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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Detektion humanbiologischer Daten und insbesondere ein Gerät zur Detektion humanbiologischer Daten, das bequem zu tragen ist bzw. genau detektieren kann.
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Stand der Technik
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Durch die gestiegene Popularität des Fitnessgedankens machen sich die Menschen nicht nur mehr Gedanken über das Dick- oder Schlanksein sein, sondern sie befassen sich mehr und mehr mit dem Verhältnis von Fett zu Muskeln im Körper. Denn selbst zwei Personen mit der gleichen Größe und dem gleichen Gewicht können, wenn das Verhältnis von Fett zu Muskeln im Körper nicht gleich ist, unterschiedliche Körperformen und Gesundheitszustände haben. Zum Beispiel scheinen manche Menschen nicht fettleibig zu sein, aber da der Muskelanteil in ihrem Körper ziemlich niedrig und der Fettanteil hoch ist, haben sie einen schlechteren Gesundheitszustand als eine „normale“ Person.
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Zusätzlich zum Verhältnis von Muskeln zu Körperfett wird der Gesundheitszustand des menschlichen Körpers auch stark durch den Anteil an viszeralem Fett beeinflusst. Gegenwärtig haben die Geräte auf dem Markt, durch die die Körperfettdaten vollständig und genau gemessen werden können, häufig ein größeres Volumen. Die Genauigkeit herkömmlicher kleiner Geräte auf dem Markt ist bei der Messung oft nicht ausreichend.
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Aufgabe der Erfindung
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Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Benutzerfreundlichkeit durch den Effekt, dass sich das tragbare Detektionsgerät leichter tragen lässt, zu verbessern und die Messgenauigkeit durch Verwenden einer an den Gliedmaßen anlegbaren Detektionselektrodenanordnung zu verbessern.
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Zur Lösung der obigen Aufgabe umfasst die Hauptstruktur der vorliegenden Erfindung ein tragbares Detektionsgerät, ein im tragbaren Detektionsgerät angeordnetes Steuerelement, einen auf dem Steuerelement angeordneten Detektionsstrom-Erzeugungsabschnitt, einen auf dem Steuerelement angeordneten Detektionsstrom-Empfangs- und Verarbeitungsabschnitt, einen auf dem Steuerelement angeordneten Stromregelungsschutzabschnitt und eine mit dem tragbaren Detektionsgerät, genauer gesagt dem Steuerelement, verbundene Detektionselektrodenanordnung, wobei die Detektionselektrodenanordnung ein mit dem tragbaren Detektionsgerät verbundenes Kontaktelement für die linke Hand, ein mit dem tragbaren Detektionsgerät verbundenes Kontaktelement für die rechte Hand, ein mit dem tragbaren Detektionsgerät verbundenes Kontaktelement für den linken Fuß und ein mit dem tragbaren Detektionsgerät verbundenes Kontaktelement für den rechten Fuß umfasst.
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Mit der obigen Struktur kann der Benutzer das Kontaktelement für die linke Hand, das Kontaktelement für die rechte Hand, das Kontaktelement für den linken Fuß und das Kontaktelement für den rechten Fuß der Detektionselektrodenanordnung jeweils an der linken Hand, der rechten Hand, dem linken Fuß und dem rechten Fuß der Person, bei der die Messung durchgeführt wird, anlegen, anschließend wird ein Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz mittels des Detektionsstrom-Erzeugungsabschnitts des Steuerelements erzeugt, wobei die Stromflussmenge des Detektionsstroms der bioelektrischen Impedanz durch einen Stromregelungsschutzabschnitt gesteuert wird, um schädliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper zu vermeiden, anschließend wird der Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz über die Gliedmaßen in den Körper der Person, bei der die Messung durchgeführt wird, geleitet. Da der Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz über die Gliedmaßen eingeführt wird, verteilt er sich nach dem Einführen im ganzen Körper, um so die bioelektrischen Impedanzwerte im gesamten Körper zu messen. Anschließend kehrt der Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz über die Gliedmaßen des menschlichen Körpers zur Detektionselektrodenanordnung zurück, wobei der zum Detektieren dienende Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz mittels der Detektionselektrodenanordnung in den Detektionsstrom-Empfangs- und Verarbeitungsabschnitt geleitet wird, wobei der Detektionsstrom-Empfangs- und Verarbeitungsabschnitt anhand der durch den Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz detektierten bioelektrischen Impedanzwerte die notwendigen humanbiologischen Daten ermittelt. Auf diese Weise können die Vorteile der bequemen Tragbarkeit und einer genaueren Detektion erzielt werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 zeigt eine schematische Ansicht des Kontakts des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 3 zeigt eine schematische Ansicht des Klemmens des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 4 zeigt eine schematische Ansicht der Stromeinleitung des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 5 zeigt eine schematische Ansicht der Stromausleitung des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 6 zeigt eine schematische Ansicht des Anzeigens des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 6A zeigt ein schematisches Diagramm der Impedanzwerte des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 8 zeigt eine schematische Ansicht des Detektierens des weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Es wird auf die 1 bis 6A Bezug genommen, die jeweils eine perspektivische Ansicht, eine schematische Ansicht des Kontakts, eine schematische Ansicht des Klemmens, eine schematische Ansicht der Stromeinleitung, eine schematische Ansicht der Stromausleitung, eine schematische Ansicht des Anzeigens und ein schematisches Diagramm der Impedanzwerte des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Aus den Figuren ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung Folgendes umfasst:
- ein tragbares Detektionsgerät 1;
- ein im tragbaren Detektionsgerät 1 angeordnetes Steuerelement 11, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Steuerelement 11 eine im tragbaren Detektionsgerät 1 angeordnete Leiterplatte ist, wobei das Steuerelement 11 einen Detektionsstrom-Erzeugungsabschnitt 111, einen Detektionsstrom-Empfangs- und Verarbeitungsabschnitt 112 und einen Stromregelungsschutzabschnitt 113 aufweist;
- mehrere am tragbaren Detektionsgerät 1 angeordnete Greif-Kontaktelemente 12, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Greif-Kontaktelemente 12 auf zwei Seiten des tragbaren Detektionsgeräts 1 vorgesehene Handauflagen sind;
- eine mit dem tragbaren Detektionsgerät 1 verbundene Detektionselektrodenanordnung 2, wobei die Detektionselektrodenanordnung mit dem im tragbaren Detektionsgerät 1 angeordneten Steuerelement 11 verbunden ist, wobei die Detektionselektrodenanordnung 2 ein an einem der Greif-Kontaktelemente 12 angeordnetes und mit dem tragbaren Detektionsgerät 1 verbundenes Kontaktelement für die linke Hand 21, ein an dem anderen Greif-Kontaktelement 12 angeordnetes und mit dem tragbaren Detektionsgerät 1 verbundenes Kontaktelement für die rechte Hand 22, ein mit dem tragbaren Detektionsgerät 1 verbundenes Kontaktelement für den linken Fuß 23 und ein mit dem tragbaren Detektionsgerät 1 verbundenes Kontaktelement für den rechten Fuß 24 umfasst, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Kontaktelement für die linke Hand 21, das Kontaktelement für die rechte Hand 22, das Kontaktelement für den linken Fuß 23 und das Kontaktelement für den rechten Fuß 24 allesamt leitfähige Metallbleche sind, wobei das Kontaktelement für den linken Fuß 23 und das Kontaktelement für den rechten Fuß 24 jeweils an einem Fuß-Befestigungselement 3 angeordnet sind, wobei die Fuß-Befestigungselemente 3 beispielhaft als Klammern dargestellt sind; und
- ein mit dem tragbaren Detektionsgerät 1 verbundenes Anzeigeelement 13, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Anzeigeelement beispielhaft als ein mit dem tragbaren Detektionsgerät 1 verbundener Flachbildschirm dargestellt ist.
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Die vorstehende Beschreibung ermöglicht es, die Struktur der erfindungsgemäßen Technik zu verstehen. Gemäß der Struktur können die Vorteile der bequemen Tragbarkeit und einer genaueren Detektion erzielt werden. Im Folgenden wird eine ausführliche Beschreibung gegeben.
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Der Benutzer kann mit seinen Händen die Greif-Kontaktelemente 12 des tragbaren Detektionsgeräts 1 greifen und halten und seine linke Hand A mit dem Kontaktelement für die linke Hand 21 und seine rechte Hand B mit dem Kontaktelement für die rechte Hand 22 in Kontakt bringen. Anschließend werden die Fuß-Befestigungselemente 3 jeweils an den linken Fuß C und an den rechten Fuß D des menschlichen Körpers 4 geklemmt, wobei gleichzeitig das Kontaktelement für den linken Fuß 23 und das Kontaktelement für den rechten Fuß 24 mittels der Fuß-Befestigungselemente 3 jeweils am linken Fuß C und am rechten Fuß D des menschlichen Körpers 4 befestigt werden. Da die Menschen normalerweise ihre Füße nicht leicht kontrollieren können und somit mit ihnen nicht in der Lage sind, wie mit den Händen zu greifen, können das Kontaktelement für den linken Fuß 23 und das Kontaktelement für den rechten Fuß 24 mittels der Fuß-Befestigungselemente 3 jeweils am linken Fuß C und am rechten Fuß D des menschlichen Körpers 4 befestigt werden. Da ein Greifen mit den Händen ohne Weiteres möglich ist, können mit ihnen direkt die Greif-Kontaktelemente 12 des tragbaren Detektionsgeräts 1 gegriffen und gleichzeitig das tragbare Detektionsgerät 1 gehalten werden. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass das Kontaktelement für die linke Hand 21 und das Kontaktelement für die rechte Hand 22 vollständig an der linken Hand A und der rechten Hand B anliegen, um das Kontaktelement für die linke Hand 21, das Kontaktelement für die rechte Hand 22, das Kontaktelement für den linken Fuß 23 und das Kontaktelement für den rechten Fuß 24 vollständig mit der linken Hand A, der rechten Hand B, dem linken Fuß C und dem rechten Fuß D des menschlichen Körpers 4 in Kontakt zu bringen und somit die Genauigkeit der Detektion zu verbessern. Darüber hinaus werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Fuß-Befestigungselemente 3 jeweils an die Knöchel des menschlichen Körpers 4 geklemmt, was sich von der Methode herkömmlicher Körperfettmessgeräte, bei der die Fußsohlen mit dem Gerät in Kontakt gebracht werden, unterscheidet. In der vorliegenden Erfindung kann ein vollständiger Kontakt mit dem menschlichen Körper leicht erzielt werden, da die Haut an den Knöcheln dünner als die Haut an den Sohlen ist. Daher kann der Strom leichter in den menschlichen Körper geleitet werden.
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Anschließend erzeugt das Steuerelement 11 mittels des Detektionsstrom-Erzeugungsabschnitts 111 einen ersten Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz (die Stromquelle unterliegt keinen Beschränkungen und es kann somit eine interne Batterie oder eine externe Stromquelle verwendet werden). Da der erste Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz in den menschlichen Körper geleitet wird, muss der obere Grenzwert des Stroms durch den Stromregelungsschutzabschnitt begrenzt werden, um zu verhindern, dass durch einen zu starken Strom eine schädliche Wirkung auf den menschlichen Körper ausgeübt wird. Der durch den Stromregelungsschutzabschnitt eingestellte Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz wird mittels der Detektionselektrodenanordnung 2 über die Gliedmaßen in den menschlichen Körper 4 geleitet und verteilt sich somit gleichmäßig im gesamten menschlichen Körper 4 und wird durch verschiedene Teile des menschlichen Körpers 4 durchgeleitet, um die bioelektrischen Impedanzwerte verschiedener Teile des menschlichen Körpers 4 zu messen. Anschließend kehrt der erste Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz von den Gliedmaßen zur Detektionselektrodenanordnung 2 zurück, wobei der zum Detektieren dienende erste Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz in den Detektionsstrom-Empfangs- und Verarbeitungsabschnitt 112 geleitet wird. Auf diese Weise kann im menschlichen Körper 4 eine vollständige Schleife gebildet werden. Somit können die bioelektrischen Impedanzwerte verschiedener Teile des menschlichen Körpers 4 genauer gemessen werden und kann der Detektionsstrom-Empfangs- und Verarbeitungsabschnitt 112 mittels der bioelektrischen Impedanzwerte die notwendigen humanbiologischen Daten wie Körperfett, viszerales Fett und Muskelmasse berechnen, wobei die erhaltenen Informationen, wie z. B. [Körperfett: XX %; viszerales Fett: XX %; Muskelmasse: XX %], auf einem Anzeigeelement 13 angezeigt werden. Es ist sogar möglich, den Gesundheitszustand des menschlichen Körpers 4 anhand der humanbiologischen Daten zu berechnen, z. B. ob eine chronische Krankheit und eine Herzinsuffizienz vorliegen, sodass der Benutzer die zusammenhängenden Informationen beobachten kann. Hierbei werden die Vorteile der bequemen Tragbarkeit und einer genaueren Detektion zu erzielt.
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Darüber hinaus wird der erste Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz zuerst über eine der Gliedmaßen des menschlichen Körpers 4 in den menschlichen Körper 4 geleitet und dann über eine andere Gliedmaße zum Detektionsstrom-Empfangs- und Verarbeitungsabschnitt 112 zurückgeführt. Auf diese Weise kann der Vergleich durch die verschiedenen Impedanzwerte, die sich durch die verschiedenen Einleitungs- und Ausleitungsstellen ergeben, durchgeführt werden, um vollständigere humanbiologische Daten zu erhalten.
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Zum Beispiel kehrt, nachdem ein erster Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz über die linke Hand A in den menschlichen Körper geleitet wurde, dieser über den rechten Fuß D zum Detektionsstrom-Empfangs- und Verarbeitungsabschnitt 112 zurück, um dadurch den Wert der Impedanz zwischen der linken Hand A und dem rechten Fuß D zu erhalten. Anschließend wird ein weiterer erster Detektionsstrom der bioelektrischen Impedanz über die rechte Hand B eingeführt und kehrt über den linken Fuß C zurück, um dadurch den Wert der Impedanz zwischen der rechten Hand B und dem linken Fuß C zu erhalten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Wert der Impedanz zwischen der linken Hand A und dem rechten Fuß D als der AD-Impedanzwert, der Wert der Impedanz zwischen der linken Hand A und der rechten Hand B als der AB-Impedanzwert, der Wert der Impedanz zwischen der linken Hand A und dem linken Fuß C als der AC-Impedanzwert, der Wert der Impedanz zwischen der rechten Hand B und dem linken Fuß C als der BC-Impedanzwert, der Wert der Impedanz zwischen der rechten Hand B und dem rechten Fuß D als der BD-Impedanzwert und der Wert der Impedanz zwischen dem linken Fuß C und dem rechten Fuß D als der CD-Impedanzwert definiert. Auf diese Weise können verschiedene Impedanzwerte verglichen werden. Beispielsweise wird der AD-Impedanzwert mit dem BC-Impedanzwert verglichen, um einen Kreuzvergleich zwischen diesen durch die Organe und Muskeln, durch die der Detektionsstrom der bioelektrischen AD-Impedanz und der Detektionsstrom der bioelektrischen BC-Impedanz durchgeleitet werden, durchzuführen und somit deren Anteile zu ermitteln. Wenn beispielsweise der AD-Impedanzwert größer als der BC-Impedanzwert ist, ist die Muskelmasse der linken Hand A größer als die der rechten Hand B oder ist der Anteil an viszeralem Fett unterschiedlich. Durch diesen Kreuzvergleich kann der Anteil an Muskeln, Fett und viszeralem Fett des menschlichen Körpers vollständig ermittelt werden, um eine genauere Messung zu erzielen.
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Nachdem im vorliegenden Ausführungsbeispiel die durch die ersten Detektionsströme der bioelektrischen Impedanz durchgeführte Detektion abgeschlossen ist, erzeugt der Detektionsstrom-Erzeugungsabschnitt 111 mehrere zweite Detektionsströme der bioelektrischen Impedanz, deren Frequenz sich von der der ersten Detektionsströme der bioelektrischen Impedanz unterscheidet, wobei das gleiche Messverfahren wie für die ersten Detektionsströme der bioelektrischen Impedanz verwendet wird, um den AD-Impedanzwert, den AB-Impedanzwert, den AC-Impedanzwert, den BC-Impedanzwert, den BD-Impedanzwert und den CD-Impedanzwert mittels der zweiten Detektionsströme der bioelektrischen Impedanz zu messen. Der menschliche Körper 4c hat eine große Menge Wasser. Es wird experimentell festgestellt, dass beim Fließen von Strömen unterschiedlicher Frequenzen durch das Wasser unterschiedliche Impedanzwerte erzeugt werden. Auf diese Weise können die durch die zweiten Detektionsströme der bioelektrischen Impedanz berechneten Impedanzwerte mit den durch die ersten Detektionsströme der bioelektrischen Impedanz berechneten Impedanzwerten verglichen werden, wobei sich die Frequenz der zweiten Detektionsströme der bioelektrischen Impedanz von der Frequenz der ersten Detektionsströme der bioelektrischen Impedanz unterscheidet. Beispielsweise sind die AD-Impedanzwerte, die unter Verwendung von Strömen mit Frequenzen von 1 k, 5 k, 50 k, 250 k und 500 k detektiert werden, jeweils Z1 , Z2 , Z3 , Z4 und Z5 und sind die AD-Impedanzwerte Y1 bis Y5 und sind die AC-Impedanzwert X1 bis X5 und sind BC-Impedanzwerte W1 bis W5 und sind die BD-Impedanzwerte V1 bis V5 und sind die CD-Impedanzwerte U1 bis U5 . Auf diese Weise werden Vergleiche durchgeführt, um den Anteil an Wasser im menschlichen Körper 4c anhand der Differenz der Impedanzwerte, die durch verschiedene Frequenzen entsteht, abzuleiten und somit die Genauigkeit der Gesamtmessung noch weiter zu verbessern.
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Es wird nun auf die 8 und 9 Bezug genommen, die jeweils eine perspektivische Ansicht und eine schematische Ansicht des Detektierens des weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Aus den Figuren ist ersichtlich, dass das vorliegende Ausführungsbeispiel dem obigen Ausführungsbeispiel ähnlich ist. Der einzige Unterschied besteht darin, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Kontaktelement für die linke Hand 21a und das Kontaktelement für die rechte Hand 22a am jeweiligen Hand-Befestigungselement 5a angebracht sind und das Kontaktelement für den linken Fuß 23a und das Kontaktelement für den rechten Fuß 24a entsprechend am jeweiligen Fuß-Befestigungselement 3a angebracht sind, wobei sowohl die Hand-Befestigungselemente 5a als auch die Fuß-Befestigungselemente 3a beispielhaft als Klammern dargestellt sind, wobei das Anzeigeelement 13a ein am tragbaren Detektionsgerät 1a angeordneter Anzeigebildschirm ist. Auf diese Weise kann der Benutzer das Kontaktelement für die linke Hand 21a und das Kontaktelement für die rechte Hand 22a über die Hand-Befestigungselemente 5a direkt an der linken Hand A und der rechten Hand B befestigen, sodass die Befestigung stabiler ist und der Benutzungskomfort erhöht wird.
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Es wird nun auf 9 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht eines noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Aus der Figur ist ersichtlich, dass das vorliegende Ausführungsbeispiel dem obigen Ausführungsbeispiel ähnlich ist. Der einzige Unterschied besteht darin, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Hand-Befestigungselemente 5b und die Fuß-Befestigungselemente 3b beispielhaft als Bänder mit Klettverschlüssen dargestellt sind, um zu zeigen, dass die Typen der Hand-Befestigungselemente 5b und der Fuß-Befestigungselemente 3b keinen Beschränkungen unterliegen.