(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体インピーダンスを測定するために形成された右電極部と左電極部と、前記右電極部に形成された右電流印加用電極と右電圧計測用電極と、前記左電極部に形成された左電流印加用電極と左電圧計測用電極と、個人の身長、体重、年齢、性別データ等の情報を入力する入力キー群と、前記生体インピーダンス測定値と前記入力情報とから体脂肪率を演算する体脂肪率演算機能を有した体脂肪率測定装置であって、前記右電極部及び前記左電極部は、インピーダンス測定時に掌が接触できるように凸状曲面で形成されていることを特徴とする体脂肪率測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体の測定部位のインピーダンスを測定することにより、体脂肪率、体脂肪量、除体脂肪量、体水分量を簡易に測定するための体脂肪率測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の体脂肪率測定装置に関して、図１２、１３を用いて説明する。この体脂肪率測定装置は、カロリー計算機能付き体脂肪率測定装置である。図１２は従来における体脂肪率測定装置の外観斜視図である。
【０００３】
本体１０１の前面から見て左側面１０３には左側面電流印加用電極１０７ａ、左側面電圧計測用電極１０９ａを、右側面１０５には右側面電流印加用電極１０７ｂ、右側面電圧計測用電極１０９ｂとを備えており、これら左側面電流印加用電極１０７ａ、右側面電流印加用電極１０７ｂ、左側面電圧計測用電極１０９ａ、右側面電圧計測用電極１０９ｂは本体内にある回路部（図１２には図示せず）と電気的に接続されている。
【０００４】
本体１０１には、電源スイッチ１１７、被検者の身長、体重、年齢、性別等の身体的特徴データ及び飲食品目を入力あるいは選択でき、体脂肪計機能とカロリー計機能との切換を行うこともできるキー群１１５と、体脂肪計モードとカロリー計算モードとを切り換える切換キー１４１、入力データや計算結果を表示する表示部１１３が配置されている。
【０００５】
図１３は本体１内の回路構成を示すブロック図である。
【０００６】
従来のカロリー計算機能付き体脂肪率測定装置の内部回路は、周波数ｆ（約１０ｋＨｚ〜約１００ｋＨｚ）の正弦波で、数百μＡの定電流高周波信号を発生する高周波信号発生部１２１と、発生した電流を生体に印加する左側面電流印加用電極１０７ａ、右側面電流印加用電極１０７ｂと、印加した電流と生体インピーダンスによって生じる電位差を計測するための左側面電圧計測用電極１０９ａ、右側面電圧計測用電極１０９ｂと、左側面電圧計測用電極１０９ａと右側面電圧計測用電極１０９ｂとからの電位差信号を受ける差動増幅器１２３と、差動増幅器１２３からの正弦波信号を絶対値処理し、アナログ信号である絶対値信号にするための全波整流器１２５および積分平滑回路１２７と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１２９と、体脂肪率測定とカロリー計算プログラムを記憶するＲＯＭ１３１と、食品名とカロリーデータを記憶するＲＯＭ１３９、Ａ／Ｄ変換器１２９からの入力や入力キー群１１５からの身長、体重、年齢、性別等のデータまたは食品のカロリーデータを取り込み、必要カロリー算出やインピーダンスの測定処理演算等を実行するＣＰＵ１３５、ＣＰＵ１３５の作業領域が設定されるＲＡＭ１３３、体脂肪測定モードとカロリー計算モードを切り換えるための切換キー１４１、電源スイッチ１１７、電源用電池１３７等を備えている。
【０００７】
上記従来の装置において体脂肪率の測定を行う際には、左の掌で左側面電流印加用電極１０７ａと左側面電圧計測用電極１０９ａ、右の掌で右側面電流印加用電極１０７ｂと右側面電圧計測用電極１０９ｂを挟み込む。そして、高周波信号発生部１２１より、周波数ｆ、数百μＡの正弦波信号が左側面電流印加用電極１０７ａと右側面電流印加用電極１０７ｂに印加され、左側面電流印加用電極１０７ａ、左手の掌、左側面電圧計測用電極１０９ａ、生体、右側面電圧計測用電極１０９ｂ、右側面電流印加用電極１０７ｂの間を通電し、印加された電流と生体インピーダンスによって左側面電圧計測用電極１０９ａと右側面電圧計測用電極１０９ｂとの間に生じる電位差が差動増幅器１２３に加えられ、インピーダンスに比例した電位差信号が得られる。
【０００８】
得られた電位差信号は全波整流器１２５と積分平滑回路１２７で構成される絶対値回路によって絶対値信号に変換され、この信号をＡ／Ｄ変換器１２９によって所定のビット数を持つデジタル信号に変換する。
【０００９】
変換されたデジタル信号は、入力キー群１１５より入力された身長、体重、年齢、性別等のデータと共に演算処理用ＣＰＵ１３５によって演算処理され、体脂肪率としての結果を得て、表示部１１３に表示される。
【００１０】
また、カロリー計算を行う手順としては、電源スイッチＯＮの後、測定モード選択を行い、切換キー１４１を用いてカロリーモードを選択し、実行する。そして、入力キー群１１５より食品名を入力すると、入力された食品のカロリーデータをカロリー計データ用ＲＯＭ１３９から読み出し、その食品の重量が入力されたら単品カロリー値をＣＰＵ１３５によって計算し、更に複数の食品の合計カロリー値も計算し、単品カロリー値及び合計カロリー値を結果として表示部１１３に表示する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術のカロリー計算機能付き体脂肪率測定装置においては、電極部と掌との接触位置が再現性良く決まらず、掌で接触したときと、指の部分で握って接触したときとでは、測定個所による抵抗差も生じるし、接触面積も異なるため、インピーダンス計測値が安定せず、体脂肪率測定結果が安定しないという課題があった。
【００１２】
そこで本発明は、生体インピーダンス法を用いて体脂肪率等を計測する体脂肪率測定装置において、掌と電極との接触位置、接触状態を一定にし、かつ接触圧を安定させることで、安定して再現性良い測定結果が得られる体脂肪率測定装置を提供することを目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、生体インピーダンスを測定するために形成された右電極部と左電極部と、前記右電極部に形成された右電流印加用電極と右電圧計測用電極と、前記左電極部に形成された左電流印加用電極と左電圧計測用電極と、個人の身長、体重、年齢、性別データ等の情報を入力する入力キー群と、前記生体インピーダンス測定値と前記入力情報とから体脂肪率を演算する体脂肪率演算機能を有した体脂肪率測定装置であって、前記右電極部及び前記左電極部は、インピーダンス測定時に掌が接触できるように凸状曲面で形成されていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の体脂肪率測定装置の実施形態を、図１、図２、図３を用いて説明する。なお、実施形態としては、カロリー計算機能付き体脂肪率測定装置を用いて説明する。本実施形態は、右電極部及び左電極部が凸状曲面で形成されていることを特徴としている。
【００１６】
本発明のカロリー計算機能付き体脂肪率測定装置の構成を図１の外観斜視図を用いて説明すると、このカロリー計算機能付き体脂肪率測定装置は、本体１の前面から見て左側には左電極部２３ａ、左電流印加用電極３ａ、左電圧計測用電極５ａを、右側には右電極部２３ｂ、右電流印加用電極３ｂ、右電圧計測用電極５ｂとを備えており、これら左電流印加用電極３ａ、右電流印加用電極３ｂ、左電圧計測用電極５ａ、右電圧計測用電極５ｂは本体内にある回路部（図１には図示せず）と電気的に接続されている。
【００１７】
本体１には、電源スイッチ７、体脂肪モードやカロリーモードや自動判定モードの切換を行う選択キー９、被検者の身長、体重、年齢、性別等の個人情報データ及び食品を入力あるいは選択するための上操作キー１１、下操作キー１３、個人情報データ及び食品選択を決定する設定キー１５、体脂肪率の測定開始等を行う測定キー１７、そして、入力データや計算結果を表示する表示部１９が配置されている。
【００１８】
また、選択キー９、上操作キー１１、下操作キー１３、設定キー１５、測定キー１７は総称して入力キー群２１と呼ばれる。
【００１９】
次に、電極部の形状に関して図２を用いて詳しく説明すると、図２（ａ）は左電極部２３ａの部分の正面図であり、左電極部２３ａは縦の長さが横の長さより長い縦長の形状をしており、また、外周は滑らかな曲面によって形成されており、本体１（図２には図示せず）側の側面には位置決め部２５ａが形成されている。また、左電流印加用電極３ａ及び左電圧計測用電極５ａは左電極部２３ａの表面で後端部２７寄りに形成されている。
【００２０】
また、図２（ｂ）には側面図を示してあり、側面は略円弧状の曲面を組み合わせた凸状曲面に形成されている。
【００２１】
測定姿勢については図３（ａ）とその時の腕の部分の詳細図である図３（ｂ）とで示すように、椅子に腰掛け、背筋を伸ばし、両腕を前方に伸ばして、電極部分に掌を接触させて置き、測定姿勢をとると手首は適度にのびた状態となり、掌部は柔軟性をもって変形して電極表面にフィットさせることができ、少ない力で十分な接触面積と接触力を得ることができ、最適な密着状態を容易に生じさせることが可能である。
【００２２】
ここで、図４を用いて、左手の掌と左電極部２３ａとの接触状態を説明する。まず、図４（ａ）、図４（ｂ）のように左手の親指の腹を左位置決め部２５ａの凹部にあてると左電流印加用電極３ａと左電圧計測用電極５ａの上に左手がのり、そして小指は左位置決め部２５ａと逆の側面に沿わせることで、親指と小指とで左電極部２３ａを挟んで保持することが可能となり、安定している。そして、左電極部２３ａの先端部２９に人指し指、中指、薬指の先が位置し、左電極部２３ａの後端部２７には手首近くが位置するように位置決めができる。
【００２３】
このように位置決めすることで、掌は電極部の後端部２７側半分を包み込むようにあてることができ、左電流印加用電極３ａ及び左電圧計測用電極５ａは左電極部２３ａの後端部２７側に近接して位置していることから、指で接触する心配は全くなく、左電流印加用電極３ａ及び左電圧計測用電極５ａは掌と良好な接触をすることができる。
【００２４】
なお、掌には微妙な凹凸があるが、手の甲、指先、手首などと比べて柔軟性があるため、電極部に接触したとき電極の表面形状にフィットするよう変形可能であり、広い面積での接触が可能である。
【００２５】
また、図示していないが、右電流印加用電極３ｂと右電圧計測用電極５ｂも右電極部２３ｂの後端部２７側に近接して位置していることから、右電流印加用電極３ｂと右電圧計測用電極５ｂは掌と良好な接触をすることができる。
【００２６】
この結果、本実施形態においては、電極部を安定して保持することができ、掌と電極部とは広い面積で接触することができ、しかも少ない力で、楽に、十分な接触力を得ることができるため、右手の掌と左手の掌間の生体インピーダンスの測定値が安定して、精度良くしかも再現性良く測定することができるので、正確な体脂肪率測定データを得ることができる。
【００２７】
なお、体脂肪率測定時以外では、左電流印加用電極３ａ、右電流印加用電極３ｂや左電圧計測用電極５ａ、右電圧計測用電極５ｂには電流が流れないようになっている。
【００２８】
本発明のカロリー計算機能付き体脂肪率測定装置の回路構成に関しては、図１３のブロック図を用いて説明した従来例と同様であるため省略する。
【００２９】
次に本実施形態の動作手順を説明する。まず、体脂肪測定モードの操作手順に関して図５、図６、図７、図８を用いて説明する。
【００３０】
電源スイッチ７がＯＮされ、体脂肪率測定画面が表示されたら、キャリブレーション処理が行われ、次に身長、体重、年齢、性別の個人情報の入力を行う。
【００３１】
身長入力に関しては、図６のフロー図で示すようであり、上操作キー１１または下操作キー１３を操作することで数値を増減させることができ、自分の身長の数値になったところで設定キー１５を押すことで身長が決定され、入力される。この時図７に示すように、表示部１９には”身長ｃｍ”のマークが点灯し、身長の数値が表示される。なお、身長入力を行わないときには選択キー９を押すことで初期画面表示に戻ることができる。
【００３２】
身長入力が終了したら体重入力画面が表示される。体重入力の操作は身長入力方法と同様である。そして、体重入力の後は年齢入力、性別入力と行う。これらも入力方法は身長入力方法と同様な操作で行うことができる。
【００３３】
個人情報の入力が終了すると、測定キーがＯＮされるまで待機する。個人情報入力値が正しければ測定キーをＯＮし、被検者が正しく電極部に接触し、一定値以上のインピーダンスが検出されたことを確認して、測定開始した旨を表示部１９で表示する。
【００３４】
測定開始されると、表示部１９には測定姿勢を注意する表示”電極部を正しく持ち、測定姿勢をとってください”等の表示を行う。あるいは被検者が測定姿勢を正しくとるまでの時間間隔をあける。
【００３５】
そして、その両手間インピーダンス測定値が正常範囲で安定しているかどうかを確認し、安定していない場合は、安定するまで測定を繰り返す。このとき、測定値が安定するまでの間の時間を一定時間に決めておいて、これ以上かかった場合には図８（ａ）のようにエラー表示するのでも良い。
【００３６】
測定値が正常で安定している場合には、測定処理及び、体脂肪の変換演算を実行し、測定終了を表示部１９で表示し、その後測定結果を表示部１９に表示する。
【００３７】
測定結果の表示例としては、図８（ｂ）のように、体脂肪率結果とＢＭＩを数値表示し、表示部１９の上側に体脂肪率の範囲をバー表示して、自分がどの範囲に属するのかをマークで表示する。
【００３８】
この後再度測定を行う場合には測定キー１７を押すことで行うことができる。また、測定終了の場合には選択キー９を押すことで電源スイッチＯＮ後の状態に戻ることができ、機能選択が可能となる。
【００３９】
次に、カロリーモードを選択した場合の操作手順に関して、図９、図１０を用いて説明する。
【００４０】
まず、カロリーモードを選択すると、図１０（ａ）に示すような生活強度入力画面が表示される。生活強度はデスクワークや家事あるいは軽い作業を行っている人を軽い生活強度として生活強度１、営業、販売をする人や子育て中の主婦などは中程度の生活強度として生活強度２、肉体労働、看護婦、体育会系学生などはやや重い生活強度として生活強度３、そして、農耕、漁業作業やプロのスポーツ選手などは重い生活強度であり生活強度４とする。生活強度入力を行う場合には上操作キー１１または下操作キー１３を操作することで選択する生活強度を変更し、自分の生活強度になったところで設定キーを押すことで生活強度を確定する。
【００４１】
生活強度が入力されると食品入力状態となる。ここでは上操作キー１１または下操作キー１３を用いて食品頭文字の検索、続いて食品名の検索を行う。
【００４２】
以上の入力が終了すると、入力された食品の単品カロリー値が表示され（図１０（ｂ））、更にこれまで選択した食品の合計カロリー値すなわち摂取カロリー合計値、そして、個人情報から算出された１日に必要なカロリー値である標準カロリー値が自動的に計算され表示部１９に表示される（図１０（ｃ））。
【００４３】
標準カロリー値は、現在の体重を維持するための標準的な１日の摂取カロリーであり、標準カロリー値＝変数×現在の体重から導かれる。ここで用いられる変数は、年齢、性別、生活強度によって決定される。
【００４４】
そして、摂取カロリー合計値を記憶させるかどうかについて選択することができ、摂取カロリー合計値表示後に設定キー１５を押すと記憶することができる。
【００４５】
なお、食品の選択の際の選択方法としては、本実施形態の様に頭文字から検索していく方法ばかりでなく、食品を分類分けしたテーブルを用意しておき、例えば”ご飯”を選択するときは「和食」の分類ブロックから選んでいく方法などが考えられるが、本発明とは直接関係ないため、詳細な説明は省略する。
【００４６】
次に、自動判定モードの操作手順に関して、図１１を用いて説明する。
【００４７】
モード選択画面において、上操作キー１１または下操作キー１３を操作して自動判定モードを選択すると、体脂肪率測定結果と摂取カロリー合計値計算結果とからその人に適したアドバイスを判定する自動判定画面が表示される（図１１（ａ）及び図１１（ｂ））。
【００４８】
自動判定画面では、体脂肪率結果と摂取カロリー値とが交互に表示され、更に表示部下段にコメントが表示される。なお、自動判定機能においては、体脂肪率測定済みであることと、カロリー値計算済みであることが必要である。
【００４９】
なお、これらの判定に使用する表示方法は上記に限定されるものではなく、体脂肪率判定段階や摂取カロリー合計値段階を細かく取り、それぞれに応じた判定を与えるのでも効果が大きく得られる。また、コメント表示部に表示される内容に関しても上記に限定されるものではなく、マークや絵を用いて表示するのでも良い。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１に記載の発明は、生体インピーダンス測定用として本体に形成された右電極部と左電極部と、右電流印加用電極と左電流印加用電極と右電圧計測用電極と左電圧計測用電極と、個人の身長、体重、年齢、性別データ等の情報を入力する入力キー群と、生体インピーダンス測定値と入力情報とから体脂肪率を演算する体脂肪率演算機能を有した体脂肪率測定装置であって、前記右電極部及び前記左電極部が凸状曲面で形成されていることを特徴としているため、再現性、安定性の良い体脂肪率測定が可能である。
【００５１】
また、請求項２に記載の発明は、前記右電流印加用電極と右電圧計測用電極が右電極部の後端部寄りに形成され、前記左電流印加用電極と左電圧計測用電極が左電極部の後端部寄りに形成されていることを特徴としているため、再現性が良く、安定性に優れた体脂肪率測定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の体脂肪率測定装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の体脂肪率測定装置の正面図、側面図である。
【図３】本発明の体脂肪率測定装置において、体脂肪率測定時の測定姿勢を示す図である。
【図４】本発明の体脂肪率測定装置において、掌と電極部との接触時位置関係を示す図である。
【図５】本発明の体脂肪率測定装置における体脂肪モードを説明するフロー図である。
【図６】本発明の体脂肪率測定装置における身長入力手順を説明するフロー図である。
【図７】本発明の体脂肪測定装置における個人情報入力時の身長入力表示部を説明する図である。
【図８】本発明の体脂肪率測定装置におけるエラー表示画面及び体脂肪率結果表示画面である。
【図９】本発明の体脂肪率測定装置におけるカロリーモードを説明するフロー図である。
【図１０】本発明の体脂肪率測定装置における生活強度選択画面及び食品カロリー値表示画面を説明する図である。
【図１１】本発明の体脂肪率測定装置における自動判定モードの表示画面である。
【図１２】従来の体脂肪率測定装置の外観斜視図である。
【図１３】従来の体脂肪率測定装置の内部回路構成図である。
【符号の説明】
１  本体
３ａ  左電流印加用電極
３ｂ  右電流印加用電極
５ａ  左電圧計測用電極
５ｂ  右電圧計測用電極
７  電源スイッチ
９  選択キー
１１  上操作キー
１３  下操作キー
１５  設定キー
１７  測定キー
１９  表示部
２１  入力キー群
２３ａ  左電極部
２３ｂ  右電極部
２５ａ  左位置決め部
２５ｂ  右位置決め部
２７  後端部
２９  先端部
【図１】
0004234283.tif 000002
【図２】
0004234283.tif 000003
【図３】
0004234283.tif 000004
【図４】
0004234283.tif 000005
【図５】
0004234283.tif 000006
【図６】
0004234283.tif 000007
【図７】
0004234283.tif 000008
【図８】
0004234283.tif 000009
【図９】
0004234283.tif 000010
【図１０】
0004234283.tif 000011
【図１１】
0004234283.tif 000012
【図１２】
0004234283.tif 000013
【図１３】
0004234283.tif 000014