(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の電流路形成電極と該第一の電流路形成電極との間で電流路を形成するための第二の電流路形成電極と、第一の計測用電極と該第一の計測用電極との間でインピーダンスを計測するための第二の計測用電極とからなる電極群と、
回路素子が設けられる電子回路基板と、
本体ケースとを備える体脂肪計であって、
前記電極群に含まれる電極が前記電子回路基板に形成されており、
前記電極群は、被検者が接触して被検者のインピーダンスを計測できるように、被検者の接触する面が前記本体ケースの外部に露出されて形成されている体脂肪計。
【請求項２】
前記電極が形成される電子回路基板が、体脂肪計を構成する回路素子が設けられる電子回路基板であることを特徴とする請求項１記載の体脂肪計。
【請求項３】
前記電極が形成される電子回路基板と、該電子回路基板に形成された電極を除く回路素子が設けられる他の電子回路基板とが、多層構造とされることを特徴とする請求項１記載の体脂肪計。
【請求項４】
前記電極群に含まれる電極における被検者が接触する面が、体脂肪計の外面における窪んだ形状をなす部分を構成する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の体脂肪計。
【請求項５】
前記体脂肪計が、一方の面と他方の面とを含んでなる形状に形成されており、
前記電極群に含まれる電極の全てが一方の面または他方の面にいずれかに設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の体脂肪計。
【請求項６】
前記体脂肪計が、一方の面と他方の面とを含んでなる形状に形成されており、
前記第一の電流路形成電極と第二の電流路形成電極とが、前記体脂肪計における一方の面に設けられ、
前記第一の計測用電極と第二の計測用電極とが、前記体脂肪計における他方の面に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の体脂肪計。
【請求項７】
前記体脂肪計が、一方の面と他方の面とを含んでなる形状に形成されており、
前記第一の電流路形成電極と第一の計測用電極とが、前記一方の面に設けられ、
前記第二の電流路形成電極と第二の計測用電極とが、前記他方の面に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の体脂肪計。
【請求項８】
前記体脂肪計に備わる被検者の個人データを入力するための操作スイッチの全部または一部が、前記電極群に含まれる電極の全部または一部と兼用されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の体脂肪計。
【請求項９】
前記電極が形成される電子回路基板と、該電子回路基板に形成される電極を除く回路素子とが、モールドによりパッケージ化されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の体脂肪計。
【請求項１０】
前記体脂肪計がカード型に形成されており、前記被検者の個人データを入力するための操作スイッチが、該カード型をなす体脂肪計の前記一方の面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の体脂肪計。
【請求項１１】
前記電極が形成される電子回路基板が、プリント基板であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の体脂肪計。
【請求項１２】
前記電極が形成される電子回路基板がフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の体脂肪計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、小型化すること等が可能な体脂肪計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、健康維持の観点から体内の脂肪量の目安となる体脂肪率が注目されており、成人病の予防等のため体脂肪率の計測が行われるところである。かかる体脂肪率を計測するための装置として体脂肪計があり、該体脂肪計は概略以下のように構成されている。
【０００３】
体脂肪計には、生体インピーダンスと呼ばれる被検者のインピーダンスを計測するための四つの電極が設けられている。即ち、一定の電流を流入して人体の二点間に電流路を形成するための一対の電流路形成電極と、該形成された電流路中の二点間における電圧を計測するための一対の計測用電極とが、前記被検者の手による接触等により生体インピーダンスを検出できるように設けられている。
【０００４】
また、体脂肪計には、被検者の身長や体重等の個人データを入力するために必要な操作スイッチや、これらのデータを表示するための表示装置や、前記生体インピーダンスや個人データから体脂肪率を求める演算等を行うためのＣＰＵ等の回路素子が備わっている。そして、かかる回路素子と前記四つの電極（以下、「電極群」と呼ぶ）とは、該電極を介して計測された生体インピーダンスが体脂肪率を求めるためのデータとして処理され得るように回路として接続され、体脂肪計として機能させ得るようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来の体脂肪計として、前記電極群以外の回路素子がプリント基板等の電子回路基板に実装されて纏められ、前記電極群の各電極は、かかる電子回路基板と物理的に独立した別個の部材として設けられているものがある。そして、かかる体脂肪計において、各電極と他の回路素子とは、電子回路基板の所要箇所に接続されるケーブル等の配線を介して接続されていた。
【０００６】
従って、かかる体脂肪計は、体脂肪計として機能させるための各種の回路素子が実装される電子回路基板に加え、独立した部材としての前記電極群を設ける必要があった。そのため、かかる電極群を設けるスペースを必要とする他、電極群と他の回路素子を接続するための配線や、電極群を体脂肪計に対して支持するための支持台等をも必要とした。また、体脂肪計を製作する作業を行う上でも、かかる多くの部材を設け、また、電極群と他の回路素子とを配線により接続するための作業工数を必要とした。そして、これらのことに伴う体脂肪計の製作コスト増をも招いていた。
【０００７】
そこで、本発明は、体脂肪計を構成する部材に対する所要スペースを低減して小型化を図ることが可能であり、また、製作する上での作業工数や製作コストを低減することが可能な体脂肪計を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の体脂肪計は、第一の電流路形成電極と該第一の電流路形成電極との間で電流路を形成するための第二の電流路形成電極と、第一の計測用電極と該第一の計測用電極との間でインピーダンスを計測するための第二の計測用電極とからなる電極群と、
回路素子が設けられる電子回路基板と、
本体ケースとを備え、
前記電極群に含まれる電極が前記電子回路基板に形成されており、
前記電極群は、被検者が接触して被検者のインピーダンスを計測できるように、被検者の接触する面が前記本体ケースの外部に露出されて形成されている（請求項１）。
【０００９】
かかる体脂肪計によると、前記電子回路基板に形成された電極について、物理的に独立した部材としての電極を設ける必要がない。即ち、前記電子回路は、一般に回路パターンを形成するための導体部分と絶縁性材料の部分とから構成されている。そして、電子回路基板の前記電極群を形成したい部分について、導体部分を覆う絶縁性材料を削り取ることによって導体部分を外部に露出させると、かかる露出された導体部分が電子回路基板における電極として形成されるのである。
【００１０】
これにより、該電極を設けるためのスペースをなくし、また、該電極と他の回路素子とを接続するための配線や、電極を体脂肪計に支持するための支持台等をなくすることができるので、体脂肪計の小型化を図ることが可能である。また、これにより、体脂肪計を製作する上での作業工数を減らすこともでき、製作コストを低減することもできる。
【００１１】
特に、前記電極が形成される電子回路基板を、体脂肪計を構成する回路素子が設けられる電子回路基板とする場合（請求項２）には、より体脂肪計の小型化を図ることができ、また、部材数を減らすこともできる。
【００１２】
また、前記電極が形成される電子回路基板と、該電子回路基板に形成された電極を除く体脂肪計を構成する回路素子が設けられる他の電子回路基板とが多層構造とされる場合には（請求項３）、前記電子回路基板と他の電子回路基板との間の空間に所要の回路素子を設けることができる。これにより、体脂肪計を、電子回路基板の素子が設けられる面に沿った横方向に大きくすることができない場合に、電子回路基板と他の電子回路基板とが多層に重ねられる高さの方向の空間を有効に利用することにより、所要の素子を設けることができる。
【００１３】
また、前記電極群に含まれる電極における被検者の接触する面が、体脂肪計の外面における窪んだ形状をなす部分を構成する場合（請求項４）には、被検者が前記電極に接触して生体インピーダンスを計測するにあたり、窪みに沿って安定して接触できる。従って、体脂肪率の計測を行う度に電極に接触する面積の変動に伴う計測の再現性の低下を防ぎ、生体インピーダンスを安定して計測することができる。
【００１４】
また、前記体脂肪計を一方の面と他方の面とを含んでなる形状に形成することができ、かかる場合に、前記電極群に含まれる電極の全てを一方の面または他方の面のいずれかに設けることができ（請求項５）、
前記第一の電流路形成電極と第二の電流路形成電極とを前記体脂肪計における一方の面に設け、前記第一の計測用電極と第二の計測用電極とを前記体脂肪計における他方の面に設けることができ（請求項６）、
前記第一の電流路形成電極と第一の計測用電極とを前記一方の面に設け、前記第二の電流路形成電極と第二の計測用電極とを前記他方の面に設けることができる（請求項７）。
【００１５】
また、前記体脂肪計に備わる被検者の個人データを入力するための操作スイッチの全部または一部が、前記電極群に含まれる電極の全部または一部と兼用される場合には（請求項８）、体脂肪計を構成する部材数を低減でき、体脂肪計の小型化を図ることができる。
【００１６】
また、前記電極群に含まれる電極が形成される電子回路基板と、該電子回路基板に形成された電極を除く回路素子とが、モールドによりパッケージ化されている場合には（請求項９）、前記回路素子等がモールドに纏められることにより、体脂肪計として小型化、軽量化を図ることができる。
【００１７】
また、前記体脂肪計がカード型に形成されており、前記被検者の個人データを入力するための操作スイッチが、カード型をなす体脂肪計の前記一方の面に形成されている場合には（請求項１０）、カードのように手軽に持ち運び等できる携帯型の体脂肪計とすることができ、体脂肪率を日常的に手軽に測定できる。
【００１８】
また、前記電極群が形成される電子回路基板として、プリント基板を用いることができ（請求項１１）、また、フレキシブルプリント回路を用いることもできる（請求項１２）。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１乃至図７に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態であるカード式の体脂肪計１５の斜視図である。また、図２は、（ａ）が体脂肪計１５の上面図、（ｂ）が体脂肪計１５の正面図、（ｃ）がＡ−Ａ線断面図、（ｄ）がＢ−Ｂ線断面図を示している。
【００２１】
体脂肪計１５は、カード型に形成されており、体脂肪計１５の表面側を構成する本体ケース８ａと、体脂肪計１５の裏面側を構成する本体ケース８ｂとの間に、後に説明するプリント基板９が組み込まれた構成とされている。そして、プリント基板９には、後に説明するように、体脂肪計として機能させるために必要な各種の回路素子が実装等されている。
【００２２】
体脂肪計１５の表面には、オン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）スイッチ３が設けられている。オン／オフスイッチ３は、体脂肪計１５を動作可能な状態として体脂肪率を測定できるように電源オンし、または、体脂肪計１５の動作を終了する場合の電源オフするための動作スイッチである。
【００２３】
また、体脂肪計１５の表面には、体脂肪率を求める上で必要となる被検者の個人データを入力するための選択スイッチ５と、インクリメントキー６とデクリメントキー７とが設けられている。
【００２４】
選択スイッチ５は、個人データの項目を選択するための操作スイッチである。個人データには身長、体重、年齢、性別等があるが、選択スイッチ５の操作により、入力しようとする個人データの項目を選択することができる。そして、インクリメントキー６は、個人データを入力するにあたって、該データの数値を増加させるためのキーであり、デクリメントキー７は数値を減少させるためのキーである。この選択スイッチ５と、インクリメントキー６とデクリメントキー７との操作の組み合わせにより、個人データを入力できる。
【００２５】
また、体脂肪計１５の表面には、入力された前記個人データや最終的に求められた体脂肪率を表示するための表示部１０が設けられる。該表示部１０により、個人データの入力を確認することができ、また、計測結果としての体脂肪率を知ることもできる。この体脂肪計１５にあっては、表示部１０を、液晶表示素子（ＬＣＤ）を用いて構成している。
【００２６】
また、体脂肪計１５の表面には、生体インピーダンスの測定を開始するための測定スイッチ４が設けられている。体脂肪率を求めるためには、後に説明するようにして生体インピーダンスを測定する必要があるが、この測定スイッチ４をオンすることによって、本体ケース８ａ、８ｂの内部に備わる特に図示しない生体インピーダンスを測定するための各素子が動作を開始するようになっている。
【００２７】
また、体脂肪計１５は、体脂肪率を求めるにあたって、前記個人データとともに必要とされる生体インピーダンスを求めるための四つの電極からなる電極群を備えている。かかる電極群として、被検者の身体の二点間に電流路を形成するための第一の電流路形成電極１ａと第二の電流路形成電極２ａと、該電流路内の二点間の電圧を計測するための第一の計測用電極１ｂと、第二の計測用電極２ｂとを備えている。この体脂肪計１５にあっては、第一の電流路形成電極１ａと第二の電流路形成電極２ａとが体脂肪計１５の裏面側に設けられ、第一の計測用電極１ｂと第二の計測用電極２ｂとが体脂肪計１５の表面側に設けれている。そして、この体脂肪計１５にあっては、第一の電流路形成電極１ａが第一の計測用電極１ｂの真裏に位置し、第二の電流路形成電極２ａが第二の計測用電極２ｂの真裏に位置するように設けられている。
【００２８】
そして、被検者の生体インピーダンスを計測するにあたり、被検者は、図１の点線に示されるように、第一の電流路形成電極１ａに左手の人指し指を、第一の計測用電極１ｂに左手の親指を、第二の電流路形成電極２ａに右手の人指し指を、第二の計測用電極２ｂに右手の親指を押圧するように接触させることができる。
【００２９】
そして、これらの電極を介した被検者の生体インピーダンスは、本体ケース８ａ、８ｂの内部に設けられる特に図示していない周知のインピーダンス計測手段により計測される。即ち、本体ケース８ａ、８ｂの内部には、前記電流路を形成するべく一定電流を出力する定電流源を構成する素子や、前記電圧を計測するための電圧計を構成する素子や、インピーダンスを演算するためのＣＰＵ等の各素子が設けられている。
【００３０】
そして、図１や図２（ｂ）にも示されるように、電極１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂは、前記被検者が接触する表面が本体ケース８ａ、８ｂに対して窪んだ形状をなす部分を構成している。これにより、被検者が前記電極に指を接触させるにあたり、窪みに沿って安定して指を接触させることができる。従って、体脂肪率の計測を行う度に電極に接触する指の面積が変動することに伴う計測の再現性の低下を防ぐことができる。このように、計測の再現性を高め、生体インピーダンスの計測を安定化させることができる。
【００３１】
そして、電極１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂはプリント基板９に形成されている。このプリント基板９は、エポキシ樹脂板等からなるプリント配線基板である。そして、プリント基板９への電極の形成は、プリント基板９の電極を形成しようとする所要箇所のレジストを削り取り、プリント基板９中の導体を露出させることによる。このように、生体インピーダンスの計測に必要な電極を、プリント基板９に含まれる導体を用いて形成すると以下のメリットがある。即ち、電極そのもののみを特別に設ける必要がなく、また、該電極を支持するための特別の支持部材や配線等を不要とできる。これにより、体脂肪計を構成する部品数を減らすことによる体脂肪計の小型化や、体脂肪計を製作する上での作業工数を減らすことも可能となる。これにより、体脂肪計の製作コストを低減することもできる。また、電極を他の回路素子と接続するための配線が不要とされることにより、該配線を設けることによるその断線や接触不良に伴うトラブルを生ずることがないので、体脂肪計の製品としての品質を向上させることができる。
【００３２】
また、プリント基板９には体脂肪計１５として備えるべき各種の回路素子も実装されており、電極１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂは、プリント基板９に形成される回路パターンを介して、前記インピーダンス計測手段を構成する各素子と接続されている。
【００３３】
電極を形成するための電子回路基板としてプリント基板を用いることにより、体脂肪計として小型化やコストの低減を図ることができる。
【００３４】
かかるプリント基板９の一例を図３に示す。図３（ａ）がプリント基板の平面図であり、図３（ｂ）がプリント基板を側方から眺めた図である。図３に示されるように、表示部１０を構成するＬＣＤや、体脂肪計１５の動作の制御を行うための集積回路（ＩＣ）が実装されている。
【００３５】
かかるプリント基板９に実装される具体的な素子の一部は、図２（ｃ）、図２（ｄ）に図示されている。即ち、図２（ｃ）に示されるように、ＬＣＤ１０、インクリメントキー６、デクリメントキー７がプリント基板９に実装されている。また、図２（ｄ）に示されるように、オン／オフスイッチ３、測定スイッチ４がプリント基板９に実装されている。
【００３６】
図４は、体脂肪計１５における、体脂肪率の計測にかかるブロック図を示している。
【００３７】
機能キーには、具体的には、選択キー５やインクリメントキー６やデクリメントキー７等が含まれる。記憶装置２１には、体脂肪率を求める上で必要な各種の演算式や係数等が記憶される他、機能キーの操作を介して入力された個人データーや、電極群を介して得られた生体インピーダンスの計測値等も記憶される。そして、記憶装置２１に記憶される個人データや演算式等に基づいて体脂肪率を求める演算は、中央処理装置（ＣＰＵ）２２の動作に基づいて実行される。また、体脂肪計１５の電源がオンされて後、体脂肪率を求めるための各データ処理の過程における、各部間の前記データの入出力は、入出力装置（Ｉ／Ｏ）２３を介して行われる。
【００３８】
また、体脂肪計１５における電極を設ける部分の形状等について、上記図１、図２に示された形状等以外にも、電極１ｂ、２ｂについて図示される図５に示すようにすることもできる。即ち、電極を、図５（ａ）に示されるように形成する他、図５（ｂ）に示されるように形成してもよい。図５（ｂ）は、電極を形成する位置を、図１や図５（ａ）に示されるように体脂肪計１５の端の部分を含む位置とするのでなく、それ以外の位置に形成した例を示している。そして、図５（ｂ）に示される位置に電極を形成する場合についても、各電極における被検者の接触する表面が、本体ケース８ａ、８ｂに対して窪んだ形状をなす部分となるように構成できる。
【００３９】
また、上記体脂肪計１５にあっては、第一の電流路形成電極１ａと第二の電流路形成電極２ａとを体脂肪計１５の裏面側に設け、第一の計測用電極１ｂと第二の計測用電極２ｂとを表面側に設けたが、電極１ａと電極２ａとを体脂肪計１５の表面側に設け、電極１ｂと電極２ｂとを裏面側に設けるのであってもよい。また、電極１ａと電極１ｂとを表面側に設け、電極２ａと電極２ｂとを裏面側に設けるのであってもよい。
【００４０】
さらに、電極１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂの全てを体脂肪計１５の表面側または裏面側に設けるのであってもよい。そして、この場合についても、各電極における、被検者が接触する表面が、本体ケース８ａ、８ｂに対して窪んだ形状をなす部分となるように構成できる。
【００４１】
また、前記インクリメントキー６やデクリメントキー７等の操作用スイッチ等と電極とを兼用する構成とすることもできる。例えば、キー６等について、測定スイッチ４の操作を介して、個人データの入力のために機能させるか、生体インピーダンス測定のために機能させるかを選択できるようにしておくと、インクリメントキー６等を個人データ入力のための操作スイッチと生体インピーダンス計測用の電極との双方に機能させることができる。
【００４２】
また、電極が形成されるプリント基板９を、電極以外の他の素子が実装されている他の基板と別体とし、該他の基板とプリント基板９とを、プリント基板用のフラットコネクタを介する等により接続するようにしてもよい。このようにすると、電極が形成されるプリント基板９を、体脂肪計１５より取り外すことを可能にもできる。
【００４３】
また、図６に示されるように、前記電極を形成するためのプリント基板９と、電極以外の回路素子を実装するための他のプリント基板である基板１１とを設け、体脂肪計の本体ケース８ａ、８ｂの内部において、プリント基板９とプリント基板１１とを高さ方向に多層に重ねるのであってもよい。このように多層に重ねる構造とすると、プリント基板９とプリント基板１１との間の空間に、プリント基板１１に実装するべきＩＣ１３やチップ抵抗１４等の素子を配置でき、かかる空間を利用することにより、素子を実装するための空間の横方向（紙面の左右方向および紙面に垂直な方向）への広がりを抑えることができる。このようにすることにより、体脂肪計の横方向の広がりを抑えて小型にすることもできる。なお、プリント基板９に、電極以外の他の素子を実装してもよい。
【００４４】
また、このように、プリント基板９と、他の素子が実装されるプリント基板１１とを高さ方向に重ねる場合には、基板９の電極２ａ、２ｂ等の一部と基板１１の所要の箇所とが棒状の導体物１２により短絡される。また、このように、電極が形成されるプリント基板９と、他の素子が実装される基板とを高さ方向に重ねる場合についても、生体インピーダンスの計測に必要な電極の全てを、一枚のプリント基板９の片面に形成するのであってもよい。
【００４５】
また、電極が形成されるプリント基板９を、図７に示されるように、モールド２０によりパッケージ化するのであってもよい。図７は、モールド２０の斜視図であるが、図７に図示される電極１ｂ、２ｂが形成されるプリント基板９は、モールド２０に設けられる電極以外の他の素子とともに、モールド２０によりパッケージ化されている。モールド２０によりパッケージ化すると、電極が形成されるプリント基板９と電極以外の他の素子とを覆って纏めることができるので、体脂肪計として小型化、軽量化を図ることができる。
【００４６】
また、以上の説明においては、生体インピーダンスの計測に必要な電極をプリント基板に形成するとして説明したが、該電極を電子回路基板の一つであるフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）に形成するのであってもよい。該電極をＦＰＣに形成した場合には、該ＦＰＣは柔軟であるので、体脂肪計を製作する上で加工等を行い易い。また、フレキシブルプリント回路に電極を形成する場合についても、その表面の絶縁性材料の部分を削り取ることによって導体部分を露出させることにより、電極を形成することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の体脂肪計は、生体インピーダンスを計測するための電極群を電子回路基板に形成することにより、体脂肪計を構成する部品数を減らして体脂肪計の小型化を図ることや、製作する上での作業工数を減らすことが可能であるという効果を奏し、また、体脂肪計の製作コストを低減できるという効果も奏する。
【００４８】
また、電極群が形成される電子回路基板を、電極群以外の体脂肪計を構成する回路素子が実装される電子回路基板とすることにより、体脂肪計を一層小型化できるという効果を奏する。また、体脂肪計に備わる各種の操作スイッチと、電極群に含まれる各電極とを兼用することにより、体脂肪計を一層小型化できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】体脂肪計の斜視図である。
【図２】（ａ）体脂肪計の上面図である。
（ｂ）体脂肪計の正面図である。
（ｃ）図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
（ｄ）図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】電極が形成されたプリント基板を示す図である。
【図４】体脂肪計のブロック図である。
【図５】電極の形状等の例を示す図である。
【図６】電子回路基板を多層に積み重ねた例を示す図である。
【図７】モールドによりパッケージ化した例を示す図である。
【符号の説明】
１ａ      第一の電流路形成電極
１ｂ      第一の計測用電極
２ａ      第二の電流路形成電極
２ｂ      第二の計測用電極
３        オン／オフスイッチ
４        測定スイッチ
５        選択スイッチ
６        インクリメントキー
７        デクリメントキー
８ａ      （表面側）本体ケース
８ｂ      （裏面側）本体ケース
９        プリント基板
１１        （他の）プリント基板
１２        棒状導体物
１３        ＩＣ
１４        チップ抵抗
１５        体脂肪計
２１        記憶装置
２２        中央処理装置（ＣＰＵ）
２３        入出力装置（Ｉ／Ｏ）
【図１】
0003939443.tif 000002
【図２】
0003939443.tif 000003
【図３】
0003939443.tif 000004
【図４】
0003939443.tif 000005
【図５】
0003939443.tif 000006
【図６】
0003939443.tif 000007
【図７】
0003939443.tif 000008