(57)【要約】【課題】身体の特定部位のインピーダンスを簡便に測定して体組成に関する指標を高精度に推定する体組成計を提供する。【解決手段】複数組の一対の電流用電極２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを可変アーム８ａ、８ｂに、身体の特定部位に間隔を異にして内側に順次配置し、一対の測定用電極４ａ、４ｂを最も内側に配置する一対の電流用電極３ａ、３ｂの間の内側に配置し、電流発生部において各々の一対の電流用電極２ａ、２ｂ又は３ａ、３ｂの間に電流を発生し、電圧検出部においてこの際に前記一対の測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる各々の電圧を検出し、体組成推定手段においてこれら検出した各々の電圧の全てに基づいて体組成に関する指標を推定する。【選択図】図１
2006061677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体の特定部位に間隔を異にして内側に順次配置する複数組の一対の電流用電極と、
前記複数組の一対の電流用電極のうちの最も内側に配置する一対の電流用電極の間の内側に配置する一対の測定用電極と、
前記複数組の一対の電流用電極の各々の一対の電流用電極の間に電流を発生する電流発生部と、
前記電流発生部から各々の一対の電流用電極の間に電流を発生した際に前記一対の測定用電極の間に生ずる各々の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部により検出した各々の電圧の全てに基づいて体組成に関する指標を推定する体組成推定手段と、
を備えることを特徴とする体組成計。
【請求項２】
前記体組成推定手段は、前記電流発生部から各々の一対の電流用電極の間に発生する電流及び前記電圧検出部により検出する各々の電圧に基づいて各々のインピーダンスを演算するインピーダンス演算部と、前記インピーダンス演算部により演算する各々のインピーダンスの全てに基づいて体組成に関する指標を演算するための体組成演算式を記憶する体組成演算式記憶部と、前記インピーダンス演算部で演算した各々のインピーダンスを前記体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式に代入することによって体組成に関する指標を演算する体組成演算部とから成ることを特徴とする請求項１記載の体組成計。
【請求項３】
前記電流発生部は、前記複数組の一対の電流用電極のうちの外側の一対の電流用電極から内側の一対の電流用電極にかけて、周波数が段段に低くなるように電流を発生することを特徴とする請求項１又は２記載の体組成計。
【請求項４】
前記電流発生部は、前記複数組の一対の電流用電極のうちの最も外側の一対の電流用電極に１２８kHz以上５１２kHz以下の範囲にある特定周波数の電流を発生し、前記複数組の一対の電流用電極のうちの最も内側の一対の電流用電極に４kHz以上１２.５kHz以下の範囲にある特定周波数の電流を発生することを特徴とする請求項３記載の体組成計。
【請求項５】
前記１２８kHz以上５１２kHz以下の範囲にある特定周波数が２５６kHzの周波数であり、前記４kHz以上１２.５kHz以下の範囲にある特定周波数が５kHzの周波数であることを特徴とする請求項４記載の体組成計。
【請求項６】
身体の特定部位の幅を取得する部位幅取得部と、前記部位幅取得部により取得した身体の特定部位の幅を身体の特定部位の表示断面の外形の幅として表示し、このときの比率で、前記体組成推定手段により推定した体組成に関する指標を身体の特定部位の表示断面の内部の大きさとして表示する表示部とを更に備えることを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の体組成計。
【請求項７】
前記複数組の一対の電流用電極と前記一対の測定用電極とを配設し、前記複数組の一対の電流用電極と前記一対の測定用電極とを身体の特定部位に接触させるために支持する支持体を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の体組成計。
【請求項８】
前記支持体は、身体の特定部位の接触表面形状に沿った形状を成し、少なくとも一部に柔軟性部を有することを特徴とする請求項７記載の体組成計。
【請求項９】
前記支持体は、身体の特定部位の幅を測定する部位幅取得部であり、更に、前記部位幅取得部により測定した身体の特定部位の幅を身体の特定部位の表示断面の外形の幅として表示し、このときの比率で、前記体組成推定手段により推定した体組成に関する指標を身体の特定部位の表示断面の内部の大きさとして表示する表示部を備えることを特徴とする請求項７又は８記載の体組成計。
【請求項１０】
前記部位幅取得部は、身体の特定部位の幅方向に間隔が可変して身体の特定部位を挟み込む可変アームと、前記可変アームにより身体の特定部位を挟み込んだ際の間隔を検出するエンコーダーとから成ることを特徴とする請求項９記載の体組成計。
【請求項１１】
前記部位幅取得部は、前記可変アームが身体の特定部位を挟み込んだことを検出する挟込検出センサーと、前記挟込検出センサーにより身体の特定部位を挟み込んだことを検出した際の位置及び停止位置より開いた位置に前記可変アームを可動する可動モーターとを更に備えることを特徴とする請求項１０記載の体組成計。
【請求項１２】
前記身体の特定部位が身体の腹部であり、前記体組成に関する指標が皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率及び全身脂肪率のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載の体組成計。
【請求項１３】
前記複数組の一対の電流用電極と前記一対の測定用電極との間隔が、４cm以上１０cm以下の範囲にある特定間隔であることを特徴とする請求項１２記載の体組成計。
【請求項１４】
前記複数組の一対の電流用電極のうちの最も外側の一対の電流用電極と前記一対の測定用電極との前記特定間隔が８cm、前記複数組の一対の電流用電極のうちの最も内側の一対の電流用電極と前記一対の測定用電極との前記特定間隔が４cm以上５cm以下であることを特徴とする請求項１３記載の体組成計。
【請求項１５】
前記一対の測定用電極の間隔が８cmであることを特徴とする請求項１３又は１４記載の体組成計。
【請求項１６】
前記支持体は、前記複数組の一対の電流用電極及び前記一対の測定用電極について、複数組の一方の電流用電極及び一方の測定用電極と複数組の他方の電流用電極及び他方の測定用電極とに分け、身体の特定部位の幅に応じてこれらの間隔を可変することを特徴とする請求項７記載の体組成計。
【請求項１７】
身体の特定部位の幅を取得する部位幅取得部を更に備え、前記体組成推定手段は、前記電流発生部から各々の一対の電流用電極の間に発生する電流及び前記電圧検出部により検出する各々の電圧に基づいて各々のインピーダンスを演算するインピーダンス演算部と、前記部位幅取得部により取得した身体の特定部位の幅と前記インピーダンス演算部により演算した各々のインピーダンスの全てとに基づいて体組成に関する指標を演算するための体組成演算式を記憶する体組成演算式記憶部と、前記インピーダンス演算部で演算した各々のインピーダンスを前記体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式に代入することによって体組成に関する指標を演算する体組成演算部とから成ることを特徴とする請求項１記載の体組成計。
【請求項１８】
前記電流発生部は、前記複数組の一対の電流用電極のうちの外側の一対の電流用電極から内側の一対の電流用電極にかけて、周波数が段段に低くなるように電流を発生することを特徴とする請求項１７記載の体組成計。
【請求項１９】
前記電流発生部は、前記複数組の一対の電流用電極のうちの最も外側の一対の電流用電極に１２８kHz以上５１２kHz以下の範囲にある特定周波数の電流を発生し、前記複数組の一対の電流用電極のうちの最も内側の一対の電流用電極に４kHz以上１２.５kHz以下の範囲にある特定周波数の電流を発生することを特徴とする請求項１８記載の体組成計。
【請求項２０】
前記１２８kHz以上５１２kHz以下の範囲にある特定周波数が２５６kHzの周波数であり、前記４kHz以上１２.５kHz以下の範囲にある特定周波数が５kHzの周波数であることを特徴とする請求項１９記載の体組成計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体の特定部位のインピーダンスを測定し、体組成に関する指標を推定する体組成計に関する。
【背景技術】
【０００２】
本分野においては、健康志向の観点から、両足間、両手間又は手足間に生ずるインピーダンスを測定し、体組成に関する指標の一種である身体全体の体脂肪率を推定する体脂肪計が市場に提供され、その後、更なる健康志向の要求から研究開発が進み、腹部のインピーダンスを測定し、体組成に関する指標の一種である腹部の皮下脂肪量や内臓脂肪量を推定する体脂肪計が開示されるといった技術情勢に発展してきている。
【０００３】
特許文献に開示される腹部の皮下脂肪量や内臓脂肪量を推定する体脂肪計は、被測定体の外周上に電流用電極と測定用電極とを配置して、電流用電極間に電流を流し、その際に腹部に発生する電圧を測定用電極間で測定するものであり、いずれもが簡便かつ高精度化を図るものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７８６９７号公報
【特許文献２】特開２００１−２５２２５６号公報
【特許文献３】特開２００１−２５２２５７号公報
【特許文献４】特開２００２−２３８８７１号公報
【特許文献５】特開２００２−３６９８０６号公報
【特許文献６】特開２００４−１３５６９８号公報
【特許文献７】特開２００４−１４１１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の背景にもかかわらず、市場においては、更なる簡便かつ高精度化なる要求がされる。
【０００６】
ここで、腹部のインピーダンスを測定し、腹部の皮下脂肪量や内臓脂肪量を推定する体脂肪計を簡便かつ高精度化を図るにあたり、技術上のポイントとなるのが、電流用電極と測定用電極の配置関係及びその際の検出処理方法である。
【０００７】
そこで、本発明は、このような上述した事情を踏まえて、特許文献に開示されるような体脂肪計とは電流用電極と測定用電極の配置関係及びその際の検出処理方法を異にし、身体の特定部位のインピーダンスを簡便に測定して体組成に関する指標を高精度に推定する体組成計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の体組成計は、身体の特定部位に間隔を異にして内側に順次配置する複数組の一対の電流用電極と、前記複数組の一対の電流用電極のうちの最も内側に配置する一対の電流用電極の間の内側に配置する一対の測定用電極と、前記複数組の一対の電流用電極の各々の一対の電流用電極の間に電流を発生する電流発生部と、前記電流発生部から各々の一対の電流用電極の間に電流を発生した際に前記一対の測定用電極の間に生ずる各々の電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部により検出した各々の電圧の全てに基づいて体組成に関する指標を推定する体組成推定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記体組成推定手段は、前記電流発生部から各々の一対の電流用電極の間に発生する電流及び前記電圧検出部により検出する各々の電圧に基づいて各々のインピーダンスを演算するインピーダンス演算部と、前記インピーダンス演算部により演算する各々のインピーダンスの全てに基づいて体組成に関する指標を演算するための体組成演算式を記憶する体組成演算式記憶部と、前記インピーダンス演算部で演算した各々のインピーダンスを前記体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式に代入することによって体組成に関する指標を演算する体組成演算部とから成ることを特徴とする。
【００１０】
また、身体の特定部位の幅を取得する部位幅取得部と、前記部位幅取得部により取得した身体の特定部位の幅を身体の特定部位の表示断面の外形の幅として表示し、このときの比率で、前記体組成推定手段により推定した体組成に関する指標を身体の特定部位の表示断面の内部の大きさとして表示する表示部とを更に備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記複数組の一対の電流用電極と前記一対の測定用電極とを配設し、前記複数組の一対の電流用電極と前記一対の測定用電極とを身体の特定部位に接触させるために支持する支持体を更に備えることを特徴とする。
【００１２】
また、前記支持体は、身体の特定部位の接触表面形状に沿った形状を成し、少なくとも一部に柔軟性部を有することを特徴とする。
【００１３】
また、前記支持体は、身体の特定部位の幅を測定する部位幅取得部であり、更に、前記部位幅取得部により測定した身体の特定部位の幅を身体の特定部位の表示断面の外形の幅として表示し、このときの比率で、前記体組成推定手段により推定した体組成に関する指標を身体の特定部位の表示断面の内部の大きさとして表示する表示部を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、前記部位幅取得部は、身体の特定部位の幅方向に間隔が可変して身体の特定部位を挟み込む可変アームと、前記可変アームにより身体の特定部位を挟み込んだ際の間隔を検出するエンコーダーとから成ることを特徴とする。
【００１５】
また、前記部位幅取得部は、前記可変アームが身体の特定部位を挟み込んだことを検出する挟込検出センサーと、前記挟込検出センサーにより身体の特定部位を挟み込んだことを検出した際の位置及び停止位置より開いた位置に前記可変アームを可動する可動モーターとを更に備えることを特徴とする。
【００１６】
また、前記身体の特定部位が身体の腹部であり、前記体組成に関する指標が皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率及び全身脂肪率のうちの少なくとも一つであることを特徴とする。
【００１７】
また、前記複数組の一対の電流用電極と前記一対の測定用電極との間隔が、４cm以上１０cm以下の範囲にある特定間隔であることを特徴とする。
【００１８】
また、前記複数組の一対の電流用電極のうちの最も外側の一対の電流用電極と前記一対の測定用電極との前記特定間隔が８cm、前記複数組の一対の電流用電極のうちの最も内側の一対の電流用電極と前記一対の測定用電極との前記特定間隔が４cm以上５cm以下であることを特徴とする。
【００１９】
また、前記一対の測定用電極の間隔が８cmであることを特徴とする。
【００２０】
また、前記支持体は、前記複数組の一対の電流用電極及び前記一対の測定用電極について、複数組の一方の電流用電極及び一方の測定用電極と複数組の他方の電流用電極及び他方の測定用電極とに分け、身体の特定部位の幅に応じてこれらの間隔を可変することを特徴とする。
【００２１】
また、身体の特定部位の幅を取得する部位幅取得部を更に備え、前記体組成推定手段は、前記電流発生部から各々の一対の電流用電極の間に発生する電流及び前記電圧検出部により検出する各々の電圧に基づいて各々のインピーダンスを演算するインピーダンス演算部と、前記部位幅取得部により取得した身体の特定部位の幅と前記インピーダンス演算部により演算した各々のインピーダンスの全てとに基づいて体組成に関する指標を演算するための体組成演算式を記憶する体組成演算式記憶部と、前記インピーダンス演算部で演算した各々のインピーダンスを前記体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式に代入することによって体組成に関する指標を演算する体組成演算部とから成ることを特徴とする。
【００２２】
また、前記電流発生部は、前記複数組の一対の電流用電極のうちの外側の一対の電流用電極から内側の一対の電流用電極にかけて、周波数が段段に低くなるように電流を発生することを特徴とする。
【００２３】
また、前記電流発生部は、前記複数組の一対の電流用電極のうちの最も外側の一対の電流用電極に１２８kHz以上５１２kHz以下の範囲にある特定周波数の電流を発生し、前記複数組の一対の電流用電極のうちの最も内側の一対の電流用電極に４kHz以上１２.５kHz以下の範囲にある特定周波数の電流を発生することを特徴とする。
【００２４】
また、前記１２８kHz以上５１２kHz以下の範囲にある特定周波数が２５６kHzの周波数であり、前記４kHz以上１２.５kHz以下の範囲にある特定周波数が５kHzの周波数であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の体組成計は、複数組の一対の電流用電極を身体の特定部位に間隔を異にして内側に順次配置し、電流発生部において各々の一対の電流用電極の間に電流を発生し、電圧検出部においてその際の一対の測定用電極の間に生ずる各々の電圧を検出し、体組成推定手段においてこれらの検出した各々の電圧の全てに基づいて体組成に関する指標を推定することから、利用者にとって身体の特定部位に電極を配置させる程度の手間さで、電極を配置する身体の特定部位の表面から比較的浅い層、比較的中間層、比較的深い層の全ての層への電流依存の程度を考慮した高精度な体組成に関する指標を求めることができる。
【００２６】
また、体組成推定手段では、体組成演算部において、インピーダンス演算部で演算した各々のインピーダンスを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式に代入して演算することだけで体組成に関する指標を推定することから、より簡便に体組成に関する指標を求めることができる。
【００２７】
また、表示部では、身体の特定部位の表示断面の外形の幅及びその内部の各体組成に関する指標の大きさを、実際の身体の特定部位の断面の幅及びその内部の各体組成に関する指標の大きさと同様な比率で表示することから、身体の特定部位の断面の正確な状況を簡便に認識できる。
【００２８】
また、複数組の一対の電流用電極と一対の測定用電極とを支持体に配設することから、身体の特定部位に簡便に接触させることができる。
【００２９】
また、支持体が身体の特定部位の接触表面形状に沿った形状を成し、少なくとも一部に柔軟性部を有することから、身体の特定部位に正確に接触させることができる。
【００３０】
また、支持体では、部位幅取得部を兼ね、表示部では、身体の特定部位の表示断面の外形の幅及びその内部の各体組成に関する指標の大きさを、実際の身体の特定部位の断面の幅及びその内部の各体組成に関する指標の大きさと同様な比率で表示することから、身体の特定部位の断面の正確な状況をより簡便に認識できる。
【００３１】
また、部位幅取得部では、可変アームにおいて身体の特定部位を挟み込み、エンコーダーにおいて間隔を検出することから、寝た状態でも簡便に部位幅を取得することができる。
【００３２】
また、部位幅取得部では、可動モーターが可変アームの伸縮の可動を自動的に行うとともに、挟込検出センサーにより身体の特定部位を挟み込んだことを検出した位置で停止することから、より簡便に部位幅を取得することができる。
【００３３】
また、身体の特定部位が身体の腹部であり、体組成に関する指標が皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率及び全身脂肪率のうちの少なくとも一つであることから、身体の腹部から皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率及び全身脂肪率のうちの少なくとも一つを簡便に推定することができる。
【００３４】
また、複数組の一対の電流用電極と一対の測定用電極との間隔が４cm以上１０cm以下の範囲にある特定間隔であることから、電流発生部からの電流を身体の特定部位の表面からの各層に依存よく電流を流すことができ、推定精度をに高めることができる。
【００３５】
また、最も外側の一対の電流用電極と一対の測定用電極との特定間隔が８cm、最も内側の一対の電流用電極と一対の測定用電極との特定間隔が４cm以上５cm以下であることから、電流発生部からの電流を身体の特定部位の表面からの各層により依存よく電流を流すことができ、推定精度を高度に高めることができる。
【００３６】
また、一対の測定用電極の間隔が８cmであることから、電圧検出部において身体の特定部位の表面からの各層に依存して流れる電流に対しての各々の電圧をよく検出することができ、推定精度をより高度に高めることができる。
【００３７】
また、支持体が複数組の一方の電流用電極及び一方の測定用電極と複数組の他方の電流用電極及び他方の測定用電極との間隔を身体の特定部位の幅に応じて可変するので、身体の特定部位の幅が異なっても正確な腹部のインピーダンスを得ることができ、体組成に関する指標を求めることができる。
【００３８】
また、体組成推定手段では、体組成演算部において、部位幅取得部により取得した身体の特定部位の幅とインピーダンス演算部で演算した各々のインピーダンスとを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式に代入して演算することだけで体組成に関する指標を推定することから、より正確かつ簡便に体組成に関する指標を求めることができる。
【００３９】
また、電流発生部では、複数組の一対の電流用電極のうちの外側の一対の電流用電極から内側の一対の電流用電極にかけて、周波数が段段に低くなるように電流を発生することから、電圧検出部において身体の特定部位の組織の分布に対応して各々の電圧を検出することができ、推定精度を高めることができる。
【００４０】
また、電流発生部では、最も外側の一対の電流用電極に１２８kHz以上５１２kHz以下の範囲にある特定周波数の電流を、また、最も内側の一対の電流用電極に４kHz以上１２.５kHz以下の範囲にある特定周波数の電流を発生することから、電圧検出部において身体の特定部位の組織の分布に対応して反映度合いの高い各々の電圧を検出することができ、推定精度をより高めることができる。
【００４１】
また、電流発生部では、最も外側の一対の電流用電極に２５６kHzの周波数の電流を、また、最も内側の一対の電流用電極に５kHzの周波数の電流を発生することから、電圧検出部において身体の特定部位の組織の分布に対応して反映度合いのより高い各々の電圧を検出することができ、推定精度をより高度に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の体組成計は、複数組の一対の電流用電極、一対の測定用電極、電流発生部、電圧検出部及び体組成推定手段を少なくとも備えて、身体の特定部位のインピーダンスを測定し、体組成（体脂肪、内臓脂肪、皮下脂肪、筋肉、骨、体水分その他の体内成分についての総称として一般的に呼ばれている）に関する指標（量、厚み、面積、率など）を推定する。
【００４３】
複数組の一対の電流用電極は、身体の特定部位に間隔を異にして内側に順次配置する。一対の測定用電極は、複数組の一対の電流用電極のうちの最も内側に配置する一対の電流用電極の間の内側に配置する。電流発生部は、複数組の一対の電流用電極の各々の一対の電流用電極の間に電流を発生する。この際、複数組の一対の電流用電極のうちの外側の一対の電流用電極から内側の一対の電流用電極にかけて、周波数が段段に低くなるように電流を発生する。電圧検出部は、電流発生部から各々の一対の電流用電極の間に電流を発生した際に一対の測定用電極の間に生ずる各々の電圧を検出する。体組成推定手段は、電圧検出部により検出した各々の電圧の全てに基づいて体組成に関する指標を推定する。
【００４４】
ここで、身体の特定部位のインピーダンスを測定し、体組成に関する指標をなぜ求めることができるのかについての原理を図１３を用いて説明する。図１３は、身体の腹部のへそ側の外周上に、１組の一対の電流用電極と１組の一対の測定用電極とを配置した場合の原理説明モデル図であり、（ａ）が腹部の断面図、（ｂ）が腹部の切り出し立体図、（ｃ）が一対の測定用電極の間における腹部の切り出し立体図を示す。
【００４５】
一対の電流用電極１０１ａ、１０１ｂの間に電流を発生して腹部１００に電流を流し、一対の測定用電極１０２ａ、１０２ｂによりその間の電圧を検出することは、腹部１００の前後（へそ・背中間方向）の厚さａＷと電極の長さｃとで囲まれる断面Ａ及び一対の測定用電極１０２ａ、１０２ｂの間の長さｂＷの導体（測定体）に電流を流した場合において電圧を検出したものと想定できる。また、体組成は電気の通り易さを反映するため、電気抵抗率を表すものと想定できる。
【００４６】
そして、インピーダンスは、周知の如く、Ｚ＝ρＬ／Ｓ（Ｚ：インピーダンス、ρ：電気抵抗率、Ｌ：長さ、Ｓ：断面積）で表されるため、腹部１００の前後の厚さａＷと電極の長さｃとで囲まれる断面ＡをＳに、一対の測定用電極１０２ａ、１０２ｂの間の長さｂＷをＬに、一対の電流用電極１０１ａ、１０１ｂの間に発生する電流Ｉと一対の測定用電極１０２ａ、１０２ｂの間の生じる電圧Ｖに基づいたインピーダンスＶ／ＩをＺに代入して一定範囲の身体の腹部１００についての電気抵抗率ρを求めることができる。すなわち、身体の特定部位のインピーダンスを測定すれば、身体の特定部位における電気の通り易さを反映する体組成に関する指標を測定したこととなる。
【００４７】
このような原理の成立性は、例えば、図１１の相関関係を表すグラフに示すように、測定された腹部インピーダンスの逆数が、一般的に推定精度が良いとされるＤＸＡ法により求めた体組成に関する指標の一種である体幹部脂肪率とに相関性を有することからも検証されるものである。
【００４８】
ところで、このような原理により、体組成に関する指標を求めることができるが、身体の特定部位を図１３（ａ）のように断面とした場合に身体の特定部位の表面から中心方向にかけて体組成の分布が一様でなく、また、身体の特定部位の表面に配置する一対の電流用電極の間の距離の程度によって身体の特定部位の表面から中心方向にかける電流密度の分布が異なってくる。このことから、図１３のように１組の一対の電流用電極と１組の一対の測定用電極とを身体の特定部位の表面に配置する場合には、インピーダンスの測定精度が劣ることがある。
【００４９】
例えば、一対の電流用電極の間の距離が短い配置の場合、距離が長い配置の場合と比較して身体の特定部位の表面から比較的浅い層の電流密度が高くなる。また、身体の特定部位の表面から比較的浅い層に皮下脂肪を多くを占め、比較的深い層に内臓脂肪を多くを占める。このため、測定に基づくインピーダンスは、体組成に関する指標として皮下脂肪面積を推定するときには相関が比較的高くなり、また、体組成に関する指標として内臓脂肪面積を推定するときには相関が比較的低くなる。このように、体組成に関する指標として何を推定するかによって特にインピーダンスの測定精度の劣ることが顕著となる。
【００５０】
また、体組成は、身体の特定部位に通電する際の周波数に依存する。この点について、図１４を用いて説明する。図１４は、身体の組織を電気的等価回路で示すものである。身体の組織として、皮膚がＲｓ、皮下脂肪がＲｓｆ、細胞膜がＣｍ、細胞内液がＲｉ、細胞外液がＲｅで表される。なお、細胞膜Ｃｍと細胞内液Ｒｉと細胞外液Ｒｅとにより筋肉組織が表される。ここで、高い周波数が通電された場合には、全ての部分に電流が流れるが、低い周波数が通電された場合には、細胞膜Ｃｍが絶縁体となり、細胞膜Ｃｍと細胞内液Ｒｉとには電流が流れない。したがって、単一の周波数が通電された場合には、インピーダンスは、筋肉組織による影響から測定精度が劣ることになる。
【００５１】
例えば、身体の特定部位に高い周波数を通電した場合、筋肉組織による影響の程度が高いインピーダンスを測定することとなり、体組成に関する指標として皮下脂肪面積を推定するときの相関が劣ることになり、また、身体の特定部位に低い周波数を通電した場合、筋肉組織による影響の程度が低いインピーダンスを測定することとなり、体組成に関する指標として内臓脂肪面積や筋肉厚を推定するときの相関が劣ることになる。
【００５２】
初めに述べたように構成した本発明の体組成計は、上述した原理を基礎とするものであり、１組の一対の電流用電極と１組の一対の測定用電極との配置では精度が劣るといった問題を解消するものである。
【００５３】
詳述すると、初めに述べたように構成した本発明の体組成計によると、複数組の一対の電流用電極を身体の特定部位に間隔を異にして内側に順次配置し、電流発生部において各々の一対の電流用電極の間に電流を発生することから、内側に配置する一対の電流用電極（一対の電流用電極の間隔が短い）において身体の特定部位の表面から比較的浅い層に、外側に配置する一対の電流用電極（一対の電流用電極の間隔が長い）において身体の特定部位の表面から比較的深い層に、内側と外側との間に配置する一対の電流用電極（一対の電流用電極の間隔が中間）において身体の特定部位の表面から比較的中間層に依存するように電流が流れる。そして、電圧検出部において電流発生部で各々の一対の電流用電極の間に電流を発生した際に一対の測定用電極の間に生ずる各々の電圧を検出し、体組成推定手段において検出した各々の電圧の全てに基づいて体組成に関する指標を推定することから、身体の特定部位の表面から比較的浅い層、比較的中間層、比較的深い層の全ての層への電流依存の程度を考慮した体組成に関する指標が推定できる。また、特に、電流発生部において外側の一対の電流用電極から内側の一対の電流用電極にかけて、周波数が段段に低くなるように電流を発生することから、身体の特定部位の組織の分布に対応して各々の電圧を検出でき、推定精度をより高めることができる。
【００５４】
したがって、本発明の体組成計は、１組の一対の電流用電極と１組の一対の測定用電極とを身体の特定部位の表面に配置した場合に、身体の特定部位の表面から中心方向にかけて体組成の分布が一様でなく、また、身体の特定部位の表面に配置する一対の電流用電極の間の距離の程度によって身体の特定部位の表面から中心方向にかける電流密度の分布が異なり、また、組織が周波数に依存するといった点を解消した高精度な体組成に関する指標を簡便に得ることができる。
【００５５】
以下、上述した形態を基礎とした実施例について具体的に説明する。
【実施例１】
【００５６】
まず、図１に示す外観図、図２に示すブロック図を主として用いながら、本発明に係わる体組成計（腹部に係わる体組成に関する指標を推定する装置であって、身体の腹部の幅に応じて電極間の距離が可変する形態）の具体的な構成について説明する。
【００５７】
実施例１としての体組成計は、電極群（第１電流用電極２ａ、２ｂ、第２電流用電極３ａ、３ｂ、測定用電極４ａ、４ｂ）と取手５ａ、５ｂと操作ボックス６とを支持体１に備えることでその外観（外部）を構成する。
【００５８】
支持体１は、電極群を支持し、身体の腹部３０の周囲に沿って電極群がぴったりと接触するようにＵ型形状を成すとともに、その中央部分が伸縮して身体の腹部の幅（脇腹間の幅）を測定する部位幅取得部７を兼有する。より具体的には、支持体１は、可変アーム８（２つの半Ｕ型アーム８ａ、８ｂ）から成り、一方の半Ｕ型アーム８ａの一端部分が他方の半Ｕ型アーム８ｂの一端部分の内部に入り込み、その内面に沿って摺動する。そして、２つの半Ｕ型アーム８ａ、８ｂの摺動する一端部分には、容量を検出する電極群から成るエンコーダー９を有し、２つの半Ｕ型アーム８ａ、８ｂにより身体の腹部３０を挟み込んだ際の間隔を検出する。また、一方の半Ｕ型アーム８ａの一端部分はラック状を成し、他方の半Ｕ型アーム８ｂの一端部分の内部には回転軸がピニオン状を成す可動モーター１１を備え、ラック状の部分とピニオン状の部分とが噛合い、可動モーター１１が可動してピニオン状の回転軸が回転すると、これに伴なってラック状の部分が動く。すなわち、自動的に２つの半Ｕ型アーム８ａ、８ｂがスライドして伸縮する。更に、身体の腹部を挟み込んだことを検出する挟込検出センサー１０ａ、１０ｂ（例えば、フォトインタラプタ、圧電センサー等）を２つの半Ｕ型アーム８ａ、８ｂのサイド片部分の内側に備える。
【００５９】
取手５ａ、５ｂは、支持体１を保持するのに便利なように可変アーム８の曲片部分の外側の２箇所に備える。
【００６０】
第１電流用電極２ａ、２ｂは、一方の半Ｕ型アーム８ａの内側と他方の半Ｕ型アーム８ｂの内側とのそれぞれに備え、身体の腹部３０に通電するためのものである。第２電流用電極は、一方の半Ｕ型アーム８ａの内側と他方の半Ｕ型アーム８ｂの内側とのそれぞれに、かつ第１電流用電極２ａ、２ｂの間の内側に備え、身体の腹部３０に通電するためのものである。測定用電極４ａ、４ｂは、一方の半Ｕ型アーム８ａの内側と他方の半Ｕ型アーム８ｂの内側とのそれぞれに、かつ第２電流用電極３ａ、３ｂの間の内側に備え、身体の腹部３０に通電することにより生じた電圧を検出する。なお、電極群は、一方の半Ｕ型アーム８ａと他方の半Ｕ型アーム８ｂとを最も縮めた状態とした際に、測定用電極４ａ、４ｂの間隔が８cm、第２電流用電極３ａ、３ｂの間隔が１６cm以上２０cm以下（好ましくは、１６cm以上１８cm以下）、第１電流用電極２ａ、２ｂの間隔が２４cm以上２８cm以下（好ましくは、２４cm）となり、かつ中心線Ｏから対称となるように一列に配設する。換言すると、中心線Ｏから対称に、測定用電極４ａ、４ｂと第２電流用電極３ａ、３ｂとの間隔が、４cm以上６cm以下（好ましくは、４cm以上５cm以下）、測定用電極と第１電流用電極２ａ、２ｂとの間隔が、８cm以上１０cm以下（好ましくは、８cm）に配設する。なお、ここでの間隔とは、一方の電極の端から他方の電極の端まで間の距離を示している。
【００６１】
操作ボックス６は、表示部１２と入力部１３とをケースの正面に備え、電源部１４と計時部１５と電流発生部１６と電圧検出部１７と記憶部１８と演算部１９と制御部２０とをケースの内部に備える。
【００６２】
電源部１４は、本装置の電気系統各部に電力を供給する。
【００６３】
計時部１５は、時間を計測する。
【００６４】
入力部１３は、電源部１４からの電力供給を開始するための電源スイッチ１３ａとインピーダンスの測定を開始するための測定スイッチ１３ｂとから成る。
【００６５】
電流発生部１６は、制御部２０からの制御に基づき、通電させるための電極（第１電流用電極２ａ、２ｂ又は第２電流用電極３ａ、３ｂ）の接続を切替選択し、身体の腹部３０に通電するための電流を発生する。この際、第１電流用電極２ａ、２ｂには、高い周波数（１２８kHz以上５１２kHz以下の範囲のうちのいずれかの周波数であり、好ましくは２５６kHzの周波数）の電流Ａout-highを発生し、また、第２電流用電極３ａ、３ｂには、低い周波数（４kHz以上１２.５kHz以下の範囲のうちのいずれかの周波数であり、好ましくは５kHzの周波数）の電流Ａin-lowを発生する。
【００６６】
電圧検出部１７は、第１電流用電極２ａ、２ｂの間に電流Ａout-highを流した際に測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる電圧Ｖout-highと第２電流用電極３ａ、３ｂの間に電流Ａin-lowを流した際に測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる電圧Ｖin-lowとを検出する。
【００６７】
記憶部１８は、第１電流用電極２ａ、２ｂの間に電流Ａout-highを流した際に測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる電圧Ｖout-highに基づくインピーダンスＺout-highと、第２電流用電極３ａ、３ｂの間に電流Ａin-lowを流した際に測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる電圧Ｖin-lowに基づくインピーダンスＺin-lowとの両方に基づいて体組成に関する指標（皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）を演算するための次に示す各種の体組成演算式（（１）〜（７）式）を記憶する体組成演算式記憶部を兼有するとともに、その他各種データを記憶する。
【００６８】
皮下脂肪厚 ＝ １１.３ × Ｚin-low − ０.３５ × Ｚout-high  ・・・（１）
腹筋厚 ＝ −０.０３１ × Ｚin-low ＋ ０.１０１ × Ｚout-high  ・・・（２）
皮下脂肪面積 ＝ ２３.５ × Ｚin-low − １９.１ × Ｚout-high  ・・・（３）
内臓脂肪面積 ＝ −４.１ ×Ｚin-low ＋ ２８.１ ×Ｚout-high  ・・・（４）
腹部全脂肪面積 ＝ ２８.８ × Ｚin-low − １４.２ × Ｚout-high  ・・・（５）
体幹部脂肪率 ＝ １.６１ ＋ １.３２ × Ｚin-low
＋ ０.８５ × Ｚout-high  ・・・（６）
全身脂肪率 ＝ ０.８５ ×（１.６１ ＋ １.３２ × Ｚin-low
＋ ０.８５ × Ｚout-high）＋１.１  ・・・（７）
【００６９】
なお、上記の体組成演算式（（１）〜（５）式）により求められる皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積は、図４〜図８に示すように、一般的に推定精度が良いとされるＣＴ（Computed Tomography）スキャン法により求めた皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積との相関性が高く、また、上記の体組成演算式（（６）、（７）式）により求められる体幹部脂肪率、全身脂肪率は、図９、図１０に示すように、一般的に推定精度が良いとされるＤＸＡ（Dual X-ray absorptiometry）法により求めた体幹部脂肪率、全身脂肪率との相関性が高い。
【００７０】
演算部１９は、電流発生部１６から発生する各々の電流Ａout-high、Ａin-low及び電圧検出部１７により検出する各々の電圧Ｖout-high、Ｖin-lowに基づいて各々のインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを演算するインピーダンス演算部と、インピーダンス演算部で演算した各々のインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（（１）〜（７）式）に代入することによって体組成に関する指標（皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）を演算する体組成演算部とを兼有するとともに、その他各種データを演算する。
【００７１】
表示部１２は、体組成演算部により演算された体組成に関する指標（皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）の演算結果、身体の腹部の推定断面図、その他入力・測定・結果情報を表示する。
【００７２】
制御部２０は、（i）電源スイッチ１３ａからのオン信号に基づいて、電源部１４から本装置の電気系統各部への電力供給を制御し、（ii）測定スイッチ１３ｂからのオン信号に基づいて、電流発生部１６からの電流Ａout-high、Ａin-lowの発生を制御し、（iii）電圧検出部１７からの測定用電極４ａ、４ｂの間に生じた電圧Ｖout-high、Ｖin-lowに基づいて、インピーダンス演算部によるインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowの演算を制御し、（iv）インピーダンス演算部により演算したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowと体組成演算式記憶部に記憶する体組成演算式（（１）〜（７）式）とに基づいて、体組成演算部による体組成に関する指標（皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）の演算を制御し、（v）測定スイッチ１３ｂからのオン信号に基づいて可動モーター１１の可動を、挟込検出センサー１０ａ、１０ｂからのオン信号に基づいて可動モーター１１の停止を、その際のエンコーダー９から検出信号に基づいて演算部１９による身体の特定部位の脇腹間の幅（部位幅）の演算を制御し、（vi）入力、測定、結果段階において、表示部１２による各種の入力・測定・結果情報の表示を制御し、（vii）その他各種の情報等について制御する。
【００７３】
なお、電極群（第１電流用電極２ａ、２ｂ、第２電流用電極３ａ、３ｂ、測定用電極４ａ、４ｂ）と電流発生部１６と電圧検出部１７とにより部位インピーダンス測定部２１を構成する。
【００７４】
次に、図３に示すフローチャートを主として用いながら、本発明に係わる体組成計（腹部に係わる体組成に関する指標を推定する装置）の操作及び動作について説明する。
【００７５】
まず、電源スイッチ１３ａがオンされると電源部１４から各電気系統各部に電力を供給し、図１２（ａ）に示すような初期画面を表示部１２に表示する（ステップＳ１）。
【００７６】
続いて、制御部２０において、測定スイッチ１３ｂがオンされたか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、測定スイッチ１３ｂがオンされない場合（ステップＳ２でＮＯ）には、測定スイッチ１３ｂがオンされるまでこの測定待機の状態の処理を繰り返す。
【００７７】
一方、身体の腹部３０の周囲に沿って電極群がぴったりと接触するように可変アーム８をあてがい、測定スイッチ１３ｂがオンされた場合（ステップＳ２でＹＥＳ）には、制御部２０からの制御信号に基づき、可動モーター１１が可動し、これに伴って、２つの半Ｕ型アーム８ａ、８ｂがスライドして自動的に狭まる。次いで、挟込検出センサー１０ａ、１０ｂにより身体の脇腹を挟み込んだことを検出すると、制御部２０からの制御信号に基づき、可動モーター１１が停止し、これに伴って、２つの半Ｕ型アーム８ａ、８ｂのスライドが停止する。次いで、エンコーダー９における容量を検出する電極群においてこの停止位置を検出する。換言すると、可変アーム８により身体の脇腹を挟み込んだ際の間隔を検出する（ステップＳ３）。
【００７８】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、電流発生部１６において、一対の第１電流用電極２ａ、２ｂを切替選択し、この一対の第１電流用電極２ａ、２ｂの間に高い周波数の電流Ａout-highを発生し、電圧検出部１７において、この際に一対の測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる電圧Ｖout-highを検出し、インピーダンス演算部において、電流発生部１６から発生した電流Ａout-high及び電圧検出部１７により検出した電圧Ｖout-highに基づいてインピーダンスＺout-highを演算し、この演算したインピーダンスＺout-highを記憶部１８に一時記憶する。次いで、制御部２０からの制御に基づき、電流発生部１６において、一対の第２電流用電極３ａ、３ｂを切替選択し、この一対の第２電流用電極３ａ、３ｂの間に低い周波数の電流Ａin-lowを発生し、電圧検出部１７において、この際に一対の測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる電圧Ｖin-lowを検出し、インピーダンス演算部において、電流発生部１６から発生した電流Ａin-low及び電圧検出部１７により検出した電圧Ｖin-lowに基づいてインピーダンスＺin-lowを演算し、記憶部１８にこのインピーダンスＺin-lowを一時記憶する（ステップＳ４）。
【００７９】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（１）式に代入することによって皮下脂肪厚を演算し、この演算した皮下脂肪厚を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ５）。
【００８０】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（２）式に代入することによって腹筋厚を演算し、この演算した腹筋厚を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ６）。
【００８１】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（３）式に代入することによって皮下脂肪面積を演算し、この演算した皮下脂肪面積を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ７）。
【００８２】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（４）式に代入することによって内臓脂肪面積を演算し、この演算した内臓脂肪面積を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ８）。
【００８３】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（５）式に代入することによって腹部全脂肪面積を演算し、この演算した腹部全脂肪面積を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ９）。
【００８４】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（６）式に代入することによって体幹部脂肪率を演算し、この演算した体幹部脂肪率を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ１０）。
【００８５】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（７）式に代入することによって全身脂肪率を演算し、この演算した全身脂肪率を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ１１）。
【００８６】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、演算部１９において、記憶部１８に一時記憶した皮下脂肪面積と内臓脂肪面積を比較し（ステップＳ１２）、表示部１２において、この比較結果が内臓脂肪面積−皮下脂肪面積≧０であった場合には、図１２（ｂ）に示すような「内蔵脂肪型です！」のメッセージ入りの測定結果を表示し、また、内臓脂肪面積−皮下脂肪面積≧０でなかった場合には、図１２（ｃ）に示すような「皮下脂肪型です！」のメッセージ入りの測定結果を一定時間表示し、図１２（ｄ）に示すような再測定の問合せ画面を表示する（ステップＳ１３）。
【００８７】
続いて、制御部２０において、測定スイッチ１３ｂがオンされたか否かを判定する（ステップＳ１４）。ここで、測定スイッチ１３ｂがオンされた場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）には、初期画面（ステップＳ１）に戻り、一連の上述した測定処理過程が可能となる。一方、計時部による計測が一定時間経過しても、測定スイッチがオンされない場合（ステップＳ１４でＮＯ）には、自動的に電源をオフし、一連の操作及び動作処理過程が終了する。
【００８８】
実施例１の体組成計によると、支持体１が複数組の一方の電流用電極２ａ、３ａ及び一方の測定用電極４ａと複数組の他方の電流用電極２ｂ、３ｂ及び他方の測定用電極４ｂとの間隔を身体の特定部位の幅（脇腹間の幅）に応じて可変するので、身体の特定部位の幅（脇腹間の幅）が異なっても正確な腹部のインピーダンスを得ることができ、体組成に関する指標を求めることができる。
【実施例２】
【００８９】
まず、図１７に示す外観図、図２に示すブロック図を主として用いながら、本発明に係わる体組成計（腹部に係わる体組成に関する指標を推定する装置であって、身体の腹部の幅に応じて電極間の距離が可変しない形態）の具体的な構成について説明する。
【００９０】
実施例２としての体組成計は、電極群（第１電流用電極２ａ、２ｂ、第２電流用電極３ａ、３ｂ、測定用電極４ａ、４ｂ）と、操作ボックス６と可動体２０２と支持体２０１とによりその外観（外部）を構成する。
【００９１】
支持体２０１は、電極群を支持し、身体の腹部３０の周囲に沿って電極群がぴったりと接触するように柔軟性を有するとともにＵ型形状を成す。
【００９２】
可動体２０２は、伸縮して身体の腹部の幅（脇腹間の幅）を測定する部位幅取得部７である。換言すると、可動体２０２は、検出駆動ボックス２０３と、可変アーム２０４（２つのＬ型アーム２０４ａ、２０４ｂ）と、挟込検出センサー１０ａ、１０ｂとから成り、身体の腹部の幅（脇腹間の幅）を挟み込んだ２つのＬ型アーム２０４ａ、２０４ｂが検出駆動ボックス２０３の内部を通って可動した際の可動位置を測定する。より具体的には、挟込検出センサー１０ａ、１０ｂ（例えば、フォトインタラプタ、圧電センサー等）は、身体の腹部の幅（脇腹間の幅）を挟み込んだことを検出するもので、２つのＬ型アーム２０４ａ、２０４ｂにおけるサイド部分の先端部の内側に有する。検出駆動ボックス２０３は、容量を検出する電極群（エンコーダー９の一部）と、回転軸がピニオン状を成す可動モーター１１とを内部に有する。また、２つのＬ型アーム２０４ａ、２０４ｂのそれぞれは、検出駆動ボックス２０３の内部を通る部分がラック状に成すとともに容量を検出する電極群（エンコーダー９の一部）を有するものである。そして、このラック状の部分と検出駆動ボックス２０３の内部におけるピニオン状の部分とが噛合い、可動モーター１１が可動してピニオン状の回転軸が回転すると、これに伴ってラック状の部分が動き、挟込検出センサー１０ａ、１０ｂにより身体の腹部の幅（脇腹間の幅）を挟み込んだことを検出した位置について、検出駆動ボックス２０３の内部におけるエンコーダー９の一部と、２つのＬ型アーム２０４ａ、２０４ｂが検出駆動ボックス２０３の内部を通る部分におけるエンコーダー９の一部とによって検出する。
【００９３】
第１電流用電極２ａ、２ｂは、支持体２０１の内側（身体の腹部３０と接触する側）の両端部に備え、身体の腹部３０に通電するためのものである。第２電流用電極３ａ、３ｂは、支持体２０１の内側（身体の腹部３０と接触する側）に、かつ第１電流用電極２ａ、２ｂの間の内側に備え、身体の腹部３０に通電するためのものである。測定用電極４ａ、４ｂは、支持体２０１の内側（身体の腹部３０と接触する側）に、かつ第２電流用電極３ａ、３ｂの間の内側に備え、身体の腹部３０に通電することにより生じた電圧を検出する。なお、電極群は、測定用電極４ａ、４ｂの間隔が８cm、第２電流用電極３ａ、３ｂの間隔が１６cm以上２０cm以下（好ましくは、１６cm以上１８cm以下）、第１電流用電極２ａ、２ｂの間隔が２４cm以上２８cm以下（好ましくは、２４cm）となり、かつ中心線Ｏから対称となるように一列に配設する。換言すると、中心線Ｏから対称に、測定用電極４ａ、４ｂと第２電流用電極３ａ、３ｂとの間隔が、４cm以上６cm以下（好ましくは、４cm以上５cm以下）、測定用電極４ａ、４ｂと第１電流用電極２ａ、２ｂとの間隔が、８cm以上１０cm以下（好ましくは、８cm）に配設する。なお、ここでの間隔とは、一方の電極の端から他方の電極の端まで間の距離を示している。
【００９４】
操作ボックス６は、表示部１２と入力部１３とをケースの正面に備え、電源部１４と計時部１５と電流発生部１６と電圧検出部１７と記憶部１８と演算部１９と制御部２０とをケースの内部に備える。
【００９５】
電源部１４は、本装置の電気系統各部に電力を供給する。
【００９６】
計時部１５は、時間を計測する。
【００９７】
入力部１３は、電源部１４からの電力供給を開始するための電源スイッチ１３ａとインピーダンスの測定を開始するための測定スイッチ１３ｂとから成る。
【００９８】
電流発生部１６は、制御部２０からの制御に基づき、通電させるための電極（第１電流用電極２ａ、２ｂ又は第２電流用電極３ａ、３ｂ）の接続を切替選択し、身体の腹部３０に通電するための電流を発生する。この際、第１電流用電極２ａ、２ｂには、高い周波数（１２８kHz以上５１２kHz以下の範囲のうちのいずれかの周波数であり、好ましくは２５６kHzの周波数）の電流Ａout-highを発生し、また、第２電流用電極３ａ、３ｂには、低い周波数（４kHz以上１２.５kHz以下の範囲のうちのいずれかの周波数であり、好ましくは５kHzの周波数）の電流Ａin-lowを発生する。
【００９９】
電圧検出部１７は、第１電流用電極２ａ、２ｂの間に電流Ａout-highを流した際に測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる電圧Ｖout-highと第２電流用電極３ａ、３ｂの間に電流Ａin-lowを流した際に測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる電圧Ｖin-lowとを検出する。
【０１００】
記憶部１８は、第１電流用電極２ａ、２ｂの間に電流Ａout-highを流した際に測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる電圧Ｖout-highに基づくインピーダンスＺout-highと、第２電流用電極３ａ、３ｂの間に電流Ａin-lowを流した際に測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる電圧Ｖin-lowに基づくインピーダンスＺin-lowとの両方に基づいて体組成に関する指標（皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）を演算するための次に示す各種の体組成演算式（（８）〜（１４）式）を記憶する体組成演算式記憶部を兼有するとともに、その他各種データを記憶する。
【０１０１】
皮下脂肪厚＝ａ×Ｚin-low−ｂ×Ｚout-high＋ｃ×腹部の幅＋ｄ  ・・・・・（８）
腹筋厚＝−ｅ×Ｚin-low＋ｆ×Ｚout-high＋ｇ＋腹部の幅＋ｈ  ・・・・・・（９）
皮下脂肪面積＝ｉ×Ｚin-low−ｊ×Ｚout-high＋ｋ×腹部の幅＋ｌ  ・・・・（１０）
内臓脂肪面積＝−ｍ×Ｚin-low＋ｎ×Ｚout-high＋ｏ×腹部の幅＋ｐ  ・・・（１１）
腹部全脂肪面積＝ｑ×Ｚin-low−ｒ×Ｚout-high＋ｓ×腹部の幅＋ｔ  ・・・（１２）
体幹部脂肪率＝−ｕ×（１／Ｚin-low）−ｖ×（１／Ｚout-high）
−ｗ×腹部の幅＋ｘ  ・・（１３）
全身脂肪率＝０.８５×｛−ｕ×（１／Ｚin-low）−ｖ×（１／Ｚout-high）
−ｗ×腹部の幅＋ｘ｝＋１.１  ・・・・・・（１４）
【０１０２】
上式において、ａ〜ｘは、係数（定数）である。
【０１０３】
なお、身体の腹部の幅に応じて電極間の距離が可変する形態（実施例１）の場合と異なり、各種の体組成演算式（（８）〜（１４）式）において、腹部の幅（脇腹間の幅）を考慮する理由は、電極を接触させたい腹部の部位が腹部の大きさに従って変わるため、身体の腹部の幅に応じて電極間の距離が可変しない形態（実施例２）の場合には、電極を接触させたい腹部の部位と実際に電極が接触する腹部の部位との位置ずれが発生し、測定情報に大きな誤差を含むことになってしまうことから、その誤差分の補正をするためである。また、換言すると、身体の腹部の幅に応じて電極間の距離が可変する形態（実施例２）の場合には、電極を接触させたい腹部の部位と実際に電極が接触する腹部の部位との位置ずれが発生せず、大きな誤差が生じず補正の必要性がないため、腹部の幅（脇腹間の幅）を考慮していない。
【０１０４】
演算部１９は、電流発生部１６から発生する各々の電流Ａout-high、Ａin-low及び電圧検出部１７により検出する各々の電圧Ｖout-high、Ｖin-lowに基づいて各々のインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを演算するインピーダンス演算部と、インピーダンス演算部で演算した各々のインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（（８）〜（１４）式）に代入することによって体組成に関する指標（皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）を演算する体組成演算部とを兼有するとともに、その他各種データを演算する。
【０１０５】
表示部１２は、体組成演算部により演算された体組成に関する指標（皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）の演算結果、身体の腹部の推定断面図、その他入力・測定・結果情報を表示する。
【０１０６】
制御部２０は、（i）電源スイッチからのオン信号に基づいて、電源部１４から本装置の電気系統各部への電力供給を制御し、（ii）測定スイッチ１３ｂからのオン信号に基づいて、電流発生部１６からの電流Ａout-high、Ａin-lowの発生を制御し、（iii）電圧検出部１７からの測定用電極４ａ、４ｂの間に生じた電圧Ｖout-high、Ｖin-lowに基づいて、インピーダンス演算部によるインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowの演算を制御し、（iv）インピーダンス演算部により演算したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowと体組成演算式記憶部に記憶する体組成演算式（（８）〜（１４）式）とに基づいて、体組成演算部による体組成に関する指標（皮下脂肪厚、腹筋厚、皮下脂肪面積、内臓脂肪面積、腹部全脂肪面積、体幹部脂肪率、全身脂肪率）の演算を制御し、（v）測定スイッチ１３ｂからのオン信号に基づいて可動モーター１１の可動を、挟込検出センサー１０ａ、１０ｂからのオン信号に基づいて可動モーター１１の停止を、その際のエンコーダー９から検出信号に基づいて演算部１９による身体の特定部位の脇腹間の幅（部位幅）の演算を制御し、（vi）入力、測定、結果段階において、表示部１２による各種の入力・測定・結果情報の表示を制御し、（vii）その他各種の情報等について制御する。
【０１０７】
なお、電極群（第１電流用電極２ａ、２ｂ、第２電流用電極３ａ、３ｂ、測定用電極４ａ、４ｂ）と電流発生部１６と電圧検出部１７とにより部位インピーダンス測定部を構成する。
【０１０８】
次に、図３に示すフローチャートを主として用いながら、本発明に係わる体組成計（腹部に係わる体組成に関する指標を推定する装置であって、身体の腹部の幅に応じて電極間の距離が可変しない形態）の操作及び動作について説明する。
【０１０９】
まず、電源スイッチ１３ａがオンされると電源部１４から各電気系統各部に電力を供給し、図１２（ａ）に示すような初期画面を表示部１２に表示する（ステップＳ１）。
【０１１０】
続いて、制御部２０において、測定スイッチ１３ｂがオンされたか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、測定スイッチ１３ｂがオンされない場合（ステップＳ２でＮＯ）には、測定スイッチ１３ｂがオンされるまでこの測定待機の状態の処理を繰り返す。
【０１１１】
一方、身体の腹部３０の周囲に沿って電極群がぴったりと接触するように支持体２０１をあてがい、測定スイッチ１３ｂがオンされた場合（ステップＳ２でＹＥＳ）には、制御部２０からの制御信号に基づき、可動モーター１１が可動し、これに伴って、２つのＬ型アーム２０４ａ、２０４ｂがスライドして自動的に狭まる。次いで、挟込検出センサー１０ａ、１０ｂにより身体の脇腹を挟み込んだことを検出すると、制御部２０からの制御信号に基づき、可動モーター１１が停止し、これに伴って、２つのＬ型アーム２０４ａ、２０４ｂのスライドが停止する。次いで、エンコーダー９における容量を検出する電極群においてこの停止位置を検出する。換言すると、可動体２０２により身体の脇腹を挟み込んだ際の間隔を検出する（ステップＳ３）。
【０１１２】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、電流発生部１６において、一対の第１電流用電極２ａ、２ｂを切替選択し、この一対の第１電流用電極２ａ、２ｂの間に高い周波数の電流Ａout-highを発生し、電圧検出部１７において、この際に一対の測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる電圧Ｖout-highを検出し、インピーダンス演算部において、電流発生部１６から発生した電流Ａout-high及び電圧検出部１７により検出した電圧Ｖout-highに基づいてインピーダンスＺout-highを演算し、この演算したインピーダンスＺout-highを記憶部１８に一時記憶する。次いで、制御部２０からの制御に基づき、電流発生部１６において、一対の第２電流用電極３ａ、３ｂを切替選択し、この一対の第２電流用電極３ａ、３ｂの間に低い周波数の電流Ａin-lowを発生し、電圧検出部１７において、この際に一対の測定用電極４ａ、４ｂの間に生ずる電圧Ｖin-lowを検出し、インピーダンス演算部において、電流発生部１６から発生した電流Ａin-low及び電圧検出部１７により検出した電圧Ｖin-lowに基づいてインピーダンスＺin-lowを演算し、記憶部１８にこのインピーダンスＺin-lowを一時記憶する（ステップＳ４）。
【０１１３】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（８）式に代入することによって皮下脂肪厚を演算し、この演算した皮下脂肪厚を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ５）。
【０１１４】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（９）式に代入することによって腹筋厚を演算し、この演算した腹筋厚を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ６）。
【０１１５】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（１０）式に代入することによって皮下脂肪面積を演算し、この演算した皮下脂肪面積を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ７）。
【０１１６】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（１１）式に代入することによって内臓脂肪面積を演算し、この演算した内臓脂肪面積を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ８）。
【０１１７】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（１２）式に代入することによって腹部全脂肪面積を演算し、この演算した腹部全脂肪面積を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ９）。
【０１１８】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（１３）式に代入することによって体幹部脂肪率を演算し、この演算した体幹部脂肪率を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ１０）。
【０１１９】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、体組成演算部において、記憶部１８に一時記憶したインピーダンスＺout-high、Ｚin-lowを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式（１４）式に代入することによって全身脂肪率を演算し、この演算した全身脂肪率を記憶部１８に一時記憶する（ステップＳ１１）。
【０１２０】
続いて、制御部２０からの制御に基づき、演算部１９において、記憶部１８に一時記憶した皮下脂肪面積と内臓脂肪面積を比較し（ステップＳ１２）、表示部１２において、この比較結果が内臓脂肪面積−皮下脂肪面積≧０であった場合には、図１２（ｂ）に示すような「内蔵脂肪型です！」のメッセージ入りの測定結果を表示し、また、内臓脂肪面積−皮下脂肪面積≧０でなかった場合には、図１２（ｃ）に示すような「皮下脂肪型です！」のメッセージ入りの測定結果を一定時間表示し、図１２（ｄ）に示すような再測定の問合せ画面を表示する（ステップＳ１３）。
【０１２１】
続いて、制御部２０において、測定スイッチ１３ｂがオンされたか否かを判定する（ステップＳ１４）。ここで、測定スイッチ１３ｂがオンされた場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）には、初期画面（ステップＳ１）に戻り、一連の上述した測定処理過程が可能となる。一方、計時部による計測が一定時間経過しても、測定スイッチがオンされない場合（ステップＳ１４でＮＯ）には、自動的に電源をオフし、一連の操作及び動作処理過程が終了する。
【０１２２】
実施例２の体組成計によると、体組成演算部において、部位幅取得部（可動体２０２）により取得（測定）した身体の特定部位の幅（脇腹間の幅）とインピーダンス演算部で演算した各々のインピーダンスとを体組成演算式記憶部に記憶している体組成演算式に代入して演算することだけで体組成に関する指標を推定することから、より正確かつ簡便に体組成に関する指標を求めることができる。
【０１２３】
なお、上述した実施例１においては、部位幅取得部７は、支持体１と兼ね、測定によって部位幅（脇腹間の幅）を取得する態様とするものであるが、入力部１３から脇腹間の幅を入力することによって取得する態様としても同様に実施可能である。
【０１２４】
更に、上述した実施例１においては、支持体１は、その中央部分が伸縮する態様とするものであるが、図１６に示すように支持体５１の中央部分が伸縮しない態様としても精度が劣るものの実施可能である。
【０１２５】
更に、上述した実施例１においては、支持体１の内側に電極群を配列する態様とするものであるが、支持体を身体の腹部にあてがった際に、支持体に配設する電極群が、身体の腹部周囲に沿ってよりぴったりと接触するように、図１５に示すように、支持体６１と電極６２ａ、６２ｂ、６３ａ、６３ｂとの間が柔軟弾性部（ばね、ゴム等）６４ａ、６４ｂで形成される態様としてもよい。
【０１２６】
なお、上述した実施例２においては、可動体２０２での測定によって身体の腹部の幅（脇腹間の幅）を取得する態様とするものであるが、入力部１３から脇腹間の幅を入力することによって取得する態様としても同様に実施可能である。
【０１２７】
更に、上述した実施例２においては、支持体２０１の内側に電極群を配列する態様とするものであるが、支持体を身体の腹部にあてがった際に、支持体に配設する電極群が、身体の腹部周囲に沿ってよりぴったりと接触するように、図１８に示すように、支持体２６１と電極２６２ａ、２６２ｂ、２６３ａ、２６３ｂとの間が柔軟弾性部（ばね、ゴム等）２６４ａ、２６４ｂで形成される態様としてもよい。また、図１９に示すように、支持体２７１と電極２７２ａ、２７２ｂ、２７３ａ、２７３ｂ、２７４ａ、２７４ｂとの間が柔軟弾性部（ばね、ゴム等）２７５ａ、２７５ｂ、２７５ａ、２７５ｂ、２７５ａ、２７５ｂで形成される態様としてもよい。
【０１２８】
また、上述した実施例１、２においては、２組の一対の電流用電極（一対の第１電流用電極２ａ、２ｂ及び一対の第２電流用電極３ａ、３ｂ）を支持体１、２０１に配設する態様とするものであるが、３組の一対の電流用電極、４組の一対の電流用電極といったように、複数組の一対の電流用電極を支持体に配設する態様であれば同様に実施可能である。また、一対の電流用電極は支持体に配設せずに、支持体への配置関係と同じ配置関係で身体の特定部位に直接的に配置するような態様であっても同様に実施可能である。
【０１２９】
更に、上述した実施例１、２においては、身体の腹部３０のインピーダンスを測定し、体組成に関する指標を推定する態様とするものであるが、身体の腕、足等のインピーダンスを測定し、体組成に関する指標を推定する態様としても同様に実施可能である。
【０１３０】
更に、上述した実施例１、２においては、身体の腹部周囲方向に電極群を配列する態様とするものであるが、身体の腹部長方向（身長方向）に電極群を配列する態様としても同様に実施可能である。
【０１３１】
更に、上述した実施例１、２においては、人間の腹部を対象として機能する態様とするものであるが、犬やねこ等の動物の特定部位を対象として機能する態様としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明に係わる体組成計の外観構造を示す外観図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。（実施例１）
【図２】本発明に係わる体組成計の構成を示すブロック図である。（実施例１、２）
【図３】本発明に係わる体組成計の操作及び動作の手順を示すブロック図である。（実施例１、２）
【図４】ＣＴスキャン法により求めた皮下脂肪厚と体組成演算式から求めた皮下脂肪厚との相関関係を示すグラフである。（実施例１）
【図５】ＣＴスキャン法により求めた腹筋厚と体組成演算式から求めた腹筋厚との相関関係を示すグラフである。（実施例１）
【図６】ＣＴスキャン法により求めた皮下脂肪面積と体組成演算式から求めた皮下脂肪面積との相関関係を示すグラフである。（実施例１）
【図７】ＣＴスキャン法により求めた内臓脂肪面積と体組成演算式から求めた内臓脂肪面積との相関関係を示すグラフである。（実施例１）
【図８】ＣＴスキャン法により求めた腹部全脂肪面積と体組成演算式から求めた腹部全脂肪面積との相関関係を示すグラフである。（実施例１）
【図９】ＤＸＡ法により求めた体幹部脂肪率と体組成演算式から求めた体幹部脂肪率との相関関係を示すグラフである。（実施例１）
【図１０】ＤＸＡ法により求めた全身脂肪率とＤＸＡ法により求めた体幹部脂肪率との相関関係を示すグラフである。（実施例１）
【図１１】ＤＸＡ法により求めた体幹部脂肪率と測定による腹部インピーダンスの逆数との相関関係を示すグラフである。（実施例１）
【図１２】表示部においての表示例を示すの表示画面図であり、（ａ）が初期画面図、（ｂ）及び（ｃ）が推定結果画面図、（ｄ）が再測定問合画面図である。（実施例１、２）
【図１３】体組成に関する指標をなぜ求めることができるのかについての原理を説明するための図であり、（ａ）が電極が接触する部分の腹部断面図、（ｂ）が電極が接触する部分の腹部切出し立体図、（ｃ）が検出部分の腹部切出し立体図である。
【図１４】身体の腹部の電気等価回路モデル図である。
【図１５】本発明に係わる体組成計の別の外観構造を示す外観図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。
【図１６】本発明に係わる体組成計の別の外観構造を示す外観図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。
【図１７】本発明に係わる体組成計の外観構造を示す外観図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。（実施例２）
【図１８】本発明に係わる体組成計の別の外観構造を示す外観図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。
【図１９】本発明に係わる体組成計の別の外観構造を示す外観図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１、５１、６１、２０１、２６１、２７１  支持体
２ａ、２ｂ、６２ａ、６２ｂ、２６２ａ、２６２ｂ、２７２ａ、２７２ｂ  第１電流用電極
３ａ、３ｂ、６３ａ、６３ｂ、２６３ａ、２６３ｂ、２７３ａ、２７３ｂ  第２電流用電極
４ａ、４ｂ、２７４ａ、２７４ｂ  測定用電極
５ａ、５ｂ  取手
６  操作ボックス
７  部位幅取得部
８、２０４  可変アーム
８ａ、８ｂ  半Ｕ型アーム
９  エンコーダー
１０ａ、１０ｂ  挟込検出センサー
１１  可動モーター
１２  表示部
１３  入力部
１４  電源部
１５  計時部
１６  電流発生部
１７  電圧検出部
１８  記憶部
１９  演算部
２０  制御部
２１  部位インピーダンス測定部
３０、１００  身体の腹部
６４ａ、６４ｂ、２６４ａ、２６４ｂ、２７５ａ、２７５ｂ、２７５ａ、２７５ｂ、２７５ａ、２７５ｂ  柔軟弾性部
１０１ａ、１０１ｂ  一対の電流用電極
１０２ａ、１０２ｂ  一対の測定用電極
２０２  可動体
２０４ａ、２０４ｂ  Ｌ型アーム
２０３  検出駆動ボックス
【図１】
2006061677.tif 000003
【図２】
2006061677.tif 000004
【図３】
2006061677.tif 000005
【図４】
2006061677.tif 000006
【図５】
2006061677.tif 000007
【図６】
2006061677.tif 000008
【図７】
2006061677.tif 000009
【図８】
2006061677.tif 000010
【図９】
2006061677.tif 000011
【図１０】
2006061677.tif 000012
【図１１】
2006061677.tif 000013
【図１２】
2006061677.tif 000014
【図１３】
2006061677.tif 000015
【図１４】
2006061677.tif 000016
【図１５】
2006061677.tif 000017
【図１６】
2006061677.tif 000018
【図１７】
2006061677.tif 000019
【図１８】
2006061677.tif 000020
【図１９】
2006061677.tif 000021