DE69833673T2

DE69833673T2 - Körperfettanzeiger und damit ausgestattete personenwaage

Info

Publication number: DE69833673T2
Application number: DE69833673T
Authority: DE
Inventors: Koji Tanita Corporation OGUMA
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: US6370425B1; DE69833673D1; EP1027861B1; KR20010024517A; TW384393B; WO1999020175A1; CN1276709A; EP1027861A1; JPH11113873A; EP1027861A4; IL126488A0; JP3734350B2; AU9458698A; KR100372370B1; IL126488A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wiegeinstrument mit einem Meßgerät für Körperfett zum gleichzeitigen Messen einer bioelektrischen Impedanz zwischen beiden Füßen einer Person in stehender Position und eines Gewichts, und zum Berechnen und Abschätzen einer Körperfettmenge basierend auf derartigen physischen Merkmalen, wie eine Größe, ein Geschlecht, ein Alter und dgl., welche verschieden von den obigen Messungen eingegeben werden, und insbesondere bezieht sie sich auf ein Wiegeinstrument mit Körperfettmeßgerät bzw. -anzeiger, welches(r) auf Änderungen in einer Kontaktimpedanz zwischen einer Elektrode zum Messen einer Impedanz und einer Fußsohle als einem gemessenen Körper antwortet.
Stand der Technik
Körperfettmeßgeräte bzw. -anzeiger, welche die Tatsache verwenden, daß die Zusammensetzung eines menschlichen Körpers durch die Verwendung einer Impedanz zwischen Enden eines menschlichen Körpers abgeschätzt werden kann, welche durch ein Anlegen eines schwachen Konstantstroms an ein Ende eines Körpers einer zu vermessenden Person und ein Messen eines Spannungsabfalls zwischen Elektroden erhalten werden kann (The American Journal of Clinical Nutrition, 41 (4) 810–817 1985 "Assessment of fat-free mass using bioelectrical impedance measurement of the human body") wurde vorgeschlagen (durch USP Nr. 4,008,721, JP 5-49050C, JP 7-51242A, usw.), und die Produkte basierend auf diesen Vorschlägen wurden auf den Markt gebracht.
Unter diesen ist das Produkt gemäß JP 5-49050C auf dem Markt als ein Instrument eingeführt worden, welches erlaubt, ein Körperfett mit absoluter Einfachheit bzw. Leichtigkeit abzuschätzen, d.h. einem Wiegeinstrument mit Körperfettmeßgerät, wobei eine flache bzw. ebene Metallelektrode zum Messen einer bioelektrischen Impedanz an einer Position auf einer oberen Oberfläche einer Ladeplatte eines Wiege- bzw. Waageinstruments festgelegt ist, mit welchem Sohlen von beiden Füßen einer zu vermessenden Person in Kontakt gelangen, wenn sie auf das Wiegeinstrument steigt, wodurch unter anderen Faktoren zum Abschätzen der Körperfettmenge eine Impedanz zwischen Enden des menschlichen Körpers und ein Gewicht, welches bei jeder Messung variiert, simultan gemessen werden können und in Berechnungsformeln aufgenommen werden können.
In einem konventionellen Körperfettmeßgerät werden zuerst derartige physische bzw. physikalische Daten, wie Größe, Geschlecht, Gewicht und dgl. durch eine derartige Eingabevorrichtung, wie einen Tastenschalter und dgl. eingegeben und in einem Speicher gespeichert, und dann wird eine Impedanzmeßvorrichtung durch eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung bzw. einen Controller angetrieben, um eine bioelektrische Impedanz in einer analogen Form auszugeben, und dann wird diese analoge Impedanz in einen digitalen Wert durch einen A/D-Wandler umgewandelt, um in einen arithmetischen Prozessor aufgenommen zu werden, welcher eine Körperfettmenge aus dem digitalen Wert der bioelektrischen Impedanz und der physischen Daten, wie der Größe und dgl. berechnet, die in dem Speicher gespeichert sind, und an einen Indikator bzw. Anzeiger ausgibt. Da sich ein Gewicht unterschiedlich von anderen physischen Daten leicht ändert und dadurch jedesmal für eine Messung eingegeben werden sollte, ist ein Wiegein strument installiert, damit ein Gewicht einer zu vermessenden Person jedesmal gemessen wird, wenn eine Impedanz in dem Wiegeinstrument mit dem Körperfettmeßgerät gemessen wird.
Dieses Wiegeinstrument mit dem Körperfettmeßgerät hat einen Änderungsschalter zwischen einer analogen Ausgabe der Impedanzmeßvorrichtung und dem A/D-Wandler, und ein weiteres Ende des Änderungsschalters ist mit einer analogen bzw. Analogausgabe des Wiegeinstruments verbunden, und ein Steuer- bzw. Regelanschluß des Änderungsschalters ist mit der Steuer- bzw. Regeleinrichtung verbunden, wobei zuerst eine Ausgabe des Wiegeinstruments in den A/D-Wandler durch den Änderungsschalter eingegeben wird, um einen Gewichtswert einer gemessenen Person in einen digitalen Wert umzuwandeln und um den digitalen Wert in einem Speicher zu speichern, und dann wird der Änderungsschalter umgeschaltet, um eine Ausgabe der Impedanzmeßvorrichtung in den A/D-Wandler einzugeben, um einen gemessenen Wert der Impedanz in einen digitalen Wert umzuwandeln, so daß der A/D-Wandler durch das Wiegeinstrument und die Impedanzmeßvorrichtung geteilt ist. (1).
Zusätzlich wendet die Meßvorrichtung der bioelektrischen Impedanz des konventionellen Wiegeinstruments mit Körperfettmeßgerät ein Vier-Anschlußverfahren an, um einen Einfluß einer Variation in einem Kontaktwiderstand zwischen einer Elektrode und einem menschlichen Körper bei einem gemessenen Wert zu eliminieren (2 und 3).
Elektroden A1, A2, B1 und B2 sind so angeordnet, daß diese Elektroden in Kontakt mit Zehen und Fersen von beiden Füßen der gemessenen Person kommen, wenn sie auf die Ladeplatte eines elektronischen Wiegeinstruments zum Messen des Gewichts der gemessenen Person steigt, und Stromanschlüsse einer konstantenstromregulierten Wechselstromleistungsquelle mit einem bekannten Stromwert von iR von 50 kHz sind mit den Elektroden A1 und A2 verbunden und Meßanschlüsse eines Wechselstromvoltmeters sind mit den Elektroden B1 und B2 verbunden. Dieses System ist so ausgebildet, daß ein kleiner Strom in die Meßanschlüsse des Wechselstromvoltmeters fließen wird.
Eine bioelektrische Impedanz wird durch ri dargestellt, eine Kontaktimpedanz der rechten Zehenspitze durch rA1, eine Kontaktimpedanz der linken Zehenspitze durch rA2, eine Kontaktimpedanz der rechten Ferse durch rB1 und eine Kontaktimpedanz der linken Ferse wird durch rB2 dargestellt bzw. repräsentiert.
Ein konstantstromregulierter Wechselstrom iR fließt von rA1 durch ri und rA2 und kehrt zu dem Stromanschluß zurück, ohne daß er zu rB1 oder rB2 geleckt hat.
Zur selben Zeit werden die Spannungsabfälle, die durch rA1, ri und rA2 bewirkt werden, jeweils wie unten gezeigt. vA1 = iR × rA1 (1) vi = iR × ri (2) vA2 = iR × rA2 (3)
Da ein kleiner Strom in jeden Meßanschluß des Wechselstromvoltmeters fließt, könnten Spannungsabfälle, die durch rB1 und rB2 bewirkt werden, als Null gezählt werden, d.h. die Einflüsse bzw. Effekte, die durch rB1 und rB2 bewirkt werden, könnten vernachlässigbar sein, so daß vi direkt durch das Wechselstromvoltmeter beobachtet werden könnte.
Aus der Gleichung (2) wird die innere bzw. interne Impedanz ri berechnet als: ri = vi/iR (4)so daß diese Impedanz ri von dem beobachteten Wert vi abgeleitet werden kann, da iR ein bekannter Wert ist.
Die konstantstromregulierte Wechselstromleistungsquelle umfaßt eine konstantspannungsregulierte Wechselstromleistungsquelle, einen Widerstand R1 und einen OP-Verstärker (4).
Eine Ausgabe der konstantspannungsregulierten Wechselstromleistungsquelle ist mit einem Ende des Widerstands R1 verbunden und ein anderes Ende des Widerstands R1 ist mit einem negativen Anschluß des OP-Verstärkers verbunden. Mit dem negativen Anschluß ist die Elektrode A1 verbunden, mit einem Ausgangs- bzw. Ausgabeanschluß des OP-Verstärkers ist die Elektrode A2 verbunden, und ein positiver Anschluß des OP-Verstärkers ist mit GND (0V) verbunden. Der negative Anschluß des OP-Verstärkers hat dasselbe Potential wie der positive Anschluß es aufweist, sofern der Ausgabeanschluß nicht gesättigt ist und kein Strom von dem negativen Anschluß in den OP-Verstärker fließt. Dementsprechend fließt der Strom, der in den Widerstand R1 fließt, direkt in die Elektrode A1 durch den menschlichen Körper, erreicht die Elektrode A2 und wird durch den Ausgabeanschluß des OP-Verstärkers absorbiert. Wenn die Ausgabespannung der konstantspannungsregulierten Wechselstromleistungsquelle v ist, ist die Spannung zwischen beiden Enden des Widerstands R1 v, so daß: ri = v/R1 (5) d.h. der bekannte konstante bzw. Konstantstrom kann erhalten werden, da v und R1 bekannte Werte sind.
Das Wechselstromvoltmeter umfaßt einen Differentialverstärker, einen Gleichrichter, ein Tiefpaßfilter und einen A/D-Wandler bzw. -Konverter. Zuerst wird die Spannung zwischen den Elektroden B1 und B2 N-mal davon durch den Differentialverstärker verstärkt.
Zur selben Zeit wird eine Ausgabespannung des Differentialverstärkers v wie unten dargestellt bzw. repräsentiert. v = N × Vi = N × iR × ri (6)
Wenn diese Ausgabe in einen Halbwellengleichrichter eingegeben wird, gibt der Gleichrichter nur positive Abschnitte der Wechselspannung aus. Diese Ausgabe wird in Gleichstrom durch das Tiefpaßfilter transformiert und in den A/D-Wandler eingegeben, und dann werden die digitalen Werte proportional zu der inneren Impedanz ri erhalten.
Durch diese Verfahren kann die bioelektrische Impedanz frei von der Kontaktimpedanz der Füße gemessen werden.
Um eine so präzise Messung wie möglich auszuführen, ist dieses System jedoch allgemein auf der Annahme ausgebildet, daß die Kontaktimpedanz bis zu einem gewissen Ausmaß klein ist und das System mit bloßen Füßen verwendet wird. Die Kontaktimpedanz einer Sohle ist allgemein kleiner als 1 kΩ, so daß der maximale Stromwert zum Messen der Impedanz weniger als 1 mA in den Designspezifikationen angenommen wird.
Wenn die Spitzenspannung der konstantspannungsregulierten Wechselstromleistungsquelle 0,8 V ist und der Widerstand R1 1 kΩ ist, wird der Stromwert mit 800 mA aus der Gleichung (5) abgeleitet.
Wenn die bioelektrische Impedanz 500 Ω ist und jede Kontaktimpedanz 1 kΩ ist, wird die Spannung V0 der Elektrode A2 wie unten berechnet. V0 = 800 μA × (rA1 + ri + rA2) = 2 V
Allgemein ist die Kontaktimpedanz der Sohle kleiner als 1 kΩ, wobei sie jedoch, wenn die Socken oder Strümpfe auf die Füße angezogen sind, extrem ansteigt.
Wenn die Kontaktimpedanz mit 10 kΩ angenommen wird, würde die Spannung V0 der Elektrode A2 wie unten berechnet werden. V0 = 800 μA × (10 kΩ + 500 Ω + 10 kΩ) = 16,4 V (8)
Andererseits sind die meisten Körperfettmeßgeräte ausgebildet, daß sie tragbar sind, und eine Schaltung derselben wird mit einer Batterie angetrieben. Dementsprechend ist eine Schaltungsspannung auf einen Bereich von ± 5 V begrenzt. Eine Spannung des Ausgabeanschlusses des OP-Verstärkers, der in der konstantstromregulierten Versorgungsbzw. Leistungsquelle verwendet wird, ist in demselben Bereich, so daß, wenn die Socken oder Strümpfe auf die Füße angezogen werden (d.h. die Kontaktimpedanz 10 kΩ ist) wie dies oben beschrieben ist, der OP-Verstärker gesättigt ist und der Konstantstrom nicht daran angelegt werden kann. Als ein Ergebnis ist ri nicht ein bekannter Wert eines Konstantstroms und eine Wellenform davon wird deformiert bzw. verformt und verläßt die sinusartige Wellenform. Jedoch würde das Wechselspannungsmeßgerät diese deformierte und unkorrekte Spannungsausgabe vi detektieren, und unter Verwendung dieses vi-Werts würde der arithmetische Prozessor die Körperfettmenge berechnen, um sie an den Anzeiger auszugeben.
Wie oben beschrieben, ist die Meßvorrichtung der bioelektrischen Impedanz des konventionellen Wiegeinstruments mit Körperfettmeßgerät auf der Annahme ausgebildet, daß die gemessene Person auf das Meßgerät mit bloßen Füßen steigt, und dementsprechend, wenn die Socken oder Strümpfe auf die Füße angezogen sind und dadurch die Kontaktimpedanz zwischen der Elektrode der Meßvorrichtung und dem gemessenen Körper zu groß wird, steigt der Spannungsabfall zwischen der Elektrode der Meßvorrichtung und dem gemessenen Körper aufgrund der Ausbildung des Systems und er geht aus einem normalen Betriebsbereich der Konstantstrom-Leistungsquelle, so daß ein vorbestimmtes Ausmaß von Strom nicht an den menschlichen Körper aufgebracht bzw. angelegt werden kann und dadurch eine genaue Messung nicht ausgeführt werden kann.
Als ein weiteres Beispiel bezieht sich US-5,611,351 auf eine Körperfettmeßvorrichtung zum Messen von Körperfett in einem Körper eines Patienten, umfassend Mittel zum gleichzeitigen Messen einer Impedanz zwischen den Füßen des Patienten und zum Messen der Patientengröße und des Patientengewichts, einen Rechner zum Berechnen des Körperfetts aus dem gemessenen Impedanzwert, Größe und Gewicht, wobei der Rechner eine Körperdichte unter Verwendung einer Formel abschätzt, die einen Korrekturausdruck entweder für ein Erhöhen der Körperdichte nach bzw. bei einer Erhöhung der Im pedanz verglichen mit der ursprünglichen Impedanz oder einen Korrekturausdruck zum Absenken der Körperdichte nach bzw. bei einem Erhöhen des Körpergewichts in Bezug auf das ursprüngliche Gewicht aufweist.
WO 97/01303 bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Analysieren einer Körperzusammensetzung basierend auf einer Analyse einer bioelektrischen Impedanz und einem entsprechenden Verfahren, wobei acht Elektroden zur Verfügung gestellt sind, um mit einer rechten Handfläche, einem rechten Daumen, einer linken Handfläche und einem linken Daumen, einem rechten vorderen Sohlenteil, einem rechten rückwärtigen Sohlenteil und entsprechenden linken vorderen und rückwärtigen Sohlenteil in Kontakt gebracht zu werden, wobei ein Schalter durch einen Befehl eines Mikroprozessors ausgewählt wird, um einen Strompfad auszubilden, um zu einem Impedanzmeßgerät zu fließen.
Ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Wiegeinstrument mit einem Körperfettmeßgerät bzw. -anzeiger zur Verfügung zu stellen, welches ermöglicht, daß ein Körperfett präzise und einfach gemessen wird, selbst wenn eine Kontaktimpedanz zwischen einem menschlichen Körper und einer Elektrode zum Messen einer bioelektrischen Impedanz als ein Ergebnis eines Tragens von Socken und dgl. ansteigt.
Offenbarung der Erfindung
Eine Konstantspannungs-Leistungsquelle wird als eine Stromleistungsquelle zum Messen einer bioelektrischen Impedanz angewandt bzw. eingesetzt und eine Strommeßvorrichtung ist bzw. wird zwischen der Konstantspannungs-Leistungsquelle und einer Elektrode eines Spannungszufuhranschlusses in stalliert, um einen Strom zu messen, der in einen menschlichen Körper fließt, (nachfolgend als innerer einfließender Strom bzw. interner Einflußstrom bezeichnet), und dann wird eine Impedanz zwischen beiden Füßen basierend auf einem gemessenen Wert des inneren bzw. internen einfließenden Stroms und einem Potentialunterschied zwischen Spannungsmeßanschlüssen gemessen (8).
Die interne Einflußstrom-Leistungsquelle arbeitet in dem normalen Betriebsbereich, ohne daß sie durch den Kontaktimpedanzwert beeinflußt ist bzw. wird, und der innere bzw. interne Einflußstrom und der Potentialunterschied zwischen Spannungsmeßanschlüssen, welche als Basis- bzw. Grunddaten zum Berechnen der Impedanz verwendet werden, werden genau gemessen, so daß die bioelektrische Impedanz präzise gemessen werden kann, selbst wenn eine große Kontaktimpedanz vorliegt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden zwei Paare von Elektroden einer Meßvorrichtung zum Messen einer bioelektrischen Impedanz zwischen beiden Füßen, wobei die zwei Paare von Elektroden aus einem Paar von Elektroden A (A1, A2), welches in Kontakt mit den Zehenspitzen von beiden Füßen gelangt, wenn eine gemessene Person auf eine Ladeplatte eines elektronischen Waageinstruments steigt, um das Gewicht derselben zu messen, und einen fühlbaren Stromfluß in den menschlichen Körper derselben herstellt, und einem Paar von Elektroden B (B1, B2) bestehen, welches in Kontakt mit den Fersen von beiden Füßen derselben gelangt und einen Potentialunterschied zwischen beiden Fersen mißt, und eine Eingabevorrichtung zum Eingeben der physischen Merkmale, wie einer Größe, einem Alter, einem Geschlecht und dgl. zur Verfügung gestellt. Eine Ausgabe eines Sinus wellenoszillators wird zu der Elektrode A über einen Widerstand R1 mit einem bekannten Widerstandswert geführt, und der interne einströmende bzw. Einflußstrom wird von dem Potentialunterschied abgeleitet, der durch den Spannungsabfall durch den Widerstand R1 bewirkt wird. Andererseits wird der Potentialunterschied bzw. die Potentialdifferenz aufgrund des Spannungsabfalls zwischen den Elektroden B durch einen Differentialverstärker entnommen, und die Ausgabe desselben ist bzw. wird, nachdem ein Wellenformen und ein Gleichrichtbearbeiten darauf angewandt wird und in einen Gleichstrom umgewandelt ist bzw. wird, durch die A/D-Wandlung bzw. -Umwandlung bearbeitet und dann in einen arithmetischen Verarbeitungsabschnitt als digitale Daten der bioelektrische Impedanz durch die Verwendung eines Stromwerts genommen, der von dem Potentialunterschied zwischen beiden Enden des Widerstands R1 abgeleitet ist. Der arithmetische Be- bzw. Verarbeitungsabschnitt berechnet sowohl eine Körperfettmenge basierend auf den eingegeben physischen Merkmalen, wie der Größe, dem Alter, dem Geschlecht und dgl., einem gemessenen oder eingegebenen Gewichtswert und der bioelektrischen Impedanz, und dann wird die Ausgabe auf einem Anzeiger angezeigt, der auf der oberen Oberfläche der Ladeplatte installiert ist.
Es werden nun im Detail bevorzugte Ausbildungen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm des konventionellen Wiege- bzw. Waageninstruments mit dem Körperfettmeßgerät;
2 ist eine typische Zeichnung, die ein Meßsystem von Körperfett illustriert;
3 ist eine erläuternde Zeichnung, die ein Meßsystem einer bioelektrischen Impedanz illustriert;
4 ist ein Blockdiagramm, das ein Konstantstromsystem darstellt bzw. illustriert;
5 ist ein Blockdiagramm, das ein AC-Voltmeter illustriert;
6 ist ein Blockdiagramm der Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine erläuternde Zeichnung der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein Blockdiagramm, das Mittel zum Lösen des Problems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
9 ist ein Betriebs- bzw. Betätigungsflußdiagramm der Ausbildung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Beste Art zum Ausführen der Erfindung
Indem nun auf 6 und 7 Bezug genommen wird, wird ein Ende eines AC- bzw. Wechselstrom-Amperemeters mit einer AC- bzw. Wechselstrom-Leistungsquelle mit 50 kHz verbunden und ein anderes Ende davon wird mit einem A1 Anschluß verbunden. Ein A2 Anschluß ist mit GND bzw. Erde verbunden.
Meßanschlüsse eines AC- bzw. Wechselstrom-Voltmeters werden mit Elektroden B1 und B2 verbunden.
Ein Änderungsschalter SW1, welcher selektiv entweder beide Enden eines Widerstands R1 oder die B1 und die B2 Anschlüsse mit einem Differentialverstärker verbindet, ist zur Verfügung gestellt und ein Steuer- bzw. Regelanschluß des Änderungsschalters SW1 ist mit einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung bzw. einem Controller verbunden.
Eine Spannung vx wird durch die Wechselspannungs-Leistungsquelle angelegt und ein Strom fließt in A1 durch einen Widerstand R1.
Ein innerer bzw. interner einfließender bzw. Einflußstrom ix wird unter Verwendung eines Widerstands rx zwischen A1 und A2 Anschlüssen wie unten dargestellt bzw. repräsentiert. ix = vx/(R1 + rx) (14)
Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung verbindet beide Enden des Widerstands R1 mit dem Differentialverstärker durch den Änderungs- bzw. Lastschalter SW1 und wandelt eine Ausgabe davon in eine DC- bzw. Gleichspannung durch einen Halbwellengleichrichter und ein Tiefpaßfilter um, und gibt sie in einen A/D-Wandler ein, um sie in einen digitalen Wert umzuwandeln, und speichert dann den digitalen bzw. Digitalwert Nx in einem Speicher.
Somit wurde die Spannung, die zwischen beiden Enden des Widerstands R1 generiert bzw. erzeugt wurde, als ein digitaler Wert Nx erhalten.
Da die Spannung vR1, die zwischen beiden Enden des Widerstands R1 generiert ist bzw. wird, ist: vR1 = ix × R1
Der innere einfließende Strom ix ist bzw. wird wie unten dargestellt. ix = vR1/R1
Da die Spannung vR1 durch den digitalen Wert Nx dargestellt bzw. repräsentiert ist, und der Widerstand R1 ein bekannter Wert ist, kann der interne einfließende bzw. Einflußstrom ix berechnet werden.
Somit ist bzw. wird ein digitaler Wert NR, welcher den internen einfließenden Strom darstellt, durch die folgende Gleichung berechnet: NR = Nx/R1und wird in dem Speicher gespeichert.
Dann verbindet die Steuer- bzw. Regeleinrichtung die B1 und die B2 Anschlüsse mit dem Differentialverstärker durch den Änderungs- bzw. Wechselschalter SW1 und wandelt in derselben Weise eine Ausgabe desselben in einen digitalen Wert durch ein Eingeben in einen A/D-Wandler durch den Halbwellengleichrichter und das Tiefpaßfilter um, und speichert dann diesen digitalen Wert Ni in dem Speicher.
Somit wurde die Spannung vi, die durch die bioelektrische Impedanz ri generiert wurde, als ein digitaler Wert Ni erhalten.
Da ri = Vi/ix, kann die bioelektrische Impedanz unter Verwendung der digitalen Werte Ni und NR gefunden werden.
Ein arithmetischer Prozessor berechnet die Körperfettmenge basierend auf dem erhaltenen Wert der bioelektrischen Impedanz und den physischen Daten der gemessenen Person und gibt das Ergebnis in einer Anzeige aus.
Die Ausbildung, die oben beschrieben ist, zeigt ein Beispiel, welches das Wechselstromamperemeter unter Verwendung des Widerstands R1 anwendet und dieses Verfahren ist in der vorliegenden Erfindung sehr verwendbar bzw. nützlich.
Wenn das Wechselstromamperemeter mit einem niedrigen Spannungsabfall angewandt bzw. eingesetzt wird, ist die an den A1 Anschluß angelegte Spannung nahezu gleich der Ausgabe vx der Wechselspannungs-Leistungsquelle.
Da der interne einfließende Strom umgekehrt proportional zu einer Kontaktimpedanz und einer inneren bzw. internen Impedanz ist, ist bzw. wird der interne Einflußstrom zu stark erhöht, wenn die Kontaktimpedanz extrem klein ist. Es ist absolut notwendig, daß dieser Strom innerhalb des Bereichs liegt, wo der menschliche Körper niemals dadurch beeinflußt wird.
Eine Schutzfunktion, wie jene eines Unterbrechers ist erforderlich, in welcher beispielsweise verhindert ist, daß ein Strom von mehr als 2 mA durch die Wechselspannungs-Leistungsquelle angelegt ist, wenn der maximal erlaubbare interne Einflußstrom 2 mA ist.
Wenn die maximale bzw. Maximalspannung der Wechselspannungs-Leistungsquelle mit 2 V angenommen wird und der Widerstand R1 1 kΩ in der obigen Ausbildung sein soll, ist der interne Einflußstrom ix: ix = vx/(R1 + rx) = 2V/(1kΩ + rx) < 2 mAso daß er immer weniger als 2 mA beträgt.
Das heißt, der Widerstand R1 dient auch als eine Einheit, die eine Funktion zum Steuern bzw. Regeln eines Stromwerts durch Auswählen des Widerstandswerts davon aufweist.
Wenn der interne Einflußstrom zu klein ist, kann das Präzisionsniveau manchmal abgesenkt sein. Der Anzeiger bzw. die Anzeige ist mit einer "Hochpräzisions"-Markierung und einer "Niedrigpräzisions"-Markierung versehen, und wenn ein digitaler Wert, welcher einen unteren Grenzwert eines Stroms zum Sicherstellen einer hohen Präzision darstellt, spezifiziert ist, um NH zu sein, und ein anderer digitaler Wert, welcher einen Stromwert geringer als einen meßbaren Grenzwert repräsentiert, spezifiziert ist, um NMIN zu sein, wird die Körperfettmenge berechnet und dann:
wird die Körperfettmenge angezeigt, wobei das Licht einer "Hochpräzisions"-Markierung eingeschaltet ist, wenn der digitale Wert NR des berechneten Stroms wie folgt ist:
NR ≧ NH,
wird die Körperfettmenge angezeigt, wobei das Licht der "Niedrigpräzisions"-Markierung eingeschaltet ist, wenn der digitale Wert NR des berechneten Stroms wie folgt repräsentiert ist:
NH > NR > NMIN,
und "Fehler" wird eingeschaltet, wenn der digitale Wert NR des berechneten Stroms wie unten ist.
NR ≦ NMIN
Dadurch kann, selbst wenn die Präzision variiert, das Ergebnis leicht angezeigt werden, um ein mögliches Mißverständnis zu vermeiden.
Obwohl die Beschreibung des Wiegeinstruments der Einfachheit halber in dem obigen Beispiel weggelassen ist, kann das Wiegeinstrument diese Vorrichtungen mit dem Impedanzmeßsystem teilen und kann es bei niedrigen Kosten geeignet bzw. angenehmer machen, indem ein Wechselschalter zwischen der Impedanzmeßvorrichtung und dem A/D-Wandler angeordnet wird, ein anderes Ende des Änderungsschalters mit einer Analogausgabe einer Waagevorrichtung verbunden wird, und ein Steuer- bzw. Regelanschluß des Änderungsschalters mit der Steuer- bzw. Regeleinrichtung bzw. dem Controller verbunden wird, so daß zuerst eine Ausgabe der Gewichtsmeßvorrichtung in den A/D-Wandler durch den Änderungsschalter eingegeben wird, um einen Gewichtswert der gemessenen Person in einen digitalen Wert umzuwandeln, und ihn in dem Speicher zu speichern, und dann der Änderungsschalter so umgeschaltet wird, daß die Ausgabe der Impedanzmeßvorrichtung in den A/D-Wandler einzugeben ist.
Die Technologie zum genaueren Messen des Körperfettverhältnisses ohne irgendeinen Fehler wurde beschrieben und entsprechend kann es, selbst wenn die Socken oder Strümpfe anbehalten werden, es genau ohne irgendeinen Fehler gemessen werden.

Claims

Körperfettmeßgerät bzw. -anzeiger, umfassend Eingabemittel zum Messen oder Eingeben von physischen bzw. physikalischen Daten, umfassend eine Größe einer vermessenen bzw. gemessenen Person, Impedanzmeßmittel zum Messen einer bioelektrischen Impedanz der vermessenen Person, arithmetische Be- bzw. Verarbeitungsmittel zum Berechnen eines Körperfettgehalts durch ein arithmetisches Ver- bzw. Bearbeiten von eingegebenen physikalischen Daten, eines gemessenen oder eingegebenen Gewichtswerts und einer bioelektrischen Impedanz, die durch die Impedanzmeßmittel erhalten ist, und Anzeigemittel zum Anzeigen eines Körperfettwerts, der durch die arithmetischen Bearbeitungsmittel berechnet ist, wobei die Impedanzmeßmittel zum Messen der bioelektrischen Impedanz umfassen: eine Gleichspannungs-Leistungsquelle zum Zuführen einer vorbestimmten Gleichspannung; ein Paar von Spannungszufuhranschlüssen zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung an einen menschlichen Körper; interne Einflußstrom-Meßmittel zum Messen eines Stroms, der in den Körper fließt, welche zwischen der Gleichspannungs-Leistungsquelle und dem menschlichen Körper installiert sind; interne Spannungsmeßmittel zum Messen einer Spannung, die durch den Strom generiert ist, der in den menschlichen Körper fließt; und Berechnungsmittel zum Berechnen einer bioelektrischen Impedanz aus dem Strom, der in den menschlichen Körper fließt, welcher durch die internen Einflußstrom-Meßmittel gemessen ist, und der inneren bzw. internen Spannung, die durch die internen Spannungsmeßmittel gemessen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel Mittel zum Anzeigen eines Grads an Genauigkeit der Messung gemäß der Größe des gemessenen einfließenden Stroms mittels einer aus einer "Hochpräzisions"-Markierung, einer "Niedrigpräzisions"-Markierung und einer "Fehler"-Markierung, wobei die "Hochpräzisions"-Markierung gemeinsam mit der berechneten Körperfettmenge angezeigt ist, wenn der gemessene innere bzw. interne einfließende Strom (NR) gleich oder größer als ein unterer Grenzwert (NH) eines Stroms zum Sicherstellen einer hohen Präzision ist, d.h. NR ≥ NH, die "Niedrigpräzisions"-Markierung gemeinsam mit der berechneten Körperfettmenge angezeigt ist, wenn der gemessene innere einfließende Strom (NR) kleiner als der untere Grenzwert des Stroms, um eine hohe Präzision sicherzustellen, und größer als ein meßbarer Grenzwert (NMIN) ist, d.h. NH > NR > NMIN, und die "Fehler"-Markierung angezeigt ist, wenn der gemessene innere einfließende Strom (NR) gleich oder kleiner als der meßbare Grenzwert (NMIN) ist, d.h. NR ≤ NMIN.
Körperfettmeßgerät nach Anspruch 1, weiters umfassend Wiegemittel zum Messen eines Gewichts der vermessenen Person, in welchem die arithmetischen Bearbeitungsmittel eine Körperfettmenge unter Verwendung eines gemessenen Gewichtswerts berechnen.
Körperfettmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, in welchem die inneren Einflußstrom-Meßmittel einen Widerstand, der zwischen der Gleichspannungs-Leistungsquelle und dem menschlichen Körper angeordnet ist, und Spannungsmeßmittel des Widerstands umfassen.
Körperfettmeßgerät nach Anspruch 3, in welchem der Widerstand, welcher zwischen der Gleichspannungs-Leistungsquelle und dem menschlichen Körper angeordnet ist, als ein Begrenzungswiderstand eines einfließenden Stroms zum Begrenzen eines inneren einfließenden Stroms unter einem vorbestimmten Wert dient.
Körperfettmeßgerät nach Anspruch 2, weiters umfassend zwei Paare von Elektroden an Positionen, welche fähig sind, in Kontakt mit Sohlen von beiden Füßen der zu vermessenen Person zu gelangen, wenn die vermessene Person auf eine Lasttafel bzw. Ladeplatte der Gewichtsmittel steigt, in welchem die Impedanzmeßmittel eine bioelektrische Impedanz zwischen beiden Füßen der vermessenen Person messen und die arithmetischen Bearbeitungsmittel eine Körperfettmenge durch ein arithmetisches Verarbeiten von eingegebenen physikalischen Daten, einem gemessenen Gewichtswert und einen Impedanzwert zwischen beiden Füßen berechnen.