(57)【要約】【課題】計測に要する時間を短くする。【解決手段】載置面３にかけられた荷重を検出するためのロードセルと、被験者が載置面３に乗っている状態で、ロードセルによって検出される荷重が安定したとき当該荷重を荷重値として取得する。その後、被験者が載置面３から降りたことが判定されたときにロードセルによって検出された荷重と、取得された前述の荷重値とから被験者の体重を算出して表示部４に表示する。【選択図】図１
2012021845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重をかけ得る載置面と、
前記載置面にかけられた荷重を検出するための荷重センサと、
被験者が前記載置面に乗っている状態で、前記荷重センサによって検出される前記荷重が安定したとき当該荷重を荷重値として取得する荷重値取得手段と、
前記被験者が前記載置面から降りたことを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記被験者が前記載置面から降りたと判定されたときに前記荷重センサによって検出された前記荷重と、前記荷重値取得手段により取得された前記荷重値とから前記被験者の体重を算出する体重算出手段と、を備える、生体計測装置。
【請求項２】
前記荷重値取得手段による前記荷重値が取得された後、前記判定手段により前記被験者が前記載置面から降りたと判定されるまで、前記被験者に前記載置面から降りることを促す情報を報知する報知手段、をさらに備える、請求項１に記載の生体計測装置。
【請求項３】
前記被験者の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得手段と、
前記インピーダンス取得手段によって取得された前記生体インピーダンスと、前記体重算出手段によって算出された前記体重と用いて、前記被験者の体組成情報を算出する体組成情報算出手段と、をさらに備える、請求項１または２に記載の生体計測装置。
【請求項４】
被験者が前記載置面に乗っている状態で、前記荷重センサによって検出された前記荷重の変動が所定レンジ内で収束したとき、前記荷重が安定したと判定する、請求項１から３のいずれかに記載の生体計測装置。
【請求項５】
前記インピーダンス取得手段は、
前記載置面に乗っている状態の前記被験者の体表面に接触可能な生体インピーダンス測定用電極を含み、
前記荷重センサによって検出される前記荷重が安定したとき、前記生体インピーダンス測定用電極を用いて前記生体インピーダンスを算出する、請求項３に記載の生体計測装置。
【請求項６】
前記報知手段は、前記荷重値取得手段による前記荷重値を用いて前記情報を表示する表示手段を含む、請求項２に記載の生体計測装置。
【請求項７】
前記判定手段により被験者が前記載置面から降りたと判定される毎に、前記荷重センサにより検出される前記荷重を格納するための格納手段を、さらに備え、
前記情報は、前記荷重値取得手段により取得された前記荷重値と、前記格納手段に格納されている荷重とに基づいて算出される荷重値を含む、請求項６に記載の生体計測装置。
【請求項８】
前記情報に含まれる前記荷重値と、前記体重算出手段が算出した前記体重とは、異なる態様で表示される、請求項７に記載の生体計測装置。
【請求項９】
荷重をかけ得る載置面と、前記載置面にかけられた荷重を検出するための荷重センサと、を備える装置による生体計測方法であって、
被験者が前記載置面に乗っている状態で、前記荷重センサによって検出される前記荷重が安定したとき当該荷重を荷重値として取得するステップと、
前記被験者が前記載置面から降りたことを判定するステップと、
前記被験者が前記載置面から降りたと判定されたときに前記荷重センサによって検出された前記荷重と、前記取得するステップにより取得された前記荷重値とから前記被験者の体重を算出するステップと、を備える、生体計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被験者の生体情報を計測する生体計測装置および方法に関し、特に、体重を計測する生体計測装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の生体計測装置として、生体情報として体重を測定する体重計の機能を有したものが提案されている。体重計には荷重センサに相当するロードセルが利用される。ロードセルの歪みゲージ（センサ）は、荷重によって伸縮し、伸縮に応じた抵抗値（出力値）に基づいて荷重、すなわち体重が算出（測定）される。
【０００３】
歪みゲージの伸縮率は、時間経過に従って、または周囲温度によって変化することが知られている。したがって、測定時には、水平となるように体重計を設置して、ロードセルに被験者の体重など荷重が全くかかっていない、いわゆる無負荷時におけるロードセルの出力値をゼロ点とする、いわゆるゼロ点検出が必要とされる。これは、被験者の体重は、被験者の体重（荷重）がロードセルにかかったときのロードセルの出力値と、無負荷時のロードセルの出力値との差に基づいて算出されることによって測定されることによるものである。本明細書では、無負荷時におけるロードセルの出力値の検出（ゼロ点検出）をキャリブレーション（または校正）とも呼ぶ。
【０００４】
従来の生体計測装置では電源オフしている間に定期的にキャリブレーションを実行するタイプと、測定の開始時にキャリブレーションを実行するタイプとがある。
【０００５】
前者の電源オフ期間に定期的にキャリブレーションを行うタイプの一例として、特許文献１に記載の重量測定装置が提案されている。特許文献１では、生体計測装置を使用していない期間においてキャリブレーションを行うため、消費電力が大きくなり、通常の装置よりも電池が早く消耗してしまう。
【０００６】
特許文献１の電力消費の課題を解消するために、後者のタイプでは、測定毎に測定開始時にキャリブレーションが実行される。具体的には、測定開始時には、まずキャリブレーションを実行した後に体重測定し、続いて生体インピーダンス測定を行い、その後、測定値に基づき体組成値の算出を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−６８９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の測定開始時にキャリブレーションを実行するタイプでは、電源オンしてから測定を開始するまでの間にキャリブレーションを実行する必要がある。つまり、電源オン操作しても直ぐには計測を開始することができない。すなわち、被験者は、電源オン操作してから生体計測装置に乗って測定を開始する前に、キャリブレーション完了を待つ必要がある。キャリブレーション中に被験者が誤って生体計測装置に乗ってロードセルに荷重がかると、ゼロ点検出できず、正しい計測をすることができない。したがって、電源オン操作してから体重測定開始が可能になるまでの期間を短くして、被験者の待ち期間を省略することが望まれる。
【０００９】
それゆえにこの発明の目的は、計測に要する時間を短くする生体計測装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のある局面に従う生体計測装置は、荷重をかけ得る載置面と、載置面にかけられた荷重を検出するための荷重センサと、被験者が載置面に乗っている状態で、荷重センサによって検出される荷重が安定したとき当該荷重を荷重値として取得する荷重値取得手段と、被験者が前記載置面から降りたことを判定する判定手段と、判定手段により被験者が載置面から降りたと判定されたときに荷重センサによって検出された荷重と、荷重値取得手段により取得された荷重値とから被験者の体重を算出する体重算出手段と、を備える。
【００１１】
好ましくは、荷重値取得手段による荷重値が取得された後、判定手段により被験者が載置面から降りたと判定されるまで、被験者に載置面から降りることを促す情報を報知する報知手段、をさらに備える。
【００１２】
好ましくは、被験者の生体インピーダンスを取得するインピーダンス取得手段と、インピーダンス取得手段によって取得された生体インピーダンスと、体重算出手段によって算出された体重と用いて、被験者の体組成情報を算出する体組成情報算出手段と、をさらに備える。
【００１３】
好ましくは、被験者が載置面に乗っている状態で、荷重センサによって検出された荷重の変動が所定レンジ内で収束したとき、荷重が安定したと判定する。
【００１４】
好ましくは、インピーダンス取得手段は、載置面に乗っている状態の被験者の体表面に接触可能な生体インピーダンス測定用電極を含み、荷重センサによって検出される荷重が安定したとき、生体インピーダンス測定用電極を用いて生体インピーダンスを算出する。
【００１５】
好ましくは、報知手段は、荷重値取得手段による荷重値を用いて情報を表示する表示手段を含む。
【００１６】
好ましくは、判定手段により被験者が載置面から降りたと判定される毎に、荷重センサにより検出される荷重を格納するための格納手段を、さらに備え、情報は、荷重値取得手段により取得された荷重値と、格納手段に格納されている荷重とに基づいて算出される荷重値を含む。
【００１７】
好ましくは、情報に含まれる荷重値と、体重算出手段が算出した体重とは、異なる態様で表示される。
【００１８】
この発明の他の局面に従うと、荷重をかけ得る載置面と、載置面にかけられた荷重を検出するための荷重センサと、を備える装置による生体計測方法は、被験者が載置面に乗っている状態で、荷重センサによって検出される荷重が安定したとき当該荷重を荷重値として取得するステップと、被験者が載置面から降りたことを判定するステップと、被験者が載置面から降りたと判定されたときに荷重センサによって検出された荷重と、取得するステップにより取得された荷重値とから被験者の体重を算出するステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、載置面に対して被験者が乗っている状態で荷重値を取得しておく。その後、判定手段が載置面から被験者が降りたことを判定した時点で荷重センサが検出した荷重（校正結果）と、取得されていた荷重値とから、被験者の体重が算出される。
【００２０】
これにより、体重計測開始に先立って荷重センサを校正するための時間を設ける必要は無いので、被験者は待ち時間なく測定を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る生体計測装置の外観の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る生体計測装置の上面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る生体計測装置の載置面に対して荷重がかけられる状態を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る生体計測装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る生体計測装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る生体計測装置のゼロ点検出を説明する図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施の形態に係る測定手順と従来の測定手順とを比較して示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２３】
本実施の形態における生体計測装置は、少なくとも体重を測定する機能を有する。本実施の形態において、「体重」とは、測定対象である人（以下、被験者という）の重さ（質量）を指す。本実施の形態に係る生体計測装置は、被験者の体重と、体重に基づいた被験者の体組成とを測定する機能を有する。
【００２４】
なお、「体組成」とは、身体を組成する成分（身体を構成する組織）の割合もしくは量を表わし、たとえば、体脂肪率、筋肉率、除脂肪量、体脂肪量、筋肉量などのうちの少なくとも１つを含む。
【００２５】
図１〜図３を参照して生体計測装置１は、載置面３、載置面３に設けられた複数の電極、および各電極の下部に配置される複数のロードセル（１１〜１４）を含む。複数の電極は、被験者の生体インピーダンスを測定するために生体に定電流を印加するための電極５と７、および電流印加時に生体から導出される電圧を測定するための電極６と８を含む。
【００２６】
本実施の形態では、被験者は測定時には、左足裏を電極５と６上に乗せ且つ右足裏を電極７と８上に乗せるようにして、載置面３上に乗ると想定する。このとき、電極５および７は被験者の足裏（つま先）に接触し、電極６および８は被験者の足裏（踵）に接触する。
【００２７】
図３には、被験者の生体情報を計測する際の載置面３に対する荷重のかかり方が模式的に示される。本実施の形態では、生体計測装置１は水平の床面に載置されて使用されると想定する。したがって、載置面３は床面と水平であり、水平状態の載置面３に対して荷重矢印方向にかかると想定する。
【００２８】
生体計測装置１には、載置面３にかかる荷重を測定するためのロードセル１１〜１４が内蔵される。ロードセル１１〜１４のそれぞれは、各電極の下部に配置されるので、載置面３上に被験者が乗った場合に、ロードセル１１〜１４は、被験者の体重による荷重がかけられる。ロードセル１１〜１４は、載置面３にかけられる荷重に応じて変形する金属部材からなる歪体と、歪体に張られた歪ゲージとからなる。歪体が歪むと、歪ゲージが伸縮して歪ゲージの伸縮に応じて抵抗値が変化し、その抵抗変化は荷重信号出力として導出される。したがって、被験者が載置面３に乗って、両足がロードセル１１〜１４にかかった場合、ロードセルにかけられる被験者の体重により歪体が歪むと、上述の荷重信号出力の変化として体重が測定される。
【００２９】
なお、荷重を検出するための荷重センサとして、本実施の形態では、ロードセルを利用しているが、載置面３へ加えられた力の量が検出できるものであれば、たとえば、ばねやピエゾフィルムを利用したセンサや、圧縮素子、変位センサなどであってもよい。
【００３０】
本実施の形態では、４つのロードセルを設けることとしたが、図３のように矢印方向にかかる荷重を検出可能であれば、ロードセルは２つあるいは１つであってもよい。
【００３１】
載置面３には、測定結果および測定に係る各種情報を表示するためのＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）などからなる表示部４、および操作部９が備えられる。操作部９は、生体計測装置１の電源をＯＮ／ＯＦＦするために操作されるスイッチ９１、生体計測装置１が複数人で共用される場合に被験者を識別するために操作されるスイッチ９２、および被験者の属性情報（たとえば性別、年齢、身長など）の入力を受付けるために操作されるスイッチ９３を備える。
【００３２】
ここでは、操作部９は、載置面３上に設けられるとしたが、被験者が操作可能な位置であれば設置位置はここに限定されない。たとえば、生体計測装置１の筐体の側部周面に設けられてもよい。
【００３３】
図４を参照して、本実施の形態に係る生体計測装置１のハードウェア構成について説明する。生体計測装置１は、上記した構成に加え、被験者の生体インピーダンスを計測するためのインピーダンス計測部２４、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ（analog  to  digital）回路部２６、電池からなる電源部３０、各種データやプログラムを記憶するための記憶部３６、通信Ｉ／Ｆ（interface）部３８、ならびに各部の制御および各種演算を行なうためのＣＰＵ１００を含む。
【００３４】
電源部３０は、スイッチ９１がオン操作されると生体計測装置１の各部に電力を供給開始し、電源オフ操作されると各部への電力供給を断つ。
【００３５】
インピーダンス計測部２４は、ＣＰＵ１００により制御されて、電極５〜８を用いて生体インピーダンスを計測する。電極５〜８およびインピーダンス計測部２４は生体インピーダンスの計測センサを構成する。インピーダンス計測部２４は、定電流発生部（図示せず）を有し、電極５と７に定電流を流す。電極５と７を介して定電流が被験者に印加された状態において、電圧測定用の電極６と８の電位差を検出し、検出した電位差に基づき生体インピーダンスを算出する。インピーダンス計測部２４により算出された生体インピーダンスを指す信号は、Ａ／Ｄ回路部２６に出力される。
【００３６】
Ａ／Ｄ回路部２６は、インピーダンス計測部２４からの出力信号を入力し、入力信号をデジタル信号に変換し、変換後の信号をＣＰＵ１００に出力する。また、各ロードセル１１，１２，１３，１４からの出力信号を入力し、それぞれデジタル信号に変換し、変換後の信号をＣＰＵ１００に出力する。
【００３７】
記憶部３６は、たとえば、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを含む。
通信Ｉ／Ｆ部３８は、外部の装置との間で、データやプログラムを送受信する。なお、生体計測装置１は、通信Ｉ／Ｆ部３８に代えて／加えて、着脱可能な記録媒体に記憶されたデータやプログラムを読出して、記憶部３６に書き込むための書き込み部（図示せず）を備えてもよい。
【００３８】
図５には、本実施の形態に係る生体計測装置１の機能構成が示される。図５を参照して、本実施の形態において、ＣＰＵ１００は、収束検出部１０１、荷重算出部１０２、載置面３から被験者が降りたか否かを判定するための判定部１０３、体重算出部１０４、体組成算出部１０５および出力処理部１０６を含む。これらの機能は、プログラムおよび／または回路により実現される。プログラムは、予め記憶部３６に格納されており、ＣＰＵ１００が当該プログラムの命令を読出し実行することにより各部の機能が実現される。
【００３９】
収束検出部１０１は、載置面３に被験者が乗っている状態において、ロードセル１１〜１４により検出される荷重が安定するか否かを判定する。具体的には、ロードセル１１〜１４により検出される荷重の変動が所定レンジ内で収束するか否かを検出する。以下、“ロードセル１１〜１４が検出する荷重の変動が所定レンジ内で収束する”ことを単に収束ともいう。
【００４０】
荷重算出部１０２は、収束検出部１０１により収束が検出されたときに、ロードセル１１〜１４により検出される荷重を荷重値として取得する荷重値取得部に相当する。荷重算出部１０２は、後述する予測荷重算出部１０７を含む。
【００４１】
判定部１０３は、体重測定が開始されてから荷重算出部１０２によって荷重値が取得された後に、載置面３から被験者が降りたか否かを判定する。具体的には、ロードセル１１〜１４の出力信号に基づき、載置面３にかけられ得る荷重が無い、すなわち無負荷状態になったか否かを判定する。
【００４２】
体重算出部１０４は、荷重算出部１０２が取得した荷重値と、ゼロ点とを用いて体重を算出する。このゼロ点は、判定部１０３によって、被験者が載置面３から降りたと判定（無負荷を判定）したことに応答して取得された、または、当該判定をしたときに取得されたロードセル１１〜１４の出力信号が指す荷重である。
【００４３】
体組成算出部１０５は、収束検出部１０１が収束を検出したときに、被験者の体表面に接触した状態にある電極５〜８を用いて計測した値（電極６と８の電位差）に基づく生体インピーダンスを、インピーダンス計測部２４から入力する。そして、入力した生体インピーダンスを用いて体組成値を算出する。体組成算出部１０５は、後述する予測体組成算出部１０８を含む。
【００４４】
より具体的には、体組成算出部１０５は、荷重または被験者の体重と、生体インピーダンスとに基づき、公知のアルゴリズムに従って、被験者の全身または部位別の体組成を算出する。具体的には、たとえば、次式（１），（２）を用いて、全身の体脂肪率（％ＦＡＴ）が算出される。体脂肪率の算出の場合、さらに、被験者の属性情報（たとえば年齢，身長など）を用いてもよい。
【００４５】
％ＦＡＴ＝（Ｗ−ＦＦＭ）／Ｗ・１００      …（１）
ＦＦＭ  ＝ａ・Ｈ２／Ｚｗ＋ｂ・Ｗ＋ｃ・Ａｇ＋ｄ      …（２）
（ただし、ＦＦＭ：除脂肪量、Ｗ：体重（荷重値）、Ｈ：身長、Ｚｗ：インピーダンス、Ａｇ：年齢、ａ〜ｄ：定数）
出力処理部１０６は、測定に係る情報および測定結果などを表示部４に出力する。出力処理部１０６は、出力態様変更部１０９を含む。出力処理部１０６は、出力態様変更部１０９を用いて、荷重算出部１０２が算出した荷重と、体重算出部１０４が算出した体重とを表示態様を異ならせて表示する。
【００４６】
生体計測装置１は、ＣＰＵ１００の各機能部に関連してデータ格納部３６１を備える。データ格納部３６１は、記憶部３６の不揮発性メモリに相当する。データ格納部３６１は、データＣＶとＰＲＶとが格納される。データＣＶは、被験者が載置面３から降り切ったことを判定部１０３によって検出されたときに取得されるロードセル１１〜１４が出力する荷重信号に基づくゼロ点を指す。データＰＲＶは、前回の測定時に取得されたデータＣＶ（すなわち、前回の測定時に検出したゼロ点）を指す。なお、生体計測装置１の工場出荷時には、データＰＲＶおよびデータＣＶには所定の初期値（たとえば、０（ゼロ））が設定されていると想定する。
【００４７】
荷重算出部１０２に含まれる予測荷重算出部１０７は、被験者の体重を荷重値として予測する。具体的には、収束検出部１０１が収束を検出したときに取得したロードセル１１〜１４の出力信号に基づく荷重値と、データ格納部３６１から読出したデータＰＲＶとに基づいた荷重値を算出する。この算出には、前回の測定時に取得されたデータＣＶ（すなわち、前回の測定時に検出したゼロ点）を用いるので、算出された荷重値は、被験者の予測体重を指す。
【００４８】
体組成算出部１０５に含まれる予測体組成算出部１０８は、収束検出部１０１が収束を検出したときに、被験者の体表面に接触可能なように設けられた電極６と８の電位差に基づいて取得された生体インピーダンスをインピーダンス計測部２４から入力し、入力した生体インピーダンスと、予測荷重算出部１０７が算出した予測体重とを用いて、上述の式（１）と式（２）に従って体組成情報を算出する。この算出には予測体重を用いるので、算出された体組成情報は予測体組成情報を指す。
【００４９】
図６を参照して、本実施の形態に係るゼロ点について説明する。図６の縦軸にはロードセルからの荷重信号に基づく荷重を指し、横軸はロードセルにかかる負荷を指す。工場出荷時など何らの特性も変化していない状態では、ロードセルにかかる負荷と、当該負荷に応じたロードセルからの荷重信号に基づく荷重との相関関係は、たとえば、太線で示される直線Ｌの特性に従う。直線Ｌの特性は、無負荷時に検出される荷重、すなわちゼロ点ＺＥは０であることを指す。
【００５０】
出荷後から時間が経過するにつれて、または使用環境条件（温度など）によって、ロードセルの特性には変化が生じる。たとえば、無負荷という同一条件であっても、ゼロ点が値α１、α２およびα３と変化し、特性も直線Ｌから直線Ｌ１〜Ｌ３のように変化する。
【００５１】
したがって、本実施の形態に係る体重測定時には、その都度、ゼロ点（値α１〜α３）を検出し、検出したゼロ点と、載置面３に被験者が乗った状態でロードセル１１〜１４から出力される荷重信号に基づく荷重値とを用いて、所定式に従って体重を算出することにより、ロードセル１１〜１４の特性変化によらず正確な体重を算出することができる。
【００５２】
図７（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、本実施の形態による測定手順と従来の測定手順を比較して説明する。ここでは、測定期間は、測定開始指示（たとえば、電源オン操作）されてから、被験者が装置に乗り、その後に装置から降りるまでの期間を指す。また、測定開始は、測定開始指示がされた後に被験者が装置上に乗ったとき、すなわちロードセルの出力が増加開始したときを指す。
【００５３】
図７（Ａ）には、従来のように電源オン操作されてから測定を開始するまでの間にゼロ点検出する場合が示される。本実施の形態に係る手順を示す図７（Ｂ）と（Ｃ）では、従来とは異なり測定開始後にゼロ点がされる。
【００５４】
従来の図７（Ａ）では、被験者が電源オン操作をすると、ゼロ点検出が開始される。ここで、電源オン操作がされてからゼロ点検出が開始されるまでの間においては、正確にゼロ点を検出するために、装置自体の振動が収まり安定状態を判定するまでの期間が必要となる。さらに、ゼロ点検出が完了するまでは被験者は装置に乗ることができず待ち状態となる。しかし、被験者の一般的傾向として電源オン操作すると直ぐに装置に乗ってしまうから、ゼロ点検出が完了しないことが想定される。このように、従来は、測定開始指示から測定を開始するまでの間にゼロ点を検出する手順であるために、測定を開始できるまでに時間がかかる。また、ゼロ点検出できなかった場合には正確な体重を測定ができないとの課題が残る。
【００５５】
これに対して、本実施の形態では図７（Ｂ）のように測定開始前ではなく被験者が載置面３から降りたときにゼロ点検出が行われることにより、図７（Ａ）のような待ち期間は必要とされない結果、測定開始までに要する時間を短くでき、また、測定期間を短くできる。
【００５６】
また、インピーダンス測定開始までの所要時間に関しても、本実施の形態の手順によれば従来よりも短くすることができる。具体的には、図７（Ａ）の従来の手順では、測定開始後に荷重の変動がなくなり装置上に乗った被験者の体動が無い安定状態になったことが判定されると体重が確定（測定完了）し、続いて、生体インピーダンスの変動がなくなり被験者の体動が無い安定状態になったことが判定される生体インピーダンスが確定する。このように、体重測定と生体インピーダンス測定のそれぞれについて、個別に、安定状態を判定するための期間を必要としていたので測定期間が長期化していた。
【００５７】
これに対して、本実施の形態では図７（Ｂ）のように、載置面３上の被験者の体動が無くなり安定状態が判定されると、すなわち収束検出部１０１により収束が検出されると体重が確定し、当該安定状態が判定されたときに、生体インピーダンスを確定する。つまり、体重測定のための安定状態の判定を生体インピーダンス計測のための安定状態判定に用いることで、安定状態を判定するための期間を短くでき、その結果、測定期間を短くすることができる。
【００５８】
本実施の形態では図７（Ｂ）のように、測定が終了し被験者が載置面３から降り切ったときにゼロ点が確定される。本実施の形態では、測定終了直近に検出されたゼロ点を用いて体重値が算出されることで、より正確な体重測定が可能となる。
【００５９】
また、測定毎にゼロ点検出が行われることで、装置の未使用期間においてゼロ点検出をする必要はなくなり、未使用期間の電力消費量を少なくできる。
【００６０】
また、被験者が載置面３に乗っている状態でロードセル１１〜１４によって検出された荷重が安定したとき、すなわち載置面における被験者の体動がなく安定して載置面に乗っていると判定されるときに取得された荷重値を用いて体重が算出される。これにより、体動による変動を排除して正確な体重を算出できる。
【００６１】
本実施の形態では、被験者が載置面３から降り切ったことは判定部１０３により判定される。この判定を説明するために、図７（Ｃ）には、図７（Ｂ）の手順に関連付けて、ロードセル１１〜１４によって計測される荷重の時間経過に従う変化が曲線で模式的に示される。
【００６２】
図７（Ｃ）を参照して、被験者が載置面３から降り始めると荷重は減少を開始し、降り切ったとき荷重は最小値を指す。また、降り切ったときは、曲線の傾きはゼロに変化する。したがって、判定部１０３は荷重が最小値を指示することを検出したとき、または、荷重の曲線が傾きゼロに変化したことを検出したときに、載置面３から被験者が降り切ったと判定する。判定部１０３が降り切ったことを判定したときに、載置面３は無負荷となり荷重算出部１０２が算出する荷重はゼロ点として確定する。これにより、ゼロ点が検出される。
【００６３】
ここでは、ロードセル１１〜１４の出力に基づき降り切ったことを判定したが、インピーダンス計測部２４が出力する生体インピーダンスに基づき判定してもよい。載置面３から被験者が降り切ったときには電極５〜８と生体とは非接触状態になり生体インピーダンスは急激に変化する。この変化点を検出することで降り切ったことを判定することができる。
【００６４】
その後は、確定した体重と確定したゼロ点を用いて校正された体重が算出されて表示され、また、確定した生体インピーダンスと校正された体重とを用いて上述の（式１）と（式２）に従って体組成情報が算出され表示される。
【００６５】
本実施の形態にかかる手順によれば、降りた直後に被験者が装置を動かしたり、載置面３上にモノを載せたりという状況は想定し難いので、降り切ったことを判定したときに、直ぐにゼロ点を確定させることができる。したがって、従来のようにゼロ点検出のために体動のない安定状態判定を行う必要がなくなり測定期間を短くすることができる。
【００６６】
図８のフローチャートに従って、本実施の形態に係る生体計測装置１の処理について説明する。
【００６７】
ここでは、測定の開始は、被験者が生体計測装置１のスイッチ９１をオン操作したときとしているが、これに限定されない。たとえば、被験者が載置面３に乗ったことが検出されたとき、すなわちロードセル１１〜１４の出力が増加し始めたときであってもよく、または、操作部９に測定開始スイッチ（図示せず）を追加し、測定開始スイッチが操作されたときであってもよい。
【００６８】
なお、データ格納部３６１には、データＰＲＶとデータＣＶが予め格納されていると想定する。また、体組成情報を算出するための被験者の属性情報（性別・年齢・身長など）は、被験者がスイッチ９３を操作することで予め入力されて、記憶部３６の所定領域に格納されていると想定する。
【００６９】
動作において、まず、被験者はスイッチ９１をオン操作することにより測定開始を指示した後に、載置面３に乗る。これにより、載置面３にかかる荷重は増加し、ロードセル１１〜１４は荷重を検出して荷重信号を出力する。また、測定開始指示がされるとインピーダンス計測部２４は電極５と７から人体に電流を印加し、電極６と８から電位差を検出し、電位差に基づき生体インピーダンスを計測する。計測する生体インピーダンスはＣＰＵ１００に出力される。
【００７０】
ＣＰＵ１００の収束検出部１０１は、ロードセル１１〜１４から出力される荷重信号を入力し（ステップＳ３）、入力する荷重信号に基づき荷重の変動が所定レンジ（範囲）内で収束するか否かを判定する（ステップＳ５）。収束しないと判定される間は（ステップＳ５でＮＯ）、収束検出部１０１によってステップＳ３とＳ５の処理が繰返される。この収束の検出は、被験者の体動がなくなり測定姿勢が安定するか否かの判定（図７（Ｂ）の“安定判定”）に相当する。
【００７１】
収束検出部１０１が収束を検出すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、荷重算出部１０２の予測荷重算出部１０７は載置面３にかかる荷重値（被験者の体重）を予測する。具体的には、予測荷重算出部１０７はデータ格納部３６１からデータＰＲＶを読出し（ステップＳ７）、読出したデータＰＲＶと収束したときにロードセル１１〜１４から入力した荷重信号とに基づき、荷重値（被験者の体重）を算出する（ステップＳ９）。ここで算出される被験者の体重は、前回測定時に検出されたゼロ点（データＰＲＶ）を用いて算出されていることから正確な体重を指すとは言えず、いわゆる体重の予測値を指す。
【００７２】
また、収束検出部１０１が収束を検出したとき体組成算出部１０５の予測体組成算出部１０８は、インピーダンス計測部２４から出力される生体インピーダンスを入力する（ステップＳ１１）。予測体組成算出部１０８は、インピーダンス計測部２４から入力する生体インピーダンス、被験者がスイッチ９３を操作して予め入力した属性情報、およびステップＳ９で算出された予測体重に基づき、式（１）と（２）に従って体組成情報を算出する（ステップＳ１３）。ここで算出される体組成情報は、予測体重を用いて算出される予測体組成情報を指す。
【００７３】
収束検出部１０１が収束を検出すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、ＣＰＵ１００は、収束検出時のロードセル１１〜１４からの荷重信号に基づく荷重をデータＷとして、また、収束検出時に取得したインピーダンス計測部２４からの生体インピーダンスをデータＺとして、それぞれデータ格納部３６１に格納する。
【００７４】
予測荷重算出部１０７および予測体組成算出部１０８は、算出した予測体重および予測体組成情報を出力処理部１０６に出力する。出力処理部１０６は、与えられた予測体重および予測対組成情報を表示部４に表示させる。このとき、出力態様変更部１０９によって、表示態様は点滅表示とされる（ステップＳ１５）。
【００７５】
表示部４に予測体重および予測体組成情報が点滅表示されることによって被験者は載置面３から降りるタイミングを知ることができるとともに、降りるように促される。
【００７６】
ここでは、被験者に予測値であることの報知および載置面３から降りることを促すために、表示を点滅させているが、表示態様は点滅に限定されない。
【００７７】
ステップＳ１５の表示が開始されると判定部１０３は、ロードセル１１〜１４からの荷重信号を入力し（ステップＳ１７）、入力する荷重信号に基づく荷重の時間的な変化を検出しながら（図７（Ｃ）を参照）、被験者が載置面３から降り切ったか否かを判定する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９では、前述した図７（Ｂ）と（Ｃ）の手順に従って判定が行われる。
【００７８】
降り切ったとの判定がされない間は（ステップＳ１９でＮＯ）、ステップＳ１３〜Ｓ１９の処理が繰返される。
【００７９】
載置面３から被験者が降り切ったと判定されたとき（ステップＳ１９でＹＥＳ）、載置面３は無負荷状態である。したがって、降り切ったと判定されたことに応答して、荷重算出部１０２は、ロードセル１１〜１４からの荷重信号に基づきゼロ点を検出する（ステップＳ２１）。荷重算出部１０２は検出したゼロ点と、データ格納部３６１から読出したデータＷが指す荷重とに基づき、所定式に従って被験者の体重を算出する（ステップＳ２３）。算出された体重は、体組成算出部１０５と出力処理部１０６に出力される。
【００８０】
体組成算出部１０５は、データ格納部３６１から読出したデータＺが指す生体インピーダンス、被験者がスイッチ９３を操作して予め入力した生体情報、およびステップＳ２３で算出された体重に基づき、（式１）と（式２）に従って体組成情報を算出する（ステップＳ２５）。
【００８１】
ステップＳ２３とステップＳ２５の算出された体重と体組成情報は、出力処理部１０６に与えられる。出力処理部１０６は、与えられる体重と体組成情報を表示部４に表示する（ステップＳ２７）。このとき、体重と体組成情報は、出力態様変更部１０９により点灯して表示される。これにより、表示部４では、ステップＳ１５により予測体重および予測体組成情報の点滅表示から、今回検出されたゼロ点を用いて算出された体重と体組成情報の点灯表示に切替えられる。
【００８２】
ステップＳ２７での点灯表示により、被験者に対して、今回の測定が終了したことを報知することができる。また、点灯表示により、被験者に対しては、表示されるものは、今回測定時に検出されたゼロ点を用いて算出された体重と体組成情報であることを報知することができる。
【００８３】
ＣＰＵ１００は、ステップＳ２１で検出されたゼロ点を、データＰＲＶとしてデータ格納部３６１に格納する（ステップＳ２９）。なお、検出されたゼロ点は、体重および体組成情報の算出前に、データ格納部３６１に格納されてもよい。これにより次回の測定時に予測体重および予測体組成情報を算出する場合には、今回測定時に取得したゼロ点を用いることができる。
【００８４】
以上で一連の測定処理は終了し、その後は、スイッチ９１の電源オフ操作により、または自動的に電源はＯＦＦする。
【００８５】
なお、ステップＳ２７の点灯表示は、表示開始後、所定時間を経過したときに自動的に消去されてもよく、また被験者が操作部９を介して何らかの指示を与えたことに応じて消去されてもよい。
【００８６】
（変形例）
本実施の形態では、ステップＳ２３とＳ２５で算出された体重と体組成情報とは、被験者毎に記憶部３６に格納されるようにしてもよい。この場合には、操作部９の呼出し操作により記憶部３６から読出し、表示部４に表示するようにしてもよい。
【００８７】
また、ステップＳ１５で予測体重および予測体組成情報の両方を表示するとしているが、一方を表示するとしてもよい。または、予測体重または予測体組成情報の表示に代替して、または予測体重または予測体組成情報の表示とともに、たとえば、生体情報に関するガイダンスのための情報など他の種類の情報を表示してもよい。
【００８８】
ガイダンス情報としては、たとえば、前回測定時にステップＳ２３とＳ２５で算出された体重と体組成情報を記憶部３６から読出し、今回の測定時に予測された体重と体組成情報との差分であってよい。またガイダンス情報としては、予測体重または予測体組成情報に基づく所定の判定処理の実行の結果であってもよい。つまり、予測した体組成情報（体脂肪率や骨格筋率）と、前回測定時にステップＳ２５で測定された体組成情報とを比較し、比較結果に基づき、前回の測定時と比較して身体の状態が良いか悪いかをレベル分けして結果であってもよい。
【００８９】
またガイダンス情報として、被験者の姿勢バランスの指標を表示するようにしてよい。つまり、ＣＰＵ１００は内部のタイマにより、電源オン操作による測定開始指示がされてから、ステップＳ５で収束が検出されるまでの時間を計測し、計測される時間を逐次表示部４に表示する。載置面３に乗った状態の被験者は、表示部４に表示される時間を確認することで、姿勢を安定にするまでに要する時間を知ることできて、被験者の姿勢バランスの指標を得ることができる。姿勢安定に時間がかかる場合は、被験者の体動・ゆれが大きい場合であるから、被験者自身に意識して静止してもらうように促すことができて、その結果、測定時間を短縮することができる。
【００９０】
本実施の形態では、被験者に対して載置面３から降りるように促すことで測定完了を報知する。このための報知として、予測値（予測体重・予測体組成情報）を点滅表示する方法をとったが、報知のための出力態様はこれに限定されない。たとえば、“降りてください”とのメッセージまたはマークが予測値とともに、または予測値とは個別に、表示部４に表示されるようにしてもよい。
【００９１】
また、報知のための出力態様は表示に限定されず、音(ブザーなど)・音声（メッセージなど）を出力するようにしてもよく、光（ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）点灯など）を用いてもよい。
【００９２】
本実施の形態ではステップＳ２７の測定結果は、表示部４に表示されたが出力先は、表示部４に限定されない。通信Ｉ／Ｆ部３８を介して、外部機器（コンピュータ、テレビ、携帯端末など）に送信し、外部機器で出力されるようにしてもよい。
【００９３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９４】
１  生体計測装置、３  置面、４  表示部、５〜８  電極、９  操作部、１１〜１４  ロードセル、２４  インピーダンス計測部、３６  記憶部、１０１  収束検出部、１０２  荷重算出部、１０３  判定部、１０４  体重算出部、１０５  体組成算出部、１０６  出力処理部、１０７  予測荷重算出部、１０８  予測体組成算出部、１０９  出力態様変更部、３６１  データ格納部、ＣＶ，ＰＲＶ，Ｗ，Ｚ  データ、ＺＥ  ゼロ点。
【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】
2012021845.tif 000008
【図７】
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【図８】
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