DE102009010392A1

DE102009010392A1 - Automatische Body-Mass-Index Berechnungsanlage

Info

Publication number: DE102009010392A1
Application number: DE200910010392
Authority: DE
Inventors: Jürgen Buchholz; Sascha Moosmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-09

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zur Bestimmung und Anzeige des Body-Maß-Indexes (BMI) mit einer Einrichtung zur Körpergewichtsmessung, einer Einrichtung zur Körpergrößenmessung, einer Einrichtung, welche aus den Messwerten den Body-Maß-Index bestimmt, sowie einer Einrichtung zur gleichzeitigen Anzeige der gemessenen und berechneten Werte.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
In vielen privaten, gewerblichen wie auch medizinischen Bereichen ist es zweckmäßig, den Body-Mass-Index (BMI) einer Person zu erfassen. Hierbei finden verschiedene Mess- und Berechnungsmethoden Verwendung.
Stand der Technik
So sind in der DE 10 2008 018 911 A1 , der DE 20 2006 008 904 U1 und der DE 20 2005 012 714 U1 verschiedene Vorrichtungen beschrieben, welche ein Gewicht messen und dieses anzeigen lassen. Allerdings kommen in diesen Vorrichtungen jeweils andere Messmethoden zum Einsatz. In der DE 20 2006 008 904 U1 wird beispielsweise das Gewicht durch einen Gewichtssensor erfasst.
Des weitern ist in der DE 20 2005 012 714 U1 eine digitale Waage beschrieben, welche mit einer Wiegezelle, welche sich unter einer Trittfläche befindet, das Gewicht einer Person, welche sich auf der Trittfläche befindet, erfasst. Neben den Körperwerten insbesondere, der Messung des Gewichts und des Körperfettes, kann eine erfindungsgemäße Waage auch dafür ausgeführt sein, weitere relevante Körperwerte zu bestimmen bzw. zu messen, wie z. B. Körperwasser, Muskelmasse sowie vor allem auch den Body-Mass-Index.
Des weitern ist in der DE 10 2008 018 911 A1 eine Waage beschrieben, welche durch eine Auflageeinrichtung für ein zu wiegendes Gut oder eine zu wiegende Person und einer zur Auflageeinrichtung zugeordnete Bedien-/Anzeigeeinrichtung gekennzeichnet ist. Diese Waage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageeinrichtung und/oder die Bedien-/Anzeigeeinrichtung einen Prozessor umfasst, wobei der Prozessor ein Programm zur Ermittlung, Anzeige, Aufbereitung/Verarbeitung und/oder Speicherung der Daten umfassen kann. Die Daten können den Body-Mass-Index umfassen.
Des weitern sind in der DE 699 23 520 T2 , sowie der DE 10 2007 037 980 A1 Erfindungen beschrieben, welche die Körpergröße einer Person erfassen. Bei der DE 10 2007 037 980 A1 wird diese ebenfalls durch Ultraschallsignale gemessen.
Die vorgenannten Vorrichtungen haben alle den Nachteil, dass diese das Körpergewicht oder die Körpergröße messen, dies aber entweder nicht gleichzeitig tun oder die Messwerte nicht zum Body-Mass-Index verrechnen.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei welcher die Körpergröße sowie das Körpergewicht gleichzeitig erfasst werden, damit der Body-Mass-Index automatisch berechnet und mit einer Anzeige dargestellt werden kann. Zur Berechnung des Body-Mass-Index ist es erforderlich, die gemessenen Werte der Person mit der entsprechenden Formel in einer Auswerteinheit zu berechnen.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, in einer Vorrichtung das Körpergewicht über einen oder mehrere Sensoren zu messen, gleichzeitig die Körpergröße mit einem oder mehreren Sensoren zu messen, beide Werte, also Körpergröße und Körpergewicht mit einer Anzeige darzustellen und gleichzeitig die gemessenen Werte in einer Auswerteinheit zu verrechnen und ebenfalls mit einer Anzeige darzustellen.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Körpergewicht einer Person ein Medium, zum Beispiel Luft oder vorzugsweise eine Flüssigkeit, in dehn- und stauchbaren Behältern verdrängt. Diese dehn- und stauchbaren Behälter befinden sich bevorzugt unter einer Trittplatte oder ähnlichem, auf der die Person steht. Das verdrängte Medium wirkt auf ein oder mehrere Sensoren ein. Der oder die Sensoren können, müssen aber nicht an einer Halterung oder ähnlichem befestigt werden. Diese Sensoren werden an eine Auswerteinheit angeschlossen, welche deren Messwerte verrechnet.
Bei mehreren Sensoren wird ein Mittelwert gebildet, welcher an die Anzeige weiter gegeben wird, um das Gewicht zur Anzeige zu bringen. Mehrere Sensoren bieten den Vorteil, dass das Körpergewicht genauer erfasst werden kann, auch wenn die Person nicht exakt in der Mitte der Trittplatte, die eine Metallplatte sein kann, steht. Es sind natürlich auch andere Möglichkeiten zur Gewichtsermittlung denkbar, beispielsweise Gewichtssensoren auf Basis von Dehnungsmessstreifen.
Die Körpergröße wird mit einem Abstandsensor, welcher sich über der Person befindet, erfasst und ebenfalls an eine Auswerteinheit gesendet, um den gemessenen Wert auf einer Anzeige darzustellen. Zusätzlich wird der gemessene Wert mit dem Messwert des Körpergewichtes mittels einer Vorschrift zur Berechnung des Body-Mass-Index verrechnet und gleichzeitig zur Anzeige gebracht. Die Formel zur Ermittlung des Body Mass Index (BMI) lautet: BMI = Körpergewicht/(Körpergröße·Körpergröße)
In einer ersten Ausgestaltungsvariante der Erfindung besteht die elektronische Auswerteinheit, mit der die gemessenen Werte der verschiedenen Sensoren erfasst und verwertet werden, aus mehreren Baugruppen. Dazu gehört zum Beispiel eine Eingangsbaugruppe, welche die Schnittstelle zu den Sensoren darstellt. Des Weiteren wird eine Ausgangsbaugruppe zur Ansteuerung der Anzeigen benötigt sowie eine Rechnerbaugruppe, auf der u. a. der Algorithmus zur Body Mass Indexberechnung abgespeichert ist. Gegebenenfalls ist noch eine Kommunikationsschnittstelle vorhanden, um Daten- bzw. Programmaustausch mit einem PC zu gewährleisten.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass alle Elektronikbaugruppen in einem entsprechenden Baugruppenträger eingebaut sind und durch Steckplätze und Leitungen miteinander verbunden werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Elektronikbaugruppen integriert in einer einzigen Baugruppe mit Messwerteingängen und Anzeigeausgängen zusammengefasst sind. Dies schließt auch die Möglichkeit der Realisation in einer kundenspezifischen Schaltung (ASIC) ein.
Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass zur präzisieren Körpergewichtserfassung eine Bedieneinrichtung (z. B. ein oder mehrere Taster) vorgesehen ist, mit der der Mittelwert des Körpergewichtes bei unbelasteter Trittplatte, der sog. Offset, auf Null zurückgestellt werden kann. Dies geschieht dadurch, dass der Offsetwert beim Betätigen des Tasters in einem Zwischenspeicher abgespeichert wird. Bei der Körpergewichtsmessung wird dann nach der Mittelwertbildung von diesem der zwischengespeicherte Wert abgezogen.
Eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Anzeigen, welche für die Darstellung der verschiedenen Messwerte sowie dem errechneten Wert aus den verschiedenen Messwerten zuständig sind, ihre Anzeigewerte vorzugsweise über eine I²C-Schnittstelle oder eine andere geeignete Schnittstelle erhalten.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist diese in mindestens zwei Teile zerlegbar, so dass sie mobil und flexibel eingesetzt werden kann. Vorzugsweise wird der untere Teil, in dem die Gewichtserfassung und die Auswertung untergebracht sind, abtrennbar konstruiert. Die Teilung der Vorrichtung ist aber nicht zwingend notwendig oder kann in einem anderen Bereich der Vorrichtung stattfinden. Ebenso wäre eine zusammenklappbare Vorrichtung in Betracht zu ziehen.
Eine weitere Ausgestaltungsvariante sieht vor, dass zusätzlich eine Kommunikationsschnittstelle zwischen der Körpergewicht, Körpergröße und BMI bestimmenden Einrichtung einerseits und beispielsweise einem PC, Laptop oder auch einem zentralen Praxisrechner oder Klinikrechenzentrum andererseits eine Kommunikationsschnittstelle (USB, WAN, LAN, etc) eingerichtet ist, um effektiv und kostengünstig Messreihen durchführen zu können.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
1 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung zur automatischen Berechnung des Body-Mass-Index;
3 eine schematische Vorderansicht der Vorrichtung zur automatischen Berechnung des Body-Mass-Index;
4 eine schematische Draufsicht der Vorrichtung zur automatischen Berechnung des Body-Mass-Index.
Die Vorrichtung zur automatischen Berechnung des Body-Mass-Index wird aus einem Abstandssensor, z. B. Ultraschall- oder Mikrowellenradarsensor (1), vier Balgzylindern (8), vier Drucksensoren (10), einer Auswerteinheit (7), sowie je einer Anzeige für den Body-Mass-Index (3), der Körpergröße (4) und dem Körpergewicht (5) gebildet.
Der Abstandsensor (1) ist mit der Abstandsensor-Halterung (2) auf den oberen Teil der Vorrichtung zur automatischen Berechnung des Body-Mass-Index montiert. Der Abstandsensor (1) ist über elektrische Leitungen (17) an die Auswerteinheit (7) angeschlossen und sendet kontinuierlich seine Messwerte z. B. über eine HART-Schnittstelle an die Auswerteeinheit. Vier Balgzylinder (8) befinden sich unter einer als Metallplatte (14) ausgebildeten Trittplatte, mit der sie fest verschraubt sind. Auf die Metallplatte (14) steht die zu wiegende Person. Die Balgzylinder (8) sind an die vier Drucksensoren (10) über Leitungen (15) angeschlossen, welche sich hinter den Balgzylindern (8) befinden und mit einer Drucksensor-Halterung (11) an die Vorrichtung zur automatischen Berechnung des Body-Mass-Index montiert sind. Die vier Drucksensoren (10) sind über elektrische Leitungen (16) an die Auswerteinheit (7) angeschlossen und senden kontinuierlich ihre Messwerte zum Beispiel über eine HART-Schnittstelle an die Auswerteinheit (7).
Die Auswerteinheit (7) empfängt die vier Messwerte der Drucksensoren (10) und bildet daraus einen dem Gewicht der zu messenden Person entsprechenden Mittelwert. Dieser Mittelwert wird auf der Körpergewichtsanzeige (5) angezeigt.
Die Auswerteinheit (7) empfängt auch den Messwert des Abstandsensors (1) und gibt ihn an eine Körpergrößenanzeige (4) weiter. Gleichzeitig wird der Messwert des Ultraschallsensors (1) in der Auswerteinheit (7) quadriert. Der Mittelwert der Drucksensoren (10) wird durch den quadrierten Messwert des Ultraschallsensors (1) dividiert um somit den Body-Mass-Index zu erhalten. Der Body-Mass-Index wird an der Body-Mass-Index-Anzeige (3) ebenfalls dargestellt.
Die drei Anzeigen sind in einer Anzeigenhalterung (6) über der Auswerteinheit (7) montiert.
Damit die beschriebene Vorrichtung immer im Lot steht, verfügt sie über vier ggf. einzeln in ihrer Höhe verstellbare Standbeine (9), welche sich unter der Vorrichtung befinden.

1: Abstandsensor
2: Abstandsensor-Halterung
3: Body-Mass-Index-Anzeige
4: Körpergröße-Anzeige
5: Körpergewichts-Anzeige
6: Anzeigenhalterung
7: Auswerteinheit
8: Balgzylinder
9: Standbeine
10: Drucksensor
11: Drucksensor-Halterung
12: Rechnerschnittstelle
13: PC, Zentralrechner
14: Metallplatte
15: Leitungen
16: elektrische Leitungen
17: elektrische Leitungen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102008018911 A1 [0003, 0005]
- DE 202006008904 U1 [0003, 0003]
- DE 202005012714 U1 [0003, 0004]
- DE 69923520 T2 [0006]
- DE 102007037980 A1 [0006, 0006]

Claims

Vorrichtung zur Bestimmung und Anzeige des Body-Mass-Index (BMI) mit einer Einrichtung zur Körpergewichtsmessung, einer Einrichtung zur Körpergrößenmessung, einer Einrichtung, welche aus den Messwerten den Body-Mass-Index bestimmt, sowie einer Einrichtung, zur gleichzeitigen Anzeige der gemessenen und berechneten Werte.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einrichtung zur Körpergewichtsmessung das Körpergewicht mittels mindestens eines Balgzylinders erfassbar und auf mindestens einen Drucksensor weiterleitbar ist und aus den Druckwerten das Körpergewicht bestimmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einrichtung zur Körpergewichtsmessung aus den Druckwerten ein Mittelwert bildbar ist, der dem Körpergewicht einer zu vermessenden Person entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Körpergrößenmessung im Wesentlichen aus einem Abstandsensor besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsensor ein berührungslos arbeitender Sensor ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsensor ein Ultraschall- oder Mikrowellenradarsensor ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bedienelement zum Rücksetzen eines Offset wertes der Körpergewichtserfassungseinheit bei unbelasteter Trittfläche vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit einem externen Rechner oder PC vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung sich zu Transportzwecken in mindestens zwei Teile zerlegen lässt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie zu Transportzwecken zusammenklappbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtungen über eine I²C-Bus Schnittstelle bedient werden.