專利名稱：便攜式生物電阻抗測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種便攜式生物電阻抗測量裝置，用于利用4個電極測量電阻抗以測量體脂肪占有率、血壓、脈率等等。
一種常規(guī)的便攜式體脂肪監(jiān)視器公開于日本實用新型公告第5-2164號中。該體脂肪監(jiān)視器具有形成在主體正面上的顯示器和操作單元。4個測量電極成對形成在主體的背面。每對測量電極與右手或左手的一個手指相接觸。
Namco公司已經(jīng)把一種類似于袖珍游戲機的體脂肪監(jiān)視器投入市場。該監(jiān)視器具有形成在主體兩側上的一個電極。
Yamato Scale有限公司銷售一種稱為“Poke-navi”和“Poke-mini”的便攜式體脂肪監(jiān)視器，其具有形成在主體的正面和背面的上左和上右部分的電極。
日本未審查專利審請公告第11-700092號中公開一種具有形成在卡的上端和下端的電極的便攜式體脂肪監(jiān)視器。
卡西歐計算機有限公司銷售一種具有形成在橢圓柱形的主體上的兩個電極和光電傳感器的血壓監(jiān)視器。
另外，現(xiàn)在出現(xiàn)一種具有形成在橢圓柱形狀的主體上的光電傳感器的電子脈搏計。
公開于日本實用新型公告第5-2164號中的體脂肪監(jiān)視器具有操作性較差的缺點。這是因為主體必須要從內(nèi)向外翻以使得電極與手指相接觸，用于測量體脂肪占有率，然后必須在完成測量之后翻回去。另外，盡管4個測量電極形成在背面，但是每對測量電極必須與左手或右手的一個手指相接觸。因此每對電極之間的間隔非常狹窄，從而犧牲了測量精度。
與使用新型公告5-2164中所述的體脂肪監(jiān)視器一樣，由Namco有限公司所銷售的體脂肪監(jiān)視器具有同樣的缺點，即缺乏精度。該監(jiān)視器足夠小以便于可以握在一只手中。當用雙手握住該監(jiān)視器用于測量時，右手和左手的大多數(shù)手指相互接觸，導致相當大的測量誤差。
由Yamato Scale有限公司所銷售的體脂肪監(jiān)視器也具有操作性較差的缺點。一個操作開關必須被按下，同時電極與手指相接觸，使得手指必須與相互大大分開，或者必須以一種不舒服的方式來握住主體。
公開于日本未審查專利申請公告第11-700092中的監(jiān)視器具有分布在監(jiān)視器的四個角的電極。從而，需要較長的連接線。因此該監(jiān)視器容易受到外來電子噪聲等等的影響。
卡西歐血壓監(jiān)視器和電子脈搏計都僅僅具有一個功能。
現(xiàn)在需要一種提供精確測量并且容易操作的多功能便攜式生物電阻抗測量裝置。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是一種用于監(jiān)測體脂肪、血壓和脈率的便攜式阻抗測量裝置，該裝置具有適當設置而使得該裝置容易由用戶操作的電極，從而便于精確測量。
本發(fā)明的其它優(yōu)點和其它特點將部分地在下文的描述中示出，并且在下文中這些優(yōu)點和特點對于本領域內(nèi)的普通技術人員來說將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到。如本申請中所具體指出的，本發(fā)明的優(yōu)點可以實現(xiàn)并獲得。
根據(jù)本發(fā)明，上述和其它特點部分地是通過一種便攜式生物電阻抗測量裝置實現(xiàn)的，該裝置包括一個主體、在主體的一個正面上的第一電極對、在與正面相對的主體背面上的第二電極對、以及在正面上的一個操作單元和一個顯示單元。該裝置足夠小以便于能夠握在一只手的手掌中，并且在主體正面上的電極與另一只手的手指相接觸。因此，用戶可以容易并且穩(wěn)固地握住該裝置，從而增加測量精度。
本發(fā)明的另一個方面是一種便攜式生物電阻抗測量裝置，它包括一個主體、在主體的一個正面上的第一對電極、在主體相對側上的第二對電極、以及在正面上的一個操作單元和顯示器。該裝置的大小為能夠握在一只手的手掌中，并且在主體正面上的電極與另一只手的手指相接觸。因此用戶可以容易并且穩(wěn)定地握住該裝置，從而增加測量精度。
本發(fā)明的另一個方面是一種便攜式生物電阻抗測量裝置，它包括一個主體、在主體的兩個相對側的兩對電極、以及在主體的一個正面上的操作單元和顯示器。該裝置的大小為可以握在一個手的手掌中。當該裝置握在一只手中時，生物電阻抗由這四個電極精確測量，以監(jiān)測體脂肪占有率、脈率、血壓等等。
從下文的描述，本發(fā)明的其它優(yōu)點對于本領域內(nèi)的專業(yè)人員來說將變得顯而易見，其中僅僅通過說明用于實施本發(fā)明的最佳方式，示出和描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。應當認識到，本發(fā)明可以具有其它不同的實施例，并且它的幾個具體細節(jié)可以用各種顯而易見的方式來改變，所有這些都不脫離本發(fā)明的范圍。相應地，附圖和描述在本質上被認為是說明性的而不是限制性的。
參照附圖，其中具有相同參考標號的部件表示相同的部件，其中

圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的便攜式生物電阻抗測量裝置；圖2為沿著圖1中所示的測量裝置的線I-I截取的截面示圖；圖3簡要示出圖1中所示的測量裝置的電子電路；圖4為描述要在圖1中所示的測量裝置中執(zhí)行的動作的流程圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的便攜式生物電阻抗測量裝置；圖6為沿著圖5中所示的測量裝置的線II-II截取的截面視圖；且圖7示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的便攜式生物電阻抗測量裝置。
傳統(tǒng)的便攜式生物電阻抗測量裝置的部件被設置為使得用戶難以操作該裝置，導致不精確的測量，并且/或者不提供較多的功能。本發(fā)明針對并解決由傳統(tǒng)的非人體工程、非多功能的便攜式生物電子裝置所產(chǎn)生的這些問題。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種便攜式生物電阻抗測量裝置，其容易握在一只手中，并且具有4個電極，其控制被設置為便于操作。在本發(fā)明的一個實施例中，一對電極設置在該裝置的主體的背面，使得當主體被握在手掌中時，該電極與用戶的手掌相接觸。另一對電極、一組操作開關、以及顯示器被設置在主體的正面(即，前面)上，使得用戶的另一只手的兩個手指可以同時接觸該電極，并且操作該裝置，以根據(jù)由電極所測量的阻抗獲得體脂肪占有率和/或脈率。一個光電檢測器被可選地設置于主體的正面上，以產(chǎn)生一個信號，以提供血壓讀數(shù)或脈率。因此，由于該裝置的人體工程結構設計使得電極可以牢固地與用戶皮膚相接觸，所以本發(fā)明提供一種產(chǎn)生精確讀數(shù)的容易操作的裝置。另外，本發(fā)明提供一種用于監(jiān)測體脂肪占有率、脈率、血壓等等的多功能裝置。
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。參照圖1，用于開關測量裝置的電源和選擇一種模式的設置開關2(例如按鍵)位于便攜式生物電阻抗測量裝置的主體1的正面的中部。一個向上開關3和一個向下開關4(例如按鍵)位于設置開關2的左右側。
當設置開關2被操作一次時，電源接通。測量裝置被置于體脂肪測量模式，其中存儲在一個存儲器中的數(shù)據(jù)被顯示。當再次操作設置開關2時，體脂肪測量模式切換到一重新測量模式，其中使用存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)來測量體脂肪占有率。當又一次操作設置開關2時，該重新測量模式被切換到一個新測量模式，其中體脂肪占有率被重新測量。當再一次操作設置開關2時，新測量模式被切換到血壓測量模式，其中測量血壓。當再次操作設置開關2時，血壓測量裝置切換到脈搏測量模式，其中測量脈率。每次操作該開關時，就從一個模式切換到另一個模式。
當向上開關3被重復接通，或者在新測量模式中被保持接通時，則顯示數(shù)據(jù)的值增大。向下開關4用于減小通過向上開關3所增大的顯示數(shù)據(jù)。一個顯示單元5被設置于主體1的正面，以顯示使用開關設置或輸入的數(shù)據(jù)、測量結果、用于測量的指導信息，等等。
具有感應金屬片或金屬鍍層的電極A位于主體1的正面的下部。由與電極A相同材料所制成的電極B位于電極A的右側。由與電極A和B相同材料所制成的電極C和D位于主體1的背面，并且相距比電極A和B的間距更寬一點的距離。主體1置于右手的手掌中，使得電極C和D與右手手掌相接觸。電極A和B與左手的中指和食指相接觸。電極C和D相互分離比電極A和B的間距更寬的距離，是因為由于手掌的弧形形狀，使得當電極C和D相互接近時，電極C和D與手掌之間的接觸變得不穩(wěn)定。與電極A和B相接觸的手指不限于中指和食指，而可以是任何手指。另外，右手和左手的設置可以互換。圖2為沿著圖1中所示的測量裝置的線I-I截取的截面視圖，其中示出電極A、B、C、D的相對間隔。
具有例如發(fā)光二極管(LED)這樣的發(fā)光器件和光檢測器的光電檢測器6位于主體1的下部。
圖3示出圖1中所示的便攜式生物電阻抗測量裝置的電路圖?？刂茊卧?0處理來自操作單元11的數(shù)據(jù)，操作單元11包括設置開關2、向上開關3以及向下開關4。算法運算的結果顯示在顯示裝置5上。用于把恒定電流提供給電極A和D的恒流發(fā)生裝置12連接到控制單元10。用于測量在電極B和C上的電壓測量電路13也連接到控制電路10。用于存儲在操作單元11讀取的數(shù)據(jù)以及表示算法運算的結果的數(shù)據(jù)的存儲器14也連接到控制單元10。光電傳感器6也連接到控制單元10。
當接通設置開關20，電能從一個電池15提供到各個部件。一個自動斷電定時器包含在控制單元10中，用于切斷電源。
圖4為描述要在本發(fā)明的實施例中執(zhí)行的動作的流程圖。下面將利用該流程圖，描述在根據(jù)本發(fā)明的生物電阻抗測量裝置中執(zhí)行的動作。首先，圖1中所示的設置開關2被接通。然后電能提供到圖2中所示的電路和控制單元(步驟1)。在步驟1，顯示單元和電路被初始化，并且包含在控制單元10中的自動斷電定時器被置位。當在預定的時間內(nèi)(例如，5分鐘)沒有一個開關2、3、4被按下，則定時器表示超時(步驟4)。在步驟5，電源被切斷，以避免當未留意該裝置時電池耗盡。
在步驟2，判斷設置開關2是否被按下。如果電源接通，則控制轉到步驟3。根據(jù)已有的程序測量體脂肪占有率和體脂肪量，并且測量結果(由控制開關10執(zhí)行)被顯示在顯示裝置5上。在步驟4，檢查自動斷電定時器。如果定時器沒有表示超時，則控制返回到步驟2，使得測量狀態(tài)保持在步驟3的顯示。如果定時器表明超時，則在步驟5切斷電源。
在體脂肪顯示模式下，如果設置開關2接通，則在步驟2的判斷為肯定，在步驟6的判斷為否定。在步驟7，建立體脂肪重新測量模式。當建立重新測量模式時，例如測量者的性別、年齡、身高以及體重這樣的數(shù)據(jù)被輸入，以根據(jù)已有的程序測量體脂肪占有率和體脂肪含量。數(shù)據(jù)被存儲在存儲器14中。然后控制轉到測量和顯示體脂肪占有率和體脂肪含量的步驟3。在重新測量模式中，如果設置開關2接通，則在步驟6的判斷為肯定。然后控制轉到步驟8。在步驟8，判斷為否定。然后，控制轉到測量和顯示血壓的步驟9。為了測量血壓，電極A、B、C和D用于檢測心電波。光電檢測器6與指尖相接觸以檢測脈搏波。根據(jù)脈搏波相對于心電波的時間滯后，通過計算測量血壓。
當設置開關2在血壓測量模式下被接通時，則在步驟8的判斷為肯定。控制轉到步驟10。光電傳感器6與指尖相接觸，以檢測血流改變，從而以已知的方式測量脈率。然后表示測量結果。
根據(jù)本實施例，光電檢測器6被用于測量脈率?；蛘?，不采用光電傳感器6，可以根據(jù)在電極之間出現(xiàn)的生物電阻抗改變，檢測脈搏波。在這種情況下，手指受傷的測量者也可以測量他的脈率等等。
參照圖5和6，在下文中將描述本發(fā)明的第二實施例。
圖5和6中所示的實施例與圖1中所示的第一實施例不同之處在于，在圖1的實施例中電極對C和D位于圖1中的主體1的背面，而在圖5和6的實施例中，電極C’和D’位于主體100的相對側。另外，不包含光電檢測器6。圖5和6的實施例的其它部件與第一實施例相同。在圖5和6中采用的參考標號比在第一實施例中采用的參考標號大100。與第一實施例中相同的字母被用于圖5和6中，并帶有一撇(’)。
由第二實施例的裝置所執(zhí)行的動作與第一實施例的裝置所執(zhí)行的動作相同，只是不包括血壓測量模式。
與第一實施例相類似，可以包含光電檢測器。
根據(jù)第二實施例，與手掌相接觸的電極C’和D’位于主體100的相對側。主體100被牢固地握在手掌中。因此主體100與第一實施例相比更不容易跌落。另外，電極C’和D’的接觸更加可靠。這導致穩(wěn)定的測量。
參照圖7，將描述本發(fā)明的第三實施例。與圖6中所示的電極C’和D’相類似，本實施例具有在主體200的相對側上的4個電極A”、B”、C”和D”，使得電極從主體的正面延伸到其背面。主體200被握在左手或右手的手掌中，其兩側被夾緊。因此，手指受傷的用戶也可以進行測量。
第三實施例的其它部件與圖1和圖5中所示相同。在圖7中采用的參考標號比第一實施例中采用的標號大200。
在上述實施例中，主體的形狀接近于圓柱體形狀。但是，形狀不限于任何特定的形狀，只要主體能夠握在手掌中就可以。形狀可以是橢圓柱形或平行六面體形狀。
本發(fā)明可以通過采用常規(guī)的材料、方法和設備來實現(xiàn)。相應地，這些材料、設備和方法的細節(jié)不在此具體給出。在以前的描述中給出了各種具體細節(jié)，例如特定材料、結構、化學成份、工藝等等，以便于對本發(fā)明的徹底理解。但是，應當認識到本發(fā)明不限于給出的具體細節(jié)。在其它例子中沒有具體描述眾所周知的處理工藝過程，以避免對本發(fā)明造成不必要的混淆。
在本說明書中僅僅示出和描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例以及其幾個例子。應當理解的是，本發(fā)明能夠用于各種其它組合和環(huán)境，并且能夠在本發(fā)明的構思的范圍內(nèi)做出改變和變化。
權利要求
1.一種便攜式生物電阻抗測量裝置，包括一個主體，其基本上為平行六面體形狀并且由絕緣材料所構成；在所述主體的正面上的第一對電極，其相互分開；第二對電極，其相互分開，并在與正面相對的主體背面上；在所述主體正面上的一個顯示單元；以及在所述主體正面上的一個操作單元。
2.一種便攜式生物電阻抗測量裝置，包括一個主體，其基本上為平行六面體形狀并且由絕緣材料所構成；第一對電極，其相互分開，并在所述主體的正面上；第二對電極，其相互分開，并在所述主體的相對側上；在所述主體正面上的一個顯示單元；以及在所述主體正面上的一個操作單元。
3.一種便攜式生物電阻抗測量裝置，包括一個主體，其基本上為平行六面體形狀并且由絕緣材料所構成；兩對電極，其相互分開，并在所述主體的一對相對側上；在所述主體正面上的一個顯示單元；以及在所述主體正面上的一個操作單元。
4.根據(jù)權利要求1至3中的任何一項所述的便攜式生物電阻抗測量裝置，其特征在于所述便攜式生物電阻抗測量裝置用于測量體脂肪占有率。
5.根據(jù)權利要求1至3中的任何一項所述的便攜式生物電阻抗測量裝置，其中還包括在所述主體中的反射光電檢測裝置。
6.根據(jù)權利要求1、2、3或5所述的便攜式生物電阻抗測量裝置，其特征在于所述便攜式生物電阻抗測量裝置用于測量血壓。
7.根據(jù)權利要求1、2、3或5所述的便攜式生物電阻抗測量裝置，其特征在于所述便攜式生物電阻抗測量裝置用于測量脈率。
8.一種便攜式生物電阻抗測量裝置，包括一個主體；在主體的正面上的第一對電極；在與正面相對的主體的背面上的第二對電極；以及在正面上的一個操作單元。
9.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其特征在于，主體基本上為平行六面體、圓柱體或橢圓柱體形狀。
10.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其特征在于，主體由絕緣材料構成。
11.根據(jù)權利要求10所述的裝置，其特征在于，第一和第二對電極中的每一對電極相互分離。
12.根據(jù)權利要求11中所述的裝置，其特征在于，第二對電極被這樣定位，即使得當用戶把該裝置持在一只手中時，第二對電極的兩個電極可以同時與用戶手掌相接觸。
13.根據(jù)權利要求8中所述的裝置，進一步包括在主體正面上的顯示單元。
14.根據(jù)權利要求8中所述的裝置，其特征在于操作單元包括多個電開關。
15.根據(jù)權利要求8所述的裝置，進一步包括用于根據(jù)來自電極的信號計算體脂肪占有率或脈率的一個處理器。
16，根據(jù)權利要求8所述的裝置，進一步包括在主體正面上的反射光電檢測器。
17.根據(jù)權利要求16所述的裝置，進一步包括用于根據(jù)來自電極和光電檢測器的信號計算血壓的一個處理器。
18.根據(jù)權利要求16所述的裝置，進一步包括用于根據(jù)來自光電檢測器的信號計算脈率的一個處理器。
19.一種便攜式生物電阻抗測量裝置，包括一個主體；在主體正面上的第一對電極；在主體的相對側上的第二對電極；以及在正面上的一個操作單元。
20.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其特征在于，主體基本上為平行六面體、圓柱體或橢圓柱體形狀。
21.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其特征在于，主體由絕緣材料構成。
22.根據(jù)權利要求21所述的裝置，其特征在于，第一和第二對電極中的每一對電極相互分離。
23.根據(jù)權利要求22中所述的裝置，其特征在于，第二對電極被這樣定位，即使得當用戶把該裝置持在一只手中時，第二對電極的兩個電極可以同時與用戶手掌相接觸。
24.根據(jù)權利要求23中所述的裝置，其特征在于第二對電極中每個電極延伸到主體的正面。
25.根據(jù)權利要求23所述的裝置，其特征在于第二對電極中的每個電極延伸到與正面相對的主體背面上。
26.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中還包括在主體正面上的一個顯示單元。
27.根據(jù)權利要求19中所述的裝置，其中操作單元包括多個電開關。
28.根據(jù)權利要求19所述的裝置，進一步包括用于根據(jù)來自電極的信號計算體脂肪占有率或脈率的一個處理器。
29.根據(jù)權利要求19所述的裝置，進一步包括在主體正面上的一個反射光電檢測器。
30.根據(jù)權利要求29所述的裝置，進一步包括用于根據(jù)來自電極和光電檢測器的信號計算血壓的一個處理器。
31.根據(jù)權利要求29所述的裝置，進一步包括用于根據(jù)來自光電檢測器的信號計算脈率的一個處理器。
32.一種便攜式生物電阻抗測量裝置，其中包括一個主體；在主體的一對相對側上的兩對電極；以及在主體的正面上的一個操作單元。
33.根據(jù)權利要求32所述的裝置，其特征在于主體基本上為平行六面體、圓柱體或橢圓柱體形狀。
34.根據(jù)權利要求32所述的裝置，其特征在于，主體由絕緣材料構成。
35.根據(jù)權利要求34所述的裝置，其特征在于，兩對電極中的每一對電極相互分離。
36.根據(jù)權利要求35中所述的裝置，其特征在于，電極對被這樣定位，即使得當用戶把該裝置持在一只手中時，第二對電極可以同時與用戶手掌相接觸。
37.根據(jù)權利要求36中所述的裝置，其特征在于，電極對的每個電極延伸到主體正面上。
38.根據(jù)權利要求36所述的裝置，其特征在于，電極對的每個電極延伸到與正面相對的主體的前面上。
39.根據(jù)權利要求32所述的裝置，進一步包括在主體正面上的一個顯示單元。
40.根據(jù)權利要求32中所述的裝置，其特征在于操作單元包括多個電開關。
41.根據(jù)權利要求32所述的裝置，進一步包括用于根據(jù)來自電極的信號計算體脂肪占有率或脈率的一個處理器。
全文摘要
一種多功能便攜式生物電阻抗測量裝置,其容易握在手中,并且具有電極。實施例中一對電極設置在該裝置的主體的背面,使得當主體被握在手掌中時,該電極與用戶的手掌相接觸。另一對電極、一組操作開關、以及顯示器位于在主體的正面上,使得用戶的另一只手的兩個手指可以同時接觸該電極,并且操作該裝置,以根據(jù)由電極所測量的阻抗獲得體脂肪占有率和/或脈率。光電檢測器被用以產(chǎn)生一個信號,以提供血壓讀數(shù)或脈率。
文檔編號A61B5/022GK1335116SQ0111161
公開日2002年2月13日 申請日期2001年3月16日 優(yōu)先權日2000年3月17日
發(fā)明者稻川英明, 伊藤雄介 申請人:株式會社百利達