(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の給電電極と複数の検出電極とを備え、前記各給電電極を通じて生体に交流を流し、前記各検出電極から電圧を取り出して生体インピーダンスを測定し、この生体インピーダンスから体脂肪率を推定する体脂肪率測定器において、
左右の手のひらで測定器本体を包み込むようにして保持可能なように左右両側の側面が曲面にて形成された筐体を備え、
前記筐体の一方の前記曲面に一方の手のひらと同時接触可能な第１の給電電極および第１の検出電極が配設され、前記筐体の他方の前記曲面に他方の手のひらと同時接触可能な第２の給電電極および第２の検出電極が配設されてなり、
体脂肪率測定結果を表示する表示画面が正面に配置され、また、前記筐体は、前記正面及び各側面から見てそれぞれ楕円の輪郭を持ち、さらに、前記各電極は、前記筐体の左右両側の側面を構成する前記一方及び他方の曲面からそれぞれ突出させて設けられていると共に前記筐体を正面から見て左右対称に配設されている、
ことを特徴とする体脂肪率測定器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体インピーダンスにより体脂肪率を測定する体脂肪率測定器にかかり、特に携帯に便利な小型の体脂肪率測定器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
脂肪は電気を通しにくく筋肉や水分は電気を通しやすいという特質を利用し、生体の電気的インピーダンスから生体の体脂肪率を推定する体脂肪率測定器がある。この体脂肪率測定器には、たとえば、左右の手に電極対を各々接触させるハンディタイプのものや、左右の足のうらに電極対を各々接触させる体重計タイプのもの、さらには手、足、腹などの様々な部位に電極対を接触させることを可能にしたベルト電極タイプのものなどがある。
【０００３】
また、前記のハンディタイプの体脂肪率測定器にも様々なタイプがあり、たとえば、電極を手のひらで握るグリップタイプのものや、指先を電極に当てるフィンガータッチタイプのものなどがある。なかでも、フィンガータッチタイプの体脂肪率測定器は、電極サイズが小さくてすむので、コンパクトで安価な製品を提供することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図５に従来のフィンガータッチタイプの体脂肪率測定器の外観を示す。この体脂肪率測定器は４電極法を採用したものである。４電極法とは、２個の給電電極Ｈ1R、Ｈ1Lを通して生体にたとえば５０ｋＨｚの微弱な交流電流を流し、２個の検出電極Ｈ2R、Ｈ2Lから検出電圧を取り出す方式であり、皮膚と電極との間の接触抵抗による影響を除去して高精度なインピーダンス測定が可能な方式として知られている。
【０００５】
かかる従来のフィンガータッチタイプの体脂肪率測定器において、前記４つの電極Ｈ1R、Ｈ1L、Ｈ2R、Ｈ2Lは筐体４１の上下の左右両端部に配置されている。体脂肪率測定を行う場合は、測定開始ボタンを押した後、たとえば左手の親指と人差し指で左側上下の２電極Ｈ1R、Ｈ2Rを摘まみ、右側上下の２電極Ｈ1L、Ｈ2Lについても同様に右手の親指と人差し指でこれらを摘まめばよい。
【０００６】
ところで、このようなフィンガータッチタイプの体脂肪率測定器では、指と電極面との位置ずれ（電極Ｈ1Lの部位）によって電極接触面積が変動し、その分電極インピーダンスが変化してしまうことによって、測定回ごとの生体インピーダンスの測定結果にバラツキが生じてしまうという問題があった。また、指先の角質層の厚みは人それぞれであり、この角質層の厚みの違いによっても生体インピーダンスの測定にバラツキが生じていた。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためのもので、測定精度の高い体脂肪率測定器の提供を目的としている。
【０００８】
また、本発明は、測定回ごとの電極接触面積の変動を防止して測定精度を高めることのできる体脂肪率測定器の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、複数の給電電極と複数の検出電極とを備え、前記各給電電極を通じて生体に交流を流し、前記各検出電極から電圧を取り出して生体インピーダンスを測定し、この生体インピーダンスから体脂肪率を推定する体脂肪率測定器において、左右の手のひらで測定器本体を包み込むようにして保持可能なように左右両側の側面が曲面にて形成された筐体を備え、前記筐体の一方の前記曲面に一方の手のひらと同時接触可能な第１の給電電極および第１の検出電極が配設され、前記筐体の他方の前記曲面に他方の手のひらと同時接触可能な第２の給電電極および第２の検出電極が配設されてなり、
体脂肪率測定結果を表示する表示画面が正面に配置され、また、前記筐体は、前記正面及び各側面から見てそれぞれ楕円の輪郭を持ち、さらに、前記各電極は、前記筐体の左右両側の側面を構成する前記一方及び他方の曲面からそれぞれ突出させて設けられていると共に前記筐体を正面から見て左右対称に配設されている、ことを特徴とする体脂肪率測定器である。
【００１０】
本発明によれば、左右の手のひらを各電極に接触させて生体インピーダンスの測定を行うことによって、指を電極で接触させる方式等に比べ、広い面で電極との接触をとれる。これによって測定回ごとの電極接触面積の変動を抑えることができ、体脂肪率測定のバラツキを緩和して信頼性の高い体脂肪率測定器を提供することができる。
【００１１】
また、筐体の左右両端に、左右の手のひらで測定器本体を包み込むようにして保持可能なように手のひらに適合する曲面が形成されているので、電極面と手のひらとの密着性が向上し、この点からも電極面に非接触部位ができることを効果的に防止できる。
【００１２】
さらに、本発明によれば、角質層の厚みの個人差の少ない手のひらに電極を接触させて生体インピーダンスの測定を行うことによって、利用者間での体脂肪率測定のバラツキの少ない体脂肪率測定器を提供することができる。
【００１３】
加えて、本発明によれば、広い面（手のひら）に電極を接触させて生体インピーダンスの測定を行うことによって、電極面積を広く設定することが可能となり、接続抵抗の小さい体脂肪率測定器を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明を実施した体脂肪率測定器を正面および２方向側面から示した三面図である。
【００１６】
同図に示すように、この体脂肪率測定器は、正面および各側面から見て楕円の輪郭を成し、全体としてほぼ卵形の外形を成す樹脂製の筐体１を持つ。
【００１７】
この筐体１の内部には、生体インピーダンス測定による体脂肪率の推定を行うための機能回路が内蔵されている。測定中のユーザから見た正面にはＬＣＤ等のパネル型表示器２と各種操作ボタンが配設されている。操作ボタンには、本測定器への電源のオン／オフを切り替えるための電源ボタン３と、利用者の性別、年齢、身長、体重といった個人情報の選択を行うためのアップ／ダウンキー４と、アップ／ダウンキー４で選択した個人情報の入力（確定）や測定開始の指示の入力に用いられるセット・スタートボタン５などがある。
【００１８】
パネル型表示器２には、前記キー入力を利用者に導くガイドメッセージ、キー入力の結果、体脂肪率測定結果などが表示される。また、筐体１内には利用者に音声で各種のメッセージを通知するためのスピーカが内蔵されている。
【００１９】
この体脂肪率測定器の生体インピーダンス測定にはいわゆる４電極法が用いられている。４電極法は、２個の給電電極Ｈ1R、Ｈ1Lを通して生体にたとえば５０ｋＨｚの微弱な交流電流を流し、２個の検出電極Ｈ2R、Ｈ2Lから検出電圧を取り出す方式であり、皮膚と電極との間の接触抵抗による影響を除去して高精度なインピーダンス測定を可能にした方式である。
【００２０】
図１に示すように、この体脂肪率測定器を正面から見た場合の左右両側の曲面には、左手用の電極対である給電電極Ｈ1Rおよび検出電極Ｈ2Rと、右手用の電極対である給電電極Ｈ1Lおよび検出電極Ｈ2Lが夫々配設されている。これらの電極Ｈ1R、Ｈ1L、Ｈ2R、Ｈ2Lは、図２に示すように、左右の手のひらの面と接触し得る位置に配設されている。
【００２１】
また、本実施形態の測定器においては、左手用の電極対Ｈ1RおよびＨ2Rが楕円の左頂点Ｐ４を挟んで上下対称に配置され、右手用の電極対Ｈ1LおよびＨ2Lは楕円の右頂点Ｐ２を挟んで上下対称に配置されている。同様に、２つの給電電極Ｈ1R、Ｈ1Lどうしを楕円の上頂点Ｐ１を挟んで左右対称に、２つの検出電極Ｈ2R、Ｈ2Lどうしも楕円の下頂点Ｐ３を挟んで左右対称に夫々配置されている。これにより４電極Ｈ1R、Ｈ1L、Ｈ2R、Ｈ2Lと左右の手のひらとを接触させながら本測定器を両手で安定に保持することが可能になる。
【００２２】
さらに、各電極Ｈ1R、Ｈ1L、Ｈ2R、Ｈ2Lは、手のひらの面との密着性を良くするために筐体１の表面から僅かに突出して設けられている。
【００２３】
図３に、この体脂肪率測定器の機能ブロック図を示す。
【００２４】
同図に示すように、この体脂肪率測定器は、前述した給電電極Ｈ1R、Ｈ1Lおよび検出電極Ｈ2R、Ｈ2Lからなる４電極と、各給電電極Ｈ1R、Ｈ1Lを通して生体にたとえば５０ＫＨｚ程度の微弱な交流電流を流すことによって各検出電極Ｈ2R、Ｈ2Lの間に生じた電圧を検出し、この電圧に対応して一意に決まる生体インピーダンスの値を測定結果として得るインピーダンス測定部１１と、各操作ボタン３−５を用いて利用者より指定された身長、体重、性別、年齢といった個人情報を体脂肪率推定部１３への入力データとして処理するデータ入力部１２と、インピーダンス測定部１１で得られた生体インピーダンスと利用者の個人情報とに基づいて当該利用者の体脂肪率を推定する体脂肪率推定部１３、体脂肪率推定部１３による体脂肪率推定値をパネル型表示器２にたとえばキャラクタで表示させる制御を行う表示制御部１４などで構成されている。
【００２５】
体脂肪率推定部１３の体脂肪率推定には、たとえば体脂肪を除いた体重（除脂肪体重）が身長の二乗を生体インピーダンスで割った量に比例するとした原理などが適用される。
【００２６】
次に、この体脂肪率測定器の使用方法と動作について説明する。
【００２７】
電源ボタン３を押して主電源を投入後、利用者は各種操作ボタン３−５を使って性別、年齢、身長、体重といった個人情報を順次入力する。入力情報はデータ入力部１２を通じて体脂肪率推定部１３に送られ、体脂肪率推定部１３内の一時記憶部に保持される。利用者は測定開始ボタン（セット・スタートボタン５）を押した後、図２に示すように、左右の手のひらを体脂肪率測定器の４電極Ｈ1R、Ｈ1L、Ｈ2R、Ｈ2Lに当てる。
【００２８】
測定開始ボタン（セット・スタートボタン５）が押されると、インピーダンス測定部１１は左右の給電電極Ｈ1R、Ｈ1Lに交流電流を給電し、これによって左右の検出電極Ｈ2R、Ｈ2Lの間に生じた電圧を検出し、この電圧を生体インピーダンスの値に変換して体脂肪率推定部１３に与える。
【００２９】
体脂肪率推定部１３は、インピーダンス測定部１１から与えられた生体インピーダンスと既に一時記憶部に保持されている利用者の個人情報とに基づき当該利用者の体脂肪率を推定し、推定した体脂肪率の値を表示制御部１４にて表示用データに変換させ、この表示用データをパネル型表示器２に視覚的に表示させる。以上により、利用者は体脂肪率の測定結果を得ることとなる。
【００３０】
図４に、インピーダンス測定部１１の回路構成例を示す。この回路の動作を説明すると、測定開始と同時に発振器２１からたとえば５０ＫＨｚの正弦波交流が発振され、この発振出力は駆動回路２２、トランスＴ１を介して左右の給電電極Ｈ1R、Ｈ1Lに供給される。
【００３１】
左右の給電電極Ｈ1R、Ｈ1Lを通して生体に交流が流れることによって左右の検出電極Ｈ2R、Ｈ2Lに生じた電圧は、トランスＴ２、帯域フィルタ２３、整流回路２４、増幅器２５を介して直流に変換され、波形整形、レベル調整、オフセット調整された後、Ａ／Ｄ変換器２６にてデジタル信号に変換され、Ｉ／Ｏインタフェース２７を介してＣＰＵに入力される。
【００３２】
ＣＰＵは、予め登録されている検出電圧とインピーダンスとの対応表を参照して、入力された検出電圧の値を生体インピーダンスの値に変換することで測定結果を得て、体脂肪率の推定に利用する。
【００３３】
次に、この体脂肪率測定器の主な特徴について説明する。
【００３４】
この体脂肪率測定器の特徴は、図１、図２に示すように、左右の手のひらで測定器本体を包み込むようにして保持可能なように、筐体１の左右両端に手のひらに適合する曲面（円弧）を形成し、かかる筐体１の左右の曲面に左右の手のひらと接触可能な４電極Ｈ1R、Ｈ1L、Ｈ2R、Ｈ2Lを配設したことにある。
【００３５】
このように構成したことによって、指の部分だけを電極面に接触させる方式の体脂肪率測定器に比べ、広い面（手のひら）での電極接触が可能となり、電極面に非接触部位ができる確率を大幅に低減できる。したがって、測定回ごとの電極接触面積の変動を抑制でき、生体インピーダンスの測定バラツキを低減できる。また、筐体１の左右両端に、左右の手のひらで測定器本体を包み込むようにして保持可能なように曲面が形成されているので、電極面と手のひらとの密着性が向上し、この点からも電極面に非接触部位ができることを防止できる。
【００３６】
さらに、各電極Ｈ1R、Ｈ1L、Ｈ2R、Ｈ2Lをそれぞれ楕円の頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を挟んで左右対称かつ上下対称に配置したことによって、各電極Ｈ1R、Ｈ1L、Ｈ2R、Ｈ2Lと左右の手のひらとを接触させながら本測定器を両手で安定に保持することが可能になる。
【００３７】
さらに、本実施形態の体脂肪率測定器では、角質層の厚みの個人差の少ない手のひらに電極を接触させて生体インピーダンスの測定を行うことによって、利用者間での体脂肪率測定のバラツキを低減できる。
【００３８】
なお、筐体の輪郭は必ずしも楕円である必要はなく、電極を配設した部位が手のひらに適合するような曲面となっていればよい。たとえば図６に示すような直線部をもった変形楕円でもよく、さらに、図７に示すように、上下非対称の変形楕円であってもよい。さらに、左右非対称の輪郭であってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、左右の手のひらを各電極に接触させて生体インピーダンスの測定を行うことによって、指を電極で接触させる方式等に比べ、広い面で電極との接触をとれる。これによって測定回ごとの電極接触面積の変動を抑えることができ、体脂肪率測定のバラツキを緩和して信頼性の高い体脂肪率測定器を提供することができる。
【００４０】
また、筐体の左右両端に、左右の手のひらで測定器本体を包み込むようにして保持可能なように手のひらに適合する曲面が形成されているので、電極面と手のひらとの密着性が向上し、この点からも電極面に非接触部位ができることを効果的に防止できる。
【００４１】
さらに、本発明によれば、角質層の厚みの個人差の少ない手のひらに電極を接触させて生体インピーダンスの測定を行うことによって、利用者間での体脂肪率測定のバラツキの少ない体脂肪率測定器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した体脂肪率測定器を正面および側面から示した三面図である。
【図２】図１の体脂肪率測定器の電極接触方法を示す図である。
【図３】図１の体脂肪率測定器の機能ブロック図である。
【図４】図３のインピーダンス測定部の回路構成例を示す図である。
【図５】従来のフィンガータッチタイプの体脂肪率測定器を示す外観図である。
【図６】本発明のを実施した他の体脂肪率測定器の外観図である。
【図７】本発明のを実施したさらに他の体脂肪率測定器の外観図である。
【符号の説明】
１・・・・筐体
２・・・・パネル型表示器
３・・・・電源ボタン
４・・・・アップ／ダウンキー
５・・・・セット・スタートボタン
１１・・・・インピーダンス測定部
１２・・・・データ入力部
１３・・・・体脂肪率推定部
１４・・・・表示制御部
Ｈ1R、Ｈ1L・・・・給電電極
Ｈ2R、Ｈ2L・・・・検出電極
【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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