(57)【要約】【課題】非接触で生体の周面長を測定することのできる生体における周面長の測定装置およびその測定方法を提供する。【解決手段】生体における周面の特定箇所に高周波電波を照射する送信部と、生体における周面であって、前記特定箇所とは異なる箇所に前記高周波電波を受信する受信部とを具備しているので、前記送信部から前記受信部までに至る高周波電波が前記生体の周面を伝搬する時間を換算することにより生体の周面長を測定することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体における周面の特定箇所に高周波電波を照射する送信部と、
生体における周面であって、前記特定箇所とは異なる箇所に前記高周波電波を受信する受信部とを具備し、
前記送信部から前記受信部までに至る高周波電波が前記生体の周面を伝搬する時間を換算することにより生体の周面長を測定することを特徴とする生体における周面長の測定装置。
【請求項２】
前記受信部は、前記送信部と隣接して配設されていることを特徴とする請求項１に記載の生体における周面長の測定装置。
【請求項３】
前記受信部は、前記送信部の位置と周面の略反対側に位置することを特徴とする請求項１に記載の生体における周面長の測定装置。
【請求項４】
前記送信部と前記受信部とを一定の基準距離だけ離隔して配置し、この基準距離と、当該基準距離を前記高周波電波が伝搬する時間とに基づいて前記生体の周面長を算出することを特徴とする請求項１〜請求項３にいずれか1項に記載の生体における周面長の測定装置。
【請求項５】
前記受信部は、互いに一定の基準距離だけ離隔して配置した第１のアンテナと第２のアンテナとを備え、前記送信部から前記受信部までに至る高周波電波が前記生体の周面を伝搬する時間を、前記送信部から前記第１のアンテナ及び第２のアンテナまでの伝搬時間の和の値とし、この値と、前記基準距離と、当該基準距離を前記高周波電波が伝搬する時間とに基づいて前記生体の周面長を算出することを特徴とする請求項３に記載の生体における周面長の測定装置。
【請求項６】
前記生体における周面が、人体の腹囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の生体における周面長の測定装置。
【請求項７】
生体における周面の特定箇所に高周波電波を照射し、
生体における周面であって、前記特定箇所とは異なる箇所で前記高周波電波を受信し、
前記送信部から前記受信部までに至る高周波電波が前記生体の周面を伝搬する時間を換算することにより生体の周面長を測定することを特徴とする生体における周面長の測定方法。
【請求項８】
前記高周波電波は、前記照射した位置と隣接した位置での生体の周面で受信することを特徴とする請求項７に記載の生体における周面長の測定方法。
【請求項９】
前記高周波電波は、前記照射した位置とは略反対側の生体の周面で受信することを特徴とする請求項７に記載の生体における周面長の測定方法。
【請求項１０】
前記送信部と前記受信部とを一定の基準距離だけ離隔して配置し、この基準距離と、当該基準距離を前記高周波電波が伝搬する時間とに基づいて前記生体の周面長を算出することを特徴とする請求項７〜請求項９にいずれか1項に記載の生体における周面長の測定装置。
【請求項１１】
前記受信部は、互いに一定の基準距離だけ離隔して配置した第１のアンテナと第２のアンテナとを備え、前記送信部から前記受信部までに至る高周波電波が前記生体の周面を伝搬する時間を、前記送信部から前記第１のアンテナ及び第２のアンテナまでの伝搬時間の和の値とし、この値と、前記基準距離と、当該基準距離を前記高周波電波が伝搬する時間とに基づいて前記生体の周面長を算出することを特徴とする請求項８に記載の生体における周面長の測定装置。
【請求項１２】
前記生体における周面が、人体の腹囲であることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の生体における周面長の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は生体における周面長の測定装置およびその測定方法、詳しくは高周波電波を照射することにより生体における周面長を測定する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
メタボリックシンドロームとは、内臓脂肪の蓄積によりインスリン抵抗性（インスリンの働きの低下）が起こり、糖代謝異常（耐糖能異常、糖尿病）、脂質代謝異常（高中性脂肪血症、低ＨＤＬコレステロール血症）、高血圧などの動脈硬化の危険因子が、一個人に集積している状態をいう。たとえ、一つひとつの危険因子の程度が軽くても、重複して存在すると動脈硬化性疾患の発症が相乗的に増加するので、高コレステロールに匹敵する強力な危険因子として、近年、世界的に注目されている。そして、男性の場合、腹囲長が８５ｃｍ以上をメタボリックシンドロームの診断基準の一つとしている。
【０００３】
そのようなメタボリックシンドロームであるかを判断する際、特許文献１に記載のように、メジャー（巻尺）を用いて腹囲の長さを測定する方法がある。すなわち、特許文献１には、これまで人が目盛りを読んで測定して巻尺を、電子式で目盛りを読む巻尺が開示されている。
または、特許文献２に記載のように、非接触で腹囲を測定する測定装置が開示されている。すなわち、特許文献２には、レーザ光を人体の表面上に照射させて、そのレーザ光を画像として取り込むことにより、被検者の全周を測定する測定装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１２５９５４号公報
【特許文献２】特開平６−２０９９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、メジャーを用いて腹囲を測定する際、メジャーの引っ張り強さ加減で、肌に喰い込んだり、弛んだりしてしまい、誤差が生じやすい。腹囲を正確に測定するには、服を脱衣して裸で測定する必要があり、脱衣するわずらわしさが生じてしまう。また、完全に脱衣せずに、手で衣服を上方へずらし上げて他者に測定してもらう場合があるが、手で衣服を上方へずらす際に、上体の筋肉の動きから腹が凹んでしまい、正確な値を測定できないおそれがある。しかも、他者にメジャーで測定してもらう際に、測定する人と測定される人との身体の接触による不快感を生じてしまう場合が考えられる。または、身体の接触でセクハラ的な感情を与えてしまうおそれがある。
【０００６】
また、特許文献２に記載の測定装置は、非接触により周面長を測定することができ、前記身体の接触による不快感が生じない。しかしながら、特許文献２に記載の測定装置は、大型の装置であり、測定のために設置するスペースが必要で、製造するコストもかかってしまうし、手軽に測定することができない。
【０００７】
そこで、本願発明者らは、表皮効果を利用して高周波電波を周面に送信して、その高周波電波を受信することにより、生体における周面の長さを測定できることを知見し、この発明を完成させた。表皮効果とは、信号の周波数が高くなればなるほど、その表面に電流が集中する現象を指し、導体を伝わる信号の周波数が高くなると、電流が導体の内部より外側に寄り集まって流れようとする現象が生じることが知られている。
【０００８】
この発明は、前記問題を解決するためになされたもので、表皮効果を利用して生体の周面長を測定することのできる生体における周面長の測定装置およびその測定方法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】
【０００９】
（１）本発明では、生体における周面の特定箇所に高周波電波を照射する送信部と、生体における周面であって、前記特定箇所とは異なる箇所に前記高周波電波を受信する受信部とを具備し、前記送信部から前記受信部までに至る高周波電波が前記生体の周面を伝搬する時間を換算することにより生体の周面長を測定することを特徴とする。
【００１０】
（２）本発明は、前記（１）において、前記受信部が、前記送信部と隣接して配設されていることを特徴とする。
【００１１】
（３）本発明は、前記（１）において、前記受信部が、前記周面の送信部と略反対側に位置することを特徴とする。
【００１２】
（４）本発明は、前記（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記送信部と前記受信部とを一定の基準距離だけ離隔して配置し、この基準距離と、当該基準距離を前記高周波電波が伝搬する時間とに基づいて前記生体の周面長を算出することを特徴とする。
【００１３】
（５）本発明は、前記（２）において、  前記受信部は、互いに一定の基準距離だけ離隔して配置した第１のアンテナと第２のアンテナとを備え、前記送信部から前記受信部までに至る高周波電波が前記生体の周面を伝搬する時間を、前記送信部から前記第１のアンテナ及び第２のアンテナまでの伝搬時間の和の値とし、この値と、前記基準距離と、当該基準距離を前記高周波電波が伝搬する時間とに基づいて前記生体の周面長を算出することを特徴とする。
【００１４】
（６）本発明は、前記（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記生体における周囲が人体の腹囲であることを特徴とする。
【００１５】
（７）本発明は、生体における周面の特定箇所に高周波電波を照射し、生体における周面であって、前記特定箇所とは異なる箇所で前記高周波電波を受信し、前記送信部から前記受信部までに至る高周波電波が前記生体の周面を伝搬する時間を換算することにより生体の周面長を測定することを特徴とする。
【００１６】
（８）本発明は、前記（７）において、前記高周波電波は、前記照射した位置と隣接した位置での生体の周面で受信することを特徴とする。
【００１７】
（９）本発明は、前記（７）において、前記高周波電波は、前記照射した位置とは略反対側の生体の周面で受信することを特徴とする。
【００１８】
（１０）本発明は、前記（７）〜（９）のいずれかにおいて、前記送信部と前記受信部とを一定の基準距離だけ離隔して配置し、この基準距離と、当該基準距離を前記高周波電波が伝搬する時間とに基づいて前記生体の周面長を算出することを特徴とする。
【００１９】
（１１）本発明は、前記（８）において、前記受信部は、互いに一定の基準距離だけ離隔して配置した第１のアンテナと第２のアンテナとを備え、前記送信部から前記受信部までに至る高周波電波が前記生体の周面を伝搬する時間を、前記送信部から前記第１のアンテナ及び第２のアンテナまでの伝搬時間の和の値とし、この値と、前記基準距離と、当該基準距離を前記高周波電波が伝搬する時間とに基づいて前記生体の周面長を算出することを特徴とする。
【００２０】
（１２）本発明は、前記（７）〜（１１）のいずれかにおいて、前記送信部と前記受信部とを一定の基準距離だけ離隔して配置し、この基準距離と、当該基準距離を前記高周波電波が伝搬する時間とに基づいて前記生体の周面長を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１および請求項７に記載の発明によれば、生体における周面の特定箇所に高周波電波を照射する送信部と、生体における周面であって、前記特定箇所とは異なる箇所に前記高周波電波を受信する受信部とを具備しているので、前記送信部から前記受信部までに至る高周波電波が前記生体の周面を伝搬する時間を換算することにより生体の周面長を、簡便でありながら非接触状態で正確に測定することができる。
また、表皮効果により周面長を測定するので、例えば測定個所が衣類などで覆われた状態でも周面長の測定ができる。
【００２２】
請求項２および請求項８に記載の発明によれば、受信部と送信部とが隣接して配設されているので、その受信部と送信部とを備えた測定装置を小型化することができる。
【００２３】
請求項３および請求項９に記載の発明によれば、受信部が送信部と周面の略反対側に位置しているので、高周波電波を周面の半周を伝搬させることができ、周面を一周させるのに比べて高周波電波の減衰を少なくすることができ、より正確に計測することが可能となる。
【００２４】
請求項４および請求項１０に記載の発明によれば、前記送信部と前記受信部とを一定の基準距離だけ離隔して配置し、この基準距離と、当該基準距離を前記高周波信号が伝搬する時間とに基づいて前記生体の周面長を算出するので、周囲環境や被測定物の組成状態の差異による誤差を防止して正確に測定することができる。また、その基準値を用いれば、高周波電波が生体の周面を一周または半周して伝搬する時間を測定するだけで、生体の周面長を測定することができるので、測定の簡略化が図れる。
【００２５】
請求項５および請求項１１に記載の発明によれば、前記受信部は、互いに一定の基準距離だけ離隔して配置した第１のアンテナと第２のアンテナとを備え、前記送信部から前記受信部までに至る高周波電波が前記生体の周面を伝搬する時間を、前記送信部から前記第１のアンテナ及び第２のアンテナまでの伝搬時間の和の値とし、この値と、前記基準距離と、当該基準距離を前記高周波電波が伝搬する時間とに基づいて前記生体の周面長を算出するので、周囲環境や被測定物の組成状態の差異による誤差を防止して正確に測定することができる。また、測定の簡略化が図れる。
【００２６】
請求項６および請求項１２に記載の発明によれば、生体における周面を人体の腹囲としているので、本測定装置を、人体の腹囲の高周波電波を表皮効果により伝搬させることにより、人体の腹囲を正確に測定することができる腹囲計として提供することができる。したがって、メタボリックシンドロームの診断基準となる腹囲長を、簡便かつ正確に測定することができる。しかも、非接触で測定できるため、脱衣する手間もなく、また、他者にメジャーで測定してもらう際に、測定する人と測定される人との身体の接触によって不快感を生じてしまうおそれもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本実施形態に係る測定装置は、生体における周面の特定箇所に高周波電波を照射する送信部と、生体における周面であって、前記特定箇所とは異なる箇所に前記高周波電波を受信する受信部とを具備している。
【００２８】
ここで、生体における周面とは、例えば、人体の腹囲、首周りまたは頭周りなどを含むものであり、さらに生体とは、人体に限られず、犬や猫の動物などの生体を含むものである。
【００２９】
また、周面の特定箇所とは、周面長を測定するときの高周波電波を送信する始点となる箇所をいう。例えば、人体の腹囲を測定する場合には、一般的に、腹部の臍が高周波電波を送信する始点となる。
これに対して、前記特定箇所とは異なる箇所とは、周面長を測定するときの高周波電波を送信する終点となる箇所であり、この箇所は、高周波電波の受信箇所となる。例えば、人体の腹囲を測定する場合に、臍を周面の特定個所、すなわち高周波電波を送信する始点とすれば、この臍とは異なる箇所をいう。
【００３０】
したがって、本実施形態における周面長の測定装置は、その受信部を、送信部の位置と周面の略反対側に位置させている。また、他の実施形態として、その受信部が、前記送信部と隣接して配設してもよい。
【００３１】
本実施形態における測定装置は、所謂「表皮効果」を利用して、例えば腹囲の長さなどの生体における周面長を測定するものである。
ここで、表皮効果（ｓｋｉｎ  ｅｆｆｅｃｔ）は、信号の周波数が高くなればなるほど、その表面に電流が集中する現象を指し、導体を伝わる信号の周波数が高くなると、電流が導体の内部より外側に寄り集まって流れようとする現象のことである。
【００３２】
例えば、人体の腹囲の特定箇所（例えば、臍など）に高周波電波を送信すると、表皮効果により、腹囲の周面に沿って所定周波数を有する高周波電波が伝搬する。そして、高周波電波が腹囲を伝搬した時間から、腹囲の周面長を求めることができる。
【００３３】
測定に使用する高周波電波の周波数帯域としては、表皮効果が生起するとされる帯域であれば特に限定されない。一般的に、表皮効果は高い周波数ほど顕著に現れ、ここでは例えば、１０ＧＨｚ以上がふさわしい。なお、本実施形態では、高周波電波の周波数を略２４ＧＨｚとしている。それは、本実施形態に係る測定装置を例えば腹囲計とした場合、その用途目的からも測定装置としては廉価なものが望ましく、そのためには、測定装置の部品として使用する半導体チップを汎用的に用いられるものを使用するのが有利である。そのために、一般敵に使用している半導体チップに対応した周波数とリンクしやすい略２４ＧＨｚとしている。また、高い周波数になるほど、対応する半導体チップが高価になるため、コスト的な面から考えると、その帯域の上限としては６０ＧＨｚ程度が望ましい。このように、測定装置に使用する高周波電波の周波数帯域として、本実施形態では１０ＧＨｚ〜３０ＧＨｚとしている。
【００３４】
高周波電波が伝搬する時間を測定する方式としては、ＦＭＣＷ（周波数変調連続波）式またはパルスレーダ式を用いることができる。ＦＭＣＷ式は、送信する高周波電波の周波数を連続的かつ直線的に変化させて測定する方法である。パルスレーダ式は、パルス変調した高周波電波を送信し、その送信したパルス波を受信することにより周面長を算出する方式である。
【００３５】
以下、本願発明の実施の形態について、図面を参照しながらより具体的に説明する。本実施形態では、生体における周面長の測定装置を、人体の腹囲１１の周面長を測定する測定装置１０としている。
【００３６】
図１は本実施形態に係る測定装置１０の全体構成を示す説明図、図２は同測定装置１０を人体の腹囲１１に当てた状態を示す平面視による模式的説明図、図３は本実施形態に係る測定装置１０の送信部１２が送信したパルス信号と、受信部１３が受信するパルス信号の時間経過を示す説明図、図４及び図５は変形例に係る測定装置１０の斜視図である。
【００３７】
図１に示すように、本実施形態に係る測定装置１０は、略箱形状の本体１５を備え、その本体１５に高周波電波を送信するホーンアンテナ状の送信部１２と、その送信部１２から送信された高周波電波を受信するホーンアンテナ状の受信部１３とを備え、送信部１２から出射された高周波電波が腹囲を略一周して受信部１３に取り込まれるタイプの測定装置１０としている。
また、本体１５の内部には、前記送信部１２から高周波電波を送信するように制御するとともに、前記受信部１３により受信するように制御するとともに、送信タイミングと受信タイミングとから長さに換算可能、すなわち、送信部１２から受信部１３までに至る高周波電波が腹囲周面を伝搬する時間を腹囲の周面長さに換算するマイクロコンピュータからなる制御部（図示せず）が配設されている。送信部１２と受信部とは所定間隔を有して離間して設けられている。さらに、本体１５の上面部には、周面長を測定した結果を表示するための表示部１４を有している。
【００３８】
送信部１２は、２０ＧＨｚ〜３０ＧＨｚの高周波電波を人体の腹囲１１に向けて発振するものである。具体的には、その送信部１２は、測定装置１０の本体１５の内部に配設された発振回路で高周波電波を生成したものを、生体の周面に送信するものである。そして、前記発振回路で生成した信号を変調回路で出力用の信号に変調して、送信アンテナなどで送信するものである。なお、本実施形態では、発信回路において２４ＧＨｚの高周波電波を生成するようにしている。
【００３９】
受信部１３は、前記送信した高周波電波を受信する。その受信部１３は、前記送信部１２からの高周波電波を受信する受信アンテナを備えている。そして、その受信アンテナで受信したものをパルス信号に復調回路で復調して、制御部において、復調したパルス信号の間隔（時間）を周面長に換算する。
【００４０】
制御部は、演算処理を行うＣＰＵを主体に、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶装置を備えている。すなわち、制御部は、前記送信部１２から所定のタイミングで高周波電波を発する制御を行い、送信部１２で高周波電波を取り込むように制御を行う。また、制御部は、高周波電波が周面長を伝搬した時間を計測するとともに、その伝搬した時間から周面長を求める演算を行う。
【００４１】
表示部１４は、液晶ディスプレイなどを備えたもので、測定した周面長の結果などを表示するものである。すなわち、図１に示すように、測定装置１０の本体１５の上面に液晶画面を備えた表示部１４が配設されている。これにより、測定装置１０を臍２１の部分に当接させると、リアルタイムでその測定結果を表示部１４において、例えば数値で確認することができる。また、例えば図示しない操作ボタンなどの操作により、単なる周面長を表示するのみならず、例えば、メタボリックシンドロームに該当する否かを表示するように構成することもできる。
【００４２】
なお、測定装置１０の変形例として、図４に示すように、センサ部（受信部１３と送信部１２）と表示部１４とを分離し、両者をコードなどで電気的に接続した分離タイプとすることができる。これにより、センサ部を身体に当てながら、任意の位置で表示部１４において測定結果を確認することができる。
【００４３】
また、測定装置１０のさらなる変形例として、センサ部を聴診器タイプとした測定装置１０を用いることができる。
具体的には、図５に示すように、センサ部を聴診器のヘッド形状を模して形成した当接部１６を備えたもので、この当接部１６を人体の腹囲１１に当接して腹囲を測定するようにしている。このセンサ部は１つのアンテナを有するのみであるが、超短パルスを発射したのち、直ちに受信アンテナとして切り替え、表示部１４側に受信信号を送る送受切り替型である。この構成により送受信部の構成を簡素化し小型化が図れる。
また、アンテナはホーン型だけでなく平面アンテナなど種々のタイプが使用できる。測定した結果を表示する表示部１４は、先の変形例同様、当接部１６と別体にして接続コード１７で連結する構造としている。かかる構成としても、当接部１６を腹囲１１に当てるだけで、簡単に腹囲の周面長を測長することができる。
【００４４】
次に、本実施形態に係る測定装置１０の使用方法について説明する。
人体の腹囲１１は、図２または図８に示すように、内蔵部１９の周りに皮下脂肪部２０を有し、その皮下脂肪部２０の表面を皮膚が覆っている。着衣状態であっても、高周波電波が人体に出射されると、表皮効果によって、人体に腹囲１１の表面側、すなわち皮膚上を伝搬する。本実施形態に係る測定装置１０は、かかる高周波電波の特性を利用して、人体の腹囲１１の周囲長を測定可能としている。すなわち、本実施形態に係る測定装置１０では、腹囲１１を計測する基準位置となる臍２１に向けて高周波電波を送信部１１から照射すると、その高周波電波が腹囲１１を一周して受信部１３に取り込まれ、その伝搬時間から人体の腹囲１１の周囲長を測定することができるのである。
【００４５】
図２に示すように、まず、測定装置１０を着衣した状態で臍２１に当接する。そして、測定装置１０において、その本体１５内部の発振回路で高周波電波を生成し、生成した略２４ＧＨｚの高周波電波を送信部１２から送信する。送信した高周波電波は、臍２１を始点として表皮効果により、腹回りを図２を平面視で右回り（時計回り）に一周して伝搬する。同時に、図２を平面視して左回り（反時計回り）に伝搬する。
この場合、アンテナの発射方向を時計方向に傾け、生体に対する入射角を持たせることにより、伝播効率を高める。
いずれの高周波で電波も送信部１２と所定間隔を有して離間した位置に配設された受信部１３で高周波電波が受信されることになる。
上記送信部１２と受信部１３との基準距離は、測定上重要な意義をもつ。
電波は、空間を光速で伝播するが、生体中に侵入すると、その速度ｖは
ｖ＝ｃ／√εｒ・・・（式１）
と遅くなる。（ｃ：光速、εｒ：比誘電率）
このため同じ周波数であれば、波長λも生体内で
λ／√εｒ・・・（式２）
と短くなる。たとえば１０ＧＨｚ程度の周波数帯だと、生体内の波長は、空間波長の数分の一程度になる。
したがって、隣接する送信部・受信部間の所定間隔は構造上一義的に設定されたものであるため、たとえばＰ１ｃｍ（基準距離）を伝播する時間は
被測定者の腹囲の組成状態に応じた固有の時間ｔ１となる。この値を基準値として使用する。
【００４６】
本実施形態では、パルスレーダ式の測定方法を用いている。図３は、前記高周波電波の伝搬経過を示す説明図である。図３において、Ａで示す波形は送信部１２から送信されたパルス信号を示す。Ｂで示す波形は送信されたパルス信号が図２において反時計回りに伝搬されてすぐに受信部１３で受信されたときのパルス信号を示す。Ｃで示す波形は、前記送信されたパルス信号が、図２において時計回りに周面を一周した後、受信部１３で受信したときのパルス信号を示す。
【００４７】
すなわち、図３に示すように、送信部１２から送信されたパルス信号Ａは、図２において反時計回りに伝搬されて、先ず時間ｔ１経過時に送信部１２と隣接して配設された受信部１３で受信される。他方、図２において時計回りに周面を一周したパルス信号Ａは、時間ｔ２の経過後に受信部１３で受信される。
【００４８】
これにより、以下のようにして、腹囲１１の周面長を算出する式が求められる。
周面長＝ｔ２／ｔ１×Ｐ１＋Ｐ１・・・（式３）
なお、ｔ１から換算される長さとしては、測定装置１０においては送信部１２と受信部１３との距離Ｐ１が一定である。
このようにして、高周波電波を腹囲１１を一周伝搬させて、その伝搬時間から周面長を求めることができるのである。
【００４９】
さらに、本実施形態では、高周波電波が周面を一周することにより測定していたが、送信した高周波電波が腹囲１１を伝搬しているときに組織の導電率で減衰してしまうおそれが生じる。この導電率はほぼ周波数の上昇とともに増大するため、電波の周波数が高くなればなるほど生体内での減衰が速くなり、体内への侵入深度は浅くなる。
そこで、他の実施形態として、高周波電波を半周に分割させて測定できる測定装置３０を用いることもできる。以下、図６を参照して、その半周型の測定装置３０について説明する。図６は半周型の測定装置３０の全体構成を示す斜視図である。なお、図６で用いた符号は、図１〜図５に示した測定装置３０と同じ構成要素については同一符号を用いている。
【００５０】
図示するように、本実施形態に係る測定装置３０は、臍２１に送信部１２を当接させ、腰部２２（背中側）に受信部１３を当接させて測長するものである。
【００５１】
図７は、前記高周波電波の伝搬経過を示す説明図である。図７（ａ）において、Ｄで示す波形は送信部１２から送信されたパルス信号を示す。図７（ｂ）において、Ｅで示す波形は送信されたパルス信号が図６において時計回りに伝搬されて第１の受信アンテナ２３で受信されたときのパルス信号を示す。図７（ｂ）において、Ｆで示す波形は送信されたパルス信号が図６において反時計回りに伝搬されて第２の受信アンテナ２４で受信されたときのパルス信号を示す。図７（ｃ）において、Ｇで示す波形は送信されたパルス信号が図６において時計回りに伝搬されて第２の受信アンテナ２４で受信されたときのパルス信号を示す。図７（ｃ）において、Ｈで示す波形は送信されたパルス信号が図６において反時計回りに伝搬されて第１の受信アンテナ２３で受信されたときのパルス信号を示す。
【００５２】
具体的には、図６に示すように、測定装置３０は、高周波電波を腹囲に照射するアンテナを備えた送信部１２と、その高周波電波を受信する受信アンテナを備えた受信部１３とが別体で設けられている。受信部１３は、受信アンテナが２つ配設されており、一方の受信アンテナは、腹囲１１の一方の半周側を伝搬した高周波電波を第１の受信アンテナ２３で受信するものである。また、他方の受信アンテナは、腹囲１１の他方の半周側を伝搬した高周波電波を第２の受信アンテナ２４で受信するものである。第１の受信アンテナ２３と第２の受信アンテナ２４とは、所定間隔を有している。
【００５３】
そして、図６に示すように、送信部１２を臍２１に当接させるとともに、受信部１３を腰部２２（背中側）に当接させる。この後、送信部１２から高周波電波を送信すると、その高周波電波は腹囲１１の半周の一方側を伝搬するとともに、他方側も伝搬する。そして、腰部２２に当接させた受信部１３でそれらを受信し、腹囲１１の周面長を算出する。送信した高周波電波が、送信部１２の送信アンテナから受信部１３の第１の受信アンテナ２３までであって、腹囲１１の半周の一方側を伝搬した時間をｔ３とする。また、送信部１２の送信アンテナから受信部１３の第２の受信アンテナ２４までであって、他方側を伝搬した時間をｔ４とする。
【００５４】
その算出は以下の式で求められる。
周面長＝ｃ／√εｒ×（ｔ３＋ｔ４）＋Ｐ２・・・（式４）
ここで、Ｐ２は第１の受信アンテナ２３と第２の受信アンテナ２４との距離（ｍ）であり、一定値である。
このようにして、本実施形態においても腹囲１１を測長することができ、しかも、高周波電波が腹囲１１を伝搬しているときの減衰が小さいため、より正確な測定が可能となる。
特に、比誘電率εｒを考慮しているため正確さを増すことができる。この比誘電率εｒ
は使用周波数が２．１ＧＨｚのとき、皮膚：４７．５、脂肪：６、骨：５、肝臓：５０程度である。
【００５５】
または、以下の計算式によっても周面長を求めることができる。すなわち、図６および図７において、送信されたパルス信号が第１の受信アンテナ２３まで図６において時計回りに伝搬された時間をｔ３と、送信されたパルス信号が第２の受信アンテナ２４まで図６において反時計回りに伝搬された時間をｔ４と、送信されたパルス信号が第２の受信アンテナ２４まで図６において時計回りに伝搬された時間をｔ５と、送信されたパルス信号が第１の受信アンテナ２３まで図６において反時計回りに伝搬された時間をｔ６とする。
すると、Ｐ２を伝搬する時間は、
Ｐ２の伝搬時間＝ｔ５−ｔ４＝ｔ６−ｔ３・・・（式５）
となり、Ｐ２を除く腹囲の伝播時間は、
腹囲の伝搬時間＝ｔ３＋ｔ４・・・（式６）
となる。よって、周囲長は、
周囲長＝（ｔ３＋ｔ４）／（ｔ５−ｔ４）＊Ｐ２＋Ｐ２・・・（式７）
または、
周囲長＝（ｔ３＋ｔ４）／（ｔ６−ｔ３）＊Ｐ２＋Ｐ２・・・（式８）
となる。
また、（式７）で求めた周面長と（式８）で求めた周面長とから平均して周面長を求めてもよい。
【００５６】
以上、表皮効果を利用して人体の腹囲を測定する測定装置１０，３０について、実施形態を通して具体的に説明してきたが、測定装置１０，３０は、人体の腹囲に限られず、腕周り、首周りなども測定することができる。また、人体に限らず、水道管などの管の周面長の測定にも応用することができる。
【００５７】
上述してきた実施形態より、以下の測定装置が実現する。
生体における周面の特定箇所に高周波電波を照射する送信部（１２）と、生体における周面であって、前記特定箇所とは異なる箇所に前記高周波電波を受信する受信部１３とを具備し、前記送信部（１２）から前記受信部（１３）までに至る高周波電波が前記生体の周面を伝搬する時間を換算することにより生体の周面長を測定する生体における周面長の測定装置（１０）。
【００５８】
前記受信部（１３）が、前記送信部（１２）の位置と周面の略反対側に位置することを特徴とする生体における周面長を測定する測定装置。
【００５９】
前記受信部（１３）が、前記送信部（１２）と隣接して配設されていることを特徴とする生体における周面長の測定装置。
【００６０】
前記生体における周囲が人体の腹囲（１１）であることを特徴とする生体における周面長の測定装置。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態に係る測定装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る測定装置の装置を臍に当てた状態での腹回りの平面図である。
【図３】本実施形態に係る測定装置の送信部と受信部との間における信号の伝達を示す説明図である。
【図４】本実施形態に係る測定装置の変形例を示す説明図である。
【図５】本実施形態に係る測定装置の他の変形例を示す説明図である。
【図６】他の実施形態に係る測定装置の説明図である。
【図７】他の実施形態に係る測定装置の送信部と受信部との間における信号の伝達を示す説明図である。
【図８】人体の腹囲の断面視による説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  測定装置、
１１  腹囲、
１２  送信部、
１３  受信部。
【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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【図８】
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