(57)【要約】【課題】測定時の姿勢状態の安定を検出して測定を開始することで体重値やインピーダンスの誤差軽減を図った生体情報測定装置の提供を目的とする。【解決手段】人体載置部２上の足電極１で両足間のインピーダンスを計測し、所定インピーダンス内の場合に測定シーケンスを開始する。【選択図】　図３
2004129779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の両足のかかととつま先のそれぞれに接触する４つ電極を分離して配設した足部電極と、前記足部電極を備え測定時に被測定者が乗り体重計測を行う人体載置部と、被測定者の片手に接触する分離された２つの電極からなる手部電極と、前記手部電極を備え測定時に被測定者が手で把持する把持部と、所定の測定部位間のインピーダンスを所謂４端子法にて測定するインピーダンス測定手段と、被測定者の身体的特徴をあらわす被測定者情報を入力する入力手段と、測定されたインピーダンスと被測定者情報から被測定者の生体に関する情報を計算する計算手段と、前記計算手段による計算結果を表示する報知手段と、前記把持部と前記人体載置部を電気的に接続するためのケーブルと、前記人体載置部に設け前記把持部及び／又は前記ケーブルを収納する収納部と、つま先に接触する足部電極同士とかかとに接触する足部電極同士をそれぞれ短絡または開放する切替手段の有無により、前記切替手段が有りの場合は、測定開始時に前記インピーダンス測定手段における測定部位を両足間として測定したインピーダンスが所定のインピーダンス範囲であることを検出した後に、前記人体載置部で体重を測定し、前記インピーダンス測定手段における測定部位を手−両足間としてインピーダンスを測定し、切替手段が無しの場合は、測定開始時に、人体載置部での体重を測定した後、インピーダンス測定手段にて手−両足間のインピーダンスを測定する制御部からなる生体情報測定装置。
【請求項２】
被測定者の両足のかかととつま先のそれぞれに接触する４つ電極を分離して配設した足部電極と、前記足部電極を備え測定時に被測定者が乗り体重計測を行う人体載置部と、被測定者の片手に接触する分離された２つの電極からなる手部電極と、前記手部電極を備え測定時に被測定者が手で把持する把持部と、所定の測定部位間のインピーダンスを所謂４端子法にて測定するインピーダンス測定手段と、被測定者の身体的特徴をあらわす被測定者情報を入力する入力手段と、測定されたインピーダンスと被測定者情報から被測定者の生体に関する情報を計算する計算手段と、前記計算手段による計算結果を表示する報知手段と、前記入力手段と、前記報知手段と、前記把持部を一体に構成した手元操作部と、前記人体載置部と前記手元操作部を電気的に接続するためのケーブルと、前記人体載置部に設け、手元操作部を蓋としてケーブルを収納する凹部と、つま先に接触する足部電極同士とかかとに接触する足部電極同士をそれぞれ短絡または開放する切替手段の有無により、前記切替手段が有りの場合は、測定開始時に前記インピーダンス測定手段における測定部位を両足間として測定したインピーダンスが所定のインピーダンス範囲であることを検出した後に、前記人体載置部で体重を測定し、前記インピーダンス測定手段における測定部位を手−両足間としてインピーダンスを測定し、切替手段が無しの場合は、測定開始時に、人体載置部での体重を測定した後、インピーダンス測定手段にて手−両足間のインピーダンスを測定する制御部からなる生体情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は身体インピーダンスに基づき、生体に関する情報を算出する生体情報測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の生体情報測定装置は、図８に示した従来の生体測定装置のように（例えば、特許文献１参照）本体２２の両手で把持できる把持部４に手用の電極３を有し、ケーブル２３で接続された、フット電極部２１に電極１を有し、被測定者は身長、体重、性別の被測定者情報をキー群５で入力した後、両手で本体２２を把持し、フット電極部２１に乗って決められた姿勢を取って測定すれば、把持部４及びフット電極部２１に備えられた電極１及び３が手のひら及び足の裏に接触することによって手足間のインピーダンスを測定し、インピーダンスと、入力された被測定者情報に基づいて計算により生体に関する情報を得ることができるようになっていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−５９７４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の生体情報測定装置では、被測定者情報の一つである体重を測定の度に入力する必要があり使い勝手に課題があった。
【０００５】
また、最近では、体重計と一体になった生体情報測定装置も多く市販されているが、体重を測定する載置部のコンパクト化にともない、立位での測定の際、被験者の姿勢が安定し難く、体重測定の誤差がでやすいという課題があった。
【０００６】
また、装置本体とフット電極部を接続するケーブルは装置を使用しないときには別途まとめる等しないとバラバラになり、未使用状態で見苦しくなる場合があった。
【０００７】
また、常にケーブルが暴露状態にあるため、使用期間が長くなるにつれ、汚れが発生した際においては、装置本体は簡単に拭くことができても、一般的に柔軟性のあるケーブルの汚れを除去するのが非常に面倒な作業となっていた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、測定時の姿勢状態の安定を検出して測定を開始することで体重値やインピーダンス測定の誤差を軽減するとともに、未使用時にケーブルを人体載置部に収納することで、装置未使用時における見映えの向上を図った生体情報測定装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の生体情報測定装置は、被測定者の両足のかかととつま先のそれぞれに接触する４つ電極を分離して配設した足部電極と、前記足部電極を備え測定時に被測定者が乗り体重計測を行う人体載置部と、被測定者の片手に接触する分離された２つの電極からなる手部電極と、前記手部電極を備え測定時に被測定者が手で把持する把持部と、所定の測定部位間のインピーダンスを所謂４端子法にて測定するインピーダンス測定手段と、被測定者の身体的特徴をあらわす被測定者情報を入力する入力手段と、測定されたインピーダンスと被測定者情報から被測定者の生体に関する情報を計算する計算手段と、前記計算手段による計算結果を表示する報知手段と、前記把持部と前記人体載置部を電気的に接続するためのケーブルと、前記人体載置部に設け前記把持部及び／又は前記ケーブルを収納する収納部と、つま先に接触する足部電極同士とかかとに接触する足部電極同士をそれぞれ短絡または開放する切替手段の有無により、前記切替手段が有りの場合は、測定開始時に前記インピーダンス測定手段における測定部位を両足間として測定したインピーダンスが所定のインピーダンス範囲であることを検出した後に、前記人体載置部で体重を測定し、前記インピーダンス測定手段における測定部位を手−両足間としてインピーダンスを測定し、切替手段が無しの場合は、測定開始時に、人体載置部での体重を測定した後、インピーダンス測定手段にて手−両足間のインピーダンスを測定する制御部を有するものである。
【００１０】
これによって、両足のインピーダンスを測定し、所定範囲に入った後、体重ならびに手−両足間のインピーダンス測定を開始することで載置部上の電極に両足がしっかり接触している、すなわち被験者の測定姿勢が安定していることが確認できた後の測定となるため、測定時の被験者の姿勢のぐらつきや不安定な場所に立った時に発生しやすい姿勢による測定誤差を軽減するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、被測定者の両足のかかととつま先のそれぞれに接触する４つ電極を分離して配設した足部電極と、前記足部電極を備え測定時に被測定者が乗り体重計測を行う人体載置部と、被測定者の片手に接触する分離された２つの電極からなる手部電極と、前記手部電極を備え測定時に被測定者が手で把持する把持部と、所定の測定部位間のインピーダンスを所謂４端子法にて測定するインピーダンス測定手段と、被測定者の身体的特徴をあらわす被測定者情報を入力する入力手段と、測定されたインピーダンスと被測定者情報から被測定者の生体に関する情報を計算する計算手段と、前記計算手段による計算結果を表示する報知手段と、前記把持部と前記人体載置部を電気的に接続するためのケーブルと、前記人体載置部に設け前記把持部及び／又は前記ケーブルを収納する収納部と、つま先に接触する足部電極同士とかかとに接触する足部電極同士をそれぞれ短絡または開放する切替手段の有無により、前記切替手段が有りの場合は、測定開始時に前記インピーダンス測定手段における測定部位を両足間として測定したインピーダンスが所定のインピーダンス範囲であることを検出した後に、前記人体載置部で体重を測定し、前記インピーダンス測定手段における測定部位を手−両足間としてインピーダンスを測定し、切替手段が無しの場合は、測定開始時に、人体載置部での体重を測定した後、インピーダンス測定手段にて手−両足間のインピーダンスを測定する制御部を有することにより、両足のインピーダンスを測定し、所定範囲に入った後、体重ならびに手−両足間のインピーダンス測定を開始することで載置部上の電極に両足がしっかり接触している、すなわち被験者の測定姿勢が安定していることが確認できた後の測定となるため、測定時の被験者の姿勢のぐらつきや不安定な場所に立った時に発生しやすい姿勢による測定誤差を軽減することができる。
【００１２】
さらに、切替手段無しの場合は、測定開始後、両足間のインピーダンス測定を行わずに、人体載置部での体重測定後、インピーダンス測定手段にて手−両足間のインピーダンスを測定する制御部とすることにより、装置における載置部が大きく被験者が安定して乗りやすい構造の場合は、姿勢による測定誤差の可能性が少なく切替手段の必要性が低いため、装置から切替手段の回路を外してコストメリットを生み出すことができ、切替手段の有無で制御回路のほとんどを共用化することができるので、２種類の生体情報測定装置を同じ制御回路で実現でき量産メリットの向上を図ることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、特に請求項１記載の入力手段と、報知手段と、把持部を一体に構成した手元操作部と人体載置部を電気的に接続するためのケーブルで接続し、ケーブルを収納する凹部を人体載置部に設け、さらに、手元操作部をこの凹部の蓋とする構成としたことにより、生体情報の算出に必要な身長や性別、体重等の個人データ入力や機器の操作を見やすい手元で行えるとともに、装置未使用時の把持部と人体載置部を接続するケーブルを凹部に収納し、手元操作部を、凹部の蓋として人体載置部に一体的に収納することにより、ケーブル収納後に、手元操作部が収納部の蓋代わりとなり、収納時はケーブル自体が見えなくなるため装置全体としての見栄えが良く、また、ほこり等が凹部に入り込み難いためケーブルが汚れ難く清掃等の手間を軽減することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
説明を具体的にするために、本実施例では、生体情報を体脂肪率として説明しているが、生体インピーダンスと、被測定者の身体的特徴をあらわす被測定者情報から算出される生体情報を測定算出するものであれば、例えば、骨密度の測定装置であっても、筋肉の量や、筋肉の疲労度を測定するものであっても本発明の主旨を逸脱するものではない。
【００１６】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における生体情報測定装置の外観図である。
【００１７】
本実施例の生体情報測定装置は人体載置部２を装置本体外殻としており、ここに足部電極１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄがそれぞれ分離して取り付けられている。人体載置部２には、被測定者情報を入力するための入力手段としての設定キー群５、報知手段として液晶表示器６が備えられ、足部電極との間で人体インピーダンスを測定するための手部電極３ａ、３ｂを配設した把持部４がケーブル７で接続されている。８ａは人体載置部２に設けた収納部で、把持部４或いはケーブル７を単独又は同時に収納できる容積を有するものである。
【００１８】
図２に示すように被測定者１０は測定時、把持部４を握って人体載置部２の上に素足で乗る。このとき手部電極３ａ、３ｂは被測定者１０の手のひらに、足部電極１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは被測定者１０の足の裏のつま先およびかかとにそれぞれ接触する。なお、以降説明を簡略化するために足部電極１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを総称して足部電極１とし、手部電極３ａ、３ｂを総称して手部電極３と称する。
【００１９】
図３は、人体載置部２内部のブロック図で、図３を用いて測定時のシーケンスを説明する。
【００２０】
まず、測定開始時、制御部（マイクロコンピュータ）１１は、切替手段１２から切替手段１２有りの信号を受け取り切替手段１２に信号を送り、ＳＷ３、ＳＷ４を開放し、ＳＷ１、ＳＷ２をＦ側に接続し、インピーダンス測定手段９を用い、所謂４端子法で両足間のインピーダンスを測定する。
【００２１】
ここで測定したインピーダンスが所定範囲にある、つまり被験者１０が人体載置部２上の足部電極１にしっかり接触していることを確認後、人体載置部２上の被験者の体重を測定し、その後ＳＷ３、ＳＷ４を短絡し、ＳＷ１、ＳＷ２をＨ側に接続しインピーダンス測定手段９を用い、所謂４端子法で手−両足間のインピーダンスを測定する。
【００２２】
インピーダンス測定手段９は、定電流電源部９ａに接続された電極間に定電流を流し、人体抵抗電位検出部９ｂに接続された電極間の電圧を測定することによって、インピーダンスを測定できるよう構成されている。本実施例では、５０ｋＨｚ、５００μＡ程度の人体が感じることのない微弱な電流を使用している。測定したインピーダンスは制御部の機能も有した計算手段としてのマイクロコンピュータ１１に入力される。マイクロコンピュータ１１には先に説明したキー群５と液晶表示器６が接続されている。
【００２３】
測定された被測定者１０の手足間のインピーダンスがマイクロコンピュータ１１に入力されると、マイクロコンピュータ１１はプログラムによりインピーダンスと被測定者情報から体脂肪率を計算し、結果を液晶表示器６に出力する。体脂肪率を求める式は各種のものが知られているが、本実施例では、体密度より求めるＢｒｏｚｅｃの式（Ｂｒｏｚｅｃらの報告書Ｊ．Ｂｒｏｚｅｃ、Ｆ．Ｇｒａｎｄｅ、Ｊ．Ｔ．Ａｎｄｅｒｓｏｎａｎｄ　Ａ．Ｋｅｙ；”Ａｎ　ＮＹ　Ａｃ　ａｄ．ｓｃｉ１１０（１９６３）１１３−４０）を用いている。この式はたとえば男性の場合
体密度＝１．１５５４−．０８４１×体重×インピーダンス／身長２
体脂肪率（％）＝（４．９５／体密度−４．５）×１００
から求められる。なお、この式は男性の場合の式であるが、女性の場合も各部の係数を変えることにより適用できるので、被測定者情報に含まれる性別を元に式を切り換える。また、体脂肪率を求める式はこの他にも多くの式が報告されているが、インピーダンスから体脂肪率を求める式であれば、どのような式を用いて、本発明の趣旨を逸脱するものではない。
【００２４】
なお、本実施例においては、インピーダンスより求めた体脂肪率をそのまま表示しているが、体脂肪率から求められる、体脂肪重量、徐脂肪重量、徐脂肪率等で表示を行ってもよい。また、入力手段としてアップダウンスイッチと入力スイッチの組み合わせによるキー群５を用いているが、目的とする被測定者情報を入力できる方法であれば、たとえば１０キーによる入力手段やロータリーエンコーダー等を用いた回転式の入力手段等であっても本発明の範囲を逸脱するものではない。
【００２５】
また、報知手段として液晶表示器を用いているが、その他の報知手段、たとえば発光ダイオードを使用したものや、音声で報知するものも範囲に含まれる。また、定電流は人体に感じない範囲であれば、その周波数、電流の大小は任意に変えることができる。また、把持部は片手にもてる円筒形のものを使用しているが、その形状に制限はなく、握りやすく、手部電極が手に確実に接触できるものであれば、形状は任意である。
【００２６】
上記方法で体脂肪率を測定した後に、被測定者１０は測定に使用した把持部４と人体載置部間を電気的に接続したケーブル７を人体載置部２に設けた収納部８ａに押し込む、あるいは、ケーブル７を折り束ねて収納部８ａに挿入することにより、装置全体の収納状態が整然となり、非測定状態において装置が乱雑に見えて不快な思いをすることがないものとなる。
【００２７】
なお、本実施例では、収納部８ａを人体載置部２に設けているが、人体載置部２に別部品として取りつける構成でもよい。また、収納部８ａを凹部形状としているが把持部或いはケーブルを収納できる形状であれば、これに限定されるものではない。
【００２８】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２の生体情報測定装置の手元操作部の外観図、図５は使用時の説明図である。実施例１と異なる点は報知手段としての液晶表示器６と、入力手段としてのキー群５と把持部４を一体的に設けて手元操作部１３を構成している点である。これは、実施例１における把持部４に液晶表示器６、入力手段としてのキー群５一体化させた手元操作部１３をケーブル７で人体載置部２に接続し、さらに、使い勝手を向上させたものである。図５に示すように、片手で把持部４を保持し、必要であれば、図５に示すよりも目に近づけて読むことができる。本実施例によると、読みとるためにかがむ必要がなく、測定結果の読み誤りなどが発生せず、正確な測定結果を知ることができる。
【００２９】
なお、本実施例における手元操作部１３では報知手段である液晶表示器６の下に入力手段であるキー群５が配置されているが、手元操作部１３に一体的に備えていれば配置等場所は限定されない。上記方法で体脂肪率を測定した後に、被測定者１０は測定に使用した手元操作部１３と人体載置部間を電気的に接続したケーブル７を人体載置部２に設けた凹部８ｂに押し込む、あるいは、ケーブル７を折り束ねて凹部８ｂに挿入することにより、装置全体の収納状態が整然とすることとなり、非測定状態において装置が乱雑に見えて不快な思いをすることがないものとなる。
【００３０】
図６は手元操作部１３を人体載置部２に収納した時の外観図である。図に示すように、収納時に、手元操作部１３が人体載置部２に設けた凹部８ｂの開口部全面を覆う蓋と兼用となる点である。この構成により、図５のように体脂肪率測定した後にケーブル７を人体載置部２に設けた凹部８ｂに押し込む、あるいは、ケーブル７を折り束ねて凹部８ｂに挿入した後に、手元操作部１３を凹部８ｂの開口部分に合わせて収納すれば、凹部８ｂの中で仮にケーブル７が押し込んで収納したために乱雑に見える場合においても、ケーブル７を含め凹部８ｂの全体が、蓋替わりとなる手元操作部１２に隠されて、見えなくなり実施例１よりも更に装置全体の収納状態が整然と見え、見栄えの良い物となる。
【００３１】
（実施例３）
図７は、本発明実施例１の生体情報測定装置において切替手段１２が無い場合の人体載置部２内部のブロック図である。人体載置部２が大きく被測定者１０が十分に安定して乗ることができるような形状が取れる装置の場合は、姿勢の安定を確認する必要性が低いため、切替手段１２を除いて装置を構成することで、切替手段１２有りに比べ、装置全体のコストダウンが図れる。
【００３２】
またこの時、制御部であるマイクロコンピュータ１１の測定シーケンスを切替手段有り時と無し時で切り替えることにより、制御回路のほとんどを共用化することができ量産メリットの向上を果たすことができる。
【００３３】
以下その場合の動作について説明を行う。
【００３４】
測定開始時、マイクロコンピュータ１１は、測定開始後、まず、人体載置部２上の被験者の体重を測定した後、インピーダンス測定手段９を用い、所謂４端子法で手−両足間のインピーダンスを測定する。測定したインピーダンスの処理については実施例１と同様のため説明を省略する。
【００３５】
このように、測定シーケンスを切替手段有り時と無し時で切り替えることにより、制御回路のほとんどを共用化することができ、例えば同じマイクロコンピュータで違う機種を生産できる等、量産メリットの向上を果たすことができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１、２に記載の本発明によれば、被測定者の安定した測定姿勢確認後計測動作に入るため、体重や人体インピーダンスのばらつき軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における生体情報測定装置の外観図
【図２】本発明の実施例１における測定時の説明図
【図３】本発明の実施例１における生体情報測定装置のブロック図
【図４】本発明の実施例２における生体情報測定装置の把持部の外観図
【図５】本発明の実施例２における生体情報測定装置使用時の説明図
【図６】本発明の実施例２における生体情報測定装置の収納時の外観図
【図７】本発明の実施例３における生体情報測定装置のブロック図
【図８】従来の生体情報測定装置の外観図
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ　足部電極
２　人体載置部
３、３ａ、３ｂ　手部電極
４　把持部
５　キー群（入力手段）
６　液晶表示器（報知手段）
７　ケーブル
８ａ　収納部
８ｂ　凹部
９　インピーダンス測定手段
１０　被測定者
１１　マイクロコンピュータ（制御部、計算手段）
１２　切替手段
１３　手元操作部
【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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