專利名稱：生物電阻抗測量設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生物電阻抗測量設備，該設備測量一個用戶的兩只腳底之間的生物電阻抗(bioelectrical impedance)。
背景技術：
已知有生物電阻抗測量設備，這些設備測量一個用戶的兩只腳底之間的生物電阻抗，并計算與諸如體脂百分比(質量)之類的身體結構相關的數據。例如，在專利出版物1所公開的生物電阻抗測量設備中，在能夠測量體重的機身(即，浴室磅秤)的上表面上提供了用于兩只腳的一組電極、供用戶用來輸入諸如體重之類的個人數據的輸入單元，以及用于顯示計算的體脂百分比(質量)的顯示單元等等。當一個用戶用兩只腳的腳底站在機身上并與這些電極接觸時，將測量用戶的體重和生物電阻抗，并從這些測量值和個人數據計算體脂百分比(質量)等等。
此外，專利出版物2公開了類似于上述專利出版物1中說明的生物電阻抗測量設備的生物電阻抗測量設備。在專利出版物2中公開的生物電阻抗測量設備中，具有一組用于左腳的電極的電極單元和具有一組用于右腳的電極的電極單元獨立于機身形成，機身包括用于測量體重的負載傳感器，以及電子控制電路，用于測量生物電阻抗，這兩個電極單元通過電纜連接到機身。
此外，專利出版物3公開了一個四點磅秤，用于測量用戶的體重，其中，在具有負載傳感器(用于測量在橫梁的兩端提供的體重)的兩個平行梁上，在與橫梁的正交方向放置了許多平臺構件，相鄰的平臺構件通過鉸鏈鏈接在一起，以便這些平臺構件可以以竹窗簾的形式折疊。
專利出版物1日本專利公開5-49050專利出版物2日本專利No.3,098,735專利出版物3美國專利No.6,337,446的說明書在上述專利出版物1所說明的常規(guī)生物電阻抗測量設備的情況下，用戶站在其機身的上表面上。因此，大小的縮小是有限的，設備難以隨身攜帶，并需要比較大的空間來進行存儲。
在如上述專利出版物2中所說明的生物電阻抗測量設備中，電極單元是獨立于機身構成的，但是機身的大小不夠小，因此，此設備還難以隨身攜帶，并需要比較大的空間來進行存儲。
在某些情況下，可以制造如上面的專利出版物1所說明的常規(guī)的生物電阻抗測量設備，使其可以竹簾的形式折疊，正如上述專利出版物3中所說明的折疊磅秤一樣，以便于設備的攜帶和存儲。然而，在生物電阻抗測量設備的情況下，由于位于機身的上表面的許多電極通過電線連接到機身中所包含的電子控制電路，電線必須放置在許多平臺構件的上方，因此，在折疊時可能會發(fā)生電線被折斷的問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種生物電阻抗測量設備，該設備可以測量用戶的兩只腳底之間的生物電阻抗，并可以隨身攜帶或輕松地存儲，而沒有諸如電線折斷之類的問題。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明的生物電阻抗測量設備包括第一電極單元和第二電極單元，它們的形狀近似是矩形，并具有用于測量其上表面上的生物電阻抗的電極；控制電路單元，該單元包括一個電子控制電路，用于測量生物電阻抗，并通過接線端子可分離地連接到第一電極單元和第二電極單元。相應地，用戶可以將設備分解為控制電路單元、第一電極單元和第二電極單元，并將這些單元層疊在一起，因此可以隨身攜帶或方便地存儲該設備。
此外，在本發(fā)明的生物電阻抗測量設備(其進一步包括輔助單元)中，優(yōu)選地，第一電極單元的一端和第二電極單元的一端放置在控制電路單元的兩端的上表面，第一電極單元的另一端和第二電極單元的另一端放置在輔助單元的兩端的上表面，以便通過接線端子可分離地組合控制電路單元、第一電極單元、第二電極單元和輔助單元。如此，由于組合狀態(tài)中的設備當從上方查看時呈現(xiàn)空心正方形，該組合的設備顯示了良好的強度和剛性。
此外，在本發(fā)明的生物電阻抗測量設備中，優(yōu)選情況下，第一電極單元和第二電極單元當從比較長的一側查看時呈現(xiàn)近似凹陷的形狀，且控制電路單元和輔助單元當從比較長的一側查看時呈現(xiàn)近似凸起的形狀。因此，控制電路單元，輔助單元，第一電極單元和第二電極單元可以通過將它們的凹陷和凸出部分裝配在一起來穩(wěn)定地層疊，總高度最低，從而進一步便于設備的攜帶和存儲。
此外，在本發(fā)明的生物電阻抗測量設備中，優(yōu)選情況下，控制電路單元和輔助單元包括負載傳感器，用于測量體重。結果，當用戶站在組合狀態(tài)下的設備的第一電極單元和第二電極單元的上表面上時，用戶的體重被傳輸到控制電路單元和輔助單元(在其上面分別放置了第一電極單元和第二電極單元)，并可以通過負載傳感器進行測量。
此外，在本發(fā)明的生物電阻抗測量設備中，優(yōu)選情況下，控制電路單元進一步包括輸入單元，供用戶用來輸入個人數據；運算單元，用于至少基于個人數據和測量到的生物電阻抗計算與用戶的身體結構相關的數據；以及，顯示單元，用于顯示與身體結構相關的計算出的數據。因此，用戶可以通過使用此生物電阻抗測量設備來獲取與他/她自己的身體結構相關的數據。


圖1是作為本發(fā)明的一個實施例的分解狀態(tài)下的生物電阻抗測量設備的外形圖。
圖2是作為本發(fā)明的一個實施例的組合狀態(tài)下的生物電阻抗測量設備的外形圖。
圖3是圖2中的A-A處的剖面視圖。
圖4A和4B是顯示作為本發(fā)明的一個實施例的生物電阻抗測量設備的接線端子的圖表。
圖5是顯示作為本發(fā)明的一個實施例的生物電阻抗測量設備中的內部電連接關系的示意圖。
圖6是作為本發(fā)明的一個實施例的生物電阻抗測量設備在被分解和層疊的情況下的側視圖。
圖7A和7B分別是作為本發(fā)明的另一個實施例的生物電阻抗測量設備的外觀的俯視圖和側視圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。
圖1和2顯示了根據本發(fā)明的生物電阻抗測量設備1的外形圖。圖1顯示了分解狀態(tài)下的設備1的俯視圖和側視圖，圖2顯示了組合狀態(tài)下的設備1的俯視圖和側視圖。與如前述的專利出版物1所描述的常規(guī)生物電阻抗測量設備的情況相同，該生物電阻抗測量設備1不僅測量用戶的體重和生物電阻抗，而且還基于個人數據(如用戶輸入的身高和測量到的體重和生物電阻抗)計算與諸如體脂百分比(質量)之類的身體結構相關的數據，并顯示計算出的數據。
如圖1所示，該生物電阻抗測量設備1包括第一電極單元10、第二電極單元20、控制電路單元30，以及輔助單元40。
第一電極單元10在上方查看時近似是一個矩形的形狀。在其上表面上，提供了用于測量生物電阻抗的電極11和12。此外，第一電極單元10在中間部分的下表面10c和沿縱向的一端的下表面10a和沿縱向的另一端的下表面10b之間具有臺階。如此，第一電極單元10在從比較長的一側查看時呈現(xiàn)近似凹陷的形狀。此外，在沿縱向的一端的下表面10a上提供了接線端子12，在沿縱向的另一端的下表面10b上提供了接線端子14。
第二電極單元20與第一電極單元具有相同的形狀和結構。在其上表面上，提供了用于測量生物電阻抗的電極21和22。此外，在沿縱向的一端的下表面20a上提供了接線端子23，在沿縱向的另一端的下表面20b上提供了接線端子24。
當從上方查看時，控制電路單元30呈現(xiàn)矩形的形狀，類似于第一電極單元和第二電極單元的形狀。此外，控制電路單元30在中間部分的上表面30c和沿縱向的一端的上表面30a和沿縱向的另一端的上表面30b之間具有臺階。如此，控制電路單元30在從比較長的一側查看時呈現(xiàn)近似凸起的形狀。此外，在沿縱向的一端的上表面30a上提供了接線端子33，在沿縱向的另一端的上表面30b上提供了接線端子34。此外，一個用于測量體重的負載傳感器31嵌入沿縱向的一端的下表面，負載傳感器32嵌入沿縱向的另一端的下表面。此外，在中間部分的上表面30c上提供了一個輸入單元35，供用戶用來輸入諸如身高之類的個人數據，以及一個顯示單元36，用于顯示諸如體脂百分比(質量)(是由生物電阻抗測量設備計算出的)之類的與身體結構相關的數據。此外，在控制電路單元30中，包括了電子控制電路37，用于通過第一和第二電極單元的電極11、12、21和22測量用戶的生物電阻抗(請參閱圖5)。在該電子控制電路37中，包括了運算單元37a，用于計算與諸如體脂百分比(質量)之類的身體結構相關的數據。
輔助單元40的外觀類似于控制電路單元30的外觀。在單元40的沿縱向的一端的上表面40a上提供了接線端子43，在沿縱向的另一端的上表面40b上提供了接線端子44。此外，一個用于測量體重的負載傳感器41嵌入在沿縱向的一端的下表面，負載傳感器42嵌入在沿縱向的另一端的下表面。
然后，第一電極單元10的下表面10a直接放在控制電路單元30的上表面30a，下表面10b直接放在輔助單元40的上表面40a上，第二電極單元20的下表面20a直接放在控制電路單元30的上表面30b上，下表面20b直接放在輔助單元40的上表面40b上，以便可分離地將接線端子13連接到接線端子33，將接線端子14連接到接線端子43，將接線端子23連接到接線端子34，將接線端子24連接到接線端子44。結果，形成了如圖2所示的生物電阻抗測量設備1，該設備從上方查看時呈現(xiàn)空心正方形。
圖3是圖2中的A-A處的剖面視圖。第二電極單元20的接線端子24是一個具有許多連接插腳24a的凸形(male)端子，輔助單元40的接線端子44是具有許多連接孔44a的凹形(female)端子。如圖3所示，連接插腳24a被插入在連接孔44a中，以便以可分開的方式將接線端子24連接到接線端子44。在圖3中，為方便描述，接線端子24和接線端子44彼此不接觸；事實上，它們可以連接在一起彼此通電。此外，接線端子44通過電線L連接到負載傳感器42(一個已知的包括應變儀的負載元件可以用作傳感器42)，接線端子24和電極22通過電線L連接到接線端子23(未顯示)。
圖4A顯示了接線端子24的放大圖，圖4B顯示了接線端子44的放大圖。如這些圖形所示，連接插腳24a和連接孔44a優(yōu)選情況下沿垂直和水平方向對稱地定位。當許多接線端子沿垂直和水平方向對稱地定位時，各單元可以通過接線端子穩(wěn)定且可分離地層疊(以下將描述)。接線端子24是凹形，而接線端子44是凸形也是可以接受的。此外，接線端子13、14和23與接線端子24具有相同的結構，且接線端子33、34和43與接線端子44具有相同的結構。
圖5是顯示每一個單元中的內部電連接關系的示意圖。在第一電極單元10中，電極11和12通過電線L連接到接線端子13，接線端子13還通過電線L連接到接線端子14。在第二電極單元20中，電極21和22和接線端子24通過電線L連接到接線端子23。在控制電路單元30中，負載傳感器31和32、接線端子33和34、輸入單元35和顯示單元36通過電線L連接到電子控制電路37。此外，諸如電池之類的電源38還包含在控制電路單元30中，電源38還連接到電子控制電路37。在輔助單元中，負載傳感器41通過電線L連接到接線端子43，負載傳感器42通過電線L連接到接線端子44。
在生物電阻抗測量設備中(其中各單元當從上方查看時以空心正方形的形式組裝，如圖2所示，且各個組件相互電連接，如圖5所示)，當用戶通過操作輸入單元35而輸入諸如體重之類的個人數據，并站在電極單元10和20的上表面上(兩只腳的底部與電極13、14、23和24接觸)時，負載傳感器31、32、41和42的檢測信號通過電線和各接線端子發(fā)送到電子控制電路37以便測量用戶的體重。
此外，從電子控制電路37通過電線、各接線端子以及電極11和21，向用戶的兩只腳之間輸送交流電，此時兩只腳之間的電勢差(電壓)通過電線和各接線端子從電極12和22發(fā)送到電子控制電路37，以便測量用戶的生物電阻抗。然后，在電子控制電路37包含的運算單元32a中，基于輸入的個人數據和測量到的體重和生物電阻抗來計算與諸如體脂百分比(質量)之類的身體結構相關的數據，并將這些數據顯示在顯示單元36上。與身體結構相關的數據包括各種數據，這些數據可以通過使用生物電阻抗來進行計算，其中包括內臟脂肪質量、體內水分百分比(含量)、肌肉百分比(質量)、骨頭質量以及基礎代謝率。
圖6是當分解和層疊以便隨身攜帶或存儲的生物電阻抗測量設備1的側視圖。如圖6所示，當通過沿縱向相應地將第一電極單元10和第二電極單元20(當從其一側查看時，它們呈現(xiàn)近似凹陷的形狀)的凹陷部分和控制電路單元30和輔助單元40(當從其一側查看時呈現(xiàn)近似凸起的形狀)的凸出部分安裝在一起使兩者層疊在一起時，各個單元可以穩(wěn)定地層疊在一起，而使總高度最低。具體來說，例如，當第一電極單元10層疊在控制電路單元30上時，第一電極單元10的下表面10a、10b和10c分別放置在控制電路單元30的上表面30a、30b和30c上。此外，由于如上所述各接線端子具有沿垂直和水平方向對稱地形成的連接插腳或連接孔，接線端子13和接線端子14分別可分離地連接到接線端子33和接線端子34，在此情況下，也可以使層疊的各單元保持穩(wěn)定。
圖7顯示了作為本發(fā)明的另一個實施例的生物電阻抗測量設備100的外形圖。圖7A顯示了其俯視圖，圖7B顯示了其側視圖。
如圖7A所示，生物電阻抗測量設備100包括第一電極單元110、第二電極單元120和控制電路單元130，當從上方查看時其近似是一個矩形的形狀。
在第一電極單元110和第二電極單元120的上表面，分別提供了左腳趾端電極111和左腳跟端電極112，以及右腳趾端電極121和右腳跟端電極122，以便測量生物電阻抗。此外，在單元110和單元120的比較長的一側，提供了接線端子113和123，在單元110和單元120的下表面分別提供了負載傳感器114和115，以及負載傳感器124和125(請參閱圖7B)?？刂齐娐穯卧?30具有位于其上表面的輸入單元135和顯示單元136，在單元130的比較長的一側，提供了接線端子133和134。此外，在單元130內，包括了電子控制電路(未顯示)，用于測量生物電阻抗。在本實施例中，在該電子控制電路中包含了運算單元，用于計算與身體結構相關的數據。
此外，通過內部電線(未顯示)，電極111和112以及負載傳感器114和115連接到接線端子113，電極121和122以及負載傳感器124和125連接到接線端子123，接線端子133和134，輸入單元135和顯示單元136連接到電子控制電路。接線端子113和123分別可分離地連接到接線端子133和134。結果，以組合的狀態(tài)獲得生物電阻抗測量設備100。有關生物電阻抗測量設備100進行的生物電阻抗的測量的描述和與身體結構相關的數據的計算的描述將省略，因為它們按與圖1到6所示的生物電阻抗測量設備1的執(zhí)行方式相同地執(zhí)行。
圖7B是當分解和層疊以便隨身攜帶或存儲的生物電阻抗測量設備100的側視圖。如圖7B所示，第一電極單元、第二電極單元和控制電路單元層疊在一起，它們的比較長的一側彼此對齊，從而使生物電阻抗測量設備100易于攜帶或存儲。
實現(xiàn)本發(fā)明的方式不僅限于通過使用附圖所描述的上述實施例。除了與實施例一起描述的變化和應用以外，在不偏離權利要求書中描述的結構的情況下，各種變化和應用都是可以的。
例如，在圖1到6所示的生物電阻抗測量設備1中，各單元的大小和形狀可以分別地更改。例如，控制電路單元30在寬度方向比輔助單元40稍大，且安裝了比較大的輸入單元35和顯示單元36，以便提高設備1對用戶的可操作性。
此外，還可以使得生物電阻抗測量設備1(100)的輸入單元35(135)和顯示單元36(136)與控制電路單元30(130)和運算單元37a可分開，并讓它們通過使用紅外線彼此進行通信。
此外，這樣的結構也是可以接受的，即省略用于測量體重的負載傳感器，用戶根據需要通過輸入單元35(135)輸入他/她自己的體重。
此外，對于圖1到6所示的生物電阻抗測量設備1和圖7所示的生物電阻抗測量設備100來說，可以準備在設計、向顯示單元顯示數據的顏色或模式(例如，只以數值或作為圖形)方面不同的各種單元，并讓用戶根據他的偏好和應用選擇每一個單元。
本發(fā)明的生物電阻抗測量設備包括第一電極單元和第二電極單元，它們的形狀近似是矩形，并具有用于測量其上表面上的生物電阻抗的電極，以及包括控制電路單元，該單元包含一個電子控制電路，用于測量生物電阻抗，并通過各接線端子可分離地連接到第一電極單元和第二電極單元。相應地，用戶可以將該設備分解為所述控制電路單元、第一電極單元和第二電極單元，并將這些單元層疊在一起，由此可以隨身攜帶或方便地存儲該設備。
此外，本發(fā)明的生物電阻抗測量設備(其進一步包括輔助單元)可以這樣構成，以便第一電極單元的一端和第二電極單元的一端放置在控制電路單元的各端的上表面，以及第一電極單元的另一端和第二電極單元的另一端放置在輔助單元的各端的上表面，以便通過接線端子可分離地組合控制電路單元，第一電極單元、第二電極單元和輔助單元。在這種情況下，由于組合狀態(tài)中的設備當從上方查看時呈現(xiàn)空心正方形，故該組合的設備顯示了好的強度和剛性。
此外，在本發(fā)明的生物電阻抗測量設備中，第一電極單元和第二個電極單元當從比較長的一側查看時呈現(xiàn)近似凹陷的形狀，控制電路單元和輔助單元當從比較長的一側查看時呈現(xiàn)近似凸起的形狀。在這種情況下，控制電路單元和輔助單元和第一電極單元和第二電極單元可以通過將它們的凹陷和凸出部分裝配在一起來穩(wěn)定地層疊，總高度最低，從而進一步便于設備的攜帶和存儲。
此外，在本發(fā)明的生物電阻抗測量設備中，控制電路單元和輔助單元可以包括用于測量體重的負載傳感器。在這種情況下，當用戶站在組合狀態(tài)下的該設備的第一電極單元和第二電極單元的上表面上時，用戶的體重被傳輸到控制電路單元和輔助單元(在其上面分別放置了第一電極單元和第二電極單元)，并可以通過負載傳感器進行測量。
此外，在本發(fā)明的生物電阻抗測量設備中，控制電路單元可以進一步包括輸入單元，供用戶用來輸入個人數據；運算單元，用于至少基于個人數據和測量到的生物電阻抗來計算與用戶的身體結構相關的數據；以及，顯示單元，用于顯示與身體結構相關的計算出的數據。在這種情況下，用戶可以通過使用此生物電阻抗測量設備來獲取與他自己身體結構相關的數據。
權利要求
1.一種生物電阻抗測量設備，包括第一電極單元和第二電極單元，它們的形狀近似是矩形，并具有用于測量在其上表面上的生物電阻抗的電極；控制電路單元，該單元包括一個電子控制電路，用于測量生物電阻抗，并通過接線端子可分離地連接到第一電極單元和第二電極單元。
2.根據權利要求1所述的設備，進一步包括輔助單元，其中，第一電極單元的一端和第二電極單元的一端放置在控制電路單元的各端的上表面，第一電極單元的另一端和第二電極單元的另一端放置在輔助單元的各端的上表面上，由此通過各接線端子可分離地組合控制電路單元、第一電極單元、第二電極單元和輔助單元。
3.根據權利要求2所述的設備，其中，第一電極單元和第二電極單元當從其比較長的一側觀察時呈現(xiàn)近似凹陷的形狀，以及，控制電路單元和輔助單元當從其比較長的一側觀察時呈現(xiàn)近似凸起的形狀。
4.根據權利要求2或3所述的設備，其中，控制電路單元和輔助單元包括用于測量體重的負載傳感器。
5.根據權利要求1到4所述的設備，其中，控制電路單元進一步包括供用戶用來輸入個人數據的輸入單元；運算單元，用于至少基于個人數據和測量的生物電阻抗來計算與用戶的身體結構相關的數據；以及顯示單元，用于顯示與身體結構相關的數據。
全文摘要
一種生物電阻抗測量設備，包括第一電極單元和第二電極單元，它們的形狀近似為矩形，并具有用于測量其上表面上的生物電阻抗的電極；控制電路單元，該單元包括一個電子控制電路，用于測量生物電阻抗，并通過接線端子可分離地連接到第一電極單元和第二電極單元。因此，用戶可以將該設備分解為控制電路單元、第一電極單元和第二電極單元，并將這些單元層疊在一起，因此可以隨身攜帶或方便地存儲該設備。
文檔編號A61B5/053GK1572241SQ200410059288
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月16日 優(yōu)先權日2003年6月16日
發(fā)明者鈴木俊 申請人:株式會社百利達