以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す各実施の形態においては、同一または対応する部分に図中同一の符号を付し、その説明は個々には繰り返さない。
まず、本発明の各実施の形態について説明するに先立ち、身体の部位を表わす用語の定義を行なう。「胴部」は、身体の頭部、頸部および四肢を除く部位であり、いわゆる体幹に相当する。「背部」は、上記胴部のうちの背中側に位置する部分を意味し、上記胴部のうちの腹部側の部分および胸部側の部分を除く部分に相当する。「背部表面」は、上記背部の体表面全体を意味しており、被験者を背中側から観察した場合に視認可能な部分の胴部表面の全体を言う。また、「体軸」は、胴部の延在方向に沿って位置する軸、すなわち被験者の胴部の横断面に対して略垂直な方向に延びる軸を言う。
(実施の形態1)
図1(A)および図1(B)は、本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置の測定原理を説明するための図である。ここで、図1(A)は、胴部全体の生体インピーダンスを得る場合の電極配置を示した図であり、図1(B)は、胴部のうちの背部側の表層部分の生体インピーダンスを得る場合の電極配置を示した図である。まず、これら図1(A)および図1(B)を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置の測定原理について説明する。なお、図1(A)および図1(B)においては、被験者をいずれも背中側から見た様子を示している。
図1(A)に示すように、胴部全体の生体インピーダンスを得るためには、被験者の左手の表面および右手の表面にそれぞれ電極EIaA1,EIaA2が取付けられる。また、被験者の左足の表面および右足の表面にもそれぞれ電極EIbA1,EIbA2が取付けられる。そして、被験者の背部表面には、体軸方向に沿って並ぶように配置された一対の電極が、胴部の横幅方向に沿って4組取付けられる。すなわち、被験者の背部表面には、図示するように、電極EVaA1,EVbA1,EVaA2,EVbA2,EVaA3,EVbA3,EVaA4,EVbA4の合計8個の電極が取付けられる。
この状態において、両手および両足のそれぞれに取付けられた電極EIaA1,EIaA2,EIbA1,EIbA2を用いて、胴部を通る定電流IAが被験者に印加される。そして、この定電流IAが印加された状態において、背部表面に取付けられた一対の電極EVaA1,EVbA1を用いて電位差VA1が検出され、背部表面に取付けられた一対の電極EVaA2,EVbA2を用いて電位差VA2が検出され、背部表面に取付けられた一対の電極EVaA3,EVbA3を用いて電位差VA3が検出され、背部表面に取付けられた一対の電極EVaA4,EVbA4を用いて電位差VA4が検出される。
このようにして検出された電位差VA1,VA2,VA3,VA4から、胴部全体の生体インピーダンスZtが算出される。なお、その際、検出された上記4つの電位差VA1,VA2,VA3,VA4の平均値を算出することで生体インピーダンスZtを求めることとすれば、胴部の内部における脂肪分布のばらつきの影響が低減できることになる。
ここで、上記状態においては、胴部から離れた位置にある両手および両足間において定電流IAが流されているため、印加された定電流IAは、その殆どが電気抵抗の低い部分、すなわち脂肪以外の部分を通ることになる。そのため、このような定電流IAを用いて測定された電位差VA1,VA2,VA3,VA4から算出される上記生体インピーダンスZtは、胴部内部における除脂肪(内臓、筋肉および骨格)の量の影響を受けるところが大きくなる。したがって、上記生体インピーダンスZtに基づいて臍位置に対応する部分の胴部断面において除脂肪が占める面積(以下、除脂肪断面積と称する)Saが推定できることになる。
一方、図1(B)に示すように、胴部のうちの背部側の表層部分の生体インピーダンスを得るためには、被験者の背部表面に、体軸方向に沿って並ぶように配置された一対の電極が、胴部の横幅方向に沿って4組取付けられる。すなわち、被験者の背部表面には、図示するように、電極EIaB1,EIbB1,EVaB1,EVbB1,EVaB2,EVbB2,EIaB2,EIbB2の合計8個の電極が取付けられる。
この状態において、一対の電極EIaB1,EIbB1を用いて、背部を局所的に通る定電流IB1が被験者に印加され、一対の電極EIaB2,EIbB2を用いて、背部を局所的に通る定電流IB2が被験者に印加される。そして、この定電流IB1,IB2が印加された状態において、背部表面に取付けられた一対の電極EVaB1,EVbB1を用いて電位差VB1が検出され、背部表面に取付けられた一対の電極EVaB2,EVbB2を用いて電位差VB2が検出される。ここで、被験者に印加される2つの定電流IB1,IB2の電流値は、同じ値とされる。
このようにして検出された電位差VB1,VB2から、胴部のうちの背部側の表層部分の生体インピーダンスZsが算出される。なお、その際、検出された上記2つの電位差VB1,VB2の平均値を算出することで生体インピーダンスZsを求めることとすれば、胴部の背部の表層部分における脂肪分布のばらつき等の影響が低減できることになる。なお、電流が印加されていた電極を電位差を検出するための電極とし、かつ電位差を検出していた電極を電流を印加するための電極とするように回路を切り替えることにより、4箇所で電位差を測定することも可能になる。このようにすることにより、皮下脂肪のばらつき等の影響をより一層低減させることができる。
ここで、上記状態においては、胴部の背部において局所的に定電流IB1,IB2が印加されているため、印加された定電流IB1,IB2は、いずれもその殆どが背部の表層部分を通ることになる。そのため、このような定電流IB1,IB2を用いて測定された電位差VB1,VB2から算出される上記生体インピーダンスZsは、皮下脂肪量の影響を受けるところが大きくなる。したがって、上記生体インピーダンスZsに基づいて胴部の臍位置を含む断面における皮下脂肪断面積(以下、皮下脂肪断面積と称する)Sbが推定できることになる。
次に、このようにして得られた上記生体インピーダンスZtおよびZsを用いて内臓脂肪量を算出する演算処理の一例について説明する。
臍位置に対応する部分の胴部断面の全体の面積(以下、胴部断面積と称する)をStとすれば、内臓脂肪断面積Sxは、胴部断面積Stと、上述した除脂肪断面積Saおよび皮下脂肪断面積Sbとを用いて、以下の式(1)より算出することができる。
Sx=St−Sa−Sb ・・・式(1)
ここで、胴部断面積Stは、胴部周囲長(いわゆるウエスト長)や、胴部の横幅および縦幅を用いて算出することが可能である。たとえば、胴部の横幅および縦幅から胴部断面積Stを算出する場合には、胴部の横幅を2a、胴部の縦幅を2bとすれば、胴部の断面形状はおおよそ楕円形であるため、胴部断面積Stは、以下の式(2)で近似できる。
St=π×a×b ・・・式(2)
ただし、上記式(2)で近似される胴部断面積Stは、誤差が多く含まれている可能性が高いため、誤差を低減するための係数αをこれに乗ずることによって、より正確な胴部断面積Stを求めることが好ましい。この係数αとしては、たとえば多数のX線CTによる画像サンプルに基づいて、当該画像サンプルから得られる胴部断面積St′と、上記aおよびbとの関係から、St′=α×π×a×bを充足するαの最適値を求めることで得られる。
したがって、上記式(2)は、係数αを用いることで、以下の式(3)によってより誤差を低減した状態で近似できることになる。
St=α×π×a×b ・・・式(3)
なお、上記補正のために乗ずる係数αに関しては、被験者の性別、年齢、身長、体重等の情報(以下、これらを総称して被験者情報と称する)に応じて適宜最適化することが好ましい。すなわち、当該被験者情報に応じて上記係数αの値を変更することにより、より高精度に胴部断面積Stが近似できることになる。
また、上記のとおり、除脂肪断面積Saは、胴部全体の生体インピーダンスZtに基づいて算出することができる。ただし、この胴部全体の生体インピーダンスZtのみでは、除脂肪断面積Saを正確に算出することはできない。すなわち、除脂肪断面積Saは、胴部の大きさに比例する傾向があり、除脂肪断面積Saを算出するためには、生体インピーダンスZtから得られる値をさらに換算することが必要である。したがって、除脂肪断面積Saは、たとえば以下の式(4)で表わされることになる。
Sa=β×a×(1/Zt) ・・・式(4)
ここで、上記aは、上述のとおり胴部の横幅の半分の値であり、胴部の大きさに関係する値である。この胴部の大きさに関係する値としては、上記aに限られず、たとえば胴部の横幅および縦幅が反映されるようにa×bを使用してもよいし、胴部断面積Stを使用してもよいし、胴部周囲長を使用してもよい。
一方、上記βは、胴部全体の生体インピーダンスZtを除脂肪断面積Saに換算するための係数であり、上記係数αを求めた場合と同様に、たとえば多数のX線CTによる画像サンプルに基づいて最適値を求めることができる。すなわち、多数のX線CTによる画像サンプルから得られる除脂肪断面積Sa′と、当該X線CTの撮影対象となった被験者の胴部全体の生体インピーダンスZtと、上記aとの関係から、Sa′=β×a×(1/Zt)を充足するβの最適値を求めることで得られる。
なお、上述した係数βは、上記係数αの場合と同様に、被験者情報に応じて適宜最適化されることが好ましい。すなわち、当該被験者情報に応じて上記係数βの値を変更することにより、より高精度に除脂肪断面積Saを近似できることになる。
さらに、上記のとおり、皮下脂肪断面積Sbは、胴部のうちの背部側の表層部分の生体インピーダンスZsに基づいて算出することができる。ただし、この胴部のうちの背部側の表層部分の生体インピーダンスZsのみでは、皮下脂肪断面積Sbを正確に算出することはできない。すなわち、皮下脂肪断面積Sbは、胴部の大きさに比例する傾向があり、皮下脂肪断面積Sbを算出するためには、生体インピーダンスZsから得られる値をさらに換算することが必要である。したがって、皮下脂肪断面積Sbは、たとえば以下の式(5)で表わされることになる。
Sb=γ×a×Zs ・・・式(5)
ここで、上記aは、上述のとおり胴部の横幅の半分の値であり、胴部の大きさに関係する値である。この胴部の大きさに関係する値としては、上記aに限られず、たとえば胴部の横幅および縦幅が反映されるようにa×bを使用してもよいし、胴部断面積Stを使用してもよいし、胴部周囲長を使用してもよい。
一方、上記γは、胴部のうちの背部側の表層部分の生体インピーダンスZsを皮下脂肪断面積Sbに換算するための係数であり、上記係数αまたは係数βを求めた場合と同様に、たとえば多数のX線CTによる画像サンプルに基づいて最適値を求めることができる。すなわち、多数のX線CTによる画像サンプルから得られる皮下脂肪断面積Sb′と、当該X線CTの撮影対象となった被験者の胴部のうちの背部側の表層部分の生体インピーダンスZsと、上記aとの関係から、Sb′=γ×a×Zsを充足するγの最適値を求めることで得られる。
なお、上述した係数γは、上記係数αおよび係数βの場合と同様に、被験者情報に応じて適宜最適化されることが好ましい。すなわち、当該被験者情報に応じて上記係数γの値を変更することにより、より高精度に皮下脂肪断面積Sbを近似できることになる。
以上のように、本実施の形態における体脂肪測定装置においては、胴部断面積Stと、胴部全体の生体インピーダンスZtに基づいて算出される除脂肪断面積Saと、胴部のうちの背部側の表層部分の生体インピーダンスZsに基づいて算出される皮下脂肪断面積Sbとから、上記式(1)に基づいて内臓脂肪断面積Sxが算出され、より詳細には、上記式(1)に上記式(3)ないし式(5)を代入した以下の式(6)に基づいて内臓脂肪断面積Sxが算出されることになる。
Sx=α×π×a×b−β×a×(1/Zt)−γ×a×Zs ・・・式(6)
図2は、本実施の形態における体脂肪測定装置の機能ブロックの構成を示す図である。次に、この図2を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置の機能ブロックの構成について説明する。
図2に示すように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Aは、制御部10と、定電流生成部21と、端子切替部22と、電位差検出部23と、胴部横幅検出部24Aと、胴部縦幅検出部24Bと、被験者情報入力部25と、表示部26と、操作部27と、電源部28と、メモリ部29と、被験者の身体に装着される複数の電極HR,HL,BU1〜BU4,BL1〜BL4,FR,FLとを主として備えている。制御部10は、演算処理部11を含んでおり、当該演算処理部11は、生体インピーダンス測定部12と、体形情報測定部13と、体組成情報取得部14とを含んでいる。
制御部10は、たとえばCPU(Central Processor Unit)によって構成され、体脂肪測定装置1Aの全体を制御するための部位である。具体的には、制御部10は、上述した各機能ブロックに対して指令を出力したり、上述した各機能ブロックから各種情報の入力を受け付けたり、受け付けた各種情報に基づいて各種演算処理を行なったりする。このうちの各種演算処理については、上述した制御部10に設けられた演算処理部11によって行なわれる。
上述した複数の電極は、被験者の上肢の表面に接触配置される上肢用電極としての手用電極HR,HLと、被験者の背部表面に接触配置される背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4と、被験者の下肢の表面に接触配置される下肢用電極としての足用電極FR,FLとを含んでいる。このうち、手用電極HR,HLは、被験者の掌に接触配置され、足用電極FR,FLは、被験者の足の裏に接触配置される。また、背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4は、図1(A)および図1(B)に示したように、被験者の背部表面に整列した状態で接触配置される。なお、これら手用電極HR,HL、背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4、および足用電極FR,FLは、いずれも上述した端子切替部22に電気的に接続されている。
端子切替部22は、たとえばリレー回路によって構成され、制御部10から入力される指令に基づき、上述した複数の電極のうちから選択された特定の電極と定電流生成部21とを電気的に接続するとともに、上述した複数の電極のうちから選択された特定の電極と電位差検出部23とを電気的に接続する。これにより、端子切替部22によって定電流生成部21に電気的に接続された電極が定電流印加電極として機能することになり、また端子切替部22によって電位差検出部23に電気的に接続された電極が電位差検出電極して機能することになる。すなわち、端子切替部22が制御部10から入力される指令に基づいて動作することにより、上述した複数の電極HR,HL,BU1〜BU4,BL1〜BL4,FR,FLのそれぞれが、図1(A)に示した各電極EIaA1,EIaA2,EIbA1,EIbA2,EVaA1,EVbA1,EVaA2,EVbA2,EVaA3,EVbA3,EVaA4,EVbA4、および図1(B)に示した電極EIaB1,EIbB1,EVaB1,EVbB1,EVaB2,EVbB2,EIaB2,EIbB2としてそれぞれ機能することになる。
定電流生成部21は、制御部10から入力される指令に基づいて定電流を生成し、生成した定電流を端子切替部22を介して上述の定電流印加電極に供給する。定電流生成部21において生成される定電流としては、体組成情報を測定するために好適に使用される高周波電流(たとえば、50kHz,500μA)が選択される。これにより、定電流印加電極を介して定電流が被験者に印加されることになる。
電位差検出部23は、端子切替部22によって電位差検出部23に電気的に接続された電極(すなわち電位差検出電極)間における電位差を検出し、検出した電位差を制御部10に対して出力する。これにより、上述した定電流が被験者に印加された状態における電位差検出電極間の電位差が検出されることになる。
胴部横幅検出部24Aは、被験者の胴部の横幅を非接触で測定するための検出部位であり、たとえば光センサ等の測距センサにて構成される。また、胴部縦幅検出部24Bは、被験者の胴部の縦幅を非接触で測定するための検出部位であり、たとえば光センサ等の測距センサにて構成される。これら胴部横幅検出部24Aおよび胴部縦幅検出部24Bは、検出値に応じた信号を体形情報測定部13に対して出力する。なお、胴部横幅検出部24Aおよび胴部縦幅検出部24Bとしては、上述した光センサの他にも、超音波や電磁波(レーザ光、可視光等を含む各種波長帯の光、電波、磁気、電界等)を利用する各種の非接触式測距センサを利用することもできるし、接触式の測距センサを利用することもできる。
被験者情報入力部25は、演算処理部11で行なわれる演算処理に利用される被験者に関する情報を得るための部位であり、たとえば被験者が押下可能なキー等によって構成される。ここで、被験者情報には、上述したように被験者の性別、年齢、身長、体重等の情報のうちの少なくとも1つが含まれる。被験者情報入力部25は、被験者情報の入力を受け付け、受け付けた被験者情報を制御部10に対して出力する。なお、被験者情報入力部25は、本発明に照らした場合には必ずしも必須の構成ではなく、演算処理部11で行なう演算処理において当該被験者情報を利用することが必要であるか否かに応じてその有無が決定されるものである。また、上述した胴部横幅検出部24Aおよび胴部縦幅検出部24Bを設けて胴部の横幅および縦幅を実測することとせず、代わりに当該被験者情報入力部25を介して胴部周囲長等が入力されてこれを利用して演算処理部で演算が行なわれるように構成することも可能である。
演算処理部11は、上述したように生体インピーダンス測定部12と、体形情報測定部13と、体組成情報取得部14とを含んでいる。また、体組成情報取得部14は、内臓脂肪量算出部14aと、皮下脂肪量算出部14bとを含んでいる。生体インピーダンス測定部12は、電位差検出部23から入力された信号に基づいて生体インピーダンスを算出し、これを体組成情報取得部14に出力する。体形情報測定部13は、胴部横幅検出部24Aおよび胴部縦幅検出部24Bから入力された信号に基づいて被験者の胴部の横幅および縦幅を算出し、これを体組成情報取得部14に出力する。体組成情報取得部14は、生体インピーダンス測定部12から入力された生体インピーダンスと、体形情報測定部13から入力された胴部の横幅および縦幅と、場合によってはさらにこれに加えて被験者情報入力部25から入力された被験者情報とに基づいて体組成情報を算出して取得する。より詳細には、内臓脂肪量算出部14aにおいて内臓脂肪量が算出され、皮下脂肪量算出部14bにおいて皮下脂肪量が算出される。
表示部26は、たとえばLCD(Liquid Crystal Display)等によって構成され、上述の体組成情報取得部14において算出された体組成情報を表示する。より具体的には、内臓脂肪量算出部14aにおいて算出された内臓脂肪量および皮下脂肪量算出部14bにおいて算出された皮下脂肪量が、制御部10から出力される信号に基づいて当該表示部26にて表示される。ここで、本実施の形態における体脂肪測定装置1Aにおいては、内臓脂肪量がたとえば内臓脂肪断面積で表示され、皮下脂肪量がたとえば皮下脂肪断面積で表示される。
操作部27は、体脂肪測定装置1Aに対して被験者が命令を入力するための部位であり、たとえば被験者が押下可能なボタン等によって構成される。なお、操作部27には、たとえば電源ボタンや測定ボタン等の各種操作ボタンを含んでいる。
電源部28は、制御部10に電力を供給するための部位であり、バッテリ等の内部電源や商用電源等の外部電源等が利用される。
メモリ部29は、たとえばRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等によって構成され、体脂肪測定装置1Aに関する各種のデータやプログラム等を記憶するための部位である。メモリ部29は、たとえば上述した被験者情報や算出された体組成情報、後述する体組成情報の測定処理を実行するための体組成情報測定プログラム等を記憶している。
図3は、本実施の形態における体脂肪測定装置の非収納状態を示す斜視図であり、図4は、収納状態を示す斜視図である。また、図5は、図3および図4に示す装着ユニットの上面図である。次に、これら図3ないし図5を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置の具体的な構造について説明する。
図3および図4に示すように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Aは、胴部幅計測ユニットとしての装着ユニット100Aと、台ユニット200Aとを備えている。装着ユニット100Aは、後述する装着状態において被験者の胴部を取り囲むように配置することが可能な枠状の形状を有している。一方、台ユニット200Aは、被験者が乗ることが可能な台状の形状を有している。なお、装着ユニット100Aと台ユニット200Aとは、これらの内部に設けられる電気回路を電気的に接続するための接続ケーブル40によって接続されている。
図3ないし図5に示すように、装着ユニット100Aは、棒状の後部枠状部111、棒状の右側部枠状部112、棒状の左側部枠状部113および棒状の前部枠状部114を含む枠体110と、枠体110の後部枠状部111に取付けられた電極支持体120と、枠体110の前部枠状部114に取付けられた表示用ユニット部130とを含んでいる。
枠体110は、上面視略矩形の額縁状の外形を有しており、被験者が内部に入ること(すなわち胴部を挿入すること)を可能にする中空開口部を有している。当該中空開口部は、上述した後部枠状部111、右側部枠状部112、左側部枠状部113および前部枠状部114によって規定されている。なお、左側部枠状部113と前部枠状部114とは不連続となっており、当該不連続部分に隣接する前部枠状部114の端部に上述した表示用ユニット部130が取付けられている。
枠体110の後部枠状部111の略中央部には、内側に向けて突出するように電極支持体120が配置されている。電極支持体120は、その両端部が前方に位置するとともにその中央部が後方に位置するように曲成された湾曲板にて構成されている。電極支持体120の前面121には、上述した背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4が露出するように設けられており、好ましくは、当該背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4は、電極支持体120の前面121から僅かに突出している。ここで、上記電極支持体120は、後述する装着状態において背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4の被験者の背部表面に対する接触面が前方を向くように、後部枠状部111の前面に位置決めして取付けられている。
また、図5に示すように、電極支持体120は、枠体110の後部枠状部111にたとえばボールジョイント等を含む接続部115を介して取付けられている。これにより、電極支持体120は、後部枠状部111によって揺動可能に支持されている。なお、その揺動方向としては、電極支持体120が水平面内において左右に揺動する方向にのみ揺動可能となるように制限されていることが好ましい。このように構成すれば、後述する装着状態において、電極支持体120の前面121に設けられた背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4を確実にかつ適正な押し付け力にて被験者の背部に接触させることができる。
また、接続部115にバネ等の弾性体を具備させることにより、電極支持体120が後部枠状部111によって弾性支持されるように構成してもよい。このように構成すれば、後述する装着状態において、電極支持体120の前面121に設けられた背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4をより確実にかつより適正な押し付け力にて被験者の背部に接触させることができる。
図3ないし図5に示すように、枠体110の右側部枠状部112の略中央部には、上述した手用電極HRが設けられている。手用電極HRは、枠体110の右側部枠状部112の表面に露出して位置している。また、手用電極HRが設けられた部分の枠体110の右側部枠状部112は、棒状に形成されることで右手での把持が可能な形状とされている。ここで、手用電極HRの被験者の右手の掌との接触面は、主として枠体110の外側を向くように配置されていることが好ましい。
また、枠体110の右側部枠状部112の略中央部の内部には、上述した胴部横幅検出部24Aとしての光センサが埋設されるとともに、当該光センサが埋設された部分の右側部枠状部112の内側部分には、検出用窓部24A1が設けられている。この検出用窓部24A1は、光センサから出射される光を透過する部材にて構成される。
さらに、枠体110の右側部枠状部112の所定位置には、測定ボタン27aが設けられている。当該測定ボタン27aは、好ましくは手用電極HRに隣接する位置に設けられる。これにより、測定の際に被験者が右手を移動させる必要がなくなるため、操作性に優れたものとすることができる。
枠体110の左側部枠状部113の略中央部には、上述した手用電極HLが設けられている。手用電極HLは、枠体110の左側部枠状部113の表面に露出して位置している。また、手用電極HLが設けられた部分の枠体110の左側部枠状部113は、棒状に形成されることで左手での把持が可能な形状とされている。ここで、手用電極HLの被験者の左手の掌との接触面は、主として枠体110の外側を向くように配置されていることが好ましい。
また、図5に示すように、枠体110の左側部枠状部113の略中央部の内部には、上述した胴部横幅検出部24Aとしての光センサが埋設されるとともに、当該光センサが埋設された部分の左側部枠状部113の内側部分には、検出用窓部24A2が設けられている。この検出用窓部24A2は、光センサから出射される光を透過する部材にて構成される。
図3ないし図5に示すように、枠体110の前部枠状部114には、上述したように表示用ユニット部130が取付けられている。当該表示用ユニット部130の上面には、表示部26が設けられており、さらに当該表示部26に隣接する部分の表示用ユニット部130の上面には、被験者情報入力部25と、測定ボタン27aを除く他の操作部27とが設けられている。なお、表示用ユニット部130は、装着状態において被験者の正面に配置されることが好ましく、そのため当該表示用ユニット部130は、上述した電極支持体120の前方(すなわち枠体110の左右方向における略中央部)に配置されている。
また、図5に示すように、表示用ユニット部130の内部には、上述した胴部縦幅検出部24Bとしての光センサが埋設されるとともに、当該光センサが埋設された部分の表示用ユニット部130の後面側部分には、検出用窓部24B1が設けられている。この検出用窓部24B1は、光センサから出射される光を透過する部材にて構成される。
一方、図3および図4に示すように、台ユニット200Aは、箱状の台部210と、この台部210の前面、後面、右側面および左側面(すなわち台部210の周面)の所定位置からそれぞれ台部210の外側に向かって突出して位置する支持部220とを備えている。
台部210は、被験者が乗るための上面211を有しており、当該上面211の所定位置に、上述した足用電極FR,FLがそれぞれ設けられている。足用電極FR,FLは、台部210の上面に露出して位置している。ここで、当該足用電極FR,FLの被験者の右足の足の裏および左足の足の裏に接触する接触面は、いずれも上方を向くように構成されている。
支持部220は、図4に示すように、収納状態において装着ユニット100Aを支持して収納するための部位であり、枠体110の後部枠状部111、右側部枠状部112、左側部枠状部113および前部枠状部114をそれぞれ受け入れて支持することが可能な形状を有している。図示するように、装着ユニット100Aが台ユニット200Aに収納された収納状態においては、台ユニット200Aの台部210を取り囲むように装着ユニット100Aの枠体110が配置されることになり、枠体110によって規定される中空開口部内に、台部210の一部が収容されることになる。
なお、当該収納状態においては、装着ユニット100Aと台ユニット200Aとを接続する接続ケーブル40が台ユニット200A内に収容されるように構成されていることが好ましい。このように構成するためには、台ユニット200Aの内部に接続ケーブル40を巻き取ることが可能なリール体を設けることとすればよい。
上述した図2に示した制御部10、定電流生成部21、端子切替部22、電位差検出部23、メモリ部29等は、装着ユニット100Aの内部に設けられていてもよいし、台ユニット200Aの内部に設けられていてもよい。また、本実施の形態における体脂肪測定装置1Aにあっては、被験者情報入力部25、表示部26および操作部27が装着ユニット100Aに設けられているが、これらを台ユニット200Aに設けることとしてもよい。
図6ないし図8は、本実施の形態における体脂肪測定装置を用いて測定を行なう場合に被験者がとるべき手順を説明するための図である。また、図9および図10は、本実施の形態における体脂肪測定装置の装着ユニットの装着状態を示す図である。次に、これら図6ないし図10を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置を用いて測定を行なう場合に被験者がとるべき手順および装着ユニットの装着状態について説明する。
図6に示すように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Aを用いて体脂肪量の測定を行なう場合には、まずは、被験者300は、収納状態にある体脂肪測定装置1Aの台ユニット200A上に乗る。このとき、被験者300は、右足301の足の裏が台ユニット200Aに設けられた足用電極FRに接触し、かつ左足302の足の裏が台ユニット200Aに設けられた足用電極FLに接触するようにする。
次に、図7に示すように、被験者300は、上体を屈めてしゃがんだ姿勢をとり、右手303にて装着ユニット100Aの右側部枠状部112を把持するとともに、左手304にて装着ユニット100Aの左側部枠状部113を把持する。このとき、被験者300は、右手303の掌が装着ユニット100Aに設けられた手用電極HRに接触し、かつ左手304の掌が装着ユニット100Aに設けられた手用電極HLに接触するようにする。
次に、図8に示すように、被験者300は、装着ユニット100Aを把持した状態を維持しつつ上体を起こし、起立姿勢をとる。このとき、被験者300は、踏み位置を変えずに、右足301の足の裏と足用電極FRとが接触し、かつ左足302の足の裏と足用電極FLとが接触した状態を維持する。ここで、被験者300が上体を起こすことにより、装着ユニット100Aは持ち上げられ、被験者300の胴部305は、装着ユニット100Aの中空開口部に位置し、枠体110によって囲まれた状態となる。なお、接続ケーブル40は、装着ユニット100Aが持ち上げられることにより、台ユニット200Aから引き出されることになる。
次に、被験者300は、装着ユニット100Aに設けられた電極支持体120の前面121が背部表面(より具体的には、背中側の腰の表面)に押し当てられることとなるように、装着ユニット100Aを把持した状態のまま装着ユニット100Aを図中矢印C方向に移動させることでその位置を調節する。なお、このとき、被験者300は、装着ユニット100Aの枠体110が水平に配置されるように注意する。
以上により、図9および図10に示す如くの装着ユニット100Aの装着状態が実現され、体脂肪量の測定が開始可能となる。ここで、体脂肪量の測定を開始するためには、被験者300は、右手303の親指で測定ボタン27aを押下すればよい。なお、上記においては説明を省略したが、被験者300は、適宜のタイミングで電源ボタンを投入することが要求される。当該電源ボタンの投入のタイミングは特に限定されるものではないが、被験者300がしゃがんだ姿勢をとって装着ユニット100Aを把持する前のタイミングにおいて電源ボタンが投入されることが好ましい。
図9および図10に示すように、被験者300が装着ユニット100Aを装着した装着状態においては、被験者300の臍位置を含む胴部305の周りに胴部横幅検出部24Aとしての光センサと胴部縦幅検出部24Bとしての光センサとが位置することになる。したがって、胴部横幅検出部24Aとしての一対の光センサから出射された光は、検出用窓部24A1,24A2を介してそれぞれ被験者300の胴部305の右側面(すなわち右脇腹部表面)および胴部305の左側面(すなわち左脇腹部表面)に照射可能となり、胴部縦幅検出部24Bとしての光センサから出射された光は、検出用窓部24B1を介して被験者300の胴部305の前面(すなわち腹部の臍位置近傍)に照射可能となる。
ここで、図10に示すように、胴部横幅検出部24Aとしての一対の光センサにて検出された距離A1(すなわち、右側部枠状部112と被験者300の胴部305の右側面との間の距離)および距離A2(すなわち、左側部枠状部113と被験者300の胴部305の左側面との間の距離)と、予め定められている距離A(すなわち、右側部枠状部112と左側部枠状部113との間の距離)とを用いれば、被験者300の胴部305の横幅2aの算出が可能となる。また、同様に、胴部縦幅検出部24Bとしての光センサにて検出された距離B1(すなわち、表示用ユニット部130の後面と被験者300の胴部305の前面との間の距離)と、予め定められている距離B(すなわち、表示用ユニット部130の後面と電極支持体120の前面121の水平方向の中央位置との間の距離)とを用いれば、被験者300の胴部305の縦幅2bの算出が可能となる。
図11は、本実施の形態における体脂肪測定装置の制御部の処理を示すフロー図である。次に、この図11を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置の制御部において実行される一連の処理について説明する。なお、図11のフローチャートに示す処理は、予めプログラムとしてメモリ部29に格納されており、演算処理部11を含む制御部10がこのプログラムを読み出して実行することにより、内臓脂肪断面積の測定処理、皮下脂肪断面積の測定処理が制御部10によって実現される。
図11に示すように、制御部10は、まず被験者情報の入力を受け付ける(ステップS1)。ここで受け付けた被験者情報は、たとえばメモリ部29に一時的に保存される。
次に、制御部10は、測定開始の指示があったか否かを判断する(ステップS2)。制御部10は、測定開始の指示があるまで待機し(ステップS2においてNO)、測定開始の指示を検知した場合に(ステップS2においてYES)、次の処理に移行する。なお、測定開始の指示は、被験者による測定ボタン27aの押下による。
次に、制御部10は、胴部の横幅および縦幅を計測する(ステップS3)。具体的には、制御部10は、胴部横幅検出部24Aおよび胴部縦幅検出部24Bから入力された信号に基づいて体形情報測定部13において被験者の胴部の横幅2aおよび縦幅2bを取得する。取得した被験者の胴部の横幅2aおよび縦幅2bは、一時的にメモリ部29に保存される。
次に、制御部10は、電極の設定を行なう(ステップS4)。具体的には、制御部10は、端子切替部22に対して電極の切替えを行なうように指令を出力し、これに基づいて端子切替部22は、複数の電極HR,HL,BU1〜BU4,BL1〜BL4,FR,FLのそれぞれを、図1(A)に示した各電極の如くに設定する。
次に、制御部10は、定電流印加電極間に定電流を印加する(ステップS5)。具体的には、制御部10は、定電流生成部21に対して定電流を生成するように指令を出力し、これに基づいて定電流生成部21は、図1(A)に示した定電流印加電極間に生成した定電流IAを印加する。
次に、制御部10は、電位差検出電極間の電位差を検出する(ステップS6)。具体的には、制御部10は、電位差検出部23に対して電位差を検出するように指令を出力し、これに基づいて電位差検出部23は、図1(A)に示した電位差検出電極間の電位差VA1,VA2,VA3,VA4を検出し、これを生体インピーダンス測定部12に対して出力する。
次に、制御部10は、生体インピーダンスZtを算出する(ステップS7)。具体的には、制御部10は、電位差検出部23から入力された信号に基づいて生体インピーダンス測定部12において生体インピーダンスZtを算出する。算出された生体インピーダンスZtは、メモリ部29に一時的に保存される。
次に、制御部10は、改めて電極の設定を行なう(ステップS8)。具体的には、制御部10は、端子切替部22に対して電極の切替えを行なうように指令を出力し、これに基づいて端子切替部22は、複数の電極HR,HL,BU1〜BU4,BL1〜BL4,FR,FLのそれぞれを、図1(B)に示した各電極の如くに設定する。
次に、制御部10は、定電流印加電極間に定電流を印加する(ステップS9)。具体的には、制御部10は、定電流生成部21に対して定電流を生成するように指令を出力し、これに基づいて定電流生成部21は、図1(B)に示した定電流印加電極間に生成した定電流IB1,IB2をそれぞれ印加する。
次に、制御部10は、電位差検出電極間の電位差を検出する(ステップS10)。具体的には、制御部10は、電位差検出部23に対して電位差を検出するように指令を出力し、これに基づいて電位差検出部23は、図1(B)に示した電位差検出電極間の電位差VB1,VB2を検出し、これを生体インピーダンス測定部12に対して出力する。
次に、制御部10は、生体インピーダンスZsを算出する(ステップS11)。具体的には、制御部10は、電位差検出部23から入力された信号に基づいて生体インピーダンス測定部12において生体インピーダンスZsを算出する。算出された生体インピーダンスZsは、メモリ部29に一時的に保存される。
次に、制御部10は、内臓脂肪断面積および皮下脂肪断面積をそれぞれ算出する(ステップS12)。具体的には、制御部10は、ステップS3で検出された胴部の横幅2aおよび縦幅2bと、ステップS7で算出された生体インピーダンスZtと、ステップS11で算出された生体インピーダンスZsとに基づいて、内臓脂肪量算出部14aにおいて内臓脂肪量としての内臓脂肪断面積Sxを、皮下脂肪量算出部14bにおいて皮下脂肪量としての皮下脂肪断面積Sbとをそれぞれ算出する。なお、算出した内臓脂肪断面積Sxおよび皮下脂肪断面積Sbは、メモリ部29に一時的に保存される。
そして、制御部10は、測定結果の表示を行なう(ステップS13)。具体的には、制御部10は、表示部26に対してステップS12において算出した内臓脂肪断面積Sxおよび皮下脂肪断面積Sbを表示するように指令を出力し、これに基づいて表示部26は、当該測定結果を表示する。
以上により、体脂肪測定装置1Aは、内臓脂肪断面積の測定処理および皮下脂肪断面積の測定処理を終了する。なお、生体インピーダンスZtの典型的な値は、約5Ω程度であり、生体インピーダンスZsの典型的な値は、約80Ω程度である。
以上において説明した本実施の形態における体脂肪測定装置1Aにあっては、胴部横幅を検出するための胴部横幅検出部24Aおよび胴部縦幅を検出するための胴部縦幅検出部24Bが設けられた装着ユニット100Aが、被験者が乗ることで被験者の足の裏に足用電極FR,FLを接触させるための台ユニット200Aに対して着脱自在とされることにより、収納状態において装着ユニット100Aが台ユニット200Aに収納され、台ユニット200Aから装着ユニット100Aが取り外された非収納状態において内臓脂肪量等の体脂肪量の測定が行なえるように構成されている。したがって、収納時において装置が大幅に小型化された状態を採ることが可能になり、大きな保管場所を必要とせず、使い勝手のよい体脂肪測定装置とすることができる。
また、上述した本実施の形態における体脂肪測定装置にあっては、上記装着ユニット100Aに、胴部横幅検出部24Aおよび胴部縦幅検出部24Bに加えて、背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4が露出して設けられるとともに、上肢用電極としての手用電極HR,HLが露出して設けられている。すなわち、胴部横幅検出部24Aおよび胴部縦幅検出部24Bと背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4と手用電極HR,HLとが、単一のユニットとして構成された装着ユニット100Aに一体的に設けられている。
したがって、装着ユニット100Aを右手および左手で把持することで手用電極HR,HLを右手の掌および左手の掌のそれぞれに接触配置することができるとともに、当該装着ユニット100Aを右手および左手で把持した状態を維持しつつ当該装着ユニット100Aに設けられた背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4を背部表面に押圧した状態で接触配置することができ、さらには、この状態で胴部横幅および胴部縦幅を実測することが可能になる。そのため、体脂肪量の測定の際に要求される被験者の操作が簡略化されて簡単な操作で体脂肪量の測定を高精度にかつ容易に行なうことができるばかりでなく、被験者自らが補助者等の協力を得ずとも1人で測定を行なうことができる。
ここで、上述した本実施の形態における体脂肪測定装置1Aの如くの構成を採用せずに、被験者の背部表面に電極を接触配置するように構成した場合には、背部電極と被験者の背部表面の安定的な接触を維持することが困難となり、そのため通常であれば、当該接触を安定化させるために、被験者が仰臥姿勢かあるいは伏臥姿勢をとることが必要となる。しかしながら、そのように装置を構成した場合には、補助者等の協力を得ずに被験者自らが1人で測定を行なうことが非常に困難となってしまい、結果的に家庭等において使用することのできない体脂肪測定装置となってしまう。
しかしながら、上述したように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Aにあっては、胴部横幅検出部24Aおよび胴部縦幅検出部24Bと背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4と手用電極HR,HLとが、単一のユニットとして構成された装着ユニット100Aに一体的に設けられているため、簡単な操作で起立姿勢にある被験者の背部表面に背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4を安定的に接触させることが可能となり、また当該安定して被験者の背部表面に背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4が接触した状態を測定動作中において維持することができ、さらには、この状態で胴部横幅および胴部縦幅を高精度に実測することが可能になる。そのため、本実施の形態における体脂肪測定装置1Aにあっては、体脂肪量の測定の際に要求される被験者の操作が簡略化されて簡単な操作で体脂肪量の測定を高精度にかつ容易に行なうことができるばかりでなく、被験者自らが補助者等の協力を得ずとも1人で測定を行なうことができる。
また、本実施の形態における体脂肪測定装置1Aにあっては、被験者の背部表面に背部用電極BU1〜BU4,BL1〜BL4を接触配置させた状態での内臓脂肪量や皮下脂肪量等の体脂肪量の測定が可能であるため、相対的に皮下脂肪の厚みの薄い腹部に電流を局所的に印加するのではなく、相対的に皮下脂肪の厚みの厚い背部に電流を局所的に印加することが可能になり、より高精度に体脂肪量を測定することができる。
したがって、本実施の形態における体脂肪測定装置1Aとすることにより、家庭等においても使い勝手がよく容易にかつ高精度に内臓脂肪量および皮下脂肪量等の体脂肪量が測定できる体脂肪測定装置とすることができる。そのため、当該体脂肪測定装置1Aを利用することにより、日常的にこれら健康管理のための指標を得ることが可能となる。
(実施の形態2)
図12は、本発明の実施の形態2における体脂肪測定装置の非収納状態を示す斜視図であり、図13は、収納状態を示す斜視図である。次に、これら図12および図13を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置の具体的な構造について説明する。なお、本実施の形態における体脂肪測定装置の測定原理および制御部で実施される演算処理等は、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置のそれらと同様である。
図12および図13に示すように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Bは、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aと同様に、装着状態において被験者の胴部を取り囲むように配置することが可能な枠状の形状を有する装着ユニット100Bと、被験者が乗ることが可能な台状の形状を有する台ユニット200Bとを備えている。ここで、本実施の形態における体脂肪測定装置1Bにあっては、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aと異なり、台ユニット200Bが周面から突出して位置する支持部を有しておらず、代わりに、台ユニット200Bの上面211の周縁に沿って、段差を形成することで段差部212が設けられている。
段差部212は、図13に示すように、収納状態において装着ユニット100Bを支持して収納するための部位であり、枠体110の後部枠状部111、右側部枠状部112、左側部枠状部113および前部枠状部114をそれぞれ受け入れて支持することが可能な形状を有している。図示するように、装着ユニット100Bが台ユニット200Bに収納された収納状態においては、台ユニット200Bの台部210を取り囲むように装着ユニット100Bの枠体110が配置されることになり、枠体110によって規定される中空開口部内に、台部210の一部が収容されることになる。
なお、図12および図13に示すように、段差部212のうち、枠体110の後部枠状部111を受け入れて支持する部分の所定位置には、電極支持体収容段差部212aが設けられており、収納状態においては、電極支持体120が、当該電極支持体収容段差部212aに受け入れられて支持されることになる。また、段差部212のうち、枠体110の前部枠状部114を受け入れて支持する部分の所定位置には、表示用ユニット部収容段差部212bが設けられており、収納状態においては、表示用ユニット部130が、当該表示用ユニット部収容段差部212bに受け入れられて支持されることになる。
以上において説明した本実施の形態における体脂肪測定装置1Bとすることにより、上述した本発明の実施の形態1において説明した効果と同様の効果を得ることができる。
(実施の形態3)
図14は、本発明の実施の形態3における体脂肪測定装置の非収納状態を示す斜視図であり、図15は、収納状態を示す斜視図である。次に、これら図14および図15を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置の具体的な構造について説明する。なお、本実施の形態における体脂肪測定装置の測定原理および制御部で実施される演算処理等は、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置のそれらと同様である。
図14および図15に示すように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Cは、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aと同様に、装着状態において被験者の胴部を取り囲むように配置することが可能な枠状の形状を有する装着ユニット100Cと、被験者が乗ることが可能な台状の形状を有する台ユニット200Cとを備えている。ここで、本実施の形態における体脂肪測定装置1Cにあっては、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aと異なり、台ユニット200Cが周面から突出して位置する支持部を有しておらず、代わりに、台ユニット200Cの上面211の周縁を除く部分に、溝を形成することで凹部213が設けられている。
凹部213は、図15に示すように、収納状態において装着ユニット100Cを支持して収納するための部位であり、枠体110の後部枠状部111、右側部枠状部112、左側部枠状部113および前部枠状部114をそれぞれ受け入れて支持することが可能な形状を有している。図示するように、装着ユニット100Cが台ユニット200Cに収納された収納状態においては、台ユニット200Cの台部210の中央部分を取り囲むように装着ユニット100Cの枠体110が配置されることになり、枠体110によって規定される中空開口部内に、台部210の一部が収容されることになる。
なお、図14および図15に示すように、凹部213のうち、枠体110の後部枠状部111を受け入れて支持する部分の所定位置には、電極支持体収容凹部213aが設けられており、収納状態においては、電極支持体120が、当該電極支持体収容凹部213aに受け入れられて支持されることになる。また、凹部213のうち、枠体110の前部枠状部114を受け入れて支持する部分の所定位置には、表示用ユニット部収容凹部213bが設けられており、収納状態においては、表示用ユニット部130が、当該表示用ユニット部収容凹部213bに受け入れられて支持されることになる。
以上において説明した本実施の形態における体脂肪測定装置1Cとすることにより、上述した本発明の実施の形態1において説明した効果と同様の効果を得ることができるとともに、さらに収納状態において装着ユニット100Cの大部分が台ユニット200Cに収容された構成となるため、保管時における当該装着ユニット100Cの破損が未然に防止されるようになる。
(実施の形態4)
図16は、本発明の実施の形態4における体脂肪測定装置の収納構造を示す斜視図である。次に、この図16を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置の具体的な構造について説明する。なお、本実施の形態における体脂肪測定装置の測定原理および制御部で実施される演算処理等は、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置のそれらと同様である。
図16に示すように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Dは、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aと同様に、装着状態において被験者の胴部を取り囲むように配置することが可能な枠状の形状を有する装着ユニット100Dと、被験者が乗ることが可能な台状の形状を有する台ユニット200Dとを備えている。ここで、本実施の形態における体脂肪測定装置1Dにあっては、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aと異なり、台ユニット200Dが周面から突出して位置する支持部を有しておらず、代わりに、台ユニット200Dの台部210が、開閉可能な箱体にて構成されている。
具体的には、図16に示すように、台ユニット200Dの台部210は、その上面を構成する天板部214Aと、上面開口の略直方体形状の箱部214Bとを有している。天板部214Aは、ヒンジ214aによって図中矢印D方向に沿って回転可能に箱部214Bに取付けられており、閉状態において上記箱部214Bの上面開口を閉塞する。また、箱部214Bの内部には、装着ユニット100Dを収容可能な大きさを有する収容室214Cが設けられている。なお、天板部214Aの上面には、下肢用電極として足用電極FR,FLが設けられている。
図16に示すように、収納状態においては、装着ユニット100Dが台ユニット200Dの上記収容室214C内に収容されることにより、装着ユニット100Dが台ユニット200Dに収納される。この状態において、天板部214Aは、上述した箱部214Bの上面開口を閉塞することが可能であり、これにより装着ユニット100Dは、外部に露出せずに台ユニット200D内に収納されることになる。なお、装着ユニット100Dの台ユニット200D内への収納を容易にするためには、装着ユニット100Dと台ユニット200Dとを接続する接続ケーブル40(図3等参照)を、これら装着ユニット100Dおよび台ユニット200Dの少なくとも一方に対して着脱可能に構成しておくことが好ましい。
以上において説明した本実施の形態における体脂肪測定装置1Dとすることにより、上述した本発明の実施の形態1において説明した効果と同様の効果を得ることができるとともに、さらに収納状態において装着ユニット100Dが台ユニット200Dに収容された構成となるため、保管時における当該装着ユニット100Dの破損が未然に防止されるようになる。
(実施の形態5)
図17は、本発明の実施の形態5における体脂肪測定装置の収納構造を示す斜視図である。次に、この図17を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置の具体的な構造について説明する。なお、本実施の形態における体脂肪測定装置の測定原理および制御部で実施される演算処理等は、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置のそれらと同様である。
図17に示すように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Eは、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aと同様に、装着状態において被験者の胴部を取り囲むように配置することが可能な枠状の形状を有する装着ユニット100Eと、被験者が乗ることが可能な台状の形状を有する台ユニット200Eとを備えている。ここで、本実施の形態における体脂肪測定装置1Eにあっては、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aと異なり、台ユニット200Eが周面から突出して位置する支持部を有しておらず、代わりに、台ユニット200Eの台部210が、その周面の一面が開口した箱体にて構成されている。
具体的には、図17に示すように、台ユニット200Eの台部210は、その前面に開口部215aを有する前面開口の略直方体状の箱体として構成されている。当該開口部215aは、装着ユニット100Eが出し入れ可能な大きさに構成され、台部210の内部には、装着ユニット100Eを収容可能な大きさを有する収容室215が設けられている。
図17に示すように、収納状態においては、上記開口部215aを介して装着ユニット100Eが台ユニット200Eの上記収容室215内に収容されることにより、装着ユニット100Eが台ユニット200Eに収納される。なお、装着ユニット100Eの台ユニット200E内への収納を容易にするためには、装着ユニット100Eと台ユニット200Eとを接続する接続ケーブル40(図3等参照)を、これら装着ユニット100Eおよび台ユニット200Eの少なくとも一方に対して着脱可能に構成しておくことが好ましい。
以上において説明した本実施の形態における体脂肪測定装置1Eとすることにより、上述した本発明の実施の形態1において説明した効果と同様の効果を得ることができるとともに、さらに収納状態において装着ユニット100Eの大部分が台ユニット200Eに収容された構成となるため、保管時における当該装着ユニット100Eの破損が未然に防止されるようになる。
(実施の形態6)
図18は、本発明の実施の形態6における体脂肪測定装置の収納構造を示す斜視図である。次に、この図18を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置の具体的な構造について説明する。なお、本実施の形態における体脂肪測定装置の測定原理および制御部で実施される演算処理等は、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置のそれらと同様である。
図18に示すように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Fは、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aと同様に、装着状態において被験者の胴部を取り囲むように配置することが可能な枠状の形状を有する装着ユニット100Fと、被験者が乗ることが可能な台状の形状を有する台ユニット200Fとを備えている。ここで、本実施の形態における体脂肪測定装置1Fにあっては、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aと異なり、台ユニット200Fが周面から突出して位置する支持部を有しておらず、代わりに、台ユニット200Fの台部210が、出し入れ可能な引き出しを具備した箱体にて構成されている。
具体的には、図18に示すように、台ユニット200Fの台部210は、その前面に開口部216aを有する前面開口の略直方体状の箱部216Aと、当該開口部216aを介してその出し入れが可能に構成された上面開口の引き出し216Bとを有している。当該引き出し216Bの内部には、装着ユニット100Fを収容可能な大きさを有する収容室216Cが設けられている。
図18に示すように、収納状態においては、装着ユニット100Fが引き出し216Bの上記収容室216Cに収容されて引き出し216Bが箱部216A内に納められることにより、装着ユニット100Fが台ユニット200Fに収納される。これにより、装着ユニット100Fは、外部に露出せずに台ユニット200F内に収納されることになる。なお、装着ユニット100Fの台ユニット200F内への収納を容易にするためには、装着ユニット100Fと台ユニット200Fとを接続する接続ケーブル40(図3等参照)を、これら装着ユニット100Fおよび台ユニット200Fの少なくとも一方に対して着脱可能に構成しておくことが好ましい。
以上において説明した本実施の形態における体脂肪測定装置1Fとすることにより、上述した本発明の実施の形態1において説明した効果と同様の効果を得ることができるとともに、さらに収納状態において装着ユニット100Fが台ユニット200Fに収容された構成となるため、保管時における当該装着ユニット100Fの破損が未然に防止されるようになる。
(実施の形態7)
図19は、本発明の実施の形態7における体脂肪測定装置の装着ユニットの上面図であり、図20は、本実施の形態における体脂肪測定装置の装着ユニットの装着状態を示す図である。まず、これら図19および図20を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置の装着ユニットの具体的な構造および装着ユニットの装着状態について説明する。なお、本実施の形態における体脂肪測定装置の測定原理および制御部で実施される演算処理等は、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置のそれらと同様である。
図19ないし図21に示すように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Gは、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aと同様に、装着状態において被験者の胴部を取り囲むように配置することが可能な枠状の形状を有する装着ユニット100Gと、被験者が乗ることが可能な台状の形状を有する台ユニット200G(図21参照)とを備えている。
図19に示すように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Gの装着ユニット100Gは、枠体110の後部枠状部111、右側部枠状部112、左側部枠状部113および前部枠状部114がそれぞれ分割して構成されており、これら後部枠状部111、右側部枠状部112、左側部枠状部113および前部枠状部114のそれぞれが、隣接する枠状部のそれぞれに対して相対的に移動可能となるように連結されている。
具体的には、右側部枠状部112が、後部枠状部111に対して図中矢印F1方向に沿って移動可能に構成されており、左側部枠状部113が、後部枠状部111に対して図中矢印F2方向に沿って移動可能に構成されており、前部枠状部114が、右側部枠状部112に対して図中矢印G1方向に移動可能に構成されている。
また、本実施の形態における体脂肪測定装置1Gにあっては、右側部枠状部112および左側部枠状部113からそれぞれ外側に向けて把手部112a,113aが設けられており、当該把手部112a,113aにそれぞれ手用電極HR,HLが露出するように設けられている。
ここで、本実施の形態における体脂肪測定装置1Gは、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aが具備していた非接触式の光センサを具備しておらず、これに代えて、胴部横幅検出部24Aとしての、上述した右側部枠状部112および左側部枠状部113の後部枠状部111に対する相対的な移動量を検出する移動量検出センサと、胴部縦幅検出部24Bとしての、上述した前部枠状部114の右側部枠状部112に対する相対的な移動量を検出する移動量検出センサとを、装着ユニット100Aの内部に具備している。当該移動量検出センサとしては、たとえばロータリーエンコーダに代表される各種エンコーダや光センサ、磁気センサ等、種々のものが使用可能である。
図20に示すように、装着ユニット100Gを装着した状態においては、被験者の胴部305が枠体110に取り囲まれた状態とされ、胴部305の腹部、背部および両側部がいずれも装着ユニット100Gに接触した状態とされる。
当該状態を実現するためには、被験者は、右手の掌および左手の掌がそれぞれ手用電極HR,HLに接触するように、把手部112a,113aをそれぞれ右手および左手で把持した状態を維持しつつ、装着ユニット100Gに設けられた電極支持体120の前面121が背部表面に押し当てられることとなるように、装着ユニット100Gの位置を調節する。
このとき、被験者は、右側部枠状部112の内側部分および左側部枠状部113の内側部分がそれぞれ胴部305の両側部(すなわち両脇腹)に接触するように右側部枠状部112および左側部枠状部113を移動させ、その後、一旦片手を外し、表示用ユニット部130の背面が胴部の前部(すなわち腹部)に接触するように前部枠状部114を移動させ、その後再度外した片手を元の位置へ戻す。
さらに、このとき、被験者は、装着ユニット100Gが水平に配置されるように装着ユニット100Gの姿勢を調節する。以上により、図15に示す如くの装着ユニット100Gの装着状態が実現され、体脂肪量の測定が開始可能となる。
ここで、図19に示す状態における右側部枠状部112、左側部枠状部113および前部枠状部114の位置をそれぞれ原点とし、当該図19に示す原点位置から、図20に示す装着後の右側部枠状部112、左側部枠状部113および前部枠状部114の位置に達するまでのそれぞれの移動量を、上述した移動量検出センサにて測定することにより、図20に示すように、胴部の横幅2aが距離Fとして算出され、胴部の縦幅2bが距離Gとして算出されることになる。
図21は、本実施の形態における体脂肪測定装置の収納構造を示す上面図である。次に、この図21を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置の収納構造について説明する。
図21に示すように、台ユニット200Gは、上述した本発明の実施の形態4において説明した台ユニット200D(図16参照)と同様の構造を有しており、台ユニット200Gは、開閉可能な箱体にて構成されている。すなわち、台ユニット200Gの台部210は、その上面を構成する天板部214Aと、上面開口の略直方体形状の箱部214Bとによって構成されており、天板部214Aが、ヒンジ214aによって回転可能に箱部214Bに取付けられている。なお、箱部214Bの内部には、収容室214Cが設けられている。
ここで、本実施の形態における体脂肪測定装置1Gにあっては、上述したように、装着ユニット100Gの枠状部(すなわち、後部枠状部111、右側部枠状部112、左側部枠状部113および前部枠状部114)が相対的に移動可能に構成されているため、これら枠状部を移動させて装着ユニット100Gの外形が最小とされた状態(すなわち、図21に示す状態)で、当該装着ユニット100Gが上記収容室214Cに収容される。すなわち、上記収容室214Cの大きさは、装着ユニット100Gの外形が最小とされた場合に収容可能な大きさにまで小型化されている。このように構成すれば、装着ユニット100Gを台ユニット200Gの内部に収容する構成を採用した場合にも、台ユニット200Gを大幅に小型化することができる。
したがって、以上において説明した本実施の形態における体脂肪測定装置1Gとすることにより、上述した本発明の実施の形態1および4において説明した効果と同様の効果を得ることができるとともに、さらに収納状態における装置外形を小型化することができる。
(実施の形態8)
図22は、本発明の実施の形態8における体脂肪測定装置の収納構造を示す斜視図である。次に、この図22を参照して、本実施の形態における体脂肪測定装置の収納構造について説明する。なお、本実施の形態における体脂肪測定装置の測定原理および制御部で実施される演算処理等は、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置のそれらと同様である。
図22に示すように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Hは、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aと同様に、装着状態において被験者の胴部を取り囲むように配置することが可能な枠状の形状を有する装着ユニット100Hと、被験者が乗ることが可能な台状の形状を有する台ユニット200Hとを備えている。
しかしながら、本実施の形態における体脂肪測定装置1Hにあっては、上述した本発明の実施の形態1における体脂肪測定装置1Aとは異なり、装着ユニット100Hが、複数の部分に分解可能に構成されている。具体的には、図22に示すように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Hの装着ユニット100Hは、枠体110が、後部枠状部111、右側部枠状部112、左側部枠状部113および前部枠状部114のそれぞれに分解可能に分割されて構成されている。
ここで、図22に示すように、台ユニット200Hは、上述した本発明の実施の形態4において説明した台ユニット200D(図16参照)と同様の構造を有しており、台ユニット200Hは、開閉可能な箱体にて構成されている。すなわち、台ユニット200Hの台部210は、その上面を構成する天板部214Aと、上面開口の略直方体形状の箱部214Bとによって構成されており、天板部214Aが、ヒンジ214aによって回転可能に箱部214Bに取付けられている。なお、箱部214Bの内部には、収容室214Cが設けられている。
上述したように、本実施の形態における体脂肪測定装置1Hにあっては、装着ユニット100Hの枠状部(すなわち、後部枠状部111、右側部枠状部112、左側部枠状部113および前部枠状部114)がそれぞれ分解可能に構成されているため、これらを分解した状態(すなわち、図22に示す状態)として、当該装着ユニット100Hが上記収容室214Cに収容される。すなわち、上記収容室214Cの大きさは、装着ユニット100Hが分解された場合に、分解後のこれら部分を収容可能な大きさにまで小型化されている。このように構成すれば、装着ユニット100Hを台ユニット200Hの内部に収容する構成を採用した場合にも、台ユニット200Hを大幅に小型化することができる。
したがって、以上において説明した本実施の形態における体脂肪測定装置1Hとすることにより、上述した本発明の実施の形態1および4において説明した効果と同様の効果を得ることができるとともに、さらに収納状態における装置外形を小型化することができる。
なお、以上において説明した本発明の実施の形態1ないし8においては、胴部幅計測ユニットとしての装着ユニット100A〜100Hの枠体110の右側部枠状部112および左側部枠状部113に手用電極HR,HLをそれぞれ設けた場合を例示して説明を行なったが、当該手用電極HR,HLは、枠体110の前部枠状部114に設けてもよいし、場合によっては、装着ユニットに設けないこととしてもよい。
また、上述した本発明の実施の形態1ないし8においては、胴部幅計測ユニットとしての装着ユニット100A〜100Hの枠体110の一部を不連続とした場合を例示して説明を行なったが、これを連続した形状のものにて構成してもよい。
また、上述した本発明の実施の形態1ないし8においては、胴部幅計測ユニットとしての装着ユニット100A〜100Hの枠体110を上面視略矩形の額縁状の外形を有するものにて構成した場合を例示して説明を行なったが、当該枠体110が他の形状、たとえば環状、U字状、C字状等の形状にて構成してもよい。
また、上述した本発明の実施の形態1ないし8においては、台ユニット200A〜200Hを具備した構成としているため、当該台ユニット200A〜200Hに体重測定機能を具備させることとしてもよい。すなわち、台ユニット200に荷重を検出する体重測定部としてのロードセル等を設けることにより、台ユニット200に乗った被験者の体重を当該体重測定部にて測定可能に構成してもよい。その場合、台ユニット200に設けた体重測定部にて測定された体重情報が制御部10に入力されるように構成すれば、実測した被験者の体重を被験者情報として各種の演算処理に利用することが可能になる。
また、上述した本発明の実施の形態1ないし8においては、内臓脂肪量として内臓脂肪断面積が算出されるとともに、皮下脂肪量として皮下脂肪断面積が算出されるように演算処理を構成した場合を例示して説明したが、内臓脂肪量が、内臓脂肪断面積以外の指標である内臓脂肪体積、内臓脂肪重量、内臓脂肪レベル等にて算出されるとともに、皮下脂肪量が、皮下脂肪断面積以外の指標である皮下脂肪体積、皮下脂肪重量、皮下脂肪レベル等にて算出されるように演算処理を構成してもよい。
また、上述した本発明の実施の形態1ないし8においては、内臓脂肪断面積および皮下脂肪断面積のいずれもが算出されて表示されるように構成した場合を例示して説明を行なったが、これらのいずれかのみが表示されるように構成してもよいし、皮下脂肪断面積のみが算出されて表示されるように構成してもよい。さらには、内臓脂肪断面積および皮下脂肪断面積以外の各種体組成情報(たとえば体脂肪量や部位別脂肪量、除脂肪量等)を算出してこれを表示するように構成してもよい。
このように、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。