专利名称：测量身体部位的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于测定有关人体的身体组成的信息的测量身体部位的装置。
背景技术：
作为现有的测量身体部位的装置，如专利文献1等所示，有在体重计 中设有测量被测试者的身体阻抗的测量用电极的带有阻抗测定功能的体 重计，其通过与被测试者的身体接触的测量用电极在被测试者的两足间或 两手间等流过微弱电流，从而测定身体阻抗，并基于由体重计或测量用电 极测量的测量数据，将关于身体脂肪率等的身体组成的测量结果在显示部 进行显示。
但是，对于上述测量身体部位的装置中的测量用电极，虽然能够由测 量的身体阻抗推定身体整体的脂肪量，但是因为不能进行区别人体的皮下 脂肪量和内脏脂肪量的测定，所以得不到基于此的关于身体组成的正确的 测量结果。
此外，近年来，除上述带有阻抗测定功能的体重计之外，也利用皮下 脂肪厚计，该皮下脂肪厚计测定被测试者的腹部或上臂部、大腿部等被测 定部位的皮下脂肪的厚度，从而利用该皮下脂肪厚计和带有阻抗测定功能 的体重计这两个测量仪器，可以计算并导出关于人体中的内脏脂肪量等身 体组成的测量结果，但是此种分别使用带有阻抗测定功能的体重计和皮下 脂肪厚计这两个测量仪器导出内脏脂肪量等信息，非常麻烦。
此外，例如在专利文献2等中，公开了将上述测量用电极和测量被测 试者的皮下脂肪厚的皮脂厚测量部一体地设置在体重计中的测量身体部 位的装置。但是，在该测量身体部位的装置中，为测定腹部或大腿部等的 皮下脂肪厚，被测试者需要手持体重计且将皮脂厚测量部放于被测定部，此种手持沉重的体重计测量皮下脂肪厚很困难，而且在这样的测定中，无 法正确地测量皮下脂肪厚。此外，特别是为测量上臂部的皮下脂肪厚，需 要由单手握持体重计，并将皮脂厚测量部放在该上臂部的里侧等，但是因 为体重计沉重，所以实际上不能进行这样的测定。
专利文献1:日本特开2001—78978号公报 专利文献2:日本特开2003 — 159227号公报
发明内容
本发明鉴于上述以往的问题点而提出，本发明的目的在于提供一种能 够测定与基于体重、身体阻抗和皮下脂肪厚的身体组成相关的测量结果， 并且被测试者能够容易且正确地测定腹部、大腿部、上臂部等被测定部位 的皮下脂肪厚的测量身体部位的装置。
为达到上述目的，本发明所述的测量身体部位的装置的特征在于，具
备测量踏在上面的被测试者的体重的体重计2;和独立于体重计2的测 定单元3，测定单元3具备用于与被测试者的身体接触来测量身体阻抗 的测量用电极9;用于测量被测试者的被测定部位20的皮下脂肪厚的皮脂 厚测量部12，设有进行所述体重计2及测定单元3间通信的通信机构，并 且设有控制部，该控制部基于由所述体重计2和测定单元3测量的测量数 据得到关于身体组成的测量结果，同时将该测量结果在显示部10显示。 如此通过具备具有体重计2、测量用电极9及皮脂厚测量部12的测定单元 3，从而能够测定从体重、身体阻抗和皮下脂肪厚得到的关于身体组成的 测量结果。并且，由于测量用电极9和皮脂厚测量部12设置在独立于体 重计2的测定单元3上，所以被测试者保持独立于体重计2且轻量的测定 单元3，就能够容易地将皮脂厚测量部12与腹部或大腿部、上臂部等被测 定部位20接触，此外能够正确地接触。
此外，技术方案2的特征在于，在技术方案l中，所述测定单元3具 备构成主体的单元主体22和作为由被测试者握持的部分的握持部8，该握 持部8相对于单元主体22可移动地设置。如此通过相对于单元主体22可 移动地设置握持部8，握持部8能够相对于单元主体22移动，从而可以形 成易于握持的形态。此外，技术方案3的特征在于，在技术方案1或2中，所述皮脂厚测 量部12相对于构成测定单元3的主体的单元主体22可移动地设置。如此 通过相对于单元主体22可移动地设置皮脂厚测量部12，能够将皮脂厚测 量部12配置在容易与被测定部位20接触的位置。
此外，技术方案4的特征在于，在技术方案1 3的任一项的发明中， 所述测定单元3具备构成主体的单元主体22和所述显示部10，显示部10 相对于单元主体22可移动地设置。如此通过相对于单元主体22可移动地 设置显示部10，测定时能够将显示部10配置在被测试者容易看到的位置。
此外，技术方案5的特征在于，在技术方案1 4的任一项的发明中， 所述皮脂厚测量部12为光学式的皮脂厚测量部12，其具备与被测试者 的被测定部位20接触的接触面部13;向与该接触面部13接触了的被测试 者的被测定部位20照射光的发光部15;对从发光部15照射到被测定部位 20而反射了的光进行接收的受光部16，并设有测量限制机构，该测量限 制机构仅在对该皮脂厚测量部12的接触面部13施加了规定压力时，可以 由所述皮脂厚测量部12进行皮下脂肪厚的测量。如此在具有具备发光部 15及受光部16的光学式的皮脂厚测量部12的方案中，由于设置测量限制 机构，其仅在对皮脂厚测量部12的接触面部13施加了规定的压力时，才 可由所述皮脂厚测量部12进行皮下脂肪厚的测量，所以仅能够在对接触 面部13施加规定的压力、皮下脂肪厚达到了一定的厚度的状态下测定皮 下脂肪厚，测定精度变好。
此外，技术方案6的特征在于，在技术方案1 5的任一项的发明中， 所述通信机构是以无线的方式进行体重计2及测定单元间3的数据的通信 的无线通信机构。作为通信机构不需要设置在测定时成为阻碍的电缆。
发明效果
在本发明中，通过具备具有体重计、测量用电极及皮脂厚测量部的测 定单元，从而能够测定从体重、身体阻抗和皮下脂肪厚得到的关于身体组 成的测量结果，并且被测试者保持独立于体重计且轻量的测定单元，从而 能够容易地将皮脂厚测量部与腹部或大腿部、上臂部等的被测定部位接 触，且能够正确地接触，从而能够精度优良地测定。
图1是表示本发明的实施方式的一例的测量身体部位的装置的立体
图2是从内面侧观察同上的测定单元的立体图； 图3是光学式的皮脂厚测定机构的说明图； 图4是从内面侧观察其他的例子的测定单元的立体图； 图5是从内面侧观察另一例的测定单元的立体图； 图6是从表面侧观察另一例的测定单元的立体图； 图7是同上的测定单元的接触部附近的立体图； 图8是另一例的测定单元的接触部附近的剖面图； 图9是另一例的测定单元的接触部附近的立体图。
图中，l一测量身体部位的装置；2 —体重计；3 —测定单元；8 —握持 部；9一测量用电极；IO —显示部；12 —皮脂厚测量部；15 —发光部；16
一受光部；20—被测定部位；22 —单元主体。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式对本发明进行说明。图l所示的本实
施方式的测量身体部位的装置1具备用于测量站在其上的被测试者的体 重的体重计2;和与体重计2分体且比体重计2小型的测定单元3。体重 计2和测定单元3由电缆4连接，该电缆4作为体重计2及测定单元3之 间进行通信的通信机构，体重计2和测定单元3间的测定数据或操作输入 的通信经由电缆4进行。而且，为避免收容时的繁琐，也可以使用具备自 动巻取机构的线巻盘或巻线来取代电缆4。
体重计2由用于承载被测试者的脚的载置板5和在四角具备支脚的内 板ll构成主体，整体形成为扁平的大致矩形板状。载置板5和内板11经 由一个或多个负载传感器利用连结件连结，由该负载传感器和后述的控制 部构成体重测定机构。在载置板5的上面部，作为体重计2侧的测量用电 极6，在前部的两侧设有电流施加用电极6a并且在后部的两侧设有电压测 量用电极6b，被测试者以两脚的脚掌的脚尖侧部分踏在对应的电流施加用 电极6a上，并且脚跟侧部分踏在对应的电压测量用电极6b上，在该状态下踏在载置板5上。此外，在体重计2的载置板5的前端部横亘左右方向 设有用于收容测定单元3的收容用阶梯部7，以在收容用阶梯部7能够收 容测定单元3。而且，测定单元3通过嵌入等相对于体重计2装卸自如。
测定单元3整体形成为扁平的矩形板状，具体地说，形成为长方形板 状，在长边侧的一侧端面上连接电缆4的一端。测定单元3将长度方向的 两侧端部作为握持部8，被测试者用手分别握持该两侧的握持部8，以用 双手能够保持测定单元3。在各握持部8上，作为测定单元3侧的测量用 电极9，在测定单元3的一方的长边侧设有电流施加用电极9a并且另一侧 设有电压测量用电极9b，由这些在测定单元3上设置的测量用电极9和在 体重计2上设置的测量用电极6和控制部，构成用于测量被测试者的身体 阻抗的阻抗测量机构。
在上述扁平的测定单元3中的厚度方向的两面之中，设有后述的显示 部10的一侧的面为表面，相反侧的面为内面，如图2所示，在测定单元3 的内面侧的中央部设有测量被测试者的被测定部位20的皮下脂肪厚的皮 脂厚测量部12，由该皮脂厚测量部12和控制部构成皮脂厚测定机构。
皮脂厚测定机构采用光学式的机构。构成该皮脂厚测定机构的皮脂厚 测量部12具备接触面部13，其由测定单元3的内面部的中央部分形成； 发光部15，其向与接触面部13接触了的被测试者的被测定部位20照射由 红外线或可见光线构成的光；以及受光部16，其接受从发光部15照射到 被测定部位20而反射的光。受光部16位于发光部15的附近。具体地说， 在与被测试者的被测定部位20面接触的接触面部13上设有一个发光部15 和多个(图示的例中为两个)受光部16，发光部15和各受光部16的距离 配置在各受光部16与发光部15相隔约15 45mm的位置，以能够测定0 60mm左右的皮下脂肪厚，此外，作为发光部15使用发出波长850nm附 近的近红外线的LED。设有多个受光部16是为了修正皮肤的色素差等， 从而进行高精度的测定。而且，也可将上述接触面部13设为反射率低的 黑色，此时，在进行皮下脂肪厚的测定时，能够难以受到来自外部的光的 影响。此外，接触面部13也可是平坦的面，也可以是适合被测试者的被 测定部位20的弯曲的曲面。
此外，如图1所示，在测定单元3的表面侧的中央部，设有用于显示测量结果和输入值等的显示部10，在该测定单元3的表面侧的显示部10 和各握持部8之间的部分设有操作部21，该操作部21用于进行机器的操 作或身高、年龄、性别等被测试者的身体数据的输入、显示切换等。
此外，具有运算装置和存储装置的控制部内置在体重计2中。存储装 置存储由体重计2的负载传感器或体重计2及测定单元3的测量用电极 6、9测量的测量数据、按年龄或性别根据预先统计方法导出的多个运算式、 运算装置计算的计算值等。此外，运算装置基于所述测量数据及运算式计 算出关于身体组成的测量结果。
使用上述测量身体部位的装置1得到关于被测试者的身体组成的测量 结果的情况，例如如下这样进行。
首先将未图示的电源开关打开，通过构成输入装置的操作部21输入 被测试者的性别、年龄、身高等身体数据。如果输入完成，则测定准备完 成，被测试者踏在放置在地板上的体重计2的载置板5上，脚掌与各测量 用电极6接触，并且以用双手握持了测定单元3的两握持部8的状态(即， 使手与各测量用电极9接触了的状态)保持测定单元3。由此由负载传感 器检测出载重。此外，在设置于测定单元3或体重计2上的电流施加用电 极6a、 9a之间流过规定的交流电流，并测定此时的特定的电压测量用电 极6b、 9b间产生的电压。然后这些负载传感器或测量用电极6、 9的测定 值(输出值)被输入到运算装置，从而求得体重和身体阻抗。此处，作为 由测量用电极6、 9检测出的阻抗值，可以列举出如利用测定单元3的 测量用电极9得到的被测试者的两手间的阻抗值或利用体重计2的测量用 电极6得到的被测试者两脚间的阻抗值、及利用测定单元3的测量用电极 9和体重计2的电压测量用电极6得到的手脚间的阻抗值等。
接下来，被测试者利用皮下脂肪厚测定机构测量腹部、大腿部、上臂 部等被测定部位20的皮下脂肪厚。由皮脂厚测量机构的测量如下进行 握持握持部8，如图3的说明图所示，在使测定单元3的接触面部13与被 测试者的被测定部位20接触了的状态下，照射来自发光部15的光，并由 受光部16检测出受光信息，由该测定数据，控制部求得被测定部位20的 皮下脂肪厚。图3的17、 18、 19分别表示被测定部位20的表皮、皮下脂 肪层、肌肉层，如该图所示，从发光部15照射的光在皮下脂肪发生散射，并被其内侧的肌肉吸收。从而，从发光部15射出的光在皮下脂肪厚度薄 的情况下向皮肤的表面方向的扩散少，返回到皮肤表面的光少且扩散也 小。因此，到达发光部15的光量变少。相反地，在皮下脂肪厚较厚的情 况下，从发光部15发出的光的散射增多，返回到皮肤表面的光也增多， 且扩散也大。因此到达发光部15的光量增多。即在皮脂厚测量机构能够 利用从发光部15照射的光的反射来测定皮下脂肪厚。而且，如果被测试 者的被测定部位20不同，例如腹部从外侧具有皮肤、皮下脂肪、肌肉、 内脏脂肪、内脏，大腿部从外侧具有皮肤、皮下脂肪、肌肉、骨骼，内部 结构不同。因而在由运算装置运算从而计算出皮下脂肪厚时所用的运算式 也可以按各被测定部位20变更。
并且，利用上述皮脂厚测量机构进行的测量如果完成，则控制部根据 输入的年龄、性别，从多个运算式中选择运算的运算式，并将由运算装置 测定的体重、阻抗值、输入的身高数据代入运算式，计算BMI、身体脂肪 率、或身体脂肪量、内脏脂肪率、皮下脂肪率、肌肉量，并将这些测定结 果、所述体重和皮下脂肪厚的直接测定结果显示在显示部10，在该测定后， 切断电源开关。并且，作为测定结果的内脏脂肪率或皮下脂肪率、肌肉量 等也可以基于测定的皮下脂肪厚进行修正。
如此，在本发明的测量身体部位的装置1中，由于具备体重计2; 用于测量被测试者的身体阻抗的测量用电极6、 9;以及具有用于测量被测 试者的被测定部位20的皮下脂肪厚的皮脂厚测量部12的测定单元3，所 以能够测定从体重、身体阻抗和皮下脂肪厚得到的与身体组成相关的测量 结果。并且，由于测量用电极9和皮脂厚测量部12设置在独立于体重计2 的测定单元3上，所以被测试者保持独立于体重计2的轻量的测定单元3， 从而能够容易地将皮脂厚测量部12接触于腹部或大腿部、上臂部等被测 定部位20，此外还能够正确地接触，并且精度优良地测定。
此外，也可以可移动地设置所述的测定单元3中的握持部8、皮脂厚 测量部12、显示部10。
图4表示了由构成主体的单元主体22和握持部8构成测定单元3，且 相对于单元主体22可移动地设置了握持部8的例子。在该例中，在设置 有作为通信机构的电缆4的单元主体22上一体地设置皮脂厚测量部12、显示部IO、操作部21，将单元主体22的两侧的各握持部8的一端部(单 元主体的短边方向的一端部)转动自如地连结在单元主体22上，由此， 能够使各握持部8绕与单元主体22的长边平行的轴变更任意的转动角度 (朝向)。
通过如此相对于单元主体22可移动地设置握持部8，例如图1所示可 以使握持部8相对于测定单元3不转动而平行地处于紧凑的状态，或如图 4所示在对腹部进行测定时将握持部8转动成相对于单元主体22大致垂 直，从而形成容易用双手握持测定单元3的状态，或在对上臂部进行测定 时，只将一方的握持部8转动成相对于测定单元3大致垂直，从而形成容 易用单手握持测定单元3的状态，另外，由此在测定时，可以容易将测定 单元3的皮脂厚测量部12抵接于相对的被测定部位20，另外，可以将显 示部10配置在被测试者容易看到的位置。
图5表示的是由构成主体的单元主体22和皮脂厚测量部12构成测定 单元3，且相对于单元主体22可移动地设置了皮脂厚测量部12的例子。 在该例子中，在设置有作为通信机构的电缆4的单元主体22上一体地设 置握持部8、显示部IO、操作部21，在单元主体22的内面中央部形成测 量部用凹部23,能够收容在该测量部用凹部23内的皮脂厚测量部12的一 端部转动自如地连接于单元主体22的一方的长边侧的端部，由此，能够 使皮脂厚测量部12绕与单元主体22的长边平行的轴变更任意的转动角度 (朝向)。
通过如此相对于单元主体22可移动地设置皮脂厚测量部12，例如可 以使皮脂厚测量部12相对于测定单元3不转动而平行地处于紧凑的图1 的状态，或如图5所示在测定时将皮脂厚测量部12转动成相对于单元主 体22大致垂直，从而可以将在单面设有受光部16及发光部15的皮脂厚 测量部12的方向变成易于与被测定部位20接触的方向。而且，在将该皮 脂厚测量部12设为与单元主体22平行的状态下，皮脂厚测量部12的单 面构成测定单元3的表面的一部。
此外，图6表示的是由构成主体的单元主体22和显示部10构成测定 单元3，且显示部10相对于单元主体22可移动地设置的一例。在该例中， 在设有通信机构(电缆4)的单元主体22上， 一体地设置握持部8、皮脂厚测量部12，在单元主体22的内面中央部形成显示部用凹部24， 一体地 设有操作部21的显示部10可收容在显示部用凹部24内，该显示部10的 一端部转动自如地连结在单元主体22的长边侧的端部，由此，能够使显 示部10绕与单元主体22的长边平行的轴变更任意的转动角度(朝向)。
通过如此相对于单元主体22可移动地设置显示部10，例如可以使显 示部10相对于测定单元3不转动而平行地处于紧凑的图1的状态，此外 如图6所示，在测定时将显示部10转动成相对于单元主体22大致垂直， 从而能够将显示部10的方向变成被测试者容易看到的方向。
而且，图4 图6所示的握持部8、皮脂厚测量部12、显示部10不仅 限于相对于单元主体22转动，例如也可以相对于单元主体22滑动移动， 或相对于单元主体22滑动移动及转动等。即只要握持部8、皮脂厚测量部 12、显示部10相对于单元主体22可移动即可。此外，在上述图4 6的 实施方式中，仅使握持部8、皮脂厚测量部12、显示部10中的某一个相 对于单元主体22可以移动，但也可以使这些之中的两个或三个部位相对 于单元主体22可移动。
此外，在上述任一实施方式中，优选如图7所示在大致平坦的接触面 部13上设有向外面侧突出的突部30，且以从突部30的突出端面露出的方 式配置发光部15及受光部16。
在图7的例子中，在圆形的接触面部13的中央部设有接触面部13的 径向(详细的说是测定单元3的短边方向)较长的直线状的突部30，在突 部30上形成多个在接触面部13的厚度方向贯通的孔31，在各孔31收容 设在基板25上的发光部15及受光部16，由此，以能够从外面侧照射或者 受光的方式露出发光部15或受光部16。因而，从发光部15照射的光从各 孔31照射，且由配置于各孔31的受光部16受光。此外，在图7的例中， 在圆形的接触面部13的周缘部的全周设有向外面侧突出的环状的突起 32。而且突部30和突起32的突出长度大致相同且都从平坦的接触面部13 突出5mm左右。
通过如此设置突部30,且以从突部30露出的方式配置发光部15及受 光部16,从而在将突部30与接触面部13同时压触于被测试者的被测定部 位20时，能够以小的力使突部30陷入被测定部位20，利用突部30能够防止来自发光部15的光向外部泄露，可以防止成为干扰的来自外部的光 进入受光部16，从而皮下脂肪厚的测定精度良好。
如上所述，除突部30以外，通过在接触面部13的周缘部设置突起32, 即使在接触面部13相对于被测定部位20的面以稍微倾斜了的状态下被压 入的情况下，也能够由突起32在全周上按压被测定部位20的外周部，由 此，能够以均匀的厚度按压被测定部位20，从而皮下脂肪厚的测定的精度 良好。而且，也可以不设置上述图7所示的突起32，而如图9所示，从接 触面部13仅突部30突出。
此外，在上述任一实施方式中，也可以设置测量限制机构，其仅在对 皮脂厚测量部12的接触面部13施加规定的压力时，才可由皮脂厚测量部 12测量皮下脂肪厚。
图8是设置了测量限制机构的例子，在此例中，相对于构成测定单元 3的主体的单元主体22，在测定单元3的厚度方向上移动自如地设置皮脂 厚测量部12。皮脂厚测量部12在接触面部13具备覆盖外面侧的基板25， 在基板25上设置的发光部15及受光部16经由接触面部13露出。在基板 25上设有开关26，此外，在单元主体22的与开关26对应的部位设有开 关接触部27。单元主体22和皮脂厚测量部12的基板25由弹簧28连接。 弹簧28设定为，在对皮脂厚测量部12不施加外力的状态下，以开关接触 部27与开关26不接触的方式支撑皮脂厚测量部12，通过一定的压力以上 的力克服弹簧28将皮脂厚测量部12的接触面部13向单元主体22侧按入， 以使开关接触部27与开关26接触。然后，在开关接触部27与开关26接 触了的状态下，可以由发光部15及受光部16进行皮下脂肪厚的测定，并 且在开关接触部27与开关26不接触的状态下，不进行由发光部15及受 光部16进行的皮下脂肪厚的测定。也就是说，在图8的例子中，相对于 单元主体22可移动地设置的皮脂厚测量部12、开关26、开关接触部27、 弹簧28等构成了测量限制机构。
通过如此设置测量限制机构，可以仅在对皮脂厚测量部12的接触面 部13施加规定的压力时，进行基于皮脂厚测量部12的皮下脂肪厚的测量， 由此能够精度良好地测定被测定部位20的皮下脂肪厚。也就是说，在将 皮脂厚测量部12的接触面部13压入被测定部位20时，随着该压力的增大，脂肪层被压縮，脂肪层的厚度变薄，该厚度在某个值大致收敛，但此 处将皮下脂肪的厚度收敛时的压力值设为规定值，如果仅在该规定值以上
的压力的作用下按压接触面部13的情况下能够进行测定，则测定值稳定， 再现性也提高，由此能够精度优良地测定。而且，在图8中，与图7的实 施方式同样地设置了突部30及突起32,但也可以不设置这些突部30及突 起32。而且也可设置由灯或蜂鸣器等构成的报知机构，该报知机构如上所 述仅在对皮脂厚测量部12的接触面部13施加规定的压力时报知可进行测 定，另外，此时也可不操作操作部21而开始自动进行皮下脂肪厚的测定。 此外，作为测量限制机构并不限定于上述，也可以是使用了测定对接触面 部13施加的压力的压力传感器的测量限制机构。
此外，在上述任一实施方式中，通信机构为有线电缆4，但只要能够 授受体重计2和测定单元3的成为测定数据的测定信号，通信机构也可以 是以无线进行通信的无线通信机构，此情况不需设置在测定时形成干扰的 电缆4等。此外，皮脂厚测量部12设在了测定单元3的内面侧，但也可 以设在侧面。
权利要求1. 一种测量身体部位的装置，其特征在于，具备体重计和独立于该体重计的测定单元，测定单元具备单元主体和握持部，所述单元主体具有皮脂厚测量部以及显示部，所述握持部具有测量用电极，所述皮脂厚测量部具备接触面部、发光部、受光部以及测量限制机构，在所述体重计及所述测定单元之间设有通信机构，在该体重计的内部设有在所述显示部显示体重以及皮脂厚测量结果的控制部。
专利摘要本实用新型提供一种测量身体部位的装置。其具备体重计和独立于体重计的测定单元，测定单元具备测量用电极、皮脂厚测量部以及显示部，在所述体重计及所述测定单元之间设有通信机构，在所述体重计内内置有控制部。
文档编号A61B5/05GK201127605SQ200720146360
公开日2008年10月8日 申请日期2007年6月12日 优先权日2006年6月15日
发明者上林正, 小栗一也, 水内明广 申请人:松下电工株式会社