JP2006247209A - 身体組成測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被験者による入力の煩雑さを軽減することのできる身体組成測定装置を提供すること。
【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、被験者の手で保持可能な保持部２と、保持部２に一端が接続されるケーブル３と、被験者の足を載置可能な載置部１とを備え、引出量検出部により検出された引出量および角度検出部で検出された角度に基づいて、被験者の所定の身体部位の部位長を計算するための部位長計算部１０１と、複数の電極１１〜１８を用いて、所定の身体部位の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１０２と、部位長計算部１０１で計算された所定の身体部位の部位長と、インピーダンス計測部１０２で計測されたインピーダンスとに基づいて、所定の身体部位の身体組成を算出するための体組成算出部とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、身体組成測定装置に関し、特に、身体部位ごとの身体組成を測定する身体組成測定装置に関する。

従来より、生体インピーダンス法に基づいて身体組成を測定する装置が存在する。近年では、家庭でも手軽に体脂肪率などの身体組成を精度よく測定することのできる装置が種々提案されている。

たとえば特許文献１では、測定されたインピーダンス値と、被験者の身長、体重、年齢、性別等の身体特定化情報とに基づいて、体脂肪率や除脂肪量などを算出することのできる、小型で軽量な健康管理指針アドバイス装置が開示されている。これにより、家庭でも被験者の身体組成を算出することができる。

また、特許文献２では、全身だけでなく、被験者の身体各部位の筋肉量などの身体組成を算出することのできる身体組成測定装置が開示されている。特許文献２では、各部位に対応するインピーダンスの測定値と、被験者の身長または身体の各部位の長さ、体重、年齢、性別等の身体特定化情報とに基づいて、各部位の身体組成が算出される。特許文献２において、身体部位ごとの身体組成を算出する場合、入力された身長に一定の係数を掛けて各部位の長さを推定することもできる。これにより、身体部位ごとの身体組成を算出することができる。
特許第３４１４３７８号公報 国際公開第２００２／０４３５８６号パンフレット

上記特許文献１の技術では、身体特定化情報のうち少なくとも身長は、別の機会に測定して入力しなければならない。また、特許文献２の技術でも、身体特定化情報のうち身長あるいは各部位の長さは、別に測定して入力しなければならない。とくに、身体各部位の長さを別に測定して入力することは、被験者にとって煩わしいものとなる。

また、特許文献２においては、各部位の長さを、身長に一定の係数を掛けて推定することもできるが、この場合、年齢や性別などに応じた標準的な人をモデルとされるため、たとえば運動選手など、日々の訓練や長年の習慣などにより特定の身体部位が特に発達した人では、誤差が大きくなってしまう可能性がある。

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、被験者による入力の煩雑さを軽減することのできる身体組成測定装置を提供することである。

この発明のある局面に従う身体組成測定装置は、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、被験者の手で保持可能な保持手段と、保持手段に一端が接続される配線と、被験者の足を載置可能な載置手段とを備える。載置手段は、少なくとも１対の電流用電極および電圧用電極を含む足用電極と、配線の他端と接続されて配線が巻き取られる巻取手段と、巻取手段からの配線の引出量を検出するための第１の検出手段と、載置手段と配線とのなす角度を検出するための第２の検出手段とを含む。上記身体組成測定装置は、所定の条件を満たした場合に、第１の検出手段により検出された引出量および第２の検出手段で検出された角度に基づいて、被験者の所定の身体部位の部位長を計算するための第１の計算手段と、複数の電極を用いて、所定の身体部位の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の計算手段で計算された所定の身体部位の部位長と、第１の計測手段で計測されたインピーダンスとに基づいて、所定の身体部位の身体組成を算出するための第１の算出手段とを備える。

なお、「部位長」とは、各身体部位の軸方向の長さをいう。

好ましくは、複数の電極は、保持手段に設けられる、少なくとも１対の電流用電極および電圧用電極を含む手用電極と、載置手段に設けられる、少なくとも１対の電流用電極および電圧用電極を含む足用電極とを含む。

あるいは、複数の電極は、保持手段に設けられる、少なくとも１対の電流用電極および電圧用電極を含む手用電極を含むことが望ましい。

あるいは、複数の電極は、載置手段に設けられる、少なくとも１対の電流用電極および電圧用電極を含む足用電極を含むことが望ましい。

好ましくは、所定の条件を満たした場合に、第１の検出手段により検出された引出量に基づいて、被験者の脚部の部位長を計算するための第２の計算手段と、足用電極および手用電極を用いて、脚部の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の計算手段で計算された脚部の部位長と、第２の計測手段で計測されたインピーダンスとに基づいて、脚部の身体組成を算出するための第２の算出手段とをさらに備える。

好ましくは、上記所定の身体部位は、腕部であり、第１の計算手段は、引出量および角度を用いて、所定の計算式で腕部の部位長を計算する。

好ましくは、所定の身体部位は、体幹部であり、第１の計算手段は、引出量、角度、および脚部の部位長を用いて、所定の計算式で体幹部の部位長を計算する。

好ましくは、所定の身体部位は、腕部と体幹部とを含み、第１の算出手段で算出された腕部および体幹部の身体組成と、第２の算出手段で算出された脚部の身体組成とに基づいて、被験者の全身の身体組成を算出する第３の算出手段をさらに備える。

好ましくは、身体組成は、少なくとも、体脂肪量、体脂肪率、除脂肪量、除脂肪率、骨量、筋肉量、筋肉率のいずれかを含む。

好ましくは、被験者により操作される操作手段をさらに備え、所定の条件が満たされた場合とは、被験者により操作手段が操作されて、計算開始の指示が入力されたことを検知した場合である。

本発明によると、身体部位の部位長を計算することができるため、被験者は、別に部位長を計測する手間が省ける。また、被験者にとって、自身の身体部位の部位長を入力しなくてもすむため、手入力による煩わしさを解消することができる。

さらに、計算された身体部位の部位長を用いるため、精度良く体組成を測定することができる。

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］
＜本発明の実施の形態における身体組成測定装置の外観および構成＞
図１は、本発明の実施の形態における身体組成測定装置（以下、「体組成計」という）１００の外観斜視図である。

図１を参照して、体組成計１００は、被験者の足を載置可能な載置部１、被験者の手で保持可能な保持部２、および、載置部１と保持部２とを電気的に接続するためのケーブル３を備える。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。

載置部１には、被験者の左足を載置するための左足載置部１．１と、被験者の右足を載置するための右足載置部１．２と、保持部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。また、本実施の形態においては、載置部１には、保持部２と一端が接続されているケーブル３の他端とつなげられ、ケーブル３を巻き取るための回転軸（図示せず）などが設けられる。また、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。

左足載置部１．１および右足載置部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、左足載置部１．１および右足載置部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左足載置部１．１および右足載置部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。

保持部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、保持部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、たとえば載置部１の前面中央に設けられる。

保持部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。また、たとえば、左足載置部１．１および右足載置部１．２のうちいずれか一方にのみ１対の電流印加用電極および電圧測定用電極を設けることとしてもよい。同様に、たとえば、左手用のグリップ部２．２および右手用のグリップ部２．３のうちいずれか一方にのみ１対の電流印加用電極および電圧測定用電極を設け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における体組成計１００を用いて、身体組成（以下「体組成」と記す）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をそれぞれ載置部１の左足載置部１．１および右足載置部１．２に配置する。また、左手２０１で保持部２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、保持部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とを備える。また、体組成計１００は、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、警告音を発するためのブザー３４と、測定結果をたとえば図示しないプリンタ等へ通信で出力するための測定結果出力部３５と、ケーブル３の引出量を検出するための引出量検出部３６と、載置部１とケーブル３とのなす角度を検出するための角度検出部３７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、被験者の身体部位の情報や、体組成などの測定結果は、このＥＥＰＲＯＭに格納される。

本発明の実施の形態において、「身体部位」とは、測定対象となる全身、すなわち頭部分を除く全身を複数の部位に分割した場合の１つの部位をいう。したがって、身体部位は、胴体および四肢のいずれかの部位、または、さらにそれらを分割したいずれかの部位などを表わす。本実施の形態においては、身体部位として、腕部、脚部、および、体幹部を測定対象とする。なお、「腕部」とは、少なくとも左右いずれかの腕をいい、好ましくは、両腕をいうものとする。また、「脚部」とは、少なくとも左右いずれかの脚をいい、好ましくは、両脚をいうものとする。以下の説明においては、腕部は、左腕部および右腕部で構成されるものとし、脚部は、左脚部および右脚部で構成されるものとする。

なお、「左腕部」および「右腕部」とは、たとえば各々の腕の手首から肩峰までを表わす身体部位であり、「左脚部」および「右脚部」とは、たとえば各々の脚の踵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。

以下の説明において、測定対象とされる全身および各身体部位を「被測定部位」という。

再び図３を参照して、引出量検出部３６は、たとえば、上記回転軸（図示せず）の回転数または回転角度を検出するためのロータリーエンコーダ等のセンサで構成される。引出量検出部３６は、さらに、たとえば、センサからの出力を電気信号に変換するためのトランスジューサ、トランスジューサから出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器などを含むものとする。なお、本発明の実施の形態において、引出量検出部３６のうち少なくともセンサは、載置部１に設けられるものとする。

本発明の実施の形態において、「ケーブル３の引出量」とは、ケーブル３が張られた状態での載置部１からグリップ部２．２および２．３付近の位置までの長さをいうものとする。したがって、引出量検出部３６は、実際にケーブル３が引き出されている長さに、本体部２．１の縦方向の長さに相当する量が加えた量を、ケーブル３の引出量として出力する。なお、引出量検出部３６は、実際のケーブル３の引出量を検出することとしてもよい。この場合、後述する部位長計算部１０１において、補正する計算がされてもよい。

角度検出部３７は、ケーブル３の回転角度を測定するものであり、たとえば、該角度検出部３７内の抵抗値変化を角度情報として出力する。図７に示すように、角度検出部３７は、載置部１に設けられ、載置部１とケーブル３との角度ｒを検出する。

なお、引出量検出部３６および角度検出部３７は、上述のように載置部１に設けられることとしたが、保持部２に設けられることとしてもよい。

マイコン１０は、部位長計算部１０１と、インピーダンス計測部１０２と、体組成算出部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、部位長の計算、インピーダンスの計測、および体組成の算出を行なう。また、マイコン１０は、Ａ／Ｄ変換回路４５を介して取得される体重計測部３２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、後述する体組成算出部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。

部位長計算部１０１は、引出量検出部３６および角度検出部３７からの信号に基づき、被験者の身体部位の部位長を計算する。本発明の実施の形態においては、部位長計算部１０１は、被験者の全ての身体部位の部位長を計算することができる。たとえば、脚部（左脚部および右脚部）の部位長は、引出量検出部３６により検出されたケーブル３の引出量に基づいて計算される。また、腕部（左腕部および右腕部）の部位長は、引出量検出部３６により検出されたケーブル３の引出量および角度検出部３７により検出された角度に基づいて計算される。また、体幹部の部位長は、引出量検出部３６により検出されたケーブル３の引出量および角度検出部３７により検出された角度と、脚部の部位長とに基づいて計算される。

より具体的には、以下のようにして各々の部位長を求めることができる。

はじめに、脚部の部位長の計算方法について図５を用いて説明する。図２を用いて説明したように、被験者は、載置部１に両足を載せて直立した姿勢で測定を行なう。したがって、図５に示すように、脚の付け根、すなわち股下の位置に、保持部２のグリップ部２．２および２．３の位置を合わせると、ケーブル３が引き出された長さ（引出量）を脚の長さ、すなわち脚部の部位長とすることができる。

次に、腕部および体幹部の部位長の計算方法について図６を用いて説明する。図６（ａ）には、図２と同様の測定姿勢が示される。図６（ａ）を参照して、本発明の実施の形態における体組成計１００の測定時には、被験者の両腕２０５および２０６と胴２０７とが略直角をなすような姿勢とされる。したがって、被験者の測定姿勢は、側面から見た場合、図６（ｂ）に示すように、ケーブル３の長さＬａを斜辺とする直角三角形とみなすことができる。

本発明の実施の形態では、角度検出部３７により載置部１とケーブル３とのなす角度ｒが検出されるため、次式により、腕部の部位長Ｌｂと、脚部の部位長と体幹部の部位長とを加えた長さＬｃとを求めることができる。

θ＝９０−ｒ
Ｌｃ＝Ｌａ×Ｃｏｓθ
Ｌｂ＝Ｌａ×Ｓｉｎθ
また、脚部の部位長は、上記したように、ケーブル３の引出量のみから求めることができるため、体幹部の部位長は、長さＬｃから腕部の部位長を引くことで求めることができる。

このように、測定姿勢をとる前の所定の動作により、脚部の部位長を計算することができる。また、次に測定姿勢をとることで、残りの身体部位の部位長を計算することができる。

なお、部位長計算部１０１は、所定の条件を満たした場合に、各身体部位の部位長の計算を開始するものとする。本発明の実施の形態においては、測定が開始されて、はじめに後述する長さ決定スイッチ３１１が操作されたときに、脚部の部位長の計算を開始するものとする。また、次に長さ決定スイッチ３１１が操作されたときに、残りの身体部位の部位長の計算を開始するものとする。なお、このように、被験者による操作を計算開始の契機とするものでなくてもよい。たとえば、被験者に表示部２０あるいはブザー３４を用いて、とるべき姿勢を報知し、所定時間経過後に計算を開始することとしてもよい。また、所定時間経過した場合に、ブザー３４より音を発して計算を開始することとしてもよい。また、保持部２の移動状態を検知して、所定時間静止していると判断した場合に、計算を開始することとしてもよい。

インピーダンス計測部１０２は、上記５つの身体部位のインピーダンスを計測する。インピーダンス計測部１０２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、各身体部位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、各身体部位のインピーダンスを計測する。

ここで、具体的なインピーダンスの計測方法について説明する。

図８は、各身体部位のインピーダンスを示す模式図である。

図８を参照して、各身体部位のインピーダンスは、左腕部６１．１のインピーダンスを「Ｚｌｈ」、右腕部６１．２のインピーダンスを「Ｚｒｈ」、左脚部６３．１のインピーダンスを「Ｚｌｆ」、右脚部６３．２のインピーダンス「Ｚｒｆ」、体幹部６２のインピーダンスを「Ｚｔ」として表わされる。

本発明の実施の形態において、インピーダンス計測部１０２は、各身体部位のインピーダンスを計測する。たとえば、左腕部６１．１のインピーダンスＺｌｈは、図９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１０２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、左腕部のインピーダンスＺｌｈを計測する。

このように、インピーダンス計測部１０２は、電極１１〜１８を切り替えることにより、各身体部位のインピーダンス（Ｚｌｈ，Ｚｒｈ，Ｚｔ，Ｚｌｆ，Ｚｒｆ）を計測する。

体組成算出部１０３は、部位長計算部１０１で計算された各身体部位の部位長およびインピーダンス計測部１０２で計測された各身体部位のインピーダンス値とに基づき、各身体部位の体組成を算出する。また、体組成算出部１０３は、全身を分割した上記５つの身体部位の体組成を合成することにより、全身の体組成を算出する。

本実施の形態において、「各身体部位の体組成」とは、少なくとも身体部位ごとの除脂肪量であり、より好ましくは、除脂肪量に加え、筋肉量、骨量、体脂肪量などの生体情報である。また、「全身の体組成」とは、少なくとも全身の除脂肪量であり、より好ましくは、除脂肪量に加え、筋肉量、骨量、体脂肪量、体脂肪率、筋肉率、および、内臓脂肪レベルなどである。

ここで、具体的な体組成の算出方法について説明する。

はじめに、各身体部位の体組成の算出方法について説明する。たとえば、各身体部位の除脂肪量は、以下のような式を用いて計算することができる。なお、除脂肪量をＦＦＭ、各身体部位の部位長をＬ、体重をＷ、所定の定数をａ〜ｃで表すものとする。

ＦＦＭ＝ａ・Ｌ^２／Ｚ＋ｂ・Ｗ＋ｃ
なお、このような計算式に限られず、各部位長および体重の他にも、年齢や性別を加味した式であってもよい。

また、上記除脂肪量の計算式と同様の式で、身体部位ごとの筋肉量、体脂肪量、および骨量なども計算することができる。

また、本発明の実施の形態では、身体部位ごとの体組成数値を用いて全身の体組成が計算される。

たとえば全身の除脂肪量ＦＦＭ_Ａは、左腕部６１．１の除脂肪量をＦＦＭ_０＿ｌｈ、右腕部６１．２の除脂肪量をＦＦＭ_０＿ｒｈ、体幹部６２の除脂肪量をＦＦＭ_０＿ｔ、左脚部６３．１の除脂肪量をＦＦＭ_０＿ｌｆ、右脚部６３．２の除脂肪量をＦＦＭ_０＿ｒｆとすると、単純に次式のような計算式で求めることができる。

ＦＦＭ_Ａ＝ＦＦＭ_０＿ｌｈ＋ＦＦＭ_０＿ｒｈ＋ＦＦＭ_０＿ｔ
＋ＦＦＭ_０＿ｌｆ＋ＦＦＭ_０＿ｒｆ
なお、全身の筋肉量なども同様にして計算することができる。

さらに、全身の除脂肪量ＦＦＭ_Ａより、全身の体脂肪量を計算することができる。体脂肪量は、次式により表わされる。

体脂肪量（ｋｇ）＝体重Ｗ（ｋｇ）−除脂肪量ＦＦＭ_Ａ（ｋｇ）
また、全身の体脂肪量より、全身の体脂肪率を計算することができる。体脂肪率は、次式により表わされる。

体脂肪率（％）＝｛体脂肪量（ｋｇ）÷体重Ｗ（ｋｇ）｝×１００
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、保持部２の正面図である。

図４を参照して、保持部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、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、被験者等により操作され、各種情報や指示の入力を受け付けるための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、各種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、ゲストスイッチ３１０と、部位長の計算開始を指示するための長さ決定スイッチ３１１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。

本実施の形態において、脚スイッチ３０４が操作されると、左脚部の体組成と右脚部の体組成とを合成した数値を表示することとしてもよいし、各々の体組成数値を別々に表示するものであってもよい。同様に、腕スイッチ３０５が操作されると、左腕部の体組成と右腕部の体組成とを合成した数値を表示することとしてもよいし、各々の体組成数値を別々に表示するものであってもよい。

個人番号スイッチ３０９は、少なくとも１つ設けられることが望ましい。図４においては、２つ設けられ、本実施の形態では、この個人番号スイッチ３０９で指定される番号（１，２）ごとに、被験者の各身体部位の情報や測定結果などが外部メモリ３３に記憶される。

ゲストスイッチ３１０は、たとえば、個人番号スイッチ３０９で特定される被験者以外の被験者が測定する場合に押されるスイッチである。したがって、このスイッチが測定開始時に押されると、測定結果などは外部メモリ３３に記憶されることなく終了する。

長さ決定スイッチ３１１は、本体部２．１の表示部２０の上部など、被験者がグリップ部２．２および２．３を握ったまま操作できるような位置に設けられることが望ましい。たとえば図４では、長さ決定スイッチ３１１は、本体部２．１上のグリップ部２．３の付け根付近に設けられている。これにより、被験者は、グリップ部２．３を握ったまま右手の親指などで操作可能となる。

なお、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。

＜本発明の実施の形態における体組成計の動作＞
図１０は、本発明の実施の形態における体組成計１００のマイコン１０により実行される測定処理の流れを示すフローチャートである。なお、この測定処理は、電源スイッチ３０１が操作されることで、電源部３１よりマイコン１０に電力が供給されて開始される処理である。また、以下に示す処理は、個人番号スイッチ３０９あるいはゲストスイッチ３１０のいずれかが押されているものとして説明する。

はじめに、マイコン１０は、体重計測部３２からの信号に基づき体重を計測する（ステップＳ１０２）。ここで計測された体重値は、たとえば、内部メモリ１３３の所定の領域に一時記憶される。

次に、マイコン１０は、長さ決定スイッチ３１１が操作されたか否かを判断する（ステップＳ１０４）。マイコン１０は、長さ決定スイッチ３１１が操作されたことを検知するまで待機する（ステップＳ１０４においてＮＯ）。この場合、被験者に対し、長さ決定スイッチ３１１を操作するタイミングを報知することが望ましい。たとえば、“保持部２を握ったまま手の位置を股下付近に合わせて下さい。合わせたら、長さ決定スイッチ３１１を押して下さい。”という内容の表示を表示部２０に表示させる。そうすることで、被験者により誤った位置で長さ決定スイッチ３１１が操作されることを防止することができる。これにより、正確な身体部位（脚部）の部位長を計算することが可能になる。

なお、ステップＳ１０４において、所定時間経過しても長さ決定スイッチ３１１が操作されたことを検知できない場合には、この測定処理を終了することとしてもよい。

長さ決定スイッチ３１１が操作されたことを検知すると（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、マイコン１０の部位長計算部１０１は、引出量検出部３６からの信号に基づき、第１の引出量を計測する（ステップＳ１０６）。ここで計測された第１の引出量は、たとえば、内部メモリ１３３の所定の領域に一時記憶される。

ステップＳ１０６の処理が終了すると、マイコン１０は、再び、長さ決定スイッチ３１１が操作されたか否かを判断する（ステップＳ１０８）。マイコン１０は、長さ決定スイッチ３１１が操作されたことを検知するまで待機する（ステップＳ１０８においてＮＯ）。なお、ここでもステップＳ１０４における処理と同様に、被験者に対し、長さ決定スイッチ３１１を操作するタイミングを報知することが望ましい。たとえば、“保持部２を握ったまま測定姿勢をとって下さい。測定姿勢をとったら、長さ決定スイッチ３１１を押して下さい。”という内容の表示を表示部２０に表示させる。そうすることで、被験者により誤った位置で長さ決定スイッチ３１１が操作されることを防止することができる。これにより、正確な身体部位（腕部および体幹部）の部位長を計算することが可能になる。

長さ決定スイッチ３１１が操作されたことを検知すると（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、マイコン１０の部位長計算部１０１は、第２の引出量を計測する（ステップＳ１１０）。ここで計測された第２の引出量は、たとえば、内部メモリ１３３の所定の領域に一時記憶される。

続いて、角度検出部３７からの信号に基づき、マイコン１０の部位長計算部１０１は、ケーブル３と載置部１との角度ｒを計測する（ステップＳ１１２）。ここで計測された角度ｒは、たとえば、内部メモリ１３３の所定の領域に一時記憶される。

次に、部位長計算部１０１は、ステップＳ１０６，Ｓ１１０およびＳ１１２により計測された値に基づき、各身体部位の部位長を計算する（ステップＳ１１４）。ここでの処理は、上述のとおりである。なお、ステップＳ１０６で計測された第１の引出量を基に、脚部の部位長が計算される。また、ステップＳ１１０で計測された第２の引出量と、ステップＳ１１２で計測された角度とに基づいて、腕部の部位長が計算される。また、ステップＳ１１０で計測された第２の引出量と、ステップＳ１１２で計測された角度と、腕部の部位長とに基づいて、体幹部の部位長が計算される。

次に、マイコン１０のインピーダンス計測部１０２は、各身体部位のインピーダンスを計測する（ステップＳ１１６）。

そして、ステップＳ１１４で計算された各身体部位の部位長およびステップＳ１１６で計測された各身体部位のインピーダンス値に基づいて、被験者の全身および各身体部位の体組成を算出する（ステップＳ１１８）。

そして、ステップＳ１１８での算出結果を、アドバイス結果とともに表示部２０に表示する（ステップＳ１２０）。以上で、本発明の実施の形態における測定処理は終了される。

上記ステップＳ１２０での表示例を図１１に示す。図１１（ａ）は、たとえば、部位別スイッチ３０２〜３０５のうち、腕スイッチ３０５が押された場合の除脂肪量の表示例を示す図である。図１１（ａ）を参照すると、第１の表示領域２０．１には、腕部の除脂肪量“２．５ｋｇ”が表示され、さらに、そのアドバイス結果“標準”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、アドバイス結果としては、予め記憶しておいた標準値と比べて、表示中の体組成数値が多いか少ないかなどの情報が表示される。

次に、たとえば脚スイッチ３０４が押された場合の筋肉量の表示例を図１１（ｂ）に示す。図１１（ａ）を参照すると、第１の表示領域２０．１には、脚部の骨格筋量（筋肉量）“１５．２ｋｇ”が表示され、さらに、そのアドバイス結果“多い”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。

同様に、他の部位別スイッチ３０２，３０３が押されることで、各々の被測定部位の測定結果が表示される。したがって、各身体部位の体組成を比較することで、たとえば筋肉の付き具合などのバランスを把握することができる。

なお、上記ステップＳ１１４において計算された各身体部位の部位長を、表示部２０に表示させてもよい。これにより、被験者は、自身の脚の長さや腕の長さを知ることができる。

また、上記測定処理の開始直後に、個人番号スイッチ３０９が押されていた場合には、個人番号に対応付けて、測定結果が外部メモリ３３に記憶されるものとする。これにより、被験者は、被測定部位ごとの体組成の変化を把握することができる。

上述のように、本発明の実施の形態では、被験者がわざわざ各身体部位の部位長を計測する必要がなく、家庭などでも容易に体組成を測定することができる。したがって、被験者の煩わしさを解消することができる。また、各身体部位の部位長を用いて全身および各身体部位の体組成が算出されるため、信頼性の高い体組成数値を被験者に提供することができる。

また、上述のように、本実施の形態においては、各身体部位の体組成（たとえば除脂肪量）の演算に必要となる各部位長と体重とが自動的に計測されるため、一切手入力をする必要がなくなる。したがって、幅広い年齢層による利用が可能となる。

また、電気的に接続されたケーブル３をデジタルメジャーのメジャーテープとして利用することができ、取り扱い性に優れる。なお、載置部１と保持部２とが無線による通信を行なう場合には、ケーブル３の代わりにメジャーテープを別途設けてもよい。

なお、以上の説明においては、全ての身体部位の体組成を合成することで、全身の体組成を算出することとしたが、身長と全身のインピーダンスとから全身の体組成を算出してもよい。この場合、たとえば、ケーブル３をまっすぐ頭上まで引き出すことで、身長も計測することができる。

また、図１０のステップＳ１０４およびＳ１０６を省くこととしてもよい。この場合、脚部の部位長のみ手入力をすれば、測定姿勢をとるだけで、腕部および体幹部の部位長を計算することができる。

また、初めて体組成を測定する場合にのみ、各部位長を計測することとしてもよい。この場合、外部メモリ３３内に、押圧された個人番号スイッチ３０９の番号に対応付けて、計測した各部位長を記憶しておく。そうすることで、２回目以降は、より簡単に体組成を測定することが可能となる。

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。

本発明の実施の形態における体組成計の外観斜視図である。 被験者が本発明の実施の形態における体組成計を用いて、体組成を測定する際の測定姿勢を示す図である。 本発明の実施の形態における体組成計のブロック図である。 保持部２の正面図である。 身体部位の部位長の計算方法を説明するための第１の図である。 身体部位の部位長の計算方法を説明するための第２の図である。 角度検出部の設置例を示す模式断面図である。 各身体部位のインピーダンスを示す模式図である。 身体部位（左腕部）のインピーダンス計測方法について説明するための図である。 本発明の実施の形態における体組成計のマイコンにより実行される測定処理の流れを示すフローチャートである。 測定結果の表示例を示す図である。

符号の説明

１ 載置部、１．１ 左足載置部、１．２ 右足載置部、２ 保持部、２．１ 本体部、２．２ 左手用グリップ部、２．３ 右手用グリップ部、３ ケーブル、４ 収納部、１０ マイコン、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 ブザー、３５ 測定結果出力部、３６ 引出量検出部、３７ 角度検出部、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 部位長計算部、１０２ インピーダンス計測部、１０３ 体組成算出部、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、３１１
長さ決定スイッチ。

Claims (10)

1. 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、
   前記被験者の手で保持可能な保持手段と、
   前記保持手段に一端が接続される配線と、
   前記被験者の足を載置可能な載置手段とを備え、
   前記載置手段は、
   前記配線の他端と接続されて前記配線が巻き取られる巻取手段と、
   前記巻取手段からの前記配線の引出量を検出するための第１の検出手段と、
   前記載置手段と前記配線とのなす角度を検出するための第２の検出手段とを含み、
   所定の条件を満たした場合に、前記第１の検出手段により検出された前記引出量および前記第２の検出手段で検出された前記角度に基づいて、前記被験者の所定の身体部位の部位長を計算するための第１の計算手段と、
   前記複数の電極を用いて、前記所定の身体部位の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の計算手段で計算された前記所定の身体部位の前記部位長と、前記第１の計測手段で計測された前記インピーダンスとに基づいて、前記所定の身体部位の身体組成を算出するための第１の算出手段とを備える、身体組成測定装置。
2. 前記複数の電極は、前記保持手段に設けられる、少なくとも１対の電流用電極および電圧用電極を含む手用電極と、前記載置手段に設けられる、少なくとも１対の前記電流用電極および前記電圧用電極を含む足用電極とを含む、請求項１に記載の身体組成測定装置。
3. 前記複数の電極は、前記保持手段に設けられる、少なくとも１対の電流用電極および電圧用電極を含む手用電極を含む、請求項１に記載の身体組成測定装置。
4. 前記複数の電極は、前記載置手段に設けられる、少なくとも１対の前記電流用電極および前記電圧用電極を含む足用電極を含む、請求項１に記載の身体組成測定装置。
5. 前記所定の身体部位は、腕部であり、
   前記第１の計算手段は、前記引出量および前記角度を用いて、所定の計算式で前記腕部の前記部位長を計算する、請求項２〜４に記載の身体組成測定装置。
6. 所定の条件を満たした場合に、前記第１の検出手段により検出された前記引出量に基づいて、前記被験者の脚部の前記部位長を計算するための第２の計算手段と、
   前記足用電極および前記手用電極を用いて、前記脚部の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の計算手段で計算された前記脚部の前記部位長と、前記第２の計測手段で計測された前記インピーダンスとに基づいて、前記脚部の前記身体組成を算出するための第２の算出手段とをさらに備える、請求項２に記載の身体組成測定装置。
7. 前記所定の身体部位は、体幹部であり、
   前記第１の計算手段は、前記引出量、前記角度、および前記脚部の部位長を用いて、所定の計算式で前記体幹部の前記部位長を計算する、請求項６に記載の身体組成測定装置。
8. 前記所定の身体部位は、腕部と体幹部とを含み、
   前記第１の算出手段で算出された前記腕部および前記体幹部の前記身体組成と、前記第２の算出手段で算出された前記脚部の前記身体組成とに基づいて、前記被験者の全身の前記身体組成を算出する第３の算出手段をさらに備える、請求項６に記載の身体組成測定装置。
9. 前記身体組成は、少なくとも、体脂肪量、体脂肪率、除脂肪量、除脂肪率、骨量、筋肉量、筋肉率のいずれかを含む、請求項１〜８のいずれかに記載の身体組成測定装置。
10. 被験者により操作される操作手段をさらに備え、
    前記所定の条件が満たされた場合とは、前記被験者により前記操作手段が操作されて、計算開始の指示が入力されたことを検知した場合である、請求項１〜９のいずれかに記載の身体組成測定装置。

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