JP4069500B2 - 体脂肪測定装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は身体内部のインピーダンスに基づき体脂肪率を測定する体脂肪測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の体脂肪測定装置は、たとえば、特開平7−59744号公報に示すようなものが一般的であった。この装置は装置本体に両手で把持できる把持部及びフット電極部に電極を有し、被測定者は両手で装置本体を把持し、フット電極部に乗って決められた姿勢を取って測定すれば、把持部及びフット電極部に備えられた電極が手のひら及び足の裏に接触することによって手足間のインピーダンスを測定し、計算により体脂肪率を測定することができるようになっていた。
【0003】
また、同様に特開平7−12635号公報のものは両手で把持する把持部を被測定者が乗る台部分と機械的に固定されたもので、それぞれの部分に配された電極を切り替えることにより手足間のインピーダンスを測定することができ、これにより体脂肪率を測定することができるようになっていた。これらの装置は、いずれも被測定者は把持部を把持し、フット電極部もしくは台部分に乗るだけで、体脂肪率を知ることができ、手軽に健康管理が行うことができるようになっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の体脂肪測定装置ではたとえば特開平7−59744号公報のものでは、インピーダンス測定部を含む装置本体に把持部を有しているため、どうしても把持部の重量が増してしまう。体脂肪率の測定に用いる手から足にかけてのインピーダンスを正確に求めるためには、定められた同一の姿勢を取ることが非常に重要となる。しかし、把持部が重くなってしまっては、定められた姿勢をとるために支障が生じる。結果として姿勢にバラツキが生じるため測定値にもバラツキが生じる。また、重量のある装置本体を支え続けることは、被測定者にとって負担となる。これに対して、特開平7−12635号公報に示すようなものは、人体載置部に機械的に固定された把持部を設けてあるので、重量は両腕にかからず、測定値のバラツキ及び被測定者への負担は解決されているが、装置が大型となり、設置場所も制限され、不必要な時にも空間を占有するため特に家庭内で使用するには適さなかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために手部電極を備えた把持部と足部電極を備えた人体載置部をケーブルで接続し、把持部を軽量となるようにしたので、測定のための定まった姿勢をとることが容易になり、正確な測定ができる。また、測定のための定まった姿勢をとるための被測定者への負担も少ない。また、把持部を機械的に支える構造物も必要とならないので装置全体もコンパクトに構成できる。加えて、把持部に報知手段を備えたので、手元で測定結果が確認でき、測定値を読みとるときにかがむ必要がなく、読みとりが容易になる。また、入力した被測定者情報も手元で確認できるので正確な測定を行うことができる。更に、把持部を保持するための保持手段として、人体載置部の一部に凹面をつけて収納部を構成することで、装置を使用しないときは前記把持部を人体載置部に保持できるようにしたので、把持部が邪魔にならずスマートに収納することができる。また、把持部を踏みつけたり、蹴り飛ばしたりしてしまうことがないため把持部やケーブルが痛まず故障の可能性を減少させる事ができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明は足部電極を備えた測定時に前記被測定者が乗る人体載置部と、前記被測定者の手に接触する手部電極を測定時に前記被測定者が手で把持する把持部と、前記足部電極と手部電極の間のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、前記被測定者の身体的特徴をあらわす被測定者情報を入力する入力手段と、インピーダンスと被測定者情報から体脂肪率を計算する計算手段と、前記計算手段からの計算結果を報知する報知手段を有し、前記把持部と前記人体載置部をケーブルで接続し前記把持部を軽量となるように構成したものである。
【0007】
そして把持部と人体載置部をケーブルで接続し、把持部を軽量としたので、測定に適した姿勢がとりやすくなるため、測定が正確に行え、被測定者への負担がなくなる。また、装置も小型に構成でき、コンパクトで安価に構成できる。
【0009】
さらに把持部に報知手段を備えたので、手元で測定結果が確認できるので、測定値を読みとる時にかがむ必要がなく、読みとりが容易になる。また、入力した被測定者情報も手元で確認できるので正確な測定を行うことができる。
【0010】
さらに把持部に入力手段を備えたので、手元で被測定者情報の入力ができるので人体載置部に入力手段があるものに比較してかがむ必要がなく入力が容易に、入力誤りも少なくすることができ、正確な測定を行うことができる。
【0011】
さらに測定を開始するための測定開始手段を有し、測定開始手段は把持部に備えたので、定まった姿勢を取った時点で手元の測定開始手段により測定を開始することができるので、正確な測定をすることができる。
【0012】
さらに人体載置部に把持部を保持するための保持手段を有し、装置を使用しないときは把持部を人体載置部に保持できるようにしたので、使用しない時は把持部を本体に固定あるいは収納することができ、把持部が邪魔にならない。また、把持部を踏みつけたり、蹴り飛ばしたりしてしまうことがないため把持部が痛まず長持ちさせる事ができる。
【0013】
さらに把持部が保持手段に保持されているかを検出する保持状態検出手段を有し、計算手段は把持部が保持手段に保持されていないときに体脂肪率の計算を行うようにしたので測定時にのみ体脂肪率を測定することができるので、特別な操作なしで体脂肪率を測定するときだけ計算をすることができるので省エネルギーに貢献できる。
【0014】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0015】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1の体脂肪測定装置の外観図、図2はそのブロック図、図3は測定方法の説明図である。本実施例の体脂肪測定装置は人体載置部2を装置本体外殻としており、ここに足部電極1が取り付けられている。人体載置部2には、被測定者情報を入力するための入力手段としてのキーボード5、報知手段として液晶表示器6が備えられている。人体載置部2と把持部4はケーブル7で接続されている。把持部4は本実施例ではABS樹脂で構成され、手部電極3は把持部4を構成するABS樹脂にクロームメッキを施したものを使用しており、その重量は35gと軽量に構成している。測定時、被測定者10は図3のように把持部4を握って人体載置部2の上に素足で乗る。このとき手部電極3は被測定者10の手のひらに、足部電極1は被測定者10の足の裏に接触させる。図2に示すように足部電極1ならびに手部電極3はインピーダンス測定手段8に接続されている。インピーダンス測定手段は4端子法により、足部電極1の1つの電極と手部電極2の1つの電極間に定電流を流し、足部電極1の他方の電極と手部電極2の他方の電極間で電圧を測定することによって、インピーダンスを測定できるよう構成されている。本実施例では、50kHz、800μAの人体が感じることのない微弱な電流を使用している。測定したインピーダンスは計算手段としてのマイクロコンピュータ9に入力される。マイクロコンピュータ9には先に説明したキーボード5と液晶表示器6が接続されている。
【0016】
次に動作、作用について説明する。測定に先立ち、被測定者10はキーボード5により、被測定者情報として身長、体重、性別を入力する。キーボード5はマイクロコンピュータ9に接続されているので、マイクロコンピュータ9はこれらの被測定者情報をあらかじめ入力される。次に、被測定者10は図3に示すように、腕を水平にのばした状態で把持部4を握り、人体載置部2に乗る。このとき、手部電極3は被測定者10の手のひらに、足部電極1は被測定者10の足の裏に接触する。手部電極3及び足部電極1はインピーダンス測定手段8に接続されており、被測定者10の手足間のインピーダンスを測定する。インピーダンス測定手段8からのインピーダンスがマイクロコンピュータ9に入力されると、マイクロコンピュータ9はプログラムによりインピーダンスと被測定者情報から体脂肪率を計算し、結果を液晶表示器6に出力する。体脂肪率を求める式は各種のものが知られているが、本実施例では、体密度より求めるBrozecの式(Brozecらの報告書 J.Brozec、F.Grande、J.T.Anderson and A.Key;"An NY Acad.sci 110(1963)113−40)を用いている。、たとえば男性の場合、下記のとおりとなる。
【0017】
体密度=1.1554−.0841×体重×インピーダンス/身長2
体脂肪率(%)=(4.95/体密度−4.5)×100
なお、この式は男性の場合の式であるが、女性の場合も各部の係数を変えることにより適用できるので、被測定者情報に含まれる性別を元に式を切り換える。
【0018】
また、体脂肪率を求める式はこの他にも多くの式が報告されているが、インピーダンスから体脂肪率を求める式であれば、どのような式を用いて、本発明の趣旨を逸脱するものではない。
【0019】
この時、正確な測定を行うために重要な点は、被測定者10は図3に示したような、決まった姿勢を取る必要があることである。これは、本実施例のようなインピーダンス法での測定においては、手と足の間のインピーダンスを測定することにより体脂肪率を測定するので、姿勢が異なることによる腕と胴体の接触面積によるインピーダンスの変化は、そのまま測定値のばらつきとなってあらわれるからである。一般には腕と胴体の接触面積が少なく、比較的決まった姿勢を取りやすい腕を水平にのばした図3のような姿勢をとる。よって、把持部4の重量は被測定者10の負担となることは十分考えられる。重量が重くなれば、腕を水平に保つことが困難になり、測定値にばらつきが生じてしまう。しかし、本実施例の体脂肪測定装置においては、把持部4の重量はわずか35gと軽量であり、被測定者の負担となり得ることはなく、決まった姿勢を取ることも容易であるため、測定値にばらつきが生じることもない。なお、本実施例においては、インピーダンスより求めた体脂肪率をそのまま表示しているが、体脂肪率から求められる、体脂肪重量、徐脂肪重量、徐脂肪率等で表示を行ってもよい。また、入力手段としてキーボード5を用いているが、目的とする被測定者情報を入力できる方法であれば、たとえばアップダウンスイッチと入力スイッチの組み合わせやロータリーエンコーダー等を用いた回転式の入力手段等であっても本発明の範囲を逸脱するものではない。また、報知手段として液晶表示器を用いているが、その他の報知手段、たとえば発光ダイオードを使用したものや、音声で報知するものも範囲に含まれる。また、定電流は人体に感じない範囲であれば、その周波数、電流の大小は任意に変えることができる。また、本実施例においては右手−左足間でインピーダンスを測定しているが手足間のインピーダンスを測定できればその組み合わせは自由である。また、把持部は片手にもてる円筒形のものを使用しているが、その形状に制限はなく、握りやすく、手部電極が手に確実に接触できるものであれば、形状は任意である。
【0020】
(実施例2)
図4は本発明の実施例2の体脂肪測定装置の把持部の外観図、図5は使用方法の説明図である。実施例1と異なる点は把持部4に報知手段としての液晶表示器6が設けられている点である。これは、本発明における把持部4をケーブル7で人体載置部2に接続し、さらに把持部4を軽量に構成してあるという特徴を生かし、さらに使い勝手を向上させたものである。把持部4が軽量に構成されているため、図5に示すように、片手で把持部4を保持し、必要であれば、図5よりも目に近づけて読むことができる。読みとるためにかがむ必要がなく、測定結果の読み誤りなどが発生せず、正確な測定を行うことができる。なお、本実施例では表示手段が把持部4の側面に備えられているが、把持部4に備えていれば備える場所は限定されない。
【0021】
(実施例3)
図6は本発明の実施例3の体脂肪測定装置の把持部の外観図、図7は使用方法の説明図である。実施例1と異なる点は把持部4に入力手段としてのキーボード5を備えた点である。これは、実施例2と同様、把持部4と人体載置部2をケーブル7で接続し、さらに把持部4を軽量に構成してあるという特徴を生かし、さらに使い勝手を向上させたものである。把持部4が軽量に構成されているため、図7に示すように、片手で把持部4を保持し、他方の手でキーボード5を操作するのに何ら不安定なことはない。したがって、入力を正確に行うことができ、誤りが生じないので正確な測定を行うことができる。
【0022】
なお、入力手段としてキーボード5を用いているが、目的とする被測定者情報を入力できる方法であれば、たとえばアップダウンスイッチと入力スイッチの組み合わせやロータリーエンコーダー等を用いた回転式の入力手段等であっても本発明の範囲を逸脱するものではない。
【0023】
(実施例4)
図8は本発明の実施例4の体脂肪測定装置の把持部の外観図、図9は使用方法の説明図、図10はブロック図である。実施例1と異なる点は把持部4に測定開始手段としての測定スイッチ11を備え、測定スイッチ11は押された時にオンし、電源20が各部に供給されるようにした点である。これは、実施例2と同様把持部4と人体載置部2をケーブル7で接続し、さらに把持部4を軽量に構成してあるという特徴を生かし、さらに使い勝手を向上させたものである。把持部4が軽量に構成されているため、図8に示すように、片手で把持部4を保持し、図3に示す姿勢を取った時点で測定スイッチ11を押せば、各部に電源20が接続され測定が開始され、計算がスタートする。被測定者10は正しい姿勢をとったことを確認してから測定を始めることができるのでより正確な測定を行うことができる。
【0024】
なお、本実施例では測定開始手段は測定スイッチ11として押しボタンスイッチを用いたが、測定を開始することができれば、押しボタンスイッチには限定されず、たとえば、圧力に反応するスイッチを用い、握力が一定以上加わった時に測定を開始するようにする等の方法を用いてもよい。また、測定スイッチ11が押されたとき、電源20が各部に接続されるように構成したが、測定スイッチ11の信号をマイクロコンピュータ9に入力して、プログラムにより各部に動作開始の信号を与える等の方法を用いてもよい。
【0025】
(実施例5)
図11は本発明の実施例5の体脂肪測定装置の外観図である。実施例1と異なる点は人体載置部2に把持部4保持手段としての収納部12を設けた点である。収納部12は、その内部に把持部4及びケーブル7を収納できるようになっており、ヒンジ16によって接続された蓋15が取り付けられている。これにより、測定しないときは把持部4を人体載置部2に収納することができ、邪魔にならず、把持部4を不用意に蹴り飛ばしたりすることがないので、把持部4が故障する確率を低減することができる。なお、本実施例では、保持手段として、ヒンジで連結した蓋を持った収納部を用いたが、人体載置部2に把持部4を保持できるものであれば、たとえば、把持部4と人体載置部2に連結部分を構成し引っかけるようにしてもよいし、把持部4がはまり込む蓋のない凹部を構成してもよい。
【0026】
さらに、本実施例では、収納部12は図12の断面図に示すような構成としている。収納部12は人体載置部2の一部に凹面をつけることにより構成してあり、収納部12の底部17はスプリング14により人体載置部2の凹面より浮かせてある。収納部12と底部17には接点13が設けられおり、接点13は電源20及び回路21に接続され、ここで、回路21とは、図2おけるインピーダンス測定手段8、マイクロコンピュータ9、キーボード5、液晶表示器6を示している。
【0027】
この構成により保持状態検出手段を構成している。すなわち、収納部12に把持部4が収納されている時は接点13が開いて、把持部4が収納部12から取り出されると接点13が閉じるように構成し、把持部4が取り出されたときに電源20が回路21に供給され、体脂肪率の測定がおこなわれるようになっている。このような構成をとっているので、特別な操作をすることなく、不必要な時のエネルギー消費を抑えることができるので、使い勝手がよいし、省エネルギーにも貢献できる。
【0028】
なお、本実施例においては、スプリングと接点を組み合わせて保持状態検出手段としたが、その他の方法、たとえば光センサを用いてもよいし、連結部にスイッチを設ける方法や磁石とリードスイッチを用いる方法等、人体載置部2に把握部4が保持されているかどうかを検出できればどのような方法でもよい。また、測定を行う手段として、電源20を各部に供給する構成をとっているが、その他の方法、たとえば、マイクロコンピュータ9に接点13の状態を入力し、プログラムによって各部に測定開始の信号を供給してもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば人体載置部から手部電極を備えた手持ち部を分離し、軽量としたので、上半身、下半身のみでなく、略全身のインピーダンスより体脂肪率を求める方式でありながら、測定に適した姿勢がとりやすくなるため、測定が正確に行え、かつコンパクトに構成できる。さらに、把持部を軽量としたので、手を滑らせて落下した時にも故障することが少ないし、握りやすく、手部電極と手との接触が確実にできるので測定精度を向上させることができる。さらに、人体載置部と把持部をケーブルで接続したので、棒などの構造材などで把持部を固定した物にくらべ、把持部の自由度が増し、被測定者の体型、体格に関わらず正確な測定ができる。また、体脂肪率を測定しないときにはコンパクトに収納することができる。つまり、使用しない時は把持部を人体載置部に固定あるいは収納することができるので、把持部が邪魔にならずスマートに収納することができる。また、把持部を踏みつけたり、蹴り飛ばしたりしてしまうことがないため把持部やケーブルが痛まず故障の可能性を減少させる事ができる。
【0031】
また、把持部が軽量であることとあいまって、手元でデータ入力ができるので人体載置部に入力手段があるものに比較してかがむ必要がなく入力が容易に、入力誤りも少なくすることができる。また、手元で測定結果が確認できるので、測定値を読みとる時にかがむ必要がないし、必要であれば目に近づけることができるので、読みとりが容易になる。
【0032】
また、入力した被測定者情報も手元で確認できるので正確に行える。さらに人体載置部に表示部を備えた場合、視認性を向上させるために表示パネルを大きくしたり、発光させる等の工夫が必要でコスト高となっていたが、本発明によれば目の近くに表示をもってくることができるので表示パネルを小型にすることができる。
【0033】
また、インピーダンス法での測定においては腕と胴体の接触面積がインピーダンスに影響を与えるので、決まった姿勢をとらないと測定値にばらつきが生じる可能性がある。しかし、本発明によれば決まった姿勢をとった時点で手元の測定開始手段により測定を開始することができるので、正確な測定をすることができる。
【0035】
また、保持状態検出手段により、把持部を手に持って人体載置部よりはずされたときにのみ体脂肪率を測定することができるので、特別な操作なしで使用時のみ測定をすることができ、使い勝手が向上し、同時に省エネルギーにも貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の体脂肪測定装置の外観図
【図2】同体脂肪測定装置のブロック図
【図3】同体脂肪測定装置の使用方法の説明図
【図4】本発明の実施例2の体脂肪測定装置の把持部の外観図
【図5】同体脂肪測定装置の使用方法の説明図
【図6】本発明の実施例3の体脂肪測定装置の把持部の外観図
【図7】同体脂肪測定装置の使用方法の説明図
【図8】本発明の実施例4の体脂肪測定装置の把持部の外観図
【図9】同体脂肪測定装置の使用方法の説明図
【図10】同体脂肪測定装置のブロック図
【図11】本発明の実施例5の体脂肪測定装置の外観図
【図12】同体脂肪測定装置の収納部の断面図
【符号の説明】
1 足部電極
2 人体載置部
3 手部電極
4 把持部
5 キーボード(入力手段)
6 液晶表示器
7 ケーブル
Claims (4)
- 足部電極を備えた測定時に被測定者が乗る人体載置部と、前記被測定者の手に接触する手部電極と、前記手部電極を備えた測定時に前記被測定者が手で把持する把持部と、前記足部電極と前記手部電極の間のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、前記被測定者の身体的特徴をあらわす被測定者情報を入力する入力手段と、前記インピーダンスと前記被測定者情報から体脂肪率を計算する計算手段と、計算手段からの前記計算結果を報知する報知手段を備え、前記把持部と前記人体載置部をケーブルで接続し前記把持部を軽量にするとともに、前記把持部に前記報知手段を備え、前記把持部を保持するための保持手段として、人体載置部の一部に凹面をつけて収納部を構成することで、装置を使用しないときは前記把持部を人体載置部に保持できるようにした体脂肪測定装置。
- 把持部に入力手段を備えた請求項1記載の体脂肪測定装置。
- 測定を開始するための測定開始手段を有し、前記測定開始手段は把持部に備えた請求項1記載の体脂肪測定装置。
- 把持部が保持手段に保持されているかを検出する保持状態検出手段を有し、計算手段は前記把持部が前記保持手段に保持されていないときに体脂肪率の測定を行うようにした請求項3記載の体脂肪測定装置。
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