JP2016150098A - 身体情報処理装置、方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】身体のコンディションを精度良く判定することができる。【解決手段】体組成計１０は、身体の生体インピーダンスに関する生体インピーダンス情報を取得し、取得した生体インピーダンス情報に基づいて、身体の体水分レベル及び疲労レベルを判定し、判定結果を出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、身体情報処理装置、方法、及びプログラムに関する。

従来、スポーツ選手やスポーツを行う人の体水分量の状態、疲労、炎症等のコンディションの評価は、本人や指導者の主観に頼ることが多く、客観的な評価が困難であった。

コンディションを客観的に評価する技術として、例えば、血液検査や尿検査等があるが、本人及び検査を行う人の時間的負担や本人の身体的負担が大きく、スポーツを行う現場においては利用しにくい。

スポーツを行うと、体水分量の変化と疲労や炎症は同時に起こる場合があり、これらを評価することは、コンディションを維持するために非常に重要である。

特許文献１には、低周波数（５ｋＨｚ）の交流電流を印加して測定した生体インピーダンスＺ_５と高周波数（２５０ｋＨｚ）の交流電流を印加して測定した生体インピーダンスＺ２５０との比Ｚ_５／Ｚ_２５０、または、所定の周波数の交流電流を印加して測定した生体インピーダンスにおけるリアクタンス成分Ｘとレジスタンス成分Ｒとの比Ｘ／Ｒを用いてコンディションを評価する装置が開示されている。

特開２０１３−１５０７９０号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術では、例えばリアクタンス成分Ｘとレジスタンス成分Ｒとの比Ｘ／Ｒを用いてコンディションを評価するため、図９に示すように、２つの測定点Ｐ１、Ｐ２のリアクタンス成分Ｘ及び抵抗成分Ｒの値が明かに異なっていても、Ｘ／Ｒ（ｔａｎθ）は同じ値となってしまう。このため、リアクタンス成分Ｘ及び抵抗成分Ｒの各々の変化を考慮して精度良くコンディションを評価することができなかった。例えば体水分量が変化すると、図９の矢印Ａ方向にリアクタンス成分Ｘ及び抵抗成分Ｒが変化するが、Ｘ／Ｒは同じであるため、体水分量の変化を評価することはできなかった。

本発明は、身体のコンディションを精度良く判定することができる身体情報処理装置、方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明の身体情報処理装置は、身体の生体インピーダンスに関する生体インピーダンス情報を取得する生体インピーダンス情報取得手段と、前記生体インピーダンス情報取得手段により取得した前記生体インピーダンス情報に基づいて、前記身体の体水分レベル及び疲労レベルを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果を出力する出力手段と、を備える。

請求項２記載の発明は、前記判定手段は、過去の前記生体インピーダンス情報に基づいて算出した平均値及び標準偏差に基づいて前記体水分レベル及び疲労レベルを判定する。

請求項３記載の発明は、前記身体の体重を取得する体重取得手段を備え、前記判定手段は、前記体重の変化率及び前記生体インピーダンス情報に基づいて、前記体水分レベルを判定する。

請求項４記載の発明は、前記判定手段は、前記体水分レベル及び疲労レベルの少なくとも一方が連続して低下しているか否かを判定する。

請求項５記載の発明は、前記体水分レベル及び疲労レベルに対応するアドバイス情報を取得するアドバイス情報取得手段を備え、前記出力手段は、前記アドバイス情報取得手段により取得された前記アドバイス情報を出力する。

請求項６記載の発明は、前記判定手段は、前記身体の部位毎に前記疲労レベルを判定する。

請求項７記載の発明の身体情報処理方法は、身体の生体インピーダンスに関する生体インピーダンス情報を取得し、取得した前記生体インピーダンス情報に基づいて、前記身体の体水分レベル及び疲労レベルを判定し、判定結果を出力する。

請求項８記載の発明の身体情報処理プログラムは、コンピュータを、請求項１〜６の何れか１項に記載の身体情報処理装置として機能させるための身体情報処理プログラムである。

本発明によれば、身体のコンディションを精度良く判定することができる、という効果を有する。

身体情報処理装置の外観図である。 身体情報処理装置のブロック図である。 身体情報処理プログラムによる処理のフローチャートである。 体水分レベル及び疲労レベルの判定について説明するための図である。 体水分レベル決定処理のフローチャートである。 連続低下判定処理のフローチャートである。 アドバイス情報の一例を示す図である。 コンディション情報表示画面の一例を示す図である。 従来のコンディションの評価方法について説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、一例として本発明に係る身体情報処理装置を体組成計に適用した場合について説明する。

図１は、本実施形態に係る身体情報処理装置の平面図である。図１に示すように、身体情報処理装置としての体組成計１０は、本体１０Ａに把持部１０Ｂが取り外し可能にセットされた構成となっている。本体１０Ａと把持部１０Ｂとは図示しない通信ケーブルで接続されている。通信ケーブルは、本体１０Ａに引き戻す力が付与された状態で本体１０Ａに収容されている。このため、ユーザーが本体１０Ａに体を載せ、把持部１０Ｂを両手で把持して本体１０Ａから取り外して立位姿勢をとると、通信ケーブルは本体１０Ａから引き出される。また、測定が終了して把持部１０Ｂを本体１０Ａに戻す動作を行うと、通信ケーブルは本体１０Ａに引き戻されて自動的に本体１０Ａ内に収容される。

本体１０Ａは、右足の爪先用である右爪先電極１２Ｒ、左足の爪先用である左爪先電極１２Ｌ、右足の踵用である右踵電極１４Ｒ、及び左足の踵用である左踵電極１４Ｌを備える。

右爪先電極１２Ｒは、本体１０Ａに右足を載せた際に、右足の爪先が接触する位置に形成され、左爪先電極１２Ｌは、本体１０Ａに左足を載せた際に、左足の爪先が接触する位置に形成される。

右踵電極１４Ｒは、本体１０Ａに右足を載せた際に、右足の踵が接触する位置に形成され、左踵電極１４Ｌは、本体１０Ａに左足を載せた際に、左足の踵が接触する位置に形成される。

把持部１０Ｂは、右手の掌用である右掌電極１６Ｒ、左手の掌用である左掌電極１６Ｌ、右手の指先用である右指先電極１８Ｒ、左手の指先用である左指先電極１８Ｌ、表示部２０、及び操作部２２を備える。

右掌電極１６Ｒは、把持部１０Ｂの右側を右手で把持した際に、右手の掌が接触する位置に形成され、左掌電極１６Ｌは、把持部１０Ｂの左側を左手で把持した際に、左手の掌が接触する位置に形成される。

右指先電極１８Ｒは、把持部１０Ｂの右側を右手で把持した際に、右手の指先が接触する位置に形成され、左指先電極１８Ｌは、把持部１０Ｂの左側を左手で把持した際に、左手の指先が接触する位置に形成される。

図２は、体組成計１０のブロック図である。図２に示すように、体組成計１０は、電流出力用電極２４、電圧検出用電極２６、電流出力部２８、生体インピーダンス測定部３２、体重測定部３４、操作部２２、表示部２０、記憶部３６、通信部３８、及び制御部４０を備えている。

電流出力用電極２４は、右爪先電極１２Ｒ、左爪先電極１２Ｌ、右指先電極１８Ｒ、及び左指先電極１８Ｌ、を含む。

電圧検出用電極２６は、右踵電極１４Ｒ、左踵電極１４Ｌ、右掌電極１６Ｒ、及び左掌電極１６Ｌを含む。

電流出力部２８は、電流回路４２及び切替回路４４を備え、生体インピーダンス情報を測定するための交流電流を電流出力用電極２４に出力する。

電流回路４２は、生体インピーダンス情報を測定するための交流電流を生成して切替回路４４に出力する。なお、生体インピーダンス情報を測定するための交流電流の周波数は、本実施形態では一例として５０ｋＨｚであるが、これに限らず、例えば５ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚの範囲内の任意の周波数でもよい。

切替回路４４は、制御部４０の指示により、生体インピーダンス情報を測定する部位に応じて電流出力用電極２４に含まれる電極の中から選択した２つの電極に切り替え、電流回路４２から出力された交流電流を出力する。

生体インピーダンス測定部３２は、切替回路５２、電圧検出回路５４、及びＡＤ変換回路５８を備え、生体インピーダンス情報の算出に必要な生体インピーダンス算出用電圧を測定する。

切替回路５２は、制御部４０の指示により、生体インピーダンスを測定する部位に応じて電圧検出用電極２６に含まれる電極の中から選択した２つの電極に切り替える。

電圧検出回路５４は、切替回路５２により切り替えられた２つの電極の電位差を増幅した差動増幅信号を出力する。

ＡＤ変換回路５８は、電圧検出回路５４から出力されたアナログ信号である差動増幅信号をデジタル信号に変換する。

体重測定部３４は、重量センサー６０、差動増幅回路６２、及びＡＤ変換回路６４を備える。

重量センサー６０は、ユーザーの重量、すなわち体重を検出する。

差動増幅回路６２は、重量センサー６０から出力された重量信号を差動増幅する。

ＡＤ変換回路６４は、差動増幅回路６２から出力されたアナログ信号である差動増幅信号をデジタル信号に変換する。

表示部２０は、例えば液晶パネル等で構成される。表示部２０には、例えば各種設定画面、計測結果の表示画面等、各種画面が表示される。

操作部２２は、図１に示すように、複数の操作ボタンを含んで構成されており、ユーザー情報の入力操作等の他、各種操作を行うための操作部である。なお、表示部２０及び操作部２２をタッチパネルとし、画面に直接タッチすることで操作が可能な構成としてもよい。

記憶部３６は、例えば不揮発メモリで構成され、身体情報処理プログラムの実行により得られた測定結果等の各種データを記憶する。

通信部３８は、外部装置と無線通信又は有線通信により情報の送受信を行う。これにより、体組成計１０は、スマートフォン、タブレット端末、及び携帯電話等の携帯端末や、パーソナルコンピュータ等の外部装置と通信することが可能である。

コンピュータとしての制御部４０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）がバスを介して各々接続された構成となっている。この場合、後述する身体情報処理プログラムを例えばＲＯＭに書き込んでおき、これをＣＰＵが読み込んで実行する。なお、身体情報処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリーカード等の記録媒体により提供するようにしてもよく、図示しないサーバからダウンロードするようにしてもよい。また、身体情報処理プログラムがＣＤ−ＲＯＭ、メモリーカード等の記録媒体により提供された場合や、図示しないサーバからダウンロードにより提供された場合、提供された身体情報処理プログラムは記憶部３６に記憶させておき、これをＣＰＵが読み込んで実行する。

次に、本実施形態の作用として、制御部４０において実行される身体情報処理プログラムによる処理について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。図３に示す処理は、例えばユーザーが体組成計１０の電源をオンした場合に実行される。

ステップＳ１００では、ユーザーＩＤを入力させる画面を表示部２０に表示させ、ユーザーに予め登録したユーザーＩＤを入力させる。ユーザーＩＤは、予めユーザー登録処理を行うことにより記憶部３６に記憶される。ユーザー登録処理では、性別、生年月日、身長等のユーザー情報を入力させ、入力されたユーザー情報と、ユーザーに固有に付与されたユーザーＩＤと、後述する生体インピーダンス情報の測定回数ｎと、を対応付けて記憶部３６に記憶する。なお、測定回数ｎは、ユーザー登録処理が実行されると零に初期化される。

ステップＳ１０２では、体重測定部３４に体重の測定を指示し、体重測定部３４により測定された体重情報を取得して記憶部３６に記憶する。

ステップＳ１０４では、各部位の生体インピーダンス情報を測定する。本実施形態では、全身、左腕、右腕、左脚、及び右脚の生体インピーダンス情報を測定する。ここで、本実施形態における生体インピーダンス情報とは、予め定めた周波数、例えば５０ｋＨｚの交流電流を身体に流して測定された生体インピーダンスに基づくリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒである。

全身の生体インピーダンス情報は、左半身及び右半身の何れかの生体インピーダンス情報を測定することで取得できるが、本実施形態では、左半身及び右半身の生体インピーダンス情報を各々測定する。

左半身の生体インピーダンス情報の測定では、左手の指先と左足の爪先との間に交流電流を流し、左手の掌と左足の踵との間の電圧を測定する。従って、交流電流を出力する電極を左指先電極１８Ｌ及び左爪先電極１２Ｌに切り替えるように切替回路４４に指示し、交流電流を切替回路４４に出力するように電流回路４２に指示する。これにより、交流電流が、左指先電極１８Ｌと左爪先電極１２Ｌとの間を流れる。

また、電圧を測定する電極を左掌電極１６Ｌ及び左踵電極１４Ｌに切り替えるように切替回路５２に指示し、左掌電極１６Ｌと左踵電極１４Ｌとの間に発生した電圧を測定するよう生体インピーダンス測定部３２に指示する。そして、生体インピーダンス測定部３２により測定された左掌電極１６Ｌと左踵電極１４Ｌとの間に発生した電圧の電圧値と、左指先電極１８Ｌと左爪先電極１２Ｌとの間に流した交流電流の電流値と、に基づいて、左半身のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを算出し、記憶部３６に記憶する。

右半身の生体インピーダンス情報の測定では、右手の指先と右足の爪先との間に交流電流を流し、右手の掌と右足の踵との間の電圧を測定する。従って、交流電流を出力する電極を右指先電極１８Ｒ及び右爪先電極１２Ｒに切り替えるように切替回路４４に指示し、交流電流を切替回路４４に出力するように電流回路４２に指示する。これにより、交流電流が、右指先電極１８Ｒと右爪先電極１２Ｒとの間を流れる。

また、電圧を測定する電極を右掌電極１６Ｒ及び右踵電極１４Ｒに切り替えるように切替回路５２に指示し、右掌電極１６Ｒと右踵電極１４Ｒとの間に発生した電圧を測定するよう生体インピーダンス測定部３２に指示する。そして、生体インピーダンス測定部３２により測定された右掌電極１６Ｒと右踵電極１４Ｒとの間に発生した電圧の電圧値と、右指先電極１８Ｒと左爪先電極１２Ｒとの間に流した交流電流の電流値と、に基づいて、右半身のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを算出し、記憶部３６に記憶する。

左腕の生体インピーダンス情報の測定では、左手の指先と左足の爪先との間に交流電流を流し、右手の掌と左手の掌との間の電圧を測定する。従って、交流電流を出力する電極を左指先電極１８Ｌ及び左爪先電極１２Ｌに切り替えるように切替回路４４に指示し、交流電流を切替回路４４に出力するように電流回路４２に指示する。これにより、交流電流が、左指先電極１８Ｌと左爪先電極１２Ｌとの間を流れる。

また、右掌電極１６Ｒと左掌電極１６Ｌとの間に発生した電圧を測定するよう生体インピーダンス測定部３２に指示する。そして、生体インピーダンス測定部３２により測定された右掌電極１６Ｒと左掌電極１６Ｌとの間に発生した電圧の電圧値と、左指先電極１８Ｌと左爪先電極１２Ｌとの間に流した交流電流の電流値と、に基づいて、左腕のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを算出し、記憶部３６に記憶する。

右腕の生体インピーダンス情報の測定では、右手の指先と右足の爪先との間に交流電流を流し、右手の掌と左手の掌との間の電圧を測定する。従って、交流電流を出力する電極を右指先電極１８Ｒ及び右爪先電極１２Ｒに切り替えるように切替回路４４に指示し、交流電流を切替回路４４に出力するように電流回路４２に指示する。これにより、交流電流が、右指先電極１８Ｒと右爪先電極１２Ｒとの間を流れる。

また、右掌電極１６Ｒと左掌電極１６Ｌとの間に発生した電圧を測定するよう生体インピーダンス測定部３２に指示する。そして、生体インピーダンス測定部３２により測定された右掌電極１６Ｒと左掌電極１６Ｌとの間に発生した電圧の電圧値と、右指先電極１８Ｒと右爪先電極１２Ｒとの間に流した交流電流の電流値と、に基づいて、右腕のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを算出し、記憶部３６に記憶する。

左脚のインピーダンスの測定では、左手の指先と左足の爪先との間に交流電流を流し、右足の踵と左足の踵との間の電圧を測定する。従って、交流電流を出力する電極を左指先電極１８Ｌ及び左爪先電極１２Ｌに切り替えるように切替回路４４に指示し、交流電流を切替回路４４に出力するように電流回路４２に指示する。これにより、交流電流が、左指先電極１８Ｌと左爪先電極１２Ｌとの間を流れる。

また、右踵電極１４Ｒと左踵電極１４Ｌとの間に発生した電圧を測定するよう生体インピーダンス測定部３２に指示する。そして、生体インピーダンス測定部３２により測定された右踵電極１４Ｒと左踵電極１４Ｌとの間に発生した電圧の電圧値と、左指先電極１８Ｌと左爪先電極１２Ｌとの間に流した交流電流の電流値と、に基づいて、左脚のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを算出し、記憶部３６に記憶する。

右脚のインピーダンスの測定では、右手の指先と右足の爪先との間に交流電流を流し、右足の踵と左足の踵との間の電圧を測定する。従って、交流電流を出力する電極を右指先電極１８Ｒ及び右爪先電極１２Ｒに切り替えるように切替回路４４に指示し、交流電流を切替回路４４に出力するように電流回路４２に指示する。これにより、交流電流が、右指先電極１８Ｒと右爪先電極１２Ｒとの間を流れる。

また、電圧を測定する電極を右踵電極１４Ｒ及び左踵電極１４Ｌに切り替えるように切替回路５２に指示し、右踵電極１４Ｒと左踵電極１４Ｌとの間に発生した電圧を測定するよう生体インピーダンス測定部３２に指示する。そして、生体インピーダンス測定部３２により測定された右踵電極１４Ｒと左踵電極１４Ｌとの間に発生した電圧の電圧値と、右指先電極１８Ｒと右爪先電極１２Ｒとの間に流した交流電流の電流値と、に基づいて、右脚のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを算出し、記憶部３６に記憶する。

ステップＳ１０６では、記憶部３６に記憶された測定回数ｎを読み出す。

ステップＳ１０８では、測定回数ｎが予め定めた閾値ＴＨ未満であるか否かを判断し、測定回数ｎが閾値ＴＨ未満の場合はステップＳ１１０へ移行し、測定回数ｎが閾値ＴＨ以上の場合はステップＳ１１４へ移行する。

ステップＳ１１０では、測定回数ｎをインクリメントして記憶部３６に記憶する。

ステップＳ１１２では、ステップＳ１０２で測定した体重を表示部２０に表示する。

ステップＳ１１４では、測定回数ｎが閾値ＴＨと一致したか否かを判定し、測定回数ｎが閾値ＴＨと一致した場合はステップＳ１１６へ移行し、測定回数ｎが閾値ＴＨと一致しない場合、すなわち測定回数ｎが閾値ＴＨを超えている場合はステップＳ１２０移行する。

ステップＳ１１６では、記憶部３６に記憶された各部位の生体インピーダンス情報に基づいて、各部位の生体インピーダンス情報の平均値及び標準偏差を算出する。すなわち、左半身、右半身、左腕、右腕、左脚、及び右脚の各々について、記憶部３６に記憶されている、今までに測定したリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの平均値及び標準偏差を各々算出する。

ステップＳ１１８では、左半身、右半身、左腕、右腕、左脚、及び右脚の各々について、リアクタンス成分Ｘとレジスタンス成分Ｒとの関係を表す単回帰式を算出すると共に、算出した単回帰式と、ステップＳ１１８で算出した平均値及び標準偏差と、に基づいて、複数の基準線を設定する。なお、単回帰式は、例えば最小自乗法等の公知の技術を用いて求めることができる。

図４には、一例として、今までに測定した左半身のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒに基づいて設定した基準線を示した。

図４に示すように、横軸をレジスタンス成分Ｒ、縦軸をリアクタンス成分Ｘとして、「○」は３日前以前に測定した左半身のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを示し、「△」は２日前に測定した左半身のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを示し、「□」は昨日測定した左半身のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを示し、「■」は今日測定した左半身のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを示している。

基準線Ａ０は、上記の単回帰式そのものであり、ａ、ｂ０を定数として次式で表される。

ｙ＝ａｘ＋ｂ０

基準線Ｂ−２は、レジスタンス成分Ｒの平均値をＲａ、標準偏差をＳＤｒとした場合に、基準線Ａ０上においてレジスタンス成分ＲがＲａ−２×ＳＤｒの位置を通り、かつ、基準線Ａ０と直交する線であり、ａ、ｂ１を定数として次式で表される。

ｙ＝（−１／ａ）ｘ＋ｂ１

基準線Ｂ−１は、基準線Ａ０上においてレジスタンス成分ＲがＲａ−１×ＳＤｒの位置を通り、かつ、基準線Ａ０と直交する線であり、ａ、ｂ２を定数として次式で表される。

ｙ＝（−１／ａ）ｘ＋ｂ２

基準線Ｂ０は、基準線Ａ０上においてレジスタンス成分ＲがＲａの位置を通り、かつ、基準線Ａ０と直交する線であり、ａ、ｂ３を定数として次式で表される。

ｙ＝（−１／ａ）ｘ＋ｂ３

基準線Ｂ＋１は、基準線Ａ０上においてレジスタンス成分ＲがＲａ＋１×ＳＤｒの位置を通り、かつ、基準線Ａ０と直交する線であり、ａ、ｂ４を定数として次式で表される。

ｙ＝（−１／ａ）ｘ＋ｂ４

基準線Ｂ＋２は、基準線Ａ０上においてレジスタンス成分ＲがＲａ＋２×ＳＤｒの位置を通り、かつ、基準線Ａ０と直交する線であり、ａ、ｂ５を定数として次式で表される。

ｙ＝（−１／ａ）ｘ＋ｂ５

基準線Ａ＋２は、リアクタンス成分Ｘの平均値をＸａ、標準偏差をＳＤｘとした場合に、基準線Ｂ０上においてリアクタンス成分ＸがＸａ＋２×ＳＤｘの位置を通り、かつ、基準線Ｂ０と直交する線であり、ａ、ｂ６を定数として次式で表される。

ｙ＝ａｘ＋ｂ６

基準線Ａ＋１は、基準線Ｂ０上においてリアクタンス成分ＸがＸａ＋１×ＳＤｘの位置を通り、かつ、基準線Ｂ０と直交する線であり、ａ、ｂ７を定数として次式で表される。

ｙ＝ａｘ＋ｂ７

基準線Ａ−１は、リアクタンス成分Ｘの平均値をＸａ、標準偏差をＳＤｘとした場合に、基準線Ｂ０上においてリアクタンス成分ＸがＸａ−１×ＳＤｘの位置を通り、かつ、基準線Ｂ０と直交する線であり、ａ、ｂ８を定数として次式で表される。

ｙ＝ａｘ＋ｂ８

基準線Ａ−２は、基準線Ｂ０上においてリアクタンス成分ＸがＸａ−２×ＳＤｘの位置を通り、かつ、基準線Ｂ０と直交する線であり、ａ、ｂ９を定数として次式で表される。

ｙ＝ａｘ＋ｂ９

このように、ステップＳ１１８では、左半身、右半身、左腕、右腕、左脚、及び右脚の各々について、リアクタンス成分Ｘとレジスタンス成分Ｒとの関係を表す単回帰式に基づいて複数の基準線を設定する。ここで、測定回数ｎが少なすぎると、測定したリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの変動が小さすぎて精度の良い単回帰式が得られない。このため、閾値ＴＨは、精度良く単回帰式が得られる値に設定され、例えば１０以上の値に設定される。なお、本実施形態では、測定回数がＴＨと一致した場合にステップＳ１１６及びＳ１１８を実行して基準線を設定しているが、これに限らず、定期的、例えば1ヶ月毎にステップＳ１１６及びステップＳ１１８を実行して基準線を更新するようにしてもよい。

ステップＳ１２０では、ステップＳ１０４で測定した各部位の生体インピーダンス情報と、ステップＳ１１８で設定した複数の基準線と、に基づいて、体水分レベル及び疲労レベルを判定する。なお、体水分レベルは、左半身及び右半身、すなわち全身についてのみ判定する。また、疲労レベルは、左半身、右半身、左腕、右腕、左脚、及び右脚の全ての部位について判定する。ここで、疲労レベルとは、疲労だけでなく炎症も含めたレベルをいう。

まず、体水分レベルの判定について説明する。例えば左半身の体水分レベルを判定する場合、ステップＳ１０４で測定したリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの図４における位置が、基準線Ｂ−１以上で、かつ、基準線Ｂ＋１以下の範囲内の場合は、体水分レベルは「０」とする。なお、「以上」とは、図４において右上に向かう方向を言い、「以下」とは、図４において左下に向かう方向を言う。

また、ステップＳ１０４で測定したリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの図４における位置が、基準線Ｂ＋１を超え、かつ、基準線Ｂ＋２以下の範囲内の場合は、体水分レベルは「−１」とする。

また、ステップＳ１０４で測定したリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの図４における位置が、基準線Ｂ＋２を超えている場合は、体水分レベルは「−２」とする。

また、ステップＳ１０４で測定したリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの図４における位置が、基準線Ｂ−２以上で、かつ、基準線Ｂ−１未満の範囲内の場合は、体水分レベルは「＋１」とする。

また、ステップＳ１０４で測定したリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの図４における位置が、基準線Ｂ−２未満の場合は、体水分レベルは「＋２」とする。

右半身についても同様に体水分レベルを判定する。ここで、体水分レベルが「０」の場合は、体水分量が平均レベルであることを表す。また、体水分レベルが「−１」、「−２」の場合は、体水分量が不足しており、体水分レベル「−２」の方が体水分レベル「−１」の場合よりも、より体水分量が不足していることを表す。また、体水分レベルが「＋１」、「＋２」の場合は、体水分量が多く、浮腫傾向にあり、体水分レベル「＋２」の方が体水分レベル「＋１」の場合よりも、より体水分量が多く、浮腫傾向にあることを表す。

次に、疲労レベルの判定について説明する。例えば左半身の疲労レベルを判定する場合、ステップＳ１０４で測定したリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの図４における位置が、基準線Ａ＋１以上で、かつ、基準線Ａ−１以下の範囲内の場合は、疲労レベルは「０」とする。なお、「以上」とは、図４において右下に向かう方向を言い、「以下」とは、図４において左上に向かう方向を言う。

また、ステップＳ１０４で測定したリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの図４における位置が、基準線Ａ−１を超え、かつ、基準線Ａ−２以下の範囲内の場合は、疲労レベルは「−１」とする。

また、ステップＳ１０４で測定したリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの図４における位置が、基準線Ａ−２を超えている場合は、疲労レベルは「−２」とする。

また、ステップＳ１０４で測定したリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの図４における位置が、基準線Ａ＋２以上で、かつ、基準線Ａ＋１未満の範囲内の場合は、疲労レベルは「＋１」とする。

また、ステップＳ１０４で測定したリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの図４における位置が、基準線Ａ＋２未満の場合は、体水分レベルは「＋２」とする。

右半身、左腕、右腕、左脚、及び右脚についても同様に疲労レベルを判定する。そして、左半身の疲労レベルと右半身の疲労レベルとを比較し、小さい方の疲労レベルを全身の疲労レベルとして採用する。

ここで、疲労レベルが「０」の場合は、疲労及び炎症が平均レベルであることを表す。また、疲労レベルが「−１」、「−２」の場合は、疲労及び炎症の少なくとも一方が発生しており、疲労レベル「−２」の方が疲労レベル「−１」の場合よりも、より疲労及び炎症の少なくとも一方の度合いが強いことを表す。また、疲労レベルが「＋１」、「＋２」の場合は、疲労及び炎症が少ない状態であり、疲労レベル「＋２」の方が疲労レベル「＋１」の場合よりも、より疲労及び炎症の度合いが少ないことを表す。

ステップＳ１２２では、ステップＳ１０２で測定した体重に基づいて、全身の体水分レベルを決定する。具体的には、図５に示す処理を実行する。

ステップＳ２００では、体重変化率Ｃを算出する。体重変化率Ｃは、図３のステップＳ１０２で測定した体重をＷ１、前回の図３のステップＳ１０２で測定した体重をＷ０として、次式により算出する。

Ｃ＝（Ｗ１−Ｗ０）／Ｗ０

ステップＳ２０２では、ステップＳ２００で算出した体重変化率Ｃが−１％以下であるか否かを判断し、体重変化率Ｃが−１％以下である場合はステップＳ２０４へ移行し、体重変化率Ｃが−１％より大きい場合はステップＳ２１６へ移行する。

ステップＳ２０４では、ステップＳ２００で算出した体重変化率Ｃが−２％以下であるか否かを判断し、体重変化率Ｃが−２％以下である場合はステップＳ２０６へ移行し、体重変化率Ｃが−２％より大きい場合はステップＳ２０８へ移行する。

ステップＳ２０６では、全身の体水分レベルを「−２」に決定する。すなわち、図３のステップＳ１２０で生体インピーダンス情報に基づいて判定された体水分レベルを採用するのではなく、ステップＳ２００で算出された体重変化率Ｃに基づいて体水分レベルを決定する。

なお、ステップＳ２０４の閾値を−２％としたのは、平成１１年４月２６日に公益財団法人日本体育協会から発行された「熱中予防ハンドブック」において、脱水症状の予防のためには、体重が２％以上減少しないようにすることと報告されているためである。

ステップＳ２０８では、図３のステップＳ１２０で生体インピーダンス情報に基づいて判定された左半身の体水分レベルと右半身の体水分レベルとを比較し、小さい方の体水分レベルを体水分判定値として設定する。例えば、図３のステップＳ１２０で生体インピーダンス情報に基づいて判定された左半身の体水分レベルが「−２」で右半身の体水分レベルが「−１」だった場合には、左半身の体水分レベルを体水分判定値として設定する。

ステップＳ２１０では、ステップＳ２０８で設定した体水分判定値が０以上であるか否かを判断し、体水分判定値が０以上だった場合はステップＳ２１２へ移行し、体水分判定値が０未満だった場合はステップＳ２１４へ移行する。

ステップＳ２１２では、体水分レベルを「−１」に決定する。すなわち、図３のステップＳ１２０で生体インピーダンス情報に基づいて判定された体水分レベルを採用するのではなく、ステップＳ２００で算出された体重変化率Ｃに基づいて体水分レベルを決定する。

一方、ステップ２１４では、体水分レベルを、ステップＳ２０８で設定した体水分判定値に決定する。すなわち、体水分レベルを、図３のステップＳ１２０で生体インピーダンス情報に基づいて判定された左半身の体水分レベル及び右半身の体水分レベルのうち小さい方の体水分レベルに決定する。

ステップＳ２１６では、体水分レベルを、図３のステップＳ１２０で生体インピーダンス情報に基づいて判定された左半身の体水分レベル及び右半身の体水分レベルのうち小さい方の体水分レベルに決定する。

なお、ステップＳ２０８及びステップＳ２１６において、生体インピーダンス情報に基づいて判定された体水分レベルを考慮しているのは、体重変化率だけで体水分レベルを決定してしまうと、例えば乾燥したものだけを食べた場合のように体重は変化しても体水分レベルは変化しないため、精度良く体水分レベルを判定することができなくなってしまうためである。

図３へ戻ってステップＳ１２４では、体水分レベル及び疲労レベルが連続して低下しているか否かを判定する連続低下判定処理を実行する。具体的には、図６に示す連続低下判定処理を実行する。連続低下判定処理は、全身の体水分レベル及び各部位の疲労レベルについて各々実行する。すなわち、疲労レベルについては、全身、左腕、右腕、左脚、及び右脚の各々について連続低下判定処理を実行する。なお、図６に示す「判定レベル」とは、体水分レベル又は疲労レベルを表す。なお、体水分レベル及び疲労レベルの一方のみ連続低下判定処理を実行してもよい。

ステップＳ３００では、記憶部３６に記憶された前回の判定レベルを読み出し、今回の判定レベルが前回の判定レベル以上であるか否かを判定する。そして、今回の判定レベルが前回の判定レベル以上の場合、すなわち判定レベルが連続して低下していない場合は、本ルーチンを終了する。一方、今回の判定レベルが前回の判定レベルよりも小さい場合は、ステップＳ３０２へ移行する。

ステップＳ３０２では、記憶部３６に記憶された前々回の判定レベルを読み出し、前回の判定レベルが前々回の判定レベル以上であるか否かを判定する。そして、前回の判定レベルが前々回の判定レベル以上の場合、すなわち判定レベルが連続して低下していない場合は、本ルーチンを終了する。一方、前回の判定レベルが前々回の判定レベルよりも小さい場合、すなわち、判定レベルが連続して低下している場合は、ステップＳ３０４へ移行する。

ステップＳ３０４では、判定レベルが連続して低下していることを表す連続低下情報を記憶部３６に記憶させる。

図３に戻ってステップＳ１２６では、体水分レベル及び疲労レベルに基づいて、ユーザーにアドバイスするアドバイス情報を決定する。図７には、一例として体水分レベル、全身の疲労レベル、及びアドバイス情報の対応関係を表すアドバイス情報テーブルデータ７０を示した。この場合、今回判定した体水分レベル及び全身の疲労レベルに対応するアドバイス情報をアドバイス情報テーブルデータ７０から取得する。例えば全身の疲労レベルが「−１」、体水分レベルが「＋１」の場合、アドバイス情報は、「疲労や炎症によって浮腫傾向です。積極的にビタミンをとり、休養を見直しましょう。」という内容となる。なお、疲労レベルは部位毎に判定されるので、部位毎に図７に示すようなアドバイス情報テーブルデータを予め記憶部３６に記憶しておき、部位毎にアドバイス情報を決定してもよい。

ステップＳ１２８では、体重、コンディション情報、及びアドバイス情報を表示部２０に表示させる。なお、コンディション情報は、体水分レベル、疲労レベル、並びに、体水分レベル及び疲労レベルの連続低下の有無を含む。

具体的には、例えば、一定時間体重を表示部２０に表示させた後、図８に示すようなコンディション表示画面８０を表示部２０に表示させる。コンディション表示画面８０は、疲労レベルを表示する疲労レベル表示領域８２、体水分レベルを表示する体水分レベル表示領域８４、連続して低下している判定レベルを表示する連続低下表示領域８６、及びアドバイス情報を表示するアドバイス情報表示領域８８を含む。

疲労レベル表示領域８２には、図３のステップＳ１２０で判定された各部位の疲労レベルが「★」のマークで示されている。図８の例では、全身の疲労レベルが「−１」、右脚の疲労レベルが「−２」、左脚、右腕、及び左腕の疲労レベルが「０」となっている。

体水分レベル表示領域８４には、図３のステップＳ１２２で決定された体水分レベルが「★」のマークで示されている。図８の例では、体水分レベルが「＋１」となっている。

連続低下表示領域８６には、図３のステップＳ１２４で連続して低下していると判定された判定レベル及びその部位が表示される。図８の例では、全身及び右脚の疲労レベルが連続して低下していることを示している。

ここで、例えば、前々回、前回、今回の疲労レベルが「＋２」、「＋１」、「０」のように変化している場合、今回の疲労レベルは「０」なので疲労レベルは平均レベルであるが、このままの状態が続くと疲労や炎症がひどくなって怪我をする等の虞があるため、連続低下表示領域８６に連続低下している旨が表示される。これにより、ユーザーに注意を促すことができ、怪我等を未然に防ぐことが可能となる。

アドバイス情報表示領域８８には、図３のステップＳ１２６で決定したアドバイス情報が表示される。図８の例では、全身の疲労レベルが「−１」、体水分レベルが「＋１」に対応するアドバイス情報が表示されている。なお、部位毎に図７に示すようなアドバイス情報テーブルデータを予め記憶部３６に記憶しておいた場合には、部位毎にアドバイス情報を表示するようにしてもよい。

なお、体重、コンディション情報、及びアドバイス情報を、通信部３８を介して例えばスマートフォン、携帯電話、タブレット端末、及びパーソナルコンピュータ等の外部装置に出力し、当該外部装置にコンディション表示画面８０を表示させるようにしてもよい。

ステップＳ１３０では、終了処理を実行する。終了処理は、ステップＳ１１２で体重を表示させた後、または、ステップＳ１２８で図８に示すコンディション表示画面８０を一定時間表示させた後に、体組成計１０の電源をオフする処理である。

このように、本実施形態では、リアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒの過去の測定値から算出した平均値及び標準偏差に基づいて複数の基準線を設定し、設定した複数の基準線に基づいて体水分レベル及び疲労レベルを判定する。従来は、リアクタンス成分Ｘとレジスタンス成分Ｒとの比Ｘ／Ｒを用いてコンディションを判定するため、例えば体水分レベルが変化してリアクタンス成分Ｘとレジスタンス成分Ｒが変化しても、比Ｘ／Ｒが変化していない場合は体水分レベルの変化を捉えることができない。これに対して、本実施形態では、上記のように体水分レベル及び疲労レベルを判定するため、比Ｘ／Ｒが変化しない場合であっても体水分レベル及び疲労レベルの変化を捉えることができ、精度良く体水分レベル及び疲労レベルを判定することができる。

また、例えば全身の体水分レベルを判定する場合において、例えば左脚に炎症があるような場合に左半身の生体インピーダンス情報のみを用いて体水分レベルを判定すると、実際は全身の体水分量が不足している場合でも、左脚の炎症の影響で浮腫がある、すなわち体水分量が増加しており、体水分レベルが高いと誤判定してしまう場合がある。これに対し、本実施形態では、左半身及び右半身の生体インピーダンス情報に基づいて全身の体水分レベル及び疲労レベルを判定するので、上記のような誤判定を防ぐことができる。

また、体水分レベル及び疲労レベルを同時に評価するため、コンディションを詳細に把握することができる。

また、疲労レベルについては全身だけでなく、腕や脚等の部位毎に判定するため、具体的にどの部位を注意すればよいかを把握することができ、コンディション管理が容易となる。従って、本発明は、スポーツを実施する者だけでなく、高齢者の体調管理、リハビリを実施する者の回復の評価にも有用である。

なお、本実施形態では、体組成計１０が、右足の爪先用である右爪先電極１２Ｒ、左足の爪先用である左爪先電極１２Ｌ、右足の踵用である右踵電極１４Ｒ、及び左足の踵用である左踵電極１４Ｌ、右手の掌用である右掌電極１６Ｒ、左手の掌用である左掌電極１６Ｌ、右手の指先用である右指先電極１８Ｒ、及び左手の指先用である左指先電極１８Ｌ、の８個の電極を備えた構成の体組成計１０について説明したが、４個の電極を備えた構成の体組成計についても本発明を適用可能である。

この場合、例えば掌用及び手の指先用の電極を省略し、右足の爪先用である右爪先電極１２Ｒ、左足の爪先用である左爪先電極１２Ｌ、右足の踵用である右踵電極１４Ｒ、及び左足の踵用である左踵電極１４Ｌの４個の電極を備えた構成とする。

そして、両足間の生体インピーダンス情報を測定し、測定した両足間の生体インピーダンス情報を全身の生体インピーダンス情報とする。

両足間の生体インピーダンス情報の測定では、右足の爪先と左足の爪先との間に交流電流を流し、右足の踵と左足の踵との間の電圧を測定する。従って、交流電流を出力する電極を右爪先電極１２Ｒ及び左爪先電極１２Ｌに切り替えるように切替回路４４に指示し、交流電流を切替回路４４に出力するように電流回路４２に指示する。これにより、交流電流が、右爪先電極１２Ｒと左爪先電極１２Ｌとの間を流れる。

また、電圧を測定する電極を右踵電極１４Ｒ及び左踵電極１４Ｌに切り替えるように切替回路５２に指示し、右踵電極１４Ｒと左踵電極１４Ｌとの間に発生した電圧を測定するよう生体インピーダンス測定部３２に指示する。そして、生体インピーダンス測定部３２により測定された右踵電極１４Ｒと左踵電極１４Ｌとの間に発生した電圧の電圧値と、右爪先電極１２Ｒと左爪先電極１２Ｌとの間に流した交流電流の電流値と、に基づいて、両足間のリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを算出し、記憶部３６に記憶する。そして、疲労レベルについては全身についてのみ図３の処理を実行する点が８個の電極を備えた構成の場合と異なる。

また、測定した体重及び生体インピーダンス情報を、通信部３８を介して例えばスマートフォン、携帯電話、タブレット端末、及びパーソナルコンピュータ等の外部装置に送信し、当該外部装置で図３、５、６の処理を実行するようにしてもよい。この場合、図３のステップＳ１０２は体組成計１０から体重を受信する処理、ステップＳ１０４は体組成計１０から生体インピーダンス情報を受信する処理とすればよい。これにより、スマートフォン等の外部装置を身体情報処理装置として機能させることができる。

また、本実施形態では、生体インピーダンス情報としてリアクタンス成分Ｘ及びレジスタンス成分Ｒを用いた場合について説明したが、リアクタンス成分Ｘとレジスタンス成分Ｒとの比Ｘ／Ｒと、低周波の交流電流、例えば５ｋＨｚの交流電流を身体に流して測定された生体インピーダンスＺ_Ｌと高周波の交流電流、例えば２５０ｋＨｚの交流電流を身体に流して測定された生体インピーダンスＺ_Ｈの比Ｚ_Ｌ／Ｚ_Ｈとは相関があるため、生体インピーダンス情報として低周波の生体インピーダンスＺ_Ｌ及び高周波の生体インピーダンスＺ_Ｈを用いても良い。

１０ 体組成計
２０ 表示部
２２ 操作部
２８ 電流出力部
３２ 生体インピーダンス測定部
３４ 体重測定部
３６ 記憶部
３８ 通信部
４０ 制御部
７０ アドバイス情報テーブルデータ
８０ コンディション表示画面

Claims (8)

1. 身体の生体インピーダンスに関する生体インピーダンス情報を取得する生体インピーダンス情報取得手段と、
   前記生体インピーダンス情報取得手段により取得した前記生体インピーダンス情報に基づいて、前記身体の体水分レベル及び疲労レベルを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果を出力する出力手段と、
   を備えた身体情報処理装置。
2. 前記判定手段は、過去の前記生体インピーダンス情報に基づいて算出した平均値及び標準偏差に基づいて前記体水分レベル及び疲労レベルを判定する
   請求項１記載の身体情報処理装置。
3. 前記身体の体重を取得する体重取得手段を備え、
   前記判定手段は、前記体重の変化率及び前記生体インピーダンス情報に基づいて、前記体水分レベルを判定する
   請求項１又は請求項２記載の身体情報処理装置。
4. 前記判定手段は、前記体水分レベル及び疲労レベルの少なくとも一方が連続して低下しているか否かを判定する
   請求項１〜３の何れか１項に記載の身体情報処理装置。
5. 前記体水分レベル及び疲労レベルに対応するアドバイス情報を取得するアドバイス情報取得手段を備え、
   前記出力手段は、前記アドバイス情報取得手段により取得された前記アドバイス情報を出力する
   請求項１〜４の何れか１項に記載の身体情報処理装置。
6. 前記判定手段は、前記身体の部位毎に前記疲労レベルを判定する
   請求項１〜５の何れか１項に記載の身体情報処理装置。
7. 身体の生体インピーダンスに関する生体インピーダンス情報を取得し、
   取得した前記生体インピーダンス情報に基づいて、前記身体の体水分レベル及び疲労レベルを判定し、
   判定結果を出力する、
   身体情報処理方法。
8. コンピュータを、請求項１〜６の何れか１項に記載の身体情報処理装置として機能させるための身体情報処理プログラム。

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