脂肪厚計測装置および脂肪厚算出プログラム
【課題】光学式の脂肪厚計測の計測精度を向上させる脂肪厚計測装置、脂肪厚計測方法および脂肪厚計測プログラムを提供する。
【解決手段】生体に入射する光を発光する発光部と、生体の表面に現れる光を受光して受光量を検出する受光部を有するセンサ部と、生体の特徴を示す特徴情報を入力する入力部と、処理部を備え、処理部が、予め決められた発光量で発光部を発光させる制御部と、入力部から入力された特徴情報に関連付けられている補正値を求め、求めた補正値と受光量を用いて脂肪厚を求める算出部と、を有する、脂肪厚計測装置である。
【解決手段】生体に入射する光を発光する発光部と、生体の表面に現れる光を受光して受光量を検出する受光部を有するセンサ部と、生体の特徴を示す特徴情報を入力する入力部と、処理部を備え、処理部が、予め決められた発光量で発光部を発光させる制御部と、入力部から入力された特徴情報に関連付けられている補正値を求め、求めた補正値と受光量を用いて脂肪厚を求める算出部と、を有する、脂肪厚計測装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を用いて脂肪厚を求める脂肪厚計測装置および脂肪厚計測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脂肪厚計測する装置として、生体表面に配置した光源から光を生体内部に入射し、入射した光が生体内部を介して再び生体表面に現れる光を受光することで、生体内部の脂肪の厚みを計測する装置が提案されている。例えば、脂肪厚計測装置として、生体を照明する発光部、発光部から生体内部を伝搬して生体表面より出射した光を受光する受光部、生体表面を所定の形状に成形する成形部、受光した受光量に基づき皮下脂肪厚を算出する演算部、を備える装置が知られている。また、送受光間距離の異なる１つ以上のセンサと、該センサにより生体組織中の吸光度変化を計測する吸光度変化計測手段と、得られた吸光度変化の比率に基づいて脂肪層の厚みを算出する脂肪層厚算出手段とを備える生体の脂肪層厚の計測装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１０４６５号公報
【特許文献２】特開平１１−２３９５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、光学式の脂肪厚計測の計測精度を向上させる脂肪厚計測装置および脂肪厚計測プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施態様のひとつである脂肪厚計測装置は、センサ部、入力部、処理部を備えている。センサ部は、生体に入射する光を発光する発光部と、上記生体の表面に現れる光を受光して受光量を検出する受光部を有する。入力部は、上記生体の特徴を示す特徴情報を入力する。処理部は、予め決められた発光量で上記発光部を発光させる制御部と、上記入力部から入力された上記特徴情報に関連付けられている補正値と上記受光量を用いて上記生体の脂肪厚を求める算出部と、を有する。
【０００６】
また、他の実施態様のひとつである脂肪厚計測装置は、第１のセンサ部、第２のセンサ部、処理部を備えている。第１のセンサ部は、生体に入射する光を発光する発光部と、上記生体の表面に現れる光を受光して受光量を検出する受光部を有する。第２のセンサ部は、生体に電流を出力する発振部と、上記生体の表面に現れる電流を受信して電流量を検出する受信部を有する。処理部は、制御部と算出部を有する。制御部は、予め決められた発光量で上記発光部を発光させる制御と、予め決められた周波数の電流量で上記発振部を発振させる制御とを行う。算出部は、上記第２のセンサ部で計測した電流量に関連付けられている補正値と上記受光量を用いて上記生体の脂肪厚を求める。
【発明の効果】
【０００７】
実施の態様によれば、光学式の脂肪厚計測の計測精度を向上させるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１の脂肪厚計測装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】実施形態１のセンサ部の一実施例を示す断面図である。
【図３】実施形態１の処理部の機能の一実施例を示す図である。
【図４】実施形態１の処理部の動作の一実施例を示すフロー図である。
【図５】年齢各々の生体の水分保有率の関係の一例を示す図である。
【図６】年齢−補正値テーブルの一実施例のデータ構造を示す図である。
【図７】受光量と脂肪厚の関係の一例を示す図である。
【図８】実施形態２の脂肪厚計測装置の一実施例を示すブロック図である。
【図９】実施形態２の処理部の機能の一実施例を示す図である。
【図１０】実施形態２の処理部の動作の一実施例を示すフロー図である。
【図１１】湿度−補正値テーブル、温度−補正値テーブル、日時−補正値テーブル、地域−補正値テーブルのデータ構造の一実施例を示す図である。
【図１２】案内の表示の一実施例を示す図である。
【図１３】実施形態３の脂肪厚計測装置の一実施例を示すブロック図である。
【図１４】実施形態３のセンサ部の一実施例を示す断面図である。
【図１５】実施形態３の処理部の機能の一実施例を示す図である。
【図１６】実施形態３の処理部の動作の一実施例を示すフロー図である。
【図１７】電流値−補正値テーブルのデータ構造の一実施例を示す図である。
【図１８】実施形態４のコンピュータのハードウェア構成の一実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいて、実施形態１について説明をする。
実施形態１は、生体に光を入射し再び生体表面に現れる光の受光量を計測し、生体の特徴（年齢）と水分量の関係から導かれる補正値を求め、該補正値により受光量を補正し、補正した受光量を用いて脂肪厚を求め、脂肪厚計測精度を向上させる。
【００１０】
図１は、実施形態１の脂肪厚計測装置のハードウェアの一実施例を示す図である。図１の脂肪厚計測装置１は、センサ部２、処理部３、記録部４、駆動部７、取得部８、入力部９、出力部１０を備えている。センサ部２は、赤外線領域の発光をする発光部５と赤外線領域の受光量を検出する受光部６を備えている。光の波長は、例えば、赤外線領域であり８２０ｎｍ〜８６５ｎｍを用いることが好ましいが、生体に含まれる水分の影響を受けにくければよく上記波長に限定されるものではない。例えば、水の分光特性を考慮して、水の吸光範囲を避けるために９５０ｎｍ以下の波長の光を使用することが考えられる。センサ部２は、生体に入射する光を１回以上発光する発光部５と、生体表面に現れる出射する光を受光して受光量を検出する受光部６を備えている。また、発光部５と受光部６が生体に直接接触しないように保護するカバーフィルタを備えてもよい。センサ部２、発光部５、受光部６およびカバーフィルタについては後述する。なお、生体とは人間、動物などである。
【００１１】
処理部３は、制御部３１および算出部３２を備えている。処理部３は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）やプログラマブルなデバイス（Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）、Programmable Logic Device（ＰＬＤ）など）を用いてもよい。なお、制御部３１、算出部３２については後述する。
【００１２】
記録部４には、プログラム、テーブル、データなどが記録されている。また、記録部４は、例えばRead Only Memory（ＲＯＭ）、Random Access Memory（ＲＡＭ）などのメモリやハードディスクなどである。また、記録部４は、パラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、ワークエリアとして用いることもできる。
【００１３】
駆動部７は、発光部５を発光させるための駆動回路である。例えば、制御部３１が生成した発光部５の発光量と周期を調整するパルスを受信して、該パルスに対応する電流を発光部５に出力する。なお、該パルスによる電流値の制御は、Pulse Width Modulation（ＰＷＭ）などの方式が考えられる。
【００１４】
取得部８は、受光部６が受光した光の光量に対応するアナログ信号を受信して、受信したアナログ信号をディジタル信号に変換して処理部３に出力する。例えば、アナログ信号の電圧値を増幅したのち、ディジタル信号に変換することが考えられる。取得部８は、例えば、アナログ−ディジタル変換器を備えている。また、取得部８は受光したディジタル信号である受光データ（受光量）を、記録部４に記録する。
【００１５】
入力部９は、脂肪厚の計測の開始や脂肪厚計測装置１の各種設定を入力する。例えば、出力部１０がディスプレイであれば、入力部９としてディスプレイに設けられたタッチパネルなどが考えられる。また、キーボード、スイッチなどが考えられる。なお、ディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイなどが考えられる。
【００１６】
出力部１０は、ディスプレイ、プリンタなどの出力装置である。出力部１０は、例えば、処理部３の演算結果である脂肪厚などを表示する。
センサ部２について説明する。
【００１７】
図２は、センサ部の一実施例を示す断面図である。図２の例では、生体内部の表皮と真皮を示す皮部２１、脂肪層２２と筋肉層２３が表されている。そして、皮部２１の上に脂肪厚計測装置１のセンサ部２が密着して配置されている。センサ部２は、赤外線領域の発光をする発光部５を収納する穴部２４と赤外線領域の受光量を検出する受光部６を収納する穴部２５を備えている。発光部５は、例えば、近赤外線領域のLight Emitting Diode（ＬＥＤ）、半導体レーザなどであり、チップＬＥＤを用いることが望ましい。受光部６は、生体内部で散乱、吸収されながら伝播して再び生体表面に現れる光を受光する。例えば、フォトダイオードなどを用いることが望ましい。
【００１８】
穴部２４は発光部５を収納できる大きさであり、形状は、例えば、円筒形状、立方体形状などが考えられる。穴部２５は受光部６を収納できる大きさであり、形状は、例えば、円筒形状、立方体形状などが考えられる。本実施例では、発光部５と受光部６を脂肪厚計測装置１の筐体表面に埋め込むように配置する。また、発光部５と受光部６が生体に直接接触しないように、発光部５と受光部６を保護するカバーフィルタ２６、２７を設ける。カバーフィルタ２６、２７は、表面が筐体表面と同じ高さになるように配置することが望ましい。なお、脂肪厚計測装置１の筐体表面とカバーフィルタ２６、２７の表面の高さが同じであることが望ましい理由は、生体をセンサ部２で押し付けて脂肪厚が変形しないようにするためである。また、生体表面とカバーフィルタ２６、２７の表面を密着させ、生体表面とカバーフィルタ２６、２７の表面間に空気層ができるのを避け、生体表面とカバーフィルタ２６、２７の表面間に発生する反射を軽減するためである。なお、カバーフィルタ２６、２７は、例えば、薄い平板形状であり反射の少ないプラスチック、ガラスなどを用いることが考えられる。また、カバーフィルタ２６、２７の色は透明であってもよいし、色付きのものであってもよい。
【００１９】
なお、本例では外来光などの周辺環境の影響を抑えるためにセンサ部２の構造を図２に示すようにしたが、センサ部２の構造は図２に限定されるものではなく、脂肪厚が計測できる構造であればよい。例えば、発光部５と受光部６が筐体表面から突出していてもよい。
【００２０】
発光部５と受光部６の間隔は、発光部５の大きさ、発光量、受光部６の大きさ、受光量などによって決められるものである。センサ部２を小型化する場合には１０ｍｍ〜１５ｍｍであることが望ましい。しかし、発光部５と受光部６の間隔は１０ｍｍ〜１５ｍｍに限定されるものではない。
【００２１】
なお、発光部５の取り付け角度は、発光部５から生体に光が入射可能な角度であればよい。受光部６の取り付けは、生体表面に現れる光を受光するさいに、効率よく受光でき、かつ反射の影響を極力避けられる角度に配置することが望ましい。
【００２２】
処理部３について説明する。
図３は、処理部３の一実施例を示す機能ブロック図である。処理部３は、制御部３１、算出部３２を有している。
【００２３】
制御部３１は、予め決められた発光量で発光部５を発光させる。図３の例では、制御部３１から発光部５を制御する発光制御信号が出力される。また、図３の例では、制御部３１は入力部９から入力データを取得する。入力データは、例えば、特徴情報などのデータを含み、利用者が入力した年齢情報などが考えられる。また、図３の例では、制御部３１は脂肪厚を求めるための脂肪厚算出指示や記録部４から補正値を取得するために特徴情報などを算出部３２に出力する。ただし、制御部３１を介さずに直接特徴情報を算出部３２が取得してもよい。
【００２４】
特徴情報は生体の特徴を示す情報であり、例えば、年齢を示す年齢情報などが考えられる。また、補正値を求めるために予め特徴情報は補正値と関連付けられて記録部４に記録されている。年齢各々に対して補正値各々を関連付けた場合であれば、例えば、０歳〜１００歳の年齢各々に対応する生体に含まれる水分量から求められる補正値が、関連付けて記録されている。後述する年齢−補正値テーブルなどを記録することが考えられる。
【００２５】
算出部３２は、入力部９から入力された後述する特徴情報に対応する補正値を求め、求めた補正値と受光量を用いて脂肪厚を求める。脂肪厚Ｙは式１により表すことができる。
Ｙ＝ＰＤ×ｅｘｐ（（−Ｌ×Ｃ）×α）×ａ＋ｂ （式１）
Ｙ ：脂肪厚 Ｌ ：光路長 α ：補正値
ＰＤ：受光量 Ｃ ：散乱係数＋吸収係数 ａ ：傾き ｂ ：切片
【００２６】
補正値αは、生体に含まれる水分量により受光量が変化した場合に、水分量の影響を抑えて脂肪厚を求めるために用いられる値である。生体に水分が多いと発光部５から出力された光が、発光部５に近い場所から生体表面に出てしまうため、受光部６で生体表面から出てくる光の受光量が減少してしまう。これは、発光部５から出力された光が、受光部６に至る前に、図２で示す皮部２１に含まれる水分により散乱してしまう影響によるものと考えられる。そこで、水分による受光量の影響を抑えるために用いる補正値αを利用する。傾きａは、複数の脂肪厚各々を複数回測定した実測値を用いて、統計的に求めた一次直線の傾きから導かれる値である。また切片ｂは、複数の脂肪厚各々を複数回測定した実測値を用いて、統計的に求めた一次直線の切片を示す値で有る。また、光路長Ｌは本例では発光部５と受光部６との距離である。ただし、生体内で散乱した光の光路長を用いて表される値であってもよいので、発光部５と受光部６との距離より長い光路長にしてもよい。受光量ＰＤは、取得部８から取得した受光データ（受光量）であり、電圧値を示している。光路長Ｌ、散乱係数＋吸収係数Ｃ、傾きａ、切片ｂは、記録部４に記録されている。なお、上記ｅｘｐ（）は、ｅの累乗（＾）を示し、例えば、ｅｘｐ（ａ）＝ｅ＾ａである。
【００２７】
他の受光量ＰＤの取得方法について説明する。脂肪厚の測定精度を向上させるために、例えば、予め決められた期間に予め決めた周期において、複数の発光量でかつ期間内に２回以上同一の発光量で発光部５を発光させてもよい。制御部３１が複数の発光量でかつ期間内に２回以上同一の発光量で発光部５を発光させる発光制御信号を出力する。その場合、算出部３２にさらに判定部を設けて、受光部６が受光した光の受光量が有効であるか否かを判定する。判定部は、予め１つ以上の判定対象とする発光量を設定し、判定対象の発光量各々に対応する２つ以上の受光量を取得して、取得した２つ以上の受光量各々について互いに差を求める。例えば、２つの受光量を取得したときは受光量Ａと受光量Ｂの差を求める。３つの受光量を取得したときは、受光量Ａと受光量Ｂの差、受光量Ａと受光量Ｃの差、受光量Ｂと受光量Ｃの差を求める。次に、判定部は、判定対象の発光量各々で求めた差が全て閾値内のとき、期間内に発光された複数の光に対応する複数の受光量を有効と判定する。そして、受光量が有効であると判定されたとき、期間内に発光された複数の有効と判定された光に対応する複数の受光量を用いて脂肪厚を求める。
【００２８】
図３の例では、算出部３２は、取得部８から受光量（データ）を取得する。また、算出部３２は、特徴情報を用いて記録部４の年齢−補正値テーブルを参照して、特徴情報に含まれる年齢に対応する補正値を取得する。その後、算出部３２は受光量と補正値を用いて脂肪厚を求めて、出力部１０に出力する。
【００２９】
処理部３の動作を説明する。
図４は、処理部３の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップＳ１では、処理部３の制御部３１が入力部９から入力データを取得する。入力データには特徴情報が含まれている。例えば、利用者が入力した利用者の年齢を示すデータを入力部９から取得する。また、入力部９から脂肪厚測定を開始することを示す情報なども取得する。
【００３０】
ステップＳ２では、算出部３２が制御部３１から脂肪厚算出指示を受信すると、脂肪厚を求めるために取得部８から受光データを取得する。また、ステップＳ３で算出部３２は、制御部３１から特徴情報を取得して、記録部４の年齢−補正値テーブルを参照して、特徴情報に含まれる年齢に対応する補正値を取得する。年齢−補正値テーブルは、予め測定した図５に示す年齢と皮膚組織の保水率の関係や実際の脂肪厚の計測結果などを用いて、年齢各々について補正値を求めて作成したテーブルである。
【００３１】
図５は、実験的に得られたデータを、縦軸に水分保有率［％］、横軸に年齢［歳］をとって示したグラフである。
図６は、年齢−補正値テーブルのデータ構造の一実施例を示す図である。図６に示す年齢−補正値テーブル６１は、「年齢」「補正値」を有している。「年齢」には年齢が記録され、本例では０歳から順に年齢が記録され、年齢を示す「０」「１」「２」・・・が記録されている。「補正値」には、「年齢」に記録されている年齢各々に関連付けられて補正値が記録されている。補正値とは、水分による受光量の影響を抑えるために用いる値である。
【００３２】
生体に水分が多いと発光部５から出力された光が、発光部５に近い場所から生体表面に出てしまうため、受光部６で受光できる生体表面から出てくる光の受光量が減少する。人間においては、年齢が若いほど図５に示すように保水率が多いため、受光量が減少する傾向にある。そのため、光を用いた脂肪厚の測定では、同じ脂肪厚であっても若いほど脂肪厚は少なく、老いているほど脂肪厚が多くなってしまう。そこで、水分の影響を抑えるために、同じ脂肪厚で異なる水分量の複数の生体などに対して実際に複数回測定をする。生体の水分量により受光量は変化しているが、脂肪厚は予め同じであることが分かっているので、脂肪厚が同じまたは近くなるような補正値を、水分量ごとに求める。そして、求めた水分量ごとの補正値の平均を、年齢各々の水分量に関連付けて年齢−補正値テーブルを作成する。年齢各々の水分量は、年齢と皮膚組織の保水率や実際の計測によって求めることが考えられる。本例では、補正値を示す「ｈｏｓｅｉ＿０」「ｈｏｓｅｉ＿１」「ｈｏｓｅｉ＿２」・・・が記録されている。年齢による補正値は、若いほど小さく、老いているほど大きくなる。
【００３３】
ステップＳ４では、算出部３２が受光データと補正値を取得し、上記式１を用いて脂肪厚を求める。算出部３２は、出力部１０に求めた脂肪厚のデータを出力する。脂肪厚のデータを受信した出力部１０は、脂肪厚を画像または音声などを用いて利用者に提示する。
【００３４】
実施形態１によれば、光学式の脂肪厚計測の計測精度を向上させるという効果を奏する。図７は、補正をすることにより脂肪厚のばらつきが軽減されてことを示す図である。図７は、縦軸に受光部６の出力値［Ｖ］、横軸に脂肪厚［ｍｍ］が記録されている。図７の曲線７１は補正をしていないひし形で表されている計測値の漸近線である。図７の直線７２は補正をしたときの四角形で表されている計測値の漸近線である。図７の例では、受光量を水分量による補正をすることで、脂肪厚のばらつきが軽減されたことが分かる。つまり、四角形で表されている受光量を示す出力値が直線７２に近い範囲にあるので、受光量に対する脂肪厚のばらつきを抑えられることが分かる。
【００３５】
図６の年齢−補正値テーブルに格納されている補正値の算出方法は上記に限るものではなく、水分量以外にも、年齢各々に対応する生体に含まれるメラニン量から求められる補正値が、関連付けて記録されていても良い。図２で示す皮部２１に含まれるメラニンにより、発光部５から出力された光が吸収されてしまうことが考えられる。そして、生体にメラニンが多いと発光部５から出力された光が、反射せずに吸収されてしまうため、受光部６で受光できる生体表面から出てくる光の受光量が減少することが考えられる。
【００３６】
そこで、同じ脂肪厚で異なるメラニン量の複数の生体などに対して実際に複数回測定をする。生体のメラニン量により受光量は変化しているが、脂肪厚は予め同じであることが分かっているので、脂肪厚が同じまたは近くなるような補正値を、メラニン量ごとに求める。そして、求めたメラニン量ごとの補正値の平均を、年齢各々の平均的なメラニン量に関連付けて年齢−補正値テーブルを作成する。年齢各々のメラニン量は、年齢と実際の計測によって求めることが考えられる。一般的に、日常生活をする中で日光に当たって日焼けする機会が多くなるため、年齢による補正値は、若いほど大きく、老いているほど小さくなる。
【００３７】
実施形態２について説明をする。
実施形態２は、生体に光を入射し再び生体表面に現れる光の受光量を計測し、次に、生体の特徴または生体の周辺環境により生体に含まれる水分が変化することから導かれる補正値を求め、該補正値により受光量を補正し、補正した受光量を用いて脂肪厚を求める。
【００３８】
図８は、実施形態２の脂肪厚計測装置のハードウェアの一実施例を示す図である。図８の脂肪厚計測装置８１は、センサ部２、データ取得部８２、処理部８３、記録部８４、駆動部７、取得部８、入力部９、出力部１０を備えている。入力部９、出力部１０、駆動部７、取得部８、データ取得部８２、記録部８４は、処理部８３に接続されている。センサ部２、駆動部７、取得部８、入力部９、出力部１０については実施形態１において説明したので省略する。
【００３９】
データ取得部８２は、脂肪厚計測装置８１に備えられている１つ以上の種類の計測器から計測データを取得する。計測機器は、例えば、温度計、湿度計、時計、位置情報を取得する計器などである。
【００４０】
処理部８３は、制御部９１および算出部９２を備えている。処理部８３は、ＣＰＵやプログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ、ＰＬＤ）などを用いてもよい。なお、制御部９１、算出部９２については後述する。
【００４１】
記録部８４は、プログラム、テーブル、データなどが記録されている。また、記録部８４は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリやハードディスクなどである。また、記録部８４は、パラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、ワークエリアとして用いることもできる。
【００４２】
処理部８３について説明する。
図９は、処理部８３の一実施例を示す機能ブロック図である。処理部８３は、制御部９１、算出部９２を有している。
【００４３】
制御部９１は、予め決められた発光量で発光部５を発光させる。図９の例では、制御部９１から発光部５を制御する発光制御信号が出力される。また、図９の例では、制御部９１は入力部９から入力データを取得する。入力データは、例えば、特徴情報などのデータであり、利用者が入力した年齢情報などが考えられる。また、制御部９１はデータ取得部８２から取得データを受信する。なお、実施形態２では計測データと特徴情報を取得してもよいし、計測データだけを取得して特徴情報を取得しなくてもよい。また、図９の例では、制御部９１は脂肪厚を求めるための脂肪厚算出指示や記録部８４から補正値を取得するために特徴情報や計測データなどを算出部３２に出力する。ただし、制御部９１を介さずに直接特徴情報や計測データを算出部３２が取得してもよい。
【００４４】
特徴情報は生体の特徴を示す情報であり、例えば、年齢を示す年齢情報などが考えられる。また、補正値を求めるために予め特徴情報は補正値と関連付けられて記録部８４に記録されている。年齢各々に対して補正値各々を関連付けた場合であれば、例えば、０歳〜１００歳の年齢各々に対応する生体に含まれる水分量から求められる補正値が、関連付けて記録されている。後述する年齢−補正値テーブルなどを記録することが考えられる。
【００４５】
算出部９２は、入力部９から入力された後述する特徴情報に対応する補正値を求め、求めた補正値と受光量を用いて脂肪厚を求める。脂肪厚Ｙは式２により表すことができる。
Ｙ＝ＰＤ×ｅｘｐ（（−Ｌ×Ｃ）×β）×ａ＋ｂ （式２）
Ｙ ：脂肪厚 Ｌ ：光路長 β ：補正値
ＰＤ：受光量 Ｃ ：散乱係数＋吸収係数 ａ ：傾き ｂ ：切片
【００４６】
補正値βは、生体に含まれる水分量により受光量が変化した場合に、水分量の影響を抑えて脂肪厚を求めるために用いられる値である。生体に水分が多いと発光部５から出力された光が、発光部５に近い場所から生体表面に出てしまうため、受光部６で生体表面から出てくる光の受光量が減少してしまうので、水分による受光量の影響を抑えるために用いる値である。また、補正値βはデータ取得部８２が取得した、例えば、湿度、温度、日時、位置情報などの計測データに関連付けられた補正値である。年齢の補正値をα１、湿度の補正値をβ１、温度の補正値をβ２、日時の補正値をβ３、位置情報の補正値をβ４とした場合、βは式３で表すことができる。
年齢のみの場合 ：β＝α１
湿度のみの場合 ：β＝β１
温度のみの場合 ：β＝β２ （式３）
日時のみの場合 ：β＝β３
位置情報のみの場合：β＝β４
年齢、湿度、温度、日時、位置情報により決める場合：
β＝α１×β１×β２×β３×β４
【００４７】
また、各補正値α１、β１、β２、β３、β４を組み合わせて補正値βを求めてもよい。さらに、上記では補正値を積算して求めているが、積算する以外にも補正をするための演算をして補正値βを求めてもよい。傾きａは、複数の脂肪厚各々を複数回測定した実測値を用いて、統計的に求めた一次直線の傾きから導かれる値である。また切片ｂは、複数の脂肪厚各々を複数回測定した実測値を用いて、統計的に求めた一次直線の切片を示す値で有る。また、光路長Ｌは本例では発光部５と受光部６との距離である。ただし、生体内で散乱した光の光路長を用いて表される値であってもよいので、発光部５と受光部６との距離より長い光路長にしてもよい。受光量ＰＤは、取得部８から取得した受光データ（受光量）であり、電圧値を示している。光路長Ｌ、散乱係数＋吸収係数Ｃ、傾きａ、切片ｂは、記録部８４に記録されている。なお、上記ｅｘｐ（）は、ｅの累乗（＾）を示し、例えば、ｅｘｐ（ａ）＝ｅ＾ａである。
【００４８】
他の受光量ＰＤの取得方法について説明する。実施形態１で説明したように、脂肪厚の測定精度を向上させるために、例えば、予め決められた期間に予め決めた周期において、複数の発光量でかつ期間内に２回以上同一の発光量で発光部５を発光させてもよい。制御部９１が複数の発光量でかつ期間内に２回以上同一の発光量で発光部５を発光させる発光制御信号を出力する。その場合、算出部９２にさらに判定部を設けて、受光部６が受光した光の受光量が有効であるか否かを判定する。判定部は、予め１つ以上の判定対象とする発光量を設定し、判定対象の発光量各々に対応する２つ以上の受光量を取得して、取得した２つ以上の受光量各々について互いに差を求める。例えば、２つの受光量を取得したときは受光量Ａと受光量Ｂの差を求める。３つの受光量を取得したときは、受光量Ａと受光量Ｂの差、受光量Ａと受光量Ｃの差、受光量Ｂと受光量Ｃの差を求める。次に、判定部は、判定対象の発光量各々で求めた差が全て閾値内のとき、期間内に発光された複数の光に対応する複数の受光量を有効と判定する。そして、受光量が有効であると判定されたとき、期間内に発光された複数の有効と判定された光に対応する複数の受光量を用いて脂肪厚を求める。
【００４９】
図９の例では、算出部９２は、取得部８から受光量（データ）を取得する。また、算出部９２は、特徴情報を用いて記録部８４の年齢−補正値テーブルを参照して、特徴情報に含まれる年齢に対応する補正値を取得する。算出部９４は、計測データ各々を用いて記録部８４の湿度−補正値テーブル、温度−補正値テーブル、日時−補正値テーブル、地域−補正値テーブルを参照して、計測データ各々に対応する補正値を取得する。その後、算出部９４は受光量と補正値各々を用いて脂肪厚を求めて、出力部１０に出力する。
【００５０】
処理部８３の動作を説明する。
図１０は、処理部８３の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップＳ１０１では、処理部８３の制御部９１が入力部９から入力データを取得する。入力データには特徴情報が含まれている。例えば、利用者が入力した利用者の年齢を示す特徴情報（データ）を入力部９から取得する。また、入力部９から脂肪厚測定を開始することを示す情報なども取得する。ステップＳ１０２では、制御部９１が湿度、温度、日時、位置情報などの計測データのいずれかをデータ取得部８２から取得する。なお、ステップＳ１０１とステップＳ１０２に順番はどちらが先であってもよい。
【００５１】
ステップＳ１０３では、算出部９２が制御部９１から脂肪厚算出指示を受信すると、脂肪厚を求めるために取得部８から受光データを取得する。
ステップＳ１０４で算出部９２は制御部９１から特徴情報を取得して、記録部８４の年齢−補正値テーブルを参照して、特徴情報に含まれる年齢に対応する補正値を取得する。また、算出部９２は制御部９１から計測データを取得して、記録部８４の湿度−補正値テーブル、温度−補正値テーブル、日時−補正値テーブル、地域−補正値テーブルを参照して、計測データに対応する補正値を取得する。
【００５２】
図１１は、湿度−補正値テーブル、温度−補正値テーブル、日時−補正値テーブル、地域−補正値テーブルのデータ構造の一実施例を示す図である。湿度−補正値テーブル１１１は、「湿度」「補正値」を有している。「湿度」には湿度範囲が記録され、本例では、湿度を示す「−３０」「３１−４０」「４１−５０」「５１−６０」「６１−６５」「６６−」が記録されている。「−３０」は湿度が３０％以下であることを示し、「３１−４０」は湿度が３１％〜４０％であることを示し、「４１−５０」は湿度が４１％〜５０％であることを示している。「５１−６０」は湿度が５１％〜６０％であることを示し、「６１−６５」は湿度が６１％〜６５％であることを示し、「６６−」は湿度が６６％以上であることを示している。「補正値」には、「湿度」に記録されている湿度範囲各々に関連付けられて補正値が記録されている。本例では、湿度範囲に対する補正値を示す「ｓｈｉｔｕｄｏ＿０」「ｓｈｉｔｕｄｏ＿１」「ｓｈｉｔｕｄｏ＿２」・・・が記録されている。湿度による補正値は、湿度が高いほど大きく、湿度が低いほど小さくなる。なお、湿度範囲の設定は上記湿度範囲に限定されるものではない。
【００５３】
温度−補正値テーブル１１２は、「温度」「補正値」を有している。「温度」には温度範囲が記録され、本例では、温度を示す「−０」は温度が０℃以下であることを示し、「１−５」は温度が１℃〜５℃であることを示し、「６−１０」は温度が６℃〜１０℃であることを示している。「１１−１５」は温度が１１℃〜１５℃であることを示し、「１６−２０」は温度が１６℃〜２０℃であることを示し、「２１−２５」は温度が２１℃〜２５℃であることを示し、「２６−３０」は温度が２６℃〜３０℃であることを示している。「３１−３５」は温度が３１℃〜３５℃であることを示し、「３６−４０」温度が３６℃〜４０℃であることを示し、「４１−４５」は温度が４１℃〜４５℃であることを示し、「４６−」は温度が４６℃以下であることを示している。「補正値」には、「温度」に記録されている温度範囲各々に関連付けられて補正値が記録されている。本例では、温度範囲に対する補正値を示す「ｏｎｄｏ＿０」「ｏｎｄｏ＿１」「ｏｎｄｏ＿２」・・・が記録されている。なお、温度範囲の設定は上記範囲に限定されるものではない。
【００５４】
日時−補正値テーブル１１３は、「日時」「補正値」を有している。「日時」には日時範囲が記録され、本例では、１日を２４等分して午前０時から１時間ごとに時間が割り振られている。図１１の日時−補正値テーブル１１３には、「０」「１」「２」・・・「２３」が記録されている。なお、日時範囲の設定は上記範囲に限定されるものではなく、例えば、任意の時間を日時範囲にしてもよい。「補正値」には、「日時」に記録されている日時範囲各々に関連付けられて補正値が記録されている。本例では、日時範囲に対する補正値を示す「ｎｉｔｉｊｉ＿０」「ｎｉｔｉｊｉ＿１」「ｎｉｔｉｊｉ＿２」・・・が記録されている。日時範囲に対する補正値は、例えば、食事後または入浴後の期間は補正値を低めに設定し、深夜帯は補正値を高くすることが考えられる。
【００５５】
地域−補正値テーブル１１４は、「地域」「補正値」を有している。「地域」には地域範囲が記録され、本例では、「北海道」「青森」「岩手」・・・が記録されている。本例では、県ごとに地域を分けているが上記に限定されるものではない。例えば、地域を国ごとに分けてもよいし、緯度経度などにより地域を分けてもよい。「補正値」には、「地域」に記録されている地域各々に関連付けられて補正値が記録されている。本例では、地域に対する補正値を示す「ｔｉｉｋｉ＿０」「ｔｉｉｋｉ＿１」「ｔｉｉｋｉ＿２」・・・が記録されている。
【００５６】
計測データ各々の取得方法について説明する。「湿度」の選択は、現在の湿度に対応する計測データを算出部９２が制御部９１から取得して、取得した現在の湿度と一致する湿度を、記録部８４を参照して選択する。「温度」の選択は、現在の温度に対応する計測データを算出部９２が制御部９１から取得して、取得した現在の温度と一致する温度を選択する。「日時」の選択は、現在の日時に対応する計測データを取得して、該現在の日時と一致する日時を、記録部８４を参照して選択する。「地域」の選択は、位置情報に含まれる現在の位置を算出部９２が制御部９１から取得して、取得した現在の位置と一致する地域を、記録部８４を参照して選択する。なお、湿度、温度、日時、位置情報は、入力部９から利用者が入力してもよい。
【００５７】
実施形態２においても、生体内の水分量ではなく生体内のメラニン量に着目して、地域−補正値テーブル１１４に格納する補正値を求めても良い。例えば、低緯度地方の方が高緯度地方よりも日照時間の長いので、低緯度地方で生活をしている人は、高緯度地方で生活をしている人よりもメラニン量が多いことが考えられる。そこで、補正値を緯度が低いほど小さく、緯度が高いほど大きくすることが考えられる。
【００５８】
また、図１２に示すような補正値を選択するための画面を表示して、補正値を決めてもよい。図１２の例では、「１）現在いる場所 （屋外、屋内、野外）」「２）現在の体感温度（あつい、丁度いい、寒い）」が表示されている。「１）現在いる場所 （屋外、屋内、野外）」が表示された場合、地域−補正値テーブルに「屋外」「屋内」「野外」と「屋外」「屋内」「野外」に関連付けられた補正値各々が記録されているとすれば、利用者が現在いる場所を選択して入力する。そして、算出部９２は入力された「屋外」「屋内」「野外」のうち１つに対応付けられた補正値を選択する。「２）現在の体感温度（あつい、丁度いい、寒い）」が表示された場合、温度−補正値テーブルに「あつい」「丁度いい」「寒い」と「あつい」「丁度いい」「寒い」に関連付けられた補正値各々が記録されているとすれば、利用者が現在いる場所を選択して入力する。そして、算出部９２は入力された「あつい」「丁度いい」「寒い」のうち１つに対応付けられた補正値を選択する。
【００５９】
地域−補正値テーブル１１４に格納する補正値が生体内のメラニン量に着目して決定された値である場合には、補正値を選択するための画面１２１として、メラニン量に関係する日焼けの程度を問う選択肢を出力することも考えられる。
【００６０】
ステップＳ１０５では、算出部９２が受光データと補正値を用いて上記式２を用いて脂肪厚を求める。算出部９２は、出力部１０に求めた脂肪厚のデータを出力する。脂肪厚のデータを受信した出力部１０は、脂肪厚を画像または音声などを用いて利用者に提示する。
【００６１】
実施形態２によれば、生体に光を入射し再び生体表面に現れる光の受光量を計測し、次に生体の特徴または生体の周辺環境により生体に含まれる水分が変化することから導かれる補正値を求め、該補正値により受光量を補正し、補正した受光量を用いて脂肪厚を求める。その結果、脂肪厚の計測精度が向上させる。
【００６２】
実施形態３について説明する。
実施形態３は、生体に光を入射し再び生体表面に現れる光の受光量を計測し、生体の水分量を水分センサで計測して、計測した水分量から導かれる補正値を求め、該補正値により受光量を補正し、補正した受光量を用いて脂肪厚を求める。
【００６３】
図１３は、実施形態３の脂肪厚計測装置のハードウェアの一実施例を示す図である。図１３の脂肪厚計測装置１３１は、センサ部２（第１のセンサ部）、水分センサ部１３２（第２のセンサ部）、処理部１３３、記録部１３４、駆動部７、取得部８、入力部９、出力部１０、駆動部１３７、取得部１３８、を備えている。入力部９、出力部１０、駆動部７、取得部８、駆動部１３７、取得部１３８、記録部１３４は、処理部１３３に接続されている。センサ部２、駆動部７、取得部８、入力部９、出力部１０については実施形態１において説明したので省略する。
【００６４】
水分センサ部１３２は、生体の水分量を計測して、センサ部２の付近に設けられている。生体の組織は細胞とその間を満たす細胞外液から構成されており、さらに細胞は細胞内液と細胞膜から構成されている。電流はその周波数によって流れる経路が異なり、周波数が低い場合、電流は細胞膜を透過せず細胞外を流れ、周波数が高い場合、電流は細胞膜を透過する。よって、水分センサ部１３２は、発振部１３５から予め設定された周波数で一定の出力値の電流を生体に流して、生体表面に現れる電流を受信部１３６で受信して、受信した電流の値を取得部１３８に出力する。水分センサ部１３２は、例えば、肌の角質程度の深さまでの水分量を計測する。発振部１３５、受信部１３６、取得部１３８ついては後述する。
【００６５】
処理部１３３は、制御部１５１および算出部１５２を備えている。処理部１３３は、ＣＰＵやプログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ、ＰＬＤ）などを用いてもよい。なお、制御部１５１、算出部１５２については後述する。
【００６６】
記録部１３４は、プログラム、テーブル、データなどが記録されている。また、記録部１３４は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリやハードディスクなどである。また、記録部１３４は、パラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、ワークエリアとして用いることもできる。
【００６７】
駆動部１３７は、発振部１３５を発振させるための駆動回路である。例えば、制御部１５１が生成した発振部１３５の電流量と周期を調整する信号を受信して、該信号に対応する電流を発振部１３５に出力する。
【００６８】
取得部１３８は、受信部１３６が受信した電流の量に対応するアナログ信号を受信して、受信したアナログ信号を増幅してディジタル信号に変換して処理部１３３に出力する。取得部１３８は、例えば、アナログ−ディジタル変換器を備えている。また、取得部１３８は受信したディジタル信号である水分データ（電流値）を、記録部１３４に記録する。
【００６９】
図１４のＡとＢは、センサ部と水分センサ部の一実施例を示す断面図である。図１４のＡとＢの例では、生体内部の表皮と真皮を示す皮部２１、脂肪層２２と筋肉層２３が表されている。そして、皮部２１の上に脂肪厚計測装置１のセンサ部２が密着して配置されている。センサ部２については、実施形態１で説明したので詳細な説明を省略する。
【００７０】
水分センサ部１３２は、電流を出力する発振部１３５を収納する穴部１４１と電流を受信する受信部１３６を収納する穴部１４２を備えている。発振部１３５は、生体に接する電流を出力する端子を有している。受光部６は、生体内部から再び生体表面に現れる電流を受信する。受信部１３６は、生体に接する電流を受信する端子を有している。発振部１３５と受信部１３６の端子各々は、例えば、導体でありＣｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｕ（金）などが考えられる。
【００７１】
穴部１４１は発振部１３５を収納できる大きさであり、形状は、例えば、円筒形状、立方体形状などが考えられる。穴部１４２は受信部１３６を収納できる大きさであり、形状は、例えば、円筒形状、立方体形状などが考えられる。本実施例では、発振部１３５と受信部１３６を脂肪厚計測装置１３１の筐体表面に埋め込むように配置する。なお、脂肪厚計測装置１３１の筐体表面と端子各々の表面の高さが同じであることが望ましい。理由は、生体をセンサ部２で押し付けて脂肪厚が変形しないようにするためである。また、生体表面と発振部１３５と受信部１３６の端子各々の表面を密着させ、生体表面と端子各々の表面間に空気層ができるのを避けるためである。ただし、発振部１３５と受信部１３６の端子各々が生体に接触すればよいので、筐体表面から突出していてもよい。
【００７２】
発振部１３５と受信部１３６の間隔は、発振部１３５の大きさ、出力する電流量、受信部１３６の大きさ、受信する電流量によって決められるものである。
また、水分センサ部１３２を小型化することが望ましい。
【００７３】
センサ部２と水分センサ部１３２の配置について説明する。
センサ部２は生体の脂肪厚を計測するため、水分センサ部１３２の位置はセンサ部２に近いことが望ましい。図１４のＡに示すように、水分センサ部１３２はセンサ部２の発光部５と受光部６の間に配置してもよい。図１４のＢに示すように、水分センサ部１３２はセンサ部２の発光部５と受光部６の間ではなく、外側に配置してもよい。
【００７４】
処理部１３３について説明する。
図１５は、処理部１３３の機能ブロックの一実施例を示す図である。処理部１３３は、制御部１５１、算出部１５２を有している。制御部１５１は、予め決められた発光量で発光部５を発光させる。図１５の例では、制御部１５１から発光部５を制御する発光制御信号が出力される。また、図１５の例では、制御部１５１は入力部９から入力データを取得する。入力データは、例えば、利用者が入力したデータなどが考えられる。また、図１５の例では、制御部１５１は脂肪厚を求めるための脂肪厚算出指示などを算出部３２に出力する。
【００７５】
また、制御部１５１は予め決められた周波数の電流を発振部１３５から出力させる。図１５の例では、制御部１５１から発振部１３５を制御する発振制御信号が出力される。例えば、周波数は０．１Ｈｚ〜１．０Ｈｚなどが望ましい。また、電流の出力タイミングは光を発光させるのと同じでもよいし、タイミングをずらしてもよい。
【００７６】
また、図１５の例では、制御部１５１は入力部９から入力データを取得する。入力データは、例えば、利用者が入力したデータなどが考えられる。
算出部１５２は、水分センサ部１３２が計測した水分データが入力され、水分データに対応する補正値を求め、求めた補正値と受光量を用いて脂肪厚を求める。脂肪厚Ｙは式４により表すことができる。
Ｙ＝ＰＤ×ｅｘｐ（（−Ｌ×Ｃ）×γ）×ａ＋ｂ （式４）
Ｙ ：脂肪厚 Ｌ ：光路長 γ ：補正値
ＰＤ：受光量 Ｃ ：散乱係数＋吸収係数 ａ ：傾き ｂ ：切片
【００７７】
補正値γは、生体に含まれる水分量により受光量が変化した場合に、水分量の影響を抑えて脂肪厚を求めるために用いられる値である。生体に水分が多いと発光部５から出力された光が、発光部５に近い場所から生体表面に出てしまうため、受光部６で生体表面から出てくる光の受光量が減少してしまうので、水分による受光量の影響を抑えるために用いる値である。傾きａは、複数の脂肪厚各々を複数回測定した実測値を用いて、統計的に求めた一次直線の傾きから導かれる値である。また切片ｂは、複数の脂肪厚各々を複数回測定した実測値を用いて、統計的に求めた一次直線の切片を示す値で有る。また、光路長Ｌは本例では発光部５と受光部６との距離である。ただし、生体内で散乱した光の光路長を用いて表される値であってもよいので、発光部５と受光部６との距離を光路長にしてもよい。受光量ＰＤは、取得部８から取得した受光データ（受光量）であり、電圧値を示している。光路長Ｌ、散乱係数＋吸収係数Ｃ、傾きａ、切片ｂは、記録部４に記録されている。なお、上記ｅｘｐ（）は、ｅの累乗（＾）を示し、例えば、ｅｘｐ（ａ）＝ｅ＾ａである。
【００７８】
上記水分データは、生体の電流値であり水分量に対応する値を示す情報である。また、補正値を求めるために、予め水分データは補正値と関連付けられて記録部に記録されている。後述する電流値−補正値テーブルなどを記録することが考えられる。
【００７９】
他の受光量ＰＤの取得方法について説明する。脂肪厚の測定精度を向上させるためには、例えば、予め決められた期間に予め決めた周期において、複数の発光量でかつ期間内に２回以上同一の発光量で発光部５を発光させてもよい。制御部１５１が複数の発光量でかつ期間内に２回以上同一の発光量で発光部５を発光させる発光制御信号を出力する。その場合、制御部１５１にさらに判定部を設けて、受光部６が受光した光の受光量が有効であるか否かを判定する。受光量が有効であると判定されたとき、期間内に発光された複数の有効と判定された光に対応する複数の受光量を用いて脂肪厚を求める。
【００８０】
図１５の例では、算出部１５２は、取得部８から受光量（データ）を取得する。また、算出部１５２は、水分データを用いて記録部４の電流値−補正値テーブルを参照して、電流値に対応する補正値を取得する。その後、算出部１５２は受光量と補正値を用いて脂肪厚を求めて、出力部１０に出力する。
【００８１】
処理部１３３の動作を説明する。
図１６は、処理部１３３の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップＳ１６１では、処理部１３３の制御部１５１が入力部９から脂肪厚測定を開始することを示す入力データなどを取得する。
【００８２】
ステップＳ１６２では、算出部１５２が制御部１５１から脂肪厚算出指示を受信すると、脂肪厚を求めるために取得部８から受光データを取得する。
ステップＳ１６３では、算出部１５２が制御部１５１から水分データを取得して、記録部１３４の電流値−補正値テーブルを参照して、水分データに含まれる電流値に対応する補正値を取得する。図１７は、年齢−補正値テーブルのデータ構造の一実施例を示す図である。図１７に示す電流値−補正値テーブル１７１は、「電流値」「補正値」を有している。「電流値」には電流値が記録され、本例では０ｍＡから順に電流値が記録されている。本例では、電流値を示す「０」「１」「２」・・・が記録されている。なお、電流値の範囲設定は上記に限定されるものではない。「補正値」には、「電流値」に記録されている電流値各々に関連付けられて補正値が記録されている。補正値は、生体に水分が多いと発光部５から出力された光が、発光部５に近い場所から生体表面に出てしまうため、受光部６で生体表面から出てくる光の受光量が減少してしまうので、水分による受光量の影響を抑えるために用いる値である。本例では、補正値を示す「ｄｅｎｒｙｕ＿０」「ｄｅｎｒｙｕ＿１」「ｄｅｎｒｙｕ＿２」・・・が記録されている。電流値による補正値は、電流値が大きいほど水分量が多く、電流値が小さいほど水分量が少ない。
【００８３】
ステップＳ１６４では、算出部１５２が受光データと補正値を用いて上記式４を用いて脂肪厚を求める。算出部１５２は、出力部１０に求めた脂肪厚のデータを出力する。脂肪厚のデータを受信した出力部１０は、脂肪厚を画像または音声などを用いて利用者に提示する。
【００８４】
実施形態３によれば、計測された電流値に対応付けられた補正値を用いて脂肪厚を求めることにより、光学式の脂肪厚計測の計測精度を向上させるという効果を奏する。
なお、上記実施形態１、２、３は、携帯電話、Personal Handy-phone System（ＰＨＳ）、携帯型パソコンなどの携帯端末などに用いることが考えられる。
【００８５】
実施形態４について説明する。
実施形態４は、実施形態１、２、３の処理を、コンピュータを用いて実現する場合について説明する。
【００８６】
図１８は、実施形態４のコンピュータのハードウェア構成の一実施例を示す図である。コンピュータのハードウェア１８００は、ＣＰＵ１８０１、記録部１８０２、記録媒体読取装置１８０３、入出力インタフェース１８０４（入出力Ｉ／Ｆ）、通信インタフェース１８０５（通信Ｉ／Ｆ）などを備えている。また、上記各構成部はバス１８０６によってそれぞれ接続されている。
【００８７】
ＣＰＵ１８０１は、記録部１８０２に格納されている上記説明した処理部３、８３、１３３が行う脂肪厚を求めるために必要な処理を実行する。
記録部１８０２には、ＣＰＵ１８０１が実行するプログラムやデータが記録されている。また、ワークエリアなどとして使用される。また、記録部１８０２は上記説明した記録部４、８４、１３４の機能を有する。記録部１８０２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブなどである。
【００８８】
記録媒体読取装置１８０３は、ＣＰＵ１８０１の制御に従って記録媒体１８０７に対するデータのリード／ライトを制御する。そして、記録媒体１８０７に記録媒体読取装置１８０３の制御で書き込まれたデータを記録させたり、記録媒体１８０７に記録されたデータを読み取らせたりする。また、着脱可能な記録媒体１８０７は、コンピュータで読み取り可能なｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ（非一時的）な記録媒体として、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）などがある。光ディスクには、Digital Versatile Disc (ＤＶＤ)、ＤＶＤ−ＲＡＭ、Compact Disc Read Only Memory (ＣＤ−ＲＯＭ)、ＣＤ−Ｒ(Recordable)／ＲＷ(ReWritable)、Universal Serial Bus （ＵＳＢ）メモリなどがある。光磁気記録媒体には、Magneto-Optical disk (ＭＯ)などがある。また、半導体メモリにはフラッシュメモリなどがある。なお、記録部１８０２もnon-transitory（非一時的）な記録媒体に含まれる。
【００８９】
入出力インタフェース１８０４には、入出力装置１８０８が接続され、利用者が入力した情報を受信し、バス１８０６を介してＣＰＵ１８０１に送信する。また、ＣＰＵ１８０１からの命令に従ってディスプレイの画面上に操作情報などを表示する。
【００９０】
入出力装置１８０８は、入力部９、出力部１０を備えている。また、実施形態１の場合であれば、入出力装置１８０８は、センサ部２、駆動部７、取得部８を備えた装置であり、センサ部２の発光部５の発光の制御と受光部６の受光の制御を行うための信号、取得部８からの受光データを、ＣＰＵ１８０１に入出力する。
【００９１】
実施形態２の場合であれば、入出力装置１８０８は、センサ部２、データ取得部８２、駆動部７、取得部８を備えた装置である。センサ部２の発光部５の発光の制御と受光部６の受光の制御を行うための信号、取得部８からの受光データを、ＣＰＵ１８０１に入出力する。
【００９２】
実施形態３の場合であれば、入出力装置１８０８は、センサ部２、駆動部７、取得部８、水分センサ部１３２、駆動部１３７、取得部１３８を備えた装置である。センサ部２の発光部５の発光の制御と受光部６の受光の制御を行うための信号、取得部８からの受光データを、ＣＰＵ１８０１に入出力する。また、水分センサ部１３２の発振部１３５の発振の制御と受信部１３６の受信の制御を行うための信号、取得部１３８からの水分データを、ＣＰＵ１８０１に入出力する。
【００９３】
通信インタフェース１８０５は、必要に応じ、他のコンピュータとの間のLocal Area Network（ＬＡＮ）接続やインターネット接続や無線接続を行うためのインタフェースである。また、他の装置に接続され、外部装置からのデータの入出力を制御する。
【００９４】
このようなハードウェア構成を有するコンピュータを用いることによって、上記説明した各種処理機能が実現される。その場合システムが有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体１８０７に記録しておくことができる。なお、上記各種処理機能は、実施形態１、２、３で説明したフロー図などである。
【００９５】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体１８０７が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【００９６】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、記録媒体１８０７に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記録部１８０２に格納する。そして、コンピュータは、自己の記録部１８０２からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、記録媒体１８０７から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
【００９７】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。各実施形態は処理に矛盾の無い限りにおいて、互いに組み合わせても構わない。
【符号の説明】
【００９８】
１ 脂肪厚計測装置
２ センサ部
３ 処理部
４ 記録部
５ 発光部
６ 受光部
７ 駆動部
８ 取得部
９ 入力部
１０ 出力部
２４、２５ 穴部
２６、２７ カバーフィルタ
３１ 制御部
３２ 算出部
６１ 年齢−補正値テーブル
８１ 脂肪厚計測装置
８２ 取得部
８３ 処理部
８４ 記録部
９１ 制御部
９２ 算出部
１１１ 湿度−補正値テーブル
１１２ 温度−補正値テーブル
１１３ 日時−補正値テーブル
１１４ 地域−補正値テーブル
１３１ 脂肪厚計測装置
１３２ 水分センサ部
１３３ 処理部
１３４ 記録部
１３５ 発振部
１３６ 受信部
１３７ 駆動部
１３８ 取得部
１４１、１４２ 穴部
１５１ 制御部
１５２ 算出部
１７１ 電流値−補正値テーブル
１８００ ハードウェア
１８０１ ＣＰＵ
１８０２ 記録部
１８０３ 記録媒体読取装置
１８０４ 入出力インタフェース
１８０５ 通信インタフェース
１８０６ バス
１８０７ 記録媒体
１８０８ 入出力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を用いて脂肪厚を求める脂肪厚計測装置および脂肪厚計測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脂肪厚計測する装置として、生体表面に配置した光源から光を生体内部に入射し、入射した光が生体内部を介して再び生体表面に現れる光を受光することで、生体内部の脂肪の厚みを計測する装置が提案されている。例えば、脂肪厚計測装置として、生体を照明する発光部、発光部から生体内部を伝搬して生体表面より出射した光を受光する受光部、生体表面を所定の形状に成形する成形部、受光した受光量に基づき皮下脂肪厚を算出する演算部、を備える装置が知られている。また、送受光間距離の異なる１つ以上のセンサと、該センサにより生体組織中の吸光度変化を計測する吸光度変化計測手段と、得られた吸光度変化の比率に基づいて脂肪層の厚みを算出する脂肪層厚算出手段とを備える生体の脂肪層厚の計測装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１０４６５号公報
【特許文献２】特開平１１−２３９５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、光学式の脂肪厚計測の計測精度を向上させる脂肪厚計測装置および脂肪厚計測プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施態様のひとつである脂肪厚計測装置は、センサ部、入力部、処理部を備えている。センサ部は、生体に入射する光を発光する発光部と、上記生体の表面に現れる光を受光して受光量を検出する受光部を有する。入力部は、上記生体の特徴を示す特徴情報を入力する。処理部は、予め決められた発光量で上記発光部を発光させる制御部と、上記入力部から入力された上記特徴情報に関連付けられている補正値と上記受光量を用いて上記生体の脂肪厚を求める算出部と、を有する。
【０００６】
また、他の実施態様のひとつである脂肪厚計測装置は、第１のセンサ部、第２のセンサ部、処理部を備えている。第１のセンサ部は、生体に入射する光を発光する発光部と、上記生体の表面に現れる光を受光して受光量を検出する受光部を有する。第２のセンサ部は、生体に電流を出力する発振部と、上記生体の表面に現れる電流を受信して電流量を検出する受信部を有する。処理部は、制御部と算出部を有する。制御部は、予め決められた発光量で上記発光部を発光させる制御と、予め決められた周波数の電流量で上記発振部を発振させる制御とを行う。算出部は、上記第２のセンサ部で計測した電流量に関連付けられている補正値と上記受光量を用いて上記生体の脂肪厚を求める。
【発明の効果】
【０００７】
実施の態様によれば、光学式の脂肪厚計測の計測精度を向上させるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１の脂肪厚計測装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】実施形態１のセンサ部の一実施例を示す断面図である。
【図３】実施形態１の処理部の機能の一実施例を示す図である。
【図４】実施形態１の処理部の動作の一実施例を示すフロー図である。
【図５】年齢各々の生体の水分保有率の関係の一例を示す図である。
【図６】年齢−補正値テーブルの一実施例のデータ構造を示す図である。
【図７】受光量と脂肪厚の関係の一例を示す図である。
【図８】実施形態２の脂肪厚計測装置の一実施例を示すブロック図である。
【図９】実施形態２の処理部の機能の一実施例を示す図である。
【図１０】実施形態２の処理部の動作の一実施例を示すフロー図である。
【図１１】湿度−補正値テーブル、温度−補正値テーブル、日時−補正値テーブル、地域−補正値テーブルのデータ構造の一実施例を示す図である。
【図１２】案内の表示の一実施例を示す図である。
【図１３】実施形態３の脂肪厚計測装置の一実施例を示すブロック図である。
【図１４】実施形態３のセンサ部の一実施例を示す断面図である。
【図１５】実施形態３の処理部の機能の一実施例を示す図である。
【図１６】実施形態３の処理部の動作の一実施例を示すフロー図である。
【図１７】電流値−補正値テーブルのデータ構造の一実施例を示す図である。
【図１８】実施形態４のコンピュータのハードウェア構成の一実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいて、実施形態１について説明をする。
実施形態１は、生体に光を入射し再び生体表面に現れる光の受光量を計測し、生体の特徴（年齢）と水分量の関係から導かれる補正値を求め、該補正値により受光量を補正し、補正した受光量を用いて脂肪厚を求め、脂肪厚計測精度を向上させる。
【００１０】
図１は、実施形態１の脂肪厚計測装置のハードウェアの一実施例を示す図である。図１の脂肪厚計測装置１は、センサ部２、処理部３、記録部４、駆動部７、取得部８、入力部９、出力部１０を備えている。センサ部２は、赤外線領域の発光をする発光部５と赤外線領域の受光量を検出する受光部６を備えている。光の波長は、例えば、赤外線領域であり８２０ｎｍ〜８６５ｎｍを用いることが好ましいが、生体に含まれる水分の影響を受けにくければよく上記波長に限定されるものではない。例えば、水の分光特性を考慮して、水の吸光範囲を避けるために９５０ｎｍ以下の波長の光を使用することが考えられる。センサ部２は、生体に入射する光を１回以上発光する発光部５と、生体表面に現れる出射する光を受光して受光量を検出する受光部６を備えている。また、発光部５と受光部６が生体に直接接触しないように保護するカバーフィルタを備えてもよい。センサ部２、発光部５、受光部６およびカバーフィルタについては後述する。なお、生体とは人間、動物などである。
【００１１】
処理部３は、制御部３１および算出部３２を備えている。処理部３は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）やプログラマブルなデバイス（Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）、Programmable Logic Device（ＰＬＤ）など）を用いてもよい。なお、制御部３１、算出部３２については後述する。
【００１２】
記録部４には、プログラム、テーブル、データなどが記録されている。また、記録部４は、例えばRead Only Memory（ＲＯＭ）、Random Access Memory（ＲＡＭ）などのメモリやハードディスクなどである。また、記録部４は、パラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、ワークエリアとして用いることもできる。
【００１３】
駆動部７は、発光部５を発光させるための駆動回路である。例えば、制御部３１が生成した発光部５の発光量と周期を調整するパルスを受信して、該パルスに対応する電流を発光部５に出力する。なお、該パルスによる電流値の制御は、Pulse Width Modulation（ＰＷＭ）などの方式が考えられる。
【００１４】
取得部８は、受光部６が受光した光の光量に対応するアナログ信号を受信して、受信したアナログ信号をディジタル信号に変換して処理部３に出力する。例えば、アナログ信号の電圧値を増幅したのち、ディジタル信号に変換することが考えられる。取得部８は、例えば、アナログ−ディジタル変換器を備えている。また、取得部８は受光したディジタル信号である受光データ（受光量）を、記録部４に記録する。
【００１５】
入力部９は、脂肪厚の計測の開始や脂肪厚計測装置１の各種設定を入力する。例えば、出力部１０がディスプレイであれば、入力部９としてディスプレイに設けられたタッチパネルなどが考えられる。また、キーボード、スイッチなどが考えられる。なお、ディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイなどが考えられる。
【００１６】
出力部１０は、ディスプレイ、プリンタなどの出力装置である。出力部１０は、例えば、処理部３の演算結果である脂肪厚などを表示する。
センサ部２について説明する。
【００１７】
図２は、センサ部の一実施例を示す断面図である。図２の例では、生体内部の表皮と真皮を示す皮部２１、脂肪層２２と筋肉層２３が表されている。そして、皮部２１の上に脂肪厚計測装置１のセンサ部２が密着して配置されている。センサ部２は、赤外線領域の発光をする発光部５を収納する穴部２４と赤外線領域の受光量を検出する受光部６を収納する穴部２５を備えている。発光部５は、例えば、近赤外線領域のLight Emitting Diode（ＬＥＤ）、半導体レーザなどであり、チップＬＥＤを用いることが望ましい。受光部６は、生体内部で散乱、吸収されながら伝播して再び生体表面に現れる光を受光する。例えば、フォトダイオードなどを用いることが望ましい。
【００１８】
穴部２４は発光部５を収納できる大きさであり、形状は、例えば、円筒形状、立方体形状などが考えられる。穴部２５は受光部６を収納できる大きさであり、形状は、例えば、円筒形状、立方体形状などが考えられる。本実施例では、発光部５と受光部６を脂肪厚計測装置１の筐体表面に埋め込むように配置する。また、発光部５と受光部６が生体に直接接触しないように、発光部５と受光部６を保護するカバーフィルタ２６、２７を設ける。カバーフィルタ２６、２７は、表面が筐体表面と同じ高さになるように配置することが望ましい。なお、脂肪厚計測装置１の筐体表面とカバーフィルタ２６、２７の表面の高さが同じであることが望ましい理由は、生体をセンサ部２で押し付けて脂肪厚が変形しないようにするためである。また、生体表面とカバーフィルタ２６、２７の表面を密着させ、生体表面とカバーフィルタ２６、２７の表面間に空気層ができるのを避け、生体表面とカバーフィルタ２６、２７の表面間に発生する反射を軽減するためである。なお、カバーフィルタ２６、２７は、例えば、薄い平板形状であり反射の少ないプラスチック、ガラスなどを用いることが考えられる。また、カバーフィルタ２６、２７の色は透明であってもよいし、色付きのものであってもよい。
【００１９】
なお、本例では外来光などの周辺環境の影響を抑えるためにセンサ部２の構造を図２に示すようにしたが、センサ部２の構造は図２に限定されるものではなく、脂肪厚が計測できる構造であればよい。例えば、発光部５と受光部６が筐体表面から突出していてもよい。
【００２０】
発光部５と受光部６の間隔は、発光部５の大きさ、発光量、受光部６の大きさ、受光量などによって決められるものである。センサ部２を小型化する場合には１０ｍｍ〜１５ｍｍであることが望ましい。しかし、発光部５と受光部６の間隔は１０ｍｍ〜１５ｍｍに限定されるものではない。
【００２１】
なお、発光部５の取り付け角度は、発光部５から生体に光が入射可能な角度であればよい。受光部６の取り付けは、生体表面に現れる光を受光するさいに、効率よく受光でき、かつ反射の影響を極力避けられる角度に配置することが望ましい。
【００２２】
処理部３について説明する。
図３は、処理部３の一実施例を示す機能ブロック図である。処理部３は、制御部３１、算出部３２を有している。
【００２３】
制御部３１は、予め決められた発光量で発光部５を発光させる。図３の例では、制御部３１から発光部５を制御する発光制御信号が出力される。また、図３の例では、制御部３１は入力部９から入力データを取得する。入力データは、例えば、特徴情報などのデータを含み、利用者が入力した年齢情報などが考えられる。また、図３の例では、制御部３１は脂肪厚を求めるための脂肪厚算出指示や記録部４から補正値を取得するために特徴情報などを算出部３２に出力する。ただし、制御部３１を介さずに直接特徴情報を算出部３２が取得してもよい。
【００２４】
特徴情報は生体の特徴を示す情報であり、例えば、年齢を示す年齢情報などが考えられる。また、補正値を求めるために予め特徴情報は補正値と関連付けられて記録部４に記録されている。年齢各々に対して補正値各々を関連付けた場合であれば、例えば、０歳〜１００歳の年齢各々に対応する生体に含まれる水分量から求められる補正値が、関連付けて記録されている。後述する年齢−補正値テーブルなどを記録することが考えられる。
【００２５】
算出部３２は、入力部９から入力された後述する特徴情報に対応する補正値を求め、求めた補正値と受光量を用いて脂肪厚を求める。脂肪厚Ｙは式１により表すことができる。
Ｙ＝ＰＤ×ｅｘｐ（（−Ｌ×Ｃ）×α）×ａ＋ｂ （式１）
Ｙ ：脂肪厚 Ｌ ：光路長 α ：補正値
ＰＤ：受光量 Ｃ ：散乱係数＋吸収係数 ａ ：傾き ｂ ：切片
【００２６】
補正値αは、生体に含まれる水分量により受光量が変化した場合に、水分量の影響を抑えて脂肪厚を求めるために用いられる値である。生体に水分が多いと発光部５から出力された光が、発光部５に近い場所から生体表面に出てしまうため、受光部６で生体表面から出てくる光の受光量が減少してしまう。これは、発光部５から出力された光が、受光部６に至る前に、図２で示す皮部２１に含まれる水分により散乱してしまう影響によるものと考えられる。そこで、水分による受光量の影響を抑えるために用いる補正値αを利用する。傾きａは、複数の脂肪厚各々を複数回測定した実測値を用いて、統計的に求めた一次直線の傾きから導かれる値である。また切片ｂは、複数の脂肪厚各々を複数回測定した実測値を用いて、統計的に求めた一次直線の切片を示す値で有る。また、光路長Ｌは本例では発光部５と受光部６との距離である。ただし、生体内で散乱した光の光路長を用いて表される値であってもよいので、発光部５と受光部６との距離より長い光路長にしてもよい。受光量ＰＤは、取得部８から取得した受光データ（受光量）であり、電圧値を示している。光路長Ｌ、散乱係数＋吸収係数Ｃ、傾きａ、切片ｂは、記録部４に記録されている。なお、上記ｅｘｐ（）は、ｅの累乗（＾）を示し、例えば、ｅｘｐ（ａ）＝ｅ＾ａである。
【００２７】
他の受光量ＰＤの取得方法について説明する。脂肪厚の測定精度を向上させるために、例えば、予め決められた期間に予め決めた周期において、複数の発光量でかつ期間内に２回以上同一の発光量で発光部５を発光させてもよい。制御部３１が複数の発光量でかつ期間内に２回以上同一の発光量で発光部５を発光させる発光制御信号を出力する。その場合、算出部３２にさらに判定部を設けて、受光部６が受光した光の受光量が有効であるか否かを判定する。判定部は、予め１つ以上の判定対象とする発光量を設定し、判定対象の発光量各々に対応する２つ以上の受光量を取得して、取得した２つ以上の受光量各々について互いに差を求める。例えば、２つの受光量を取得したときは受光量Ａと受光量Ｂの差を求める。３つの受光量を取得したときは、受光量Ａと受光量Ｂの差、受光量Ａと受光量Ｃの差、受光量Ｂと受光量Ｃの差を求める。次に、判定部は、判定対象の発光量各々で求めた差が全て閾値内のとき、期間内に発光された複数の光に対応する複数の受光量を有効と判定する。そして、受光量が有効であると判定されたとき、期間内に発光された複数の有効と判定された光に対応する複数の受光量を用いて脂肪厚を求める。
【００２８】
図３の例では、算出部３２は、取得部８から受光量（データ）を取得する。また、算出部３２は、特徴情報を用いて記録部４の年齢−補正値テーブルを参照して、特徴情報に含まれる年齢に対応する補正値を取得する。その後、算出部３２は受光量と補正値を用いて脂肪厚を求めて、出力部１０に出力する。
【００２９】
処理部３の動作を説明する。
図４は、処理部３の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップＳ１では、処理部３の制御部３１が入力部９から入力データを取得する。入力データには特徴情報が含まれている。例えば、利用者が入力した利用者の年齢を示すデータを入力部９から取得する。また、入力部９から脂肪厚測定を開始することを示す情報なども取得する。
【００３０】
ステップＳ２では、算出部３２が制御部３１から脂肪厚算出指示を受信すると、脂肪厚を求めるために取得部８から受光データを取得する。また、ステップＳ３で算出部３２は、制御部３１から特徴情報を取得して、記録部４の年齢−補正値テーブルを参照して、特徴情報に含まれる年齢に対応する補正値を取得する。年齢−補正値テーブルは、予め測定した図５に示す年齢と皮膚組織の保水率の関係や実際の脂肪厚の計測結果などを用いて、年齢各々について補正値を求めて作成したテーブルである。
【００３１】
図５は、実験的に得られたデータを、縦軸に水分保有率［％］、横軸に年齢［歳］をとって示したグラフである。
図６は、年齢−補正値テーブルのデータ構造の一実施例を示す図である。図６に示す年齢−補正値テーブル６１は、「年齢」「補正値」を有している。「年齢」には年齢が記録され、本例では０歳から順に年齢が記録され、年齢を示す「０」「１」「２」・・・が記録されている。「補正値」には、「年齢」に記録されている年齢各々に関連付けられて補正値が記録されている。補正値とは、水分による受光量の影響を抑えるために用いる値である。
【００３２】
生体に水分が多いと発光部５から出力された光が、発光部５に近い場所から生体表面に出てしまうため、受光部６で受光できる生体表面から出てくる光の受光量が減少する。人間においては、年齢が若いほど図５に示すように保水率が多いため、受光量が減少する傾向にある。そのため、光を用いた脂肪厚の測定では、同じ脂肪厚であっても若いほど脂肪厚は少なく、老いているほど脂肪厚が多くなってしまう。そこで、水分の影響を抑えるために、同じ脂肪厚で異なる水分量の複数の生体などに対して実際に複数回測定をする。生体の水分量により受光量は変化しているが、脂肪厚は予め同じであることが分かっているので、脂肪厚が同じまたは近くなるような補正値を、水分量ごとに求める。そして、求めた水分量ごとの補正値の平均を、年齢各々の水分量に関連付けて年齢−補正値テーブルを作成する。年齢各々の水分量は、年齢と皮膚組織の保水率や実際の計測によって求めることが考えられる。本例では、補正値を示す「ｈｏｓｅｉ＿０」「ｈｏｓｅｉ＿１」「ｈｏｓｅｉ＿２」・・・が記録されている。年齢による補正値は、若いほど小さく、老いているほど大きくなる。
【００３３】
ステップＳ４では、算出部３２が受光データと補正値を取得し、上記式１を用いて脂肪厚を求める。算出部３２は、出力部１０に求めた脂肪厚のデータを出力する。脂肪厚のデータを受信した出力部１０は、脂肪厚を画像または音声などを用いて利用者に提示する。
【００３４】
実施形態１によれば、光学式の脂肪厚計測の計測精度を向上させるという効果を奏する。図７は、補正をすることにより脂肪厚のばらつきが軽減されてことを示す図である。図７は、縦軸に受光部６の出力値［Ｖ］、横軸に脂肪厚［ｍｍ］が記録されている。図７の曲線７１は補正をしていないひし形で表されている計測値の漸近線である。図７の直線７２は補正をしたときの四角形で表されている計測値の漸近線である。図７の例では、受光量を水分量による補正をすることで、脂肪厚のばらつきが軽減されたことが分かる。つまり、四角形で表されている受光量を示す出力値が直線７２に近い範囲にあるので、受光量に対する脂肪厚のばらつきを抑えられることが分かる。
【００３５】
図６の年齢−補正値テーブルに格納されている補正値の算出方法は上記に限るものではなく、水分量以外にも、年齢各々に対応する生体に含まれるメラニン量から求められる補正値が、関連付けて記録されていても良い。図２で示す皮部２１に含まれるメラニンにより、発光部５から出力された光が吸収されてしまうことが考えられる。そして、生体にメラニンが多いと発光部５から出力された光が、反射せずに吸収されてしまうため、受光部６で受光できる生体表面から出てくる光の受光量が減少することが考えられる。
【００３６】
そこで、同じ脂肪厚で異なるメラニン量の複数の生体などに対して実際に複数回測定をする。生体のメラニン量により受光量は変化しているが、脂肪厚は予め同じであることが分かっているので、脂肪厚が同じまたは近くなるような補正値を、メラニン量ごとに求める。そして、求めたメラニン量ごとの補正値の平均を、年齢各々の平均的なメラニン量に関連付けて年齢−補正値テーブルを作成する。年齢各々のメラニン量は、年齢と実際の計測によって求めることが考えられる。一般的に、日常生活をする中で日光に当たって日焼けする機会が多くなるため、年齢による補正値は、若いほど大きく、老いているほど小さくなる。
【００３７】
実施形態２について説明をする。
実施形態２は、生体に光を入射し再び生体表面に現れる光の受光量を計測し、次に、生体の特徴または生体の周辺環境により生体に含まれる水分が変化することから導かれる補正値を求め、該補正値により受光量を補正し、補正した受光量を用いて脂肪厚を求める。
【００３８】
図８は、実施形態２の脂肪厚計測装置のハードウェアの一実施例を示す図である。図８の脂肪厚計測装置８１は、センサ部２、データ取得部８２、処理部８３、記録部８４、駆動部７、取得部８、入力部９、出力部１０を備えている。入力部９、出力部１０、駆動部７、取得部８、データ取得部８２、記録部８４は、処理部８３に接続されている。センサ部２、駆動部７、取得部８、入力部９、出力部１０については実施形態１において説明したので省略する。
【００３９】
データ取得部８２は、脂肪厚計測装置８１に備えられている１つ以上の種類の計測器から計測データを取得する。計測機器は、例えば、温度計、湿度計、時計、位置情報を取得する計器などである。
【００４０】
処理部８３は、制御部９１および算出部９２を備えている。処理部８３は、ＣＰＵやプログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ、ＰＬＤ）などを用いてもよい。なお、制御部９１、算出部９２については後述する。
【００４１】
記録部８４は、プログラム、テーブル、データなどが記録されている。また、記録部８４は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリやハードディスクなどである。また、記録部８４は、パラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、ワークエリアとして用いることもできる。
【００４２】
処理部８３について説明する。
図９は、処理部８３の一実施例を示す機能ブロック図である。処理部８３は、制御部９１、算出部９２を有している。
【００４３】
制御部９１は、予め決められた発光量で発光部５を発光させる。図９の例では、制御部９１から発光部５を制御する発光制御信号が出力される。また、図９の例では、制御部９１は入力部９から入力データを取得する。入力データは、例えば、特徴情報などのデータであり、利用者が入力した年齢情報などが考えられる。また、制御部９１はデータ取得部８２から取得データを受信する。なお、実施形態２では計測データと特徴情報を取得してもよいし、計測データだけを取得して特徴情報を取得しなくてもよい。また、図９の例では、制御部９１は脂肪厚を求めるための脂肪厚算出指示や記録部８４から補正値を取得するために特徴情報や計測データなどを算出部３２に出力する。ただし、制御部９１を介さずに直接特徴情報や計測データを算出部３２が取得してもよい。
【００４４】
特徴情報は生体の特徴を示す情報であり、例えば、年齢を示す年齢情報などが考えられる。また、補正値を求めるために予め特徴情報は補正値と関連付けられて記録部８４に記録されている。年齢各々に対して補正値各々を関連付けた場合であれば、例えば、０歳〜１００歳の年齢各々に対応する生体に含まれる水分量から求められる補正値が、関連付けて記録されている。後述する年齢−補正値テーブルなどを記録することが考えられる。
【００４５】
算出部９２は、入力部９から入力された後述する特徴情報に対応する補正値を求め、求めた補正値と受光量を用いて脂肪厚を求める。脂肪厚Ｙは式２により表すことができる。
Ｙ＝ＰＤ×ｅｘｐ（（−Ｌ×Ｃ）×β）×ａ＋ｂ （式２）
Ｙ ：脂肪厚 Ｌ ：光路長 β ：補正値
ＰＤ：受光量 Ｃ ：散乱係数＋吸収係数 ａ ：傾き ｂ ：切片
【００４６】
補正値βは、生体に含まれる水分量により受光量が変化した場合に、水分量の影響を抑えて脂肪厚を求めるために用いられる値である。生体に水分が多いと発光部５から出力された光が、発光部５に近い場所から生体表面に出てしまうため、受光部６で生体表面から出てくる光の受光量が減少してしまうので、水分による受光量の影響を抑えるために用いる値である。また、補正値βはデータ取得部８２が取得した、例えば、湿度、温度、日時、位置情報などの計測データに関連付けられた補正値である。年齢の補正値をα１、湿度の補正値をβ１、温度の補正値をβ２、日時の補正値をβ３、位置情報の補正値をβ４とした場合、βは式３で表すことができる。
年齢のみの場合 ：β＝α１
湿度のみの場合 ：β＝β１
温度のみの場合 ：β＝β２ （式３）
日時のみの場合 ：β＝β３
位置情報のみの場合：β＝β４
年齢、湿度、温度、日時、位置情報により決める場合：
β＝α１×β１×β２×β３×β４
【００４７】
また、各補正値α１、β１、β２、β３、β４を組み合わせて補正値βを求めてもよい。さらに、上記では補正値を積算して求めているが、積算する以外にも補正をするための演算をして補正値βを求めてもよい。傾きａは、複数の脂肪厚各々を複数回測定した実測値を用いて、統計的に求めた一次直線の傾きから導かれる値である。また切片ｂは、複数の脂肪厚各々を複数回測定した実測値を用いて、統計的に求めた一次直線の切片を示す値で有る。また、光路長Ｌは本例では発光部５と受光部６との距離である。ただし、生体内で散乱した光の光路長を用いて表される値であってもよいので、発光部５と受光部６との距離より長い光路長にしてもよい。受光量ＰＤは、取得部８から取得した受光データ（受光量）であり、電圧値を示している。光路長Ｌ、散乱係数＋吸収係数Ｃ、傾きａ、切片ｂは、記録部８４に記録されている。なお、上記ｅｘｐ（）は、ｅの累乗（＾）を示し、例えば、ｅｘｐ（ａ）＝ｅ＾ａである。
【００４８】
他の受光量ＰＤの取得方法について説明する。実施形態１で説明したように、脂肪厚の測定精度を向上させるために、例えば、予め決められた期間に予め決めた周期において、複数の発光量でかつ期間内に２回以上同一の発光量で発光部５を発光させてもよい。制御部９１が複数の発光量でかつ期間内に２回以上同一の発光量で発光部５を発光させる発光制御信号を出力する。その場合、算出部９２にさらに判定部を設けて、受光部６が受光した光の受光量が有効であるか否かを判定する。判定部は、予め１つ以上の判定対象とする発光量を設定し、判定対象の発光量各々に対応する２つ以上の受光量を取得して、取得した２つ以上の受光量各々について互いに差を求める。例えば、２つの受光量を取得したときは受光量Ａと受光量Ｂの差を求める。３つの受光量を取得したときは、受光量Ａと受光量Ｂの差、受光量Ａと受光量Ｃの差、受光量Ｂと受光量Ｃの差を求める。次に、判定部は、判定対象の発光量各々で求めた差が全て閾値内のとき、期間内に発光された複数の光に対応する複数の受光量を有効と判定する。そして、受光量が有効であると判定されたとき、期間内に発光された複数の有効と判定された光に対応する複数の受光量を用いて脂肪厚を求める。
【００４９】
図９の例では、算出部９２は、取得部８から受光量（データ）を取得する。また、算出部９２は、特徴情報を用いて記録部８４の年齢−補正値テーブルを参照して、特徴情報に含まれる年齢に対応する補正値を取得する。算出部９４は、計測データ各々を用いて記録部８４の湿度−補正値テーブル、温度−補正値テーブル、日時−補正値テーブル、地域−補正値テーブルを参照して、計測データ各々に対応する補正値を取得する。その後、算出部９４は受光量と補正値各々を用いて脂肪厚を求めて、出力部１０に出力する。
【００５０】
処理部８３の動作を説明する。
図１０は、処理部８３の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップＳ１０１では、処理部８３の制御部９１が入力部９から入力データを取得する。入力データには特徴情報が含まれている。例えば、利用者が入力した利用者の年齢を示す特徴情報（データ）を入力部９から取得する。また、入力部９から脂肪厚測定を開始することを示す情報なども取得する。ステップＳ１０２では、制御部９１が湿度、温度、日時、位置情報などの計測データのいずれかをデータ取得部８２から取得する。なお、ステップＳ１０１とステップＳ１０２に順番はどちらが先であってもよい。
【００５１】
ステップＳ１０３では、算出部９２が制御部９１から脂肪厚算出指示を受信すると、脂肪厚を求めるために取得部８から受光データを取得する。
ステップＳ１０４で算出部９２は制御部９１から特徴情報を取得して、記録部８４の年齢−補正値テーブルを参照して、特徴情報に含まれる年齢に対応する補正値を取得する。また、算出部９２は制御部９１から計測データを取得して、記録部８４の湿度−補正値テーブル、温度−補正値テーブル、日時−補正値テーブル、地域−補正値テーブルを参照して、計測データに対応する補正値を取得する。
【００５２】
図１１は、湿度−補正値テーブル、温度−補正値テーブル、日時−補正値テーブル、地域−補正値テーブルのデータ構造の一実施例を示す図である。湿度−補正値テーブル１１１は、「湿度」「補正値」を有している。「湿度」には湿度範囲が記録され、本例では、湿度を示す「−３０」「３１−４０」「４１−５０」「５１−６０」「６１−６５」「６６−」が記録されている。「−３０」は湿度が３０％以下であることを示し、「３１−４０」は湿度が３１％〜４０％であることを示し、「４１−５０」は湿度が４１％〜５０％であることを示している。「５１−６０」は湿度が５１％〜６０％であることを示し、「６１−６５」は湿度が６１％〜６５％であることを示し、「６６−」は湿度が６６％以上であることを示している。「補正値」には、「湿度」に記録されている湿度範囲各々に関連付けられて補正値が記録されている。本例では、湿度範囲に対する補正値を示す「ｓｈｉｔｕｄｏ＿０」「ｓｈｉｔｕｄｏ＿１」「ｓｈｉｔｕｄｏ＿２」・・・が記録されている。湿度による補正値は、湿度が高いほど大きく、湿度が低いほど小さくなる。なお、湿度範囲の設定は上記湿度範囲に限定されるものではない。
【００５３】
温度−補正値テーブル１１２は、「温度」「補正値」を有している。「温度」には温度範囲が記録され、本例では、温度を示す「−０」は温度が０℃以下であることを示し、「１−５」は温度が１℃〜５℃であることを示し、「６−１０」は温度が６℃〜１０℃であることを示している。「１１−１５」は温度が１１℃〜１５℃であることを示し、「１６−２０」は温度が１６℃〜２０℃であることを示し、「２１−２５」は温度が２１℃〜２５℃であることを示し、「２６−３０」は温度が２６℃〜３０℃であることを示している。「３１−３５」は温度が３１℃〜３５℃であることを示し、「３６−４０」温度が３６℃〜４０℃であることを示し、「４１−４５」は温度が４１℃〜４５℃であることを示し、「４６−」は温度が４６℃以下であることを示している。「補正値」には、「温度」に記録されている温度範囲各々に関連付けられて補正値が記録されている。本例では、温度範囲に対する補正値を示す「ｏｎｄｏ＿０」「ｏｎｄｏ＿１」「ｏｎｄｏ＿２」・・・が記録されている。なお、温度範囲の設定は上記範囲に限定されるものではない。
【００５４】
日時−補正値テーブル１１３は、「日時」「補正値」を有している。「日時」には日時範囲が記録され、本例では、１日を２４等分して午前０時から１時間ごとに時間が割り振られている。図１１の日時−補正値テーブル１１３には、「０」「１」「２」・・・「２３」が記録されている。なお、日時範囲の設定は上記範囲に限定されるものではなく、例えば、任意の時間を日時範囲にしてもよい。「補正値」には、「日時」に記録されている日時範囲各々に関連付けられて補正値が記録されている。本例では、日時範囲に対する補正値を示す「ｎｉｔｉｊｉ＿０」「ｎｉｔｉｊｉ＿１」「ｎｉｔｉｊｉ＿２」・・・が記録されている。日時範囲に対する補正値は、例えば、食事後または入浴後の期間は補正値を低めに設定し、深夜帯は補正値を高くすることが考えられる。
【００５５】
地域−補正値テーブル１１４は、「地域」「補正値」を有している。「地域」には地域範囲が記録され、本例では、「北海道」「青森」「岩手」・・・が記録されている。本例では、県ごとに地域を分けているが上記に限定されるものではない。例えば、地域を国ごとに分けてもよいし、緯度経度などにより地域を分けてもよい。「補正値」には、「地域」に記録されている地域各々に関連付けられて補正値が記録されている。本例では、地域に対する補正値を示す「ｔｉｉｋｉ＿０」「ｔｉｉｋｉ＿１」「ｔｉｉｋｉ＿２」・・・が記録されている。
【００５６】
計測データ各々の取得方法について説明する。「湿度」の選択は、現在の湿度に対応する計測データを算出部９２が制御部９１から取得して、取得した現在の湿度と一致する湿度を、記録部８４を参照して選択する。「温度」の選択は、現在の温度に対応する計測データを算出部９２が制御部９１から取得して、取得した現在の温度と一致する温度を選択する。「日時」の選択は、現在の日時に対応する計測データを取得して、該現在の日時と一致する日時を、記録部８４を参照して選択する。「地域」の選択は、位置情報に含まれる現在の位置を算出部９２が制御部９１から取得して、取得した現在の位置と一致する地域を、記録部８４を参照して選択する。なお、湿度、温度、日時、位置情報は、入力部９から利用者が入力してもよい。
【００５７】
実施形態２においても、生体内の水分量ではなく生体内のメラニン量に着目して、地域−補正値テーブル１１４に格納する補正値を求めても良い。例えば、低緯度地方の方が高緯度地方よりも日照時間の長いので、低緯度地方で生活をしている人は、高緯度地方で生活をしている人よりもメラニン量が多いことが考えられる。そこで、補正値を緯度が低いほど小さく、緯度が高いほど大きくすることが考えられる。
【００５８】
また、図１２に示すような補正値を選択するための画面を表示して、補正値を決めてもよい。図１２の例では、「１）現在いる場所 （屋外、屋内、野外）」「２）現在の体感温度（あつい、丁度いい、寒い）」が表示されている。「１）現在いる場所 （屋外、屋内、野外）」が表示された場合、地域−補正値テーブルに「屋外」「屋内」「野外」と「屋外」「屋内」「野外」に関連付けられた補正値各々が記録されているとすれば、利用者が現在いる場所を選択して入力する。そして、算出部９２は入力された「屋外」「屋内」「野外」のうち１つに対応付けられた補正値を選択する。「２）現在の体感温度（あつい、丁度いい、寒い）」が表示された場合、温度−補正値テーブルに「あつい」「丁度いい」「寒い」と「あつい」「丁度いい」「寒い」に関連付けられた補正値各々が記録されているとすれば、利用者が現在いる場所を選択して入力する。そして、算出部９２は入力された「あつい」「丁度いい」「寒い」のうち１つに対応付けられた補正値を選択する。
【００５９】
地域−補正値テーブル１１４に格納する補正値が生体内のメラニン量に着目して決定された値である場合には、補正値を選択するための画面１２１として、メラニン量に関係する日焼けの程度を問う選択肢を出力することも考えられる。
【００６０】
ステップＳ１０５では、算出部９２が受光データと補正値を用いて上記式２を用いて脂肪厚を求める。算出部９２は、出力部１０に求めた脂肪厚のデータを出力する。脂肪厚のデータを受信した出力部１０は、脂肪厚を画像または音声などを用いて利用者に提示する。
【００６１】
実施形態２によれば、生体に光を入射し再び生体表面に現れる光の受光量を計測し、次に生体の特徴または生体の周辺環境により生体に含まれる水分が変化することから導かれる補正値を求め、該補正値により受光量を補正し、補正した受光量を用いて脂肪厚を求める。その結果、脂肪厚の計測精度が向上させる。
【００６２】
実施形態３について説明する。
実施形態３は、生体に光を入射し再び生体表面に現れる光の受光量を計測し、生体の水分量を水分センサで計測して、計測した水分量から導かれる補正値を求め、該補正値により受光量を補正し、補正した受光量を用いて脂肪厚を求める。
【００６３】
図１３は、実施形態３の脂肪厚計測装置のハードウェアの一実施例を示す図である。図１３の脂肪厚計測装置１３１は、センサ部２（第１のセンサ部）、水分センサ部１３２（第２のセンサ部）、処理部１３３、記録部１３４、駆動部７、取得部８、入力部９、出力部１０、駆動部１３７、取得部１３８、を備えている。入力部９、出力部１０、駆動部７、取得部８、駆動部１３７、取得部１３８、記録部１３４は、処理部１３３に接続されている。センサ部２、駆動部７、取得部８、入力部９、出力部１０については実施形態１において説明したので省略する。
【００６４】
水分センサ部１３２は、生体の水分量を計測して、センサ部２の付近に設けられている。生体の組織は細胞とその間を満たす細胞外液から構成されており、さらに細胞は細胞内液と細胞膜から構成されている。電流はその周波数によって流れる経路が異なり、周波数が低い場合、電流は細胞膜を透過せず細胞外を流れ、周波数が高い場合、電流は細胞膜を透過する。よって、水分センサ部１３２は、発振部１３５から予め設定された周波数で一定の出力値の電流を生体に流して、生体表面に現れる電流を受信部１３６で受信して、受信した電流の値を取得部１３８に出力する。水分センサ部１３２は、例えば、肌の角質程度の深さまでの水分量を計測する。発振部１３５、受信部１３６、取得部１３８ついては後述する。
【００６５】
処理部１３３は、制御部１５１および算出部１５２を備えている。処理部１３３は、ＣＰＵやプログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ、ＰＬＤ）などを用いてもよい。なお、制御部１５１、算出部１５２については後述する。
【００６６】
記録部１３４は、プログラム、テーブル、データなどが記録されている。また、記録部１３４は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリやハードディスクなどである。また、記録部１３４は、パラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、ワークエリアとして用いることもできる。
【００６７】
駆動部１３７は、発振部１３５を発振させるための駆動回路である。例えば、制御部１５１が生成した発振部１３５の電流量と周期を調整する信号を受信して、該信号に対応する電流を発振部１３５に出力する。
【００６８】
取得部１３８は、受信部１３６が受信した電流の量に対応するアナログ信号を受信して、受信したアナログ信号を増幅してディジタル信号に変換して処理部１３３に出力する。取得部１３８は、例えば、アナログ−ディジタル変換器を備えている。また、取得部１３８は受信したディジタル信号である水分データ（電流値）を、記録部１３４に記録する。
【００６９】
図１４のＡとＢは、センサ部と水分センサ部の一実施例を示す断面図である。図１４のＡとＢの例では、生体内部の表皮と真皮を示す皮部２１、脂肪層２２と筋肉層２３が表されている。そして、皮部２１の上に脂肪厚計測装置１のセンサ部２が密着して配置されている。センサ部２については、実施形態１で説明したので詳細な説明を省略する。
【００７０】
水分センサ部１３２は、電流を出力する発振部１３５を収納する穴部１４１と電流を受信する受信部１３６を収納する穴部１４２を備えている。発振部１３５は、生体に接する電流を出力する端子を有している。受光部６は、生体内部から再び生体表面に現れる電流を受信する。受信部１３６は、生体に接する電流を受信する端子を有している。発振部１３５と受信部１３６の端子各々は、例えば、導体でありＣｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｕ（金）などが考えられる。
【００７１】
穴部１４１は発振部１３５を収納できる大きさであり、形状は、例えば、円筒形状、立方体形状などが考えられる。穴部１４２は受信部１３６を収納できる大きさであり、形状は、例えば、円筒形状、立方体形状などが考えられる。本実施例では、発振部１３５と受信部１３６を脂肪厚計測装置１３１の筐体表面に埋め込むように配置する。なお、脂肪厚計測装置１３１の筐体表面と端子各々の表面の高さが同じであることが望ましい。理由は、生体をセンサ部２で押し付けて脂肪厚が変形しないようにするためである。また、生体表面と発振部１３５と受信部１３６の端子各々の表面を密着させ、生体表面と端子各々の表面間に空気層ができるのを避けるためである。ただし、発振部１３５と受信部１３６の端子各々が生体に接触すればよいので、筐体表面から突出していてもよい。
【００７２】
発振部１３５と受信部１３６の間隔は、発振部１３５の大きさ、出力する電流量、受信部１３６の大きさ、受信する電流量によって決められるものである。
また、水分センサ部１３２を小型化することが望ましい。
【００７３】
センサ部２と水分センサ部１３２の配置について説明する。
センサ部２は生体の脂肪厚を計測するため、水分センサ部１３２の位置はセンサ部２に近いことが望ましい。図１４のＡに示すように、水分センサ部１３２はセンサ部２の発光部５と受光部６の間に配置してもよい。図１４のＢに示すように、水分センサ部１３２はセンサ部２の発光部５と受光部６の間ではなく、外側に配置してもよい。
【００７４】
処理部１３３について説明する。
図１５は、処理部１３３の機能ブロックの一実施例を示す図である。処理部１３３は、制御部１５１、算出部１５２を有している。制御部１５１は、予め決められた発光量で発光部５を発光させる。図１５の例では、制御部１５１から発光部５を制御する発光制御信号が出力される。また、図１５の例では、制御部１５１は入力部９から入力データを取得する。入力データは、例えば、利用者が入力したデータなどが考えられる。また、図１５の例では、制御部１５１は脂肪厚を求めるための脂肪厚算出指示などを算出部３２に出力する。
【００７５】
また、制御部１５１は予め決められた周波数の電流を発振部１３５から出力させる。図１５の例では、制御部１５１から発振部１３５を制御する発振制御信号が出力される。例えば、周波数は０．１Ｈｚ〜１．０Ｈｚなどが望ましい。また、電流の出力タイミングは光を発光させるのと同じでもよいし、タイミングをずらしてもよい。
【００７６】
また、図１５の例では、制御部１５１は入力部９から入力データを取得する。入力データは、例えば、利用者が入力したデータなどが考えられる。
算出部１５２は、水分センサ部１３２が計測した水分データが入力され、水分データに対応する補正値を求め、求めた補正値と受光量を用いて脂肪厚を求める。脂肪厚Ｙは式４により表すことができる。
Ｙ＝ＰＤ×ｅｘｐ（（−Ｌ×Ｃ）×γ）×ａ＋ｂ （式４）
Ｙ ：脂肪厚 Ｌ ：光路長 γ ：補正値
ＰＤ：受光量 Ｃ ：散乱係数＋吸収係数 ａ ：傾き ｂ ：切片
【００７７】
補正値γは、生体に含まれる水分量により受光量が変化した場合に、水分量の影響を抑えて脂肪厚を求めるために用いられる値である。生体に水分が多いと発光部５から出力された光が、発光部５に近い場所から生体表面に出てしまうため、受光部６で生体表面から出てくる光の受光量が減少してしまうので、水分による受光量の影響を抑えるために用いる値である。傾きａは、複数の脂肪厚各々を複数回測定した実測値を用いて、統計的に求めた一次直線の傾きから導かれる値である。また切片ｂは、複数の脂肪厚各々を複数回測定した実測値を用いて、統計的に求めた一次直線の切片を示す値で有る。また、光路長Ｌは本例では発光部５と受光部６との距離である。ただし、生体内で散乱した光の光路長を用いて表される値であってもよいので、発光部５と受光部６との距離を光路長にしてもよい。受光量ＰＤは、取得部８から取得した受光データ（受光量）であり、電圧値を示している。光路長Ｌ、散乱係数＋吸収係数Ｃ、傾きａ、切片ｂは、記録部４に記録されている。なお、上記ｅｘｐ（）は、ｅの累乗（＾）を示し、例えば、ｅｘｐ（ａ）＝ｅ＾ａである。
【００７８】
上記水分データは、生体の電流値であり水分量に対応する値を示す情報である。また、補正値を求めるために、予め水分データは補正値と関連付けられて記録部に記録されている。後述する電流値−補正値テーブルなどを記録することが考えられる。
【００７９】
他の受光量ＰＤの取得方法について説明する。脂肪厚の測定精度を向上させるためには、例えば、予め決められた期間に予め決めた周期において、複数の発光量でかつ期間内に２回以上同一の発光量で発光部５を発光させてもよい。制御部１５１が複数の発光量でかつ期間内に２回以上同一の発光量で発光部５を発光させる発光制御信号を出力する。その場合、制御部１５１にさらに判定部を設けて、受光部６が受光した光の受光量が有効であるか否かを判定する。受光量が有効であると判定されたとき、期間内に発光された複数の有効と判定された光に対応する複数の受光量を用いて脂肪厚を求める。
【００８０】
図１５の例では、算出部１５２は、取得部８から受光量（データ）を取得する。また、算出部１５２は、水分データを用いて記録部４の電流値−補正値テーブルを参照して、電流値に対応する補正値を取得する。その後、算出部１５２は受光量と補正値を用いて脂肪厚を求めて、出力部１０に出力する。
【００８１】
処理部１３３の動作を説明する。
図１６は、処理部１３３の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップＳ１６１では、処理部１３３の制御部１５１が入力部９から脂肪厚測定を開始することを示す入力データなどを取得する。
【００８２】
ステップＳ１６２では、算出部１５２が制御部１５１から脂肪厚算出指示を受信すると、脂肪厚を求めるために取得部８から受光データを取得する。
ステップＳ１６３では、算出部１５２が制御部１５１から水分データを取得して、記録部１３４の電流値−補正値テーブルを参照して、水分データに含まれる電流値に対応する補正値を取得する。図１７は、年齢−補正値テーブルのデータ構造の一実施例を示す図である。図１７に示す電流値−補正値テーブル１７１は、「電流値」「補正値」を有している。「電流値」には電流値が記録され、本例では０ｍＡから順に電流値が記録されている。本例では、電流値を示す「０」「１」「２」・・・が記録されている。なお、電流値の範囲設定は上記に限定されるものではない。「補正値」には、「電流値」に記録されている電流値各々に関連付けられて補正値が記録されている。補正値は、生体に水分が多いと発光部５から出力された光が、発光部５に近い場所から生体表面に出てしまうため、受光部６で生体表面から出てくる光の受光量が減少してしまうので、水分による受光量の影響を抑えるために用いる値である。本例では、補正値を示す「ｄｅｎｒｙｕ＿０」「ｄｅｎｒｙｕ＿１」「ｄｅｎｒｙｕ＿２」・・・が記録されている。電流値による補正値は、電流値が大きいほど水分量が多く、電流値が小さいほど水分量が少ない。
【００８３】
ステップＳ１６４では、算出部１５２が受光データと補正値を用いて上記式４を用いて脂肪厚を求める。算出部１５２は、出力部１０に求めた脂肪厚のデータを出力する。脂肪厚のデータを受信した出力部１０は、脂肪厚を画像または音声などを用いて利用者に提示する。
【００８４】
実施形態３によれば、計測された電流値に対応付けられた補正値を用いて脂肪厚を求めることにより、光学式の脂肪厚計測の計測精度を向上させるという効果を奏する。
なお、上記実施形態１、２、３は、携帯電話、Personal Handy-phone System（ＰＨＳ）、携帯型パソコンなどの携帯端末などに用いることが考えられる。
【００８５】
実施形態４について説明する。
実施形態４は、実施形態１、２、３の処理を、コンピュータを用いて実現する場合について説明する。
【００８６】
図１８は、実施形態４のコンピュータのハードウェア構成の一実施例を示す図である。コンピュータのハードウェア１８００は、ＣＰＵ１８０１、記録部１８０２、記録媒体読取装置１８０３、入出力インタフェース１８０４（入出力Ｉ／Ｆ）、通信インタフェース１８０５（通信Ｉ／Ｆ）などを備えている。また、上記各構成部はバス１８０６によってそれぞれ接続されている。
【００８７】
ＣＰＵ１８０１は、記録部１８０２に格納されている上記説明した処理部３、８３、１３３が行う脂肪厚を求めるために必要な処理を実行する。
記録部１８０２には、ＣＰＵ１８０１が実行するプログラムやデータが記録されている。また、ワークエリアなどとして使用される。また、記録部１８０２は上記説明した記録部４、８４、１３４の機能を有する。記録部１８０２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブなどである。
【００８８】
記録媒体読取装置１８０３は、ＣＰＵ１８０１の制御に従って記録媒体１８０７に対するデータのリード／ライトを制御する。そして、記録媒体１８０７に記録媒体読取装置１８０３の制御で書き込まれたデータを記録させたり、記録媒体１８０７に記録されたデータを読み取らせたりする。また、着脱可能な記録媒体１８０７は、コンピュータで読み取り可能なｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ（非一時的）な記録媒体として、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）などがある。光ディスクには、Digital Versatile Disc (ＤＶＤ)、ＤＶＤ−ＲＡＭ、Compact Disc Read Only Memory (ＣＤ−ＲＯＭ)、ＣＤ−Ｒ(Recordable)／ＲＷ(ReWritable)、Universal Serial Bus （ＵＳＢ）メモリなどがある。光磁気記録媒体には、Magneto-Optical disk (ＭＯ)などがある。また、半導体メモリにはフラッシュメモリなどがある。なお、記録部１８０２もnon-transitory（非一時的）な記録媒体に含まれる。
【００８９】
入出力インタフェース１８０４には、入出力装置１８０８が接続され、利用者が入力した情報を受信し、バス１８０６を介してＣＰＵ１８０１に送信する。また、ＣＰＵ１８０１からの命令に従ってディスプレイの画面上に操作情報などを表示する。
【００９０】
入出力装置１８０８は、入力部９、出力部１０を備えている。また、実施形態１の場合であれば、入出力装置１８０８は、センサ部２、駆動部７、取得部８を備えた装置であり、センサ部２の発光部５の発光の制御と受光部６の受光の制御を行うための信号、取得部８からの受光データを、ＣＰＵ１８０１に入出力する。
【００９１】
実施形態２の場合であれば、入出力装置１８０８は、センサ部２、データ取得部８２、駆動部７、取得部８を備えた装置である。センサ部２の発光部５の発光の制御と受光部６の受光の制御を行うための信号、取得部８からの受光データを、ＣＰＵ１８０１に入出力する。
【００９２】
実施形態３の場合であれば、入出力装置１８０８は、センサ部２、駆動部７、取得部８、水分センサ部１３２、駆動部１３７、取得部１３８を備えた装置である。センサ部２の発光部５の発光の制御と受光部６の受光の制御を行うための信号、取得部８からの受光データを、ＣＰＵ１８０１に入出力する。また、水分センサ部１３２の発振部１３５の発振の制御と受信部１３６の受信の制御を行うための信号、取得部１３８からの水分データを、ＣＰＵ１８０１に入出力する。
【００９３】
通信インタフェース１８０５は、必要に応じ、他のコンピュータとの間のLocal Area Network（ＬＡＮ）接続やインターネット接続や無線接続を行うためのインタフェースである。また、他の装置に接続され、外部装置からのデータの入出力を制御する。
【００９４】
このようなハードウェア構成を有するコンピュータを用いることによって、上記説明した各種処理機能が実現される。その場合システムが有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体１８０７に記録しておくことができる。なお、上記各種処理機能は、実施形態１、２、３で説明したフロー図などである。
【００９５】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体１８０７が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【００９６】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、記録媒体１８０７に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記録部１８０２に格納する。そして、コンピュータは、自己の記録部１８０２からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、記録媒体１８０７から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
【００９７】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。各実施形態は処理に矛盾の無い限りにおいて、互いに組み合わせても構わない。
【符号の説明】
【００９８】
１ 脂肪厚計測装置
２ センサ部
３ 処理部
４ 記録部
５ 発光部
６ 受光部
７ 駆動部
８ 取得部
９ 入力部
１０ 出力部
２４、２５ 穴部
２６、２７ カバーフィルタ
３１ 制御部
３２ 算出部
６１ 年齢−補正値テーブル
８１ 脂肪厚計測装置
８２ 取得部
８３ 処理部
８４ 記録部
９１ 制御部
９２ 算出部
１１１ 湿度−補正値テーブル
１１２ 温度−補正値テーブル
１１３ 日時−補正値テーブル
１１４ 地域−補正値テーブル
１３１ 脂肪厚計測装置
１３２ 水分センサ部
１３３ 処理部
１３４ 記録部
１３５ 発振部
１３６ 受信部
１３７ 駆動部
１３８ 取得部
１４１、１４２ 穴部
１５１ 制御部
１５２ 算出部
１７１ 電流値−補正値テーブル
１８００ ハードウェア
１８０１ ＣＰＵ
１８０２ 記録部
１８０３ 記録媒体読取装置
１８０４ 入出力インタフェース
１８０５ 通信インタフェース
１８０６ バス
１８０７ 記録媒体
１８０８ 入出力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に入射する光を発光する発光部と、前記生体の表面に現れる光を受光して受光量を検出する受光部を有するセンサ部と、
前記生体の特徴を示す特徴情報を入力する入力部と、
予め決められた発光量で前記発光部を発光させる制御部と、前記入力部から入力された前記特徴情報に関連付けられている補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求める算出部と、を有する処理部と、
を有することを特徴とする脂肪厚計測装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記特徴情報として年齢を示す年齢情報を取得し、取得した前記年齢情報に関連付けられている前記補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求めることを特徴とする請求項１に記載の脂肪厚計測装置。
【請求項３】
前記脂肪厚計測装置はさらに、１つ以上の種類の計測器から計測データを取得するデータ取得部を有し、
前記算出部は、前記計測データ各々に関連付けられている前記補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求めることを特徴とする請求項１または２に記載の脂肪厚計測装置。
【請求項４】
前記データ取得部は、前記計測器から湿度を示す計測データを取得し、
前記算出部は、取得した前記湿度を示す計測データに関連付けられている前記補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求めることを特徴とする請求項３に記載の脂肪厚計測装置。
【請求項５】
生体に入射する光を発光する発光部と、前記生体の表面に現れる光を受光して受光量を検出する受光部を有する第１のセンサ部と、
生体に電流を出力する発振部と、前記生体の表面に現れる電流を受信して電流量を検出する受信部を有する第２のセンサ部と、
予め決められた発光量で前記発光部を発光させる制御と、予め決められた周波数の電流量で前記発振部を発振させる制御とを行う制御部と、前記第２のセンサ部で計測した電流量に関連付けられている補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求める算出部と、を有する処理部と、
を備えることを特徴とする脂肪厚計測装置。
【請求項６】
コンピュータに、
入力部から入力される生体の特徴を示す特徴情報を取得し、
前記生体に入射する光を発光する発光部を、予め決められた発光量で発光させる制御をし、
前記生体の表面に現れる光を受光する受光部が検出した受光量を取得し、
前記入力部から入力された前記特徴情報に関連付けられている補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求める、
処理を実行させることを特徴とする脂肪厚計測プログラム。
【請求項７】
１つ以上の種類の計測器から計測データを取得し、
前記計測データ各々に関連付けられている前記補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求める処理を
前記コンピュータに実行させることを特徴とする脂肪厚計測プログラム。
【請求項８】
コンピュータに、
入力部から入力される生体の特徴を示す特徴情報を取得し、
前記生体に入射する光を発光する発光部を、予め決められた発光量で発光させる制御をし、
前記生体の表面に現れる光を受光する受光部が検出した受光量を取得し、
生体に電流を出力する発振部を、予め決められた周波数の電流量で発振させる制御をし、
前記生体の表面に現れる電流を受信する受信部が検出した電流量を取得し、
前記電流量に関連付けられている補正値と前記受光量とを用いて脂肪厚を求める、
処理を実行させることを特徴とする脂肪厚計測プログラム。
【請求項１】
生体に入射する光を発光する発光部と、前記生体の表面に現れる光を受光して受光量を検出する受光部を有するセンサ部と、
前記生体の特徴を示す特徴情報を入力する入力部と、
予め決められた発光量で前記発光部を発光させる制御部と、前記入力部から入力された前記特徴情報に関連付けられている補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求める算出部と、を有する処理部と、
を有することを特徴とする脂肪厚計測装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記特徴情報として年齢を示す年齢情報を取得し、取得した前記年齢情報に関連付けられている前記補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求めることを特徴とする請求項１に記載の脂肪厚計測装置。
【請求項３】
前記脂肪厚計測装置はさらに、１つ以上の種類の計測器から計測データを取得するデータ取得部を有し、
前記算出部は、前記計測データ各々に関連付けられている前記補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求めることを特徴とする請求項１または２に記載の脂肪厚計測装置。
【請求項４】
前記データ取得部は、前記計測器から湿度を示す計測データを取得し、
前記算出部は、取得した前記湿度を示す計測データに関連付けられている前記補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求めることを特徴とする請求項３に記載の脂肪厚計測装置。
【請求項５】
生体に入射する光を発光する発光部と、前記生体の表面に現れる光を受光して受光量を検出する受光部を有する第１のセンサ部と、
生体に電流を出力する発振部と、前記生体の表面に現れる電流を受信して電流量を検出する受信部を有する第２のセンサ部と、
予め決められた発光量で前記発光部を発光させる制御と、予め決められた周波数の電流量で前記発振部を発振させる制御とを行う制御部と、前記第２のセンサ部で計測した電流量に関連付けられている補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求める算出部と、を有する処理部と、
を備えることを特徴とする脂肪厚計測装置。
【請求項６】
コンピュータに、
入力部から入力される生体の特徴を示す特徴情報を取得し、
前記生体に入射する光を発光する発光部を、予め決められた発光量で発光させる制御をし、
前記生体の表面に現れる光を受光する受光部が検出した受光量を取得し、
前記入力部から入力された前記特徴情報に関連付けられている補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求める、
処理を実行させることを特徴とする脂肪厚計測プログラム。
【請求項７】
１つ以上の種類の計測器から計測データを取得し、
前記計測データ各々に関連付けられている前記補正値と前記受光量とを用いて前記生体の脂肪厚を求める処理を
前記コンピュータに実行させることを特徴とする脂肪厚計測プログラム。
【請求項８】
コンピュータに、
入力部から入力される生体の特徴を示す特徴情報を取得し、
前記生体に入射する光を発光する発光部を、予め決められた発光量で発光させる制御をし、
前記生体の表面に現れる光を受光する受光部が検出した受光量を取得し、
生体に電流を出力する発振部を、予め決められた周波数の電流量で発振させる制御をし、
前記生体の表面に現れる電流を受信する受信部が検出した電流量を取得し、
前記電流量に関連付けられている補正値と前記受光量とを用いて脂肪厚を求める、
処理を実行させることを特徴とする脂肪厚計測プログラム。
【図１】
【図３】
【図４】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図５】
【図７】
【図１４】
【図３】
【図４】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図５】
【図７】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−６５７２４（Ｐ２０１２−６５７２４Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１１２９９（Ｐ２０１０−２１１２９９）
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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