(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体重を測定する体重測定手段と、
被測定者の身体に交流電流を印加して生体電気インピーダンス値を測定する生体電気インピーダンス測定手段と、
該生体電気インピーダンス測定手段によって測定された生体電気インピーダンス値に基づいて体水分量を判定する体水分判定手段と、
前記体重測定手段によって測定された今回の運動前の時点における体重と前回の運動前の時点における体重とから求めた体重変化と、前記体水分判定手段によって判定された今回の運動前の時点における体水分量と前回の運動前の時点における体水分量とから求めた体水分変化とに基づいて、体重変化の状態および体水分変化の状態を判定し、両判定結果が共に標準であるような判定結果の組合せ以外の判定結果の組合せの同じものが複数日以上連続継続する場合には、健康状態は異常であると判定する健康状態判定手段とを備えることを特徴とする体重管理装置。
【請求項２】
運動に関するデータを入力する入力手段と、
前記測定した体重と前記入力手段から入力されたデータとにより運動後の体重を推定する手段とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の体重管理装置。
【請求項３】
前記入力手段は、気温、運動時間、運動強度のうちの少なくとも１つのデータを入力することを特徴とする請求項２に記載の体重管理装置。
【請求項４】
時計機能を有する計時手段と、
目標体重と目標日と運動期間とを入力する入力手段と、
前記体重測定手段によって測定された体重と前記入力手段から入力された目標体重との差および前記入力手段から入力された目標日までの日数とから体重管理データを演算する演算手段と、
目標日の入力がないときに運動期間の初日を目標日に設定する設定手段とを更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の体重管理装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記運動期間の初日として、運動のシーズン開始日を目標日に設定することを特徴とする請求項４に記載の体重管理装置。
【請求項６】
前記設定手段は、前記運動期間の初日として、試合日を目標日に設定することを特徴とする請求項４に記載の体重管理装置。
【請求項７】
外部との入出力を行うための外部入出力インターフェイスを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の体重管理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体電気インピーダンス値を活用して、健康を害することなく計画的に減量または増量して目標体重に到達できるよう支援するための体重管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くのスポーツ選手が減量を行う。例えば、レスリング、ボクシング、柔道、ウェイトリフティング等は無差別級を除いて体重階級別に行われる競技であり、これらの種目の選手は、少しでも低い階級に出場して自分よりも体格の小さい選手と戦うことにより好成績を残すべく減量を行い、また、体操、新体操、フィギュアスケート等は外観の美しさも重要な採点ポイントとなる採点競技であり、これらの種目の選手は、外観上の様相つまりスタイルを向上させることにより好成績を残すべく減量を行う。
【０００３】
そして、このスポーツ選手による減量は、多くの場合、運動量自体を増やすハードトレーニング以外に、減食、絶食といった食事制限法や、入浴、サウナ等による落汗法や、下剤や利尿剤といった特殊な薬物を用いる方法等により、試合に先立つ数日前から短期間に急激に行われている。通常試合の日程は十分前に知らされるものであるが、その試合日程に沿って計画的に減量を行うことは中々難しく、図１２に示すように、試合が終了してしまうと、体力の回復のために通常以上の栄養が摂取され、身体の休養のために練習量が減り、更に急激な減量の反動もでるため、体重は減量前の元の状態に戻ってしまい、また次の試合が近くなると急激な減量が行われるといったように、試合の度に、急激な減量が繰り返されているのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、このような急激な減量は、睡眠障害、脱力感、イライラ感等の軽症状のみならず、筋力低下、心血管系機能の低下、酸素摂取量の低下、体温調節機能の低下等の重症状をも引き起こし、精神的にも肉体的にも選手の健康を大きく害するものであることが指摘されている。実際、急激な減量を達成して試合に臨んだ結果、試合当日に体調を崩し、却って競技力が低下して、好成績を残せずに終わってしまうといった事例や、短期間の急激な減量を繰り返した結果、遂には健康を完全に害して、選手生命を失なってしまうといった事例も多々報告されている。
【０００５】
従って、減量は、短期間に急激にではなく、健康を害することなく好成績を残すという本来の目的を達成できるように計画的に行われることが望まれる。
【０００６】
一方、生体より測定した生体電気インピーダンス値から、体水分量関連の値や体脂肪関連の値等の様々な健康管理上有用な値を算出することができることが知られている。
【０００７】
本発明の目的は、前述のような事情に鑑み、生体電気インピーダンス値を活用して、健康を害することなく計画的に減量または増量して目標体重に到達できるよう支援するための体重管理装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、体重を測定する体重測定手段と、被測定者の身体に交流電流を印加して生体電気インピーダンス値を測定する生体電気インピーダンス測定手段と、該生体電気インピーダンス測定手段によって測定された生体電気インピーダンス値に基づいて体水分量を判定する体水分判定手段と、前記体重測定手段によって測定された今回の運動前の時点における体重と前回の運動前の時点における体重とから求めた体重変化と、前記体水分判定手段によって判定された今回の運動前の時点における体水分量と前回の運動前の時点における体水分量とから求めた体水分変化とに基づいて、体重変化の状態および体水分変化の状態を判定し、両判定結果が共に標準であるような判定結果の組合せ以外の判定結果の組合せの同じものが複数日以上連続継続する場合には、健康状態は異常であると判定する健康状態判定手段とを備えることを特徴とする体重管理装置が提供される。
【００１３】
本発明の一つの実施の形態によれば、運動に関するデータを入力する入力手段と、前記測定した体重と前記入力手段から入力されたデータとにより運動後の体重を推定する手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の別の実施の形態によれば、前記入力手段は、気温、運動時間、運動強度のうちの少なくとも１つのデータを入力することを特徴とする。
【００１５】
本発明の更に別の実施の形態によれば、時計機能を有する計時手段と、目標体重と目標日と運動期間とを入力する入力手段と、前記体重測定手段によって測定された体重と前記入力手段から入力された目標体重との差および前記入力手段から入力された目標日までの日数とから体重管理データを演算する演算手段と、目標日の入力がないときに運動期間の初日を目標日に設定する設定手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の更に別の実施の形態によれば、前記設定手段は、前記運動期間の初日として、運動のシーズン開始日を目標日に設定することを特徴とする。
【００１７】
本発明の更に別の実施の形態によれば、前記設定手段は、前記運動期間の初日として、試合日を目標日に設定することを特徴とする。
また、本発明の更に別の実施の形態によれば、外部との入出力を行うための外部入出力インターフェイスを更に備えることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る体重管理装置の第一実施例の外観を示す斜視図である。図１に示すように、本体重管理装置は、表示およびキー入力を行うためのコントロール部１と生体インピーダンスおよび体重を測定するための測定部２とから構成されており、それらはケーブル３で接続されている。コントロール部１のハウジング１ａの外側表面には、表示部５、キースイッチ６、外部入出力インターフェイス７が配置されている。また、測定部２のハウジング２ａの外側表面には、１対の交流電流印加電極１２Ａ、１２Ｂおよび１対の電位測定電極１３Ａ、１３Ｂが配置されている。
【００２０】
図２は、図１に示す体重管理装置の構成を示すブロック図である。本体重管理装置は、前述のようにコントロール部１と測定部２に大別され、図２に示すように、コントロール部１は、測定に関する制御および演算処理等を行うＣＰＵ、制御および演算用プログラム、定数等を記憶するＲＯＭ、演算結果や外部より読み込んだプログラム、パラメータ等を一時的に記憶するＲＡＭ、他にタイマー、日時情報を発生する時計、ＩＯポート等を有するマイクロコンピュータ４を備える。また、コントロール部１は更に、利用者の個人パラメータや測定結果、測定状況等を表示する液晶ディスプレイである表示部５、本管理装置に対する制御命令の入力や個人パラメータの入力、補助記憶装置８に記憶されている個人パラメータの選択等を行うためのキースイッチ６、外部との入出力を行うための外部入出力インターフェイス７、個人パラメータや測定に関するパラメータ等を記憶、読み出し、更新可能な不揮発性の補助記憶装置８を備える。
【００２１】
一方、測定部２は、マイクロコンピュータ４から出力された信号を生体印加用信号に成形するフィルタ回路９、フィルタ回路９から出力された信号を一定の実効値にする交流電流出力装置１０、交流電流出力装置１０の一出力端子に接続された、利用者を流れる電流を検出するための基準抵抗１１、基準抵抗１１を介して交流電流出力装置１０の一出力端子に接続された、利用者に測定電流を印加するための交流電流供給電極１２Ａ、交流電流出力装置１０の別の出力端子に接続された、利用者に測定電流を印加するための交流電流供給電極１２Ｂ、基準抵抗１１の両端の電位差を検出する差動増幅器１５、利用者の２点の電位を検出するための電位測定電極１３Ａ、１３Ｂ、電位測定電極１３Ａ、１３Ｂに接続された、それらの電極間の電位差を検出するための差動増幅器１４、利用者の体重を測定する体重センサ１６、体重センサ１６からの出力を増幅する増幅器１７、差動増幅器１５、１４と増幅器１７からの出力の内のいずれか１つをマイクロコンピュータ４の制御により選択出力する切替器１８、切替器１８からの出力であるアナログ信号をデジタル信号に変換し、マイクロコンピュータ４へ出力するＡ／Ｄ変換器１９を備える。
【００２２】
次に、本管理装置の動作について説明する。図３は、第一実施例の動作フローを示すフローチャートである。ステップＳ１で、利用者によりキースイッチ６の電源ＯＮ／ＯＦＦボタンが押下されると、ステップＳ２で、本管理装置は装置内部の初期化を行う。この初期化を終えると、ステップＳ３で、日時情報が設定されているか否かの判断がなされ、日時情報が設定されている場合には、ステップＳ５で、待機状態となる。日時情報が設定されていない場合には、ステップＳ４で、日時の設定がなされ、その後、ステップＳ５で待機状態となる。この待機状態では、図４（ａ）に示すような利用者に個人番号の入力を促す画面を表示部５に表示する。
【００２３】
利用者によりキースイッチ６を用いて個人番号が入力されたか否かをステップＳ６で判断がなされ、個人番号が入力されている場合には、ステップＳ７で、本管理装置は、入力された個人番号に対応する補助記憶装置８内のメモリー領域に個人パラメータが設定されているかを判断し、個人パラメータが設定されていない場合には、ステップＳ８で、パラメータ設定状態となり、図４（ｂ）に示すような、利用者に個人パラメータの入力を促す画面を表示部５に表示する。利用者によりキースイッチ６を用いて身長、年齢、性別が個人パラメータとして入力されると、ステップＳ９で、本管理装置は更に、図４（ｃ）に示すような、利用者に目標体重と目標体重に達するまでの目標期間の入力を促す画面を表示部５に表示し、利用者によりキースイッチ６を用いて目標体重および目標期間が入力されると、ステップＳ１０で、今度は、利用者に測定部２に載るよう促す画面を表示部５に表示し、そして、利用者が測定部２に載ると、体重センサ１６により利用者の体重を測定する。以下、この体重を基準体重と称する。
【００２４】
続いて、ステップＳ１１で、本管理装置は、以下の式より、測定した基準体重と入力された目標体重および目標期間とから１週当たりの平均体重変化量および１日当りの平均体重変化率を求める。
平均体重変化量／週＝  ( (目標体重−基準体重)  ÷目標期間)  ×７  (ｋｇ)
平均体重変化率／日＝  ( (目標体重−基準体重)  ÷目標期間)  ÷基準体重×１００ (％)
【００２５】
そして、ステップＳ１２で、本管理装置は、これらの値を判定パラメータとして、入力された目標体重および目標期間が無理な値でないか、すなわち無理な減量または増量でないかを判定する。尚、本明細書中において、「無理がある」とは、特にことわりのない限り、「健康を害するおそれがある、健康上好ましくない」の意である。この判定は、例えば１日当たりの平均体重変化率の絶対値が４％を超えるか、または、１週当たりの平均体重変化量の絶対値が１．８ｋｇを超える場合には、入力された目標体重および目標期間による減量または増量は無理があるとするといったような判定基準で行われる。そして、無理な値であると判定した場合には、ステップＳ１３で、本管理装置は、目標体重、期間の再設定を促す表示を行い、その旨の警告、および、目標体重まで無理なく減らすのに要する理想日数を表示部５に表示する。理想日数は、例えば１日当りの平均体重変化率を無理のないとされる許容範囲の限界値である−４％または＋４％とした場合の目標体重に達するまでに要する日数として算出される。その後、本管理装置は再びステップＳ９に戻り、利用者に目標体重と目標期間の再入力を促す。
【００２６】
また、ステップＳ１２で無理な値でないと判定した場合には、本管理装置は、１日当りの平均体重変化量を算出し、その値を１日当りの目標減量値または目標増量値として表示部５に表示する。そして、ステップＳ１４で、本管理装置は個人パラメータ、目標体重および目標期間、基準体重を、先に入力された個人番号に対応する補助記憶装置８のメモリー領域に記憶し、以後これらのデータを利用者毎に管理する。尚、以下では、単に補助記憶装置８に記憶するといったように略記するが、原則として、本管理装置は、以下の処理において得られる測定結果、演算結果等の他のデータについても同様に個人番号に対応する補助記憶装置８のメモリー領域に記憶し、利用者毎に管理する。補助記憶装置８に記憶した後に、本管理装置は再びステップＳ５に戻り、待機状態になる。
【００２７】
一方、ステップＳ７で、補助記憶装置８に個人パラメータが設定されている場合には、ステップＳ１５で、本管理装置は測定状態となる。利用者が測定部２の交流電流供給電極１２Ａ、１２Ｂに左右の足の裏の爪先部分をそれぞれ接触させ、また、左右の足の裏の踵部分を電位測定電極１３Ａ、１３Ｂにそれぞれ接触させて、測定部２の上に載ると、本管理装置は体重センサ１６により利用者が測定部２に載ったことを検知して、体重の測定および多周波生体インピーダンス測定を開始する。
【００２８】
ここで多周波生体インピーダンス測定について簡単に説明する。多周波生体インピーダンス測定は、ｎ個の異なる所定の周波数Ｆｉ（ｉ＝１からｎであり、ｎは所定の設定値である。）の各々についてｎ回に渡って生体電気インピーダンス値の測定を行うものである。ｉ＝１が初期設定されて、第１回目の生体電気インピーダンス値の測定が所定の周波数Ｆ１について開始される。すなわち、マイクロコンピュータ４内のＲＯＭに予め記憶されている測定制御パラメータに基づいて出力信号周波数がフィルタ回路９に設定され、その周波数の出力信号がフィルタ回路９から交流電流出力装置１０へ出力される。交流電流出力装置１０は電流値を設定可能な定電流出力回路で構成されている。測定制御パラメータに基づいて出力電流値が交流信号出力装置１０に設定され、その出力電流値の交流電流出力が、交流信号出力装置１０の一出力端子に基準抵抗１１を介して接続された、利用者に接触する交流電流供給電極１２Ａ、および交流信号出力装置１０の別の出力端子に接続された交流電流供給電極１２Ｂより利用者に印加される。電流が利用者に印加されている間に利用者に接触する１対の電位測定電極１３Ａ、１３Ｂより利用者の２点の電位が検出され、それらの出力は差動増幅器１４に供給される。差動増幅器１４は、利用者の２点間の電位差信号を出力する。また、電流が利用者に印加されている間に、差動増幅器１５は基準抵抗１１の電位差信号を出力する。差動増幅器１４、１５からの電位差信号は、マイクロコンピュータ４の制御信号で切替器１８を切り替えることにより、Ａ／Ｄ変換器１９に供給される。Ａ／Ｄ変換器１９は、これらの供給されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、その出力はマイクロコンピュータ４に供給され、マイクロコンピュータ４は供給されたデジタル信号から生体電気インピーダンス値を求めてＲＡＭに記憶する。
【００２９】
第１回目の生体電気インピーダンス値の測定が終了すると、本管理装置は、ｉ＝ｉ＋１と更新し、ｉが所定の設定値ｎを超えていないかを判断する。そして、ｉがｎを超えているならば生体電気インピーダンス値の測定は全て終了となり、超えていなければ、次の新たな周波数について生体電気インピーダンス値の測定を行う。
【００３０】
以上のようにして多周波生体インピーダンス測定を行うと、次に、本管理装置は、複数の異なる周波数の各々について測定した生体電気インピーダンス値から、インピーダンスベクトル軌跡、および、それに関するパラメータの値を算出する。
【００３１】
ここでインピーダンスベクトル軌跡、および、それに関するパラメータの値の算出方法について簡単に説明する。生体電気インピーダンス値は、通常、図５に示すような、細胞外液抵抗Ｒｅ、細胞内液抵抗Ｒｉ、細胞膜容量Ｃｍから成る集中定数による等価回路で説明されるが、実際には、生体を構成する個々の細胞は、その形状や性質の差異により、それぞれ定数の異なる回路で表されるため、その集合体である生体では、インピーダンスベクトル軌跡は集中定数による等価回路を測定した場合のように半円とはならずに、Ｃｏｌｅ−Ｃｏｌｅの円弧則に従う円弧となるとされている。従って、生体のインピーダンスは、一般的に、図６に示すような円弧状の軌跡を描くことになる。図６において、横軸はインピーダンスのレジスタンス成分を表し、縦軸はインピーダンスのリアクタンス成分を表している。生体インピーダンスのリアクタンス成分は容量性であるため、負の値となり、そのベクトル軌跡は図６に示すように実軸の下側になる。
【００３２】
求めるベクトル軌跡が円弧であるという過程から、Ｆｉ周波数（ｉ＝１からｎ）におけるそれぞれの測定された生体電気インピーダンス値Ｚ１、Ｚ２、・・・、Ｚｎは図７に示すようになる。以下では、図６におけるインピーダンスベクトル平面の実軸である横軸をＸ軸とし、虚軸である縦軸をＹ軸として記述する。
【００３３】
座標上にプロットされたＺｉ（ｉ＝１からｎ）から、以下の相関関数が得られる。
（Ｘ−ａ）2＋（Ｙ−ｂ）2＝ｒ2          （式１）
式１において、ａは円の中心のＸ座標、ｂは円の中心のＹ座標、ｒは円の半径であり、式１は、すなわち、ｎ点間の近似相関式である。そして、式１より、
0003866943.tif 000002
が得られ、更に、Ｒ０＞Ｒｉｎｆであるから、
0003866943.tif 000003
が得られる。これより、図５の等価回路におけるＲｅおよびＲｉは、
Ｒｅ＝Ｒ０
Ｒｉ＝Ｒ０・Ｒｉｎｆ／（Ｒ０−Ｒｉｎｆ）
として求められる。
【００３４】
以上の演算により、細胞内外液合成抵抗Ｒｉｎｆ（＝Ｒｉ//Ｒｅ）、細胞外液抵抗Ｒｅ、細胞内液抵抗Ｒｉ、および、これらいずれか２つの比が求められる。
【００３５】
また、求められたインピーダンスベクトル軌跡、および、それに関するパラメータであるＲ０およびＲｉｎｆ、または、ＲｅおよびＲｉと、ステップ６で個人パラメータとして入力された性別、身長、年齢と、本ステップで測定した体重に基づいて、既知の計算方法により、細胞内液量ＩＣＷ、細胞外液量ＥＣＷ、体水分量ＴＢＷ＝ＩＣＷ＋ＥＣＷ、および、これらいずれか２つの比等が求められる。例えば、細胞内液量ＩＣＷ、細胞外液量ＥＣＷ、体水分量ＴＢＷは、Ｒｉ、Ｒｅ、身長Ｈｔ、体重Ｗを用いて以下の式より求められる。
ＩＣＷ＝Ｋi1Ｈｔ2／Ｒｉ＋Ｋi2Ｗ＋Ｋi3
ＥＣＷ＝Ｋe1Ｈｔ2／Ｒｅ＋Ｋe2Ｗ＋Ｋe3
ＴＢＷ＝ＥＣＷ
（但し、Ｋi1、Ｋi2、Ｋi3、Ｋe1、Ｋe2、Ｋe3は係数）
以上説明した算出方法により、本管理装置は、後述の処理のために特に細胞内液量、細胞外液量、体水分量を算出する。なお、上述の多周波生体インピーダンス測定については既に公知であるので一部説明を省いている。
【００３６】
続いて、ステップＳ１６で、本管理装置は、図４（ｄ）に示すような、利用者に今回行った測定が運動前の測定か運動後の測定かを問う画面を表示部５に表示し、利用者によりキースイッチ６を用いて運動前の測定である旨の応答が返されると、ステップＳ１７で、過去のデータを読み込み演算処理を行う。これは、次のステップＳ１８において、今回測定を行った運動前の時点における健康状態を判定するための判定パラメータを用意するためのものである。この実施例におけるステップＳ１８での健康状態の判定は、体重変化と体水分変化とに基づいて行なわれる。例えば、図８に例示したようなマトリックスの「標準」以外の同じ場所が、所定期間、例えば、３日（複数日）以上連続継続したときに、健康状態が異常であると判定する。換言するならば、測定結果が、図８のマトリクス中の、「やせすぎ、脱水」、「やせすぎ」、「やせすぎ、むくみ」、「脱水」、「むくみ」、「肥満、脱水」、「肥満」、「肥満、むくみ」のうちのいずれかに該当し、しかも、その該当場所が３日以上続く場合に初めて異常と判定する。もし、測定結果がマトリクスの同じ場所に該当する日が３日と続かず、途中でマトリクスの該当場所が変わる場合には、それまでのことは一過性として異常とは判定しないことにするのである。
【００３７】
ステップＳ１８でのこのような健康状態の判定を行えるようにするため、ステップＳ１７においては過去のデータを取り込むと共に、次のような演算処理を行うのである。
【００３８】
先ず、体重変化の状態を判定するための判定パラメータとしては、１日の体重変化率および１週間の体重変化量を用いる。これらの判定パラメータは、今回測定した運動前の体重と補助記憶装置８に記憶されている先に測定した運動前の体重等を用いて以下の式より求められる。
体重変化率／日＝ (今回測定した運動前の体重−前日測定した運動前の体重)
／基準体重×１００  (％)
体重変化量／週＝直近１週間に測定した運動前の体重の平均
−その前の１週間に測定した運動前の体重の平均  (ｋｇ)
前日に運動前の体重が測定されていない場合には、代わりに過去に測定した運動前の体重の内の最新のものを用いて体重変化率を求め、その測定日と今回の測定日間の日数で除算することにより１日当りの体重変化率を求めるようにする。
【００３９】
体重変化の状態の判定は、例えば、１日の体重変化率が−４％以上の場合には「やせすぎ」、４％以上の場合には「肥満」とし、または、１週間の体重変化量が−１．８ｋｇ以上の場合には、「やせすぎ」とし、１．８ｋｇ以上の場合には「肥満」とし、それに該当しない場合を「標準」とするのである。
【００４０】
同様に、体水分変化の状態を判定するための判定パラメータとしては、１日の体水分変化率を用いる。この判定パラメータは、今回測定した運動前の体水分重と補助記憶装置８に記憶されている先に測定した運動前の体水分量等を用いて以下の式より求められる。
体水分変化率／日＝ (今回測定した運動前の体水分量−前日測定した運動前の体
水分量)  ／前日測定した運動前の体水分量×１００  (％)
前日に運動前の体水分量が測定されていない場合には、代わりに過去に測定した運動前の体水分量の内の最新のものを用いて体水分変化率を求め、その測定日と今回の測定日間の日数で除算することにより１日当りの体水分変化率を求めるようにする。
【００４１】
体水分変化の状態の判定は、例えば、１日の体水分変化率が−２％以上の場合には「脱水」、２％以上の場合には「むくみ」とし、それに該当しない場合を「標準」とするのである。
【００４２】
そして、ステップＳ１８において、異常であると判定した場合には、本管理装置は、ステップＳ１９で、表示部５に判定結果と共に体重変化および／または体水分変化の状態が異常である旨の警告を表示し、また、正常であると判定した場合には、ステップＳ２０で、図４（ｅ）に示すように今回測定した体重、この体重と目標体重との差、今回測定した体水分量を表示部５に表示し、この表示をもって正常である旨の通知の代わりとする。
【００４３】
次に、ステップＳ２１で、利用者により運動を行う場所の気温、運動時間、運動強度が運動条件としてキースイッチ６を用いて入力されると、本管理装置は、補助記憶装置８に記憶されている過去に入力された運動条件と、その運動条件で行われた運動の前後で過去に測定された体重変化量から、今回入力された運動条件で行われる今回の運動の前後での体重変化量を予測して、ステップＳ２２で、予想体重変化量として表示部５に表示する。
【００４４】
その後、ステップＳ２３で、運動に無理がないかの判断を行う。この判定は、例えば、予想体重変化率が±２％以内の場合には無理がないというようにして行なわれる。ここで運動に無理があると判定された場合には、ステップＳ２４で、運動時間と強度の再設定を利用者に促す表示を行い、利用者は、この再設定表示にしたがってステップＳ２１で運動時間と強度の入力をし直す。ステップＳ２３で運動に無理がないと判定される場合には、ステップＳ２５で、今回測定した体重値、生体インピーダンス値、生体インピーダンス値より求めた体水分量、細胞内液量、細胞外液量等を補助記憶装置８に記憶する。以上で今回の運動前の測定は終了する。
【００４５】
一方、ステップＳ１６で、利用者によりキースイッチ６を用いて運動後の測定である旨の応答が返されると、ステップＳ２６で、本管理装置は今回測定を行った運動後の時点における健康状態を判定する。本ステップでは、健康状態の判定として特に体水分量の状態の判定、すなわち脱水状態またはむくみ状態が生じていないかの判定を行う。一般に減量または増量といった体重変化は、むくみ状態や脱水状態といった異常な体水分量の状態を引き起こすことが多く、むくみ状態は深刻な病気の主要な症状の一つであり、また、脱水状態は前述したような減量により生じる様々な症状の主要因であるといわれている。従って、特に体重変化時においては、体水分量の状態は、健康上、非常に重要な意味を有するものである。
【００４６】
体水分量の状態を判定するための判定パラメータとしては、測定した運動前後の体重変化率および判定レベルを用いる。運動前後の体重変化率は運動前後に測定した体重を用いて以下の式より求められる。
運動前後の体重変化率＝ (今回測定した運動後の体重
−前回測定した運動前の体重)  ／前回測定した運動前の体重×１００  (％)
本ステップにおいて、この運動前後の体重変化率を判定パラメータとして用いるのは、運動前後での体重変化は殆どが体水分量の変化によるものであるため、運動前後の体重変化量は実質的に運動前後の体水分の変化量であると見なせるからである。ここで、運動前後ではない期間の体重の変化量は体水分量の変化によるものであるとは必ずしもいえず、運動前後ではない期間の体重の変化量を体水分量の状態を判定するための判定パラメータとして用いるのは妥当でないことを注記しておく。
【００４７】
また、判定レベルは体水分変化率より定められるものであり、体水分変化率は、今回測定した運動後の生体電気インピーダンス値から求められた運動後の体水分量と前回測定した運動前の生体電気インピーダンス値から求められた運動前の体水分量とを用いて以下の式より求められる。
運動前後の体水分変化率＝（今回測定した運動後の体水分量
−前回測定した運動前の体水分量)  ／前回測定した運動前の体重×１００  (％)
そして、この運動前後の体水分変化率より、例えば、体水分量変化率が−２％から＋２％の範囲内であれば、体水分量の状態は正常であり、判定レベルはレベル０と定められ、＋２％を超えていて且つ前回の体水分量変化率は＋２％以内ならば、一過性のむくみ状態であり、判定レベルはレベル１と定められ、今回の体水分量変化率も前回の体水分量変化率も共に＋２％を超えているならば、慢性的なむくみ状態であり、判定レベルはレベル２と定められ、−２％未満であり且つ前回の体水分量変化率は−２％以上ならば、一過性の脱水状態であり、判定レベルはレベル−１と定められ、今回の体水分量変化率も前回の体水分量変化率も共に−２％未満ならば、慢性的な脱水状態であり、判定レベルはレベル−２と定められる。
【００４８】
体水分量の状態の判定は、体重変化率が−２％もしくは＋２％を超えているか、または、判定レベルが−２もしくは＋２である場合には、体水分量の状態は異常であるとするといった判定基準で行われる。そして、異常であると判定した場合には、本管理装置は、ステップＳ２７で、表示部５に判定結果と共に体水分量の状態が異常である旨の警告を表示する。
【００４９】
また、ステップＳ２６で正常であると判定した場合には、ステップＳ２８で、本管理装置は、図４（ｆ）に示すように今回測定した体重、この体重と目標体重との差、今回測定した体水分量等を表示部５に表示し、この表示をもって正常である旨の通知の代わりとする。そして、ステップＳ２９で、今回測定した体重値、生体インピーダンス値、生体インピーダンス値より求めた体水分量、細胞内液量、細胞外液量等を補助記憶装置８に記憶する。以上で、今回の運動後の測定は終了する。
【００５０】
続いて、本発明の体重管理装置の第二実施例について説明する。本体重管理装置は、例えば１年間といった長期間に渡って選手の体重管理を行うためのものである。本管理装置の外観、構成は第一実施例と同様であるので説明は省略する。また、本管理装置の動作フローは第一実施例とほぼ同様であるが、一部ステップにおいて処理内容が異なるので、以下では、その異なる部分のみについて図９に示すフローチャートに基づいて説明する。図３のフローチャートと図９のフローチャートとを比べてみる分かるように、図３のフローチャートにおけるステップＳ９が、図９のフローチャートでは、ステップＳ９−１、９−２、９−３に置き換わっている以外は、両者同じである。
【００５１】
ステップＳ９−１で、本管理装置は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、利用者に競技関連スケジュール、すなわち競技シーズン（運動期間）、試合日（目標日）、目標体重を入力するよう促す画面を表示部５に表示する。利用者によりキースイッチ６を用いて試合関連スケジュールが入力されると、ステップＳ９−２で、本管理装置は、目標日が入力されたか否かを判断し、目標日が入力されていない場合には、ステップＳ９−３で、運動期間の初日を目標日と設定する。こうして目標日が設定された後、本管理装置は、ステップＳ１０で、第一実施例と同様に基準体重の測定を行った後に、ステップＳ１１で、入力された試合関連スケジュールに基づいてマイクロコンピュータ４により、無理なく試合関連スケジュールに沿って目標体重に到達するための理想的な体重管理計画を作成し、図１１に示すような理想体重推移曲線として表示する。すなわち、理想体重推移曲線は、無理なく試合関連スケジュールに沿って目標体重に到達するための理想的な体重の推移を示すものである。図１１は、従来図１２に示すように増減量を繰り返していたあるボクシング利用者の理想体重推移曲線であり、縦軸は体重を表し、横軸は月日を表す。図１１に示すように、本利用者の試合関連スケジュールは、１月から３月まではオフシーズン、４月から１１月末までは競技シーズン、５月末から２ヶ月置きに計４回の試合があり、１１月末からは再びオフシーズン、そして、全試合６０ｋｇ級に参加する予定であるので目標体重は６０ｋｇとなっている。また、基準体重となる１月現在の体重は６５ｋｇである。体重管理計画は、例えば、オフシーズン中からシーズン開始までの間に余裕をもって減量を行って目標体重に到達し、シーズン中は達成された目標体重を維持し、シーズン終了後から次年度の減量開始までのオフシーズン中には精神的な休息を確保するために目標体重に戻せる範囲内で若干の体重の増加を認めるという基本方針に基づいて作成される。このオフシーズン中に行う減量の計画は、例えば、先ず１週間に減量する量を無理のない範囲内である週当たり０．９ｋｇ、すなわち１日当たりの減量する量を約１２５ｇと定めた後に、この値と、目標体重と基準体重との差である減量の総量５ｋｇから、減量に要する日数として約４０日を算出することにより、図１１に示すように「シーズン初日の４０日前から１日当たり１２５ｇずつ減量を行う」として作成される。以後、利用者は、このようにして求められた理想体重推移曲線に従って、無理なく計画的に減量を行うことが可能となる。
【００５２】
しかしながら、特にオフシーズン中などは気が緩むため、なかなか理想通りに体重を減らすことができない場合も生じる。従って、本管理装置は、随時、ステップＳ１５において測定を行った後に、測定した最新の体重値を基準体重の代わりに用いて体重管理計画を再作成し、理想体重推移曲線を再作成する。この場合の減量の計画は、例えば、無理のない範囲内で、可能な限り早期に目標体重に到達するようにして、可能な限り競技の練習に集中できるようにするという基本方針に基づいて作成される。そして、例えば、６５ｋｇの体重を減量できないままに４月の競技シーズンに入ってしまった場合には、先ず１週間に減量する量を無理のない減量の許容範囲の限界値である１．８ｋｇ、すなわち１日当たりの減量する量を約２５０ｇと定めた後に、この値と、目標体重と現時点の体重との差である減量の総量５ｋｇから、減量に要する日数として約２０日を算出することにより、「以後、２０日間かけて１日当たり２５０ｇずつ減量を行う」といった体重管理計画が再作成され、図１３に示すような理想体重推移曲線が再作成される。
【００５３】
以上説明したステップＳ９−１、９−２、９−３、ステップＳ１１、ステップＳ１２以外のステップにおける処理内容は、第一実施例と同様である。
【００５４】
尚、主に減量する場合を例として本実施例を説明したが、当然、第二実施例の体重管理装置も第一実施例の体重管理装置と同様に増量時にも使用可能である。
【００５５】
以上、本発明の第一実施例および第二実施例を説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。例えば、目標体重および目標期間が無理な値でないかの判定や体重変化の状態の判定や体水分量の状態の判定を行うための判定パラメータおよび判定基準は本実施例に示したものに限られず、測定された体重や生体電気インピーダンス値に基づく他の判定パラメータや判定基準、すなわち測定された体重や生体電気インピーダンス値自体或いはそれらから求められた値を用いるような他の判定パラメータや判定基準であっても良い。例えば、体水分量の状態の判定パラメータは、本実施例で示したもの以外に、体水分量、細胞内液量、細胞外液量、これら液量の内のいずれか２つの比、細胞内外液合成抵抗、細胞内液抵抗、細胞外液抵抗、これら抵抗の内のいずれか２つの比等の内の少なくとも１つであっても良く、これらの値は全て生体電気インピーダンス値から求めることができるものである。
【００５６】
また、体重変化の状態と体水分量の状態とを組み合わせて総合的に健康状態の判定を行うようにしても良い。その１例を挙げると、例えば、体重変化の状態の判定パラメータである運動前後の体重変化率と体水分量の状態の判定パラメータである判定レベルとを組み合わせて、運動前後の体重変化率が＋２％且つ判定レベルが＋１の場合、または、運動前後の体重変化率が−２％且つ判定レベルが−１の場合を健康状態が異常であるとするといった判定基準を用いて健康状態の判定を行うことができる。そして、判定結果から、例えば、前者に該当する場合には、「細胞内液量が増加していますので、発汗作用のある運動等を行い、汗をかくよう努力して下さい。水分摂取はなるべく控えましょう。」といった内容を警告することができ、また、後者の場合には、「このままの体水分状態が続くと運動能力が低下する他、頭痛、心拍、呼吸、体温の上昇などの症状が現れる可能性があります。直ちに電解質を含んだ水分を摂取し、運動に支障のないようにして下さい。」といった内容を警告することができる。
【００５７】
また、本実施例では、健康状態の判定として、運動前の時点では体重変化の状態のみを判定し、また、運動後の時点では体水分量の状態のみを判定しているが、各々の時点で、体重変化の状態および体水分量の状態との両方を判定するようにしても良い。
【００５８】
また、体重変化の状態の判定および体水分量の状態の判定の他に、測定された体重や生体電気インピーダンス値に基づいて、すなわち測定された体重や生体電気インピーダンス値自体或いはそれらから求められた値を用いて他の健康状態の判定、例えば体脂肪量の状態の判定等を行っても良い。一般に体脂肪量の状態も、体水分量の状態と同様、体重変化と共に変動し易く、また、健康上、重要な意味を有するものである。体脂肪量の状態を判定するための体脂肪率等といった判定パラメータ値は、測定された生体電気インピーダンス値から求めることができる。
【００５９】
また、本実施例では、利用者に体重変化の状態や体水分量の状態を示すために、測定された体重や生体電気インピーダンス値に基づいて体重変化の状態や体水分量の状態の判定を行い、その判定結果を示すが、代わりに、利用者が体重変化の状態や体水分量の状態を判断するための体重変化の状態や体水分量の状態を示す値を測定された体重や生体電気インピーダンス値から求めて示すようにしても良い。測定された体重から求められる体重変化の状態を示す値としては、例えば１日の体重変化率や１週間の体重変化量、１日の体重変化量、２以上の時点の体重等があり、また、測定された生体電気インピーダンス値から求められる体水分量の状態を示す値としては、体水分量、体水分量の変化量、２以上の時点の体水分量、細胞外液量、細胞内外液比等がある。
【００６０】
このように、本発明は測定された体重や生体電気インピーダンス値に基づいて体重変化の状態や体水分量の状態といった健康状態を示すものであり、これは、測定された体重や生体電気インピーダンス値に基づいて判定した健康状態の判定結果を示したり、測定された体重や生体電気インピーダンス値から求められた健康状態を示す値を示すことを含むものである。
【００６１】
また、目標体重、目標期間および試合関連スケジュールを入力した後に生じる目標変更やスケジュール変更等に備え、随時、それらの値を変更可能とし、変更される都度、目標体重および目標期間が無理な値でないかの判定を再度行い、または、体重管理計画を再作成して、理想体重推移曲線を再表示するようにしても良い。
【００６２】
また、新たに体重を測定する度に、その値を新たな基準体重として、設定されている目標体重および目標期間が無理な値になっていないかを判定するようにしても良い。
【００６３】
また、試合関連スケジュールとして、例えばプレシーズン、計量日、休息日等も入力できるようにしても良い。
【００６４】
また、作成した体重管理計画を表や文書等により表示するようにしても良い。
【００６５】
また、体重変化の状態の異常等の警告をランプ点灯や音声、ブザー等により行うようにしても良い。
【００６６】
また、生体電気インピーダンス値を単一の周波数の交流電流を用いて測定するようにしても良い。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の体重管理装置によるならば、体重が測定および表示されると共に、測定した体重に基づいて体重変化の状態が判定され、また、生体電気インピーダンス値に基づいて体水分量の状態が判定され、それらの判定結果が表示されるので、利用者は体重と共に健康状態を十分に確認することができ、従って、健康を害することなく無理なく減量または増量を行って目標体重に到達することが可能となる。
【００６８】
また、目標体重と、この目標体重に到達するための目標期間とが無理な値でないかが判定され、無理な値であれば警告されるので、利用者は事前に無理な減量または増量を回避することができ、従って、これによっても健康を害することなく無理なく減量または増量を行って目標体重に到達することが可能となる。
【００６９】
また、試合関連スケジュールと基準体重に基づいて無理のないように体重管理計画および理想体重推移曲線が作成されて表示されるので、計画的に無理なく減量または増量を行って目標体重に到達することが可能となる。
【００７０】
尚、本管理装置はスポーツ選手のみならず一般の人々にも有用なものであり、また、減量或いは増量を目的とせず、健康の維持管理のみを目的とする場合にも有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る体重管理装置の第一実施例の外観を示す斜視図である。
【図２】  図１に示した第一実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】  図１に示した第一実施例の動作フローを示すフローチャートである。
【図４】  図１に示した第一実施例の表示画面の例を示す図である。
【図５】  組織内細胞の電気的等価回路図である。
【図６】  人体の生体電気インピーダンスベクトル軌跡を示す図である。
【図７】  周波数０Ｈｚおよび周波数無限大における生体インピーダンスと特性周波数における生体インピーダンスの関係を示す図である。
【図８】  体重変化と体水分変化とに基づいて健康状態を判定する基準を示すマトリクスを例示する図である。
【図９】  本発明の第二実施例の動作フローを示すフローチャートである。
【図１０】  第二実施例の表示画面の例を示す図である。
【図１１】  第二実施例の理想体重推移曲線の例を示す図である。
【図１２】  従来行われていた減量の体重推移曲線の例を示す図である。
【図１３】  第二実施例の理想体重推移曲線の別の例を示す図である。
【符号の説明】
１    コントロール部
１ａ、２ａ    ハウジング
２    測定部
３    ケーブル
４    マイクロコンピュータ
５    表示部
６    キースイッチ
７    外部入出力インターフェイス
８    補助記憶装置
９    フィルタ回路
１０  交流電流出力装置
１１  基準抵抗
１２Ａ、１２Ｂ  測定電流供給電極
１３Ａ、１３Ｂ  電位測定電極
１４、１５  差動増幅器
１６    体重センサ
１７    増幅器
１８    切替器
１９    Ａ／Ｄ変換器
【図１】
0003866943.tif 000004
【図２】
0003866943.tif 000005
【図３】
0003866943.tif 000006
【図４】
0003866943.tif 000007
【図５】
0003866943.tif 000008
【図６】
0003866943.tif 000009
【図７】
0003866943.tif 000010
【図８】
0003866943.tif 000011
【図９】
0003866943.tif 000012
【図１０】
0003866943.tif 000013
【図１１】
0003866943.tif 000014
【図１２】
0003866943.tif 000015
【図１３】
0003866943.tif 000016