| 【発明の名称】 |
分離型脂肪計 |
| 【発明者】 |
【氏名】待山 俊彦
【氏名】田中 寛紀
|
| 【要約】 |
【課題】体重測定部と電極部とが分離されている分離型脂肪計において、体脂肪の測定精度を改善すること。
【解決手段】体重測定部１と、右足用電極部２Ｒと、左足用電極部２Ｌとがそれぞれ別体に分割構成されており、両電極部２Ｒ，２Ｌは体重測定部１に電気的に接続されている。両電極部２Ｒ，２Ｌを体重測定部１の両脇に置いて使用すると、両足が若干開くので、足の内側どうしが接触することが防止され、インピーダンスの測定精度が改善され、体脂肪の測定精度も改善される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】踏み台に乗った被測定者の体重を検出する体重測定部と、被測定者の足の裏と電気的に接触しうる少なくとも一対の電極が表面に形成されているとともに前記踏み台とは別体に形成されている電極部と、電極に接触している足の裏を介して被測定者のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、被測定者の性別・年齢・身長等の身体的特徴情報を含む個人データを入力する入力部と、インピーダンス測定部から得られたインピーダンス信号と体重測定部から得られた荷重信号と入力された個人データとに基づいて被測定者の体内の体脂肪率および／もしくは体脂肪重量を算出する演算部と、算出された体内の体脂肪率および／もしくは体脂肪重量を出力するデータ出力部とを備え分離型脂肪計において、前記電極部は左足用電極部と右足用電極部とに分割構成され、それぞれの電極部はインピーダンス測定部に接続されていることを特徴とする分離型脂肪計。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、健康管理のために、体重の測定だけでなく、身体中に含まれる体脂肪の割合や重量も測定できる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、体重と、身体のインピーダンスとを測定することによって、身体中に含まれる体脂肪重量を測定する技術が提案されている。例えば、特公平５−４９０５０号の公報には、体重を測定するための測定台とこの測定台からの電気信号を体重信号に変換する体重測定部とを設け、インピーダンス測定部に電気接続され、被測定者の両足の裏面にそれぞれ接触でき、しかも測定台に互いに電気絶縁された二つの足用電極を一体に組み込んだことを特徴とする体内体脂肪重量計が開示されている。
【０００３】これは、体重測定用の測定台の表面に電極を一体に組み込むことにより、測定台に素足で乗るだけで、体重の測定と同時にインピーダンスも測定できるようにしたものである。そして、体重と身体のインピーダンスから体脂肪重量をより正確に算出するために必要な年齢・性別等の個人情報はキー入力部から別途入力するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したような特公平５−４９０５０号の脂肪計では、左足用の電極と右足用の電極が測定台上に一体的に固定された状態で配設されているため、両電極間の幅が狭く、使用する人の体格によっては、身体インピーダンスを測定するときに、太股の内側どうし等が接触しやすくなる。
【０００５】両足の太股の内側どうしが接触した場合には、右足用の電極から人体を経由して左足用の電極に到る電流経路が、太股の部分で短絡された状態となり、胴を経由する電流経路と太股で短絡した電流経路の二つの経路の並列回路状態となって、胴を経由する電電流経路のみのインピーダンスより低くなるという誤差が発生するからである。このような理由により、左右一体型の電極部の場合は誤差が数十パーセントになる場合もある。
【０００６】また、左右の足をある程度広げて立った姿勢の方がインピーダンスの精度が良くなることが分かった。その理由は両足を広げて立つと姿勢が安定してぐらつかないので、関節部分の圧力変化等が少ないためにインピーダンスが安定し、体脂肪の測定も安定すると思われる。このように、左右の足を若干広げた姿勢でインピーダンスを測定することが望ましいが、電極部が左右一体型の場合は、左右の電極の間隔を広げると、装置全体を大きくしなければならず、一般家庭等においては収納スペースの問題もあって使用しにくいものとなる。
【０００７】また、従来は、電極が測定台に一体に組み込まれているため、電極面の劣化・損傷や故障した場合等に、電極部だけを単独で交換しにくく、電極を取り外した状態では、体重計としても使用できなくなるという修理交換の問題等があった。
【０００８】そこで、本発明は、体重測定部と電極部とが分離構成された分離型脂肪計において、体脂肪の測定精度を改善することを目的としてなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の分離型脂肪計においては、踏み台に乗った被測定者の体重を検出する体重測定部と、被測定者の足の裏と電気的に接触しうる少なくとも一対の電極が表面に形成されているとともに前記踏み台とは別体に形成されている電極部と、電極に接触している足の裏を介して被測定者のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、被測定者の性別・年齢・身長等の身体的特徴情報を含む個人データを入力する入力部と、インピーダンス測定部から得られたインピーダンス信号と体重測定部から得られた荷重信号と入力された個人データとに基づいて被測定者の体内の体脂肪率および／もしくは体脂肪重量を算出する演算部と、算出された体内の体脂肪率および／もしくは体脂肪重量を出力するデータ出力部とを備えた分離型脂肪計の電極部を、左足用電極部と右足用電極部とに分割構成したものである。
【００１０】身体的特徴情報としては、被測定者の性別・年齢・身長・股下長さ等に限らず、左手の先から右手の先までの長さ、へそから足底までの長さ、腕の太さ、大腿部の太さ下腿部の太さ、胸部の周長、腹部の周長、腰部の周長、座高等の各部の数値を適宜選択することができる。これらの情報に応じて、演算部における変換式の係数等の要素を補正することによって、より正確なた体脂肪率の算出が可能になる。
【００１１】なお、入力部やデータ出力部は、体重測定部側に備えても、電極部側に備えてもよい。また、データ出力部は視覚的情報出力手段（表示ディスプレイ等）でも、聴覚的情報出力手段（合成音声出力装置等）でも実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる体脂肪計を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】全体構成本発明の実施の形態の体脂肪計の斜視図を示した図１において、１は体重測定部、２Ｒは体重測定部１と別体に設けられた右足用電極部であり、２Ｌは体重測定部１および右足用電極部２Ｒと別体に設けられた左足用電極部である。
【００１４】左右の電極部２Ｒ，２Ｌはそれぞれ体重測定部１とコード３Ｒ，３Ｌで電気的に接続されている。これらのコード３Ｒ，３Ｌはそれぞれ着脱自在なコネクタを備えている。体重測定部１には、踏み台１１に乗った被測定者の体重を検出して荷重信号を出力するロードセル１２と、被測定者の性別・年齢・身長等の個人データを入力する入力部１３と、被測定者の体内の体脂肪率と体脂肪重量を算出する演算部１４と、算出された体内の体脂肪率，体脂肪重量，体重等を表示する表示部１５とを内蔵している。
【００１５】体重測定部１の表面において、足を乗せる部分には滑り止めの機能をもたせた小凹凸が形成されている。右足用電極部２Ｒの表面には被測定者の右足の裏と電気的に接触しうる右足用の電極２１が配設され、左足用電極部２Ｌの表面には被測定者の左足の裏と電気的に接触しうる左足用の電極２２が表面に配設されている。
【００１６】これらの電極２１，２２は前記コード３Ｒ，３Ｌを介して体重測定部１と接続されている。
【００１７】図２は本発明の体脂肪計の回路構成図である。
体重測定部の回路構成図２において、ロードセル１２で得られた体重信号は、増幅器１６に入力されて増幅され、切り換え器１７に入力される。切り換え器１７において体重測定モードに切り換えられると、増幅器からの体重信号はＡ／Ｄ変換器１８によってデジタル信号に変換されてマイコンによる演算部１４に入力され、体重表示データに変換されて表示部１５にて表示される。このとき、体重データは演算部１４のメモリに記憶される。
【００１８】電極部のまわりの回路構成図２において、正弦波発生器２４で発生された正弦波信号は、定電流回路２５において定電流正弦波信号として印加電極２１Ａ，２２Ａを介して被測定者の両足の裏に印加される。検出電極２１Ｂ，２２Ｂから検出される正弦波信号は差動増幅器２６で増幅され、さらに整流・平滑回路２７で直流信号に変換されて、ケーブル３を介して体重測定部１の切り換え器１７に入力される。
【００１９】切り換え器１７において体脂肪計モードに切り換えられると、電極部からの直流信号はＡ／Ｄ変換器１８によってデジタル信号に変換されてマイコンによる演算部１４に入力される。なお、演算部１４は、正弦波発生器２４、定電流回路２５、差動増幅器２６、流・平滑回路２７と協同してインピーダンス測定部も構成している。
【００２０】演算部の作用演算部１４においては、先ず、四端子電極法によって検出電極２１Ｂ，２２Ｂ間の人体のインピーダンスを算出し、この測定インピーダンスと、ロードセル１２の信号から得られる体重データ及び性別・身長等の個人データを用いて、下記の変換式に基づいて体脂肪率，体脂肪重量，肥満度が算出され、表示部１５にて、体重，体脂肪率，体脂肪重量，肥満度の全てもしくは指定したデータが表示される。体脂肪率や肥満度はグラフィック表示すると視認性がよい。
【００２１】なお、体脂肪計モードにおいては、インピーダンスの測定と体重の測定とは何方を先に行ってもよく、時分割で並行して行ってもよい。体脂肪計モードにおいては、インピーダンスの測定と体重の測定が完了するまで待機してから演算開始する。しかし、設定された待機時間以上経過しても両方の測定が完了しないばあいは、リセットされる。また、何れか一方のみを測定して他方は入力部のキーから入力してもよい。
【００２２】変換式体密度をＢＤとすると、ＢＤ＝ａ−ｂ×Ｗ×Ｚ／Ｈ2但し、ａ，ｂは係数Ｗは被測定者の体重（Ｋｇ）
Ｈは身長（ｃｍ）
Ｚは測定インピーダンス（Ω）
体脂肪率を％Ｆとすると、％Ｆ＝（ｃ／ＢＤ−ｄ）×１００但し、ｃ，ｄは係数体脂肪重量をＢＦ（Ｋｇ）とすると、ＢＦ＝Ｗ×％Ｆ／１００なお、上記各演算式に代えて、被測定者の身体的特徴情報の各データの何れのデータを用いるかによって、更に正確な体脂肪率と体脂肪重量を算出できる演算式を決定してもよい。例えば、身長だけでなく、股下長さのデータも用いる場合には、別途演算式を決定する。
【００２３】演算部１４に備えるメモリの容量を大きくするとともに、不揮発性メモリとすることにより、被測定者の個人データを記憶保持する機能を備えると、測定の度に入力する手間が省ける。また、演算部１４にカレンダー機能を備えることにより、被測定者の体重や体脂肪の変化を日付データとともに記憶させ、それらの変化をグラフ表示させることができる。
【００２４】以上の説明においては、被測定者の区別を行っていないが、複数の被測定者が使用する場合には、各被測定者の個人データと測定データを個別に記憶し、呼び出しキーによって簡単に呼び出して演算や表示に利用できるように構成するとよい。
【００２５】以上のように分割構成された電極部２Ｒ，２Ｌは、体重測定部１の左右両側に置いて使用する形態を標準とする。まず、中央の体重測定部１に乗って体重データを取り込む。次に、電極部２Ｒ，２Ｌに乗ってインピーダンスデータを取り込む。この順番は逆でもよい。とにかく、所定の時間内に両方のデータを取り込むか、体重データを入力部から入力するかすると、演算開始して体重とともに体脂肪率もしくは体脂肪重量を表示する。
【００２６】なお、内蔵しているブザーを利用して、電極部に乗ることをうながす場合、データの入力を要求する場合、データを認識した場合、また、演算中もしくは演算完了して表示するタイミング等に、音を発するように構成してもよい。以上のように配置した電極部２Ｒ，２Ｌに乗ってインピーダンスを測定すると、両足を開いて体重測定部１をまたぐため、太股の内側どうしが接触することを防止でき、インピーダンス測定の精度が向上する。即ち、体脂肪の測定精度が向上するのである。
【００２７】なお、子供の場合等においては、両方の電極部を広げすぎると不安定な姿勢となるので、体重測定部の手前に適当な間隔で置いて使用するとよい。このように、左右の電極部を分割構成したことにより、使用する人の体格に応じて、両足の内側が接触しない程度の適当な間隔に置いて使用できるので、大きい人、小さい人に限らず、最適な状態で正確な体脂肪測定が可能となるのである。
【００２８】また、左右の電極部２Ｒ，２Ｌを接続せずに、体重測定部１のみを体重計として単独使用してもよい。また、左右の電極部２Ｒ，２Ｌは体重測定部１とは別売として、後日付加できるようにもできる。このように、電極部２Ｒ，２Ｌが体重測定部１とは別体であるため、種々の使用方法や販売方法が可能となる。
【００２９】また、左右の電極部を分割構成したので、電極部の修理交換に際しても必要な片側だけでの修理交換でよいので無駄がなく経済的でもある。また、電極部を修理等で取り外した状態でも、少なくとも体重計としては使用できるのである。さらに、図３に示したように、少なくとも入力部と表示部とを含んだ操作部６を、踏み台４や電極部５Ｒ，５Ｌと分離することにより、操作部６を見やすく操作性の良い所に取りつけてもよい。
【００３０】なお、以上の体脂肪計は、体重測定部を中心に構成したものであるが、図４に示したように、右足用の測定部７０Ｒと左足用の測定部７０Ｌとを備え、それぞれに電極部７１Ｒ，７１Ｌおよび体重センサー７２Ｒ，７２Ｌとを備えてもよい。このとき、インピーダンス測定部、入力部、演算部、およびデータ出力部は、何れか一方の測定部に内蔵するか、別途独立した操作部に内蔵するとよい。
【００３１】インピーダンスの測定に関する動作は前述の構成と同じであるので説明を省略する。体重の測定に関しては、左右の体重センサー７２Ｒ，７２Ｌの信号を加算することによって全体重を得るようにする点が異なるだけで他は前述の構成と同じであるので説明を省略した。このような形態においては、左右の体重センサーによって両足にかかる荷重を別個に知ることができるので、極端に左右何れかに荷重が偏った場合には警告を発してできるだけ左右バランスよく乗ることを要求するようにするとよい。左右バランスよく乗ることによって、電極と足の裏との接触が平等になり、より正確なインピーダンスの測定が可能となる。
【００３２】なお、体重測定部と左右の電極部との間はコードで着脱自在に接続してもよいが、赤外線や微弱電波や超音波等の無線通信手段で接続してもよい。また、電磁結合によってデータの通信とともに電力を供給してもよい。また、電極部の表面に太陽電池パネルを配設してもよい。踏み台に乗ったことを検出して、演算部や表示部の電源をオンとして、踏み台から降りて所定の時間が経過した後には自動的に電源をオフする機能を備えてもよい。
【００３３】また、体脂肪率等のデータを合成音声によって聴覚的情報として出力することによって、体脂肪率が設定値を越えた場合に「要注意」と注意を促したり、ダイエット中で目標値に向かって体脂肪率が低下している場合に「あと少し」と激励するような音声を発することができる。また、視覚に障害があっても有効に活用できる。
【００３４】
【発明の効果】本発明の請求項１によれば、電極部を左足用と右足用とに分割構成したので、両足の太股の内側どうし等が接触しないように、両方の電極部を離して置くことによって、体脂肪測定の精度を改善できるという効果が得られる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】５９１２０７９７６
【氏名又は名称】株式会社ミサキ
|
| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）３月５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】杉本 勝徳 （外１名）
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−２４４２５２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）９月１４日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−５３４４９ |
|