(57)【要約】【課題】カロリー消費量の測定装置を提供すること。【解決手段】運動時間中の第１時点での前記ユーザの第１心拍数を検知し、運動時間中の第２時点でのユーザの第２心拍数を検知するパルス入力部と、検知された第１心拍数、第２心拍数、ユーザの安静時の心拍数および、ユーザの年齢、性別、体重、身長ならびに体脂肪率のうち、少なくとも何れか１つを使用してカロリー消費量を計算するコントローラとを備え、パルス入力部は、第１時点と第２時点との間は、心拍数を検知しないことを特徴とするカロリー消費量の測定装置。【選択図】図１
2006110361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザのカロリー消費量を測定する測定装置であって、
運動時間中の第１時点での前記ユーザの第１心拍数を検知し、前記運動時間中の第２時点での前記ユーザの第２心拍数を検知するパルス入力部と、
前記検知された第１心拍数、第２心拍数、前記ユーザの安静時の心拍数および、前記ユーザの年齢、性別、体重、身長ならびに体脂肪率のうち少なくとも１つを使用してカロリー消費量を計算するコントローラと、を備え、
前記パルス入力部は、前記第１時点と前記第２時点との間は、心拍数を検知しないこと、
を特徴とするカロリー消費量の測定装置。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記第１心拍数および前記第２心拍数を利用して、前記運動時間中の心拍数の変化率を計算すること、
を特徴とする請求項１に記載のカロリー消費量の測定装置
【請求項３】
前記コントローラは、
前記運動時間の開始時点から、前記ユーザの心拍数が前記第１心拍数から前記第２心拍数に変化する時点までの第１区間で、第１心拍数の変化率を有する第１カロリー消費成分と、
前記第１区間の後から、前記ユーザの心拍数が、前記第２心拍数である時間中の第２区間で、第２心拍数の変化率を有する第２カロリー消費成分とを計算すること、
を特徴とする請求項２に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項４】
前記第１区間は、前記運動時間の１０％であり、前記第２区間は、前記運動時間の９０％であること、
を特徴とする請求項３に記載のカロリー消費量の測定装置
【請求項５】
前記コントローラは、
前記第１心拍数および前記第２心拍数を利用して、第１カロリー消費率および第２カロリー消費率をそれぞれ計算し、
前記運動時間中の心拍数が一定でないウォームアップ時間におけるカロリー消費量を計算するために、前記計算された第１カロリー消費率と第２カロリー消費率との差を計算すること、
を特徴とする請求項１に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項６】
前記コントローラは、
前記ウォームアップ時間中のカロリー消費率が一定の割合で増加したとして、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費率の変化率を計算すること、
を特徴とする請求項５に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記第１カロリー消費率と前記２カロリー消費率との差を前記ウォームアップ時間で割って、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費率の変化率を計算すること、
を特徴とする請求項６に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項８】
前記コントローラは、
前記第２心拍数を利用して第２カロリー消費率を計算し、前記ユーザが睡眠から目覚めたときの安静時における心拍数を利用して正常カロリー消費率を計算し、心拍数が一定でないウォームアップ時間後の心拍数が一定している維持区間に対して、前記計算された第２カロリー消費率と正常カロリー消費率との差を計算することを特徴とする請求項１に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項９】
前記維持区間のカロリー消費率の変化率は、０であること、
を特徴とする請求項８に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、
前記第１心拍数を利用して第１カロリー消費率を計算し、心拍数が一定でないウォームアップ時間に対して、前記第１カロリー消費率と前記第２カロリー消費率との差を計算すること、
を特徴とする請求項９に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、
前記運動時間に対して、前記第１消費率と前記正常カロリー消費率との差を計算すること、
を特徴とする請求項１０に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項１２】
前記ウォームアップ時間は、前記運動時間の１０％とし、前記ウォームアップ時間後の前記第２時点までは、前記運動時間の９０％とすること、
を特徴とする請求項１１に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項１３】
前記コントローラは、
次の数式を利用して、前記安静時のカロリー消費量である正常カロリー消費成分、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費量であるウォームアップカロリー消費成分および前記ウォームアップ時間後の前記第２時点までのカロリー消費量である運動カロリー消費成分を計算すること、
を特徴とする請求項１２に記載のカロリー消費量の測定装置。
・正常カロリー消費成分＝Ｔ×Ｙ0、
・ウォームアップカロリー消費成分＝(Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))×０.５、
・運動カロリー消費成分＝(９Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))、
・Ｙ0＝０.０１８０８×(Ｘ(１)−Ａ＋２０.２５)＋Ｃ、
・Ｙ1(１)＝Ｂm×(Ｘ(１)−Ａ)＋Ｃ＋０.３６４５、
・Ｙ1(２)＝Ｂm×(Ｘ(２)−Ａ)＋Ｃ＋０.３６４５、
・Ｂm＝０.０１０９×(ＬＢＭ／Ｈ2)−０.００２３×(％ＦＡＴ)−０.０００７×(ａｇｅ)−０.０２１１、
なお、前記数式において、Ｘ(１)は前記第１心拍数であり、Ｘ(２)は前記第２心拍数であり、Ａは前記ユーザの安静時の心拍数であり、Ｃは１分当たりの基礎代謝量であり、Ｔは運動時間であり、ＬＢＭは体脂肪量であり、Ｈは身長であり、％ＦＡＴは体脂肪率であり、ａｇｅは年齢である。
【請求項１４】
前記コントローラは、
次の数式を利用して、前記安静時のカロリー消費量である正常カロリー消費成分、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費量であるウォームアップカロリー消費成分および前記ウォームアップ時間後の前記第２時点までのカロリー消費量である運動カロリー消費成分を計算すること、
を特徴とする請求項１２に記載のカロリー消費量の測定装置。
・正常カロリー消費成分＝Ｔ×Ｙ０、
・ウォームアップカロリー消費成分＝(Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))×０.５、
・運動カロリー消費成分＝(９Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))、
・Ｙ0＝０.００８９５×(Ｘ(１)−Ａ＋２０.２５)＋Ｃ、
・Ｙ1(１)＝Ｂf×(Ｘ(１)−Ａ)＋Ｃ＋０.１８１２、
・Ｙ1(２)＝Ｂf×(Ｘ(２)−Ａ)＋Ｃ＋０.１８１２、
・Ｂf＝０.０１４０×(ＬＢＭ／Ｈ2)−０.００１２×(％ＦＡＴ)−０.１２５４、
なお、前記数式において、Ｘ(１)は前記第１心拍数であり、Ｘ(２)は前記第２心拍数であり、Ａは前記ユーザの安静時の心拍数であり、Ｃは１分当たり基礎代謝量であり、Ｔは運動時間であり、ＬＢＭは体脂肪量であり、Ｈは身長であり、％ＦＡＴは体脂肪率であり、ａｇｅは年齢である。
【請求項１５】
前記測定装置に接続されたメモリに保存されているオーディオおよび／またはビデオデータを再生するプロセッサを、少なくとも１つ以上さらに備えること、
を特徴とする請求項１２に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項１６】
前記プロセッサは、
ＭＰＥＧ標準とウィンドーメディア標準とによって符号化されたデータのうち、選択可能なフォーマットに符号化されたオーディオおよび／またはビデオデータを復号化して出力すること、
を特徴とする請求項１５に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項１７】
ハウジングと、
前記プロセッサに電源を供給するバッテリーと、をさらに備え、
前記コントローラは、前記ハウジング内に配置され、
前記パルス入力部は、前記ユーザの指先を収容可能な部分を含むことを特徴とする請求項１２に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項１８】
前記第１時点は、前記運動時間が開始される時点であり、前記第２時点は、前記運動時間が終了する時点であること、
を特徴とする請求項１に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項１９】
前記測定装置は、
携帯可能な携帯用電子機器として構成されること、
を特徴とする請求項１８に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項２０】
前記コントローラは、
前記第１時点および前記第２時点以外の運動時間では、前記ユーザが前記パルス入力部を使用して心拍数を測定しないようにするために、
前記第１時点に、前記ユーザに前記パルス入力部を利用して前記第１心拍数を測定するように促し、前記第２時点に、前記ユーザに前記パルス入力部を利用して前記第２心拍数を測定するように促すこと、
を特徴とする請求項１に記載のカロリー消費量の測定装置。
【請求項２１】
ユーザのカロリー消費量を測定する方法であって、
運動時間中の第１時点におけるユーザの第１心拍数と、前記運動時間中の第２時点における前記ユーザの第２心拍数とを検知するステップと、
前記検知された第１心拍数、第２心拍数、前記ユーザの安静時の心拍数および、前記ユーザの年齢、性別、体重、身長ならびに体脂肪率のうち少なくとも１つを利用して前記運動時間中のカロリー消費量を計算するステップと、を含むことを特徴とするカロリー消費量の測定方法。
【請求項２２】
前記カロリー消費量を計算するステップは、
前記運動時間中に消費されたカロリーに対応する成分を決定するステップを含み、
前記成分は、前記第１時点と前記第２時点との間で異なる心拍数の変化率を有することを特徴とする請求項２１に記載のカロリー消費量の測定方法。
【請求項２３】
前記成分を決定するステップは、
前記運動時間の開始時点から前記ユーザの心拍数が、前記第１心拍数から前記第２心拍数に変化する時点までの第１区間で消費される第１カロリー消費成分を決定するステップと、
前記第１区間の後から前記ユーザの心拍数が、前記第２心拍数である時間中の第２区間で消費される第２カロリー消費成分を決定するステップと、を含むこと、
を特徴とする請求項２２に記載のカロリー消費量の測定方法。
【請求項２４】
前記第１区間は、前記運動時間の１０％とし、前記第２区間は、前記運動時間の９０％とすること、
を特徴とする請求項２３に記載のカロリー消費量の測定方法。
【請求項２５】
前記カロリー消費量を計算するステップは、
前記第１心拍数および前記第２心拍数を利用して、第１カロリー消費率および第２カロリー消費率をそれぞれ計算するステップと、
前記運動時間中の心拍数が一定でないウォームアップ時間で前記計算された第１カロリー消費率と第２カロリー消費率との差を計算して、前記ウォームアップ時間のカロリー消費量であるウォームアップカロリー消費成分を決定するステップと、を含むこと、
を特徴とする請求項２１に記載のカロリー消費量の測定方法。
【請求項２６】
前記ウォームアップカロリー消費成分を決定するステップは、
前記ウォームアップ時間中のカロリー消費率が一定の割合で増加したとして、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費率の変化率を計算するステップを含むこと、
を特徴とする請求項２５に記載のカロリー消費量の測定方法。
【請求項２７】
前記変化率は、
前記第１カロリー消費率と前記第２カロリー消費率との差を前記ウォームアップ時間で割ったものであること、
を特徴とする請求項２６に記載のカロリー消費量の測定方法。
【請求項２８】
前記カロリー消費量を計算するステップは、
前記第２心拍数を利用して、第２カロリー消費率を計算するステップと、
前記ユーザが最初に睡眠から覚める時の安静時の心拍数を利用して正常カロリー消費率を計算するステップと、
前記心拍数が一定でないウォームアップ時間後の心拍数が一定である維持区間に対して、前記計算された第２カロリー消費率と正常カロリー消費率との差を計算して、前記維持区間のカロリー消費量である運動カロリー消費成分を決定するステップと、を含むこと、
を特徴とする請求項２１に記載のカロリー消費量の測定方法。
【請求項２９】
前記維持区間のカロリー消費率の変化率は、０であることを特徴とする請求項２８に記載のカロリー消費量の測定方法。
【請求項３０】
前記カロリー消費量を計算するステップは、
前記第１心拍数を利用して、第１カロリー消費率を計算するステップと、
前記心拍数が一定でないウォームアップ時間に対して、前記計算された第１カロリー消費率と前記第２カロリー消費率との差を計算して、前記ウォームアップ時間のカロリー消費量であるウォームアップカロリー消費成分を決定するステップと、をさらに含むこと、
を特徴とする請求項２９に記載のカロリー消費量の測定方法。
【請求項３１】
前記カロリー消費量を計算するステップは、
前記運動時間に対して前記第１カロリー消費率と前記正常カロリー消費率との差を計算して、前記安静時のカロリー消費量である正常カロリー消費成分を決定するステップをさらに含むこと、
を特徴とする請求項３０に記載のカロリー消費量の測定方法。
【請求項３２】
前記ウォームアップ時間は、前記運動時間の１０％とし、前記ウォームアップ時間後の前記第２時点までは、前記運動時間の９０％とすること、
を特徴とする請求項３１に記載のカロリー消費量の測定方法。
【請求項３３】
前記カロリー消費量を計算するステップは、
前記ユーザの性別を決定するステップと、
前記決定された性別によって、次の数式を利用して、前記安静時のカロリー消費量である正常カロリー消費成分、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費量であるウォームアップカロリー消費成分および前記ウォームアップ時間後の前記第２時点までのカロリー消費量である運動カロリー消費成分を計算するステップと、を含むことを特徴とする請求項３２に記載のカロリー消費量の測定方法。
・正常カロリー消費成分＝Ｔ×Ｙ０、
・ウォームアップカロリー消費成分＝(Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))＊０.５、
・運動カロリー消費成分＝(９Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))、
・Ｙ0＝０.０１８０８×(Ｘ(１)−Ａ＋２０.２５)＋Ｃ、
・Ｙ1(１)＝Ｂm×(Ｘ(１)−Ａ)＋Ｃ＋０.３６４５、
・Ｙ1(２)＝Ｂm×(Ｘ(２)−Ａ)＋Ｃ＋０.３６４５、
・Ｂm＝０.０１０９×(ＬＢＭ／Ｈ2)−０.００２３×(％ＦＡＴ)−０.０００７×(ａｇｅ)−０.０２１１；
前記数式において、Ｘ(１)は前記第１心拍数であり、Ｘ(２)は前記第２心拍数であり、Ａは前記ユーザの安静時の心拍数であり、Ｃは１分当たりの基礎代謝量であり、Ｔは運動時間であり、ＬＢＭは体脂肪量であり、Ｈは身長であり、％ＦＡＴは体脂肪率であり、ａｇｅは年齢である。
【請求項３４】
前記カロリー消費量を計算するステップは、
前記ユーザの性別を決定するステップと、
前記決定された性別によって、次の数式を利用して、前記安静時のカロリー消費量である正常カロリー消費成分、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費量であるウォームアップカロリー消費成分および前記ウォームアップ時間後の前記第２時点までのカロリー消費量である運動カロリー消費成分を計算するステップと、を含むことを特徴とする請求項３２に記載のカロリー消費量の測定方法。
・正常カロリー消費成分＝Ｔ×Ｙ０、
・ウォームアップカロリー消費成分＝(Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))×０.５、
・運動カロリー消費成分＝(９Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))、
・Ｙ0＝０.００８９５×(Ｘ(１)−Ａ＋２０.２５)＋Ｃ、
・Ｙ1(１)＝Ｂf×(Ｘ(１)−Ａ)＋Ｃ＋０.１８１２、
・Ｙ1(２)＝Ｂf×(Ｘ(２)−Ａ)＋Ｃ＋０.１８１２、
・Ｂf＝０.０１４０×(ＬＢＭ／Ｈ2)−０.００１２×(％ＦＡＴ)−０.１２５４、
前記数式において、Ｘ(１)は前記第１心拍数であり、Ｘ(２)は前記第２心拍数であり、Ａは前記ユーザの安静時の心拍数であり、Ｃは１分当たりの基礎代謝量であり、Ｔは運動時間であり、ＬＢＭは体脂肪量であり、Ｈは身長であり、％ＦＡＴは体脂肪率であり、ａｇｅは年齢である。
【請求項３５】
請求項２１ないし請求項３４のいずれか１項に記載の方法を、コンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カロリー消費量の測定技術に係り、特に、カロリー消費量の測定装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、カロリー消費量の測定には２つの方法がある。第１の方法は、人間の体から排出される熱を測定する直接的な方法である。第２の方法は、特許文献１に記述されたような心拍数を使用して、カロリーを予想する間接的な方法である。しかし、前記間接的な方法を使用して、カロリー消費量を測定する時には、一般的に、別個の器具や装置が必要である。そして、この場合は、別個の器具や装置は、カロリー消費量は、カロリー消費量のみを測定するのでないビジョン用の携帯用装置や一般的な装置であるので、非実用的である。また、特許文献１に記述された間接的な測定方法は、運動する間に心拍数の継続的な測定を必要とするので、制限された記憶容量を有する一般的なまたは携帯可能な装置においては、実用的にも望ましくもない。
【特許文献１】特開平０２−０８００２９号公報（請求項１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明が解決しようとする技術的課題は、カロリー消費量の測定装置およびその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を達成するための本発明によるカロリー消費量の測定装置は、ユーザのカロリー消費量を測定する測定装置であって、運動時間中の第１時点での前記ユーザの第１心拍数を検知し、前記運動時間中の第２時点での前記ユーザの第２心拍数を検知するパルス入力部と、前記検知された第１心拍数、第２心拍数、前記ユーザの安静時の心拍数、および、前記ユーザの年齢、性別、体重、身長ならびに体脂肪率のうち、少なくとも何れか１つを使用してカロリー消費量を計算するコントローラとを備え、前記パルス入力部は、前記第１時点と前記第２時点との間は、心拍数を検知しないことを特徴としている。
【０００５】
また、前記コントローラは、前記第１心拍数および前記第２心拍数を利用して、前記運動時間中の心拍数の変化率を計算することが望ましい。
【０００６】
また、前記コントローラは、前記運動時間の開始時点から、前記ユーザの心拍数が前記第１心拍数から前記第２心拍数に変化する時点までの第１区間で、第１心拍数の変化率を有する第１カロリー消費成分と、前記第１区間の後から、前記ユーザの心拍数が、前記第２心拍数である時間中の第２区間で、第２心拍数の変化率を有する第２カロリー消費成分とを計算することが望ましい。
【０００７】
また、前記第１区間は、前記運動時間の１０％であり、前記第２区間は、前記運動時間の９０％であることが望ましい。
【０００８】
また、前記コントローラは、前記第１心拍数および前記第２心拍数を利用して、第１カロリー消費率および第２カロリー消費率をそれぞれ計算し、前記運動時間中の心拍数が一定でないウォームアップ時間におけるカロリー消費量を計算するために、前記計算された第１カロリー消費率と第２カロリー消費率との差を計算することが望ましい。
【０００９】
また、前記コントローラは、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費率が一定の割合で増加したとして、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費率の変化率を計算することが望ましい。
【００１０】
また、前記コントローラは、前記第１カロリー消費率と前記２カロリー消費率との差を前記ウォームアップ時間で割って、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費率の変化率を計算することが望ましい。
【００１１】
また、前記コントローラは、前記第２心拍数を利用して第２カロリー消費率を計算し、前記ユーザが睡眠から目覚めたときの安静時における心拍数を利用して正常カロリー消費率を計算し、心拍数が一定でないウォームアップ時間後の心拍数が一定している維持区間に対して、前記計算された第２カロリー消費率と正常カロリー消費率との差を計算することが望ましい。
【００１２】
また、前記維持区間のカロリー消費率の変化率は、０であることが望ましい。
【００１３】
また、前記コントローラは、前記第１心拍数を利用して第１カロリー消費率を計算し、心拍数が一定でないウォームアップ時間に対して、前記第１カロリー消費率と前記第２カロリー消費率との差を計算することが望ましい。
【００１４】
また、前記コントローラは、前記運動時間に対して、前記第１消費率と前記正常カロリー消費率との差を計算することが望ましい。
【００１５】
また、前記ウォームアップ時間は、前記運動時間の１０％とし、前記ウォームアップ時間後の前記第２時点までは、前記運動時間の９０％とすることが望ましい。
【００１６】
また、前記コントローラは、次の数式を利用して、前記安静時のカロリー消費量である正常カロリー消費成分、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費量であるウォームアップカロリー消費成分および前記ウォームアップ時間後の前記第２時点までのカロリー消費量である運動カロリー消費成分を計算することが望ましい。
・正常カロリー消費成分＝Ｔ×Ｙ0、
・ウォームアップカロリー消費成分＝(Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))×０.５、
・運動カロリー消費成分＝(９Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))、
・Ｙ0＝０.０１８０８×(Ｘ(１)−Ａ＋２０.２５)＋Ｃ、
・Ｙ1(１)＝Ｂm×(Ｘ(１)−Ａ)＋Ｃ＋０.３６４５、
・Ｙ1(２)＝Ｂm×(Ｘ(２)−Ａ)＋Ｃ＋０.３６４５、
・Ｂm＝０.０１０９×(ＬＢＭ／Ｈ2)−０.００２３×(％ＦＡＴ)−０.０００７×(ａｇｅ)−０.０２１１、
なお、前記数式において、Ｘ(１)は前記第１心拍数であり、Ｘ(２)は前記第２心拍数であり、Ａは前記ユーザの安静時の心拍数であり、Ｃは１分当たりの基礎代謝量であり、Ｔは運動時間であり、ＬＢＭは体脂肪量であり、Ｈは身長であり、％ＦＡＴは体脂肪率であり、ａｇｅは年齢である。
【００１７】
また、前記コントローラは、次の数式を利用して、前記安静時のカロリー消費量である正常カロリー消費成分、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費量であるウォームアップカロリー消費成分および前記ウォームアップ時間後の前記第２時点までのカロリー消費量である運動カロリー消費成分を計算することが望ましい。
・正常カロリー消費成分＝Ｔ×Ｙ０、
・ウォームアップカロリー消費成分＝(Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))×０.５、
・運動カロリー消費成分＝(９Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))、
・Ｙ0＝０.００８９５×(Ｘ(１)−Ａ＋２０.２５)＋Ｃ、
・Ｙ1(１)＝Ｂf×(Ｘ(１)−Ａ)＋Ｃ＋０.１８１２、
・Ｙ1(２)＝Ｂf×(Ｘ(２)−Ａ)＋Ｃ＋０.１８１２、
・Ｂf＝０.０１４０×(ＬＢＭ／Ｈ2)−０.００１２×(％ＦＡＴ)−０.１２５４、
なお、前記数式において、Ｘ(１)は前記第１心拍数であり、Ｘ(２)は前記第２心拍数であり、Ａは前記ユーザの安静時の心拍数であり、Ｃは１分当たり基礎代謝量であり、Ｔは運動時間であり、ＬＢＭは体脂肪量であり、Ｈは身長であり、％ＦＡＴは体脂肪率であり、ａｇｅは年齢である。
【００１８】
また、前記測定装置は、前記測定装置に接続されたメモリに保存されているオーディオおよび／またはビデオデータを再生するプロセッサを、少なくとも１つ以上さらに備えることが望ましい。
【００１９】
また、前記プロセッサは、ＭＰＥＧ標準とウィンドーメディア標準とによって符号化されたデータのうち、選択可能なフォーマットに符号化されたオーディオおよび／またはビデオデータを復号化して出力することが望ましい。
【００２０】
また、前記測定装置は、ハウジングと、前記プロセッサに電源を供給するバッテリーと、をさらに備え、前記コントローラは、前記ハウジング内に配置され、前記パルス入力部は、前記ユーザの指先を収容可能な部分を含むことが望ましい。
【００２１】
また、前記第１時点は、前記運動時間が開始される時点であり、前記第２時点は、前記運動時間が終了する時点であることが望ましい。
【００２２】
また、前記測定装置は、携帯可能な携帯用電子機器として構成されることが望ましい。
【００２３】
また、前記コントローラは、前記第１時点および前記第２時点以外の運動時間では、前記ユーザが前記パルス入力部を使用して心拍数を測定しないようにするために、前記第１時点に、前記ユーザに前記パルス入力部を利用して前記第１心拍数を測定するように促し、前記第２時点に、前記ユーザに前記パルス入力部を利用して前記第２心拍数を測定するように促すことが望ましい。
【００２４】
さらに、前記課題を達成するための本発明によるカロリー消費量の測定方法は、ユーザのカロリー消費量を測定する方法であって、運動時間中の第１時点におけるユーザの第１心拍数と、前記運動時間中の第２時点における前記ユーザの第２心拍数とを検知するステップと、前記検知された第１心拍数、第２心拍数、前記ユーザの安静時の心拍数および、前記ユーザの年齢、性別、体重、身長ならびに体脂肪率のうち何れか１つを利用して前記運動時間中のカロリー消費量を計算するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、前記カロリー消費量を計算するステップは、前記運動時間中に消費されたカロリーに対応する成分を決定するステップを含み、前記成分は、前記第１時点と第２時点との間で異なる心拍数の変化率を有することを特徴とする。
【００２６】
また、前記成分を決定するステップは、前記運動時間の開始時点から前記ユーザの心拍数が、前記第１心拍数から前記第２心拍数に変化する時点までの第１区間で消費される第１カロリー消費成分を決定するステップと、前記第１区間後から前記ユーザの心拍数が、前記第２心拍数である時間中の第２区間で消費される第２カロリー消費成分を決定するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２７】
また、前記第１区間は、前記運動時間の１０％とし、前記第２区間は、前記運動時間の９０％とすることを特徴とする。
【００２８】
また、前記カロリー消費量を計算するステップは、前記第１心拍数および前記第２心拍数を利用して、第１カロリー消費率および第２カロリー消費率をそれぞれ計算するステップと、前記運動時間中の心拍数が一定でないウォームアップ時間で前記計算された第１カロリー消費率と第２カロリー消費率との差を計算して、前記ウォームアップ時間のカロリー消費量のウォームアップカロリー消費成分を決定するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２９】
また、前記ウォームアップカロリー消費成分を決定するステップは、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費率が一定の割合で増加したとして、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費率の変化率を計算するステップを含むことを特徴とする。
【００３０】
また、前記変化率は、前記第１カロリー消費率と前記第２カロリー消費率との差を前記ウォームアップ時間で割ったものであるを特徴とする。
また、前記カロリー消費量を計算するステップは、前記第２心拍数を利用して、第２カロリー消費率を計算するステップと、前記ユーザが最初に睡眠から覚める時の安静時の心拍数を利用して正常カロリー消費率を計算するステップと、前記心拍数が一定でないウォームアップ時間後の心拍数が一定である維持区間に対して、前記計算された第２カロリー消費率と正常カロリー消費率との差を計算して、前記維持区間のカロリー消費量である運動カロリー消費成分を決定するステップと、を含むことを特徴とする。
【００３１】
また、前記カロリー消費量を計算するステップは、前記第１心拍数を利用して、第１カロリー消費率を計算するステップと、前記心拍数が一定でないウォームアップ時間に対して、前記計算された第１カロリー消費率と前記第２カロリー消費率との差を計算して、前記ウォームアップ時間のカロリー消費量であるウォームアップカロリー消費成分を決定するステップと、をさらに含むことを特徴とする。
【００３２】
また、前記カロリー消費量を計算するステップは、前記運動時間に対して前記第１カロリー消費率と前記正常カロリー消費率との差を計算して、前記安静時のカロリー消費量である正常カロリー消費成分を決定するステップをさらに含むことを特徴とする。
【００３３】
また、前記ウォームアップ時間は、前記運動時間の１０％とし、前記運動時間中の前記ウォームアップ時間後の前記第２時点までは、前記運動時間の９０％とすることを特徴とする。
【００３４】
また、前記カロリー消費量を計算するステップは、前記ユーザの性別を決定するステップと、前記決定された性別によって、次の数式を利用して、前記安静時のカロリー消費量である正常カロリー消費成分、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費量であるウォームアップカロリー消費成分および前記ウォームアップ時間後の前記第２時点までのカロリー消費量である運動カロリー消費成分を計算するステップと、を含むことが望ましい。
・正常カロリー消費成分＝Ｔ×Ｙ0、
・ウォームアップカロリー消費成分＝(Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))×０.５、
・運動カロリー消費成分＝(９Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))、
・Ｙ0＝０.０１８０８×(Ｘ(１)−Ａ＋２０.２５)＋Ｃ、
・Ｙ1(１)＝Ｂm×(Ｘ(１)−Ａ)＋Ｃ＋０.３６４５、
・Ｙ1(２)＝Ｂm×(Ｘ(２)−Ａ)＋Ｃ＋０.３６４５、
・Ｂm＝０.０１０９×(ＬＢＭ／Ｈ2)−０.００２３×(％ＦＡＴ)−０.０００７×(ａｇｅ)−０.０２１１；
前記数式において、Ｘ(１)は前記第１心拍数であり、Ｘ(２)は前記第２心拍数であり、Ａは前記ユーザの安静時の心拍数であり、Ｃは１分当たりの基礎代謝量であり、Ｔは運動時間であり、ＬＢＭは体脂肪量であり、Ｈは身長であり、％ＦＡＴは体脂肪率であり、ａｇｅは年齢である。
【００３５】
また、前記カロリー消費量を計算するステップは、前記ユーザの性別を決定するステップと、前記決定された性別によって、次の数式を利用して、前記安静時のカロリー消費量である正常カロリー消費成分、前記ウォームアップ時間中のカロリー消費量であるウォームアップカロリー消費成分および前記ウォームアップ時間後の前記第２時点までのカロリー消費量である運動カロリー消費成分を計算するステップと、を含むことが望ましい。
・正常カロリー消費成分＝Ｔ×Ｙ０、
・ウォームアップカロリー消費成分＝(Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))×０.５、
・運動カロリー消費成分＝(９Ｔ／１０)×(Ｙ1(２)−Ｙ1(１))、
・Ｙ0＝０.００８９５×(Ｘ(１)−Ａ＋２０.２５)＋Ｃ、
・Ｙ1(１)＝Ｂf×(Ｘ(１)−Ａ)＋Ｃ＋０.１８１２、
・Ｙ1(２)＝Ｂf×(Ｘ(２)−Ａ)＋Ｃ＋０.１８１２、
・Ｂf＝０.０１４０×(ＬＢＭ／Ｈ2)−０.００１２×(％ＦＡＴ)−０.１２５４、
前記数式において、Ｘ(１)は前記第１心拍数であり、Ｘ(２)は前記第２心拍数であり、Ａは前記ユーザの安静時の心拍数であり、Ｃは１分当たりの基礎代謝量であり、Ｔは運動時間であり、ＬＢＭは体脂肪量であり、Ｈは身長であり、％ＦＡＴは体脂肪率であり、ａｇｅは年齢である。
【００３６】
そして、前記したカロリー消費量の測定方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によるカロリー消費量の測定装置およびその方法によれば、運動前および運動後の心拍数を測定することによって、簡単にカロリー消費量を測定できる。
また、運動中にカロリー消費量を測定することによって、ユーザに最適な運動量と運動時間とを知らせることができる。
また、他の携帯用プラットホームまたは非携帯用プラットホームに前記カロリー消費量の測定装置を適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態について、添付した図面を参照しつつ、詳しく説明する。
【００３９】
図１は、本発明の実施形態に係るカロリー測定装置の正面図である、本実施形態のカロリー測定装置１００は、脈拍測定装置１２０を配置した本体１１０を含む。図１に示すように、脈拍測定装置１２０は、指の脈拍を測定する。被測定者の指は、脈拍測定装置１２０押し当てられて脈拍（すなわち、心拍数）が測定される。ここで、脈拍測定装置１２０としては、脈拍測定装置１２０に置かれた指から、脈拍に基づいた信号を生成するために、フォトプレティスログラフィを採択した光学信号を使用する。
【００４０】
脈拍測定装置１２０は、指の形状に合せて製作される。
また、他のメカニズムを用いて脈拍を検知することもできる。また、本実施形態のように脈拍測定装置１２０が、常時本体１１０に連結されるものだけでなく、本体１１０から分離され、かつ検知された脈動をカロリー測定装置１００に伝送するためにカロリー測定装置１００に接続された構成とすることもできる。なお、脈拍測定装置１２０は、特許請求の範囲のパルス入力部に相当する。
【００４１】
さらに、カロリー測定装置１００は、表示部１３０を含み、この表示部１３０には、測定されたカロリー値が表示される。なお、表示部１３０は、カロリー測定装置１００によって処理された他の情報も表示することができる。
【００４２】
制御部１４０は、カロリー測定装置１００の動作と関連した信号だけでなく、測定の開始および終了信号を入力するためにも使われる。
ここで、表示部１３０は、カロリー測定装置１００に必須の構成要素ではなく、制御部１４０も、必須の構成要素ではない。また、表示部１３０および制御部１４０は、カロリー測定装置１００に接続されて前記カロリー測定装置１００に信号を伝送すればよいため、分離して構成することもできる。さらに、制御部１４０を、タッチスクリーン機能を含む表示部１１０に含んで構成することもできる。
また、カロリー測定装置１００は、電源を供給するバッテリーを含んで構成することもできる。
【００４３】
また、カロリー測定装置１００は、さらに、デジタルオーディオプレイヤを備えてもよく、このようなデジタルオーディオプレイヤによると、ユーザが、ＭＰ３形式、ＷＭＶ形式、ＷＭＡ形式、そして、その他のフォーマットでエンコーディングされて録音されたオーディオを鑑賞することを可能とする。例えば、カロリー測定装置１００は、三星電子株式会社が開発、生産を行っているスポーツＹＥＰＰ＿ＹＰ−６０等で具現することができる。
【００４４】
これ以外のエンコーディングフォーマットのデジタルオーディオタイプであるポータブルデジタルレコーダのタイプにも適用可能である。
また、例えば、表示部１３０を圧縮されたビデオデータをディスプレイとして使用する、ポータブルＤＶＤプレイヤまたはポータブルデジタルビデオレコーダ（ＤＶＲＳ）にも適用可能であり、カロリー測定装置１００を、ビデオ再生用の表示部１１０を備えるレコーダに含んで構成することも可能である。さらに、カロリー測定装置１００は、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）またはスマートフォン等に含むこともできる。このスマートフォンは、ＰＤＡの機能、ＭＰ３プレイヤおよび携帯電話を１つのユニットに構成したものである。さらに、カロリー測定装置１００は、脈動と個人が消費したカロリーとを測定する単体の装置または腕時計等として具現することもできる。本発明は、移動式の装置として具現されるだけでなく、運動器具のような非移動式装置にも適用できる。
【００４５】
図２は、前記したカロリー測定装置１００をコンピュータに接続した状態を表す模式図である。図２に示すように、カロリー測定装置１００は、汎用あるいは特定用途のコンピュータ２００に接続されている。前記接続は、ＵＳＢまたはＩＥＥＥ１３９６による接続のような有線接続を通じて、コンピュータ２００に連結されたドッキングシステムを通じて、ブルートゥース（登録商標）、８０２.１１無線接続または他の無線標準を通じて接続される。
コンピュータ２００は、カロリー測定装置１００に保存されている測定された心拍数を取得し、その結果を表示部２１０に表示する。
【００４６】
ここで、表示部２１０に表示された画面例を図３に示す。図３に示したスポーツフィットネスマネジャー（表示画面）には、日付、運動時間、運動前後の心拍数およびそれぞれの特定の運動期間に対して消費したカロリーが集積して示されている。また、スポーツフィットネスマネジャーでは、日付によって消費されているカロリーを図表化し、誕生日入力に基づいたバイオリズムを表示することもできる。スポーツフィットネスマネジャーは、コンピュータ２００に含まれるソフトウェアを使用して具現され、カロリー消費情報を他の装置等に伝送することもできる。
なお、スポーツフィットネスマネジャーには、図３に示した特徴をすべて含む必要はなく、さらに、本発明において、必須の構成ではない。
【００４７】
本実施形態にかかるカロリー測定装置１００は、図４および図５に示した手順を実行する。図４において、ユーザは、カロリー測定装置１００に、プログラムの開始を入力することで、カロリー測定装置１００は、カロリー測定段階を開始する（Ｓ４１０）。Ｓ４２０で、ユーザは、自身の氏名、性別、年齢、体重、および身長を入力する。この入力した、性別、年齢、身長および体重は、主に体脂肪率を計算するために使われる。また、この体脂肪率を、直接入力することも可能である。
【００４８】
本実施形態では、性別、年齢、身長、および体重は、整数形式で入力される。ただし、これらの数字は、整数形式以外にも、小数点桁数を有する入力形態や分数を使用する入力形態を用いることも可能である。さらに、この情報は、カロリー測定装置１００の制御部１４０を使用して入力されるか、スポーツフィットネスマネジャーによって入力されるか、またはコンピュータ２００でのプログラムを通じて入力することができる。本実施形態において、氏名のようなすべての要素が入力される必要はない。しかし、ユーザの氏名の使用は、多数の人が同じカロリー測定装置１００を使用している場合を区別するために有用である。
【００４９】
Ｓ４３０で、ユーザの初期心拍数がチェックされる。ここで、安静時／正常心拍数を測定するために、ユーザは、脈拍測定装置１２０に指をおく。Ｓ４３０で、測定される正常心拍数は、Ｓ４２０において入力されてもよく、この正常心拍数は、運動する間に消費されたカロリーの計算に使われる。ユーザの正常心拍数は、ユーザが睡眠から覚めた後、かつ起きる前（ベッドから出る前）に測定される。なお、正常心拍数は、後記する図６の点Ｉで示される。
なお、このとき、カロリー測定装置１００は、表示画面や、ブザー音や、ランプなどを用いて、ユーザに脈拍の測定を促すことが望ましい。
【００５０】
本実施形態において、正常心拍数は、運動開始前に測定され、カロリー測定装置１００に保存される。また、本実施形態において、入力された性別、年齢、体重、身長および正常心拍数は、後段の手順で使用するため、カロリー測定装置１００のメモリに保存される。このようにメモリにデータを記憶しておくことで、ユーザは、Ｓ４３０での正常心拍数の測定、または性別、年齢、体重および身長の入力を、カロリー測定装置１００を使用する度に実施する必要がなくなる。また、カロリー測定装置１００の内部メモリにこれらのデータを保存する代わりに、正常心拍数、性別、年齢、体重、身長および氏名の要素のうち少なくとも１つ以上を、カロリー測定装置１００に挿入されるメモリカードのような外部メモリに保存され、かつ検索する構成としてもよい。
【００５１】
運動時間中に消費されるカロリーを測定しようとするときには、ユーザは、運動時間の開始時に脈拍を測定するために、自身の指を脈拍測定装置１２０の上に載せた状態で、例えば、制御部１４０上の開始ボタンを押す必要がある。Ｓ４４０で、カロリー測定装置１００は、指が脈拍測定装置１２０上に置かれているか否か、および制御部１４０の開始ボタンが押されているか否かを判断する。Ｓ４４０において、ユーザのカロリーが測定される運動時間を入力しようとするか否かを検知する。
【００５２】
もし、制御部１４０上の開始ボタンが押され、指が脈拍測定装置１２０（センサーとも呼ばれる）上に置かれれば、カロリー測定装置１００は、Ｓ４５０でカロリーを測定する。もし、指がセンサー上に置かれておらず、開始ボタンを押さなければ、カロリー測定作業が終了する。Ｓ４４０では、指が脈拍測定装置１２０上に置かれ、開始ボタンが押されることを要求するが、他の実施形態として、Ｓ４４０でカロリー測定装置１００は、開始ボタンが押されることなしに、ユーザの指がセンサー上で検知されたかに応じてＳ４５０のカロリー測定を実行してもよい。
【００５３】
図５を参照して、本実施形態によるＳ４５０について、さらに詳細に説明する。図５では、カロリー測定装置１００は、運動の開始前に脈拍を検知するために、脈拍測定装置１２０から脈拍信号の検知を開始する（Ｓ５１０）。このとき、カロリー測定装置１００は、表示画面や、ブザー音や、ランプなどを用いて、ユーザに脈拍の測定を促すことが望ましい。
【００５４】
比較として、運動前に測定された（Ｓ５２０）心拍数（すなわち、第１心拍数）は、図６に示した符号を通じて説明され、Ｓ４３０で測定された正常心拍数は、図６に示したように、点Ｉで測定される。
【００５５】
Ｓ５３０で、ユーザは運動を開始し、運動時間Ｔの計測が開始される。運動時間Ｔが過ぎた後に、ユーザは、再び指を脈拍測定装置１２０上において開始ボタンを押して、再びＳ５４０による心拍数を測定する。
なお、開始ボタンは唯一である必要はなく、幾つかのボタン（例えば、運動終了時専用の開始ボタン）を混同防止のために使うこともできる。また、ボタンではなくスイッチを使うこともできる。
【００５６】
指が脈拍測定装置１２０に置かれ、開始ボタンがＳ５４０で押されると、心拍数がＳ５５０で検知される。運動後の心拍数（すなわち、第２心拍数）は、Ｓ５６０で検知された信号に基づいて測定される。図６に示すように、運動後の心拍数（すなわち、第２心拍数）は、点Ｅで示される。
【００５７】
Ｓ５６０後にカロリー測定装置１００は、消費されたカロリーを計算し、前記結果は、Ｓ５７０で表示部１１０に表示される。なお、消費カロリーの計算方法については後記して詳細に説明する。Ｓ５７０で表示した後に、カロリー測定段階は、Ｓ５８０で終了する。計測された心拍数と計算された消費カロリーとは保存されてもよく、心拍数のログを求めるためにコンピュータ２００に伝送されてもよい。そして、コンピュータ２００において、図３に示したような消費されたカロリーを計算してもよい。また、Ｓ５７０は、コンピュータ２００の表示部２１０に計算されたカロリー値を表示する代わりに、カロリー測定装置１００の表示部１１０に計算されたカロリー値を表示しないこともある。これは、カロリー測定装置１００に表示部１１０がない場合に有用である。
【００５８】
もし、Ｓ５４０で、指がセンサー上に置かれておらず、開始ボタンが押されなければ、Ｓ５８０に進んで動作を終了する。このような方法において、ユーザが消費されたカロリー計算への関心がなくなれば、一連の作業は終了する。
カロリー測定装置１００は、運動が開始された後、所定の時間内に開始ボタンが押されないか、またはユーザが一連の作業を終了することを、制御部１４０を通じて命令すれば、カロリー測定作業を終了することができる。
そして、もし、予想される運動時間Ｔが運動開始時に前記ユーザによって入力され、運動開始ボタンが予想される運動時間Ｔが終わった後から所定時間内に押されなければ、カロリー測定装置１００は、カロリー測定作業をＳ５８０に進んで終了することができる。
また、作業を終了は、他のメカニズムにより行われてもよく、常にＳ５４０でのみ行われる必要はない。
【００５９】
本実施形態によれば、カロリー測定装置１００は、運動中に心拍数を測定することなしに、運動前後にチェックされた心拍数を使用してカロリー消費を測定できる。この場合、運動中に測定された追加的な心拍数を利用することが可能であっても、そのような追加データは不要である。
【００６０】
ここで、カロリー測定装置１００は、酸素消費量が心拍数に基づいて測定される間接的なカロリー測定技術を使用する。消費された酸素量は、一定時間に消費されたエネルギーと関連があるため、消費された酸素によって消費されたカロリー量が分かる。本実施形態のカロリー測定装置１００は、消費された酸素、ユーザ性別、年齢、身長、体重、そして運動前後のユーザの心拍数の関係を使用する。
【００６１】
本実施形態において、カロリー消費率の計算式は、次の数式（１）で提供される。数式（１）は、男女の安静時におけるカロリー消費率を示している。
【００６２】
男：Ｙ0＝０.０１８０８×（Ｘ（１）−Ａ＋２０.２５）＋Ｃ
女：Ｙ0＝０.００８９５×（Ｘ（１）−Ａ＋２０.２５）＋Ｃ   （１）
【００６３】
数式（１）で、男性の係数である０.０１８０８と女性の係数である０.００８９５とは、Ｘの平均を表す。この平均は、正常心拍数時のカロリー消費量に関する計算式から得られる。また、Ａは、Ｓ４３０の実施中に測定された正常心拍数であり、Ｘは、Ｓ５２０の測定中の心拍数である（すなわち、第１心拍数）。Ｃは、１分当たりの基礎代謝量の係数と関連した定数である。測定単位は、ｋｃａｌ／ｍｉｎ（分）であり、Ｃ＝ｃ×ａ／６０であるが、このとき、ｃは、皮膚面積当たりの正常心拍数の係数（ｋｃａｌ／ｍ2／ｈ）であり、ａは、皮膚の表面積（ｃｍ2）＝Ｗ０.４４４×Ｈ０.６６３×８８.８３（６歳以上の人に対して）である。Ｗは、体重（ｋｇ）であり、Ｈは、身長（ｃｍ）である。カロリー消費は、ａ値と被検者の身長とに基づいて計算される。また、数式（１）の２０.２５という値は、横になっている状態と立っている状態との平均的な差である。
【００６４】
これを図面で表すと、数式（１）は、図６のＫ0領域で示される。したがって、Ｓ４２０およびＳ５２０で測定された心拍数を使用すれば、運動時間Ｔの開始時点でＫ0の領域は、Ｙ1×Ｔである。
【００６５】
一般的に、ｃは、次の表１に示された基礎代謝量であり、詳細には、公立福祉年金病院の年間報告書（Public Welfare Annuity Hospital Annual Report）の第１７巻、ｐｐ２０１〜２０６（１９９０年版）および／またはＣｏｍｐａｎｙ Ｈｅｉｇｈｔ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅの弘前大学医学部報告書の第４０−１巻のｐｐ６０〜６９（１９８８年版）に基づいた特開平０８−５２１１９号公報に説明されている。
【００６６】
【表１】
2006110361.tif 000003
【００６７】
数式（２）は、男女の運動時における、カロリー消費率についての計算式である。
【００６８】
男：Ｙ1＝Ｂm（Ｘ−Ａ）＋Ｃ＋０.３６４５
女：Ｙ1＝Ｂf（Ｘ−Ａ）＋Ｃ＋０.１８１２    ・・・（２）
【００６９】
数式（２）において、Ｂm＝０.０１０９（ＬＢＭ／Ｈ2）−０.００２３（％ＦＡＴ）−０.０００７（ａｇｅ）−０.０２１１。Ｂf＝０.０１４０（ＬＢＭ／Ｈ2）−０.００１２（％ＦＡＴ）−０.１２５４である。ここで、Ｘは、運動時間Ｔにおける心拍数（すなわち、Ｓ５６０およびＳ５２０で測定されたもの）であり、Ａは、運動時間Ｔ以前の安静時における心拍数（すなわち、Ｓ４３０段階で測定されたもの）である。
【００７０】
ＬＢＭは、体に対する筋肉の割合（％）を示すものであって、Ｗ（１−％ＦＡＴ）である。また、％ＦＡＴは、体脂肪率である。
数式（２）から、安静時のカロリー消費率と比較して、運動中のカロリー消費率を参照すれば、カロリー消費率の個人差が明かとなる。特に、男性において、Ｘの係数であるＢmは、体重から体脂肪を引いたもの（ｗｅｉｇｈｔ−％ＦＡＴ×ｗｅｉｇｈｔ）を身長の二乗で割ったものに比例することが分かる。したがって、男性において、Ｘの係数であるＢmは、年齢および体脂肪率に反比例する。
【００７１】
女性において、男性のＸの係数に該当するＢfは、（ＬＢＭ／Ｈｔ2）に比例し、体脂肪率に反比例することが分かる。しかし、数式（２）は、女性において、年齢因子を含んでいないので、年齢との相関はない。
【００７２】
カロリー測定装置１００において、数式（１）および数式（２）で使われた体脂肪率因子を入力することによって、直接的に体脂肪値を入力することも可能であるが、本実施形態では、次に示す数式（３）ないし数式（８）を用いて、身長Ｈ、体重Ｗ、年齢Ａ、性別から体脂肪率を計算する。
ここで、数式（３）は、１０〜１６歳の男性に適用され、数式（４）は、１０〜１６歳の女性に適用され、数式（５）は、１７〜１８歳の男性に適用され、数式（６）は、１７〜１８歳の女性に適用され、数式（７）は、１９歳以上の男性、数式（８）は、１９歳以上の女性に適用される。
【００７３】
【数１】
2006110361.tif 000004
【００７４】
数式（３）ないし数式（８）において、ｆ＝体重−体脂肪（すなわち、数式（２）でのＬＢＭ）である。％ＦＡＴ（体脂肪率）＝（（体脂肪）／体重）×１００であり、Ｒは、身体の電気抵抗である。男性において、Ｒは６３５であり、女性において、Ｒは８３３である。Ｈは、身長（ｃｍ）であり、Ｗは体重（ｋｇ）であり、Ａは年齢である。
【００７５】
数式（１）ないし数式（８）を使用すれば、カロリー消費量は、心拍数から直接的に計算できる。一方、もし体脂肪率が直接入力されれば、数式（１）および数式（２）のみでカロリー消費量を計算することもできる。
【００７６】
図６に示すように、運動開始前に消費された酸素は、点Ｉでの正常心拍数から点Ｓの運動開始時点での心拍数に拡張され、これが総運動時間であるＴの間に拡張されるＫ0領域と関連がある。Ｋ0領域は、正常カロリー消費量であり、個人の日常で消費されるカロリーと関係する。点Ｉでの心拍数は、一般的に、Ｓ４３０以前に入力される正常心拍数を意味し、被験者が睡眠から覚めて起き上がるまでの１分間測定される。一方、点Ｓでの心拍数（第１心拍数）は、運動時間Ｔの開始時点（第１時点）であるＳ５２０で測定される。
【００７７】
運動中に消費された酸素は、運動の開始時点である点Ｓでの心拍数から運動の終了時点である点Ｅでの心拍数に拡張されるＫ1領域およびＫ2領域と関係がある。しかし、一般的に、心拍数は、運動時間Ｔの約１／１０に相当するウォームアップ時間が過ぎれば、ほぼ定数（すなわち、Ｒ）となるため、ウォームアップ時間に消費される酸素は、主にＫ1領域と関係がある。
【００７８】
図６に示すように、Ｔ／１０間に点Ｓでの心拍数から、点Ｒでの心拍数に拡張される三角形部分で示されたＫ1領域は、運動を開始した後、最高心拍数に至る間（総運動量の１０％）のカロリー消費量（すなわち、ウォームアップカロリー消費量という）である。たとえ、ユーザが点Ｒでの心拍数を入力可能であっても、カロリー測定装置１００は、点Ｒでの心拍数と点Ｅでの心拍数とが同じであると仮定する。このように、付加的な点は、考慮しないこととする。
【００７９】
Ｋ2領域は、９Ｔ／１０間に点Ｒでの心拍数から点Ｅでの心拍数に拡張される四角形部分で示される。Ｋ2領域は、最高心拍数を維持している間のカロリー消費量（すなわち、運動カロリー消費量という）である。この間の心拍数は、一定であるため、運動時間の終わりであるＴが測定または入力されるまでの間、第２心拍数は、点Ｅでの心拍数を測定する代わりに、点Ｒと点Ｅとの間の任意の点で測定可能である。しかし、ユーザが行わなければならない操作数を減らすために、第２心拍数は、運動時間Ｔの終わりである点Ｅで測定されることが望ましい。
【００８０】
消費されたカロリーを決定するために、時間と心拍数との間の関係が計算される。図６に示すように、カロリー消費量は、Ｋ0領域、Ｋ1領域、Ｋ2領域の総和で測定される。したがって、数式（１）を使用して、運動開始前のカロリー消費率（Ｙ0・Ｋ0＝Ｙ0×Ｔ）を得るために、運動開始時点の心拍数であるＸ（Ｓ）が、点Ｓで測定され、安静時の心拍数であるＡが、点Ｉで測定される。
【００８１】
次に、数式（２）を使用して、点Ｓでのカロリー消費率であるＹ1（Ｓ）は、Ｓ５２０の運動開始時点（第１時点）で検知された心拍数（第１心拍数）を使用して計算され、点Ｅでのカロリー消費率であるＹ1（Ｅ）は、Ｓ５６０の運動終了時点（第２時点）で検知された心拍数（第２心拍数）を使用して計算される。したがって、Ｋ1＝（（Ｙ1（Ｅ）−Ｙ（Ｙ1（Ｓ））×０.１×Ｔ）×０.５であり、Ｋ2＝（（Ｙ1（Ｅ）−Ｙ（Ｙ1（Ｓ））×０.９×Ｔである。
【００８２】
図６において、点Ｉは、ｔ＝０,ｈｒ＿０であり、点Ｓは、ｔ＝０,ｈｒ＿１であり、点Ｒは、ｔ＝Ｔ／１０,ｈｒ＿２であり、点Ｅは、ｔ＝Ｔ,ｈｒ＿２である。ここで、ｈｒ＿０は、安静時の心拍数であり、ｈｒ＿１は、運動開始前の心拍数であり、ｈｒ＿２は、運動開始後の心拍数である。ｔは、総運動時間である。前記したように、総カロリー消費量は、Ｋ0＋Ｋ1＋Ｋ2から計算できる。
【００８３】
次に、実験例として、次に示すカロリー測定装置１００で計算される消費カロリーの数字は、本実施形態に対応して改造された三星電子株式会社で生産されたＹＥＰＰ＿ＹＰ−６０を、３つの基準装置（フィンランドＰＯＬＡＲ社製のＰＯＬＡＲ＿Ａ３、ランニングマシン、図７に示した従来技術を使用して、２００４年２月に発売された改造されていないＹＥＰＰ＿ＹＰ−６０）と対応させて計算したものである。
なお、この検査の被験者は、２０代および３０代の１０人の成人男女である。
【００８４】
消費されたカロリーを計算するために使われた従来技術として、消費されたカロリーを、次の数式（９）に基づいて測定した。
【００８５】
Ｋ（総カロリー消費量）＝ｔ1ｋ0＋０．５ｔ1（ｋ1−ｋ0）    ・・・（９）
【００８６】
数式（９）において、ｔ1は、運動の終結時間であり、ｋ1は、その運動時間の終了時点で消費されたカロリーであり、ｔ0は、運動の開始時間であり、ｋ0は、運動開始時間に消費されたカロリーである。図７および数式（９）に示すように、従来の方法は、運動開始時点から運動終了時点までの時間に対する関数であって、一定の傾きを仮想するので、図６に示した点Ｒで発生する傾きの変化を説明できない。対照的に、本実施形態によるカロリー測定装置１００は、ウォームアップ時間後に発生する傾きの変化を説明できる。
【００８７】
また、ＰＯＬＡＲ＿Ａ３で行われる方法は、運動中に心拍動をモニタリングすることを含む。カロリー測定装置１００は、脈拍測定装置１２０に置かれた指から検知した脈拍に基づいた光信号を生成する一方、ＰＯＬＡＲ＿Ａ３は、前記ユーザの胸に貼付したセンサーに基づいた電気的信号を生成する。また、ＰＯＬＡＲ＿Ａ３は、運動中に心拍数のモニタリングを実行し続ける。したがって、ＰＯＬＡＲ＿Ａ３は、運動中にわたって、ユーザの胸に貼付されたセンサーを必要とし、コストが高くなる。一方、カロリー測定装置１００は、運動開始前および運動開始後の心拍数のみを測定して、簡単に消費されたカロリーを測定でき、コストが低くなる。
【００８８】
また、従来のランニングマシンは、心拍数を使用することと対比する、ランニングマシンの時間とランニングマシンの速度とに基づいた消費されたカロリー数を測定する。
実験結果は、表２および表３で提供される。
【００８９】
【表２】
2006110361.tif 000005
【００９０】
【表３】
2006110361.tif 000006
【００９１】
前記の結果に基づいて、本実施形態によって（すなわち、検査装置として）改造されたＹＥＰＰ＿ＹＰ−６０に装着されたカロリー測定装置１００の総カロリー消費量の相対的な正確性を、運動が行われる間について計算した。
その結果を、表４に示した。表４において、測定パーセントエラー（％）は、（｜Ｃｒ−Ｃｔ｜／Ｃｒ）×１）＝（｜Ｃｒ−Ｃｔ｜／Ｃｒ）×１００で示され、Ｃｒは、基準測定装置での心拍数であり、Ｃｔは、カロリー測定装置１００（すなわち、検査装置）での心拍数である。
【００９２】
【表４】
2006110361.tif 000007
【００９３】
上記の比較によれば、ＰＯＬＡＲ＿Ａ３を基準としてランニングマシンパーセントエラーは、１８.６３％であり、ランニングマシンを基準としてＰＯＬＡＲ＿Ａ３のパーセントエラーは、１３.９４％である。ＰＯＬＡＲ＿Ａ３でのカロリー測定とランニングマシンでのカロリー測定との比較結果によれば、ＰＯＬＡＲ＿Ａ３、およびランニングマシンそれぞれに対するカロリー測定装置１００のエラーパーセントは、ＰＯＬＡＲ＿Ａ３とランニングマシンとの間のエラーパーセントより小さい。
また、本実施形態によるカロリー測定装置１００は、ＰＯＬＡＲ＿Ａ３およびランニングマシンと比較して、相当なコスト節減を実現できる。
【００９４】
以上、説明した本実施形態にかかるカロリー測定方法は、コンピュータで読み取り可能な媒体に保存されたコンピュータソフトウェア／プロセシングを使用して具現することができる。このようなソフトウェアは、本発明のカロリー測定方法を実行する装置として、アップグレードするためにダウンロードされるか、またはファームウェアとしてコンピュータが読み取り可能な媒介体として配布することができる。
【００９５】
本実施形態によれば、運動前および運動後の心拍数を測定することによって、簡単にカロリー消費量を測定できる。本発明の一実施例によれば、運動中にカロリー消費量を測定することによって、ユーザに最適の運動程度と運動時間とを知らせうる。本発明の一実施例によれば、他の携帯用プラットホームまたは非携帯用プラットホームに前記カロリー消費量の測定装置を適用できる。
【００９６】
また、前記のように、本発明は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータ（情報処理機能を有する装置を何れも含む）で読み取り可能なコードとして具現することが可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取れるデータが保存されるすべての種類の記録装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録装置の例としては、ＲＯＭ（Read Only Rom）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フレキシブルディスク、光データ保存装置などがある。
【００９７】
以上、本発明の具体的な実施例について説明したが、当業者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施例を具現可能である。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されなければならない
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、カロリー消費量の測定に関連した技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施形態に係るカロリー測定装置の正面図である
【図２】カロリー測定装置とコンピュータとを接続した状態を示す模式図である。
【図３】運動時間と消費カロリーの履歴を表示する表示画面を示す図面である。
【図４】運動前のカロリー測定方法を説明するフローチャートである。
【図５】運動終了時のカロリー測定方法を説明するフローチャートである。
【図６】本実施形態のカロリー測定方法を説明するグラフである。
【図７】従来技術によるカロリー測定方法を説明するグラフである。
【符号の説明】
【０１００】
１００  カロリー測定装置
１１０  本体
１３０  表示部
１２０  脈拍測定装置
１４０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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