JP2016008822A - Body weight control device, body weight control method, and body weight control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、体重の限度値を算出する体重管理装置、体重管理方法及び体重管理プログラムに関する。 The present invention relates to a weight management apparatus, a weight management method, and a weight management program for calculating a limit value of weight.
体重は一般に、高齢になって食欲が減退するまで、生活習慣の変化などにより加齢とともに上昇する傾向にあり、体重の増加は、生活習慣病の要因や美容を損なう原因となっている。そのため、近時は、増加した体重を減少させ、その後維持させることに高い関心が集まっている。 In general, body weight tends to increase with aging due to changes in lifestyle habits, etc., until it becomes older and appetite declines, and the increase in body weight is a cause of lifestyle-related diseases and damage to beauty. Therefore, recently, there is a high interest in reducing the increased weight and maintaining it thereafter.
体重の変化は、日々のエネルギー摂取量とエネルギー消費量との差によりもたらされる。過剰に摂取されたエネルギー基質は、通常、脂肪組織として身体に蓄積される。体重を減らそうとして、食事や運動などの生活習慣を改善し維持した場合、エネルギーの不足分は、体脂肪などの身体組織の燃焼によりまかなわれる。この場合、エネルギーの消費量は、体重の減少に伴う基礎代謝量の減少により減るため、体重は、エネルギー摂取量とエネルギー消費量が均衡するまで減少し、際限なく減少することはない。そして、長期的には、食事や運動の習慣を保っていても、加齢による日々の基礎代謝量のわずかな減少により体重の増加をもたらす。 The change in weight is caused by the difference between daily energy intake and energy consumption. Excessive intake of energy substrate usually accumulates in the body as adipose tissue. When trying to lose weight and improving and maintaining lifestyle habits such as eating and exercising, the lack of energy is covered by the burning of body tissues such as body fat. In this case, energy consumption decreases due to a decrease in basal metabolism accompanying the decrease in body weight, so that body weight decreases until energy intake and energy consumption balance, and does not decrease indefinitely. And in the long run, even if you keep the habit of eating and exercising, you will gain weight due to a slight decrease in daily basal metabolism due to aging.
現在の体重を変化させ目標の体重で維持させる体重管理を計画した場合、一時的にエネルギー摂取量と消費量との不均衡な状態を作り出し、目標の体重においてエネルギー摂取量と消費量とが均衡するように生活習慣を改善させればよい。しかし、実際に生活習慣の改善を実施した場合に、その改善した習慣を長期間維持したときにいつエネルギーが均衡しどこまで体重が変化するかを把握することは簡単にはできない。また、その場合に目標体重を維持する生活習慣になっているのかを把握することも、目標実現の前後を問わず容易なことではない。減量時において、いわゆる「停滞現象」や「リバウンド現象」に悩まされるケースが多く報告されていることからも、エネルギーの均衡状態をコントロールして目標の体重を達成し維持することの困難さを窺い知ることができる。 When planning weight management that changes the current weight and keeps it at the target weight, it temporarily creates an imbalance between energy intake and consumption, and balances energy intake and consumption at the target weight. You just need to improve your lifestyle. However, when the lifestyle habits are actually improved, it is not easy to grasp when the energy is balanced and the weight changes when the improved habits are maintained for a long time. In that case, it is not easy to grasp whether it is a lifestyle habit of maintaining the target weight, regardless of whether the target is achieved. Many cases of so-called “stagnation phenomenon” and “rebound phenomenon” have been reported when losing weight, so it is difficult to achieve and maintain the target weight by controlling the energy balance. I can know.
目標とする体重を実現し維持するための生活習慣が形成されているかどうかを判定する方法として、目標とする体重を維持するエネルギー量を摂取しているかを調べる方法がある。そのためには、一方で、目標体重を維持するときの基礎代謝や運動などによるエネルギー消費量を計算し、他方で、食事などによるエネルギー摂取量を計算し、これらの量を比較することで行うのが通常である。この方法では、エネルギー消費量は、基礎代謝量の推定式などから計算し、エネルギー摂取量は、食事内容のエネルギーを積算して行う。 As a method for determining whether or not a lifestyle habit for realizing and maintaining the target weight is formed, there is a method for checking whether or not the amount of energy for maintaining the target weight is ingested. To do so, on the one hand, calculate the energy consumption due to basal metabolism and exercise when maintaining the target weight, and on the other hand, calculate the energy intake due to meals, etc., and compare these amounts Is normal. In this method, the energy consumption is calculated from an estimation formula for basal metabolism, and the energy intake is obtained by integrating the energy of the meal contents.
ただ、このような方法を実施するにあたって、精度の高いエネルギー量の把握が可能であればよいが、一般的には、非特許文献1に示されるように、体重を維持するエネルギー必要量の個人差自体が、19歳以上の標準的な体型の集団で、標準偏差として、男性で199kcal/日、女性で162kcal/日あるとの報告もあり、また、エネルギー摂取量についても、20〜49歳の日本人の平均で、男性が491kcal/日(19%)、女性が294kcal/日(15%)の過少申告が存在することが報告されている。更にエネルギー摂取量には日間変動があり、その影響も無視できない。このように、エネルギー消費量の個人差による推定誤差と、エネルギー摂取量の過少申告や日間変動による誤差により、エネルギーの過不足の程度を正確に判定できないだけでなく、エネルギーの過不足そのものを逆に判定する恐れさえある。また、食事によるエネルギー摂取量の計算は、日々続ける場合には相当な手間がかかり、体重管理のモチベーションを下げる煩雑さの問題があることも指摘されている。そのため、エネルギー摂取量の過不足を適切に評価するために、体重変化量やBMI(Body Mass Index)などの体格指数が用いられている。
However, in carrying out such a method, it is only necessary to be able to grasp the amount of energy with high accuracy, but generally, as shown in Non-Patent
例えば、体重変化の傾向を近似直線化するなどして体重変化の傾向をとらえる装置が特許文献1に示されている。この装置により体重変化の傾向をみることで、エネルギーの過不足は適切に評価できる。しかし、この装置ではエネルギーの均衡するポイントとなる体重を把握できないため、目標体重を達成できるか、停滞するかははっきりしない。
For example,
他方で、食事量のエネルギーの計算を簡略にする「カロリー摂取量」を測定する装置が特許文献2に示されている。この装置では、エネルギー摂取量(カロリー摂取量)の算出誤差を抑えつつ、入力を簡略化する工夫がなされているが、日々の朝昼夕3食その他の食事量を「多め」「普通」「少なめ」というように大づかみに区分しているので、食事量の入力に主観が入る問題と、食事量に関する日常の入力の煩雑さの問題を根本的に解決することができない。
On the other hand,
そこで、本発明においては、煩雑で主観に左右されやすい日々の食事量のデータ入力を必要とせずに、日常測定する体重測定データに基づいて、現在の生活習慣を一定の条件で継続したときに、目標の体重においてエネルギー摂取量と消費量とが均衡する生活習慣になっているかを把握させる客観的な値を提供することで、生活習慣を改善維持させ、目標とする体重に体重を変化させ維持できるように体重を管理するための体重管理装置を提供することを課題とする。 Therefore, in the present invention, when current daily habits are continued under certain conditions based on body weight measurement data that is measured daily, without the need to input daily meal data that is complicated and subject to subjectivity. By providing objective values that make it possible to grasp the lifestyle that balances energy intake and consumption at the target weight, improve and maintain the lifestyle, and change the weight to the target weight. It is an object of the present invention to provide a weight management device for managing weight so that it can be maintained.
上記の課題を解決する手段は、測定対象の体重測定値と、測定日とが関連付けされた体重測定データを取得するための体重取得手段と、この体重取得手段により取得された体重測定データを格納するための記憶手段と、エネルギー摂取量及び消費量の条件を含む測定対象が従う1日当たりの体重変化量の条件において、エネルギー摂取量の初期条件が、記憶手段に格納されているある期間T日間の複数の体重測定データにより決定され、この決定される1日当たりの体重変化量の条件に従って体重が変化し続けると仮定したときの測定対象の体重の限度値を算出する算出手段とを備えることを特徴とする体重管理装置である。 Means for solving the above-mentioned problem is a weight acquisition means for acquiring weight measurement data in which a weight measurement value to be measured and a measurement date are associated, and stores the weight measurement data acquired by the weight acquisition means In the condition of the weight change amount per day that the measurement object including the storage means and the condition of energy intake and consumption follow, the initial condition of the energy intake is stored for a certain period T days in the storage means And calculating means for calculating a limit value of the weight of the measurement object when it is assumed that the weight continues to change according to the determined weight change amount per day condition. It is the weight management apparatus characterized.
本発明によると、食事に基づく摂取エネルギーのデータ入力と比べ主観的な測定誤差が生じる恐れがほとんどない日常測定する体重測定データに基づいて計算された体重の限度値により、体重の限度値と現在の体重や目標とする体重とを直接比較検討するなどして、現在の生活習慣を一定の条件で継続したときに、目標の体重に到達できるか否か、また、エネルギー摂取量と消費量とが目標とする体重で均衡するか否かを把握させることができる。食事や運動などの生活習慣を改善すると体重の変化を通じて体重の限度値に影響を与えるので、体重の限度値により生活習慣の改善の効果を把握でき、体重の限度値を目標とする体重で維持するように生活習慣を改善維持することで、長期的に体重を目標体重に誘導し、維持させることができる。 According to the present invention, the weight limit value and the current limit value are calculated based on the weight limit value calculated based on the daily weight measurement data, which is less likely to cause a subjective measurement error compared to the data input of the intake energy based on the meal. If the current lifestyle is maintained under certain conditions, such as by directly comparing and comparing the weight of the person and the target weight, whether the target weight can be reached, and the energy intake and consumption It is possible to grasp whether or not is balanced with the target weight. Improving lifestyle habits such as eating and exercising affects weight limits through changes in body weight, so it is possible to grasp the effects of improving lifestyle habits based on body weight limits, and maintain body weight limits at the target weight. By improving and maintaining lifestyle habits, the body weight can be induced to the target weight in the long term and maintained.
このように本発明によれば、日々の食事量のデータ入力を必要としないで、日常測定する客観的な体重測定データに基づいて算出された体重の限度値を考慮しながら、生活習慣を改善維持させて、目標とする体重に体重を変化させ、維持させるように体重を管理させることができる。 As described above, according to the present invention, it is not necessary to input daily meal data, and the lifestyle is improved while taking into account the weight limit value calculated based on the objective weight measurement data for daily measurement. The body weight can be managed by changing the weight to the target weight and maintaining it.
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、用語を定義する。「限度値」は、時間tに伴ってある条件に従って変化するある量Xtがその条件に従って変化し続けると仮定したときのXtの上限値もしくは下限値またはその近似値を指す。上限値または下限値は、最大値または最小値となる場合だけでなく、次に定義する収束値である場合を含む。しかし、例えば2週間後、1か月後の予測体重のように予め定めた一定期間後の体重値は、収束値の近似値となる場合は別として、「変化し続けると仮定した」ときの上限値または下限値ではないので本発明における限度値の概念には含まれない。 First, terms are defined. The “limit value” refers to an upper limit value or a lower limit value of X t or an approximation thereof when it is assumed that a certain amount X t that changes according to a condition with time t continues to change according to the condition. The upper limit value or the lower limit value includes not only the maximum value or the minimum value but also the convergence value defined below. However, the weight value after a predetermined period of time, such as the predicted weight after two weeks and one month, for example, is the value when “assuming to keep changing”, except when it is an approximate value of the convergence value. Since it is not the upper limit value or the lower limit value, it is not included in the concept of the limit value in the present invention.
「収束値」は、時間tに伴って変化する量Xtについて時刻tを限りなく大きくしたときにその量Xtが近づく理論値(lim t→∞Xt)を指す。収束値は、その量の変化が所定の誤差範囲内に収まったときの近似値を含む。 The “convergence value” refers to a theoretical value (lim t → ∞ X t ) that approaches the amount X t when the time t is increased as much as possible for the amount X t that changes with time t. The convergence value includes an approximate value when the change in the amount falls within a predetermined error range.
「体重の限度値」には、「体重値」の限度値だけでなく、体重の変化量の限度値、変化割合の限度値または変化率の限度値が含まれる。同様に、BMIなどの体格指数の限度値には、例えばBMI値の限度値、BMIの変化量の限度値などが含まれる。 The “weight limit value” includes not only the limit value of the “weight value” but also the limit value of the change in weight, the limit value of the change rate, or the limit value of the change rate. Similarly, the limit value of the physique index such as BMI includes, for example, the limit value of the BMI value, the limit value of the change amount of the BMI, and the like.
「目安期間」は、体重または体格指数において、値の限度値と基準とする現在値との差が、一定の割合減るまでに、例えば0.3(30%)、0.5(50%)減るまでにかかる期間を指す。この一定の割合を、「達成率」という。 The “reference period” is the difference between the limit value of the value and the current reference value in the body weight or body mass index, for example, 0.3 (30%), 0.5 (50%) before it decreases by a certain percentage Refers to the period. This certain ratio is called “achievement rate”.
「摂取/消費比」は、1日当たりのエネルギー摂取量の1日当たりの推定エネルギー消費量に対する比の値を指す。例えば、1日当たりのエネルギー摂取量が1500kcal/日で1日当たりの推定エネルギー消費量が3000kcal/日のとき、摂取/消費比は0.5または50%となる。 “Intake / consumption ratio” refers to the value of the ratio of the energy intake per day to the estimated energy consumption per day. For example, when the energy intake per day is 1500 kcal / day and the estimated energy consumption per day is 3000 kcal / day, the intake / consumption ratio is 0.5 or 50%.
以下の説明では、表記の煩雑さを避けるため、1日当たりのエネルギー摂取量(kcal/日)及び1日当たりのエネルギー消費量(kcal/日)を、「1日当たりの」を省略して、単に「エネルギー摂取量」及び「エネルギー消費量」と表記する。同様に、1日当たりの推定エネルギー消費量(kcal/日)も、単に「推定エネルギー消費量」と表記する。 In the following explanation, in order to avoid the complexity of the notation, the daily energy intake (kcal / day) and the daily energy consumption (kcal / day) are simply omitted by omitting “per day”. Expressed as “energy intake” and “energy consumption”. Similarly, the estimated energy consumption per day (kcal / day) is also simply expressed as “estimated energy consumption”.
図1には、体重計3(図2参照)の表示部35の表示画面例が示される。図2には、体重計3の外観が示されて、図3には体重管理システム1の構成が示される。
FIG. 1 shows a display screen example of the
図3の体重管理システム1は、体重計3と、体重計3と通信するサーバ(サーバコンピュータ)5を備える。図3では、説明を簡単にするために、サーバ5には1台の体重計3が接続されるとしているが、複数台の体重計3が接続されてもよい。図3では、体重計3とサーバ5は無線または有線により通信する。なお、体重計3とサーバ5との間でのデータの授受は通信によらず、記憶媒体を介して授受するようにしてもよい。
The
図2の体重計3は、図3に示すように通信部31、記憶部32、時計部33、操作部34、表示部35、電源スイッチ部36、電源部37、電池38、CPU391を有する制御部39、上面カバー部41、ロードセル421を有する荷重検知部42、及びAD変換部43を含む。
2 has a
通信部31は、制御部39に接続されており、制御部39からの制御信号に従ってサーバ5と通信する。なお、通信部31は、サーバ5に限らず、歩数計などの他の生体情報取得装置と通信する、あるいはパーソナルコンピュータや携帯情報端末(携帯電話機、スマートフォン、PDAなど)と通信するなど、適宜の装置と通信するとしてもよい。
The
記憶部32は、不揮発性のメモリやハードディスクなどの情報を記憶できる装置を含む。記憶部32は、接続された制御部39から制御信号に従って情報の読出しと書き込みがされる。
The
時計部33は、現在日時などの時刻を計時するタイマ・カウンタから構成される装置であり、必要に応じて時刻を制御部39へ出力する。
The
操作部34は、押下などの操作がされるボタン・スイッチなど(図2参照)を含む。操作部34を操作することにより、表示部35に表示される情報を参照しながら、ID、性別、年齢、身長、身体活動レベルなどの測定対象の個人情報・身体情報を入力することができる。入力されたこれらの情報は、制御部39へ出力される。
The
表示部35は、液晶画面(図1参照)などの表示装置によって構成され、制御部39から与えられる画像信号に従って文字や図形などの画像を表示する。
The
電源スイッチ部36は、電源のON/OFFを切り替えるために操作される入力スイッチとして機能し、電源スイッチ部36は操作されると操作に応じた入力信号を制御部39に出力する。
The
電源部37は、制御部39を含む各部に動作電力を供給する。
The
電池38は、電源部37を中心に各部へ電力を供給する。
The
制御部39は、CPU391、及び図示のないROMとRAMを含むマイクロコンピュータにより構成されており、ROMなどに記憶されているプログラム及び各種データに従って各部の制御動作や演算動作を実行する。このプログラム及びデータには、体重管理のためのプログラム及びデータが含まれる。
The
荷重検知部42は、複数のロードセル421を内蔵する。筺体の上面のカバーを兼ね備える上面カバー部41(図2参照)の上に乗った測定対象の体重を測定する。測定された体重は、AD変換部43に出力される。AD変換部43は、この出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して制御部に出力する。
The
サーバ5は、通信部51、CPU521、ROM、RAMなどを有するコンピュータからなる制御部52、操作部53、表示部54及び記憶部55を含む。
The
通信部51は、制御部52の制御に従って体重計3とデータを送受信する。なお、通信部51は、体重計3に限らず、歩数計などの他の生体情報取得装置と通信する、あるいはパーソナルコンピュータや携帯情報端末(PDA、携帯電話機、スマートフォンなど)と通信するなど、適宜の装置と通信するとしてもよい。
The
制御部52のCPU521は、ROMなどに記憶されているプログラム及びデータに従って各部の動作を制御するとともに、各種の演算を実行する。
The
操作部53は、キーボードやマウスなどを含む。利用者により操作されることによって入力された信号は、制御部52に出力される。
The
表示部54は、液晶ディスプレイやCRTディスプレイなどに相当する。表示部54は、制御部52から与えられる制御信号に従って文字、グラフなどの画像を表示する。
The
記憶部55は、ハードディスクなどの固定記憶装置、またはフレキシブルディスク、CD−ROM、ROM、RAM及びメモリーカードなどのCPU521が読み取り可能な記録媒体に相当する。
The
記憶部55は、体重計3で測定した体重測定データ(体重測定値、測定日時など)、及び測定対象の名前(ID)や住所といった個人情報など、測定対象に関する種々のデータが記憶される。
The
図4を参照して、体重計3の体重管理に係る機能構成について説明する。CPU391は、ユーザ管理部392、体重取得部393、演算部394及び処理の結果を表示する表示部35に出力するための出力処理部395を含む。これらの各部は、CPU391によって実行されるプログラムにより実現される。このプログラムは、制御部39の図示のないROMに予め格納されている。CPU391は、ROMからプログラムを読み出し、読み出したプログラムの命令を実行することにより、各部の機能が実現される。
With reference to FIG. 4, a functional configuration relating to weight management of the
ユーザ管理部392は、測定対象のIDごとに性別などの種別、年齢、身長及び身体活動レベルを取得し、記憶部31に格納する。なお、種別、年齢、身長及び身体活動レベルは、測定対象のIDごとに操作部34を介して入力される情報に基づいて特定される。
The
性別などの種別は、「男性」、「女性」または「ペット」の3種から1つを選択させる。 As the type such as gender, one is selected from three types of “male”, “female” or “pet”.
身体活動レベルは、「低い」、「普通」及び「高い」の3段階で選択され、それぞれ1.50、1.75及び2.00の値を対応させる。各段階の日常生活の内容は、「低い」が、生活の大部分が座位で性的な活動が中心の場合、「普通」が、座位中心の生活だが、職場内での移動や立位での作業・接客など、あるいは通勤・買物・家事、軽いスポーツなどのいずれかを含む場合、「高い」が、移動や立位の多い仕事への従事者、あるいは、余暇における活発な運動習慣を持っている場合とする。なお、身体活動レベルは、一般の平均レベルである「普通」の固定値に設定しておいてもよい。 The physical activity level is selected in three levels, “low”, “normal” and “high”, and corresponds to values of 1.50, 1.75 and 2.00, respectively. The content of daily life at each stage is “low”, but when most of the life is sitting and sexual activity is the center, “normal” is sitting-centered life, but moving and standing in the workplace `` High '' is a worker who is engaged in work with a lot of movement or standing, or has active exercise habits in leisure time, including work, customer service, commuting, shopping, housework, light sports, etc. Suppose you are. The physical activity level may be set to a fixed value of “normal” which is a general average level.
体重取得部393は、荷重検知部42により測定された体重値を時計部33による計時データ及びユーザIDと関連づけて記憶部32に格納する。
The
演算部394は、限度値算出部396、目安期間算出部397及び摂取/消費比算出部398を含む。演算部394は、ユーザ管理部392により記憶部32に格納された測定対象のIDごとの種別、年齢などのユーザデータ及び体重取得部393により記憶部32に格納された体重測定データを取得し、そのデータに基づいて、限度値算出部396が体重値の限度値を、目安期間算出部397が限度値に対応した目安期間を、摂取/消費比算出部398が摂取/消費比を算出する。
The
出力処理部395は、荷重検知部42により測定された体重値、演算部394による演算結果などを表示部35に表示する。
The
図5を参照して、記憶部32に格納される各種データを説明する。
Various data stored in the
ユーザ管理部392により取得されるデータは、測定対象のIDごとに、ID701、種別702、年齢703、身長704及び身体活動レベル705の各項目を含むデータを、図5の(a)に示すユーザデータ70として格納される。
The data acquired by the
荷重検知部42により測定される体重は、測定対象のIDが操作部34を介して指定されて測定されるときに、測定対象のIDの測定体重として、体重取得部393により、図5の(b)に示す測定データ71として格納される。体重測定データ71は、測定対象のIDを指すデータであるID711、測定された体重値を指すデータである体重測定値712及び時計部13の計時データに基づいた体重測定の日時を指すデータである測定日時713を関連づけて含む。
The weight measured by the
図6は、体重計3の制御部39のCPU391が実行する動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、予めプログラムとして制御部39内のメモリまたは記憶部32に格納されており、CPU391がプログラムを読み出し、その命令を実行することにより処理が実現される。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation performed by the
なお、記憶部32には、図5に示したデータ70及び71が予め格納されていると想定する。また、記憶部32には、体重測定データ71に各測定対象の55日前からのデータが格納されていると想定する。従って、ここでは測定対象の56日目(8週間目)の体重測定を想定して説明する。
It is assumed that the
図6のフローチャートで、CPU391は、測定対象による電源スイッチ部36の操作による電源ONの指示を入力して起動し(ステップS1)、操作部34の操作により測定対象のIDをユーザが指定して入力した後、上面カバー部41に乗った測定対象の体重を荷重検知部42により測定する(ステップS2)。ここで、ステップS2で指定された測定対象のIDを「指定ID」という(以下同じ)。なお、IDの指定がないまま測定対象が上面カバー部41に乗ったときは、指定IDなしのまま荷重検知部42により測定を行う。
In the flowchart of FIG. 6, the
その後、CPU391は、以下に説明する記憶・分析処理を実行し(ステップS3)、電源をOFFして(ステップS4)、処理を終了する。
Thereafter, the
図7は、記憶・演算処理(図6のステップS3参照)のフローチャートである。図7を参照して説明する。CPU391は、前述のステップS2で測定対象のIDが指定されて測定されているか、すなわち「指定IDがあるか」の判断を行う(ステップS31)。指定IDがない場合は、画面表示(ステップS38)に進み、表示できる値などを表示する。指定IDがある場合は、体重測定データの記憶(ステップS32)に進み、前述のステップS2で体重測定した日時である現在日時のデータを時計部33から取得し、指定IDの体重測定データ71を生成し、記憶部32に格納する。この体重測定データ71は、ID711、体重測定値712、測定日時713を含む。
FIG. 7 is a flowchart of the storage / calculation process (see step S3 in FIG. 6). This will be described with reference to FIG. The
体重測定データ71が格納されると、指定IDのユーザデータ703の年齢により、測定対象が年齢18歳以上の人間であるかを判定する(ステップS33)。測定対象が年齢18歳以上の人間ではない場合は、画面表示(ステップ39)に進み、それ以外の場合は、体重測定データ配列生成(ステップS34)に進む。
When the
ステップS34において、演算部394は指定IDの体重データ配列ω[n](n=1,2…)を記憶部32に格納された体重測定データ71を参照して作成する。本実施形態においては、最新のデータ日付のデータを含む最大56日分の1日ごとのデータを配列要素として、日付の古い順で体重測定データ配列ω[n]を生成する。同一日付に同一指定IDの複数の測定データがあるときは、その日の最も新しいデータを体重測定データ配列ω[n]に入れ、測定データがないときは「0」を入れる。
In step S <b> 34, the
ステップS35において、体重測定データ配列ω[n]の最も古い日付のデータと最新の日付のデータの間に、体重測定データの抜けがあるかどうかを判断する。データの抜けはデータ配列の要素に0があるかどうかで判定する。「0」のデータがあるときは、抜けている間を直線的に変化したと見なしてデータ補間を行う(ステップS36)。例えば、ω[2]とω[5]の間の2日分のデータが抜けているときは、ω[3]=ω[2]+(ω[5]−ω[2])/(5−2)としてω[3]を、また同様に直線的に変化したと見なしてω[4]を計算してデータを補間し、体重データ配列ω[3]及びω[4]のデータを更新する。補間が終わった後、あるいはデータの抜けがないときは、次のステップ37に進む。
In step S35, it is determined whether there is any missing weight measurement data between the oldest date data and the latest date data in the weight measurement data array ω [n]. Data omission is determined by whether or not there is 0 in the element of the data array. When there is “0” data, data interpolation is performed assuming that the missing period has changed linearly (step S36). For example, when data for two days between ω [2] and ω [5] is missing, ω [3] = ω [2] + (ω [5] −ω [2]) / (5 -2), ω [3] is also assumed to have changed linearly, ω [4] is calculated and data is interpolated to update the data in the weight data arrays ω [3] and ω [4]. To do. After the interpolation is completed or when there is no missing data, the process proceeds to the
ステップS37において、限度値算出部396は、記憶部32に格納されている指定IDのデータ70を参照して取得し、指定IDの性別などの種別に応じ、種別が男性または女性の場合は、維持モードA、B及びCの体重値の限度値を、後述する式711、式721及び式731により、種別がペットの場合は、ペットモードの体重値の限度値を、後述する式741により、ステップS34からS36までにおいて作成した体重測定データ配列ω[n]を使用して計算する。
In step S37, the limit
ここで、維持モードAは、「一定量のエネルギー量を日々摂取すること」を維持条件とするものであり、維持モードBは、「加齢によるエネルギー消費量の減少量を日々減らしたエネルギー量を日々摂取すること」を維持条件とするものであり、維持モードCは、「日々の単位体重当たりの1日の推定エネルギー消費量に比例するエネルギー量を日々摂取すること」を維持条件とするものである。ペットモードは、小型動物から大型動物までの一般の恒温動物を対象とする消費エネルギー推定式に基づいた体重の限度値を計算するペット用モードである。 Here, the maintenance mode A is based on the condition that “a constant amount of energy is ingested every day”, and the maintenance mode B is “the amount of energy obtained by reducing the reduction in energy consumption due to aging every day. Maintenance mode C is a maintenance condition, and maintenance mode C has a maintenance condition of "taking an amount of energy that is proportional to the estimated daily energy consumption per unit weight of the day" Is. The pet mode is a pet mode for calculating a limit value of the weight based on an energy consumption estimation formula for general constant temperature animals from small animals to large animals.
ステップS37においては、算出の対象とする上述のモードごとに、体重測定データ配列ω[n]の配列要素数以上のデータ期間T=14、28または56日について、データ期間T日の体重の限度値LTを計算する。 In step S37, for each of the above-described modes to be calculated, for the data period T = 14, 28, or 56 days greater than or equal to the number of array elements of the weight measurement data array ω [n], the body weight limit for the data period T to calculate the value L T.
続いて、目安期間算出部397は、後述の式712、式722、式732及び式742に基づいて目安期間を算出する。目安期間はステップS37において計算された各モードのデータ期間Tの体重の限度値に対応して、そのデータ期間Tにおける達成率τ=30%、50%及び75%の目安期間MT τを計算する。
Subsequently, the reference
続いて、摂取/消費比算出部398は、「摂取/消費比」を計算する。摂取/消費比の計算には、維持モードCまたはペットモードの体重値の限度値を用いて、次の式:
Subsequently, the intake / consumption
「摂取/消費比」=(体重値の限度値)/(基準時体重)
で計算する。なお、この式で摂取/消費比が計算できるのは、本実施形態においては、原理的に維持モードCとペットモードの体重値の限度値に限られる。
“Intake / consumption ratio” = (limit value of weight value) / (weight at reference)
Calculate with In this embodiment, the intake / consumption ratio can be calculated by this formula only in principle in the limit value of the weight value in the maintenance mode C and the pet mode.
本実施形態においては、維持モードCまたはペットモードで算出された体重値の限度値のうち、T=14日の体重値の限度値を使用して、摂取/消費比を計算する。また、本実施形態においては、基準時体重として、体重測定データ配列ω[n]の最後の日付の体重測定値を用いて摂取/消費比を計算する。 In the present embodiment, the intake / consumption ratio is calculated using the limit value of the weight value of T = 14 days among the limit values of the weight value calculated in the maintenance mode C or the pet mode. In this embodiment, the intake / consumption ratio is calculated using the weight measurement value of the last date of the weight measurement data array ω [n] as the reference weight.
体重値の限度値、目安期間及び摂取/消費比が算出されると、出力処理部395は、算出した体重値の限度値、目安体重及び摂取/消費比と、ステップS2で測定した体重との表示項目を含む画面(図1参照)を、表示部35に表示する(ステップS38)。
When the limit value of the body weight value, the reference period, and the intake / consumption ratio are calculated, the
図1の画面35は、表示項目として、測定対象のIDを示すユーザ表示351と、維持モードなどを示す維持モード表示352と、測定体重を示す測定体重表示353と、8週間(56日)、4週間(28日)、2週間(14日)のデータに基づく体重値の限度値を示す限度値表示354と、8週間(56日)の限度値に対応する30%、50%及び75%の達成率の目安期間を示す目安期間表示355と、摂取/消費比表示356とを含む。摂取/消費比表示356は、摂取/消費比を、数値だけでなく、比率を示すグラフでも表示する。
The
測定対象のIDを示すユーザ表示351の数字の下のバーは、その番号のユーザの限度値などを表示するものであることを示している。
The bar below the number in the
維持モードの表示352の「維持モードA B C」及び「ペット」の文字の下のバーは、「A」では維持モードAが、「B」では維持モードBが、「C」では維持モードCが、「ペット」ではペットモードがそれぞれ選択され、そのモードに対応する体重値の限度値などが表示されていることを示している。
The bar below the characters “Maintenance Mode A B C” and “Pet” in the
測定対象の種別がペット以外のときは、初期表示として維持モードCが選択されて表示され、それに対応する限度値などの値を画面35に表示させ、また、操作部34の操作を介して維持モードA、BまたはCを切り替え、それに対応する限度値などの値を画面35に表示させる。測定対象の種別がペットのときは、初期表示としてペットモードが選択されてそれに対応する限度値などの値を表示する。
When the type of the measurement object is other than pet, the maintenance mode C is selected and displayed as an initial display, and the corresponding limit value and the like are displayed on the
(原理)
本発明においては、ある期間T日間の体重測定値ωt(t=1〜T)(kg)に基づいて、測定対象の体重の限度値を計算するが、その計算原理について説明する。
(principle)
In the present invention, the limit value of the body weight to be measured is calculated based on the weight measurement value ω t (t = 1 to T) (kg) for a certain period of T days. The calculation principle will be described.
体重変化量は、エネルギー摂取量とエネルギー消費量との差の変化により増減する。基準時からの日数をt(日)、体重をWt(kg)、1日当たりの体重変化量を∂Wt/∂t(kg/日)、エネルギー摂取量をIt(kcal/日)、エネルギー消費量をEt(kcal/日)、単位体重当たりのエネルギー量をFt(kcal/kg)とすると、次の微分方程式:
∂Wt/∂t=(It−Et)/Ft ……式1
が成り立つ。
The amount of change in body weight increases or decreases according to the change in the difference between the energy intake and the energy consumption. The number of days from the reference time is t (day), the weight is W t (kg), the amount of weight change per day is ∂W t / ∂t (kg / day), the energy intake is I t (kcal / day), the energy consumption E t (kcal / day), and the amount of energy per unit body weight and F t (kcal / kg), the following differential equation:
∂W t / ∂t = (I t −E t ) / F t ......
Holds.
エネルギー摂取量Itの条件は、「維持条件」及び「初期条件」からなる。基準時の初期値から一定の維持条件に従ってエネルギーを摂取すると仮定する。例えば、「エネルギー摂取量を日々一定とすること」が維持条件に相当し、初期値をISとすると、「It=IS」がItの維持条件式となる。本発明においては、エネルギー摂取量の初期値ISはωtにより(直接的あるいは間接的に)決定されるまで未定の初期値として扱われるので、ISを少なくともパラメータに持つ関数としてIt=fI(IS,…)のように表記する。 Conditions of energy intake I t is composed of "maintenance conditions" and "initial conditions". Suppose that the energy is ingested according to a certain maintenance condition from the initial value at the reference time. For example, “making the energy intake constant daily” corresponds to the maintenance condition, and assuming that the initial value is I S , “I t = I S ” is the maintenance condition formula of I t . Since in the present invention, the initial value I S for energy intake is treated as an initial value of the undetermined until it is determined by the omega t (directly or indirectly), I as a function having at least parameter I S t = It is expressed as f I (I S ,...).
エネルギー消費量Etは、体重Wtを少なくともパラメータに持つ推定エネルギー消費量を求める推定式fE(Wt,…)を使って決定する。「推定エネルギー消費量」は、対象が体重を維持するときに必要なエネルギー摂取量または同量の消費量の推定値を指す。推定エネルギー消費量を求める推定式fE(Wt,…)は、一般に知られる基礎代謝量の推定式などを使って作成する。 The energy consumption amount E t is determined using an estimation formula f E (W t ,...) For obtaining an estimated energy consumption amount having at least the weight W t as a parameter. “Estimated energy consumption” refers to an estimate of the energy intake or equivalent consumption required when a subject maintains weight. The estimation formula f E (W t ,...) For obtaining the estimated energy consumption is created using a generally known estimation formula for basal metabolism.
推定式fE(Wt,…)には、一般に、性、年齢(または年齢階級)、体重、身長、身体活動レベルをパラメータに持つ関数が知られている。体重及び身長に代えて体格指数(BMIなど)または体表面積が用いられる場合もある。体格指数または体表面積を使用するときは、少なくとも体重をパラメータにする関数に変換してから合成関数にして使用する。本発明においては、fE(Wt,…)の推定式において体重と日数t以外のパラメータは、基準時の測定対象において既定のものとして扱う。従って以下、fE(Wt,t)と表現する。例えば、年齢は、基準時の年齢を既定とし、日数tに伴って日々加齢するものとして扱う。身長は、基準時の身長を既定とし、日数tの変数として扱ってもよいが、成人の場合は、基準時から変化しないものとして扱う。身体活動レベルは、基準時から一定として扱う。身体活動レベルが不明の場合は、一般人の平均値を使用する。身体活動レベルは、加齢により徐々に活動量が減る関数を設定するなどして、日数tの変数として扱ってもよい。 In general, a function having sex, age (or age class), weight, height, and physical activity level as parameters is known for the estimation formula f E (W t ,...). A body mass index (such as BMI) or body surface area may be used instead of body weight and height. When using the body mass index or body surface area, convert it into a function using at least body weight as a parameter, and then use it as a composite function. In the present invention, parameters other than the body weight and the number of days t in the estimation formula of f E (W t ,...) Are treated as defaults in the measurement object at the reference time. Therefore, hereinafter, it is expressed as f E (W t , t). For example, the age at the reference time is set as a default, and is treated as being aged daily with the number of days t. The height may be treated as a variable of the number of days t with the height at the reference time as a default, but in the case of an adult, it is treated as not changing from the reference time. The physical activity level is treated as constant from the reference time. If the physical activity level is unknown, use the average value of the general public. The physical activity level may be treated as a variable of the number of days t by setting a function of gradually decreasing the amount of activity with aging.
食後の熱産生である食事誘発性熱産生(DIT(diet-induced thermogenesis))を考慮すると、EtはItの関数にもなる。Etは、基礎代謝量、活動代謝量及び食事誘発性熱産生の3つの要素の和により求められる。食事誘発性熱産生は、食事により生じるエネルギー消費であって、たんぱく質と、脂質と、炭水化物との摂取比により変わるが、平均的には食事によるエネルギー摂取量の約10%がこれにより消費されており、食事量を増減したときには食事誘発性熱産生もそれに伴って増減する。一般には、エネルギー消費量Etの推定計算は、基礎代謝量に身体活動レベルを乗じて算出され、活動代謝量及び食事誘発性熱産生を一体に扱って、次の式:
Et=fE(Wt,t) ……式2
として計算することが多い。しかし、この食事誘発性熱産生による産熱量の変化を考慮すると、食事誘発性熱産生の食事によるエネルギー摂取量に占める割合をDR、としたときに、Etを求める式は、次の式:
Et=(1−DR)・fE(Wt,t)+DR・It ……式3
で表される。本実施形態においては、日本人の平均値であるDR=0.1を使用するが、食事誘発性熱産生の影響を考慮しないで、Et=fE(W,t)としてもよい。更に、DRを平均値としての産熱割合DR1と個人としての産熱割合DR2とを区別して、
Et=(1−DR1)・fE(Wt,t)−DR2・It ……式4
としてもよい。これは、食物の糖質、脂質、たんぱく質の比率により食事誘発性熱産生による産熱量が変わることを考慮した式である。例えば、高タンパク食でDR2=0.15という値が知られている。
Considering postprandial meal-induced heat production is a heat production of (DIT (diet-induced thermogenesis) ), E t is also a function of I t. Et is determined by the sum of three factors: basal metabolic rate, active metabolic rate, and diet-induced heat production. Meal-induced heat production is energy consumption caused by meals, which varies with the intake ratio of proteins, lipids, and carbohydrates, but on average it consumes about 10% of the energy intake from meals. When the amount of meal is increased or decreased, meal-induced heat production increases or decreases accordingly. In general, the estimated calculation of the energy consumption E t is calculated by multiplying the physical activity level in the basal metabolic rate, the activity metabolic rate and diet-induced heat production dealing integrally the following equation:
E t = f E (W t , t) ......
Is often calculated as However, considering the changes in the heat production by the dietary-induced heat production, the percentage of energy intake by dietary meal-induced heat production when D R, and, the formula for obtaining the E t, the following equation :
E t = (1−D R ) · f E (W t , t) + D R · I t ......
It is represented by In the present embodiment, D R = 0.1, which is the average value for Japanese, is used, but E t = f E (W, t) may be used without considering the influence of diet-induced heat production. Furthermore, the heat production rate D R1 with D R as an average value is distinguished from the heat production rate D R2 as an individual,
E t = (1−D R1 ) · f E (W t , t) −D R2 · I t ......
It is good. This is a formula that takes into account that the amount of heat produced by diet-induced heat production varies depending on the ratio of carbohydrates, lipids, and proteins in the food. For example, a value of D R2 = 0.15 is known for a high protein diet.
単位体重当たりのエネルギー量Ft(kcal/kg)は、体重Wtを1kg変化させるのに必要なエネルギーである。Ftは定数とすることも関数とすることもできるので、以下の原理の説明においてはFtを変数にできるように扱うが、体重の変化は脂肪組織量の変化によるものとみなして脂肪細胞のエネルギー量を基準に定数値として扱う場合は、Ft=F0(定数)とすることができる。Ftを関数とする場合は、例えば、妊婦の体重増加において、胎児などの子宮内の単位体重当たりのエネルギー量を考慮して出産時までFtを変化させるような場合である。関数FtはWt及びtを変数とし、他のパラメータは基準時において既定として扱う。従って、以下Ft=fF(Wt,t)と表記する。 The energy amount F t (kcal / kg) per unit body weight is energy required to change the weight W t by 1 kg. Since F t can be a constant or a function, in the following explanation of the principle, F t will be treated as a variable, but the change in body weight is considered to be due to the change in the amount of adipose tissue and adipocytes Can be treated as a constant value with reference to the amount of energy, F t = F 0 (constant). The case where F t is used as a function is, for example, a case where F t is changed until the time of delivery in consideration of the amount of energy per unit weight in the uterus such as a fetus in weight increase of a pregnant woman. The function F t uses W t and t as variables, and treats other parameters as defaults at the reference time. Therefore, it is expressed as F t = f F (W t , t) below.
エネルギー摂取量Itの条件となるfI(IS,…)は、一定とするほか、日数t、推定エネルギー消費量fE(Wt,t)、体重Wtの合成関数として設定できる。fI(IS,…)では、IS、Wt及びtを変数とし、他のパラメータは既定として扱う。例えば、次の式:
It=IS(ISは定数)
It=IS−{fE(Wt,1)−fE(Wt,t)}
It=〔IS・W1/fE(W1,1)〕・〔fE(Wt,t)/Wt〕
のように設定できる。従って、以下It=fI(IS,Wt,t)と表記する。
F I (I S ,...), Which is a condition for the energy intake I t , is constant, and can be set as a composite function of the number of days t, the estimated energy consumption f E (W t , t), and the weight W t . In f I (I S ,...), I S , W t and t are variables, and other parameters are treated as defaults. For example, the following formula:
I t = I S (I S is a constant)
I t = I S − {f E (W t , 1) −f E (W t , t)}
I t = [I S · W 1 / f E (W 1 , 1)] · [f E (W t , t) / W t ]
You can set as follows. Therefore, it is expressed as I t = f I (I S , W t , t) below.
1日当たりの体重変化量∂Wt/∂tは、式1によって表されるが、上記のfI(IS,Wt,t)とfE(Wt,t)を使って表すと、例えば次の各式:
∂Wt/∂t=〔fI(IS,Wt,t)−fE(Wt,t)〕/fF(Wt,t)
∂Wt/∂t=〔fI(IS,Wt,t)−{(1−DR)・fE(Wt,t)+DR・It}〕/fF(Wt,t)
∂Wt/∂t=〔fI(IS,Wt,t)−{(1−DR1)・fE(Wt,t)+DR2・It}〕/fF(Wt,t)
になる。このように式1の微分方程式の右辺は、IS、Wt及びtをパラメータに持つ関数により表すことができるので、以下、G(IS,Wt,t)と表記する。
The amount of weight change per day ∂W t / ∂t is expressed by
∂W t / ∂t = [f I (I S , W t , t) −f E (W t , t)] / f F (W t , t)
∂W t / ∂t = [f I (I S , W t , t) − {(1−D R ) · f E (W t , t) + D R · I t }] / f F (W t , t)
∂W t / ∂t = [f I (I S , W t , t) − {(1−D R1 ) · f E (W t , t) + D R2 · I t }] / f F (W t , t)
become. Thus, the right side of the differential equation of
関数G(IS,Wt,t)は、例えば、
It=fI(IS,Wt,t)=IS(一定),
fE(Wt,t)=k1+k2・Wt+k3・t(knは定数),
Et=fE(Wt,t),
Ft=F0(定数)
とすると、G(IS,Wt,t)=〔IS−(k1+k2・Wt+k3・t)〕/F0
となり、微分方程式は、次式:
∂Wt/∂t=〔IS−(k1+k2・Wt+k3・t)〕/F0
になる。この例の微分方程式は1階の微分方程式なので、未定定数が1つ増えた一般解が得られる。
The function G (I S , W t , t) is, for example,
I t = f I (I S , W t , t) = I S (constant),
f E (W t, t) =
E t = f E (W t , t),
F t = F 0 (constant)
Then, G (I S , W t , t) = [I S − (k 1 + k 2 · W t + k 3 · t)] / F 0
And the differential equation is:
∂W t / ∂t = [I S − (k 1 + k 2 · W t + k 3 · t)] / F 0
become. Since the differential equation in this example is a first-order differential equation, a general solution with one undetermined constant increased can be obtained.
ここで、G(IS,Wt,t)を右辺とする次の微分方程式:
∂Wt/∂t=G(IS,Wt,t) ……式5
の一般解を、C0を未定定数として、次式:
Wt=fW(IS,t,C0) ……式6
で表記する。ここで、関数G(IS,Wt,t)は、式5の微分方程式の解曲線の接線の傾きを与えるので、以下「勾配関数」と呼ぶ。
Here, the following differential equation with G (I S , W t , t) on the right side:
∂W t / ∂t = G (I S , W t , t) ......
With C 0 as an undetermined constant:
W t = f W (I S , t, C 0 ) (6)
Indicate. Here, since the function G (I S , W t , t) gives the slope of the tangent of the solution curve of the differential equation of
式6の一般解Wt=fW(IS,t,C0)において、IS及びC0を、ωtにより補間または近似して、tのみをパラメータとするように決定する。IS及びC0が決定すれば、式6の一般解の変数は時間tのみとなり、体重WtがfW(t)という時間tのみの関数となるので、このfW(t)を使って、上限値または下限値を計算し、体重の限度値として算出する。上限値または下限値においては、式5の値(勾配)が一瞬でもゼロになるか、ゼロに収束する。G(IS,Wt,t)=0となるのは、It−Et=0のときなので、エネルギー摂取量と消費量とが均衡したときの値として、体重の限度値を算出することができる。
In the general solution W t = f W (I S , t, C 0 ) of
式6の未定定数は、ISとC0の2つであるため、少なくともta、tb2つの時点のWa、Wbのデータが分かれば連立方程式:
Wa=fW(IS,ta,C0), Wb=fW(IS,tb,C0)
を解くことにより原理的にISとC0を決定できる。
Since the undetermined constants of
W a = f W (I S , t a , C 0 ), W b = f W (I S , t b , C 0 )
In principle, I S and C 0 can be determined.
使用するデータを3時点以上とすることでISと未定定数C0の決定精度を高めることができるが、補間または近似する手法には、原理的には、式6の一般解を曲線とみたときに、2時点以上のデータを通る曲線で補間する、または、3時点以上のデータで近似するという選択肢がある。近似する手法には、積分方程式、最小二乗法などがある。
Although it is possible to increase the determination accuracy of the I S and undetermined constant C 0 by a data to be used 3 times or more, the method of interpolation or approximation, in principle, seen as curve general solution of
式5の微分方程式の一般解となる式6が解析的に求められないときは、式5の微分方程式を差分形式化した次の漸化式:
Wt+1=Wt+G(IS,Wt,t) ……式7
を使って補間または近似を行う。式7の漸化式に決定したISとW1を代入してt=1から順次Wtの値を計算し、Wtの上限値または下限値を計算することで、体重の限度値が算出できる。
When
W t + 1 = W t + G (I S , W t , t) ...... Expression 7
Interpolate or approximate using. Calculates the value of the sequence W t from t = 1 by substituting the I S and W 1 determined in recurrence formula of Formula 7, to calculate the upper limit or the lower limit of the W t, the limit value of the weight It can be calculated.
実際にコンピュータに計算を実行させるときは、体重測定データを代入すれば限度値が算出される計算式を予め数式処理で用意して計算させる方法か、初期値ISや体重予測値を算出させるアルゴリズムにより計算させる方法などにより行う。 When actually making the computer execute the calculation, the calculation formula for calculating the limit value by substituting the weight measurement data is prepared in advance by formula processing, or the initial value I S and the weight prediction value are calculated. This is done by a method that uses an algorithm.
以上のように、エネルギー摂取量及び消費量の条件を含む測定対象が従う1日当たりの体重変化量の条件において、エネルギー摂取量の初期条件が、複数の体重測定データにより決定され、決定される1日当たりの体重変化量の条件に従って体重が変化し続けると仮定したときの体重の限度値が計算されるので、日々の食事量に基づくエネルギー摂取量の初期条件の煩雑な入力を必要としないで、エネルギー摂取量と消費量とが均衡するときの体重の限度値を算出することができる。また、使用する体重測定データは複数必要になるため、使用したデータの期間に対応する体重の限度値が算出されるので、その期間の生活習慣の状態を体重の限度値により把握させることができる。
As described above, the initial condition of the energy intake is determined and determined by the plurality of body weight measurement data in the condition of the weight change per day according to the measurement object including the conditions of the energy intake and the
次に、図8を参照して、本実施形態に使用する維持モードA、B及びCでの体重の限度値の個別の計算原理について説明する。なお、図8に示すグラフは、計算原理を説明するための模式図で、実際の計算結果を反映したものではない。また、本実施形態においては、Etは通常のエネルギーバランスの食事を前提にする式3を、FtはFt=F0(一定)を使用するので、以下の維持モードA、B及びCの説明においてもこの条件を前提に説明する。
Next, with reference to FIG. 8, the individual calculation principle of the weight limit value in the maintenance modes A, B, and C used in this embodiment will be described. The graph shown in FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the calculation principle, and does not reflect the actual calculation result. In the present embodiment, E t uses
まず、維持モードAの計算原理について説明する。図8(a)1及び(a)2は、維持モードAにおけるエネルギー変化と体重変化を表すグラフである。(a)1の縦軸はエネルギーを、縦軸のISaはエネルギー摂取量の初期値を、横軸は時間を、Eaはエネルギー消費量を、Iaはエネルギー摂取量を、時間軸のΦはEaとIaが同値になるときの時刻を表している。また、領域G1aはエネルギー消費量Eaがエネルギー摂取量Iaよりも大きいときのエネルギー差の合計を、領域G2aは、その逆のエネルギー差の合計を表している。(a)2の縦軸は体重を、横軸は時間を、Waは体重の時間変化を、ωは体重の測定値を、縦軸のLaは体重値の限度値を、横軸のΦは体重Waが最小になるときの時刻を表している。 First, the calculation principle of the maintenance mode A will be described. FIGS. 8A and 8A are graphs showing energy changes and weight changes in the maintenance mode A. FIG. (A) The vertical axis of 1 is energy, the vertical axis I Sa is the initial value of energy intake, the horizontal axis is time, E a is energy consumption, I a is energy intake, Φ represents the time when E a and I a have the same value. The region G1 a represents the total energy difference when the energy consumption E a is larger than the energy intake I a , and the region G2 a represents the opposite energy difference. (A) longitudinal axis 2 a body weight, a horizontal axis represents time, W a is the time variation of the weight, omega is the measurement of body weight, L a vertical axis represents the limit value of the weight values, the horizontal axis Φ represents the time when the weight W a is minimum.
維持モードAでは、グラフの直線Iaに示すように時刻tにおけるエネルギー摂取量Itを一定の値とする。すなわち、Itの初期値をISとしたとき、維持モードAのエネルギー摂取量の維持条件は、次の式:
It=IS(一定) ……式8
となる。エネルギー消費量Eaがエネルギー摂取量Iaよりも大きいときは、体重Waが減少していき、体重の減少に伴ってエネルギー消費量Eaが減少していく。逆に、エネルギー消費量Eaがエネルギー摂取量Iaよりも小さいときは、体重Waが増加していく。時刻Φの時点で、エネルギー消費量とエネルギー摂取量が等しくなるので、体重の変化もゼロになる。この時点で体重がLaの値以上に減少しない「限度値」となる。
In the sustain mode A, a constant value of energy intake I t at time t, as indicated by the straight line I a graph. That is, when the initial value of I t is I S , the maintenance condition of the energy intake in the maintenance mode A is the following formula:
I t = I S (constant) ……
It becomes. When the energy consumption amount E a is larger than the energy intake amount I a , the weight W a decreases, and the energy consumption amount E a decreases as the weight decreases. Conversely, when the energy consumption amount E a is smaller than the energy intake amount I a , the weight W a increases. At time Φ, since the energy consumption amount and the energy intake amount are equal, the change in weight becomes zero. At this time, the weight becomes a “limit value” in which the weight does not decrease beyond the value of La.
体重の変化を表す曲線Waは、エネルギー摂取量をエネルギー消費量よりも少ない量で一定に保っていても、体重Waはある限度値Laまでは下がるが、加齢による基礎代謝の減少によりエネルギー消費量がわずかに減り続けるため、その後増加していくことを示している。この加齢による体重増加を抑えるには、加齢によるエネルギー消費量の減少分を日々減らして摂取する必要がある。次に説明する維持モードBの維持条件はこの加齢による体重増加を抑えるためのものである。 The curve W a representing the change in body weight shows a decrease in basal metabolism due to aging, although the body weight W a decreases to a certain limit value La even if the energy intake is kept constant at an amount smaller than the energy consumption. Shows that energy consumption will continue to decrease slightly and will continue to increase. In order to suppress this increase in body weight due to aging, it is necessary to reduce the amount of energy consumption due to aging every day and ingest it. The maintenance condition of the maintenance mode B described below is for suppressing weight gain due to aging.
次に、維持モードBの計算原理について説明する。図8(b)1及び(b)2は、維持モードBにおけるエネルギー変化と体重変化を表すグラフである。(b)1の縦軸はエネルギーを、縦軸のISbはエネルギー摂取量の初期値を、横軸は時間を、Ebはエネルギー消費量を、Ibはエネルギー摂取量を表している。領域G1bはエネルギー消費量Ebがエネルギー摂取量Ibよりも大きいときのエネルギー差の合計を表している。(b)2の縦軸は体重を、横軸は時間を、Wbは体重の時間変化を、ωは体重の測定値を、縦軸のLbは体重値の限度値を表している。 Next, the calculation principle of the maintenance mode B will be described. 8B and 1B are graphs showing energy changes and weight changes in the maintenance mode B. FIG. (B) The vertical axis of 1 represents energy, the vertical axis I Sb represents the initial value of energy intake, the horizontal axis represents time, E b represents energy consumption, and I b represents energy intake. A region G1 b represents the total energy difference when the energy consumption E b is larger than the energy intake I b . (B) The vertical axis of 2 represents the body weight, the horizontal axis represents the time, W b represents the time change of the body weight, ω represents the measured value of the body weight, and L b on the vertical axis represents the limit value of the body weight value.
維持モードBは、前述のように、加齢による体重の増加を抑えるために、加齢によるエネルギー消費量の減少量を日々減らしたエネルギー量を日々摂取するという維持条件で線Ibにより表されている。維持モードBのエネルギー摂取量の維持条件は、エネルギー摂取量の初期値をIS、推定エネルギー消費量をfE(Wt,t)としたときに、次の式:
It=IS−〔fE(Wt,1)−fE(Wt,t)〕 ……式9
で表される。(b)1でエネルギー摂取量のグラフIbは、徐々に減少しており、エネルギー消費量Ebのグラフが上から徐々に近づいているが、維持モードAのEa及びIaとは異なり、エネルギー消費量Ebが減少した分更にIbが減るので、EbとIbが交わることはない。そのため、(b)2の体重Wbの曲線に見るように、維持モードBの体重変化は、限度値Lbに収束していくため、限度値Lbは収束値となる。
As described above, the maintenance mode B is represented by the line I b under the maintenance condition that the amount of energy consumed by reducing the amount of energy consumption due to aging is consumed daily in order to suppress the increase in weight due to aging. ing. The maintenance condition of the energy intake in the maintenance mode B is as follows when the initial value of the energy intake is I S and the estimated energy consumption is f E (W t , t):
I t = I S − [f E (W t , 1) −f E (W t , t)].
It is represented by (B) Graph I b of energy intake at 1, gradually has decreased, but the graph of energy consumption E b is gradually approaching from above, unlike the E a and I a maintenance mode A As the energy consumption E b decreases, I b further decreases, so that E b and I b do not intersect. Therefore, as shown in the curve of the weight W b in (b) 2, the weight change in the maintenance mode B converges to the limit value L b , and thus the limit value L b becomes the convergence value.
維持モードBでは、体重値の限度値が収束値となるが、体重値の限度値を収束値とすることで、上限値も算出することができることが特長となる。この点、維持モードAでは、加齢による代謝の減少で、体重の増加が続くため、体重が上昇している状態では、「上限なし」となり、体重値の限度値を数値として算出することができない。しかし、体重値の限度値を収束値とすることで、体重の増加の状態で上限値が算出され、体重がどこまで増加するかが分かる。体重管理においては、「リバウンド」に悩まされるケースが多いが、維持モードBでは、リバウンドの防止に役立つ上限値の算出をすることができる。また、体重管理は、体重減少以外に体重の増加を目的とすることもあるが、維持モードAでは、摂取量を維持した時にどこまで体重を増やせるかの指標を得ることができない。しかし、維持モードBによると、このような体重増加を目的とする体重管理においても体重値の限度値を参考にして、生活習慣を改善させ、目的の体重に近づけ維持させることができる。 In the maintenance mode B, the limit value of the body weight value becomes the convergence value, but the feature is that the upper limit value can also be calculated by setting the limit value of the body weight value as the convergence value. In this respect, in the maintenance mode A, the weight continues to increase due to a decrease in metabolism due to aging. Therefore, when the weight is rising, there is no upper limit, and the limit value of the weight value can be calculated as a numerical value. Can not. However, by setting the limit value of the body weight value as the convergence value, the upper limit value is calculated in the state of increasing the body weight, and it can be understood how far the body weight increases. In weight management, there are many cases that suffer from “rebound”, but in maintenance mode B, an upper limit value that is useful for preventing rebound can be calculated. In addition, weight management may be aimed at increasing body weight in addition to weight loss, but in maintenance mode A, it is not possible to obtain an indicator of how much weight can be gained when the intake is maintained. However, according to the maintenance mode B, even in the weight management for the purpose of such weight increase, the lifestyle habits can be improved and maintained close to the target weight with reference to the limit value of the weight value.
次に、維持モードCの計算原理について説明する。図8(c)1及び(c)2は、維持モードCにおけるエネルギー変化と体重変化を表すグラフである。(c)1の縦軸はエネルギーを、縦軸のIScはエネルギー摂取量の初期値を、横軸は時間を、Ecはエネルギー消費量を、Icはエネルギー摂取量を表している。領域G1cはエネルギー消費量Ecがエネルギー摂取量Icよりも大きいときのエネルギー差の合計を表している。(c)2の縦軸は体重を、横軸は時間を、Wcは体重の時間変化を、ωは体重の測定値を、縦軸のLcは体重値の限度値を、I2は限度値Lcの値の大きさを、E2は時刻Tにおける体重Wcの値の大きさを表している。 Next, the calculation principle of the maintenance mode C will be described. FIGS. 8C and 1C are graphs showing energy changes and weight changes in the maintenance mode C. FIG. (C) The vertical axis of 1 represents energy, the vertical axis I Sc represents the initial value of energy intake, the horizontal axis represents time, E c represents energy consumption, and I c represents energy intake. A region G1 c represents the sum of energy differences when the energy consumption E c is larger than the energy intake I c . (C) The vertical axis of 2 is the body weight, the horizontal axis is the time, W c is the time change of the body weight, ω is the measured value of the body weight, L c of the vertical axis is the limit value of the body weight, and I2 is the limit The magnitude of the value L c is represented by E2, and the magnitude of the weight W c at time T is represented by E2.
維持モードCでは、(c)1のIcの曲線に見るように、摂取量Icをいったん増加させた後、維持条件Bのように加齢によるエネルギー消費量の減少に伴って摂取量を減らしていく維持条件となっている。維持条件Cは、日々の単位体重当たりの1日の推定エネルギー消費量に比例するエネルギー量を日々摂取するという維持条件で、維持条件Cの条件式は、エネルギー摂取量の初期値をIS、推定エネルギー消費量をfE(Wt,t)としたときに、次の式:
It=〔IS・W1/fE(W1,1)〕・〔fE(Wt,t)/Wt〕 ……式10
で与えられる。
In maintenance mode C, (c) As shown in the curve of I c in (1), after increasing the intake I c , the intake is reduced along with the decrease in energy consumption due to aging as in maintenance condition B. It is a maintenance condition that decreases. The maintenance condition C is a maintenance condition in which an amount of energy proportional to the estimated energy consumption per day per unit body weight is ingested every day, and the conditional expression of the maintenance condition C is that the initial value of the energy intake is I S , When the estimated energy consumption is f E (W t , t), the following formula:
I t = [I S · W 1 / f E (W 1 , 1)] · [f E (W t , t) / W t ] (10)
Given in.
この式10の維持条件によると、算出された限度値Lcが、上記のDR=DR1=DR2とする場合には、式10の〔IS・W1/fE(W1,1)〕の部分の値と一致することが分かっており、式10は、It/Lc=fE(Wt,t)/Wtと変形される。そのため、エネルギー摂取量Itの推定エネルギー消費量fE(Wt,t)に対する比と、限度値Lcの体重Wtに対する比とが、全ての時刻tで等しくなるという極めて特異な特徴を示す。グラフでは、(c)2のI2の大きさのE2の大きさに対する比が、時刻Tにおけるエネルギー摂取量ITの推定エネルギー消費量fE(WT,T)に対する比に等しくなっている。
According to the maintenance condition of
これにより、限度値Lcを現在時刻Tの体重WTに対して比べることで、時刻Tにおけるエネルギー摂取量の推定エネルギー消費量に対する比を把握することができる。また、このことから、維持条件Cにおける限度値Lcの値を使って、エネルギー摂取量と推定エネルギー消費量のバランス状態示す指標を、比、比の値、その百分率、またはグラフなどにより提供することができる。なお、本実施形態においては、摂取/消費比の計算でこの比の値の百分率を計算している。 Thus, by comparing the limit value L c with the weight W T at the current time T, the ratio of the energy intake at the time T to the estimated energy consumption can be grasped. In addition, from this, using the value of the limit value L c in the maintenance condition C, an index indicating a balance state between the energy intake and the estimated energy consumption is provided by a ratio, a ratio value, a percentage thereof, a graph, or the like. be able to. In this embodiment, the percentage of the value of this ratio is calculated by calculating the intake / consumption ratio.
維持モードCでは、更に、体重値の限度値が「収束値」となることが発明者による計算及び数式分析の結果から分かっている。その実際的な理由は、維持モードCでは、単位体重当たりのエネルギー消費量に比例した摂取量を保つことになるが、加齢により単位体重当たりのエネルギー消費量が減少すると、それに比例して摂取量を減らす条件になっているためである。これにより、維持モードCでは、維持モードBと同様に、加齢による代謝の減少を考慮に入れつつも体重値の限度値が「収束値」となり「上限値」を算出させることが可能で、それによりどこまで体重が増加しそうかを把握させることができ、また、体重増加目的の体重管理にも使用できる。 In the maintenance mode C, it is further known from the results of calculation and mathematical expression analysis by the inventor that the limit value of the weight value is “convergence value”. The practical reason is that in the maintenance mode C, the intake amount proportional to the energy consumption per unit body weight is maintained, but when the energy consumption amount per unit body weight decreases due to aging, the intake is proportionally increased. This is because the condition is to reduce the amount. Thereby, in the maintenance mode C, similarly to the maintenance mode B, the limit value of the body weight value becomes the “convergence value” while taking into account the decrease in metabolism due to aging, and the “upper limit value” can be calculated. Thereby, it is possible to grasp how far the weight is likely to increase, and it can be used for weight management for the purpose of weight gain.
更に、式10の維持条件と式3のEtによると、式1の微分方程式は、定数C=IS・W1/fE(W1,1)としたときに、次の式:
∂Wt/∂t=〔fE(Wt,t)・(1−DR)/Ft〕・(C/Wt−1)……式11
で表すことができる。この式11の微分方程式の一般解は、〔fE(Wt,t)・(1−DR)/Ft〕>0なら、tを無限大にしたときに値Cに収束することが、発明者の計算例及び数式分析により分かっている。1−DR>0であり、fE(Wt,t)も基礎代謝量に基づくエネルギー消費量を表すので、正の値をとるため、一般のfE(Wt,t)の式で、式10の維持条件と式3のEtを使った時に、Cの値を計算すればWtの収束値を得ることができる。
Further, according to the maintenance condition of
∂W t / ∂t = [f E (W t , t) · (1−D R ) / F t ] · (C / W t −1).
Can be expressed as The general solution of the differential equation of Equation 11 is that if [f E (W t , t) · (1−D R ) / F t ]> 0, it converges to the value C when t is infinite. It is known from the inventor's calculation example and mathematical expression analysis. 1-D R> is 0, f E (W t, t) is also because represents the energy consumption amount based on the basal metabolic rate, for a positive value, an expression of the general f E (W t, t) , when using the E t of maintaining condition and
本実施形態においては、式10の維持条件はペットモードでも使用する。ペットモードで使用するfE(Wt,t)の式としては、恒温動物などの安静時代謝量が体重の4分の3乗に比例するとする既知の推定式を使うが、式10の維持条件と式3のEtを使うことにより、ペットモードでも維持モードCと同様に、体重値の限度値が収束値となり上限値も得られ、更に、その値を摂取/消費比の計算に使用でき、体重値の限度値を体重と比較させることで、エネルギー摂取量の推定エネルギー消費量に対する比を把握させることができる。
In this embodiment, the maintenance condition of
このように本発明における体重の限度値は、エネルギー消費量の推定式があれば人間だけでなく生体一般に活用できる。本発明の実施形態においては、ペットモードとして恒温動物での実施例を示すが、微生物や変温動物においても同様の推定式と係数が知られており、係数を差し替えるだけで活用することができる。 Thus, the limit value of the weight in the present invention can be used not only for human beings but also for living bodies in general if there is an energy consumption estimation formula. In the embodiment of the present invention, an example of a constant temperature animal is shown as a pet mode. However, similar estimation formulas and coefficients are known for microorganisms and thermogenic animals, and can be used by simply replacing the coefficients. .
(初期条件ISを決定させる計算手法)
エネルギー摂取量の初期条件を決定する手法には、大きく2通りある。1つは、エネルギー摂取量の初期値ISを直接計算してからそのISを使って限度値を算出する手法で、もう1つは、限度値の計算と同時にエネルギー摂取量の初期条件そのものは算出しないで間接的にエネルギー摂取量の初期条件を決定する手法がある。間接的にエネルギー摂取量の初期条件を決定する手法としては、体重の限度値を測定データから計算する計算式による場合がある。限度値が計算式により算出されることで、間接的にエネルギー摂取量の初期条件が決まるためである。
(Calculation method for determining the initial condition I S )
There are two main methods for determining the initial condition of energy intake. One is to calculate the initial value I S of the energy intake directly and then calculate the limit value using that I S , and the other is the initial condition of the energy intake at the same time as the calculation of the limit value. There is a method to indirectly determine the initial condition of energy intake without calculating. As a method for indirectly determining the initial condition of energy intake, there is a case of using a calculation formula for calculating a limit value of body weight from measurement data. This is because the initial value of the energy intake is indirectly determined by calculating the limit value by the calculation formula.
エネルギー摂取量の初期条件を決定する手法は、解析的に得られた一般解(解析解)を使用するかどうかにより、更に2通りに分かれる。式1の微分方程式は、一般解を解析的に得られないことがある。しかし、式6の一般解自体は、式7の漸化式に従うので、式7の漸化式によって得られる値を、原理的(数式的)または数値的に使用して、補間または近似を行う。
The method for determining the initial condition of the energy intake is further divided into two types depending on whether or not a general solution (analysis solution) obtained analytically is used. The differential equation of
また、近似の手法として、積分方程式を使う手法と最小二乗法を使う手法がある。 As an approximation method, there are a method using an integral equation and a method using a least square method.
まず、積分方程式を使う計算手法としては、式1の微分方程式の積分形を利用するものがある。すなわち、式1及び式2による微分方程式:
∂Wt/∂t=(It−Et)/Ft=G(IS,Wt,t)
を変形して期間n〜T日で積分すると、nからT日目までの体重変化の総量を表す式が、次の積分方程式:
∫n T(∂Wt/∂t)dt=∫n T(It−Et)/Ft dt=∫n TG(IS,Wt,t)dt
……式12
として得られる。式12の積分方程式を未定の初期条件ISについて予め数式処理で解き、Wtに体重測定データωt(t=1〜T)を代入してコンピュータに積分の近似計算をさせることでエネルギー摂取量Itの初期条件ISを求めることができる。ここで得られた初期条件IS及び体重測定データを使用して、式7の漸化式を使ってコンピュータに下限値または上限値としての限度値を計算させる。
First, as a calculation method using an integral equation, there is a method using an integral form of the differential equation of
∂W t / ∂t = (I t −E t ) / F t = G (I S , W t , t)
, And integrating over the period n to T days, the formula representing the total amount of weight change from n to T days is the following integral equation:
∫ n T (∂W t / ∂t ) dt = ∫ n T (I t -E t) / F t dt = ∫ n T G (I S, W t, t) dt
......
As obtained. The energy equation is obtained by solving the integral equation of
また、最小二乗法による手法がある。最小二乗法は通常、近似させる未定係数を含む関数(例えば直線や多項式)を決定しておき、その関数の微分式を活用して最小二乗和を求める偏微分方程式を数式的に解くことで行われる。しかし、ここでは、その条件を満たす近似させる体重の関数曲線Wt=fW(t)自体を用意することができないときもあることが前提になっている。そのときは、近似させる関数曲線が分からないまま最小二乗法を使わなければならない。そこで、体重測定データωtと式7の漸化式を使用し、コンピュータに、初期条件W1=WS及びISを小刻みに変化させながらWtとωtとの偏差の二乗和Sを計算させてSの最小値を探索し、初期条件WS及びISの組を決定させる。このような手法により、近似させる体重Wtの関数式なしに、最小二乗法を使って初期条件WS及びISを決定させることができる。WS及びISが決定すれば、再び式7の漸化式を使ってコンピュータに下限値または上限値としての限度値を計算させる。 There is also a method using the least square method. The least squares method is usually performed by determining a function (for example, a straight line or a polynomial) including an undetermined coefficient to be approximated and solving a partial differential equation for obtaining the least square sum mathematically using the differential expression of the function. Is called. However, it is assumed here that there are times when it is not possible to prepare a function curve W t = f W (t) that approximates the weight satisfying the condition. In that case, the least squares method must be used without knowing the function curve to be approximated. Therefore, using the weight measurement data ω t and the recurrence formula of Equation 7, the computer calculates the square sum S of deviations between W t and ω t while changing the initial conditions W 1 = W S and I S in small increments. A calculation is performed to search for the minimum value of S, and a set of initial conditions W S and I S is determined. With such a method, the initial conditions W S and I S can be determined using the least square method without a function expression of the weight W t to be approximated. If W S and I S are determined, the computer uses the recurrence formula of Equation 7 again to cause the computer to calculate the limit value as the lower limit value or the upper limit value.
初期条件ISは、体重の限度値の計算において直接的に値として決定されるだけでなく、体重の限度値を求める計算式により、値としてISを直接求めることなく限度値が算出されるのと同時に決定されることもある。例えば、最も単純な例として、1日当たりの体重変化量の条件で、It=Is(一定)、Et=k・Wt、(k:正の定数、Etが体重Wtに比例するとする式)、Ft=F0(正の定数)とした場合、式1の微分方程式は、次式:
∂Wt/∂t=(IS−k・Wt)/F0 ……式13
のようになる。式13を解くと、
Wt=IS/k+C0・Exp(−k・t/F0) (C0は定数) ……式14
になる。式14を分析すると、日数tを限りなく大きくしたときにWtがIS/kに収束することがわかる。従って、体重値の限度値Lは、次式:
L=IS/k
として算出できる。このとき、未定定数ISとC0は、W1=ω1、WT=ωTを代入すると、次の連立方程式:
ω1=IS/k+C0・Exp(−k・1/F0),
ωT=IS/k+C0・Exp(−k・T/F0)
を満たす。L=IS/kと置き換えると、次のように、W1とWTとから、次の数式処理の過程:
C0=(ω1−L)/Exp(−k・1/F0)
ωT=L+〔(ω1−L)/Exp(−k・1/F0)〕・Exp(−k・T/F0)
ωT=L+(ω1−L)・Exp〔−k・(T−1)/F0〕
L=〔ωT−ω1・Exp{−k・(T−1)/F0}〕/〔1−Exp{−k・(T−1)/F0}〕
で処理し、Lを求める計算式:
L=ωT+(ωT−ω1)/〔Exp{k・(T−1)/F0}−1〕 ……式15
を導出できる。コンピュータに、式15の計算式のωT及びω1に、実際の体重測定データを代入させてLを計算させることにより、L=IS/kという関係から、体重の限度値Lを求めると同時に、エネルギー摂取量の初期条件であるISを決定させることができる。なお、式15の同値変形式や級数展開による近似式を使ってもよい。
The initial condition I S is not only determined directly as a value in the calculation of the limit value of the body weight, but also the limit value is calculated without directly determining the I S as a value by a calculation formula for determining the limit value of the body weight. Sometimes determined at the same time. For example, as the simplest example, under the condition of daily weight change, I t = I s (constant), E t = k · W t , (k: positive constant, E t proportional to body weight W t Then, assuming that F t = F 0 (positive constant), the differential equation of
∂W t / ∂t = (I S −k · W t ) / F 0 …… Equation 13
become that way. Solving Equation 13,
W t = I S / k + C 0 · Exp (−k · t / F 0 ) (C 0 is a constant).
become. Analysis of
L = I S / k
Can be calculated as At this time, for the undetermined constants I S and C 0 , when W 1 = ω 1 and W T = ω T are substituted, the following simultaneous equations:
ω 1 = I S / k + C 0 · Exp (−k · 1 / F 0 ),
ω T = I S / k + C 0 · Exp (−k · T / F 0 )
Meet. Substituting L = I S / k, the following mathematical process from W 1 and W T as follows:
C 0 = (ω 1 −L) / Exp (−k · 1 / F 0 )
ω T = L + [(ω 1 −L) / Exp (−k · 1 / F 0 )] · Exp (−k · T / F 0 )
ω T = L + (ω 1 −L) · Exp [−k · (T−1) / F 0 ]
L = [ω T −ω 1 · Exp {−k · (T−1) / F 0 }] / [1-Exp {−k · (T−1) / F 0 }]
Formula to calculate L by processing with:
L = ω T + (ω T −ω 1 ) / [Exp {k · (T−1) / F 0 } −1] Equation 15
Can be derived. When the computer calculates L by substituting actual weight measurement data into ω T and ω 1 of the calculation formula of Formula 15, the limit value L of weight is obtained from the relationship L = I S / k. at the same time, it is possible to determine the I S is the initial condition of the energy intake. Note that the equivalent deformation formula of Formula 15 or an approximate formula based on series expansion may be used.
(体重の平均値の利用)
式12の積分方程式による近似や、式15の計算式のような補間法を使用して体重の限度値を計算する手法においては、期首と期末の2つの測定データの精度が計算結果に大きく影響する。すなわち、式12の左辺:∫n T(∂Wt/∂t)dtは、積分を実行すると、WT−Wnとなり、中間の体重の変化に依存せずに期首と期末のWtの値により値が決まる。また、式15におけるように、体重測定データは、期首ω1と期末ωTの2つのデータしか使用していないこともある。しかし、体重の測定値は、一時的に、エネルギーを持たない体水分量や、未消化の食物量などによる影響を受けている。期首と期末の体重測定データをそのまま使用すると、限度値の計算にこれらが敏感に影響することから、期首または期末の数日間の平均体重を使用して計算するとよい。それにより、このような体水分や未消化の食物の量の一時的な影響を除去することができる。そこで、式12の積分方程式による近似や、式15の計算式のような補間法を使用する場合においては、適宜、体重測定データの平均値または移動平均を使用して計算を行わせる。もっとも、最小二乗法を使用して、エネルギー摂取量の初期条件だけでなく体重の初期値をも探索の対象にするときは、このような理由で体重データの平均値を使用する必要はなく、比較的精度の高い値を得ることができる。
(Use of average weight)
In the method of calculating the limit value of weight using an approximation method such as the integral equation of
(目安期間の意義、計算手法及び効果)
次に、目安期間の体重管理における意義と計算原理について説明する。体重の限度値は、一定の維持条件を保った場合にどこまで体重が変化するかを示す値であるが、限度値に至る過程で、いつごろどの程度変化するのかを把握することも体重管理にとって重要な観点となる。そこで、限度値と現在体重との関係で、例えばその差が半分の50%になるまでに何日かかるかが計算され提示されていれば、限度値を維持改善するモチベーションを保ちやすい。
(Significance of the reference period, calculation method and effect)
Next, the significance and calculation principle in the weight management of the reference period will be described. The limit value of weight is a value indicating how much weight changes when a certain maintenance condition is maintained, but it is also important for weight management to know when and how much the weight changes in the process of reaching the limit value. This is an important point of view. Therefore, if it is calculated and presented, for example, how many days it takes for the difference between the limit value and the current weight to reach 50%, which is half, it is easy to maintain motivation to maintain and improve the limit value.
目安期間は、ある体重になる日数t(日)を予測する式t=f-1(Wt)が、式1の解析解により数式処理で求めることができればそれを利用する。式1の微分方程式は、解析解が数式処理で容易に得られるとは限らず、解析解があっても日数tについて解くことができないことが稀ではない。解析解を使わないときは式7の漸化式を逐次計算して目標とする体重になる日数tを、計算すればよい。
As the reference period, if the formula t = f −1 (W t ) for predicting the number of days t (days) at which a certain weight is reached can be obtained by mathematical processing using the analytical solution of
目安期間により、体重管理計画を立案し実行することが容易になる。例えば、達成率50%、すなわち体重値の限度値と現在体重との差が半分の50%になるまでの目安期間が150日であるとする。5kgの減量を望んでいる場合に、倍の10kgだけ現在の体重から体重値の限度値を落とすように食事などにより生活習慣を改善させ、それを150日間維持させれば、目標の減量が達成できることが分かる。実際に150日後に達成した後、リバウンドしないようにするには、体重値の限度値を達成体重付近に維持するように調整すればよい。このように、目安期間と体重の限度値により、体重管理の計画が容易に立案でき、実行の進捗を確認しつつ、達成後のリバウンド防止まで調整することが可能になる。 The reference period makes it easy to create and execute a weight management plan. For example, suppose that the achievement period is 50%, that is, the reference period until the difference between the limit value of the weight value and the current weight becomes half 50% is 150 days. If you want to lose 5kg, improve your lifestyle with meals, etc. so that you can reduce your weight limit by 10kg, and maintain it for 150 days. I understand that I can do it. In order to avoid rebounding after 150 days have actually been achieved, the limit value of the weight value may be adjusted so as to be maintained near the achieved weight. In this way, the weight management plan can be easily made based on the reference period and the limit value of the weight, and it is possible to adjust the prevention of rebound after the achievement while confirming the progress of the execution.
(計算方法)
以下に、本実施形態における体重の限度値及び目安期間の具体的な計算方法を示す。ある期間T日間の体重測定データωt(日数t=1〜T)に基づく体重値の限度値LT及び達成率τの目安期間MT τの計算式及び計算方法について以下に説明する。なお、以下の計算方法で、ωtは、未測定の日のデータがないように、線形補間法などの適宜の補間近似方法により、未測定日のない1日ごとの連続したデータに整形されているものとして説明する。
(Method of calculation)
Below, the specific calculation method of the limit value of weight in this embodiment and a standard period is shown. Described weight measurement data omega t equation and method for calculating approximate period M T tau limit value L T and achievement ratio tau weight value based on (in days t = 1 to T) for a period T d below. In the following calculation method, ω t is shaped into continuous data for each day without an unmeasured day by an appropriate interpolation approximation method such as a linear interpolation method so that there is no data for an unmeasured day. Explain that it is.
まず、共通項として、(ア)算出できる範囲、(イ)使用データ、(ウ)共通の処理及び定数を説明したのち、維持モードA、維持モードB、維持モードC及びペットモードについて、(エ)各モードでの個別の計算方法を示す。 First, after describing (a) the range that can be calculated, (b) usage data, (c) common processing and constants as common terms, the maintenance mode A, maintenance mode B, maintenance mode C, and pet mode ) Show the individual calculation method in each mode.
(ア)算出できる範囲
以下に説明する計算方法において算出可能な体重値の限度値のデータ期間T及び目安期間の達成率τは次のとおりである。
体重値の限度値LT:データ期間T≧2(データ期間T=14,28,56など)
目安期間MT τ:達成率0<τ<1(τ=0.3,0.5,0.75など)
(A) Range that can be calculated The data period T of the limit value of the weight value that can be calculated by the calculation method described below and the achievement rate τ of the reference period are as follows.
Weight value limit value L T : Data period T ≧ 2 (data period T = 14, 28, 56, etc.)
Standard period M T τ :
本実施形態においては、データ期間T=14、28及び56での体重値の限度値と、T=56の達成率τ=0.3、0.5及び0.75の目安期間を計算する。他のデータ期間における限度値またはそれらに対応した他の達成率での目安期間を算出することもできる。データ期間Tを7日のような短期にすると、限度値が極めて大きく変動することから、T=14日(2週間)以上が好適で、逆に、Tを長期にすると、日々の変動が小さくなり、かつ、体重値に近づくため、生活習慣の改善度合いを見る指標としての機能が薄れるので、T=56日(8週間)以下が好適である。また、生活習慣は、7日周期であることが一般なので、データ期間Tは7の倍数とすることが望ましい。 In the present embodiment, the limit value of the weight value in the data period T = 14, 28 and 56 and the reference period of the achievement rate τ = 0.3, 0.5 and 0.75 at T = 56 are calculated. It is also possible to calculate the reference period at the limit values in other data periods or other achievement rates corresponding to them. When the data period T is set to a short period such as 7 days, the limit value fluctuates greatly. Therefore, T = 14 days (2 weeks) or more is preferable. Conversely, when T is set to a long period, the daily fluctuation is small. Therefore, since the function as an index for checking the improvement degree of lifestyle habits is reduced because it approaches the weight value, T = 56 days (8 weeks) or less is preferable. Moreover, since the lifestyle is generally a 7-day cycle, the data period T is preferably a multiple of 7.
(イ)使用する体重測定データ及びユーザデータ
以下に示す体重値の限度値及び目安期間の計算方法では、必要に応じ次の各データを使用する。年齢、身長及び身体活動レベルは、基準時t=1における値を使用する。
期間T日間のt日目の体重測定値:ωt(kg)(t=1〜T),
性別:男性・女性,
年齢:A(歳)(A≧18),
身長:H(m),
身体活動レベル:P(低い=1.50、普通=1.75、高い=2.00を使用)
(B) Weight measurement data and user data to be used In the following calculation method of the weight value limit value and the reference period, the following data are used as necessary. For the age, height, and physical activity level, values at the reference time t = 1 are used.
Weight measurement on day t of period T days: ω t (kg) (t = 1 to T),
gender male Female,
Age: A (years old) (A ≧ 18),
Height: H (m),
Physical activity level: P (low = 1.50, normal = 1.75, high = 2.00)
なお、本実施形態におけるペットモードでは、性別、年齢及び身長は使用しない。ペットの身体活動レベルは、不明の場合は、「普通=1.75」を使用する。例えば、避妊していないイヌで身体活動レベル1.8、ネコで1.4という値が知られており、ほぼ人間と同じため同じ区分を使用する。 In the pet mode in this embodiment, sex, age, and height are not used. If the physical activity level of the pet is unknown, use “Normal = 1.75”. For example, a non-contraceptive dog is known to have a physical activity level of 1.8 and a cat of 1.4, which is almost the same as humans and uses the same category.
(ウ)共通の処理及び定数
以下に示す計算方法で使用する共通の計算処理及び定数は次のとおりである。体重測定値ωtの平均値として、次の式:
t日目までのn日間の平均体重:Ωt(kg)=(Σi=(t-n+1) t ωi)/n
……式701
で計算する値を使用する。Ωtの日数nは、生活習慣が一般に7日間の周期で形成されていることを考慮して、本実施形態においては、n=7を使用するが、n=14、21などの7の倍数などの他の日数を用いてもよい。n=1とすると測定値自体を使用するのと同じことになる。以下の説明では、n=7を前提に説明する。なお、Σi=1 N ajは、整数i=1〜Nでのa1〜aNの総和を表す(以下同じ)。
(C) Common processing and constants Common calculation processing and constants used in the calculation methods shown below are as follows. As an average value of the weight measurement ω t , the following formula:
Average body weight for n days to day t : Ω t (kg) = (Σ i = (t−n + 1) t ω i ) / n
......
Use the value calculated in. Days n of Omega t, in consideration of the fact that the lifestyle is formed at a period of typically 7 days, in the present embodiment, using the n = 7, 7 multiple of such n = 14, 21 Other days may be used. If n = 1, it is the same as using the measured value itself. In the following description, n = 7 is assumed. Note that Σ i = 1 N a j represents the sum of a 1 to a N with integers i = 1 to N (the same applies hereinafter).
計算式における記号∫a bf(x)dxは、区間[a,b]での定積分を表し、次の積分近似式(a、bを整数、きざみ幅1とする台形公式):
∫a bf(x)dx≒Σi=a bf(i)−〔{f(a)+f(b)}/2〕 ……式702
を使用して近似計算する。この積分の近似計算は、シンプソンの公式など他の近似公式を使用してもよい。
The symbol ∫ a b f (x) dx in the calculation formula represents a definite integral in the interval [a, b], and the following integral approximation formula (a trapezoidal formula in which a and b are integers and a step width is 1):
∫ a b f (x) dx≈Σ i = a b f (i) − [{f (a) + f (b)} / 2]... 702
Approximate calculation using. The approximate calculation of the integral may use another approximate formula such as the Simpson formula.
定数値としては、次の各値:
食事誘発性熱産生のエネルギー摂取量及び推定エネルギー消費量に対する割合:
DR=0.1,
単位体重当たりのエネルギー量:F0(kcal/kg)=7200,
F0を(1−DR)で除した値:FD=F0/(1−DR)=8000,
を使用する。
The constant values are as follows:
Ratio of meal-induced heat production to energy intake and estimated energy consumption:
D R = 0.1,
Energy per unit weight: F 0 (kcal / kg) = 7200,
Value obtained by dividing F 0 by (1−D R ): F D = F 0 / (1−D R ) = 8000,
Is used.
また、定数a、b、c及びdは、性別により、周知の基礎代謝量推定式であるハリスベネディクト式に基づいた次の表1の値を使用する。ハリスベネディクト式は、「(1日当たりの基礎代謝量:kcal/日)=a+b×(体重:kg)−c×(年齢:歳)+d×(身長:m)」の形式で表される式である。 The constants a, b, c, and d use the values in the following Table 1 based on the Harris Benedict formula, which is a well-known basal metabolic rate estimation formula, depending on gender. The Harris Benedict formula is an expression expressed in the form of “(basal metabolic rate per day: kcal / day) = a + b × (weight: kg) −c × (age: year) + d × (height: m)”. is there.
本実施形態において好適な基礎代謝量の推定式として、身長による体格の考慮ができること、年齢が年齢階級によらないこと、数式処理がしやすいことなどの観点から、切片のある体重の1次式で表す「ハリスベネディクトの式」を原則として利用する。なお、ハリスベネディクト式の定数値を日本人向けに調整している、国立健康・栄養研究所の式の値を使用して作成した参考値(表1のかっこ内の値)を使用してもよい。ペットモードで使用する式としては、恒温動物などの安静時代謝量が体重の4分の3乗に比例するとする既知の推定式を使う。 In this embodiment, as a suitable formula for estimating the basal metabolic rate, from the viewpoints that the physique can be taken into account by the height, the age does not depend on the age class, and the formula processing is easy, a linear formula of the weight with an intercept In principle, use the “Harris Benedict Formula”. In addition, even if the reference value (value in parenthesis in Table 1) created using the value of the formula of the National Institute of Health and Nutrition that adjusts the constant value of the Harris Benedict formula for the Japanese is used. Good. As a formula used in the pet mode, a known estimation formula is used in which the resting metabolic rate of a thermostat animal is proportional to the third power of the body weight.
また、単位体重当たりのエネルギー量Ftとしては、体重の変化は脂肪細胞の変化によるものとみなして、脂肪1kgのエネルギー約9000kcal/kgに脂肪細胞が含む水分量20%を控除して計算した値である7200kcal/kgを定数値F0として使用する。 In addition, the amount of energy per unit weight F t is calculated by assuming that the change in body weight is due to the change in fat cells, and subtracting 20% of the water content of fat cells from the energy of about 1 000 kcal / kg of fat. using the 7200 kcal / kg is a value as a constant value F 0.
(エ)各モードでの個別の計算方法
「モードA」の体重値の限度値LTAの計算式及び目安期間MTAの計算方法を下記の式711及び式712として示す。
(D) Individual calculation method in each mode The calculation formula of the limit value L TA of the weight value of “mode A” and the calculation method of the reference period M TA are shown as the following
限度値(kg):LTA=(ISA−α)/(FD・β)+(γ/β2)・loge(β2・X/γ),
X=〔ΩT−(ISA−α)/(FD・β)+γ/β2−(T−3)・γ/β〕・Exp((T−3)・β),
X≦0のときは、「上限なし」,
ISA=〔FD・(ΩT−Ω7)+∫7 TfE(Ωt,t)dt〕/(T−7),
関数fE(Ωt,t)=P・〔a+b・Ωt−c・{A+(t−1)/365}+d・H〕,
α=P・(a−c・A+c/365+d・H),
β=P・b/FD,
γ=P・c/365 ……式711
Limit value (kg): L TA = (I SA −α) / (F D · β) + (γ / β 2 ) · log e (β 2 · X / γ),
X = [Ω T − (I SA −α) / (F D · β) + γ / β 2 − (T−3) · γ / β] · Exp ((T−3) · β),
When X ≦ 0, “No upper limit”,
I SA = [F D · (Ω T -Ω 7 ) + ∫ 7 T f E (Ω t, t) dt ] / (T-7),
Function f E (Ω t , t) = P · [a + b · Ω t −c · {A + (t−1) / 365} + d · H],
α = P · (ac−A + c / 365 + d · H),
β = P · b / F D ,
γ = P · c / 365 ……
達成率τの目安期間(日):MTA τ=tM−T,
関数fMA(t)=α/β−γ/β2+γ・t/β+X・Exp(−β・t),
WGA(kg)=ΩT+τ・(LTA−ΩT),
tM:fMA(t)のtをTから1ずつ加算し、fMA(t)>WGAとなったときのtの値
……式712
Reference period of achievement rate τ (days): M TA τ = t M −T,
Function f MA (t) = α / β−γ / β 2 + γ · t / β + X · Exp (−β · t),
W GA (kg) = Ω T + τ · (L TA −Ω T ),
t M : t of f MA (t) is incremented by 1 from T, and the value of t when f MA (t)> W GA is satisfied.
......
式711及び式712を、S37及びS38において限度値算出部396及び目安期間算出部397に計算させるときは、まず、ステップS710として、指定IDのデータ70の性別などのデータと、体重測定データωt(t=1〜T)として体重測定データ配列ω[n]の最後のT個のデータとを使って、式711におけるISAを、定数値a、b、c、d、A、H、P及びFDと、関数fE(Ωt,t)と、式701のωtの平均値Ωtを求める式と、式702の積分近似式とにより算出する。次に、ステップS711として、S710で算出したISAを使って、式711のXを算出し、Xの値を使ってLTAを算出する。
When the
続いて、ステップS712として、式712のアルゴリズムにより、目安期間を算出する。S712では、まず、目標とする体重WGAを、算出するτごとに、S710で算出したΩT、S711で算出したLTAなどにより算出し、関数fMA(t)のtをt=Tから1ずつ加算し、fMA(t)>WGAとなった時のtの値tMを算出し、tMを使って式712のMTA τの式により目安期間MTA τを算出する。なお、S712では、S712のアルゴリズムよりも収束の速いアルゴリズムとして、ニュートン法などの方程式の解を求める既知のアルゴリズムを使用してもよい。なお、式712のX、α、β及びγは、式711と共通である。
Subsequently, as a step S712, a reference period is calculated by the algorithm of
式711により、モードAでの体重値の限度値が計算できる。式711は積分方程式を使用した手法で導出されている。式711の体重の変化率が従う条件となる勾配関数GAは、体重測定データに平均値Ωtを、Itに式8を、Etに式3を使用し、FtをF0(一定)として、次の式:
GA(IS,Ωt,t)=〔IS−fE(Ωt,t)〕/FD ……式713
となる。式711は、式713の勾配関数GAを式5の微分方程式の右辺に代入したときの解析解と式12の積分方程式とを使用して導出したものである。式711のISAはエネルギー摂取量の初期条件を決定する式である。式711は、微分方程式の解析解の微分係数が0になるときに体重の限度値がもたらされることを考慮して導出している。
By
G A (I S , Ω t , t) = [I S −f E (Ω t , t)] / F D.
It becomes.
式711では、Xの値がゼロまたは負になると、体重値の限度値が値として計算できず、「上限なし」として扱うことになる。これは、加齢による基礎代謝量の減少を反映したもので自然の結果である。
In
次に、「モードB」の体重値の限度値LTB及び目安期間MTBの計算式を下記の式721及び式722として示す。 Next, calculation formulas of the limit value L TB and the reference period M TB of the weight value of “mode B” are shown as the following formula 721 and formula 722.
限度値(kg):LTB=(ISB−α)/(P・b),
ISB=〔FD・(ΩT−Ω7)+∫7 T{fE(Ωt,t)+t・P・c/365}dt〕/(T−7),
関数fE(Ωt,t)=P・〔a+b・Ωt−c・{A+(t−1)/365}+d・H〕,
α=P・(a−c・A+c/365+d・H) ……式721
Limit value (kg): L TB = (I SB −α) / (P · b),
I SB = [F D · (Ω T −Ω 7 ) + ∫ 7 T {f E (Ω t , t) + t · P · c / 365} dt] / (T−7),
Function f E (Ω t , t) = P · [a + b · Ω t −c · {A + (t−1) / 365} + d · H],
α = P · (ac−A + c / 365 + d · H) (Formula 721)
達成率τの目安期間(日):MTB τ=−(1/β)・loge(1−τ),
β=P・b/FD ……式722
Reference period of achievement rate τ (days): M TB τ =-(1 / β) · log e (1-τ),
β = P · b / F D ...... Formula 722
式721の勾配関数GBは、体重測定データに平均値Ωtを、Itに式9を、Etに式3を使用し、FtをF0(一定)として、次の式:
GB(IS,Ωt,t)=〔IS−fE(Wt,1)〕/FD ……式723
となる。式721は、式711と同様に、式5の微分方程式の解析解と式12の積分方程式とを使用した手法で導出している。
Gradient function G B of the formula 721, a mean value Omega t the weight measurement data, the formula 9 to I t, using
G B (I S , Ω t , t) = [I S −f E (W t , 1)] / F D.
It becomes. Similar to
式721により、モードBでの体重値の限度値を計算することができる。モードBでは、体重値の限度値は「収束値」として計算され、「上限値」も計算される。 The limit value of the weight value in mode B can be calculated by the equation 721. In mode B, the limit value of the weight value is calculated as “convergence value”, and “upper limit value” is also calculated.
式722により、モードBでの目安期間を計算することができる。モードBの目安期間は、達成率のほか、ユーザデータの性別及び身体活動レベルにより決定され、体重の変化による影響を受けない値として算出される。また、式722は、半減期の理論が適用できる式ともなっており、例えば、達成率50%(残り2分の1)の目安期間が100日であれば、倍の200日で75%(残り4分の1)が達成される。 The reference period in mode B can be calculated by equation 722. The reference period of mode B is determined by the achievement rate, gender and physical activity level of the user data, and is calculated as a value that is not affected by changes in body weight. Formula 722 is also a formula to which the theory of half-life can be applied. For example, if the target period of 50% achievement rate (the remaining half) is 100 days, 75% (remaining) A quarter) is achieved.
次に、「モードC」の体重値の限度値LTC及び目安期間MTCの計算式を、下記の式731及び式732として示す。 Next, the calculation formula for the limit value L TC and a guide period M TC weight value of "Mode C" shown as Formula 731 and Formula 732 below.
限度値(kg):LTC=〔FD・(ΩT−Ω7)+∫7 TfE(Ωt,t)dt〕/RC,
RC=∫7 T〔fE(Ωt,t)/Ωt〕dt,
関数fE(Ωt,t)=P・〔a+b・Ωt−c・{A+(t−1)/365}+d・H〕
……式731
Limit (kg): L TC = [F D · (Ω T -Ω 7 ) + ∫ 7 T f E (Ω t, t) dt ] / R C,
R C = ∫ 7 T [f E (Ω t , t) / Ω t ] dt,
Function f E (Ω t , t) = P · [a + b · Ω t −c · {A + (t−1) / 365} + d · H]
...... Formula 731
達成率τの目安期間(日):MTC τ=fMC(ΩT)−fMC(WGC),
WGC=ΩT+τ・(LTC−ΩT),
関数fMC(x)=〔κ・loge(x+κ)+β・LT・loge|x−LTC|〕/(κ・β+β2・LTC),
κ=P・(a−c・A+d・H)/FD,
β=P・b/FD ……式732
Target period of achievement rate τ (days): M TC τ = f MC (Ω T ) −f MC (W GC ),
W GC = Ω T + τ · (L TC −Ω T ),
Function f MC (x) = [κ · log e (x + κ) + β · L T · log e | x−L TC |] / (κ · β + β 2 · L TC ),
κ = P · (ac−A + d · H) / F D ,
β = P · b / F D …… Formula 732
式731の勾配関数GCは、体重測定データに平均値Ωtを、Itに式10を、Etに式3を使用し、FtをF0(一定)、Cを定数として、次の式:
GC(IS,Ωt,t)=〔(1−DR)・fE(Ωt,t)/FD〕・(C/Ωt−1)
……式733
となる。式731は、式12の積分方程式に式733を代入して、Cについて解くことにより導出している。上述のようにこのCがそのまま限度値LTCとなる。
Gradient function G C of formula 731, an average value Omega t the weight measurement data, the formula 10 I t, using
G C (I S , Ω t , t) = [(1-D R ) · f E (Ω t , t) / F D ] · (C / Ω t −1)
...... Formula 733
It becomes. Expression 731 is derived by substituting Expression 733 into the integral equation of
このように、式731により、モードCでの体重値の限度値を計算できる。式731によると、体重値の限度値は、収束値となり、上限値の算出もできる。また、式731による体重値の限度値では、この体重値の限度値の体重に対する比により、摂取/消費比を把握することができる。 As described above, the limit value of the weight value in the mode C can be calculated by the equation 731. According to the equation 731, the limit value of the weight value is a convergence value, and the upper limit value can also be calculated. Further, in the limit value of the body weight value according to the formula 731, the intake / consumption ratio can be grasped from the ratio of the limit value of the body weight value to the body weight.
式732は、モードCでの目安期間を計算するもので、近似式となっている。厳密には、式712のように数値計算が必要であるが、加齢を考慮しないエネルギー消費量の式を使用すると、式1の微分方程式の解析解が日数tを求める体重Wtの逆関数として得られ、誤差も数日なのでその逆関数を使用している。
Expression 732 calculates the reference period in mode C and is an approximate expression. Strictly speaking, numerical calculation is required as in
次に、「ペットモード」の体重値の限度値LTP及び目安期間MTPの計算式を、下記の式741及び742として示す。 Next, the calculation formula for the limit value L TP and a guide period M TP weight value of "pet mode", shown as formulas 741 and 742 below.
限度値(kg):LTP=〔FD・(ΩT−Ω7)+∫7 TfEP(Ωt,t)dt〕/RP,
RP=∫7 T〔fEP(Ωt,t)/Ωt〕dt,
関数fEP(Ωt,t)=P・ρ・Ωt 0.75,
ρ=0.8333・20.65・4.1 ……式741
Limit (kg): L TP = [F D · (Ω T -Ω 7 ) + ∫ 7 T f EP (Ω t, t) dt ] / R P,
R P = ∫ 7 T [f EP (Ω t , t) / Ω t ] dt,
Function f EP (Ω t , t) = P · ρ · Ω t 0.75 ,
ρ = 0.8333 ・ 20.65 ・ 4.1 …… Formula 741
達成率τの目安期間(日):MT τ=〔fMP(WGP)−fMP(ΩT)〕・P/(FD・ρ),
WGP=ΩT+τ(LTP−ΩT),
関数fMP(x)=λ・loge|(λ−x0.25)/(λ+x0.25)|−2・λ・Arctan(x0.25/λ)+4・x0.25,
λ=LTP 0.25 ……式742
Target period of achievement rate τ (days): M T τ = [f MP (W GP ) −f MP (Ω T )] · P / (F D · ρ),
W GP = Ω T + τ (L TP −Ω T ),
Function f MP (x) = λ · log e | (λ−x 0.25 ) / (λ + x 0.25 ) | −2 · λ · Arctan (x 0.25 / λ) + 4 · x 0.25 ,
λ = L TP 0.25 ...... Formula 742
式741の勾配関数GPは、体重測定データに平均値Ωtを、Itに式10を、Etに式3を使用し、FtをF0(一定)、Cは定数として、次の式:
GP(IS,Ωt,t)=〔(1−DR)・fEP(Ωt,t)/FD〕・(C/Ωt−1)
……式743
となる。式741は、式731と同様に、式12の積分方程式に式743を代入して、Cについて解くことにより導出している。上述のようにCはそのまま限度値LTPとなる。式741によると、体重値の限度値は、収束値となり、上限値の算出もできる。また、式741による体重値の限度値では、この体重値の限度値の体重に対する比により、摂取/消費比を把握することができる。
Gradient function G P of formula 741, the average value Omega t the weight measurement data, the formula 10 I t, using
G P (I S , Ω t , t) = [(1-D R ) · f EP (Ω t , t) / F D ] · (C / Ω t −1)
...... Formula 743
It becomes. Similar to Equation 731, Equation 741 is derived by substituting Equation 743 for the integral equation of
式741の関数fEP(Ωt,t)は、体重W(kg)の恒温動物の安静時代謝量REE(J/s、ワット)を、REE=4.1・W0.75で推定する式を使用している。係数ρは、REEの係数4.1で、安静時代謝量を基礎代謝量に換算し(1/1.2=0.8333)、かつ、仕事率の単位J/sをkcal/日に単位換算するものである。 The function f EP (Ω t , t) of Equation 741 is an equation for estimating the resting metabolic rate R EE (J / s, watts) of a constant temperature animal having a weight W (kg) with R EE = 4.1 · W 0.75. I use it. The coefficient ρ is the REE coefficient 4.1, which converts the resting metabolic rate into the basal metabolic rate (1 / 1.2 = 0.8333) and converts the unit of work rate J / s to kcal / day. .
式721、722、731、732、741及び742の式を、限度値算出部396及び目安期間算出部397に計算させるときは、指定IDのデータ70とデータ抜けのない体重測定データ配列ω[n]を使って、上記のモードAの例にならって算出できるので、詳細のステップは記載しない。
When the formulas 721, 722, 731, 732, 741 and 742 are calculated by the limit
なお、式721、式731、式741のΩtはn=7として「7日間の平均」を使用しているが、各式の日数「7」を適宜他の日数nに置き換えることで7日間以外の日数でも使用可能である。また、式711においては、日数「7」を適宜他の日数nに置き換えるほか、更に、(T−3)を{T+1−(n+1)/2}に置き換えることで、7日間以外の日数でも使用可能である。
Note that Ω t in Equation 721, Equation 731 and Equation 741 uses “average of 7 days” where n = 7, but 7 days can be obtained by appropriately replacing the number of days “7” in each equation with another number of days n. It can be used for other days. In
体重の限度値の計算方法は上記の方法に限られず、他に様々な計算方法がある。以下に変形例として、最小二乗法を用いた一般的なエネルギー摂取量及び消費量の条件で使用できる方法と、推定エネルギー消費量が体重に比例するという前提での計算式とを示す。 The calculation method of the weight limit value is not limited to the above method, and there are various other calculation methods. As a modification, a method that can be used under the general conditions of energy intake and consumption using the least square method and a calculation formula on the assumption that the estimated energy consumption is proportional to body weight are shown below.
(計算方法の変形例1)
まず、最小二乗法を用いた、一般的なエネルギー摂取量及び消費量の条件で使用できる体重の限度値及び目安期間の計算方法を、計算方法の変形例1として示す。
(
First, a calculation method of the limit value of the body weight and the reference period that can be used under the general energy intake and consumption conditions using the least square method will be described as a first modification of the calculation method.
前提として、ある期間T日間のt日目の体重測定値をωt(kg)とし、エネルギー摂取量の初期値をIS(kcal/日)とし、基準日からt日目の体重予測値をΨt(kg)とし、1日当たりの体重変化量を求める少なくともIS及びΨtをパラメータに持つ勾配関数をG(IS,Ψt,…)とし、Ψtが従う漸化式をΨt+1=Ψt+G(IS,Ψt,…)とし、Ψtの初期値Ψ1をΨS(kg)とする。 As a premise, ω t (kg) is the weight measurement value on the t-th day for a certain period of T days, the initial value of energy intake is I S (kcal / day), and the estimated weight value on the t-th day from the reference date is and [psi t (kg), at least I S and [psi gradient function having t to a parameter G seek daily weight change quantity (I S, [psi t, ...) and to the recurrence formula [psi t follow [psi t + 1 = Ψ t + G (I S , Ψ t ,...), And the initial value Ψ 1 of Ψ t is Ψ S (kg).
勾配関数G(IS,Ψt,…)は、式1により具体的な数式として決定しておく。式2〜式4にエネルギー消費量Etの例を、式8〜式10にエネルギー摂取量Itの維持条件の例を上げたが、任意の推定式や条件により勾配関数G(IS,Ψt,…)を設定することができる。勾配関数Gのパラメータ変数としては、IS及びΨtは必要だが他に日数tを入れることができる。基準時の年齢A、身長Hなどの他のパラメータは、計算段階では既定の定数として扱う。
The gradient function G (I S , Ψ t ,...) Is determined as a specific mathematical expression according to
例えば、上記の維持モードA、B、C、及びペットモードの体重の限度値を、本計算方法の変形例1により計算するときは、次のような勾配関数Gを設定すればよい。すなわち、DR、F0、P、A、H、a、b、c及びdは定数として、
G(IS,Ψt,t)=〔It−{(1−DR)・fE(Ψt,t)+DR・It}〕/F0
とし、推定エネルギー消費量の推定式fE(Ψt,t)は、維持モードA、B及びCでは、
fE(Ψt,t)=P・〔a+b・Ψt−c・{A+(t−1)/365}+d・H〕
ペットモードでは、恒温動物一般の式である、
fE(Ψt,t)=P・0.8333・20.65・4.1・Ψt 0.75,
とし、エネルギー摂取量の維持条件Itは、維持モードAが式8を、維持モードBが式9を、維持モードC及びペットモードが式10を、それぞれ使用すればよい。式13の例では、勾配関数G(IS,Ψt,…)は、k及びF0を定数として、次式:
G(IS,Ψt)=(IS−k・Ψt)/F0
となる。また、小児の身長、年齢による身体活動レベル、体表面積及び単位体表面積当たりの推定エネルギー消費量を求める関数を用意すれば、18歳未満の人間についても体重の限度値の算出ができる。
For example, when the limit values of the weights in the maintenance modes A, B, C, and the pet mode are calculated according to the first modification of the calculation method, the following gradient function G may be set. That is, D R , F 0 , P, A, H, a, b, c and d are constants,
G (I s , ψ t , t) = [I t − {(1−D R ) · f E (ψ t , t) + D R · I t }] / F 0
And the estimation formula f E (Ψ t , t) for the estimated energy consumption is as follows in the maintenance modes A, B and C:
f E (Ψ t, t) = P · [a + b · Ψ t -c · {A + (t-1) / 365} + d · H ]
In pet mode, it is a formula for constant temperature animals,
f E (ψ t , t) = P · 0.8333 · 20.65 · 4.1 · ψ t 0.75 ,
And then, maintaining condition I t of energy intake, a maintaining mode A has the
G (I S , Ψ t ) = (I S −k · Ψ t ) / F 0
It becomes. In addition, if a function for obtaining the physical activity level according to the child's height, age, body surface area, and estimated energy consumption per unit body surface area is prepared, the limit value of the weight can be calculated even for a human under 18 years old.
Itは、測定対象において意図的に変化させられる量なので、設定の自由度は高い。例えば、「現在一定に保っているエネルギー摂取量ISを基準に現在から1か月間だけ20%減らす」というような条件を設定してもよい。この条件によるとItの条件式は、
It=IS (1≦t≦Tのとき),
IS・(1−0.2) (T<t≦T+30のとき),
IS (t>T+30のとき)
となる。この条件式を、一つの数式で表現しかつ微分可能になるような数式で表現することもできるが、本計算方法の変形例1では、以下に示すように微分方程式を解くなどの数式処理は不要なので、上記のように離散的な設定でもよく、設定は比較的容易である。
I t is, since an amount to be intentionally varied in measured, the degree of freedom of setting is high. For example, it may be set a condition such as "reduced by 20% for one month from the current based on the energy intake I S that retain the current constant." Conditional expression of I t is, according to this condition,
I t = I S (when 1 ≦ t ≦ T),
I S · (1−0.2) (when T <t ≦ T + 30),
I S (when t> T + 30)
It becomes. Although this conditional expression can be expressed by a single mathematical expression and a mathematical expression that can be differentiated, in the first modification of the calculation method, mathematical processing such as solving a differential equation as shown below is possible. Since it is unnecessary, it may be a discrete setting as described above, and the setting is relatively easy.
計算処理の最初に、ステップS91として偏差の二乗の和を求めるIS及びΨSをパラメータとする次の関数S(IS,ΨS)の式:
S(IS,ΨS)=Σk=1 T(Ψk−ωk)2 ……式771
において、S(IS,ΨS)の値を最小にするIS及びΨSの値の組(ISmin,ΨSmin)をCPUによる数値計算で求める。
At the beginning of the calculation process, in step S91, the following function S (I S , Ψ S ) is calculated using I S and Ψ S as parameters to obtain the sum of squares of deviations:
S (I S , Ψ S ) = Σ k = 1 T (Ψ k −ω k ) 2 ...... Expression 771
, A set of values of I S and ψ S (I Smin , ψ Smin ) that minimizes the value of S (I S , ψ S ) is obtained by numerical calculation by the CPU.
ここで、IS及びΨSの探索範囲ときざみ幅として、例えば、次の範囲と値:
探索範囲−5000≦IS≦10000,きざみ幅10(kcal/日),
探索範囲ω1−10≦ΨS≦ω1+10,きざみ幅0.1(kg)
を設定する。ISの探索範囲の最小値をマイナスにするのは、極端な食事制限をしたときに一時的に体重値の限度値がマイナス値になることがあるためである。
Here, as the search range and step width of I S and Ψ S , for example, the following ranges and values:
Search range −5000 ≦ I S ≦ 10000, step width 10 (kcal / day),
Search range ω 1 −10 ≦ Ψ S ≦ ω 1 +10, step size 0.1 (kg)
Set. The reason why the minimum value of the search range of I S is made negative is that the limit value of the body weight value may temporarily become a negative value when extreme dietary restrictions are made.
上記の探索範囲と刻み幅で、全ての(IS,ΨS)の組について式771の和を計算し、式771の和を最小にするときの(IS,ΨS)の組である(ISmin,ΨSmin)を算出する。(IS,ΨS)の組み合わせは、この例では1501×201通りあるので、黄金分割法などの既知のアルゴリズムを利用して、探索数を少なくさせてもよい。 This is the set of (I S , Ψ S ) when the sum of Expression 771 is calculated for all (I S , Ψ S ) pairs with the above search range and step size, and the sum of Expression 771 is minimized. (I Smin , Ψ Smin ) is calculated. Since there are 1501 × 201 combinations of (I S , Ψ S ) in this example, the number of searches may be reduced using a known algorithm such as the golden section method.
Ψ1からΨTまでの値は、漸化式Ψt+1=Ψt+G(IS,Ψt,…)に探索範囲内で対象となっている(IS,ΨS)の組を代入して求めることができる。この値を使用して、k=1からTまでの偏差の二乗(Ψk−ωk)2の値を求める。(IS,ΨS)の組み合わせを全て代入し、S(IS,ΨS)の値を最小にするIS及びΨSの値の組(ISmin,ΨSmin)を算出する。 For the values from Ψ 1 to Ψ T , the recursion formula Ψ t + 1 = Ψ t + G (I S , Ψ t ,...) Is substituted with the set of (I S , Ψ S ) targeted in the search range. Can be obtained. Using this value, the value of the square of the deviation from k = 1 to T (Ψ k −ω k ) 2 is obtained. All combinations of (I S , Ψ S ) are substituted, and a set of values of I S and Ψ S (I Smin , Ψ Smin ) that minimizes the value of S (I S , Ψ S ) is calculated.
次のステップS92及びステップS93で、S(IS,ΨS)の値を最小にする(ISmin,ΨSmin)を使用して、tをTから生存可能日数V(日)まで動かした場合のΨtの上限値ΨSUPまたは下限値ΨINFを、漸化式Ψt+1=Ψt+G(IS,Ψt,…)に代入して求める。生存可能日数Vは120年生きると仮定して、例えば、V=365・(120−A)とする。Vは、上限値または下限値が算出できるなら、3650日(10年)などの短期間に設定してもよい。 In the next step S92 and step S93, using (I Smin , Ψ Smin ) that minimizes the value of S (I S , Ψ S ), and moving t from T to the number of survivable days V (days) the upper limit value [psi SUP or the lower limit value [psi INF of [psi t, a recurrence formula Ψ t + 1 = Ψ t + G (I S, Ψ t, ...) determined by substituting the. For example, V = 365 · (120−A), assuming that the survivable days V live for 120 years. V may be set in a short period of time such as 3650 days (10 years) if an upper limit value or a lower limit value can be calculated.
ステップS92では、漸化式Ψt+1=Ψt+G(IS,Ψt,…)に初期値(ISmin,ΨSmin)を代入してt=1から生存可能日数Vまで、1日ごとにΨtの値を求め、t≧Tの範囲で、Ψtが最大または最小となる日数MAXtまたはMINtを算出し、また、MAXtまたはMINtでの最大値ΨMAXtまたは最小値ΨMINt、及び、最大値の前日の体重値ΨMAXt-1または最小値の前日の体重値ΨMINt-1を算出する。 In step S92, initial values (I Smin , ψ Smin ) are substituted into the recurrence formula Ψ t + 1 = Ψ t + G (I S , Ψ t ,...), And 1 day from t = 1 to the survivable days V. Each time, the value of Ψ t is determined, and the number of days MAXt or MINt at which Ψ t is maximum or minimum is calculated in the range of t ≧ T, and the maximum value Ψ MAXt or minimum value Ψ MINt at MAXt or MINt , and calculates the previous day weight value [psi MINt-1 of the previous day of the body weight value [psi MaxT-1 or minimum value of the maximum value.
次に、ステップS93では、上限値ΨSUPまたは下限値ΨINFを以下のように算出する。 Next, in step S93, the upper limit value Ψ SUP or the lower limit value Ψ INF is calculated as follows.
最大値ΨMAXtのMAXtがある場合、(1)MAXt=Tのときは、「値なし」とし、(2)T<MAXt<Vのときは、Ψtの最大値ΨMAXtを上限値ΨSUPとし、(3)MAXt=Vのときは、収束判定不等式:|ΨMAXt−ΨMAXt-1|<誤差ε(誤差εは、例えば0.000001kgを使う。以下同じ。)について、(a)この不等式を満たす場合、収束しているので、Ψtの最大値ΨMAXtを上限値ΨSUPとし、(b)この不等式満たさない場合、収束していないので、「上限なし」とする。 When there is MAXt of the maximum value Ψ MAXt , (1) when MAXt = T, “no value”, and (2) when T <MAXt <V, the maximum value Ψ MAXt of Ψ t is set to the upper limit value Ψ SUP (3) When MAXt = V, the convergence determination inequality: | Ψ MAXt −Ψ MAXt−1 | <error ε (error ε uses, for example, 0.000001 kg ; the same applies hereinafter) (a) This inequality If it satisfies, it has converged, so the maximum value Ψ MAXt of Ψ t is set to the upper limit value Ψ SUP . (B) If this inequality is not satisfied, it does not converge, so “no upper limit”.
最小値ΨMINtのMINtがある場合、(1)MINt=Tのときは、「値なし」とし、(2)T<MINt<Vのときは、Ψtの最小値ΨMINtを下限値ΨINFとし、(3)MINt=Vのときは、収束判定不等式:|ΨMINt−ΨMINt-1|<誤差εについて、(a)この不等式を満たす場合、収束しているので、Ψtの最小値ΨMINtを下限値ΨINFとし、(b)この不等式を満たさない場合、収束していないので、「下限なし」とする。 When there is a minimum value Ψ MINt MINt, (1) when MINt = T, “no value”, and (2) when T <MINt <V, the minimum value Ψ MINt of Ψ t is set to the lower limit value Ψ INF and then, (3) MINt = when and V, convergence determination inequality: | Ψ MINt -Ψ MINt-1 | About <error epsilon, (a) if it meets the inequality, since the convergence, the minimum value of [psi t Let Ψ MINt be the lower limit value Ψ INF, and (b) If this inequality is not satisfied, it is not converged, so “no lower limit”.
次に、ステップS94として、ある期間T日間における体重値の限度値LTとして、値があるときのΨINFもしくはΨSUPまたは「上限なし」もしくは「下限なし」を算出記憶し、次の目安期間の算出処理ステップS95に移る。なお、一般的なエネルギー摂取量及び消費量の条件による場合、上限値及び下限値の2つの限度値があることもある。 Next, in step S94, a limit value L T weighing value between a time period T day, calculated stores [psi INF or [psi SUP or "no limit" or "no limit" when there is a value, the next guideline period The calculation process proceeds to step S95. In addition, when it depends on the conditions of general energy intake and consumption, there may be two limit values, an upper limit value and a lower limit value.
ステップS95では、ステップS94で算出した限度値LTについて、達成率τの目安期間MT τの計算をする。まず、達成率τに対応する目標体重ΨGを次式:
ΨG=τ・(LT−ΩT)+ΩT
で算出する。次に、ステップS92と同様に、漸化式Ψt+1=Ψt+G(IS,Ψt,…)に初期値(ISmin,ΨSmin)を代入して、t=Tから順次Ψtを計算し、ΨT>ΨGの場合は、Ψt<ΨGとなったときの値tを、ΨT<ΨGの場合は、Ψt>ΨGとなったときの値tを、それぞれ達成率τの目安期間MT τとする。目安期間の算出が終わると、元の処理に戻り、次の表示などの処理を行う。
In step S95, the reference period M T τ of the achievement rate τ is calculated for the limit value L T calculated in step S94. First, the target weight Ψ G corresponding to the achievement rate τ is expressed by the following formula:
Ψ G = τ · (L T −Ω T ) + Ω T
Calculate with Next, as in step S92, initial values (I Smin , Ψ Smin ) are substituted into the recurrence formula Ψ t + 1 = Ψ t + G (I S , Ψ t ,...), And Ψ t is sequentially calculated from t = T. When Ψ T > Ψ G , the value t when Ψ t <Ψ G is obtained, and when Ψ T <Ψ G , the value t when Ψ t > Ψ G is obtained. Estimated period of achievement ratio τ and M T τ. When the calculation of the reference period is completed, the process returns to the original process and the next display process is performed.
上記計算方法の変形例1によると、特殊な対象として、身長の変化を考慮する「小児」や、胎児の単位体重当たりのエネルギー量を考慮する「妊婦」だけでなく、人間以外の測定対象をも含む生体一般で、一般の条件において、複雑な関数が用いられるときでも勾配関数Gを定めれば、収束値や上限値を含む体重の限度値を計算できる。体重の初期値ΨSをも探索の対象としているため、ISのみを決定の対象とする方法より精度の高い限度値の計算が可能である。本計算方法の変形例1は、サーバ5などの体重計3よりもCPUの演算能力が高い装置での演算に適する方法であるが、様々なエネルギー摂取量や消費量などの条件を設定して、相互に比較するための方法としても活用できる。
According to the first variation of the above calculation method, not only “children” that consider changes in height and “pregnant women” that consider the amount of energy per unit weight of the fetus, but also non-human measurement targets. If the gradient function G is defined even when a complex function is used under general conditions, the limit value of the body weight including the convergence value and the upper limit value can be calculated. Since the initial value Ψ S of the body weight is also a search target, it is possible to calculate a limit value with higher accuracy than a method in which only the I S is determined.
(計算方法の変形例2)
次に、推定エネルギー消費量が体重に比例するという前提での体重の計算方法を計算方法の変形例2として示す。体重値の限度値LT及び目安期間MTの計算式を、下記の式791及び式792に示す。
(
Next, a weight calculation method based on the premise that the estimated energy consumption is proportional to the weight is shown as a second modification of the calculation method. The formula for the limit value L T and a guide period M T weight values, shown in Equation 791 and Equation 792 below.
限度値(kg):LT=Ωn+(ΩT−Ωn)/(1−Exp(−ξ)),
=ΩT+(ΩT−Ωn)/(Exp(ξ)−1),
=〔Ωn+ΩT+(ΩT−Ωn)/tanh(ξ/2)〕/2,
=〔Ωn+ΩT+(ΩT−Ωn)・coth(ξ/2)〕/2,
≒(Ωn+ΩT)/2+(ΩT−Ωn)/ξ+ξ・(ΩT−Ωn)/12,
≒(Ωn+ΩT)/2+(ΩT−Ωn)/ξ,
ξ=BMR・P・(T−n)/FD(BMRは、年齢A及び性別による下記の表2の値),
双曲線余接関数の級数展開式coth(ξ/2)≒2/ξ+ξ/6−ξ3/360+・・・
……式791
Limit value (kg): L T = Ω n + (Ω T −Ω n ) / (1−Exp (−ξ)),
= Ω T + (Ω T −Ω n ) / (Exp (ξ) −1),
= [Ω n + Ω T + (Ω T −Ω n ) / tanh (ξ / 2)] / 2
= [Ω n + Ω T + (Ω T −Ω n ) · coth (ξ / 2)] / 2
≒ (Ω n + Ω T ) / 2 + (Ω T −Ω n ) / ξ + ξ ・ (Ω T −Ω n ) / 12,
≒ (Ω n + Ω T ) / 2 + (Ω T −Ω n ) / ξ,
ξ = BM R · P · (T−n) / F D (BM R is the value of Table 2 below according to age A and gender),
Series expansion expression of the hyperbolic cotangent function coth (ξ / 2) ≒ 2 / ξ + ξ / 6-
...... Formula 791
達成率τの目安期間(日):MT τ=−〔FD/(BMR・P)〕・loge(1−τ)
……式792
Reference period of achievement rate τ (days): M T τ = − [F D / (BM R · P)] · log e (1−τ)
... Formula 792
次に、式791及び式792で使用する表2を示す。表2は、体重1kg当たりの1日の基礎代謝量:BMR(kcal/日/kg)を性別及び年齢別に表したもので、「日本人の食事摂取基準(2015年版)」(非特許文献1)の「基礎代謝基準値」により作成したものである。 Next, Table 2 used in Expression 791 and Expression 792 is shown. Table 2 shows daily basal metabolism per kg body weight: BM R (kcal / day / kg) by gender and age. “Japanese dietary intake standards (2015 edition)” (non-patent literature) It was created according to the “basal metabolism reference value” in 1).
推定エネルギー消費量が体重に比例するという前提での推定方法は、標準体型との体格差による誤差が生じる可能性があるものの、推定の計算が簡易になるなどの理由で、一般的に普及している推定方法である。推定エネルギー消費量fE(Wt,t)は、体重1kg当たりの1日の基礎代謝量BMRに身体活動レベルPと体重Wtとを乗じて、次の式:
fE(Wt,t)=BMR・P・Wt
で算出する。ここで、体重1kg当たりの1日の基礎代謝量BMRは、体格差を反映させるために、ハリスベネディクトの式など推定エネルギー消費量を算出する他の推定式により求めた値を体重で除した値を算出して、実際上それを使用してもよい。
The estimation method based on the premise that the estimated energy consumption is proportional to the body weight is generally prevalent because the calculation of the estimation is simplified, although an error due to the physique difference from the standard body type may occur. Is an estimation method. The estimated energy consumption f E (W t, t) is, by multiplying the physical activity level P and the body weight W t in the basal metabolic rate BM R of 1 day per body weight 1kg, the following formula:
f E (W t , t) = BM R · P · W t
Calculate with Here, the daily basal metabolic rate BM R per kg body weight was divided by the body weight to obtain the estimated energy consumption, such as the Harris Benedict formula, to reflect the physique difference. A value may be calculated and used in practice.
式791は、体重1kg当たりの推定エネルギー消費量ERを、次式:
ER=BMR・P
とし、FDを定数として、体重には平均値Ωtを使用し、勾配関数G(IS,Ωt,…)を次式:
G(IS,Ωt,t)=(IS−ER・Ωt)/FD ……式793
として導出しており、式13から式15までの導出例と同様の過程で導出しており、限度値は同様に収束値となり、上限値も算出することができる。式791におけるエネルギー摂取量及び消費量の条件は、式793の勾配関数を満たすようなIt及びEtの条件になるが、ERを一定と仮定すればIS一定で式8の形式に、ERを加齢により変化すると仮定すればISは式9の形式になり、更に、単位体重当たりの推定エネルギー消費量に比例する摂取量を摂取する式10、または、式11の微分方程式を満たす場合もある。このように、式791により体重値の限度値を計算するときは、エネルギー摂取量及び消費量の条件は、式793の勾配関数に適合するように調整される。
Formula 791 represents the estimated energy consumption E R per kg body weight by the following formula:
E R = BM R · P
And FD is a constant, the average value Ω t is used for the weight, and the gradient function G (I S , Ω t ,...) Is expressed by the following formula:
G (I S , Ω t , t) = (I S −E R · Ω t ) / F D ...... Formula 793
In the same way as the derivation examples from Formula 13 to Formula 15, the limit value is similarly a convergence value, and the upper limit value can also be calculated. The conditions of energy intake and consumption in Equation 791 are the conditions of I t and E t that satisfy the gradient function of Equation 793. If E R is assumed to be constant, I S is constant and the form of
式791では、そこに示したように数式的には様々な同値変形や級数展開による近似が可能であるが、双曲線関数coth(またはtanh)の級数展開式を利用する場合、演算数が少ない単純な計算式となるので、サーバ5などの高性能のCPUを搭載した装置と比較して、体重計3のようにCPUの処理能力が低い装置での値の提供に適した計算式となっている。なお、式791による体重値の限度値LTは、式731による体重値の限度値LTCに近似した値になることが、発明者の計算結果により分かっている。
Equation 791 can be mathematically approximated by various equivalent transformations and series expansions as shown there, but when using the series expansion formula of the hyperbolic function coth (or tanh), the number of operations is simple. Therefore, the calculation formula is suitable for providing a value with a device such as the
(体格指数、体重変化量の限度値などの計算方法)
体重の限度値の変形例として、BMIなどの体重及び身長から計算できる体格指数の限度値を算出してもよい。なお、BMIは、「(体重:kg)/(身長:m)/(身長:m)」で計算される体格指数である。
BMI値の限度値LBMIは、体重値の限度値をL(kg)、身長をH(m)としたときに、次の式:
LBMI=L/H2
で算出できる。他の体格指数についても体重の限度値Lを体格指数の体重に代入して限度値として算出できる。
(Calculation methods such as body mass index and weight change limit)
As a modification of the limit value of the body weight, a limit value of the body mass index that can be calculated from the body weight and height such as BMI may be calculated. BMI is a physique index calculated by “(weight: kg) / (height: m) / (height: m)”.
The limit value L BMI of the BMI value is expressed by the following formula when the limit value of the weight value is L (kg) and the height is H (m):
L BMI = L / H 2
It can be calculated by Other body mass indices can be calculated as limit values by substituting the weight limit value L for the body mass index weight.
BMIなどの体格指数の限度値は、肥満、やせなどの指数ともなっており、体重または体格指数の限度値を維持することで、その値に体重が近づいていくので、肥満ややせの解消のための指標として活用することができる。 The limit value of body mass index such as BMI is also an index of obesity, skinnyness, etc. By maintaining the limit value of body weight or body mass index, the weight will approach that value, so the obesity and skinnyness are eliminated Can be used as an indicator of
体重及びBMIなどの限度値は、値としての限度値だけでなく、変化量、変化割合または変化率として算出してもよい。体重変化量の限度値は、体重値の限度値をLとし、現在体重をWTとしたとき、例えば次の式:
体重変化量の限度値=L−WT(kg)
体重変化割合の限度値=L/WT−1
体重変化率の限度値=(L/WT−1)・100 (%)
で算出する。同様に、BMIなどの体格指数の変化量、変化割合または変化率の限度値も算出できる。
Limit values such as weight and BMI may be calculated not only as limit values but also as a change amount, a change rate, or a change rate. Limit value of the weight change quantity, the limit value of the weight values is L, when present the weight and W T, for example the following formula:
Limit of weight change = L-W T (kg)
Limit value of weight change ratio = L / W T −1
Limit value of weight change rate = (L / W T -1) · 100 (%)
Calculate with Similarly, the amount of change of the body mass index such as BMI, the change rate, or the limit value of the change rate can also be calculated.
(効果)
体重の限度値は、体重の変化に基づいて計算するので、食事によりエネルギー摂取量を減らしても、運動習慣によりエネルギー消費量を増やしても、それらが体重に影響を与える限り、体重の限度値の値に反映される。更には、意識しない生活習慣の変化によるエネルギー状態の変化も限度値に影響を与えていく。従って、体重の限度値は、摂取及び消費のエネルギー差の状態に影響を与える生活習慣の総合的な評価手段として機能する。
(effect)
Weight limits are calculated based on changes in body weight, so as long as they affect your weight, whether you reduce your energy intake with food or increase your energy consumption with exercise habits, your weight limits It is reflected in the value of. In addition, changes in energy status due to unconscious lifestyle changes also affect the limit values. Therefore, the limit value of body weight functions as a comprehensive evaluation tool of lifestyle habits that influence the state of energy difference between intake and consumption.
体重の限度値は、体重測定データが同じでも、1日当たりの体重の変化量の条件(エネルギー摂取量及び消費量の条件を含む勾配関数G)により様々な値を取りうる。体重の限度値はこの条件を維持したときに体重が近づく値として実際の体重変化に基づいて算出されるが、逆に、限度値を維持するように体重をコントロールしていれば、この条件を満たしていることにもなる。従って、限度値を維持するように測定対象者の生活習慣を改善維持すれば、例えば、上記の維持モードBにおけるような「加齢分の代謝減少量の値を日々計算してそれに見合う食事量を減らす」などの複雑な条件を意識した生活改善の必要はない。加齢による代謝の減少に伴う体重増加に抗して、体重を収束させるには、体重を収束させるような条件を設定して、それにより計算された限度値を維持させるようにさせればよい。このようなコントロールを意識的に行うには、食事量や運動量の微妙なコントロールが必要であるが、本実施形態における体重の限度値を使用することで、限度値の維持という簡単な数値のコントロールに代えて行うことができるようになる。 The limit value of the body weight can take various values depending on the condition of the amount of change in body weight per day (gradient function G including the conditions of energy intake and consumption) even if the weight measurement data is the same. The weight limit value is calculated based on the actual weight change as the weight approaches when this condition is maintained. Conversely, if the weight is controlled to maintain the limit value, this condition is changed. It will also satisfy. Therefore, if the measurement subject's lifestyle is improved and maintained so as to maintain the limit value, for example, in the above maintenance mode B, the value of the amount of metabolic reduction for aging is calculated every day and the amount of meal commensurate with it. There is no need for life improvement that is conscious of complex conditions such as “reducing”. In order to converge the weight against the increase in weight due to the decrease in metabolism due to aging, it is only necessary to set a condition that converges the weight so that the calculated limit value is maintained. . In order to consciously perform such control, delicate control of the amount of meal and exercise amount is necessary, but by using the limit value of weight in this embodiment, simple numerical control of maintaining the limit value Can be performed instead.
「体重値」の限度値は、単位がkgである場合、ある条件を維持し続けたときに体重が何kgまで変化するかを表す値となるが、あと何kgやせるかなどの「変化量」の限度値や、あと何割まで、あと何%までやせるかなどの「変化割合」または「変化率」の限度値を示すことでも、測定対象の体重値が把握されていることが前提であるため、体重管理において体重値の限度値と同様の効果をもたらすことができる。BMI値などの体格指数値の限度値も同様に、変化量、変化割合または変化率の限度値により体重の限度値及び体格指数値の限度値と同様の効果をもたらすことができる。BMIなどの体格指数は、身長の異なる測定対象の肥満度などを相互に比較しやすい指標であるため、体格指数の限度値は、多くの測定対象を相互に比較するのにも適している。 When the unit is kg, the limit value of “body weight value” is a value indicating how much weight the body weight changes when maintaining a certain condition. It is also assumed that the weight value of the object to be measured is also grasped by showing the limit value of "Change rate" or "Change rate" such as the limit value of " Therefore, the same effect as the limit value of the weight value can be brought about in weight management. Similarly, the limit value of the body mass index value such as the BMI value can have the same effect as the limit value of the body weight index and the limit value of the body mass index value by the limit value of the change amount, the change rate, or the change rate. Since a body mass index such as BMI is an index that makes it easy to compare the obesity of measurement objects with different heights, the limit value of the body mass index is also suitable for comparing many measurement objects with each other.
(実施形態の変形例)
なお、上述の実施形態では、体重計3が全ての演算を行ったが、サーバ5が各種演算や入出力を行う構成にしてもよい。本発明においては、体重の測定機能は必須の構成要素ではないので、サーバ5に体重取得手段を備え、測定された体重測定値を測定日と関連させて取得させてもよい。
(Modification of the embodiment)
In the above-described embodiment, the
体重計3の測定機能を使用する場合は、ステップS2で体重測定値を測定日時とともにサーバ5へ送信する構成にすればよい。そして、サーバ5の制御部52のCPU521は、体重計3から体重測定値及び測定日時を受け取ると、体重測定値の測定データ71を取得し、図7のフローチャートに従う処理を実行し、データの記憶は記憶部55で行い、表示は表示部54で行う構成にすればよい。
When using the measurement function of the
体重計3の測定機能を使用しない場合は、サーバ5は、操作部53から、利用者に体重測定値とその測定日とを入力させて取得する構成にすればよい。また、サーバ5は、表示部54の画面に表示する情報を体重計3に送信する構成にしてもよい。体重計3は、この情報を受信して、表示部35に受信情報を表示する構成にしても良い。
When the measurement function of the
更に、サーバ5は、通信手段を介してサーバ5に接続されている、図には示されていないパーソナルコンピュータや携帯電話機、スマートフォン、PDAなどの入力手段を有する他の機器から送信される体重測定値を測定日とともに取得して、サーバ5による演算結果をこれらの機器に送信し、これらの機器の表示機能を使って表示させる構成にしてもよい。
Furthermore, the
このようにサーバ5で処理を行う場合でも、体重の限度値の計算の結果を利用者に通知することができる。またこのようにサーバ5を用いる場合は、例えばインストラクターなどが確認し、利用者にアドバイスするといった利用も可能になる。
As described above, even when the
サーバ5またはサーバ5に接続された機器に表示する表示画面は、図1に示すものに限られない。たとえば、図9に示すように、サーバ5の表示部54またはサーバ5に接続された機器の表示部に、2週間、4週間及び8週間のような異なるデータ期間における体重及びBMIの限度値を体重値と共に、時系列でグラフとして表示させてもよい。その場合、時系列の体重値の限度値及び目安期間は、サーバ5において、例えば過去1年間の体重測定データに基づいて、各日付における体重値の限度値及び目安期間を、各日付の体重値の限度値などとして個別に計算させればよい。
The display screen displayed on the
図9(a)及び(b)は、実際の体重測定データに基づいて、上述の維持モードCで計算した1年間の体重測定データに基づいて作成された、1年間の時系列グラフの表示画面例である。この例では、(a)の「体重・BMI」の線をみると、体重が82kg付近から、70kg付近まで6カ月程度で12kg落ちている。「体重・BMIの限度値」は2週・4週及び8週データの3本の線で表されており、初期の8週間(56日間)では、体重の限度値の水準は54kg程度になっている。また、2週や4週データの時系列グラフでは、8週データと比べグラフの曲線が敏感に動き、より早いタイミングで生活習慣の変化の状態を捉えることができる。更に、このグラフは、維持モードCで計算された値により作成されているので、体重と限度値のグラフが、消費エネルギーと摂取エネルギーの比を表しており、エネルギー摂取量と消費量のバランス状態を直感的に把握させることができる。 FIGS. 9A and 9B are display screens of a time series graph for one year created based on the weight measurement data for one year calculated in the maintenance mode C based on the actual weight measurement data. It is an example. In this example, looking at the “weight / BMI” line in (a), the weight has dropped from around 82 kg to around 70 kg in about 6 months, 12 kg. “Limit values for body weight and BMI” are represented by three lines of 2 weeks, 4 weeks and 8 weeks data, and in the initial 8 weeks (56 days), the limit value of body weight is about 54 kg. ing. Also, in the time series graph of 2 weeks or 4 weeks data, the curve of the graph moves more sensitively than 8 weeks data, and it is possible to grasp the state of lifestyle change at an earlier timing. Furthermore, since this graph is created by the values calculated in the maintenance mode C, the graph of the body weight and the limit value represents the ratio of the energy consumption and the intake energy, and the balance state of the energy intake and the consumption amount. Can be grasped intuitively.
図9(b)は、(a)の体重の限度値(2週データ)に対応した達成率30%、50%及び75%の目安期間が時系列で表示されている1年間の時系列グラフである。「達成率30%」の目安期間をグラフで見ると、初期の段階で80日から100日程度である。「達成率50%」の目安期間は、初期の段階で170日から160日程度である。体重と体重の限度値の差が、3カ月で30%減少し、5〜6カ月で体重と体重の限度値の差が半分になる計算である。グラフの体重の動きを見ると、3か月後に約74kg、6カ月後には約70kgになっている。当初の3カ月間はほぼ目安期間の予測通りになっている。当初の限度値の水準が54kg程度と推定すると、約5〜6カ月後に体重と限度値の平均値である(82+54)/2=68kgになる見込みになるが、実際は2kgほど高い状態になっている。これは、8週の限度値のグラフをみて分かるように、限度値の水準が、4カ月後ぐらいから上昇しているためと考えられる。
Fig. 9 (b) is a one-year time series graph in which the target periods of 30%, 50% and 75% of the achievement rate corresponding to the limit value (2 weeks data) of (a) are displayed in time series. It is. Looking at the target period of “
このように、図9(a)の時系列グラフにより、ある期間における体重の限度値がどのように変化したかがわかり、生活習慣の変化がいつ生じたのかを利用者に把握させることができる。時系列グラフで、減量目標とする体重以下に限度値が保たれるようになっているかを見ることにより、生活習慣の改善の効果や改善の必要性を把握することもできる。また、体重の限度値のグラフと体重値のグラフの上下関係やその差のひらき具合から、体重変化の速度を把握させることができる。体重より限度値のグラフが下にあるときは、体重が減少するが、逆の場合は上昇する傾向にあることがわかる。体重と限度値の開きが大きい時は、体重が大きく変化し、開きが小さくなると変化が少なくなることがわかる。また、体重の限度値は、体重の変化よりも敏感に動く指標であり、体重の変化を見ているだけでは気づかない生活習慣の変化をあぶりだすことができる。 In this way, the time series graph of FIG. 9A shows how the weight limit value has changed in a certain period, and allows the user to grasp when a change in lifestyle habits has occurred. . By checking whether the limit value is maintained below the weight target for weight loss in the time series graph, it is possible to grasp the effects of lifestyle improvement and the necessity for improvement. Also, the speed of the weight change can be grasped from the vertical relationship between the graph of the weight limit value and the graph of the weight value and the degree of the difference. It can be seen that when the limit value graph is below the body weight, the body weight decreases, but in the opposite case, it tends to increase. It can be seen that when the difference between the weight and the limit value is large, the weight changes greatly, and when the difference is small, the change decreases. Moreover, the limit value of the weight is an index that moves more sensitively than the change in the weight, and it is possible to reveal a change in lifestyle that is not noticed only by looking at the change in the weight.
BMIは体重に比例する指数であるため、時系列グラフの左右の軸に体重及びBMIをとっても1本の線で同時に2つの軸の数値を表現することができ、肥満ややせの傾向や、標準的な体格(BMI18.5〜25)を維持する生活習慣になっているかを体重・BMIの限度値の線をグラフから読み取ることで、把握することができる。 Since BMI is an index proportional to body weight, even if the body weight and BMI are taken on the left and right axes of the time series graph, numerical values on two axes can be expressed simultaneously with a single line. It is possible to grasp whether it is a lifestyle habit of maintaining a typical physique (BMI 18.5 to 25) by reading the limit value line of weight / BMI from the graph.
さらに、本実施の形態における体重計3またはサーバ5が行なう上述した体重管理の方法は、プログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、フレキシブルディスク、CD−ROM、ROM、メモリーカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
Furthermore, the above-described weight management method performed by the
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて、CPUにより読出され実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。 The provided program product is installed in a program storage unit such as a hard disk, and is read and executed by the CPU. The program product includes the program itself and a recording medium on which the program is recorded.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明は、体重管理を目的とした個人の生活習慣の改善維持だけでなく、集団の体重の平均値や体格指数を考慮した集団の体重値をデータに使用することで、集団の食事改善の評価や指導にも役立たせることができる。 The present invention not only improves and maintains an individual's lifestyle for the purpose of weight management, but also uses the weight value of the group in consideration of the average value and body mass index of the group as data, thereby improving the diet of the group. It can also be used for evaluation and guidance.
1 体重管理システム
3 体重計
5 サーバ
34 操作部
35 表示部
351 ユーザ表示
352 維持モード表示
353 測定体重表示
354 限度値表示
355 目安期間表示
356 摂取/消費比表示
36 電源スイッチ部
41 上面カバー部
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記体重取得手段により取得された体重測定データを格納するための記憶手段と、
エネルギー摂取量及び消費量の条件を含む前記測定対象が従う1日当たりの体重変化量の条件において、エネルギー摂取量の初期条件が、前記記憶手段に格納されているある期間T日間の複数の体重測定データにより決定され、当該決定される1日当たりの体重変化量の条件に従って体重が変化し続けると仮定したときの前記測定対象の体重の限度値を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする体重管理装置。 A body weight acquisition means for acquiring body weight measurement data in which a body weight measurement value to be measured and a measurement date are associated;
Storage means for storing weight measurement data acquired by the weight acquisition means;
A plurality of body weight measurements for a certain period T days in which the initial condition of the energy intake is stored in the storage means in the condition of the amount of change in body weight per day followed by the measurement object including the conditions of energy intake and consumption A weight calculating means for calculating a limit value of the weight of the measurement object when it is assumed that the weight continues to change according to the determined weight change amount per day Management device.
基準日からt日目における体重をWtとし、1日当たりのエネルギー摂取量をItとし、1日当たりのエネルギー消費量Etとし、単位体重当たりのエネルギー量をFtとし、1日当たりの体重変化量を∂Wt/∂tとした場合に、1日当たりの体重変化量が次の微分方程式:
∂Wt/∂t=(It−Et)/Ft
を満たすものであることを特徴とする請求項1に記載の体重管理装置。 The condition of the amount of weight change per day is as follows:
Change in body weight per day, where W t is the weight on the tth day from the reference date, I t is the energy intake per day, E t is the energy consumption E t per day, and F t is the energy per unit weight When the amount is ∂W t / ∂t, the weight change amount per day is the following differential equation:
∂W t / ∂t = (I t −E t ) / F t
The weight management apparatus according to claim 1, wherein:
基準日からt日目における体重をWtとし、1日当たりのエネルギー摂取量をItとし、1日当たりの推定エネルギー消費量を求める少なくとも体重Wtをパラメータに持つ関数をfE(Wt,…)とし、食事誘発性熱産生のfE(Wt,…)及びエネルギー摂取量に対する割合をそれぞれDR1及びDR2(ただし、食事誘発性熱産生によるエネルギー消費量の増減を考慮しないときは、DR1=DR2=0)とし、1日当たりのエネルギー消費量をEtとした場合に、次の式:
Et=(1−DR1)・fE(Wt,…)+DR2・It
を満たすことを含むものであることを特徴とする請求項1または2に記載の体重管理装置。 The energy intake and consumption conditions are:
A function having at least a body weight W t as a parameter for obtaining an estimated energy consumption amount per day, where W t is the weight on the t-th day from the reference date, I t is the energy intake amount per day, and f E (W t ,. ) And the ratio of diet-induced heat production to f E (W t ,...) And energy intake, respectively, D R1 and D R2 (however, when the increase or decrease in energy consumption due to meal-induced heat production is not considered, D R1 = a D R2 = 0), when the daily energy consumption was E t, the following formula:
E t = (1−D R1 ) · f E (W t ,...) + D R2 · I t
The weight management apparatus according to claim 1, wherein:
一定量のエネルギー量を日々摂取すること、
または、
加齢によるエネルギー消費量の減少量を日々減らしたエネルギー量を日々摂取すること、
であることを特徴とする請求項1から3までのいずれかの項に記載の体重管理装置。 The maintenance condition of the energy intake in the condition of the weight change per day is:
Taking a certain amount of energy every day,
Or
Daily intake of energy that reduces the amount of energy consumption due to aging,
The weight management device according to any one of claims 1 to 3, wherein
日々の単位体重当たりの1日の推定エネルギー消費量に比例するエネルギー量を日々摂取すること
であることを特徴とする請求項1から3までのいずれかの項に記載の体重管理装置。 The maintenance condition of the energy intake in the condition of the weight change per day is:
The weight management apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an amount of energy proportional to an estimated energy consumption per day per unit body weight is ingested every day.
基準日からt日目の体重をWtとし、1日当たりの推定エネルギー消費量を求める少なくとも体重Wtをパラメータに持つ関数をfE(Wt,…)とし、k0を正の定数とし、単位体重当たりのエネルギー量をFtとし、前記体重の限度値をLとした場合に、次の微分方程式:
∂Wt/∂t=〔fE(Wt,…)・k0/Ft〕・(L/Wt−1)
を満たすことを特徴とする請求項1、2、3または5に記載の体重管理装置。 The condition of the amount of weight change per day is as follows:
The weight on the tth day from the reference date is W t , the function having at least the weight W t for determining the estimated energy consumption per day as a parameter is f E (W t ,...), K 0 is a positive constant, When the amount of energy per unit weight is F t and the weight limit is L, the following differential equation:
∂W t / ∂t = [f E (W t ,...) · K 0 / F t ] · (L / W t −1)
The weight management apparatus according to claim 1, 2, 3, or 5, wherein:
ある期間T日間のt日目の体重測定値をωtとし、1日当たりのエネルギー摂取量の初期値をISとし、基準日からt日目の体重予測値をΨtとし、1日当たりの体重変化量を求める少なくともIS及びΨtをパラメータに持つ関数をG(IS,Ψt,…)とし、Ψtが従う漸化式をΨt+1=Ψt+G(IS,Ψt,…)とし、Ψtの初期値Ψ1をΨSとしたときに、k=1からT(T≧2)までの偏差の二乗の和を求めるIS及びΨSをパラメータとする次の関数S(IS,ΨS)の式:
S(IS,ΨS)=Σk=1 T(Ψk−ωk)2
において、S(IS,ΨS)の値を最小にするIS及びΨSの値の組を求めること
により決定され、
前記体重の限度値は、
S(IS,ΨS)の値を最小にする当該IS及びΨSの値を漸化式Ψt+1=Ψt+G(IS,Ψt,…)に代入して求めるΨtの上限値または下限値を、期間T日間の体重測定値に基づく体重値の限度値LTとすることにより算出される
ことを特徴とする請求項1から6までのいずれかの項に記載の体重管理装置。 The initial condition of the energy intake is
The measured body weight on day t for a certain period of T days is ω t , the initial value of energy intake per day is I S, and the predicted weight on day t from the reference date is Ψ t, and the weight per day At least I S and [psi t the function G with the parameter determining the variation (I S, [psi t, ...) and to the recurrence formula [psi t follow Ψ t + 1 = Ψ t + G (I S, Ψ t ,..., And when the initial value Ψ 1 of Ψ t is Ψ S , I S and Ψ S for obtaining the sum of squares of deviations from k = 1 to T (T ≧ 2) are used as parameters. Expression of the function S (I S , Ψ S ):
S (I S , Ψ S ) = Σ k = 1 T (Ψ k −ω k ) 2
, By determining a set of values of I S and Ψ S that minimizes the value of S (I S , Ψ S ),
The weight limit is:
S (I S, Ψ S) the I S and [psi recurrence formula the value of S Ψ t + 1 = Ψ t + G that minimizes the value of (I S, Ψ t, ... ) determined by substituting the [psi t of the upper limit or the lower limit value, according to any one of claims 1, characterized in that is calculated by the limit value L T of body weight value based on weight measurement value of the period T days until 6 Weight management device.
ある期間T日間のt日目の体重測定値をωtとし、t日目までのn日間のωtの平均値をΩtとし、1日当たりの推定エネルギー消費量を求める少なくとも体重Wをパラメータに持つ関数をfE(W,…)とし、単位体重当たりのエネルギー量を定数F0とし、食事誘発性熱産生のエネルギー摂取量に対する割合をDR(ただし、食事誘発性熱産生によるエネルギー消費量の増減を考慮しないときは、DR=0)としたときに、次の計算式:
LT=〔(ΩT−Ωn)・F0/(1−DR)+∫n TfE(Ωt,…)dt〕/∫n T{fE(Ωt,…)/Ωt}dt
により、期間T日間の体重測定値に基づく体重値の限度値LTとして算出されることを特徴とする請求項1、2、3、5または6のいずれかの項に記載の体重管理装置。 The weight limit is:
Let ω t be the weight measurement value on day t for a certain period of T days, Ω t be the average value of ω t for n days up to day t, and use at least weight W as a parameter to calculate the estimated energy consumption per day Let f E (W,...) Be a function having a constant F 0 energy amount per unit body weight, and let D R be the ratio of meal-induced heat production to energy intake (however, energy consumption by meal-induced heat production) When the increase / decrease is not considered, when D R = 0), the following formula:
L T = [(Ω T −Ω n ) · F 0 / (1−D R ) + ∫ n T f E (Ω t ,...) Dt] / ∫ n T {f E (Ω t ,...) / Ω t } dt
The weight management system according to any one of claims 1, 2, 3, 5 or 6, characterized in that it is calculated as the limit value L T of body weight value based on weight measurement value of the period T days.
ある期間T日間のt日目の体重測定値をωtとし、t日目までのn日間のωtの平均値をΩtとし、単位体重当たりの1日の推定エネルギー消費量をERとし、単位体重当たりのエネルギー量を定数F0とし、食事誘発性熱産生のエネルギー摂取量に対する割合をDR(ただし、食事誘発性熱産生によるエネルギー消費量の増減を考慮しないときは、DR=0)とし、双曲線余接関数をcoth()とし、ξ=ER・(T−n)・(1−DR)/F0としたときに、次の計算式:
LT=〔ΩT+Ωn+(ΩT−Ωn)・coth(ξ/2)〕/2
または、前記計算式の双曲線余接関数を、双曲線余接関数の級数展開式:
coth(ξ/2)≒2/ξ+ξ/6−ξ3/360+・・・
の初項のみの部分を含む初項から有限項の部分に置き換えた前記計算式の近似式
により、期間T日間の体重測定値に基づく体重値の限度値LTとして算出されることを特徴とする請求項1から6までのいずれかの項に記載の体重管理装置。 The weight limit is:
The t-th day of weight measurement value for a period T d and omega t, the average value of n days omega t to t-th day and Omega t, the estimated daily energy expenditure per unit body weight and E R , The amount of energy per unit body weight is a constant F 0, and the ratio of diet-induced heat production to energy intake is D R (however, when the increase or decrease in energy consumption due to meal-induced heat production is not considered, D R = 0), the hyperbolic cotangent function is coth (), and ξ = E R · (T−n) · (1−D R ) / F 0 , the following calculation formula:
L T = [Ω T + Ω n + (Ω T −Ω n ) · coth (ξ / 2)] / 2
Alternatively, the hyperbolic cotangent function of the above calculation formula is a series expansion formula of the hyperbolic cotangent function:
coth (ξ / 2) ≒ 2 / ξ + ξ / 6-ξ 3/360 + ···
Of by the equation of the approximate expression by replacing the first term in the portion of the finite number of terms, including a portion of only the first term, and characterized in that it is calculated as the limit value L T of body weight value based on weight measurement value of the period T day The weight management apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記身長取得手段により取得された身長データを格納するための身長記憶手段と、
前記身長記憶手段の身長データと前記体重の限度値とに基づいて、BMIを含む体格指数の限度値を算出する算出手段と
を更に備えることを特徴とする請求項1から9までのいずれかの項に記載の体重管理装置。 Height acquisition means for acquiring the height of the measurement object;
Height storage means for storing height data acquired by the height acquisition means;
The calculation means for calculating the limit value of the physique index including BMI based on the height data of the height storage means and the limit value of the weight, further comprising: The weight management apparatus according to item.
ことを特徴とする請求項1から10までのいずれかの項に記載の体重管理装置。 The limit value of the body weight or body mass index includes calculating as a value of the body weight or body mass index, a change amount, a change rate, or an upper limit value or a lower limit value of the change rate. The weight management apparatus according to any one of the items.
を更に備えることを特徴とする請求項1から11までのいずれかの項に記載の体重管理装置。 The difference between the limit value of the body weight value and the current body weight value, or the period of time required for the difference between the limit value of the body mass index value and the current body mass index value to decrease by a certain percentage, or the body weight or physique 12. The method according to claim 1, further comprising a calculating means for calculating a reference period, which is a period of time required for the index change amount, change rate, or limit value of the change rate to decrease by a certain rate. The weight management apparatus according to 1.
測定対象の体重測定値と、測定日とが関連付けされた体重測定データを取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得された体重測定データを記憶手段に格納する記憶ステップと、
エネルギー摂取量及び消費量の条件を含む前記測定対象が従う1日当たりの体重変化量の条件において、エネルギー摂取量の初期条件が、前記記憶ステップで記憶手段に格納されているある期間T日間の複数の体重測定データにより決定され、当該決定される1日当たりの体重変化量の条件に従って体重が変化し続けると仮定したときの前記測定対象の体重の限度値を算出する算出ステップと
を実行することを特徴とする体重管理方法。 Computer
An acquisition step of acquiring weight measurement data in which a weight measurement value to be measured and a measurement date are associated;
A storage step of storing the weight measurement data acquired in the acquisition step in a storage means;
In the condition of the amount of change in body weight per day that the measuring object follows, including the conditions of energy intake and consumption, the initial condition of energy intake is a plurality of times T days stored in the storage means in the storage step. Performing a calculation step of calculating a limit value of the weight of the measurement object when it is assumed that the weight continues to change according to the determined weight change amount per day condition. Characteristic weight management method.
前記取得ステップで取得された体重測定データを記憶手段に格納する記憶ステップと、
エネルギー摂取量及び消費量の条件を含む前記測定対象が従う1日当たりの体重変化量の条件において、エネルギー摂取量の初期条件が、前記記憶ステップで記憶手段に格納されているある期間T日間の複数の体重測定データにより決定され、当該決定される1日当たりの体重変化量の条件に従って体重が変化し続けると仮定したときの前記測定対象の体重の限度値を算出する算出ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする体重管理プログラム。 An acquisition step of acquiring weight measurement data in which a weight measurement value to be measured and a measurement date are associated;
A storage step of storing the weight measurement data acquired in the acquisition step in a storage means;
In the condition of the amount of change in body weight per day that the measuring object follows, including the conditions of energy intake and consumption, the initial condition of energy intake is a plurality of times T days stored in the storage means in the storage step. And a calculation step of calculating a limit value of the weight of the measurement object when it is assumed that the weight continues to change according to the determined daily weight change amount condition. A weight management program characterized by that.
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