는 수학식 3을 통해서 검출된 임의의 시간 동안의 운동량일 수 있다.
운동지속시간 측정부(3)는 상기 임의의 시간 동안, 사용자의 운동지속시간을 측정한다. 이때 운동지속시간 측정부(3)는, 상기 임의의 시간 동안, 상기 운동강도 측정부(2)를 통해 측정되어 입력되는 운동강도가 기준 운동강도를 넘어선 시각들을 합하여 상기 운동지속시간을 측정할 수 있다. 예를 들어, 임의의 시간이 30분이고, 이 30분 동안 운동강도 측정부(2)를 통해 측정되어 입력되는 운동강도가 기준 운동강도를 넘어선 시각들을 합한 시간이 15분인 경우, 임의의 시간 동안 이루어진 운동지속시간은 15분일 수 있다.
지방 연소 비율 산출부(4)는 상기 운동강도 및 운동지속시간을 이용하여, 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소 비율을 산출한다.
이때 지방연소 비율 산출부(4)는, 상기 운동지속시간이 지방 연소에 영향을 주는 기준 운동지속시간보다 짧은지 긴지를 구분하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 다르게 산출할 수 있다. 상기 기준 운동지속시간은 대략 10분 내지 15분일 수 있다. 상기 운동지속시간이 기준 운동지속시간보다 짧은 경우는 사용자의 지방 연소에 영향을 미치지 않으며, 상기 운동지속시간이 기준 운동지속시간보다 긴 경우는 사용자의 지방 연소에 영향을 미치게 된다.
먼저 상기 운동지속시간이 기준 운동지속시간보다 짧은 경우(운동지속시간 < 기준 운동지속시간), 지방 연소 비율 산출부(4)는, 아래의 수학식 7을 이용하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2016011177-appb-M000007
이때, A는 상기 운동강도로부터 지방 연소 비율을 산출하는데 사용되는 가중치이고, Intensity는 상기 운동강도이고, B는 상기 운동강도로부터 지방 연소량을 산출하는데 사용되는 가중치이다. A는 -0.7567이고, B는 76.08%일 수 있는데, 이 값들은 "Scott K.Powers, 파워 운동생리학, 최대혁, 전태원, 소위영 옮김, 개정8판, (주)라이프사이언스, 2014, 77~78페이지에 기재된 "운동강도에 따른 지방 연소 비율과 탄수화물 연소 비율의 증감을 나타낸 그래프(본 출원 명세서의 도면의 도 1과 동일함)"에서 지방 연소비율의 변화를 일으킨 x축 운동강도의 좌표값들과 y축 지방 연소비율의 좌표값들을 가지고 선형 회귀분석을 통해서 산출될 수 있다.
한편 상기 운동지속시간이 상기 기준 운동지속시간보다 길거나 같고 최대 운동지속시간보다 짧거나 같은 구간인 지방 연소 영향 구간(기준 운동지속시간 ≤ 운동지속시간 ≤ 최대 운동지속시간)에 속하는 경우, 지방 연소 비율 산출부(4)는, 아래의 수학식 8을 이용하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2016011177-appb-M000008
이때, ET는 상기 지방 연소 영향 구간에 적용되는 지방 연소 비율을 산출하는데 적용되는 가중치이고, FP는 상기 기준 운동지속시간 이전의 지방 연소 비율이다. ET는 0.1032일 수 있으며 "Scott K.Powers, 파워 운동생리학, 최대혁, 전태원, 소위영 옮김, 개정 8판, (주)라이프사이언스, 2014, 77~78페이지에 개시된 "운동지속시간에 따른 지방 연소 비율과 탄수화물 연소 비율의 증감을 나타낸 그래프(본 출원 명세서의 도면의 도 2와 동일함)"에서 지방 연소비율의 변화를 일으킨 x축 운동강도의 좌표값들과 y축 지방 연소비율의 좌표값들을 가지고 선형 회귀분석을 통해서 산출될 수 있다.
그리고 최대 운동지속시간은 지방 연소량 측정장치의 사용자 등에 의해서 설정될 수 있다. 지방 연소 영향 구간에서 수학식 8의 지방 연소비율을 구하는 식의 경우 증가함수이므로 지방 연소 영향 구간에서 운동지속시간이 증가함에 따라 사용자의 지방연소비율이 증가하게 되어 100%를 넘게 되는 현상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해서 최대 운동지속시간을 100분으로 설정할 수 있다.
다시 도 3에서 지방 연소량 산출부(5)는 상기 지방 연소 비율 및 칼로리 소모량을 이용하여 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소량을 산출한다.
이때 지방 연소량 산출부(5)는 상기 지방 연소 비율 및 칼로리 소모량을 아래의 수학식 9에 적용하여 상기 사용자의 지방 연소량을 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2016011177-appb-M000009
이때, FC는 칼로리 소모량 대비 지방 연소량의 비율 상수를 나타낸다. FC는 0.105847일 수 있다. 이 FC는 지방 0.496g을 연소하면 4.686kcal를 얻을 수 있다. 즉 (0.496/4.686)[g/kcal]=0.105847[g/kcal]에서 FC는 0.105847이 되는 것이다.
도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정장치의 구성도는 단순히 기능적인 관점에서 분류된 것일 뿐, 실제 구현방식 또는 하드웨어 방식을 의미하는 것은 아니다. 도 3에 도시된 하나 이상의 구성 모듈은 하나 또는 그 이상의 구성 모듈로 통합 또는 세분화될 수 있으며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 자명하다고 할 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정방법에 대한 흐름도이다.
도 4를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정방법은 도 3에 도시된 지방 연소량 측정장치에 의해서 수행될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에 따른 지방 연소량 측정방법의 수행이 도 3에 도시된 지방 연소량 측정장치에 의해서 수행되는 것은 아님에 유의하여야 한다.
사용자의 운동에 따른 운동강도와 칼로리 소비량을 측정한다(S1). 이때 운동강도와 칼로리 소비량은 동시에 측정되거나 서로 다른 시점에서 측정될 수 있다.
칼로리 소모량 측정부(1)는 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따라 소모된 칼로리 소모량을 측정하고, 운동강도 측정부(2)는 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따른 운동강도를 측정한다(S1). 이때 칼로리 소모량과 운동강도는 동시에 측정되거나 서로 다른 시점에서 측정될 수 있다.
이후 운동지속시간 측정부(3)는 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동지속시간을 측정한다(S2). 이때 사용자의 운동지속시간은 임의의 시간 동안, 운동강도 측정부(2)를 통해 측정되는 입력되는 운동강도가 기준 운동강도를 넘어선 시각들을 합하여 측정될 수 있다.
지방 연소 비율 산출부(4)는 상기 운동강도 및 운동지속시간을 이용하여, 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소 비율을 산출한다(S3). 이때 지방 연소 비율의 산출은 운동지속시간이 지방 연소에 영향을 주는 기준 운동지속시간보다 짧은지 긴지를 구분하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 다르게 이루어질 수 있다.
즉 상기 운동지속시간이 상기 기준 운동지속시간보다 짧은 경우(운동지속시간 < 기준 운동지속시간), 상기 사용자의 지방 연소 비율의 산출은 상기 수학식 7을 통해서 이루어질 수 있다.
한편 상기 운동지속시간이 상기 기준 운동지속시간보다 길거나 같고 최대 운동지속시간보다 짧거나 같은 구간인 지방 연소 영향 구간(기준 운동지속시간 ≤ 운동지속시간 ≤ 최대 운동지속시간)에 속하는 경우, 상기 사용자의 지방 연소 비율의 산출은 상기 수학식 8을 통해서 이루어질 수 있다.
지방 연소량 산출부(5)는 상기 지방 연소 비율 및 칼로리 소모량을 이용하여 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소량을 산출한다. 이때 사용자의 지방 연소량은 상기 수학식 9를 이용하여 산출될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 지방연소량 측정장치 및 방법의 개발분야에 이용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따라 소모된 칼로리 소모량을 측정하는 칼로리 소모량 측정부;
    상기 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따른 운동강도를 측정하는 운동강도 측정부;
    상기 임의의 시간 동안, 사용자의 운동지속시간을 측정하는 운동지속시간 측정부;
    상기 운동강도 및 운동지속시간을 이용하여, 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소 비율을 산출하는 지방연소 비율 산출부; 및
    상기 지방 연소 비율 및 칼로리 소모량을 이용하여 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소량을 산출하는 지방 연소량 산출부를 포함하는 지방 연소량 측정장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 운동지속시간 측정부는,
    상기 임의의 시간 동안, 상기 운동강도 측정부를 통해 측정되어 입력되는 운동강도가 기준 운동강도를 넘어선 시각들을 합하여 상기 운동지속시간을 측정하는 지방 연소량 측정장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 지방연소 비율 산출부는,
    상기 운동지속시간이 지방 연소에 영향을 주는 기준 운동지속시간보다 짧은지 긴지를 구분하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 다르게 산출하는 지방 연소량 측정장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 지방 연소 비율 산출부는,
    상기 운동지속시간이 상기 기준 운동지속시간보다 짧은 경우(운동지속시간 < 기준 운동지속시간), 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 산출하는 지방 연소량 측정장치.
    [수학식]
    Figure PCTKR2016011177-appb-I000028
    (이때, A는 상기 운동강도로부터 지방 연소 비율을 산출하는데 사용되는 가중치이고, Intensity는 상기 운동강도이고, B는 상기 운동강도로부터 지방 연소량을 산출하는데 사용되는 가중치이다.)
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 지방 연소 비율 산출부는,
    상기 운동지속시간이 상기 기준 운동지속시간보다 길거나 같고 최대 운동지속시간보다 짧거나 같은 구간인 지방 연소 영향 구간(기준 운동지속시간 ≤ 운동지속시간 ≤ 최대 운동지속시간)에 속하는 경우, 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 산출하는 지방 연소량 측정장치.
    [수학식]
    Figure PCTKR2016011177-appb-I000029
    (이때, ET는 상기 지방 연소 영향 구간에 적용되는 지방 연소 비율을 산출하는데 적용되는 가중치이고, FP는 상기 기준 운동지속시간 이전의 지방 연소 비율이다.)
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 지방 연소량 산출부는,
    상기 지방 연소 비율 및 칼로리 소모량을 아래의 수학식에 적용하여 상기 사용자의 지방 연소량을 산출하는 지방 연소량 측정장치.
    [수학식]
    Figure PCTKR2016011177-appb-I000030
    (이때, FC는 칼로리 소모량 대비 지방 연소 비율 상수를 나타낸다.)
  7. 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따라 소모된 칼로리 소모량을 측정하는 단계;
    상기 임의의 시간 동안 이루어진 사용자의 운동에 따른 운동강도를 측정하는 단계;
    상기 임의의 시간 동안, 사용자의 운동지속시간을 측정하는 단계;
    상기 운동강도 및 운동지속시간을 이용하여, 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소 비율을 산출하는 단계; 및
    상기 지방 연소 비율 및 칼로리 소모량을 이용하여 상기 임의의 시간 동안 사용자의 운동에 따라 칼로리 소모를 위해 연소된 사용자의 지방 연소량을 산출하는 단계를 포함하는 지방 연소량 측정방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 사용자의 운동지속시간을 측정하는 단계는,
    상기 임의의 시간 동안, 상기 측정되는 운동강도가 기준 운동강도를 넘어선 시각들을 합하여 상기 운동지속시간을 측정하는 지방 연소량 측정방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 지방연소 비율을 산출하는 단계는,
    상기 운동지속시간이 지방 연소에 영향을 주는 기준 운동지속시간보다 짧은지 긴지를 구분하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 다르게 산출하는 지방 연소량 측정방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 지방 연소 비율을 산출하는 단계는,
    상기 운동지속시간이 상기 기준 운동지속시간보다 짧은 경우(운동지속시간 < 기준 운동지속시간), 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 산출하는 지방 연소량 측정방법.
    [수학식]
    Figure PCTKR2016011177-appb-I000031
    (이때, A는 상기 운동강도로부터 지방 연소 비율을 산출하는데 사용되는 가중치이고, Intensity는 상기 운동강도이고, B는 상기 운동강도로부터 지방 연소량을 산출하는데 사용되는 가중치이다.)
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 지방 연소 비율을 산출하는 단계는,
    상기 운동지속시간이 상기 기준 운동지속시간보다 길거나 같고 최대 운동지속시간보다 짧거나 같은 구간인 지방 연소 영향 구간(기준 운동지속시간 ≤ 운동지속시간 ≤ 최대 운동지속시간)에 속하는 경우, 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 지방 연소 비율을 산출하는 지방 연소량 측정방법.
    [수학식]
    Figure PCTKR2016011177-appb-I000032
    (이때, ET는 상기 지방 연소 영향 구간에 적용되는 지방 연소 비율을 산출하는데 적용되는 가중치이고, FP는 상기 기준 운동지속시간 이전의 지방 연소 비율이다.)
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 지방 연소량을 산출하는 단계는,
    상기 지방 연소 비율 및 칼로리 소모량을 아래의 수학식에 적용하여 상기 사용자의 지방 연소량을 산출하는 지방 연소량 측정방법.
    [수학식]
    Figure PCTKR2016011177-appb-I000033
    (이때, FC는 칼로리 소모량 대비 지방 연소 비율 상수를 나타낸다.)
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