基礎代謝量測定装置
【課題】 従来の簡易的に算出された基礎代謝量に自律神経の亢進度を加味した基礎代謝量を測定することのできる基礎代謝量測定装置を提供すること。
【解決手段】 被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。次に、被験者の心電波形データを計測し、計測された心電波形データから、自律神経亢進度を測定する（ステップＳ１０４〜Ｓ１１０）。次に、取得された身体情報に基づいて、簡易基礎代謝量を計算し（ステップＳ１１１）、計算された簡易基礎代謝量と、測定された自律神経亢進度とに基づいて、基礎代謝量を算出する（ステップＳ１１２）。そして、少なくとも、算出された基礎代謝量を表示部に表示する（ステップＳ１１４）。
【解決手段】 被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。次に、被験者の心電波形データを計測し、計測された心電波形データから、自律神経亢進度を測定する（ステップＳ１０４〜Ｓ１１０）。次に、取得された身体情報に基づいて、簡易基礎代謝量を計算し（ステップＳ１１１）、計算された簡易基礎代謝量と、測定された自律神経亢進度とに基づいて、基礎代謝量を算出する（ステップＳ１１２）。そして、少なくとも、算出された基礎代謝量を表示部に表示する（ステップＳ１１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎代謝量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、肥満の病態生理学的研究の進歩に伴い、エネルギー代謝をめぐる知見は急速な進展を遂げてきている。とくに、安静時のエネルギー代謝を表わす基礎代謝量は、被験者の肥満指導などの健康管理に利用されている。通常、このような基礎代謝量を測定するためには大掛かりな装置が必要であり、長時間安静にしなければならないなど被験者の負担も大きい。
【０００３】
そこで近年では、自身の基礎代謝量を容易に推定できる方法が提案されている。
【０００４】
たとえば、自身の年齢，性別，体重などから簡易的に自身の基礎代謝量を推定できる方法が開示されている（非特許文献１および非特許文献２参照）。非特許文献１では、予め年齢別，性別ごとに定められた基礎代謝基準値と、自身の体表面積（体格）とに基づく基礎代謝量の推定式が開示されている。これによると、対象者は、自身の年齢，性別，身長および体重の情報に基づいて、簡易的に基礎代謝量を推定することができる。また、非特許文献２では、年齢別，性別ごとに予め定められた基礎代謝量の推定式が開示されている。これによると、対象者は、自身の年齢，性別および体重の情報に基づいて、簡易的に基礎代謝量を推定することができる。
【０００５】
また、基礎代謝量は、除脂肪量に密接に関係しているとも考えられており、除脂肪量から簡易的に基礎代謝量を算出する方法も開示されている（たとえば特許文献１の段落０００４参照）。これによると、基礎代謝量は、次式のように表される。ただし、ＢＭＲ：基礎代謝量、ＦＦＭ：除脂肪量、Ａ，Ｂ：定数であるものとする。
【０００６】
ＢＭＲ＝Ａ×ＦＦＭ＋Ｂ …（１）
さらに、特許文献１および特許文献２では、対象者の除脂肪量と年齢の逆数とを用いた式で簡易的に基礎代謝量を演算する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１１２９８２号公報
【特許文献２】特開２００２−１７２０９９号公報
【非特許文献１】「第五次改定 日本人の栄養所要量 食事摂取基準」，第一出版株式会社，１９９４年５月３０日初版発行，ｐ．４６，４７
【非特許文献２】「第六次改訂 日本人の栄養所要量 食事摂取基準」，第一出版株式会社，１９９９年９月１０日初版発行，ｐ．４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、基礎代謝量は安静時のエネルギー代謝を表わすことから、被験者の年齢，性別，体重等の情報や、被験者の除脂肪量の情報など、いわば静的な身体情報によって簡易的に計算されていた。
【０００８】
しかしながら、実際は、安静時でも自律神経の活動は行なわれており、このような自律神経の活動も、基礎代謝量に影響を与えるものと考えられる。
【０００９】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、自律神経の亢進度を加味した精度の高い基礎代謝量を測定することのできる基礎代謝量測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のある局面に従う基礎代謝量測定装置は、被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、第１の計測手段により計測された心電波形データから、被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、得手段により取得された身体情報に基づいて、被験者の簡易基礎代謝量を計算するための計算手段と、測定手段により測定された自律神経亢進度と、計算手段により計算された簡易基礎代謝量とに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える。
【００１１】
この発明の他の局面に従う基礎代謝量測定装置は、被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、第１の計測手段により計測された心電波形データから、被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、測定手段により測定された自律神経亢進度と、取得手段により取得された身体情報とに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える。
【００１２】
この発明の他の局面に従う基礎代謝量測定装置は、被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、第１の計測手段により計測された心電波形データから、被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、複数の電極を用いて、被験者の生体電気インピーダンスを計測するための第２の計測手段と、取得手段により取得された身体情報と、第２の計測手段により計測された生体電気インピーダンスとに基づいて、被験者の体組成を算出するための体組成算出手段と、体組成算出手段により算出された体組成に基づいて、被験者の簡易基礎代謝量を計算するための計算手段と、測定手段により測定された自律神経亢進度と、計算手段により計算された簡易基礎代謝量とに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える。
【００１３】
この発明の他の局面に従う基礎代謝量測定装置は、被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、第１の計測手段により計測された心電波形データから、被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、複数の電極を用いて、被験者の生体電気インピーダンスを計測するための第２の計測手段と、測定手段により測定された自律神経亢進度と、取得手段により取得された身体情報と、第２の計測手段により計測された生体電気インピーダンスとに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える。
【００１４】
好ましくは、体重を計測するための第３の計測手段をさらに備える。
【００１５】
好ましくは、身体情報は、年齢および性別をさらに含む。また、身体情報は、身長をさらに含む。
【００１６】
好ましくは、測定手段は、心電波形データから、１拍ごとの周期データを算出するための周期算出手段と、周期算出手段により算出された１拍ごとの周期データに基づいて、心拍間隔変動値を算出するための変動値算出手段とを含む。
【００１７】
好ましくは、体組成は、除脂肪量、除脂肪率、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、および骨量のうち少なくとも１つを含む。
【００１８】
好ましくは、少なくとも算出手段により算出された基礎代謝量を表示するための表示手段をさらに備える。
【００１９】
好ましくは、表示手段は、自律神経亢進度をさらに表示する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、簡易基礎代謝量に自律神経亢進度を加味した基礎代謝量を算出することができる。したがって、従来の簡易的に計算された基礎代謝量よりも健康管理に適切な精度の高い基礎代謝量を被験者に提示することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態における基礎代謝量測定装置（以下、「代謝計」という）は、被験者の健康管理に用いられる指標として、少なくとも、従来からの基礎代謝量（以下、このような基礎代謝量を「簡易基礎代謝量」という）に自律神経亢進度を加味した新たな基礎代謝量を算出する。
【００２２】
「自律神経亢進度」とは、自律神経が活発に動いているか否かを示す度合いをいう。一般的には、自律神経亢進度が低ければ、健康度が低いことを表わす。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２４】
［実施の形態１］
はじめに、実施の形態１における代謝計について説明する。実施の形態１の代謝計では、被験者の体重の情報と、自律神経亢進度とを用いて、基礎代謝量が測定される。
【００２５】
なお、実施の形態１における代謝計は、生体電気インピーダンス（以下、単に「インピーダンス」という）を計測することで被験者の体組成を算出することのできる体組成計も兼ね備えたものとして説明する。
【００２６】
＜外観および構成について＞
図１は、本発明の実施の形態における代謝計１００の外観斜視図である。
【００２７】
図１を参照して、代謝計１００は、被験者の足を載置可能な載置部１、被験者の手で保持可能な保持部２、および、載置部１と保持部２とを電気的に接続するためのケーブル３を備える。代謝計１００には、被験者の身体の２以上の部位に対応付けて接触させるための複数の電極１１〜１８が設けられる。
【００２８】
保持部２は、本体部２．１と、被験者が左手で握るための左手用のグリップ部２．２と、被験者が右手で握るための右手用のグリップ部２．３とにより構成される。
【００２９】
本体部２．１の前面には、測定結果や各種情報を表示するための表示部２０、および、被験者により操作されて、被験者からの指示や各種情報の入力を受付けるための操作部３０が設けられる。表示部２０は、たとえば液晶等により構成される。なお、保持部２の本体部２．１に設けられた操作部３０については、後に、図４を用いて詳細に説明する。
【００３０】
なお、本実施の形態においては、操作部３０に含まれる電源スイッチ３０１は、たとえば載置部１の前面中央に設けられる。
【００３１】
保持部２のグリップ部２．２および２．３には、それぞれ被験者の手の内側に接触させるための電極が２つずつ設けられる。左手用のグリップ部２．２には、左手の親指側に電流印加用の電極１５が設けられ、左手の小指側に電圧測定用の電極１１が設けられる。同様に、右手用のグリップ部２．３には、右手の親指側に電流印加用の電極１６が設けられ、右手の小指側に電圧測定用の電極１２が設けられる。
【００３２】
代謝計１００は、左手用のグリップ部２．２に設けられた電圧測定用の電極１１および右手用のグリップ部２．３に設けられた電圧測定用の電極１２の２つを用いて、後述する基礎代謝量を算出する。したがって、代謝計１００には、少なくともこれら２つの電極が備えられているものであればよい。なお、必ずしも電極１１および電極１２に限られず、たとえば、電極１１と電極１４とを用いるものであってもよい。
【００３３】
載置部１には、被験者の左足を載置するための左足載置部１．１と、被験者の右足を載置するための右足載置部１．２と、保持部２とケーブル３とを収納するための収納部４とが設けられる。また、本実施の形態においては、被験者の体重を計測するための体重センサ６０１（図３参照）等が設けられているものとする。
【００３４】
左足載置部１．１および右足載置部１．２には、それぞれ被験者の足裏に接触させるための電極が２つずつ備えられる。左足載置部１．１には、左足の指側に電流印加用の電極１７が設けられ、左足の踵側に電圧測定用の電極１３が設けられる。また同様に、右足載置部１．２には、右足の指側に電流印加用の電極１８が設けられ、左足の踵側に電圧測定用の電極１４が設けられる。
【００３５】
図２は、被験者が本発明の実施の形態における代謝計１００を用いて、体組成を測定する際の測定姿勢を示す図である。なお、同様の姿勢で、基礎代謝量も測定することができる。
【００３６】
図２を参照して、被験者２００は、直立した姿勢で、左足２０．３および右足２０．４をそれぞれ載置部１の左足載置部１．１および右足載置部１．２に配置する。また、左手２０．１で保持部２のグリップ部２．２を握り、右手２０．２でグリップ部２．３を握る。この際、両腕２０．５および２０．６の肘を伸ばし、保持部２が身体前方に対向するようにほぼ肩の高さに保持し、腕２０．５，２０．６と胴２０．７とが略直角をなすようにする。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態１における代謝計１００のブロック図である。図３を参照して、代謝計１００は、上記した複数の電極１１〜１８、表示部２０、操作部３０に加え、代謝計１００全体の制御や各種演算等の処理を行なうためのマイコン（マイクロコンピュータの略）１０と、操作部３０に含まれる電源スイッチ３０１が操作されることによりマイコン１０に電力を供給するための電源部３１と、測定結果などの情報を記憶するための外部メモリ３３と、警告音を発するためのブザー３４と、測定結果をたとえば図示しないプリンタ等へ通信で出力するための測定結果出力部３５と、周波数ｆ０（１０≦ｆ０≦１００ｋＨｚ）の高周波定電流を発生する高周波定電流発生回路４１と、電流印加用の電極１５〜１８を切り替えるための電流印加用電極切替回路４２と、電圧測定用の電極１１〜１４を切り替えるための電圧測定用電極切替回路４３と、電圧測定用の１１〜１４より得られる信号の出力を切り替えるため切替回路４４と、切替回路４４を介して得られる電位信号に基づいてインピーダンスを計測するためのインピーダンス計測部５０と、体重を計測するための体重計測部６０と、切替回路４４を介して得られる電位信号に基づいて心電波形データを計測するための心電波形計測部７０とを備える。
【００３８】
インピーダンス計測部５０は、切替回路４４を介して得られる電位信号を受ける作動増幅器５０１と、作動増幅器５０１より出力される周波数ｆ０以外の信号を除去するためのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５０２と、ＢＰＦ５０２からの高周波信号成分を復調するための復調回路５０３と、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ（analog）／Ｄ（digital）変換回路５０４とを含む。
【００３９】
体重計測部６０は、体重信号を取得するための体重センサ６０１と、体重センサからの出力信号を増幅するためのプリアンプ６０２と、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換回路６０３とを含む。少なくとも体重センサ６０１は、載置部１内に設けられるものとする。
【００４０】
心電波形計測部７０は、切替回路４４を介して得られる電位信号を増幅するためのプリアンプ７０１と、増幅された電位信号のノイズを除去するためのフィルタ７０２と、電位信号を適正なレベルにまで増幅するためのアンプ７０３と、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換回路７０４とを含む。
【００４１】
マイコン１０は、各種制御プログラムなどが予め記憶されたＲＯＭやＲＡＭなどを含む内部メモリ１３３と、内部メモリ１３３に格納されたプログラムを読み出して各種演算等を行なうプロセッサ１２０とを含む。
【００４２】
なお、本実施の形態において、外部メモリ３３は、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）を含んでおり、被験者に関する情報や測定結果は、このＥＥＰＲＯＭに格納される。
【００４３】
また、本発明の実施の形態１において、代謝計１００は、被験者の心電波形を少なくとも計測できるものであればよい。したがって、本発明の実施の形態１の代謝計１００は、心電計として動作可能であればよく、図３においてたとえば破線１０００で囲まれた構成要素を含んでいるものであればよい。破線１０００で囲まれた構成要素とは、代謝計１００の上記全ての構成要素のうち、インピーダンス計測部５０、電極１３〜１８、高周波定電流発生回路４１、電流印加用電極切替回路４２および体重計測部６０以外の構成要素である。なお、体重計測部６０は、破線１０００に含まれてもよい。
【００４４】
次に、本発明の実施の形態１における代謝計１００の操作部３０の具体例を図４に示す。図４は、保持部２の正面図である。
【００４５】
図４を参照して、操作部３０は、被験者等により操作され、各種情報や指示の入力を受け付けるための複数の操作スイッチを含む。たとえば、メニュースイッチ３０２、決定スイッチ３０３、基礎代謝量測定開始スイッチ３０４、体組成測定開始スイッチ３０５、表示切替スイッチ３０６、メモリスイッチ３０７、上下スイッチ３０８、個人番号スイッチ３０９、ゲストスイッチ３１０が本体部２．１の表面に配置されている。
【００４６】
ここで、メニュースイッチ３０２は、代謝計１００での各種メニューを表示するための操作スイッチであり、決定スイッチ３０３は、メニューや各操作を実行するための操作スイッチである。また、基礎代謝量測定開始スイッチ３０４は、基礎代謝量の測定を開始するための操作スイッチであり、体組成測定開始スイッチ３０５は、体組成の測定を開始するための操作スイッチである。表示切替スイッチ３０６は、表示を切り替えるためのスイッチであり、メモリスイッチ３０７は、外部メモリ３３に記憶された測定結果などを読み出して表示するための操作スイッチである。上下スイッチ３０８は、各種設定の際などに数値の増減を行なうための操作スイッチである。
【００４７】
個人番号スイッチ３０９は、被験者の情報を特定するための操作スイッチであり、少なくとも１つ設けられることが望ましい。図４においては、２つ設けられ、本実施の形態では、この個人番号スイッチ３０９で指定される番号（１，２）ごとに、被験者の身体に関する情報や測定結果などが外部メモリ３３に記憶される。
【００４８】
ゲストスイッチ３１０は、たとえば、個人番号スイッチ３０９で特定される被験者以外の被験者が測定する場合に操作される操作スイッチである。したがって、このスイッチが測定開始時に押されると、測定結果などは外部メモリ３３に記憶されることなく終了する。
【００４９】
なお、操作部３０は、上記のような操作スイッチにより構成されているものでなくてもよい。たとえば、タッチパネルなどにより各種情報や指示の入力がされるものであってもよい。
【００５０】
図５は、本発明の実施の形態１の代謝計１００におけるプロセッサ１２０の機能ブロック図である。なお、図５に示される各部は、基礎代謝量を測定する際に、プロセッサ１２０により実行される処理を表わすものである。
【００５１】
図５を参照して、プロセッサ１２０は、被験者の身体情報を取得するための身体情報取得部１０１と、簡易基礎代謝量を計算するための簡易基礎代謝計算部１０２と、被験者の心拍変動を測定するための心拍変動測定部１０３と、主に基礎代謝量を算出するための基礎代謝量算出部１０４と、表示部２０への各種情報の表示を制御する表示制御部１０５とを含む。
【００５２】
図５に示した各部の具体的な処理については、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００５３】
＜動作について＞
図６は、本発明の実施の形態１における基礎代謝量測定処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、予めプログラムとして内部メモリ１３３に格納されており、プロセッサ１２０がこのプログラムを読み出して実行することにより実現される。なお、図６に示す処理は、たとえば、基礎代謝量測定開始スイッチ３０４が被験者に操作されることで開始される処理である。
【００５４】
はじめに、身体情報取得部１０１は、操作部３０より性別および年齢の情報を取得する（ステップＳ１０１）。取得された性別および年齢の情報は、被験者の身体情報として、内部メモリ１３３の所定の領域に一時的に記憶される。なお、被験者の身体情報が予め外部メモリ３３に記憶されている場合には、被験者が個人番号スイッチ３０９を操作することで、その個人番号スイッチ３０９の番号に対応付けて記憶されたこれら身体情報を読み出すものとする。
【００５５】
次に、身体情報取得部１０１は、被験者の体重を取得するために、体重計測部６０を用いて被験者の体重を測定する（ステップＳ１０２）。この場合、表示制御部１０５は、体重を測定中であることを表示部２０に表示してもよい。測定された体重値についても、被験者の身体情報の一つとして、内部メモリ１３３の所定の領域に一時的に記憶される。なお、代謝計１００が、図３に示した体重計測部６０を設けていない場合には、この処理に代えて、ステップＳ１０１において体重の情報も取得するものとする。
【００５６】
次に、心拍変動測定部１０３は、まず、所定時間（たとえば５分）心電波形データを測定する（ステップＳ１０４）。具体的には、たとえば、電極１１，１２および心電波形計測部７０を用いて、一定時間（たとえば５分）心電波形データを測定する。なお、心電波形データの測定方法は、公知の手法を用いることができる。
【００５７】
続いて、心拍変動測定部１０３は、ステップＳ１０４において測定した一定時間分の心電波形データから、１拍ごとの周期データに相当するＲＲ間隔データを算出する（ステップＳ１０６）。ここで、１拍分の心電波形データの一例を図７に示す。図７を参照して、１拍分の心電波形データは、Ｐ、ＱＲＳ、Ｔの各波からなる。Ｐ波は心房の興奮を、ＱＲＳ波は心室の興奮を、Ｔ波は心室の充電期を示す。図７に示されるように、Ｒ波は、心電波形のピークを表わす。本実施の形態では、心電波形のピークであるＲ波を検出することで、心拍の１周期に相当するＲＲ間隔データを算出する。図８に示されるように、隣接するＲ波同士の間隔がＲＲ間隔データとして算出される。
【００５８】
次に、心拍変動測定部１０３は、心拍間隔変動値を算出する（ステップＳ１０８）。心拍間隔変動値は、たとえば、次のような計算式（２）を用いて算出することができる。なお、図８に示すようなＲＲ間隔データがＮ個存在するものとし、ＲＲ間隔データは０〜（Ｎ−１）番目まで存在するものとする。
【００５９】
Ｘ（ｎ）[ｍｓ２]＝｛ＲＲ（ｎ−１）−ＲＲ（ｎ）｝２ …（２）
ここで、ｎ＝１〜（Ｎ−１）である。
【００６０】
次に、心拍変動測定部１０３は、ステップＳ１０８で算出した心拍間隔変動値より、自律神経亢進度を算出する（ステップＳ１１０）。自律神経亢進度は、本実施の形態において、心拍間隔変動値の平均値（以下、「平均変動値」という）であるものとする。したがって、ステップＳ１１０において、ステップＳ１０８で算出した心拍間隔変動値より平均変動値を算出する。
【００６１】
ここで、平均変動値は、上記式（２）をもとに、次のような計算式（３）で表わすことができる。
【００６２】
ΣＸ（ｎ）／（Ｎ−１）＝Σ｛ＲＲ（ｎ−１）−ＲＲ（ｎ）｝２／（Ｎ−１）
…（３）
ここで、ｎ＝１〜（Ｎ−１）である。
【００６３】
上記式（３）により計算された平均変動値は、内部メモリ１３３の所定の領域に一時的に記憶される。
【００６４】
なお、ステップＳ１１０においては、ステップＳ１０４で測定した一定時間分の平均変動値を算出することとしてもよいし、測定した一定時間のうち、さらに所定時間（たとえば３分）分の平均変動値を算出することとしてもよい。
【００６５】
また、このフローチャートにおいては、ステップＳ１０４で一定時間分の心電波形データを測定した後、ステップＳ１０６〜１１０の処理を行なうこととしたが、ステップＳ１０４で心電波形データを測定しながら、リアルタイムでステップＳ１０６〜１１０の処理を行なうこととしてもよい。このようにすることで、測定時間の短縮化を図ることができる。
【００６６】
次に、簡易基礎代謝計算部１０２は、ステップＳ１０１およびＳ１０２において身体情報取得部１０１が取得した身体情報、すなわち、性別、年齢および体重の情報に基づいて、簡易基礎代謝量を計算する（ステップＳ１１１）。ここでは、たとえば、非特許文献２に示される算出方法により、簡易基礎代謝量が計算される。なお、ステップＳ１１１の処理は、たとえば、ステップＳ１０２の処理とステップＳ１０４の処理との間に行なうこととしてもよい。
【００６７】
次に、基礎代謝量算出部１０４は、ステップＳ１１０で算出された平均変動値およびステップＳ１１１で計算された簡易基礎代謝量に基づいて、基礎代謝量を算出する（ステップＳ１１２）。たとえば、基礎代謝量は、次のような計算式（４）で計算することができる。なお、式（４）において、基礎代謝量をＢＭ１、ステップＳ１１１で計算された簡易基礎代謝量をｂｍｒ１、ステップＳ１１０で算出された平均変動値をＡＲと示す。
【００６８】
ＢＭ１＝ｂｍｒ１×ｃ１・ＡＲ＋ｄ１ …（４）
ただし、ｃ１，ｄ１：変数。
【００６９】
なお、基礎代謝量の算出式は、上記式（４）のような一次関数に限られず、たとえば二次関数により表わすこととしてもよい。また、上記式（４）は、たとえば、予め呼気ガス分析装置などで測定された複数の実測値との相関に基づいて、定められる。
【００７０】
ステップＳ１１２の処理が終わると、表示制御部１０５は、算出結果およびアドバイス結果を表示部２０に表示する（ステップＳ１１４）。算出結果としては、ステップＳ１１２で算出された基礎代謝量を少なくとも表示する。アドバイス結果としては、たとえばステップＳ１１２で算出された基礎代謝量が、標準レベルと比較して高いか、低いか、などで表示してもよいし、たとえば“もう少し運動をしましょう。”といったメッセージで表示してもよい。このようにアドバイス結果も表示することで、被験者は、数値としての算出結果よりも、容易に測定結果を判断することができる。なお、ステップＳ１１４において、算出結果のみを表示することとしてもよい。
【００７１】
ステップＳ１１４において、表示部２０に表示される算出結果およびアドバイス結果の一例を図９に示す。図９を参照して、表示部２０には、算出結果として「基礎代謝量 １３５３ｋｃａｌ／ｄａｙ」と表示され、その下にアドバイス結果が表示される。アドバイス結果は、たとえば、段階的に、低い（１）、やや低い（２）、標準（３）、やや高い（４）および高い（５）を示すマークと、それらの中間を示すマークが表示される。そして、該当位置までのマークを点滅させることで、被験者に算出結果をアドバイスする。図９においては、“やや高い（４）”までのマークが点滅表示されているため、被験者に基礎代謝量が標準レベルよりもやや高いということをアドバイスすることができる。
【００７２】
また、ステップＳ１１４において、さらに、健康管理指標の１つとして、自律神経亢進度も表示することとしてもよい。自律神経亢進度は、上述のようにステップＳ１１０で算出される平均変動値に相当する。図１０には、自律神経亢進度がレベル表示された例が示される。この場合、平均変動値の値によって、たとえば、１０以下であればＤ、１０より多く１００以下であればＣ、１００より多く５００以下であればＢ、５００より多く１０００以下であればＡ、として４つに分類することができる。図１０では、表示部２０に、「自律神経亢進度 Ａ」と表示され、自律神経亢進度が高いことが示される。これにより、被験者は、自律神経の活性度を知ることができ、健康かどうかを判断することができる。
【００７３】
なお、ステップＳ１１４において、アドバイス表示する場合、予め、たとえば内部メモリ１３３に、たとえば、年齢と性別とに対応付けて標準的な値を記憶させておくものとする。そして、算出結果とこの標準値とを比較することで、アドバイスの内容が決定される。
【００７４】
また、測定開始時に、個人番号スイッチ３０９が操作されていた場合には、その個人番号と対応付けて、測定結果が外部メモリ３３に記憶される。これにより、後にたとえばメモリスイッチ３０７が操作されることで、過去の測定結果を表示部２０に表示することができる。したがって、被験者は、測定結果の遷移を把握することができ、自身で健康管理を行なうことが可能となる。
【００７５】
このように、実施の形態１では、性別、年齢および体重といった身体情報と、自律神経亢進度とに基づいて、基礎代謝量を算出することができる。したがって、従来では、性別、年齢および体重が同じであれば基礎代謝量も同じ値であったが、本発明の実施の形態では、質の高い基礎代謝量を被験者に提示することができる。
【００７６】
なお、本実施の形態では、非特許文献２に基づいて簡易基礎代謝量を計算してから、その簡易基礎代謝量を補正する形式としたが、性別、年齢および体重といった身体情報から直接基礎代謝量を算出できるように、予め算出式を定めておいてもよい。
【００７７】
（変形例）
次に、実施の形態１の変形例について説明する。実施の形態１では、非特許文献２に示されるように、性別、年齢および体重の情報に基づいて簡易基礎代謝量を算出したが、実施の形態１の変形例では、非特許文献１に示されるように、性別、年齢、身長および体重の情報に基づいて簡易基礎代謝量を算出する。
【００７８】
なお、実施の形態１の変形例における代謝計の外観および構成は、実施の形態１と同様である。また、マイコン１０のプロセッサ１２０における機能も実施の形態１と同様である。したがって、以下、図１〜図５に示した符号を用いて説明するものとする。
【００７９】
図１１は、本発明の実施の形態１の変形例における基礎代謝量測定処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、予めプログラムとして内部メモリ１３３に格納されており、プロセッサ１２０がこのプログラムを読み出して実行することにより実現される。なお、図６に示す処理と同様の処理については、同じステップ番号を付し、ここでの説明は繰り返さない。
【００８０】
はじめに、身体情報取得部１０１は、操作部３０より性別、年齢および身長の情報を取得する（ステップＳ１０１Ａ）。取得された性別、年齢および身長の情報は、被験者の身体情報として、内部メモリ１３３の所定の領域に一時的に記憶される。
【００８１】
次に、実施の形態１と同様に、プロセッサ１２０内の各部において、ステップＳ１０２〜Ｓ１１０の処理が行なわれる。
【００８２】
そして、簡易基礎代謝計算部１０２は、ステップＳ１０１ＡおよびＳ１０２において身体情報取得部１０１が取得した身体情報、すなわち、性別、年齢、身長および体重の情報に基づいて、簡易基礎代謝量を計算する（ステップＳ１１１Ａ）。ここでは、たとえば、非特許文献１に示される算出方法により、簡易基礎代謝量が計算される。
【００８３】
次に、基礎代謝量算出部１０４は、ステップＳ１１０で算出された平均変動値およびステップＳ１１１Ａで計算された簡易基礎代謝量に基づいて、基礎代謝量を算出する（ステップＳ１１２Ａ）。たとえば、基礎代謝量は、次のような計算式（５）で計算することができる。なお、式（５）において、基礎代謝量をＢＭ２、ステップＳ１１１Ａで計算された簡易基礎代謝量をｂｍｒ２、ステップＳ１１０で算出された平均変動値をＡＲと示す。
【００８４】
ＢＭ２＝ｂｍｒ２×ｃ２・ＡＲ＋ｄ２ …（５）
ただし、ｃ２，ｄ２：変数。
【００８５】
なお、基礎代謝量の算出式は、上記式（５）のような一次関数に限られず、たとえば二次関数により表わすこととしてもよい。また、上記式（５）は、たとえば、予め呼気ガス分析装置などで測定された複数の実測値との相関に基づいて、定められる。
【００８６】
ステップＳ１１２Ａの処理が終わると、実施の形態１と同様に、表示制御部１０５は、算出結果およびアドバイス結果等を表示部２０に表示して終了する（ステップＳ１１４）。
【００８７】
このように、実施の形態１の変形例では、性別、年齢、身長および体重といった身体情報と、自律神経亢進度とに基づいて、基礎代謝量を算出することができる。したがって、従来では、性別、年齢、身長および体重が同じであれば基礎代謝量も同じ値であったが、本発明の実施の形態では、質の高い基礎代謝量を被験者に提示することができる。
【００８８】
なお、本実施の形態では、非特許文献１に基づいて簡易基礎代謝量を計算してから、その簡易基礎代謝量を補正する形式としたが、性別、年齢、身長および体重といった身体情報から直接基礎代謝量を算出できるように、予め算出式を定めておいてもよい。
【００８９】
［実施の形態２］
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態１およびその変形例では、性別、年齢および体重を含む身体情報に基づいて簡易基礎代謝量を算出するものであったが、実施の形態２では、被験者の体組成に基づいて簡易基礎代謝量を算出する。
【００９０】
ここで、体組成としては、たとえば、除脂肪量、筋肉量、除脂肪率および筋肉率のうち少なくとも１つの体組成である。実施の形態２では、除脂肪量に基づいて、簡易基礎代謝量を算出するものとする。
【００９１】
なお、実施の形態２における代謝計の外観および構成は、実施の形態１と同様であるので、図１〜図４に示した符号を用いて説明する。なお、マイコン１０のプロセッサの機能は異なるため、実施の形態２においてはプロセッサ１２０Ｂと記す。また、実施の形態２では、体組成も測定するため、図３中、破線１０００で囲んだ構成要素以外の構成要素（たとえばインピーダンス計測部５０など）も必要とされる。
【００９２】
図１２は、実施の形態２の代謝計１００におけるプロセッサ１２０Ｂの機能ブロック図である。なお、図１２に示される各部は、基礎代謝量を測定する際に、プロセッサ１２０Ｂにより実行される処理を表わすものである。
【００９３】
図１２を参照して、プロセッサ１２０Ｂは、図５と同様に、身体情報取得部１０１Ｂと、心拍変動測定部１０３と、基礎代謝量算出部１０４Ｂと、表示制御部１０５Ｂとを含む。さらに、プロセッサ１２０Ｂにおいては、被験者のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部２０６および体組成を算出する体組成算出部２０７が含まれる。
【００９４】
図１２に示した各部の具体的な処理について、図１３のフローチャートを用いて説明する。
【００９５】
図１３は、本発明の実施の形態２における基礎代謝量測定処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、予めプログラムとして内部メモリ１３３に格納されており、プロセッサ１２０Ｂがこのプログラムを読み出して実行することにより実現される。なお、図６に示す処理と同様の処理については、同じステップ番号を付し、ここでの説明は繰り返さない。
【００９６】
はじめに、身体情報取得部１０１Ｂは、操作部３０より身長の情報を取得する（ステップＳ１０１Ｂ）。取得された身長の情報は、体組成算出用の被験者の身体情報として、内部メモリ１３３の所定の領域に一時的に記憶される。
【００９７】
次に、実施の形態１と同様に、身体情報取得部１０１Ｂは、体重計測部６０により、被験者の体重を測定する（ステップＳ１０２）。測定された体重の情報も、体組成算出用の被験者の身体情報として、内部メモリ１３３の所定の領域に一時的に記憶される。
【００９８】
次に、インピーダンス測定部２０６は、電極１１〜１８、高周波定電流発生回路４１、電流印加用電極切替回路４２、電圧測定用電極切替回路４３、切替回路４４およびインピーダンス計測部５０を用いて、インピーダンスを測定する（ステップＳ２０２）。インピーダンス測定部２０６は、たとえば、被験者の全身のインピーダンスを測定する。全身のインピーダンスＺｗを計測するためには、図１４に示すように、両手・両足間に交流電流を流し、両手・両足間の電位差を測ることにより計測される。より詳細には、インピーダンス測定部２０６は、両手の電流印加用の電極１５，１６間および、両足の電流印加用の電極１７，１８間をそれぞれ接続し、また、両手の電圧測定用の電極１１，１２間および、両足の電圧測定用の電極１３，１４間をそれぞれ接続して、電流印加用の電極１５〜１８に高周波の交流電流を１方向に流し、電圧測定用の電極１１〜１４を用いて電位差を測ることによって、全身のインピーダンスＺｗを測定する。
【００９９】
なお、ステップＳ２０２において測定されるインピーダンスは全身のインピーダンスに限られず、所定の身体部位のインピーダンスであってもよい。この場合、ステップＳ１０１Ｂにおいて、身長の代わりに対象の身体部位の部位長（軸方向の長さ）を取得することとしてもよい。
【０１００】
次に、体組成算出部２０７は、ステップＳ１０１Ｂで取得された身長、ステップＳ１０２で測定された体重、およびステップＳ２０２で測定されたインピーダンスに基づいて、被験者の体組成を算出する（ステップＳ２０４）。ここでは、少なくとも、除脂肪量を算出する。そして、算出された除脂肪量は、内部メモリ１３３の所定の領域に記憶される。
【０１０１】
ここで、除脂肪量の計算式は、除脂肪量をＦＦＭ（ｋｇ）、インピーダンスをＺ（Ω）、身長をＨ（ｃｍ）、体重をＷ（ｋｇ）とすると、次式（６）で表わされる。
【０１０２】
ＦＦＭ＝ｅ・Ｈ２／Ｚ＋ｆ・Ｗ＋ｇ …（６）
ただし、ｅ，ｆ，ｇ：変数。
【０１０３】
なお、除脂肪量の計算式は上記のような関数に限られず、年齢や性別をさらに加味したものであってもよい。この場合、ステップＳ１０１Ｂにおいて、年齢や性別も取得しておくものとする。
【０１０４】
なお、ステップＳ２０４において、他の体組成、たとえば、体脂肪量、体脂肪率、除脂肪率、筋肉量、筋肉率および骨量などをさらに算出してもよい。たとえば筋肉量や骨量を算出する場合も、上記式（６）と同様にして求めることができる。また、体脂肪量および体脂肪率は、次式のようにして求めることができる。
【０１０５】
体脂肪量（ｋｇ）＝体重（ｋｇ）−除脂肪量（ｋｇ）
体脂肪率（％）＝｛体脂肪量（ｋｇ）÷体重（ｋｇ）｝×１００
次に、実施の形態１と同様に、心拍変動測定部１０３が、ステップＳ１０４〜Ｓ１１０の処理を行なう。
【０１０６】
そして、簡易基礎代謝計算部１０２Ｂは、ステップＳ２０４において算出された除脂肪量に基づき、簡易基礎代謝量を計算する（ステップＳ１１１Ｂ）。ここでは、たとえば、上述の計算式（１）により、簡易基礎代謝量が算出される。
【０１０７】
次に、基礎代謝量算出部１０４Ｂは、ステップＳ１１０で算出された平均変動値およびステップＳ１１１Ｂで計算された簡易基礎代謝量に基づいて、基礎代謝量を算出する（ステップＳ１１２Ｂ）。たとえば、基礎代謝量は、次のような計算式（７）で計算することができる。なお、式（７）において、基礎代謝量をＢＭ３、ステップＳ１１１Ｂで計算された簡易基礎代謝量をｂｍｒ３、ステップＳ１１０で算出された平均変動値をＡＲと示す。
【０１０８】
ＢＭ３＝ｂｍｒ３×ｃ３・ＡＲ＋ｄ３ …（７）
ただし、ｃ３，ｄ３：変数。
【０１０９】
なお、基礎代謝量の算出式は、上記式（７）のような一次関数に限られず、たとえば二次関数により表わすこととしてもよい。また、上記式（７）は、たとえば、予め呼気ガス分析装置などで測定された複数の実測値との相関に基づいて、定められる。
【０１１０】
ステップＳ１１２Ｂの処理が終わると、実施の形態１と同様に、表示制御部１０５Ｂは、算出結果およびアドバイス結果等を表示部２０に表示して終了する（ステップＳ１１４）。
【０１１１】
なお、ステップＳ１１４において、たとえば表示切替スイッチ３０６が操作されることで、ステップＳ２０４で算出した体組成を表示することとしてもよい。この場合の表示例を図１５に示す。図１５を参照して、表示部２０には、「体脂肪率 １６・８％」と表示されている。そして、その下にアドバイス結果として、“やや低い（２）”と“標準（３）”との間のマークまでが点滅表示されている。これにより、被験者に体脂肪率が標準より少しだけ低いということをアドバイスすることができる。
【０１１２】
なお、このように複数の表示を行なう場合には、上記表示切替スイッチ３０６が操作される度に表示を切り替えることしてもよいし、あるいは、所定時間（たとえば１０秒）ごとに表示を切り替えることとしてもよい。
【０１１３】
このように、実施の形態２では、除脂肪量と、自律神経亢進度とに基づいて、基礎代謝量を算出することができる。したがって、従来では、除脂肪量が同じであれば基礎代謝量も同じ値であったが、本発明の実施の形態では、質の高い基礎代謝量を被験者に提示することができる。
【０１１４】
なお、除脂肪量以外の体組成と、自律神経亢進度とに基づいて、基礎代謝量を算出することとしてもよい。この場合も、予め呼気ガス測定装置などで測定した実測値との相関により所定の関数を定めておくものとする。
【０１１５】
また、本実施の形態では、除脂肪量に基づいて簡易基礎代謝量を計算してから、その簡易基礎代謝量を補正する形式としたが、除脂肪量などから直接基礎代謝量を算出できるように、予め算出式を定めておいてもよい。また、体組成を算出することなく、自律神経亢進度と、体重および身長等の身体情報と、計測されたインピーダンスとに基づいて、直接基礎代謝量を算出することとしてもよい。
【０１１６】
また、本実施の形態においては、操作スイッチにより測定モードを選択することで、被験者は、体組成だけを測定することもでき、基礎代謝量だけを測定することもできる。
【０１１７】
また、本発明の基礎代謝量測定装置が行なう、測定方法を、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、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-ROM）などの光学媒体、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびメモリ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。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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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およ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。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の実施の形態１〜２における基礎代謝量測定装置の外観斜視図である。
【図２】測定姿勢の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における代謝計のブロック図である。
【図４】代謝計の操作部の具体例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１の代謝計におけるプロセッサの機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態１における基礎代謝量測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】１拍分の心電波形データの一例を示す図である。
【図８】ＲＲ間隔データについて説明するための図である。
【図９】算出結果およびアドバイス結果の表示例を示す図である。
【図１０】自律神経亢進度がレベル表示された例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１の変形例における基礎代謝量測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２の代謝計におけるプロセッサの機能ブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態２における基礎代謝量測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】インピーダンスの測定方法について説明するための図である。
【図１５】体組成の表示例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１ 載置部、１．１ 左足載置部、１．２ 右足載置部、２ 保持部、２．１ 本体部、２．２ 左手用グリップ部、２．３ 右手用グリップ部、３ ケーブル、４ 収納部、１０ マイコン、１１〜１８ 電極、２０ 表示部、３０ 操作部、３１ 電源部、３２ 体重計測部、３３ 外部メモリ、３４ ブザー、３５ 測定結果出力部、４１ 高周波定電流発生回路、４２ 電流印加用電極切替回路、４３ 電圧測定用電極切替回路、４４ 切替回路、５０４，６０３，７０４ Ａ／Ｄ変換回路、５０ インピーダンス計測部、６０ 体重計測部、７０ 心電波形計測部、１００ 基礎代謝量測定装置、１０１，１０１Ｂ 身体情報取得部、１０２，１０２Ｂ 基礎代謝計算部、１０３，１０３Ｂ 心拍変動測定部、１０４，１０４Ｂ 基礎代謝量算出部、１０５，１０５Ｂ 表示制御部、１２０，１２０Ｂ プロセッサ、１３３ 内部メモリ、２０６ インピーダンス測定部、２０７ 体組成算出部、３０１ 電源スイッチ、３０２ メニュースイッチ、３０３ 決定スイッチ、３０４ 基礎代謝量測定開始スイッチ、３０５ 体組成測定開始スイッチ、３０６ 表示切替スイッチ、３０７ メモリスイッチ、３０８ 上下スイッチ、３０９ 個人番号スイッチ、３１０ ゲストスイッチ、５０１ 作動増幅器、５０３ 復調回路、６０１ 体重センサ、６０２，７０１ プリアンプ、７０２ フィルタ、７０３ アンプ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎代謝量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、肥満の病態生理学的研究の進歩に伴い、エネルギー代謝をめぐる知見は急速な進展を遂げてきている。とくに、安静時のエネルギー代謝を表わす基礎代謝量は、被験者の肥満指導などの健康管理に利用されている。通常、このような基礎代謝量を測定するためには大掛かりな装置が必要であり、長時間安静にしなければならないなど被験者の負担も大きい。
【０００３】
そこで近年では、自身の基礎代謝量を容易に推定できる方法が提案されている。
【０００４】
たとえば、自身の年齢，性別，体重などから簡易的に自身の基礎代謝量を推定できる方法が開示されている（非特許文献１および非特許文献２参照）。非特許文献１では、予め年齢別，性別ごとに定められた基礎代謝基準値と、自身の体表面積（体格）とに基づく基礎代謝量の推定式が開示されている。これによると、対象者は、自身の年齢，性別，身長および体重の情報に基づいて、簡易的に基礎代謝量を推定することができる。また、非特許文献２では、年齢別，性別ごとに予め定められた基礎代謝量の推定式が開示されている。これによると、対象者は、自身の年齢，性別および体重の情報に基づいて、簡易的に基礎代謝量を推定することができる。
【０００５】
また、基礎代謝量は、除脂肪量に密接に関係しているとも考えられており、除脂肪量から簡易的に基礎代謝量を算出する方法も開示されている（たとえば特許文献１の段落０００４参照）。これによると、基礎代謝量は、次式のように表される。ただし、ＢＭＲ：基礎代謝量、ＦＦＭ：除脂肪量、Ａ，Ｂ：定数であるものとする。
【０００６】
ＢＭＲ＝Ａ×ＦＦＭ＋Ｂ …（１）
さらに、特許文献１および特許文献２では、対象者の除脂肪量と年齢の逆数とを用いた式で簡易的に基礎代謝量を演算する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１１２９８２号公報
【特許文献２】特開２００２−１７２０９９号公報
【非特許文献１】「第五次改定 日本人の栄養所要量 食事摂取基準」，第一出版株式会社，１９９４年５月３０日初版発行，ｐ．４６，４７
【非特許文献２】「第六次改訂 日本人の栄養所要量 食事摂取基準」，第一出版株式会社，１９９９年９月１０日初版発行，ｐ．４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、基礎代謝量は安静時のエネルギー代謝を表わすことから、被験者の年齢，性別，体重等の情報や、被験者の除脂肪量の情報など、いわば静的な身体情報によって簡易的に計算されていた。
【０００８】
しかしながら、実際は、安静時でも自律神経の活動は行なわれており、このような自律神経の活動も、基礎代謝量に影響を与えるものと考えられる。
【０００９】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、自律神経の亢進度を加味した精度の高い基礎代謝量を測定することのできる基礎代謝量測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のある局面に従う基礎代謝量測定装置は、被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、第１の計測手段により計測された心電波形データから、被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、得手段により取得された身体情報に基づいて、被験者の簡易基礎代謝量を計算するための計算手段と、測定手段により測定された自律神経亢進度と、計算手段により計算された簡易基礎代謝量とに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える。
【００１１】
この発明の他の局面に従う基礎代謝量測定装置は、被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、第１の計測手段により計測された心電波形データから、被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、測定手段により測定された自律神経亢進度と、取得手段により取得された身体情報とに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える。
【００１２】
この発明の他の局面に従う基礎代謝量測定装置は、被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、第１の計測手段により計測された心電波形データから、被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、複数の電極を用いて、被験者の生体電気インピーダンスを計測するための第２の計測手段と、取得手段により取得された身体情報と、第２の計測手段により計測された生体電気インピーダンスとに基づいて、被験者の体組成を算出するための体組成算出手段と、体組成算出手段により算出された体組成に基づいて、被験者の簡易基礎代謝量を計算するための計算手段と、測定手段により測定された自律神経亢進度と、計算手段により計算された簡易基礎代謝量とに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える。
【００１３】
この発明の他の局面に従う基礎代謝量測定装置は、被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、第１の計測手段により計測された心電波形データから、被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、複数の電極を用いて、被験者の生体電気インピーダンスを計測するための第２の計測手段と、測定手段により測定された自律神経亢進度と、取得手段により取得された身体情報と、第２の計測手段により計測された生体電気インピーダンスとに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える。
【００１４】
好ましくは、体重を計測するための第３の計測手段をさらに備える。
【００１５】
好ましくは、身体情報は、年齢および性別をさらに含む。また、身体情報は、身長をさらに含む。
【００１６】
好ましくは、測定手段は、心電波形データから、１拍ごとの周期データを算出するための周期算出手段と、周期算出手段により算出された１拍ごとの周期データに基づいて、心拍間隔変動値を算出するための変動値算出手段とを含む。
【００１７】
好ましくは、体組成は、除脂肪量、除脂肪率、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、および骨量のうち少なくとも１つを含む。
【００１８】
好ましくは、少なくとも算出手段により算出された基礎代謝量を表示するための表示手段をさらに備える。
【００１９】
好ましくは、表示手段は、自律神経亢進度をさらに表示する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、簡易基礎代謝量に自律神経亢進度を加味した基礎代謝量を算出することができる。したがって、従来の簡易的に計算された基礎代謝量よりも健康管理に適切な精度の高い基礎代謝量を被験者に提示することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態における基礎代謝量測定装置（以下、「代謝計」という）は、被験者の健康管理に用いられる指標として、少なくとも、従来からの基礎代謝量（以下、このような基礎代謝量を「簡易基礎代謝量」という）に自律神経亢進度を加味した新たな基礎代謝量を算出する。
【００２２】
「自律神経亢進度」とは、自律神経が活発に動いているか否かを示す度合いをいう。一般的には、自律神経亢進度が低ければ、健康度が低いことを表わす。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２４】
［実施の形態１］
はじめに、実施の形態１における代謝計について説明する。実施の形態１の代謝計では、被験者の体重の情報と、自律神経亢進度とを用いて、基礎代謝量が測定される。
【００２５】
なお、実施の形態１における代謝計は、生体電気インピーダンス（以下、単に「インピーダンス」という）を計測することで被験者の体組成を算出することのできる体組成計も兼ね備えたものとして説明する。
【００２６】
＜外観および構成について＞
図１は、本発明の実施の形態における代謝計１００の外観斜視図である。
【００２７】
図１を参照して、代謝計１００は、被験者の足を載置可能な載置部１、被験者の手で保持可能な保持部２、および、載置部１と保持部２とを電気的に接続するためのケーブル３を備える。代謝計１００には、被験者の身体の２以上の部位に対応付けて接触させるための複数の電極１１〜１８が設けられる。
【００２８】
保持部２は、本体部２．１と、被験者が左手で握るための左手用のグリップ部２．２と、被験者が右手で握るための右手用のグリップ部２．３とにより構成される。
【００２９】
本体部２．１の前面には、測定結果や各種情報を表示するための表示部２０、および、被験者により操作されて、被験者からの指示や各種情報の入力を受付けるための操作部３０が設けられる。表示部２０は、たとえば液晶等により構成される。なお、保持部２の本体部２．１に設けられた操作部３０については、後に、図４を用いて詳細に説明する。
【００３０】
なお、本実施の形態においては、操作部３０に含まれる電源スイッチ３０１は、たとえば載置部１の前面中央に設けられる。
【００３１】
保持部２のグリップ部２．２および２．３には、それぞれ被験者の手の内側に接触させるための電極が２つずつ設けられる。左手用のグリップ部２．２には、左手の親指側に電流印加用の電極１５が設けられ、左手の小指側に電圧測定用の電極１１が設けられる。同様に、右手用のグリップ部２．３には、右手の親指側に電流印加用の電極１６が設けられ、右手の小指側に電圧測定用の電極１２が設けられる。
【００３２】
代謝計１００は、左手用のグリップ部２．２に設けられた電圧測定用の電極１１および右手用のグリップ部２．３に設けられた電圧測定用の電極１２の２つを用いて、後述する基礎代謝量を算出する。したがって、代謝計１００には、少なくともこれら２つの電極が備えられているものであればよい。なお、必ずしも電極１１および電極１２に限られず、たとえば、電極１１と電極１４とを用いるものであってもよい。
【００３３】
載置部１には、被験者の左足を載置するための左足載置部１．１と、被験者の右足を載置するための右足載置部１．２と、保持部２とケーブル３とを収納するための収納部４とが設けられる。また、本実施の形態においては、被験者の体重を計測するための体重センサ６０１（図３参照）等が設けられているものとする。
【００３４】
左足載置部１．１および右足載置部１．２には、それぞれ被験者の足裏に接触させるための電極が２つずつ備えられる。左足載置部１．１には、左足の指側に電流印加用の電極１７が設けられ、左足の踵側に電圧測定用の電極１３が設けられる。また同様に、右足載置部１．２には、右足の指側に電流印加用の電極１８が設けられ、左足の踵側に電圧測定用の電極１４が設けられる。
【００３５】
図２は、被験者が本発明の実施の形態における代謝計１００を用いて、体組成を測定する際の測定姿勢を示す図である。なお、同様の姿勢で、基礎代謝量も測定することができる。
【００３６】
図２を参照して、被験者２００は、直立した姿勢で、左足２０．３および右足２０．４をそれぞれ載置部１の左足載置部１．１および右足載置部１．２に配置する。また、左手２０．１で保持部２のグリップ部２．２を握り、右手２０．２でグリップ部２．３を握る。この際、両腕２０．５および２０．６の肘を伸ばし、保持部２が身体前方に対向するようにほぼ肩の高さに保持し、腕２０．５，２０．６と胴２０．７とが略直角をなすようにする。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態１における代謝計１００のブロック図である。図３を参照して、代謝計１００は、上記した複数の電極１１〜１８、表示部２０、操作部３０に加え、代謝計１００全体の制御や各種演算等の処理を行なうためのマイコン（マイクロコンピュータの略）１０と、操作部３０に含まれる電源スイッチ３０１が操作されることによりマイコン１０に電力を供給するための電源部３１と、測定結果などの情報を記憶するための外部メモリ３３と、警告音を発するためのブザー３４と、測定結果をたとえば図示しないプリンタ等へ通信で出力するための測定結果出力部３５と、周波数ｆ０（１０≦ｆ０≦１００ｋＨｚ）の高周波定電流を発生する高周波定電流発生回路４１と、電流印加用の電極１５〜１８を切り替えるための電流印加用電極切替回路４２と、電圧測定用の電極１１〜１４を切り替えるための電圧測定用電極切替回路４３と、電圧測定用の１１〜１４より得られる信号の出力を切り替えるため切替回路４４と、切替回路４４を介して得られる電位信号に基づいてインピーダンスを計測するためのインピーダンス計測部５０と、体重を計測するための体重計測部６０と、切替回路４４を介して得られる電位信号に基づいて心電波形データを計測するための心電波形計測部７０とを備える。
【００３８】
インピーダンス計測部５０は、切替回路４４を介して得られる電位信号を受ける作動増幅器５０１と、作動増幅器５０１より出力される周波数ｆ０以外の信号を除去するためのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５０２と、ＢＰＦ５０２からの高周波信号成分を復調するための復調回路５０３と、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ（analog）／Ｄ（digital）変換回路５０４とを含む。
【００３９】
体重計測部６０は、体重信号を取得するための体重センサ６０１と、体重センサからの出力信号を増幅するためのプリアンプ６０２と、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換回路６０３とを含む。少なくとも体重センサ６０１は、載置部１内に設けられるものとする。
【００４０】
心電波形計測部７０は、切替回路４４を介して得られる電位信号を増幅するためのプリアンプ７０１と、増幅された電位信号のノイズを除去するためのフィルタ７０２と、電位信号を適正なレベルにまで増幅するためのアンプ７０３と、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換回路７０４とを含む。
【００４１】
マイコン１０は、各種制御プログラムなどが予め記憶されたＲＯＭやＲＡＭなどを含む内部メモリ１３３と、内部メモリ１３３に格納されたプログラムを読み出して各種演算等を行なうプロセッサ１２０とを含む。
【００４２】
なお、本実施の形態において、外部メモリ３３は、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）を含んでおり、被験者に関する情報や測定結果は、このＥＥＰＲＯＭに格納される。
【００４３】
また、本発明の実施の形態１において、代謝計１００は、被験者の心電波形を少なくとも計測できるものであればよい。したがって、本発明の実施の形態１の代謝計１００は、心電計として動作可能であればよく、図３においてたとえば破線１０００で囲まれた構成要素を含んでいるものであればよい。破線１０００で囲まれた構成要素とは、代謝計１００の上記全ての構成要素のうち、インピーダンス計測部５０、電極１３〜１８、高周波定電流発生回路４１、電流印加用電極切替回路４２および体重計測部６０以外の構成要素である。なお、体重計測部６０は、破線１０００に含まれてもよい。
【００４４】
次に、本発明の実施の形態１における代謝計１００の操作部３０の具体例を図４に示す。図４は、保持部２の正面図である。
【００４５】
図４を参照して、操作部３０は、被験者等により操作され、各種情報や指示の入力を受け付けるための複数の操作スイッチを含む。たとえば、メニュースイッチ３０２、決定スイッチ３０３、基礎代謝量測定開始スイッチ３０４、体組成測定開始スイッチ３０５、表示切替スイッチ３０６、メモリスイッチ３０７、上下スイッチ３０８、個人番号スイッチ３０９、ゲストスイッチ３１０が本体部２．１の表面に配置されている。
【００４６】
ここで、メニュースイッチ３０２は、代謝計１００での各種メニューを表示するための操作スイッチであり、決定スイッチ３０３は、メニューや各操作を実行するための操作スイッチである。また、基礎代謝量測定開始スイッチ３０４は、基礎代謝量の測定を開始するための操作スイッチであり、体組成測定開始スイッチ３０５は、体組成の測定を開始するための操作スイッチである。表示切替スイッチ３０６は、表示を切り替えるためのスイッチであり、メモリスイッチ３０７は、外部メモリ３３に記憶された測定結果などを読み出して表示するための操作スイッチである。上下スイッチ３０８は、各種設定の際などに数値の増減を行なうための操作スイッチである。
【００４７】
個人番号スイッチ３０９は、被験者の情報を特定するための操作スイッチであり、少なくとも１つ設けられることが望ましい。図４においては、２つ設けられ、本実施の形態では、この個人番号スイッチ３０９で指定される番号（１，２）ごとに、被験者の身体に関する情報や測定結果などが外部メモリ３３に記憶される。
【００４８】
ゲストスイッチ３１０は、たとえば、個人番号スイッチ３０９で特定される被験者以外の被験者が測定する場合に操作される操作スイッチである。したがって、このスイッチが測定開始時に押されると、測定結果などは外部メモリ３３に記憶されることなく終了する。
【００４９】
なお、操作部３０は、上記のような操作スイッチにより構成されているものでなくてもよい。たとえば、タッチパネルなどにより各種情報や指示の入力がされるものであってもよい。
【００５０】
図５は、本発明の実施の形態１の代謝計１００におけるプロセッサ１２０の機能ブロック図である。なお、図５に示される各部は、基礎代謝量を測定する際に、プロセッサ１２０により実行される処理を表わすものである。
【００５１】
図５を参照して、プロセッサ１２０は、被験者の身体情報を取得するための身体情報取得部１０１と、簡易基礎代謝量を計算するための簡易基礎代謝計算部１０２と、被験者の心拍変動を測定するための心拍変動測定部１０３と、主に基礎代謝量を算出するための基礎代謝量算出部１０４と、表示部２０への各種情報の表示を制御する表示制御部１０５とを含む。
【００５２】
図５に示した各部の具体的な処理については、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００５３】
＜動作について＞
図６は、本発明の実施の形態１における基礎代謝量測定処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、予めプログラムとして内部メモリ１３３に格納されており、プロセッサ１２０がこのプログラムを読み出して実行することにより実現される。なお、図６に示す処理は、たとえば、基礎代謝量測定開始スイッチ３０４が被験者に操作されることで開始される処理である。
【００５４】
はじめに、身体情報取得部１０１は、操作部３０より性別および年齢の情報を取得する（ステップＳ１０１）。取得された性別および年齢の情報は、被験者の身体情報として、内部メモリ１３３の所定の領域に一時的に記憶される。なお、被験者の身体情報が予め外部メモリ３３に記憶されている場合には、被験者が個人番号スイッチ３０９を操作することで、その個人番号スイッチ３０９の番号に対応付けて記憶されたこれら身体情報を読み出すものとする。
【００５５】
次に、身体情報取得部１０１は、被験者の体重を取得するために、体重計測部６０を用いて被験者の体重を測定する（ステップＳ１０２）。この場合、表示制御部１０５は、体重を測定中であることを表示部２０に表示してもよい。測定された体重値についても、被験者の身体情報の一つとして、内部メモリ１３３の所定の領域に一時的に記憶される。なお、代謝計１００が、図３に示した体重計測部６０を設けていない場合には、この処理に代えて、ステップＳ１０１において体重の情報も取得するものとする。
【００５６】
次に、心拍変動測定部１０３は、まず、所定時間（たとえば５分）心電波形データを測定する（ステップＳ１０４）。具体的には、たとえば、電極１１，１２および心電波形計測部７０を用いて、一定時間（たとえば５分）心電波形データを測定する。なお、心電波形データの測定方法は、公知の手法を用いることができる。
【００５７】
続いて、心拍変動測定部１０３は、ステップＳ１０４において測定した一定時間分の心電波形データから、１拍ごとの周期データに相当するＲＲ間隔データを算出する（ステップＳ１０６）。ここで、１拍分の心電波形データの一例を図７に示す。図７を参照して、１拍分の心電波形データは、Ｐ、ＱＲＳ、Ｔの各波からなる。Ｐ波は心房の興奮を、ＱＲＳ波は心室の興奮を、Ｔ波は心室の充電期を示す。図７に示されるように、Ｒ波は、心電波形のピークを表わす。本実施の形態では、心電波形のピークであるＲ波を検出することで、心拍の１周期に相当するＲＲ間隔データを算出する。図８に示されるように、隣接するＲ波同士の間隔がＲＲ間隔データとして算出される。
【００５８】
次に、心拍変動測定部１０３は、心拍間隔変動値を算出する（ステップＳ１０８）。心拍間隔変動値は、たとえば、次のような計算式（２）を用いて算出することができる。なお、図８に示すようなＲＲ間隔データがＮ個存在するものとし、ＲＲ間隔データは０〜（Ｎ−１）番目まで存在するものとする。
【００５９】
Ｘ（ｎ）[ｍｓ２]＝｛ＲＲ（ｎ−１）−ＲＲ（ｎ）｝２ …（２）
ここで、ｎ＝１〜（Ｎ−１）である。
【００６０】
次に、心拍変動測定部１０３は、ステップＳ１０８で算出した心拍間隔変動値より、自律神経亢進度を算出する（ステップＳ１１０）。自律神経亢進度は、本実施の形態において、心拍間隔変動値の平均値（以下、「平均変動値」という）であるものとする。したがって、ステップＳ１１０において、ステップＳ１０８で算出した心拍間隔変動値より平均変動値を算出する。
【００６１】
ここで、平均変動値は、上記式（２）をもとに、次のような計算式（３）で表わすことができる。
【００６２】
ΣＸ（ｎ）／（Ｎ−１）＝Σ｛ＲＲ（ｎ−１）−ＲＲ（ｎ）｝２／（Ｎ−１）
…（３）
ここで、ｎ＝１〜（Ｎ−１）である。
【００６３】
上記式（３）により計算された平均変動値は、内部メモリ１３３の所定の領域に一時的に記憶される。
【００６４】
なお、ステップＳ１１０においては、ステップＳ１０４で測定した一定時間分の平均変動値を算出することとしてもよいし、測定した一定時間のうち、さらに所定時間（たとえば３分）分の平均変動値を算出することとしてもよい。
【００６５】
また、このフローチャートにおいては、ステップＳ１０４で一定時間分の心電波形データを測定した後、ステップＳ１０６〜１１０の処理を行なうこととしたが、ステップＳ１０４で心電波形データを測定しながら、リアルタイムでステップＳ１０６〜１１０の処理を行なうこととしてもよい。このようにすることで、測定時間の短縮化を図ることができる。
【００６６】
次に、簡易基礎代謝計算部１０２は、ステップＳ１０１およびＳ１０２において身体情報取得部１０１が取得した身体情報、すなわち、性別、年齢および体重の情報に基づいて、簡易基礎代謝量を計算する（ステップＳ１１１）。ここでは、たとえば、非特許文献２に示される算出方法により、簡易基礎代謝量が計算される。なお、ステップＳ１１１の処理は、たとえば、ステップＳ１０２の処理とステップＳ１０４の処理との間に行なうこととしてもよい。
【００６７】
次に、基礎代謝量算出部１０４は、ステップＳ１１０で算出された平均変動値およびステップＳ１１１で計算された簡易基礎代謝量に基づいて、基礎代謝量を算出する（ステップＳ１１２）。たとえば、基礎代謝量は、次のような計算式（４）で計算することができる。なお、式（４）において、基礎代謝量をＢＭ１、ステップＳ１１１で計算された簡易基礎代謝量をｂｍｒ１、ステップＳ１１０で算出された平均変動値をＡＲと示す。
【００６８】
ＢＭ１＝ｂｍｒ１×ｃ１・ＡＲ＋ｄ１ …（４）
ただし、ｃ１，ｄ１：変数。
【００６９】
なお、基礎代謝量の算出式は、上記式（４）のような一次関数に限られず、たとえば二次関数により表わすこととしてもよい。また、上記式（４）は、たとえば、予め呼気ガス分析装置などで測定された複数の実測値との相関に基づいて、定められる。
【００７０】
ステップＳ１１２の処理が終わると、表示制御部１０５は、算出結果およびアドバイス結果を表示部２０に表示する（ステップＳ１１４）。算出結果としては、ステップＳ１１２で算出された基礎代謝量を少なくとも表示する。アドバイス結果としては、たとえばステップＳ１１２で算出された基礎代謝量が、標準レベルと比較して高いか、低いか、などで表示してもよいし、たとえば“もう少し運動をしましょう。”といったメッセージで表示してもよい。このようにアドバイス結果も表示することで、被験者は、数値としての算出結果よりも、容易に測定結果を判断することができる。なお、ステップＳ１１４において、算出結果のみを表示することとしてもよい。
【００７１】
ステップＳ１１４において、表示部２０に表示される算出結果およびアドバイス結果の一例を図９に示す。図９を参照して、表示部２０には、算出結果として「基礎代謝量 １３５３ｋｃａｌ／ｄａｙ」と表示され、その下にアドバイス結果が表示される。アドバイス結果は、たとえば、段階的に、低い（１）、やや低い（２）、標準（３）、やや高い（４）および高い（５）を示すマークと、それらの中間を示すマークが表示される。そして、該当位置までのマークを点滅させることで、被験者に算出結果をアドバイスする。図９においては、“やや高い（４）”までのマークが点滅表示されているため、被験者に基礎代謝量が標準レベルよりもやや高いということをアドバイスすることができる。
【００７２】
また、ステップＳ１１４において、さらに、健康管理指標の１つとして、自律神経亢進度も表示することとしてもよい。自律神経亢進度は、上述のようにステップＳ１１０で算出される平均変動値に相当する。図１０には、自律神経亢進度がレベル表示された例が示される。この場合、平均変動値の値によって、たとえば、１０以下であればＤ、１０より多く１００以下であればＣ、１００より多く５００以下であればＢ、５００より多く１０００以下であればＡ、として４つに分類することができる。図１０では、表示部２０に、「自律神経亢進度 Ａ」と表示され、自律神経亢進度が高いことが示される。これにより、被験者は、自律神経の活性度を知ることができ、健康かどうかを判断することができる。
【００７３】
なお、ステップＳ１１４において、アドバイス表示する場合、予め、たとえば内部メモリ１３３に、たとえば、年齢と性別とに対応付けて標準的な値を記憶させておくものとする。そして、算出結果とこの標準値とを比較することで、アドバイスの内容が決定される。
【００７４】
また、測定開始時に、個人番号スイッチ３０９が操作されていた場合には、その個人番号と対応付けて、測定結果が外部メモリ３３に記憶される。これにより、後にたとえばメモリスイッチ３０７が操作されることで、過去の測定結果を表示部２０に表示することができる。したがって、被験者は、測定結果の遷移を把握することができ、自身で健康管理を行なうことが可能となる。
【００７５】
このように、実施の形態１では、性別、年齢および体重といった身体情報と、自律神経亢進度とに基づいて、基礎代謝量を算出することができる。したがって、従来では、性別、年齢および体重が同じであれば基礎代謝量も同じ値であったが、本発明の実施の形態では、質の高い基礎代謝量を被験者に提示することができる。
【００７６】
なお、本実施の形態では、非特許文献２に基づいて簡易基礎代謝量を計算してから、その簡易基礎代謝量を補正する形式としたが、性別、年齢および体重といった身体情報から直接基礎代謝量を算出できるように、予め算出式を定めておいてもよい。
【００７７】
（変形例）
次に、実施の形態１の変形例について説明する。実施の形態１では、非特許文献２に示されるように、性別、年齢および体重の情報に基づいて簡易基礎代謝量を算出したが、実施の形態１の変形例では、非特許文献１に示されるように、性別、年齢、身長および体重の情報に基づいて簡易基礎代謝量を算出する。
【００７８】
なお、実施の形態１の変形例における代謝計の外観および構成は、実施の形態１と同様である。また、マイコン１０のプロセッサ１２０における機能も実施の形態１と同様である。したがって、以下、図１〜図５に示した符号を用いて説明するものとする。
【００７９】
図１１は、本発明の実施の形態１の変形例における基礎代謝量測定処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、予めプログラムとして内部メモリ１３３に格納されており、プロセッサ１２０がこのプログラムを読み出して実行することにより実現される。なお、図６に示す処理と同様の処理については、同じステップ番号を付し、ここでの説明は繰り返さない。
【００８０】
はじめに、身体情報取得部１０１は、操作部３０より性別、年齢および身長の情報を取得する（ステップＳ１０１Ａ）。取得された性別、年齢および身長の情報は、被験者の身体情報として、内部メモリ１３３の所定の領域に一時的に記憶される。
【００８１】
次に、実施の形態１と同様に、プロセッサ１２０内の各部において、ステップＳ１０２〜Ｓ１１０の処理が行なわれる。
【００８２】
そして、簡易基礎代謝計算部１０２は、ステップＳ１０１ＡおよびＳ１０２において身体情報取得部１０１が取得した身体情報、すなわち、性別、年齢、身長および体重の情報に基づいて、簡易基礎代謝量を計算する（ステップＳ１１１Ａ）。ここでは、たとえば、非特許文献１に示される算出方法により、簡易基礎代謝量が計算される。
【００８３】
次に、基礎代謝量算出部１０４は、ステップＳ１１０で算出された平均変動値およびステップＳ１１１Ａで計算された簡易基礎代謝量に基づいて、基礎代謝量を算出する（ステップＳ１１２Ａ）。たとえば、基礎代謝量は、次のような計算式（５）で計算することができる。なお、式（５）において、基礎代謝量をＢＭ２、ステップＳ１１１Ａで計算された簡易基礎代謝量をｂｍｒ２、ステップＳ１１０で算出された平均変動値をＡＲと示す。
【００８４】
ＢＭ２＝ｂｍｒ２×ｃ２・ＡＲ＋ｄ２ …（５）
ただし、ｃ２，ｄ２：変数。
【００８５】
なお、基礎代謝量の算出式は、上記式（５）のような一次関数に限られず、たとえば二次関数により表わすこととしてもよい。また、上記式（５）は、たとえば、予め呼気ガス分析装置などで測定された複数の実測値との相関に基づいて、定められる。
【００８６】
ステップＳ１１２Ａの処理が終わると、実施の形態１と同様に、表示制御部１０５は、算出結果およびアドバイス結果等を表示部２０に表示して終了する（ステップＳ１１４）。
【００８７】
このように、実施の形態１の変形例では、性別、年齢、身長および体重といった身体情報と、自律神経亢進度とに基づいて、基礎代謝量を算出することができる。したがって、従来では、性別、年齢、身長および体重が同じであれば基礎代謝量も同じ値であったが、本発明の実施の形態では、質の高い基礎代謝量を被験者に提示することができる。
【００８８】
なお、本実施の形態では、非特許文献１に基づいて簡易基礎代謝量を計算してから、その簡易基礎代謝量を補正する形式としたが、性別、年齢、身長および体重といった身体情報から直接基礎代謝量を算出できるように、予め算出式を定めておいてもよい。
【００８９】
［実施の形態２］
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態１およびその変形例では、性別、年齢および体重を含む身体情報に基づいて簡易基礎代謝量を算出するものであったが、実施の形態２では、被験者の体組成に基づいて簡易基礎代謝量を算出する。
【００９０】
ここで、体組成としては、たとえば、除脂肪量、筋肉量、除脂肪率および筋肉率のうち少なくとも１つの体組成である。実施の形態２では、除脂肪量に基づいて、簡易基礎代謝量を算出するものとする。
【００９１】
なお、実施の形態２における代謝計の外観および構成は、実施の形態１と同様であるので、図１〜図４に示した符号を用いて説明する。なお、マイコン１０のプロセッサの機能は異なるため、実施の形態２においてはプロセッサ１２０Ｂと記す。また、実施の形態２では、体組成も測定するため、図３中、破線１０００で囲んだ構成要素以外の構成要素（たとえばインピーダンス計測部５０など）も必要とされる。
【００９２】
図１２は、実施の形態２の代謝計１００におけるプロセッサ１２０Ｂの機能ブロック図である。なお、図１２に示される各部は、基礎代謝量を測定する際に、プロセッサ１２０Ｂにより実行される処理を表わすものである。
【００９３】
図１２を参照して、プロセッサ１２０Ｂは、図５と同様に、身体情報取得部１０１Ｂと、心拍変動測定部１０３と、基礎代謝量算出部１０４Ｂと、表示制御部１０５Ｂとを含む。さらに、プロセッサ１２０Ｂにおいては、被験者のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部２０６および体組成を算出する体組成算出部２０７が含まれる。
【００９４】
図１２に示した各部の具体的な処理について、図１３のフローチャートを用いて説明する。
【００９５】
図１３は、本発明の実施の形態２における基礎代謝量測定処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、予めプログラムとして内部メモリ１３３に格納されており、プロセッサ１２０Ｂがこのプログラムを読み出して実行することにより実現される。なお、図６に示す処理と同様の処理については、同じステップ番号を付し、ここでの説明は繰り返さない。
【００９６】
はじめに、身体情報取得部１０１Ｂは、操作部３０より身長の情報を取得する（ステップＳ１０１Ｂ）。取得された身長の情報は、体組成算出用の被験者の身体情報として、内部メモリ１３３の所定の領域に一時的に記憶される。
【００９７】
次に、実施の形態１と同様に、身体情報取得部１０１Ｂは、体重計測部６０により、被験者の体重を測定する（ステップＳ１０２）。測定された体重の情報も、体組成算出用の被験者の身体情報として、内部メモリ１３３の所定の領域に一時的に記憶される。
【００９８】
次に、インピーダンス測定部２０６は、電極１１〜１８、高周波定電流発生回路４１、電流印加用電極切替回路４２、電圧測定用電極切替回路４３、切替回路４４およびインピーダンス計測部５０を用いて、インピーダンスを測定する（ステップＳ２０２）。インピーダンス測定部２０６は、たとえば、被験者の全身のインピーダンスを測定する。全身のインピーダンスＺｗを計測するためには、図１４に示すように、両手・両足間に交流電流を流し、両手・両足間の電位差を測ることにより計測される。より詳細には、インピーダンス測定部２０６は、両手の電流印加用の電極１５，１６間および、両足の電流印加用の電極１７，１８間をそれぞれ接続し、また、両手の電圧測定用の電極１１，１２間および、両足の電圧測定用の電極１３，１４間をそれぞれ接続して、電流印加用の電極１５〜１８に高周波の交流電流を１方向に流し、電圧測定用の電極１１〜１４を用いて電位差を測ることによって、全身のインピーダンスＺｗを測定する。
【００９９】
なお、ステップＳ２０２において測定されるインピーダンスは全身のインピーダンスに限られず、所定の身体部位のインピーダンスであってもよい。この場合、ステップＳ１０１Ｂにおいて、身長の代わりに対象の身体部位の部位長（軸方向の長さ）を取得することとしてもよい。
【０１００】
次に、体組成算出部２０７は、ステップＳ１０１Ｂで取得された身長、ステップＳ１０２で測定された体重、およびステップＳ２０２で測定されたインピーダンスに基づいて、被験者の体組成を算出する（ステップＳ２０４）。ここでは、少なくとも、除脂肪量を算出する。そして、算出された除脂肪量は、内部メモリ１３３の所定の領域に記憶される。
【０１０１】
ここで、除脂肪量の計算式は、除脂肪量をＦＦＭ（ｋｇ）、インピーダンスをＺ（Ω）、身長をＨ（ｃｍ）、体重をＷ（ｋｇ）とすると、次式（６）で表わされる。
【０１０２】
ＦＦＭ＝ｅ・Ｈ２／Ｚ＋ｆ・Ｗ＋ｇ …（６）
ただし、ｅ，ｆ，ｇ：変数。
【０１０３】
なお、除脂肪量の計算式は上記のような関数に限られず、年齢や性別をさらに加味したものであってもよい。この場合、ステップＳ１０１Ｂにおいて、年齢や性別も取得しておくものとする。
【０１０４】
なお、ステップＳ２０４において、他の体組成、たとえば、体脂肪量、体脂肪率、除脂肪率、筋肉量、筋肉率および骨量などをさらに算出してもよい。たとえば筋肉量や骨量を算出する場合も、上記式（６）と同様にして求めることができる。また、体脂肪量および体脂肪率は、次式のようにして求めることができる。
【０１０５】
体脂肪量（ｋｇ）＝体重（ｋｇ）−除脂肪量（ｋｇ）
体脂肪率（％）＝｛体脂肪量（ｋｇ）÷体重（ｋｇ）｝×１００
次に、実施の形態１と同様に、心拍変動測定部１０３が、ステップＳ１０４〜Ｓ１１０の処理を行なう。
【０１０６】
そして、簡易基礎代謝計算部１０２Ｂは、ステップＳ２０４において算出された除脂肪量に基づき、簡易基礎代謝量を計算する（ステップＳ１１１Ｂ）。ここでは、たとえば、上述の計算式（１）により、簡易基礎代謝量が算出される。
【０１０７】
次に、基礎代謝量算出部１０４Ｂは、ステップＳ１１０で算出された平均変動値およびステップＳ１１１Ｂで計算された簡易基礎代謝量に基づいて、基礎代謝量を算出する（ステップＳ１１２Ｂ）。たとえば、基礎代謝量は、次のような計算式（７）で計算することができる。なお、式（７）において、基礎代謝量をＢＭ３、ステップＳ１１１Ｂで計算された簡易基礎代謝量をｂｍｒ３、ステップＳ１１０で算出された平均変動値をＡＲと示す。
【０１０８】
ＢＭ３＝ｂｍｒ３×ｃ３・ＡＲ＋ｄ３ …（７）
ただし、ｃ３，ｄ３：変数。
【０１０９】
なお、基礎代謝量の算出式は、上記式（７）のような一次関数に限られず、たとえば二次関数により表わすこととしてもよい。また、上記式（７）は、たとえば、予め呼気ガス分析装置などで測定された複数の実測値との相関に基づいて、定められる。
【０１１０】
ステップＳ１１２Ｂの処理が終わると、実施の形態１と同様に、表示制御部１０５Ｂは、算出結果およびアドバイス結果等を表示部２０に表示して終了する（ステップＳ１１４）。
【０１１１】
なお、ステップＳ１１４において、たとえば表示切替スイッチ３０６が操作されることで、ステップＳ２０４で算出した体組成を表示することとしてもよい。この場合の表示例を図１５に示す。図１５を参照して、表示部２０には、「体脂肪率 １６・８％」と表示されている。そして、その下にアドバイス結果として、“やや低い（２）”と“標準（３）”との間のマークまでが点滅表示されている。これにより、被験者に体脂肪率が標準より少しだけ低いということをアドバイスすることができる。
【０１１２】
なお、このように複数の表示を行なう場合には、上記表示切替スイッチ３０６が操作される度に表示を切り替えることしてもよいし、あるいは、所定時間（たとえば１０秒）ごとに表示を切り替えることとしてもよい。
【０１１３】
このように、実施の形態２では、除脂肪量と、自律神経亢進度とに基づいて、基礎代謝量を算出することができる。したがって、従来では、除脂肪量が同じであれば基礎代謝量も同じ値であったが、本発明の実施の形態では、質の高い基礎代謝量を被験者に提示することができる。
【０１１４】
なお、除脂肪量以外の体組成と、自律神経亢進度とに基づいて、基礎代謝量を算出することとしてもよい。この場合も、予め呼気ガス測定装置などで測定した実測値との相関により所定の関数を定めておくものとする。
【０１１５】
また、本実施の形態では、除脂肪量に基づいて簡易基礎代謝量を計算してから、その簡易基礎代謝量を補正する形式としたが、除脂肪量などから直接基礎代謝量を算出できるように、予め算出式を定めておいてもよい。また、体組成を算出することなく、自律神経亢進度と、体重および身長等の身体情報と、計測されたインピーダンスとに基づいて、直接基礎代謝量を算出することとしてもよい。
【０１１６】
また、本実施の形態においては、操作スイッチにより測定モードを選択することで、被験者は、体組成だけを測定することもでき、基礎代謝量だけを測定することもできる。
【０１１７】
また、本発明の基礎代謝量測定装置が行なう、測定方法を、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、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-ROM）などの光学媒体、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびメモリ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。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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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およ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。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の実施の形態１〜２における基礎代謝量測定装置の外観斜視図である。
【図２】測定姿勢の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における代謝計のブロック図である。
【図４】代謝計の操作部の具体例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１の代謝計におけるプロセッサの機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態１における基礎代謝量測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】１拍分の心電波形データの一例を示す図である。
【図８】ＲＲ間隔データについて説明するための図である。
【図９】算出結果およびアドバイス結果の表示例を示す図である。
【図１０】自律神経亢進度がレベル表示された例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１の変形例における基礎代謝量測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２の代謝計におけるプロセッサの機能ブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態２における基礎代謝量測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】インピーダンスの測定方法について説明するための図である。
【図１５】体組成の表示例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１ 載置部、１．１ 左足載置部、１．２ 右足載置部、２ 保持部、２．１ 本体部、２．２ 左手用グリップ部、２．３ 右手用グリップ部、３ ケーブル、４ 収納部、１０ マイコン、１１〜１８ 電極、２０ 表示部、３０ 操作部、３１ 電源部、３２ 体重計測部、３３ 外部メモリ、３４ ブザー、３５ 測定結果出力部、４１ 高周波定電流発生回路、４２ 電流印加用電極切替回路、４３ 電圧測定用電極切替回路、４４ 切替回路、５０４，６０３，７０４ Ａ／Ｄ変換回路、５０ インピーダンス計測部、６０ 体重計測部、７０ 心電波形計測部、１００ 基礎代謝量測定装置、１０１，１０１Ｂ 身体情報取得部、１０２，１０２Ｂ 基礎代謝計算部、１０３，１０３Ｂ 心拍変動測定部、１０４，１０４Ｂ 基礎代謝量算出部、１０５，１０５Ｂ 表示制御部、１２０，１２０Ｂ プロセッサ、１３３ 内部メモリ、２０６ インピーダンス測定部、２０７ 体組成算出部、３０１ 電源スイッチ、３０２ メニュースイッチ、３０３ 決定スイッチ、３０４ 基礎代謝量測定開始スイッチ、３０５ 体組成測定開始スイッチ、３０６ 表示切替スイッチ、３０７ メモリスイッチ、３０８ 上下スイッチ、３０９ 個人番号スイッチ、３１０ ゲストスイッチ、５０１ 作動増幅器、５０３ 復調回路、６０１ 体重センサ、６０２，７０１ プリアンプ、７０２ フィルタ、７０３ アンプ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、
前記第１の計測手段により計測された前記心電波形データから、前記被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、
前記被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、
前記取得手段により取得された前記身体情報に基づいて、前記被験者の簡易基礎代謝量を計算するための計算手段と、
前記測定手段により測定された前記自律神経亢進度と、前記計算手段により計算された前記簡易基礎代謝量とに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える、基礎代謝量測定装置。
【請求項２】
被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、
前記第１の計測手段により計測された前記心電波形データから、前記被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、
前記被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、
前記測定手段により測定された前記自律神経亢進度と、前記取得手段により取得された前記身体情報とに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える、基礎代謝量測定装置。
【請求項３】
被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、
前記第１の計測手段により計測された前記心電波形データから、前記被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、
前記被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、
複数の電極を用いて、前記被験者の生体電気インピーダンスを計測するための第２の計測手段と、
前記取得手段により取得された前記身体情報と、前記第２の計測手段により計測された前記生体電気インピーダンスとに基づいて、前記被験者の体組成を算出するための体組成算出手段と、
前記体組成算出手段により算出された前記体組成に基づいて、前記被験者の簡易基礎代謝量を計算するための計算手段と、
前記測定手段により測定された前記自律神経亢進度と、前記計算手段により計算された前記簡易基礎代謝量とに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える、基礎代謝量測定装置。
【請求項４】
被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、
前記第１の計測手段により計測された前記心電波形データから、前記被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、
前記被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、
複数の電極を用いて、前記被験者の生体電気インピーダンスを計測するための第２の計測手段と、
前記測定手段により測定された前記自律神経亢進度と、前記取得手段により取得された前記身体情報と、前記第２の計測手段により計測された前記生体電気インピーダンスとに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える、基礎代謝量測定装置。
【請求項５】
前記体重を計測するための第３の計測手段をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項６】
前記身体情報は、年齢および性別をさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項７】
前記身体情報は、身長をさらに含む、請求項６に記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項８】
前記測定手段は、
前記心電波形データから、１拍ごとの周期データを算出するための周期算出手段と、
前記周期算出手段により算出された前記１拍ごとの周期データに基づいて、心拍間隔変動値を算出するための変動値算出手段とを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項９】
前記体組成は、除脂肪量、除脂肪率、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、および骨量のうち少なくとも１つを含む、請求項３または４に記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項１０】
少なくとも前記算出手段により算出された前記基礎代謝量を表示するための表示手段をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項１１】
前記表示手段は、前記自律神経亢進度をさらに表示する、請求項１０に記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項１】
被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、
前記第１の計測手段により計測された前記心電波形データから、前記被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、
前記被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、
前記取得手段により取得された前記身体情報に基づいて、前記被験者の簡易基礎代謝量を計算するための計算手段と、
前記測定手段により測定された前記自律神経亢進度と、前記計算手段により計算された前記簡易基礎代謝量とに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える、基礎代謝量測定装置。
【請求項２】
被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、
前記第１の計測手段により計測された前記心電波形データから、前記被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、
前記被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、
前記測定手段により測定された前記自律神経亢進度と、前記取得手段により取得された前記身体情報とに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える、基礎代謝量測定装置。
【請求項３】
被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、
前記第１の計測手段により計測された前記心電波形データから、前記被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、
前記被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、
複数の電極を用いて、前記被験者の生体電気インピーダンスを計測するための第２の計測手段と、
前記取得手段により取得された前記身体情報と、前記第２の計測手段により計測された前記生体電気インピーダンスとに基づいて、前記被験者の体組成を算出するための体組成算出手段と、
前記体組成算出手段により算出された前記体組成に基づいて、前記被験者の簡易基礎代謝量を計算するための計算手段と、
前記測定手段により測定された前記自律神経亢進度と、前記計算手段により計算された前記簡易基礎代謝量とに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える、基礎代謝量測定装置。
【請求項４】
被験者の心電波形データを計測するための第１の計測手段と、
前記第１の計測手段により計測された前記心電波形データから、前記被験者の自律神経亢進度を測定するための測定手段と、
前記被験者の少なくとも体重を含む身体情報を取得するための取得手段と、
複数の電極を用いて、前記被験者の生体電気インピーダンスを計測するための第２の計測手段と、
前記測定手段により測定された前記自律神経亢進度と、前記取得手段により取得された前記身体情報と、前記第２の計測手段により計測された前記生体電気インピーダンスとに基づいて、基礎代謝量を算出するための算出手段とを備える、基礎代謝量測定装置。
【請求項５】
前記体重を計測するための第３の計測手段をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項６】
前記身体情報は、年齢および性別をさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項７】
前記身体情報は、身長をさらに含む、請求項６に記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項８】
前記測定手段は、
前記心電波形データから、１拍ごとの周期データを算出するための周期算出手段と、
前記周期算出手段により算出された前記１拍ごとの周期データに基づいて、心拍間隔変動値を算出するための変動値算出手段とを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項９】
前記体組成は、除脂肪量、除脂肪率、筋肉量、筋肉率、体脂肪量、体脂肪率、および骨量のうち少なくとも１つを含む、請求項３または４に記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項１０】
少なくとも前記算出手段により算出された前記基礎代謝量を表示するための表示手段をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の基礎代謝量測定装置。
【請求項１１】
前記表示手段は、前記自律神経亢進度をさらに表示する、請求項１０に記載の基礎代謝量測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−２５５０９９（Ｐ２００６−２５５０９９Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７５６１８（Ｐ２００５−７５６１８）
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【出願人】（５０３２４６０１５）オムロンヘルスケア株式会社 (584)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【出願人】（５０３２４６０１５）オムロンヘルスケア株式会社 (584)
【Ｆターム（参考）】
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