(57)【要約】【課題】利用者が意識することなく習慣的な行動を行うだけで体組成の測定が自動的になされ、体幹部についても体組成を測定することが可能である体組成測定装置を提供する。【解決手段】人体に電流を注入する注入電極１ａ，２ａと、注入電極１ａ，２ａから電流を注入している間に人体の所要部位の電位差を検出する検出電極１ｂ，２ｂとが設けられる。注入電極１ａ，２ａと検出電極１ｂ，２ｂとを用いて人体のインピータンスが測定され、当該インピーダンスから体組成が算出される。注入電極１ａ，２ａおよび検出電極１ｂ，２ｂは、建物の開口部に対して一方側の床面Ｆに配置した第１の電極群１と、開口部を開閉するドア３の把手４に設けた第２の電極群２とからなる。【選択図】図１
2011024732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に電流を注入する注入電極と、注入電極から電流を注入している間に人体の所要部位の電位差を検出する検出電極と、注入電極と検出電極とを用いて測定される人体のインピーダンスから体組成を算出する体組成演算部とを有し、注入電極および検出電極は、建物の開口部に対して一方側の床面に配置した第１の電極群と、当該開口部を開閉するドアに設けた把手に配置した第２の電極群とからなることを特徴とする体組成測定装置。
【請求項２】
前記第１の電極群は床面と段差なく設けられていることを特徴とする請求項１記載の体組成測定装置。
【請求項３】
前記開口部が脱衣場と浴室との間の開口部であることを特徴とする請求項１又は２記載の体組成測定装置。
【請求項４】
前記第１の電極群を加温するヒータを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の体組成測定装置。
【請求項５】
前記第１の電極群を設けたハウジングを備え、当該ハウジングは、床下収納庫の入出口として床面に形成した貫通孔を開閉するように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の体組成測定装置。
【請求項６】
前記第１の電極群を設けたハウジングを備え、当該ハウジングは、床下点検口として床面に形成した貫通孔を開閉するように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の体組成測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者の体組成をインピーダンス法により測定する体組成測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、人体の体重を体脂肪量と除脂肪量との２要素で測定する技術が提案されている。体脂肪量は、さらに皮下脂肪量と体内深部脂肪量（いわゆる、内臓脂肪量）とに分ける場合があり、除脂肪量は、さらに筋肉量と骨量とに分ける場合がある。また、体水分量や基礎代謝量も合わせて測定ないし算出する技術も提案されている。
【０００３】
この種の体組成としての諸量を測定する技術は種々知られており、とくに、利用者が体組成の測定を簡便に行う技術としてはインピーダンス法が広く採用されている。インピーダンス法を用いて体組成を測定する装置は多種類が市場に提供されている。
【０００４】
ところで、インピーダンス法により体組成を測定するには、人体に微弱な交流電流を通電するとともに、交流電流の経路別のインピーダンスを測定することが必要である。上述した体組成としての諸量は、測定したインピーダンスを種々の換算式に当てはめることにより算出される。
【０００５】
体組成を測定する多くの装置は体重計と一体化されており、利用者が載る搭乗台と、利用者が両手で把持する把持体とを備える構成が採用されている。搭乗台には、体重を測定するための荷重センサとしてのロードセルが搭載されるとともに、左右の足裏に２個ずつ接触する４個の電極が設けられる。また、把持体には、左右の手で２個ずつ掴む４個の電極が設けられる。つまり、合計８個の電極を用い、左右の脚と左右の腕とを通る複数の経路でのインピーダンスを測定することによって、体組成としての諸量を算出可能にしている。
【０００６】
ところで、上述の構成の体組成測定装置において体組成を測定しようとすれば、利用者は、体組成測定装置の電源を投入してから搭乗台に載り、さらに、規定の姿勢で把持体を持つことが必要である。しかも、種々の経路でのインピーダンスを測定する間は、その姿勢を保つ必要がある。
【０００７】
従来の体組成測定装置において、体組成を測定するには上述のような意識的な行動が必要であるから、利用者は積極的に体組成を測定する動機付けがなされないと、体組成の測定を行わないことになる。
【０００８】
また、インピーダンスから体組成の諸量を算出する換算式は、性別や年齢によって異なっており、また換算式の基本形では身長を含んでいるから、体組成測定装置を複数人で共用する場合には、この種の情報を特定するために個人を特定する必要がある。
【０００９】
この種の課題を解決する提案として、特許文献１には、バスルームに隣接するドレッシングルームに設けた洗面台の前方の床に、搭乗台に相当する測定装置を床面と段差なく埋め込み、洗面台の鏡にタッチパネルと指紋センサのような個人認証装置とを設けた構成が記載されている。さらに、洗面台の前方に人が存在することを検知して生体測定装置を起動するための人感センサを設けている。
【００１０】
測定装置により測定した体重および生体のインピーダンスは、無線通信によって制御装置に伝送される。制御装置は、体組成（内蔵脂肪断面積）を算出し、洗面台の鏡と兼用された出力装置（液晶パネル、有機ＥＬパネルが用いられている）に体重および体組成を表示する。
【００１１】
この構成では、測定装置の近傍における人を人感センサが検知すると測定装置が起動され、指紋センサなどの個人認証装置により特定された個人について、体重および体組成の測定を行うことが可能になる。すなわち、日々使用する洗面台の前に立つだけで測定装置が起動されるから、電源投入の操作が不要である上に、測定装置が洗面台の前の床に埋め込まれていることにより、利用者はとくに意識することなく体重および体組成の測定という行動を行うことになる。しかも、指紋センサにより個人を特定するから、複数人で共用する場合にも個人別に体組成の諸量を算出することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−２７９１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、特許文献１に記載の構成では、上述した利便性を有する反面、人体のインピーダンスを測定するための電極数が少なく、体組成の測定精度が低いという問題を有している。すなわち、特許文献１に記載の構成では、体組成を算出するためのインピーダンスの測定を床に埋め込んだ測定装置のみで行っているから、電極の個数は、左右の足裏に２個ずつ接触する４個のみになる。
【００１４】
この構成では、左右の脚部の間でのみインピーダンスを測定しているから、体幹部に電流を流すことができず、体幹部の体内深部脂肪量を測定することができないという問題がある。
【００１５】
一方、４個の電極を設けた搭乗台に加えて把持体を設け、把持体にも４個の電極を設けることにより、合計で８個の電極を備えている体組成測定装置では、体幹部の体内深部脂肪量を測定することが可能であるが、上述したように、意識的に行動しなければ体組成の測定ができないという問題がある。
【００１６】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、利用者が意識することなく習慣的な行動を行うだけで体組成の測定が自動的になされるとともに、体幹部についても体組成を測定することが可能である体組成測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、上記目的を達成するために、人体に電流を注入する注入電極と、注入電極から電流を注入している間に人体の所要部位の電位差を検出する検出電極と、注入電極と検出電極とを用いて測定される人体のインピーダンスから体組成を算出する体組成演算部とを有し、注入電極および検出電極は、建物の開口部に対して一方側の床面に配置した第１の電極群と、当該開口部を開閉するドアに設けた把手に配置した第２の電極群とからなることを特徴とする。
【００１８】
また、第１の電極群は床面と段差なく設けられていることが望ましい。
【００１９】
さらに、開口部が脱衣場と浴室との間の開口部であることが望ましい。
【００２０】
加えて、第１の電極群を加温するヒータを備えることが望ましい。
【００２１】
第１の電極群を設けたハウジングを備え、当該ハウジングは、床下収納庫の入出口として床面に形成した貫通孔を開閉するように配置される構成、あるいは、床下点検口として床面に形成した貫通孔を開閉するように配置される構成を採用してもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の構成によれば、第１の電極群を開口部の一方側の床面に配置し、第２の電極群を開口部を開閉するドアの把手に配置しているので、開口部を通過するためにドアを開閉する際に、第１の電極群を足裏に当接させ、第２の電極群を手に当接させることが可能になる。つまり、利用者は意識することなく習慣的な行動を行うだけで体組成の測定が自動的に行われることになる。また、第１の電極群を足に当接させ、第２の電極群を手に当接させるから、体幹部に通電することが可能になり、体脂肪量や皮下脂肪量を測定できるのはもちろんのこと、体内深部脂肪量の測定も可能になる。
【００２３】
また、第１の電極群を床面と段差なく設けることにより、第１の電極群によってつまづくのを防止することができる。
【００２４】
さらに、開口部を脱衣場と浴室との間の開口部とした場合には、浴室に入るという日々の行動において体組成の測定が行われることになり、浴室を利用する時間帯は日々においておおよそ決まっていることが多いから、日々のほぼ同時刻における測定が可能になる。しかも、浴室に入室する際は、一般に素足・素手であるから、衣服の影響を受けることなく体組成の測定を行うことになる。
【００２５】
第１の電極群を加温するヒータを備えた構成では、第１の電極群に足裏が当接したときに冷感が生じるのを防止することができ、第１の電極群の上に載るように誘導するきっかけになる。また、浴室から退室したときに足裏が第１の電極群に触れると、第１の電極群が濡れることになるが、ヒータで加温することにより第１の電極群を迅速に乾燥させることができる。
【００２６】
第１の電極群を設けたハウジングにより床下収納庫の入出口あるいは床下点検口を開閉する構成では、一般に用いられている床下収納庫の蓋や床下点検口の蓋としてハウジングを兼用することで、第１の電極群を収まりよく配置することが可能になり、一般的な体重計や体組成測定装置のように非使用時の収納場所を新たに設ける必要がなく、利便性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態を示す斜視図である。
【図２】同上の要部斜視図である。
【図３】同上のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明では、建物内に設けられた開口部を開閉するドアに把手が設けられており、人が把手を持ってドアを開閉する際に人が立つ位置の床面に第１の電極群が配置され、ドアの把手において人が握る部位に第２の電極群が配置されている。第１の電極群はドアの前に人が立ったときに足裏に接触するように配置される。
【００２９】
本実施形態では、図１に示すように、脱衣室に兼用された洗面所Ｒ１と浴室Ｒ２との間の開口部において、開口部の開口面に沿って走行するドア３が配置されている場合を想定する。第１の電極群１は洗面所Ｒ１の床面に露出するように配置され、第２の電極群２はドア３に設けた把手４の表面に露出するように配置される。
【００３０】
把手４は、上下方向に延長された把持部４ａを有し、把持部４ａの上下両端部にそれぞれＬ字状の取付部４ｂを一体に備える。各取付部４ｂは、それぞれドア３に固定される。したがって、利用者は、把持部４ａを握ることによりドア３を開閉させることが可能になる。
【００３１】
第１の電極群１および第２の電極群２は、それぞれ金属板により形成されており、利用者にオーミックに接触する構成を採用することが可能であるが、浴室の出入口となる部位に配置され表面が腐食される可能性があるから、第１の電極群１および第２の電極群２の表面を絶縁材料である合成樹脂フィルムで覆う構成を採用するか、第１の電極群１および第２の電極群２の表面に酸化膜ないし不動態膜を形成した構成を採用する。
【００３２】
後述するように、第１の電極群１および第２の電極群２は交流用の電極であるから、合成樹脂フィルム、酸化膜、不導態膜のような絶縁層を形成しても通電することができる。ただし、絶縁層の厚み寸法は一定である必要がある。
【００３３】
第１の電極群１は、左右の足裏における爪先側と踵側とにそれぞれ当接するように左右の各足裏に対応付けて２個ずつ配置される。爪先側は後述するように交番電流を注入する注入電極１ａであり、踵側は後述するように電圧を検出する検出電極１ｂである。
【００３４】
第２の電極群２は、把手４に２個配置してあり、利用者の利き手にかかわらず手に接触するように、把手４における把持部４ａの上下方向に隣接して配置されている。つまり、把手４を把持したときに手の平の親指側と小指側とに当接するように配置される。小指側は交流電流を注入する注入電極２ａであり、親指側は電圧を検出する検出電極２ｂである。なお、注入電極１ａ，２ａと検出電極１ｂ，２ｂとは入れ替えてもよい。
【００３５】
ドア３の表裏のうち洗面所Ｒ１側の一面における所定の高さ位置には、液晶表示器のようなフラットパネルディスプレイからなる表示装置５が配置される。表示装置５は、利用者が立った状態で見やすい高さ位置（たとえば、床から１５０ｃｍ程度）に配置される。また、ドア３の表裏のうち表示装置５を設けた一面には、略全面に亘ってハーフミラー６が配置される。つまり、表示装置５の画面にはハーフミラー６が重ねて配置される。
【００３６】
ハーフミラー６の透過率および反射率は、表示装置５による表示を行っているときにハーフミラー６を通して表示装置５の画面の表示内容を確認することができ、表示装置５による表示を行っていないときにハーフミラー６を鏡として用いることができるように設計されている。すなわち、表示装置５による表示が行われると、鏡の中に表示内容が浮かび上がることになる。
【００３７】
ところで、第１の電極群１は、高さ寸法の小さい扁平形状のハウジング１０における厚み方向の一面側（以下、上面）に配置されている。ハウジング１０は、洗面所Ｒ１においてドア３を開閉する際に利用者が立つ位置の床面Ｆに埋め込まれ、ハウジング１０の上面と床面Ｆとに段差が形成されないようにしてある。
【００３８】
ハウジング１０は、図２に示すように、床面Ｆに対して着脱可能に嵌め込んでおくのが望ましく、この場合、床面Ｆに形成した貫通孔１３を開閉するようにハウジング１０を配置することにより、ハウジング１０を床下収納庫や床下点検口の蓋として兼用することができる。すなわち、貫通孔１３を床下収納庫の入出口あるいは床下点検口として形成し、この貫通孔１３を開閉する蓋としてハウジング１０を用いることができる。また、ハウジング１０を床面Ｆに対して着脱可能に嵌め込んでいることにより、ハウジング１０の収納場所を新たに設ける必要がないという利点がある。
【００３９】
ハウジング１０を床面Ｆに対して着脱可能にする場合には、ハウジング１０には、上面から出入可能である把手（図示せず）を設ける。この種の把手の構成は、床下収納庫や床下点検口において周知であるから説明を省略する。
【００４０】
ハウジング１０の上面には、ＰＴＣヒータからなるヒータ１１（図３参照）が配置されており、ハウジング１０の上面が加熱可能になっている。ヒータ１１の表面は吸湿性を持つように材料や形状が選択されており、足ふき用のバスマットとして使用可能になっている。
【００４１】
ヒータ１１として用いるＰＴＣヒータは、通電による発熱で温度が上昇すると抵抗値が増加する正特性の抵抗特性を有する発熱体を用いたヒータであって、温度が上昇すれば電流量を低減させ、温度が低下すれば電流量を増加させることによって、温度を所定範囲内に維持する機能を有する。
【００４２】
ヒータ１１への通電は、ハウジング１０の表面温度が所定温度以下である場合と、ハウジング１０の表面の水分量が所定量以上である場合とに行われる。周囲温度は、ヒータ１１により検出することができるが、ハウジング１０にサーミスタなどの温度センサを配置することにより検出してもよい。また、ハウジング１０の表面の水分量は、湿度センサを設けて検出することができるが、ハウジング１０に人が載っていない状態での注入電極１ａと検出電極１ｂとの間のインピーダンスを測定することによって検出してもよい。
【００４３】
上述のように、ハウジング１０の表面温度が低いときにヒータ１１に通電することによって、ハウジング１０の表面を乾燥した状態に維持することができ、足ふきマットとして利用する際に湿り気による不快感を軽減することができる。また、ハウジング１０の表面温度が低くなるとヒータ１１により第１の電極群１の近傍が加熱されるから、裸足で第１の電極群１の上に載ったときの冷感を防止することができる。すなわち、利用者が、湿り気や冷感によってハウジング１０の上を通るのを避けるということが防止され、むしろ快適性によってハウジング１０の上に載ることが習慣付けられることになる。
【００４４】
ハウジング１０には、第１の電極群１とヒータ１１とに加えて利用者の荷重（体重）を測定するための荷重センサ１２（図３参照）が収納される。荷重センサ１２にはロードセルを用いる。ハウジング１０は下側ハウジング（図示せず）に上側ハウジング（図示せず）を被せた構成を有し、荷重センサ１２を下側ハウジングに取り付けるとともに、上側ハウジングに作用する荷重を荷重センサ１２で受けることにより、荷重センサ１２からハウジング１０に載っている利用者の荷重に応じた出力が得られるように構成してある。
【００４５】
次に、図３を用いて体組成を測定する構成を説明する。注入電極１ａ，２ａおよび検出電極１ｂ，２ｂは、それぞれ電極選択部２１ａ，２１ｂを介して電流供給部２２ａ，２２ｂと電圧検出部２３ａ，２３ｂとに接続される。電極選択部２１ａ，２１ｂは、電流供給部２２ａ，２２ｂからの交流電流を注入する注入電極１ａ，２ａを選択し、電圧検出部２３ａ，２３ｂにより電圧を検出する検出電極１ｂ，２ｂを選択するために設けられている。
【００４６】
電極選択部２１ａ，２１ｂでは、あらかじめ定めた順序で注入電極１ａ，２ａと検出電極１ｂ，２ｂとの選択を行うことにより、利用者の各部（腕部、右脚部、左脚部、体幹部）に電流を順次注入させるとともに、利用者の各部の電位差を順次検出させる。電流供給部２２ａ，２２ｂは、出力電流が定電流に保たれている。したがって、電流供給部２２ａ，２２ｂから出力した電流値および周波数と、電圧検出部２３ａ，２３ｂで検出した電位差とから、利用者の各部のインピーダンスを算出することが可能になる。インピーダンスの算出は、インピーダンス演算部２４において算出する。なお、電流供給部２２ａ，２２ｂにおいて供給する電流の周波数を可変としておき、インピーダンス演算部２４では、周波数を変化させたときの電圧に基づいて、コールコールプロットを生成することでインピーダンスを算出するようにしてもよい。
【００４７】
本実施形態の構成では、足裏に当接する第１の電極群１だけではなく、手で把持する第２の電極群２も設けているから、体幹部に電流を流すことが可能になり、体組成として全体としての体脂肪量を測定するだけではなく、利用者がとくに関心を持つ体内深部脂肪量（つまり、内蔵脂肪量）についても測定することが可能になる。しかも、ドア３を開閉する際に把手４を把持するという、日常的な行動に際して自動的に体重および体組成の測定を行っているから、利用者は意識することなく体重および体組成の測定を行うことができる。
【００４８】
また、上述のように荷重センサ１２により利用者の荷重を測定しているから、インピーダンス演算部２４で求めた利用者の各部位のインピーダンスと、荷重センサ１２で測定した荷重と、利用者に関する他の情報（身長、性別、年齢）とを用いることにより、利用者の体組成を算出する。利用者の各部位のインピーダンスと荷重と他の情報とから利用者の体組成を算出する換算式は経験的ないし統計的に定められており、換算式に基づく演算を行う体組成演算部２５に、上述した情報を入力することにより、利用者の体組成の諸量を算出する。算出された体組成の諸量は、体重とともに表示装置５に表示される。また、表示装置５に表示された体重および体組成の諸量は、時計部２６で計時されている日時とともに記憶部２７に格納される。つまり、体組成の諸量の履歴が記憶部２７に格納される。
【００４９】
表示装置５には、タッチスイッチ式の操作部７が付設されており、操作部７により利用者の身長、性別、年齢を入力することが可能になっている。これらの情報は、体組成の算出に必要であるから、利用者に対応付けて記憶部２７に格納される。また、これらの情報を記憶部２７から読み出すために個人を特定する必要があるから、操作部７において個人別を選択する複数個（たとえば、５個）の操作釦を設けておき、操作釦により各個人を選択する。また、記憶部２７に登録された体組成の履歴を用いて個人を特定することも可能である。あるいはまた、別途に個人の顔認証や指紋認証などを行う認証装置を別途に設けてもよい。
【００５０】
上述した構成のうち、インピーダンス演算部２４，体組成演算部２５、時計部２６、記憶部２７はマイクロコンピュータを用いて制御装置８を構成しており、制御装置８は表示装置５とともにドア３に組み込まれる。また、電極選択部２１ａ，２１ｂと電流供給部２２ａ，２２ｂと電圧検出部２３ａ，２３ｂとは、第１の電極群１を備えたハウジング１０と、第２の電極群２を備えた把手４とにそれぞれ設けられる。したがって、電極選択部２１ａと電流供給部２２ａと電圧検出部２３ａとは、第１の電極群１とともにハウジング１０に設けられ、電極選択部２１ｂと電流供給部２２ｂと電圧検出部２３ｂとは、第２の電極群２とともに把手４またはドア３に設けられる。
【００５１】
このように、本実施形態の各構成要素は、床面Ｆとドア３とに分散して配置されているから、各構成要素間の連携のために電波または赤外線のような伝送媒体を用いた無線通信が可能となるように、無線通信用の通信部２８ａ，２８ｂ，２８ｃを設けてある。また、各構成要素は、それぞれ電池電源によって駆動することが可能であるが、床面Ｆに配置されるハウジング１０にはヒータ１１が設けられており、ヒータ１１に通電するための電力は、電池電源では確保できないから商用電源から供給する。
【００５２】
さらに、把手４に設けた第２の電極群２は、タッチスイッチ（ないし静電容量型の近接スイッチ）の電極に兼用されており、第２の電極群２に触れるか接近することにより、各構成要素への電源供給が開始されるようにしてある。すなわち、常時は、第２の電極群２を電源スイッチとして用いるための最小限の電力のみを供給しており、利用者が把手４を手で握ることにより、第２の電極群２に触れるか接近すると、無線信号ないし有線信号により制御装置８に通知され、制御装置８が起動される。さらに、制御装置８はハウジング１０に収納された回路部に無線信号を送信して当該回路部を起動し、体組成の測定を開始する。
【００５３】
本実施形態では、記憶部２７に体重および体組成の諸量に関する履歴を蓄積しているから、操作部７により履歴の呼出を指示すると、記憶部２７から読み出した履歴を表示装置５に表示することができる。表示装置５への表示は、たとえば折れ線グラフを用いた表示とすれば、体重および体組成の諸量の時間変化を確認することが可能になり、体形の管理を意識付けることができる。また、１ヶ月などの比較的長い期間について履歴およびトレンドを表示するようにすれば、利用者は体形管理の成果を確認することになり、体形管理に対する意欲の維持に役立てることができる。
【００５４】
さらに、本実施形態では、ドア３の一面に鏡として用いることができるハーフミラー６を配置しているから、利用者は、浴室Ｒ２に入る前に裸体をハーフミラー６に映すことになり、体重および体組成の諸量を数値で確認するだけではなく、自身の体形をハーフミラー６に映して見ることになり、より一層、体形管理の意識付けができることになる。
【００５５】
なお、上述した実施形態では、表示装置５をドア３の一面に設けているが、図１に二点鎖線で示しているように、表示装置５を、ドア３の周囲を囲むドア枠の縦框に設けたり、開口部の側方の壁面に設けたりすることが可能である。とくに、表示装置５をドア３とは別に設けるようにすれば、ハーフミラー６ではなく通常のミラーを用いることが可能になり、また利用者が自身の姿を映しているときに表示装置５の表示と重複することがなく、表示内容が見やすくなる利点がある。
【符号の説明】
【００５６】
１  第１の電極群
１ａ  注入電極
１ｂ  検出電極
２  第２の電極群
２ａ  注入電極
２ｂ  検出電極
３  ドア
４  把手
５  表示装置
６  ハーフミラー
１０  ハウジング
１１  ヒータ
１２  荷重センサ
１３  貫通孔
２５  体組成演算部
Ｒ１  洗面所（脱衣場）
Ｒ２  浴室
【図１】
2011024732.tif 000003
【図２】
2011024732.tif 000004
【図３】
2011024732.tif 000005