JP4539905B2

JP4539905B2 - 体脂肪測定装置

Info

Publication number: JP4539905B2
Application number: JP2004187869A
Authority: JP
Inventors: 靖弘笠原; 隆塩川
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: JP2005185818A; US20050124909A1; US7418291B2; EP1537778A3; EP1537778B1; EP1537778A2; DE602004015552D1

Description

本発明は、複数の測定手段を切り替えて動物の体脂肪を測定する動物用体脂肪測定装置に関する。

動物の体脂肪測定において、非侵襲的なインピーダンス測定を用いたものとしては、犬を四つん這いのまま宙吊りに保定し、測定者は両掌部にインピーダンス測定用電極を配した手袋を当て、動物の前脚及び後脚の特定部位を把持して電極を接触させることにより、前脚の把持部から後脚の把持部までのインピーダンス測定を行い、前記インピーダンスに基づいて動物の体脂肪を算出するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１４４００５

しかしながら、前記インピーダンス測定を用いた体脂肪測定装置においては、特定部位を把持するため、動物の骨格や筋肉の構造等ある程度の専門的な知識を要し、把持の仕方によっては、電極の接触状態が変化して誤差を生じやすかった。更に、測定時、電極接触部における体毛の影響や、動物が暴れてしまうこと等により、測定が困難な場合があった。

従って本発明は上述の問題点を解決し、被験体の動作や電極の接触状態によって、複数の測定手段を切り替えることにより、被験体に適した測定手段を用いて体脂肪を算出する動物用体脂肪測定装置を提供する。

上記課題を解決するために本発明は、動物の体脂肪を測定する体脂肪測定装置であって、個体情報を入力する個体情報入力手段と、生体インピーダンスを測定し入力する生体インピーダンス入力手段と、胴周囲径及び体長に関する形態計測値を入力する形態計測値入力手段と、前記生体インピーダンスに基づいて体脂肪率を演算するインピーダンス演算手段と、前記胴周囲径及び体長に関する形態計測値に基づいて体脂肪率を演算する形態計測値演算手段と、前記インピーダンス演算手段と前記形態計測値演算手段とを自動で切り替える演算切替手段とを有する体脂肪測定装置を提供する。

また、前記生体インピーダンス入力手段は、体幹部に接触させる体幹部接触電極と、足裏に接触させる足裏接触電極との内、少なくとも一方を有する。

また、前記生体インピーダンス入力手段は、体幹部に接触させる体幹部接触電極と、足裏に接触させる足裏接触電極とを有し、前記体幹部接触電極と足裏接触電極とを自動で切り替える電極切替手段を更に有する。

本発明の体脂肪測定装置は、動物の体脂肪を測定する体脂肪測定装置であって、個体情報を入力する個体情報入力手段と、生体インピーダンスを測定し入力する生体インピーダンス入力手段と、胴周囲径及び体長に関する形態計測値を入力する形態計測値入力手段と、前記生体インピーダンスに基づいて体脂肪率を演算するインピーダンス演算手段と、前記胴周囲径及び体長に関する形態計測値に基づいて体脂肪率を演算する形態計測値演算手段と、前記インピーダンス演算手段と前記形態計測値演算手段とを自動で切り替える演算切替手段とを有することにより、たとえ動物が動いてしまったり、体毛の影響が大きく、適正なインピーダンスが得られない場合でも、形態計測による体脂肪率の算出が可能である。

また、前記生体インピーダンス入力手段は、体幹部に接触させる体幹部接触電極と、足裏に接触させる足裏接触電極との内、少なくともを有することから、動物の生体構造に関する専門的な知識を要せず、非侵襲で体幹部のインピーダンスを測定することが可能である。

また、前記生体インピーダンス入力手段は、体幹部に接触させる体幹部接触電極と、足裏に接触させる足裏接触電極とを有し、前記体幹部接触電極と足裏接触電極とを自動で切り替える電極切替手段を更に有することから、さまざまな形態の動物に各々適した電極を用いたインピーダンス測定が可能である。

本発明の体脂肪測定装置は、動物の体脂肪を測定する体脂肪測定装置であって、個体情報を入力する個体情報入力手段と、生体インピーダンスを測定し入力する生体インピーダンス入力手段と、胴周囲径及び体長に関する形態計測値を入力する形態計測値入力手段と、前記生体インピーダンスに基づいて体脂肪率を演算するインピーダンス演算手段と、前記胴周囲径及び体長に関する形態計測値に基づいて体脂肪率を演算する形態計測値演算手段と、前記インピーダンス演算手段と前記形態計測値演算手段とを自動で切り替える演算切替手段とを有し、前記生体インピーダンス入力手段が、体幹部に接触させる体幹部接触電極と、足裏に接触させる足裏接触電極との内、少なくとも一方を有して構成する。又は、前記体幹部接触電極と前記足裏接触電極とを有し、前記体幹部接触電極と足裏接触電極とを自動で切り替える電極切替手段を更に有して構成するものである。

本発明の実施例１は、動物の測定において、次の３種類の測定を順次切り替えることにより動物の体脂肪率を算出するものである。すなわち、１つ目は、動物の体幹部にインピーダンス測定電極を接触させた状態で動物を保定してインピーダンスを測定する第１インピーダンス測定であり、２つ目は、動物の四肢の足裏にインピーダンス測定電極を接触させてインピーダンスを測定する第２インピーダンス測定であり、前記第１及び第２インピーダンス測定は、各々得られたインピーダンス値に基づいて体脂肪率を算出するものである。また、３つ目は、動物の形態計測値に基づいて体脂肪率を算出するものである。

精度的には、直接体幹部のインピーダンスを測定する第１インピーダンス測定による体脂肪率算出が最も高く、次に公知の４電極インピーダンス測定法により四肢のインピーダンスをキャンセルし、ほぼ体幹部のインピーダンスを測定する第２インピーダンス測定による体脂肪率算出が高く、最後に体幹部の形態計測値からの体脂肪率算出となっており、これらを、動物の動作やインピーダンス測定電極の接触状態を自動で判断し、被験体となる動物に適した測定に、精度の高いものから順次切り替えて測定するものである。

本実施例の動物用体脂肪測定装置の構成を図１乃至図３を用いて説明する。図１は本装置の外観を示す斜視図であり、図２は第１インピーダンス測定時の外観側面図及び測定原理図であり、図３は電気ブロック図である。

まず、図１及び図２を用いて外観構成を説明する。動物用体脂肪測定装置１は動物の四肢の足裏を宙に浮かせた状態で腹ばいに載置する載置部２と、動物の大きさに合わせて、前記載置部２より前脚側及び後脚側に各脚の付け根まで引き出し、前脚の付け根から後脚の付け根までの胴体部（以下、体幹部と言う）を支持する前脚側補助支持部３及び後脚側補助支持部４を備える。

また、前記前脚側及び後脚側補助支持部３及び４の各端部には、動物の体幹部に接触させるインピーダンス測定電極５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄから成る体幹部接触電極群５を備えており、前記前脚側補助支持部３の端部に電流印加電極５ａを配し、その内側に電圧測定電極５ｃを配して成り、前記後脚補助支持部４も同様にして、端部に電流印加電極５ｂ、その内側に電圧測定電極５ｄを配して成る。

ここで、前記載置部２と前脚及び後脚側補助支持部３及び４とは、図示しないが、各々公知のスライド機構から成り、任意又は段階的に前脚及び後脚側補助支持部３及び４を位置決め可能なストッパー機構を有し、更に、前脚及び後脚側補助支持部３及び４の移動距離を計測する公知のエンコーダを各々備えて構成するものである。

更に、前記前脚及び後脚側補助支持部３及び４を備えた載置部２は、体重測定部６をベースとして高さ調節可能なリフト部７に支持されて構成する。また、前記体重測定部６の上面には動物の四肢の足裏に接触させるインピーダンス測定電極８ａ、８ｂ、８ｃ及び８ｄから成る足裏接触電極群８が配されており、動物の左前後脚の各足裏に接触させる電流印加電極８ａ及び８ｂと、右前後脚の足裏に接触させる電圧測定電極８ｃ及び８ｄとから成る。

また、体重計測部６は動物用体脂肪測定装置１の操作する操作部９と測定結果やガイダンスなどを表示する表示部１０を備えており、前記操作部９は、前記リフト部７の高さ調節を行なうリフト調節キー、数値入力や選択等を行なう方向キー付きテンキー、電源スイッチ及び測定開始スイッチ等を有して成る。

ここで、図２は前記体幹部接触電極群５によりインピーダンスを測定する前記第１インピーダンス測定時の保定状態及び測定原理を示す図である。前記保定状態は、被験体となる動物を、前記載置部２に腹ばいに載せ、前記前脚側及び後脚側補助支持部３及び４の各端部を各脚の付け根まで引き出すことにより、動物の体幹部を支持する。更に操作部９に設けたリフト調節キーを用いて、リフト部７の高さを被験体の足裏が宙に浮くまで上昇させることにより、第１インピーダンス測定時の保定状態とする。

また、測定原理は、図示した保定状態において、体幹部に直接接触させた前記電流印加電極５ａ及び５ｂ間に電流を印加し、そのすぐ内側の前記電圧測定電極５ｃ及び５ｄ間におけるインピーダンスを測定するものである。

また、図示した保定状態から、自動的に、又は操作部９に設けたリフト調節キーを用いて前記リフト部７の高さを調節し、載置部２を下降していくことにより、載置部２上に載置した動物の四肢の各足裏を前記足裏接触電極群８に各々接触させる。更に下降させることにより、載置部２、前脚側及び後脚側補助支持部３及び４が動物の体幹部より離れると共に、前記体幹部接触電極群５も離れ、動物は足裏接触電極群８に各四肢をつけて体重測定部６上に立つことにより、第２インピーダンス測定に移行する。

前述のようにして、第１インピーダンス測定から第２インピーダンス測定の状態へ移行することから、前記体重測定部６及びその上面に設けた足裏接触電極群８は、少なくとも、前記保定状態から載置部２を下降させた際、動物の四肢の各足裏を、各足裏接触電極８ａ、８ｂ、８ｃ及び８ｄ上に着地させる広さを有するものである。

続いて、図３の電気ブロック図を用いて、前記動物用体脂肪測定装置１の内部構成を説明する。前記体幹部接触電極群５及び足裏接触電極群８の各電極は、電極の接続を切り替える切替部２０に接続され、前記切替部２０は更にグランドを備え、電流印加部２１及び電圧測定部２２と共に制御部２３に接続して構成する。

また、前記図示しないエンコーダにより引き出し部３及び４の移動距離を計測し、載置した動物の体幹部の長さである前後脚間距離を計測する脚間距離計測部２４、測定又は入力されたデータを用いて体脂肪率の演算を行なう演算部２５、及び、前記演算に用いる各種演算式や測定結果等を記憶させておくメモリ部２６とが制御部２３に接続している。更に制御部２３は前記体重測定部６、リフト部７、操作部９及び表示部１０に接続し、電源２７を備えて構成する。

ここで、前記切替部２０は、前記体幹部接触電極群５及び足裏接触電極群８と、前記電流印加部２１及び電圧測定部２２との接続を切り替えて、前記第１インピーダンス測定時、第２インピーダンス測定時及び形態計測に基づく体脂肪率算出時に、各々対応させるものである。

すなわち、図中実線で示した、電流印加部２１及び電圧測定部２２から体幹部接触電極群５への接続は、前記第１インピーダンス測定時の接続状態を示している。また、図中点線矢印で示すように、前記体幹部接触電極群５から前記足裏接触電極群８へ接続を切り替え、点線で示した接続は、前記第２インピーダンス測定時の接続状態を示す。更に、図示していないが、電流印加部２１及び電圧測定部２２をグランドに接続した場合には、インピーダンス測定をしない、前記形態計測に基づく体脂肪率算出時の接続を示すものである。

次に図４乃至図７を用いて、被験体の対象を犬とした、動物用体脂肪測定装置１の動作を説明する。図４はメインフローチャートであり、図５は前記体幹部接触電極群５を用いた第１インピーダンス測定を示すサブフローチャートであり、図６は前記足裏接触電極群８を用いた第２インピーダンス測定を示すサブフローチャートであり、図７は第２インピーダンス測定の測定原理図である。

図４のメインフローチャートにおいて、まず、操作部９に設けてある電源スイッチにより本動物用体脂肪測定装置１の電源をオンすると、ステップＳ１において、初期設定が成される。この初期設定において、前記切替部２０は、制御部２３に制御され、体幹部接触電極群５によりインピーダンス測定されるよう切り替えられる。すなわち、体幹部接触電極５ａ及び５ｂを電流印加部２１に接続し、同じく体幹部接触電極５ｃ及び５ｄを電圧測定部２２に接続する。

ステップＳ２において、個体情報及び胸囲径の入力と、動物を保定し操作部９に設けた測定スイッチを押して測定を開始するよう指示するメッセージを表示部１０に表示する。これとともに、ステップＳ３において、前記測定スイッチが押されたかどうか判断され、押されるまでＮＯに進み検出を繰り返す。

ここで、本実施例１においては、前記個体情報として犬種、性別及び年齢を入力するものとし、犬種の入力は、前記操作部９に設けた方向キー付きテンキーを用いて操作可能なカーソルと、前記カーソルにより選択可能とする複数の犬種とを表示部１０に表示し、前記カーソルを操作することにより、犬種を選択して入力するものである。また、胸囲径は、前脚付け根部分の胴周囲径とし、予めメジャー等で測定した数値を操作部９に設けたテンキーにより数値入力するものである。

前記個体情報及び胸囲径の入力と、図２を用いて前述したように動物の保定が完了し、前記ステップＳ３において、前記操作部９に設けた測定スイッチが押されるとＹＥＳに進み、ステップＳ４において、前記体重測定部６により体重が測定され、前記脚間距離計測部２４により前後脚間距離が自動計測されると共に、各々のデータが自動でメモリ部２６に格納され、ステップＳ５において、図５を用いて後述する、前記体幹部接触電極群５を用いた第１インピーダンス測定を行なう。

ステップＳ６において、前記第１インピーダンス測定により適正なインピーダンス値が得られたかどうかが判断される。第１インピーダンス測定においては、複数回に渡ってインピーダンスを測定し、適正と判定されたインピーダンス値のみの平均値を算出するものである。よって、ここではその平均値がメモリ部２６に格納されているかどうかが判断される。

格納されていればＹＥＳに進み、ステップＳ７において、予めメモリ部２６内に、前記個体情報別に複数記憶してある、第１インピーダンス測定に基づく体脂肪率算出式の中から、前記入力した個体情報に従って適切な算出式を読み込み、前記演算部２５により体脂肪率を算出し、ステップＳ８において、結果を表示部１０に表示する。ここで、前記第１インピーダンス測定に基づく体脂肪率算出式は、予めＤＥＸＡ測定により得られた体脂肪率と、前記第１インピーダンス測定により得られたインピーダンスの平均値、体重、前後脚間距離及び胸囲径との重相関より得られる回帰式１であり、例えば、体脂肪率（％ＦＡＴ）＝α×インピーダンス平均値＋β×体重＋γ×（胸囲径／前後脚間距離）＋δで表されるものとする。ここで、α、β、γ及びδは定数である。

また、前記ステップＳ６において、メモリ部２６にインピーダンス値が格納されていなかった場合、第１インピーダンス測定では適切なインピーダンス値が得られなかったと判断しＮＯに進み、ステップＳ１０において、制御部２３により前記切り替え部２０を制御し、前述したように、電流印加部２１及び電圧測定部２２の接続を、体幹部接触電極群５から足裏接触電極群８へ切り替え、図６を用いて後述する第２インピーダンス測定に移行する。

ステップＳ１１において、前記第２インピーダンス測定により適正なインピーダンス値が得られたかどうかが判断される。第２インピーダンス測定においては、予め設定した一定時間内に安定して測定されたインピーダンス値の平均値を算出するものである。よって、ここではその平均値がメモリ部２６に格納されたかどうかが判断される。

格納されていればＹＥＳに進み、ステップＳ１２において、前記個体情報別に複数記憶してある、第２インピーダンス測定に基づく体脂肪率算出式の中から、前記入力した個体情報に従って適切な算出式を読み込み、前記演算部２５により体脂肪率を算出し、ステップＳ８において、結果を表示部１０に表示する。ここで、前記第２インピーダンス測定に基づく体脂肪率算出式は、予めＤＥＸＡ測定により得られた体脂肪率と、前記第２インピーダンス測定により得られたインピーダンスの平均値、体重、前後脚間距離及び胸囲径との重相関より得られる回帰式２であり、例えば、体脂肪率（％ＦＡＴ）＝ε×インピーダンス平均値＋ζ×体重＋η×（胸囲径／前後脚間距離）＋θで表されるものとする。ここで、ε、ζ、η及びθは定数である。

また、前記ステップＳ１１において、メモリ部２６にインピーダンス値が格納されていない場合、すなわち、第１インピーダンス測定に続いて、第２インピーダンス測定においても適正なインピーダンス値が得られなかった場合ＮＯに進み、ステップＳ１３において、形態計測値に基づいて体脂肪率を算出する。

ステップＳ１３においてはまず、前記制御部２３により切替部２０を制御し、前記電流印加部２１及び電圧測定部２２をグランドに接続し、体幹部接触電極５及び足裏接触電極８への電力供給をカットする。次いで、予めメモリ部２６に記憶してある、形態計測値に基づく体脂肪率算出式を読み込み、前記演算部２５により体脂肪率を算出し、ステップＳ８において、結果を表示部１０に表示する。ここで、前記形態計測値に基づく体脂肪率算出式は、予めＤＥＸＡ測定により得られた体脂肪率と前記胸囲径、前後脚間距離及び体重との重相関より得られる回帰式３であり、例えば、体脂肪率（％ＦＡＴ）＝κ×体重＋λ×（胸囲径／前後脚間距離）＋μで表されるものとする。ここで、κ、λ及びμは定数である。

ステップＳ９において、前記操作部９に設けた電源スイッチが押されたかどうか判断され、押されていなければＮＯに進み、ステップＳ８の結果表示を続けると共に、前記電源スイッチの検出を繰り返す。また前記電源スイッチが押されるとＹＥＳに進み、電源がオフされ測定を終了する。

ここで、図４のステップ５に示した第１インピーダンス測定を図５を用いて説明する。

第１インピーダンス測定は、まずステップＳ２１において、制御部２３内に設けたインピーダンス測定カウンタのカウントｉをｉ＝０として初期設定する。ステップＳ２２において、前記図２を用いて説明した測定原理に基づいて、体幹部接触電極５を用いたインピーダンス測定を行ない、続くステップＳ２３において前記カウントをｉ＝ｉ＋１としてカウントを進め、ステップＳ２４において、前記測定したインピーダンス値が適正かどうか判定する。

前記判定は例えば、インピーダンス値に基づく抵抗率を求めることにより判定する。すなわち、前記測定したインピーダンス値をＺ、図３のメインルーチンにおいて得られた前後脚間距離をＬ、胸囲径をＣとして、犬の体幹部を長さＬ及び円周Ｃで表される円柱とし、この円柱の体積をＶとすると、Ｖ＝（Ｃ／２π）^２×Ｌ×πで表される。また、抵抗率をρとすると、ρ＝Ｖ×Ｚ／Ｌ^２で表されることから、この２式より、犬の体幹部の抵抗率をρ＝（Ｃ／２π）^２×π×Ｚ／Ｌとして求めることができる。また、生体を筋肉、脂肪及び骨の３つの生体組織として捉えた場合、一般的に各生体組織の抵抗率は、筋肉の抵抗率ρｍ＝２５０（Ω・ｃｍ）、脂肪の抵抗率ρｆ＝２５００（Ω・ｃｍ）、骨の抵抗率ρｂ＝１７５０（Ω・ｃｍ）とされている。よって、２５０≦ρ≦２５００の範囲（以下、適正範囲と言う）内であれば、生体組織が正常に測定されたと判定し、前記測定したインピーダンス値Ｚは適正であると判断される。

従って、演算部２５において、前記抵抗率ρを算出し、予めメモリ部２６に記憶してある前記適正範囲と比較することにより、前記測定したインピーダンス値が適正かどうか判定する。

上記のようにして適正であると判定されるとＹＥＳに進み、ステップＳ２５において、測定したインピーダンス値をメモリ部２６に格納した後、ステップＳ２６に進む。また、前記ステップＳ２４において、インピーダンス値が前記適正範囲外であった場合ＮＯに進み、測定したインピーダンス値をメモリ部２６に格納することなくステップＳ２６に進む。これにより、前記メモリ部２６内には適正と判定されたインピーダンス値のみ格納されることとなる。

ステップＳ２６において、前記カウントｉが予め設定してあるｎ回に達したかどうか判断される。達していなければＮＯに進み、再びステップＳ２２においてインピーダンス測定を繰り返し、ｎ回に達していればＹＥＳに進み、ステップＳ２７において、前記メモリ部２６に格納されたインピーダンス値の平均を算出し、メモリ部２６に記憶して、図４のメインフローチャートに戻る。

次に、図４のステップＳ１０に示した第２インピーダンス測定を図６及び図７を用いて説明する。

第２インピーダンス測定は、まずステップＳ３１において、前記制御部２３により切替部２０を制御し、体幹部接触電極群５から足裏接触電極群８に電極を切り替える。すなわち、第１インピーダンス測定において、電流印加部２１に接続していた体幹部接触電極５ａ及び５ｂを足裏接触電極８ａ及び８ｂに切り替え、電圧測定部２２に接続していた体幹部接触電極５ｃ及び５ｄを足裏接触電極８ｃ及び８ｄに切り替える。

次にステップＳ３２において、ここでは制御部２３に制御されてリフト部７が自動的に下降するものとし、前述したように、載置部２、前脚側及び後脚側補助支持部３及び４と共に、前記体幹部接触電極群５が動物の体幹部より離れる。このときの動物用体脂肪測定装置１の状態は図示しないが、図７の測定原理図に示すように動物の足裏を前記足裏接触電極群８に各々接触させる。リフト部７が下限まで下降すると、ステップＳ３３において、制御部２３内に設けた回数測定カウンタをｊ＝０とし、ステップＳ３４において同じくタイマーｔ＝０として設定した後、インピーダンス測定と同時にタイマーをオンする。ここで、前記回数測定カウンタは、予めｊ＝ｍを上限として設定し、測定したインピーダンス値が不適正と判定された場合にカウントするものであり、前記タイマーは、予めｔ＝５（ｓｅｃ）をインピーダンス測定時間として設定したものである。

ステップＳ３５において、公知の４電極法に基づいてインピーダンス測定を行なうことにより、体幹部のインピーダンスが求められる。すなわち、図７の測定原理図に示すように、左前後足裏間に体幹部を通して電流を印加し、右前後足裏間において電圧を測定する。これにより、四肢の影響を受けることなく、図中Ｚで示した体幹部のインピーダンスが測定可能となる。

前記インピーダンスが測定されると、ステップＳ３６において、前記足裏接触電極群８に各足裏が接触しているかどうか判定される。すなわち、測定したインピーダンス値が、予め実験的に求めて設定してある閾値：Ｘ（Ω）以上で測定されていれば、足裏接触電極群８と各足裏とが接触していると見なしＹＥＳに進み、ステップＳ３７においてインピーダンス値をメモリ部２６に格納する。続いて、ステップＳ４０において、前記タイマーｔがｔ＝５（ｓｅｃ）に達したかどうかが判断され、達していなければステップＳ３５に戻り、再びインピーダンス測定を開始し、達していればＹＥＳに進み、ステップＳ４１において、前記メモリ部２６に格納されたインピーダンス値の平均値を算出及びメモリ部２６に記憶し、図４のメインフローチャートに戻る。

また、前記ステップＳ３６において、測定したインピーダンス値がＸ（Ω）未満であった場合、すなわち、いずれかの足裏が足裏接触電極群８から離れ測定不能となっている場合にはＮＯに進み、ステップＳ３８において、前記カウンタｊ＝ｊ＋１としてカウントを進めると共に、今回の第２インピーダンス測定によりメモリ２６に格納されたインピーダンス値のデータを消去した後、続くステップＳ３９において、前記カウンタの上限であるｊ＝ｍに達したかどうか判断される。達していなければＮＯに進み、再びステップＳ３４に戻り、前記タイマーをｔ＝０として再度インピーダンス測定をやり直し、達していた場合にはＹＥＳに進み、図４のメインフローチャートに戻る。

以上のように第２インピーダンス測定においては、ｔ＝５（ｓｅｃ）間安定したインピーダンス測定がなされた場合にのみ、インピーダンスを得ることを可能としたものである。

なお、前記ステップＳ３において、胸囲径は予めメジャー等で測定し操作部９を用いて数値入力するものとしたが、前脚側補助支持部３に自動距離計測エンコーダ付きメジャーを内蔵させることにより、動物保定後前記エンコーダ付きメジャーを前脚側補助支持部３より引き出し、動物の胸囲部分に巻きつけることにより、自動で胸囲径を計測しメモリ部２６に記憶させることが可能である。

また、胸囲径は前脚の付け根部の胴周囲径としたが、回帰式を含め、特定の位置を計測部位として統一してあれば、体幹部内のいずれの胴周囲径であっても良い。

また、第１インピーダンス測定において、被験体を載置部２、前脚側及び後脚側補助支持部３及び４上に腹ばいに載置し、足裏を宙に浮かせた状態を保定状態としたが、前記載置部２、前脚側及び後脚側補助支持部３及び４の内、少なくとも一箇所の側面にベルト状の固定具を配し、被験体を挟んで反対側の側面には前記ベルト状の固定具の留め具を配することにより、前記保定状態において、前記ベルト状の固定具を被験体の背中を廻して前記留め具により留めることで、被験体を押さえつけてしっかり固定することも可能である。

また、第２インピーダンス測定において、被験体の四肢の各足裏を、各足裏接触電極８ａ、８ｂ、８ｃ及び８ｄ上に接触させた状態を測定状態としたが、各足裏が各々設定された電極以外の電極に接触しないようにする補助部材を設けても良い。例えば、被験体の脚が他の電極面上に移動できないように、隣り合う電極間を隔てる仕切り板を設けたり、各電極上でのみ移動可能に構成した筒を設け、この筒に被験体の各脚を差し入れることにより各足裏を各々設定された電極に接触するようにしても良い。

また本実施例においては、犬を被験体例としたが、その他の四足を有する哺乳類に関しても、第１インピーダンス測定、第２インピーダンス測定及び形態計測による体脂肪算出の内、いずれかが可能であれば、前述と同様に測定を切り替え、各動物毎に、第１、第２インピーダンス測定及び形態計測値に基づく体脂肪算出式をメモリ部２６内に設定しておくことにより、各動物の体脂肪率を算出することが可能である。例えば、馬を測定する場合、第１インピーダンスによる測定が可能である。足裏に蹄を有するため、第２インピーダンス測定はできないが、たとえ第１インピーダンス測定が体毛の影響などで測定できなかったとしても、形態計測による体脂肪率算出が可能となる。このとき、装置構成としては、本実施例の構成より第２インピーダンス測定に用いる足裏接触電極群８を不要として構成することも可能である。このように被験体に合わせて体幹部接触電極群５及び足裏接触電極群８の内、少なくとも一方を備えて構成するものであっても良い。

本発明の実施例２は、公知の人間の体脂肪率測定において、被験者が子供であり、装置上で一定時間静止していられない、また電極から離れてしまうなど、安定したインピーダンス測定が不可能な場合、形態計測値に基づく体脂肪率算出に切り替える装置である。

以下、図８乃至図１０を用いて説明する。図８は実施例２の体脂肪率測定装置の外観図であり、図９は電気ブロック図であり、図１０は動作を示すフローチャートである。

図８に示す体脂肪測定装置１００の外観は公知の体脂肪測定装置と同じである。すなわち、体重測定部１０１上に、電流印加電極１０２ａ及び１０２ｂと電圧測定電極１０２ｃ及び１０２ｄから成るインピーダンス測定用電極群１０２が配され、操作部１０３及び表示部１０４を備えて構成する。

図９の電気ブロック図を用いて内部機能構成を説明する。前記インピーダンス測定用電極群１０２は、グランドを備えた切替部１１１に接続されており、切替部１１１は電流印加部１０５及び電圧測定部１０６に接続されており、前記切替部１１１、電流印加部１０５及び電圧測定部１０６は各々制御部１０７に接続して成る。

ここで、前記切替部１１１は電流印加部１０５及び電圧測定部１０６を、インピーダンス測定電極群１０２又はグランドへの接続を切り替えるものである。

また、インピーダンス値又は形態計測値を用いて体脂肪率を算出する演算部１０８と、体脂肪率演算式や測定結果等を記憶するメモリ部１０９とが制御部１０７に接続されて成る。

更に、制御部１０７は前記体重測定部１０１、操作部１０３及び表示部１０４に接続されており、電源１１０を備えて構成する。

図１０を用いて実施例２の体脂肪測定装置１００の動作を説明する。まず、前記操作部１０３により電源オンすると、ステップＳ１０１において、初期設定がなされると共に、性別、年齢、胸囲径及び身長を個人データとして入力するよう指示するメッセージを表示部１０４に表示する。前記胸囲径及び身長は予め測定しておくものし、前記指示に従い各項目を入力する。

ここで、初期設置においては、前記切替部１１１を制御部１０７により制御し、電流印加部１０５及び電圧測定部１０６をインピーダンス測定電極群１０２に接続する。すなわち、電流印加部１０５を電流印加電極１０２ａ及び１０２ｂに接続し、電圧測定部１０６を電圧測定電極１０２ｃ及び１０２ｄに接続する。

続くステップＳ１０２において、前記各項目の確認を行ない、変更があればＮＯに進み、操作部１０３を用いて表示部１０４内のカーソルを操作し、変更する項目を選択して値を変更する。また、前記各項目に間違いがなければ操作部１０３に設けた測定開始スイッチを押すことによりＹＥＳに進み、測定を開始する。

ステップＳ１０３において、測定開始の指示に従い、被験者は体脂肪測定装置１００に乗り体重を測定し、メモリ部１０９に記憶する。ステップＳ１０４において、制御部１０７内で、予めインピーダンス測定時間を設定してあるタイマーをｔ＝０（ｓｅｃ）としてセットし、続くステップＳ１０５においてインピーダンス測定を行なうと共にタイマーを進め、ステップＳ１０６において、前記測定したインピーダンス値が安定して測定されたかどうか判断する。すなわち、被験者の足裏が前記インピーダンス測定電極群１０２に接触しているかどうか判定する。

すなわち、測定したインピーダンス値が、予め実験的に求めて設定してある閾値：Ｙ（Ω）以上で測定されていれば、前記インピーダンス測定電極群１０２と各足裏とが接触していると見なしＹＥＳに進み、ステップＳ１０７においてインピーダンス値をメモリ部１０９に格納する。続いて、ステップＳ１０８において、前記タイマーｔがｔ＝５（ｓｅｃ）に達したかどうかが判断され、達していなければＮＯに進み、ステップＳ１０５に戻り、再びインピーダンス測定を開始する。

ｔ＝５（ｓｅｃ）に達していればＹＥＳに進み、ステップＳ１０９において、前記メモリ部１０９に格納したインピーダンス値の平均値を演算部１０８により算出し、メモリ部１０９に格納し、ステップＳ１１０において、性別、年齢、身長、体重及びインピーダンス値に基づいて体脂肪率を算出する、公知の回帰式をメモリ部１０９より読み込み、体脂肪率を算出する。ステップＳ１１１において測定結果を表示部１０４に表示し、メモリ部１０９に記憶する。

また、前記ステップＳ１０６において、測定したインピーダンス値が前記閾値未満であった場合、インピーダンス測定電極群１０２の内いずれかから被験者の足裏が離れたと見なしＮＯに進み、ステップＳ１１２において、前記切替部１１１を制御部１０７により制御し、電流印加電極１０５及び電圧測定部１０６をグランドに接続し、形態計測値に基づく体脂肪率の算出に切り替える。すなわち、性別、年齢、身長、体重及び胸囲径と、予めＤＥＸＡ測定により求めた体脂肪率との相関より得られる回帰式をメモリ部１０９より読み込み、体脂肪率を算出する。ここで、前記回帰式は例えば、体脂肪率（％）＝ν×性別＋ξ×年齢＋τ×（胸囲径／身長）＋υ×体重＋ψで表されるものとする。ここで、ν、ξ、τ、υ及びψは定数である。ステップＳ１１１において、前述と同様に結果を表示及び記憶し、結果確認後、操作部１０３に設けた電源スイッチにより電源オフして終了する。

実施例１の外観斜視図である。第１インピーダンス測定時の外観側面図及び測定原理を示す図である。実施例１の電気ブロック図である。実施例１の動作を示すメインフローチャートである。第１インピーダンス測定を示すサブルーチンである。第２インピーダンス測定を示すサブルーチンである。第２インピーダンス測定時の測定原理を示す図である。実施例２の外観斜視図である。実施例２の電気ブロック図である。実施例２の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１動物用体脂肪測定装置
２載置部
３前脚側補助支持部
４後脚側補助支持部
５体幹部接触電極群
６リフト部
７体重測定部
８足裏接触電極群
９操作部
１０表示部
２０切替部
２１電流印加部
２２電圧測定部
２３制御部
２４脚間距離計測部
２５演算部
２６メモリ部
２７電源
１００体脂肪測定装置
１０１体重測定部
１０２インピーダンス測定電極群
１０３操作部
１０４表示部
１０５電流印加部
１０６電圧測定部
１０７制御部
１０８演算部
１０９メモリ部
１１０電源

Claims

個体情報を入力する個体情報入力手段と、
生体インピーダンスを測定し入力する生体インピーダンス入力手段と、
胴周囲径及び体長に関する形態計測値を入力する形態計測値入力手段と、
前記生体インピーダンスに基づいて体脂肪率を演算するインピーダンス演算手段と、
前記胴周囲径及び体長に関する形態計測値に基づいて体脂肪率を演算する形態計測値演算手段と、
前記生体インピーダンスが適正かどうか判定し、前記判定に基づいて、前記インピーダンス演算手段と前記形態計測値演算手段とを自動で切り替える演算切替手段とを有する動物の体脂肪を測定する体脂肪測定装置であって、
前記生体インピーダンス入力手段は、体幹部に接触させる体幹部接触電極と、足裏に接触させる足裏接触電極とを有し、前記体幹部接触電極と足裏接触電極とを自動で切り替える電極切替手段を更に有することを特徴とする体脂肪測定装置。
前記生体インピーダンス入力手段は、動物の四肢の足裏を各々所定の前記足裏接触電極に接触させるための補助部材を設けて成ることを特徴とする請求項１記載の体脂肪測定装置。
前記演算切替え手段は、体幹部接触電極を用いて測定した生体インピーダンスに基づくインピーダンス演算手段による体脂肪率の演算、足裏接触電極を用いて測定した生体インピーダンスに基づくインピーダンス演算手段による体脂肪率の演算、及び形態計測値演算手段による体脂肪率の演算を、精度の高いものから順次切り替えることを特徴とする請求項１に記載の体脂肪測定装置。