JP2006223560A - 体組成計 - Google Patents
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Abstract
【課題】 細胞外液の移動の影響を考慮した有用性の高い体組成計を提供すること。
【解決手段】 被験者の身体の複数の所定の部位に対応付けて接触させるための複数の電極11〜18と、複数の電極11〜18を用いて、被験者の部位別インピーダンスを計測するためのインピーダンス計測部101と、インピーダンス計測部101によるインピーダンスの計測時刻を計るための計時部34と、計時部34により計時された計測時刻と、時刻とインピーダンス補正量とが対応付けられた補正関数とを用いて、インピーダンス計測部101により計測された部位別インピーダンスを、体組成演算のために補正するインピーダンス補正部102と、インピーダンス補正部102による補正後の部位別インピーダンスと、被験者の身体特定情報とに基づいて、部位別の体組成を計算するための体組成計算部103とを備える。
【選択図】 図3
【解決手段】 被験者の身体の複数の所定の部位に対応付けて接触させるための複数の電極11〜18と、複数の電極11〜18を用いて、被験者の部位別インピーダンスを計測するためのインピーダンス計測部101と、インピーダンス計測部101によるインピーダンスの計測時刻を計るための計時部34と、計時部34により計時された計測時刻と、時刻とインピーダンス補正量とが対応付けられた補正関数とを用いて、インピーダンス計測部101により計測された部位別インピーダンスを、体組成演算のために補正するインピーダンス補正部102と、インピーダンス補正部102による補正後の部位別インピーダンスと、被験者の身体特定情報とに基づいて、部位別の体組成を計算するための体組成計算部103とを備える。
【選択図】 図3
Description
本発明は、生体のインピーダンスを計測するインピーダンス計測装置に関し、特に、インピーダンスを計測することにより被験者の体組成を測定することのできる体組成計に関する。
従来より、インピーダンスを計測することにより被験者の体組成を測定する体組成計は、被験者の健康管理に用いられている。しかしながら、インピーダンスは、1日の中でも、さまざまな生理的要因や環境要因により変化するため、測定時の状況によって体組成も変化してしまうという問題がある。したがって、このようなインピーダンスの日内変動を補正するための提案がなされている。
たとえば特許文献1には、生理的要因のうち末梢血管の拡張収縮によるによるインピーダンスの日内変動を補正する技術が開示されている。末梢血管の拡張収縮は、体温のサーカディアンリズム等の変化、外気温、自律神経系(交感神経系と副交感神経系の活性化バランス)の影響や疲労による血行不良に基づいて生じるものである。したがって、特許文献1では、末梢血管の拡張収縮が生じるイベント(たとえば入浴等)の前後のインピーダンス値、あるいは、末梢血管の拡張時および収縮時のインピーダンス値を用いて、計測したインピーダンス値を補正する。
特開2000−23935号公報
特許文献1の技術を用いると、上述のような末梢血管の拡張収縮によるインピーダンスの日内変動を補正することができる。しかしながら、インピーダンスの日内変動の要因として、特にリンパ液等の細胞外液の移動による影響も大きく、特許文献1ではこのような細胞外液の移動による日内変動の影響が考慮されていない。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、細胞外液の移動の影響を考慮した有用性の高い体組成計を提供することである。
この発明のある局面に従う体組成計は、被験者の身体の複数の所定の部位に対応付けて接触させるための複数の電極と、複数の電極を用いて、被験者の部位別インピーダンスを計測するための第1の計測手段と、第1の計測手段によるインピーダンスの計測時刻を計るための計時手段と、計時手段により計時された計測時刻と、時刻とインピーダンス補正量とが対応付けられた補正関数とを用いて、第1の計測手段により計測された部位別インピーダンスを、体組成演算のために補正する補正手段と、補正手段による補正後の部位別インピーダンスと、被験者の身体特定情報とに基づいて、部位別の体組成を計算するための第1の計算手段とを備える。
好ましくは、補正関数の候補となる複数の関数を予め記憶するための記憶手段と、被験者の身体特定情報より得られる体格情報に基づいて、記憶手段に記憶された複数の関数から補正関数を選択するための選択手段とをさらに備える。
好ましくは、補正関数の候補となる複数の関数を予め記憶するための記憶手段と、複数の電極を用いて、被験者の全身インピーダンスを計測するための第2の計測手段と、第2の計測手段により計測された全身インピーダンスと、被験者の身体特定情報とに基づいて、全身の体組成を計算するための第2の計算手段と、被験者の身体特定情報より得られる体格指数に基づいて、記憶手段に記憶された複数の関数のうち、第2の計算手段により計算された全身の体組成に対応付けられた補正関数を選択するための選択手段とをさらに備える。
好ましくは、補正関数は、計測時刻と基準時刻との差により定められる。
好ましくは、被験者に基準時刻を設定させるための設定手段をさらに備える。
好ましくは、第1の計測手段により計測された部位別インピーダンスを計測時刻とともに複数記憶するための記憶手段と、記憶手段に記憶された複数の部位別インピーダンスと計測時刻とに基づいて、被験者の補正関数を作成するための作成手段とをさらに備える。
好ましくは、第1の計測手段により計測された部位別インピーダンスを計測時刻とともに複数記憶するための記憶手段と、記憶手段に記憶された複数の部位別インピーダンスと計測時刻とに基づいて、被験者の補正関数を修正するための修正手段とをさらに備える。
好ましくは、第1の計算手段により計算された部位別の体組成を、部位ごとに表示するための信号を生成する第1の生成手段と、第1の生成手段からの出力に基づいて、対応する表示を行なうための表示手段とをさらに備える。
好ましくは、複数の電極を用いて、被験者の全身インピーダンスを計測するための第2の計測手段と、第2の計測手段により計測された全身インピーダンスと、被験者の身体特定情報とに基づいて、全身の体組成を計算するための第2の計算手段と、第2の計算手段により計算された全身の体組成を表示するための信号を生成する第2の生成手段とをさらに備え、表示手段は、第2の生成手段からの出力に基づいて、対応する表示を行なう。
好ましくは、身体特定情報に含まれる体重を計測するための体重計測手段をさらに備える。
本発明によると、細胞外液の移動の影響による部位別インピーダンスの日内変動を補正することができる。また、補正後の部位別インピーダンスを用いて部位別の体組成を計算するため、インピーダンスの日内変動を考慮した精度の高い体組成を測定することが可能となる。
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
[実施の形態1]
<本発明の実施の形態1における体組成計の外観および構成>
図1は、本発明の実施の形態1における体組成計100の外観斜視図である。
<本発明の実施の形態1における体組成計の外観および構成>
図1は、本発明の実施の形態1における体組成計100の外観斜視図である。
図1を参照して、体組成計100は、第1の筐体1および第2の筐体2により構成される。第1の筐体1および第2の筐体2は、ケーブル3により接続される。体組成計100には、被験者の身体の複数の所定の部位に対応付けて接触させるための複数の電極11〜18が設けられる。
第1の筐体1には、被験者の左足を載置するための載置部1.1と、被験者の右足を載置するための載置部1.2と、第2の筐体2とケーブル3とを収納するための収納部4とが設けられる。なお、第1の筐体1の内部には、被験者の体重を計測するための体重計測部32(図3参照)、たとえば体重センサが設けられているものとする。
載置部1.1および1.2には、それぞれ被験者の足裏に接触させるための電極が2つずつ備えられる。左足用の載置部1.1には、左足の指側に電流印加用の電極17が設けられ、左足の踵側に電圧測定用の電極13が設けられる。また同様に、右足用の載置部1.2には、右足の指側に電流印加用の電極18が設けられ、左足の踵側に電圧測定用の電極14が設けられる。
また、載置部1.1および1.2は、被験者が両足を載置すると上記電極13,14,17,18と接触するように、ほぼ足の外形をなすように形成されている。これにより、両足裏が左右方向に載置部1.1および1.2からずれたとしても、電流印加用の電極17,18および電圧測定用の電極13,14からはずれにくいので、接触部位および接触面積の変動による誤差の発生を防止することができる。また、大腿部における接触状態の変動による影響も防止することができる。したがって、信頼性の高い測定が可能となる。
第2の筐体2は、本体部2.1と、被験者が左手で握るための左手用のグリップ部2.2と、被験者が右手で握るための右手用のグリップ部2.3とにより構成される。
本体部2.1の前面には、測定結果や各種情報を表示するための表示部20、および、被験者により操作されて、被験者からの指示や各種情報の入力を受付けるための操作部30が設けられる。なお、第2の筐体2の本体部2.1に設けられた表示部20および操作部30については、後に、図4を用いて詳細に説明する。
なお、本実施の形態においては、操作部30に含まれる電源スイッチ301は、たとえば第1の筐体1の前面中央に設けられる。
第2の筐体2のグリップ部2.2および2.3には、それぞれ被験者の手の内側に接触させるための電極が2つずつ設けられる。左手用のグリップ部2.2には、左手の親指側に電流印加用の電極15が設けられ、左手の小指側に電圧測定用の電極11が設けられる。同様に、右手用のグリップ部2.3には、右手の親指側に電流印加用の電極16が設けられ、右手の小指側に電圧測定用の電極12が設けられる。
このように、本発明の実施の形態1における体組成計100は、左手、右手、左足、右足の4つの部位にそれぞれ電流印加用および電圧測定用の電極を接触させる構成とされる。なお、このような構成に限られず、たとえば、さらに他の部位用の電流印加用および電圧測定用の電極を備えることとしてもよい。
図2は、被験者が本発明の実施の形態1における体組成計100を用いて、体組成を測定する際の測定姿勢を示す図である。
図2を参照して、被験者200は、直立した姿勢で、左足203および右足204をそれぞれ第1の筐体1の載置部1.1および1.2に配置する。また、左手201で第2の筐体のグリップ部2.2を握り、右手202でグリップ部2.3を握る。この際、両腕205および206の肘を伸ばし、第2の筐体2が身体前方に対向するようにほぼ肩の高さに保持し、腕205,206と胴207とが略直角をなすようにする。
図3は、本発明の実施の形態1における体組成計100のブロック図である。図3を参照して、体組成計100は、上記した複数の電極11〜18、表示部20、操作部30、および体重計測部32に加え、体組成計100全体の制御や各種演算等の処理を行なうためのマイコン(マイクロコンピュータの略)10と、所定周波数の高周波定電流を発生する高周波定電流発生回路41と、電流印加用の電極15〜18を切り替えるための電流印加用電極切替回路42と、電圧測定用の電極11〜14を切り替えるための電圧測定用電極切替回路43と、電圧測定用電極切替回路43より得られる電圧情報および体重計測部32より得られる体重情報のいずれか一方に入力を切り替えるため入力切替回路44と、入力切替回路44より得られる電圧情報および体重情報をアナログ信号からデジタル信号に変換するためのA(analog)/D(digital)変換回路45と、操作部30に含まれる電源スイッチ301が操作されることによりマイコン10に電力を供給するための電源部31と、測定結果などの情報を記憶するための外部メモリ33と、日付および時刻を計測するための計時部34とを備える。また、マイコン10には、各種制御プログラムなどを記憶するための内部メモリ133が含まれる。
なお、本実施の形態において、外部メモリ33は、たとえば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)を含んでおり、後に詳述する被験者の身体特定情報や、体組成などの測定結果は、このEEPROMに格納される。
ここで、「身体特定情報」とは、本発明の実施の形態において、被験者の体組成を計算する際に必要となる被験者の身体情報であって、少なくとも身長および体重の情報であり、より好ましくは、身長および体重に加え、年齢および性別などを含む情報である。ここでの説明においては、身体特定情報として、身長,体重,年齢および性別の4つの身体情報をいうものとする。
体組成計100では、身体特定情報のうちの体重については、体重計測部32において測定することができる。したがって、体組成測定の際、本実施の形態では、被験者により予め他の3つの身体情報(身長,年齢,性別)が操作部30を用いて入力される。
なお、体組成計100に、体重計測部32を設けない構成であってもよく、この場合、予め、上記4つの身体情報(身長,体重,年齢,性別)が操作部30により入力されるものとする。
マイコン10は、インピーダンス計測部101と、インピーダンス補正部102と、体組成計算部103とを含み、内部メモリ133に格納されたプログラムに従い、インピーダンスの計測、インピーダンスの補正、および体組成の計算を行なう。また、A/D変換回路45を介して取得される体重計測部32、たとえば体重センサからの信号に基づいて、公知の手法により体重を測定する。また、後述する体組成計算部103での測定結果などを、表示部20に表示するための信号を生成する。また、外部メモリ33への書き込みおよび読み出しを行なう。
インピーダンス計測部101は、全身および部位別のインピーダンスを計測する。なお、「部位別のインピーダンス」とは、全身を複数の身体部位に分けた場合の所定の身体部位ごとのインピーダンスを表わし、少なくとも1つの身体部位のインピーダンスを表わすものとする。本実施の形態においては、部位別のインピーダンスとして、腕部、脚部、体幹部の3つの身体部位のインピーダンスを計測する。ここで、「腕部」とは、たとえば両腕の手首から肩口までを表わす身体部位であり、「脚部」とは、たとえば両脚の足首から脚の付け根までを表わす身体部位であり、「体幹部」とは、胴体を表わす身体部位であるものとする。
インピーダンス計測部101は、電流印加用電極切替回路42および電圧測定用電極切替回路43を制御し、電流印加用の電極および電圧測定用の電極を順次切り替えて、全身および部位別のインピーダンスを計測する。より具体的には、高周波定電流発生回路41より流した電流値と、A/D変換回路45を介して取得される2極間の電位差とに基づいて、各インピーダンスを計測する。
なお、以下、全身のインピーダンスを「Zw」、腕部のインピーダンスを「Zh」、脚部のインピーダンスを「Zf」、体幹部のインピーダンスを「Zt」として説明する。
本実施の形態において、インピーダンス計測部101は、腕部のインピーダンスZhを計測するために、まず、左腕のインピーダンス(「Zlh」)と右腕のインピーダンス(「Zrh」)とを計測する。そして、たとえば、左腕のインピーダンスZlhと右腕のインピーダンスZrhとを足すことにより、腕部のインピーダンスZhを求める。
また、脚部のインピーダンスZfを計測するために、まず、左脚のインピーダンス(「Zlf」)と右脚のインピーダンス(「Zrh」)とを計測する。そして、たとえば、左脚のインピーダンスZlfと右脚のインピーダンスZrfとを足すことにより、脚部のインピーダンスZfを求める。
なお、具体的なインピーダンスの計測方法については、後述する。
インピーダンス補正部102は、インピーダンス計測部101で計測した部位別のインピーダンスを補正する。この、インピーダンスの補正については後に詳述する。
体組成計算部103は、インピーダンス計測部101およびインピーダンス補正部102からのインピーダンスの情報に基づいて、被験者の全身および部位別の体組成を計算する。体組成計算部103は、部位別の体組成として、少なくとも1つの身体部位の体組成を計算し、本実施の形態では、腕部・脚部・体幹部の3つの身体部位の体組成を計算する。なお、たとえば、左腕、右腕、左脚、右脚、体幹部の5つの身体部位の体組成を計算するものであってもよいし、他の身体部位の体組成を計算するものであってもよい。
なお、以下、体組成測定の対象とされる、全身および身体部位を、総称して「被測定部位」というものとする。
本実施の形態において、「全身の体組成」とは、少なくとも全身の体脂肪率であり、より好ましくは、全身の体脂肪率に加え、全身の筋肉率、除脂肪量、筋肉量、内臓脂肪レベル、基礎代謝、および、計算した基礎代謝が何歳に相当するかを表わす指標(以下「年齢指標」という)などを含む生体情報である。
また、「部位別の体組成」とは、少なくとも身体部位ごとの体脂肪率であり、より好ましくは、身体部位ごとの体脂肪率に加え、身体部位ごとの筋肉率や除脂肪量、筋肉量を含む生体情報である。
次に、本発明の実施の形態における体組成計100の表示部20および操作部30の具体例を図4に示す。図4は、第2の筐体2の正面図である。
図4を参照して、第2の筐体2の本体部2.1の表示部20は、第1の表示領域20.1と第2の表示領域20.2とを含む。第1の表示領域20.1および第2の表示領域20.2は、たとえば液晶等により構成される。
第1の表示領域20.1には、被験者の身体特定情報や測定結果などを示す数値や文字、図形等が表示される。また、第2の表示領域20.2には、たとえば、身体を複数の身体部位に分けた図形(以下「人体図」という)が表示される。そして、第1の表示領域20.1に測定結果が表示される場合には、人体図のうち、表示中の被測定部位の部分が点灯表示される。これにより、第1の表示領域20.1に表示されている被測定部位の情報を被験者に知らせることができる。
なお、表示部20はこのような構成に限られず、表示中の被測定部位の情報が被験者に知らせることができるものであればよい。
操作部30は、複数の操作スイッチを含む。たとえば、全身の体組成などの測定結果を表示するための全身スイッチ302と、体幹部の体組成などの測定結果を表示するための体幹スイッチ303と、脚部の体組成などの測定結果を表示するための脚スイッチ304と、腕部の体組成などの測定結果を表示するための腕スイッチ305と、各種設定や表示切替を行なうための設定/表示切替スイッチ306と、外部メモリ33に記憶された測定結果を表示するためのメモリスイッチ307と、部位情報の設定の際などに数値の増減を行なうための上下スイッチ308と、被験者の情報を特定するための個人番号スイッチ309とを含む。なお、全身スイッチ302、体幹スイッチ303、脚スイッチ304、腕スイッチ305を総称して「部位別スイッチ」と称する。
個人番号スイッチ309は、少なくとも1つ設けられる。図4においては、2つ設けられ、この個人番号スイッチ309で指定される番号(1,2)ごとに、被験者の身体特定情報および測定結果などが外部メモリ33に記憶される。
なお、操作部30にたとえばゲストスイッチ310を設けて、測定の度に被験者の身体特定情報を入力し、体組成の測定を行なうこととしてもよい。
また、操作部30は、上記のような操作スイッチにより構成されているものでなくてもよい。たとえば、タッチパネルなどにより各種情報や指示の入力がされるものであってもよい。
<体組成の計算例>
次に、上記体組成計算部103において計算される全身および部位別の体組成のうち、除脂肪量および体脂肪率の計算方法について説明する。
次に、上記体組成計算部103において計算される全身および部位別の体組成のうち、除脂肪量および体脂肪率の計算方法について説明する。
(除脂肪量の計算)
はじめに、除脂肪量の計算式は、除脂肪量をFFM、インピーダンスをZ、身長をH、体重をW、年齢をAgとすると、次式(1)で表わされる。
はじめに、除脂肪量の計算式は、除脂肪量をFFM、インピーダンスをZ、身長をH、体重をW、年齢をAgとすると、次式(1)で表わされる。
FFM=a・H2/Z+b・W+c・Ag+d …(1)
上記式(1)において、a〜dはそれぞれ所定の定数であり、性別や被測定部位ごとに異なるものとする。したがって、除脂肪量(FFM)を算出する場合、式(1)のインピーダンス「Z」の値は、被測定部位が全身であれば「Zw」、被測定部位が体幹部であれば「Zt」の値となる。
上記式(1)において、a〜dはそれぞれ所定の定数であり、性別や被測定部位ごとに異なるものとする。したがって、除脂肪量(FFM)を算出する場合、式(1)のインピーダンス「Z」の値は、被測定部位が全身であれば「Zw」、被測定部位が体幹部であれば「Zt」の値となる。
このような、性別や被測定部位ごとの除脂肪量の計算式に用いる所定の定数a〜dは、予め外部メモリ33に記憶される。なお、除脂肪量(FFM)の算出式は、式(3)のような1次関数に限られず、2次関数などであってもよい。
(体脂肪率の計算)
全身の体脂肪率の計算式は次式(2)で表わされる。
全身の体脂肪率の計算式は次式(2)で表わされる。
体脂肪率(%)={体脂肪量(kg)÷体重(kg)}×100 …(2)
上記体脂肪量の計算式は次式(3)で表わされる。
上記体脂肪量の計算式は次式(3)で表わされる。
体脂肪量(kg)=体重(kg)−除脂肪量(kg) …(3)
このように、全身の体脂肪率は、上記(1)式で計算された全身の除脂肪量(FFM)に基づいて計算される。
このように、全身の体脂肪率は、上記(1)式で計算された全身の除脂肪量(FFM)に基づいて計算される。
また、部位別の体脂肪率は、計測された部位別のインピーダンスと身体特定情報との情報から、予めDEXA(Dual energy X-ray absorptiometry)などで測定されたリファレンスとの相関に基づき計算される。
以上より、被測定部位ごと、すなわち、全身および部位別の除脂肪量および体脂肪率は、インピーダンス計測部101において計測される全身および部位別のインピーダンスに基づいて計算される。
なお、体組成のうち除脂肪量および体脂肪率以外の生体情報については、たとえば公知の手法などを用いて計算することができる。
<インピーダンスの計測>
図5は、各身体部位のインピーダンス成分を示す模式図である。また、図6は、全身のインピーダンス成分を示す模式図である。図5および図6は、被験者の身体の各身体部位および全身を抵抗とコンデンサとからなる等価回路で近似して示したものである。
図5は、各身体部位のインピーダンス成分を示す模式図である。また、図6は、全身のインピーダンス成分を示す模式図である。図5および図6は、被験者の身体の各身体部位および全身を抵抗とコンデンサとからなる等価回路で近似して示したものである。
ここで、各インピーダンスの成分は、細胞内液Ri,細胞外液Ro,細胞膜Ciにより表わされる。このとき、各インピーダンスは、細胞膜Ciによる容量および細胞内液Riによる抵抗と、細胞外液Roによる抵抗とが並列に接続された等価回路で表わされる。
具体的には、図5を参照して、左腕のインピーダンスZlhは、細胞膜Ci_lhによる容量および細胞内液Ri_lhによる抵抗と、細胞外液Ro_lhによる抵抗との等価回路で表わされる。右腕のインピーダンスZrhは、細胞膜Ci_rhによる容量および細胞内液Ri_rhによる抵抗と、細胞外液Ro_rhによる抵抗との等価回路で表わされる。体幹のインピーダンスZtは、細胞膜Ci_tによる容量および細胞内液Ri_tによる抵抗と、細胞外液Ro_tによる抵抗との等価回路で表わされる。また、左脚のインピーダンスZlhは、細胞膜Ci_lfによる容量および細胞内液Ri_lfによる抵抗と、細胞外液Ro_lfによる抵抗との等価回路で表わされる。右脚のインピーダンスZrfは、細胞膜Ci_rfによる容量および細胞内液Ri_rfによる抵抗と、細胞外液Ro_rfによる抵抗との等価回路で表わされる。
また、図6を参照して、全身のインピーダンスZwは、細胞外液Ro_wと、細胞膜Ci_wおよび細胞内液Ri_wとの等価回路で表わされる。
本実施の形態において、インピーダンス計測部101は、電極11〜18を切り替えることにより各インピーダンス(Zlh,Zrh,Zt,Zlf,Zrh,Zw)を計測する。
たとえば左腕のインピーダンスZlhは、図7に示すように、左手・左足間に交流電流を流し、両手間の電位差を測ることにより計測される。具体的には、インピーダンス計測部101は、電流印加用の電極15,17間に高周波(交流)電流を流し、電圧測定用の電極11,12間の電位差を測定することによって、左腕のインピーダンスZlhを算出する。
また、全身のインピーダンスZwを計測するためには、図8に示すように、両手・両足間に交流電流を流し、両手・両足間の電位差を測ることにより計測される。具体的には、インピーダンス計測部101は、両手の電流印加用の電極15,16間および、両足の電流印加用の電極17,18間をそれぞれ接続し、また、両手の電圧測定用の電極11,12間および、両足の電圧測定用の電極13,14間をそれぞれ接続して、電流印加用の電極15〜18に高周波(交流)電流を1方向に流し、電圧測定用の電極11〜14を用いて電位差を測ることによって、全身のインピーダンスZwが計測される。
このように全身および部位別のインピーダンスを計測することにより、上記(1)〜(3)式に基づいて全身および部位別の体脂肪率を計算する。
<インピーダンスの日内変動>
しかし、上記インピーダンス成分のうち、特にリンパ液等の細胞外液Ro(以下「体水分」という)は、一般的に、1日の中で朝から夕方にかけて下半身に移動する。このような、体水分の移動の影響によるインピーダンスの日内変動について、図9を用いて説明する。
しかし、上記インピーダンス成分のうち、特にリンパ液等の細胞外液Ro(以下「体水分」という)は、一般的に、1日の中で朝から夕方にかけて下半身に移動する。このような、体水分の移動の影響によるインピーダンスの日内変動について、図9を用いて説明する。
図9は、インピーダンスの日内変動の一例を示す図である。図9において、横軸を時間、縦軸をインピーダンス値(Ω)とする。なお、図9では、朝8時に起床し、24時に就寝した場合の一例を示すものとする。
図9に示すように、全身インピーダンスZwは、体水分の移動の影響による日内変動は受けず一定(たとえば300Ω)である。これは、図8に示したように、全身を各部に分けず1つの抵抗とみなして全身インピーダンスZwを求めるため、体水分の分布が変化しても全体のインピーダンスは変動しないことによる。
一方、腕部(上肢)のインピーダンスZhは、8時から24時までの間、時間が経つにつれて次第に高くなる。図9において、8時では350Ωが計測され、24時では370Ωが計測されている。これは、時間が経つにつれて体水分が減り、抵抗が大きくなるためである。
また、逆に、脚部(下肢)のインピーダンスZfは、8時から24時までの間、時間が経つにつれて次第に低くなる。図9において、8時では330Ωが計測され、24時では310Ωが計測されている。これは、時間が経つにつれて体水分が増え、抵抗が小さくなるためである。
このように全身のインピーダンスZwは、サウナで多量の汗を流すなどの特別なイベントがない限り、体水分の移動による影響による日内変動は起こらないといえる。しかし、図9に示されるように、部位別のインピーダンスは、体水分の移動による影響を受け、日内変動が起こる。
このため、部位別の体組成も、1日の中でも測定する時間によって変動してしまうことになる。たとえば腕部(上肢)や脚部(下肢)の体脂肪率では、測定時刻によって1〜2%程度変動してしまう。そうすると、適切な部位別の体組成を被験者に提示することができない。
そこで、本発明の実施の形態における体組成計100は、部位別の体組成演算のために、部位別のインピーダンスを測定時刻によって補正する。以下、部位別インピーダンスの補正について説明する。
なお、「測定時刻」とは、インピーダンスを計測する際の時刻(時間)を表わすものとする。
<部位別インピーダンスの補正>
インピーダンス補正部102は、測定時刻と、時刻とインピーダンス補正量とが対応付けられた補正関数とを用いて、インピーダンス計測部101で計測した部位別のインピーダンスを補正する。実施の形態1において、このように、時刻とインピーダンス補正量とが対応付けられた補正関数を「g1(t)」と表わす。
インピーダンス補正部102は、測定時刻と、時刻とインピーダンス補正量とが対応付けられた補正関数とを用いて、インピーダンス計測部101で計測した部位別のインピーダンスを補正する。実施の形態1において、このように、時刻とインピーダンス補正量とが対応付けられた補正関数を「g1(t)」と表わす。
なお、インピーダンス計測部101で計測した部位別のインピーダンス全てを補正するものでなくてもよく、少なくとも1つの身体部位のインピーダンスを補正できるものであればよい。
以下の説明において、部位別のインピーダンス、すなわち、腕部のインピーダンスZh,脚部のインピーダンスZf,体幹部のインピーダンスZtを総称して、「インピーダンスZz」というものとする。
計測した部位別インピーダンスを「Zz」、補正後の部位別インピーダンス「Zz’」は、次式(4)のように表わされる。
Zz’=Zz+g1(t) …(4)
ここで、補正関数g1(t)について説明する。
ここで、補正関数g1(t)について説明する。
補正関数g1(t)は、たとえば、次式のように表わされる。なお、実施の形態1において、「t」は測定時刻を表わし、a1,b1は、所定の定数である。
g1(t)=a1・t+b1 …(5)
なお、補正関数g1(t)は、このような1次関数に限られない。
なお、補正関数g1(t)は、このような1次関数に限られない。
本実施の形態においては、図3に示した外部メモリ33に、予め、複数の補正関数の候補、すなわち、上記a1,b1に該当する複数の定数が記憶されている。複数の定数はそれぞれ、予め、体格情報に関連付けられて記憶されているものとする。
「体格情報」とは、少なくとも被験者の身体特定情報より得られる情報である。また、身体特定情報より得られる情報と、体組成計100により計測された全身インピーダンスもしくは計算された全身の体組成との対応関係の基づく情報であってもよい。
具体的には、被験者の身体特定情報より得られる情報として、身長,体重,年齢,性別など身体特定情報そのものであってもよいし、身長と体重とにより計算される体格指数(BMI)であってもよい。なお、体格指数(BMI)は、(体重)/(身長)2で表わされる。
また、体組成計100により計測された全身インピーダンスもしくは計算された全身の体組成との対応関係の基づく情報として、たとえば、体格指数と全身の体脂肪率との対応関係に基づく情報であってもよい。
本実施の形態では、以下、体格情報として、体格指数(BMI)を用いて説明する。
被験者がはじめて体組成計100を用いて体組成を計測する場合、外部メモリ33に記憶された複数の定数のうち、被験者の体格指数に対応付けて記憶された定数が選択される。そして、選択された定数(a1,b1)は、たとえば外部メモリ33の所定の領域に記憶される。このようにして、補正関数g1(t)が選択されることになる。
なお、体格情報として、上記のような、体格指数と全身の体脂肪率との対応関係に基づく情報が採用される場合は、複数の関数が、予め、体格指数および全身の体脂肪率とに対応付けられた対応テーブルの形式で記憶されていてもよい。この場合、被験者が、はじめて体組成計100を用いて体組成を測定すると、たとえば次のような処理が行なわれる。
インピーダンス計測部101により、全身および部位別のインピーダンスが計測されると、まず、体組成計算部103が全身インピーダンスZwより全身の体脂肪率を計算する。インピーダンス補正部102は、体組成計算部103で計算された全身の体脂肪率と、身体特定情報より得られる体格指数とに基づき、対応付けられて記憶された補正関数を選択する。
なお、本実施の形態においては、インピーダンス計測部101において計測された全ての部位別インピーダンスを補正するものでなくてもよく、少なくとも1つの身体部位のインピーダンスを補正するものであればよい。
<本発明の実施の形態1における体組成計の動作>
図10および図11は、本発明の実施の形態1における体組成計100の測定処理の流れを示すフローチャートである。なお、この処理が開示される時点で、予め外部メモリ33には、被験者の個人番号に対応付けて、被験者の身体特定情報が記憶されているものとして説明する。
図10および図11は、本発明の実施の形態1における体組成計100の測定処理の流れを示すフローチャートである。なお、この処理が開示される時点で、予め外部メモリ33には、被験者の個人番号に対応付けて、被験者の身体特定情報が記憶されているものとして説明する。
図10を参照して、初めに、電源スイッチ301が操作されると電源部31によりマイコン10に電力が供給される(ステップS10)。続いて、マイコン10は、体重計測部32における体重計を初期化する(ステップS12)。
そして、マイコン10は、体重計測部32からのセンサ信号の出力が安定したか否かを判断する(ステップS14)。センサ信号の出力が安定していないと判断すると(ステップS14においてNO)、ステップS12に処理を戻す。一方、センサ信号の出力が安定したと判断した場合(ステップS14においてYES)、マイコン10は、体重測定の準備が完了したことを検知する(ステップS16)。
続いて、マイコン10は、個人番号の選択があったか否かを判断する(ステップS18)。個人番号の選択がなかったと判断した場合(ステップS18においてNO)、体重のみの測定モードであると判断する(ステップS20)。
続いて、マイコン10は、所定時間内に体重値が安定したか否かを判断する(ステップS22)。所定時間内に体重値が安定しなければ(ステップS22においてNO)、エラーであると判定する(ステップS24)。このとき、エラーである旨の表示を表示部20の第1の表示領域20.1に表示させてもよい。なお、後のステップにおいても、エラーと判定されると、同様の表示をさせてもよい。
ステップS24の処理が終了すると、体組成計100の電源を切ってこの測定処理を終了する(ステップS68)。
ステップS22において所定時間内に体重値が安定したと判断した場合(ステップS22においてYES)、体重値を確定する(ステップS26)。そして、マイコン10は、表示部20にステップS26において確定した体重値を表示する(ステップS28)。ステップS28の処理が終了すると、体組成計100の電源を切ってこの測定処理を終了する(ステップS68)。
一方、ステップS18において、個人番号が選択されたと判断した場合(ステップS18においてYES)、続いて、メモリスイッチ307が押されたか否かを判断する(ステップS30)。メモリスイッチ307が押されたと判断した場合(ステップS30においてYES)、外部メモリ33に記憶された過去の測定結果を示すメモリ値を表示する(ステップS32)。なお、初めて体組成を測定する場合など過去のメモリ値が外部メモリ33に記憶されていない場合には、たとえば、エラー表示を行なって、ステップS34の処理へ進むこととしてもよい。
ステップS32の処理が終了すると、体組成計100の電源を切ってこの測定処理を終了する(ステップS68)。
一方、ステップS30においてメモリスイッチ307が押されなかったと判断した場合(ステップS30においてNO)、マイコン10は、体重および体組成測定モードであると判断する(ステップS34)。そして、マイコン10は、所定時間内に体重値が安定したか否かを判断する(ステップS36)。所定時間内に体重値が安定しなかった場合(ステップS36においてNO)、マイコン10はエラーであると判定する(ステップS38)。そして、ステップS38の処理が終了すると、体組成計100の電源を切ってこの測定処理を終了する(ステップS68)。
ステップS36において所定時間内に体重値が安定したと判断した場合(ステップS36においてYES)、マイコン10は体重値を確定する(ステップS40)。確定した体重値は、たとえば外部メモリ33の所定の領域に一時的に記憶される。
ステップS40の処理が終了すると、マイコン10は、入力切替回路44に制御信号を送信し、入力を電圧測定用電極11〜14からの電圧情報に切り替えて、図11に示すステップS42に処理を進める。
図11を参照して、ステップS42において、マイコン10のインピーダンス計測部101は、所定時間内にインピーダンス値が所定範囲内であるか否かを判断する(ステップS42)。所定時間内にインピーダンス値は所定範囲内にならなければ(ステップS42においてNO)、エラーであると判定する(ステップS44)。ステップS44において、エラーであると判定されると、体組成計100の電源を切ってこの測定処理を終了する(ステップS68)。
一方、ステップS42において、所定時間内にインピーダンス値が所定範囲内にあると判断した場合(ステップS42においてYES)、ステップS46に処理を進める。
ステップS46において、インピーダンス計測部101は、所定時間内にインピーダンス値が安定したか否かを判断する(ステップS46)。所定時間内にインピーダンス値が安定しなければ(ステップS46においてNO)、インピーダンス計測部101はエラーであると判定する(ステップS48)。ステップS48においてエラーであると判断されると、体組成計100の電源を切ってこの測定処理を終了する(ステップS68)。
一方、所定時間内にインピーダンス値が安定したと判断した場合(ステップS46においてYES)、インピーダンス補正部102は、インピーダンス補正処理を行なう(ステップS50)。なお、このインピーダンス補正処理については、後にサブルーチンを挙げて説明する。
ステップS50の処理が終了すると、マイコン10は、インピーダンス値を確定する(ステップS52)。ステップS52では、インピーダンス計測部101で計測した全身インピーダンスZw、および、インピーダンス補正部102での補正後の部位別インピーダンスZz’を、体組成演算のためのインピーダンス値として確定する。
ステップS52においてインピーダンス値が確定すると、体組成計算部103は、体組成の計算処理を行なう(ステップS54)。ステップS54において、体組成計算部103は、上述のように、全身の体組成および部位別の体組成を計算する。なお、体組成の計算は、たとえば公知の手法により行なうことができる。
ステップS54の処理が終了すると、マイコン10は、ステップS40において確定した体重値およびステップS54において計算した体組成の数値を、外部メモリ33に測定結果として記憶する(ステップS56)。
この測定結果は、被験者の個人番号ごとに、計時部34より得られる日付および測定時刻の情報とともに、たとえば所定数記憶される。所定数を超えると、古いメモリ値に上書きされるなど、最新の測定結果が記憶される。なお、ステップS56においては、体組成数値のみが記憶されることとしてもよい。また、ステップS54で計算した体組成の数値のうち所定の情報のみを記憶することとしてもよい。
次に、マイコン10は、計算した体組成数値を表示部20に表示する(ステップS58)。ここでは、全身の体組成および他の情報が表示される。全身の体組成として、少なくとも体脂肪率が表示され、さらに、体脂肪率、筋肉率、内臓脂肪レベル、基礎代謝、および上記年齢指標などが表示される。また、ステップS40で確定した体重値、およびBMIもあわせて表示される。これらの情報は、表示部20の第1の表示領域20.1に表示され、第2の表示領域20.2では、人体図の全て(全身)が点灯される。
また、表示部20の第1の表示領域20.1が小さい場合などには、これらの情報を順に表示することとしてもよい。たとえば、図13に示すように、はじめに、体重および基礎代謝を表示し(図13(a)参照)、その後、設定/表示切替スイッチ306が操作される度に、順に、筋肉率および体脂肪率の表示(図13(b)参照)、BMIおよび内臓脂肪レベルの表示(図13(c)参照)、年齢指標の表示(図13(d)参照)と切り替え、これらが繰り返し表示させることとしてもよい。なお、図13では、個人番号1の被験者の測定結果が表示されているものとする。
たとえば図13(a)では、第1の表示領域20.1に、体重52.3kg、基礎代謝1182kcalと表示される。図13(b)では、第1の表示領域20.1に、筋肉率28.8%、体脂肪率23.0%と表示される。図13(c)では、第1の表示領域20.1に、BMI20.4%、内臓脂肪レベル3と表示される。図13(d)では、第1の表示領域20.1に、年齢指標27才と表示される。また、図13(a)〜(d)において、第2の表示領域20.2には、人体図の全て(全身)が点灯される。
ステップS58の処理が終了すると、ステップS60に進み、マイコン10は、メモリスイッチ307が押されたか否かを判断する。メモリスイッチ307が押されなかったと判断した場合(ステップS60においてNO)、続いて部位別スイッチ302〜305が押されたか否かを判断する(ステップS64)。
ステップS64で部位別スイッチ302〜305が押されなかったと判断した場合(ステップS64にてNO)、マイコン10は、体組成計100の電源を切ってこの測定処理を終了する(ステップS68)。
一方、ステップS64において部位別スイッチ302〜305のいずれかが押されたと判断した場合(ステップS64においてYES)、マイコン10は、ステップS64において押されたスイッチの種類に対応する被測定部位の体組成の測定値を表示部20に表示させる(ステップS66)。この場合、表示部20の第1の表示領域20.1には、指定された被測定部位の体組成が表示される。また、第2の表示領域20.2では、指定された被測定部位が点灯表示される。
ここで、ステップS64で、部位別スイッチ302〜305のうち、体幹スイッチ303,脚スイッチ304,腕スイッチ305のいずれかが押圧された場合の表示例を、図14に示す。
図14(a)は、体幹スイッチ303が押された場合の体幹部の体組成の表示例である。たとえば、筋肉率32.1%、体脂肪率25.3%が表示される。また、第2の表示領域20.2には、人体図のうち体幹部の部分が点灯表示される。
図14(b)は、脚スイッチ304が押された場合の脚部の体組成の表示例である。たとえば、筋肉率50.0%、体脂肪率33.8%が表示される。また。第2の表示領域20.2には、人体図のうち脚部の部分が点灯表示される。
図14(c)は、腕スイッチ305が押された場合の腕部の体組成の表示例である。たとえば、筋肉率45.0%、体脂肪率36.4%が表示される。また、第2の表示領域20.2には、人体図のうち腕部の部分が点灯表示される。
なお、全身スイッチ302が押された場合には、図13(b)に示した表示に戻る。
ステップS66の処理が終了すると、再びステップS60に戻る。
ステップS60において、メモリスイッチ307が押されたと判断した場合(ステップS60においてYES)、マイコン10は、外部メモリ33に記憶された過去の測定結果であるメモリ値を、表示部20の第1の表示領域20.1に表示する(ステップS62)。
この場合、直前に表示されていた被測定部位に対応したメモリ値を読み出して表示する。たとえば、直前に、脚部の体組成が表示されていた場合、メモリスイッチ307が押されると、脚部の体組成の過去の測定結果が読み出されて表示される。
また、ステップS60において、メモリスイッチ307が押される度に、たとえば1週間前、2週間前というように、遡って対応する被測定部位の過去の測定結果が表示される。これにより、過去の測定値と比較した体組成の変化を把握することができる。
ステップS62の処理が終了すると、再びステップS60に処理を戻す。
次に、上記ステップS50に示したインピーダンス補正処理について説明する。
図12は、実施の形態1におけるインピーダンス補正処理の流れを示すフローチャートである。
図12を参照して、はじめに、インピーダンス補正部102は、計時部34からの信号に基づき、測定時刻tを計測する(ステップS102)。続いて、インピーダンス補正部102は、補正関数が選択済か否かを判断する(ステップS103)。ステップS103においては、たとえば、外部メモリ33内の所定の領域に、選択された補正関数の定数(a1,b1)が格納されているか否かを検知することにより判断される。
補正関数が選択済であれば(ステップS103においてYES)、ステップS104に進む。一方、補正関数が選択済でなければ(ステップS103においてYES)、インピーダンス補正部102は、補正関数を選択する処理を行なう(ステップS109)。なお、ステップS109の処理は、既に説明したとおりである。
そして、ステップS109の処理が終了すると、ステップS104に進む。
ステップS104において、ステップS102において計測した測定時刻tと、予め定められた基準時刻T0との差Δtを算出する。
次に、インピーダンス補正部102は、インピーダンス補正量を算出する(ステップS106)。ステップS106において、上記(5)式と、上記図9に示したインピーダンスの日内変動の例とを用いると、次のように算出することができる。
図9を参照して、たとえば予め8時が基準時刻とされている場合、8時〜24時の腕部(上肢)の補正関数g1h(t)は、g1h(t)=1.25・(t−8)とすることができる。したがって、ステップS102で計測された測定時刻が16時であれば、腕部のインピーダンス補正量は、g1h(16)=1.25・(16−8)より、−10(Ω)と算出される。
ステップS106においてインピーダンス補正量が算出されると、計測されたインピーダンスを補正して、補正後のインピーダンスを算出する(ステップS108)。
ステップS108においては、上記例に基づくと、腕部の補正後のインピーダンスをZh’、計測された腕部のインピーダンスをZhとすると、Zh’=Zh−10と算出される。
以上で、インピーダンス補正処理は終了される。
上述のように、本発明の実施の形態1における体組成計100によると、時刻とインピーダンス補正量とを対応付けた補正関数を用いることにより、体水分の移動の影響による部位別のインピーダンスの日内変動を補正することができる。したがって、全身および部位別の体組成を精度良く測定することができる。
なお、実施の形態1では、全身および部位別のインピーダンスを計測し、全身および部位別の体組成を計算するものとして説明したが、少なくとも部位別のインピーダンスを計算し、部位別の体組成を計算するものであればよい。
[実施の形態1の変形例1]
上記実施の形態1では、部位別のインピーダンス補正量を算出するとき、予め基準時刻が定められていた。実施の形態1の変形例1では、被験者が基準時刻を設定することができる。実施の形態1の変形例において、時刻とインピーダンス補正量とが対応付けられた用いられる補正関数を「g2(T)」と表わす。
上記実施の形態1では、部位別のインピーダンス補正量を算出するとき、予め基準時刻が定められていた。実施の形態1の変形例1では、被験者が基準時刻を設定することができる。実施の形態1の変形例において、時刻とインピーダンス補正量とが対応付けられた用いられる補正関数を「g2(T)」と表わす。
なお、本実施の形態1の変形例1における体組成計の外観や構成については、上記実施の形態と同様であるので、図3に示した体組成計100の符号を用い、ここでの説明は繰り返さない。また、実施の形態1の変形例1における体組成計100の測定処理についても、実施の形態1と同様であるので、ここでの説明は繰り返さない。
上述したように、部位別のインピーダンスは、体水分の移動による日内変動の影響を受ける。したがって、日々の体組成の変動や、減量効果を正しく把握するためには、毎日同じ時刻に測定するのが望ましい。
しかしながら、たとえば毎日8時に体組成を測定すると決めていたとしても、8時に測定することができない場合がある。そうすると、部位別の体組成は、部位別インピーダンスの日内変動の影響を受けてしまい、日々の体組成の変動や減量効果を正しく把握することができなくなる。
そこで、本発明の実施の形態1の変形例1においては、被験者の生活リズムに合わせた基準時刻を任意に設定することができるものとする。
実施の形態1の変形例1では、たとえば、操作部30の設定/表示切替スイッチ306および上下スイッチ308を用いることにより、基準時刻を設定することができる。基準時刻は、たとえば、被験者が身体特定情報を入力する際に設定される。
また、たとえば、第2の筐体2の本体部2.1に、基準時刻設定用のスイッチを新たに設けてもよい。この場合、たとえば、被験者が、はじめに、この基準時刻設定用のスイッチを押圧したときの時刻を計時部34より取得して、その時刻を基準時刻として設定することができる。
なお、この基準時刻を、被験者が修正できるようにしてもよい。これにより、被験者の生活リズムが変わった場合でも、過去の測定結果を残したまま、都合の良い基準時刻で部位別インピーダンスの補正を行なうことができる。
本発明の実施の形態1の変形例1において、インピーダンス計測部101が計測した部位別インピーダンスを「Zz」とすると、補正後の部位別インピーダンス「Zz’」は、次式のように表わされる。
Zz’=Zz+g2(T)
そして、補正関数g2(T)は、測定時刻をt、被験者が設定した基準時刻をT0とすると、補正関数g2(T)は、g2(t−T0)で表わされる。このような補正関数g2(t−T0)は、たとえば次式のように表わされる。なお、a2,b2は、所定の定数である。
そして、補正関数g2(T)は、測定時刻をt、被験者が設定した基準時刻をT0とすると、補正関数g2(T)は、g2(t−T0)で表わされる。このような補正関数g2(t−T0)は、たとえば次式のように表わされる。なお、a2,b2は、所定の定数である。
g2(t−T0)=a2・(t−T0)+b2
なお、補正関数g2(t−T0)は、このような1次関数に限られない。
なお、補正関数g2(t−T0)は、このような1次関数に限られない。
図15は、本発明の実施の形態1の変形例1における補正関数について説明するための第1の図である。
図15(a)には、図9に示した例と同じ、インピーダンスの日内変動の一例が示される。被験者が、8時を基準時刻として設定した場合、インピーダンスの変化量は、図15(b)のようになる。
このような場合、図15を参照して、たとえば、8時〜24時の腕部(上肢)の補正関数g2h(t−T0)は、
g2h(t−8)=1.25・(t−8)
とすることができる。
g2h(t−8)=1.25・(t−8)
とすることができる。
したがって、図12に示したステップS102で計測された測定時刻が16時であれば、ステップS106において、腕部のインピーダンス補正量は、g2h(16−8)=1.25・(16−8)より、−10(Ω)と算出される。
また、図16は、本発明の実施の形態1の変形例1における補正関数について説明するための第2の図である。
図16(a)には、図9に示した例と同じ、インピーダンスの日内変動の一例が示される。被験者が、16時を基準時刻として設定した場合、インピーダンスの変化量は、図16(b)のようになる。
このような場合、図16を参照して、たとえば、16時〜24時の腕部(上肢)の補正関数は、
g2h(t−16)=1.25・(t−16)
とすることができる。
g2h(t−16)=1.25・(t−16)
とすることができる。
したがって、図12に示したステップS102で計測された測定時刻が20時であれば、ステップS106において、腕部のインピーダンス補正量は、g2h(20−16)=1.25・(20−16)より、−5(Ω)と算出される。
なお、本発明の実施の形態1の変形例1では、図12のステップS104において、時間差Δtが「0」、すなわち、測定時刻と基準時刻とが同じ場合には、ステップS106の処理をスキップして、インピーダンス補正量を「0」としてもよい。
このように、実施の形態1の変形例1では、被験者が生活リズムに合わせた基準時刻を任意に設定することができる。したがって、被験者は、日々の体組成の変化を正確に捉えることが可能となる。
[実施の形態1の変形例2]
上記実施の形態1およびその変形例1では、予め、補正関数の定数の候補となる複数の定数が外部メモリ33に記憶されていた。
上記実施の形態1およびその変形例1では、予め、補正関数の定数の候補となる複数の定数が外部メモリ33に記憶されていた。
実施の形態1の変形例2における体組成計は、被験者の過去のインピーダンス計測データより、補正関数を作成する機能を有する。「過去のインピーダンス計測データ」とは、過去にインピーダンス計測部101で計測された、全身および部位別インピーダンスのデータをいうものとする。なお、たとえば、脚部のインピーダンスZfのみ補正をする場合などは、インピーダンス計測部101で計測された全身のインピーダンスZwおよび脚部のインピーダンスZfのみのデータであってもよい。
なお、本実施の形態1の変形例2における体組成計の外観や構成については、上記実施の形態1と同様であるので、図3に示した体組成計100の符号を用い、ここでの説明は繰り返さない。
実施の形態1の変形例2では、外部メモリ33には、予め候補となる補正関数の定数は記憶されていない。したがって、被験者が、はじめの数日間、複数回に分けて測定するなど、所定の条件が満たされると、補正関数が作成される。
このように、補正関数を作成するためには、被験者は、数日間続けて、たとえば2〜4時間ごとに体組成を測定することが望ましい。
実施の形態1の変形例2では、過去のインピーダンス計測データを、測定時刻とともに外部メモリ33の所定の領域に記憶しておく。
そして、所定の条件が満たされると、被験者の1日の変動の傾向より、補正関数が作成される。なお、実施の形態1の変形例2において作成される補正関数を、以下、「g3(t)」と記す。
図17は、実施の形態1の変形例2におけるインピーダンス補正処理の流れを示すフローチャートである。なお、図12に示した実施の形態1におけるインピーダンス補正処理と同様の処理については、同じステップ番号を付し、その説明は繰り返さない。
図17を参照して、はじめに、インピーダンス補正部102は、ステップS200において、インピーダンス補正量を「0」とする。次に、ステップS102において、計時部34からの信号に基づき、測定時刻が計測されると、ステップS201に進み、インピーダンス補正部102は、全身および部位別のインピーダンス計測データを、測定時刻とともに、外部メモリ33の所定の領域に記憶する。
ステップS201の処理が終わると、インピーダンス補正部102は、既に補正関数g3(t)が作成済か否かを判断する(ステップS203)。補正関数g3(t)が作成済みであれば(ステップS203においてYES)、ステップS218に進む。
一方、補正関数g3(t)が作成済みでなければ(ステップS203においてNO)、ステップS214に進み、補正関数g3(t)作成のための所定の条件を満たしたか否かを判断する。すなわち、外部メモリ33の所定の領域に記憶されたインピーダンス計測データおよび測定時刻をもとに、1日における変動の傾向から、補正関数g3(t)が作成可能か否かを判断する。所定の条件としては、たとえば、5日間連続して測定され、1日に3回以上測定した場合、などが考えられる。なお、この条件は、予め定められているものとする。
ステップS214において、所定の条件を満たしていないと判断した場合(ステップS214においてNO)、このインピーダンス補正処理を終了する。
一方、所定の条件を満たしていると判断した場合(ステップS214においてYES)、補正関数g3(t)の作成処理を行なう(ステップS216)。
ステップS216の処理は、たとえば、過去のデータから、最小二乗法により近似式を作成することで実現することができる。なお、複数の点に所定の次数で仮定して、フィッテングにより補正関数を決定してもよい。また、複数の点により、内挿または外挿によって測定時刻に基づく補正関数を求めてもよい。
ステップS216の処理を終えると、上記したステップS104〜S108の処理を行なって、インピーダンス補正処理を終了する。
上記ステップS218において、インピーダンス補正部102は、補正関数g3(t)を更新するか否かを判断する。ここでは、たとえば所定日数が経過したときに、記憶されたインピーダンス計測データの日内変動の傾向より、修正が必要か否かが判断される。
ステップS218において、更新しないと判断した場合(ステップS218においてNO)、上記したステップS104〜S108の処理を行なって、インピーダンス補正処理を終了する。
一方、ステップS218において、更新すると判断した場合(ステップS218においてYES)、上記ステップS216に進み、上述の処理を行なう。
このように、本発明の実施の形態1の変形例2では、被験者の過去のインピーダンス計測データと測定時刻とに基づいて、補正関数が作成される。したがって、被験者の体格や体質に応じた補正関数により、インピーダンスの日内変動を補正することができる。
また、予め外部メモリ33に、複数の補正関数の定数の候補を記憶しておく必要がないため、メモリ容量を少なくすることもできる。
なお、実施の形態1の変形例2における補正関数g3(t)は、実施の形態1のように、予め基準時刻が定められたものであってもよいし、実施の形態1の変形例1のように、被験者が任意に基準時刻を設定できるもの(g3(t−T0))であってもよい。
また、実施の形態1の変形例2では、ステップS201で測定の度にインピーダンス計測データと測定時刻とを外部メモリ33の所定の領域に記憶し、一度補正関数g3(t)が作成された後も更新(ステップS218,S216)を行なうものとしたが、最初に作成された補正関数g3(t)を固定的に用いることとしてもかまわない。
また、逆に、実施の形態1およびその変形例1においては、一度、補正関数が決まると(図12のステップS109参照)、以降変更されることはなかったが、所定の条件により、修正されるものであってもよい。この場合も、たとえば最小二乗法により近似式を作成することで行なってもよいし、複数の点に所定の次数で仮定して、フィッテングにより補正関数を決定してもよい。
なお、本発明の体組成計が行なう、インピーダンス補正方法を、プログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disc-ROM)、ROM、RAMおよびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。
今回開示された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と考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 第1の筐体、1.1,1.2 載置部、2 第2の筐体、2.1 本体部、2.2,2.3 グリップ部、3 ケーブル、4 収納部、10 マイクロコンピュータ、11〜18 電極、20 表示部、20.1 第1の表示領域、20.2 第2の表示領域、30 操作部、31 電源部、32 体重計測部、33 外部メモリ、34 計時部、41 高周波定電流発生回路、42 電流印加用電極切替回路、43 電圧測定用電極切替回路、44 入力切替回路、45 A/D変換回路、100 体組成計、101 インピーダンス計測部、102 インピーダンス補正部、103 体組成計算部、133 内部メモリ、301 電源スイッチ、302 全身スイッチ、303 体幹スイッチ、304 脚スイッチ、305 腕スイッチ、306 設定/表示切替スイッチ、307 メモリスイッチ、308 上下スイッチ、309 個人番号スイッチ、310 ゲストスイッチ。
Claims (10)
- 被験者の身体の複数の所定の部位に対応付けて接触させるための複数の電極と、
前記複数の電極を用いて、前記被験者の部位別インピーダンスを計測するための第1の計測手段と、
前記第1の計測手段による前記インピーダンスの計測時刻を計るための計時手段と、
前記計時手段により計時された前記計測時刻と、時刻とインピーダンス補正量とが対応付けられた補正関数とを用いて、前記第1の計測手段により計測された前記部位別インピーダンスを、体組成演算のために補正する補正手段と、
前記補正手段による補正後の前記部位別インピーダンスと、前記被験者の身体特定情報とに基づいて、部位別の体組成を計算するための第1の計算手段とを備える、体組成計。 - 前記補正関数の候補となる複数の関数を予め記憶するための記憶手段と、
前記身体特定情報より得られる体格情報に基づいて、前記記憶手段に記憶された前記複数の関数から前記補正関数を選択するための選択手段とをさらに備える、請求項1に記載の体組成計。 - 前記補正関数の候補となる複数の関数を予め記憶するための記憶手段と、
前記複数の電極を用いて、前記被験者の全身インピーダンスを計測するための第2の計測手段と、
前記第2の計測手段により計測された前記全身インピーダンスと、前記身体特定情報とに基づいて、全身の体組成を計算するための第2の計算手段と、
前記身体特定情報より得られる体格指数に基づいて、前記記憶手段に記憶された前記複数の関数のうち、前記第2の計算手段により計算された前記全身の体組成に対応付けられた前記補正関数を選択するための選択手段とをさらに備える、請求項1に記載の体組成計。 - 前記補正関数は、前記計測時刻と基準時刻との差により定められる、請求項1に記載の体組成計。
- 被験者に前記基準時刻を設定させるための設定手段をさらに備える、請求項4に記載の体組成計。
- 前記第1の計測手段により計測された前記部位別インピーダンスを前記計測時刻とともに複数記憶するための記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記複数の部位別インピーダンスと前記計測時刻とに基づいて、前記補正関数を作成するための作成手段とをさらに備える、請求項1に記載の体組成計。 - 前記第1の計測手段により計測された前記部位別インピーダンスを前記計測時刻とともに複数記憶するための記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記複数の部位別インピーダンスと前記計測時刻とに基づいて、前記補正関数を修正するための修正手段とをさらに備える、請求項1に記載の体組成計。 - 前記第1の計算手段により計算された前記部位別の体組成を、部位ごとに表示するための信号を生成する第1の生成手段と、
前記第1の生成手段からの出力に基づいて、対応する表示を行なうための表示手段とをさらに備える、請求項1に記載の体組成計。 - 前記複数の電極を用いて、前記被験者の全身インピーダンスを計測するための第2の計測手段と、
前記第2の計測手段により計測された前記全身インピーダンスと、前記身体特定情報とに基づいて、全身の体組成を計算するための第2の計算手段と、
前記第2の計算手段により計算された前記全身の体組成を表示するための信号を生成する第2の生成手段とをさらに備え、
前記表示手段は、前記第2の生成手段からの出力に基づいて、対応する表示を行なう、請求項8に記載の体組成計。 - 前記身体特定情報に含まれる体重を計測するための体重計測手段をさらに備える、請求項1に記載の体組成計。
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-
2005
- 2005-02-17 JP JP2005040784A patent/JP2006223560A/ja not_active Abandoned
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