(57)【要約】【課題】肥満を抑制する効果のある足裏マッサージと、肥満のバロメータである体重と体脂肪の測定を一台の装置で行えるようにする。【解決手段】コントロールボックス１にコネクタＣとケーブル２を介して体重測定台３を接続する。　コントロールボックス１は、パルス電源１１と人体インピーダンス測定回路１２を内蔵し、正面に操作パネルＰを設け、絶縁性のケースの左右両側に給電側電極Ｈ１と検出側電極Ｈ２を間隙を設けて装着し、これらの給電側電極Ｈ１、Ｈ１と検出側電極Ｈ２、Ｈ２で４端子電極を構成する。　体重測定台３は、上面に体重測定値の表示部Ｄと左右一対の電極足マットＦ、Ｆを配備する。　電極足マットＦ、Ｆは、４つの電極ブロックＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４に分割し、各電極ブロックＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の表面には複数の押圧電極子ａを配列する。【選択図】　　　図１　
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　体重測定台に配列した左右の足裏のツボに対応するツボ電極と、
　これらのツボ電極に接続するパルス電源と、
　左右の手に導電接触すべき４端子電極を取り付けると共に、少なくともパルス電流を流す足裏の部位と流し方、人体インピーダンス測定の開始の指定を行う操作パネルを設けたコントロールボックスと、
　前記４端子電極を介して人体インピーダンスを測定する人体インピーダンス測定手段と、
　体重測定台により測定した体重測定値を電気信号に変換して出力する体重測定値出力手段と、
　性別・年齢・身長を入力するデータ入力手段と、
　これらの人体インピーダンス、体重測定値および入力データに基づいて体脂肪率を算出する体脂肪率算出手段と、
　算出した体脂肪率を表示する表示手段と、
を備えて成る体脂肪測定装置。
【請求項２】
　前記ツボ電極に足裏のツボを押圧すべきツボ押し突起を設けてなる請求項１記載の体脂肪測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、体重計と体重測定台に左右の足裏のツボに対応するツボ電極を配列して足裏マッサージを行う機能を付加した体脂肪測定装置に関する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
　肥満の原因は、主に血液中のコレステロールや老廃物の増加により、血行を妨げ、体内に脂肪分を貯め込むことにある。
　足は第二の心臓といわれるように、血液の循環に大切な役割を果たしている。
　足は心臓から遠く、体の最も低い位置にあるので、血行が滞りやすい。
　このため足裏のツボにパルス電流を流してマッサージすると、足の末端の筋肉を刺激して血液の流れをよくし、心臓の血液を送り出す作用を活発にし、全身の血液循環をスムーズにして心臓の負担を軽くすると共に、足裏のツボに関連する内臓や器官のリンパ液や血液の流れを促進して新陳代謝を活発にし、余分な体脂肪を除去する働きがある。
　また、足裏の指のつけね下部の湧泉とよばれるツボや、かかと上部の失眠とよばれるツボをマッサージすると、脳下垂体や副腎を刺激して働きを活発にし、肥満を抑制する。
【０００３】
　一方、体重は体重計によって手軽に知ることができる肥満のバロメータであり、日常的に測定してその変化を把握し、適宜適切な対応策を講じることにより肥満を予防することができる。
　また、体重が重いことは必ずしも体脂肪が多いとは限らないので、体重のみを評価して肥満を判定することはできない。
　このため、多くの成人病と深い関わりがある肥満を判定するには、体重だけでなく体重に占める脂肪量の割合である体脂肪率を指標とする必要がある。
【０００４】
　そこで本発明は、体重計に足裏マッサージ機能と体脂肪測定機能を付加することにより、足裏のツボを刺激して新陳代謝を活発にし、余分な体脂肪を除去し、肥満を抑制する効果のある足裏マッサージと、肥満のバロメータである体重と体脂肪を同時に測定し、体重だけでは不十分な肥満の判定をより確実に行う体脂肪測定を一台の装置で行えるようにすることを目的になされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　かかる目的を達成するために、本発明は以下のように構成した。
【０００６】
　すなわち、請求項１の発明は、体重測定台に配列した左右の足裏のツボに対応するツボ電極と、
　これらのツボ電極に接続するパルス電源と、
　左右の手に導電接触すべき４端子電極を取り付けると共に、少なくともパルス電流を流す足裏の部位と流し方、人体インピーダンス測定の開始の指定を行う操作パネルを設けたコントロールボックスと、
　前記４端子電極を介して人体インピーダンスを測定する人体インピーダンス測定手段と、
　体重測定台により測定した体重測定値を電気信号に変換して出力する体重測定値出力手段と、
　性別・年齢・身長を入力するデータ入力手段と、
　これらの人体インピーダンス、体重測定値および入力データに基づいて体脂肪率を算出する体脂肪率算出手段と、
　算出した体脂肪率を表示する表示手段と、
を備えて成る体脂肪測定装置である。
　請求項２の発明は、前記ツボ電極に足裏のツボを押圧すべきツボ押し突起を設けてなる請求項１記載の体脂肪測定装置である。
【発明の効果】
【０００７】
　本発明の体脂肪測定装置は、体重測定台に配列した左右の足裏のツボに対応するツボ電極と、これらのツボ電極に接続するパルス電源を備えて左右の足裏のツボを電気的に刺激する。
　従って、本発明によれば、肥満のバロメータである体重の測定と、肥満を抑制する効果のある足裏マッサージとパルストリートメントを一台の装置で行えるので、単なる体重計や足裏マッサージ器に比べて利便性が大幅に向上する。
　また、体重計だけの場合、使用頻度が少ないので置いておくと無駄なスペースを取るが、ふだんは足裏マッサージ器として使用できるので、利用率が高まり邪魔にならなくなる。
【０００８】
　また、本発明の体脂肪測定装置は、左右の手に導電接触すべき４端子電極を取り付けたコントロールボックスと、この４端子電極を介して人体インピーダンスを測定する人体インピーダンス測定手段と、体重測定台により測定した体重測定値を電気信号に変換して出力する体重測定値出力手段と、性別・年齢・身長を入力するデータ入力手段と、これらの人体インピーダンス、体重測定値および入力データに基づいて体脂肪率を算出する体脂肪率算出手段と、算出した体脂肪率を表示する表示手段を備える。
　従って、本発明によれば、体脂肪率を指標として体重だけでは不十分な肥満の判定をより確実に行えるようになる。
【０００９】
　さらに、本発明の体脂肪測定装置は、ツボ電極に足裏のツボを押圧する突起を設ける。
　従って、本発明によれば、ツボ電極が足裏のツボを押圧して密着するので導電性を高めると共に、物理的に足裏のツボを刺激するので、マッサージ効果をより一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
　以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
　図１に、本発明を実施した体脂肪測定装置の構成図を示す。
　体脂肪測定装置は、コントロールボックス１にコネクタＣとケーブル２を介して体重測定台３と皮膚電極４を接続する。
　コントロールボックス１は、後述するパルス電源１１と人体インピーダンス測定回路１２を内蔵し、正面に操作パネルＰを設け、絶縁性のケースの左右両側に給電側電極Ｈ１と検出側電極Ｈ２を間隙を設けて装着し、これらの給電側電極Ｈ１、Ｈ１と検出側電極Ｈ２、Ｈ２で４端子電極を構成する。
【００１２】
　給電側電極Ｈ１、Ｈ１と検出側電極Ｈ２、Ｈ２は、表面をハードクロムメッキなどで被覆し、図示しない内部においてケーブル２の始端を給電側電極Ｈ１、Ｈ１と検出側電極Ｈ２、Ｈ２にハンダ付けなどで接続する。
　ケーブル２の終端は、人体インピーダンス測定回路１２に接続するコネクタＣに連結する。
【００１３】
　操作パネルＰは、パルス電流を流す足裏の部位と流し方、パルス電流の種類、あるいは人体インピーダンス測定の開始などを指定し、また、パルス電流の強さを調節する。
【００１４】
　足裏の部位には、指先から足首に向けて身体の頭部、胸部、腹部、腰部に対応する反射帯を示す部位があり、パルス電流の流し方には、全体、あるいは頭部、胸部、腹部、腰部の個別、あるいは頭部から腰部まで順番などの種類がある。
　また、パルス電流の強さには、弱い方から順にさする、ほぐす、おす、たたく、もむなどの感覚的なレベルがある。
【００１５】
　パルス電流の種類には、５〜１０Ｈｚの低い周波数のパルスで足裏の深部を刺激し、筋肉を運動させて血液の循環を促し、足裏を揉みほぐす効果のあるトーニングと、２０〜１００Ｈｚの高い周波数のパルスで足裏の表部を刺激し、上層部の筋肉を運動させてリンパ液の流れを助長し、浮腫などを取り除く効果のあるドレナージュがある。
【００１６】
　体重測定台３は、上面に体重測定値の表示部Ｄと左右一対の電極足マットＦ、Ｆを配備する。
　電極足マットＦ、Ｆは、４つの電極ブロックＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４に分割し、各電極ブロックＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の表面には複数の押圧電極子ａを突起させてマトリックス状に配列する。
　そして、電極足マットＦ、Ｆのかかと後方にはストッパＳを突設する。
【００１７】
　電極ブロックＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４は、上から順に足裏の反射帯の頭部、胸部、腹部、腰部に対応する。
【００１８】
　図２に、押圧電極子の断面図を示す。
　押圧電極子ａは、足裏の凹凸に合わせて高さを違えて配列し、例えば、土踏まずの部分の高さを２０ｍｍ、土踏まずの周辺や指のつけね部分を１５ｍｍ、それ以外の部分を１０ｍｍ程度に設定する。
【００１９】
　押圧電極子ａは、ステンレス鋼板、あるいは硬質のアルミ、ジュラルミン、薄銅板などの金属あるいはプラスチックなどで形成した突起部材に、ハードクロムメッキなどの表面処理を施し、コネクタＣを介して後述するパルス電源１１に接続する。
【００２０】
　電極足マットＦ、Ｆは、表面を平坦にしてシート状の柔軟なウレタン樹脂の表面に導電性のカーボンインクをコーティングして形成したり、あるいは、柔軟な絶縁性の帯状シートの表面にアルミ泊を接着したものや、導電性のゴムやシリコンで形成してもよい。
【００２１】
　皮膚電極４は、柔軟な帯状のウレタン樹脂の表面に導電性のカーボンインクをコーティングして形成し、ふくらはぎやふとももに巻き付けて面ファスナを取り付けた装着ベルト４１で固定する。
　皮膚電極４は、柔軟な絶縁性の帯状シートの表面にアルミ泊を接着したものや、導電性のゴムやシリコン（ゴムやシリコンに金属粉末を混入したもの）で形成してもよい。
【００２２】
　装着ベルト４１の外側には、皮膚電極４に導通する図示しない導電ホックを取り付け、この導電ホックを介してケーブル２の始端を皮膚電極４に接続する。
　ケーブル２の終端は、パルス電源１１に接続するコネクタＣに連結する。
【００２３】
　図３に、パルス電源のブロック図を示す。
　パルス電源１１は、操作パネルＰで指定したパルス電流の種類をＣＰＵ１４によってメモリ１５から読み出し、このパルス電流の種類に基づいて基準クロック発生器１１４のクロックパルスを分周したデジタルトリガ信号をＩ／Ｏインタフェース１６とＤ／Ａ変換器１１６を介してパルス発生器１１７に入力し、所定の幅と周波数の電圧パルスを生成してトランスＴ１の一次側に供給する。
【００２４】
　トランスＴ１と並列にトランスＴ２を接続し、トランスＴ２に電流検出回路１１８を接続して電流値を測定し、過電流が流れていないかどうかを監視する。
　電流検出回路１１８が検出した検出電流は、Ａ／Ｄ変換器１１９とＩ／０インタフェース１６を介してＣＰＵ１４に入力し、電流値が基準をオーバーしているときは、電流保護回路１１１０によって遮断スイッチ１１１１を作動して回路を遮断する。
【００２５】
　トランスＴ１、Ｔ２の二次側にそれぞれスイッチング回路１１１２Ａ、１１１２Ｂの一端を接続し、スイッチング回路１１１２Ａ、１１１２Ｂの他端を共通にしてコネクタＣを介して左右一対の電極ブロックＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４と皮膚電極４を分岐接続する。
　スイッチング回路１１１２Ａ、１１１２Ｂはフォトカプラ接続のスイッチング回路で、対応する切換ユニット１１１３Ａ、１１１３Ｂの出力信号によって任意のフォトカプラを通電してスイッチングを行う。
　これにより、電極ブロックＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４と皮膚電極４を任意に組合せた電極間にパルス発生器１１７が生成したパルス電流を供給する。
【００２６】
　図４に、本発明を実施した体脂肪測定手段のブロック図を示す。
　体脂肪測定手段Ａは、コントロールボックス１に設けた給電側電極Ｈ１、Ｈ１と検出側電極Ｈ２、Ｈ２を介して人体インピーダンスを測定する人体インピーダンス測定回路１２と、体重測定台により測定した体重測定値を電気信号に変換して出力する体重測定値出力手段Ａ１と、操作パネルＰを介して性別、年齢、身長を入力するデータ入力手段Ａ２と、これらの人体インピーダンス、体重測定値および入力データに基づいて体脂肪率を算出する体脂肪率算出手段Ａ３と、操作パネルＰのＬＣＤに算出した体脂肪率を表示する表示手段Ａ４で構成する。
【００２７】
　体重に占める体脂肪量の割合を体脂肪率といい、体重は運動生理学的には体脂肪量と除脂肪体重に二分される。
【００２８】
　除脂肪組織は筋肉や骨で構成され、その多くは水分で、その他に固形成分と無機質からなる。
　体脂肪率を求めるには、脂肪組織と除脂肪組織の密度が異なることを利用して身体全体の密度から脂肪組織の割合を求める。
【００２９】
　身体全体の密度を求める測定方法の一つにインピーダンス法がある。
　これは、人体インピーダンス測定装置を用いて身体に微弱な高周波電流が流れるときの抵抗値を読み取るもので、除脂肪組織の大部分は電解質を含む体水分なので、電流の通りやすさから除脂肪体重を推計する。
【００３０】
　測定はいわゆる４端子法によるもので、それぞれ独立した４個の電極を測定すべき人体の皮膚表面に所定の間隔を保って導電接触させる。
　２個の電極には、所定の電圧（５０ｋＨｚの正弦波交流電圧）を印加し、残りの２個の電極から検出電圧を取り出して人体インピーダンスを計算する。
　これにより、体脂肪を除いた除脂肪体重は身長の二乗を人体インピーダンスで割った量に比例することから除脂肪体重を求める。
【００３１】
　図５に、人体インピーダンス測定回路１２のブロック図を示す。
　測定回路１２は、発振器１２１が生成する５０ｋＨｚの正弦波交流電圧を駆動回路１２２、トランスＴ１、切換スイッチ１２３Ａを介して給電側電極Ｈ１、Ｈ１に供給する。
【００３２】
　人体インピーダンスの測定は、図６に示すように、コントロールボックス１の両端の給電側電極Ｈ１、Ｈ１と検出側電極Ｈ２、Ｈ２を手のひらに接触させて行う。この態勢で操作パネルＰの測定開始ボタンを押して給電側電極Ｈ１、Ｈ１に交流電圧を印加すると、両手を経由して検出側電極Ｈ２、Ｈ２に交流の電位差が生ずる。
【００３３】
　検出側電極Ｈ２、Ｈ２に生じた交流の電位差を切換スイッチ１２３Ａ、トランスＴ２、帯域フィルタ１２４、整流回路１２５、増幅器１２６を介して直流電圧に変換し、波形整形、レベル調整、オフセット調整した後、Ａ／Ｄ変換器１２７、Ｉ／Ｏインタフェース１６を介してＣＰＵ１４に入力する。
【００３４】
　測定回路１２を構成する要素の経時変化や温度特性による測定誤差を修正するため、人体インピーダンスを測定する前に、検出側回路の出力特性をあらかじめ校正する。
【００３５】
　すなわち、２つの変量である人体インピーダンスＺと検出側回路が検出する交流電圧Ｖの関係を回帰直線Ｚ＝ｋ・Ｖ＋Ｃ０　にあてはめる。
　そして、抵抗値が既知の２つのダミー抵抗Ｒ１、Ｒ２の両端に、人体インピーダンスＺを測定するときと同じ所定の交流電圧を印加し、ダミー抵抗Ｒ１、Ｒ２の両端に発生する交流電圧Ｖを検出して回帰直線の比例定数ｋと固定定数Ｃ０を求める。
【００３６】
　このため、ＣＰＵ１４から制御信号を出力してＩ／Ｏインタフェース１６、切換ユニット１２８、および切換制御回路１２９Ａを介して切換スイッチ１２３Ａを切換え、トランスＴ１の二次側とトランスＴ２の一次側との間に２つのダミー抵抗Ｒ１、Ｒ２を接続する。次に、ＣＰＵ１４から制御信号を出力してＩ／Ｏインタフェース１６、切換ユニット１２８、および切換制御回路１２９Ｂを介して切換スイッチ１２３Ｄを切換え、測定対象をダミー抵抗Ｒ１あるいはダミー抵抗Ｒ２に切換える。
【００３７】
　本発明を実施した体脂肪測定装置は以上のような構成で、体重の測定は、両足を体重測定台３の電極足マットＦ、Ｆに載せて行う。
　体脂肪の測定は、先に体重を測定した後、操作パネルＰを介して性別・年齢・身長を入力し、コントロールボックス１の両端を手のひらに持って操作パネルＰの測定開始ボタンを押して行う。
　足裏マッサージは、図７に示すように、左右のストッパＳ、Ｓにかかとがぴったり付くように電極足マットＦ、Ｆの上に両方の素足を置く。
　この状態で、コントロールボックス１の操作パネルＰを操作して電極足マットＦ、Ｆにパルス電流を流す。
　これにより、電極足マットＦ、Ｆの各電極ブロックＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４が身体の頭部、胸部、腹部、腰部に対応する足裏の反射帯を刺激してリラックスさせる。
【００３８】
　なお、前記実施形態では、皮膚電極４をコントロールボックス１に接続しているが、本発明はこれに限るものではなく、皮膚電極４は接続しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を実施した体脂肪測定装置の構成図である。
【図２】押圧電極子の断面図である。
【図３】パルス電源のブロック図である。
【図４】体脂肪測定手段のブロック図である。
【図５】人体インピーダンス測定回路のブロック図である。
【図６】人体インピーダンスの測定方法の説明図である。
【図７】足裏マッサージのマッサージ方法の説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
　　　　１　　　　コントロールボックス
　　　　１１　　　パルス電源
　　　　１１４　　基準クロック発生器
　　　　１１６　　Ｄ／Ａ変換器
　　　　１１７　　パルス発生器
　　　　１１８　　電流検出回路
　　　　１１９　　Ａ／Ｄ変換器
　　　　１１１０　電流保護回路
　　　　１１１１　遮断スイッチ
　　　　１１１２　スイッチング回路
　　　　１１１３　切換ユニット
　　　　１２　　　人体インピーダンス測定回路
　　　　１２１　　発振器
　　　　１２２　　駆動回路
　　　　１２３　　切換スイッチ
　　　　１２４　　帯域フィルタ
　　　　１２５　　整流回路
　　　　１２６　　増幅器
　　　　１２７　　Ａ／Ｄ変換器
　　　　１２８　　切換ユニット
　　　　１２９　　切換制御回路
　　　　１４　　　ＣＰＵ
　　　　１５　　　メモリ
　　　　１６　　　Ｉ／Ｏインタフェース
　　　　２　　　　ケーブル
　　　　３　　　　体重測定台
　　　　４　　　　皮膚電極
　　　　４１　　　装着ベルト
　　　　Ａ　　　　体脂肪測定手段
　　　　Ａ１　　　体重測定値取得手段
　　　　Ａ２　　　データ入力手段
　　　　Ａ３　　　体脂肪率算出手段
　　　　Ａ４　　　表示手段
　　　　Ｂ　　　　電極ベルト
　　　　Ｃ　　　　コネクタ
　　　　Ｆ　　　　電極足マット
　　　Ｆ１〜Ｆ４　電極ブロック
　　　　Ｈ１　　　給電側電極
　　　　Ｈ２　　　検出側電極
　　　　Ｐ　　　　操作パネル
　　　　Ｓ　　　　ストッパ
　　　Ｔ１〜Ｔ４　トランス
【図１】
2004089719.tif 000003
【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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