分区称量人体重量的系统和方法外文翻译资料

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分区称量人体重量的系统和方法

出版物和专利的授予提到日期：2014年7月23日公告2014/30

申请号：06811832.2

填表日期：2006年10月16日

国际申请号：PCT / JP2006/320568

国际连续出版物号：WO 2007/094099 (23.08.2007 Gazette 2007/34)

发明人：bull;仓田，忠雄 东京 bull;仓田，纯子 东京

描述：

本发明的发明领域背景：

一个人应该自我审视，从而意识到自身是否身体健康，是至关重要的。一个人一般称重是自己以站立在称重机上。通常，体重是由所谓的平台机测定，并在最近已使用各种电子和数字称重机在市场上。各种传感器（应变计，静电容量传感器和压电传感器）必不可少的可靠的称重也已经被开发，包括一些精密音叉传感器。这样的传感器检测到体重或负载的物理量或机械的变化，并将其转换成电信号，由一个计算机获取并由传感器输出的电信号，运算体重通过数据处理，并将其显示在一个屏幕或分析其数值。

对体重及必须需要的信息，以及身体脂肪量，特别是内脏脂肪量等在躯干堆积的了解。从生活习惯，病的预防或其他，即所谓的预防肥胖的观点来看是重要的。除了躯干，为了预防骨质疏松症，有必要意识到骨密度或双臂的骨量，两条腿或类似的。体内脂肪量或骨量可以通过测量人体的各区域的重量和体积，以掌握各区域的密度来获得。

传统上的健康检查或管理，例如，使用的BMI或其他健康指数，是不区分具有相同体重不同四肢的厚度的人，或不同身体脂肪含量的人，不区分内脏的位置，或者腿部等其他躯干的。

此外，健康或营养的说明中，没有在头部，躯干，双臂，双腿和从婴儿成长为青少年儿童的另一个区域的数值中给出。还有，一个人如何通过发展体育训练自身，步履维艰的人已经失去了多少四肢肌肉，骨质疏松症是多么严重，或其他方面的状况显得异常隐约，评价仅仅用整个身体的重量来衡量。

现实生活中，日本专利公开公报2001-321350提供了使用生物阻抗测量每个本体区域中的一些物质的量的技术。该测量是通过测量的电位差和被检体的预定区域之间的电流，并计算一个生物电阻抗，从而获得脂肪重量，体重以外的脂肪，水含量，细胞液体重量等数据。

在身体区域使用的生物电阻抗分别测量方法是在正常的情况下进行的，但是，根据在测量时间的受试者的身体状况，从而阻碍获得数值不够可靠，得到营养指示测量值产生了相当大的误差，特别是在每个体区的重量，仅获得大概的估计值。因此，主体区域分别称重系统和能够满足上述健康管理需求的方法还没有公开。

从WO 96/17228 A1，已知一分割的对象称重表和方法，用于测量体节的重量的变化。在美国2378039 A中，这是已知的一种用于测量由某些身体部分上的支撑为此施加的压力的装置。在美国2644332 A中，这是公开的重量分布检测装置。在美国5283735 A中，这是已知的一种承载表面的反馈系统。

发明概述：

鉴于目前的情况，本发明提供一种能够系统和方法的称量一个人的每个身体区域的一个目的，是正确地利用测量整个身体的重量替代以往的称重机技术。

为了实现上述目的，本发明提供了以下配置。

  1. 用于称量本体区分开，其特征在于，该数据处理单元包括装置的通用部分即称重系统，适于确定每一个的所测量的身体部位的重量数据之间的差及多个身体区域，并且在较早的阶段，通过使用躯体部位测定单元中的多个测量人体的数据，在预定公差范围内对每个身体部位的重量定义。其中所述数据处理单元是包括硬件有：含有一个CPU和一个存储器，数据处理软件，并允许CPU执行在存储器中读取从而实现数据处理功能的计算机，包括软件有：从身体区域获取多个测量值的测量单元，对于其躯体各部位计算其平均值和波动宽度;并决定波动宽度是否为第一预定容差内;用于暂时设定的平均值作为每个本体区的重量并将其存储在如果波动宽度是在所述第一预定容限内的存储单元中;计算所述多个本体区的临时设置的重量的总和;决定总重量和整个身体的重量之间的差是否是在第二预定容差内;限定每个的平均值作为每个本体区的重量和它的存储单元，存储在第二预定公差范围内。
  2. 根据优选实施方式的多个身体区域分别是头部，躯干，右臂，左臂，右腿和左腿的6个躯体的区域。
  3. 一种符合标准要求3的用于称重体区域分别的通用部分，其特征在于，该数据处理单元可以使用整个人体的在较早阶段测得的重量定义及每个本体通过使用躯体部位测定单元和测量重量或躯体部位重量数据中的任何一个，其包括以下步骤：获取多个测量值（Ⅺ），并为每个身体区域计算其平均值和波动宽度;决定波动宽度是否在第一预定容差内;暂时设定该平均值作为每个本体区的重量并将其存储在波动宽度是所述第一预定容限内的存储单元中;计算所述多个本体区临时设置的权重的总重量;判断得到的总重量和整个身体的重量之间的差是否是第二预定容差内;限定每个平均值作为其本体区的重量和它的存储单元，存储在差分第二预定公差范围内。
  4. 根据一个优选实施方式的多个身体区域的是头，躯干，右臂，左臂，右腿和左腿的6个躯体区域。

根据本发明的计量系统和方法能够精确地称重每一个人的六个主体的区域，从而提供在其他称量工具上不能完全从另一个接合区域分隔出每个体区的重量的精确数据（例如，躯干）。根据本发明，如果在仰卧或俯卧姿势的人的每个躯体部位测量重量与整个身体的重量的预定容限内一致时，各测定值被认为是身体部位的绝对重量。在如此定义的主体区域的重量为不论何时测定的对象的身体状况的固定值，并确定为可有效地用于多种分析的数据。

因此，本发明预期对于小到婴儿大到老年人的健康管理极其有用。

本发明确实是有帮助的，例如：如何确认一个孩子是否生长良好，使用大脑发展所造成的头部区域的重量极为迅速的变化和从婴儿到小孩过程中的体重变化来体现；在预测运动能力中，通过骨质疏松症或类似的劣化的下降来判断；利用双臂或双腿等的老化所带来的重量变化作为人变老的依据;当然还可用于核实特定的体育训练或饮食是否有效;评估孕妇腹中的宝宝的成长;还有在护理或医疗方面的应用。

对于个体本身，根据本发明分别称重系统的应用，每个体区测量出的重量给计算每个体区的密度提供了必要的数据，另外，与身体脂肪量，身体脂肪百分比等一类利用生物电阻抗测量的数据共同提供评判依据，在判断身体状况方面有显着贡献且利于人们管理自己的健康。

图1是表示本发明的整体结构的概略俯视图。图2是表示中继测定单元内部结构的一个例子的示意框图。图3是表示系统称量躯体各部位的俯视图。图4A是表示一个人重量的测量的流程图。图4B表示该人的躯体各部位的重量测量中的流程图。

具体实施方式：

图1表示出本设计中用于称量各分区的重量的整体结构的俯视图，其中人体分为六个主要的体区：头部，躯干（主体包括胸部，腹部和腰部），左，右手臂（包括手），左右腿（包括脚）。

图1示出的6个躯体部位测定单元U1到 U6用于称量受试者的6个躯体区域，人体基本上处于仰卧或俯卧的姿势（以俯视图举个例子）。躯干测量单元U1布置大致具有矩形轮廓，在头部纵向方向的头部测量单元U2，左侧臂和右侧手臂测量单元U3和U4，左腿和右腿测量测量单元U5和U6在躯体测量单元U1的每一侧上。

左侧臂和右侧臂测量单元U3和U4在受试者的肩膀上水平延伸方向的位置，并且为了获得最佳的测量结果，是可移动的，以调整每个臂到躯干的角度，可根据被测者的不同情况作相应调整。同样的，左腿和右腿测量单元U5和U6可以通过调整达到一个最佳的角度，根据离躯干的远近经行调节。

身体区域测量单元为U1〜U6。 各自对应身体的不同区域，换句话说，矩形轮廓是类似的一个轮廓，其轮廓不受到受测者的独特体质的限制，除非这种独特性阻碍了测试的进行。

测定单元U1~U6通过有线或无线数据线12与数据处理平台10进行数据通信，数据处理平台是本发明中的具有数据处理功能计算机系统，包括CPU和存储器，并允许CPU执行数据处理功能并通过存储器读出数据。它还包含一个显示单元和适用于数据处理的操作输入单元。

图2以测定单元为例给出了示意图，它包含主体区域支撑器U1a，称重器U1b（设置有数据发送接收器U1c），高度调整器U1d和水平位置调整器U1e。

最上层的躯体部位支撑器U1a包括用于支撑接触的中继线的平坦支承表面，并具有机械强度以承重和面积大到足以支持测量躯干的形状的特点。

支撑器下面的称重部分器U1b可以完全支撑由U1a传导来的全部负载。称重器U1b可使用已知的任何结构的称重量机。例如，一个能测量负荷的压力传感器（静电容量传感器，半导体传感器，压电传感器或是音叉传感器）等。它也设有数据发送接收器U1c用于发送信号到数据处理单元或从数据处理单元接收控制信号。

称重器U1b和水平位置调整器U1E之间的高度调整器U1d具有调节从地板上到躯体部位支承器U1a的平坦支承表面的高度的功能。通过数据处理单元发送控制信号到电机驱动装置，电机用于垂直移动所述平支承面，从而控制移动距离。平坦的水平底板距地约20至50厘米的高度（平均值：35厘米。例如，从地板约35厘米的高度）使用，虽然它取决于受试者的身材。平的支撑表面被标准化，，上述高度调整部器U1d具有6至15厘米的可调范围以增强机器的灵活性。

最下部水平位置调整部U1e具有一个相当大的水平运动系统。U1被安装或当主体被固定在初始位置为使称重器正常工作需要水平位置的调整时，该设备使用到滚轮（包含止动件）和水平微调装置制成。使用一台可移动的电机驱动水平面，上面有其他部件。控制该电动机的驱动的控制信号也可以从图1的数据处理单元发送。具体地说，测量单元可根据测量需求移动，例如，臂的长度等，并由止动固定在的最佳位置。

其它躯体部位测定单元U2到U6与U1结构上基本共同，省略其说明。

根据常规条件使用，五体区域测量单元U2到U6分别为头部双臂和双腿，并与中心体区域测量单元U1一同使用。如果有必要的话，它们也可以被彼此分开和独立使用。

系统允许数据处理单元输入从各传感器躯体部位测定单元U1〜U6的支持对象的各身体部位（重要信息）的测到的输出信号，执行数据处理和输出的测定结果。如前所述，负载可以通过改变平坦支撑表面的高度与地面距离支撑每个体区域到达指定的范围内，从而核实和校正每个躯体部位重量的测量值来测量。此外，测定可以核实躯体各部位的总重量是否等于整个身体的重量，从而使各躯体部位重量更可靠。

图3是表示称量受试者的躯体各部位的俯视图。

如果每个测量单元支撑所述6个躯体区域的平的支撑表面处于接触的所有与每个身体部位相同（水平）面，换句话说，当它们同时支持整个身体在同一平面上，包括六个接触表面（具有重心），则分别测到的躯体各部分重量之和显然与整体重量一致。这是因为每个体区的称重向量是完全垂直于水平面并成直角的平面，包括身体轴线，换言之朝向躯干的方向的机械之间的力最大限度地减少以减小对体重测量的影响。

在图3，躯干21和头部22可以容易地围绕重心在每个测量单元U2的一个支承点相当于与在身体区域支撑部分每个本体区域中的接触点（平的支撑表面）支撑U6。与此相反，两个臂23,24和两个腿25，26具有接头，从而支持关节和附近其作为支点。

为了分别更精确地称重每一个主体区，你可以选择理解为，两个臂23,24和两条腿25,26各自在肘部分成两个区域和膝部的关节，分别测量每个单独的两个区域。总之，身体每个区域都单独称重，由此需要躯体部位测定单元总共包括两个额外的那些（四个）分别双臂和双腿。在这种情况下，不采用关节为重心附近每个这样的区域（即，支承点），并包括来自各区域的关节进行测量时，即所谓的上臂，前臂，大腿和小腿分别测量通过支持其重心附近。

与此相反，系统可以提供，如果需要的话，其包括较少的躯体部位测定单元如图中1至3所示。比如，如果单个测量单元测量两条腿，五躯体部位测定单元的重量每五个本体区（头，躯干，右臂，左臂和两条腿的一个）。此外，例如，如果一个测量单元测量双臂与躯干，四躯体部位测定单元权衡四个身体区域（头，躯干和两个臂为单位，右腿和左腿为单位）。更进一步地，例如，如果一个测量单元测量双臂与躯干和另一测量单元测量两条腿，三躯体部位测定单元的重量每三个本体区（头，躯干和两个臂为一体，并双腿作为一体）。

以这种方式，本体区域分别按本发明的称重系统不限于称量每个本体区分成六个，并且更简单的，可以用作称量每个的多个（例如一个系统，二至十个）主体分离的区域。

此外，可以理解的是，测量在数据处理单元的控制下可以完全自动化（包括各测定单元的高度和水平位置调整）。整个称重系统使每个躯体部位测定单元更小，更便运输。

图4A和4B是各自示出分别称量利用躯体部位分别称量中所示系统进行的身体区域的一个例子的概略流程图。 1至3通过体区分开称重，每个本体区利用在较早阶段测定的整个身体的重量称重。

图4A示出了全身称重和体重，使用任何躯体部位测定单元测定，优选地，布置在图中心的是躯体部位测定单元U1。

步骤S11：受试者首先穿轻薄的衣服尽可能在6个躯体部位测定单元和背部，并保持头部，两臂和两腿略高于水平位置，从而使准备进行称量，U1称量整个人体重量。由主体区域测量单元U1中得到的体重数据被存储在数据处理单元10可替换的适当的存储单元中，受试者可以坐在或站在测量单元U1上对身体区域测量，从而保持整个身体配重加载在其上。

步骤S12：在体重测量被重复的预定次数，从而计算获取多个测量值和平均值X0以及其分散或波动宽度（6Delta;X0）。

步骤S13：一个作出决定的多个测定值X0的波动宽度Delta;X0是否等于或低于预定公差delta;一个。如果波动宽度Delta;X0是在公差delta;以上，则处理返回到步骤S12以重复体再次称量的预定次数。 公差delta;可以是50克，因为带

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