(57)【要約】【課題】ハウジングのたわみの影響を低減して検出精度の向上を図ることができる体重体組成計を提供する。【解決手段】被検者を載せる被荷重面を上面に備え、下面に設けられた複数の脚部によって支えられるハウジングと、被荷重面に取り付けられて被検者の身体インピーダンスを測定する電極と、脚部に取り付けられて被検者の体重を測定する荷重センサと、ハウジング内部に収容されるとともに電極及び前記荷重センサとリード線を介して接続され、電極及び荷重センサからの入力信号を増幅して制御回路に出力する増幅回路を備える電子回路基板１９と、を備える体重体組成計であって、電子回路基板１９を、基板の面の延びる向きが、被荷重面に荷重を受けたときにハウジング内壁面がたわむ方向と略同じ方向となるように、ハウジング内部に取り付けたことを特徴とする。【選択図】図５
2010005336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者を載せる被荷重面を上面に備え、下面に設けられた複数の脚部によって支えられるハウジングと、
前記被荷重面に取り付けられて被検者の身体インピーダンスを測定する電極と、
前記脚部に取り付けられて被検者の体重を測定する荷重センサと、
前記ハウジング内部に収容されるとともに前記電極及び前記荷重センサとリード線を介して接続され、前記電極及び前記荷重センサからの入力信号を増幅して制御回路に出力する増幅回路を備える電子回路基板と、
を備える体重体組成計であって、
前記電子回路基板を、基板の面の延びる向きが、前記被荷重面に荷重を受けたときにハウジング内壁面がたわむ方向と略同じ方向となるように、前記ハウジング内部に取り付けたことを特徴とする体重体組成計。
【請求項２】
前記ハウジングの内部には、前記被荷重面に荷重を受けたときにハウジング内壁面がたわむ方向と略同じ方向に延びる溝が設けられており、
電子回路基板は、端部が前記溝に遊嵌されることでハウジング内部に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の体重体組成計。
【請求項３】
前記電子回路基板は、前記ハウジング内壁面との間に弾性部材またはクッション性を有する部材が介装されることを特徴とする請求項１または２に記載の体重体組成計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体重体組成計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
体重体組成計は、被検者を載せる被荷重面を有するハウジングに、被検者の身体インピーダンスを測定するための電極や、被検者の体重を測定するための荷重センサ、これら電極及び荷重センサで検出された信号を処理するための電子回路等が形成された電子回路基板等、種々の電子部品が取り付けられている。
【０００３】
図６を参照して、従来の体重体組成計の構成について説明する。図６は、従来例に係る体重体組成計の本体ハウジングを分解して示す斜視図である。
【０００４】
本体ハウジング１００は、フロントハウジング１０１と、グランドハウジング１０２とから構成されている。フロントハウジング１０１は、被検者の身体インピーダンスを測定するための電極（不図示）が被荷重面１０１ａに取り付けられている。グランドハウジング１０２は、板金で構成されており、四隅に設けられた脚部１０２ａに荷重センサとしての歪ゲージ（不図示）が取り付けられている。また、本体ハウジング１００における内部側となるグランドハウジング１０２の上面に歪ゲージとリード線（不図示）を介して接続された電子回路基板１０３が取り付けられている。
【０００５】
本体ハウジング１００は、被検者を載せても大きく変形を生じないように十分な剛性を持たせた構造となっている。しかしながら、本体ハウジング１００の変形を完全に防止することは困難であり、床面と平行な面にはわずかながらたわみが発生する。特に、床面と平行な一枚の板金から構成されたグランドハウジング１０２は、荷重を受けると、脚部が１０２ａが設けられた端部に対して中央付近が下方にたわむように変形を生じる。
【０００６】
電子回路基板１０３は、基板の延びる向きがグランドハウジング１０２と平行となるように、両端がグランドハウジング１０２の上面に固定されて取り付けられている。したがって、被検者を載せることによってグランドハウジング１０２にたわみ変形が生じると、電子回路基板１０３に応力が加わることになる。
【０００７】
電子回路基板１０３には、種々の電子部品が搭載されているが、電極や歪ゲージからの入力信号を増幅して制御回路に出力するオペアンプ（増幅回路）は、基板の変形の影響を強く受けやすく、出力に変動を生じてしまう。変動量は基板の大きさや実装条件、応力の加わり方などによって異なるものであるが、半導体の外部から応力が加わると、ピエゾ効果で半導体の比抵抗が変化するため、基板に応力が加わることによって、実装しているＩＣチップにも応力が加わって、オペアンプの入力部に使用している差動増幅回路の特性が変動することになる。
【０００８】
これに対し、たわみの影響に強い特性を持つオペアンプを使用することが考えられるが、ハウジングのたわみを完全になくすことはできないため、影響を小さくすることはできるものの、その影響を完全に排除することは困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ハウジングのたわみの影響を低減して検出精度の向上を図ることができる体重体組成計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明における体重体組成計は、
被検者を載せる被荷重面を上面に備え、下面に設けられた複数の脚部によって支えられるハウジングと、
前記被荷重面に取り付けられて被検者の身体インピーダンスを測定する電極と、
前記脚部に取り付けられて被検者の体重を測定する荷重センサと、
前記ハウジング内部に収容されるとともに前記電極及び前記荷重センサとリード線を介して接続され、前記電極及び前記荷重センサからの入力信号を増幅して制御回路に出力する増幅回路を備える電子回路基板と、
を備える体重体組成計であって、
前記電子回路基板を、基板の面の延びる向きが、前記被荷重面に荷重を受けたときにハウジング内壁面がたわむ方向と略同じ方向となるように、前記ハウジング内部に取り付けたことを特徴とする。
【００１１】
このように、基板の面の延びる向きがハウジング内壁面がたわむ方向と略同じ方向となるように電子回路基板を取り付けることにより、ハウジングにたわみが生じても電子回路基板に応力が作用しにくい構成となる。したがって、ハウジングにたわみが生じた場合に、電子回路基板に設けられた増幅回路が出力に変動を生じるのが抑制される。
【００１２】
前記ハウジングの内部には、前記被荷重面に荷重を受けたときにハウジング内壁面がたわむ方向と略同じ方向に延びる溝が設けられており、
電子回路基板は、端部が前記溝に遊嵌されることでハウジング内部に取り付けられるとよい。
【００１３】
これにより、溝との間の遊びがハウジングのたわみを吸収し、電子回路基板に応力が作用するのがより効果的に抑制される。
【００１４】
前記電子回路基板は、前記ハウジング内壁面との間に弾性部材またはクッション性を有する部材が介装されるとよい。
【００１５】
これにより、弾性部材またはクッション性を有する部材がハウジングのたわみを吸収し、電子回路基板に応力が作用するのがより効果的に抑制される。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明により、ハウジングのたわみの影響を低減して検出精度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
（実施例）
図１〜図５を参照して、本発明の実施例に係る体重体組成計について説明する。図１は、体重体組成計全体の概略構成を示す模式図である。図２は、体重体組成計の使用状態を示す模式図である。図３は、体重体組成計の制御構成を示すブロック図である。図４は、体重体組成計本体の模式的分解斜視図である。図５は、本体ハウジングにおける電子回路基板の収容部を示す模式図であって、（ａ）は、収容部を拡大して示す模式的平面図であ
り、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図である。
【００１９】
＜体重体組成計の構成＞
主に図１及び図２を参照して、体重体組成計全体の概略構成について説明する。
【００２０】
図１に示すように、体重体組成計は、概略、本体１と保持部（表示操作部）２とから構成される。本体１と保持部２は、ケーブル３で接続されており、信号の送受信が可能である。なお、本体１と保持部２とを無線通信により接続する構成でもよい。非使用時は、本体１の保持部収納部１４に、保持部２及びケーブル３が収納される。
【００２１】
本体１の上面（被荷重面）には、４つの足用電極１０Ｌ、１０Ｒ、１１Ｌ、１１Ｒが設けられている。電極１０Ｌ、１０Ｒは、左右の足裏に電流を印加するための電極であり、電極１１Ｌ、１１Ｒは、左右の足裏から電圧を検知するための電極である。
【００２２】
本体１の下面の四隅には、床面に接して本体１を支える脚部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが設けられている。これら脚部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの内部には、体重を測定するための荷重センサとして、歪ゲージ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが設けられている。
【００２３】
保持部２には、左右のグリップ２０Ｌ、２０Ｒ、表示部２１、操作部２２、などが設けられている。表示部２１は、測定結果やガイダンス等を表示する部分であり、例えば液晶ディスプレイから構成される。操作部２２は、年齢、性別、身長等の利用者情報の入力、登録番号（利用者）の選択、その他の情報入力のためのユーザインターフェイスを備えている。タッチパネル式のディスプレイを用いて、表示部２１と操作部２２を共通のハードウエアで構成するものであってもよい。
【００２４】
グリップ２０Ｌ、２０Ｒにはそれぞれ、手のひらに電流を印加するための電極２４Ｌ、２４Ｒと、手のひらから電圧を検知するための電極２５Ｌ、２５Ｒと、が設けられている。
【００２５】
以上のように構成された体重体組成計は、図２に示すように、被検者が、本体１の上面の電極１０Ｌ、１１Ｌに左足を載せ、電極１０Ｒ、１１Ｒに右足を載せ、保持部２の左のグリップ２０Ｌの電極２４Ｌ、２５Ｌを左手で握り、右のグリップ２０Ｒの電極２４Ｒ、２５Ｒを右手で握り、腕を水平に伸ばして肩と略同じ高さで保持部２を保持することにより使用される。
【００２６】
主に図３を参照して、体重体組成計の制御構成を説明する。
【００２７】
図３に示すように、保持部２は、制御部２６、体組成を測定する手段としてのインピーダンス測定部２７、記憶部２８、電源２９などを内蔵している。また、本体１は、荷重センサが接続される体重を測定する手段としての体重測定部１９ａや、足用電極が接続されるインピーダンスインタフェース１９ｂなどを内蔵している。これら体重測定部１９ａやインピーダンスインタフェース１９ｂなどは、電子回路基板１９上に設けられている。
【００２８】
制御部２６は、ＣＰＵ（演算処理装置）、メモリなどから構成されるもので、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、体重及びインピーダンスの測定値と記憶部２８から読み込んだ利用者の身体特定化情報に基づいて、種々の体組成成分（体脂肪や内臓脂肪等）の推定や、体組成値の変化の度合いの判定等、種々の処理を行い、処理結果を表示部２１に表示するように構成されている。ただし、制御部２６が担う機能の一部又は全部を専用のチップで構成しても構わない。
【００２９】
体重測定部１９ａは、歪ゲージ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄで検出される抵抗値の変化を検知することによって、被検者の体重を測定する手段である。
【００３０】
インピーダンス測定部２７は、制御部２６の制御に従って、足用電極１０Ｌ、１０Ｒ及び手用電極２４Ｌ、２４Ｒから生体に所定の電流を印加し、足用電極１１Ｌ、１１Ｒ及び手用電極２５Ｌ、２５Ｒで電圧を検知することによって、体内のインピーダンスを測定する手段である。
【００３１】
記憶部２８は、不揮発性メモリなどの記憶媒体から構成される。記憶部２８には、制御部２６によって体重及び体組成の測定結果（測定値）などが時系列に利用者別（登録番号別）に格納される。また、記憶部２８には、各利用者の身体特定化情報（性別、年齢、身長）も格納されている。本実施例の体重体組成計では複数（例えば４人）の利用者を登録可能であり、操作部２２で登録番号を指定することにより利用者を選択することができる。
【００３２】
体重及び体組成の測定を行う際の具体的な処理の流れや、体重測定部１９ａ、制御部２６及びインピーダンス測定部２７の具体的な処理の内容等については、公知の手法を適宜採用することができるので、ここでは説明を省略する。
【００３３】
＜体重体組成計本体のハウジング構造＞
主に図４を参照して、本体１のハウジング構造について説明する。
【００３４】
図４に示すように、本体１は、概略、ハウジング本体１ａと、ハウジングカバー１ｂとから構成されている。ハウジング本体１ａ及びハウジングカバー１ｂはいずれも樹脂成形品である。樹脂材料としては、例えば、ＡＢＳ樹脂やポリカーボネート等が挙げられる。
【００３５】
ハウジング本体１ａは、上面が開口した筐状部材であり、下面の四隅に脚部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが設けられている。また、ハウジング本体１ａは、被検者の体重を支えるのに必要な剛性を有する補強構造を備えている。具体的には、ハウジング本体１ａ内部に、格子状に延びる複数の補強リブ１５を設けて剛性の強化を図っている。
【００３６】
各補強リブ１５は、ハウジング本体１ａの底部上面から垂直に立ち上がる突起部をハウジング本体１ａ内部の対向する側壁の間に連続的に設けたような、すなわち、ハウジング本体１ａの内部空間を仕切る壁のような形状を有している。複数の補強リブ１５は、ハウジング本体１ａの内部を複数の小さな空間に区画するように、ハウジング本体１ａ内部を水平方向の縦方向に並行して延びるものと、横方向に並行して延びるものとが互いに交差した構成となっている。なお、このような補強リブによって剛性を高める補強構造は、従来から種々の構成が知られており、本実施例では、内部空間が略矩形状となるように複数の補強リブが互いに直角に交差する構成としているが、例えば、三角形状やハニカム状となるような構成であっても構わない。
【００３７】
また、補強リブ１５は、その上面がハウジングカバー１ｂの下面に当接してハウジングカバー１ｂを下方から支えるように構成されている。補強リブ１５の数や間隔、厚み等は、ハウジング本体１ａの形状や寸法等の仕様等に基づいて適宜設定される。また、補強リブ１５は、全体的に略同じ高さで設けられているが、後述するように電子回路基板１９の収容部やリード線が配線される箇所においては、部分的に高さが低くなっている。
【００３８】
開口したハウジング本体１ａの上面には、補強リブ１５に支持されて足用電極１０Ｌ、１０Ｒ、１１Ｌ、１１Ｒが取り付けられる。なお、図４では、各電極を補強リブ１５に直
接載せて取り付けるような態様で図示しているが、補強リブ１５との間にプレート材等を間に挟んで取り付けるようにしてもよい。また、ハウジング本体１ａの各脚部の内部には、荷重センサとしての歪ゲージ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが取り付けられている。
【００３９】
補強リブ１５には、高さを部分的に低くしたり、あるいは一部を切り欠いたような形状とすることによって形成される電子回路基板１９の収容部１５ａが設けられている。なお、電子回路基板１９を収容する手法はこれに限られるものではなく、設計寸法上可能であれば、隣接する補強リブ１５の隙間に挿入して収容する方法でもよい。
【００４０】
電子回路基板１９は、不図示のリード線を介して各足用電極１０Ｌ、１０Ｒ、１１Ｌ、１１Ｒ及び歪ゲージ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが接続されている。また、電子回路基板１９は、保持部２内部に収容されている電子回路基板にケーブル３を介して接続されており、該基板に設けられた制御回路（制御部２６）やインピーダンス測定回路（インピーダンス測定部２７）に対して各電極及び歪ゲージからの入力信号を増幅して出力する増幅回路（オペアンプ）等が形成されている。
【００４１】
図示を省略しているが、各足用電極１０Ｌ、１０Ｒ、１１Ｌ、１１Ｒ及び歪ゲージ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、電子回路基板１９とを接続するリード線は、補強リブ１５の間の隙間や、補強リブ１５の一部に設けられた配線用の切り欠き部（不図示）等を縫うように延びている。
【００４２】
ハウジングカバー１ｂは、開口したハウジング本体１ａの上面に対応した平面形状を有する板状部材である。ハウジングカバー１ｂの上面は、被検者を載せる被荷重面であり、下面は補強リブ１５によって支持される。
【００４３】
また、ハウジングカバー１ｂには、ハウジング本体１ａにおける足用電極１０Ｌ、１０Ｒ、１１Ｌ、１１Ｒの取付位置に対応する４箇所に、上下に貫通した開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが設けられている。各開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、各足用電極と略同じ平面形状及び大きさを有しており、ハウジング本体１ａに取り付けられた状態において、各足用電極の全体が被荷重面に露出するように設けられている。また、ハウジングカバー１ｂの厚みは、被検者がハウジングカバー１ｂの上面に載ったときに、足裏の一部が各足用電極に確実に接触するような厚さで設けられている。例えば、ハウジング本体１ａに取り付けられた状態において、ハウジングカバー１ｂの上面の高さが各足用電極の上面と略同じ高さとなるように設けられている。
【００４４】
＜電子回路基板の収容部＞
主に図５を参照して、ハウジングにおける電子回路基板の収容部について説明する。
【００４５】
図５に示すように、収容部１５ａは、複数の補強リブ１５の一部に、切り欠き部１５ｂを設けることにより形成されている。電子回路基板１９は、全体が略長方形状に形成されており、長辺が水平方向に延び短辺が略垂直な方向に延びるような姿勢、すなわち、いわゆる縦置きの姿勢で、収容部１５ａに取り付けられる。切り欠き部１５ｂを設ける数や、その深さ等は、電子回路基板１９の寸法や補強リブ１５の数や間隔等に基づいて適宜設定される。また、図示を省略しているが、電子回路基板１９には、電極や歪ゲージとの間に配線されるリード線が接続されており、また、基板表面には、オペアンプやＩＣチップ等の各種電子回路部品等が実装されている。
【００４６】
電子回路基板１９の長辺方向における収容部１５ａの両端には、略垂直方向に延びる溝を有する一対の係合部１５ｃが設けられている。電子回路基板１９は、短辺側の両端部が係合部１５ｃの溝に遊嵌されることで、収容部１５ａに位置決めされる。
【００４７】
このようにして取り付けられた電子回路基板１９の基板の面の延びる方向は、被検者を載せることで被荷重面に荷重が加わったときにハウジングがたわみ変形を生じる方向と略同じ方向となっている。体重体組成計のハウジングにおいて床面に平行な面は、ハウジング下面の四隅に設けられた脚部によって両端部が固定支持されたような状態となっているため、上方から荷重が加わると端部に対して中央部が下方に略垂直方向にたわむ変形を生じる。一方、電子回路基板１９は、板状の部材であり、基板の延びる方向に作用する力に対しては、よほど大きな力でない限りほとんど変形を生じることがない。すなわち、基板が外力に対して変形を生じにくい方向と、ハウジングの内壁面がたわみ変形を生じる方向とが略一致するように、電子回路基板１９がハウジングに対して取り付けられた構成となっている。
【００４８】
なお、図示は省略するが、電子回路基板１９と補強リブ１５（ハウジング内壁面）との間の隙間には、弾性部材としてのゴム部材や、あるいはクッション性を有する部材としてのスポンジ等が介装されると好適である。ゴム部材やスポンジによって電子回路基板１９が収容部１５ｃ内に弾性的に支持されることで、ハウジングのたわみが吸収されるとともに、遊嵌された係合部１５ｃの溝との間のがたつきを抑制することができる。また、基板に接続されたリード線を、基板と収容部１５ａとの間に開いたスペースに詰め込むように配線してもよい。この場合も、詰め込まれたリード線がクッションの役割を果たすとともに電子回路基板１９のがたつきを抑制することができる。
【００４９】
＜本実施例の優れた点＞
【００５０】
本実施例では、基板の面の延びる向き、すなわち、基板が変形を生じにくい方向とハウジング内壁面がたわむ方向とが略同じ方向となるように、電子回路基板１９を取り付けることで、ハウジングのたわみによって電子回路基板１９に応力が作用しにくい構成としている。これにより、ハウジングにたわみが生じても電子回路基板１９に応力が発生しにくくなり、基板に実装された増幅回路等の出力に変動が生じるのが抑制される。
【００５１】
したがって、体重体組成計においてハウジングのたわみの影響を低減して検出精度の向上を図ることができる。
【００５２】
なお、上記実施例は本発明の一具体例を例示したものにすぎない。本発明の範囲は上記実施例に限られるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【００５３】
例えば、上記実施例では、体重体組成計の構成が本体と保持部とに分かれたタイプのものについて説明したが、これに限られるものではなく、制御部や表示部等を本体側に設けて足用電極のみでインピーダンス測定を行い、保持部を廃した構成のもの等の公知の種々の構成に対して本発明を適用することができる。また、電極や荷重センサ等の配置についても、上記実施例の構成に限られるものではなく、適宜変更することができる。
【００５４】
また、体重体組成計本体のハウジング構造は、上記実施例に限られるものではなく、例えば、図６に示すように、一枚の板金からなるグランドハウジングの上方に、補強リブによって剛性を補強した樹脂成形品からなるフロントハウジングを被せる従来の構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】体重体組成計全体の概略構成を示す模式図である。
【図２】体重体組成計の使用状態を示す模式図である。
【図３】体重体組成計の制御構成を示すブロック図である。
【図４】体重体組成計本体の模式的分解斜視図である。
【図５】ハウジングにおける電子回路基板の収容部を示す模式図である。
【図６】従来例に係る体重体組成計の本体ハウジングの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１   本体
１ａ ハウジング本体
１ｂ ハウジングカバー
１０Ｌ、１０Ｒ     足用電極
１１Ｌ、１１Ｒ     足用電極
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ   脚部
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ   歪ゲージ
１４ 保持部収納部
１５ 補強リブ
１５ａ      収容部
１５ｂ      切り欠き部
１５ｃ      係合部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ   開口部
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ   リード線
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ   リード線
１９ 電子回路基板
１９ａ      体重測定部
１９ｂ      インピーダンスインタフェース
２   保持部
２０Ｌ、２０Ｒ     グリップ
２１ 表示部
２２ 操作部
２４Ｌ、２４Ｒ     手用電極
２５Ｌ、２５Ｒ     手用電極
２６ 制御部
２７ インピーダンス測定部
２８ 記憶部
２９ 電源
３   ケーブル
【図１】
2010005336.tif 000003
【図２】
2010005336.tif 000004
【図３】
2010005336.tif 000005
【図４】
2010005336.tif 000006
【図５】
2010005336.tif 000007
【図６】
2010005336.tif 000008