JP2000325324A

JP2000325324A - 体脂肪率測定装置

Info

Publication number: JP2000325324A
Application number: JP11140892A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Fukushima; 敏明福島; Hideki Shimizu; 清水　　秀樹; Toshiaki Uchida; 俊昭内田; Yoshiyuki Nakagawa; 喜之中川; Minoru Koide; 實小出
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】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、掌と電極対との接
触位置を一定にすることで、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である。【解決手段】本体側面に形成された電流印加用電極対
と電圧計測用電極対と、電源スイッチと、個人の身長、
体重、年齢、性別データ等を入力する入力キー群と、イ
ンピーダンス測定値と入力データ等から体脂肪率を演算
した演算結果や入力データを表示する表示部を備えた体
脂肪率測定装置であって、左側面電流印加用電極、右側
面電流印加用電極および左側面電圧計測用電極、右側面
電圧計測用電極の上方に位置決め部を有していることを
特徴とする体脂肪率測定装置。

Description

【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】従来から、体脂肪率を計測する手段とし
ては、水中体重法、キャリパー法など各種の方法が提
案、採用されている。そして、その中で生体インピーダ
ンス法は簡便に、しかも短時間に体脂肪率を計測する手
段として注目されており、測定装置としては、「特開平
７−５１２４２」号公報記載のような装置があった。

【０００３】図１３に示すこの装置は、被検者の測定部
位間に高周波信号を印加する第１の電極対１１７、１１
８と、この印加信号の身体通電路内に配置して身体抵抗
電位を計測する計測用の第２の電極対１１９、１２０
と、前記第１の電極対間に通電される電流と前記第２の
電極対間の身体抵抗電位とにより身体内部インピーダン
スを算出する手段と、被検者と身体特定化情報を入力す
る手段と、前記インピーダンス値と身体特定化情報とに
基づいて、体内脂肪、除脂肪量、体脂肪率等の健康評価
データを抽出する手段とを備える装置において、装置本
体部１１１に握部１１２、１１３を一体的に備え、この
握部に前記電極対を形成したことを特徴としている。

【０００４】また、装置本体部の両端に握部１１２、１
１３が形成され、この両握部間の装置本体部１１１にデ
ータ、情報を表示する表示部１１６を設けている。

【０００５】そして、この装置では、握部１１２、１１
３を両手で握ることにより、両手と電極対とを接触させ
ることができ、被検者が立位のままで、自身で測定する
事ができる。また、装置本体部１１１の両端に握部１１
２、１１３が形成され、この両握部間の装置本体部にデ
ータを表示する表示部１１６を設けているため、右手と
左手で、それぞれ本体部の右と左の握部を握って測定す
ると、被検者の目前に表示部が位置するので容易に測定
結果や情報を読みとることができる。

【０００６】また、右の握部１１３を右手で握ることに
より、第１の電極対１１８、第２の電極対１２０それぞ
れの電極に接触でき、また左手で左方の握部１１２を握
ることにより第１の電極対１１７、第２の電極対１１９
のそれぞれ他方の電極を接触でき、右手の掌と左手の掌
間の生体インピーダンスを精度良く測定することができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術においては、握部に電極対が形成されていることで、
握り方によって掌と電極対との接触位置が変化し、体脂
肪率等測定結果データが変化してしまうという問題があ
った。

【０００８】また、電流値を一定値以下に制御する手段
を設けていないことから、電流値を一定値以下に制御す
ることが困難であったし、装置が故障した場合などに、
過剰な電流が生体に流れる心配があるという課題があっ
た。

【０００９】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、掌と電極対との接触位置を一定にすることで、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。

【００１０】また、掌と電極対との接触状態を良好にす
ることで、安定して再現性の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。

【００１１】更に、生体に流れる電流値を一定値以下に
制御し、どの様な場合でも過剰な電流値が流れることが
ない、安全な体脂肪率測定装置を提供することを目的と
している。

【００１２】

【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、本体側面に形成された電流印加用電極対と電圧
計測用電極対と、電源スイッチと、個人の身長、体重、
年齢、性別データ等を入力する入力キー群と、インピー
ダンス測定値と入力データ等から体脂肪率を演算した演
算結果や入力データを表示する表示部を備えた体脂肪率
測定装置であって、左側面電流印加用電極、右側面電流
印加用電極および左側面電圧計測用電極、右側面電圧計
測用電極の上方に位置決め部を有していることを特徴と
する体脂肪率測定装置

【００１３】また、左側面電流印加用電極と左側面電圧
計測用電極、右側面電流印加用電極と右側面電圧計測用
電極とが縦方向並列に配置されていること、左側面電流
印加用電極と左側面電圧計測用電極、右側面電流印加用
電極と右側面電圧計測用電極とが櫛歯状に配置されてい
ること、左側面電流印加用電極と左側面電圧計測用電
極、右側面電流印加用電極と右側面電圧計測用電極とが
同心円状に配置されていることを特徴としている。

【００１４】そして、本体側面に形成された電流印加用
電極対と電圧計測用電極対と、電源スイッチと、個人の
身長、体重、年齢、性別データ等を入力する入力キー群
と、インピーダンス測定値と入力データ等から体脂肪率
を演算した演算結果や入力データを表示する表示部を備
えた体脂肪率測定装置であって、電流制御手段を設けた
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第１
の実施形態を図１の外観斜視図を用いて説明する。本実
施形態は、左側面電流印加用電極と左側面電圧計測用電
極および右側面電流印加用電極と右側面電圧計測用電極
の上方に位置決め部を有していることを特徴としてい
る。

【００１６】この体脂肪率測定装置は、本体１の前面か
ら見て左側面３に左側面電流印加用電極７ａと左側面電
圧計測用電極９ａおよび右側面５に右側面電流印加用電
極７ｂと右側面電圧計測用電極９ｂとを備えており、こ
れら左側面電流印加用電極７ａ、左側面電圧計測用電極
９ａ、右側面電流印加用電極７ｂ、右側面電圧計測用電
極９ｂ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の前面には、電源スイッチ１７、被
検者の身長、体重、年齢、性別等の身体的特徴データを
入力できる入力キー群１５、入力データや演算結果を表
示する表示部１３が配置されている。

【００１８】そして、左側面３と右側面５を両手で挟む
ようにして本体を持ったときに、左手の掌と左側面電流
印加用電極７ａ、左側面電圧計測用電極９ａとの接触位
置が一定に位置決めされ、右手の掌と右側面電流印加用
電極７ｂ、右側面電圧計測用電極９ｂとの接触位置が一
定に位置決めされるように、本体側面に形成された左側
面電流印加用電極７ａ、左側面電圧計測用電極９ａ、右
側面電流印加用電極７ｂ、右側面電圧計測用電極９ｂの
上方に凸状の位置決め部１１が形成されている。

【００１９】なお、上方とは測定装置の上面方向であ
る。

【００２０】本測定装置は、携帯可能な大きさ、重さを
有しているため、測定を行う際には被検者は装置本体の
左側面と右側面とを掌で挟み込むように保持し、両手を
まっすぐ前方に伸ばして水平にする。すると本体は肩の
高さになる。

【００２１】その時、持ち方としては、図２に示すよう
に、位置決め部１１を親指と人差し指とで挟み込むよう
に持ち、親指と人差し指の間の付け根部分を位置決め部
１１の端部１９に押し当てる。

【００２２】すると、左側面電流印加用電極７ａ、左側
面電圧計測用電極９ａは、左手の掌掌の人差し指から小
指の付け根と、掌の中央付近とで囲まれる範囲において
接触することが可能となり、右側面電流印加用電極７
ｂ、右側面電圧計測用電極９ｂは、右手の掌掌の人差し
指から小指の付け根と、掌の中央付近とで囲まれる範囲
において接触することが可能となる。

【００２３】このように、体脂肪率測定装置を持つとき
には、本体１の側面に形成されている左側面電流印加用
電極７ａ、左側面電圧計測用電極９ａおよび右側面電流
印加用電極７ｂ、右側面電圧計測用電極９ｂを両手の掌
で挟み込むように持ち、位置決め部１１の端部１９を親
指と人差し指の間の付け根部に押し当てることで、掌と
電極部との接触位置、接触状態が常に一定になるように
できる。

【００２４】よって、右手の掌と左手の掌間の生体イン
ピーダンスを精度良く測定することができ、正確な体脂
肪率を得ることができる。

【００２５】図３は左側面電流印加用電極７ａ、左側面
電圧計測用電極９ａ、右側面電流印加用電極７ｂ、右側
面電圧計測用電極９ｂに接続される本体１内の回路構成
を示すブロック図である。

【００２６】本発明の実施形態である体脂肪率測定装置
の内部回路は、周波数ｆ（約１０ｋＨｚ〜約１００ｋＨ
ｚ）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２１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７ａ、右側面電流印加用電極
７ｂ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９
ａ、右側面電圧計測用電極９ｂと、その左側面電圧計測
用電極９ａと右側面電圧計測用電極９ｂとからの電位差
信号を受ける差動増幅器２３と、差動増幅器２３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２５および積分平滑回路２
７と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器２９と、体脂肪率測定プログラムを記憶するＲＯＭ
３１と、Ａ／Ｄ変換器２９からの入力や入力キー群から
の身長、体重、年齢、性別等のデータをとりこみ、イン
ピーダンスの測定処理演算等を実行するＣＰＵ３５、Ｃ
ＰＵ３５の作業領域が設定されるＲＡＭ３３、電源用電
池３７等を備えている。

【００２７】上記実施形態装置において測定を行う際に
は、左右の掌で、それぞれ左側面電流印加用電極７ａお
よび左側面電圧計測用電極９ａと右側面電流印加用電極
７ｂおよび左側面電圧計測用電極９ｂを挟み込む。する
と高周波信号発生部２１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７ａと右側面電流印加
用電極７ｂに印加され、左側面電流印加用電極７ａ、左
手の掌、左側面電圧計測用電極９ａ、生体、右側面電圧
計測用電極９ｂ、右側面電流印加用電極対７ｂ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９ａと右側面電圧計測用電極９ｂと
の間に生じる電位差が差動増幅器２３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。

【００２８】得られた電位差信号は全波整流器２５と積
分平滑回路２７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２９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。

【００２９】変換されたデジタル信号は、入力キー群１
５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ＣＰＵ３５によって演算処理され、体脂
肪率としての結果を得る。

【００３０】次に、上記実施形態装置の測定動作を図４
に示すフロー図を参照して説明する。

【００３１】電源スイッチ１７がＯＮされると、キャリ
ブレーション処理が行われる。次に被検者が、入力キー
群１５より、身長、体重、年齢、性別等の身体情報等を
入力する。これらのデータが入力完了するまでは待機し
ていて、データ入力が完了すると入力キー群１５の測定
開始スイッチがＯＮされるのを待機する。測定開始スイ
ッチがＯＮされ、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１３で表示する。

【００３２】測定開始されると、表示部には測定姿勢を
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。

【００３３】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エラー表示するの
でも良い。

【００３４】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１３で表示し、その後測定結果を表示部１３に表示
する。

【００３５】次に第２の実施形態を図５を用いて説明す
る。本実施形態は、本体１の上面と左側面３、右側面５
との角の部分に親指が乗せられる形状である凹部を有し
ていることで、側面と前面と凹部との交わる点に位置決
め部１１を形成していることを特徴としている。

【００３６】これによって、位置決め部１１を親指と人
差し指の間の付け根部分に押し当てられるように本体を
挟むと、電極部分と掌との密着箇所が常に同じ位置にす
ることができるため測定値が安定し、再現性が良好であ
る。

【００３７】次に第３の実施形態を図６を用いて説明す
る。本実施形態は本体１の上面の左右側面寄りに親指を
挿入し、置くことができる凹部を設け、凹部と側面との
間の部分の位置決め部１１が形成されていることを特徴
としており、ここを親指と人差し指の間の付け根と接触
するように持つことで、電極部と掌との密着箇所が常に
同じ位置にすることができるため測定値の再現性が良好
である。

【００３８】次に第４の実施形態を図７を用いて説明す
る。本実施形態は側面に形成される凸状の位置決め部１
１は側面手前側に部分的に設けられていることを特徴と
しており、この位置決め部１１は非測定時には本体に押
し込むことで収納することが可能であるし、または折り
畳むことで収納することも可能であるし、更には測定時
に再び引き出すことが可能である構造でもある。

【００３９】次に第５の実施形態を図８を用いて説明す
る。本実施形態は本体前面から側面にかけて、凸状の曲
面で形成されており、表示面は前面に形成され、電極部
は側面に形成されており、電極部の上面側には親指と人
差し指との間の位置を決めることができる位置決め部１
１が設けられるように上面に凸部が設けられていること
を特徴としている。

【００４０】次に本発明の体脂肪率測定装置の他の電極
構造を図９を用いて説明する。この電極構造は側面に設
けられた電極が縦に２列に並んでおり、表示面に対し奥
が電流印加用電極で手前が電圧計測用電極であることを
特徴としている。これによって、被検者が測定姿勢にな
ったときに、小指より人差し指に力がかかった場合にで
も電圧計測用電極と電流印加用電極の両方に均等に力が
加わり、密着することができるため安定した測定が可能
となる。更に、電流流路において、電圧計測電極対が電
流印加用電極対より内側に完全に位置することも安定し
た測定が可能となる。

【００４１】次に他の電極構造を図１０を用いて説明す
る。この電極構造は電圧計測用電極、電流印加用電極が
櫛歯状に形成されていることを特徴とする。これによっ
て、櫛歯部分で電極間が凹となり、電極部分が凸となる
ことで、これまでより電極部分と掌との密着性が良くな
り、安定した測定が可能となる。

【００４２】次に他の電極構造を図１１を用いて説明す
る。この電極構造は電極が同心円状に形成され、外側が
電流印加用電極、内側には電圧計測用電極あるいはその
逆に位置することを特徴としている。電極が同心円状に
あることから、力のかかり方を常に一定にすることがで
き、安定した測定が可能となる。なお、同心円状の電極
は一つでも十分な効果が得られるし、複数個でも同様の
効果が得られる。

【００４３】また、本発明の他の実施形態を図１２のブ
ロック図を用いて説明する。本実施形態は左側面電流印
加用電極７ａ、右側面電流印加用電極７ｂ、左側面電圧
計測用電極９ａ、右側面電圧計測用電極９ｂに接続され
た電流制御手段３９を設けた回路構成を本体１内に有す
ることを特徴としている。

【００４４】そして、内部回路は高周波信号発生部２１
より発生した、周波数ｆ、数百μＡの定電流高周波信号
を任意の電流値で制御することが可能な電流制御手段３
９によって電流値を制御し、発生した電流を左側面電流
印加用電極７ａ、右側面電流印加用電極７ｂによって生
体に印加し、印加した電流と生体インピーダンスによっ
て生じる電位差を左側面電圧計測用電極９ａ、右側面電
圧計測用電極９ｂとから計測する。その先の信号処理方
法は第１の実施形態と同様である。

【００４５】上記実施形態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７ａ、左
側面電圧計測用電極９ａを、右の掌で右側面電流印加用
電極７ｂ、右側面電圧計測用電極９ｂを挟み込む。する
と高周波信号発生部２１より、周波数ｆ、数百μＡの正
弦波信号が発生し、電流制御手段３９によって制御され
た電流が、左側面電流印加用電極７ａ、右側面電流印加
用電極７ｂに印加され、左側面電流印加用電極７ａ、左
手の掌、左側面電圧計測用電極９ａ、生体、右側面電圧
計測用電極９ｂ、右側面電流印加用電極７ｂ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９ａと右側面電圧計測用電極９ｂとの
間に生じる電位差が差動増幅器２３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。

【００４６】得られた電位差信号は全波整流器２５と積
分平滑回路２７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２９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。

【００４７】変換されたデジタル信号は、入力キー群１
５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ＣＰＵ３５によって演算処理され、体脂
肪率としての結果を得る。

【００４８】

【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、親指と人指し指との間で挟み、掌
と左側面電流印加用電極７ａ、左側面電圧計測用電極９
ａ、右側面電流印加用電極７ｂ、右側面電圧計測用電極
９ｂとの位置関係を安定させることができる位置決め部
を有しているため、掌と電極部分との接触位置が常に一
定にすることができ、安定して再現性のある測定値を得
ることができる。

【００４９】請求項２に記載の発明は、左側面電流印加
用電極７ａと左側面電圧計測用電極９ａ、右側面電流印
加用電極７ｂと右側面電圧計測用電極９ｂが側面縦方向
に並列に配置されていることを特徴としていることか
ら、電流の流れる経路を考えたとき、電圧計測用電極対
は必ず電流印加用電極対の内側に位置することができ、
安定した測定値を得ることができる。

【００５０】請求項３に記載の発明は、左側面電流印加
用電極７ａと左側面電圧計測用電極９ａ、右側面電流印
加用電極７ｂと右側面電圧計測用電極９ｂが櫛歯上に配
置されていることを特徴としていることから、掌と電極
との密着性が優れ、安定した測定値を得ることができ
る。

【００５１】請求項４に記載の発明は、左側面電流印加
用電極７ａと左側面電圧計測用電極９ａ、右側面電流印
加用電極７ｂと右側面電圧計測用電極９ｂとが同心円状
に配置されていることを特徴としていることから、掌と
電極との密着性に優れていて、その結果安定した測定値
を得ることができる。

【００５２】また、請求項５に記載の発明は、高周波信
号発生部と電流印加用電極との間に電流制御手段を備え
ているので、装置が故障した場合などでも電流が過剰に
流れる事なく、また、電流値を一定電流値以下に制御し
たい場合などにも有効で、安全な体脂肪率測定装置を提
供することができる。

【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において、掌と電極
との接触状態を示す図である。

【図３】本発明の体脂肪率測定装置の内部回路構成を示
すブロック図である。

【図４】本発明の体脂肪率測定装置の動作説明フロー図
である。

【図５】本発明の他の実施形態を示す外観斜視図であ
る。

【図６】本発明の他の実施形態を示す外観斜視図であ
る。

【図７】本発明の他の実施形態を示す外観斜視図であ
る。

【図８】本発明の他の実施形態を示す外観斜視図であ
る。

【図９】本発明の他の電極構造を示す図である。

【図１０】本発明の他の電極構造を示す図である。

【図１１】本発明の他の電極構造を示す図である。

【図１２】本発明の体脂肪率測定装置において、電流制
御手段を設けた内部回路構成を示すブロック図である。

【図１３】従来の体脂肪計を示す斜視図である。

【符号の説明】

１本体３左側面５右側面７ａ左側面電流印加用電極７ｂ右側面電流印加用電極９ａ左側面電圧計測用電極９ｂ右側面電圧計測用電極１１位置決め部１３表示部１５入力キー群１７電源スイッチ１９端部２１高周波信号発生部２３差動増幅器２５全波整流器２７積分平滑回路２９Ａ／Ｄ変換器３１ＲＯＭ３３ＲＡＭ３５ＣＰＵ３７電池３９電流制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中川喜之東京都田無市本町６丁目１番12号シチズン時計株式会社田無製造所内 (72)発明者小出實東京都田無市本町６丁目１番12号シチズン時計株式会社田無製造所内Ｆターム(参考） 4C027 AA06 CC00 EE01 FF01 FF05 HH00 KK01 KK03 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体側面に形成された電流印加用電極対
と電圧計測用電極対と、個人の身長、体重、年齢、性別
等のデータを入力する入力キー群と、インピーダンス測
定値と入力データ等から体脂肪率を演算した演算結果や
入力データを表示する表示部を備えた体脂肪率測定装置
であって、左側面電流印加用電極、右側面電流印加用電
極および左側面電圧計測用電極、右側面電圧計測用電極
の上方に位置決め部を有していることを特徴とする体脂
肪率測定装置。
【請求項２】前記左側面電流印加用電極と前記左側面
電圧計測用電極、前記右側面電流印加用電極と前記右側
面電圧計測用電極とが縦方向並列に配置されていること
を特徴とする請求項１に記載の体脂肪率測定装置。
【請求項３】前記左側面電流印加用電極と前記左側面
電圧計測用電極、前記右側面電流印加用電極と前記右側
面電圧計測用とが櫛歯状に配置されていることを特徴と
する請求項１に記載の体脂肪率測定装置。
【請求項４】前記左側面電流印加用電極と前記左側面
電圧計測用電極、前記右側面電流印加用電極と前記右側
面電圧計測用電極とが同心円状に配置されていることを
特徴とする請求項１に記載の体脂肪率測定装置。
【請求項５】本体側面に形成された電流印加用電極対
と電圧計測用電極対と、個人の身長、体重、年齢、性別
等のデータを入力する入力キー群と、インピーダンス測
定値と入力データ等から体脂肪率を演算した演算結果や
入力データを表示する表示部を備えた体脂肪率測定装置
であって、電流制御手段を設けたことを特徴とする体脂
肪率測定装置。