DE60019551T2

DE60019551T2 - Körperfettmessgerät

Info

Publication number: DE60019551T2
Application number: DE60019551T
Authority: DE
Inventors: Toru Kako-gun KOHASHI; Kenji Kakogawa-shi MITAO
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2020-09-30
Also published as: CN1182814C; EP1138258A4; WO2001024694A1; CN1327375A; US6567692B1; EP1138258B1; EP1138258A1; JP4357049B2; DE60019551D1; JP2001104271A; HK1042643A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Körperfettmessvorrichtung zum Messen der Fettmenge in einem menschlichen Körper.
Hintergrund der Erfindung
Der Aufbau eines menschlichen Körpers besteht aus Muskeln, Fett, Knochen und weiteren Bestandteilen. Der Wert der Impedanz eines menschlichen Körpers mit einer großen Menge von Fettkomponenten unterscheidet sich von demjenigen eines menschlichen Körpers mit einer großen Menge von Muskelkomponenten. Insbesondere besitzt die Bioimpedanz die Eigenschaft, dass der Wert der Impedanz mit der Zunahme von Fettkomponenten zunimmt und der Wert der Impedanz mit der Zunahme von Wasserkomponenten abnimmt. Wenn die Menge von in dem Körper enthaltenem Fett unter Verwendung dieser Eigenschaft erhalten wird, werden normalerweise die folgenden Maßnahmen getroffen:
Elektroden werden an Hautoberflächen an distalen Stellen des Körpers wie beispielsweise den Fingerspitzen von rechten und linken Händen, den Zehen des rechten und des linken Fußes und den Sohlen des rechten und linken Fußes befestigt. Ein Wechselstrom oder eine Wechselspannung mit einer Frequenz von ein paar Dutzend kHz bis zu 100 kHz wird auf diese Elektroden angelegt, um die Impedanz des Körperaufbaus zwischen den distalen Enden zu messen. Dann wird der Körperfettgehalt aus dem Wert der somit erhaltenen Impedanz und persönlichen Daten wie dem Alter, Geschlecht und der Größe berechnet.
In den letzten Jahren ist die in dem Körper enthaltene Fettmenge als Kennzahl für die Gesundheitsvorsorge angesehen worden und hat die Aufmerksamkeit von gewöhnlichen Menschen stark erregt. Deswegen hat die Nachfrage nach Körperfettmessvorrichtungen für die Familie oder den persönlichen Gebrauch stetig zugenommen. Vor diesem Hintergrund sind eine Vielzahl von preiswerten Körperfettmessvorrichtungen entwickelt und verkauft worden, die die Körperfettmenge auf einfache Weise messen können.
Bekannte Körperfettmessvorrichtungen verwenden normalerweise das Messverfahren, welches „Zweianschlussverfahren" (das Zweielektrodenverfahren) genannt wird, oder das Messverfahren, welches „Vieranschlussverfahren" (das Vierelektrodenverfahren) genannt wird, und messen den Körperfettanteil in dem Körper auf einfache Weise durch Messen der Interdistalstellen-Körperimpedanz (d.h. der Impedanz zwischen bestimmten distalen Stellen des Körpers, an denen die Elektroden befestigt sind) oder der Körperaufbauimpedanz, die den Körperaufbau an den distalen Stellen ausschließt.
9(a) ist ein Messprinzipdiagramm, welches das Prinzip der Messung der Körperaufbauimpedanz durch eine Körperfettmessvorrichtung zeigt, die das herkömmliche Zweianschlussverfahren verwendet, und 9b ist ein Schaltbild zum Erklären des Messprinzips. Diese Körperfettmessvorrichtung 100 umfasst zwei Elektroden 101a, 101b auf ihrer oberen Oberfläche. Die zwei Elektroden 101a, 101b sind an eine Gleichstromschaltung 102 angeschlossen und ein Patient betritt die Messvorrichtung 100, wobei er einen Fuß auf die Elektrode 101a und den anderen Fuß auf die Elektrode 101b stellt, damit ein Gleichstrom Ic von der Gleichstromschaltung 102 den menschlichen Körper zugeführt wird. Die Gleichstromschaltung 102 umfasst einen Operationsverstärker 103 zum Ausgeben des Gleichstroms Ic und (ii) einen Referenzwiderstand 104 mit einem gegebenen Wert Rs zum Steuern der Schaltung, damit der Operationsverstärker 103 den Gleichstrom Ic ausgeben kann. Elektroden 101a, 101b sind mit einer Spannungsmessschaltung 105 verbunden und an eine Spannung V, die zwischen den Elektroden 101a, 101b anliegt, wenn der Konstantstrom Ic angelegt wird, wird von der Spannungsmessschaltung gemessen.
Die Spannungsmessschaltung 105 umfasst (i) einen Operationsverstärker 106 zum Ausgeben der Spannung V, die als Reaktion auf ein von den Elektroden 101a, 101b abgegebenes Spannungssignal zwischen den Elektroden 101a, 101b erzeugt wird, (ii) Eingangswiderstände 107a, 107b für den Operationsverstärker 106, und (iii) ein Widerstand 108 für eine negative Rückkopplungsschaltung.
Bei der derart angeordneten Körperfettmessvorrichtung 100, wo die Interdistalstellen-Körperimpedanz Zo beträgt, ist die Kontaktimpedanz zwischen der Elektrode 101a und der Hautoberfläche eines Fußes des menschlichen Körpers gleich RX1, die Kontaktimpedanz zwischen der Elektrode 101b und der Hautoberfläche des anderen Fußes ist gleich RY1. Die durch die nachfolgende Gleichung repräsentierte Beziehung existiert zwischen den Impedanzen Zo, RX1, RY1 dem Konstantstrom Ic und der Spannung V. (RX1 + Zo + RY1)·Ic = VD.h., Zo + RX1 + RY2 = V/Ic
Wenn die Summe der Kontaktimpedanzen RX1, RY1 (RX1 + RY1) kleiner als die Interdistalstellen-Körperimpedanz Zo ist, wenn mit anderen Worten Zo + RX1 + RY2 = Zo ist, dann kann die Interdistalstellen-Körperimpedanz Zo erhalten werden.
Indem die Berechnung basierend auf der somit erhaltenen Interdistalstellen-Körperimpedanz Zo durchgeführt wird und zuvor in die Körperfettmessvorrichtung 100 eingegebene persönliche Daten wie das Alter, Geschlecht und die Größe des Patienten berücksichtigt werden, kann die Körperfettmenge erhalten werden. Es sei erwähnt, dass die Interdistalstellen-Körperimpedanz Zo durch Kombinieren der Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz mit der Körperaufbauimpedanz erhalten wird.
Als nächstes wird eine Körperfettmessvorrichtung erklärt, welche das herkömmliche Vieranschlussverfahren verwendet. 10a ist ein Diagramm, welches das Messprinzip einer Körperaufbauimpedanz in einer Körperfettmessvorrichtung zeigt, die das herkömmliche Vieranschlussverfahren verwendet und 10a ist ein Schaltungsdiagramm zum Erläutern des Messprinzips. Die Körperfettmessvorrichtung 110 umfasst vier Elektroden 111a, 111b, 112a und 112b auf ihrer oberen Oberfläche. Ein Patient schreitet auf die Messvorrichtung 110, wobei ein Fuß auf die Elektroden 111a, 112a und der andere Fuß auf die Elektroden 111b, 112b gestellt wird. Die Elektroden 111a, 111b werden an eine Konstantstromschaltung 113 angeschlossen und, wenn der Patient einen Fuß auf die Elektrode 111a und den anderen auf die Elektrode 111B stellt, wird ein Strom Id von der Konstantstromschaltung 113 dem menschlichen Körper zugeführt.
Die Elektroden 112a, 112b sind mit einer Spannungsmessschaltung 114 verbunden und eine Spannung wird gemessen, die zwischen den Elektroden 112a, 112b erzeugt wird, wenn der Konstantstrom Id angelegt wird. Hierin umfasst die Konstantstromschaltung 113 (i) einen Operationsverstärker 115 zum Ausgeben des Konstantstroms Id und (ii) einen Referenzwiderstand 116 mit einem vorgegebenen Wert Rs zum Steuern der Schaltung, damit der Operationsverstärker 115 den Konstantstrom Id ausgeben kann. Die Spannungsmessschaltung 114 umfasst (i) einen Operationsverstärker 117 zum Ausgeben der Spannung V, die als Reaktion auf ein von den Elektroden 112a, 112b ausgegebenes Spannungssignal zwischen den Elektroden 112a, 112b erzeugt wird, (ii) Eingangswiderstände 118a, 118b für den Operationsverstärker 117, und (iii) einem Widerstand 119 für eine negative Rückkopplungsschaltung.
Bei der derart angeordneten Körperfettmessvorrichtung 110, wo die zu messende Körperaufbauimpedanz Zi ist, sind die Kontaktimpedanzen zwischen den Elektroden 111a, 111b, 112a, 112b und den Hautoberflächen der Füße des menschlichen Körpers jeweils gleich RX1, RY1, RX2 und RY2, die Widerstandswerte der Eingangswiderstände 118, 118b des Operationsverstärkers 117 werden ausreichend größer als die Kontaktimpedanzen RX2, RY2 eingestellt, wobei der Konstantstrom Id, der zwischen den Elektroden 111a, 111b zuzuführen ist, nicht in den Operationsverstärker 117 fließen wird und der Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 117 wird nicht beeinflusst, selbst wenn die Kontaktimpedanzen RX2, RY2 fluktuieren. Eine zwischen den virtuellen Kreuzungen P und Q in dem Körper erzeugte Spannung, d.h. die Spannung V, welche an beiden Enden der Körperaufbauimpedanz Zi erzeug wird, wobei die Kontaktimpedanzen und Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen ausgeschlossen sind, kann dementsprechend von der Spannungsmessschaltung 114 gemessen werden. Zi wird mittels der Gleichung Zi = V/Id auf der Basis der somit erhaltenen Spannung V und des Konstantstromwertes Id berechnet, wodurch die Körperaufbauimpedanz Zi erhalten wird, welche nicht von den Kontaktimpedanzen und Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen beeinflusst wird. Hinsichtlich der Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen ist anzumerken, dass es notwendig ist, eine Impedanz zu messen, welche die Impedanzen des distale Stellen umgebenden Körperaufbaus ausschließt, insbesondere wenn der zu messende Aufbau Gelenke einschließt, weil Gelenke größere Impedanzwerte unabhängig von der Körperfettmenge haben.
Die Fettmenge in dem Körper des Patienten kann erhalten werden, indem auf der Grundlage der somit erhaltenen Körperaufbauimpedanz Zi und in die Körperfettmessvorrichtung 110 zuvor eingegebener persönlicher Daten wie Alter, Geschlecht, Größe des Patienten etc. der Fettgehalt berechnet wird.
Als bekannte, mit der vorliegenden Erfindung zusammenhängende Techniken sind Körperfettmessvorrichtungen in der japanischen Patentanmeldung (KOKAI) Amtsblattnummer 7-79938 (1995) vorgeschlagen worden und in der veröffentlichte japanische Übersetzung der internationalen PCT-Anmeldung 10-510455 (1998) vorgeschlagen worden, wonach die Impedanz eines inneren Organs in einem Körper mittels der vorstehend beschriebenen Vieranschlussmethode gemessen wird, die zum Messen der Fettmenge zu verwenden ist. 11 zeigt schematisch das Messprinzip einer Aufbauimpedanz Zj eines inneren Organs bei den vorstehenden bekannten Körperfettmessvorrichtungen.
In einer Körperfettmessvorrichtung 120 gemäß dem vorstehenden Stand der Technik werden 8 Elektroden E₁, E₂, E₃, E₄, E₅, E₆, E₇, und E₈ bereitgestellt, welche paarweise angeordnet sind und jeweils paarweise an der rechten/linken Stelle auf den Händen und den Füßen eines menschlichen Körpers angeordnet sind. Eine Gruppe der Elektroden E₁, E₃, E₅, E₇ ist mit einer Gleichstromschaltung verbunden, während die andere Gruppe der Elektroden E₂, E₄, E₆, E₈ mit einer Spannungsmessschaltung verbunden ist. Es sei erwähnt, dass diese Konstantstromschaltung und Spannungsmessschaltung denselben Aufbau wie denjenigen der vorstehend beschriebenen Körperfettmessvorrichtungen 100, 110 haben, welche das Zweianschlussverfahren und das Vieranschlussverfahren jeweils verwenden. Bei der so angeordneten Körperfettmessvorrichtung 120 wird ein Strom zwischen die Elektroden E₁ und E₃ gelegt und die Spannung zwischen den Elektroden E₂ und E₄ wird gemessen, wodurch der Wert ❷ Z₁ + Z₂ erhalten wird. Genauso wird ein Strom zwischen die Elektroden E₅ und E₇ und die Spannung zwischen den Elektroden E₆ und E₈ gemessen, wodurch der Wert von ➁ Z₄ + Z₅ erhalten wird. Ein Strom wird zwischen die Elektroden E₁ und E₅ angelegt und die Spannung zwischen den Elektroden E₂ und E₆ wird gemessen, wodurch der Wert ➂ Z₁ + Zj + Z₄ erhalten wird und ein Strom wird zwischen die Elektroden E₃ und E₅ angelegt und die Spannung zwischen den Elektroden E₄ und E₈ wird gemessen, wodurch der Wert von ➃ Z₂ + Zj + Z₅ erhalten wird. Basierend auf den Ergebnissen dieser Messungen wird die Aufbauimpedanz Zj des inneren Organs aus der Gleichung {➂ + ➃ – (➀ + ➁)}/2 berechnet. Dann wird der Körperfettgehalt aus der Aufbauimpedanz Zj des inneren Organs berechnet.
Die japanische Patentschrift (KOKAI), Amtsblatt Nummer 5-49050 (1993) offenbart eine Körperfettmessvorrichtung, bei der eine Körperinterdistalstellenimpedanz gemessen wird, welche aus der Körperaufbauimpedanz und der Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz zusammengesetzt ist, und der Körperfettgehalt wird auf Grundlage der gemessenen Impedanz und der persönlichen Daten des Patienten berechnet.
Weil die in 10 gezeigte, das Vieranschlussverfahren verwendende Körperfettmessvorrichtung 110 dazu ausgelegt ist, eine Spannung zu messen, die in dem Körperaufbau erzeugt wird, der den Körperdistalstellen umgebenden Aufbau von der Kontaktimpedanz zwischen den Füßen des menschlichen Körpers und von all den zwischen den distalen Stellen des Körpers vorhandenen Impedanzen ausschließt, muss die Messvorrichtung 110 den Operationsverstärker 117 haben, der die Spannungsmessschaltung 113, die Eingangswiderstände 118a, 118b für den Operationsverstärker 117 und den Widerstand 119 für die Rückkopplungsschaltung bildet. Folglich wird der Aufbau der Messvorrichtung sehr groß und die Anzahl der Drähte und Schaltungen nimmt zu, was unausweichlich zu erhöhten Kosten führt.
Die bekannte Körperfettmessvorrichtung 110 verwendet das Vieranschlussverfahren und benötigt ein paar Elektroden (2 Elektroden) für jeden Messpunkt (4 Elektroden insgesamt), um die Körperaufbauimpedanz Zi von zwei Stellen des Körpers zu messen. Zusätzlich sind Drähte und mehrere Schaltungen an je de Elektrode angeschlossen, so dass eine umfangreiche Systemkonfiguration vorliegt, was zu erhöhten Kosten führt.
Die in 9 gezeigte, bekannte Körperfettmessvorrichtung 100 verwendet das Zweianschlussverfahren und hat ein anderes Problem. Diese Vorrichtung 100 ist dazu vorgesehen, die Körperinterdistalstellenimpedanz Zo einschließlich der Kontaktimpedanzen RX1, RY1 unter der Bedingung zu erhalten, dass die Summe der Kontaktimpedanz RX1, RY1 erheblich kleiner als die Körperinterdistalstellenimpedanz Zo ist. Da ein veränderlicher Wassergehalt und andere Ablagerungen auf der Hautoberfläche eines Körpers in jedem Fall vorhanden sind, variieren die Werte der Kontaktimpedanzen RX1, RY1 mehr oder weniger stark, so dass es schwierig wird, die korrekte Körperinterdistalstellenimpedanz Zo stabil zu erhalten. Zusätzlich umfasst die Körperinterdistalstellenimpedanz Zo die Impedanz des Körperdistalstellen-Umgebungsaufbaus und daher hat die Impedanz Zo manchmal einen großen Impedanzwert unabhängig von dem Fettgehalt innerhalb des Körpers des Patienten. Folglich scheitert die Körperfettmessvorrichtung 110 dabei, den Körperfettgehalt exakt zu messen.
Die Körperfettmessvorrichtung 120 zum Messen der Aufbauimpedanz Zj von inneren Organen, die in 11 gezeigt ist, hat auch gewisse Nachteile: Da insgesamt acht Elektroden (zwei Elektroden für jede Hand und jeden Fuß) benötigt werden, sind viele Drähte und Schaltungen notwendig, was zu einem großen Systemaufbau und erhöhten Kosten führt. Wenn zusätzlich die Impedanz des Querschnitts des Torsos eines Körpers gemessen wird, werden viele Elektrodenpaare angeschlossen, wobei der Torso zwischen jedem Paar liegt, und eine Spannung wird zwischen jedem gegenüberliegendem Paar von Elektroden gemessen. In diesem Fall wird ein Paar Elektroden für jeden Messpunkt benötigt, so dass eine große Anzahl von Elektroden involviert ist, was zu einer Zunahme der Kabel und Schaltungen und folglich auch der Kosten führt.
Die Körperfettmessvorrichtung, die in der japanischen Patentschrift (KOKOKU) Amtsblatt Nummer 5-49050 veröffentlicht ist, misst die Körperinterdistalstellenimpedanz, welche die Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz mit einem großen Wert ungeachtet des Körperfettgehaltes einschließt, und erhält den Körperfettgehalt auf Grundlage der gemessenen Körperinterdistalstellenimpedanz. Deshalb hat diese Messvorrichtung auch Schwierigkeiten beim korrekten Messen des Körperfettgehaltes.
Dokument US 5,720,296 offenbart eine Vorrichtung zum Berechnen des Körperaufbaus basierend auf der bioelektrischen Impedanz unter Verwendung eines Verfahrens, welches sich von dem erfindungsgemäßen Verfahren unterscheidet, welches aber auch den Einfluss der Kontaktimpedanzen vermeidet.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, und das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Körperfettmessvorrichtung bereitstellen, die die Körperaufbauimpedanz genau messen kann, wobei zwischen jeder Elektrode und der Hautoberfläche des menschlichen Körpers erzeugte Kontaktimpedanzen und Körperdistalstellenaufbauimpedanzen ausgeschlossen werden, so dass der Fettgehalt innerhalb des Körpers des Menschen mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Zum Erreichen des vorgenannten Hauptziels, ist erfindungsgemäß eine Körperfettmessvorrichtung zum Messen des Körperfettgehalts innerhalb eines Körpers bereitgestellt worden. Die Vorrichtung umfasst:

(a) eine einzelne oder eine Mehrzahl von Elektroden in Kontakt mit jeder einer Vielzahl von Stellen auf der Hautoberfläche des Körpers,
(b) eine Energieversorgungsschaltung zum Anlegen eines konstanten Stroms oder einer Spannung an die Elektroden,
(c) ein Impedanzmessmittel zum Schalten der mit der Energieversorgungsschaltung zu verbindenden Elektroden, so dass eine Kontaktimpedanz und eine Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz zwischen den Elektroden liegt oder so dass eine Kontaktimpedanz, eine Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz und eine Körperaufbauimpedanz zwischen den Elektroden liegt, wobei der Wert der zusammengesetzten Kontaktimpedanz und der Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz und der Wert der zusammengesetzten Kontaktimpedanz, der Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz und der Körperaufbauimpedanz jeweils gemessen werden, und
(d) Berechnungsmittel zum Berechnen des Wertes der Körperaufbauimpedanz basierend auf den gemessenen Werten, die von dem Impedanzmessmittel erhalten werden.

Erfindungsgemäß werden eine oder eine Vielzahl von Elektroden derart angeordnet, dass sie jede einer Vielzahl von Stellen auf der Hautoberfläche eines Körpers berühren. Das Impedanzmessmittel misst den Wert der Zusammensetzung aus einer Kontaktimpedanz und einer Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz und den Wert der Zusammensetzung aus einer Kontaktimpedanz, einer Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz und einer Körperaufbauimpedanz. Das Berechnungsmittel berechnet dann nur den Wert der Körperaufbauimpedanz auf der Grundlage der gemessenen Werte. Persönliche Daten (Alter, Geschlecht, Größe, etc.) eines Patienten sind zuvor eingegeben worden und der Körperfettgehalt (Körperfettprozentanteil) wird aus dem berechneten Wert der Kör peraufbauimpedanz und den persöhnlichen Daten unter Verwendung eines bekannten Verfahrens berechnet.
Da erfindungsgemäß die Impedanzmessung mit unterschiedlichen Kombinationen von Elektroden durchgeführt wird, an die ein Strom oder eine Spannung angelegt wird, werden die Einflüsse der Kontaktimpedanzen und der Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen durch die Berechnung im Wesentlichen eliminiert, so dass ein sehr genauer Körperaufbauimpedanzwert, worin sich der Körperfettgehalt des Patienten widerspiegelt, und folglich ein sehr genauer Körperfettgehalt berechnet werden kann. Da der Bedarf nach Elektroden zum Messen einer innerhalb des Körpers erzeugten Spannung und einer Spannungsmessschaltung umgangen werden kann, kann der Systemaufbau vereinfacht werden, womit die Kosten reduziert werden.
Die Erfindung ist vorzugsweise folgendermaßen aufgebaut. Die Elektroden sind derart angeordnet, dass ein Elektrodenpaar derart angeordnet ist, dass es eine erste von zwei Hautoberflächenstellen berührt, zwischen denen eine Körperaufbauimpedanz zu messen ist, und ein weiteres Elektrodenpaar ist derart angeordnet, dass es eine zweite Stelle der Hautoberflächenstellen berührt. Die Elektroden in jedem Paar sind nahe beieinander. Die Energiezufuhrschaltung ist mit dem Elektrodenpaar an der ersten Stelle oder an der zweiten Stelle durch die Impedanzmessmittel verbunden, um den Wert der zusammengesetzten Impedanz aus Kontaktimpedanz und Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz zu messen, diese Impedanzen sind zwischen dem Paar von Elektroden vorhanden, an die die Energieversorgungsschaltung angeschlossen wird. Die Energieversorgungsschaltung ist mit einer der Elektroden in dem jeweiligen Paar an der ersten Stelle und an der zweiten Stelle verbunden, um den Wert der zusammengesetzten Impedanz aus Kontaktimpedanz, Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz und Körperaufbauimpedanz zu messen, diese Impedanzen sind zwischen den Elektroden vorhanden, an die die Energievorsorgungsschaltung angeschlossen ist. Das Berechnungsmittel berechnet den Wert der Körperaufbauimpedanz auf der Grundlage der gemessenen Werte.
Mit diesem Aufbau kann der Einfluss der Kontaktimpedanzen und der Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen vollständig eliminiert werden, genauso wie in dem obigen Fall, so dass der Wert der Körperaufbauimpedanz, in dem sich der Körperfettanteil des Patienten widerspiegelt, mit hoher Genauigkeit berechnet werden kann und die Systemkonfiguration kann vereinfacht werden, was zu geringeren Kosten führt.
Die Erfindung kann auch folgendermaßen aufgebaut sein. Die Elektroden sind derart angeordnet, dass zwei Elektroden so angeordnet sind, dass sie eine erste von zwei Hautoberflächenstellen berühren, zwischen denen eine Körperaufbauimpedanz zu messen ist, und eine Elektrode ist derart angeordnet, dass sie eine zweite von den zwei Stellen berührt. Die zwei an der ersten Stelle angeordneten Elektroden sind nahe beieinander. Die Energiezufuhrschaltung ist an die zwei Elektroden an der ersten Stelle durch das Impedanzmessmittel angeschlossen, um den Wert der zusammengesetzten Impedanz aus einer Kontaktimpedanz und einer Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz zu messen, diese Impedanzen sind zwischen den Elektroden präsent, an die die Energieversorgungsschaltung angeschlossen ist. Die Energieversorgungsschaltung ist mit einer der Elektroden an der ersten Stelle und der Elektrode an der zweiten Stelle zum Messen des Wertes der zusammengesetzten Impedanz aus einer Kontaktimpedanz, einer Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanz und einer Körperaufbauimpedanz angeschlossen, diese Impedanzen sind zwischen den Elektroden präsent, an die die Energieversorgungsschaltung angeschlossen ist. Auf der Grundlage der gemessenen Wer te berechnet das Berechnungsmittel den Wert der Körperaufbauimpedanz.
Mit dem obigen Aufbau kann die Anzahl der für die erfindungsgemäße Vorrichtung notwendigen Elektroden im Vergleich zu der bekannten Körperfettmessvorrichtung minimiert werden, welche das Vieranschlussverfahren verwendet. Zusätzlich kann der Einfluss der Kontaktimpedanzen und der Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen vollständig eliminiert werden, um die Körperaufbauimpedanz zu berechnen.
Eine weitere Alternative der Erfindung ist wie folgt aufgebaut. Die Elektroden sind derart bereitgestellt, dass eine Elektrode derart angeordnet ist, dass sie jede der Hautoberflächenstellen berührt, welche die Hände und Füße jeweils umgeben. Die Energieversorgungsschaltung ist durch die Impedanzmesseinrichtung an die Elektrode angeschlossen, die in Kontakt mit einer Hand ist, und an die Elektrode angeschlossen, die im Kontakt mit einem Fuß ist, um den Wert der zusammengesetzten Impedanz aus Kontaktimpedanz, Armaufbauimpedanz, Beinaufbauimpedanz und Impedanz der inneren Organen zu messen, diese Impedanzen sind zwischen den Elektroden präsent, an die die Energieversorgungsschaltung angeschlossen ist. Die Energieversorgungsschaltung ist an die Elektroden angeschlossen, die in Kontakt mit den Händen sind, um den Wert der zusammengesetzten Impedanz aus Kontaktimpedanz und Armaufbauimpedanz zu messen, die Impedanzen sind zwischen den Elektroden präsent, an die die Energieversorgungsschaltung angeschlossen ist. Die Energieversorgungsschaltung ist an die Elektroden angeschlossen, die in Kontakt mit dem Fuß sind, um den Wert der zusammengesetzten Impedanz aus Kontaktimpedanz und Beinaufbauimpedanz zu messen, diese Impedanzen sind zwischen den Elektroden vorhanden, an die die Energieversorgungsschaltung angeschlossen ist. Das Berechnungsmittel berechnet den Wert der Aufbauimpedanz der inneren Organe auf der Grundlage der gemessenen Werte.
Mit dem obigen Aufbau kann die Messung der Aufbauimpedanz der inneren Organen, was zuvor acht Elektroden benötigt hat, mit vier Elektroden durchgeführt werden. Dies führt zu einer Reduktion der Anzahl von Drähten und Schaltungen, was zu einer Vereinfachung der Systemkonfiguration führt und Kosten reduziert.
Vorzugsweise umfasst die Erfindung ferner Gewichtsmessmittel. Mit dieser Anordnung kann der Wert des Gewichtes, was ein notwendiges Datum für die Berechnung des Körperfettgehaltes aus der Körperaufbauimpedanz ist, gleichzeitig mit der Impedanzmessung durch die Impedanzmessmittel erhalten werden. Dies führt zu einer erhöhten Genauigkeit des Körperfettgehaltes, der schließlich erhalten wird.
Es wird auch bevorzugt, die Messung der Impedanzen zwischen den Elektroden durch das Impedanzmessmittel während eines Übergangsgewichts-Erscheinungszustandes (Gewichtsfluktuationszustand) durchzuführen, während eine Gewichtsmessung von dem Gewichtsmessmittel durchgeführt wird. Wenn der Patient auf die Vorrichtung schreitet, wobei seine Hautoberflächenstellen in Kontakt mit den Elektroden gebracht werden, ist das Gewichtsmessmittel in seinem Fluktuationszustand, aber eine korrekte Impedanzmessung ist möglich. Bei dieser Anordnung wird die Wartezeit, die verstreicht, bis die Messvorrichtung für eine korrekte Gewichtsmessung bereit ist, dazu verwendet, die Impedanzmessung durchzuführen, so dass der Wert des Gewichtes und des Körperfettgehaltes effektiv gemessen werden können, während die für die Messung insgesamt benötigte Zeit reduziert wird.
Wenn erfindungsgemäß der von dem Gewichtsmessmittel gemessene Gewichtswert signifikant fluktuiert, sich also in einem instabilen Zustand befindet, wird es bevorzugt, die Mes sung der Impedanzen zwischen den Elektroden von dem Impedanzmessmittel durchführen zu lassen, während die Gewichtsmessung durch das Gewichtsmessmittel durchgeführt wird. Bei dieser Anordnung können die Impedanzen zwischen den Elektroden von dem Gewichtsmessmittel während der Wartezeit gemessen werden, die verstreicht, bis der Übergangszustand, in dem der von dem Gewichtsmessmittel zu messende Gewichtswert fluktuiert, ausgeglichen ist. Selbst wenn eine große Anzahl von Zyklen für die Impedanzmessung benötigt wird, mit anderen Worten selbst wenn es lange dauert, um die Impedanzen zu messen, wird die verlängerte Zeit die Körperfettmengenmessung nicht beeinflussen, die gleichzeitig mit der Gewichtsmessung durchgeführt wird.
Wenn erfindungsgemäß der von dem Gewichtsmessmittel gemessene Gewichtswert nicht mehr so sehr fluktuiert, d.h. sich in einem stabileren Zustand befindet, wird es bevorzugt, die Messung der Impedanzen zwischen den Elektroden zu unterbrechen, die von dem Impedanzmessmittel durchgeführt wird. Normalerweise werden die Messungen der für die Berechnung der Körperaufbauimpedanz notwendigen Werte zu dem Zeitpunkt abgeschlossen, zu dem der Gewichtswert stabil wird. Wenn der Gewichtswert stabil geworden ist, wird die Messung der Impedanzen zwischen den Elektroden unterbrochen und die Berechnung der Körperaufbauimpedanz wird auf der Grundlage der gemessenen Werte durchgeführt, so dass der Körperfettanteil zusammen mit dem Gewichtswert ausgegeben werden kann. Dementsprechend kann die Messung der Impedanz zwischen den Elektroden ausgeführt werden, bis der Gewichtswert stabil geworden ist, und die Berechnung der Körperaufbauimpedanz kann gleichzeitig mit dem zuletzt gemessenen Wert durchgeführt werden, so dass die Genauigkeit des schließlich erhaltenen Körperfettanteils erhöht werden kann.
Wenn erfindungsgemäß der vor dem Gewichtsmessmittel gemessene Gewichtswert nicht mehr so sehr fluktuiert, d.h. sich in einem stabilen Zustand befindet, wird es bevorzugt, die von den Impedanzmittel durchgeführte Messung der Impedanzen zwischen den Elektroden zu unterbrechen, während nur die Gewichtsmessung durchgeführt wird. Indem somit die Gewichtsmessung kontinuierlich durchgeführt wird, wird es ermöglicht, zu erfassen, ob der Gewichtswert in einem stabilen oder in einem instabilen Zustand ist.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1(a) ist ein Schaltungsdiagramm, welches eine Körperaufbauimpedanz-Messschaltung in einer Körperfettmessvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
1(b) ist ein erläuterndes Schaubild, welches einen Zustand zeigt, in dem ein Patient auf Elektroden schreitet.
2 ist ein Blockschaltbild einer Rechenoperations-Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
3 ist ein Blockschaltbild der Rechenoperations-Steuereinheit, in der eine Gewichtsmessschaltung integriert ist.
4 ist ein erläuterndes Schaubild, welches ein Beispiel einer Messsequenz für Körperfett und Gewicht veranschaulicht.
5(a) ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Körperaufbauimpedanzmessschaltung in einer Körperfettmessvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
5(b) ist ein erläuterndes Schaubild, welches einen Zustand zeigt, in dem ein Patient auf Elektroden schreitet.
6 ist ein Schaltungsdiagramm, welches eine Körperaufbauimpedanz-Messschaltung in einer Körperfettmessvorrich tung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
7(a) ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Körperaufbauimpedanz-Messschaltung in einer Körperfettmessvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
7(b) ist ein erläuterndes Diagramm, welches Aufbauimpedanzen in einem menschlichen Körper zeigt.
8 ist ein erläuterndes Diagramm, welches eine weitere Ausführungsform der ersten bis dritten Ausführungsbeispiele zeigt.
9(a) ist ein Grundsatzdiagramm, welches das Grundprinzip der Körperaufbauimpedanzmessung in einer bekannten Körperfettmessvorrichtung veranschaulicht.
9(b) ist ein Schaltungsdiagramm, welches das Messprinzip veranschaulicht.
10(a) ist ein Diagramm, welches das Grundprinzip der Körperaufbauimpedanzmessung in einer weiteren bekannten Körperfettmessvorrichtung veranschaulicht.
10(b) ist ein Schaltungsdiagramm, welches das Prinzip der Messung veranschaulicht.
11 ist ein Diagramm, welches das Grundprinzip der Aufbauimpedanzmessung interner Organe in einer weiteren vorbekannten Körperfettmessvorrichtung veranschaulicht.
Bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird nachfolgend die Körperfettmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben.
1(a) zeigt schematisch eine Körperaufbauimpedanz-Messschaltung einer Körperfettmessvorrichtung 1, die in Über einstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
In der Körperfettmessvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden zwei Paare von Elektroden (vier Elektroden) 2A, 2B, 3A, 3B auf deren oberen Oberfläche bereitgestellt. Diese Elektroden 2A, 2B, 3A, 3B sind derart angeordnet, dass ein Patient auf jedes Elektrodenpaar mit einem Fuß schreiten kann. Genauer gesagt stellt der Patient die jeweiligen Versen der Füße auf die Elektroden 2A, 3A und die jeweiligen Zehen der Füße auf die Elektroden 2B, 3B.
1(b) zeigt schematisch einen Zustand, in dem der Patient auf die Elektroden 2A, 2B, 3A, 3B schreitet. Wenn die Füße des Patienten die Elektroden 2A, 2B, 3A, 3B jeweils berühren, werden Kontaktimpedanzen R_2A, R_2B, R_3A und R_3B zwischen den Füßen und den Elektroden 2A, 2B, 3A, 3B erzeugt. Hierin werden Versenumgebungsaufbauimpedanzen (d.h. Impedanzen, die jeweils in der Umgebung der Verse jedes Fußes erzeugt werden) durch Z_2A, Z_3A repräsentiert, während Zehenumgebungsaufbauimpedanzen (d.h. Impedanzen, die jeweils in der Umgebung des Zehs jedes Fußes erzeugt werden) durch Z_2B, Z_3B repräsentiert. Diese Versenumgebungsaufbauimpedanzen und Zehenumgebungsaufbauimpedanzen entsprechen den Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen der Erfindung. Zusätzlich wird eine zwischen den Füßen vorhandene Körperaufbauimpedanz (ausschließlich Gebieten um die distalen Stellen des Fußes) durch Zi repräsentiert.
Die Elektroden 2A, 2B, 3A, 3B werden an eine Gleichstromschaltung 5 (entsprechend der Energiezufuhrschaltung der Erfindung) durch Analogschalter 4 (4a, 4b; 4c, 4d; und 4e, 4f) angeschlossen. Die Gleichstromschaltung 5 besteht aus (i) einem Operationsverstärker 6, der ein Spannungssignal v eingibt, welches von einem nicht invertierenden Eingangsanschluss gesendet wird, und gibt einen Konstantstrom I aus, und (ii) einen Referenzwiderstand 7, der an einen invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 6 angeschlossen ist und den Schaltungsstrom begrenzt, so dass ein Konstantstrom I von dem Operationsverstärker 6 ausgegeben wird. Es sei erwähnt, dass der Referenzwiderstand 7 einen stabilen vorgegebenen Wert Rs zum Einstellen des obigen Konstantstromes I hat.
Die Elektroden 2A, 3A, 3B sind an einen Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 6 durch die Analogschalter 4c, 4e, 4f jeweils angeschlossen. Die Elektroden 2A, 2B, 3A, 3B sind an den invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 6 durch die Analogschalter 4a, 4b, 4d angeschlossen. Ferner ist der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 6 an eine Rechenoperations-Steuereinheit 8 (nachfolgend beschrieben) angeschlossen, innerhalb der Ausgangsspannungen V (V₁ bis V₄) von dem Operationsverstärker 6 gespeichert werden und die Körperaufbauimpedanz Zi auf der Grundlage der Ausgangsspannungen V (V₁ bis V₄) berechnet wird. 2 zeigt ein Blockschaltbild, welches den Aufbau der Rechenoperations-Steuereinheit 8 konkret veranschaulicht. Diese Rechenoperations-Steuereinheit 8 ist an den Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 6 angeschlossen und umfasst (i) eine Gleichrichterschaltung 9 zum Konvertieren eines Wechselstromspannungssignals (mehrere Dutzend Kilohertz), das von dem Operationsverstärker 6 ausgegeben wird, in einen Gleichstrom, (ii) einen Tiefpassfilter 10, der an die Gleichrichterschaltung 9 zum Abgleichen des Spannungssignals angeschlossen ist, welches in einen Gleichstrom konvertiert worden ist, (iii) einen A/D-Wandler 11 (Analog/digital-Wandler), der mit dem Tiefpassfilter 10 verbunden ist, um ein analoges Signal zu digitalisieren, und (iv) eine I/O-Schaltung 12 zum Empfangen eines digitalen Signals von dem A/D-Wandler 11. An die I/O-Schaltung 12 sind angeschlossen (i) eine CPU 13 zum Berechnen der Körperfettmenge eines Patienten auf Grundlage unterschiedlicher Datenstücke, (ii) einen Tastaturschalter 14 zum Eingeben persönlicher Daten (Alter, Größe, Gewicht und Geschlecht) eines Patienten, und (iii) eine Anzeigeeinheit 15 zum Anzeigen des Körperfettgehaltes (Körperfettprozentanteil). Ein ROM/RAM-Speicher (nachfolgend als „Speicher" bezeichnet) zum Speichern unterschiedlicher Datenstücke ist an die CPU 13 angeschlossen. Es sei erwähnt, dass die Rechenoperations-Steuereinheit 8 und CPU 13 des vorliegenden Ausführungsbeispiels dem Impedanzmessmittel und Berechnungsmittel der Erfindung jeweils entsprechen.
Die CPU 13 berechnet die Körperaufbauimpedanz Zi auf Grundlage der Ausgangsspannungen V₁ bis V₄, die von dem Operationsverstärker 6 ausgegeben werden, und berechnet die Körperfettmenge (Körperfettprozentanteil) auf Grundlage der somit berechneten Körperaufbauimpedanz Zi und der persönlichen Daten, die durch den Tastaturschalter 14 eingegeben werden. Die CPU 13 gibt Ein/Aus-Steuersignale an die Analogschalter 4a bis 4f durch die I/O-Schaltung 12 aus, um die Ein/Aus-Zustände der Analogschalter 4a bis 4f zu steuern.
Wenn bei der Körperfettmessvorrichtung 1 des vorstehenden Aufbaus die Füße des Patienten auf die Elektroden 2A, 2B, 3A, 3B gestellt werden, werden die Analogschalter 4a bis 4f nacheinander geschaltet, sobald Ausgangssignale von der CPU 13 erhalten werden, so dass die Ausgangsspannungen V₁ bis V₄ von dem Operationsverstärker 6 in die Rechenoperations-Steuereinheit 8 eingegeben werden. Die Ein/Aus-Steuerung der Analogschalter 4a bis 4f und der Ausgangsspannungen V₁ bis V₄ wird nachfolgend erläutert.
Die nachfolgende Gleichung 1 wird durch Messen der Ausgangsspannung V₁ des Operationsverstärkers 6 erhalten, wobei nur die Analogschalter 4e, 4b eingeschaltet sind. (R3A + Z3A + Zi + Z2A + R2A + Rs)·I = V1 (Gleichung 1)
Die nachfolgende Gleichung 2 wird durch Messen der Ausgangsspannung V₂ des Operationsverstärkers 6 erhalten, wobei nur die Analogschalter 4f, 4a eingeschaltet sind. (R3B + Z3B + Zi + Z2B + R2B + Rs)·I = V2 (Gleichung 2)
Die nachfolgende Gleichung 3 wird erhalten durch Messung der Ausgangsspannung V₃ des Operationsverstärkers 6, wobei nur die Analogschalter 4f, 4d eingeschaltet sind. (R3B + Z3B + Z3A + R3B + Rs)·I = V3 (Gleichung 3)
Die nachfolgende Gleichung 4 wird durch Messen der Ausgangsspannung V₄ des Operationsverstärkers 6 erhalten, wobei nur die Analogschalter 4c, 4a eingeschaltet sind. (R2A + Z2A + Z2B + R2B + Rs)·I = V4 (Gleichung 4)
Die gemessenen Ausgangsspannungen V₁, V₂, V₃, V₄ werden jeweils einmal in dem Speicher 16 der Rechenoperations-Steuereinheit 8 gespeichert und die gemessenen Spannungen V₁, V₂, V₃, V₄ werden in der CPU 13 dazu verwendet, die Körperaufbauimpedanz Zi zu berechnen. Insbesondere die vorstehenden Gleichungen 1 bis 4 werden dazu verwendet, den Wert von Gleichung 1 + Gleichung 2 – (Gleichung 3 + Gleichung 4) zu berechnen. Man beachte, dass der Wert des Gleichstroms I durch I = v/Rs repräsentiert wird.
Es ist dementsprechend vorstellbar, dass die Bestandteile des Aufbaus des distalen Endes des Fußes in dem Fall, wo der Leitungsweg für den Gleichstrom I durch den Körper verläuft, sich nicht von demjenigen in dem Fall unterscheidet, wo der Leitungsweg entlang der Elektroden auf der hinteren Oberfläche der Füße verläuft. Wenn daher (Z_3A von Gleichung 1) = (Z_3A von Gleichung 3), (Z_3B von Gleichung 2) = (Z_3B von Gleichung 3), (Z_2A von Gleichung 1) = (Z_2A von Gleichung 4) und (Z_2B von Gleichung 2) = (Z_2B von Gleichung 4) zutrifft, dann gilt 2Zi·I = V1 + V2 – (V3 + V4) und daher gilt Zi = {V1 + V2 – (V3 + V4)}/2I.
Wie vorstehend in der obigen Gleichung beschrieben ist, kann nur die Körperaufbauimpedanz Zi erhalten werden, indem die Körperdistalstellen-Aufbauimpedanzen von der Kontaktimpedanz und der Körperinterdistalstellenimpedanz entfernt wird.
Auf Grundlage der Körperaufbauimpedanz Zi und der persönlichen Daten, die zuvor eingegeben worden sind, wird daraufhin die Körperfettmenge (und der Körperfettprozentanteil) mittels der bekannten Berechnungsverfahren innerhalb der CPU 13 erhalten. Der Körperfettanteil (und der Körperfettprozentanteil), der auf diese Weise erhalten wurde, wird an die Anzeigeeinheit 15 über die I/O-Schaltung 12 gesendet, um an den Patienten übertragen zu werden.
In Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel werden die Kontaktimpedanzen R_2A, R_2B, R_3A, R_3B und die Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen Z_2A, Z_3A, Z_2B, Z_3B eliminiert und nur die stabile Körperaufbauimpedanz Zi wird korrekt erhalten, so dass die Menge des Körperfettes (und der Körperfettprozentanteil) schließlich mit einer hohen Genauigkeit gemessen werden kann.
Da in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel die Körperaufbauimpedanz Zi auf Grundlage der Ausgangsspannungen V₁ bis V₄ des Operationsverstärkers 6 erhalten wird, muss keine Spannungsmessschaltung eingesetzt werden, die herkömmlicherweise benötig wird, und folglich kann die Systemkonfiguration vereinfacht werden, was die Kosten reduziert.
Während die Rechenoperations-Steuereinheit 8 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet ist, nur die Menge des Körperfettes zu messen, kann sie auch derart angeordnet sein, wie es in 3 gezeigt ist, wo ein Analogschalter 17a zwischen dem Tiefpassfilter 10 und dem A/D-Wandler 11 bereitgestellt ist und eine Gewichtsmessschaltung (die dem Gewichtsmessmittel der Erfindung entspricht) 18 durch einen Analogschalter 17b an die Rückseite des Analogschalter 17a ge koppelt ist, so dass das Gewicht des Patienten gleichzeitig mit der Messung der Körperfettmenge gemessen werden kann. In diesem Fall ist es nicht notwendig, den Wert des Gewichts als persönliche Daten über den Tastaturschalter 14 einzugeben. In dem in 3 gezeigten Beispiel umfasst die Gewichtsmessschaltung 18 einen Gewichtssensor (der eine Wägezelle in diesem Ausführungsbeispiel ist) 19A, einen Operationsverstärker 19B und einem Tiefpassfilter 19C zur Gewichtsmessung. Genauer gesagt wird ein Ausgangssignal von dem Gewichtssensor 19A von dem Operationsverstärker 19B verstärkt und durch den Tiefpassfilter geleitet, damit die Gewichtsmessung 19C geglättet wird. Dann wird das Ausgangssignal in die CPU 13 über den vorstehenden A/D-Wandler 11 und die I/O-Schaltung 12 eingegeben. Es sei erwähnt, dass ein Gewichtsunterschieds-Schwellenwert Wa, der dazu verwendet wird, um zu bestimmen, dass ein Gewichtswert in einem stabilen Zustand ist, ein Gewichtsunterschiedschwellwert Wb, der dazu verwendet wird, um zu bestimmen, dass ein Gewichtswert in einem instabilen Zustand ist, und ein niedrigster Gewichtswert Wc, der dazu verwendet wird, um einen Körperfettprozentanteil anzuzeigen, jeweils in der CPU 13 bereitgestellt sind. Hierin erfüllen die Schwellwerte Wb und Wa die Gleichung Wb > Wa.
4 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel einer Messsequenz für Körperfett und Gewicht in einer Rechenoperations-Steuereinheit 8' zeigt. In der CPU 13 der Rechenoperations-Steuereinheit 8' wird die Ein/Aus-Steuerung der Anzeigeeinheit 15, des A/D-Wandlers 11 und der Analogschalter 17a, 17b und 4a bis 4f auf Grundlage der Messsequenz ausgeführt. Die Messsequenz repräsentiert die Inhalte der Daten, die auf der Anzeigeeinheit 15 angezeigt werden, die Abtastzyklen des A/D-Wandlers 11, die Ein-Zustände der Analogschalter 17b, 17a und 4a bis 4f in dieser Reihenfolge.
Die Codes W (W₁ bis W₉) in 4 repräsentieren die Zyklen, in denen der A/D-Wandler 11 die Gewichtssignale abtastet, während die Codes I (I₁ bis I₄) die Zyklen repräsentiert, in denen der A/D-Wandler 11 die Ausgangsspannungssignale (V₁ bis V₄) abtastet, die von dem Operationsverstärker 6 freigegeben werden.
Das Ausgangssignal (Analoggewichtswert) des Gewichtssensor 19A wird durch den Verstärker 19B und dem Tiefpassfilter für die Gewichtsmessung 19C A/D-konvertiert, um in die I/O-Schaltung 12 eingegeben zu werden. Gleichzeitig wird eine Stabilitätsbeurteilung durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Gewichtswert stabil ist, indem neue und aufeinander folgend eingegebene Gewichtswerte mit zuvor eingegebenen Gewichtswerten verglichen werden. Die für die Stabilitätsbeurteilung verwendeten Gewichtsdaten können beispielsweise auf dem Vergleich zwischen dem Durchschnitt einer spezifizierten Anzahl von neuen Eingangsdatenstücken und dem Durchschnitt der spezifizierten Anzahl von vorherigen Eingangsdatenstücken basieren oder alternativ auf dem Vergleich zwischen einem einzelnen neuen Datenstück und einem einzelnen vorherigen Datenstück basieren. Wenn der Unterschied zwischen dem letzten Gewichtswert und dem vorherigen Gewichtswert, der direkt von dem letzten erhalten wurde, kleiner als der vorgenannte Gewichtsunterschieds-Schwellenwert Wa ist, dann wird festgestellt, dass der Gewichtswert in einem stabilen Zustand ist. Wenn der Gewichtswert kleiner als der vorstehend genannte niedrigste Gewichtswert Wc ist, dann wird bestimmt, dass die Gewichtsmessung nicht durchgeführt wird, so dass die Impedanzmessung, d.h. die Körperfettmessung nicht durchgeführt wird.
Wenn der Patient auf die Körperfettmessvorrichtung 1 schreitet, wobei seine Füße auf die Elektroden 2A, 2B und 3A, 3B jeweils gestellt werden, ändert sich der von dem Gewichts sensor 19A ausgebende Wert wegen der Last des Gewichtes signifikant und es wird dann festgestellt, dass die Körperfettmessvorrichtung zur Gewichtsmessung und Körperfettmessung bereit ist. Wenn hierbei der Unterschied zwischen dem letzten Gewichtswert und dem direkt vor dem letzten Gewichtswert erhaltenen Gewichtswert größer als der Gewichtsunterschieds-Schwellwert Wb ist, dann wird bei der vorstehend beschriebenen Stabilitätsbeurteilung festgestellt, dass der Gewichtswert in einem instabilen Zustand ist und der Patient auf die Messvorrichtung 1 geschritten ist, und dann wird das Gewicht des Patienten sowie die Körperaufbauimpedanz Zi auf die folgende Weise gemessen. Indem die Gewichtsunterschiedsschwellwerte Wa, Wb so eingestellt werden, dass sie die Gleichung Wb > Wa wie vorstehend erwähnt erfüllen, wird der Messmodus nicht auf eine oszillierende Weise um den Gewichtswert fluktuieren, der zur Beurteilung in der Nähe der Schwellenwertpunkte liegt. Wenn der Patient von der Messvorrichtung 1 herabschreitet oder sich auf der Messvorrichtung 1 bewegt, wird festgestellt, dass der Gewichtswert in einem instabilen Zustand ist, so dass die Körperaufbauimpedanzmessung für die Körperfettmessung beginnt.
Wenn der Patient auf die Messvorrichtung 1 geschritten ist und wenn der Unterschied zwischen einem Gewichtswert, der durch den A/D-Wandler 11 im ersten Abtastzyklus W₁ erhalten worden ist, und einem Gewichtswert, der in einem zweiten Abtastzyklus W₂ erhalten worden ist, größer als der Gewichtsunterschiedsschwellwert Wb ist, so dass der instabile Zustand des Gewichtswertes festgestellt wird, werden nur die Analogschalter 4e, 4b eingestellt, nachdem ein dritter Abtastzyklus W₃ von dem A/D-Wandler 11 beendet worden ist (d.h. nach Beendigung der A/D-Wandlungsoperationen). Ferner wird im Anschluss an die Beendigung eines vierten Abtastzyklus W₄ von dem A/D-Wandler 11 der Analogschalter 17b ausgeschaltet, wäh rend der Analogschalter 17a eingeschaltet wird, so dass die Körperaufbauimpedanzmessung, d.h. ein Abtastzyklus I₁ der Körperaufbauimpedanzmessung gestartet wird und das Ausgangsspannungssignal V₁ von dem Operationsverstärker 6 wird von dem A/D-Wandler 11 A/D-gewandelt (analog/digital gewandelt). Zu einem Zeitpunkt kurz vor dem Abtastzyklus I₁ von dem A/D-Wandler 11 wird das Ausgangsspannungssignal V₁ in dem Tiefpassfilter 10 zum Glätten eingegeben. Wenn die gezählte Zeit dem Abtastzyklus I₁ nahe kommt, wird der Analogschalter 17a eingeschaltet, um das Signal V₁ analog/digital zu wandeln, wobei ein stabiles Impedanzsignal in die Rechenoperationsschaltung genommen wird. Das Ausgangsspannungssignal V₁, welches in dem vorstehenden Abtastzyklus I₁ A/D-gewandelt worden ist, wird über die I/O-Schaltung 12 in dem Speicher 16 gespeichert.
Nachdem der Abtastzyklus I₁ daraufhin abgeschlossen worden ist, wird der Analogschalter 17b wieder eingeschaltet (während der Analogschalter 17a ausgeschaltet wird) und die Gewichtsmessschaltung 18 wird mit dem A/D-Wandler 11 verbunden, während nur die Analogschalter 4f, 4a eingeschaltet sind, so dass das Ausgangsspannungssignal V₂ von dem Operationsverstärker 6 dem Tiefpassfilter 10 zur Glättung zugeführt wird. Mittlerweile werden die Gewichtssignale von dem Gewichtssensor 19a der Gewichtsmessschaltung 18 nacheinander in den Tiefpassfilter zur Gewichtsmessung 19c eingegeben, um von dem A/D-Wandler 11 im Abtastzyklus W₅ A/D-gewandelt zu werden.
Nach Beendigung des Abtastzyklus W₅ zum Aufnehmen der Gewichtssignale durch den A/D-Wandler 11 wird der Analogschalter 17a eingeschaltet (während der Analogschalter 17b ausgeschaltet wird), wodurch ein Abtastzyklus I₂ für die Körperaufbauimpedanzmessung gestartet wird und das von dem Tiefpassfilter 10 geglättete Ausgangsspannungssignal V₂ wird A/D- gewandelt. Auf diese Weise wird das Ausgangsspannungssignal V₂ in dem Abtastzyklus I₂ konvertiert und über die I/O-Schaltung 12 in dem Speicher 16 gespeichert.
Nach Beendigung des Abtastzyklus I₂ wird der Analogschalter 17b wieder eingeschaltet (während der Analogschalter 17a ausgestaltet wird), wodurch die Gewichtsmessschaltung 18 mit dem A/D-Wandler 11 verbunden wird, während nur die Analogschalter 4f, 4d eingeschaltet sind, so dass das Ausgangsspannungssignal V₃ von dem Operationsverstärker 6 dem Tiefpassfilter 10 zur Glättung zugeführt wird. Mittlerweile werden Gewichtssignale vom Gewichtssensor 19a der Gewichtsmessschaltung 18 nacheinander dem Tiefpassfilter zur Gewichtsmessung 19c zugeführt und von dem A/D-Wandler 11 in einem Abtastzyklus W₆ A/D-gewandelt.
Nach Beendigung des Abtastzyklus W₆ zum Abtasten der Gewichtssignale durch den A/D-Wandler 11 wird der Analogschalter 17a eingeschaltet (während der Analogschalter 17b ausgeschaltet ist), um einen Abtastzyklus I₃ für die Körperaufbauimpedanz zu starten, und das von dem Tiefpassfilter 10 geglättete Ausgangsspannungssignal V₃ wird A/D-gewandelt. Auf diese Weise wird das in den Abtastzyklus I₃ gewandelte Ausgangsspannungssignal V₃ in dem Speicher 16 mittels I/O-Schaltung 12 gespeichert.
Nachdem der Abtastzyklus I₃ erfolgreich abgeschlossen worden ist, wird der Analogschalter 17b wieder eingeschaltet (während der Analogschalter 17a ausgeschaltet wird), wodurch die Gewichtsmessschaltung 18 mit dem A/D-Wandler 11 verbunden wird. Nur die Analogschalter 4c, 4a sind eingeschaltet, wodurch das Ausgangsspannungssignal V₄ von dem Operationsverstärker 6 an dem Tiefpassfilter 10 zur Glättung zugeführt wird. Mittlerweile werden Gewichtssignale von dem Gewichtssensor 19a der Gewichtsmessschaltung 18 nacheinander in den Tiefpassfilter zur Gewichtsmessung 19c eingegeben und von dem A/D-Wandler 11 in einem Abtastzyklus W₇ konvertiert beziehungsweise A/D-gewandelt.
Nach Beendigung des Abtastzyklus W₇ zur Abtastung der Gewichtssignale durch den A/D-Wandler 11 wird der Analogschalter 17a eingeschaltet (während der Analogschalter 17b ausgeschaltet ist), wodurch ein Abtastzyklus I₄ für die Körperaufbauimpedanzmessung gestartet wird, und das Ausgangsspannungssignal V₄, welches von dem Tiefpassfilter 10 geglättet worden ist, wird A/D-gewandelt. Das Ausgangsspannungssignal V₄, welches in dem Abtastzyklus I₄ konvertiert worden ist, wird in den Speicher 16 über die I/O-Schaltung 12 gespeichert. Auf diese Weise werden die Ausgangsspannungen V₁ bis V₄, die zur Berechnung des der Körperaufbauimpedanz Zi notwendig sind, in dem Speicher 16 gespeichert.
Nachdem die Abtastzyklen W₅ bis W₇ zum Aufnehmen der Gewichtssignale beendet worden sind, wird eine Stabilitätsbeurteilung für jeden der Gewichtswerte durchgeführt. Selbst wenn die Ausgangsspannung (V₁ bis V₄), die zur Berechnung der Körperaufbauimpedanz Zi notwendig sind, in dem Speicher 16 gespeichert sind, wenn ein Gewichtswert in einem instabilen Zustand ist (d.h. der Unterschied zwischen einem erhaltenem Gewichtswert und dem vorherigen Gewichtswert größer als der Gewichtsunterschiedsschwellwert Wb ist), werden die Analogschalter 17a, 17b weiterhin alternierend geschaltet, um die Gewichtsmessung und Körperaufbauimpedanzmessung durchzuführen.
Wenn insbesondere festgestellt worden ist, dass der Unterschied zwischen dem Gewichtswert, der in dem Gewichtssignalabtastzyklus W₈ erhalten worden ist, der nach Beendigung des Abtastzyklus I₄ durchgeführt wurde, und dem Gewichtswert, der in den vorherigen Abtastzyklus W₇ erhalten worden ist, größer als der Gewichtsunterschiedsschwellwert Wb ist (d.h. der Gewichtswert ist in einem instabilen Zustand), wird der Betrieb der Messvorrichtung wiederum in den Körperaufbauimpedanzmessmodus geschaltet, um einen Impedanzabtastzyklus I₁' zu starten. Bei diesem Abtastzyklus I_1' wird das Ausgangsspannungssignal V₁ von dem Operationsverstärker 6 A/D-gewandelt, um in dem Speicher 16 gespeichert zu werden, während das Ausgangsspannungssignal V₁, welches vorher in dem Speicher 16 gespeichert worden ist, aufgefrischt wird. Wenn festgestellt worden ist, dass der Unterschied zwischen dem Gewichtswert, der in dem Gewichtssignalabtastzyklus W₉ erhalten worden ist, der nach Beendigung des Abtastzyklus I_1' durchgeführt wurde, und dem Gewichtswert, der in dem vorherigen Gewichtswertabtastzyklus W₈ erhalten worden ist, kleiner als der Gewichtsunterschiedsschwellwert Wa ist (d.h. stabiler Zustand), wird die Körperaufbauimpedanzmessung unterbrochen. Nachdem Stabilitätsbeurteilungen für die Gewichtswerte auf diese Weise erfolgt sind, wird die Körperaufbauimpedanz Zi von der CPU 13 unter Verwendung der Ausgangssignale V₁ bis V₄, die in dem Speicher 16 gespeichert sind, berechnet, während der Körperfettanteil (Körperfettprozentanteil) aus der Körperaufbauimpedanz Zi und den persönlichen Daten berechnet wird.
Wenn festgestellt wird, dass ein Gewichtswert in einem stabilen Zustand ist und größer als der niedrigste Gewichtswert Wc ist, dann wird der Gewichtswert (gemessene Gewichtswert) auf der Anzeigeeinheit 15 angezeigt, bis eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Nachdem die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wird der Körperfettanteil (Körperfettprozentanteil), der in der CPU 13 berechnet worden ist, auf der Anzeigeeinheit 15 angezeigt. Nachdem die vorbestimmte Zeit ein weiteres Mal verstrichen ist, wird der Gewichtswert wiederum auf der Anzeigeeinheit 15 angezeigt. Danach werden die Gewichtswerte und der Körperfettanteil wiederholt nach jedem Verstreichen der vorbestimmten Zeit angezeigt, sofern die Ge wichtswertstabilitätsfeststellung unverändert bleibt. Während der Zeit, in der die Gewichtswertstabilitätsfeststellung angehalten ist, wird nur die Gewichtswertmessung kontinuierlich durchgeführt, und die Stabilitätsbeurteilung wird immer durchgeführt. Bevor die Stabilität des Gewichtswertes bestimmt wird, werden die Gewichtswerte, die in den Abtastzyklen W₁ bis W₈ erhalten werden, auf der Anzeigeeinheit 15 angezeigt, da es notwendig ist, den Patienten von sequentiellen Änderungen in dem Wert des Gewichts in einem Übergangszustand zu informieren.
Wenn der Patient beispielsweise die Messvorrichtung 1 verlassen hat, so dass bestimmt wird, dass die Gewichtswerte in einem instabilen Zustand sind, werden die Gewichtswertmessung und die Körperaufbauimpedanzmessung alternierend wiederholt.
Da der Gewichtswert niedriger als der niedrigste Gewichtswert Wc ist, selbst wenn der stabile Zustand festgestellt wird, wird nur der Gewichtswert auf der Anzeigeeinheit 15 angezeigt. Wenn sich der Patient auf der Messvorrichtung 1 bewegt hat, so dass festgestellt wird, dass der Gewichtswert in einem instabilen Zustand ist, wenn die Instabilität später wieder festgestellt wird, ist der Gewichtswert größer als der niedrigste Gewichtswert Wc und daher werden der Gewichtswert und der Körperfettanteil alternierend auf der Anzeigeeinheit 15 angezeigt.
Nachdem bei der vorstehenden Messsequenz eine Serie von Ausgangsspannungssignalen V₁ bis V₄, die von dem Operationsverstärker 6 gesendet worden sind, in dem Speicher 16 gespeichert worden sind, wird die Messung der Körperaufbauimpedanzen in dem Moment unterbrochen, wo die Stabilität des Gewichtswertes festgestellt wird, aber wenn eine Speicherung einer Serie von Ausgangsspannungssignalen V₁ bis V₄ noch nicht beendet worden ist, nachdem der stabile Zustand be stimmt worden ist, werden eine Serie von Ausgangsspannungssignalen V₁ bis V₄ in dem Speicher 16 gespeichert und danach wird die Körperaufbauimpedanzmessung unterbrochen.
Wenn in Übereinstimmung mit der Messsequenz der Patient auf die Oberfläche der Messvorrichtung 1 mit seinen Füßen auf den Elektroden 2A, 2B, 3A, 3B schreitet, verstreicht eine relativ lange Zeit, da der Gewichtswert in dem oszillierenden Zustand ist, bis der Gewichtswert stabil ist, so dass ein korrekter Gewichtswert nicht erhalten werden kann. Wenn jedoch die Füße des Patienten fest an den Elektroden 2A, 2B, 3A, 3B befestigt sind und daher die Messvorrichtung 1 bereit ist, die korrekte Aufbauimpedanz zu messen, kann diese Wartezeit zur gleichzeitigen Messung der Körperaufbauimpedanz und des Gewichts verwendet werden. Dementsprechend gelangt die Messvorrichtung 1 in den Zustand, in dem die Körperaufbauimpedanz Zi berechnet werden kann, in dem Zeitpunkt, in dem der Gewichtswert stabil wird, so dass, selbst wenn viele Zyklen zur Berechnung der Körperaufbauimpedanz benötigt werden, die für die Zyklen benötigte Zeit die Messung der endgültigen Gewichtswerte und Körperfettanteile nicht beeinflusst. Nachdem der Wert des Gewichtes stabil geworden ist, d.h, nachdem anders gesagt der Unterschied zwischen dem letzten und dem vorhergehenden Gewichtswerten in den Bereich fällt, der geringer als der Gewichtsunterschiedsschwellwert Wa ist, wird ein korrekter Gewichtswert angezeigt. Da zusätzlich eine große Menge an Gewichtsdaten in den kürzest möglichen Zeitintervallen für Filterberechnungen wie beispielsweise Durchschnittsberechnungen benötigt werden, um ein Flackern des angezeigten Gewichtswertes so weit wie möglich zu reduzieren, wird es bevorzugt, nur eine Gewichtsmessung jedes Mal durchzuführen.
Als nächstes wird eine Körperfettmessvorrichtung 20 in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Die Körperfettmessvorrichtung 20 des zwei ten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich nicht grundsätzlich von der Körperfettmessvorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels mit Ausnahme des Aufbaus der Körperaufbauimpedanz-Messschaltung. Daher wird nur der Aufbau der Körperaufbauimpedanz-Messschaltung 21, die charakteristisch für das zweite Ausführungsbeispiel ist, erläutert und eine detaillierte Erläuterung anderer gemeinsamer Teile des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels wird ausgelassen.
5(a) ist ein Schaltungsdiagramm, das die Körperaufbauimpedanz-Messschaltung 21 zeigt, die in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Die Körperfettmessvorrichtung 20 hat drei Elektroden 22A, 22B und 23A auf ihrer oberen Oberfläche und ist derart ausgestaltet, dass der Patient auf die Elektroden 22A, 22B mit einem Fuß schreitet und auf die Elektrode 23A mit dem anderen Fuß. Insbesondere setzt der Patient seine Versen auf die Elektroden 22A, 23A und seine Zehenspitze auf die Elektrode 22B.
5(b) illustriert schematisch einen Zustand, in dem der Patient auf die Elektroden 22A, 22B und 23A geschritten ist Kontaktimpedanzen R_22A, R_22B, R_23A werden zwischen den Füßen des Patienten und den jeweiligen Elektroden 22A, 22B, 23A erzeugt. Es werden um die Rückseite der Füße herum Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen Z_22A, Z_22B, Z_23A erzeugt. Eine zu messende Körperaufbauimpedanz, die zwischen den Füßen liegt, wird durch Zi in 5(b) repräsentiert.
Die Elektroden 22B, 22A, 23A sind mit einer Konstantstromschaltung 25 durch Analogschalter 24a, 24b, 24c jeweils verbunden. Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst die Konstantstromschaltung 25 (i) einen Operationsverstärker 26, der ein Spannungssignal v ausgibt, welches von einem nicht invertierenden Eingangsanschluss gesendet wird, und gibt einen konstanten Strom I aus, und (ii) einen Referenzwiderstand 27, der an den invertierenden Eingangsanschluss des Operati onsverstärkers 26 angeschlossen ist und den Schaltungsstrom derart begrenzt, dass der konstante Strom I von dem Operationsverstärker 26 ausgegeben wird. Man bemerke, dass der Referenzwiderstand 27 ein stabilen vorgegebenen Wert Rs zum Einstellen des konstanten Stromes I hat.
Die Elektroden 22A, 23A sind an dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 26 über die Analogschalter 24b, 24c jeweils verbunden und die Elektrode 22B ist mit dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 26 über den Analogschalter 24a verbunden. Der Ausgangsanschluss des Oparationsverstärkers 26 ist mit der Rechenoperations-Steuereinheit 8 verbunden.
Bei der Körperfettmessvorrichtung 20 mit der Körperaufbauimpedanz-Messschaltung 21 des vorstehenden Aufbaus werden, während die Patientenfüße auf den Elektroden 22A, 22B, 23A platziert sind, die Analogschalter 24a bis 24c jeweils beim Empfang von Ausgangssignalen von der CPU 13 der Rechenoperations-Steuerschaltung 8 sequentiell geschaltet, so dass die Ausgangsspannungen V₅, V₆ von dem Operationsverstärker 26 in die Rechenoperations-Steuerschaltung 8 eingegeben werden. Die Ein/Aus-Steuerung der Analogschalter 24a bis 24c und der Ausgangsspannungen V₅, V₆ wird nachfolgend beschrieben.

– Durch Messungen der Ausgangsspannungen V₅ des Operationsverstärkers 26, wobei nur die Analogschalter 24a, 24c eingeschaltet sind, wird die folgende Gleichung 5 erhalten. (R23A + Z23A + Zi + Z22B + R22B + Rs)·I = V5 (Gleichung 5)
– Indem die Ausgangsspannung V₆ des Operationsverstärkers 26 nur mit den eingeschalteten Analogschaltern 24a, 24c gemessen wird, wird die nachfolgende Gleichung 6 erhalten. (R22A + Z22A + Z22B + R22B + Rs)·I = V6 (Gleichung 6)

Die gemessenen Ausgangsspannungen V₅, V₆ werden einmal in dem Speicher 16 der Rechenoperations-Steuereinheit 8 gespeichert. In der CPU 13 wird die Berechnung der Körperauf bauimpedanz Zi unter Verwendung der gemessenen Spannungen V₅, V₆ durchgeführt. Insbesondere wird der Wert von Gleichung 6 von dem Wert von Gleichung 5 subtrahiert (Gleichung 5 – Gleichung 6).
Man bemerke, dass der Konstantstrom I durch I = v/Rs repräsentiert wird. Dementsprechend gilt, dass die Kontaktimpedanz R_22A = der Kontaktimpedanz R_23A ist, und es ist vorstellbar, dass die Bestandteile des Aufbaus in dem rechten Fuß sich nicht von demjenigen in dem linken Fuß unterscheiden und dass die Bestandteile des Aufbaus in Fällen, wo der Stromflussweg durch den Körper geht, sich nicht von den Fällen unterscheidet, in denen der Stromfluss zwischen den Elektroden auf der Rückseite der Füße verläuft. Wenn daher Z_23A von Gleichung 5 = Z_22A von Gleichung 6 ist und Z_22B von Gleichung 5 = Z_22B von Gleichung 6 ist, folgt, dass Zi·I = V₅ – V₆ und daher Zi = (V_S – V₆)/I ist. Wenn derartige Berechnungen durchgeführt werden, kann die Körperaufbauimpedanz Zi erhalten werden.
Auf Grundlage der Körperaufbauimpedanz Zi und der persönlichen Daten in der CPU 13, die zuvor eingegeben worden sind, kann der Körperfettanteil (Körperfettprozentanteil) unter Verwendung der bekannten Rechenverfahren erhalten werden. Der Körperfettanteil (Körperfettprozentanteil), der somit erhalten wird, wird auf der Anzeigeeinheit 15 über I/O-Schaltung 12 angezeigt, die an den Patienten zu übermitteln sind.
Als Faktoren, die einen Fehler bei der Messung der Körperaufbauimpedanz Zi hervorrufen, gibt es (i) den Unterschied zwischen den gemessenen Werten R_22A und R_23A; (ii) den Unterschied zwischen den gemessenen Werten Z_23A von Gleichung 5 und Z_22A von Gleichung 6; und (iii) den Unterschied zwischen den gemessenen Werten Z_22B von Gleichung 5 und Z_22B von Gleichung 6. Der Unterschied zwischen R_22A und R_23A kann jedoch gelöst werden, indem die Elektroden 22A, 23A größer gemacht werden. Der Unterschied zwischen Z_23A und Z_22A und der Unterschied zwischen Z_22B und Z_22B ist praktisch vernachlässigbar, da der Unterschied zwischen Z_23A und Z_22A und der Unterschied zwischen Z_22B und Z_22B immer kleiner als die Impedanz des zu messenden Körpers ist, wenn die Tatsache berücksichtigt wird, dass es praktisch keinen Unterschied zwischen ihren Leitungswegen gibt. Daher ist die Körperaufbauimpedanz unbeeinflusst von den Kontaktimpedanzen und der Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen und kann mittels der vorstehenden Berechnung erhalten werden.
In Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel können im Wesentlichen dieselben Effekte wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels erhalten werden und der Zustand einer Körperoberfläche, die während der kurzen Messzeit zu messen ist, ist im Wesentlichen derselbe wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Unter der Annahme, dass die Kontaktimpedanzen an allen Stellen denselben Wert haben und die Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen an allen Stellen denselben Wert haben, werden daher ein Paar Elektroden 22A, 22B nur für eine repräsentative Stelle bereitgestellt und die anderen Stellen werden jeweils mit einer Elektrode 23A bereitgestellt, damit die Körperimpedanz gemessen werden kann. Mit dieser Anordnung kann die Anzahl von Elektroden reduziert werden, womit die Systemkonfiguration vereinfacht wird und folglich Kosten reduziert werden.
In Fällen, wo die Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels auf eine Impedanzmessung angewendet wird, die beispielsweise an einem Querschnitt des menschlichen Torsos durchgeführt wird, führt die reduzierte Anzahl von Elektroden zu einer Reduktion der für die Elektrodenbefestigung benötigte Zeit. Genauer gesagt wird die durch die vorstehende Gleichung 6 beschriebene Messung an der Stelle durchgeführt, wo ein Paar Elektroden bereitgestellt ist, und die durch die vorstehende Gleichung 5 beschriebene Messung wird an allen anderen n Stellen durchgeführt. Wenn die Kontaktimpedanzen an allen Stellen denselben Wert haben und die Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen an allen Stellen denselben Wert haben, können die Impedanzen an allen n Stellen durch Subtraktion des Wertes von Gleichung 6 von dem Wert von Gleichung 5 erhalten werden, wobei diese Werte durch Messungen an jeder Stelle erhalten worden sind.
Als nächstes wird eine Körperfettmessvorrichtung in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Die Körperfettmessvorrichtung 30 des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich nicht grundsätzlich von der Körperfettmessvorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels mit Ausnahme des Aufbaus der Körperaufbauimpedanz-Messschaltung. Daher wird nachfolgend nur der Aufbau der Körperaufbauimpedanz-Messschaltung 31 erläutert, die für das dritte Ausführungsbeispiel charakteristisch ist, und eine detaillierte Erläuterung anderer Teile, die die dritten und ersten Ausführungsbeispiele gemeinsam haben, wird ausgelassen.
6 ist ein Schaltbild, welches die Körperaufbauimpedanz-Messschaltung 31 zeigt, die in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel konstruiert ist. Diese Körperfettmessvorrichtung 30 hat drei Elektroden 32A, 32B und 33A auf ihrer oberen Oberflächen und ist derart ausgestaltet, dass der Patient auf die Elektroden 32A, 32B mit einem Fuß und auf die Elektrode 33A mit dem anderen Fuß schreitet. Insbesondere stellt der Patient seine Versen auf die Elektroden 32A, 33A und seinen Zeh auf die Elektrode 32B.
Kontaktimpedanzen R_32A, R_32B, R_33A werden zwischen den jeweiligen Füßen des Patienten und den jeweiligen Elektroden 32A, 32B, 33A erzeugt, während Körperdistalstellen- Umgebungsaufbauimpedanzen Z_32A, Z_32B, Z_33A, welche vornehmlich an der Rückseite der Füße vorliegen, erzeugt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass eine zu messende Körperaufbauimpedanz zwischen den Füßen durch Zi in 6 repräsentiert wird.
Die Elektroden 32A, 33A sind an eine Spannungsquelle 35 (die der Energiezuführschaltung der Erfindung entspricht) zum Zuführen einer konstanten Spannung V durch Analogschalter 34b, 34c jeweils angeschlossen. Die Elektrode 32B ist an einen Referenzwiderstand (Rs) 37 angeschlossen, der an den nicht invertierenden Anschluss eines Operationsverstärkers 36 durch einen Analogschalter 34a angeschlossen ist. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 36 ist an die Rechenoperations-Steuereinheit 8 angeschlossen.
Bei der Körperfettmessvorrichtung 30 mit der Körperaufbauimpedanz-Messschaltung 31 des vorstehenden Aufbaus werden, während die Füße des Patienten auf den Elektroden 32A, 32B, 33A platziert sind, im Anschluss an den Empfang von Ausgangssignalen von der CPU 13 der Rechenoperations-Steuereinheit 8 die Analogschalter 34a bis 34c nacheinander geschaltet, so dass Ausgangssignale von dem Operationsverstärker 36 in die Rechenoperations-Steuereinheit 8 eingegeben werden. Die Ein/Aus-Steuerung der Analogschalter 34a bis 34c und der Ausgangsspannungen V₅, V₆ wird nachfolgend beschrieben.

– Nur die Analogschalter 34a, 34c sind eingeschaltet. Wenn der Strom, der zu dem Zeitpunkt in der Schaltung fließt, Ia ist, und die Spannung, die über den Referenzwiderstand 37 zu diesem Zeitpunkt erzeugt wird, Va ist, ist die folgende Gleichung gültig. (R33A + Z33A + Zi + Z32A + R32A + Rs)·Ia = V

Die vorstehende Gleichung kann auf folgende Weise umgeformt werden, wobei Ia = Va/Rs ist. R33A + Z33A + Zi + Z32A + R32A = (V – Va)/Ia = {(V – Va)/Va}·Rs = L1 (Gleichung 7)

– Nur die Analogschalter 34a, 34b sind eingeschaltet. Wenn der Strom, der zu dem Zeitpunkt in der Schaltung fließt, Ib ist, und die Spannung, die über den Referenzwiderstand 37 zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, Vb ist, ist die folgende Gleichung gültig. (R32B + Z32B + Z32A + R32A + Rs)·Ib = V

Die vorstehende Gleichung kann auf die folgende Weise umgeschrieben werden, wobei Ib = Vb/Rs ist. R32B + Z32B + Z32A + R32A = (V – Vb)/Ib = {(V – Vb)/Vb} ·Rs = L2 (Gleichung 8)
Wie in den vorstehenden Fall gilt für die Kontaktimpedanzen, dass die Kontaktimpedanz R_32A = der Kontaktimpedanz R_33A ist, und es ist nachvollziehbar, dass sich die Inhalte des Aufbaus im rechten Fuß nicht von demjenigen des linken Fußes unterscheiden und sich die Bestandteile des Aufbaus in Fällen, wo der Stromleitungsweg durch den Körper verläuft, nicht von denjenigen in Fällen unterscheiden, wo der Stromführungsweg zwischen den Elektroden auf der Rückseite der Füße verläuft. Wenn daher Z_33A von Gleichung 7 = Z_32A von Gleichung 8 und Z_32B von Gleichung 7 = Z_32B von Gleichung 8 gültig ist, kann die Körperaufbauimpedanz Zi durch Subtraktion der Gleichung 8 von Gleichung 7 (Zi = L1 – L2) erhalten werden.
Im Wesentlichen kann derselbe Effekt wie derjenige des vorstehenden Ausführungsbeispiels durch das dritte Ausführungsbeispiel erhalten werden. Das dritte Ausführungsbeispiel ist besonders nützlich in Fällen, wo die Kontaktimpedanz so hoch ist, dass die ersten und zweiten Ausführungsbeispiele nicht angewendet werden können, weil der die Konstantstromschaltung darstellende Operationsverstärker gesättigt ist.
Während Elektroden 32A, 32B, 33A bereitgestellt sind und diese Elektroden an die Körperaufbauimpedanz-Messschaltung 31 in dem dritten Ausführungsbeispiel angekoppelt sind, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt und kann auf unterschiedliche Weise ausgeführt werden. Beispielsweise können vier Elektroden bereitgestellt werden, die jeweils durch sechs analoge Schalter an eine Körperaufbauimpedanz-Messschaltung gekoppelt sind, an die eine konstante Spannung angelegt wird. In diesem Fall ist die Ein/Aus-Steuerung der Analogschalter ähnlich derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels und die Körperaufbauimpedanz Zi kann auf Grundlage von Gleichungen 7 und 8 berechnet werden.
Als nächstes wird eine Körperfettmessvorrichtung 40 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben. 7(a) ist ein Schaltdiagramm, das eine Körperaufbauimpedanz-Messschaltung (interner Organaufbau) der Körperfettmessvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels zeigt. 7(b) veranschaulicht schematisch Körperaufbauimpedanzen. Die Körperfettmessvorrichtung 40 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat Elektroden 41A, 41B, auf welche die Füße des Patienten jeweils platziert werden, und Elektroden 41C, 41D, die jeweils von den Händen des Patienten gegriffen werden. Die Elektroden 41D, 41C, 41A, 41B sind jeweils über Analogschalter 43a, 43b, 43c, 43d, 43e, 43f an die Konstantstromschaltung 44 angeschlossen, wobei die Konstantstromschaltung 44 denselben Aufbau wie denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels hat. Der Ausgangsanschluss eines Operationsverstärkers 45, der die Konstantstromschaltung 44 darstellt, ist an die Rechenoperations-Steuereinheit 8 angeschlossen. Diese Rechenoperations-Steuereinheit 8 ist die gleiche wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels im Aufbau und deren Erläuterung wird deshalb hier ausgelassen.
Die Elektroden 41C, 41A, 41B sind an den Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 45 über die Analogschalter 43c, 43e, 43f angeschlossen. Die Elektroden 41D, 41C, 41A sind an den invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 45 über die Analogschalter 43a, 43b, 43d jeweils angeschlossen. Der invertierende Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 45 ist an einem Referenzwiderstand 46 zum Begrenzen des Schaltungsstroms angeschlossen, so dass der Konstantstrom I von dem Operationsverstärker 45 ausgegeben wird. Es sei erwähnt, dass der Referenzwiderstand 46 einen vorgegebenen Wert Rs zum Einstellen des Konstantstroms I hat.
Die Körperaufbauimpedanz des Patienten wird weiter unten erläutert. Da in dem vierten Ausführungsbeispiel die Elektroden 41A, 41B, 41C, 41D in Kontakt mit den Händen und Füßen des Patienten jeweils sind, werden Kontaktimpedanzen R_41A R_41B, R_41C, R_41D zwischen den Händen und Füßen des Patienten und den Elektroden 41A, 41B, 41C, 41D jeweils erzeugt, während Körperaufbauimpedanzen Z_41A, Z_41B, Z_41C, Z_41D in dem rechten Fuß, linken Fuß, rechten Arm und linken Arm jeweils erzeugt werden. In 7 wird die Impedanz eines zu messenden, inneren Organaufbaus, d.h. die Innenorganaufbauimpedanz, durch Zj repräsentiert.
Während der rechte Fuß und linke Fuß des Patienten jeweils auf die Elektroden 41A, 41B gestellt werden und die Elektroden 41C, 41D von der rechten und linken Hand jeweils gegriffen werden, werden bei der Körperfettmessvorrichtung 40 mit dem vorstehenden Aufbau die Analogschalter 43a, 43b, 43c, 43d, 43e, 43f jeweils nacheinander von der Ein/Aus-Steuerung der CPU 13 geschaltet, so dass Ausgangsspannungen V₉ bis V₁₂, die von dem Operationsverstärker 45 ausgegeben werden, in die Rechenoperations-Steuereinheit 8 eingegeben werden. Die Ein/Aus-Steuerung der Analogschalter 43a bis 43f und die Ausgangsspannungen V₉ bis V₁₂ werden nachfolgend erläutert.

– Die Ausgangsspannung V₉ des Operationsverstärkers 45 wird gemessen, während nur die Analogschalter 43b, 43e einge schaltet sind, wodurch die nachfolgende Gleichung erhalten wird. (R41A + Z41A + Zj + Z41C + R41C + Rs)·I = V9( Gleichung 9)
– Die Ausgangsspannung V₁₀ des Operationsverstärkers 45 wird gemessen, während nur die Analogschalter 43a, 43f eingeschaltet sind, wodurch die nachfolgende Gleichung erhalten wird. (R41B + Z41B + Zj + Z41D + R41D + Rs)·I = V10 (Gleichung 10)
– Die Ausgangsspannung V₁₁ des Operationsverstärkers 45 wird gemessen, während nur die Analogschalter 43a, 43c eingeschaltet sind, wodurch die nachfolgende Gleichung erhalten wird. (R41B + Z41B + Z41D + R41D + Rs)·I = V11 (Gleichung 11)
– Die Ausgangsspannung V₁₂ des Operationsverstärkers 45 wird gemessen, während nur die Analogschalter 43d, 43f eingeschaltet sind, wodurch die nachfolgende Gleichung erhalten wird. (R41B + Z41B + Z41A + R41A + Rs)·I = V12 (Gleichung 12)

Diese Ausgangsspannungen V₉ bis V₁₂ werden einmal in dem Speicher 16 der Rechenoperations-Steuereinheit 8 gespeichert, während die Innenorgan-Aufbauimpedanz Zj in der CPU 13 unter Verwendung der gemessenen Spannungen V₉ bis V₁₂ berechnet wird. Insbesondere werden die Gleichungen 9 bis 12 dazu verwendet, Gleichung 9 + Gleichung 10 – (Gleichung 11 + Gleichung 12) zu berechnen, so dass die Kontaktimpedanzen herausgekürzt werden und die nachfolgende Gleichung erhalten wird. 2Zj·I = V9 + V10 – (V11 + V12) Daher gilt: Zj = {V9 + V10 – (V11 + V12)}/2I
Aus der vorstehenden Gleichung wird die Innenorganaufbauimpedanz Zj erhalten. Der Konstantstromwert wird durch I = v/Rs repräsentiert.
In der CPU 13 wird der Körperfettanteil in dem inneren Organ daraufhin aus der Innenorganaufbauimpedanz Zj und persönlichen Daten erhalten, die zuvor angegeben worden sind, wobei bekannte Berechnungsverfahren verwendet werden. Der Fettanteil in den inneren Organen, der somit erhalten worden ist, wird auf der Anzeigeeinheit 15 durch die I/O-Schaltung 12 angezeigt, um an den Patienten übermittelt zu werden.
In Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel werden vier Messstellen auf den Händen und Füßen des Patienten jeweils mit einer Elektrode bereitgestellt, so dass eine Innenorganaufbauimpedanz, was Kontaktimpedanzen und Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen in den ganzen Händen und Füßen ausschließt, gemessen werden kann (im Gegensatz dazu schließt die Körperaufbauimpedanz des ersten Ausführungsbeispiels Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen im Bereich der Füße aus). Mit dieser Anordnung kann der Körperfettanteil in den inneren Organen stabil und korrekt gemessen werden. Folglich kann die für die Innenorganaufbauimpedanzmessung erforderliche Anzahl von Elektroden reduziert werden, was zu einer Reduktion der Anzahl von Kabeln und Schaltungen führt und daher eine einfachere Systemkonfiguration ermöglicht. Zusätzlich kann dieselbe Wirkung wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels erhalten werden.
Obwohl die Innenorganaufbauimpedanz Zj auf Grundlage von vier Messungen (d.h. der Messung der Ausgangsspannungen von V₉ bis V₁₂) berechnet wird, die durch Schalten der Analogschalter in dem vierten Ausführungsbeispiel erhalten werden, kann die Berechnung auf der Grundlage von drei Messungen durchgeführt werden. Insbesondere unter der Annahme, dass die Aufbauimpedanzen R_41C und R_41D auf den rechten und linken Händen jeweils gleich groß sind, die Kontaktimpedanzen Z_41C und Z_41D auf den rechten und linken Armen jeweils gleich groß sind, die Kontaktimpedanzen R_41A, R_41B auf den rechten und lin ken Füßen jeweils gleich groß sind und die Aufbauimpedanzen Z_41A und Z_41B auf den rechten und linken Füßen jeweils gleich groß sind, kann die Gleichung 11 in die nachfolgende Gleichung 11' umgewandelt werden 2·(R41C + Z41C) = (V11 – Rs·I)/I (Gleichung 11')und Gleichung 12 kann in die Nachfolgegleichung 12' umgewandelt werden 2·(R41A + Z41A) = (V12 – Rs·I)/I (Gleichung 12').
Die Innenorganaufbauimpedanz Zj kann daher durch Zj = Gleichung 9 – (Gleichung 11' + Gleichung 12')/2 beschrieben werden und auf Grundlage von drei Messungen (d.h. den Messungen der Ausgangsspannungen V₉, V₁₁, V₁₂) gemessen werden, indem die Analogschalter geschaltet werden. Zusätzlich kann die Innenorganaufbauimpedanz Zj erhalten werden, indem zugelassen wird, dass ein Strom diagonal durch den Körper des Patienten fließt, wobei beispielsweise nur die Analogschalter 43f, 43b eingeschaltet sind.
Das vierte Ausführungsbeispiel kann derart ausgestaltet sein, dass wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Körperfettmessschaltung 18 innerhalb der Rechenoperationsschaltung 8 untergebracht ist, um derart schaltbar zu sein, dass eine Gewichtsmessung gleichzeitig mit einer Messung des Körperfettanteils in dem inneren Organ durchgeführt werden kann. In diesem Fall kann die Innenorganaufbauimpedanz Zj durch Verwendung der Messsequenz des ersten Ausführungsbeispiels und durch Verwendung der Wartezeit, bis ein Gewichtswert stabil wird, gemessen werden.
In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele werden Körpergewichtssignale (Gewichtssignale) und Impedanzsignale (Ausgangsspannungssignale V₁ bis V₄) mittels desselben A/D-Wandlers 11 digitalisiert. Die Erfindung ist darauf nicht begrenzt sondern kann unterschiedlich ausgestaltet sein. Beispielsweise könnte ein A/D-Wandler für die Körperaufbauimpe danz-Messschaltung bereitgestellt sein und ein A/D-Wandler für die Gewichtsmessschaltung bereitgestellt sein und die Gewichtssignale und die Impedanzsignale werden durch die jeweiligen A/D-Wandler konvertiert.
In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele werden der Wert des Körpergewichts (Gewichtswert) und die Menge des Körperfetts (Körperfettprozentanteil) alternierend in bestimmten Zeitintervallen auf derselben Anzeigeeinheit 15 angezeigt. Die Erfindung ist darauf nicht begrenzt, sondern sie kann derart ausgestaltet sein, dass der Gewichtswert und der Körperfettanteil auf unterschiedlichen Anzeigeeinheiten angezeigt werden, oder derart ausgestaltet sein, dass diese Werte selektiv auf derselben Anzeigeeinheit durch Drücken eines Tastaturschalters angezeigt werden.
Während die Körperaufbauimpedanz Zi gemessen wird, wobei die Rückseite der Füße in Kontakt mit den Elektroden in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispielen sind, kann die Körperaufbauimpedanz Zi genauso gemessen werden, indem die Elektroden (2A', 2B', 3A', 3B') zwischen die Finger beider Hände platziert werden, wie es in 8 gezeigt ist. Da in diesem Fall die Körperdistalstellen-Umgebungsaufbauimpedanzen eliminiert werden, obwohl der Messweg viele Gelenke mit großen Impedanzwerten einschließt, kann der Körperfettanteil mit hoher Genauigkeit gemessen werden.
Wenn die Messvorrichtung eine Gewichtsmessschaltung 18 in den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen einschließt, werden die Elektroden bevorzugt auf die Gewichtsmessoberfläche gestellt. Es ist auch möglich, einige Elektroden an Positionen zu stellen, die von Händen oder Fingern berührt oder gegriffen werden können, während andere auf der Gewichtsmessoberfläche angebracht werden. In Fällen, wo die Messvorrichtung keine Gewichtsmessschaltung 18 aufweist oder wo der Gewichtsmessabschnitt von dem Körperfettmessabschnitt getrennt ist, können die Elektroden an Positionen positioniert werden, die von Händen oder Fingern berührt oder gegriffen werden können, oder alternativ können Elektroden an Positionen positioniert werden, die von Händen oder Fingern berührt oder gegriffen werden können, während andere auf der Gewichtsmessoberfläche positioniert werden.

Claims

Körperfett-Messvorrichtung zum Messen der Menge an Körperfett innerhalb eines Körpers, aufweisend: a) eine einzelne oder eine Mehrzahl an Elektroden, welche eine Mehrzahl an Stellen auf der Hautoberfläche des Körpers berühren; b) einen Energieversorgungsschaltkreis zum Anlegen eines konstanten Stromes oder einer konstanten Spannung an die Elektroden; c) ein Impedanz-Messmittel, welches eingerichtet ist zum Messen des Wertes der Zusammensetzung aus einer Kontaktimpedanz und einer körperfernen Rand-Mischimpedanz und des Wertes der Zusammensetzung einer Kontaktimpedanz, einer körperfernen Rand-Mischimpedanz und einer Körper-Mischimpedanz, wobei das Impedanz-Messmittel selektiv die Elektroden nacheinander schaltet, so dass sie an den Energieversorgungsschaltkreis derart angeschlossen sind, dass die Kontaktimpedanz und die körperferne Rand-Mischimpedanz zwischen den Elektroden vorhanden sind oder dass die Kontaktimpedanz, die körperferne Rand-Mischimpedanz und die Körper-Mischimpedanz zwischen den Elektroden vorhanden sind, wobei folglich der Strom an alle Elektroden angelegt wird; und d) ein Berechnungsmittel zum Berechnen des Wertes der Körper-Mischimpedanz basierend auf den gemessenen Werten, welche von dem Impedanz-Messmittel erhalten wurden.
Körperfett-Messvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Elektroden derart vorgesehen sind, dass ein Paar von Elektroden zum Berühren einer ersten von zwei Hautoberflächen-Stellen, zwischen welchen eine zu messende Körper-Mischimpedanz vorhanden ist, verwendet wird und ein anderes Paar von Elektroden zum Berühren einer zweiten der Hautoberflächen-Stellen verwendet wird; wobei die Elektroden in jedem Paar nahe beieinander angeordnet sind; wobei der Energieversorgungsschaltkreis an das Paar von Elektroden an der ersten Stelle oder an der zweiten Stelle mittels des Impedanz-Messmittels angeschlossen ist, um den Wert der Zusammensetzung einer Kontaktimpedanz und einer körperfernen Rand-Mischimpedanz zu messen, wobei diese Impedanzen zwischen dem Paar von Elektroden, an welches der Energieversorgungsschaltkreis angeschlossen ist, vorhanden sind; und wobei der Energieversorgungsschaltkreis an eine der Elektroden in den entsprechenden Paaren an der ersten Stelle und an der zweiten Stelle angeschlossen ist, um den Wert der Zusammensetzung einer Kontaktimpedanz, einer körperfernen Rand-Mischimpedanz und einer Körper-Mischimpedanz zu messen, wobei diese Impedanzen zwischen dem Paar von Elektroden, an welches der Energieversorgungsschaltkreis angeschlossen ist, vorhanden sind; und wobei das Berechnungsmittel den Wert der Körper-Mischimpedanz basierend auf den gemessenen Werten berechnet.
Körperfett-Messvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Elektroden derart vorgesehen sind, dass zwei Elektroden zum Berühren einer ersten von zwei Hautoberflächen-Stellen, zwischen welchen eine zu messende Körper-Mischimpedanz vorhanden ist, verwendet werden und dass eine Elektrode zum Berühren einer zweiten der beiden Stellen verwendet wird; wobei die beiden an der ersten Stelle verwendeten Elektroden nahe beieinander angeordnet sind; wobei der Energieversorgungsschaltkreis an die beiden Elektroden an der ersten Stelle mittels des Impedanz-Messmittels angeschlossen ist, um den Wert der Zusammensetzung einer Kontaktimpedanz und einer körperfernen Rand-Mischimpedanz zu messen, wobei diese Impedanzen zwischen dem Paar von Elektroden, an welches der Energieversorgungsschaltkreis angeschlossen ist, vorhanden sind; wobei der Energieversorgungsschaltkreis an eine der Elektroden an der ersten Stelle und an die Elektrode an der zweiten Stelle angeschlossen ist, um den Wert der Zusammensetzung einer Kontaktimpedanz, einer körperfernen Rand-Mischimpedanz und einer Körper-Mischimpedanz zu messen, wobei diese Impedanzen zwischen dem Paar von Elektroden, an welches der Energieversorgungsschaltkreis angeschlossen ist, vorhanden sind; und wobei das Berechnungsmittel den Wert der Körper-Mischimpedanz basierend auf den gemessenen Werten berechnet.
Körperfett-Messvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Elektroden derart vorgesehen sind, dass jeweils eine Elektrode zum Berühren einer jeden der Hautoberflächen-Stellen, welche die Hände und die Füße umgeben, verwendet wird; wobei der Energieversorgungsschaltkreis mittels des Impedanz-Messmittels an die Elektrode, welche eine Hand berührt, und an die Elektrode, welche eine Fuß berührt, angeschlossen ist, um den Wert der Zusammensetzung einer Kontaktimpedanz, einer Arm-Mischimpedanz, einer Bein-Mischimpedanz und einer Inneres-Organ-Impedanz zu messen, wobei diese Impedanzen zwischen dem Paar von Elektroden, an welches der Energieversorgungsschaltkreis angeschlossen ist, vorhanden sind; wobei der Energieversorgungsschaltkreis an die Elektroden, welche die Hände berühren, angeschlossen ist, um den Wert der Zusammensetzung einer Kontaktimpedanz und einer Arm-Mischimpedanz zu messen, wobei diese Impedanzen zwischen den Elektroden, an welche der Energieversorgungsschaltkreis angeschlossen ist, vorhanden sind; wobei der Energieversorgungsschaltkreis an die Elektroden, welche die Füße berühren, angeschlossen ist, um den Wert der Zusammensetzung einer Kontaktimpedanz und einer Bein-Mischimpedanz zu messen, wobei diese Impedanzen zwischen dem Paar von Elektroden, an welche der Energieversorgungsschaltkreis angeschlossen ist, vorhanden sind; und wobei das Berechnungsmittel den Wert der Inneres-Organ-Mischimpedanz basierend auf den gemessenen Werten berechnet.
Körperfett-Messvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, welche zusätzlich ein Gewichts-Messmittel aufweist.
Körperfett-Messvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Messung der Impedanzen mittels des Impedanz-Messmittels durchgeführt wird, solange die Gewichtsmessung mittels des Gewichts-Messmittels durchgeführt wird, während eines kurzlebigen Gewichtsphänomen-Zustands, in welchem das Gewicht schwankt.
Körperfett-Messvorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Messung der Impedanzen zwischen den Elektroden mittels des Impedanz-Messmittels durchgeführt wird, solange die Gewichtsmessung mittels des Gewichts-Messmittels durchgeführt wird, wenn der mittels des Gewichts-Messmittels gemessene Wert des Gewichts signifikant schwankt, d.h. in einem instabilen Zustand ist.
Körperfett-Messvorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Messung der Impedanzen zwischen den Elektroden mittels des Impedanz-Messmittels unterbrochen wird, wenn der mittels des Gewichts-Messmittels gemessene Wert des Gewichts nicht so stark schwankt, d.h. in einem stabilen Zustand ist.
Körperfett-Messvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Messung der Impedanzen zwischen den Elektroden mittels des Impedanz-Messmittels nur solange unterbrochen wird, wie die Gewichtsmessung durchgeführt wird, wenn der mittels des Gewichts-Messmittels gemessene Wert des Gewichts nicht so stark schwankt, d.h. in einem stabilen Zustand ist.