特開 2023-143773 体組成計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023143773

(43)【公開日】2023-10-06

(54)【発明の名称】体組成計

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/0537 20210101AFI20230929BHJP

   A61B 5/107 20060101ALI20230929BHJP

【ＦＩ】

A61B5/0537

A61B5/107 100

A61B5/107 401

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2023036034

(22)【出願日】2023-02-17

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-09-28

(31)【優先権主張番号】P 2022065928

(32)【優先日】2022-03-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

２．ブルートゥース

(71)【出願人】

【識別番号】522146532

【氏名又は名称】堂谷 恭宏

(72)【発明者】

【氏名】堂谷 恭宏

【テーマコード（参考）】

4C038

4C127

【Ｆターム（参考）】

4C038HH08

4C038HJ03

4C038HJ09

4C127AA06

4C127KK03

4C127KK05

(57)【要約】

【課題】 簡便に自力測定ができる健康管理ツールとして、一般的に体組成計が多く利用されている。体組成計の測定により得られる情報としては、大半が身体の内部に関わる情報ですが、健康管理の観点からは、身体の外部に関わる情報も重要なファクターとして、日常的かつ容易に自力測定できることが望ましい。
【解決手段】 本発明は、体組成計（１０）本体の上に、立位姿勢の被測定者を乗せて回転する状態を、リモートセンシング処理機能、画像処理機能、無線通信接続処理機能の各機能を有するモニタリング機器（９１）、及びアプリケーション・ソフトウェアを組合せ利用することにより、測定結果として、被測定者を周囲３６０度全方位からモニタリングし、被測定者の人体形状の測定を可能にすることにより、身体の内部に関わる情報と、身体の外部に関わる情報と、を日常的かつ容易に自力測定ができる体組成計である。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定者の体重及び身体組成を測定する測定部と、被測定者の人体形状（三次元モデル）を測定するための回転部と、を備え、体組成計（１０）本体の上に、立位姿勢の被測定者を乗せて回転する状態をリモートセンシング処理機能、画像処理機能、無線通信接続処理機能の各機能を有するモニタリング機器（９１）、及びアプリケーション・ソフトウェアを組合せて利用することにより、測定結果として、被測定者を周囲３６０度全方位からモニタリングし、被測定者の人体形状を測定することができる体組成計であり、体重及び身体組成の測定によりデータ収集した身体の内部に関わる情報と、人体形状の測定によりデータ収集した身体の外部に関わる情報と、を日常的かつ容易に自力測定することができ、また測定結果をデータ化できる、バッテリーまたは家庭用電源等から給電されて駆動し、機能動作する体組成計。

【請求項2】

請求項１において、体組成計（１０）は、被測定者の体重及び身体組成を測定する測定部と、被測定者の人体形状（三次元モデル）を測定するための回転部と、それぞれを装置として分離、連結させることが可能であり、分離された状態においては、被測定者の体重及び身体組成を測定する測定部は、体組成測定装置（３０）として、被測定者の人体形状（三次元モデル）を測定するための回転部は、人体測定回転装置（２０）として、個別に、機能・稼働する独立した装置として利用することができ、また、連結された状態においては、被測定者の体重及び身体組成を測定する測定部と、被測定者の人体形状（三次元モデル）を測定するための回転部と、が一体型の装置として利用することができる体組成計。

【請求項3】

請求項１、請求項２において、体組成計（１０）及び人体測定回転装置（２０）は、無線通信接続処理機能によりペアリング設定された、特定のモバイル端末（スマートフォン、タブレット、ＰＣなど）と、前記特定のモバイル端末（スマートフォン、タブレット、ＰＣなど）にインストールされたアプリケーション・ソフトウェアと、により駆動し、機能動作が制御される体組成計。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、体重及び身体組成を測定する測定部と、人体形状（三次元モデル）を測定するための回転部と、を備えて成る体組成計に関するものである。

【背景技術】

【0002】

現代の日常生活において、豊かな食生活は、食べ過ぎなくても摂取エネルギーが過剰となります。その反面で、慢性的な運動不足により消費エネルギーが減少し、肥満等による生活習慣病の発症リスクが社会問題として存在することは承知の如くであり、健康管理への関心度の高まりでヘルスケア、ボディケア（フィットネスなど）に対する注目が増してきている。そのような中で家庭を中心に、日常的かつ容易に自力測定ができる簡便な健康管理ツールとして、体組成計（ヘルスメーター）が多く利用されている。

【0003】

一方で、体組成計（ヘルスメーター）の利用者の多くが健康管理上で着目しているキーワードとしては、ＢＭＩ値とメタボリックシンドロームの２つのワードがあります。ＢＭＩ値とは、体重と身長の数値から算出された、身体の大きさを表す指数（ボディマスインデックス）のことで、計算方法は世界共通ですが、肥満の判定基準は国によって異なり、ＷＨＯ（世界保健機構）の基準では３０以上、日本では２５以上が肥満の指数に該当します。また、メタボリックシンドロームの診断基準とは、日本では男女で異なるが、ウェスト周囲径（おへその高さの腹囲）と血圧、血糖、脂質の各数値により判定される。

【0004】

ＢＭＩ値とメタボリックシンドロームの評価判定時に用いられる「身長」と「腹囲」といった、人体任意部位の長さや周囲長の数値、いわゆる身体の外部に関わる情報が必要とされる。最近の体組成計（ヘルスメーター）も日進月歩で日々進化してきているが、身近に普及している健康管理ツールとしては、得られる情報の大半が身体の内部に関わる情報に偏ってしまっているように思われる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般的には、体重、身体組成については体組成計、身長は身長計、人体任意部位の長さや周囲長は巻尺によって測定されますが、中でも家庭などで、日常的かつ容易に自力測定ができる簡便な健康管理ツールとして、体重、身体組成を測定する体組成計（ヘルスメーター）が多く利用されている。また一方で、身長及び人体任意部位の長さや周囲長の測定に関しては、自力測定が簡単ではなく、第三者の協力を必要とすることも多々あり、特に一人暮らしの人にとっては、日常的に測定することは非常に困難です。健康管理においては、身体の外部に関わる情報も重要なファクターとして、誰にでも簡便に測定できることが望ましい。本発明が解決しようとする課題は、身近にある体組成計が健康管理ツールとして、体重及び身体組成の測定によりデータ収集される身体の内部に関わる情報だけではなく、人体形状の測定によりデータ収集される身体の外部に関わる情報をも、日常的かつ容易に自力測定ができることを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、体組成計（１０）本体の上に、立位姿勢の被測定者を乗せて回転する状態を、リモートセンシング処理機能、画像処理機能、無線通信接続処理機能の各機能を有するモニタリング機器（９１）、及びアプリケーション・ソフトウェアを組合せて利用することにより、測定結果として、被測定者を周囲３６０度全方位からモニタリングし、被測定者の人体形状を測定することができる体組成計であり、体重及び身体組成の測定によりデータ収集した身体の内部に関わる情報と、人体形状の測定によりデータ収集した身体の外部に関わる情報と、を日常的かつ容易に自力測定することができ、また測定結果をデータ化できる、バッテリーまたは家庭用電源等から給電されて駆動し、機能動作する体組成計である。

【発明の効果】

【0007】

本発明により、従来の体組成計の機能である体重及び身体組成の測定によりデータ収集した身体の内部に関わる情報だけに限定する事なく、人体形状の測定によりデータ収集した身体の外部に関わる情報と、を日常的かつ容易に自力測定することが可能になる。また、測定した身体の内部と外部に関わる情報をデータ統合することにより多面的に捉えられた、より精度の高いデータとしてヘルスケア、ボディケア（フィットネスなど）における指標値としての利用が見込める。例えば、従来利用されてきた体格指標であるＢＭＩ（ボディマスインデックス）から近年、イギリス、アメリカなどの国々において研究がすすめられている、次世代の体格指標として注目されるＢＶＩ（ボディボリュームインデックス）を簡便に計測する道具としての利用が可能になることも効果の一つである。さらに、身体の外部に関わる情報については、採寸データとしての利用が可能になり、ファッション関連をはじめとするデジタルマーケティング分野における活用にもつながる。
前記ＢＶＩとは、英語でＢｏｄｙ Ｖｏｌｕｍｅ Ｉｎｄｅｘの略称、ボディ体積指数（ボディ容積指数）のことで、体表面の形状を可視光の全身三次元スキャナーなどを使って計測した体型データと体重データから求めた値のことである。また、ＢＶＩの特徴としては、筋肉質であるか脂肪質であるか、或いは肉が身体のどの部位についているかの判断ができる次世代の体格指標とされ、予防医療分野における活用でも期待される指標である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】 本発明に係る体組成計の全体を示した斜視図である。

【図2】 本発明に係る体組成計の平面図である。

【図3】 本発明に係る体組成計の底面図である。

【図4】 本発明に係る分離、連結可能な体組成計を示した斜視図である。

【図5】 本発明に係る分離、連結可能な体組成計において、分離後の人体測定回転装置の平面図である。

【図6】 本発明に係る分離、連結可能な体組成計において、分離後の人体測定回転装置の底面図である。

【図7】 本発明に係る分離、連結可能な体組成計において、分離後の体組成測定装置の平面図である。

【図8】 本発明に係る分離、連結可能な体組成計において、分離後の体組成測定装置の底面図である。

【図9】 本発明に係る体組成計において、測定方法の仕組みの一実施形態を示した全体像の略図である。

【図10】本発明に係る体組成計において、測定プロセスを示したフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１、図２、図３は、本発明の体組成計（１０）を示す、斜視図、平面図、底面図である。体組成計（１０）の機能動作に関わる部品構成として大きく３つに分類すると、動力に関わる部品と、動作制御に関わる部品と、体重及び身体組成（身体の内部に関わる情報）の測定に関わる部品と、を備えて成る。

【0010】

体組成計（１０）の動力に関わる部品としては、本体内部に充電が可能な駆動用バッテリーと、蓄電済の前記駆動用バッテリー、または家庭用電源等から給電され駆動し、体組成計（１０）本体を回転させる機能を有する電動モーター（１５）が内蔵される。

【0011】

体組成計（１０）の動力に関わる部品である、前記駆動用バッテリーとして、一般的に家電機器などで使用されているリチウムイオン電池（電解液電池）、または全個体電池などの二次電池が使用される。

【0012】

体組成計（１０）の動力に関わる部品である、電動モーター（１５）として、ＤＣモーターをはじめとする各種モーターが採用の対象になるが、なかでも多くの利点を持つ、インホイールモーターなども対象のひとつである。

【0013】

体組成計（１０）の動作制御に関わる部品としては、本体内部に電動モーター（１５）の回転速度および回転方向を制御するインバーターと、制御命令を送受信できる無線通信接続処理装置などが内蔵される。

【0014】

体組成計（１０）の動作制御に関わる部品である、前記インバーターとして、電流形インバーターまたは電圧形インバーターなどが使用される。
前記インバーターとは、直流または交流から周波数の異なる交流を発生させる、またはその回路を持つ装置のことである。

【0015】

体組成計（１０）の動作制御に関わる部品である、前記無線通信接続処理装置として、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈまたはＷｉ－Ｆｉなどが使用される。
前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈとは、「ブルートゥース」と読み、デジタル機器用の近距離無線通信規格、方式及び装置の名称である。
前記Ｗｉ－Ｆｉとは、「ワイファイ」と読み、無線で通信する端末がお互いに接続可能になる規格、方式及び装置の名称である。

【0016】

体組成計（１０）の体重及び身体組成（身体の内部に関わる情報）の測定に関わる部品としては、体重、体脂肪率、骨格筋率、骨量、内臓脂肪レベル、基礎代謝量、ＢＭＩなどを独自のアルゴリズムにより計測するための各種測定用センサー及び装置と、入力操作部（１２）と、測定結果などを表示する表示部（１１）と、体脂肪率などを生体電気インピーダンス法を用いて測定するための、つま先電極板（１３）、かかと電極板（１４）と、さらに測定データを保存するための記憶装置と、前記測定データを送受信できる無線通信接続処理装置などが内蔵される。

【0017】

図４は、本発明の分離、連結可能な体組成計（１０）を示す、斜視図である。体組成計（１０）は、人体測定回転装置（２０）と体組成測定装置（３０）の２つの装置から構成されている。分離された状態においては、被測定者の体重及び身体組成を測定する測定部は、体組成測定装置（３０）として、被測定者の人体形状（三次元モデル）を測定するための回転部は、人体測定回転装置（２０）として、各装置が個別に機能・稼働する独立した装置として利用することができる。また、各装置が連結された状態においては、被測定者の体重及び身体組成を測定する測定部と、被測定者の人体形状（三次元モデル）を測定するための回転部と、が一体型の体組成計（１０）として利用することができる。

【0018】

図５、図６は、本発明の分離、連結可能な体組成計（１０）において、分離後の人体測定回転装置（２０）を示す、平面図、底面図である。人体測定回転装置（２０）の機能動作に関わる部品構成として大きく２つに分類すると、動力に関わる部品と、動作制御に関わる部品と、を備えて成る。

【0019】

人体測定回転装置（２０）の動力に関わる部品としては、本体内部に充電が可能な駆動用バッテリーと、蓄電済の前記駆動用バッテリー、または家庭用電源等から給電され駆動し、人体測定回転装置（２０）本体を回転させる機能を有する電動モーター（２２）が内蔵される。

【0020】

人体測定回転装置（２０）の動力に関わる部品である、前記駆動用バッテリーとして、一般的に家電機器などで使用されているリチウムイオン電池（電解液電池）、または全個体電池などの二次電池が使用される。

【0021】

人体測定回転装置（２０）の動力に関わる部品である、電動モーター（２２）として、ＤＣモーターをはじめとする各種モーターが採用の対象になるが、なかでも多くの利点を持つ、インホイールモーターなども対象のひとつである。

【0022】

体組成測定装置接続コネクタ（２１）は、人体測定回転装置（２０）に体組成測定装置（３０）を連結させ、機能一体型の体組成計（１０）として利用する場合の連結接続部になる。また連結時においては、給電用の通電部としての利用も可能になる。

【0023】

図７、図８は、本発明の分離、連結可能な体組成計（１０）において、分離後の体組成測定装置（３０）を示す、平面図、底面図である。体組成測定装置（３０）の機能動作に関わる部品構成として大きく２つに分類すると、動力に関わる部品と、体重及び身体組成（身体の内部に関わる情報）の測定に関わる部品と、を備えて成る。

【0024】

体組成測定装置（３０）の動力に関わる部品としては、本体内部にアルカリ乾電池などの一次電池、または充電が可能なバッテリーとして一般的に家電機器などで採用されるリチウムイオン電池（電解液電池）または全個体電池などの二次電池が使用される。人体測定回転装置接続コネクタ（３５）は、体組成測定装置（３０）を人体測定回転装置（２０）に連結させ、機能一体型の体組成計（１０）として利用する場合の連結接続部になる。また連結時においては、給電用の通電部としての利用も可能になる。

【0025】

体組成測定装置（３０）の体重及び身体組成（身体の内部に関わる情報）の測定に関わる部品としては、体重、体脂肪率、骨格筋率、骨量、内臓脂肪レベル、基礎代謝量、ＢＭＩなどを独自のアルゴリズムにより計測するための各種測定用センサー及び装置と、入力操作部（３２）と、測定結果などを表示する表示部（３１）と、体脂肪率などを生体電気インピーダンス法を用いて測定するための、つま先電極板（３３）、かかと電極板（３４）と、さらに測定データを保存するための記憶装置と、前記測定データを送受信できる無線通信接続処理装置などが内蔵される。

【実施形態】

【0026】

図９は、本発明の体組成計（１０）において、測定方法の仕組みの一実施形態を示す全体像の略図である。体組成計（１０）本体の上に、立位姿勢の被測定者を乗せて、回転する状態を、リモートセンシング処理機能、画像処理機能、無線通信接続処理機能の各機能を有するモニタリング機器（９１）、及びアプリケーション・ソフトウェアを組合せて利用することにより、測定結果として、被測定者を周囲３６０度全方位からモニタリングし、被測定者の人体形状の測定を可能にする体組成計であり、体重及び身体組成の測定によりデータ収集した身体の内部に関わる情報と、人体形状の測定によりデータ収集した身体の外部に関わる情報と、を日常的かつ容易に自力測定することができ、また測定結果のデータ化を可能にする。さらに測定された、これらの情報に関するデータについては、クラウドコンピューティングにより管理サーバにて管理され、利用権限を有する特定の利用者がモバイル端末（スマートフォン、タブレット、ＰＣなど）にてデータ閲覧またはデータ利用を可能にする仕組みである。

【0027】

前記リモートセンシング処理機能、画像処理機能、無線通信接続処理機能の各機能を有するモニタリング機器（９１）の実施例として、実施例１では、特定機能を有するモバイル端末を活用する手段と、実施例２では、特定機能を有するデジタルカメラまたは３６０度カメラとモバイル端末（スマートフォン、タブレット、ＰＣなど）を連携させ活用する手段と、実施例３では、特定機能を有する３Ｄスキャナーとモバイル端末（スマートフォン、タブレット、ＰＣなど）を連携させ活用する手段などが用いられる。

【実施例0028】

実施例１で活用する特定機能を有するモバイル端末とは、リモートセンシング処理機能、画像処理機能については、ＬｉＤＡＲスキャナー機能、ＴｏＦセンサー及びイメージセンサー機能を有するカメラ搭載型スマートフォンまたはタブレットなどが対象となり、更にはインターネット接続機能、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ及びＷｉ－Ｆｉなどの無線通信接続処理機能を有することが必要条件になる。このような特定機能を有するモバイル端末と本発明の体組成計（１０）を連携させることにより、被測定者の人体形状の三次元データ（点群データ）を採取することが可能になる。
前記ＬｉＤＡＲとは、「ライダー」と読みます。英語でＬｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇの略称、光検出と測距という意味で、光を用いたリモートセンシング技術です。原理は、レーザー光を照射し、物体に当たって跳ね返ってくるまでの時間を計測し、物体までの距離や方向を計測する技術です。
前記ＴｏＦとは、「トフ」と読みます。英語でＴｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔの略称で、飛行時間という意味で光を用いたリモートセンシング技術です。前記ＬｉＤＡＲ同様に、発した信号が対象物に反射して帰ってくるまでの時間をもとに計測する技術です。
前記イメージセンサー機能とは、光の強弱を電気信号に変換する半導体素子。デジタルカメラやビデオカメラなどで利用される。代表的な素子としてＣＣＤイメージセンサーとＣＭＯＳイメージセンサーがある。

【実施例0029】

実施例２で活用する特定機能を有するデジタルカメラまたは３６０度カメラとは、画像処理機能については、イメージセンサー機能と、連写機能または動画撮影機能を有し、さらにＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線通信接続処理機能を有することが必要条件になる。前記特定機能を有するデジタルカメラまたは３６０度カメラと、モバイル端末（スマートフォン、タブレット、ＰＣなど）と、本発明の体組成計（１０）と、これら複数機器の連携による、被測定者を周囲３６０度全方位から撮影した画像データは、さらにフォトグラメトリー技術を用いることにより、被測定者の人体形状の三次元データ（点群データ）を採取することが可能になる。
前記フォトグラメトリー技術とは、デジタルカメラ等で多面的に撮影した複数のデジタル写真をコンピュータで画像解析し、三次元コンピュータグラフィックス等を得る技術です。