專利名稱：身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置，其通過測量受試者的生物電阻抗，獲取身體成分?jǐn)?shù)據(jù)如身體脂肪質(zhì)量(百分比)，總身體水量(百分比)，肌肉質(zhì)量(百分比)，內(nèi)臟脂肪面積(量)，骨骼質(zhì)量，BCM(身體細(xì)胞質(zhì)量)和基礎(chǔ)代謝率。具體來說，涉及一種身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置，其根據(jù)至少受試者兩腳之間的生物電阻抗和體重以及受試者的腿長度，獲取身體成分?jǐn)?shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
通過測量受試者的生物電阻抗而獲取身體成分?jǐn)?shù)據(jù)如身體脂肪質(zhì)量(百分比)，總身體水量(百分比)，肌肉質(zhì)量(百分比)，內(nèi)臟脂肪面積(量)，骨骼質(zhì)量，BCM(身體細(xì)胞質(zhì)量)和基礎(chǔ)代謝率的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置目前廣泛應(yīng)用于多種普通家用用途中。所謂的臺(tái)秤型(scale-type)身體脂肪檢測儀，作為特別廣為人知的一種身體成分?jǐn)?shù)據(jù)測量裝置，具有一組用于測量臺(tái)秤頂面上生物電阻抗的電極，并根據(jù)使用該電極組測得的兩腳之間的生物電阻抗，以及受試者數(shù)據(jù)如身高、體重、性別和年齡，使用根據(jù)已知生物電阻抗分析的適當(dāng)回歸計(jì)算公式，計(jì)算身體成分?jǐn)?shù)據(jù)如身體脂肪質(zhì)量(百分比)。
另外，還已知另一種臺(tái)秤型身體脂肪監(jiān)測儀，其為上述臺(tái)秤型身體脂肪監(jiān)測儀與電子身高儀的組合，并且脂肪監(jiān)測儀能自動(dòng)測量身高以及體重和生物電阻抗(例如參照文獻(xiàn)2和3)。此外，提出了一種身體脂肪監(jiān)測儀，其使用待測生物電阻抗的身體部位之間的路徑長度作為電導(dǎo)體長度數(shù)據(jù)(例如，參照文獻(xiàn)4)。
專利文獻(xiàn)1日本專利[公開號(hào)No.5-49050]
專利文獻(xiàn)2日本專利No.2,835,662專利文獻(xiàn)3日本專利公開號(hào)No.2000-41966專利文獻(xiàn)4日本專利公開號(hào)No.2001-29321專利文獻(xiàn)1中所披露的臺(tái)秤型身體脂肪監(jiān)測儀自動(dòng)測量體重和生物電阻抗，不過需要受試者手工輸入諸如體重，性別和年齡的數(shù)據(jù)。身高尤其是一個(gè)必要輸入項(xiàng)，因?yàn)楦鶕?jù)生物電阻抗分析獲取身體成分?jǐn)?shù)據(jù)，是在電導(dǎo)體的長度、面積和電阻率的基礎(chǔ)上作出的。不過，不能按照與性別相同的方式，即通過在兩個(gè)選項(xiàng)中選擇一個(gè)，輸入身高，從而受試者必須知道他自己的身高，并且通常輸入三位數(shù)據(jù)。老年人常常特別感覺到三位數(shù)字的輸入比較復(fù)雜。另外，他們總是難以記住他們自己的身高，或者即便記住了自己的身高，身高經(jīng)常不精確，因?yàn)槿穗S著變老身高會(huì)稍稍縮小。從而，有可能輸入不精確的身高，從而獲得不精確的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)，結(jié)果傾向于避免使用身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置如臺(tái)秤型脂肪監(jiān)測儀。
同樣，專利文獻(xiàn)2和3中披露的臺(tái)秤型身體脂肪監(jiān)測儀能自動(dòng)測量身高以及體重和生物電阻抗。不過，包含電子身高儀的臺(tái)秤型身體脂肪監(jiān)測儀尺寸大，并且不適用于普通家用，不過其適用于醫(yī)療機(jī)構(gòu)。
此外，在使用生物電阻抗分析的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置中存在在第一位置使用身高作為電導(dǎo)體長度數(shù)據(jù)是否適當(dāng)?shù)膯栴}。即，例如，由于脊背彎曲的老年人不在少數(shù)，通過電子身高儀測得的身高必然不是作為生物電阻抗分析中所用電導(dǎo)體長度數(shù)據(jù)的適當(dāng)數(shù)據(jù)。特別是，通過使電流流過兩腳之間而測量生物電阻抗的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置，如上述臺(tái)秤型身體脂肪監(jiān)測儀的情況下，認(rèn)為使用作為實(shí)際電流路徑的腿長度作為有關(guān)電導(dǎo)體長度數(shù)據(jù)是合乎需要的。
有鑒于此，專利文獻(xiàn)4中披露的身體脂肪監(jiān)測儀將從受試者胯部到足底的長度，作為在通過例如測量兩腳之間的生物電阻抗而獲取身體脂肪質(zhì)量時(shí)待測身體部位之間的路徑長度。不過，在專利文獻(xiàn)4的身體脂肪監(jiān)測儀的情形中，盡管建議用卷尺測量從胯部到足底的長度從而形成脂肪監(jiān)測儀，不過受試者必須單獨(dú)測量從胯部到足底的長度，并用按鍵輸入測量值，很難說該裝置對(duì)于特別是老年人來說易于使用。
因此，本發(fā)明的目的在于解決上述問題，并提供一種身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置，其在生物電阻抗分析中可自動(dòng)測量適用于電導(dǎo)體長度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，受試者不進(jìn)行復(fù)雜的輸入操作，并使用測得的數(shù)據(jù)獲取身體成分?jǐn)?shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置為具有一主體的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置，該主體包括生物電阻抗測量裝置，體重測量裝置，腿長度測量裝置，以及身體成分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算裝置，其中該生物電阻抗測量裝置使用一組與受試者足底接觸的電極測量兩腳之間的生物電阻抗，該體重測量裝置測量受試者的體重，該腿長度測量裝置測量受試者的腿長度，并且該身體成分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算裝置根據(jù)這些測量裝置測得的至少生物電阻抗，體重和腿長度計(jì)算受試者的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)。
該腿長度測量裝置可測量從受試者胯部到足底的長度。
或者，腿長度測量裝置測量從受試者膝蓋到足底的長度。
另外，該腿長度測量裝置包括近似垂直于主體設(shè)置的桿，滑動(dòng)連接至桿的指針，以及檢測指針位置的位置傳感器。
或者，腿長度測量裝置可以包括
設(shè)置在主體頂面上且向上發(fā)射超聲波的超聲波發(fā)射器，和設(shè)置在主體頂面上且從上部接收超聲波的超聲波接收器。
或者，腿長度測量裝置可以包括設(shè)置在主體頂面上且向上發(fā)射光的光發(fā)射器，和設(shè)置在主體頂面上且從上部接收光的光接收器。
或者，腿長度測量裝置可以包括撓性元件，且可以拉出主體并且在一端具有一手柄，和檢測撓性元件拉出長度的拉出長度傳感器。
另外，撓性元件的手柄可具有一組用于測量生物電阻抗的電極。
在本發(fā)明的身體成分獲取裝置中，由包含在主體中的腿長度測量裝置自動(dòng)測量在測量兩腳之間生物電阻抗時(shí)作為電流路徑的腿長度。從而，認(rèn)為與身高相比，腿長度更適宜作為有關(guān)身體成分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算時(shí)所使用的生物電阻抗分析所用電導(dǎo)體長度的數(shù)據(jù)，從而預(yù)計(jì)與使用身高相比可更精確的估計(jì)身體成分?jǐn)?shù)據(jù)，受試者無需執(zhí)行復(fù)雜的操作，如記住他/她的身高，或者從胯部到足底的長度，或者單獨(dú)測量數(shù)據(jù)和輸入數(shù)據(jù)。
特別是，當(dāng)由腿長度測量裝置測量受試者從胯部到足底的長度時(shí)，在計(jì)算身體成分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)使用近似等同于實(shí)際電流路徑的長度，從而預(yù)計(jì)可更加精確地估計(jì)身體成分?jǐn)?shù)據(jù)。
另外，已知從膝蓋到足底的長度隨年齡增長變化極小。從而，當(dāng)通過腿長度測量裝置測量從受試者膝蓋到足底的長度時(shí)，無需考慮變老導(dǎo)致的長度(從膝蓋到足底的長度)改變，從而一旦測量出長度，則可長期使用測得的長度。
此外，當(dāng)腿長度測量裝置包括近似垂直于主體設(shè)置的桿，滑動(dòng)連接于桿的指針，以及檢測指針位置的位置傳感器時(shí)，受試者通過將指針向上或向下移動(dòng)到受試者胯部或膝蓋的高度來測量從胯部到足底的長度或從膝蓋到足底的長度。
另外，當(dāng)腿長度測量裝置包括設(shè)置在主體頂面上且向上發(fā)射超聲波的超聲波發(fā)射器，和設(shè)置在主體頂面上且從上部接收超聲波的超聲波接收器時(shí)，當(dāng)受試者站在主體頂面上時(shí)，從該超聲波發(fā)射器發(fā)射出超聲波，并且受試者胯部反射的超聲波(反射波)被超聲波接收器接收。從而，根據(jù)從超聲波發(fā)射到該波接收所用時(shí)間自動(dòng)測量從受試者胯部到足底的長度。
另外，當(dāng)腿長度測量裝置包括設(shè)置在主體頂面上且向上發(fā)射光的光發(fā)射器，和設(shè)置在主體頂面上且從上部接收光的光接收器時(shí)，受試者站立在主體頂面上時(shí)從光發(fā)射器發(fā)射出光，并且受試者胯部反射的光(反射光)被光接收器接收。從而，根據(jù)光發(fā)射器與光接收器之間的距離，光發(fā)射器中的光發(fā)射角度和光接收器中的光接收角度，自動(dòng)測量從受試者胯部到足底的長度。
此外，當(dāng)腿長度測量裝置包括可拉出主體且一端具有手柄的撓性元件，以及檢測撓性元件拉出長度的拉出長度傳感器時(shí)，受試者握住手柄，拉出撓性元件，并將手放在腰部兩側(cè)站在主體頂面上，從而自動(dòng)測量近似等同于從受試者胯部到足底長度的長度。當(dāng)用于測量生物電阻抗的電極設(shè)置在手柄上時(shí)，通過上述電極和與足底接觸的電極，還可測量手與足之間的生物電阻抗。


圖1為作為本發(fā)明第一實(shí)施例的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置的外部透視圖。
圖2為表示本發(fā)明身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置中電路結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖3所示為表示本發(fā)明身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置中所執(zhí)行的控制過程的流程圖。
圖4表示本發(fā)明的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置的顯示部件上所顯示的屏幕圖像的例子。
圖5為作為本發(fā)明第二實(shí)施例的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置的外部透視圖。
圖6為作為本發(fā)明第三實(shí)施例的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置的外部透視圖。
圖7用于解釋光接收器的原理。
圖8為作為本發(fā)明第四實(shí)施例的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置的外部透視圖。
圖9用于解釋拉出長度傳感器的原理。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置為具有一主體的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置，該主體包括生物電阻抗測量裝置，體重測量裝置，腿長度測量裝置，以及身體成分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算裝置，其中該生物電阻抗測量裝置使用一組與受試者足底接觸的電極測量兩腳之間的生物電阻抗，該體重測量裝置測量受試者的體重，該腿長度測量裝置測量受試者的腿長度，以及該身體成分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算裝置根據(jù)由這些測量裝置測得的至少生物電阻抗，體重和腿長度計(jì)算受試者的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)。
腿長度測量裝置可測量從受試者胯部到足底的長度。
或者，該腿長度測量裝置可測量從受試者膝蓋到足底的長度。
另外，該腿長度測量裝置可以包括近似垂直于主體設(shè)置的桿，滑動(dòng)連接于桿的指針，以及檢測指針位置的位置傳感器。
或者，該腿長度測量裝置可以包括設(shè)置在主體頂面上且向上發(fā)射超聲波的超聲波發(fā)射器，和設(shè)置在主體頂面上且從上部接收超聲波的超聲波接收器。
或者，該腿長度測量裝置可以包括
設(shè)置在主體頂面上且向上發(fā)射光的光發(fā)射器，和設(shè)置在主體頂面上且從上部接收光的光接收器。
或者，該腿長度測量裝置可以包括可拉出主體且一端具有手柄的撓性元件，和檢測撓性元件拉出長度的拉出長度傳感器。
另外，撓性元件的手柄可具有一組用于測量生物電阻抗的電極。
實(shí)施例1圖1為作為本發(fā)明第一實(shí)施例的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10的外部透視圖，圖2所示方塊圖表示身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10中所包含的電路的概況。圖3所示為表示使用身體成分?jǐn)?shù)據(jù)采集裝置獲取身體成分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)控制過程的流程圖，圖4表示身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10的顯示部件上所顯示的屏幕圖像。
身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10具有主體1。在主體1的頂面1a上，電極組2包括與受試者左足底接觸的電極2a和2b，以及與受試者右足底接觸的電極2c和2d。電極2a和2c與主體1中包含的電流供給部件3連接，與兩足底的趾側(cè)接觸，從而在兩腳之間輸送弱交流電。同樣，電極2b和2d與主體1中包含的電壓測量部件4相連，與兩足底的腳后跟側(cè)相連，從而測量兩腳之間的電勢差。電流供給部件3和電壓測量部件4與控制部件8相連，根據(jù)兩腳之間輸送的電流值和基于歐姆定律測得的兩腳之間的電勢差(電壓值)，測量兩腳之間的生物電阻抗。也就是，這些電極組2，電流供給部件3，電壓測量部件4和控制部件8主要構(gòu)成生物電阻抗測量裝置。在電極組2中，與趾側(cè)接觸的電極2a和2c可以與電壓測量部件4連接，用于測量電勢差，與腳后跟側(cè)接觸的電極2b和2d可以與電流供給部件3相連，用于輸送電流。
另外，在主體1中，包含與控制部件8相連的負(fù)荷傳感器部件5。負(fù)荷傳感器部件5輸出與施加于頂面1a上的負(fù)荷相應(yīng)的電信號(hào)。當(dāng)受試者站在頂面1a上時(shí)，從負(fù)荷傳感器部件5輸出電信號(hào)，控制部件8根據(jù)電信號(hào)測量(計(jì)算)受試者的體重。即，這些負(fù)荷傳感器部件5和控制部件8主要構(gòu)成體重測量部件。在本實(shí)施例中，負(fù)荷傳感器部件5由四個(gè)測壓單元構(gòu)成，每個(gè)測壓單元包括一應(yīng)變儀，它們近似安裝在主體1底面一側(cè)的四角處。
此外，在主體1中，包含輸入/輸出部件6。輸入/輸出部件6包括輸入部件6a，受試者使用輸入部件輸入個(gè)人數(shù)據(jù)如性別和年齡；顯示部件6b，顯示例如身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10獲得的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)；以及輸入/輸出控制部件6c，其將這些輸入部件6a和顯示部件6b與控制部件9相連。輸入部件6a可由鍵式開關(guān)等構(gòu)成，顯示部件6b可由液晶屏等構(gòu)成。
另外，在主體1中，設(shè)置腳踏開關(guān)組7。腳踏開關(guān)組7包括電源開關(guān)7a和個(gè)人數(shù)據(jù)開關(guān)7b，7c，7d和7e。在按下電源開關(guān)7a時(shí)，電能從電源部件(未示出)，如安裝在主體1中的干電池輸送給各部件，在再次按下電源開關(guān)7a時(shí)，停止電源的輸送。此外，使用個(gè)人數(shù)據(jù)開關(guān)7b，7c，7d和7e取回主體1中所包含的存儲(chǔ)部件9中存儲(chǔ)的個(gè)人數(shù)據(jù)，下面將對(duì)其進(jìn)一步描述。還可使用這些個(gè)人數(shù)據(jù)開關(guān)7b，7c，7d和7e中的每一個(gè)作為電源開關(guān)。
另外，在主體1中，包含作為腿長度測量裝置的長度測量部件100，是本發(fā)明的特有結(jié)構(gòu)。長度測量部件100包括近似垂直于頂面1a設(shè)置的桿101，滑動(dòng)連接至桿101的指針102，以及檢測指針102位置的位置傳感器(未示出)。當(dāng)指針102沿桿101上下移動(dòng)時(shí)，與從指針102到主體頂面1a的距離相應(yīng)的電信號(hào)從位置傳感器發(fā)送給控制部件8。在控制部件8中，根據(jù)該電信號(hào)測量(計(jì)算)指針102的位置所表示的高度。位置傳感器可由例如隨指針102的上下運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的齒輪，以及計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)數(shù)的編碼器構(gòu)成。此外，為保證負(fù)荷傳感部件5測量體重的可靠性，桿101更優(yōu)選牢固固定于與地面接觸的主體底面，而非固定于設(shè)置電極組2的主體平臺(tái)上。
從而，當(dāng)受試者測量腿長度時(shí)，受試者豎直站在頂面1a上，然后當(dāng)他/她想要測量從胯部到足底的長度時(shí)將指針102調(diào)節(jié)到與他/她胯部相應(yīng)的位置，或者當(dāng)他/她想要測量從膝蓋到足底的長度時(shí)將指針102的位置調(diào)節(jié)到與他/她膝蓋相應(yīng)的位置，從而測量從胯部到足底的長度，或從膝蓋到足底的長度，作為腿長度。即，包括桿101，指針102和位置傳感器的長度測量部件100和控制部件8主要構(gòu)成腿長度測量裝置。
桿101本身的高度(長度)，在用于測量從胯部到足底的長度時(shí)80cm就符合要求了，在用于測量從膝蓋到足底的長度時(shí)50cm就符合要求了，從而使整個(gè)系統(tǒng)遠(yuǎn)小于電子體重計(jì)等。另外，桿101還可以從主體1卸下來或者朝向主體1折疊，從而使身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10的保存更加容易。
將參照?qǐng)D3中的控制流程圖和圖4中屏幕圖像的例子描述受試者使用裝置10獲取身體成分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10的操作。
當(dāng)受試者按下電源開關(guān)7a時(shí)，電能輸送給主體1的電路，在步驟S1中控制部件8執(zhí)行初始化處理。然后，當(dāng)受試者按下個(gè)人數(shù)據(jù)開關(guān)7b，7c，7d和7e其中的任何一個(gè)時(shí)，在步驟S2中判斷存儲(chǔ)部件9中是否已經(jīng)保存有與所按下的個(gè)人數(shù)據(jù)開關(guān)相應(yīng)的個(gè)人數(shù)據(jù)。當(dāng)保存有個(gè)人數(shù)據(jù)時(shí)(Yes)，控制部件8讀出個(gè)人數(shù)據(jù)，并前進(jìn)到步驟S5。當(dāng)沒有存儲(chǔ)時(shí)(No)，控制部件8前進(jìn)到步驟S3。
在步驟S3，如圖4A中所示在顯示部件6b上顯示出要求受試者選擇和輸入任何一種性別類型的信息。當(dāng)受試者使用輸入部件6a選擇和輸入性別時(shí)，控制部件8前進(jìn)到步驟S4。在步驟S4，如圖4B中所示在顯示部件6b上顯示出要求受試者輸入年齡的信息。當(dāng)受試者使用輸入裝置6a輸入年齡時(shí)，控制部件8前進(jìn)到步驟S5。在步驟S3和S4中輸入的這些性別和年齡保存在存儲(chǔ)部件9中，作為與所按下的個(gè)人數(shù)據(jù)開關(guān)相應(yīng)的個(gè)人數(shù)據(jù)。
然后，在步驟S5中，測量受試者的體重，在隨后的步驟S6中，測量生物電阻抗。更具體而言，在顯示部件6b上顯示出要求受試者站在主體1的頂面1a上，要求受試者的兩足底接觸電極組2，并且保持靜止給定時(shí)間(例如10秒)的信息。當(dāng)受試者按照該信息站在部件1上時(shí)，負(fù)荷傳感器部件5和控制部件8測量體重，電極組2、電流供給部件3、電壓測量部件4和控制部件8測量生物電阻抗，如上所述。在測量過程中，在顯示部件6b上顯示圖4C中所示的屏幕圖像。
之后，在步驟S7中，測量從胯部到足底的長度作為受試者的腿長度。具體而言，在顯示部件6b上，顯示出要求受試者將指針102調(diào)節(jié)到與受試者胯部相對(duì)應(yīng)的位置并保持靜止幾秒鐘(例如5秒)的信息。當(dāng)受試者依照該信息時(shí)，如上所述通過長度測量部件100和控制部件8測量從胯部到足底的長度。在測量過程中，在顯示部件6b上顯示出圖4D中所示的屏幕圖像?？蓪y得的從胯部到足底的長度保存在存儲(chǔ)部件9中，作為除上述性別和年齡以外的個(gè)人數(shù)據(jù)。
然后，在步驟S8中，在作為身體成分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算裝置的控制部件8中，通過將步驟S3和S4中輸入的性別和年齡，以及步驟S5到S7中測得的體重、生物電阻抗和從胯部到足底的長度代入預(yù)定的回歸計(jì)算公式中，其中性別，年齡，體重，生物電阻抗和從胯部到足底的長度預(yù)設(shè)為變量，并且預(yù)先為每一個(gè)將要獲取的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)準(zhǔn)備各預(yù)定的回歸計(jì)算公式。包括身體脂肪質(zhì)量，身體脂肪百分比，內(nèi)臟脂肪面積，內(nèi)臟脂肪質(zhì)量，總身體水量，總身體水百分比，肌肉質(zhì)量，肌肉百分比，骨骼質(zhì)量，BCM(身體細(xì)胞質(zhì)量)和基礎(chǔ)代謝率的多種身體成分?jǐn)?shù)據(jù)，作為要計(jì)算的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)，并且可以計(jì)算所有這些數(shù)據(jù)，或者有選擇地計(jì)算某些特殊數(shù)據(jù)。另外，希望回歸計(jì)算公式中包括上述的性別和年齡，從而盡可能高精確地計(jì)算身體成分?jǐn)?shù)據(jù)，不過其在計(jì)算中也可以省略。除了性別和年齡以外或者取代性別和年齡，可以增加其他數(shù)據(jù)如種族(黃種、白種、黑種)作為變量。
接下來，在步驟S9中，在顯示部件6b上顯示步驟S8中計(jì)算出的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)，如圖4E中所示。在按下電源開關(guān)7a(即從系統(tǒng)的啟動(dòng)開始)經(jīng)過給定時(shí)間之后，自動(dòng)停止從電源供給電能，從而完成全部控制過程。
實(shí)施例2
圖5為作為本發(fā)明第二實(shí)施例的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置20的外部透視圖。身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置20具有與身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10(第一實(shí)施例)相同的結(jié)構(gòu)，不過裝置20使用長度測量裝置200代替身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10中所用的長度測量裝置100。從而，與裝置10中相同的構(gòu)成部分賦予相同的附圖標(biāo)記，并省略該構(gòu)成部分的詳細(xì)描述。
該身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置20中的長度測量部件200包括設(shè)置在主體1的頂面1a上從而向上發(fā)射超聲波的超聲波發(fā)射器201，和也設(shè)置在主體1的頂面1a上從而從上部接收超聲波的超聲波接收器202。這些超聲波發(fā)射器201和超聲波接收器202處于用于左腳的電極2a和2b與用于右腳的電極2c和2d之間。當(dāng)受試者豎直站在主體的頂面1a上時(shí)，從超聲波發(fā)射器201發(fā)射出的超聲波在受試者的胯部反射，并且由超聲波接收器202接收。此時(shí)，由控制部件8計(jì)時(shí)從超聲波開始發(fā)射到超聲波開始接收所需的時(shí)間，并根據(jù)計(jì)時(shí)時(shí)間測量(計(jì)算)從主體的頂面1a到受試者胯部的距離。即，包括這些超聲波發(fā)射器201和超聲波接收器202的長度測量部件200以及控制部件8主要構(gòu)成腿長度測量裝置。
在圖3的步驟S7中長度測量部件200和控制部件8自動(dòng)執(zhí)行從胯部到足底的長度測量。具體而言，在步驟S5中在顯示部件6b上顯示出要求受試者站在主體的頂面1a上，并保持靜止給定時(shí)間(例如15秒)的信息之后，測量體重，并且測量生物電阻抗(步驟S6)，然后開始發(fā)射超聲波，并測量從胯部到足底的長度(步驟S7)。在此情形中，不顯示身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10(第一實(shí)施例)步驟S7中在顯示部件6b上所顯示的信息。
實(shí)施例3圖6為作為本發(fā)明第三實(shí)施例的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置30的外部透視圖。身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置30具有與身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10(第一實(shí)施例)相同的結(jié)構(gòu)，不過裝置30使用長度測量部件300取代身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10中所使用的長度測量部件100。從而，與裝置10中構(gòu)成部分相同的部分賦予相同附圖標(biāo)記，并省略該構(gòu)成部分的詳細(xì)描述。
該身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置30中的長度測量部件300包括設(shè)置在主體1的頂面1a上從而向上發(fā)射光如紅外光的光發(fā)射器301，和也設(shè)置在主體1的頂面1a上從而從上部接收光的光接收器302。這些光發(fā)射器301和光接收器302處于用于左腳的電極2a和2b與用于右腳的電極2c和2d之間。當(dāng)受試者豎直站在主體的頂面1a上時(shí)，從光發(fā)射器301發(fā)射出的光在受試者的胯部反射，并被光接收器302接收。
在此情形中，光發(fā)射器301與光接收器302之間的距離(L)以及光發(fā)射器301中的光發(fā)射角(θ)固定不變，檢測光接收器302中的光接收角(θx)，從而根據(jù)下面的公式(1)由距離(L)，光發(fā)射角(θ)和光接收角(θx)測量(計(jì)算)從主體的頂面1a到胯部的距離(D)。即，包括這些光發(fā)射器301和光接收器302的長度測量部件300以及控制部件8主要構(gòu)成了腿長度測量裝置。
D＝L×(sinθ×sinθx)/sin(θ×θx)......(1)光接收器302具有圖7中所示的這種結(jié)構(gòu)，以便檢測光接收角(θx)。具體而言，光接收器302包括具有多個(gè)并排設(shè)置的光接收元件的光接收元件組302a，和具有狹縫302c并覆蓋光接收元件組302a的平板302b。受試者胯部反射的光通過狹縫302c，被光接收元件組302a檢測到。此時(shí)，如圖7中的實(shí)線和虛線所示，通過確定光接收元件組302a中哪一個(gè)光接收元件檢測到光，從而確定光通過狹縫302c的角度(即光接收角θx)。
在本實(shí)施例中，光發(fā)射器301與光接收器302之間的距離(L)以及光發(fā)射器301中的光發(fā)射角(θ)保持不變。不過，可增加使它們可變的機(jī)制。通過使距離(L)和/或發(fā)射角(θ)可變，可加寬從主體的頂面1a到胯部的距離(D)的可測量范圍。
在圖3的步驟S7中長度測量部件300和控制部件8自動(dòng)執(zhí)行從胯部到足底長度的測量。具體而言，在步驟S5中在顯示部件6b中顯示要求受試者站在主體的頂面1a上且保持靜止給定時(shí)間(例如15秒)的信息之后，測量體重，并測量生物電阻抗(步驟S6)，然后從光發(fā)射器301發(fā)射出光，并測量從胯部到足底的長度(步驟S7)。在此情形中，不顯示身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10(第一實(shí)施例)步驟S7中顯示部件6b上所顯示的這種信息。
實(shí)施例4圖8為作為本發(fā)明第四實(shí)施例的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置40的外部透視圖。身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置40與身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10(第一實(shí)施例)具有相同結(jié)構(gòu)，不過裝置40使用長度測量部件400取代身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置10中所用的長度測量部件100。從而，與裝置10中構(gòu)成部分相同的部分賦予相同附圖標(biāo)記，并省略該構(gòu)成部分的詳細(xì)描述。
該身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置40中的長度測量部件400包括可拉出主體1的撓性元件402和檢測撓性元件402拉出長度的拉出長度傳感器403(參照?qǐng)D9)。撓性元件402在一端具有一手柄401。在本實(shí)施例中，這些手柄401，為左手和右手中的每一個(gè)設(shè)置這些手柄401撓性元件402和拉出長度傳感器403。另外，如圖9中所示，拉出長度傳感器403包括用于卷繞撓性元件402的卷軸鼓403a，沿卷軸鼓403a的軸向形成在外圓周上的多個(gè)齒403b，以及面對(duì)齒403b設(shè)置的拾波傳感器403c。除了鼓403a圓周上的一點(diǎn)之外，以例如1°的間隔形成齒403b。
同樣，在主體1的頂面1a上，在用于左腳的電極2a和2b的左側(cè)和用于右腳的電極2c和2d的右側(cè)形成凹槽404，用于容納用于左手和右手的手柄401和撓性元件402。不使用時(shí)，手柄401和撓性元件402存在在凹槽404中，撓性元件402繞拉出長度傳感器的卷軸鼓403a纏繞。另外，在這種狀態(tài)下，將卷軸鼓403a上沒有齒403b的該點(diǎn)調(diào)整到處于拾波傳感器403c正前面的位置。
當(dāng)受試者雙手握住手柄401，并將撓性元件402拉出凹槽404時(shí)，卷軸鼓403a旋轉(zhuǎn)，齒403b經(jīng)過拾波傳感器403c的前面。因此，在控制部件8中，根據(jù)拾波傳感器403c檢測到的齒和無齒點(diǎn)數(shù)量測量(計(jì)算)撓性元件402的拉出長度。從而，當(dāng)受試者雙手握住手柄401，并豎直站立在主體的頂面1a上，將手柄放置在腰部兩側(cè)時(shí)，兩手的位置大致與胯部的高度相同，測量此時(shí)撓性元件402的拉出長度作為從受試者胯部到足底長度。即，包括這些手柄401，撓性元件402和拉出長度傳感器403的長度測量部件400與控制部件8主要構(gòu)成了腿長度測量部件。
另外，在本實(shí)施例中，在每一個(gè)手柄401上設(shè)置生物電阻抗測量電極組405，包括用于將交流電輸送給手掌的電極405a和用于測量手掌電壓的電極405b。此外，在撓性元件402中，包含將電流輸送給電極405a的導(dǎo)線和通過電極405b測量電壓的導(dǎo)線。通過這些導(dǎo)線，電極405a與主體1的電流供給部件3連接，電極405b與主體1的電壓測量部件4相連(參照?qǐng)D2中的虛線)。即，本實(shí)施例的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置40設(shè)置成所謂的8電極型身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置，其不但能使用電極組2測量兩腳之間的生物電阻抗，而且還能使用電極組405測量兩手之間的生物電阻抗，使用電極組2和電極組405測量手與腳之間的生物電阻抗。
在圖3的步驟S7中長度測量部件400和控制部件8自動(dòng)執(zhí)行從胯部到足底的長度測量。具體而言，在步驟S5中，在顯示部件6b上顯示出要求受試者雙手握住手柄401，拉出撓性元件402，將手放在腰部兩側(cè)豎直站在主體的頂面1a上，并且足底與電極組2接觸，且保持靜止給定時(shí)間(例如20秒)的信息之后，測量體重。在隨后的步驟S6中，測量兩腳之間的生物電阻抗，兩手之間的生物電阻抗，以及手與腳之間的生物電阻抗。隨后，在步驟S7中，用拉出長度傳感器403測量撓性元件402的拉出長度，作為從胯部到足底的長度。在左和右撓性元件402的拉出長度不同時(shí)，其平均值作為從胯部到足底的長度。
根據(jù)本實(shí)施例的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置40，通過將電極組405設(shè)置在左手柄和右手柄401上而構(gòu)造成8電極型身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置。不過，對(duì)于僅測量腿長度而言，裝置40通過省略電極組405可以設(shè)計(jì)成4電極型身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置。另外，在本實(shí)施例中，雖然為左手和右手的每一個(gè)設(shè)置包括手柄401，撓性元件402和拉出長度傳感器403的長度測量部件400，不過也可以僅為一只手設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種具有一個(gè)主體的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置，包括生物電阻抗測量裝置，體重測量裝置，腿長度測量裝置，以及身體成分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算裝置，其中該生物電阻抗測量裝置使用一組與受試者的足底接觸的電極測量兩腳之間的生物電阻抗，該體重測量裝置測量受試者的體重，該腿長度測量裝置測量受試者的腿長度，并且該身體成分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算裝置至少根據(jù)由這些測量裝置測得的生物電阻抗，體重和腿長度，計(jì)算受試者的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該腿長度測量裝置測量受試者從胯部到足底的長度。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該腿長度測量裝置測量受試者從膝蓋到足底的長度。
4.如權(quán)利要求1到3所述的裝置，其中該腿長度測量裝置包括近似垂直于主體設(shè)置的桿，滑動(dòng)連接于桿的指針，以及檢測指針位置的位置傳感器。
5.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中該腿長度測量裝置包括設(shè)置在主體的頂面上且向上發(fā)射超聲波的超聲波發(fā)射器，和設(shè)置在主體的頂面上且從上部接收超聲波的超聲波接收器。
6.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中該腿長度測量裝置包括設(shè)置在主體的頂面上且向上發(fā)射光的光發(fā)射器，和設(shè)置在主體的頂面上且從上部接收光的光接收器。
7.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中該腿長度測量裝置包括可從主體拉出且一端具有手柄的撓性元件，和檢測撓性元件拉出長度的拉出長度傳感器。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中該撓性元件的手柄具有一組用于測量生物電阻抗的電極。
全文摘要
一種身體成分?jǐn)?shù)據(jù)獲取裝置，具有一主體，該主體包括生物電阻抗測量裝置，體重測量裝置，腿長度測量裝置和身體成分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算裝置，其中該生物電阻抗測量裝置使用一組與受試者足底接觸的電極測量兩腳之間的生物電阻抗，該體重測量裝置測量受試者的體重，該腿長度測量裝置測量受試者的腿長度，該身體成分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算裝置根據(jù)這些測量裝置測得的至少生物電阻抗，體重和腿長度計(jì)算受試者的身體成分?jǐn)?shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01G19/00GK1593331SQ200410077158
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月12日
發(fā)明者板垣修治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社百利達(dá)