专利名称：活体测量设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于测量受试者的身体特征以及用于基于测量值计算体格指数的活体测量设备的显示格式。
背景技术：
已知现有技术中有各种各样的设备用于使用生物电阻抗计算诸如体脂率、内脏脂肪级别、基础代谢之类的活体体格指数。这样的设备对于卫生保健非常有用，在家庭消费中开始变得流行。
以前的测量设备一般被设计为以数值显示测量结果。相应地，如果一个受试者没有专门技能，就不能立即判断该值是偏高还是偏低。因此，参考列出某些标准值的表或小册子来判断结果是否正常是很常见的。
已经有人提出另一种类型的设备，该设备被配置为显示一个图表，该图表与过去的数据一起显示到目前为止的身体状况的发展。
然而，这样的设备也有缺陷，因为即使人能看见测量结果，但是，也很难基于测量结果判断此人的身体状况是否正常。
在已经提出的显示许多活体体格指数的进一步设备的情况下，由于只是为那些体格指数显示的多个数值，受试者也很难立即理解哪些值比正常值高。此外，人也难以记住所有值并留在记忆中。相应地，不管以多大的努力显示的许多活体体格指数，它们实际上没有被完全被用于卫生保健。
此外，以数值显示测量结果特别没有趣味性，因此成为人们厌倦测量的原因。因此，有这样的趋势，诸如体脂测量仪和内脏脂肪测量仪之类的在比较长的时间段内作为进行连续测量所需的测量设备只能使用一次，此后根本就不会使用。从卫生保健的观点来看，很难说以前的测量设备已经得到适当的利用。
此外，还没有学会数字的孩子就不会理解以数值显示的测量结果。因此，除了询问父母外，孩子就无法理解。
还有人提出了另一种类型的设备，其中使用某些字母代表显示的测量结果的内容。然而，这样的设备也没有被读不懂字母的外国人完全利用，因为他们不理解测量结果的含义。
鉴于上述情况，本发明的一个目的是提供一种新的和经过改进的测量设备，用于输出活体体格指数的测量结果，该测量结果不仅以数值显示，而且还以在视觉上可以理解的方式显示，并且该测量结果可以被任何受试者理解，并可以作为某些可视图像记住。
比较有趣地显示测量结果可以使受试者继续测量，因此在比较长的时间段内对卫生保健非常有用。
发明内容
为了实现这样的目的，本发明提供了一种活体测量设备，包括输入单元；测量单元；运算单元以及显示单元，其中，所说的输入单元输入受试者的身体信息，所说的测量单元测量受试者的身体特征，所说的运算单元基于输入的身体信息和测量的身体特征计算受试者的体格指数，并且所说的显示单元包括显示器部分，通过使用动画以这样的方式显示计算出的体格指数，以便根据所说的运算单元计算出的结果不同地显示动画。因此，任何受试者都可以容易地理解该设备产生的测量结果。
根据该活体测量设备的一个实施例，显示单元还显示代表计算出的体格指数的某些数值。如此，受试者还可以更具体地理解测量结果。
根据该活体测量设备的另一个实施例，体格指数是受试者的体脂，显示单元同时显示许多人物，其中每一个人物都具有不同的横向宽度，根据计算出的体脂值选择相关的一个人物以指示受试者的体脂的结果。因此，受试者可以容易理解体脂状况。
根据该活体测量设备的再一个实施例，体格指数是受试者的内脏脂肪，显示单元清楚地以放大图显示人物的腹部，并用根据计算出的内脏脂肪值选择的不同颜色标识它以指示受试者的内脏脂肪的结果。因此，受试者可以容易理解内脏脂肪状况。
根据该活体测量设备的再一个实施例，体格指数是受试者的基础代谢，显示单元根据计算出的基础代谢值更改火焰标记数量以指示受试者的基础代谢的结果。因此，受试者可以容易理解基础代谢状况。
根据该活体测量设备的再一个实施例，体格指数是受试者的肌肉，显示单元根据计算出的肌肉值更改人的上臂的粗细以指示受试者的肌肉的结果。因此，受试者可以容易理解肌肉状况。
现在将参考附图对本发明进行描述，在附图中图1是根据本发明的一个实施例的活体测量设备的外部透视图；图2是说明活体测量设备内的主要部件之间的电连接的方框图；图3是活体测量设备的显示单元的放大图；图4是说明在活体测量设备上设置个人数据的过程的流程图；图5是说明在进行测量时活体测量设备的操作步骤的流程图；图6是活体测量设备的显示单元上的用于输入个人注册号的显示屏；图7是在输入个人注册号时的显示屏；图8是在设置个人注册号之后的显示屏；图9是用于设置人的性别的显示屏；图10是选择了人的性别之后的显示屏；图11是将人的性别设置为“男性”之后的显示屏；图12是将人的性别设置为“女性”之后的显示屏；
图13是用于设置人的年龄的显示屏；图14是用于设置人的身高的显示屏；图15是用于设置人的目标体重的显示屏；图16A和16B是在设置活体测量设备的模式完成时的显示屏；图17是在上面显示了注册信息的内容的显示屏；图18是启动活体测量设备的测量模式时的显示屏；图19是在上面有一个人物移动以显示受试者踏上活体测量设备的显示屏；图20是测量了人的体重之后的显示屏；图21是在上面显示了人的测量的体重和目标体重之间的差异的显示屏；图22是测量生物电阻抗的时间间隔内的显示屏；图23是在上面显示了体脂率的显示屏；图24是在上面显示了体脂率的评估结果的显示屏；图25是在上面逐步地执行过渡以显示受试者的内脏脂肪；图26是在上面连续增大显示的内脏脂肪级别的显示屏；图27是在上面连续增大显示的内脏脂肪级别的显示屏；图28是在上面连续增大显示的内脏脂肪级别的显示屏；图29是在上面连续增大显示的内脏脂肪级别的显示屏；图30是在上面显示了内脏脂肪级别的的结果的显示屏；图31A到31D是在上面连续增大显示的受试者的基础代谢的显示屏；图32A到32D是在上面连续增大显示的受试者的肌肉量的显示屏；图33是以替换方式显示受试者的基础代谢的显示屏；以及图34是以替换方式显示受试者的肌肉量的显示屏。
具体实施例方式
根据本发明的一种活体测量设备被配置为借助于动画(活动图像)显示体格指数的测量结果，以使受试者可以想象测量结果多大，从而受试者可以容易理解体格指数的测量结果。
现在将参考附图比较详细地描述本发明的一个实施例。
图1是说明一种根据本发明的一个实施例的活体测量设备1的外部透视图，该设备能够测量受试者的诸如体重、体脂率、内脏脂肪级别、基础代谢、肌肉量等等体格指数。图2是说明如图1所示的活体测量设备内的主要部件之间的电连接的方框图。
活体测量设备1的上表面具有四个电极一对电流提供电极2A和2B以及一对电压测量电极3A和3B，它们充当用于测量受试者的双脚之间的阻抗的阻抗测量设备。
该对电流提供电极2A和2B与RF恒流电路4进行电连接，以便提供弱的RF恒定电流。另一对电压测量电极3A和3B与电压测量电路5进行电连接，以便测量由所说的恒定电流所引起的任何电压降。活体测量设备1进一步包括重量测量电路6，用于在受试者安装设备1时测量此人的体重。电压测量电路 5和重量测量电路6与运算和控制电路10进行电连接，以便执行诸如模拟/数字转换、计算每一种体格指数之类的各种运算和控制操作。
活体测量设备1进一步包括输入单元11，该输入单元包括三个开关上开关11A、下开关11B和设置开关11C。此外，设备1还包括显示单元12，用于显示输入的个人身体信息，测量的体重，计算出的结果等等。
在设备1的前沿提供了许多个人开关13。为了开始测量，按下其中一个个人开关13以从存储单元15检索对应于该个人开关的数据。
活体测量设备1进一步包括一个时钟单元14，用于计时，以及存储单元15，用于存储诸如许多人的个人数据之类的信息，以及存储用于操作在显示单元上显示的动画的程序。
图3是显示单元12的放大图。具体来说，显示单元12包括上面部分或点矩阵显示部分，用于显示各种动画，以及下面部分或分段显示部分，用于显示受试者的活体计算出的体格指数值。
现在将参考图4到5中的流程图以及图6到34的显示屏视图描述如上所述的配置的活体测量设备的操作。
当受试者首次进行测量时，他或她应该预先在活体测量设备1上执行个人身体信息的设置。
当按下设置开关11C时，活体测量设备1进入设置模式。然后，在显示单元12上呈现某些显示，用于提示受试者输入自己的个人注册号，如图6所示(步骤S1)。
受试者使用上开关11A或下开关11B更改在显示单元12的下一级显示的数字。在这一点上，值得注意的是，显示了被按下的开关的显示屏上的一部分是以黑色/白色颠倒显示的，如图7所示。当再一次按下设置开关11C时，它以黑色/白色颠倒显示，如图8所示，这意味着设置了号码。在此示例中，选择了号码“1”。
接下来，受试者设置性别。在显示屏上呈现某些显示，用于提示受试者输入性别，如图9所示，此后，显示出代表“男性”和“女性”的人物，如图10所示。当按下上开关11A和下开关11B中的某一个开关时，对应的人物被选中，并以黑色/白色颠倒显示。当按下设置开关11C时，即设置了受试者的性别。
当选择男性时，还显示“男性”字样，如图11所示。所显示的臂朝上的男性人物表示性别被设置为“男性”。另一方面，当选择女性时，还显示“女性”字样，如图12所示。所显示的裙子折起的女性人物表示性别被设置为“女性”。人物的轮廓内显示的数字是个人注册号。(步骤S3)同样，设置显示单元12上显示的诸如年龄、身高之类的其他个人信息，这样的个人信息存储在存储单元15中(步骤S4到S5)。图13是设置年龄时的显示屏视图，图14是设置身高时的视图。
在设置完个人身体信息之后，受试者设置目标体重，如图15所示。这里，目标体重被定义为受试者希望达到的体重(步骤S6)。
在完成所有设置之后，显示出在步骤S3中设置的性别的人物，并显示出“设置完成”字样，当人物在跳动时，表示完成了设置操作。图16A显示了还没有跳动的人物，而图16B显示了正在跳动的人物。使用逐步变化的动画完成从图16A到图16B的显示的过渡。此后，显示自动消失，设置模式退出(步骤S7)。
现在，将比较详细地描述活体测量设备的操作的测量模式。
当按下个人开关13中的任何一个时(步骤S11)，从存储单元15检索对应于该开关的个人注册号的个人身体信息，并显示在显示单元12上。图17是说明了被注册为个人注册号1的人其性别是男性，年龄是33，身高为163cm的情况的屏幕显示视图。在显示单元的下面部分显示的数字表示目标体重。此后，在显示单元12上显示一个用于指示受试者踏到活体测量设备1的上表面的指令，如图18所示(步骤S12)。于是，受试者踏上活体测量设备1，右脚的脚尖和脚跟分别接触到电流提供电极2A和电压测量电极3A，左脚的脚尖和脚跟分别接触到电流提供电极2B和电压测量电极3B。
当重量测量电路6检测到重量时，运算和控制电路10判断受试者已经踏上活体测量设备1，并操作以在显示单元12上显示一系列动画，以便指出这样的事实，如图19所示。
然后，重量测量电路6测量受试者的体重(步骤S13)。当确定体重之后，在显示单元12上呈现某些显示，以便指出完成体重测量，如图20所示。在此例中，测量的体重为63.2kg(步骤S14)。然后，在显示单元12的下面部分或分段显示部分显示测量的体重和目标体重之间的差异，如图21所示。同时，在上面部分显示出许多箭头，并带有“与目标之间的差异”字样。然后，测量生物电阻抗。来自RF恒流电路5的AC电流通过电流提供电极2A和2B被提供给受试者的身体，用电压测量电路5测量电压测量电极3A和3B之间的电压。然后，运算和控制电路10基于测量数据计算受试者的生物电阻抗(步骤S15)。同时，为了显示活体测量设备1正在阻抗测量的过程中，显示单元12上的箭头数量逐步减少，如图22所示。
然后，基于如此测量的体重和生物电阻抗以及已经输入的身高数据来计算受试者的体脂率。这里，值得注意的是，用于计算体脂率的计算方程式依据输入的性别和年龄而变化，因此，需要运算和控制电路10来选择用于进行计算的最适当的计算方程式。有关测量和计算体脂率的详细说明，请参阅日本专利公开No.5-49050，这里对该申请进行了引用。
在显示单元12的下面部分显示计算出的体脂率(步骤S16)。同时，在显示单元的点矩阵显示部分显示每一个都具有不同的横向宽度的许多人物，如图23所示。在此示例中，以这样的顺序显示了四种人物，它们的横向宽度从最左到最右逐步增大。
依据计算出的体脂率级别，人物被分为四组。这四组为“苗条”、“标准”、“稍胖”和“肥胖”。依据计算出的体脂率所属的组，选择其中一个人物。在此示例中，选择了最右边的人物。
请参看图24，除了被选择的人物之外的所有人物都被擦除。在此示例中，只显示了具有最大的横向宽度的人物，因此，显然，受试者的状况不理想。然而，为了识别人物的含义，此外还通过使用单词或字母显示对测量数据的评估结果。在此示例中，显示了单词“肥胖”以通知评估的结果。
在步骤S16，在显示单元12上显示人物，运算和控制单元10计算其他体格指数(步骤S17)。
运算和控制单元10计算受试者的内脏脂肪面积或“VFA”。
内脏脂肪面积“VFA”是基于身高“Ht”(cm)、体重“Wt”(kg)和年龄“Age”按照下列计算方程式进行计算的VFA＝A1×Ht/Wt+B1×FM+C1×Age+D1其中A1、B1、C1和D1是常量。
上面的计算方程式中的“FM”是指在步骤S16中计算体脂率时可以导出的脂肪重量。
如此，导出内脏脂肪面积“VFA”，并确定内脏脂肪面积的级别。在此示例中，级别1被定义为VFA＜20cm2；级别2被定义为VFA比级别1大10cm2，等等。
然后，通过依据VFA的级别确定受试者的内脏脂肪是属于“标准”、“稍微过度、还是“过度”来对其进行评估。这里假设，级别1到9被定义为“标准”范围；级别10到14被定义为“稍微过度”范围；级别15或以上被定义为“过度”范围。
接下来，运算和控制单元10计算受试者的基础代谢。
有关基础代谢的计算的详细说明，请参阅日本专利Laid-OpenNo.2002-112982。通过下列计算方程式计算基础代谢“BMR”BMR＝A2×FFM2+B2×FFM+C2×(1/年龄)+D2×体重+B2其中“BMR”是基础代谢(千卡/天)，“FFM”是无脂重量(kg)，A2、 B2、C2、D2、E2是常量。
依据计算出的BMR确定受试者的基础代谢的级别。在此示例中，对基础代谢进行评估以确定它属于较高的范围，还是在标准范围，还是在较低的范围。
接下来，运算和控制单元10计算受试者的肌肉。
肌肉指数“MI”是基于测量的生物电阻抗和从存储单元15检索受试者的身体信息进行计算的。
在此示例中，无脂重量/身高2的值被用作肌肉指数“MI”。此值等于瘦肌质指数“LMI”(无脂重量/身高2)，因此，它是通过下列计算方程式计算出的MI＝BMI-FMI其中“BMI”是体重指数，“FMI”是脂肪重量指数(脂肪重量/身高2)。
同时，显示单元12继续显示在评估体脂率时选择的人物，但它现在显示在步骤S17中执行的计算的结果。
由于每隔固定时间段显示各结果，因此使用时钟单元14测量时间。每当固定时间段过去时(步骤S18)，存储单元15中的一个显示计数器就增加1(步骤S19)。
最初显示计数器为零(步骤S20)，并显示内脏脂肪的结果。请参看图25，以这样的方式显示内脏脂肪的评估结果，以便只显示人物的腹部的一片区域。显示的点逐步移动以产生人物的腹部的放大的剖面图。
此后，显示内脏脂肪级别的评估结果，如图26到29所示。被打开以指出腹部的内脏脂肪量的点数随内脏脂肪的级别数增大而增加。首先，独立于内脏脂肪级别的评估结果，显示单元连续地显示一组动画，每一个动画显示了内脏脂肪级别，其顺序是，从级别1开始(在该级别，显示内脏脂肪的所有点都被关闭)到级别19(在该级别19，显示内脏脂肪的所有点都被打开)。这里假设，内脏脂肪的评估结果小于级别19，显示单元被颠倒以相反的顺序显示动画，同时关闭点，并缩小级别数，直到显示出指出实际评估结果的动画，于是显示单元停止关闭点和减少级别数。相反，假设内脏脂肪的评估结果大于级别19，显示单元将使显示内脏脂肪的所有点保持打开，但显示单元的下面部分显示的级别数也相应地增大(步骤S21)。图26到29显示了内脏脂肪的评估结果被确定为级别16的情况。在这一点上，指出内脏脂肪的评估结果的动画可以与另一种指出评估的内脏脂肪级别数是“标准”、“稍微过度”或“过度”的动画交替地显示，如图30所示。
在一个固定时间间隔之后，显示计数器增加到“1”，于是显示出受试者的基础代谢的结果(步骤S22)。
一般来说，具有较高的基础代谢的人的体格倾向于消耗较多的体脂量。请参看图31A到31D，随着与人物一起显示的火焰标记的数量增加，可以想象，消耗的体脂量更多。具体来说，图31B显示了一个其基础代谢较低的人；图31C显示了一个具有标准基础代谢的人；图31D显示了一个其基础代谢较高的人。
基础代谢的结果以下列方式显示首先，显示单元连续地显示一组动画第一个动画只显示了一个人物，如图31A所示；第二个动画除一个人物之外还显示了一个火焰标记，如图31B所示；第三个动画显示了两个火焰标记，如图31C所示；第四个动画显示了三个火焰标记，如图31D所示。此后，根据确定的基础代谢选择并显示任何一个动画，如图31B到31D所示(步骤S23)。
在一个固定时间间隔之后，显示计数器增加到“2”，于是显示出受试者的肌肉的结果(步骤S24)。
肌肉的结果是根据计算出的“MI”值分三个步骤显示的。图32A到32D显示了通过逐步增大人物的上臂的粗细来想象肌肉量的肌肉的结果。图32B显示了一个其肌肉量较低的人；图32C显示了一个具有标准肌肉量的人；图32D显示了一个其肌肉量较高的人。
肌肉的结果以下列方式显示首先，显示单元连续地显示一组动画第一个动画只显示了一个人物，如图32A所示；第二个动画显示了人物的细的上臂，如图32B所示；第三个动画显示了人物的标准上臂，如图32C所示；第四个动画显示了人物的粗的上臂，如图32D所示。此后，根据计算出的“MI”选择并显示任何一个动画，如图32B到32D所示(步骤S25)。
在一个固定时间间隔之后，显示计数器增加到“3”。相应地，判断步骤S20、S22和S24产生“否定”响应，以便所有的测量和显示操作都终止，活体测量设备1的电源关闭(步骤S26)。
上文是参考优选的实施例对本发明进行描述的。然而，本发明不仅限于如上所述的那些实施例，但也可以以另一种形式实施，只要产生任何比较容易理解的测量结果即可。例如，指出人的基础代谢的动画可以以这样的方式显示，依据测量结果更改跑步者的数量，如图33所示。此外，对肌肉量可以显示一种动画，依据测量结果更改杠铃的数量，如图34所示。
从上文的描述可以看出，根据本发明的活体测量设备提供动画或活动图像，它们与受试者的体格的实际状况关联，而这在以前只能以数值显示，由此测量结果基本上能被不能认识字母的任何孩子和不懂语言的任何外国人理解。此外，由于体格的评估结果还通过使用动画显示，受试者可以抱有很大兴趣进行测量，而这对于人们进行卫生保健而可能继续测量是非常有用的。
根据一个实施例，除动画之外，还可以提供数值用于显示测量结果。这是非常有用的，因为受试者还可以更具体地理解测量结果。
根据另一个实施例，可以提供许多人物，每一个人物都具有不同的体型。然后，可以基于计算出的体脂从它们中间选择出一个最合适的人物，并以动画形式显示，这使得受试者可以比较容易地想象体脂的测量结果多大，这对于卫生保健是非常有用的。
根据再一个实施例，可以基于计算出的内脏脂肪只显示人物的腹部的一片区域，以便使用不同的颜色以动画形式显示人物的腹部的放大的剖面图。那么，受试者可以比较容易地想象内脏脂肪的评估结果是什么，因此，这样的评估结果可能会保留在此人的记忆中，这对于卫生保健是非常有用的。
根据再一个实施例，依据计算出的基础代谢可以更改以动画形式显示的火焰标记的数量。那么，受试者可以比较容易地想象基础代谢的评估结果是什么，因此，这样的评估结果可能会保留在此人的记忆中，这对于卫生保健是非常有用的。
根据再一个实施例，依据计算出的肌肉量可以更改以动画形式显示的人物的上臂的粗细。那么，受试者可以比较容易地想象肌肉量的评估结果是什么，因此，这样的评估结果可能会保留在此人的记忆中，这对于卫生保健是非常有用的。
权利要求
1.一种活体测量设备，包括输入单元；测量单元；运算单元；以及显示单元，其中所说的输入单元输入受试者的身体信息，所说的测量单元测量受试者的身体特征，所说的运算单元基于输入的身体信息和测量的身体特征计算受试者的体格指数，以及所说的显示单元包括显示器部分，该部分通过使用动画以这样的方式显示计算出的体格指数，以便根据所说的运算单元计算出的结果不同地显示动画。
2.根据权利要求1所述的活体测量设备，其特征在于，所说的显示单元还显示代表计算出的体格指数的某些数值。
3.根据权利要求1或2的活体测量设备，其特征在于，所说的体格指数是受试者的体脂，并且其中所说的显示单元同时显示许多人物，其中每一个人物都具有不同的横向宽度，根据计算出的体脂值选择相关的一个人物以指示受试者的体脂的结果。
4.根据权利要求1或2的活体测量设备，其特征在于，所说的体格指数是受试者的内脏脂肪，并且其中所说的显示单元清楚地以放大图显示人物的腹部，并用根据计算出的内脏脂肪值选择的不同颜色标识它以指示受试者的内脏脂肪的结果。
5.根据权利要求1或2的活体测量设备，其特征在于，所说的体格指数是受试者的基础代谢，并且其中所说的显示单元根据计算出的基础代谢值更改火焰标记数量以指示受试者的基础代谢的结果。
6.根据权利要求1或2的活体测量设备，其特征在于，所说的体格指数是受试者的肌肉，并且其中所说的显示单元根据计算出的肌肉值更改人的上臂的粗细以指示受试者的肌肉的结果。
全文摘要
公开了一种活体测量设备，包括输入单元；测量单元；运算单元以及显示单元。根据本发明，所说的输入单元输入受试者的身体信息，并且所说的测量单元测量受试者的身体特征。此外，所说的运算单元基于输入的身体信息和测量的身体特征计算受试者的体格指数，并且所说的显示单元通过使用动画以这样的方式显示计算出的体格指数，以便根据由所说的运算单元计算出的结果不同地显示动画。
文档编号A61B5/22GK1470214SQ0314271
公开日2004年1月28日 申请日期2003年6月11日 优先权日2002年6月11日
发明者小山一康, 中川史子, 子 申请人:株式会社百利达