JP4915554B2 - バランス計測機能付体重計 - Google Patents

Description

本発明は、被検者の重心位置を計測して表示することができるバランス計測機能付体重計に関するものである。

体重を計測するのみならず、被検者（被験者）の重心位置を計測することができるバランス計測機能付体重計が普及してきている（例えば特許文献１参照）。これは、三つ以上の重量センサを設けて各重量センサに掛かる重量から重心位置を求めるもので、例えば特許文献２に示すもののように、被検者が載る略三角形状をした載置板の各角部の下面側に重量センサを取り付け、前記各重量センサの出力より被検者の重心位置を演算により求めて、その重心位置の移動軌跡等の挙動を表示装置の平面のグラフ上に表示するものである。
特開２００３−２４７８８４号公報 特許第２７１０２２３号公報

上述したようなバランス計測機能付体重計では、被検者がその載置板に載って各重量センサによる重量計側を行い、重量値から演算によって重心位置を算出するのであるが、被検者が載置板に載る際の足の位置が位置決めされていないと、算出された重心位置は真の重心位置と異なる、という問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被験者が載置板の決まった位置に足を載せられるように位置決めすることが可能なバランス計測機能付体重計を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために請求項１に係る発明にあっては、載置板７１の下面に設置される三つ以上の重量センサ１と、各重量センサ１で計測した重量値より二次元の重心位置を演算して求める演算手段と、前記演算手段で求めた重心位置を表示用の平面３１上に表示する表示手段３とを備えた体重計であって、被検者の足の前後の位置決めを行なうためのものであり、かつ当該足の内側の側面を当接させて当該足の左右の位置決めを行なうための足位置決め部９が、重心位置を表示する前記表示手段３を挟むように所定間隔離れて載置板７１の上面に凹設されていることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、載置板７１への足の載置位置を位置決めすることができて、重心位置を精度良く算出することが可能となる。

また、請求項２に係る発明にあっては、請求項１に係る発明において、足位置決め部を、踵の位置を決める踵位置決め部９１と、足の内側の側面の位置を決める側面位置決め部９２とで構成して成ることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、踵位置決め部９１により足の前後方向の位置決めが行なわれると共に、側面位置決め部９２により足の左右方向の位置が決まるものである。

また、請求項３に係る発明にあっては、請求項１に係る発明において、足位置決め部を、爪先の位置を決める爪先位置決め部９３と、足の内側の側面の位置を決める側面位置決め部９２とで構成して成ることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、爪先位置決め部９３により足の前後方向の位置決めが行なわれると共に、側面位置決め部９２により足の左右方向の位置が決まるものである。

また、請求項４に係る発明にあっては、請求項２又は３に係る発明において、側面位置決め部９２を、足の内側の側面が前後方向の二箇所で接する側面で構成して成ることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、足の左右方向の位置が決まると共に足の踵から爪先にかけての向きが決まるものである。

本発明にあっては、載置板への足の載置位置を容易に位置決めすることができて、重心位置を精度良く算出することが可能となる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

体重計は、図１乃至図３に示すように、載置板７１の下面に設置される三つ以上の重量センサ１と、前記各重量センサ１で計測した重量値から二次元の重心位置を演算により求める演算手段（図示せず）と、前記演算手段にて求められる重心位置を表示する表示手段３と、被検者の体重を表示する体重表示部６と、重量センサ１での計測値から重心位置を求めるための演算式や求めた重心位置を記憶する半導体メモリ等からなる記憶装置５とを備えており、本実施形態では、平面視長方形状（ここでは略正方形状）をした、載置板７１の下側に空間を介して配置される裏板７２とを備え、前記平面視長方形状をした載置板７１の四つの角部の下面と裏板７２の上面との間にそれぞれ重量センサ１を配設し、重量センサ１で計測した重量値の取得や演算手段における演算の指令、表示手段３での表示の指令等の全体を制御するＣＰＵ等からなる制御部（図示せず）を備えている。なお、制御部が演算手段を兼ねていてもよい。

更に本実施形態では、載置板７１上面の足裏が載置される部分に生体インピーダンスを計測する電極２と、図示しないが、被検者の性別、年齢、身長等の身体データを入力する入力手段と、体脂肪率を演算により求める演算部（上記演算手段が兼ねてもよい）と、体脂肪率を表示する体脂肪率表示部とを備え、上記記憶装置５は体脂肪率を算出するための演算式も記憶しており、演算手段が記憶装置５より前記演算式を読み込んで、この演算式に計測した生体インピーダンスおよび入力された被検者の身体データを代入して体脂肪率を算出し、体脂肪率表示部に体脂肪率を表示するものである。

演算手段では、上記四つの重量センサ１からの計測した重量値を得ると共に、上記記憶手段から重心位置を求めるための演算式を読み込んで、演算式に各重量値を代入して二次元の重心位置を演算して求めるものである。重量センサ１は、鉛直方向に垂直な同一平面上に該平面視において全てが一直線状に並ばないように配置され、各重量センサ１にて計測される重量値から前記平面上における重心位置が特定されるもので、重心位置はＸ−Ｙ座標ならばＸ、Yの値として出力され、極座標ならば中心からの距離ｒ、偏角θの値として出力される。具体的な演算式は省略するが、モーメントのつりあい等から容易に求めることができる。

表示手段３は、本実施形態では平面を複数のセルに分割し、重心位置の座標が属するセル全体を表示することで、重心位置が位置する範囲を表示するものである。表示手段の座標平面は例えば液晶画面で構成され、その液晶画面の一つの画素が一つのセルとなるものであるが、液晶画面の画素は、パソコンや液晶ＴＶ、携帯電話の画面等のように写真画像・映像を表示するような小さなもの（インチ当り１００〜３００ピクセル）ではなく、一つの画素が１ｍｍ〜２ｃｍ程度のもので、体重計に載った被検者から見て点ではなく一定範囲の領域と認識するような大きさに形成してある。図１に示す表示手段３では、一点を中心として周方向に等しい複数の放射状の領域に分割すると共に、前記中心となる一点から同心状の距離の等しい複数の円にて複数の等幅の環状の領域に分割して、前記領域が交差して形成される一つの領域を一つのセルとしてある。なお、表示手段３としては、パソコンや液晶ＴＶ、携帯電話の画面等のように小さな画素を有するものに点状に表示させるもの等、特に限定されない。

被検者が体重計測を行うにあたり、体重計の電源スイッチ（特に図示せず）をオンにして載置板７１に載ると、載置板７１の四角の重量センサ１により重量値が計測され、被検者の体重が計測される。体重は、演算手段が記憶手段より体重を算出するための演算式（各重量センサ１にて計測された重量値の合計を求める式）を読み込み、各重量値を代入して被検者の体重を算出して体重表示部６に体重を表示するものである。そして体重を算出するのと同様に、演算手段が記憶装置５より重心位置を求めるための演算式を読み込んで、各重量センサの重量値を代入して重心位置の座標を算出する。

重心位置の表示は、制御部が前記演算手段により算出された重心位置の座標を基に、表示手段３の前記重心位置の座標が属するセルの表示をＯＮにすることで行なう。重量センサ１での計測および重心位置の算出は時々刻々と行われるが、重心位置の表示は、重心位置の算出に即応して行なったり、一定時間の平均値を取って一定時間毎に表示を行なってもよい。

次に、本発明の足位置決め部９について説明する。足位置決め部９は、載置板７１の上面に載置される被検者の足の前後及び左右の位置決めを行なうためのものである。本実施形態では、踵の後部が当接する踵位置決め部９１と、足の内側の側面（特に母子球の側面）が当接する外向きの内側面位置決め部９２（９２ａ）とを有するもので、載置板７１の上面に足が載置される凹部を凹設してその後側の前向きの側面を踵位置決め部９１とし、内側の外向きの側面を内側面位置決め部９２ａとしている。

本実施形態では足の内側の側面が当接する内側面位置決め部９２ａを形成してあるが、代わりに足の外側の側面が当接する外側面位置決め部９２（９２ｂ）であってもよく、足の内側又は外側の側面が当接する側面位置決め部９２であればよい。側面位置決め部９２は、足の内側又は外側の側面の前後方向の少なくとも二箇所が接触するもので、本実施形態では踵の側面と母子球の二箇所で接触するように踵から母子球近傍にかけての平坦な側面で構成され、この側面位置決め部９２の後端部が略直角に屈曲して踵位置決め部９１が連続的に繋がって形成してある。足を置く動作としては、例えば踵の後面を踵位置決め部９１の前面に当接させてから足首をひねって母子球を内側面位置決め部９２ａに当接させたり、あるいは母子球と踵の側面を内側面位置決め部９２ａに当接させた状態で足を後方にずらして踵の後面を踵位置決め部９１の前面に当接させたりして行なわれ、足の大きさや形状に拘わらず、どんな被検者でも何時も足位置を安定して決めることができる。

また本実施形態では、載置板７１の上面に足が載置される凹部を凹設してその側面を踵位置決め部９１、側面位置決め部９２としてあるが、載置板７１の上面に上方に向けて突出部を突設し、その突出部の側面を踵位置決め部９１、側面位置決め部９２としてもよい。図４に、二つの突出部を突設してその側面をそれぞれ踵位置決め部９１及び側面位置決め部９２とし、側面位置決め部９２を外側面位置決め部９２ｂとした実施形態を示す。

踵位置決め部９１により、踵の前後方向の位置が決まって足の前後方向の位置決めが行なわれると共に、側面位置決め部９２により足の左右方向の位置と足の向きが決まる。

図５に、略逆Ｌ字状をした突出部を突設してその側面をそれぞれ爪先の位置を決める爪先位置決め部９３及び内側面位置決め部９２ａとした実施形態を示す。この実施形態でも、内側面位置決め部９２ａは踵の側面と母子球の二箇所で接触するように踵から爪先近傍にかけての側面で構成されているが、図６に示す実施形態のように、踵の側面と母子球の部分のみに内側面位置決め部９２ａとなる突出部を突設してもよい。図５、図６に示す実施形態では、爪先位置決め部９３により、爪先の前後方向の位置が決まって足の前後方向の位置決めが行なわれると共に、側面位置決め部９２により足の内側又は外側の側面の前後方向の少なくとも二箇所が接触することで、足の左右方向の位置が決まると共に足の踵から爪先にかけての向きが決まる。

また、図７に示す実施形態では、足位置決め部として、土踏まずが載置される部分に土踏まずの凹部内に向けて突出する土踏まず位置決め部９４を突設している。この土踏まず位置決め部９４を土踏まずの凹部に入れ込むようにして足を載せることで、足の前後及び左右の位置決めが行なわれ、また、土踏まず位置決め部９４の形状を前後に長い形状等にすれば、足の踵から爪先への向きも決まるようにできる。

本発明の構成によれば、足の大きさや形状に拘わらず、どんな被検者でも何時も足位置を安定して決めることができて、重心位置を常に精度良く算出することが可能となる。

なお、本発明の足位置決め部９は、バランス計測機能付体重計のみならずバランス計測機能を備えた装置一般に適用可能である。

本発明の一実施形態の斜視図である。 同上の平面図である。 （ａ）は同上の正面断面図を示し、（ｂ）は側断面図を示す。 他の実施形態の平面図である。 更に他の実施形態の平面図である。 更に他の実施形態の平面図である。 更に他の実施形態の平面図である。

符号の説明

１ 重量センサ
２ 電極
３ 表示手段
６ 体重表示部
７１ 載置板
９ 足位置決め部

Claims (4)

1. 載置板の下面に設置される三つ以上の重量センサと、各重量センサで計測した重量値より二次元の重心位置を演算して求める演算手段と、前記演算手段で求めた重心位置を表示用の平面上に表示する表示手段とを備えたバランス計測機能付体重計であって、
   被検者の足の前後の位置決めを行なうためのものであり、かつ当該足の内側の側面を当接させて当該足の左右の位置決めを行なうための足位置決め部が、重心位置を表示する前記表示手段を挟むように所定間隔離れて載置板の上面に凹設されている
   ことを特徴とするバランス計測機能付体重計。
2. 足位置決め部を、踵の位置を決める踵位置決め部と、足の内側の側面の位置を決める側面位置決め部とで構成して成ることを特徴とする請求項１記載のバランス計測機能付体重計。
3. 足位置決め部を、爪先の位置を決める爪先位置決め部と、足の内側の側面の位置を決める側面位置決め部とで構成して成ることを特徴とする請求項１記載のバランス計測機能付体重計。
4. 側面位置決め部を、足の内側の側面に前後方向の二箇所で接する側面で構成して成ることを特徴とする請求項２又は３記載のバランス計測機能付体重計。

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