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推定エネルギー必要量演算装置 - 株式会社タニタ
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発明の名称 推定エネルギー必要量演算装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−222321(P2007−222321A)
公開日 平成19年9月6日(2007.9.6)
出願番号 特願2006−45735(P2006−45735)
出願日 平成18年2月22日(2006.2.22)
代理人
発明者 児玉美幸 / 富田純子 / 諸冨真由美
要約 課題
簡単で正確に推定エネルギー必要量を求めることができる推定エネルギー必要量演算装置を提供する。

解決手段
基礎代謝量補正演算式記憶手段3において、実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差と、体格指数との相関関係に基づいて導き出された補正関数によって、基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を補正するための基礎代謝量補正演算式を記憶し、基礎代謝量補正手段4において、この記憶している基礎代謝量補正演算式を用いて、基礎代謝量取得手段1により取得した基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を補正演算し、推定エネルギー必要量演算手段6において、この補正演算した基礎代謝量に基づいて推定エネルギー必要量を求める。
特許請求の範囲
【請求項1】
基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を取得する基礎代謝量取得手段と、
体格指数を取得する体格指数取得手段と、
実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差と、体格指数との相関関係に基づいて導き出された補正関数によって、基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を補正するための基礎代謝量補正演算式を記憶した基礎代謝量補正演算式記憶手段と、
前記基礎代謝量補正演算式記憶手段により記憶している基礎代謝量補正演算式に、前記基礎代謝量取得手段により取得した基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量及び前記体格指数取得手段により取得した体格指数を代入し、前記基礎代謝量取得手段により取得した基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を補正する基礎代謝量補正手段と、
身体活動レベルを取得する身体活動レベル取得手段と、
前記基礎代謝量補正手段により補正した基礎代謝量と前記身体活動レベル取得手段により取得した身体活動レベルとを乗じて推定エネルギー必要量を求める推定エネルギー必要量演算手段と、
を備える推定エネルギー必要量演算装置。
【請求項2】
前記基礎代謝量補正演算式が、基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量をBMRsとし、体格指数をBMIとし、定数をa、bとし、補正した基礎代謝量をBMRとし、BMR=BMRs+a×BMI+bで表される式であることを特徴とする請求項1記載の推定エネルギー必要量演算装置。
【請求項3】
前記実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差が、(実際に測定した基礎代謝量)−(基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量)であり、前記定数aが負値を示すことを特徴とする請求項2記載の推定エネルギー必要量演算装置。
【請求項4】
前記実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差が、(基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量)−(実際に測定した基礎代謝量)であり、前記定数aが正値を示すことを特徴とする請求項2記載の推定エネルギー必要量演算装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、基礎代謝量と身体活動レベルに基づき推定エネルギー必要量を求める推定エネルギー必要量演算装置に関する。
【背景技術】
【0002】
非特許文献1に示されているように、従来からエネルギーの食事摂取基準には、推定エネルギー必要量(当該集団に属する人のエネルギー出納が、ゼロとなる確率が最も高くなると推定される1日当たりのエネルギー摂取量:kcal/日)が適用されている。そして、この推定エネルギー必要量は、基礎代謝基準値(kcal/kg体重/日)、性別(男性又は女性)、年齢(歳)及び体重(kg)から基礎代謝量(kcal/日)を求め、この求めた基礎代謝量に身体活動レベル(1日のエネルギー消費量を1日当たりの基礎代謝量で除した指数)を乗ずることにより求められるものである。
【非特許文献1】厚生労働省策定、「日本人の食事摂取基準(2005年版)」、第一出版、2005年5月30日、p.28−31
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、この推定エネルギー必要量が求められる過程において求める基礎代謝量は、体格によって実際の基礎代謝量と掛け離れることが本発明者によって研究・調査され、この結果、この基礎代謝量に基づいて求められる推定エネルギー必要量は、被測定者の体格によって精度低下を生ずるといった問題があることがわかった。
【0004】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題点を解決することを目的とするもので、簡単で正確に推定エネルギー必要量を求めることができる推定エネルギー必要量演算装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の目的を達成するために、本発明の推定エネルギー必要量演算装置は、基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を取得する基礎代謝量取得手段と、体格指数を取得する体格指数取得手段と、実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差と、体格指数との相関関係に基づいて導き出された補正関数によって、基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を補正するための基礎代謝量補正演算式を記憶した基礎代謝量補正演算式記憶手段と、前記基礎代謝量補正演算式記憶手段により記憶している基礎代謝量補正演算式に、前記基礎代謝量取得手段により取得した基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量と前記体格指数取得手段により取得した体格指数とを代入し、前記基礎代謝量取得手段により取得した基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を補正する基礎代謝量補正手段と、身体活動レベルを取得する身体活動レベル取得手段と、前記基礎代謝量補正手段により補正した基礎代謝量と前記身体活動レベル取得手段により取得した身体活動レベルとを乗じて推定エネルギー必要量を求める推定エネルギー必要量演算手段と、を備える。
【0006】
また、前記基礎代謝量補正演算式が、基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量をBMRsとし、体格指数をBMIとし、定数をa、bとし、補正した基礎代謝量をBMRとし、BMR=BMRs+a×BMI+bで表される式であることを特徴とする。
【0007】
また、前記実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差が、(実際に測定した基礎代謝量)−(基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量)であり、前記定数aが負値を示すことを特徴とする。
【0008】
また、前記実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差が、(基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量)−(実際に測定した基礎代謝量)であり、前記定数aが正値を示すことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明の推定エネルギー必要量演算装置は、基礎代謝量補正演算式記憶手段において、実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差と、体格指数との相関関係に基づいて導き出された補正関数によって、基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を補正するための基礎代謝量補正演算式を記憶し、基礎代謝量補正手段において、この記憶している基礎代謝量補正演算式を用いて、基礎代謝量取得手段により取得した基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を補正演算し、推定エネルギー必要量演算手段において、この補正演算した基礎代謝量に基づいて推定エネルギー必要量を求めることから、被測定者の体格によって精度低下を生ずることなく、簡単で正確に推定エネルギー必要量を求めることができる。
【0010】
また、補正した基礎代謝量BMRは、基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量BMRsを、実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差と、体格指数との相関関係に基づいて導き出された補正関数ΔBMR=a×BMI+bによって補正する基礎代謝量補正演算式BMR=BMRs+a×BMI+bで表されることから、体格(体重及び身長)に応じた基礎代謝量を求めることができ、もって、被測定者の体格によって精度低下を生ずることなく、簡単で正確に推定エネルギー必要量を求めることができる。
【0011】
なお、上記補正関数が、(実際に測定した基礎代謝量)−(基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量)と体格指数との相関関係に基づいて導き出されたΔBMR=a×BMI+b(ただし、aは負値の定数、bは定数)で表される場合や(基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量)−(実際に測定した基礎代謝量)と体格指数との相関関係に基づいて導き出されたΔBMR=a×BMI+b(ただし、aは正値の定数、bは定数)で表される場合には、体格(体重及び身長)に応じた基礎代謝量を確実に求めることができ、もって、被測定者の体格によって精度低下を生ずることなく、簡単で正確に推定エネルギー必要量を確実に求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明の推定エネルギー必要量演算装置は、図1の機能的構成を示すブロック図に示すように、基礎代謝量取得手段1、体格指数取得手段2、基礎代謝量補正演算式記憶手段3、基礎代謝量補正手段4、身体活動レベル取得手段5及び推定エネルギー必要量演算手段6を備える。
【0013】
基礎代謝量取得手段1は、基礎代謝基準値(kcal/kg体重/日)、性別(男性又は女性)、年齢(歳)及び体重(kg)に基づく基礎代謝量(kcal/日)を取得する。より具体的には、基礎代謝量取得手段1は、個人的情報取得手段、基礎代謝基準値選定手段及び基礎代謝量演算手段から成り、個人的情報取得手段において、性別、年齢及び体重を取得し、基礎代謝基準値選定手段において、これら取得したうちの性別及び年齢に対応する基礎代謝基準値を図6のデータから選び出し、基礎代謝量演算手段において、この選び出した基礎代謝基準値にこれら取得したうちの体重を乗じて基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を求めるものである。
【0014】
体格指数取得手段2は、体格指数(BMI:Body Mass Index)を取得する。より具体的には、体格指数取得手段2は、個人的情報取得手段及び体格指数演算手段から成り、個人的情報取得手段において、身長及び体重を取得し、体格指数演算手段において、これら取得した身長及び体重を、BMI=体重(kg)÷身長(m)÷身長(m)で表される式に代入して体格指数を求めるものである。
【0015】
基礎代謝量補正演算式記憶手段3は、実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差ΔBMRと、体格指数BMIとの相関関係に基づいて導き出された補正関数ΔBMR=a×BMI+bによって、基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量BMRsを補正して、補正した基礎代謝量BMRとするための基礎代謝量補正演算式BMR=BMRs+a×BMI+b(=BMRs+ΔBMR)を記憶する。
【0016】
なお、図5((a)は男性の場合、(b)は女性の場合)に示す実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差と体格指数との相関関係から、実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差が、(実際に測定した基礎代謝量)−(基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量)である場合には、補正関数ΔBMR=a×BMI+bにおける定数aは、負値を示し、また、実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差が、(基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量)−(実際に測定した基礎代謝量)である場合には、補正関数ΔBMR=a×BMI+bにおける定数aは、正値を示す。
【0017】
基礎代謝量補正手段4は、基礎代謝量補正演算式記憶手段3により記憶している基礎代謝量補正演算式に、基礎代謝量取得手段1により取得した基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量と体格指数取得手段2により取得した体格指数とを代入し、基礎代謝量取得手段1により取得した基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を補正する。
【0018】
身体活動レベル取得手段5は、身体活動レベル(PAL:Physical Activity Level、1日のエネルギー消費量を1日当たりの基礎代謝量で除した指数)を取得する。
【0019】
推定エネルギー必要量演算手段6は、基礎代謝量補正手段4により補正した基礎代謝量と身体活動レベル取得手段5により取得した身体活動レベルとを乗じて推定エネルギー必要量(当該集団に属する人のエネルギー出納が、ゼロとなる確率が最も高くなると推定される1日当たりのエネルギー摂取量:kcal/日)を求める。
【0020】
このように構成した推定エネルギー必要量演算装置によると、基礎代謝量補正演算式記憶手段3において、実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差と、体格指数との相関関係に基づいて導き出された補正関数によって、基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を補正するための基礎代謝量補正演算式を記憶し、基礎代謝量補正手段4において、この記憶している基礎代謝量補正演算式に、基礎代謝量取得手段1により取得した基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量及び体格指数取得手段2により取得した体格指数を代入し、基礎代謝量取得手段1により取得した基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量を補正し、推定エネルギー必要量演算手段6において、この補正した基礎代謝量に、身体活動レベル取得手段5により取得した身体活動レベルを乗じて推定エネルギー必要量を求めることから、被測定者の体格によって精度低下を生ずることなく、簡単で正確に推定エネルギー必要量を求めることができる。
【0021】
以下、上述した形態における実施例について具体的に説明する。
【実施例】
【0022】
まず、図2に示す外観図、及び図3に示す構造的構成を示すブロック図を主に用いて、本発明に係わる推定エネルギー必要量演算装置の具体的な構成について説明する。
【0023】
本発明に係わる推定エネルギー必要量演算装置は、ON/OFFスイッチ11、電力供給回路12、入力スイッチ13(前後左右スイッチ13a、戻るスイッチ13b、決定スイッチ13c)、重量センサ14、荷重検出回路15、外部記憶装置16、表示器17及びマイクロコンピュータ18を外体19(載せ皿19a、外装ケース19b)に備える。
【0024】
ON/OFFスイッチ11は、外装ケース19bの上面に有し、本装置の作動の開始や終了を行うためのものである。
【0025】
電力供給回路12は、外装ケース19bの内部に有し、ON/OFFスイッチ11の動作に起因して、本装置の電気系統各部に電力を供給や停止をする。
【0026】
入力スイッチ13は、前後左右スイッチ13a、戻るスイッチ13b、決定スイッチ13cから成り、個人的情報(性別、年齢、身長、体重、身体活動レベル)等を入力するためのものである。そして、前後左右スイッチ13aは、外装ケース19bの上面に有し、表示器17に表示される個人的情報(性別、年齢、身長、体重、身体活動レベル)等を変更するためのものであり、戻るスイッチ13bは、外装ケース19bの上面に有し、訂正等のため入力段階を手前に戻すためのものであり、決定スイッチ13cは、外装ケース19bの上面に有し、表示器17に表示される個人的情報等を確定するためのものである。
【0027】
重量センサ14は、外体19の内部に有し、載せ皿19aに対象物(重量物)を載せた際に生ずる電圧を検出する。荷重検出回路15は、外装ケース19bの内部に有し、検出した電圧を増幅し、デジタル変換する。
【0028】
外部記憶装置16は、外装ケース19bの内部に有し、決定スイッチ13cにより確定した個人的情報等のデータを記憶する。
【0029】
表示器17は、外装ケース19bの上面に備え、入力事項・推定エネルギー必要量等の結果等を表示する。
【0030】
マイクロコンピュータ18は、CPU、制御および演算用プログラム(基礎代謝基準値・性別・年齢・体重に基づく基礎代謝量、体格指数、補正した基礎代謝量、推定エネルギー必要量、重量等を求めるためのもの)等を記憶するROM、演算結果等を一時的に記憶するRAM、タイマー、IOポート等を外装ケース19bの内部に備え、各種の演算、表示等に関する制御等の処理を行う。
【0031】
ここで、各種の演算とは、少なくとも次を含むものである。
a)荷重検出回路15によるデジタル変換出力に基づいた対象物重量の演算。
b)基礎代謝基準値・性別・年齢・体重に基づく基礎代謝量BMRs(=(性別及び年齢に対応する基礎代謝基準値)×(体重))の演算。ここで、性別及び年齢に対応する基礎代謝基準値とは、非特許文献1に記載されている厚生労働省策定によるデータ(図6)によるものである。
c)体格指数BMI(=体重(kg)÷身長(m)÷身長(m))の演算。
d)補正した基礎代謝量BMR(=BMRs+a×BMI+b、ただし、a、b:図5に示す相関関係によって導き出された定数)の演算。
e)推定エネルギー必要量(=BMR×身体活動レベル)の演算。
【0032】
入力スイッチ13、外部記憶装置16及びマイクロコンピュータ18による構成は、基礎代謝量取得手段、体格指数取得手段、身体活動レベル取得手段及び個人的情報取得手段に該当する。また、マイクロコンピュータ18による構成は、基礎代謝量補正演算式記憶手段、基礎代謝量補正手段、推定エネルギー必要量演算手段、基礎代謝基準値選定手段、基礎代謝量演算手段及び体格指数演算手段に該当する。
【0033】
次に、図4に示すフローチャートを主に用いて、本発明に係わる推定エネルギー必要量演算装置の操作及び動作について説明する。
【0034】
図4のフローチャートによる流れによると、まず、ON/OFFスイッチ11が押されると、電力供給回路12において、電気系統各部に電力を供給し、装置が作動状態となる。そして、マイクロコンピュータ18において、利用者の個人的情報が過去に設定されているか否か(外部記憶装置16に利用者の個人的情報を記憶しているか否か)の判定をする(ステップS1)。
【0035】
ここで、個人的情報が過去に設定されていない場合には(ステップS1でNO)、表示器17において、個人的情報(性別、年齢、身長、体重、身体活動レベル)についての入力画面を表示する。そして、入力スイッチ13において、利用者の個人的情報が入力されると、外部記憶装置16において、この入力された利用者の個人的情報を記憶する(ステップS2)。
【0036】
このステップS2の後、又はステップS1で個人的情報が過去に設定されている場合(ステップS1でYES)には、マイクロコンピュータ18において、外部記憶装置16に記憶した利用者の個人的情報(性別、年齢)に対応する基礎代謝基準値を図6のデータから選び出し、この選び出した基礎代謝基準値に、外部記憶装置16に記憶した利用者の個人的情報(体重)を乗じて基礎代謝基準値・性別・年齢・体重に基づく基礎代謝量を求める。
【0037】
次いで、マイクロコンピュータ18において、外部記憶装置16に記憶した利用者の個人的情報(体重、身長)を、BMI=体重(kg)÷身長(m)÷身長(m)の式に代入して体格指数BMIを演算する。
【0038】
次いで、マイクロコンピュータ18において、先に演算した基礎代謝基準値・性別・年齢・体重に基づく基礎代謝量BMRsと体格指数BMIとを、BMR=BMRs+a×BMI+bの式に代入して補正した基礎代謝量BMRを演算する(ステップS3)。
【0039】
続いて、マイクロコンピュータ18において、外部記憶装置16に記憶した利用者の個人的情報(身体活動レベル)と先に演算した補正した基礎代謝量BMRとを、推定エネルギー必要量=BMR×身体活動レベルの式に代入して推定エネルギー必要量を演算する(ステップS4)。
【0040】
続いて、対象物(重量物)が載せ皿19aに載せられると、重量センサ14おいて、対象物に基づく電圧を検出し、荷重検出回路15において、この検出した電圧を増幅した後デジタル変換し、マイクロコンピュータ18において、変換された出力に基づいて対象物重量を演算する(ステップS5)。
【0041】
続いて、マイクロコンピュータ18において、その他各種エネルギー量を演算し(ステップS6)、表示器17において、推定エネルギー必要量、対象物重量、その他各種エネルギー量等を表示し(ステップS7)、一連の動作処理を終了する。
【産業上の利用可能性】
【0042】
上述した実施例における推定エネルギー必要量演算装置は、載せ皿19aに対象物を載せた際の重量を測定できる形態としたが、本発明に係る推定エネルギー必要量演算装置は、載せ台に人が乗った際の体重を測定できる形態としても実施可能である。なお、この場合には、体重は、入力に代わって、測定によるものが、基礎代謝基準値・性別・年齢・体重に基づく基礎代謝量や体格指数を求めるための基礎として用いられることになる。
【0043】
また、上述した実施例における推定エネルギー必要量演算装置は、重量センサー及び荷重検出回路を備え、載せ皿に載せた対象物の重量を測定できる形態としたが、本発明に係る推定エネルギー必要量演算装置は、重量センサー及び荷重検出回路を備えない形態であっても実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】推定エネルギー必要量演算装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図2】推定エネルギー必要量演算装置の外観について示す外観図であり、(a)は上面図、(b)は横面図である。
【図3】推定エネルギー必要量演算装置の構造的構成を示すブロック図である。
【図4】推定エネルギー必要量演算装置の操作及び動作処理の流れについて示すフローチャートである。
【図5】実際に測定した基礎代謝量と基礎代謝基準値、性別、年齢及び体重に基づく基礎代謝量との差と体格指数との相関関係を示すグラフであり、(a)は男性の場合のグラフ、(b)は女性の場合のグラフである。
【図6】性別及び年齢に対応する基礎代謝基準値を示すデータ(厚生労働省策定)によるものである。
【符号の説明】
【0045】
1 基礎代謝量取得手段
2 体格指数取得手段
3 基礎代謝量補正演算式記憶手段
4 基礎代謝量補正手段
5 身体活動レベル取得手段
6 推定エネルギー必要量演算手段
11 ON/OFFスイッチ
12 電力供給回路
13 入力スイッチ
13a 前後左右スイッチ
13b 戻るスイッチ
13c 決定スイッチ
14 重量センサ
15 荷重検出回路
16 外部記憶装置
17 表示器
18 マイクロコンピュータ
19 外体
19a 載せ皿
19b 外装ケース





 

 


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