JP4423833B2

JP4423833B2 - 生体情報測定装置

Info

Publication number: JP4423833B2
Application number: JP2001293824A
Authority: JP
Inventors: 弘次吉本; 雅篤井上; 和俊永井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: JP2003093362A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は身体内部のインピーダンスに基づき生体に関する情報を算出する生体情報測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の生体情報測定装置としては、例えば、特開２０００−３７３６３号公報に記載されているようなものがあった。図５は、前記公報に記載された従来の生体情報測定装置の外観を示すものである。
【０００３】
図５において、本体１の両手で把持できる略円筒形の把持部２に、巻きつけられた把持部電極３を有し、被測定者は両手で本体１の把持部２を把持し、決められた姿勢を取って測定すれば、本体１の把持部２に備えられた把持部電極３が手のひらに接触することによって両手間のインピーダンスを測定し、インピーダンスに基づいて計算により生体に関する情報を得ることができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、把持部電極を把持部に巻きつける際に、曲げに対する弾性による復元力に対抗して巻きつける必要があり、大量生産における組立作業において、巻きつけるという作業は非常に煩わしく、時間がかかるものであった。また、把持部電極を固定あるいは保持するまでに放してしまうと復元力によって把持部から外れて、最初から組み立て直さなければならない、或いは、固定するまでの仮止めの作業、さらに仮止めの為の特別の構造的な工夫が必要であった。さらに、把持部電極を把持部に巻きつけたあと、ネジで固定しているが、ネジが緩むと把持部電極が復元力で把持部から外れる方向に広がり、把持部に沿わずに浮いてきて把持部電極の端部が被測定者に触れて不安全になるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、量産工程において短時間に安定して把持部に把持部電極を構成することを可能にし、かつ把持部電極が把持部に沿わずに浮いてきて把持部電極の端部が被測定者に触れて不安全になることがないようにすることを可能にした生体情報測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の生体情報測定装置は、被測定者に接触する少なくとも２つの電極と、電極間のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、被測定者の身体的特徴をあらわす被測定者情報を入力する入力手段と、インピーダンスと被測定者情報から被測定者の生体に関する情報を算出する情報処理手段を有した生体情報測定装置において、前記電極の少なくとも１つの電極は、被測定者が手で把持する略円筒形状の把持部に設けられた把持部電極であり、前記把持部電極は前記把持部の形状に勘合するように形成した導電体を把持部にはめ込む構成としたものである。
【０００７】
これによって、把持部電極を構成する導電体は把持部にはめ込むだけで把持部に保持され、別途保持しておく必要がなく、量産工程において短時間に安定して把持部に把持部電極を構成することができ、また、把持部電極を構成する導電体は把持部の形状に形成されているので把持部に沿っており、把持部から浮いてくることがないため、把持部電極の端部に被測定者が触れることがなく安全である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は被測定者に接触する少なくとも２つの電極と、電極間のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、被測定者の身体的特徴をあらわす被測定者情報を入力する入力手段と、インピーダンスと被測定者情報から被測定者の生体に関する情報を算出する情報処理手段を有した生体情報測定装置において、被測定者が手で把持する略円筒形状の把持部を備え、前記把持部は表面に円周に沿った凹所を有し、前記電極の少なくとも１つの電極は、前記把持部に設けられた把持部電極であり、前記把持部電極は前記把持部の凹所に勘合し把持部の表面と同一面か落ち込んで位置するように形成した導電板を前記凹所にはめ込む構成とすることにより、把持部電極は把持部にはめ込むだけで把持部に保持され、別途保持しておく必要がなく、量産工程において短時間に安定して把持部に把持部電極を構成することができ、また、把持部電極は把持部の形状に形成されているので把持部に沿っており、把持部から浮いてくることがないため、把持部電極の端部に被測定者が触れることがなく安全である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、特に請求項１に記載の把持部電極を、互いに電気的に接続され把持部の円周を覆う断面円弧形状をした複数の導電板と、複数の導電板の端部どうしを固定する固定手段とから構成されており、前記複数の導電板の少なくとも一方の端部どうしは、前記把持部の円周に有した凹部に嵌合する形状を有し、前記凹部に嵌合した端部どうしを固定する固定手段は、前記凹部と前記凹部に嵌合した端部を覆うと共に、前記凹部と端部を覆う表面を把持部電極の表面と同形状で手に沿う断面円弧形状としたので、把持部のほぼ全周を把持部電極で覆うことができると共に、固定手段により、複数の導電板の端部を重ね合わせて同時に固定することにより、個々に固定する場合と比べ固定手段の数を少なくする事ができ安価に構成できる上、固定手段部以外のほぼ全周を把持部電極で構成でき、把持部電極と手との接触面積を大きくすることができ、測定精度を向上させることができる。導電板の端部を外から触れないようにすることができるので安全であり、固定手段の表面を手に沿う形状で握りやすくすることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、特に請求項２に記載の固定手段を複数設け、少なくとも１つの固定手段は、複数の導電板を電気的に接続することを兼ね備えたことにより、固定手段の他に導電板どうしを電気的に接続する部材を必要とせず安価に構成することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、特に請求項２または３に記載の固定手段を複数設け、少なくとも１つの固定手段は、インピーダンス測定手段との電気的接続を兼ね備えたことにより、固定手段の他にインピーダンス測定手段との電気的接続に要する部材を必要とせず安価に構成することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、特に請求項２〜４のいずれか１項に記載の固定手段を複数設け、少なくとも１つの固定手段を、導電体で形成したことにより、固定手段の他に導電板どうしを電気的に接続する部材を必要とせず安価に構成することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、特に請求項２〜５のいずれか１項に記載の把持部の、円周に凹部を設け、複数の導電板の少なくとも一方の端部どうしは、前記凹部に嵌合する形状を有し、かつ前記凹部内で電気的に接合する固定手段を有し、前記凹部と前記導電板の端部と固定手段を含めて覆い隠し、かつ表面を手に沿う形状にしたカバーを有することにより、固定手段の他に導電板どうしを電気的に接続する部材を必要とせず安価に構成することができ、導電板の端部を外から触れないようにすることができるので安全であり、カバーの表面を手に沿う形状で握りやすくすることができる。
【００１６】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における生体情報測定装置の外観図、図２は把持部の把持部電極がはめ込まれている部分の断面図、図３は測定時の説明図を示すものである。
【００１８】
図１において、４は人体載置部であり、装置本体外殻としており、本実施例ではＡＢＳ樹脂で構成され、ここに足部電極５が取り付けられている。人体載置部４には、被測定者情報を入力するための入力手段としてのキーボード６、報知手段として液晶表示器７が備えられている。人体載置部４と把持部２はリード線８を内在するケーブル９で接続されている。把持部２は略円筒形に形成され、本実施例ではＡＢＳ樹脂で構成され、把持部電極３は把持部２の略円筒形の軸方向に２箇所構成されている。
【００１９】
図２において、把持部電極３は把持部２の略円筒形の形状に沿って形成されている。把持部電極３は把持部２の一段落ちた部分にはめ込まれ、把持部電極の表面は把持部２表面と同一面か少し落ち込んで位置する。
【００２０】
図３において、測定時、被測定者３３は把持部２を握って人体載置部４の上に素足で乗る。このとき把持部電極３は被測定者３３の手のひらに、足部電極５は被測定者３３の足の裏に接触する。足部電極５ならびに把持部電極３はインピーダンス測定手段１７にリード線８を介して接続され、インピーダンス測定手段１７は４端子法により、足部電極５のつま先側の２つの電極と把持部電極２の一方の電極間に定電流を流し、足部電極５のかかと側の２つの電極と把持部電極２の他方の電極間で電圧を測定することによって、インピーダンスを測定できるよう構成されている。本実施例では、５０kHz、８００μＡの人体が感じることのない微弱な電流を使用している。測定したインピーダンスは情報処理手段としてのマイクロコンピュータ３４に入力される。マイクロコンピュータ３４には先に説明したキーボード６と液晶表示器７が接続されている。
【００２１】
次に動作、作用について説明する。
【００２２】
測定に先立ち、被測定者３３はキーボード６により、被測定者情報として身長、体重、性別を入力する。キーボード６はマイクロコンピュータ３４に接続されているので、マイクロコンピュータ３４はこれらの被測定者情報をあらかじめ入力される。次に、被測定者３３は図３に示すように、腕を水平にのばした状態で把持部２を握り、人体載置部４に乗る。このとき、把持部電極３は被測定者３３の手のひらに、足部電極５は被測定者３３の足の裏に接触する。把持部電極３及び足部電極５はインピーダンス測定手段１７にリード線８で接続されており、被測定者３３の手足間のインピーダンスを測定する。インピーダンス測定手段１７からのインピーダンスがマイクロコンピュータ３４に入力されると、マイクロコンピュータ３４はプログラムによりインピーダンスと被測定者情報から体脂肪率を計算し、結果を液晶表示器７に出力する。体脂肪率を求める式は各種のものが知られているが、本実施例では、体密度より求めるＢｒｏｚｅｃの式（Ｂｒｏｚｅｃらの報告書Ｊ．Ｂｒｏｚｅｃ、Ｆ．Ｇｒａｎｄｅ、Ｊ．Ｔ．ＡｎｄｅｒｓｏｎａｎｄＡ．Ｋｅｙ；”ＡｎＮＹＡｃａｄ．ｓｃｉ１１０（１９６３）１１３−４０）を用いている。、たとえば男性の場合、下記のとおりとなる。
【００２３】
体密度＝１．１５５４−０．０８４１×体重×インピーダンス／身長２
体脂肪率（％）＝（４．９５／体密度−４．５）×１００
なお、この式は男性の場合の式であるが、女性の場合も各部の係数を変えることにより適用できるので、被測定者情報に含まれる性別を元に式を切り換える。また、体脂肪率を求める式はこの他にも多くの式が報告されているが、インピーダンスから体脂肪率を求める式であれば、どのような式を用いても、本発明の趣旨を逸脱するものではない。
【００２４】
本実施例の生体情報測定装置においては、被測定者３３が乗る人体載置部４に設けられ、被測定者３３の足に接触する足部電極５と、被測定者３３が手で把持する把持部２に設けられ、被測定者３３の手に接触する把持部電極３と、電極間のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段１７と、被測定者３３の身体的特徴をあらわす被測定者３３情報を入力する入力手段としてのキーボード６と、インピーダンスと被測定者３３情報から被測定者３３の生体に関する情報を算出する情報処理手段としてのマイクロコンピュータ３４を有した生体情報測定装置において、把持部２は略円筒形状に形成してあり、把持部電極３は把持部２の形状に勘合するように加工した後、把持部電極３を把持部２にはめ込む構成とすることにより、把持部電極３は把持部２にはめ込むだけで把持部２に保持され、別途保持しておく必要がなく、量産工程において短時間に安定して把持部２に把持部電極３を構成することができる。
【００２５】
また、把持部電極３は把持部２の形状に形成されているので把持部２に沿っており、把持部２から浮いてくることがないため、把持部電極３の端部に被測定者３３が触れることがなく安全である。
【００２６】
なお、本実施例においては、インピーダンスより求めた体脂肪率をそのまま表示しているが、体脂肪率から求められる、体脂肪重量、徐脂肪重量、徐脂肪率等で表示を行ってもよい。また、入力手段としてキーボード６を用いているが、目的とする被測定者情報を入力できる方法であれば、たとえばアップダウンスイッチと入力スイッチの組み合わせやロータリーエンコーダー等を用いた回転式の入力手段等であってもかまわない。また、報知手段として液晶表示器７を用いているが、その他の報知手段、たとえば発光ダイオードを使用したものや、音声で報知するものもでもよい。また、定電流は人体に感じない範囲であれば、その周波数、電流の大小は任意に変えることができる。また、本実施例においては右手−両足間でインピーダンスを測定しているが生体情報を得られる測定位置であればどこでもかまわない。
【００２７】
（実施例２）
図４は、本発明の実施例２における把持部の把持部電極がはめ込まれている部分の断面図を示すものである。図４において、１箇所の把持部電極３は把持部２の略円筒形の円周を覆うように、２枚の導電板１０、１１で構成されている。把持部２には円周に断面略コの字状の凹部１２が設けてあり、２枚の導電板１０、１１の各々の一方の端部は凹部１２の側面と底面に勘合するように加工してある。ここで、２枚の導電板１０、１１を把持部２にはめ込むと、２枚の導電板１０、１１の端面は図に示すように凹部１２の底面で重なり合う。この２枚の導電板１０、１１の端面には各々孔１４、１５を設けてあり、固定手段としてのネジ１６が、この孔１４、１５を貫通して、凹部１２の底部に設けた孔１３にねじ込まれて導電板１０、１１が把持部２に固定されると同時に電気的に接続される。このネジ１６と導電板１０、１１の間にリード線８に付けためがね端子（図示せず）を介在させることにより、導電板１０、１１はリード線８を介してインピーダンス測定手段１７に電気的に接続される。１８は、凹部１２とネジ１６を覆うためのカバーであり、表面を把持部電極３の表面と同形状の断面略円弧とし、手に沿う形状にされている。
【００２８】
また、把持部２には円周の断面コの字状の凹部１２の反対側に断面Ｖ字状の凹部１９を設けている。凹部１９の２つの傾斜面に各々２つずつの孔２０、２１および孔２２、２３を設け、この凹部１９に勘合する２枚の導電板１０、１１の各々の端部は凹部１９の傾斜面に沿うように加工すると共に、把持部２に勘合した際に孔２０、２１、２２、２３の相対する位置に孔２４、２５及び孔２６、２７を設けてある。この部分の固定手段として、図４に示しているように導電板１０、１１の端部を凹部１９に押し当てる形状を有するジョイント２８を用いている。このジョイント２８の裏面には、導電板の孔２４、２５、２６、２７と凹部１９に設けた孔２０、２１、２２、２３をそれぞれ貫通し、固定するための爪２９、３０、３１、３２が設けてある。また、ジョイント２８の表面は把持部電極３の表面と同形状の断面略円弧とし、手に沿う形状にされている。
【００２９】
なお、もう１箇所の把持部電極３も上記と同様に構成されている。
【００３０】
以上、本実施例の生体情報測定装置においては、被測定者３３が乗る人体載置部４に設けられ、被測定者３３の足に接触する足部電極５と、被測定者３３が手で把持する把持部２に設けられ、被測定者３３の手に接触する把持部電極３と、電極間のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段１７と、被測定者３３の身体的特徴をあらわす被測定者３３情報を入力する入力手段としてのキーボード６と、インピーダンスと被測定者３３情報から被測定者３３の生体に関する情報を算出する情報処理手段としてのマイクロコンピュータ３４を有した生体情報測定装置において、把持部２は略円筒形に形成し、２箇所の把持部電極３は、把持部２の略円筒形の円周を覆うように、各々２枚の導電板１０、１１で構成され、電気的に接続されていることにより、２箇所の把持部電極３は各々２枚の導電板１０、１１を把持部２にはめ込むだけで把持部２に保持され、別途保持しておく必要がなく、量産工程において短時間に安定して把持部２に把持部電極３を構成することができ、また、把持部電極３は把持部２の形状に形成されているので把持部２に沿っており、把持部２から浮いてくることがないため、把持部電極３の端部に被測定者３３が触れることがなく安全であり、かつ、把持部２のほぼ全周を把持部電極３で覆うことができ、把持部電極３と手との接触面積を大きくすることができ、測定精度を向上させることができる。
【００３１】
また、２箇所の把持部電極３の各々２枚の導電板１０、１１の端部どうしを固定する固定手段としてのネジ１６あるいはジョイント２８を有することにより、固定手段の数を必要最小限とすることができ安価に構成できる上、固定手段部以外のほぼ全周を把持部電極３で構成でき、把持部電極３と手との接触面積を大きくすることができ、測定精度を向上させることができる。
【００３２】
また、一方の固定手段としてのネジ１６は、複数の導電板１０、１１を電気的に接続することを兼ね備えたことにより、固定手段の他に導電板１０、１１どうしを電気的に接続する部材を必要とせず安価に構成することができる。
【００３３】
また、一方の固定手段としてのネジ１６は、インピーダンス測定手段１７との電気的接続を兼ね備えたことにより、固定手段の他にインピーダンス測定手段１７との電気的接続に要する部材を必要とせず安価に構成することができる。
【００３４】
また、把持部２は、略円筒形の円周に断面略コの字状の凹部１２を有し、２箇所の把持部電極３の各々２枚の導電板１０、１１の一方の端部どうしは、前記凹部１２に嵌合する形状を有し、かつ前記凹部１２内で電気的に接合する固定手段としてのネジ１６を有し、前記凹部１２と前記導電板１０、１１の端部と固定手段を含めて覆い隠し、かつ表面を手に沿う形状にしたカバー１８を有することにより、固定手段の他に導電板１０、１１どうしを電気的に接続する部材を必要とせず安価に構成することができ、導電板１０、１１の端部を外から触れないようにすることができるので安全であり、カバー１８の表面を手に沿う形状で握りやすくすることができる。
【００３５】
また、把持部２の略円筒形の円周に断面Ｖ字状の凹部１９を有し、２箇所の把持部電極３の各々２枚の導電板１０、１１の他方の端部どうしは、前記凹部１９に嵌合する形状を有し、前記凹部１９と前記導電板１０、１１の端部を含めて覆い隠し、かつ表面を手に沿う形状にした固定手段としてのジョイント２８を有することにより、導電板１０、１１の端部を外から触れないようにすることができるので安全であり、固定手段の表面を手に沿う形状で握りやすくすることができる。
【００３６】
また、本実施例においては、一方の固定手段部を断面略コの字状の凹部１２に他方の固定手段部を断面Ｖ字状の凹部１９に形成しているが、両方を断面略コの字状の凹部１２に、あるいは両方の固定手段部を断面Ｖ字状の凹部１９に形成してもかまわない。この際、固定手段としてのネジ１６の代わりに少なくとも一方のカバー１８あるいはジョイント２８を導電体で形成することにより、カバー１８あるいはジョイント２８の他に導電板１０、１１どうしを電気的に接続する部材を必要とせず安価に構成することができる。
【００３７】
また、本実施例においては、インピーダンスより求めた体脂肪率をそのまま表示しているが、体脂肪率から求められる、体脂肪重量、徐脂肪重量、徐脂肪率等で表示を行ってもよい。また、入力手段としてキーボード６を用いているが、目的とする被測定者情報を入力できる方法であれば、たとえばアップダウンスイッチと入力スイッチの組み合わせやロータリーエンコーダー等を用いた回転式の入力手段等であってもかまわない。また、報知手段として液晶表示器７を用いているが、その他の報知手段、たとえば発光ダイオードを使用したものや、音声で報知するものもでもよい。また、定電流は人体に感じない範囲であれば、その周波数、電流の大小は任意に変えることができる。また、本実施例においては右手−両足間でインピーダンスを測定しているが生体情報を得られる測定位置であればどこでもかまわない。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、把持部電極は把持部にはめ込むだけで把持部に保持され、別途保持しておく必要がなく、量産工程において短時間に安定して把持部に把持部電極を構成することができ、また、把持部電極は把持部の形状に形成されているので把持部に沿っており、把持部から浮いてくることがないため、把持部電極の端部に被測定者が触れることがなく安全である生体情報測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における生体情報測定装置の外観図
【図２】同生体情報測定装置の把持部の把持部電極がはめ込まれている部分の構成図
【図３】同生体情報測定装置の測定時の説明図
【図４】本発明の実施例２における生体情報測定装置の把持部の把持部電極がはめ込まれている部分の構成図
【図５】従来の生体情報測定装置の外観図
【符号の説明】
２把持部
３把持部電極（電極）
５足部電極（電極）
６キーボード（入力手段）
１０、１１導電板
１２断面略コの字状の凹部（凹部）
１６ネジ（固定手段）
１７インピーダンス測定手段
１８カバー
１９断面Ｖ字状の凹部（凹部）
２８ジョイント（固定手段）
３３被測定者
３４マイクロコンピュータ（情報処理手段）

Claims

被測定者に接触する少なくとも２つの電極と、前記電極間のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、被測定者の身体的特徴をあらわす被測定者情報を入力する入力手段と、インピーダンスと被測定者情報から被測定者の生体に関する情報を算出する情報処理手段を有した生体情報測定装置において、被測定者が手で把持する略円筒形状の把持部を備え、前記把持部は円周に沿って表面より一段落ち込んだ凹所を有し、前記電極の少なくとも１つの電極は、前記把持部に設けられた把持部電極であり、前記把持部電極は前記把持部の凹所に勘合し把持部の表面と同一面か落ち込んで位置するように形成した導電板を前記凹所にはめ込む構成としたことを特徴とする生体情報測定装置。
被測定者に接触する少なくとも２つの電極と、前記電極間のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、被測定者の身体的特徴をあらわす被測定者情報を入力する入力手段と、インピーダンスと被測定者情報から被測定者の生体に関する情報を算出する情報処理手段を有した生体情報測定装置において、被測定者が手で把持する略円筒形状の把持部を備え、前記電極の少なくとも１つの電極は、被測定者が手で把持する略円筒形状の把持部に設けられた把持部電極であり、前記把持部電極は、互いに電気的に接続され把持部の円周を覆う断面円弧形状をした複数の導電板と、複数の導電板の端部どうしを固定する固定手段とから構成されており、前記複数の導電板の少なくとも一方の端部どうしは、前記把持部の円周に有した凹部に嵌合する形状を有し、前記凹部に嵌合した端部どうしを固定する固定手段は、前記凹部と前記凹部に嵌合した端部を覆うと共に、前記凹部と端部を覆う表面を把持部電極の表面と同形状で手に沿う断面円弧形状としたことを特徴とする生体情報測定装置。
前記固定手段の内少なくとも１つの固定手段は、複数の導電板の固定と電気的接続を同時に行うことを特徴とする請求項２に記載の生体情報測定装置。
前記固定手段の内少なくとも１つの固定手段は、複数の導電板の固定とインピーダンス測定手段との電気的接続を同時に行うことを特徴とする請求項２または３に記載の生体情報測定装置。
前記固定手段の内少なくとも１つの固定手段は、導電体で形成されたものであることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。
前記凹部内で複数の導電板を電気的に接合する固定手段を有し、前記凹部と前記導電板の端部と固定手段を覆うと共に表面を手に沿う形状にしたカバーを有することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。