JP2004008659A - 生体測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】生体組成に関する測定の結果を数値だけではなく、視覚的に解り易いものとし、どのような被験者に対しても理解できるようにし、また視覚的なイメージとして記憶に残すこと。
【解決手段】従来、数値で表示されていた測定結果を、それぞれの身体組成を連想させるアニメーションで表示する。数値が読めない幼児や言語を理解できない外国人であっても測定結果を大まかに理解することができ、更には測定結果が動画であるため測定を行うこと自体が楽しくなり、健康管理を継続することができる。
【選択図】 図30
【解決手段】従来、数値で表示されていた測定結果を、それぞれの身体組成を連想させるアニメーションで表示する。数値が読めない幼児や言語を理解できない外国人であっても測定結果を大まかに理解することができ、更には測定結果が動画であるため測定を行うこと自体が楽しくなり、健康管理を継続することができる。
【選択図】 図30
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者の物理的特性を測定して、その得られた値から身体組成を算出する生体測定装置における表示形態に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
生体電気インピーダンスを用いて、体脂肪率、内臓脂肪レベル、基礎代謝量といった生体組成に関する指標を算出する装置が知られている。それらの装置は健康管理の面から有用とされ、家庭にも普及されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の測定装置では、結果を数値で表示するものであり、専門的な知識が無い被験者の場合、その数値が高いかどうかは直ぐには判断できず、例えば、基準となる値が記載された表や冊子を参照して、正常であるかを確認していた。
【0004】
あるいは、過去のデータと共に現在までの推移をグラフ表示するものが知られている。
【0005】
そのため、測定結果が解ったとしても、その結果から、身体の状態が正常であるか否かは解り難いものであった。
【0006】
特に複数の生体組成に関する情報を表示する装置であれば、単に数値のみが表示される形態であると、どの値が高いのかが直ぐに理解し難く、また全ての数値を記憶しておくことは大変であり、記憶にも残り難いものとなり、折角、複数の生体組成に関する情報を表示しても健康管理において有効に活用されないことがあった。
【0007】
また、数値による結果の表示は特段の面白みもなく、測定が飽きてしまう原因にもなっていた。そのため継続的な測定により長期的な健康管理を行う必要がある体脂肪計や内臓脂肪計といった測定装置は、一度測定されたきり使用されなくなることが多く、健康管理の観点からみて正しく使用されているとは言い難かった。
【0008】
また、数値による結果の表示は数字を学習していない幼児においては、その結果を自分で理解することができず、親に聞くなりして判断することになっていた。
【0009】
また、表示している結果が何の結果であるかを文字で表す場合があるが、その文字を理解していない、例えば外国人が使用している時には、その結果が何を意味しているかが解らず、充分に活用されていなかった。
【0010】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、生体組成に関する測定の結果を数値だけではなく、視覚的に解り易いものとし、どのような被験者に対しても理解できるようにし、また視覚的なイメージとして記憶に残すことである。
【0011】
また、表示結果を面白みのあるものとすることで、継続的な測定を続けることができるようにし、それにより結果的に長期的な健康管理に役立てることである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の生体測定装置は、被験者の身体情報を入力する入力手段と、
被験者の物理的特性を測定する測定手段と、
入力された身体情報と測定された物理的特性値から被験者の身体組成に関する指標を算出する演算手段と、
算出された身体組成に関する指標を表すアニメーションを用いて表示する表示手段を備え、算出された結果に基づいて異なるアニメーション表示を行うこととし、測定結果が理解しやすいものとする。
【0013】
また、本発明の生体測定装置では、前記表示手段は、更に前記身体組成に関する指標を数値でも表示することとし、具体的な測定結果も理解できるものとする。
【0014】
また、本発明の生体測定装置では、前記身体組成に関する指標は体脂肪に関するものであり、
前記表示手段は横幅の異なる複数のキャラクターを同時に表示し、その中から、算出された体脂肪に基づき適当なキャラクターを選択することで体脂肪に関する結果を表示することとし、体脂肪の状態を理解し易いものとする。
【0015】
また、本発明の生体測定装置では、前記身体組成に関する指標は内臓脂肪に関するものであり、
前記表示手段はキャラクターの腹部のみを抽出して拡大表示し、その抽出した部分を算出された内臓に基づき色分けすることで内臓脂肪に関する結果を表示することとし、内臓脂肪の状態を理解し易いものとする。
【0016】
また、本発明の生体測定装置では、前記身体組成に関する指標は基礎代謝に関するものであり、
前記表示手段は算出された基礎代謝に基づき炎の数を変更することで基礎代謝に関する結果を表示することとし、基礎代謝の状態を理解し易いものとする。
【0017】
また、本発明の生体測定装置では、前記身体組成に関する指標は筋肉に関するものであり、
前記表示手段は算出された筋肉に基づきキャラクターの上腕の太さを変更することで筋肉に関する結果を表示することとし、筋肉の状態を理解し易いものとする。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の生体測定装置では、被験者が身体組成に関する指標の測定結果を把握しやすいよう、各身体組成とその結果をイメージできるようなアニメーション(動画)を用いて表示する。
【0019】
【実施例】
本発明の一実施例である生体測定装置を図面を用いて説明する。
【0020】
図1は本発明の一実施例である体重及び体脂肪率、内臓脂肪レベル、基礎代謝量、筋肉量といった身体組成の測定が可能な生体測定装置1の外観斜視図である。図2は図1に示す生体測定装置1の内部接続状態を示すブロック図である。
【0021】
生体測定装置1の上面には、インピーダンス測定手段として、利用者の両足間におけるインピーダンスを測定することが出来るように、一対の電流供給電極2A、2Bと電圧測定電極3A、3Bの4つの電極を備える。
【0022】
一対の電流供給電極2A、2Bは高周波の微弱な定電流を印可するための高周波定電流回路4に繋がれている。別の一対の電圧測定電極3A、3Bは前述の定電流による電圧降下分を測定するための電圧測定回路5に繋がれている。また、生体測定装置本体1の内部には利用者が生体測定装置本体1に乗ったとき、その重量である体重を測定する体重測定手段として重量測定回路6を備えている。この電圧測定回路5と重量測定回路6はアナログ値からデジタル値への変換や各身体組成値の算出、各種の制御を行う演算手段である演算制御部10に接続されている。
【0023】
また、入力手段である入力装置11はアップスイッチ11A、ダウンスイッチ11B、設定スイッチ11Cの3つのスイッチからなる。更に入力された個人の身体情報や測定された体重、演算された結果を表示する表示手段である表示装置12を備える。
【0024】
また生体測定装置1の前面には複数の個人スイッチ13が設けられ、測定を行うために個人スイッチ13が押されると、個人スイッチに対応したデータを記憶装置15から読み出し、測定状態となる。
【0025】
生体測定装置1の内部には、時間を計時する手段である時計装置14、複数人分の個人情報や表示部で表示するアニメーションに関するプログラムといった情報を記憶しておく記憶手段である記憶装置15を有する。
【0026】
図3は表示装置12の拡大図であり、様々なアニメーションを表示するドットマトリックス表示部の上段と、主に演算された生体組成に関する指標の値を表示するセグメント表示部の下段からなる。
【0027】
次に本発明の実施例である生体測定装置の動作について、図4、図5に示すフローチャート及び表示画面を示す図6〜図34を用いて説明する。
【0028】
生体測定装置1は、利用者が初めての測定である場合には、予め個人の身体情報の設定を行う必要がある。
【0029】
設定スイッチ11Cが押されると、生体測定装置1は設定モードとなり、表示装置12には図6に示すよう利用者の個人登録番号を選択するよう指示する表示がなされる(ステップS1)。
【0030】
被験者はアップスイッチ11A、ダウンスイッチ11Bを用いて表示装置12の下段に表示される数字を変更する。この時、図7に示すよう押されたスイッチに応じて、画面上のスイッチを示す部分が反転表示される。設定スイッチ11Cが再度押されることで、図8に示すよう「SET」部分が反転表示し番号が確定登録される。ここでは、「1」が選択されたことを示している。
【0031】
次に、性別を設定する。図9に示すよう性別を設定することを促す表示がされた後、図10のように男性と女性を意味するキャラクターが表示される画面に切り替わる。アップスイッチ11Aとダウンスイッチ11Bを押すことで選択されるキャラクターが入れ替わり、選択されているキャラクターは反転表示となる。ここで設定スイッチ11Cが押されることで性別が決定される。
【0032】
男性が選択された場合には、図11に示すよう、「男性」の文字も表示され、キャラクターは手を上げることで性別が男性に確定されたことを示す。一方、女性が選択された場合には、図12に示すよう、「女性」の文字も表示され、キャラクターはスカートをたくし上げる動作をすることで性別が女性に確定されたことを示す。尚、ここでキャラクターの内部に記載されている数字は個人登録番号である。(ステップS3)
【0033】
同様に表示装置12に表示される情報を変更していき、年齢、身長を入力し、それらの情報は記憶装置15に記憶される(ステップS4〜S5)。図13は年齢設定時、図14は身長設定時の表示を示す図である。
【0034】
個人身体情報の設定が終了すると図15に示すように目標体重を設定する。ここで目標体重とは被験者が希望する体重値である(ステップS6)。
【0035】
全ての設定が終了すると、ステップS3で選択された性別のキャラクターと「設定完了」の文字が表示され、キャラクターがジャンプすることで設定が完了したことを知らせる。図16(a)はジャンプ前、図16(b)はジャンプ中を示しているが、図16(a)から(b)は徐々に表示が変化するアニメーションで行う。その後、表示は自動的に消去し、設定モードは終了する(ステップS7)。
【0036】
次に測定モードについて説明する。
【0037】
個人スイッチ13のいずれか一つが押されると(ステップS11)、その個人登録番号に対応して記憶された個人身体情報を記憶装置15から読み出し表示装置12に表示する。図17は個人登録番号1に男性、33才、163cmが登録されている場合である。下段の数値は目標体重を示している。その後、図18に示すように、生体測定装置1の上面に載るように指示が表示装置12に表示される(ステップS12)。被験者は右足の爪先及び踵が電流供給電極2A及び電圧測定電極3Aに、電圧左足の爪先及び踵が電流供給電極2B及び電圧測定電極3Bに接触するように生体測定装置1に載る。
【0038】
重量測定回路6が荷重を検知すると、演算制御部10は生体測定装置1に被験者が載ったと判断し、図19に示すよう被験者が体重に載ったことを示すアニメーションを表示装置12に表示する。
【0039】
ここで重量測定回路6は、利用者の体重を測定し(ステップS13)、体重値が確定したところで図20に示すよう、表示装置12に体重測定が完了したことを示す表示を行う。ここでは、63.2kgであったことを示している(ステップS14)。その後、図21に示すよう目標体重との差が下段のセグメント表示部に表示され、上部には、「目標との差」という文字と共に、複数の矢印が表示される。ここで生体電気インピーダンスの測定が行われる。高周波定電流回路5から供給される交流電流は、電流供給電極2A、2Bを介して被験者の体内に供給され、電圧測定電極3A、3B間の電圧を電圧測定回路5で測定し、演算制御部10は測定者の生体電気インピーダンス値を算出する(ステップS15)。この間、表示装置12には生体測定装置1がインピーダンス測定中であることを把握させるよう、図22に示すよう矢印の数が徐々に減少する表示となる。
【0040】
測定された体重値及び生体電気インピーダンス値と、入力された身長から被験者の体脂肪率を算出する。この体脂肪率の算出に用いる演算式は入力された性別、年齢により異なるもので、演算制御部10は適した演算式を選択し演算を行う。尚、体脂肪率の測定や演算については特公平5−49050号公報等に記載されているので、ここでは省略する。
【0041】
算出された体脂肪率が表示装置12の下段に表示される(ステップS16)。同時にドットマトリクス表示部には、図23に示すよう横幅の異なるキャラクターが複数個表示される。ここでは4種類のキャラクターが表示され、左から右にかけて、横幅が広いキャラクターとなっている。
【0042】
ここで算出された体脂肪率に基づき4つのレベルに分けられる。レベルは「痩せ気味」、「標準」、「太り気味」、「肥満」の4つであり、いずれのレベルに属するかにより、キャラクターが選択される。ここでは一番右のキャラクターが選択された場合を示している。
【0043】
図24に示すよう選択されたキャラクター以外は消去される。ここでは一番横幅が広いキャラクターが表示されているため、好ましくない状況であることが解るが、更にどのような意味を表しているかを説明するために、判定された結果を文字でも表示する。ここでは「肥満」であったことを示している。
【0044】
ステップS16でキャラクターの表示が表示装置12に行われている間に、演算制御部10は、その他の身体組成に関する演算を行う(ステップS17)。
【0045】
内臓脂肪面積の演算を行う。
内臓脂肪面積(Visceral Fat Area:VFA)は、被験者の身長Ht(cm)、体重Wt(kg)、年齢Ageを用い、次式に基づき算出される。
VFA=A5×Ht/Wt+B1×FM+C1×Age+D1
(ただしA1、B1、C1、D1は定数)
ここでFM(Fat Mass)は脂肪量であり、この値は、ステップS16の体脂肪率を演算した際に算出することが可能である。
【0046】
以上の演算により内臓脂肪面積:VFAは算出され、算出されたVFAによりレベル分けされる。ここではVFA<20cm2をレベル1とし、10cm2多くなる毎にレベルが1上がる。
【0047】
更にレベル数に応じて内臓脂肪が標準か、やや過剰か、過剰かを判断する。レベル1〜9までを標準レベル、レベル10〜14をやや過剰レベル、レベル15以上を過剰レベルとする。
【0048】
次に基礎代謝量の算出を行う。
この演算に関しては、特開2002−112982公報に記載の事項である。基礎代謝量の算出は次式により行う。
BMR=A2×FFM2+B2×FFM+C2×(1/年齢)+D2×体重+E2
ここでBMRは基礎代謝量(kcal/日)、FFMは除脂肪量(kg)、A2,B2,C2,D2,E2は定数
【0049】
算出されたBMRに基づいて、基礎代謝のレベルを判定する。ここでは基礎代謝が高いか、標準範囲であるか、低いかを判定する。
【0050】
更に筋肉に関する演算を行う。
測定された生体電気インピーダンス値と記憶装置12に記憶されている被験者の身体情報から筋肉に関する指標(muscle index:MI)を算出する。
【0051】
ここでは除脂肪量/身長2の値を、筋肉に関する指標として用いる。この値はLMI(Lean Mass Index:除脂肪量/身長2)と同じであるため、体格指数(BMI)から脂肪の指標であるFMI(Fat Mass Index:脂肪量/身長2)を減算する次式により算出する。
MI=BMI−FMI
【0052】
表示装置12においては、体脂肪率の判定の時に選択されたキャラクターが表示されたままであるが、その後、ステップS17で算出された結果に基づき表示を行う。
【0053】
一定時間づつ結果を表示するために時計装置14で時間を計測する。一定時間が経過した場合には(ステップS18)、記憶装置15内の表示カウンタを+1とする(ステップS19)。
【0054】
最初は表示カウンタが0であり(ステップS20)、内臓脂肪に関する結果を表示する。図25に示すよう、ここでは内臓脂肪に関する判定結果はキャラクターの腹部のみが取り出される(輪切りにされる)表示となる。表示されるドットを徐々に移動させることで腹部を上から見た拡大表示で表している。
【0055】
その後、図26〜図29に示すように判定された内臓脂肪レベルの結果を表示する。内臓脂肪のレベルに合わせて腹部の内臓脂肪を示すドットのうち点灯している部分も増えている。この表示は判定されたレベルに関係なく、一度、内臓脂肪を示すドットが全て消灯しているレベル1から内臓脂肪を示すドットが全て点灯するレベル19までのアニメーションが表示された後、レベル19以下だと再度、判定されたレベルまで減少して内臓脂肪を示すドットの消灯と数字の変化は止まる。逆にレベル19を超える場合には、内臓脂肪を示すドットは全点灯のまま増えないが、下部のレベル数のみは上昇し続ける(ステップS21)。図26〜図29においてはレベル16であった場合を示している。更に前述のように、判定された内臓脂肪のレベル数が「標準」か、「やや過剰」か、「過剰」かを、図30に示すよう内臓脂肪のイラストと交互に表示する。
【0056】
一定時間経過後、表示カウンタは1となるが、表示カウンタが1の時(ステップS22)、基礎代謝に関する結果を表示する。
【0057】
基礎代謝が高い体質は体脂肪の燃焼量が高い体質であると言え、ここでは図31に示すようキャラクターと共に炎のマークを多く表示することで、体脂肪が燃焼していることをイメージすることを示す。図31(b)は基礎代謝量が低いこと、図31(c)は基礎代謝量が標準であること、図31(d)は基礎代謝量が高いこと表している。
【0058】
結果の表示は、一度、キャラクターのみ表示されている図31(a)の状態から図31(b)の炎が1つ、図31(c)の炎が2つ、図31(d)の炎が3つへと変わるアニメーションを表示し、その後、判断された基礎代謝量に基づき、図31(b)〜(d)のいずれかが表示される(ステップS23)。
【0059】
更に一定時間経過後、表示カウンタは2となるが、表示カウンタが2の時(ステップS24)、筋肉に関する結果を表示する。
【0060】
筋肉に関する結果は算出されたMI値に基づいて3段階で表示する。図32は筋肉量に基づく表示であるが、キャラクターの上腕の太さを変更することで、筋肉量をイメージするようにする。図32(b)は筋肉が少ないこと、図32(c)は筋肉が普通であること、図32(d)は筋肉が多いことを表している。
【0061】
結果の表示は、一度、図32(a)のキャラクターが表示された後、図32(b)の細い上腕、図32(c)の普通の上腕、図32(d)の太い上腕へと変化するアニメーションを表示し、その後、算出されたMI値に基づき図32(b)〜(d)のいずれかが表示される(ステップS25)。
【0062】
更に一定時間経過後、表示カウンタは3となり、ステップS20、S22、S24の全てでNOと判断され結果表示は終了し、全ての測定・表示は終了し、生体測定装置1の電源はオフする(ステップS26)。
【0063】
以上、本発明の実施例として説明したが、本発明はここに示したものに限らず、測定結果が解り易いものであればよい。表示されるアニメーションとして、例えば基礎代謝の表示であれば図33に示すようランナーの数を表示したり、筋肉量の表示であれば図34に示すようバーベルの数を変化する表示が考えられる。
【0064】
【発明の効果】
本発明の生体測定装置であれば、従来、数値で表示されていたものをそれぞれの身体組成を連想させるアニメーションで表示するため、数値が読めない幼児や言語を理解できない外国人であっても測定結果を大まかには理解することができ、更には測定結果が動画であるため、測定を行うこと自体が楽しくなり、健康管理を継続することができ、有用なものとなる。
【0065】
また、アニメーションによる結果表示に加えて、数値で結果を表示する形態とすれば、具体的な測定結果も解るため、より有用なものとなる。
【0066】
また、算出された体脂肪に基づいて複数の異なる体型のキャラクターの中から、1つを選択してアニメーション表示する形態とすれば、体脂肪の測定結果をイメージし易く、健康管理において便利なものとなる。
【0067】
また、算出された内臓脂肪に基づいてキャラクターの腹部のみを取り出し拡大表示し、その部分を色分けしてアニメーションで表示する形態であれば、内臓脂肪の判定結果をイメージし易く、また被験者の記憶にも残り易いものとなり健康管理において便利なものとなる。
【0068】
また、算出された基礎代謝に基づいて炎の数を変更してアニメーション表示する形態であれば、基礎代謝の判定結果をイメージし易く、また被験者の記憶にも残り易いものとなり健康管理において便利なものとなる。
【0069】
また、算出された筋肉に基づいてキャラクターの上腕の太さを変更するアニメーション表示であれば、筋肉の判定結果をイメージし易く、また被験者の記憶にも残り易いものとなり健康管理において便利なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である生体測定装置の外観斜視図である。
【図2】本発明の実施例である生体測定装置の内部ブロック図である。
【図3】本発明の実施例である生体測定装置の表示部拡大図である。
【図4】本発明の実施例である生体測定装置の設定状態におけるフローチャート。
【図5】本発明の実施例である生体測定装置の測定状態におけるフローチャート。
【図6】本発明の実施例である生体測定装置の個人番号登録時の表示画面。
【図7】本発明の実施例である生体測定装置の個人番号登録時の番号変更した表示画面。
【図8】本発明の実施例である生体測定装置の個人番号登録時の番号確定した表示画面。
【図9】本発明の実施例である生体測定装置の性別設定時の表示画面。
【図10】本発明の実施例である生体測定装置の性別設定時の性別選択した表示画面。
【図11】本発明の実施例である生体測定装置の性別設定時の男性を登録した表示画面。
【図12】本発明の実施例である生体測定装置の性別設定時の女性を登録した表示画面。
【図13】本発明の実施例である生体測定装置の年齢設定時の表示画面。
【図14】本発明の実施例である生体測定装置の身長設定時の表示画面。
【図15】本発明の実施例である生体測定装置の目標体重設定時の表示画面。
【図16】本発明の実施例である生体測定装置の設定が完了した表示画面。
【図17】本発明の実施例である生体測定装置の登録内容を示す表示画面。
【図18】本発明の実施例である生体測定装置の測定状態を示す表示画面。
【図19】本発明の実施例である生体測定装置の被験者が装置に載ったことを検出した表示画面。
【図20】本発明の実施例である生体測定装置の体重の測定が完了した表示画面。
【図21】本発明の実施例である生体測定装置の目標体重との差を示す表示画面。
【図22】本発明の実施例である生体測定装置の生体電気インピーダンス測定状態を示す表示画面。
【図23】本発明の実施例である生体測定装置の体脂肪率を示す表示画面。
【図24】本発明の実施例である生体測定装置の体脂肪率による判定を示す表示画面。
【図25】本発明の実施例である生体測定装置の内臓脂肪表示への移行状態を示す表示画面。
【図26】本発明の実施例である生体測定装置の内臓脂肪のレベルに応じた表示画面。
【図27】本発明の実施例である生体測定装置の内臓脂肪のレベルに応じた表示画面。
【図28】本発明の実施例である生体測定装置の内臓脂肪のレベルに応じた表示画面。
【図29】本発明の実施例である生体測定装置の内臓脂肪のレベルに応じた表示画面。
【図30】本発明の実施例である生体測定装置の内臓脂肪のレベル結果を示す表示画面。
【図31】本発明の実施例である生体測定装置の基礎代謝のレベルに応じた表示画面。
【図32】本発明の実施例である生体測定装置の筋肉のレベルに応じた表示画面。
【図33】本発明の実施例である生体測定装置の基礎代謝のレベルに応じた別表示画面。
【図34】本発明の実施例である生体測定装置の筋肉のレベルに応じた別表示画面。
【符号の説明】
1 生体測定装置
2A、2B 電流供給電極
3A、3B 電圧測定電極
4 高周波定電流回路
5 電圧測定回路
6 重量測定回路
10 演算制御部
11 入力装置
12 表示装置
13 個人スイッチ
14 時計装置
15 記憶装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者の物理的特性を測定して、その得られた値から身体組成を算出する生体測定装置における表示形態に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
生体電気インピーダンスを用いて、体脂肪率、内臓脂肪レベル、基礎代謝量といった生体組成に関する指標を算出する装置が知られている。それらの装置は健康管理の面から有用とされ、家庭にも普及されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の測定装置では、結果を数値で表示するものであり、専門的な知識が無い被験者の場合、その数値が高いかどうかは直ぐには判断できず、例えば、基準となる値が記載された表や冊子を参照して、正常であるかを確認していた。
【0004】
あるいは、過去のデータと共に現在までの推移をグラフ表示するものが知られている。
【0005】
そのため、測定結果が解ったとしても、その結果から、身体の状態が正常であるか否かは解り難いものであった。
【0006】
特に複数の生体組成に関する情報を表示する装置であれば、単に数値のみが表示される形態であると、どの値が高いのかが直ぐに理解し難く、また全ての数値を記憶しておくことは大変であり、記憶にも残り難いものとなり、折角、複数の生体組成に関する情報を表示しても健康管理において有効に活用されないことがあった。
【0007】
また、数値による結果の表示は特段の面白みもなく、測定が飽きてしまう原因にもなっていた。そのため継続的な測定により長期的な健康管理を行う必要がある体脂肪計や内臓脂肪計といった測定装置は、一度測定されたきり使用されなくなることが多く、健康管理の観点からみて正しく使用されているとは言い難かった。
【0008】
また、数値による結果の表示は数字を学習していない幼児においては、その結果を自分で理解することができず、親に聞くなりして判断することになっていた。
【0009】
また、表示している結果が何の結果であるかを文字で表す場合があるが、その文字を理解していない、例えば外国人が使用している時には、その結果が何を意味しているかが解らず、充分に活用されていなかった。
【0010】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、生体組成に関する測定の結果を数値だけではなく、視覚的に解り易いものとし、どのような被験者に対しても理解できるようにし、また視覚的なイメージとして記憶に残すことである。
【0011】
また、表示結果を面白みのあるものとすることで、継続的な測定を続けることができるようにし、それにより結果的に長期的な健康管理に役立てることである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の生体測定装置は、被験者の身体情報を入力する入力手段と、
被験者の物理的特性を測定する測定手段と、
入力された身体情報と測定された物理的特性値から被験者の身体組成に関する指標を算出する演算手段と、
算出された身体組成に関する指標を表すアニメーションを用いて表示する表示手段を備え、算出された結果に基づいて異なるアニメーション表示を行うこととし、測定結果が理解しやすいものとする。
【0013】
また、本発明の生体測定装置では、前記表示手段は、更に前記身体組成に関する指標を数値でも表示することとし、具体的な測定結果も理解できるものとする。
【0014】
また、本発明の生体測定装置では、前記身体組成に関する指標は体脂肪に関するものであり、
前記表示手段は横幅の異なる複数のキャラクターを同時に表示し、その中から、算出された体脂肪に基づき適当なキャラクターを選択することで体脂肪に関する結果を表示することとし、体脂肪の状態を理解し易いものとする。
【0015】
また、本発明の生体測定装置では、前記身体組成に関する指標は内臓脂肪に関するものであり、
前記表示手段はキャラクターの腹部のみを抽出して拡大表示し、その抽出した部分を算出された内臓に基づき色分けすることで内臓脂肪に関する結果を表示することとし、内臓脂肪の状態を理解し易いものとする。
【0016】
また、本発明の生体測定装置では、前記身体組成に関する指標は基礎代謝に関するものであり、
前記表示手段は算出された基礎代謝に基づき炎の数を変更することで基礎代謝に関する結果を表示することとし、基礎代謝の状態を理解し易いものとする。
【0017】
また、本発明の生体測定装置では、前記身体組成に関する指標は筋肉に関するものであり、
前記表示手段は算出された筋肉に基づきキャラクターの上腕の太さを変更することで筋肉に関する結果を表示することとし、筋肉の状態を理解し易いものとする。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の生体測定装置では、被験者が身体組成に関する指標の測定結果を把握しやすいよう、各身体組成とその結果をイメージできるようなアニメーション(動画)を用いて表示する。
【0019】
【実施例】
本発明の一実施例である生体測定装置を図面を用いて説明する。
【0020】
図1は本発明の一実施例である体重及び体脂肪率、内臓脂肪レベル、基礎代謝量、筋肉量といった身体組成の測定が可能な生体測定装置1の外観斜視図である。図2は図1に示す生体測定装置1の内部接続状態を示すブロック図である。
【0021】
生体測定装置1の上面には、インピーダンス測定手段として、利用者の両足間におけるインピーダンスを測定することが出来るように、一対の電流供給電極2A、2Bと電圧測定電極3A、3Bの4つの電極を備える。
【0022】
一対の電流供給電極2A、2Bは高周波の微弱な定電流を印可するための高周波定電流回路4に繋がれている。別の一対の電圧測定電極3A、3Bは前述の定電流による電圧降下分を測定するための電圧測定回路5に繋がれている。また、生体測定装置本体1の内部には利用者が生体測定装置本体1に乗ったとき、その重量である体重を測定する体重測定手段として重量測定回路6を備えている。この電圧測定回路5と重量測定回路6はアナログ値からデジタル値への変換や各身体組成値の算出、各種の制御を行う演算手段である演算制御部10に接続されている。
【0023】
また、入力手段である入力装置11はアップスイッチ11A、ダウンスイッチ11B、設定スイッチ11Cの3つのスイッチからなる。更に入力された個人の身体情報や測定された体重、演算された結果を表示する表示手段である表示装置12を備える。
【0024】
また生体測定装置1の前面には複数の個人スイッチ13が設けられ、測定を行うために個人スイッチ13が押されると、個人スイッチに対応したデータを記憶装置15から読み出し、測定状態となる。
【0025】
生体測定装置1の内部には、時間を計時する手段である時計装置14、複数人分の個人情報や表示部で表示するアニメーションに関するプログラムといった情報を記憶しておく記憶手段である記憶装置15を有する。
【0026】
図3は表示装置12の拡大図であり、様々なアニメーションを表示するドットマトリックス表示部の上段と、主に演算された生体組成に関する指標の値を表示するセグメント表示部の下段からなる。
【0027】
次に本発明の実施例である生体測定装置の動作について、図4、図5に示すフローチャート及び表示画面を示す図6〜図34を用いて説明する。
【0028】
生体測定装置1は、利用者が初めての測定である場合には、予め個人の身体情報の設定を行う必要がある。
【0029】
設定スイッチ11Cが押されると、生体測定装置1は設定モードとなり、表示装置12には図6に示すよう利用者の個人登録番号を選択するよう指示する表示がなされる(ステップS1)。
【0030】
被験者はアップスイッチ11A、ダウンスイッチ11Bを用いて表示装置12の下段に表示される数字を変更する。この時、図7に示すよう押されたスイッチに応じて、画面上のスイッチを示す部分が反転表示される。設定スイッチ11Cが再度押されることで、図8に示すよう「SET」部分が反転表示し番号が確定登録される。ここでは、「1」が選択されたことを示している。
【0031】
次に、性別を設定する。図9に示すよう性別を設定することを促す表示がされた後、図10のように男性と女性を意味するキャラクターが表示される画面に切り替わる。アップスイッチ11Aとダウンスイッチ11Bを押すことで選択されるキャラクターが入れ替わり、選択されているキャラクターは反転表示となる。ここで設定スイッチ11Cが押されることで性別が決定される。
【0032】
男性が選択された場合には、図11に示すよう、「男性」の文字も表示され、キャラクターは手を上げることで性別が男性に確定されたことを示す。一方、女性が選択された場合には、図12に示すよう、「女性」の文字も表示され、キャラクターはスカートをたくし上げる動作をすることで性別が女性に確定されたことを示す。尚、ここでキャラクターの内部に記載されている数字は個人登録番号である。(ステップS3)
【0033】
同様に表示装置12に表示される情報を変更していき、年齢、身長を入力し、それらの情報は記憶装置15に記憶される(ステップS4〜S5)。図13は年齢設定時、図14は身長設定時の表示を示す図である。
【0034】
個人身体情報の設定が終了すると図15に示すように目標体重を設定する。ここで目標体重とは被験者が希望する体重値である(ステップS6)。
【0035】
全ての設定が終了すると、ステップS3で選択された性別のキャラクターと「設定完了」の文字が表示され、キャラクターがジャンプすることで設定が完了したことを知らせる。図16(a)はジャンプ前、図16(b)はジャンプ中を示しているが、図16(a)から(b)は徐々に表示が変化するアニメーションで行う。その後、表示は自動的に消去し、設定モードは終了する(ステップS7)。
【0036】
次に測定モードについて説明する。
【0037】
個人スイッチ13のいずれか一つが押されると(ステップS11)、その個人登録番号に対応して記憶された個人身体情報を記憶装置15から読み出し表示装置12に表示する。図17は個人登録番号1に男性、33才、163cmが登録されている場合である。下段の数値は目標体重を示している。その後、図18に示すように、生体測定装置1の上面に載るように指示が表示装置12に表示される(ステップS12)。被験者は右足の爪先及び踵が電流供給電極2A及び電圧測定電極3Aに、電圧左足の爪先及び踵が電流供給電極2B及び電圧測定電極3Bに接触するように生体測定装置1に載る。
【0038】
重量測定回路6が荷重を検知すると、演算制御部10は生体測定装置1に被験者が載ったと判断し、図19に示すよう被験者が体重に載ったことを示すアニメーションを表示装置12に表示する。
【0039】
ここで重量測定回路6は、利用者の体重を測定し(ステップS13)、体重値が確定したところで図20に示すよう、表示装置12に体重測定が完了したことを示す表示を行う。ここでは、63.2kgであったことを示している(ステップS14)。その後、図21に示すよう目標体重との差が下段のセグメント表示部に表示され、上部には、「目標との差」という文字と共に、複数の矢印が表示される。ここで生体電気インピーダンスの測定が行われる。高周波定電流回路5から供給される交流電流は、電流供給電極2A、2Bを介して被験者の体内に供給され、電圧測定電極3A、3B間の電圧を電圧測定回路5で測定し、演算制御部10は測定者の生体電気インピーダンス値を算出する(ステップS15)。この間、表示装置12には生体測定装置1がインピーダンス測定中であることを把握させるよう、図22に示すよう矢印の数が徐々に減少する表示となる。
【0040】
測定された体重値及び生体電気インピーダンス値と、入力された身長から被験者の体脂肪率を算出する。この体脂肪率の算出に用いる演算式は入力された性別、年齢により異なるもので、演算制御部10は適した演算式を選択し演算を行う。尚、体脂肪率の測定や演算については特公平5−49050号公報等に記載されているので、ここでは省略する。
【0041】
算出された体脂肪率が表示装置12の下段に表示される(ステップS16)。同時にドットマトリクス表示部には、図23に示すよう横幅の異なるキャラクターが複数個表示される。ここでは4種類のキャラクターが表示され、左から右にかけて、横幅が広いキャラクターとなっている。
【0042】
ここで算出された体脂肪率に基づき4つのレベルに分けられる。レベルは「痩せ気味」、「標準」、「太り気味」、「肥満」の4つであり、いずれのレベルに属するかにより、キャラクターが選択される。ここでは一番右のキャラクターが選択された場合を示している。
【0043】
図24に示すよう選択されたキャラクター以外は消去される。ここでは一番横幅が広いキャラクターが表示されているため、好ましくない状況であることが解るが、更にどのような意味を表しているかを説明するために、判定された結果を文字でも表示する。ここでは「肥満」であったことを示している。
【0044】
ステップS16でキャラクターの表示が表示装置12に行われている間に、演算制御部10は、その他の身体組成に関する演算を行う(ステップS17)。
【0045】
内臓脂肪面積の演算を行う。
内臓脂肪面積(Visceral Fat Area:VFA)は、被験者の身長Ht(cm)、体重Wt(kg)、年齢Ageを用い、次式に基づき算出される。
VFA=A5×Ht/Wt+B1×FM+C1×Age+D1
(ただしA1、B1、C1、D1は定数)
ここでFM(Fat Mass)は脂肪量であり、この値は、ステップS16の体脂肪率を演算した際に算出することが可能である。
【0046】
以上の演算により内臓脂肪面積:VFAは算出され、算出されたVFAによりレベル分けされる。ここではVFA<20cm2をレベル1とし、10cm2多くなる毎にレベルが1上がる。
【0047】
更にレベル数に応じて内臓脂肪が標準か、やや過剰か、過剰かを判断する。レベル1〜9までを標準レベル、レベル10〜14をやや過剰レベル、レベル15以上を過剰レベルとする。
【0048】
次に基礎代謝量の算出を行う。
この演算に関しては、特開2002−112982公報に記載の事項である。基礎代謝量の算出は次式により行う。
BMR=A2×FFM2+B2×FFM+C2×(1/年齢)+D2×体重+E2
ここでBMRは基礎代謝量(kcal/日)、FFMは除脂肪量(kg)、A2,B2,C2,D2,E2は定数
【0049】
算出されたBMRに基づいて、基礎代謝のレベルを判定する。ここでは基礎代謝が高いか、標準範囲であるか、低いかを判定する。
【0050】
更に筋肉に関する演算を行う。
測定された生体電気インピーダンス値と記憶装置12に記憶されている被験者の身体情報から筋肉に関する指標(muscle index:MI)を算出する。
【0051】
ここでは除脂肪量/身長2の値を、筋肉に関する指標として用いる。この値はLMI(Lean Mass Index:除脂肪量/身長2)と同じであるため、体格指数(BMI)から脂肪の指標であるFMI(Fat Mass Index:脂肪量/身長2)を減算する次式により算出する。
MI=BMI−FMI
【0052】
表示装置12においては、体脂肪率の判定の時に選択されたキャラクターが表示されたままであるが、その後、ステップS17で算出された結果に基づき表示を行う。
【0053】
一定時間づつ結果を表示するために時計装置14で時間を計測する。一定時間が経過した場合には(ステップS18)、記憶装置15内の表示カウンタを+1とする(ステップS19)。
【0054】
最初は表示カウンタが0であり(ステップS20)、内臓脂肪に関する結果を表示する。図25に示すよう、ここでは内臓脂肪に関する判定結果はキャラクターの腹部のみが取り出される(輪切りにされる)表示となる。表示されるドットを徐々に移動させることで腹部を上から見た拡大表示で表している。
【0055】
その後、図26〜図29に示すように判定された内臓脂肪レベルの結果を表示する。内臓脂肪のレベルに合わせて腹部の内臓脂肪を示すドットのうち点灯している部分も増えている。この表示は判定されたレベルに関係なく、一度、内臓脂肪を示すドットが全て消灯しているレベル1から内臓脂肪を示すドットが全て点灯するレベル19までのアニメーションが表示された後、レベル19以下だと再度、判定されたレベルまで減少して内臓脂肪を示すドットの消灯と数字の変化は止まる。逆にレベル19を超える場合には、内臓脂肪を示すドットは全点灯のまま増えないが、下部のレベル数のみは上昇し続ける(ステップS21)。図26〜図29においてはレベル16であった場合を示している。更に前述のように、判定された内臓脂肪のレベル数が「標準」か、「やや過剰」か、「過剰」かを、図30に示すよう内臓脂肪のイラストと交互に表示する。
【0056】
一定時間経過後、表示カウンタは1となるが、表示カウンタが1の時(ステップS22)、基礎代謝に関する結果を表示する。
【0057】
基礎代謝が高い体質は体脂肪の燃焼量が高い体質であると言え、ここでは図31に示すようキャラクターと共に炎のマークを多く表示することで、体脂肪が燃焼していることをイメージすることを示す。図31(b)は基礎代謝量が低いこと、図31(c)は基礎代謝量が標準であること、図31(d)は基礎代謝量が高いこと表している。
【0058】
結果の表示は、一度、キャラクターのみ表示されている図31(a)の状態から図31(b)の炎が1つ、図31(c)の炎が2つ、図31(d)の炎が3つへと変わるアニメーションを表示し、その後、判断された基礎代謝量に基づき、図31(b)〜(d)のいずれかが表示される(ステップS23)。
【0059】
更に一定時間経過後、表示カウンタは2となるが、表示カウンタが2の時(ステップS24)、筋肉に関する結果を表示する。
【0060】
筋肉に関する結果は算出されたMI値に基づいて3段階で表示する。図32は筋肉量に基づく表示であるが、キャラクターの上腕の太さを変更することで、筋肉量をイメージするようにする。図32(b)は筋肉が少ないこと、図32(c)は筋肉が普通であること、図32(d)は筋肉が多いことを表している。
【0061】
結果の表示は、一度、図32(a)のキャラクターが表示された後、図32(b)の細い上腕、図32(c)の普通の上腕、図32(d)の太い上腕へと変化するアニメーションを表示し、その後、算出されたMI値に基づき図32(b)〜(d)のいずれかが表示される(ステップS25)。
【0062】
更に一定時間経過後、表示カウンタは3となり、ステップS20、S22、S24の全てでNOと判断され結果表示は終了し、全ての測定・表示は終了し、生体測定装置1の電源はオフする(ステップS26)。
【0063】
以上、本発明の実施例として説明したが、本発明はここに示したものに限らず、測定結果が解り易いものであればよい。表示されるアニメーションとして、例えば基礎代謝の表示であれば図33に示すようランナーの数を表示したり、筋肉量の表示であれば図34に示すようバーベルの数を変化する表示が考えられる。
【0064】
【発明の効果】
本発明の生体測定装置であれば、従来、数値で表示されていたものをそれぞれの身体組成を連想させるアニメーションで表示するため、数値が読めない幼児や言語を理解できない外国人であっても測定結果を大まかには理解することができ、更には測定結果が動画であるため、測定を行うこと自体が楽しくなり、健康管理を継続することができ、有用なものとなる。
【0065】
また、アニメーションによる結果表示に加えて、数値で結果を表示する形態とすれば、具体的な測定結果も解るため、より有用なものとなる。
【0066】
また、算出された体脂肪に基づいて複数の異なる体型のキャラクターの中から、1つを選択してアニメーション表示する形態とすれば、体脂肪の測定結果をイメージし易く、健康管理において便利なものとなる。
【0067】
また、算出された内臓脂肪に基づいてキャラクターの腹部のみを取り出し拡大表示し、その部分を色分けしてアニメーションで表示する形態であれば、内臓脂肪の判定結果をイメージし易く、また被験者の記憶にも残り易いものとなり健康管理において便利なものとなる。
【0068】
また、算出された基礎代謝に基づいて炎の数を変更してアニメーション表示する形態であれば、基礎代謝の判定結果をイメージし易く、また被験者の記憶にも残り易いものとなり健康管理において便利なものとなる。
【0069】
また、算出された筋肉に基づいてキャラクターの上腕の太さを変更するアニメーション表示であれば、筋肉の判定結果をイメージし易く、また被験者の記憶にも残り易いものとなり健康管理において便利なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である生体測定装置の外観斜視図である。
【図2】本発明の実施例である生体測定装置の内部ブロック図である。
【図3】本発明の実施例である生体測定装置の表示部拡大図である。
【図4】本発明の実施例である生体測定装置の設定状態におけるフローチャート。
【図5】本発明の実施例である生体測定装置の測定状態におけるフローチャート。
【図6】本発明の実施例である生体測定装置の個人番号登録時の表示画面。
【図7】本発明の実施例である生体測定装置の個人番号登録時の番号変更した表示画面。
【図8】本発明の実施例である生体測定装置の個人番号登録時の番号確定した表示画面。
【図9】本発明の実施例である生体測定装置の性別設定時の表示画面。
【図10】本発明の実施例である生体測定装置の性別設定時の性別選択した表示画面。
【図11】本発明の実施例である生体測定装置の性別設定時の男性を登録した表示画面。
【図12】本発明の実施例である生体測定装置の性別設定時の女性を登録した表示画面。
【図13】本発明の実施例である生体測定装置の年齢設定時の表示画面。
【図14】本発明の実施例である生体測定装置の身長設定時の表示画面。
【図15】本発明の実施例である生体測定装置の目標体重設定時の表示画面。
【図16】本発明の実施例である生体測定装置の設定が完了した表示画面。
【図17】本発明の実施例である生体測定装置の登録内容を示す表示画面。
【図18】本発明の実施例である生体測定装置の測定状態を示す表示画面。
【図19】本発明の実施例である生体測定装置の被験者が装置に載ったことを検出した表示画面。
【図20】本発明の実施例である生体測定装置の体重の測定が完了した表示画面。
【図21】本発明の実施例である生体測定装置の目標体重との差を示す表示画面。
【図22】本発明の実施例である生体測定装置の生体電気インピーダンス測定状態を示す表示画面。
【図23】本発明の実施例である生体測定装置の体脂肪率を示す表示画面。
【図24】本発明の実施例である生体測定装置の体脂肪率による判定を示す表示画面。
【図25】本発明の実施例である生体測定装置の内臓脂肪表示への移行状態を示す表示画面。
【図26】本発明の実施例である生体測定装置の内臓脂肪のレベルに応じた表示画面。
【図27】本発明の実施例である生体測定装置の内臓脂肪のレベルに応じた表示画面。
【図28】本発明の実施例である生体測定装置の内臓脂肪のレベルに応じた表示画面。
【図29】本発明の実施例である生体測定装置の内臓脂肪のレベルに応じた表示画面。
【図30】本発明の実施例である生体測定装置の内臓脂肪のレベル結果を示す表示画面。
【図31】本発明の実施例である生体測定装置の基礎代謝のレベルに応じた表示画面。
【図32】本発明の実施例である生体測定装置の筋肉のレベルに応じた表示画面。
【図33】本発明の実施例である生体測定装置の基礎代謝のレベルに応じた別表示画面。
【図34】本発明の実施例である生体測定装置の筋肉のレベルに応じた別表示画面。
【符号の説明】
1 生体測定装置
2A、2B 電流供給電極
3A、3B 電圧測定電極
4 高周波定電流回路
5 電圧測定回路
6 重量測定回路
10 演算制御部
11 入力装置
12 表示装置
13 個人スイッチ
14 時計装置
15 記憶装置
Claims (6)
- 被験者の身体情報を入力する入力手段と、
被験者の物理的特性を測定する測定手段と、
入力された身体情報と測定された物理的特性値から被験者の身体組成に関する指標を算出する演算手段と、
算出された身体組成に関する指標を表すアニメーションを用いて表示する表示手段を備え、算出された結果に基づいて異なるアニメーション表示を行うことを特徴とする生体測定装置。 - 前記表示手段は、更に前記身体組成に関する指標を数値でも表示することを特徴とする請求項1に記載の生体測定装置。
- 前記身体組成に関する指標は体脂肪に関するものであり、
前記表示手段は横幅の異なる複数のキャラクターを同時に表示し、その中から、算出された体脂肪に基づき適当なキャラクターを選択することで体脂肪に関する結果を表示することを特徴とする請求項1または2に記載の生体測定装置。 - 前記身体組成に関する指標は内臓脂肪に関するものであり、
前記表示手段はキャラクターの腹部のみを抽出して拡大表示し、その抽出した部分を算出された内臓に基づき色分けすることで内臓脂肪に関する結果を表示することを特徴とする請求項1または2に記載の生体測定装置。 - 前記身体組成に関する指標は基礎代謝に関するものであり、
前記表示手段は算出された基礎代謝に基づき炎の数を変更することで基礎代謝に関する結果を表示することを特徴とする請求項1または2に記載の生体測定装置。 - 前記身体組成に関する指標は筋肉に関するものであり、
前記表示手段は算出された筋肉に基づきキャラクターの上腕の太さを変更することで筋肉に関する結果を表示することを特徴とする請求項1または2に記載の生体測定装置。
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