(57)【要約】【課題】信頼度の高い安定した体脂肪率の測定が可能であり、かつ、小型化が可能な電子機器及び測定システムを提供すること。【解決手段】スマートフォン１は、水面下における所定位置の水圧値を計測する気圧センサ１８と、入浴前の水圧値と入浴中の水圧値とに基づいて、入浴中の入浴者の水面下の体積を算出すると共に、入浴者の水面下の体積、及び水面下の体重に基づいて、水面下の体密度を算出するコントローラ１０と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水圧に対応した物理量を計測する計測部と、
入浴前の物理量と入浴中の物理量とに基づいて、入浴中の入浴者の水面下の体積を算出すると共に、前記入浴者の水面下の体積、及び水面下の体重に基づいて、水面下の体密度を算出する制御部と、を備える電子機器。
【請求項２】
前記制御部は、変動する物理量のうち、物理量の変化率に基づいて、入浴前の物理量及び入浴中の物理量を特定する請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記計測部は、気圧センサであり、
前記物理量は、水面下の所定位置における水圧値であり、
前記気圧センサで計測された計測値を前記水圧値とみなす請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記制御部は、前記水面下の体密度から体脂肪率を算出する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項５】
水圧に対応した物理量を計測し、当該計測値を送信する計測装置と、
前記物理量を受信し、当該物理量に基づいて、入浴中の入浴者の水面下の体積を算出すると共に、当該水面下の体積、及び水面下の体重に基づいて、水面下の体密度を算出する制御装置と、を備える測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体脂肪率を測定する電子機器及び測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、精度の高い体脂肪率の測定方法として、水中体重測定法及び２重エネルギーＸ線吸収法が知られている。水中体重測定法では、水中での体重と大気中での体重との差から体密度を計算して測定する。２重エネルギーＸ線吸収法では、２種類の異なる波長のＸ線の透過率の差から測定する。
ところが、これらの測定法は、装置が大掛かりになり家庭用途には不向きであるため、体脂肪率の簡便な測定方法として、生体インピーダンス法が普及している。生体インピーダンス法では、微弱な電流を流して計測した生体の電気インピーダンスから推定する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７２２６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生体インピーダンス法の場合、起床直後及び就寝直前等の身体状態による変動が大きいため、測定値にばらつきがあった。さらに、個人毎に体組成が異なるため推定アルゴリズムの精度にもばらつきがあった。また、体重計に内蔵する等、専用の測定機器が必要なため、小型化が難しかった。
【０００５】
本発明は、体脂肪率の測定が可能な電子機器及び測定システム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】
【０００６】
本発明に係る電子機器は、水圧に対応した物理量を計測する計測部と、入浴前の物理量と入浴中の物理量とに基づいて、入浴中の入浴者の水面下の体積を算出すると共に、前記入浴者の水面下の体積、及び水面下の体重に基づいて、水面下の体密度を算出する制御部と、を備える。
【０００７】
前記制御部は、変動する物理量のうち、物理量の変化率に基づいて、入浴前の物理量及び入浴中の物理量を特定してもよい。
【０００８】
前記計測部は、気圧センサであり、前記物理量は、水面下の所定位置における水圧値であり、前記気圧センサで計測された計測値を前記水圧値とみなしてもよい。
【０００９】
前記制御部は、前記水面下の体密度から体脂肪率を算出してもよい。
【００１０】
本発明に係る測定システムは、水圧に対応した物理量を計測し、当該計測値を送信する計測装置と、前記物理量を受信し、当該物理量に基づいて、入浴中の入浴者の水面下の体積を算出すると共に、当該水面下の体積、及び水面下の体重に基づいて、水面下の体密度を算出する制御装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、体脂肪率の測定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るスマートフォンの外観を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るスマートフォンの外観を示す正面図である。
【図３】第１実施形態に係るスマートフォンの外観を示す背面図である。
【図４】第１実施形態に係るスマートフォンの構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係るスマートフォンの利用シーンを示す図である。
【図６】第１実施形態に係る水圧と水量との関係を示す図である。
【図７】第１実施形態に係るキャリブレーション処理を示すフローチャートである。
【図８】第１実施形態に係る肺残気量の設定例を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る体脂肪率の測定処理を示すフローチャートである。
【図１０】第１実施形態に係る水温と水圧との関係を示す図である。
【図１１】第２実施形態に係る体脂肪率の測定処理を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態に係る測定システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
本発明を実施するための第１実施形態を説明する。以下では、電子機器の一例として、スマートフォンについて説明する。
【００１４】
図１から図３を参照しながら、実施形態に係るスマートフォン１の外観について説明する。図１から図３に示すように、スマートフォン１は、ハウジング２０を有する。ハウジング２０は、フロントフェース１Ａと、バックフェース１Ｂと、サイドフェース１Ｃ１〜１Ｃ４とを有する。フロントフェース１Ａは、ハウジング２０の正面である。バックフェース１Ｂは、ハウジング２０の背面である。サイドフェース１Ｃ１〜１Ｃ４は、フロントフェース１Ａとバックフェース１Ｂとを接続する側面である。以下では、サイドフェース１Ｃ１〜１Ｃ４を、どの面であるかを特定することなく、サイドフェース１Ｃと総称することがある。
【００１５】
スマートフォン１は、タッチスクリーンディスプレイ２と、ボタン３Ａ〜３Ｃと、照度センサ４と、近接センサ５と、レシーバ７と、マイク８と、カメラ１２とをフロントフェース１Ａに有する。スマートフォン１は、カメラ１３をバックフェース１Ｂに有する。スマートフォン１は、ボタン３Ｄ〜３Ｆと、外部インタフェース１４とをサイドフェース１Ｃに有する。以下では、ボタン３Ａ〜３Ｆを、どのボタンであるかを特定することなく、ボタン３と総称することがある。
【００１６】
タッチスクリーンディスプレイ２は、ディスプレイ２Ａと、タッチスクリーン２Ｂとを有する。ディスプレイ２Ａは、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬパネル（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ｐａｎｅｌ）、又は無機ＥＬパネル（Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ｐａｎｅｌ）等の表示デバイスを備える。ディスプレイ２Ａは、文字、画像、記号又は図形等を表示する。
【００１７】
タッチスクリーン２Ｂは、タッチスクリーンディスプレイ２に対する指、又はスタイラスペン等の接触を検出する。タッチスクリーン２Ｂは、複数の指、又はスタイラスペン等がタッチスクリーンディスプレイ２に接触した位置を検出することができる。
【００１８】
タッチスクリーン２Ｂの検出方式は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（又は超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式、及び荷重検出方式等の任意の方式でよい。以下では、説明を簡単にするため、タッチスクリーン２Ｂがタッチスクリーンディスプレイ２に対する接触を検出する指、又はスタイラスペン等を単に「指」ということがある。
【００１９】
スマートフォン１は、タッチスクリーン２Ｂにより検出された接触、接触位置、接触時間又は接触回数に基づいてジェスチャの種別を判別する。ジェスチャは、タッチスクリーンディスプレイ２に対して行われる操作である。スマートフォン１によって判別されるジェスチャには、タッチ、ロングタッチ、リリース、スワイプ、タップ、ダブルタップ、ロングタップ、ドラッグ、フリック、ピンチイン、ピンチアウト等が含まれる。
【００２０】
タッチは、タッチスクリーンディスプレイ２（例えば、表面）に指が接触するジェスチャである。スマートフォン１は、タッチスクリーンディスプレイ２に指が接触するジェスチャをタッチとして判別する。ロングタッチとは、タッチスクリーンディスプレイ２に指が一定時間以上接触するジェスチャである。スマートフォン１は、タッチスクリーンディスプレイ２に指が一定時間以上接触するジェスチャをロングタッチとして判別する。
【００２１】
リリースは、指がタッチスクリーンディスプレイ２から離れるジェスチャである。スマートフォン１は、指がタッチスクリーンディスプレイ２から離れるジェスチャをリリースとして判別する。スワイプは、指がタッチスクリーンディスプレイ２上に接触したままで移動するジェスチャである。スマートフォン１は、指がタッチスクリーンディスプレイ２上に接触したままで移動するジェスチャをスワイプとして判別する。
【００２２】
タップは、タッチに続いてリリースをするジェスチャである。スマートフォン１は、タッチに続いてリリースをするジェスチャをタップとして判別する。ダブルタップは、タッチに続いてリリースをするジェスチャが２回連続するジェスチャである。スマートフォン１は、タッチに続いてリリースをするジェスチャが２回連続するジェスチャをダブルタップとして判別する。
【００２３】
ロングタップは、ロングタッチに続いてリリースをするジェスチャである。スマートフォン１は、ロングタッチに続いてリリースをするジェスチャをロングタップとして判別する。ドラッグは、移動可能なオブジェクトが表示されている領域を始点としてスワイプをするジェスチャである。スマートフォン１は、移動可能なオブジェクトが表示されている領域を始点としてスワイプをするジェスチャをドラッグとして判別する。
【００２４】
フリックは、タッチに続いて指が一方方向へ高速で移動しながらリリースするジェスチャである。スマートフォン１は、タッチに続いて指が一方方向へ高速で移動しながらリリースするジェスチャをフリックとして判別する。フリックは、指が画面の上方向へ移動する上フリック、指が画面の下方向へ移動する下フリック、指が画面の右方向へ移動する右フリック、指が画面の左方向へ移動する左フリック等を含む。
【００２５】
ピンチインは、複数の指が互いに近付く方向にスワイプするジェスチャである。スマートフォン１は、複数の指が互いに近付く方向にスワイプするジェスチャをピンチインとして判別する。ピンチアウトは、複数の指が互いに遠ざかる方向にスワイプするジェスチャである。スマートフォン１は、複数の指が互いに遠ざかる方向にスワイプするジェスチャをピンチアウトとして判別する。
【００２６】
スマートフォン１は、タッチスクリーン２Ｂを介して判別するこれらのジェスチャに従って動作を行う。したがって、利用者にとって直感的で使いやすい操作性が実現される。判別されるジェスチャに従ってスマートフォン１が行う動作は、タッチスクリーンディスプレイ２に表示されている画面に応じて異なる。
【００２７】
図４は、スマートフォン１の構成を示すブロック図である。スマートフォン１は、タッチスクリーンディスプレイ２と、ボタン３と、照度センサ４と、近接センサ５と、通信ユニット６と、レシーバ７と、マイク８と、ストレージ９と、コントローラ１０（制御部）と、カメラ１２及び１３と、外部インタフェース１４と、加速度センサ１５と、方位センサ１６と、回転検出センサ１７と、気圧センサ１８（計測部）とを有する。
【００２８】
タッチスクリーンディスプレイ２は、上述したように、ディスプレイ２Ａと、タッチスクリーン２Ｂとを有する。ディスプレイ２Ａは、文字、画像、記号、又は図形等を表示する。タッチスクリーン２Ｂは、ジェスチャを検出する。
【００２９】
ボタン３は、利用者によって操作される。ボタン３は、ボタン３Ａ〜ボタン３Ｆを有する。コントローラ１０はボタン３と協働することによってボタンに対する操作を検出する。ボタンに対する操作は、例えば、クリック、ダブルクリック、プッシュ、及びマルチプッシュである。
【００３０】
例えば、ボタン３Ａ〜３Ｃは、ホームボタン、バックボタン又はメニューボタンである。例えば、ボタン３Ｄは、スマートフォン１のパワーオン／オフボタンである。ボタン３Ｄは、スリープ／スリープ解除ボタンを兼ねてもよい。例えば、ボタン３Ｅ及び３Ｆは、音量ボタンである。
【００３１】
照度センサ４は、照度を検出する。例えば、照度とは、光の強さ、明るさ、輝度等である。照度センサ４は、例えば、ディスプレイ２Ａの輝度の調整に用いられる。
【００３２】
近接センサ５は、近隣の物体の存在を非接触で検出する。近接センサ５は、例えば、タッチスクリーンディスプレイ２が顔に近付けられたことを検出する。
【００３３】
通信ユニット６は、無線により通信する。通信ユニット６によって行われる通信方式は、無線通信規格である。例えば、無線通信規格として、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ等のセルラーフォンの通信規格がある。例えば、セルラーフォンの通信規格としては、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＰＤＣ、ＧＳＭ（登録商標）、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）等がある。例えば、無線通信規格として、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＩＥＥＥ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩｒＤＡ、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等がある。通信ユニット６は、上述した通信規格の１つ又は複数をサポートしていてもよい。
【００３４】
レシーバ７は、コントローラ１０から送信される音声信号を音声として出力する。マイク８は、利用者等の音声を音声信号へ変換してコントローラ１０へ送信する。なお、スマートフォン１は、レシーバ７に加えて、スピーカをさらに有してもよい。スマートフォン１は、レシーバ７に代えて、スピーカをさらに有してもよい。
【００３５】
ストレージ９は、プログラム及びデータを記憶する。また、ストレージ９は、コントローラ１０の処理結果を一時的に記憶する作業領域としても利用される。ストレージ９は、半導体記憶デバイス、及び磁気記憶デバイス等の任意の記憶デバイスを含んでよい。また、ストレージ９は、複数の種類の記憶デバイスを含んでよい。また、ストレージ９は、メモリカード等の可搬の記憶媒体と、記憶媒体の読み取り装置との組み合わせを含んでよい。
【００３６】
ストレージ９に記憶されるプログラムには、フォアグランド又はバックグランドで実行されるアプリケーションと、アプリケーションの動作を支援する制御プログラムとが含まれる。アプリケーションは、例えば、ディスプレイ２Ａに所定の画面を表示させ、タッチスクリーン２Ｂによって検出されるジェスチャに応じた処理をコントローラ１０に実行させる。制御プログラムは、例えば、ＯＳである。アプリケーション及び制御プログラムは、通信ユニット６による無線通信又は記憶媒体を介してストレージ９にインストールされてもよい。
【００３７】
ストレージ９は、例えば、制御プログラム９Ａ、メールアプリケーション９Ｂ、ブラウザアプリケーション９Ｃ、設定データ９Ｚを記憶する。メールアプリケーション９Ｂは、電子メールの作成、送信、受信、及び表示等のための電子メール機能を提供する。ブラウザアプリケーション９Ｃは、ＷＥＢページを表示するためのＷＥＢブラウジング機能を提供する。テーブル９Ｄは、キーアサインテーブル等の各種テーブルが格納されている。配置パターンデータベース９Ｅは、ディスプレイ２Ａに表示されるアイコン等の配置パターンが格納されている。設定データ９Ｚは、スマートフォン１の動作に関する各種の設定機能を提供する。
【００３８】
制御プログラム９Ａは、スマートフォン１を稼働させるための各種制御に関する機能を提供する。制御プログラム９Ａは、例えば、通信ユニット６、レシーバ７、及びマイク８等を制御することによって、通話を実現させる。制御プログラム９Ａが提供する機能には、タッチスクリーン２Ｂを介して検出されたジェスチャに応じて、ディスプレイ２Ａに表示されている情報を変更する等の各種制御を行う機能が含まれる。なお、制御プログラム９Ａが提供する機能は、メールアプリケーション９Ｂ等の他のプログラムが提供する機能と組み合わせて利用されることがある。
【００３９】
コントローラ１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。コントローラ１０は、通信ユニット６等の他の構成要素が統合されたＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−ｃｈｉｐ）等の集積回路であってもよい。コントローラ１０は、スマートフォン１の動作を統括的に制御して各種の機能を実現する。
【００４０】
具体的には、コントローラ１０は、ストレージ９に記憶されているデータを必要に応じて参照しつつ、ストレージ９に記憶されているプログラムに含まれる命令を実行して、ディスプレイ２Ａ及び通信ユニット６等を制御することによって各種機能を実現する。コントローラ１０は、タッチスクリーン２Ｂ、ボタン３、加速度センサ１５等の各種検出部の検出結果に応じて、制御を変更することもある。
【００４１】
コントローラ１０は、例えば、制御プログラム９Ａを実行することにより、タッチスクリーン２Ｂを介して検出されたジェスチャに応じて、ディスプレイ２Ａに表示されている情報を変更する等の各種制御を実行する。
【００４２】
カメラ１２は、フロントフェース１Ａに面している物体を撮影するインカメラである。カメラ１３は、バックフェース１Ｂに面している物体を撮影するアウトカメラである。
【００４３】
外部インタフェース１４は、他の装置が接続される端子である。外部インタフェース１４は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、登録商標）、ライトピーク（サンダーボルト）、イヤホンマイクコネクタのような汎用的な端子であってもよい。外部インタフェース１４は、Ｄｏｃｋコネクタのような専用に設計された端子でもよい。外部インタフェース１４に接続される装置には、例えば、外部ストレージ、スピーカ、通信装置が含まれる。
【００４４】
加速度センサ１５は、スマートフォン１に働く加速度の方向及び大きさを検出する。方位センサ１６は、地磁気の向きを検出する。回転検出センサ１７は、スマートフォン１の回転を検出する。加速度センサ１５、方位センサ１６及び回転検出センサ１７の検出結果は、スマートフォン１の位置及び姿勢の変化を検出するために、組み合わせて利用される。
【００４５】
気圧センサ１８は、主に大気圧を計測するデバイスである。本実施形態においては、気圧センサ１８は水圧を計測し、計測結果を体密度及び体脂肪率を算出するための物理量としてコントローラ１０へ提供する。
【００４６】
このように構成されるスマートフォン１は、防水機能を有する。気圧センサ１８がスマートフォン１の防水機構の外に配置される場合、気圧センサ１８は水圧を計測することができる。気圧センサ１８がスマートフォン１の防水機構の中に配置される場合、気圧センサ１８は気密空間の気圧を計測する。この気圧値は、スマートフォン１が置かれる水面下の水圧値とみなすことができる。スマートフォン１は、入浴者が所定のアプリケーションを実行することにより、体密度及び体脂肪率を測定して提示する。
以下、スマートフォン１による体密度及び体脂肪率の測定方法を詳述する。
【００４７】
図５は、本実施形態に係るスマートフォン１の利用シーンを示す図である。
スマートフォン１は、バスタブ３０の中に置かれる。スマートフォン１は、気圧センサ１８で計測された計測値を水面下の水圧値とみなし、この水圧値を体密度及び体脂肪率の測定に用いる。より正確な測定のためには、スマートフォン１は、後述するキャリブレーション処理及び体脂肪率の測定処理において、バスタブ３０の中の所定の場所に置かれることが好ましい。スマートフォン１の置き場所は、バスタブ３０の底面に限ることなく、測定中に常に水没している場所であればよい。
気圧センサ１８は、ユーザ４０（入浴者）が入浴する前、及び入浴中の水圧値をコントローラ１０へ提供する。コントローラ１０は、提供された水圧値の変化からユーザ４０の水面下の体積を算出する。
【００４８】
すなわち、コントローラ１０は、ユーザ４０が入浴前の水圧（物理量）と入浴中の水圧（物理量）とに基づいて、入浴中のユーザ４０の水面下の体積を算出する。
具体的には、コントローラ１０は、ストレージ９に記憶されている水量と水圧との関係式に基づいて、ユーザ４０が入浴前の水量ｗａ及び入浴中の仮想水量ｗｂを求め、これらの差分によりユーザ４０の水面下の体積を算出する。以下では、説明を簡単にするため、ユーザ４０の水面下の体積を単に「水面下の体積」ということがある。
【００４９】
図６は、本実施形態に係る水圧と水量との関係を示す図である。
バスタブ３０に水量ｗ１まで注水すると、水圧はｐ１となる。さらに水量ｗ２まで注水すると、水圧はｐ２となる。ストレージ９は、キャリブレーションデータとして、このｗ１とｐ１、及びｗ２とｐ２の関係を記憶する。
コントローラ１０は、ｐ１〜ｐ２の範囲の水圧に対して、水量をｗ１〜ｗ２の範囲に線形補間する。
【００５０】
例えば、ユーザ４０が入浴したことにより、水圧がｐａからｐｂに変化した場合、コントローラ１０は、ユーザ４０の水面下の体積（Ｖ）＝ユーザ４０の入浴中の仮想水量（ｗｂ）−ユーザ４０の入浴前の水量（ｗａ）と算定する。
ここで、ｗａ及びｗｂは、
ｗａ＝｛（ｗ２−ｗ１）／（ｐ２−ｐ１）｝×（ｐａ−ｐ１）＋ｗ１
ｗｂ＝｛（ｗ２−ｗ１）／（ｐ２−ｐ１）｝×（ｐｂ−ｐ１）＋ｗ１
である。
【００５１】
図７は、本実施形態に係るキャリブレーション処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１において、コントローラ１０は、キャリブレーション処理を開始すると同時にキャリブレーション用タイマをスタートさせる。
【００５２】
ステップＳ２において、ユーザ４０は、バスタブ３０にｗ１まで水を注ぐ。なお、水量の調節は、バスタブ３０が有する湯量の設定機能が用いられてよい。
【００５３】
ステップＳ３において、コントローラ１０は、キャリブレーション処理開始から時間Ｔ１が経過したことを検知すると、水圧ｐ１を取得して保存する。ここで、時間Ｔ１は、ステップＳ２の注水が完了できる十分な時間が予め設定される。
【００５４】
水圧ｐ１の取得後、ステップＳ４において、ユーザ４０は、バスタブ３０にｗ２まで水を注ぐ。ステップＳ２と同様に、水量の調節は、バスタブ３０が有する湯量の設定機能が用いられてよい。また、水量ｗ２が注がれたときの水位は、ユーザ４０が入浴中の水位よりも高いことが好ましい。
【００５５】
ステップＳ５において、コントローラ１０は、水圧ｐ１の取得から時間Ｔ２が経過したことを検知すると、水圧ｐ２を取得して保存する。ここで、時間Ｔ２は、ステップＳ４の注水が完了できる十分な時間が予め設定される。
【００５６】
なお、ステップＳ２及びＳ５の注水は、手動により行われることとしてよいが、これには限られず、スマートフォン１は給湯装置と有線で接続して、給湯装置に対して指示信号を送信してもよい。スマートフォン１は、給湯装置から水圧計測のトリガーとなる信号を受信してもよい。
【００５７】
コントローラ１０は、前述の通り算出したユーザ４０の水面下の体積と、別途入力されるユーザ４０の体重とに基づいて、水面下の体密度を算出する。具体的には、コントローラ１０は、水中体重測定法に準じ、「体密度＝水面下の体重［ｋｇ］／（水面下の体積−肺残気量−腸内ガス量）［ｌ］」の式により体密度を算出する。
【００５８】
ここで、水面下の体重は、ユーザ４０により入力される体重から、予めデータベース化されている頭部（頸部を含んでもよい）の比率を減じて算出される。例えば、頭部の比率は体重の８〜１３％である。
コントローラ１０には、ユーザ４０自身により測定された部分体重データが入力されてもよい。例えば、頭部のみを体重計に載せて計測された頭部の概算重量が入力されてもよい。
【００５９】
肺残気量及び腸内ガス量は、固定値で例えば、肺残気量＝１５００ｍｌ、腸内ガス量＝１００ｍｌが用いられてよい。
これらの値には、ユーザ４０の年齢、身長、体重、性別、胸囲、皮脂厚等に応じて、所定値が用いられてもよい。
図８は、本実施形態に係る肺残気量の設定例を示す図である。
この例では、性別及び年齢に応じて、１３００〜１６００ｍｌの肺残気量が設定される。
【００６０】
続いて、コントローラ１０は、水面下の体密度から体脂肪率を算出する。
体脂肪率の算出には、既知の計算式が用いられてよく、コントローラ１０は、例えば、Ｂｒｏｚｅｋの式（体脂肪率（％）＝（４．５７／体密度−４．１４２）×１００）により、体脂肪率を算出する。
【００６１】
図９は、本実施形態に係る体脂肪率の測定処理を示すフローチャートである。
ユーザ４０は、スマートフォン１の体脂肪率測定用のアプリケーションを起動し、測定処理を開始する。
ステップＳ１１において、ユーザ４０は、バスタブ３０の中にスマートフォン１を置く。
【００６２】
ステップＳ１２において、コントローラ１０は、測定処理の開始から時間Ｔ３が経過すると、水圧ｐａ及び水温ｔａの計測値を取得する。時間Ｔ３は、水面が安定し、一定の水圧が計測可能となるまでの時間であり、適宜設定可能である。
【００６３】
ステップＳ１３において、ユーザ４０は、入浴し水面が安定すると、肺残気量を一定にするために息を吐き出して測定の準備を整える。
【００６４】
ユーザ４０が息を吐き出した後、ステップＳ１４において、ユーザ４０は、測定開始の指示入力を行う。この指示入力は、水圧によるタッチスクリーン２Ｂの誤作動を回避するため、ハードキー（測定開始ボタン）の押下により行われる。
【００６５】
ステップＳ１５において、コントローラ１０は、測定開始ボタンが押下されたか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合、処理はステップＳ１６に移り、判定がＮＯの場合、ステップＳ１５が繰り返される。
【００６６】
測定開始ボタンが押下されたと判定した後、ステップＳ１６において、コントローラ１０は、水圧ｐｂ及び水温ｔｂの計測値を取得する。
【００６７】
計測値を取得した後、ステップＳ１７において、コントローラ１０は、前述の通り、水圧の変化に基づいてユーザ４０の水面下の体積を算出する。
ここで、水位と水圧との関係は、水温によって変動することが知られているため、コントローラ１０は、取得した水温ｔａ及びｔｂにより算出値を補正する。
【００６８】
図１０は、本実施形態に係る水温と水圧との関係を示す図である。
図のように、水温が高くなるほど、同一水深での水圧は低くなる。キャリブレーション時の水温と、体脂肪率測定時の水温とが異なる場合、算出される体積に誤差が発生する。
そこで、コントローラ１０は、取得した水温ｔａ及びｔｂと、キャリブレーション時の水温とに基づいて、算出値を補正する。スマートフォン１の気密空間の気圧を水圧とみなす場合は、コントローラ１０は、気密空間の空気の熱膨張による気圧の変化を考慮し、算出値を補正する。
【００６９】
ステップＳ１８において、コントローラ１０は、前述の通り、水面下の体重、水面下の体積、肺残気量及び腸内ガス量に基づいて、ユーザ４０の水面下の体密度を算出する。
【００７０】
ステップＳ１９において、コントローラ１０は、前述の通り、水面下の体密度に基づいて、ユーザ４０の水面下の体脂肪率を算出し、ディスプレイ２Ａに出力する。
【００７１】
本実施形態によれば、スマートフォン１は、計測した水圧に基づいてユーザ４０の水面下の体積を求め、信頼度の高い計算式に基づいて体密度を算出できる。したがって、スマートフォン１は、信頼度の高い体密度及び体脂肪率の測定が可能である。
さらに、測定用の専用デバイスを必要とせず、既存の電子機器（スマートフォン）で動作するアプリケーションとセンサによって、ユーザ４０は、容易に体密度及び体脂肪率の測定を行える。
【００７２】
［第２実施形態］
本発明を実施するための第２実施形態を説明する。
【００７３】
本実施形態において、コントローラ１０は、入浴前及び入浴中における水圧の計測タイミングを自ら判定する。
コントローラ１０は、変動する水圧値のうち、この水圧値の変化率に基づいて、入浴前の水圧値及び入浴中の水圧値を特定する。具体的には、例えば、コントローラ１０は、水圧値の大きな変化の後、変化率が所定以下となり安定したと判定されたときの水圧値を取得する。
【００７４】
図１１は、本実施形態に係る体脂肪率の測定処理を示すフローチャートである。
ユーザ４０は、スマートフォン１の体脂肪測定用のアプリケーションを起動し、測定処理を開始する。ユーザ４０はスマートフォン１をバスタブの中に置く。
【００７５】
ステップＳ２１において、コントローラ１０は、気圧センサ１８により計測される水圧値が、測定処理の開始時に比べて大きく変化したか否かを判定する。この水圧値の大きな変化は、スマートフォン１が、大気中からバスタブ３０の水中に置かれたことを示す。水圧値が大きく変化したか否かは、水圧値の変化率に基づいて判定される。例えば、測定処理の開始時に比べて±１０％以上変化した場合にＹＥＳ判定する等、判定基準は適宜設定可能である。この判定がＹＥＳの場合、処理はステップＳ２２に移り、判定がＮＯの場合、ステップＳ２１が繰り返される。
【００７６】
水圧値の大きな変化を判定した後に、ステップＳ２２において、コントローラ１０は、気圧センサ１８により計測される水圧値が安定したか否かを判定する。この水圧値の安定は、水面が安定し、測定の準備を整ったことを示す。水圧値が安定したか否かは、水圧値の変化率に基づいて判定される。水圧値の変化率のしきい値は、例えば「５秒間で±２％以内」等、適宜設定可能である。この判定がＹＥＳの場合、処理はステップＳ２３に移り、判定がＮＯの場合、ステップＳ２２が繰り返される。
【００７７】
水圧値が安定したことを判定した後に、ステップＳ２３において、コントローラ１０は、入浴前の物理量として、水圧ｐａ及び水温ｔａの計測値を取得する。
【００７８】
計測値を取得した後に、ステップＳ２４において、コントローラ１０は、気圧センサ１８により計測される水圧値が、水圧Ｐａに比べて大きく変化したか否かを判定する。この水圧値の大きな変化は、ユーザ４０が入浴したことを示す。水圧値が大きく変化したか否かは、水圧値の変化率に基づいて判定される。例えば、水圧Ｐａに比べて±１０％以上変化した場合にＹＥＳ判定する等、判定基準は適宜設定可能である。この判定がＹＥＳの場合、処理はステップＳ２５に移り、判定がＮＯの場合、ステップＳ２４が繰り返される。
【００７９】
水圧値の大きな変化を判定した後、ステップＳ２５において、コントローラ１０は、気圧センサ１８により計測される水圧値が安定したか否かを判定する。この水圧値の安定は、ユーザ４０が息を吐き出して水面が安定し、測定の準備を整ったことを示す。水圧値が安定したか否かは、水圧値の変化率に基づいて判定される。水圧値の変化率のしきい値は、例えば「５秒間で±２％以内」等、適宜設定可能である。この判定がＹＥＳの場合、処理はステップＳ２６に移り、判定がＮＯの場合、ステップＳ２５が繰り返される。
【００８０】
測定の準備が整ったと判定した後、ステップＳ２６において、コントローラ１０は、入浴中の物理量として、水圧ｐｂ及び水温ｔｂの計測値を取得する。
【００８１】
ステップＳ２７〜Ｓ２９において、コントローラ１０は、第１実施形態と同様に、ユーザ４０の水面下の体積、水面下の体密度、及び水面下の体脂肪率を算出する。
【００８２】
本実施形態によれば、スマートフォン１は、ユーザ４０の入浴前及び入浴中のタイミングを自動で判定できる。したがって、操作による物理量（水圧）の変動が抑制されると共に、測定手順が簡便になる。
【００８３】
［第３実施形態］
本発明を実施するための第３実施形態を説明する。
【００８４】
図１２は、本実施形態に係る測定システム１００の構成を示すブロック図である。
測定システム１００は、計測装置としてのスマートフォン１ａと、ネットワークで接続された制御装置５０とを備える。
【００８５】
スマートフォン１ａは、体脂肪率の測定に先立って、キャリブレーションの結果データを、無線通信により、制御装置５０へ送信する。
【００８６】
スマートフォン１ａは、気圧センサ１８によって計測された入浴前及び入浴中の水圧値を、無線通信により、制御装置５０へ送信する。
制御装置５０は、スマートフォン１ａから水圧値を受信すると、第１実施形態又は第２実施形態と同様の測定処理により、ユーザ４０の体密度及び体脂肪率を算出し、スマートフォン１ａへ送信する。
【００８７】
本実施形態によれば、測定システム１００は、スマートフォン１ａの処理負荷を低減できる。また、制御装置５０のソフトウェア更新により、複数ユーザに対応可能である。
【００８８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、前述の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００８９】
本発明に係る電子機器又は計測装置の機能は、バスタブ３０が備えていてもよい。
また、計測される物理量は、水圧には限られず、例えば、バスタブ３０に設けられたセンサにより水位を直接計測してもよい。この場合、水位と水量との関係が予め保持され、水位変化に基づいて水面下の体積が算出される。
【００９０】
電子機器は、物理量から水面下の体積への変換ルール、水面下の体重等のデータを、外部機器から通信により取得してもよい。
【００９１】
前述の実施形態においては、キャリブレーションは、２点間を直線により近似したが、これには限られず、３点以上のサンプリング、又はバスタブ３０の形状に合わせた曲線による近似でもよい。
あるいは、水位と水量との関係等の設計データが公開されている場合、これらのデータを取得して用いてもよい。
【００９２】
図４に示したスマートフォン１の構成は一例であり、本発明の要旨を損なわない範囲において適宜変更してよい。
例えば、図４においてストレージ９が記憶することとしたプログラムの一部又は全部は、通信ユニット６による無線通信で他の装置からダウンロードされてもよい。また、図４においてストレージ９が記憶することとしたプログラムの一部又は全部は、ストレージ９に含まれる読み取り装置が読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。また、図４においてストレージ９が記憶することとしたプログラムの一部又は全部は、外部インタフェース１４に接続される読み取り装置が読み取り可能なＣＤ、ＤＶＤ、又はＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）等の記憶媒体に記憶されていてもよい。
また、図４に示した各プログラムは、複数のモジュールに分割されていてもよいし、他のプログラムと結合されていてもよい。
【００９３】
また、前述の実施形態では、電子機器及び計測装置の一例として、スマートフォンについて説明したが、電子機器及び計測装置は、スマートフォンに限定されない。例えば、電子機器及び計測装置は、モバイルフォン、携帯型パソコン、デジタルカメラ、メディアプレイヤ、電子書籍リーダ、ナビゲータ又はゲーム機等の携帯電子機器であってもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１、１ａ  スマートフォン（電子機器、計測装置）
２  タッチスクリーンディスプレイ
３  ボタン
６  通信ユニット
９  ストレージ
１０  コントローラ（制御部）
１８  気圧センサ（計測部）
３０  バスタブ
５０  制御装置
１００  測定システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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