身體組成測量裝置的製作方法
2023-05-02 20:19:46
專利名稱：身體組成測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種身體組成測量裝置。
背景技術：
專利文獻I的體脂肪測量裝置根據由電壓電極對測量出的一個電壓測量值和被測量者參數進行回歸分析，來估計被測量者的總體脂肪量。
專利文獻I :日本特開2002-369806號公報發明內容_4] 發明要解決的問題
另外，如圖17所示，體脂肪70包括內臟脂肪72和皮下脂肪71，體脂肪70和肌肉 73不均勻地存在於與軀幹軸正交的截面上。但是，本申請的發明人注意到，有時在通過一個電壓測量值的回歸分析而估計出的體脂肪量中沒有反映體脂肪70的分布，無法以能夠令人滿意的精度來測量體脂肪量。
因此，本發明的目的在於提供一種能夠對反映體脂肪的分布的體脂肪量進行測量的身體組成測量裝置。
用於解決問題的方案
按照本發明的一個方面的身體組成測量裝置具備電流電極對，其用於施加電流； 多個電壓電極對，測量多個測量點處的電壓；以及控制部，其利用由上述多個電壓電極對測量出的多個測量點的測量值進行積分，根據其結果計算體脂肪量。
優選的是，上述多個電壓電極對測量被測量體的冠狀面附近和前腹部的電壓。
在一例中，控制部能夠計算被測量體的測量截面上的體脂肪的面積來作為上述體脂肪量。
在一例中，控制部能夠估計被測量體的測量截面的體脂肪的分布來作為上述體脂肪量。
在一例中，控制部能夠測量內臟脂肪量來作為上述體脂肪量。
在一例中，控制部能夠測量皮下脂肪量來作為上述體脂肪量。
在一例中，控制部利用第一測量截面上的多個測量點的測量值進行第一積分，利用第二測量截面上的多個測量點的測量值進行第二積分，根據上述第一積分的計算結果和上述第二積分的計算結果計算體脂肪的體積來作為體脂肪量。
優選的是，上述電流電極對包括被配置在隔著被測量體相向的位置處的第一電流電極和第二電流電極，在上述第一電流電極與上述第二電流電極之間配置上述多個電壓電極對。
在一例中，電流電極對包括第一電流電極和第二電流電極，該第一電流電極被配置在被測量體的右半身的冠狀面上，該第二電流電極被配置在被測量體的左半身的冠狀面上。
作為一例的身體組成測量裝置還具備測量皮下脂肪量的皮下脂肪測量單元，控制部反映上述皮下脂肪量來計算作為上述體脂肪量的上述內臟脂肪量。
優選的是，構成上述多個電壓電極對中的至少一個電壓電極對的兩個電壓電極的電極間距離是可變的，控制部將上述電極間距離反映在上述積分中。
優選的是，身體組成測量裝置還具備距離測量機構，該距離測量機構對構成上述電流電極對和上述電壓電極對的電極中的相鄰的兩個電極間的距離進行測量。
在一例中，上述距離測量機構包括對上述相鄰的兩個電極間的距離進行測量的距離傳感器。
在一例中，身體組成測量裝置還具備第一連接部和第二連接部，該第一連接部將第一電壓電極與第二電壓電極進行連接，該第二連接部將第一電壓電極與第三電壓電極進行連接，上述距離測量機構包括角度傳感器，該角度傳感器對上述第一連接部與上述第二連接部之間的角度進行檢測。
在一例中，上述控制部根據通過上述距離測量機構測量出的上述相鄰的兩個電極間的距離來估計腰圍。
在一例中，上述控制部將上述多個測量點的位置與所對應的多個測量值相互關聯地進行記錄，根據上述多個測量點的位置和所對應的上述多個測量值來計算體脂肪量。
作為一例的身體組成測量裝置具備電流電極對，其用於施加電流；多個電壓電極對，測量多個測量點處的電壓；以及控制部，其與上述電流電極對及上述多個電壓電極對相連接，其中，構成上述電流電極對和上述多個電壓電極對的多個電極被串連地配置，能夠排列在構成被測量體的測量截面的輪廓的一部分的圓弧上，上述控制部根據由上述多個電壓電極對測量出的多個測量值和上述多個測量點的位置進行積分來計算體脂肪量。
發明的效果
根據本發明，能夠提供一種能夠測量與體脂肪的分布相對應的體脂肪量的身體組成測量裝置。
圖I是按照本發明的第一實施方式的身體組成測量裝置的框圖。
圖2是第一實施方式的體脂肪測量裝置的正視圖。
圖3的(a)和(b)是圖2的體脂肪測量裝置的局部放大圖。
圖4的(a)和(b)是圖2的體脂肪測量裝置的局部放大圖。
圖5的(a)和(b)是圖I的身體組成測量裝置的正視圖。
圖6的(ar(c)是用於說明圖2的體脂肪測量裝置的電極的拉出的正視圖。
圖7的(a)是表示身體組成測量裝置和被測量體的位置的示意圖，圖7的(b)是表示體脂肪測量裝置的電極的位置的截面圖。
圖8是體脂肪的測量處理的流程圖。
圖9是由體脂肪測量裝置生成的體脂肪分布曲線圖。
圖10是按照本發明的第二實施方式的身體組成測量裝置的局部放大圖。
圖11是針對本發明的第四實施方式的身體組成測量裝置示意性地示出體脂肪測量裝置的電極的位置與被測量體的關係的示意圖。
圖12是針對本發明的其它實施方式示意性地示出電極的位置與被測量體的關係的示意圖。
圖13是針對本發明的第一實施方式的變形例示意性地示出電極的位置與被測量體的關係的不意圖。
圖14是針對本發明的第一實施方式的變形例示意性地示出電極的位置與被測量體的關係的不意圖。
圖15是針對本發明的第一實施方式的變形例示意性地示出電極的位置與被測量體的關係的不意圖。
圖16是本發明的第一實施方式的變形例中由體脂肪測量裝置生成的體脂肪分布曲線圖。
圖17是針對作為各實施方式的體脂肪測量裝置的被測量體的人體腹部示意性地示出其體脂肪分布的一例的示意圖。
具體實施方式
(第一實施方式)
參照圖f圖9說明本發明的第一實施方式。
如圖I所示，身體組成測量裝置I包括體脂肪測量裝置10和能夠連接於體脂肪測量裝置10的體重計80。圖7的(a)示出由被測量體60 (也稱為使用者)使用的身體組成測量裝置I。關於身體組成測量裝置I的操作，既可以由被測量體60自身進行，也可以由被測量體60以外的人進行。在以下的說明中，有時將被測量體60自身或者被測量體60以外的人稱為測量者。
體脂肪測量裝置10包括進行體脂肪70的測量的測量部20。測量部20包括檢測部21，其對被測量體60施加電流並檢測電壓；操作部22，其用於輸入測量體脂肪70所需的信息；顯示部23，其向測量者呈現各種信息；以及控制部50，其利用從檢測部21提供的測量結果進行運算。
檢測部21包括對被測量體60施加電流的第一電流電極31和第二電流電極32 ； 以及測量被測量體60的電壓的第一電壓電極41、第二電壓電極42、第三電壓電極43、第四電壓電極44、第五電壓電極45及第六電壓電極46。
第一電流電極31和第二電流電極32構成電流電極對30。第一電壓電極41和第二電壓電極42構成電壓電極對40A。第二電壓電極42和第三電壓電極43構成電壓電極對 40B。第三電壓電極43和第四電壓電極44構成電壓電極對40C。第四電壓電極44和第五電壓電極45構成電壓電極對40D。第五電壓電極45和第六電壓電極46構成電壓電極對 40E。電極31、32、41 46分別通過信號傳輸線連接於控制部50。
當測量者通過對操作部22進行操作來指示開始測量體脂肪70時，控制部50使通過電流電極對30進行的電流施加開始。控制部50根據由電壓電極46測量出的多個電壓值、經由操作部22輸入的輸入值以及由體重計80測量出的體重，來計算體脂肪量。該計算結果中主要反映橫布於體內深部的內臟脂肪72的量。計算結果中能夠包含測量截面上的體脂肪70的面積和分布。控制部50根據該計算結果生成基於體脂肪的面積和分布的曲線圖，並顯示在顯示部23中。
參照圖2說明體脂肪測量裝置10的結構。
體脂肪測量裝置10包括主體部11和多個電極配置部12。在圖示的例子中，8個電極配置部12上分別連接有8個電極31、32、4廣46。各電極31、32、4廣46的電極材料可以是不鏽鋼合金、通過金屬鍍處理後的樹脂材料。能夠在主體部11中收容體脂肪測量裝置 10所使用的電源以及控制部50。操作部22和顯示部23可以暴露於主體部11的外表面。
多個電極配置部12被串連地配置。幾個電極配置部12也可以與主體部11 一體地形成。在圖示的例子中，在多個電極配置部12中，以按第一電流電極31、第一電壓電極41、第二電壓電極42、第三電壓電極43、第四電壓電極44、第五電壓電極45、第六電壓電極 46以及第二電流電極32的順序排列的方式連接有這些電極。第一電流電極31和第二電流電極32被配置在串連配置的電極配置部12的兩端，第三電壓電極43和第四電壓電極44 被配置在作為電極配置部12的主體部11的一部分。鄰接的兩個電極配置部12通過連接部13相連接。參照圖2 圖4說明連接部13的結構。
首先，對連接部13的可變長結構進行說明。所有連接部13都是相同的結構，因此， 以將第五電壓電極45的電極配置部12與第六電壓電極46的電極配置部12相連接的連接部13為代表進行說明。
如圖3的(a)和(b)所示，連接部13由如下部分構成與第五電壓電極45的電極配置部12相連接的外側管13A ;與第六電壓電極46的電極配置部12相連接的內側管13B ； 以及將外側管13A與內側管13B相連接的中間管13C。通過使內側管13B和中間管13C相對於外側管13A沿軸向移動來使連接部13拉伸和縮短。
圖3的(a)示出了連接部13的長度最小(拉伸量最小(「O」))時的狀態。圖3 的(b)示出了連接部13的長度最大(拉伸量最大)時的狀態。當連接部13的拉伸量最小時，第五電壓電極45的電極配置部12與第六電壓電極46的電極配置部12接觸。當連接部13的拉伸量最大時,第五電壓電極45的電極配置部12與第六電壓電極46的電極配置部12離得最遠。
在圖示的例子中，示出了連接部13由外側管13A、內側管13B以及中間管13C構成的三層結構，但能夠與期望的連接部13的最大拉伸量相應地變更管的數量、管的長度。例如，連接部13也可以是雙層結構或者四層以上的結構。
接著，說明連接部13的旋轉結構。
如圖2和圖4所示，連接部13X和連接部13Y通過旋轉鉸鏈結構連接於同一電極配置部12。通過使連接部13Y相對於連接部13X進行旋轉，能夠變更連接部13X的長軸與連接部13Y的長軸之間的角度Θ。角度Θ有時也稱為電極配置部12的彎曲角度。
圖4的(a)示出了角度Θ最大時的狀態。能夠決定角度Θ的最大值使得連接部 13X與連接部13Y直線排列。圖4的(b)示出了角度Θ最小時的狀態。能夠決定角度Θ 的最小值使得連接部13X與連接部13Y正交。
優選的是根據一般的被測量體60的腰圍來決定連接部13的最大拉伸量和角度Θ 的最小值。這樣，能夠與被測量體60相應地變更電極配置部12間的距離和角度。
參照圖5 圖7說明利用身體組成測量裝置I測量體脂肪時的過程。此外，圖7的 (b)示出了穿過被測量體60的腹部61的肚臍62且與立位的被測量體60的軀幹軸正交的截面DA(參照圖7的(a))。在本說明書中，「冠狀面」是指與被測量體60的截面DA正交、與軀幹軸平行且與被測量體60的左右方向平行的面。將冠狀面的前側設為前腹部61A，將冠狀面的後側設為背部61B。將與冠狀面交叉的身體表面中的右半身部分和左半身部分分別設為右脅腹61C、左脅腹61D(參照圖7的(b))。
首先，參照圖5和圖6說明測量前的準備過程。
(準備過程I)如圖5的(a)所示，準備身體組成測量裝置I。此時，體脂肪測量裝置10與體重計80互相連接。
(準備過程2)如圖5的(b)所示，從體重計80卸下體脂肪測量裝置10。
(準備過程3)如圖6的(a)所示，將電極配置部12從主體部11的兩側拉出，使電極間距離變長。
(準備過程4)如圖6的(b)所示，拉伸連接部13，使得與被測量體60的腰圍和形狀對應。具體地說，如圖7的(b)所示，拉伸連接部13，使得第一電流電極31與被測量體 60的左脅腹61D接觸，第二電流電極32與被測量體60的右脅腹61C接觸。此時，調整角度Θ，使得所有電極31、32、4廣46與腹部61接觸。使所有連接部13的拉伸量相等，來使鄰接的電極間距離即第一電流電極31與第一電壓電極41、第一電壓電極41與第二電壓電極42、第二電壓電極42與第三電壓電極43、第四電壓電極44與第五電壓電極45、第五電壓電極45與第六電壓電極46以及第六電壓電極46與第二電流電極32的距離相等。
(準備過程5)如圖6的(C)所示，在被測量體60的腰圍大的情況下，進一步拉伸連接部13來使電極間距離變大。
參照圖7來說明測量過程。
(測量過程I)如圖7的(a)所示，被測量體60在體重計80上直立，將拿在手上的體脂肪測量裝置10貼在腹部61。此時，使電極31、32、4廣46沿水平方向配置。
(測量過程2)如圖7的(b)所示，被測量體60調節體脂肪測量裝置10在垂直方向上的位置，使得體脂肪測量裝置10的中央部即第三電壓電極43與第四電壓電極44之間的中央位置與被測量體60的肚臍62 —致。
(測量過程3)被測量體60對操作部22進行操作來輸入包括被測量體60的腰圍、 年齡、性別的各種參數，並指示開始測量。
當開始測量時，通過控制部50的控制對電流電極對30施加電流。如圖7的(b) 的箭頭A所示，對電流電極對30施加的電流橫穿被測量體60內的深部，在左脅腹61D與右脅腹61C之間從電流電極31流向電流電極32。當該電流流過被測量體60的內部時，電極 4Γ46在身體表面的多個位置處檢測與被測量體60的組成即皮下脂肪71、內臟脂肪72以及肌肉73各自的阻抗相應的電壓。此時，體重計80測量被測量體60的體重。有時將如圖 7的(b)所示的將第一電流電極31與第二電流電極32相連接的直線橫穿被測量體60內部的比較深的位置的電極配置稱為重視測量內臟脂肪的電極配置。
參照圖8對通過測量者的指示而開始測量之後由控制部50執行的體脂肪測量處理的過程進行說明。此外，每當開始測量時執行該處理。
在步驟Sll中，當電流電極31、32向被測量體60供給電流時，控制部50對由電壓電極對40A、電壓電極對40B、電壓電極對40C、電壓電極對40D以及電壓電極對40E測量的 5個測量點處的電壓測量值進行記錄。在優選例中，控制部50將各電壓測量值與所對應的測量點的位置信息相關聯地記錄。例如，各測量點的位置信息可以是從基點到構成對應的電極對40A10E的兩個電壓電極的中間位置的距離。在非限定的例子中，基點是第一電流電極31的位置。
在步驟S12中，控制部50根據在步驟Sll中測量出的5個電壓測量值，如圖9所示那樣設定將電壓測量值的坐標相連接而得到的函數f。圖9的縱軸Y是電壓測量值，橫軸 X是從電流電極31到各測量點的距離。在圖示的例子中，對相鄰的電壓測量值的坐標進行線性插值來設定函數f。
具體地說，從作為基點的電流電極31到電壓電極對40A的中間位置的距離被設定為電壓電極對40A的X坐標。將電壓電極對40A的X坐標與從電壓電極對40A的中間位置到電壓電極對40B的中間位置的距離相加得到的值被設定為電壓電極對40B的X坐標。將電壓電極對40B的X坐標與從電壓電極對40B的中間位置到電壓電極對40C的中間位置的距離相加得到的值被設定為電壓電極對40C的X坐標。將電壓電極對40C的X坐標與從電壓電極對40C的中間位置到電壓電極對40D的中間位置的距離相加得到的值被設定為電壓電極對40D的X坐標。將電壓電極對40D的X坐標與從電壓電極對40D的中間位置到電壓電極對40E的中間位置的距離相加得到的值被設定為電壓電極對40E的X坐標。控制部50 進行這些距離的計算和坐標的設定。
控制部50通過將由與電極對40A、電極對40B、電極對40C、電極對40D以及電極對 40E對應的電壓測量值的坐標連接而成的、斜率和截距不同的多個一次函數進行連接，來設定函數f。此外，相鄰的電極對40A 40E的距離也可以是預先設定的默認值，但控制部50也可以根據各連接部13的拉伸量的測量值來計算實際的電極間距離。連接部13的拉伸量的測量值與電極對40A10E相對於被測量體60的位置相對應，因此能夠設定與被測量體60 的外周形狀相匹配的函數f。各連接部13的拉伸量的測量值還能夠用於計算各測量點的位置。
在步驟S13中，控制部50對在步驟S12中設定的函數f進行積分來計算體脂肪面積。
在步驟S14中，控制部50對在步驟S12中設定的函數f進行積分，來生成體脂肪分布曲線圖(例如圖9的斜線部)。
在步驟S15中，控制部50根據在測量過程3中輸入的被測量體60的參數和預先設定的算法來運算體脂肪量和體脂肪分布。具體地說，控制部50根據基於過去收集到的數據的算法來確定在步驟S13中計算出的體脂肪面積和在步驟S14中生成的體脂肪分布曲線圖。如圖9所示，有如下傾向與電壓電極對40B、40C、40D的測量值相比，被配置在電流電極31、32附近的電壓電極對40A、40E的測量值表示相對於實際的體脂肪70的量高的電壓測量值，其中，上述電壓電極對40B、40C、40D被配置為比電壓電極對40A、40E遠離電流電極 31、32。因此，在該步驟S 15中，通過校正這種電壓測量值，還能夠設為更接近實際的體脂肪量的值。根據對圖9的曲線圖進行校正而得到的曲線圖能夠確認出，在電極對40C的位置即肚臍62附近分布有大量的體脂肪70和內臟脂肪72。
作為在步驟S 15中運算出的體脂肪量和體脂肪分布的運算結果，將利用算法確定圖9所示的曲線圖而得到的曲線圖顯示在顯示部23中。
如以上詳細說明的那樣，根據第一實施方式的身體組成測量裝置I能夠獲得以下所示的效果。
(I)控制部50利用多個測量點的電壓測量值設定函數f，通過對該函數f進行積分來測量體脂肪70的量。因此，能夠測量反映腹部61的截面DA上的體脂肪70的分布的體脂肪量。
(2)在前腹部61A上配置有電壓電極對40A 40E。因此，能夠獲得主要反映分布在前腹部61A的內臟脂肪72的測量值。
(3)控制部50通過函數f的積分來計算體脂肪70的面積。因此，與通過電壓電極對的一個測量值的回歸分析來計算體脂肪的面積的現有例相比，第一實施方式的身體組成測量裝置I能夠計算反映體脂肪70的分布的體脂肪量。
(4)控制部50通過函數f的積分來估計體脂肪的分布，生成作為估計結果的分布曲線圖。因此，能夠向測量者通知腹部61的截面上的體脂肪70的分布。
(5)身體組成測量裝置I對作為體脂肪70的內臟脂肪72進行測量。因此，能夠向測量者示出反映被測量體60的截面DA上的內臟脂肪72的分布的內臟脂肪72的脂肪量及其分布圖。
(6)構成電流電極對30的第一電流電極31和第二電流電極32被配置在隔著被測量體60相向的位置、即左脅腹61D和右脅腹61C。在該配置的情況下，對電流電極對30 施加的電流穿過被測量體60的深部。由此，電壓電極對能夠測量主要反映大量分布在腹部 61的中心的內臟脂肪72的電壓測量值。
(7)在電流電極對30之間配置電壓電極對40A 40E。在該配置的情況下，與在遠離電流電極對30的位置處配置電壓電極對40A 40E的情況相比，電壓測量的靈敏度變高。
(8)內臟脂肪72傾向於附著在腹部61中的肚臍62的高度處。在本實施方式中， 電極31、32、4廣46被配置在穿過肚臍62的截面DA上，因此能夠檢測反映內臟脂肪72最多的部位的脂肪的電壓。一般，在肥胖、代謝綜合症(metabolic syndrome)的判斷中，將穿過肚臍62的截面DA上的體脂肪量用作基準值。因而，由身體組成測量裝置I得到的測量結果在與如上所述的基準值進行比較來判斷肥胖、代謝綜合症時是有用的。
(9)連接部13能夠變更電壓電極對40A 40E的電極間的相對位置。因此，能夠利用一個體脂肪測量裝置10測量各種腰圍的被測量體60的體脂肪量。
(第二實施方式)
參照圖10說明本發明的第二實施方式。
在第二實施方式中，在第一實施方式的連接部13中具備用於測量連接部13的拉伸量的距離傳感器51。以下示出被變更的該部分的詳細情況。此外，對於其它方面，採用與第一實施方式相同的結構，因此對共同的結構附加同一標記並省略其說明。
在圖10所示的例子中，距離傳感器51設置於各連接部13的外側管13A，包括線性編碼器(linear encoder)，該線性編碼器朝向內側管13B和中間管13C照射光並接收其反射光。在內側管13B和中間管13C中設置有每隔規定間隔形成有刻度的刻度部13D。
當內側管13B相對於外側管13A進行移動時，距離傳感器51將基於根據刻度部 13D的刻度周期性地變化的反射光的檢測值提供給控制部50。控制部50根據該檢測值對內側管13B和中間管13C相對於外側管13A的移動量進行計數，計算內側管13B和中間管 13C相對於外側管13A的位置、即連接部13的拉伸量。
如以上詳細說明的那樣，根據第二實施方式，除了第一實施方式的(I)、即能夠測量與腹部61的截面上的體脂肪70的分布對應的體脂肪量這一效果和(2廣(9)的效果以外，還能夠獲得以下效果。
(10)控制部50利用距離傳感器51計算相鄰的電極間的距離、即連接部13的拉伸量，因此測量者不需要通過目視等來確認連接部13的拉伸量。
(11)控制部50根據各連接部13的拉伸量來計算被測量體60的腰圍。因此，在測量過程3中，能夠代替由被測量體60輸入的腰圍而使用由控制部50計算出的腰圍的計算結果。由此，能夠省去被測量體60輸入腰圍的麻煩。
(第三實施方式)
參照圖4說明本發明的第三實施方式。
在第三實施方式中，在第一實施方式的電極配置部12的內部具備用於測量角度 Θ的角度傳感器52。角度傳感器52是距離測量機構的一例。以下示出被變更的該部分的詳細情況。此外，對於其它方面，採用與第一實施方式相同的結構，因此對共同的結構附加同一標記並省略其說明。
如圖4所示，角度傳感器52能夠被配置在連接部13的連接部分，可以是將與角度 θ相應的電壓信號輸出到控制部50的旋轉式電位器(rotary potentiometer)。控制部50 根據來自角度傳感器52的電壓信號計算角度Θ。控制部50根據計算出的角度Θ和預先通過實驗等設定的腰圍計算對應表來計算被測量體60的腰圍。被測量體60的腰圍越大則角度Θ越大，因此在控制部50中將腰圍計算對應表設定為角度Θ大時腰圍大的對應表。
如以上詳細說明的那樣，根據第三實施方式，除了第一實施方式的(I)、即能夠測量與腹部61的截面上的體脂肪70的分布對應的體脂肪量這一效果、(2廣(9)的效果以外， 還能夠獲得以下效果。
(12)控制部50根據由角度傳感器52測量出的角度Θ計算連接部13的拉伸量， 因此測量者不需要通過目視等來確認連接部13的拉伸量。
(13)控制部50根據角度Θ計算被測量體60的腰圍。在測量過程3中，控制部 50能夠代替由被測量體60輸入的腰圍而使用根據角度Θ計算出的腰圍。由此，能夠省去被測量體60輸入腰圍的麻煩。
(第四實施方式)
參照圖11說明本發明的第四實施方式。
在第四實施方式中，在電極相對於被測量體60的配置這一點上與第一實施方式不同。以下示出被變更的該部分的詳細情況。此外，對於其它方面，採用與第一實施方式相同的結構，因此對共同的結構附加同一標記並省略其說明。
如圖11所示，第一電流電極31被配置在左脅腹61D與肚臍62的中間位置。第二電流電極32被配置在右脅腹61C與肚臍62的中間位置。電壓電極46按照該順序被配置在電流電極對30之間。此時，第一電流電極31與第一電壓電極41的電極間距離、第一電壓電極41與第二電壓電極42的電極間距離、第二電壓電極42與第三電壓電極43的電極間距離、第四電壓電極44與第五電壓電極45的電極間距離、第五電壓電極45與第六電壓電極46的電極間距離以及第六電壓電極46與第二電流電極32的電極間距離相等。
在測量過程中對電流電極對30施加的電流流過前腹部61A的淺的部分。從身體表面至比較淺的部分分布有大量的皮下脂肪71 (參照圖17)。因而，在圖11的電極的配置的情況下，由電壓電極對40A10E測量的電壓測量值主要反映皮下脂肪71的分布。有時將如圖11所示那樣的將第一電流電極31與第二電流電極32相連接的直線橫穿被測量體60 內部的比較淺的位置的電極配置稱為重視測量皮下脂肪的電極配置。
如以上詳細說明的那樣，根據第四實施方式，除了第一實施方式的(I)、即能夠測量與腹部61的截面上的體脂肪70的分布對應的體脂肪量這一效果和依照(3)、(4)、(7)以及(9)的效果以外，還能夠獲得以下效果。
(14)身體組成測量裝置I對作為體脂肪70的皮下脂肪71進行測量。因此，能夠向測量者示出反映被測量體60的測量截面上的皮下脂肪71的分布的脂肪量以及分布圖。
(15)身體組成測量裝置I通過縮短電流電極對30的距離，能夠測量主要反映大量分布在被測量體60的淺的部分的皮下脂肪71的量的電壓。
(16)身體組成測量裝置I通過將電極31、32、4廣46配置為重視測量皮下脂肪的電極配置，能夠獲得主要反映皮下脂肪71的測量結果。另外，身體組成測量裝置I通過將電極31、32、4廣46配置為重視測量內臟脂肪的電極配置，能夠獲得主要反映內臟脂肪72的測量結果。
本發明的實施方式並不限於上述實施方式，可以將實施方式之間進行組合，另外， 例如也可以如下進行變更，還可以將變形例之間進行組合。
·控制部50通過利用電壓電極對40A10E的測量值進行積分來計算作為體脂肪 70的內臟脂肪72的脂肪量和分布，但在第一實施方式中得到的體脂肪70的脂肪量和分布中有時包含皮下脂肪71的量和分布。因此，能夠反映由與測量內臟脂肪72時不同的皮下脂肪測量單元測量出的皮下脂肪71的脂肪量和分布來計算內臟脂肪72的脂肪量和分布。 具體地說，在圖8的步驟S 15中，當控制部50確定體脂肪量和體脂肪分布時，通過從包括皮下脂肪量和內臟脂肪量的體脂肪量減去由其它皮下脂肪測量單元測量出的皮下脂肪71 的脂肪量和分布，能夠對內臟脂肪72的脂肪量和分布進行校正。
作為其它皮下脂肪測量單元，還能夠採用如第四實施方式那樣以重視測量皮下脂肪的電極配置使電流流經被測量體60的淺的部分的方法、利用近紅外線光測量皮下脂肪 71的方法或者根據被測量體60的腰圍估計皮下脂肪71的方法等。在體脂肪測量裝置10 中包括這些其它皮下脂肪測量單元，由控制部50存儲其它皮下脂肪測量單元的測量結果， 由此，也能夠校正內臟脂肪72的脂肪量和分布。另外，也能夠通過將利用與體脂肪測量裝置10不同的裝置測量出的皮下脂肪量輸入到控制部50來校正內臟脂肪72的脂肪量和分布。
·在上述第二實施方式中，作為距離傳感器51，採用了光學式的線性編碼器，但也能夠使用其它傳感器。例如，還能夠使用以下的(A)Id)的傳感器。
(A)根據超聲波反彈回來的時間來求出從一個電極配置部12到相鄰的電極配置部12的距離的超聲波測距儀。
(B)根據與連接部13的拉伸量相應地變化的電壓值來計算距離的線性電位器 (linear potentiometer)。
(C)從一個電極配置部12向設置於相鄰的電極配置部12的反射稜鏡發射光波、並且根據直到感測到來自反射稜鏡的反射光為止的振蕩次數來檢測距離的光學式測距儀。
(D)通過將在設置於一個電極配置部12的探針與相鄰的電極配置部12之間生成的靜電容量轉換為電壓來檢測距離的靜電容量位移計。
·在上述第二實施方式中，在各連接部13中設置有距離傳感器51，但還能夠僅在一個連接部13中設置距離傳感器51，並且根據該距離傳感器51的檢測值計算腰圍。
·在上述第三實施方式中，作為角度傳感器52採用了旋轉式電位器，但也可以使用其它傳感器。例如，還能夠使用旋轉編碼器，該旋轉編碼器通過對與其中一個連接部13 相對於另一個連接部13的旋轉移動量對應地輸出的脈衝進行計數來檢測旋轉角度。
·在上述第三實施方式中，在各連接部13中設置有角度傳感器52，但還能夠僅在一個連接部13的連接部中設置角度傳感器52，並且根據該角度傳感器52的檢測值計算腰圍。
·在上述第二實施方式中，利用距離傳感器51計算相鄰的電極間的距離，在上述第三實施方式中，利用角度傳感器52計算相鄰的電極間的距離，但還能夠如下那樣獲取相鄰的電極間的距離。即，通過在連接部13中設置作為距離測量機構的與連接部13的拉伸量對應的刻度，並且測量者將該刻度的值輸入到操作部22。
將所有電極31、32、4廣46配置在前腹部61A，但也可以將至少一個電極配置在背部61B側。
控制部50通過對電壓電極對40A 40E的測量值的坐標進行線性插值來設定函數 f，但控制部50也能夠設定與基於電壓電極對40A10E的測量值的坐標的近似曲線對應的函數f。
在上述各實施方式中，設為包括檢測部21的電極配置部12與主體部11相連接， 但還能夠將電極配置部12和主體部11各自獨立地配置。具體地說，如圖12所示，在檢測部21中設置與各個電極31、32、4廣46對應的8個電極配置部12和將相鄰的電極配置部12 相連接的7個連接部13。也可以用軟線14將檢測部21與主體部11相連接來構成體脂肪測量裝置10。
在上述各實施方式中，將控制部50和測量部20設置在體脂肪測量裝置10中，但也能夠在體重計80中設置控制部50和測量部20中的至少一個。
在上述各實施方式中，採用了將體脂肪測量裝置10與體重計80組合而成的身體組成測量裝置1，但也能夠省略體重計80。
在上述各實施方式中，被測量體60以將體脂肪測量裝置10拿在手中的狀態進行測量，但也能夠在體脂肪測量裝置10上設置帶來固定於被測量體60以進行測量。具體地說，如圖13所示，用能夠調整長度的帶15將對應於第一電流電極31的電極配置部12與對應於第二電流電極32的電極配置部12進行連接。當進行測量時，通過電極配置部12、連接部13以及帶15將體脂肪測量裝置10固定於被測量體60。
在上述各實施方式中，在第三電壓電極43與第四電壓電極44之間沒有設置連接部13，但也能夠在第三電壓電極43與第四電壓電極44之間設置連接部13來變更這些電極43、44的電極間距離。
·在上述各實施方式中，用連接部13連接電極配置部12之間，但還能夠省略連接部13而將電極獨立地安裝於被測量體60。
在上述各實施方式中，用能夠變更電極間距離的連接部13將電極配置部12之間進行連接，但也能夠用不能變更電極間距離的連接部將電極配置部12之間進行連接。
·在上述各實施方式中，設置有6個電壓電極4廣46，但還能夠將電壓電極設為7 個以上。例如圖14所示，除了電壓電極4廣46以外，還設置第七電壓電極47和第八電壓電極48。第七電壓電極47被配置在第一電流電極31與第一電壓電極41之間。第八電壓電極48被配置在第六電壓電極46與第二電流電極32之間。此時，除了電壓電極對40A 40E 的測量值以外，還根據由第一電壓電極41和第七電壓電極47構成的電壓電極對40F的測量值以及由第六電壓電極46和第八電壓電極48構成的電壓電極對40G的測量值來設定函數f。
·在上述各實施方式中，設置有6個電壓電極4廣46，但還能夠省略它們中的廣3 個電壓電極。例如圖15所不,省略第一電壓電極41和第六電壓電極46。此時,控制部50 根據電壓電極對40B、40C、40D的測量值來設定函數f。
在上述各實施方式中，設置6個電壓電極41 46來構成5個電壓電極對40A 40E, 但也能夠僅設置一個相對於電流電極對30和被測量體60可動的電壓電極對。在這種情況下，通過使電壓電極對進行移動而在多個點處測量電壓，並依次記錄測量值。控制部50根據這些多個測量值來設定函數f。
·在上述各實施方式中，使第一電流電極31與第一電壓電極41、第一電壓電極41 與第二電壓電極42、第二電壓電極42與第三電壓電極43、第四電壓電極44與第五電壓電極45、第五電壓電極45與第六電壓電極46以及第六電壓電極46與第二電流電極32的電極間距離相等，但也能夠將電極間距離變更為大小互不相同。
·在上述各實施方式中，以肚臍62為中心配置電極31、32、4廣46，測量以肚臍62 為中心的體脂肪量，但還能夠將電極31、32、4廣46僅配置在右半身或者左半身。由此，能夠僅測量右半身或者左半身的體脂肪量。另外，此時，也能夠根據由配置在其中一個半身的電極對獲得的半身的測量結果來估計另一個半身的體脂肪量。另外，還能夠根據其中一個半身的測量結果來估計整體的體脂肪量。另外，還能夠通過分別測量右半身和左半身來確認右半身與左半身之間的體脂肪量的平衡。
·在上述各實施方式中，在穿過肚臍62的截面DA上配置有電極31、32、4廣46，但也能夠將電極31、32、4廣46配置在其它截面。即，也能夠配置在位於比肚臍62靠上或者靠下的高度的截面上。另外，還能夠配置在除腹部61以外的截面、例如胸部等除腹部以外的軀幹的各部位、大腿等肢體各部位。另外，還能夠在相對於水平方向垂直或者傾斜的截面上配置電極31、32、41 46。
·在上述各實施方式中，根據同一截面上的電壓電極對40A10E的測量值計算該截面上的體脂肪面積和體脂肪70的分布，但也能夠進一步附加以下結構計算體脂肪的體積來作為體脂肪量。
具體地說，使體脂肪測量裝置10沿著垂直方向進行移動，根據與穿過肚臍62的截面DA不同且與截面DA平行的截面DB上的多個電壓測量值來設定函數g並對其進行積分。 接著，設定與如下立體相對應的函數h，該立體是在除了電極間的距離X和電壓測量值Y以外還加入截面間的距離Z的參數的三維曲線圖上將函數f的積分和函數g的積分相連接而成。換句話說，設定在截面上具有截面DA的體脂肪70的分布曲線圖和截面DB的體脂肪70 的分布曲線圖的函數h。通過在從截面DA到截面DB的範圍內對該函數h進行積分，能夠如圖16所示那樣計算反映從截面DA到截面DB的體脂肪70的分布的體脂肪70的體積值和三維分布。
另外，作為體脂肪70的體積的計算方法，除了設定上述那樣的函數h以外，還能夠設為如下的計算方法。即，將截面DA與截面DB的距離的二分之一設為距離L，根據截面DA 的體脂肪面積和距離L的乘積與截面DB的體脂肪面積和距離L的乘積之和，來計算體脂肪 70的體積。
在上述各實施方式中，將作為體脂肪70的測量結果的體脂肪70的脂肪量以曲線圖顯示在顯示部23中，但還能夠以數值顯示體脂肪70的測量結果。作為這種情況下的其中一個例子，能夠列舉出如「腹部右50cm3」那樣按被測量體60的每個部位顯示體脂肪70 的脂肪量的例子。另外，還能夠顯示腹部61的截面圖並在該截面圖上利用色調、對比度等顯示體脂肪70的脂肪量。
·在上述各實施方式中，將內臟脂肪72的測量結果顯示在顯示部23中，但用於向測量者傳達測量結果的方法並不限於此。例如，能夠除了顯示部23以外還具備語音部，或者能夠具備語音部來代替顯示部23，該語音部通過語音向測量者傳達測量結果。
·在上述各實施方式中，作為連接部13，採用能夠伸縮的構件來使電極間距離可變，但也能夠採用能夠使電極配置部和連接部相互滑動的構件來使電極間距離可變。
·在上述各實施方式中，電極材料並不限於不鏽鋼合金、進行金屬鍍處理後的樹脂材料，還能夠使用凝膠材料。
·在上述各實施方式中，在測量部20中內置有電源，但體脂肪測量裝置10也能夠從其外部接受電源的供給。
·在上述各實施方式中，作為測量方法的例子，說明了被測量體60處於立位的狀態下的測量方法，但即使在被測量體60處於坐位或者仰臥位的狀態下也能夠依據上述各實施方式的測量方法來進行內臟脂肪72的測量。
·被測量體60並不限於人體，也可以是動物。
權利要求
1.一種身體組成測量裝置，具備電流電極對，其用於施加電流；多個電壓電極對，測量多個測量點處的電壓；以及控制部，其利用由上述多個電壓電極對測量出的多個測量點的測量值進行積分，根據其結果計算體脂肪量。
2.根據權利要求I所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，上述多個電壓電極對測量被測量體的冠狀面附近和前腹部的電壓。
3.根據權利要求I或者2所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，上述控制部計算被測量體的測量截面上的體脂肪的面積來作為上述體脂肪量。
4.根據權利要求廣3中的任一項所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，上述控制部估計被測量體的測量截面的體脂肪的分布來作為上述體脂肪量。
5.根據權利要求廣4中的任一項所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，上述控制部測量內臟脂肪量來作為上述體脂肪量。
6.根據權利要求廣5中的任一項所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，上述控制部測量皮下脂肪量來作為上述體脂肪量。
7.根據權利要求1飛中的任一項所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，上述控制部利用被測量體的第一測量截面上的多個測量點的測量值進行第一積分，利用第二測量截面上的多個測量點的測量值進行第二積分，根據上述第一積分的計算結果和上述第二積分的計算結果計算體脂肪的體積來作為體脂肪量。
8.根據權利要求廣7中的任一項所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，上述電流電極對包括被配置在隔著被測量體相向的位置處的第一電流電極和第二電流電極，在上述第一電流電極與上述第二電流電極之間配置上述多個電壓電極對。
9.根據權利要求廣8中的任一項所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，上述電流電極對包括第一電流電極和第二電流電極，該第一電流電極被配置在被測量體的右半身的冠狀面上，該第二電流電極被配置在被測量體的左半身的冠狀面上。
10.根據權利要求5和引用權利要求5的權利要求6、中的任一項所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，還具備測量皮下脂肪量的皮下脂肪測量單元，上述控制部反映上述皮下脂肪量來計算作為上述體脂肪量的上述內臟脂肪量。
11.根據權利要求廣10中的任一項所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，構成上述多個電壓電極對中的至少一個電壓電極對的兩個電壓電極間的距離是可變的，上述控制部將上述距離反映在上述積分中。
12.根據權利要求f11中的任一項所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，還具備距離測量機構，該距離測量機構對構成上述電流電極對和上述電壓電極對的電極中的相鄰的兩個電極間的距離進行測量。
13.根據權利要求12所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，上述距離測量機構包括對上述相鄰的兩個電極間的距離進行測量的距離傳感器。
14.根據權利要求12所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，還具備第一連接部和第二連接部，該第一連接部將第一電壓電極與第二電壓電極進行連接，該第二連接部將第一電壓電極與第三電壓電極進行連接，上述距離測量機構包括角度傳感器，該角度傳感器對上述第一連接部與上述第二連接部之間的角度進行檢測。
15.根據權利要求12 14中的任一項所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，上述控制部根據通過上述距離測量機構測量出的上述相鄰的兩個電極間的距離來估計腰圍。
16.根據權利要求I所述的身體組成測量裝置，其特徵在於，上述控制部將上述多個測量點的位置與所對應的多個測量值相互關聯地進行記錄，根據上述多個測量點的位置和所對應的上述多個測量值來計算體脂肪量。
17.一種身體組成測量裝置，其特徵在於，具備電流電極對，其用於施加電流；多個電壓電極對，測量多個測量點處的電壓；以及控制部，其與上述電流電極對及上述多個電壓電極對相連接，其中，構成上述電流電極對和上述多個電壓電極對的多個電極被串連地配置，能夠排列在構成被測量體的測量截面的輪廓的一部分的圓弧上，上述控制部根據由上述多個電壓電極對測量出的多個測量值和上述多個測量點的位置進行積分來計算體脂肪量。
全文摘要
身體組成測量裝置(1)具備施加電流的電流電極對(30)和測量多個測量點處的電壓的多個電壓電極對(40A~40E)。控制部(50)根據通過電壓電極對(40A~40E)測量出的多個測量點處的測量電壓來測量體脂肪。控制部(50)利用多個測量點處的測量電壓來進行積分，根據其結果來計算體脂肪量。
文檔編號A61B5/05GK102985005SQ20118003191
公開日2013年3月20日 申請日期2011年6月23日 優先權日2010年7月1日
發明者福田浩章, 高橋達也, 福島省吾, 越智和弘 申請人:松下電器產業株式會社