專利名稱：便攜式人體脂肪監(jiān)測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式人體脂肪監(jiān)測器，更具體說，涉及使用四個電極測量人體阻抗并根據(jù)測得的電阻抗來計算人體脂肪占有率。
一種傳統(tǒng)的便攜式人體脂肪監(jiān)測器公開于美國專利4,949,727。這種人體脂肪監(jiān)測器在主體的正面形成了顯示器及操作單元。在主體的背面成對地形成了四個電極。每一測量電極用右手或左手的一個手指觸及。在操作時，所有四個背面的電極同時按壓以便在相對的前表面上產(chǎn)生顯示讀數(shù)。
Namco Ltd.在市場上推出一種人體脂肪監(jiān)測器，它看起來像一臺袖珍的游戲機。這臺監(jiān)測儀在其主體的每一相對一側(cè)有一個電極形成。
Daiwa Sieko Ltd.向市場投放了名為“Poke-navi”和“Poke-mini”的便攜式人體脂肪監(jiān)測器，它們具有在主體的正面和反面的左上和右上方形成的電極。
日本未審查的專利申請出版物11-700092號公開了一種便攜式人體脂肪監(jiān)測器，它具有在卡的頂上和底下形成的電極。
在美國專利4,949,727公開的人體脂肪監(jiān)測器的機動性很差。四個測量電極形成于背面，而且每個電極必須由右手或左手的一個手指去接觸。其缺點在于，每一對電極之間的間隔極小，所以損害了精確的測量，而且這種監(jiān)測器很難使用。
由Namco Ltd.投放市場的人體脂肪監(jiān)測器具有同樣的缺點，即與美國專利4,949,727中所說明的人體脂肪監(jiān)測器相同，缺少精確性。該監(jiān)測器小得足以捏在手中。當監(jiān)測器要用雙手拿住以便進行測量時，右手和左手的手指就很容易相互接觸，導(dǎo)致測量的不可容忍的誤差。
Daiwa Seiko Ltd.出售的人體脂肪監(jiān)測器同樣具有機動性差的缺點。當電極與手指相接觸時必須按下一個操作開關(guān)，所以各手指必須相互分得很開，要不就必須用很笨拙的方式去拿住那個主體。
在日本未審查專利申請出版物11-70092號中公開的監(jiān)測器的電極是分布在監(jiān)測器的四角的。因此，在電極和探測器電路之間要有長線連接。因此，監(jiān)測器易于受到外界的電氣噪聲或類似的干擾。
存在這樣的需要，即能提供準確測量且易于操作的便攜式人體脂肪監(jiān)測器。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是便攜式人體脂肪監(jiān)測器具有這樣安排的電極以使該儀器可由用戶方便地操作，從而容易實現(xiàn)精確的測量。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點和其它特性將部分地在隨后的說明中提出，而另一部分則對本技術(shù)具有一般了解的人們在研究下列內(nèi)容后將變得明顯或者可以從對本發(fā)明的實踐而了解。本發(fā)明的優(yōu)點可以按照在所附的權(quán)利要求中指出的那樣實現(xiàn)和獲得。
按照本發(fā)明，前述的和其它優(yōu)點部分是由一種便攜式人體脂肪監(jiān)測器實現(xiàn)的，它包括一個主體，主體具有前正面和側(cè)表面；相互隔開的在主體側(cè)表面上的四個電極；在主體的前正面的顯示單元；以及在主體的前正面上的操作單元。主體基本上是平行六面體形狀的。這樣，用戶可以方便地以穩(wěn)定的方式握住監(jiān)測器，導(dǎo)致測量精度的增加。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點對于熟悉本技術(shù)的人們從下面的詳細說明中將很容易明白，其中僅僅示出和說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，這只是打算實現(xiàn)本發(fā)明的最好方式的一種說明?？梢韵嘈?，本發(fā)明可以有別的和不同的實施方案，它的若干細節(jié)可以在不同的明顯的方面進行修改，所有這些都不背離本發(fā)明。因此，附圖和說明應(yīng)看作是說明性質(zhì)的而不是限制性質(zhì)的。
參考所附的插圖，其中具有相同參考數(shù)字標志的元件在整個插圖中都表示相同元件，且其中

圖1說明按照本發(fā)明的一個實施方案的便攜式人體脂肪監(jiān)測器；圖2在原理上說明圖1所示的人體脂肪監(jiān)測儀的電路；圖3是說明圖1所示的人體脂肪監(jiān)測器中所執(zhí)行的動作的流程圖；圖4說明按照本發(fā)明的一個實施例的便攜式人體脂肪監(jiān)測器。
發(fā)明詳述常規(guī)的便攜式人體脂肪監(jiān)測器把它們的各部件安排得使該儀器難于讓用戶操作，導(dǎo)致不準確的測量。本發(fā)明提出并解決從常規(guī)的不符合人體工程學(xué)的便攜式人體脂肪監(jiān)測器提所提出的這些問題。
按照本發(fā)明，提供了一種便攜式人體脂肪監(jiān)測器，它具有四個電極，相互隔開而分布在主體的一個側(cè)表面上，例如上或下側(cè)表面上。一個顯示單元，例如液晶顯示器，以及一個操作單元，例如一組開關(guān)，安置在主體的前正面上。這樣，阻止了外部的電氣噪聲、改進了測量的精度，也改善了設(shè)備的機動性。
在本發(fā)明的一個實施方案中，一種便攜式人體脂肪監(jiān)測器具有絕緣的主體，其形狀基本上類似于長方六面平行體。四個電極位于主體的一個側(cè)表面上并相互隔開，而操作單元則位于主體的前正面的顯示單元的下方。因此，用戶可以用他們的右手或左手的拇指送入代表他或她的身高和體重的數(shù)字值，就像用戶在操縱一臺游戲機那樣。此外，從操作單元到下方側(cè)表面的距離相當短，使監(jiān)測器可以用拇指來拿住，而在操縱該操作單元及握住監(jiān)測器的同時拇指可以方便地移動。當操作人體脂肪監(jiān)測儀時，用戶左手的中指和食指可以分別和兩個電極相接觸。與此相同，右手的食指和中指分別和另外兩個電極相接觸，以便進行人體脂肪測量。或者，用戶的任何其它手指也可以和電極相接觸。各電極對是互相隔開的以防止右手和左手的各手指相互接觸，而主體的尺寸則設(shè)計成使用戶能夠方便地握住這個人體脂肪監(jiān)測儀。
現(xiàn)在將參考附圖來說明本發(fā)明的一個實施方案。參考圖1，方式開關(guān)2，例如按鈕，用于開關(guān)監(jiān)測器的電源和選擇方式，位于便攜式人體脂肪監(jiān)測器的主體1前正面的左下部分。向上開關(guān)3、向下開關(guān)4、以及送入開關(guān)5，都例如是按鈕，位于方式開關(guān)2的右側(cè)。
當操作一次方式開關(guān)2時，就接通了電源。監(jiān)測器進入顯示方式，這時存在存儲器中表明監(jiān)測器各種功能的數(shù)據(jù)被顯示。當再次操作方式開關(guān)2時，人體脂肪測量方式被切換到再測量模式，這時就利用存在存儲器中的數(shù)據(jù)測量人體脂肪占有率。當再次操作方式開關(guān)2時，再測量方式切換到新測量方式，這時就重新開始測量人體脂肪占有率。當再次操作方式開關(guān)2時，新測量方式切換到報警設(shè)置方式，這時可設(shè)定報警時間，以便例如在每天的預(yù)定時間進行人體脂肪測量。每次操作方式開關(guān)2時，就以一種方式切換到另一種方式。
在新測量方式或報警設(shè)置方式下重復(fù)操作或按住向上開關(guān)3時，顯示出的數(shù)據(jù)的值就增加。向下開頭4則用來減少曾用向上開關(guān)3增大的顯示數(shù)據(jù)。送入開關(guān)5用來送入所顯示的數(shù)據(jù)以作為送入圖2所示的控制單元10或存儲器14的最后值，這些數(shù)據(jù)是用向上開關(guān)3和向下開關(guān)4在前面各種方式下設(shè)定的。顯示單元布置在主體1的前正面1a上以便顯示利用開關(guān)設(shè)定或送入的數(shù)據(jù)、測量的結(jié)果、對用戶的提示、時間等等。
具有一個感應(yīng)金屬片或金屬鍍層的電極A位于靠近主體1的上側(cè)表面1b的左側(cè)邊緣處。與電極A有同樣材料的電極B、C和D布置在側(cè)表面1b上電極A的右面，它們相互隔開并和電極A也隔開。換句話說，四個電極A-D在側(cè)表面1b上是按行布置的。當操作人體脂肪監(jiān)測器時，用戶左手的中指和食指分別和電極A和B相接觸。與此相似，右手的食指和中指分別和電極C和D相接觸?；蛘?，用戶的任何其它手指都可以和電極相接觸。電極對A、B和C、D是隔開的，以防止右手和左手的手指相接觸。
圖2表示圖1所示的便攜式人體脂肪監(jiān)測器的電路圖?？刂茊卧?0處理從操作單元11送來的數(shù)據(jù)，這個操作單元包括方式開關(guān)2、向上開關(guān)3、向下開關(guān)4和送入開關(guān)5。算術(shù)運算的結(jié)果顯示在顯示單元6上。在控制單元10上連接著恒電流發(fā)生線路12以便向電極A和D提供恒定電流。用來測量在電極B和C上電壓的電壓測量電路B也連接到控制電路10。用來存放從操作單元11讀出的數(shù)據(jù)和指明算術(shù)運算結(jié)果的存儲器14也連接到控制單元10。用于在顯示單元6上表明當前時間或報警時間的常規(guī)時鐘及報警電路15也連接到控制單元10。
當操作方式開關(guān)2時，電流從電池16提供給各部件。在控制單元10中包括一個自動電源切斷定時器以便關(guān)掉電源。
圖3是說明本發(fā)明的一個實施方案所實施的各動作的流程圖。按照本發(fā)明的便攜式人體脂肪監(jiān)測器所實施的動作就利用該流程圖來說明。首先，操作圖1所示的方式開關(guān)2以開動監(jiān)測器。然后電流就提供給圖2所示的各電路和控制單元(步驟301)。在步驟302，顯示單元和電路進行初始化。在步驟303，包含在控制單元10內(nèi)的自動電源切斷定時器被設(shè)置。當在預(yù)定時間內(nèi)，例如5分鐘內(nèi)，開關(guān)2、3、4、5中有一個被按下時，定時器表明時間到(步驟307)。在步驟308，電源被切斷以防止在儀器在無人照顧時發(fā)生電池16耗盡的情況。
在步驟304，從開關(guān)送出的通/斷狀態(tài)數(shù)據(jù)由控制單元10取得。然后控制進入步驟305。在步驟305，要判斷是否利用方式開關(guān)2送入了數(shù)據(jù)。當電源接通時，控制轉(zhuǎn)移到步驟306。然后利用眾所周知的技術(shù)，按照從時鐘和報警電路15送出的時間數(shù)據(jù)在顯示單元6上指示當前時間。因此，這里將忽略對時間指示處理的說明。在步驟307，除非已經(jīng)過掉了預(yù)定的時間，所做的判斷將為負。這時控制回到步驟304，并繼續(xù)指示當前時間。利用開關(guān)2-5送入的數(shù)據(jù)就重復(fù)地等待。
如果在等待數(shù)據(jù)進入的同時操作了方式開關(guān)2，則控制就從步驟305轉(zhuǎn)移到涉及步驟309和310的顯示方式。當操作一次方式開關(guān)2時，當前時間的指示被刪除，在步驟310，包括用戶的性別、年齡、身高、和人體脂肪占有率就從存儲器14讀出并顯示在顯示單元6上，而這些數(shù)據(jù)是以前送入或測得的。這些指示將連續(xù)地顯示一直到在步驟307的時間超過或方式開關(guān)2被再次操作。
在顯示方式下，當方式開關(guān)2被操作時，在步驟309的所作判斷為負。這時控制轉(zhuǎn)移到涉及步驟311的再測量方式。在建立起再測量方式時，在顯示方式下顯示的指示被刪除。在步驟312，包括用戶的性別、年齡、身高和體重從存儲器14讀出并在顯示單元6上指明。然后在顯示單元6上顯示一個信息，它表示將根據(jù)數(shù)據(jù)來計算人體脂肪占有率。在步驟313，從圖2所示的恒電流發(fā)生電路12流出的恒定電流經(jīng)電極A和D流到用戶的右手和左手的中指。電壓測量電路13經(jīng)電極B和C測量在用戶右手和左手的食指上所引起的電壓。在用戶的食指之間所出現(xiàn)的電阻抗按照表達式“電阻=電壓÷電流”來計算。根據(jù)電阻抗和以前讀出并顯示在顯示單元6上的數(shù)據(jù)，控制單元10進行算術(shù)運算以計算出人體脂肪占有率。算術(shù)運算的結(jié)果以及以前讀出的數(shù)據(jù)指示在顯示單元6上(步驟314)。在顯示方式的結(jié)束，用作顯示方式的結(jié)果的數(shù)據(jù)存入存儲器14。根據(jù)送入開關(guān)5是否被操作，要判斷當在最近的將來顯示方式被選用時存入的數(shù)據(jù)是否要使用。如果不用該數(shù)據(jù)，則控制轉(zhuǎn)移到步驟307。如果要使用該數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)在步驟316中存入存儲器14。然后控制轉(zhuǎn)移到步驟307。
在上面的顯示狀態(tài)下，如果操作了方式開關(guān)2，則在步驟311所作判斷為負，在步驟314的顯示被刪除。控制轉(zhuǎn)移到新的測量的方式，它涉及用于測量人體脂肪占有率的步驟317到步驟329。在步驟318，在顯示單元6上指示是男性還是女性。用戶的性別是由操作向上開關(guān)3或向下開關(guān)4來指定的。當操作送入開關(guān)5時，數(shù)據(jù)被最后確定(步驟319)。
提示用戶送入他/她的年齡的信息是在步驟320指出的。除了該信息外，要送入的年齡的初始值，例如20歲并指明在顯示屏上以用來送入年齡。當將向上開關(guān)3或向下開關(guān)4重復(fù)操作或按住不放時，數(shù)字值就增加或減少以便就此設(shè)定用戶的年齡。
在操作了送入開關(guān)5時，數(shù)據(jù)被最后確定(步驟321)。在步驟322，指明了提示用戶送入他/她的身高的信息。在步驟323到步驟325，與步驟320和步驟321相似，用向上開關(guān)3和向下開關(guān)4來送入用戶的身高和體重。利用送入開關(guān)5來最終確定身高和體重的數(shù)據(jù)。步驟326到步驟329的處理和步驟313到步驟316的處理是相同的，所以對這一處理的說明此處從略。在步驟327建立的顯示狀態(tài)持續(xù)作為新測量方式的顯示狀態(tài)。
在顯示狀態(tài)下，當操作了方式開關(guān)2時，在步驟317所作判斷變?yōu)樨摚诓襟E327所顯示的指示被刪除，控制轉(zhuǎn)移到涉及步驟330的報警設(shè)置方式。在報警設(shè)置方式下，實現(xiàn)一個眾所周知的報警設(shè)置過程，例如在時鐘上所實現(xiàn)的那樣。因此，對這一處理的說明將省略。當報警設(shè)置完成時，控制回到步驟304。重復(fù)步驟304到步驟307的處理，由此可指示當前時間。當方式開關(guān)2被連續(xù)多次操作時，控制就根據(jù)方式開關(guān)2被操作的次數(shù)直接跳到圖3的流程圖所說明的那一方式中。
按照本實施方案，當方式開關(guān)2被操作3次時，就建立起報警設(shè)置方式。當方式開關(guān)2被操作4次時，報警設(shè)置方式就變回當前時間顯示方式。當方式開關(guān)2被操作5次或更多次時，方式就順序向前變動，另外，發(fā)明的這個便攜式人體脂肪監(jiān)測器可以被多個用戶使用。在這種情況下，指明有關(guān)多個測量的步驟以及利用向上和向下開關(guān)3、4來選擇顯示的數(shù)據(jù)和利用送入開關(guān)5來最終確定選定的數(shù)據(jù)的步驟也被包括在內(nèi)而作為跟在步驟309、311或317以后的步驟。此外，為了將有關(guān)多個用戶的數(shù)據(jù)存入存儲器，還可以包括根據(jù)哪些數(shù)據(jù)被存放而選擇多個用戶中的任何一個的步驟以作為在步驟315或步驟328之后的一個步驟。
按照本發(fā)明的這一實施方案，在主體1的上側(cè)表面1b上形成了四個電極。作為替代，電極也可以形成于它的下側(cè)表面1c上，如圖4所示。在這種情況下，可以讓用戶的手掌朝上時進行測量。這時，左手的食指和電極A相接觸，而其中指則和電極B相接觸。右手的中指和電極C相接觸，而其食指則和電極D相接觸。不過，和電極相接觸的手指并不限于上面的這些手指，而是可以根據(jù)如何握住主體的狀態(tài)而有所變化。
在上面所說的實施方案中，主體的形狀類似于大體上的平行六面體。但是，其外形并不限于任何具體的形狀，只要主體能夠用雙手的手指握住就可以。它的形狀可以是例如橢圓的或圓柱形的。
本發(fā)明可以利用常規(guī)的材料、方法和設(shè)備來實現(xiàn)。因此，這樣的材料、設(shè)備和方法將不在這里詳細提出。在前面的說明中，提出了許多具體的細節(jié)，諸如特定的材料、結(jié)構(gòu)、化學(xué)制品、過程等等，以便提供一個對本發(fā)明的透徹的了解。但是，應(yīng)該認識到本發(fā)明可以不依賴于具體地提出的細節(jié)而得以實現(xiàn)。在其它情況下，眾所周知的處理結(jié)構(gòu)沒有詳細說明，為的是不去不必要地模糊本發(fā)明。
在本公開的內(nèi)容中只有本發(fā)明的優(yōu)選實施例以及它的多用性的少數(shù)例子作了顯示和說明。應(yīng)該理解，本發(fā)明能夠用在各種其它的組合和環(huán)境下，并且能夠在這里所表達的發(fā)明思想的范圍內(nèi)進行變化和修改。
權(quán)利要求
1．一種便攜式人體脂肪監(jiān)測器，包括一具有前正面和側(cè)表面的主體；在該側(cè)表面上的相互分開的四個電極；一在前正面上的顯示單元；一在前正面上的操作單元；以及一包含在主體內(nèi)并連接到四個電極、顯示單元和操作單元上的電路。
2．如權(quán)利要求1的監(jiān)測器，其中該主體的形狀基本上是平行六面體、圓柱體或橢圓柱體。
3．如權(quán)利要求1的監(jiān)測器，其中的側(cè)表面是主體的上側(cè)表面。
4．如權(quán)利要求1的監(jiān)測器，其中的側(cè)表面是主體的下側(cè)表面。
5．如權(quán)利要求1的監(jiān)測器，其中的操作單元包括多個電開關(guān)。
6．如權(quán)利要求1的監(jiān)測器，其中的主體包括絕緣材料。
7．如權(quán)利要求1的監(jiān)測器，其中的四個電極在側(cè)表面上安排成行。
8．如權(quán)利要求1的監(jiān)測器，其中的四個電極相互分離，使得用戶的四個手指能同時和四個電極相接觸而不會相互響應(yīng)。
9．如權(quán)利要求1的監(jiān)測器，其中的監(jiān)測器是用來測量生物電阻抗并根據(jù)生物電阻抗來計算人體脂肪占有率。
10．如權(quán)利要求9的監(jiān)測器，還包括一個處理器，用于根據(jù)從電極得來的信號計算人體脂肪占有率。
11．如權(quán)利要求1的監(jiān)測器，其中的四個電極是作為兩對電極安排的，且兩對電極是相互分開的。
12．如權(quán)利要求5的監(jiān)測器，其中的電開關(guān)包括按鈕。
13．如權(quán)利要求12的監(jiān)測器，其中的按鈕是安裝在主體的前正面的，以便用戶在把主體握在用戶手中時由用戶的拇指進行操作。
14．如權(quán)利要求8的監(jiān)測器，其中當用戶把主體握在用戶手中時四個手指中的兩個是用戶的右手的手指，四個手指中的兩個是用戶左手的手指。
15．如權(quán)利要求1的監(jiān)測器，其中的電路包括一連接到四個電極中的第一對上的恒電流發(fā)生電路；一連接到所說的四個電極的第二對上的電壓測量電路；一控制單元；以及一存儲器。
全文摘要
一種便攜式人體脂肪監(jiān)測儀,它具有一絕緣的主體,其形狀基本上是長方平行六面體。在主體的一個側(cè)表面上有四個相互分開的電極。顯示單元例如液晶顯示器,位于主體的前正面,而操作單元例如一組按鈕,位于主體的前正面顯示單元的下面。操作監(jiān)測器時,用戶用他們的左手或右手的拇指送入表示他或她的身高和體重的數(shù)值。用戶左手的中指和食指分別和電極中的兩個接觸。同樣,右手的食指和中指分別和另外兩個電極接觸以便測量人體脂肪。
文檔編號G01R27/02GK1310982SQ0110490
公開日2001年9月5日 申請日期2001年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月25日
發(fā)明者卡羅爾·A·本森, 肯尼思·L·凱奇, 吉納·Z·魯賓遜, 巖渕保 申請人:株式會社百利達