JP4601207B2

JP4601207B2 - Body fat measuring device

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Publication number: JP4601207B2
Application number: JP2001153707A
Authority: JP
Inventors: 桜時佐野; 秀信西村; 孝橋　　徹
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: JP2002345772A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者の体重値と体内インピーダンス値とを測定する体内脂肪測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、体内インピーダンス値と体重値とを測定して、それら測定値を用いて体内脂肪量を測定する体内脂肪測定装置が知られている。この従来の体内脂肪測定装置としては、例えば特開昭６２−１６９０２３号公報に開示されているように、体重計の表面に、被験者の両足にそれぞれ接触させる足用電極を配置し、体重値を測定するとともに両足裏間のインピーダンス値（体内インピーダンス値）を測定して、それら体重値、体内インピーダンス値および予め入力される個人データ（年齢、性別等）を用いて体内脂肪量を算出するようにしたものがある。
【０００３】
また、特開平１１−１１３８７１号公報には、体重値を測定する体重測定部（第１測定部）と、両手にそれぞれ接触させる手用電極を備えて両手間のインピーダンス値（体内インピーダンス値）を測定する体内インピーダンス測定部（第２測定部）とをケーブルで接続してなる体内脂肪測定装置が提案されている。この体内脂肪測定装置は、体重測定部で測定された体重値がケーブルを経て体内インピーダンス測定部に伝達され、その体内インピーダンス測定部にて測定された体内インピーダンス値と前記体重値とを用いて体内脂肪量を算出するようにされている。
【０００４】
さらに、特開平１１−１２８１９７号公報には、体重値を測定する体重測定部（第１測定部）と、この体重測定部に脱着可能に装着され、両手にそれぞれ接触させる手用電極および前記体重値を取り入れる無線通信部を備えるバー状の体内インピーダンス測定部（第２測定部）とからなる体内脂肪測定装置が提案されている。この体内脂肪測定装置は、未使用時または体重単独測定時には前記体内インピーダンス測定部を体重測定部に装着させた状態にされ、体脂肪測定時には前記体内インピーダンス測定部が体重測定部から離脱させた状態で用いられる。すなわち、体脂肪測定を行う際には、被験者が体内インピーダンス測定部を両手で握持した状態で体重測定部上に載ることにより、前記体重測定部にて体重値が測定され、前記体内インピーダンス測定部にて体内インピーダンス値が測定された後、前記体内インピーダンス測定部が体重測定部より無線通信にて体重値を取り込み、その体重値と前記体内インピーダンス値とを用いて体脂肪量を算出し、表示するようにされている。この体脂肪測定装置では、被験者に体内インピーダンス測定部を握持させる際には、前記体内インピーダンス測定部の体重値を読み取る受光部と、前記体重測定部の体重値を送信する発光部とを対向配置させる必要がある。
【０００５】
ところで、最近では、体重、体脂肪率は個人の日々の健康度合いを判定する有用な指標であるため、手軽に持ち運びや操作ができ、測定値等のデータの読み取りが容易に行える測定装置が必要とされている。また、例えば時間や歩行数、心拍数、血圧などの種々の健康に関わる身体データの測定機能を持つものであればより有用であり、さらには常時携帯または身体に装着できるものであり、手にとって測定値等のデータを見ることができるものであるのが好ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開昭６２−１６９０２３号公報に記載の体内脂肪測定装置においては、体重計に体内インピーダンスを測定する体脂肪計測機能が組み込まれており、体重計が一般的な床置き式薄型体重計であれば測定面が床面に近いため個人データの入力設定がしづらく、測定された体重値および体脂肪値が低い位置に表示され読み取りにくいという問題点がある。また、この体内脂肪測定装置は、体内インピーダンス測定機能のみを体重計から取り外して使用することは不可能であり、携帯または持ち運びが困難であり一般的には据え置き型になってしまう。このため、この測定装置に、例えば時間や歩行数、心拍数、血圧などの種々の健康に関わる身体データの測定機能を付加することは不可能である。
【０００７】
また、前記特開平１１−１１３８７１号公報に記載の体内脂肪測定装置においては、体内インピーダンス測定部にて個人データの設定を行えるとともに測定値の表示を手元で見ることができるという利点があるものの、体内インピーダンス測定部と体重測定部とがケーブルにて接続されているため、不使用時の電線の格納に構造的な配慮が必要になるという問題点がある。また、体内インピーダンス測定部に着脱コネクタを取り付けて体重測定部から着脱可能に構成し、体内インピーダンス測定部のみを携帯または持ち運び可能とすることも考えられるが、このようにした場合には抜き差し操作が煩わしく、頻繁な抜き差しがコネクタ接触部の寿命短縮となるという問題点がある。
【０００８】
さらに、前記特開平１１−１２８１９７号公報に記載の体内脂肪測定装置においては、体内インピーダンス測定部が体重測定部から無線通信にて体重値を取り込む際に微弱電波しか使用できないため、その他の電子機器からのノイズを受けやすいという問題点がある。また、光通信の場合には、送受信素子間に物理的に光を遮るものがあれば体重値の読み込みが不可能になるため、使用上の制限があって使用しにくいという問題点がある。また、被験者の任意の位置に装着された体内インピーダンス測定部に設けられる受光部と、体重測定部に設けられる発光部とを対向させるのが困難な場合がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、測定値が読み取り易く、かつケーブル等を備えない簡易な構造で、ノイズなどの影響を受けることなく、体重値や体内インピーダンス値を確実に送受信することができ、場合によっては時間や歩行数、心拍数、血圧などの種々の健康に関わる身体データの測定機能をも持たせることのできる体内脂肪測定装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、第１発明による体内脂肪測定装置は、
（ａ）被験者の体重値を測定するとともに、各種生成情報を生成し、かつその各種生成情報に相当する電流または電圧を被験者の体内に印加する第１測定部および
（ｂ）この第１測定部より印加される電流または電圧によって被験者の体内に発生する電流または電圧を測定して前記各種生成情報に相当する信号を読み取るとともに、この読み取られた信号に基づき体内脂肪関連情報を表示する第２測定部を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、第１測定部にて被験者の体重値が測定され、この体重値を含む各種生成情報に相当する電流または電圧が被験者の体内に印加される。そうすると、この各種生成情報に相当する電流または電圧の印加により、被験者の体内における送信信号の測定対象部に電圧が発生し、この発生した電圧値が第２測定部において測定され、その測定電圧が各種生成情報に復調される。こうして第１測定部において測定された各種生成情報が第２測定部に伝達されることになる。一方、前記第２測定部では、前記測定電圧に基づいて、体内脂肪関連情報が表示される。
【００１２】
本発明によれば、他の電子機器からのノイズを受けることなく第１測定部において生成された体重値を含む各種生成情報を第２測定部へ伝達させることができる。また、第１測定部と第２測定部との対向配置上の制限がなく、従来装置のように第１測定部と第２測定部とを連結するケーブルが不要になるため、簡易な構成で、測定時および測定外時の取り扱いが容易であるという効果を奏する。なお、前記第２測定部は、被験者に接触させることができる任意の場所に配置すればよく、例えばその第２測定部に体内脂肪量の測定に関する各種情報を入力する信号入力部を装着し、かつ各測定値を表示する表示部を備えれば、入力操作および測定結果の読み取りが容易に行えるという利点がある。
【００１３】
前記第１発明において、前記各種生成情報に相当する電流または電圧を体内に印加する箇所が被験者の脚部であり、前記被験者の体内に発生する電流または電圧を測定する箇所が被験者の腕部を含む部分であるのが好ましい（第２発明）。このようにすれば、第１測定部において生成された各種生成情報が、電流または電圧信号に変換されて足裏面から印加され、脚部を通して被験者の腕部に与えることができる。また、この腕部に発生する電流または電圧信号を第２測定部にて測定し、第１測定部にて生成された元の各種生成情報に変換することで、第１測定部の生成情報が第２測定部に伝達されることになる。したがって、例えば第１測定部の載せ台上に電極を設けておけば、被験者は容易に足を電極に接触させることができて、測定動作が容易に行えるとともに、第２測定部において腕部のインピーダンスは大きいので、発生電圧が大きく、安定な受信電圧を測定することができる。
【００１４】
前記第１発明または第２発明において、前記第２測定部は体内インピーダンス測定回路を有する構成とすることができる（第３発明）。このようにすれば、第１測定部から送信された体重値を利用することによって、第２測定部を、携帯可能でかつ表示値の読み取りの容易な小型の測定器とすることができ、この第２測定部において、体脂肪量もしくは体脂肪関連情報を求めて、体重値とともに表示することができる。
【００１５】
また、第１発明または第２発明において、前記第１測定部は体内インピーダンス測定回路を有する構成とすることもできる（第４発明）。このようにすれば、第１測定部において体脂肪量あるいは体脂肪関連情報を求めて第２測定部に送信し、あるいは第１測定部において体重値および体内インピーダンス値を求めてそれらを第２測定部に送信し、第２測定部においてその送信情報によって体脂肪量もしくは体脂肪関連情報を求めることができる。したがって、第２測定部を、携帯可能でかつ表示値の読み取りの容易な小型の測定器とすることができ、この第２測定部において、体脂肪量もしくは体脂肪関連情報を体重値とともに表示することができる。
【００１６】
前記第３発明に関し、前記第２測定部において、体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部と、前記各種生成情報に相当する電流または電圧を測定する受信信号測定対象部とが共通部分を有しているのが好ましい（第５発明）。このようにすれば、各種生成情報値または体内インピーダンス値の読み取りに際して切り換え回路を必要としないので、第２測定部の測定回路を簡略化できるという効果がある。
【００１７】
また、前記第３発明において、前記第２測定部に設けられる体内インピーダンス測定回路が、前記各種生成情報を測定する測定回路と共通にされるのが好ましい（第６発明）。こうすることで、第２測定部の測定回路を簡略化することができる。
【００１８】
前記第１発明において、前記第２測定部は、前記体内脂肪関連情報を得るための個人情報を設定する個人情報設定手段を有するとともに、この個人情報に相当する電流または電圧を被験者の体内に印加するように構成され、前記第１測定部は、前記第２測定部により印加される前記個人情報に相当する電流または電圧によって被験者の体内に発生する電流または電圧を測定して前記個人情報に相当する信号を読み取るとともに、この読み取られた信号に基づき体内脂肪関連情報を演算するように構成されるのが好適である（第７発明）。
【００１９】
本発明においては、例えば年齢、身長、性別、胴囲などの体内脂肪関連情報を得るための個人情報が第２測定部にて設定され、この個人情報が前述と同様にして電流または電圧信号に変換されて第１測定部に送信される。そして、第２測定部においては、前記送信された情報に基づき体内脂肪関連情報が求められて表示される。本発明によれば、第１発明と同様、他の電子機器からのノイズを受けることなく、しかもケーブルで連結する必要のない簡易な構成で、第１測定部と第２測定部との間の所要情報の授受を行うことができる。
【００２０】
前記第７発明において、前記個人情報に相当する電流または電圧を体内に印加する箇所が被験者の腕部であり、前記個人情報に相当する電流または電圧によって被験者の体内に発生する電流または電圧を測定する箇所が被験者の脚部を含む部分であるのが好ましい（第８発明）。こうすることで、第１測定部を床置き式測定部とし、第２測定部を携帯式測定部とすることができ、個人情報の設定が手元で行えるので、操作性を向上させることができる。また、個人情報は一旦設定を済ませればその設定値の変更を生じる期間は長いので、床置き式測定部のみをスタンドアロンの体重・体脂肪計として使用することができる。なお、この携帯式測定部は、単なる体内脂肪関連情報の表示機能だけでなく、歩数計機能や血圧計機能を備える仕様とすることもできる。
【００２１】
前記各発明において、前記第１測定部および／または前記第２測定部には、静電結合用アンテナが付設されるのが好ましい（第９発明）。こうすることで、測定回路コモンとの間のストレイキャパシタンスが大きくなって静電結合インピーダンスが小さくなるので、送信データをより安定して送ることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による体内脂肪測定装置の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１には本発明の第１の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図が示され、図２には同体内脂肪測定装置の携帯式測定部の回路構成図が示され、図３には同体内脂肪測定装置の床置き式測定部の回路構成図が示されている。
【００２４】
本実施形態の体内脂肪測定装置１は、被験者の両手に２つ（１対）ずつ接触させる４つの電極２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ（左手用電極２ａ，２ｂおよび右手用電極３ａ，３ｂ）を備える携帯式測定部（本発明における第２測定部に相当する。）４と、被験者の片足に接触させる電極５が上面に配置された載せ台６を備える床置き式測定部（本発明における第１測定部に相当する。）７とから構成されている。
【００２５】
前記携帯式測定部４は、被験者の個人データ（年齢、性別など）の設定および体内脂肪量測定開始信号の入力を行う設定値入力部（ＫＥＹ）８と、前記個人データ、測定された体重値および体内脂肪値を表示する第１表示部（ＤＩＳ）９とを備えており、前記４つの電極のうち左右１つずつの電極２ａ，３ａがそれら電極２ａ，３ａ間に一定電流を印加する定電流供給回路１０に接続され、他方の電極２ｂ，３ｂがそれら電極２ｂ，３ｂ間に発生する電圧を測定する増幅回路１１に接続されている。
【００２６】
一方、前記増幅回路１１は、順に整流回路（ＲＥＣ）１２、平滑回路（ＦＩＲ）１３、Ａ／Ｄ変換器１４またはコンパレータ（ＣＭＰ）１５を介してＩ／Ｏ回路１６に接続されている。また、このＩ／Ｏ回路１６には、前記設定値入力部８、第１表示部９および各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（ＭＥＭ）１７を備えるＣＰＵ１８が接続されている。
【００２７】
前記定電流供給回路１０は、非反転入力端子に電圧Ｖ_１が印加されて定電流Ｉ_１を出力する演算増幅器１９と、この演算増幅器１９の反転入力端子に接続され、前記演算増幅器１９から定電流Ｉ_１が出力されるように回路電流を決定する参照抵抗Ｒｓとにより構成されており、前記演算増幅器１９の出力端子−電極３ａ間にアナログスイッチＡＳ_１が配設されるとともに、前記参照抵抗Ｒｓの両端間にアナログスイッチＡＳ_２が配設されている。なお、これらアナログスイッチＡＳ_１，ＡＳ_２は、前記Ｉ／Ｏ回路１６によってその開閉が制御される。
【００２８】
一方、前記増幅回路１１は、演算増幅器２０と、４つの抵抗ｒ_１〜ｒ_４とからなり、ほとんど電流が流れ込まないようにされており、前記電極−手間の接触インピーダンスおよび手先末端部の組織インピーダンスを除いた体内仮想点Ｐ，Ｑ間（図４参照）の電圧を差電圧として測定する。
【００２９】
次に、床置き式測定部７の回路構成について説明する。この床置き式測定部７の載せ台６には、重量センサ（本実施形態では、ロードセル（ＬＣ））２１が設けられその載せ台６に加わる重量が測定できるようになっている。前記重量センサ２１は、順に重量信号増幅器２２、平滑回路２３およびＡ／Ｄ変換器２４を介してＩ／Ｏ回路２５に接続されている。このＩ／Ｏ回路２５には、各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（ＭＥＭ）２６を備えるＣＰＵ２７、測定開始指令やその他の操作・設定を行うための外部信号入力部２８および体重値を表示する第２表示部２９が接続されている。
【００３０】
また、前記載せ台６上に配設される電極５は、この電極５に５０ＫＨｚから数１００ＫＨｚ程度の高周波交流の電圧を印加する交流電圧供給回路３０に接続されている。この交流電圧供給回路３０は、反転入力端子に一定交流電圧Ｖ_０'が印加されて電圧Ｖ_０を出力する演算増幅器３１を備えて構成されている。この演算増幅器３１の出力側はアナログスイッチＡＳ_３を介して電極５に接続され、この電極５に電圧Ｖ_０が供給される。また、前記アナログスイッチＡＳ_３の出力側はアナログスイッチＡＳ_４を介してアースに接続されており、前記アナログスイッチＡＳ_３，ＡＳ_４の開閉によって電極５が電圧Ｖ_０もしくはアースのいずれか一方に接続されるようになっている。なお、これらアナログスイッチＡＳ_３，ＡＳ_４は、前記Ｉ／Ｏ回路２５によってその開閉が制御される。
【００３１】
図４には、身体の等価回路のインピーダンスの接続状態説明図が示されている。また、図５には、身体が第１測定部（床置き式測定部）と第２測定部（携帯式測定部）の電極に接触することにより、第１測定部の体重値が電流によって第２測定部に送信される様子が示されている。
【００３２】
図５に示されるように、身体の等価回路には、電極５に印加された高周波電圧によって、足裏面の接触インピーダンスを含む脚部インピーダンスＲａ、胴部インピーダンスＲｅ、腕部インピーダンスＲｃ、手表面の接触インピーダンス、アナログスイッチＡＳ_２、ストレイキャパシタンスＣｓを通して電流が流れる。なお、本実施形態において、前記腕部インピーダンスＲｃおよび腕部インピーダンスＲｄからなる体内インピーダンスすなわち体内仮想点Ｐ，Ｑ間が、本発明における体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部に相当し、本実施形態における脚部インピーダンスＲｃが、本発明における各種生成情報に相当する電流または電圧を測定する受信信号測定対象部に相当する。本実施形態では、受信信号測定対象部が体脂肪量測定対象部の一部を共有している。
【００３３】
このように構成される体内脂肪測定装置１においては、被験者が前記携帯式測定部４に個人データを入力し、一対の電極をそれぞれ両手に接触させるようにその携帯式測定部４を握持した状態で、前記載せ台６上の電極５に右足を接触させるように身体を載せて、設定値入力部８より体内脂肪量測定開始信号を入力すれば体内脂肪量測定が開始される。
【００３４】
前記体内脂肪量の測定に際しては、まず前記載せ台６に加わる重量（体重）が重量センサ２１にて測定され、この重量センサ２１から出力される重量信号が前記重量信号増幅器２２にて増幅され、前記平滑回路２３にて平滑化された後、前記Ａ／Ｄ変換器２４にてデジタル化されてＩ／Ｏ回路２５を経てＣＰＵ２７に体重値として送信されるとともに、第２表示部２９にて表示される。
【００３５】
前記ＣＰＵ２７に送信された体重値のデジタル値は、８ビットのアスキーコードに変換されて送信データにされる。この送信データは、例えば体重値が４桁である場合、４桁分の数値がアスキーコードに変換され、各数値は８ビットコードの頭にスタートビット、終わりにパリティビットとストップビットが加えられて１１ビット構成とされ、さらに４桁の数値桁の前後に１１ビットのスタートテキストコード（ＳＴＸ）とエンドテキストコード（ＥＴＸ）が付けられ、合計６桁、６６ビットのデータ構成にされている。
【００３６】
次に、前記床置き式測定部７により得られる体重値を携帯式測定部４に送信する方法について説明する。
【００３７】
まず電源がＯＮされると、この時点で携帯式測定部４のＩ／Ｏ回路１６によりアナログスイッチＡＳ_１は開（ＯＦＦ）となり、アナログスイッチＡＳ_２は閉（ＯＮ）になっている。次いで、前述のようにして体重値が測定され、送信データが作成された時点で前記Ｉ／Ｏ回路２５よりその送信データに応じて前記アナログスイッチＡＳ_３，ＡＳ_４の開閉（ＯＮ・ＯＦＦ）が制御される。なお、前記体重値が携帯式測定部４に送信される間は、アナログスイッチＡＳ_１は開（ＯＦＦ）状態、アナログスイッチＡＳ_２は閉（ＯＮ）状態にされ、身体の等価回路と前記定電流供給回路１０とが電気的に絶縁状態にされている。
【００３８】
前記アナログスイッチＡＳ_３，ＡＳ_４の開閉により、両足に接触される電極５への高周波交流電圧の印加が調整される。すなわち、前記送信データは０，１で構成されており、０を送信する際には一定時間ｔ（ｍｓｅｃ）の間アナログスイッチＡＳ_３を開（ＯＦＦ）状態にし、アナログスイッチＡＳ_４を閉（ＯＮ）状態にして電極５に高周波交流電圧信号を印加させないようにし、１を送信する際には一定時間ｔ（ｍｓｅｃ）の間アナログスイッチＡＳ_３を閉（ＯＮ）状態にし、アナログスイッチＡＳ_４を開（ＯＦＦ）状態にして電極５に高周波交流電圧信号Ｉ_２を印加させるようにする。
【００３９】
このように電極５に高周波交流電圧を印加すると、前記携帯式測定部４と床置き式測定部７のそれぞれの測定回路のコモンラインは、ストレイキャパシタンスＣｓによって静電結合されているので、高周波電流に対しては小さいインピーダンスとなり、床置き式測定部７の演算増幅器３１から出力される高周波電圧によって、高周波電流ｉが脚部インピーダンスＲａ、胴部インピーダンスＲｅ、腕部インピーダンスＲｃ、接触インピーダンスおよびストレイキャパシタンスＣｓのループを流れる。こうして、電流ｉが前記ループを流れるとき、腕部インピーダンスＲｃの両端に発生する電圧が、受信信号として前記携帯式測定部４内の増幅回路１１によって測定される。
【００４０】
図６には、前記送信データを受信して体重値に変換する手順を説明する説明図が示されている。図示のように、送信データ（図６（ａ））に対応して一定時間ｔ（ｍｓｅｃ）毎にアナログスイッチＡＳ_３，ＡＳ_４の開閉が制御されて、電極５への高周波交流電圧の印加が調整される。この高周波交流電圧により腕部インピーダンスＲｃの両端に発生する電圧の電圧波形（図６（ｂ））が前記増幅回路１１にて測定される。そして、この増幅回路１１にて測定された電圧は、前記整流回路（ＲＥＣ）１２に入力されて直流化され（図６（ｃ））、続いて前記平滑回路（ＦＩＲ）１３に入力されて平滑化される（図６（ｄ））。この平滑回路１３で平滑化された信号は、続いてコンパレータ（ＣＭＰ）１５に入力され、予め設定されている閾値Ｖｓとの比較によりパルス化されて（図６（ｅ））、前記Ｉ／Ｏ回路１６を通してＣＰＵ１８に入力される。このＣＰＵ１８によって、前記パルス化された信号がシリアルのビット信号に復調されて（図６（ｆ））、体重値に変換される。
【００４１】
前記ＣＰＵ１８は、コンパレータ１５からＳＴＸが入力されると送信データの入力が開始されたことを認識し、コンパレータ１５からＥＴＸが入力されると送信データの入力が完了したことを認識して、数値桁のビット信号を体重値に変換するようにされている。
【００４２】
次に、携帯式測定部４による体内インピーダンス値の測定方法について説明する。この携帯式測定部４においては、前述のように床置き式測定部７から送信される体重値を受信すると、前記Ｉ／Ｏ回路１６によってアナログスイッチＡＳ_１が閉（ＯＮ）状態に、アナログスイッチＡＳ_２が開（ＯＦＦ）状態にされ、前記定電流供給回路１１から両手にそれぞれ接触されている電極２ａ，３ａ間に一定電流Ｉ_１が印加される。なお、前記床置き式測定部７のアナログスイッチＡＳ_３，ＡＳ_４は前記体重値の送信が完了した時点で開（ＯＦＦ）状態にされ、身体の等価回路と、前記高周波交流電圧回路３０および床置き式測定部７の測定回路側コモンとが電気的に絶縁状態にされる。
【００４３】
前記電極２ａ，３ａ間、すなわち両手間に一定電流Ｉ_１が印加されると、前記腕部インピーダンスＲｃおよび腕部インピーダンスＲｄからなる体内インピーダンスすなわち体内仮想点Ｐ，Ｑ間（図４、図５参照）に電圧が発生し、この電圧が前記増幅回路１１にて測定される。こうしてその増幅回路１１にて測定された電圧は、前記整流回路（ＲＥＣ）１２に入力されて直流化され、続いて前記平滑回路（ＦＩＲ）１３に入力されて平滑化される。さらに、この平滑回路１３にて平滑化された電圧信号は、前記Ａ／Ｄ変換器１４に入力されてデジタル化され、Ｉ／Ｏ回路１６を経てＣＰＵ１８に入力される。
【００４４】
この後、前記ＣＰＵ１８によって、前記体内仮想点Ｐ，Ｑ間に発生した電圧値および電極２ａ，３ａ間に印加された一定電流値Ｉ_１を用いて体内インピーダンス値が演算され、さらに、この体内インピーダンス値、体重値および個人データを用いて体内脂肪量が演算される。
【００４５】
こうして演算された体内脂肪量は、前記携帯式測定部４の第１表示部９に出力されて、デジタル数値で表示される。また、この第１表示部９には、床置き式測定部７により測定されて送信された体重値もデジタル数値で表示されている。なお、前記体内脂肪量に代えて体脂肪率を演算して表示させるようにしても良く、体内脂肪量および体脂肪率の両方を演算して表示させるようにしても良い。また、前記第１表示部９では、体内脂肪量、体脂肪率、体重値、個人データを全て同時に表示させても良く、切替ボタンなどにより切り替えるようにしてそれぞれを表示させるようにしても良い。
【００４６】
図７には、携帯式測定部４のＣＰＵ１８および床置き式測定部７のＣＰＵ２７によるアナログスイッチＡＳ_１〜ＡＳ_４のＯＮ・ＯＦＦ制御を説明する説明図が示されている。
【００４７】
前記床置き式測定部７は、ＣＰＵ２７により体重値を送信データに変換して送信する送信モードＭ_１と休みモードＭ_２とにそれぞれ一定時間Ｔ毎に切換えられるように設定されており、前記携帯式測定部４はＣＰＵ１８により前記送信モードＭ_１に対応する受信モードＭ_３と前記休みモードＭ_２に対応する測定モードＭ_４とに切換えられるように設定されている。これら各モードは床置き式測定部７が主となり、携帯式測定部４が従となって実行される。
【００４８】
前記床置き式測定部７では、被験者が載せ台６に乗っている間体重測定が常時行われて前記送信モードＭ_１と休みモードＭ_２とが自動的に繰り返される。すなわち、電源がＯＮされると体重を測定しながら、送信モードＭ_１と休みモードＭ_２が繰り返される。この送信モードＭ_１は、予め設定される待機時間Ｔ_１が経過するまでアナログスイッチＡＳ_３，ＡＳ_４がＯＦＦ状態にされ、その後設定時間（送信時間）Ｔ_２の中でアナログスイッチＡＳ_３，ＡＳ_４のＯＮ・ＯＦＦの切換えが行われて送信データの送信が行われる。この間、携帯式測定部４のアナログスイッチＡＳ_１はＯＦＦ状態にされ、アナログスイッチＡＳ_２はＯＮ状態にされている。前記送信時間Ｔ_２の経過後、前記待機時間Ｔ_１が経過すると休みモードＭ_２に切換えられ、これら待機時間Ｔ_１および休みモードＭ_２の間アナログスイッチＡＳ_３，ＡＳ_４がＯＦＦ状態にされる。
【００４９】
前記携帯式測定部４では、測定開始信号が入力されると受信モードＭ_３に設定されて前記床置き式測定部７からの送信データを待ち、前記送信データのＳＴＸにより送信データの受信を開始し、送信データのＥＴＸにより送信データの受信を終了する。この送信データの受信終了後、待機時間Ｔが経過した時点で測定モードＭ_４に切換えられる。前記測定モードＭ_４に切換えられて待機時間Ｔ_３後にアナログスイッチＡＳ_１がＯＮ状態に、アナログスイッチＡＳ_２がＯＦＦ状態にされ、設定時間（測定時間）Ｔ_４が経過するまでその状態が保持される。このアナログスイッチＡＳ_１がＯＮ状態、アナログスイッチＡＳ_２がＯＦＦ状態の間、被験者の両手間に一定電流Ｉ_１が印加され、体内インピーダンスが測定される。この体内インピーダンス測定の終了後、前記測定時間Ｔ_４の経過後に前記アナログスイッチＡＳ_１がＯＦＦ状態に、アナログスイッチＡＳ_２がＯＮ状態にされ、再び待機時間Ｔ_３の経過後に受信モードＭ_３に切換えられる。
【００５０】
このようにアナログスイッチＡＳ_１〜ＡＳ_４のＯＮ・ＯＦＦ制御により、身体の等価回路を体重値の送信と、体内インピーダンスの測定とを行うことができる。また、送信モードＭ_１の前後にアナログスイッチＡＳ_３，ＡＳ_４をＯＦＦ状態にする待機時間Ｔ_１，Ｔ_３を設定するとともに、測定モードＭ_４の前後にアナログスイッチＡＳ_１をＯＦＦ状態に、アナログスイッチＡＳ_２をＯＮ状態にする待機時間Ｔ_１，Ｔ_３を設定することにより、定電流Ｉ_１と高周波交流電流とが同時に付加されないようにして正確な信号を読み取ることが可能となっている。
【００５１】
こうして一定時間Ｔ毎に送信される体重値および測定される体内インピーダンスを用いて体内脂肪量または体脂肪率が演算され、この体内脂肪量または体脂肪率と体重値とが前記第１表示器９に表示される。前記送信モードＭ_１において、例えば被験者が載せ台６から降りるなど一定時間以上体重値の入力がなければ体内脂肪量の測定が終了する。なお、前記体重値は安定検出が行われており、体重値が安定しかつ規定以上の大きさであれば、前記測定モードＭ_２で得られた体内インピーダンスおよび個人データを用いて体内脂肪率が演算される。
【００５２】
本実施形態において、前記送信モードＭ_１と休みモードＭ_２との切換え間隔Ｔは０．１ｓｅｃに設定されている。すなわち、演算増幅器３１の出力交流電圧の周波数を数１００ＫＨｚとし、一周期２０μｓｅｃ、１ビットのＯＮ，ＯＦＦの時間間隔ｔを１ｍｓｅｃとすると、１ビットは交流信号を１ｍｓｅｃ／２０μｓｅｃ＝５０周期分含む。したがって、前記送信データ（体重値数値が４桁）が６６ビットなので１バッチデータを送信するのに要する送信時間Ｔ_２は、６６ｍｓｅｃである。また、送信モードＭ_１の待機時間Ｔ_１および測定モードＭ_４の待機時間を１７ｍｓｅｃに、測定時間Ｔ_４を６６ｍｓｅｃにすれば、０．１ｓｅｃ毎に送信モードＭ_１と休みモードＭ_２とが切換えられる。なお、前記待機時間Ｔ_１，Ｔ_２および測定時間Ｔ_４は、任意に設定できるとともに、送信モードＭ_１と休みモードＭ_２との切換え間隔Ｔは必ずしも一致させる必要はない。また、前記送信時間Ｔ_２は、交流電圧の周波数に応じて変更できる。
【００５３】
本実施形態によれば、被験者に電流を印加して生じる電圧が携帯式測定部４にて測定され、床置き式測定部７から体重値が送信されるように構成されているため、従来装置のような携帯式測定部４と床置き式測定部７とを連結するケーブル等が不要となり簡易な構成とすることができる。また、従来の無線通信により体重値の送信が行われる体内脂肪量測定装置のように、他の電子機器からのノイズを受けることがなく、また床置き式測定部７と携帯式測定部４との対向配置上の制限がないので、測定時の取り扱いが容易であるという効果がある。
【００５４】
また、本実施形態によれば、１つの増幅回路１１で体重値に相当する送信データの受信と、体内インピーダンス値を演算するための電圧の測定とを行うことができ、しかも体脂肪量測定対象部と受信信号測定対象部を共有させることで、それぞれの機能を有する回路や測定のための切替回路を設ける必要がないため、携帯式測定部４を小型化できるとともにコストダウンを図ることができる。さらに、測定された体重値および体内脂肪量または体脂肪率を手元（携帯式測定部４）で表示させることができるため、各測定値を読み取りやすいという利点がある。
【００５５】
（第２の実施形態）
図８には、本発明の第２の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図が示されている。
【００５６】
本実施形態においては、携帯式測定部４Ａに、測定回路のコモンラインと同電位のリード線の入ったストラップ３２を付属させたものである。これ以外の点については、第１の実施形態と基本的に異なるところがないので、第１の実施形態と共通する部分についてはその詳細な説明を省略することとする。
【００５７】
本実施形態のように携帯式測定部４Ａにストラップ３２を付属させると、床置き式測定部７の測定回路のコモンラインとの静電結合インピーダンスを小さくしてループ電流を増加させ、送信信号電圧測定用の演算増幅器２０への入力を大きくすることができて、送信データをより安定して送ることができる。なお、このストラップ３２の代わりに、リード線や伸縮可能な金属アンテナを用いても良い。
【００５８】
（第３の実施形態）
図９には、本発明の第３の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図が示されている。
【００５９】
本実施形態においては、前記第２の実施形態の構成に加えて、床置き式測定部７Ａに、測定回路のコモンラインに接続された伸縮可能なアンテナ３３を付属させたものである。このアンテナ３３は使用中には伸張させた状態にされる。これ以外の点については、第２の実施形態と基本的に異なるところがないので、第２の実施形態と共通する部分についてはその詳細な説明を省略することとする。
【００６０】
本実施形態のような構成を採用すると、携帯式測定部４Ａの測定回路コモンとの間のストレイキャパシタンスＣｓが大きくなり、インピーダンスＺ＝１／ωＣｓの値が小さくなって静電結合インピーダンスが小さくなり、送信データをより安定して送ることができる。
【００６１】
（第４の実施形態）
図１０には、本発明の第４の実施形態に係る体内脂肪測定装置における携帯式測定部の回路構成図（ａ）および床置き式測定部の回路構成図（ｂ）がそれぞれ示されている。
【００６２】
本実施形態による体内脂肪測定装置４１は、被験者の両手に１つずつ接触させる２つの電極４２，４３を備える携帯式測定部（本発明における第２測定部に相当する。）４４と、被験者の両足に２つ（一対）ずつ接触させる４つの電極４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂを上面に配置してなる載せ台４７を備える床置き式測定部（本発明における第１測定部に相当する。）４８とから構成されている。
【００６３】
前記携帯式測定部４４は、被験者の個人データ（年齢、性別など）の入力を行う設定値入力部（ＫＥＹ）４９と、この入力された個人データ、測定された体重値および体内脂肪量等を表示する第１表示部（ＤＩＳ）５０を備えており、前記電極４２，４３がそれら電極４２，４３間に発生する電圧を測定する増幅回路５２に接続されている。なお、この増幅回路５２は、第１の実施形態における増幅回路１１と同一構成である。
【００６４】
前記増幅回路５２は、順に整流回路（ＲＥＣ）５３、平滑回路（ＦＩＲ）５４、コンパレータ（ＣＭＰ）５６を介してＩ／Ｏ回路５７に接続されている。このＩ／Ｏ回路５７には、前記設定値入力部４９、第１表示部５０および各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（ＭＥＭ）５８を備えるＣＰＵ５９が接続されている。
【００６５】
一方、前記床置き式測定部４８には、載せ台４７にかかる重量（体重）を測定する重量センサ６２が設けられ、この重量センサ６２が順に重量信号増幅器６３、平滑回路６４およびＡ／Ｄ変換器６５を介してＩ／Ｏ回路６６に接続されている。このＩ／Ｏ回路６６には、各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（ＭＥＭ）６７を備えるＣＰＵ６８、測定開始指令やその他の操作・設定を行うための外部信号入力部６９および体重値を表示する第２表示部７０が接続されている。
【００６６】
また、前記載せ台４７上に配設される電極の左右１つずつの電極４５ａ，４６ａは、それら電極４５ａ，４６ａ間に数１０ＫＨｚから数１００ＫＨｚ程度の高周波交流の定電流Ｉ_３を印加する交流電流供給回路７１に接続されている。この交流電流供給回路７１は、第１の実施形態における携帯用測定部４の定電流供給回路１０と同一構成であり、非反転入力端子に一定交流電圧Ｖ_３が印加されて定電流Ｉ_３を出力する演算増幅器７２と、この演算増幅器７２の反転入力端子に接続され、前記演算増幅器７２から定電流Ｉ_３が出力されるように回路電流を決定する参照抵抗Ｒｓ７３とにより構成されている。また、前記演算増幅器７２の非反転入力端子は、アナログスイッチＡＳ_７を介して前記一定交流電圧Ｖ_３を供給する電源（図示省略）と、アナログスイッチＡＳ_８を介してアースとにそれぞれ接続されており、信号の送信時には、前記アナログスイッチＡＳ_７，ＡＳ_８の開閉によって前記電源またはアースのいずれか一方に接続するようにされている。なお、これらアナログスイッチＡＳ_７，ＡＳ_８は、前記Ｉ／Ｏ回路６６によってその開閉が制御される。また、信号の送信時には、アナログスイッチＡＳ_９はＯＦＦ状態となる。
【００６７】
また、他の対の電極４５ｂ，４６ｂには、アナログスイッチＡＳ_９，ＡＳ_７がＯＮ、アナログスイッチＡＳ_８がＯＦＦの状態で、前記電極４５ａ，４６ａ間に定電流Ｉ_３が印加された際に発生する電極−足裏面の接触インピーダンスおよび足先端末部の組織インピーダンスを除いた体内仮想点Ｐ'，Ｑ'間（図１１参照）の電圧を測定する電圧測定回路７４が接続されている。この電圧測定回路７４は、順に平滑回路（ＦＩＲ）７５、Ａ／Ｄ変換器７６を介して前記Ｉ／Ｏ回路６６に接続されている。ここで、交流電流供給回路７１は、体内インピーダンス測定のための交流電流測定回路と、体重データ等を送信するための交流電圧供給回路を兼ねている。本実施形態において、体内インピーダンスを測定する場合と、体重データ等を測定する場合で、それぞれの目的に合うように交流電圧供給回路の周波数を変更させても良い。なお、本実施形態における体内仮想点Ｐ'，Ｑ'間が、本発明における体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部に相当する。
【００６８】
図１１には、第４の実施形態における身体の等価回路のインピーダンスの接続状態説明図が示されている。また、図１２には、身体が第１測定部と第２測定部の電極に接触することにより、第１測定部の体重値等が電流によって第２測定部に送信される様子が示されている。
【００６９】
図１２に示されるように、前記身体の等価回路は、電極４５ａに印加された高周波電圧によって、足裏面の接触インピーダンスを含む脚部インピーダンスＲａ、胴部インピーダンスＲｅ、腕部インピーダンスＲｄ、接触インピーダンス、アナログスイッチＡＳ_１０、ストレイキャパシタンスＣｓ'を通して電流が流れる。
【００７０】
このような構成の体内脂肪測定装置４１においては、載せ台４７上の電極４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂに左右両足をそれぞれ接触させるように身体を載せると、重量センサ６２によってその載せ台４７にかかる重量（体重）が測定され、この重量センサ６２から出力される重量信号が重量信号増幅器６３にて増幅され、平滑回路６４にて平滑化された後、Ａ／Ｄ変換器６５にてデジタル化されてＩ／Ｏ回路６６を経てＣＰＵ６８に体重値として入力される。このＣＰＵ６８では、入力された体重値に基づいて第１の実施形態と同様の送信データが作成される。なお、前記載せ台４７上に身体を載せた状態で、個人データが入力された携帯式測定部４４をその電極４２，４３にそれぞれ両手を接触させるように握持させておく。
【００７１】
床置き式測定部４８が体内インピーダンスを測定する時間帯には、携帯式測定部４４のアナログスイッチＡＳ_１０はＯＦＦ状態になっている。前記ＣＰＵ６８からの制御信号により、アナログスイッチＡＳ_９が閉（ＯＮ）状態、アナログスイッチＡＳ_７が閉（ＯＮ）状態、アナログスイッチＡＳ_８が開（ＯＦＦ）状態にされて、前記電極４５ａ，４６ａ間に定電流Ｉ_３が印加される。この定電流Ｉ_３の印加により電極−足裏面の接触インピーダンスおよび足先端末部の組織インピーダンスを除いた体内仮想点Ｐ'，Ｑ'間に発生する電圧が電圧測定回路７４によって測定される。この電圧測定回路７４からの出力電圧信号は、平滑回路（ＦＩＲ）７５にて平滑化され、Ａ／Ｄ変換器７６によりデジタル化された後、Ｉ／Ｏ回路６６を通してＣＰＵ６８に入力され、その出力電圧値に基づいて体内インピーダンス値が演算される。このように、床置き式測定部４８においては、体重値とともに体内インピーダンス値が生成される。また、前記ＣＰＵ６８では、前記体内インピーダンス値に基づいて体重値の送信データと同様の送信データが作成され、これら送信データが床置き式測定部４８における各種生成情報として携帯式測定部４４へ送られる。
【００７２】
続いて、前記体内インピーダンス測定（測定時間）経過後、アナログスイッチＡＳ_９を開（ＯＦＦ）状態にし、前記体重値の送信データに基づいてアナログスイッチＡＳ_７，ＡＳ_８のＯＮ・ＯＦＦを切換えるとともに、前記体内インピーダンス値の送信データに基づいてアナログスイッチＡＳ_７，ＡＳ_８のＯＮ・ＯＦＦを切換える。また、床置き式測定部４８による体内インピーダンス測定時間の終了後に、携帯式測定部４４のアナログスイッチＡＳ_１０を閉（ＯＮ）状態にする。
【００７３】
前記アナログスイッチＡＳ_７，ＡＳ_８のＯＮ・ＯＦＦ切換え操作により、電極４５ａへの電圧の印加が調整される。すなわち、前記各送信データの１を送信する際には一定時間ｔの間前記アナログスイッチＡＳ_７をＯＮ状態、アナログスイッチＡＳ_８をＯＦＦ状態にし、０を送信する際には一定時間ｔの間前記アナログスイッチＡＳ_７をＯＦＦ状態、アナログスイッチＡＳ_８をＯＮ状態とする。前記電極４５ａに電圧が印加されると脚部インピーダンスＲａおよび接触インピーダンスに電圧が発生し、この電圧が増幅回路５２にて測定される。こうして第１の実施形態と同様、図６に示されるような手順で、体重値および体内インピーダンス値の各送信データが増幅回路５２にて測定され、ＣＰＵ５９によってそれぞれ体重値および体内インピーダンス値に変換される。前記ＣＰＵ５９では、各送信データの前に付けるコード信号ＳＴＸによって体重値または体内インピーダンス値の送信開始を認識し、送信データの後に付けるコード信号ＥＴＸでその送信データの送信完了を認識する。また、送信データの完了を確認すると、携帯式測定部４４においては、床置き式測定部４８が体内インピーダンス測定モードへ移るものとして一定期間だけアナログスイッチＡＳ_１０がＯＦＦにされる。
【００７４】
前記携帯式測定部４４のＣＰＵ５９では、前記床置き式測定部４８から送信された体重値、体内インピーダンス値および予め入力されている個人データに基づいて、体内脂肪量が演算される。こうして求められた体内脂肪量および前記体重値は、第１表示器５０に出力されてデジタル表示される。なお、前記体内脂肪量に代えて体脂肪率を演算させて表示させるようにしても良く、体内脂肪量および体脂肪率の両方を演算させて表示させるようにしても良い。また、前記第１表示部５０では、体内脂肪量、体脂肪率、体重値、個人データを全て同時に表示させても良く、切替ボタンなどにより切り替えるようにしてそれぞれを表示させるようにしても良い。
【００７５】
前記体重値および体内インピーダンス値の送信データの送受信完了後、再び一定時間の間に体内インピーダンスの測定が行われて体内インピーダンス値の送信データが作成されるとともに、体重値の送信データが作成されて、携帯式測定部４４に送信される。こうして繰り返して行われる測定は、例えば被験者が載せ台４７から降りるなど一定時間以上体重値の入力がなければ終了する。なお、前記体重値は常時測定されており、その送信された体重値は安定検出が行われて、安定しかつ規定以上の大きさであれば、前記体内インピーダンスおよび個人データを用いて体内脂肪率が演算される。
【００７６】
本実施形態によれば、送信データ送信用の電流と体内インピーダンス測定用の電流とが共通の交流電流供給回路７１によって電極４５ａに印加されるが、前記各電流が身体に同時に印加されることがなく、アナログスイッチＡＳ_７，ＡＳ_８の制御を容易に行うことができて正確な信号を読み取ることができる。
【００７７】
また、本実施形態によれば、被験者に電流を流すことによって生じる電圧を携帯式測定部４４が測定することにより、床置き式測定部４８から体重値および体内インピーダンス値が送信されるように構成されているため、従来装置に備えられるような携帯式測定部４と床置き式測定部８とを連結するケーブル等が不要となり簡易な構成とすることができる。また、無線通信により体重値の送信が行われる従来装置のように、他の電子機器からのノイズを受けることがなく、しかも床置き式測定部４８と携帯式測定部４４との対向配置上の制限がないので、測定時の取り扱いが容易であるという利点もある。
【００７８】
また、本実施形態によれば、１つの交流電流供給回路７１が体内インピーダンス測定するための一定電流の印加と、得られた体内インピーダンス値に相当する送信データの送信とを行い、それぞれの機能を有する回路を設ける必要がないため、装置構成を簡易にしてコストダウンを図ることができる。さらに、測定された体重値および体内脂肪量（体脂肪率）を手元（携帯式測定部４４）で表示させることができるとともに、個人データ等の入力も手元（携帯式測定部４４）で行うことができるため操作性が良いという利点もある。
【００７９】
前記各実施形態の体内脂肪測定装置によれば、携帯式測定部４，４４に時計や歩数計、心拍数、血圧などの種々の健康に関わる身体データの測定機能を持たせることができるとともに、常に持ち歩くこともできるという長所がある。図１３（ａ）（ｂ）には前記携帯式測定部４，４４の機能を持たせた腕時計８０の斜視図（ａ）および裏面図（ｂ）の一例が示されている。この腕時計８０は、本体（またはバンド）の表裏にそれぞれ１対の電流印加用電極８１，８１および電圧測定用電極８２，８２が装着されている。この腕時計を腕に装着し、他方の手で本体表面の電流印加用電極８１、電圧測定用電極８２を押さえ付け、本体裏面の電流印加用電極８１、電圧測定用電極８２を腕に密着させるようにするとともに、前記床置き式測定部７，４８上に載れば前記各実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００８０】
ここで、携帯式測定部４，４４としては、特開平１１−７００９２号公報に記載のようなカード型のものであっても良い。このようなカード型の測定部によれば、容易に身につけて持ち運びができるという利点がある。
【００８１】
前記各実施形態においては、体重値および体内インピーダンスを表す０，１ビットからなる送信データを一定時間ｔ毎に交流電圧の印加を調整して送信するＰＣＭ方式が採用されているが、これに限らず、例えば図１４に示されるように数値０〜９までを予め定めたそれぞれの数値に対応した長さの時間ｔ_０，ｔ_１，・・・ｔ_９だけアナログスイッチＡＳ_３またはアナログスイッチＡＳ_７をＯＮ状態にし、アナログスイッチＡＳ_４またはアナログスイッチＡＳ_８をＯＦＦ状態にし、また数値桁の間を表すために予め定めた長さの時間ｔｄだけアナログスイッチＡＳ_３またはアナログスイッチＡＳ_７をＯＦＦ状態にし、アナログスイッチＡＳ_４またはアナログスイッチＡＳ_８をＯＮ状態にして交流電圧の印加を調整し、これによって腕部インピーダンスＲｃまたはＲｄに発生する電圧を読み取ってパルス化し、そのパルスの長さを認識して数値化する方法を採用しても良い。また、０のビットを１０ＫＨｚ、１のビットを５０ＫＨｚとして、それぞれを読み取り側で０，１に復調して得られるように、２種類の周波数信号に対応させて送信する方法が採用されても良い。
【００８２】
前記各実施形態においては、電極５または電極４５ａに交流電圧供給回路３０もしくは交流電流供給回路７１から交流電流が印加されて体重値および体内インピーダンス値に相当する送信データが送信されるように構成されている。この場合、腕部インピーダンスＲｃ，Ｒｄと接触インピーダンスに発生する電圧および、電極４５ａと足裏面との接触インピーダンス値によって測定電圧の大きさは異なるが、体重値信号はＣＰＵ１８，５９への入力時にコンパレータ１５，５６で正しくパルス化されれば良い。このため、前記増幅器１１，５２にある程度以上のゲインをもたせておけば、送信データに相当する交流電圧を印加した際の測定電圧が接触インピーダンス値の違いによって増減し、コンパレータ１５，５６への入力信号が小さくなった場合であっても閾値Ｖｓより高ければ正しいパルス信号に変換される。
【００８３】
前記各実施形態においては、２つの電極間に定電流を印加し、体内仮想点Ｐ（Ｐ'），Ｑ（Ｑ'）間の電圧を測定して体内インピーダンス値を算出する４端子法を採用しているが、これに限らず、２端子法もしくは２端子法を原理とする測定方法によって両手間インピーダンス値もしくは両足間インピーダンス値を算出するようにしても良い。この２端子法を原理とする測定方法とは、測定したい体内組織を挟む２箇所の身体末端組織に接触する電極間に電流を与える方法であって、まず電極と皮膚との間の接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスとの合計部分のみに電流を印加して接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスとの合計インピーダンスに発生する電圧Ｖａを測定し、続いて前記接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスと体内インピーダンスとの合計部分に電流を印加して発生する電圧Ｖｂを測定する。そして、電圧Ｖｂ−Ｖａの演算により体内インピーダンスのみに発生する電圧を算出して、その値から体内インピーダンスを算出する方法である。この場合においても前記電極間には電流に代えて電圧を与えるようにしても良い。なお、前記電極と皮膚との間の接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスとの合計インピーダンス、および接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスと体内インピーダンスとの合計インピーダンスが、本発明における体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部に相当する。
【００８４】
前記第４の実施形態においては、被験者が載せ台４７上に乗ることにより重量センサ６２が重量を測定して体重値を測定するように構成されているが、これに限らず、体重測定機能は備えていなくてもよく、被験者が個人データとともに体重値を設定値入力部４９から入力するようにしても良い。また、体重値を測定する機能（体重測定モード）と体重値を入力する機能（体重入力モード）との両方の機能を備え、測定時に前記体重測定モードと体重入力モードとを切換えて用いるようにしても良い。
【００８５】
また、前記各実施形態においては、体内脂肪量を測定する際に体重値を測定するように構成されているが、これに限らず、前記携帯式測定部４，４４に伝達された体重値を記憶させて、体内脂肪量を測定する際にはその記憶させた体重値を用いて算出するように構成しても良い。
【００８６】
前記第４の実施形態において、床置き式測定部４８に、個人識別コード、年齢、身長、性別、胸囲、胴囲値などの個人情報を設定できるようにし、この床置き式測定部４８にて体脂肪量、体脂肪率、内臓脂肪面積値、ＢＭＩ値などの体脂肪関連情報を算出生成し、これらを生成情報として携帯式測定部４４へ送るようにしても良い。このような形態は、床置き式測定部に個人情報設定手段が設けられるとともに、体重・体脂肪計としてスタンドアロンに使用できるようになっていて、携帯式測定部が単に手元表示器として使用され、表示を手元で見たいユーザーは、携帯式測定部を購入すればそれが可能になるという商品形態に適用できる。この場合、携帯式測定部としては、単なる体脂肪関連情報の表示機能だけでなく、歩数計機能や血圧計機能を備える仕様を採用することもできる。
【００８７】
また、床置き式測定部と携帯式測定部との間で双方向の通信を行うようにする実施形態も可能である。すなわち、前記第４の実施形態の図１２において、携帯式測定部４４にも図５に示される交流電圧供給回路３０と同様の回路を設け、腕部、好ましくは手部に接触するように設けた電極４２に電流または電圧を印加してデータを送信し、床置き式測定部４８側の電圧測定回路７４において脚部に発生する電流または電圧信号を測定受信させるようにする。送受信のシーケンスとしては、体内インピーダンス測定モード、床置き式測定部より携帯式測定部への送信モードに加え、新たに携帯式測定部より床置き式測定部への送信モードを設け、これら３つのモードを順に実行させるようにすれば良い。そして、年齢、身長、性別、胴囲などの体内脂肪関連情報を得るための個人情報を一旦携帯式測定部の演算回路メモリ内に設定しておいて、床置き式測定部への送信モードになったときにそれら設定データをメモリから読み出して前述の電流または電圧信号に変換して床置き式測定部へ送るようにする。
【００８８】
一般に、床置き式測定部においては、設定部や表示部が床付近の低い位置にあるのでデータの設定が困難であるが、前述のように携帯式測定部から体内脂肪関連情報を得るのに必要な個人情報を設定しておけば、使用操作が極めて容易となる。そして、床置き式測定部には体内インピーダンス測定装置を備えており、この測定装置により測定した体内インピーダンスと送信されてきた個人情報とによって体内脂肪関連情報を演算して表示する。
【００８９】
なお、前記個人情報は、一旦設定を済ませれば、年齢、身長などの設定値を変更する必要性が生じる期間が長いので、当分は携帯式測定部を用いなくても、床置き式測定部をスタンドアロンの体重・体脂肪計として使用することができる。また、予め多くの個人情報を床置き式測定部に送って記憶させておけば、その中の特定個人が床置き式測定部を使用するときには、携帯式測定部より個人識別のコードのみを送れば良い。
【００９０】
また、使用者が運動直後であって、その時点の体内水分条件が体重値に影響を与える場合には、個人情報として測定時の環境・運動実績に関する情報を個人情報として携帯式測定部より送り、床置き式測定部において体内脂肪関連情報を補正し、表示させるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の体内脂肪測定装置における携帯式測定部の回路構成図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の体内脂肪測定装置における床置き式測定部の回路構成図である。
【図４】図４は、身体の等価回路のインピーダンス接続状態説明図である。
【図５】図５は、身体が第１測定部と第２測定部の電極にそれぞれ接触することにより、第１測定部の体重値が電流によって第２測定部に送信される様子を示す回路図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｆ）は、送信データを受信して体重値に変換する手順を説明する説明図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る体内脂肪測定装置のアナログスイッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を説明する説明図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４の実施形態に係る体内脂肪測定装置における携帯式測定部の回路構成図（ａ）および床置き式測定部の回路構成図（ｂ）である。
【図１１】図１１は、第４の実施形態における身体の等価回路のインピーダンスの接続状態説明図である。
【図１２】図１２は、身体が第１測定部と第２測定部の電極に接触することにより、第１測定部の体重値等が電流によって第２測定部に送信される様子を示す回路図である。
【図１３】図１３は、携帯式測定部の別態様を説明する斜視図（ａ）（ｂ）である。
【図１４】図１４は、送信データの送信方式の別態様を説明する説明図である。
【符号の説明】
１，４１体内脂肪測定装置
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，５電極
４，４Ａ，４４携帯式測定部
６，４７載せ台
７，７Ａ，４８床置き式測定部
８，４９設定値入力部
９，５０第１表示部
１０定電流供給回路
１１，５２増幅回路
１２，５３整流回路
１３，２３，５４，６４，７５平滑回路
１４，２４，６５，７６Ａ／Ｄ変換器
１５，５６コンパレータ
１６，５７，６６Ｉ／Ｏ回路
１７，２７，５８，６７ＲＯＭ／ＲＡＭメモリ
１８，２７，５９，６８ＣＰＵ
１９，３１，７２演算増幅器
２１，６２重量センサ
２２，６３重量信号増幅器
２８，６９外部信号入力部
２９，７０第２表示部
３０交流電圧供給回路
３２ストラップ
３３アンテナ
４２，４３，４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂ電極
７１交流電流供給回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a body fat measuring device for measuring a body weight value and an in-vivo impedance value of a subject.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a body fat measuring device that measures body impedance values and body weight values and measures body fat mass using these measured values is known. As this conventional body fat measuring device, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-169023, foot electrodes that are brought into contact with both feet of a subject are arranged on the surface of a scale, and weight values are determined. Measure the impedance value between the soles of the feet (internal impedance value) and calculate the fat mass in the body using the body weight value, internal impedance value, and personal data (age, gender, etc.) input in advance There is what I did.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-113871 discloses a weight measurement unit (first measurement unit) for measuring a body weight value, and a hand electrode that is brought into contact with both hands, and an impedance value (internal impedance value) between both hands. A body fat measurement device has been proposed in which a body impedance measurement unit (second measurement unit) to be measured is connected by a cable. In this internal fat measurement device, the body weight value measured by the body weight measurement unit is transmitted to the body impedance measurement unit via the cable, and the body impedance value measured by the body impedance measurement unit and the body weight value are used. The amount of fat is calculated.
[0004]
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-128197 discloses a body weight measurement unit (first measurement unit) for measuring a body weight value, a hand electrode that is detachably attached to the body weight measurement unit and makes contact with both hands, and the body weight. There has been proposed a body fat measurement device including a bar-shaped in-vivo impedance measurement unit (second measurement unit) including a wireless communication unit for taking in values. The body fat measurement device is in a state where the body impedance measurement unit is attached to the body weight measurement unit when not used or when measuring body weight alone, and the body impedance measurement unit is detached from the body weight measurement unit during body fat measurement. Used in That is, when body fat measurement is performed, the body weight is measured by the body weight measurement unit by placing the body impedance measurement unit with both hands on the body weight measurement unit, and the body impedance measurement is performed. After the body impedance value is measured at the part, the body impedance measurement unit takes in the body weight value by wireless communication from the body weight measurement unit, and calculates the body fat mass using the body weight value and the body impedance value, It is supposed to be displayed. In this body fat measurement device, when the subject holds the body impedance measurement unit, the light receiving unit that reads the body weight value of the body impedance measurement unit and the light emitting unit that transmits the body weight value of the body weight measurement unit face each other. Must be placed.
[0005]
By the way, recently, weight and body fat percentage are useful indicators for determining the daily health level of an individual, so a measuring device that can be easily carried and operated and that can easily read data such as measured values is required. It is said that. In addition, it is more useful if it has a function to measure body data related to various health such as time, number of walks, heart rate, blood pressure, etc. It is preferable that data such as measured values can be viewed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the body fat measuring device described in JP-A-62-169023, the body fat measuring function for measuring the body impedance is incorporated in the weight scale, and the weight scale is a general floor-standing thin body weight. Since the measurement surface is close to the floor surface, it is difficult to set personal data input, and the measured body weight value and body fat value are displayed at low positions and are difficult to read. In addition, this body fat measuring device cannot be used by removing only the body impedance measuring function from the weight scale, is difficult to carry or carry, and generally becomes a stationary type. For this reason, it is impossible to add various health-related body data measurement functions such as time, the number of walks, heart rate, blood pressure, etc. to this measurement device.
[0007]
Moreover, in the body fat measuring device described in the above-mentioned JP-A-11-113871, although there is an advantage that personal data can be set in the in-vivo impedance measuring unit and the display of the measured value can be seen at hand, Since the in-vivo impedance measurement unit and the body weight measurement unit are connected by a cable, there is a problem that structural considerations are required for storing the electric wire when not in use. In addition, it is conceivable to attach a detachable connector to the body impedance measurement unit so that it can be detached from the body weight measurement unit, so that only the body impedance measurement unit can be carried or carried. There is a problem that troublesome and frequent insertion / removal shortens the life of the connector contact portion.
[0008]
Further, in the body fat measurement device described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-128197, since the body impedance measurement unit can use only weak radio waves when taking the weight value from the body weight measurement unit by wireless communication, other electronic devices There is a problem that it is easy to receive the noise from. Further, in the case of optical communication, there is a problem that it is difficult to use because there is a limitation in use because it becomes impossible to read the weight value if there is something that physically blocks light between the transmitting and receiving elements. Moreover, it may be difficult to make the light-receiving part provided in the in-vivo impedance measurement part mounted | worn in the test subject's arbitrary positions oppose the light-emitting part provided in a body weight measurement part.
[0009]
The present invention has been made to solve such problems, and it is easy to read measurement values and has a simple structure without cables or the like. To provide a body fat measurement device capable of reliably transmitting and receiving values and having a function of measuring body data related to various health such as time, number of walks, heart rate, blood pressure, etc. It is the purpose.
[0010]
[Means for solving the problems and actions / effects]
In order to achieve the above-described object, a body fat measuring device according to the first invention comprises:
(A) a first measuring unit that measures the weight value of the subject, generates various generation information, and applies a current or voltage corresponding to the generation information to the body of the subject;
(B) The current or voltage generated in the body of the subject is measured by the current or voltage applied from the first measurement unit, and signals corresponding to the various generation information are read, and the fat in the body is based on the read signals. A second measurement unit that displays related information is provided.
[0011]
In the present invention, the weight value of the subject is measured by the first measurement unit, and a current or voltage corresponding to various pieces of generated information including the weight value is applied to the body of the subject. Then, by applying a current or voltage corresponding to the various generation information, a voltage is generated in the measurement target part of the transmission signal in the body of the subject, and the generated voltage value is measured in the second measurement part, and the measurement voltage is Demodulated into various generation information. In this way, various pieces of generated information measured in the first measurement unit are transmitted to the second measurement unit. On the other hand, in the second measurement unit, body fat related information is displayed based on the measurement voltage.
[0012]
According to the present invention, various generation information including the weight value generated in the first measurement unit can be transmitted to the second measurement unit without receiving noise from other electronic devices. In addition, there is no restriction on the opposing arrangement of the first measurement unit and the second measurement unit, and a cable for connecting the first measurement unit and the second measurement unit as in the conventional apparatus is not required, so the configuration is simple. In addition, there is an effect that handling at the time of measurement and outside of measurement is easy. In addition, the second measurement unit may be arranged at an arbitrary place where it can be brought into contact with the subject. For example, the second measurement unit is equipped with a signal input unit for inputting various information related to the measurement of body fat mass, In addition, if a display unit for displaying each measurement value is provided, there is an advantage that the input operation and the measurement result can be easily read.
[0013]
In the first invention, the place where the current or voltage corresponding to the various generation information is applied to the body is the leg of the subject, and the place where the current or voltage generated in the body of the subject is measured is the arm of the subject. It is preferable that it is a part including (second invention). If it does in this way, the various production | generation information produced | generated in the 1st measurement part can be converted into an electric current or a voltage signal, can be applied from a sole surface, and can be given to a test subject's arm part through a leg part. In addition, the current or voltage signal generated in the arm is measured by the second measurement unit, and converted into the original generation information generated by the first measurement unit, so that the generation information of the first measurement unit is It is transmitted to the second measuring unit. Therefore, for example, if an electrode is provided on the platform of the first measurement unit, the subject can easily bring his / her foot into contact with the electrode, and the measurement operation can be easily performed. Since the impedance is large, the generated voltage is large and a stable received voltage can be measured.
[0014]
In the first invention or the second invention, the second measurement unit may include a body impedance measurement circuit (third invention). In this way, by using the weight value transmitted from the first measurement unit, the second measurement unit can be a small measuring device that is portable and easy to read the display value. In the second measurement unit, body fat mass or body fat related information can be obtained and displayed together with the weight value.
[0015]
In the first invention or the second invention, the first measurement unit may include a body impedance measurement circuit (fourth invention). If it does in this way, body fat mass or body fat related information will be obtained in the 1st measurement part, and it will transmit to the 2nd measurement part, or a body weight value and an in-vivo impedance value will be obtained in the 1st measurement part, and they will carry out 2nd measurement The body fat mass or body fat related information can be obtained from the transmission information in the second measurement unit. Therefore, the second measuring unit can be a small-sized measuring device that is portable and easy to read the display value. In this second measuring unit, the body fat mass or the body fat related information is displayed together with the body weight value. be able to.
[0016]
With respect to the third aspect of the invention, in the second measurement unit, the body fat mass measurement target unit for measuring internal impedance and the reception signal measurement target unit for measuring current or voltage corresponding to the various generation information have a common part. It is preferable (5th invention). In this way, since a switching circuit is not required for reading various generated information values or in-vivo impedance values, the measurement circuit of the second measurement unit can be simplified.
[0017]
Moreover, in the said 3rd invention, it is preferable that the internal impedance measurement circuit provided in the said 2nd measurement part is made common with the measurement circuit which measures the said various production | generation information (6th invention). By doing so, the measurement circuit of the second measurement unit can be simplified.
[0018]
In the first invention, the second measurement unit has personal information setting means for setting personal information for obtaining the body fat related information, and applies a current or voltage corresponding to the personal information to the body of the subject. The first measuring unit corresponds to the personal information by measuring a current or voltage generated in the body of the subject by a current or voltage corresponding to the personal information applied by the second measuring unit. It is preferable that the information related to body fat is calculated based on the read signal (the seventh invention).
[0019]
In the present invention, for example, personal information for obtaining internal fat related information such as age, height, sex, waist circumference, etc. is set in the second measuring unit, and this personal information is converted into a current or voltage signal in the same manner as described above. It is converted and transmitted to the first measurement unit. And in a 2nd measurement part, body fat related information is calculated | required and displayed based on the said transmitted information. According to the present invention, similarly to the first invention, the noise between the first measurement unit and the second measurement unit is not affected by noise from other electronic devices and does not need to be connected by a cable. Necessary information can be exchanged.
[0020]
In the seventh aspect of the invention, the location where the current or voltage corresponding to the personal information is applied to the body is the arm of the subject, and the current or voltage generated in the body of the subject by the current or voltage corresponding to the personal information is measured It is preferable that the part to be performed is a part including the leg of the subject (eighth invention). In this way, the first measuring unit can be a floor-mounted measuring unit, the second measuring unit can be a portable measuring unit, and personal information can be set at hand, thereby improving operability. . In addition, once the personal information has been set, the period during which the set value is changed is long, so that only the floor-mounted measuring unit can be used as a stand-alone weight / body fat scale. In addition, this portable measurement part can also be set as the specification provided with not only a display function of body fat related information but a pedometer function and a sphygmomanometer function.
[0021]
In each of the inventions described above, it is preferable that an electrostatic coupling antenna is attached to the first measurement unit and / or the second measurement unit (ninth invention). By doing so, the stray capacitance to the measurement circuit common is increased and the electrostatic coupling impedance is reduced, so that transmission data can be transmitted more stably.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, specific embodiments of the body fat measurement device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a body fat measurement device according to the first embodiment of the present invention in a state of measuring body fat mass by a subject, and FIG. 2 is a circuit of a portable measurement unit of the body fat measurement device. A configuration diagram is shown, and FIG. 3 shows a circuit configuration diagram of a floor-standing measurement unit of the same body fat measurement device.
[0024]
The body fat measurement device 1 of the present embodiment includes four electrodes 2a, 2b, 3a, 3b (left hand electrodes 2a, 2b and right hand electrodes 3a, 3b) that are brought into contact with two (one pair) hands of a subject. A portable measuring unit (corresponding to the second measuring unit in the present invention) 4 provided, and a floor-mounted measuring unit (first in the present invention) provided with a platform 6 on the upper surface of which an electrode 5 brought into contact with one foot of the subject is placed. This corresponds to one measuring unit.) 7.
[0025]
The portable measuring unit 4 includes a setting value input unit (KEY) 8 for setting personal data (age, sex, etc.) of a subject and inputting a body fat mass measurement start signal, the personal data, and a measured weight value. And a first display unit (DIS) 9 for displaying the body fat value. Among the four electrodes, each of the left and right electrodes 2a and 3a applies a constant current between the electrodes 2a and 3a. Connected to the current supply circuit 10, the other electrodes 2b and 3b are connected to an amplifier circuit 11 for measuring the voltage generated between the electrodes 2b and 3b.
[0026]
On the other hand, the amplifier circuit 11 is connected to an I / O circuit 16 via a rectifier circuit (REC) 12, a smoothing circuit (FIR) 13, an A / D converter 14 or a comparator (CMP) 15 in order. The I / O circuit 16 is connected to a CPU 18 including the set value input unit 8, the first display unit 9, and a ROM / RAM memory (MEM) 17 for storing various data.
[0027]
The constant current supply circuit 10 has a voltage V at the non-inverting input terminal. ₁ Is applied and constant current I ₁ Is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 19, and the constant current I is supplied from the operational amplifier 19. ₁ And an analog switch AS between the output terminal of the operational amplifier 19 and the electrode 3a. ₁ And an analog switch AS between both ends of the reference resistor Rs. ₂ Is arranged. These analog switches AS ₁ , AS ₂ The opening / closing of the I / O circuit 16 is controlled.
[0028]
On the other hand, the amplifier circuit 11 includes an operational amplifier 20 and four resistors r. ₁ ~ R ₄ The voltage between the virtual points P and Q in the body (see FIG. 4) excluding the contact impedance between the electrode and the hand and the tissue impedance at the distal end of the hand is used as a differential voltage. taking measurement.
[0029]
Next, the circuit configuration of the floor-mounted measuring unit 7 will be described. A weight sensor (in this embodiment, a load cell (LC)) 21 is provided on the platform 6 of the floor-standing measuring unit 7 so that the weight applied to the platform 6 can be measured. The weight sensor 21 is connected to an I / O circuit 25 via a weight signal amplifier 22, a smoothing circuit 23, and an A / D converter 24 in order. The I / O circuit 25 displays a CPU 27 having a ROM / RAM memory (MEM) 26 for storing various data, an external signal input unit 28 for performing a measurement start command and other operations / settings, and a body weight value. A second display unit 29 is connected.
[0030]
The electrode 5 disposed on the mount 6 is connected to an AC voltage supply circuit 30 that applies a high-frequency AC voltage of about 50 KHz to several hundred KHz to the electrode 5. This AC voltage supply circuit 30 has a constant AC voltage V at its inverting input terminal. ₀ 'Is applied to the voltage V ₀ Is provided with an operational amplifier 31. The output side of the operational amplifier 31 is an analog switch AS. ₃ And is connected to the electrode 5 via the voltage V ₀ Is supplied. Also, the analog switch AS ₃ Output side of the analog switch AS ₄ Is connected to the ground via the analog switch AS. ₃ , AS ₄ Open and close the electrode 5 ₀ Or it is connected to either one of the grounds. These analog switches AS ₃ , AS ₄ The opening / closing of the I / O circuit 25 is controlled.
[0031]
FIG. 4 shows a connection state explanatory diagram of the impedance of the body's equivalent circuit. Further, in FIG. 5, when the body contacts the electrodes of the first measurement unit (floor-type measurement unit) and the second measurement unit (portable measurement unit), the weight value of the first measurement unit is 2 shows a state of being transmitted to the measurement unit.
[0032]
As shown in FIG. 5, the equivalent circuit of the body includes a leg impedance Ra including a contact impedance on the back of the foot, a torso impedance Re, an arm impedance Rc, and a hand surface impedance by a high-frequency voltage applied to the electrode 5. Contact impedance, analog switch AS ₂ , Current flows through the stray capacitance Cs. In the present embodiment, the body impedance consisting of the arm impedance Rc and the arm impedance Rd, that is, between the virtual points P and Q in the body corresponds to the body fat mass measurement target section for measuring the body impedance in the present invention. The leg impedance Rc in the embodiment corresponds to a reception signal measurement target unit that measures current or voltage corresponding to various pieces of generation information in the present invention. In this embodiment, the received signal measurement target part shares a part of the body fat mass measurement target part.
[0033]
In the body fat measuring device 1 configured as described above, the subject inputs personal data to the portable measuring unit 4 and holds the portable measuring unit 4 so that the pair of electrodes are in contact with both hands. In this state, when the body is placed so that the right foot is brought into contact with the electrode 5 on the platform 6 and the body fat mass measurement start signal is input from the set value input unit 8, the body fat mass measurement is started.
[0034]
In measuring the internal fat mass, the weight (body weight) applied to the platform 6 is first measured by the weight sensor 21, and the weight signal output from the weight sensor 21 is amplified by the weight signal amplifier 22, After being smoothed by the smoothing circuit 23, it is digitized by the A / D converter 24, transmitted as a weight value to the CPU 27 via the I / O circuit 25, and displayed on the second display unit 29. Is done.
[0035]
The digital value of the weight value transmitted to the CPU 27 is converted into 8-bit ASCII code to be transmitted data. In this transmission data, for example, when the weight value is 4 digits, a numerical value for 4 digits is converted into an ASCII code, and each numerical value is added with a start bit at the beginning of an 8-bit code and a parity bit and a stop bit at the end. An 11-bit configuration is used, and an 11-bit start text code (STX) and an end text code (ETX) are added before and after the 4-digit numeric digits, for a total data configuration of 6 digits and 66 bits.
[0036]
Next, a method for transmitting the weight value obtained by the floor-standing measuring unit 7 to the portable measuring unit 4 will be described.
[0037]
First, when the power is turned on, the analog switch AS is operated by the I / O circuit 16 of the portable measuring unit 4 at this time. ₁ Is open (OFF) and the analog switch AS ₂ Is closed (ON). Next, when the body weight value is measured as described above and transmission data is created, the analog switch AS is sent from the I / O circuit 25 according to the transmission data. ₃ , AS ₄ Opening / closing (ON / OFF) is controlled. While the weight value is transmitted to the portable measuring unit 4, the analog switch AS ₁ Is open (OFF), analog switch AS ₂ Is closed (ON), and the equivalent circuit of the body and the constant current supply circuit 10 are electrically insulated.
[0038]
Analog switch AS ₃ , AS ₄ By opening and closing, the application of the high-frequency AC voltage to the electrode 5 in contact with both feet is adjusted. That is, the transmission data is composed of 0 and 1, and when transmitting 0, the analog switch AS is used for a certain time t (msec). ₃ Is opened (OFF), and the analog switch AS ₄ Is closed (ON) so that no high-frequency AC voltage signal is applied to the electrode 5, and the analog switch AS is transmitted for a certain time t (msec) when 1 is transmitted. ₃ Is closed (ON), and the analog switch AS ₄ Is opened (OFF), and the high frequency AC voltage signal I is applied to the electrode 5. ₂ Is applied.
[0039]
When a high-frequency AC voltage is applied to the electrode 5 in this way, the common lines of the measurement circuits of the portable measuring unit 4 and the floor-standing measuring unit 7 are electrostatically coupled by the stray capacitance Cs. The high-frequency current i is converted into the leg impedance Ra, the trunk impedance Re, the arm impedance Rc, the contact impedance, and the stray capacitance by the high-frequency voltage output from the operational amplifier 31 of the floor-mounted measuring unit 7. It flows through the Cs loop. Thus, when the current i flows through the loop, the voltage generated at both ends of the arm impedance Rc is measured by the amplifier circuit 11 in the portable measuring unit 4 as a received signal.
[0040]
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a procedure for receiving the transmission data and converting it into a weight value. As shown in the figure, the analog switch AS is set every predetermined time t (msec) corresponding to the transmission data (FIG. 6A). ₃ , AS ₄ Is controlled to adjust the application of the high-frequency AC voltage to the electrode 5. A voltage waveform (FIG. 6B) of a voltage generated at both ends of the arm impedance Rc by this high-frequency AC voltage is measured by the amplifier circuit 11. The voltage measured by the amplifier circuit 11 is input to the rectifier circuit (REC) 12 to be converted into a direct current (FIG. 6 (c)) and then input to the smoothing circuit (FIR) 13 for smoothing. (FIG. 6D). The signal smoothed by the smoothing circuit 13 is subsequently input to a comparator (CMP) 15 and pulsed by comparison with a preset threshold value Vs (FIG. 6 (e)), and the I / O The signal is input to the CPU 18 through the circuit 16. The CPU 18 demodulates the pulsed signal into a serial bit signal (FIG. 6 (f)) and converts it into a weight value.
[0041]
The CPU 18 recognizes that the input of transmission data is started when the STX is input from the comparator 15, and recognizes that the input of the transmission data is completed when the ETX is input from the comparator 15, The bit signal is converted to weight value.
[0042]
Next, a method for measuring the in-vivo impedance value by the portable measuring unit 4 will be described. In the portable measuring unit 4, when the weight value transmitted from the floor-standing measuring unit 7 is received as described above, the analog switch AS is operated by the I / O circuit 16. ₁ Is closed (ON), the analog switch AS ₂ Is opened (OFF), and a constant current I is applied between the electrodes 2a and 3a respectively in contact with both hands from the constant current supply circuit 11. ₁ Is applied. The analog switch AS of the floor-mounted measuring unit 7 ₃ , AS ₄ Is opened (OFF) when the transmission of the weight value is completed, and the equivalent circuit of the body is electrically insulated from the high-frequency AC voltage circuit 30 and the measurement circuit side common of the floor-mounted measuring unit 7 To be.
[0043]
A constant current I between the electrodes 2a and 3a, that is, between both hands. ₁ Is applied, a voltage is generated between the internal impedance consisting of the arm impedance Rc and the arm impedance Rd, that is, between the virtual points P and Q in the body (see FIGS. 4 and 5), and this voltage is generated in the amplifier circuit 11. Measured. In this way, the voltage measured by the amplifier circuit 11 is input to the rectifier circuit (REC) 12 to be converted into a direct current, and then input to the smoothing circuit (FIR) 13 to be smoothed. Further, the voltage signal smoothed by the smoothing circuit 13 is input to the A / D converter 14, digitized, and input to the CPU 18 via the I / O circuit 16.
[0044]
Thereafter, the CPU 18 generates a voltage value generated between the virtual points P and Q in the body and a constant current value I applied between the electrodes 2a and 3a. ₁ Is used to calculate the body impedance value, and the body fat mass is calculated using the body impedance value, the body weight value, and the personal data.
[0045]
The body fat mass calculated in this way is output to the first display unit 9 of the portable measuring unit 4 and displayed as a digital value. In addition, the weight value measured and transmitted by the floor-standing measuring unit 7 is also displayed on the first display unit 9 as a digital value. The body fat percentage may be calculated and displayed instead of the body fat mass, or both the body fat mass and the body fat percentage may be computed and displayed. In the first display unit 9, the body fat mass, body fat percentage, weight value, and personal data may all be displayed at the same time, or may be displayed by switching with a switching button or the like.
[0046]
FIG. 7 shows an analog switch AS by the CPU 18 of the portable measuring unit 4 and the CPU 27 of the floor-standing measuring unit 7. ₁ ~ AS ₄ An explanatory view for explaining the ON / OFF control of FIG.
[0047]
The floor-standing measuring unit 7 uses a transmission mode M in which the CPU 27 converts the weight value into transmission data and transmits it. ₁ And break mode M ₂ And the portable measuring unit 4 is controlled by the CPU 18 in the transmission mode M. ₁ Receiving mode M corresponding to ₃ And the rest mode M ₂ Measurement mode M corresponding to ₄ It is set so that it can be switched to. Each of these modes is executed mainly by the floor-mounted measuring unit 7 and by the portable measuring unit 4.
[0048]
In the floor-mounted measuring unit 7, weight measurement is always performed while the subject is on the platform 6, and the transmission mode M is performed. ₁ And break mode M ₂ And are automatically repeated. That is, when the power is turned on, the transmission mode M is measured while measuring the weight. ₁ And break mode M ₂ Is repeated. This transmission mode M ₁ Is a preset waiting time T ₁ Analog switch AS until ₃ , AS ₄ Is turned off and then set time (transmission time) T ₂ Analog switch AS ₃ , AS ₄ The transmission data is transmitted by switching between ON and OFF. During this time, the analog switch AS of the portable measuring unit 4 ₁ Is turned off and the analog switch AS ₂ Is turned on. The transmission time T ₂ After the elapse of the waiting time T ₁ Rest mode M after ₂ These waiting times T ₁ And break mode M ₂ Analog switch AS ₃ , AS ₄ Is turned off.
[0049]
In the portable measuring unit 4, when a measurement start signal is input, a reception mode M ₃ And waiting for transmission data from the floor-mounted measuring unit 7, reception of transmission data is started by STX of the transmission data, and reception of transmission data is terminated by ETX of transmission data. After the reception of this transmission data, when the waiting time T has elapsed, the measurement mode M ₄ Is switched to. Measurement mode M ₄ The waiting time T ₃ Later analog switch AS ₁ Is in the ON state, the analog switch AS ₂ Is turned off and set time (measurement time) T ₄ This state is maintained until elapses. This analog switch AS ₁ Is ON, analog switch AS ₂ Is a constant current I between the subject's hands while ₁ Is applied and the body impedance is measured. After the measurement of the internal impedance, the measurement time T ₄ After the elapse of time, the analog switch AS ₁ Is in the OFF state, the analog switch AS ₂ Is turned on and again the waiting time T ₃ Receive mode M after elapse of ₃ Is switched to.
[0050]
Thus, analog switch AS ₁ ~ AS ₄ By ON / OFF control of the body, transmission of the body weight value and measurement of the body impedance can be performed in the equivalent circuit of the body. Transmission mode M ₁ Analog switch AS before and after ₃ , AS ₄ Waiting time T to turn off ₁ , T ₃ And set the measurement mode M ₄ Analog switch AS before and after ₁ In the OFF state, the analog switch AS ₂ Waiting time T to turn ON ₁ , T ₃ By setting the constant current I ₁ Thus, it is possible to read an accurate signal so that the high-frequency alternating current is not added simultaneously.
[0051]
In this way, the body fat mass or body fat percentage is calculated using the body weight value transmitted every fixed time T and the measured body impedance, and the body fat mass or body fat percentage and the body weight value are displayed on the first display 9. Is displayed. Transmission mode M ₁ In the above, for example, when the body weight value is not input for a certain time or more, such as when the subject gets off the platform 6, the measurement of the body fat mass is completed. The weight value is detected stably, and if the weight value is stable and larger than a specified value, the measurement mode M ₂ The body fat percentage is calculated using the body impedance and personal data obtained in step 1 above.
[0052]
In this embodiment, the transmission mode M ₁ And break mode M ₂ The switching interval T is set to 0.1 sec. That is, assuming that the frequency of the output AC voltage of the operational amplifier 31 is several hundreds KHz and the time interval t between one cycle ON and OFF is 1 msec, 1 bit includes 1 msec / 20 μsec = 50 cycles. Therefore, since the transmission data (the weight value numerical value is 4 digits) is 66 bits, the transmission time T required to transmit one batch data. ₂ Is 66 msec. Transmission mode M ₁ Waiting time T ₁ And measurement mode M ₄ Waiting time of 17 msec, measurement time T ₄ Is set to 66 msec, the transmission mode M is set every 0.1 sec. ₁ And break mode M ₂ Are switched. The waiting time T ₁ , T ₂ And measurement time T ₄ Can be set arbitrarily and the transmission mode M ₁ And break mode M ₂ It is not always necessary to match the switching interval T. The transmission time T ₂ Can be changed according to the frequency of the AC voltage.
[0053]
According to the present embodiment, since the voltage generated by applying a current to the subject is measured by the portable measuring unit 4 and the weight value is transmitted from the floor-standing measuring unit 7, the conventional apparatus Thus, a cable or the like for connecting the portable measuring unit 4 and the floor-standing measuring unit 7 is not required, and a simple configuration can be obtained. Further, unlike the body fat mass measuring device that transmits the weight value by conventional wireless communication, it does not receive noise from other electronic devices, and the floor-mounted measuring unit 7 and the portable measuring unit 4 Since there is no restriction on the opposing arrangement, there is an effect that the handling at the time of measurement is easy.
[0054]
In addition, according to the present embodiment, the transmission data corresponding to the weight value can be received and the voltage for calculating the in-body impedance value can be measured by one amplifier circuit 11, and the body fat mass measurement target By sharing the reception signal measurement target unit and the reception signal measurement target unit, it is not necessary to provide a circuit having the respective functions and a switching circuit for measurement. Therefore, the portable measurement unit 4 can be reduced in size and cost can be reduced. . Furthermore, since the measured body weight value and body fat mass or body fat percentage can be displayed at hand (portable measurement unit 4), there is an advantage that each measurement value is easy to read.
[0055]
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a perspective view showing the body fat measurement device according to the second embodiment of the present invention in a state of measuring body fat mass by a subject.
[0056]
In this embodiment, a strap 32 containing a lead wire having the same potential as the common line of the measurement circuit is attached to the portable measurement unit 4A. Since there is no fundamental difference from the first embodiment with respect to other points, detailed description of portions common to the first embodiment will be omitted.
[0057]
When the strap 32 is attached to the portable measuring unit 4A as in the present embodiment, the electrostatic coupling impedance with the common line of the measuring circuit of the floor-standing measuring unit 7 is reduced, the loop current is increased, and the transmission signal voltage is increased. The input to the operational amplifier 20 for measurement can be increased, and transmission data can be sent more stably. Instead of the strap 32, a lead wire or a metal antenna that can be expanded and contracted may be used.
[0058]
(Third embodiment)
FIG. 9 is a perspective view showing the body fat measurement device according to the third embodiment of the present invention in a state of measuring body fat mass by a subject.
[0059]
In the present embodiment, in addition to the configuration of the second embodiment, an extendable antenna 33 connected to the common line of the measurement circuit is attached to the floor-mounted measurement unit 7A. The antenna 33 is stretched during use. Since there is no fundamental difference from the second embodiment with respect to other points, detailed description of portions common to the second embodiment will be omitted.
[0060]
When the configuration as in the present embodiment is employed, the stray capacitance Cs between the portable measuring unit 4A and the measurement circuit common increases, the value of impedance Z = 1 / ωCs decreases, and the electrostatic coupling impedance decreases. The transmission data can be sent more stably.
[0061]
(Fourth embodiment)
FIG. 10 shows a circuit configuration diagram (a) of the portable measurement unit and a circuit configuration diagram (b) of the floor-standing measurement unit in the body fat measurement device according to the fourth embodiment of the present invention. .
[0062]
The body fat measurement device 41 according to this embodiment includes a portable measurement unit (corresponding to a second measurement unit in the present invention) 44 including two electrodes 42 and 43 that are brought into contact with both hands of the subject one by one, and the subject. A floor-mounted measuring unit comprising a platform 47 having four electrodes 45a, 45b; 46a, 46b that are brought into contact with two feet (a pair) on the upper surface (corresponding to the first measuring unit in the present invention). 48.
[0063]
The portable measurement unit 44 includes a set value input unit (KEY) 49 for inputting personal data (age, gender, etc.) of the subject, and the input personal data, measured weight value, body fat mass, and the like. A first display unit (DIS) 50 for displaying is provided, and the electrodes 42 and 43 are connected to an amplifier circuit 52 for measuring a voltage generated between the electrodes 42 and 43. The amplifier circuit 52 has the same configuration as that of the amplifier circuit 11 in the first embodiment.
[0064]
The amplifier circuit 52 is connected to an I / O circuit 57 via a rectifier circuit (REC) 53, a smoothing circuit (FIR) 54, and a comparator (CMP) 56 in order. The I / O circuit 57 is connected to a CPU 59 including the set value input unit 49, the first display unit 50, and a ROM / RAM memory (MEM) 58 for storing various data.
[0065]
On the other hand, the floor-standing measuring unit 48 is provided with a weight sensor 62 for measuring the weight (body weight) applied to the platform 47. The weight sensor 62 is in turn connected to a weight signal amplifier 63, a smoothing circuit 64, and an A / D converter. It is connected to the I / O circuit 66 through the device 65. The I / O circuit 66 displays a CPU 68 having a ROM / RAM memory (MEM) 67 for storing various data, an external signal input unit 69 for performing a measurement start command and other operations / settings, and a weight value. A second display unit 70 is connected.
[0066]
Further, the left and right electrodes 45a and 46a of the electrodes arranged on the mounting table 47 have a high-frequency alternating current constant current I of about several tens to several hundreds KHz between the electrodes 45a and 46a. ₃ Is connected to an alternating current supply circuit 71 for applying. This AC current supply circuit 71 has the same configuration as the constant current supply circuit 10 of the portable measuring unit 4 in the first embodiment, and a constant AC voltage V is applied to the non-inverting input terminal. ₃ Is applied and constant current I ₃ Is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 72, and the constant current I is supplied from the operational amplifier 72. ₃ And a reference resistor Rs73 that determines a circuit current so as to be output. The non-inverting input terminal of the operational amplifier 72 is connected to the analog switch AS. ₇ Through the constant AC voltage V ₃ Power supply (not shown) and analog switch AS ₈ The analog switch AS is connected to the ground via the analog switch AS. ₇ , AS ₈ It is configured to be connected to either the power source or the ground by opening and closing. These analog switches AS ₇ , AS ₈ The opening / closing of the I / O circuit 66 is controlled. When transmitting a signal, the analog switch AS ₉ Is in an OFF state.
[0067]
Further, the analog switch AS is connected to the other pair of electrodes 45b and 46b. ₉ , AS ₇ Is ON, analog switch AS ₈ Is a constant current I between the electrodes 45a and 46a. ₃ A voltage measuring circuit 74 that measures a voltage between the virtual points P ′ and Q ′ in the body (see FIG. 11) excluding the contact impedance between the electrode and the back surface of the foot and the tissue impedance of the toe end portion, which is generated when a voltage is applied. It is connected. The voltage measurement circuit 74 is connected to the I / O circuit 66 through a smoothing circuit (FIR) 75 and an A / D converter 76 in this order. Here, the alternating current supply circuit 71 serves as an alternating current measurement circuit for measuring internal impedance and an alternating voltage supply circuit for transmitting weight data and the like. In the present embodiment, the frequency of the AC voltage supply circuit may be changed so as to suit the respective purposes when measuring in-body impedance and when measuring weight data or the like. In addition, between the virtual body points P ′ and Q ′ in the present embodiment corresponds to a body fat mass measurement target part for measuring the body impedance in the present invention.
[0068]
FIG. 11 shows a connection state explanatory diagram of the impedance of the equivalent circuit of the body in the fourth embodiment. Also, FIG. 12 shows a state in which the weight value of the first measurement unit is transmitted to the second measurement unit by current when the body contacts the electrodes of the first measurement unit and the second measurement unit. Yes.
[0069]
As shown in FIG. 12, the equivalent circuit of the body includes a leg impedance Ra including a contact impedance on the back of the foot, a trunk impedance Re, an arm impedance Rd, a contact impedance, and a high-frequency voltage applied to the electrode 45 a. Analog switch AS ₁₀ , Current flows through the stray capacitance Cs ′.
[0070]
In the body fat measurement device 41 having such a configuration, when the body is placed so that the left and right feet are brought into contact with the electrodes 45a, 45b; 46a, 46b on the platform 47, the weight sensor 62 applies to the platform 47. The weight (body weight) is measured, the weight signal output from the weight sensor 62 is amplified by the weight signal amplifier 63, smoothed by the smoothing circuit 64, and then digitized by the A / D converter 65. The weight value is input to the CPU 68 through the I / O circuit 66. In the CPU 68, transmission data similar to that in the first embodiment is created based on the input weight value. In the state where the body is placed on the platform 47, the portable measuring unit 44 to which personal data is inputted is held so that both hands are brought into contact with the electrodes 42 and 43, respectively.
[0071]
During the time when the floor-mounted measuring unit 48 measures the internal impedance, the analog switch AS of the portable measuring unit 44 is used. ₁₀ Is in the OFF state. According to a control signal from the CPU 68, the analog switch AS ₉ Is closed (ON), analog switch AS ₇ Is closed (ON), analog switch AS ₈ Is opened (OFF) and a constant current I is applied between the electrodes 45a and 46a. ₃ Is applied. This constant current I ₃ The voltage measurement circuit 74 measures the voltage generated between the virtual points P ′ and Q ′ in the body excluding the contact impedance between the electrode and the back of the foot and the tissue impedance of the tip of the toe. The output voltage signal from the voltage measuring circuit 74 is smoothed by a smoothing circuit (FIR) 75, digitized by an A / D converter 76, input to the CPU 68 through the I / O circuit 66, and output thereof. A body impedance value is calculated based on the voltage value. As described above, the floor-mounted measuring unit 48 generates the body impedance value together with the weight value. Further, the CPU 68 generates transmission data similar to the transmission data of the body weight value based on the in-vivo impedance value, and these transmission data are sent to the portable measurement unit 44 as various generation information in the floor-standing measurement unit 48. .
[0072]
Subsequently, after the in-vivo impedance measurement (measurement time) has elapsed, the analog switch AS ₉ Is opened (OFF), and the analog switch AS is set based on the transmission data of the weight value. ₇ , AS ₈ The analog switch AS is switched based on the transmission data of the internal impedance value. ₇ , AS ₈ Switch ON / OFF. In addition, after the measurement time of the in-vivo impedance by the floor-standing measuring unit 48 is finished, the analog switch AS of the portable measuring unit 44 is used. ₁₀ Is closed (ON).
[0073]
Analog switch AS ₇ , AS ₈ The voltage application to the electrode 45a is adjusted by the ON / OFF switching operation. That is, when transmitting 1 of each of the transmission data, the analog switch AS for a certain time t. ₇ ON state, analog switch AS ₈ Is turned off and the analog switch AS is transmitted for a certain time t when 0 is transmitted. ₇ OFF state, analog switch AS ₈ Is turned on. When a voltage is applied to the electrode 45a, a voltage is generated in the leg impedance Ra and the contact impedance, and this voltage is measured by the amplifier circuit 52. Thus, as in the first embodiment, the transmission data of the body weight value and the in-vivo impedance value are measured by the amplifier circuit 52 and converted into the body weight value and the in-body impedance value by the CPU 59 in the procedure as shown in FIG. The The CPU 59 recognizes the start of transmission of the body weight value or the in-vivo impedance value by the code signal STX that is attached before each transmission data, and recognizes the completion of transmission of the transmission data by the code signal ETX that is attached after the transmission data. When the completion of the transmission data is confirmed, the portable measuring unit 44 assumes that the floor-standing measuring unit 48 shifts to the in-body impedance measuring mode for a certain period of time. ₁₀ Is turned off.
[0074]
The CPU 59 of the portable measuring unit 44 calculates the amount of fat in the body based on the weight value, the in-vivo impedance value and the personal data input in advance, transmitted from the floor-standing measuring unit 48. The body fat mass and the body weight value thus obtained are output to the first display 50 and digitally displayed. The body fat percentage may be calculated and displayed instead of the body fat mass, or both the body fat mass and the body fat percentage may be computed and displayed. In the first display unit 50, the body fat mass, body fat percentage, weight value, and personal data may all be displayed at the same time, or may be displayed by switching with a switching button or the like.
[0075]
After the transmission / reception of the transmission data of the body weight value and the body impedance value is completed, the body impedance is measured again for a predetermined time to create the body impedance value transmission data, and the body weight value transmission data is created. Is transmitted to the portable measuring unit 44. The measurement repeatedly performed in this manner ends if no weight value is input for a certain period of time, for example, the subject gets off the platform 47. The body weight value is constantly measured, and if the transmitted body weight value is stably detected and is stable and larger than a specified value, the body fat rate is calculated using the body impedance and personal data. Is calculated.
[0076]
According to the present embodiment, the transmission data transmission current and the in-body impedance measurement current are applied to the electrode 45a by the common alternating current supply circuit 71. However, the currents may be simultaneously applied to the body. Without analog switch AS ₇ , AS ₈ Can be easily controlled, and an accurate signal can be read.
[0077]
In addition, according to the present embodiment, the portable measuring unit 44 measures the voltage generated by passing a current to the subject, so that the weight value and the in-vivo impedance value are transmitted from the floor-standing measuring unit 48. Therefore, a cable or the like for connecting the portable measuring unit 4 and the floor-standing measuring unit 8 as provided in the conventional apparatus is not necessary, and a simple configuration can be achieved. Further, unlike the conventional apparatus in which the weight value is transmitted by wireless communication, noise from other electronic devices is not received, and the floor-mounted measuring unit 48 and the portable measuring unit 44 are opposed to each other. Since there is no limitation, there is an advantage that handling at the time of measurement is easy.
[0078]
In addition, according to the present embodiment, one AC current supply circuit 71 applies a constant current for measuring in-vivo impedance and transmits transmission data corresponding to the obtained in-vivo impedance value. Since there is no need to provide a circuit having this, the device configuration can be simplified and the cost can be reduced. Furthermore, the measured weight value and body fat mass (body fat percentage) can be displayed at hand (portable measurement unit 44), and personal data etc. can also be input at hand (portable measurement unit 44). Therefore, there is an advantage that operability is good.
[0079]
According to the body fat measurement device of each of the above embodiments, the portable measurement unit 4, 44 can have various health data measurement functions such as a clock, a pedometer, a heart rate, and a blood pressure, There is an advantage that you can always carry it around. FIGS. 13A and 13B show an example of a perspective view (a) and a rear view (b) of a wristwatch 80 having the functions of the portable measuring units 4 and 44. FIG. The wristwatch 80 has a pair of current application electrodes 81 and 81 and voltage measurement electrodes 82 and 82 mounted on the front and back of the main body (or band). Wear this wrist watch on the arm, and press the current application electrode 81 and the voltage measurement electrode 82 on the surface of the main body with the other hand so that the current application electrode 81 and the voltage measurement electrode 82 on the back of the main body are in close contact with the arm. In addition, if it is placed on the floor-mounted measuring units 7 and 48, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.
[0080]
Here, the portable measuring units 4 and 44 may be of a card type as described in JP-A-11-70092. Such a card-type measuring unit has an advantage that it can be easily worn and carried.
[0081]
In each of the embodiments described above, the PCM method is employed in which transmission data consisting of 0 and 1 bits representing the body weight value and the impedance in the body is transmitted by adjusting the application of the AC voltage every predetermined time t. For example, as shown in FIG. 14, a time t having a length corresponding to each predetermined numerical value from 0 to 9 is set. ₀ , T ₁ , ... t ₉ Only analog switch AS ₃ Or analog switch AS ₇ Is turned on and the analog switch AS ₄ Or analog switch AS ₈ In the OFF state and the analog switch AS for a predetermined length of time td in order to represent between numerical digits. ₃ Or analog switch AS ₇ Is turned off and the analog switch AS ₄ Or analog switch AS ₈ It is also possible to adopt a method of adjusting the application of an AC voltage by turning on and reading the voltage generated in the arm impedance Rc or Rd to form a pulse, and recognizing the length of the pulse and digitizing it. . Also, a method of transmitting in correspondence with two types of frequency signals may be adopted so that 0 bit is 10 KHz, 1 bit is 50 KHz, and each is demodulated to 0 and 1 on the reading side. .
[0082]
In each of the above embodiments, an AC current is applied to the electrode 5 or the electrode 45a from the AC voltage supply circuit 30 or the AC current supply circuit 71, and transmission data corresponding to the body weight value and the body impedance value is transmitted. ing. In this case, the magnitude of the measurement voltage varies depending on the voltage generated in the arm impedances Rc, Rd and the contact impedance and the contact impedance value between the electrode 45a and the back of the foot, but the weight value signal is a comparator when input to the CPU 18,59. What is necessary is just to pulse correctly at 15 and 56. Therefore, if the amplifiers 11 and 52 have a gain of a certain level or more, the measurement voltage when an AC voltage corresponding to transmission data is applied increases or decreases depending on the difference in contact impedance value, and is input to the comparators 15 and 56. Even if the signal is small, if it is higher than the threshold value Vs, it is converted into a correct pulse signal.
[0083]
In each of the above embodiments, a four-terminal method is employed in which a constant current is applied between two electrodes and a voltage between the in-vivo virtual points P (P ′) and Q (Q ′) is measured to calculate an in-vivo impedance value. However, the present invention is not limited to this, and the impedance value between both hands or the impedance between both feet may be calculated by a measurement method based on the two-terminal method or the two-terminal method. The measurement method based on this two-terminal method is a method in which an electric current is applied between electrodes in contact with two body end tissues sandwiching a body tissue to be measured. First, the contact impedance between the electrode and the skin A voltage Va generated in the total impedance of the contact impedance and the body end tissue impedance is measured by applying a current only to a total portion of the body end tissue impedance, and subsequently, the contact impedance, the body end tissue impedance and the body impedance are measured. A voltage Vb generated by applying a current to the total portion is measured. Then, a voltage generated only in the in-vivo impedance is calculated by calculating the voltage Vb−Va, and the in-vivo impedance is calculated from the value. Even in this case, a voltage may be applied between the electrodes instead of the current. It should be noted that the total impedance of the contact impedance between the electrode and the skin and the body terminal tissue impedance, and the total impedance of the contact impedance, the body terminal tissue impedance and the body impedance are the body fat mass for measuring the body impedance in the present invention. It corresponds to the measurement target part.
[0084]
In the fourth embodiment, the weight sensor 62 measures the weight by measuring the weight when the subject gets on the platform 47, but the weight measurement function is not limited to this. The subject may not be provided, and the subject may input the weight value from the set value input unit 49 together with the personal data. In addition, it has both a function of measuring a body weight value (weight measurement mode) and a function of inputting a body weight value (weight input mode), and switches between the body weight measurement mode and the body weight input mode during measurement. May be.
[0085]
In each of the above embodiments, the weight value is measured when measuring the amount of body fat. However, the present invention is not limited to this, and the weight value transmitted to the portable measuring units 4 and 44 is not limited to this. When the body fat mass is measured and stored, the stored body weight value may be used for calculation.
[0086]
In the fourth embodiment, personal information such as a personal identification code, age, height, sex, chest circumference, and waist circumference value can be set in the floor-standing measuring unit 48. Body fat related information such as body fat mass, body fat percentage, visceral fat area value, and BMI value may be calculated and generated, and these may be sent to the portable measuring unit 44 as generated information. Such a form is provided with personal information setting means in the floor-mounted measurement unit, and can be used stand-alone as a body weight / body fat scale, the portable measurement unit is simply used as a hand display, A user who wants to see the display at hand can apply to a product form in which it is possible to purchase a portable measuring unit. In this case, the portable measuring unit can adopt not only a function for displaying body fat related information but also a specification having a pedometer function and a blood pressure monitor function.
[0087]
Further, an embodiment in which bidirectional communication is performed between the floor-standing measurement unit and the portable measurement unit is also possible. That is, in FIG. 12 of the fourth embodiment, the portable measuring unit 44 is also provided with a circuit similar to the AC voltage supply circuit 30 shown in FIG. 5, and is provided so as to contact the arm, preferably the hand. The current or voltage is applied to the electrode 42 to transmit data, and the current or voltage signal generated at the leg is measured and received in the voltage measuring circuit 74 on the floor-mounted measuring unit 48 side. As a transmission / reception sequence, in addition to the in-body impedance measurement mode and the transmission mode from the floor-standing measurement unit to the portable measurement unit, a transmission mode from the portable measurement unit to the floor-mounted measurement unit is newly provided. The modes may be executed in order. And personal information for obtaining body fat related information such as age, height, gender, waist circumference etc. is once set in the arithmetic circuit memory of the portable measuring unit, and it is set to the transmission mode to the floor-standing measuring unit When this happens, the setting data is read from the memory, converted into the above-described current or voltage signal, and sent to the floor-mounted measuring unit.
[0088]
In general, in a floor-mounted measuring unit, setting is difficult because the setting unit and display unit are in a low position near the floor, but as described above, in order to obtain body fat related information from a portable measuring unit. If necessary personal information is set, the use operation becomes extremely easy. The floor-mounted measuring unit includes an in-vivo impedance measuring device, and calculates and displays body fat related information based on the in-body impedance measured by the measuring device and transmitted personal information.
[0089]
In addition, since the personal information has a long period in which it is necessary to change the set values such as age and height once the setting is completed, the floor-mounted measuring unit can be installed without using a portable measuring unit for the time being. It can be used as a stand-alone weight and body fat scale. In addition, if a lot of personal information is sent to and stored in the floor-mounted measuring unit in advance, when a specific individual in it uses the floor-mounted measuring unit, only the personal identification code can be sent from the portable measuring unit. It ’s fine.
[0090]
In addition, when the user is immediately after exercise and the body moisture conditions at that time affect the weight value, personal information is sent from the portable measurement unit as personal information. In addition, the body fat related information can be corrected and displayed in the floor-mounted measuring unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a body fat measurement device according to a first embodiment of the present invention in a state of measuring body fat mass by a subject.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a portable measurement unit in the body fat measurement device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a floor-standing measurement unit in the body fat measurement device according to the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an impedance connection state of an equivalent circuit of the body.
FIG. 5 is a circuit showing how the weight value of the first measuring unit is transmitted to the second measuring unit by current when the body contacts the electrodes of the first measuring unit and the second measuring unit, respectively. FIG.
FIGS. 6A to 6F are explanatory views for explaining a procedure for receiving transmission data and converting it into a weight value.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining ON / OFF control of an analog switch of the body fat measurement device according to the first embodiment.
FIG. 8 is a perspective view showing a body fat measurement device according to a second embodiment of the present invention in a state of measuring body fat mass by a subject.
FIG. 9 is a perspective view showing a body fat measurement device according to a third embodiment of the present invention in a state of measuring body fat mass by a subject.
FIG. 10 is a circuit configuration diagram (a) of a portable measurement unit and a circuit configuration diagram (b) of a floor-standing measurement unit in a body fat measurement device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram of an impedance connection state of an equivalent circuit of the body in the fourth embodiment.
FIG. 12 is a circuit showing how the weight value of the first measurement unit is transmitted to the second measurement unit by current when the body contacts the electrodes of the first measurement unit and the second measurement unit; FIG.
FIG. 13 is a perspective view (a) and (b) for explaining another aspect of the portable measuring unit.
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining another aspect of a transmission method of transmission data.
[Explanation of symbols]
1,41 Body fat measuring device
2a, 2b, 3a, 3b, 5 electrodes
4,4A, 44 Portable measuring unit
6,47 platform
7, 7A, 48 Floor-mounted measuring unit
8, 49 Set value input section
9,50 1st display part
10 Constant current supply circuit
11,52 Amplifier circuit
12, 53 Rectifier circuit
13, 23, 54, 64, 75 Smoothing circuit
14, 24, 65, 76 A / D converter
15,56 Comparator
16, 57, 66 I / O circuit
17, 27, 58, 67 ROM / RAM memory
18, 27, 59, 68 CPU
19, 31, 72 operational amplifier
21,62 Weight sensor
22,63 Weight signal amplifier
28, 69 External signal input section
29, 70 Second display section
30 AC voltage supply circuit
32 straps
33 Antenna
42, 43, 45a, 45b, 46a, 46b Electrode
71 AC current supply circuit

Claims

(A) a first measurement unit that measures the weight value of the subject, generates various generation information, and applies a current or voltage corresponding to the generation information to the body of the subject; and (b) the first measurement unit. A second measurement that measures current or voltage generated in the body of the subject by a more applied current or voltage, reads signals corresponding to the various generation information, and displays internal fat related information based on the read signals A body fat measuring device comprising a unit.

The place where the current or voltage corresponding to the various generation information is applied to the body is a leg of the subject, and the place where the current or voltage generated in the body of the subject is measured is a part including the arm of the subject. 2. The body fat measuring device according to 1.

The internal fat measurement device according to claim 1, wherein the second measurement unit includes an internal impedance measurement circuit.

The internal fat measurement device according to claim 1, wherein the first measurement unit includes an internal impedance measurement circuit.

4. The body fat mass measurement target unit for measuring in-body impedance and the reception signal measurement target unit for measuring current or voltage corresponding to the various generation information in the second measurement unit have a common part. The body fat measuring device described in 1.

The in-vivo fat measuring device according to claim 3, wherein an in-vivo impedance measuring circuit provided in the second measuring unit is shared with a measuring circuit for measuring the various pieces of generated information.

The second measuring unit has personal information setting means for setting personal information for obtaining the body fat related information, and is configured to apply a current or voltage corresponding to the personal information to the body of the subject. The first measurement unit reads a signal corresponding to the personal information by measuring a current or voltage generated in the body of the subject by a current or voltage corresponding to the personal information applied by the second measurement unit, The body fat measurement device according to claim 1, configured to calculate body fat related information based on the read signal.

The location where the current or voltage corresponding to the personal information is applied to the body is the subject's arm, and the location where the current or voltage generated in the subject's body by the current or voltage corresponding to the personal information is measured is the subject's leg. The body fat measuring device according to claim 7, wherein the body fat measuring device is a portion including a part.

The body fat measurement device according to claim 1, wherein an electrostatic coupling antenna is attached to the first measurement unit and / or the second measurement unit.