(57)【要約】      （修正有）【課題】電力の消費を抑えつつ、電磁波ノイズによる誤起動を抑制することができる生体情報測定装置、方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】体組成計１０は、通常モードよりも省電力で動作する省電力モードにおいて、予め定めた間隔で生体インピーダンス測定部に生体インピーダンスを測定させ、測定された生体インピーダンスが予め定めた閾値以上になった場合に、省電力モードから通常モードへ移行させる。【選択図】図１
2016087351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が配設され、ユーザーが乗って生体情報を測定するための測定台と、
前記電極を通して生体インピーダンスを測定する生体インピーダンス測定手段と、
前記測定台に前記ユーザーが乗ったか否かを判定し、前記測定台に前記ユーザーが乗ったと判定した場合に、前記生体情報の測定を行うように制御する制御手段と、
を備えた生体情報測定装置。
【請求項２】
前記制御手段は、予め定めた間隔で電力が供給される前記生体インピーダンス測定手段に前記生体インピーダンスを測定させる、
請求項１記載の生体情報測定装置。
【請求項３】
前記生体インピーダンス測定手段は、前記生体インピーダンスのサンプリング回数が、前記生体情報の測定を行う際の前記生体インピーダンスのサンプリング回数よりも少なくなるように、前記生体インピーダンスを測定する、
請求項１又は請求項２記載の生体情報測定装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記生体インピーダンス測定手段により測定された前記生体インピーダンスが予め定めた閾値以上の場合に、前記測定台に前記ユーザーが乗ったと判定する
請求項１〜３の何れか１項に記載の生体情報測定装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記生体インピーダンス測定手段により測定された前記生体インピーダンスが予め定めた範囲内で所定時間継続した場合に、前記測定台に前記ユーザーが乗ったと判定する
請求項１〜３の何れか１項に記載の生体情報測定装置。
【請求項６】
生体インピーダンス測定手段により、ユーザーが乗って生体情報を測定するための測定台に配設された電極を通して生体インピーダンスを測定し、
制御手段により、前記生体インピーダンス測定手段により測定された前記生体インピーダンスに基づいて前記測定台に前記ユーザーが乗ったか否かを判定し、前記測定台に前記ユーザーが乗ったと判定した場合に、前記生体情報の測定を行うように制御する
生体情報測定方法。
【請求項７】
コンピュータに、
ユーザーが乗って生体情報を測定するための測定台に配設された電極を通して生体インピーダンスを測定し、
測定された前記生体インピーダンスに基づいて前記測定台に前記ユーザーが乗ったか否かを判定し、前記測定台に前記ユーザーが乗ったと判定した場合に、前記生体情報の測定を行うように制御する
ことを含む処理を実行させるための生体情報測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報測定装置、方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、体重計等の生体情報測定装置において、被測定者が乗ったことを検知して装置を起動させ、被測定者の体重等の生体情報を測定する、いわゆるステップオンタイプの生体情報測定装置が提案されている。
【０００３】
そして、このステップオンタイプを実現させる方式として、例えば、特許文献１に示されるように、所定時間間隔で電力の消費を抑えつつ荷重センサの出力値を取得し、取得した荷重センサの出力値が閾値以上であることを検出した場合に起動して体重を測定する生体情報測定装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３８６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、荷重センサによる荷重の検出は電磁波ノイズの影響を受けやすく、ユーザーが装置に乗っていないのに誤起動してしまう可能性がある。例えば生体情報測定装置の近くに除湿機等の他の電子機器が存在する場合、電磁波ノイズの影響により荷重センサの出力値が閾値以上の変動を生じて、誤起動してしまうことがある。
【０００６】
本発明は、電力の消費を抑えつつ、電磁波ノイズによる誤起動を抑制することができる生体情報測定装置、方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明の生体情報測定装置は、電極が配設され、ユーザーが乗って生体情報を測定するための測定台と、前記電極を通して生体インピーダンスを測定する生体インピーダンス測定手段と、前記測定台に前記ユーザーが乗ったか否かを判定し、前記測定台に前記ユーザーが乗ったと判定した場合に、前記生体情報の測定を行うように制御する制御手段と、を備える。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記制御手段は、予め定めた間隔で電力が供給される前記生体インピーダンス測定手段に前記生体インピーダンスを測定させる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記生体インピーダンス測定手段は、前記生体インピーダンスのサンプリング回数が、前記生体情報の測定を行う際の前記生体インピーダンスのサンプリング回数よりも少なくなるように、前記生体インピーダンスを測定する。
【００１０】
請求項４記載の発明は、前記制御手段は、前記生体インピーダンス測定手段により測定された前記生体インピーダンスが予め定めた閾値以上の場合に、前記測定台に前記ユーザーが乗ったと判定する。
【００１１】
請求項５記載の発明は、前記制御手段は、前記生体インピーダンス測定手段により測定された前記生体インピーダンスが予め定めた範囲内で所定時間継続した場合に、前記測定台に前記ユーザーが乗ったと判定する。
【００１２】
請求項６記載の発明の生体情報測定方法は、生体インピーダンス測定手段により、ユーザーが乗って生体情報を測定するための測定台に配設された電極を通して生体インピーダンスを測定し、制御手段により、前記生体インピーダンス測定手段により測定された前記生体インピーダンスに基づいて前記測定台に前記ユーザーが乗ったか否かを判定し、前記測定台に前記ユーザーが乗ったと判定した場合に、前記生体情報の測定を行うように制御する。
【００１３】
請求項７記載の発明の生体情報測定プログラムは、コンピュータに、ユーザーが乗って生体情報を測定するための測定台に配設された電極を通して生体インピーダンスを測定し、測定された前記生体インピーダンスに基づいて前記測定台に前記ユーザーが乗ったか否かを判定し、前記測定台に前記ユーザーが乗ったと判定した場合に、前記生体情報の測定を行うように制御することを含む処理を実行させるための生体情報測定プログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電力の消費を抑えつつ、電磁波ノイズによる誤起動を抑制することができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】体組成計の平面図である。
【図２】体組成計のブロック図である。
【図３】制御部で実行される生体情報測定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係る生体情報測定装置を、体重及び体脂肪等の生体情報の測定が可能な体組成計に適用した場合について説明する。
【００１７】
図１には、本実施形態に係る体組成計１０の平面図を、図２には、体組成計１０の電気系の構成を示すブロック図を示した。
【００１８】
図１及び図２に示すように、体組成計１０は、通電電極１２Ａ、１２Ｂ、測定電極１４Ａ、１４Ｂ、生体インピーダンス測定部１６、表示部１８、操作部２０、記憶部２２、荷重センサ２４、タイマ２６、電源２８、及び制御部３０を備える。
【００１９】
生体インピーダンス測定部１６は、電流供給部１６Ｘ、電圧測定部１６Ｙ、及び生体インピーダンス算出部１６Ｚを備える。
【００２０】
電流供給部１６Ｘは、高周波の交流電流を通電電極１２Ａ、１２Ｂに供給する。
【００２１】
電圧測定部１６Ｙは、測定電極１４Ａ、１４Ｂ間の電圧を測定する。
【００２２】
生体インピーダンス算出部１６Ｚは、電流供給部１６Ｘにより供給された交流電流の電流値と電圧測定部１６Ｙにより測定された電圧の電圧値と、に基づいて生体インピーダンスを算出する。
【００２３】
図１に示すように、体組成計１０の測定台１０Ａには、薄板状の４つの通電電極１２Ａ、１２Ｂ、測定電極１４Ａ、１４Ｂが互いに離間して配置され、ユーザーが体組成計１０に乗ったときに、左足の爪先が通電電極１２Ａに、左足の踵が測定電極１４Ａに接触し、右足の爪先が通電電極１２Ｂに、右足の踵が測定電極１４Ｂに接触するようになっている。
【００２４】
通電電極１２Ａ、１２Ｂは、電流供給部１６Ｘに接続されており、通電電極１２Ａに接触するユーザーの左足からユーザーの体内を通り、通電電極１２Ｂに接触するユーザーの右足に至るまでの経路（又はこの逆向きの経路）で、生体インピーダンスを測定するための交流電流を供給するための電極である。また、測定電極１４Ａ、１４Ｂは、電圧測定部１６Ｙに接続されており、前記交流電流が供給されているときの、測定電極１４Ａが接触するユーザーの左足と、測定電極１４Ｂが接触するユーザーの右足と、の間の電圧を測定するための電極である。
【００２５】
電流供給部１６Ｘから供給される交流電流は、通電電極１２Ａ、１２Ｂを介して利用者の体内に供給され、測定電極１４Ａ、１４Ｂを介して電圧測定部１６Ｙで電圧が測定される。生体インピーダンス算出部１６Ｚは、このような電流及び電圧の各値に基づいて、ユーザーの生体インピーダンスを算出して制御部３０に出力する。制御部３０は、測定された生体インピーダンス、測定された体重、ユーザーにより入力された年齢、性別、身長等のユーザー情報を、所定の回帰式に適用することにより、体脂肪率、内臓脂肪レベル等を算出する。生体インピーダンスの測定に関する構成は、公知の体組成計と同様の構成を用いればよい。
【００２６】
表示部１８は、測定した生体情報等が表示され、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の液晶表示装置を採用することができる。
【００２７】
操作部２０は、複数の操作ボタンを含んで構成され、身長、性別、年齢等のユーザー情報を入力するための入力ボタン、体組成計１０を起動させるためのスタートボタン、体組成計１０の初期設定を行うモードである設定モードを起動させるための設定ボタン、測定結果の表示項目の切り替えを行うための切替ボタンとして機能する。なお、表示部１８及び操作部２０をタッチパネルとし、画面に直接タッチすることで操作が可能な構成としてもよい。
【００２８】
記憶部２２は、例えば、半導体素子を用いた不揮発性メモリによって構成され、ユーザー情報の他、制御部３０による処理結果や処理等のための各種データを記憶する。
【００２９】
荷重センサ２４は、本実施形態では一例としてロードセルを用いる。ロードセルは、荷重に応じて変形する金属部材の起歪体と、起歪体に貼られる歪みゲージと、によって構成される。ユーザーが体組成計１０上に乗ると、ユーザーの荷重によって荷重センサ２４の起歪体が撓んで歪みゲージが伸縮し、歪みゲージはその伸縮に応じて抵抗値（出力値）が変化する。
【００３０】
制御部３０は、荷重が掛かっていないときの荷重センサ２４の出力値（ゼロ点）と、荷重が掛かったときの出力値と、の差から体重を算出することでユーザーの体重を測定する。荷重センサ２４を用いた体重の測定に関する構成は、公知の体重計と同様の構成を用いればよい。
【００３１】
タイマ２６は、現在時刻を取得する機能及び設定された時間を計時する計時機能を有する。
【００３２】
電源２８は、図示しない電池又は商用電源から供給された電圧を所定の電圧に変換し、体組成計１０を構成する各機能部へ供給する。
【００３３】
制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を含んで構成され、後述する生体情報測定処理を制御部３０のＣＰＵに実行させるための生体情報測定プログラムが記憶されたＲＯＭから当該生体情報測定プログラムを読み出して実行する。なお、生体情報測定プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリーカード等の記録媒体により提供するようにしてもよく、図示しないサーバからダウンロードするようにしてもよい。
【００３４】
体組成計１０の動作モードとしては、通常モード及び省電力モードがある。通常モードでは、体組成計１０の各機能部（例えば、生体インピーダンス測定部１６、表示部１８、操作部２０、記憶部２２、荷重センサ２４、タイマ２６、制御部３０）に電力が供給され、これら各機能部が動作している状態であり、体重や生体インピーダンス等の生体情報の測定処理、ユーザー情報の登録処理等を実行する。
【００３５】
また、省電力モードでは、体組成計１０の限定された機能部（例えば、生体インピーダンス測定部１６、操作部２０、記憶部２２、荷重センサ２４、タイマ２６、制御部３０）に電力が供給され、これら限定された機能部が動作している状態であり、生体インピーダンスの検出状態に基づく体組成計１０にユーザーが乗ったか否かの判定処理、荷重センサ２４に基づく荷重のゼロ点更新処理等を実行する。さらに、省電力モードでは、特定の機能部（例えば、生体インピーダンス測定部１６、荷重センサ２４）については電力の供給の時間を限定して行う。
【００３６】
次に、本実施形態の作用として、制御部３０において実行される生体情報測定プログラムによる生体情報測定処理について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図３に示す処理は、例えば電池がセットされて体組成計１０の限定された機能部に電力が供給されると実行される。
【００３７】
ステップＳ１００では、体組成計１０を省電力モードへ移行させる。すなわち、制御部３０は、表示部１８といった省電力モードで動作する必要がない機能部、並びに、生体インピーダンス測定部１６及び荷重センサ２４といった電力の供給の時間を限定して行う特定の機能部への電力の供給を停止するよう電源２８を制御する。これにより、通常モードと比較して電力の消費を抑えることができる。特に、大きな電力の消費を伴う生体インピーダンス測定部１６及び荷重センサ２４といった測定系の機能部の電力の消費が抑えられるので、特段に電池の消費寿命を延ばすことができる。
【００３８】
ステップＳ１０２では、操作部２０の操作が有ったか否かを判定し、操作が有った場合はステップＳ１０４へ移行し、操作が無かった場合はステップＳ１０７へ移行する。
【００３９】
ステップＳ１０４では、通常モードへ移行させる。すなわち、表示部１８といった省電力モードで電力の供給を停止させていた機能部、並びに、生体インピーダンス測定部１６及び荷重センサ２４といった電力の供給の時間を限定して行う特定の機能部に対して電力を供給するよう電源２８を制御する。
【００４０】
ステップＳ１０６では、操作に対応した処理を実行する。例えば体組成計１０を起動させるためのスタートボタンが押下されたのであれば、表示部１８にメニュー等の画面を表示させ、その後はユーザー操作に応じた処理を実行する。
【００４１】
また、例えば体組成計１０の初期設定を行うモードである設定モードを起動させるための設定ボタンが押下されたのであれば、初期設定としてユーザー情報を登録する処理を実行する。この場合、年齢、性別、及び身長等を含むユーザー情報をユーザーに入力させ、入力されたユーザー情報を記憶部２２に記憶させる。
【００４２】
一方、ステップＳ１０７では、所定時間経過したか否かを判断し、所定時間経過した場合はステップＳ１０８へ移行し、所定時間経過していない場合はステップＳ１０２へ移行する。なお、所定時間は、短すぎると電力の消費が多くなり、長すぎるとユーザーが体組成計１０に乗ったと判定されるまでの時間が長くなりユーザーを待機させる時間が長くなる。このため、電力の消費を抑えつつユーザーが体組成計１０に乗ったと判定されるまでの時間が長くなりすぎない時間に設定され、例えば２秒程度に設定される。
【００４３】
ステップＳ１０８では、生体インピーダンス測定部１６及び荷重センサ２４へ電力を供給するよう電源２８を制御する。
【００４４】
ステップＳ１０９では、生体インピーダンス測定部１６に生体インピーダンスを測定するよう生体インピーダンス測定部１６を制御し、測定された生体インピーダンスを取得する。これにより、生体インピーダンスを測定するための高周波の交流電流が電流供給部１６Ｘによって通電電極１２Ａ、１２Ｂに供給され、測定電極１４Ａ、１４Ｂ間の電圧が電流供給部１６Ｘによって測定され、生体インピーダンス算出部１６Ｚによって生体インピーダンスが算出される。なお、電圧測定部１６Ｙによって検出される電圧の電圧値は、一例として数百（ｍＶ）程度である。
【００４５】
ここで、生体インピーダンスの精度を向上させるためには、測定した生体インピーダンスが安定するまで測定を繰り返すことが好ましいが、ステップＳ１０９ではユーザーが乗ったか否かを判定できればよいため、後述するステップＳ１１８で生体インピーダンスを測定する場合と比較して精度は要求されない。従って、ステップＳ１０９における生体インピーダンスのサンプリング回数は、ユーザーが乗ったか否かを判定できる程度の回数でよく、後述するステップＳ１１８で生体インピーダンスの測定におけるサンプリング回数よりも少なくて良い。
【００４６】
ステップＳ１１０では、生体インピーダンスが検出されたか否かを判定する。具体的には、例えばステップＳ１０９で測定された生体インピーダンスが、ユーザーが体組成計１０に乗ったと判断できる予め定めた閾値以上であるか否かを判定する。そして、ステップＳ１０９で測定された生体インピーダンスが閾値以上であれば、ユーザーが体組成計１０に乗ったものとしてステップＳ１１６へ移行する。一方、ステップＳ１０９で測定された生体インピーダンスが閾値未満であれば、ユーザーが体組成計１０に乗っていないものとしてステップＳ１１２へ移行する。なお、生体インピーダンスが検出されたか否かを判定する方法としては、上記の方法に限られるものではない。例えば、ステップＳ１０９で測定された生体インピーダンスが安定した場合、具体的には、測定された生体インピーダンスが予め定めた範囲内で所定時間継続した場合に生体インピーダンスが検出されたと判定するようにしてもよい。
【００４７】
生体インピーダンス測定系は、荷重測定系よりもＳ／Ｎ比が大きいことから、本ステップのように、荷重センサ２４による荷重の検出状態に基づかないで、生体インピーダンスの検出状態に基づいてユーザーが体組成計１０に乗った否かの判定を実行することで、電磁波ノイズによる誤起動を抑制することができる。
【００４８】
ステップＳ１１２では、荷重のゼロ点更新処理を実行する。すなわち、荷重センサ２４から無負荷時（ユーザーが体組成計１０に乗っていない時）における出力値を取得し、取得した無負荷時の出力値をゼロ点としてＲＡＭに記憶させる。なお、ゼロ点更新処理は毎回実行せずに、所定時間毎、例えば１時間毎に実行するようにしてもよい。
【００４９】
ステップＳ１１４では、生体インピーダンス測定部１６及び荷重センサ２４への電力の供給を停止するよう電源２８を制御する。このように、生体インピーダンス測定部１６に対しては、予め定めた間隔で電力が供給される。すなわち、生体インピーダンス測定部１６に対しては、生体インピーダンスの測定を含む予め定めた期間だけ電力が供給されるので、電力の消費を抑えることができる。なお、荷重センサ２４については、ステップＳ１０８で電力の供給を開始し、ステップＳ１１４で電力の供給を停止する場合について説明したが、ステップＳ１０８で電力の供給を開始するのではなく、ステップＳ１１２のゼロ点更新処理を実行する直前に電力の供給を開始するようにしてもよい。
【００５０】
ステップＳ１１６では、体組成計１０を通常モードへ移行させる。すなわち、制御部３０は、省電力モードで電力の供給を停止させていた表示部１８といった機能部へ電力の供給を開始するよう電源２８を制御する。
【００５１】
ステップＳ１１８では、生体情報を測定する。すなわち、体重、体脂肪率、内臓脂肪レベル、基礎代謝量、筋肉量、推定骨量、及び体水分率等の生体情報を測定する。
【００５２】
体重は、荷重センサ２４の出力値を取得し、取得した荷重センサ２４の出力値と、ＲＡＭに記憶されたゼロ点、すなわち荷重が掛かっていないときの荷重センサ２４の出力値と、の差を演算することにより求める。
【００５３】
体脂肪率、内臓脂肪レベル、基礎代謝量、筋肉量、推定骨量、及び体水分率等の生体情報を測定する際には、生体インピーダンス測定部１６に生体インピーダンスを測定させ、測定された生体インピーダンスと、記憶部２２に記憶された年齢、性別、及び身長等のユーザー情報と、ステップＳ１１８で測定された体重と、を所定の回帰式に代入して算出することにより求める。
【００５４】
なお、前述したように、生体インピーダンスの精度を向上させるためには、測定した生体インピーダンスが安定するまで測定を繰り返すことが好ましいので、ステップＳ１１８では、生体インピーダンスの測定は、生体インピーダンスが安定するまで行う。従って、生体インピーダンスの精度が要求されないステップＳ１０８における生体インピーダンスのサンプリング回数と比較して、ステップＳ１１８における生体インピーダンスのサンプリング回数は多くなる。
【００５５】
ステップＳ１２０では、ステップＳ１１８で測定した体重等の生体情報を表示部１８に表示させると共に、記憶部２２に記憶させる。
【００５６】
ステップＳ１２２では、所定時間（例えば３０秒）経過したか否かを判定し、所定時間経過した場合はステップＳ１００へ戻り、所定時間経過していない場合は所定時間経過するまで待機する。
【００５７】
このように、本実施形態では、省電力モード時において、所定時間毎に生体インピーダンスを測定し、測定した生体インピーダンスが閾値以上の場合はユーザーが体組成計１０に乗ったものと判定して通常モードへ移行するようにしている。
【００５８】
従来のように荷重センサの出力値を監視してユーザーが乗ったか否かを判定する場合、荷重センサの出力値（電圧値）が数（ｍＶ）と微少であるため、これを例えば１００倍程度に増幅させる必要があり、電磁波ノイズの影響を受けやすい。
【００５９】
これに対して、本実施形態では、ステップＳ１０８で生体インピーダンスを測定する際は、高周波の交流電流を通電電極１２Ａ、１２Ｂへ供給して生体インピーダンスを測定している。また、ステップＳ１０８において電圧測定部１６Ｙによって検出される電圧の電圧値は、数百（ｍＶ）程度である。このため、従来のように荷重センサの出力値を監視してユーザーが乗ったか否かを判定する場合と比較してＳ／Ｎ比が高くなるため電磁波ノイズの影響を受けにくく、誤って通常モードへ移行してしまうのを抑制することができる。
【００６０】
また、省電力モード時におけるステップＳ１０８での生体インピーダンスのサンプリング回数は、通常モード時におけるステップＳ１１８の生体インピーダンスのサンプリング回数よりも少なくしている。このため、ステップＳ１０８における生体インピーダンスの測定時間はステップＳ１１８における生体インピーダンスの測定時間よりも短くなり、省電力モード時にユーザーが体組成計１０に乗ってから通常モードに移行するまでの時間を短縮することができる。
【００６１】
さらに、体組成計１０の構成としては従来と同一構成の体組成計を用いることができるので、製造コストが上昇するのを抑えることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０   体組成計
１０Ａ 測定台
１２Ａ、１２Ｂ       通電電極
１４Ａ、１４Ｂ       測定電極
１６   生体インピーダンス測定部
１６Ｘ 電流供給部
１６Ｙ 電圧測定部
１６Ｚ 生体インピーダンス算出部
１８   表示部
２０   操作部
２２   記憶部
２４   荷重センサ
２６   タイマ
２８   電源
３０   制御部
【図１】
2016087351.tif 000003
【図２】
2016087351.tif 000004
【図３】
2016087351.tif 000005