本申請(qǐng)要求于2014年10月2日向韓國(guó)特許廳提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2014-0142773的優(yōu)先權(quán),通過整體引用將其公開內(nèi)容合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
與示范性實(shí)施例一致的方法和裝置涉及用于測(cè)量體脂的方法和裝置。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)上通過使用被放置為接觸用戶的身體的大電極來測(cè)量生物阻抗,并且由測(cè)量到的生物阻抗來確定體脂。因此,體脂分析器能夠準(zhǔn)確地測(cè)量用戶的每個(gè)身體部位中體脂的累積量。
當(dāng)通過生物阻抗來測(cè)量體脂時(shí),大電極被放置為直接接觸使用者的身體部位,并且根據(jù)生物阻抗的測(cè)量值產(chǎn)生大的接觸電阻。
與示范性實(shí)施例一致的方法和裝置提供用于測(cè)量體脂而沒有電極和身體部位之間的接觸電阻的任何影響。
根據(jù)示范性實(shí)施例的一個(gè)方面,有一種其上嵌入有用于執(zhí)行上述方法的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。然而,本發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)目標(biāo)不限于此,可以從本發(fā)明構(gòu)思的下述實(shí)施例中推斷其他技術(shù)目標(biāo)。
其他方面將在以下描述中部分地闡述,而且部分地,將從描述中顯然得知,或者可以通過提供的示范性實(shí)施例的實(shí)踐習(xí)得。
根據(jù)示范性實(shí)施例的一個(gè)方面,一種測(cè)量用戶的體脂的方法,包括:通過使用4點(diǎn)測(cè)量方法來測(cè)量第一阻抗;通過使用2點(diǎn)測(cè)量方法來測(cè)量第二阻抗;通過使用第一阻抗和第二阻抗來確定生物阻抗;以及通過使用該生物阻抗和該用戶的身體信息確定體脂百分比。
可以通過使用查找表來執(zhí)行生物阻抗的確定。
可以根據(jù)第一阻抗和第二阻抗的值使用中央處理單元(CPU)來計(jì)算生物阻抗的確定。
第一阻抗的測(cè)量可以包括通過四個(gè)電極當(dāng)中的兩個(gè)第一電極施加恒定電流以及測(cè)量該四個(gè)電極當(dāng)中的兩個(gè)第二電極之間的電壓。
兩個(gè)第一電極可以不同于兩個(gè)第二電極。
第二阻抗的測(cè)量可以包括:將第一電極之一連接到第二電極之一;以及通過使用彼此相連的第一電極和第二電極來測(cè)量第二阻抗。
第二阻抗的測(cè)量可以包括通過使用不同于該四個(gè)電極的兩個(gè)第三電極來測(cè)量第二阻抗。
根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施例的一個(gè)方面,一種體脂分析器包括:多個(gè)電極,其被配置為接觸用戶,該多個(gè)電極包括兩個(gè)第一電極和兩個(gè)第二電極;阻抗測(cè)量器,其被配置為通過使用第一電極和第二電極來測(cè)量第一阻抗,并且通過將第一電極與相應(yīng)的一個(gè)第二電極相連來測(cè)量第二阻抗;生物阻抗確定器,其被配置為通過使用第一阻抗和第二阻抗來確定生物阻抗;以及體脂確定器,其被配置為通過使用該生物阻抗和該用戶的身體信息來確定體脂百分比。
該生物阻抗確定器可以通過將第一阻抗和第二阻抗輸入到查找表中來確定生物阻抗。
該生物阻抗確定器可以包括中央處理單元(CPU),其被配置為根據(jù)第一和第二阻抗的值來確定生物阻抗。
該阻抗測(cè)量器可以被配置為通過第一電極施加恒定電流,并且通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)第二電極之間的電壓來測(cè)量第一阻抗。
兩個(gè)第一電極可以不同于兩個(gè)第二電極。
該阻抗測(cè)量器可以被配置為通過使用開關(guān)將第一電極之一連接到第二電極之一,并且通過使用彼此連接的第一電極和第二電極來測(cè)量第二阻抗。
該體脂分析器可以是用戶戴在手腕上的可穿戴設(shè)備。
該多個(gè)電極中的兩個(gè)電極可以被排列于該可穿戴設(shè)備的內(nèi)表面,并且該多個(gè)電極中的兩個(gè)電極可以被排列于該可穿戴設(shè)備的外表面。
根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施例的一個(gè)方面,一種體脂分析器包括:多個(gè)電極,其在用戶穿戴該體脂分析器時(shí)接觸該用戶,該多個(gè)電極包括四個(gè)第一電極和兩個(gè)第二電極;阻抗測(cè)量器,其被配置為通過使用第一電極和第二電極來測(cè)量第一阻抗,并且通過使用第二電極來測(cè)量第二阻抗;生物阻抗確定器,其被配置為通過使用第一阻抗和第二阻抗來確定生物阻抗;以及體脂確定器, 其被配置為通過使用該生物阻抗和身體信息來確定體脂百分比。
根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施例的一個(gè)方面,一種用于測(cè)量體脂的設(shè)備包括:阻抗測(cè)量器,其被配置為使用多個(gè)第一電極測(cè)量第一身體阻抗,并且使用多個(gè)第二電極測(cè)量第二身體阻抗;生物阻抗確定器,其被配置為使用測(cè)量的第一身體阻抗以及測(cè)量的第二身體阻抗來確定生物阻抗;以及體脂確定器,其被配置為根據(jù)確定的生物阻抗和用戶的身體信息來確定體脂百分比。
多個(gè)第一電極可以為第一尺寸,而且多個(gè)第二電極可以為不同于第一尺寸的第二尺寸。
該生物阻抗確定器可以被進(jìn)一步配置為控制至少一個(gè)開關(guān)連接成對(duì)的第一電極以形成第二電極。
附圖說明
這些和/或其他方面將從如下的示范性實(shí)施例的描述中變得明顯并且易懂,結(jié)合附圖給出以下說明:
圖1示出根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器;
圖2A至2D示出由體脂分析器執(zhí)行來確定體脂百分比的過程;
圖3是根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器的圖;
圖4示出根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器;
圖5是根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器的電路圖;
圖6是根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器的電路圖;
圖7是根據(jù)示范性實(shí)施例的其中將4點(diǎn)測(cè)量方法轉(zhuǎn)換為2點(diǎn)測(cè)量方法的過程的電路圖;
圖8示出根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器;
圖9是根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器的圖;
圖10是根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器的電路圖;
圖11是根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器的電路圖
圖12是示出根據(jù)示范性實(shí)施例的測(cè)量體脂的方法的流程圖;以及
圖13是示出根據(jù)示范性實(shí)施例的測(cè)量體脂的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下文中,將參照附圖詳細(xì)描述示范性實(shí)施例。本公開可以以各種形式實(shí) 現(xiàn)而不限于以下示范性實(shí)施例。為了方便描述,與本公開不直接相關(guān)的部分被省略,而且類似的數(shù)字通篇指代類似的元素。諸如“至少一個(gè)”的表述當(dāng)在元素列表前后時(shí),修飾整個(gè)元素列表而不是修飾列表中的單個(gè)元素。
圖1示出根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器100。
用戶穿戴體脂分析器100并且用手指接觸其一側(cè)以便獲得體脂百分比。體脂分析器100通過電極向手指施加電流,并且測(cè)量電極之間的電壓。體脂分析器100接著通過使用測(cè)量的電壓來確定阻抗,并且通過使用確定的阻抗和用戶的其他身體信息來確定體脂百分比。
圖1示出顯示用戶的體脂百分比的體脂分析器100。穿戴體脂分析器100的示范性用戶具有大約12.3%的體脂百分比。
類似于圖1的體脂分析器100的電極,可以使用其他的小電極以通過使用小電子設(shè)備來確定體脂百分比。然而,隨著電極尺寸減小,通過接觸身體部位產(chǎn)生的接觸電阻增加。接觸電阻影響生物阻抗的測(cè)量值。當(dāng)體脂分析器100可穿戴時(shí),電極較小,因此,由于大的接觸電阻而難以準(zhǔn)確地測(cè)量體脂百分比。因此,當(dāng)使用體脂分析器100時(shí),需要通過測(cè)量沒有接觸電阻的任何影響的生物阻抗來準(zhǔn)確確定用戶的體脂百分比。
體脂分析器100基于所確定的生物阻抗來確定體脂百分比。體脂分析器100通過使用生物阻抗和用戶的其他身體信息來確定用戶的體脂百分比。用戶的身體信息可以包括用戶的年齡、身高、體重等的一個(gè)或多個(gè)。通過體脂分析器100測(cè)量的阻抗對(duì)應(yīng)于根據(jù)體脂分析器100施加的電流檢測(cè)的電壓,并且使用諸如接觸電阻的各種元素來確定生物阻抗。
體脂分析器100以兩種方式測(cè)量阻抗,然后確定生物阻抗。具體地,體脂分析器100通過使用不同數(shù)量的電極兩次測(cè)量阻抗。例如,體脂分析器100首先使用與用戶的身體部位接觸的四個(gè)電極以便測(cè)量第一阻抗,然后使用與用戶的身體部位接觸的兩個(gè)電極以便測(cè)量第二阻抗。體脂分析器100接下來通過使用第一阻抗和第二阻抗來確定體脂百分比。
體脂分析器100可以是可穿戴設(shè)備,例如,智能手表或智能環(huán)。電極可以被排列于體脂分析器100的內(nèi)表面上。當(dāng)用戶佩戴體脂分析器100時(shí)內(nèi)表面上的電極接觸用戶。電極也可以被排列于體脂分析器的外表面上。排列于體脂分析器100的外表面上的電極可以通過用戶的單獨(dú)的動(dòng)作接觸用戶的身體部位。
圖2A至2D示出為了確定體脂百分比而通過體脂分析器100執(zhí)行的過程。如圖2A至2D所示,體脂分析器100可以包括用戶界面。
圖2A中,體脂分析器100顯示表述“測(cè)量體脂”。體脂分析器100指示它將執(zhí)行用于測(cè)量體脂的過程。
圖2B中,體脂分析器100顯示表述“接觸電極”。體脂分析器100可以指示哪些電極當(dāng)前與用戶的身體部位接觸。圖2B中,在體脂分析器100的右側(cè)顯示四個(gè)方塊以指示電極,而且方塊中的顏色、點(diǎn)等等指示哪些電極與用戶的身體部位接觸。
圖2C中,在生物阻抗、體脂百分比等正在被確定的同時(shí),體脂分析器100顯示表述“測(cè)量中…”,并且可以通知用戶當(dāng)前狀態(tài)。
圖2D中,體脂分析器100顯示表述“體脂百分比:12.3%”。體脂分析器100確定用戶的體脂百分比,并且顯示確定的體脂百分比。
圖3是根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器100的圖。參照?qǐng)D3,體脂分析器100包括電極單元110、阻抗測(cè)量單元120、生物阻抗確定單元130、以及體脂確定單元140。用戶體脂肪分析器可以確定生物阻抗以使得確定結(jié)果獨(dú)立于接觸電阻。
電極單元110包括多個(gè)電極。所述電極接觸用戶的身體部位,并且在電極和身體部位之間產(chǎn)生接觸電阻。接觸電阻與電極的尺寸成反比。
體脂分析器100可以是可穿戴設(shè)備,諸如智能手表。當(dāng)體脂分析器100被穿戴時(shí),一些電極接觸用戶的身體部位。此外,其他電極可以由于用戶的各種動(dòng)作而接觸用戶的身體部位。
阻抗測(cè)量單元120通過使用生物阻抗分析器(BIA)方法來測(cè)量阻抗。阻抗測(cè)量單元120通過電極向用戶的身體施加電流,并且測(cè)量電極之間的電壓以便測(cè)量阻抗。阻抗測(cè)量單元120確定施加的電流與電壓之比以便測(cè)量阻抗。
阻抗測(cè)量單元120首先通過使用4點(diǎn)測(cè)量方法來測(cè)量關(guān)于用戶的第一阻抗。換言之,阻抗測(cè)量單元120通過使用四個(gè)電極來測(cè)量第一阻抗。阻抗測(cè)量單元120通過四個(gè)電極中的兩個(gè)電極向用戶的身體施加恒定電流,并且通過其他兩個(gè)電極測(cè)量第一阻抗。恒定電流具有恒定的強(qiáng)度。因此,阻抗測(cè)量單元120測(cè)量電壓電平以確定阻抗。
阻抗測(cè)量單元120可以將用于測(cè)量阻抗的電極的數(shù)量從4改為2,然后 通過使用2點(diǎn)測(cè)量法來測(cè)量關(guān)于用戶的第二阻抗。換言之,阻抗測(cè)量單元120通過使用兩個(gè)電極測(cè)量第二阻抗。阻抗測(cè)量單元120可以包括開關(guān),并且可以通過控制該開關(guān)來連接兩個(gè)電極。
通過控制開關(guān),阻抗測(cè)量單元120可以連接四個(gè)電極當(dāng)中的電流電極和電壓電極。電流電極是在4點(diǎn)測(cè)量方法中向其施加恒定電流的電極,并且電壓電極是在4點(diǎn)測(cè)量方法中連接到電壓計(jì)的電極。當(dāng)電流和電壓電極彼此相連時(shí),它們作為具有每個(gè)單獨(dú)電極的兩倍面積的單個(gè)電極來操作。阻抗測(cè)量單元120使用2點(diǎn)測(cè)量方法通過彼此相連的電流和電壓電極來測(cè)量第二阻抗。
根據(jù)示范性實(shí)施例,阻抗測(cè)量單元120可能包括兩個(gè)額外的電極,并且通過兩個(gè)額外的電極測(cè)量第二阻抗。換言之,體脂分析器100可以包括總共六個(gè)電極,通過使用四個(gè)電極執(zhí)行4點(diǎn)測(cè)量,并且通過使用剩下的兩個(gè)電極執(zhí)行2點(diǎn)測(cè)量。針對(duì)用戶的相同身體部位執(zhí)行4點(diǎn)測(cè)量和2點(diǎn)測(cè)量。
將參照?qǐng)D5詳細(xì)描述4點(diǎn)測(cè)量和2點(diǎn)測(cè)量。
生物阻抗確定單元130通過使用第一阻抗和第二阻抗來確定用戶的生物阻抗。生物阻抗是用于確定體脂百分比所必需的,并且根據(jù)用戶的身體的特性而相異。換言之,生物阻抗根據(jù)用戶體脂百分比而有差異。
當(dāng)?shù)谝蛔杩购偷诙杩贡粶y(cè)量時(shí),生物阻抗確定單元130根據(jù)測(cè)量的第一阻抗和第二阻抗來確定生物阻抗。第一阻抗和第二阻抗分別被包括在還包含生物阻抗和接觸電阻作為變量的交互公式中。所述交互公式包括第一交互公式,其中第一阻抗、生物阻抗、以及接觸電阻為變量。所述交互公式還包括第二交互公式,其中第二阻抗、生物阻抗、以及接觸電阻為變量。因此,生物阻抗確定單元130可以獨(dú)立于接觸電阻從第一和第二交互公式確定生物阻抗。
公式1給出在4點(diǎn)測(cè)量方法中使用的第一交互公式。
[公式1]
其中Z4P是使用電壓計(jì)測(cè)量的第一阻抗,Zm是期望的生物阻抗,RC是接觸電阻,Zi是模擬前端(AFE)的阻抗,并且AFE是模擬電路。參照公式1,如果Zi為無(wú)窮大,則Z4P和Zi是相等的。然而,Zi實(shí)際上是有限的,因此, 隨著接觸電阻增加,Z4P變得小于Zm。
另外,公式2給出在2點(diǎn)測(cè)量方法中使用的第二交互公式。
[公式2]
其中Z2P是通過使用電壓計(jì)測(cè)量的第二阻抗。
參照公式1和公式2,Z4P和Z2P是測(cè)量值,而Zi是根據(jù)AFE的性質(zhì)確定的值。因此,可以同時(shí)求解公式1和公式2以確定Zm和Rc。雖然RC的值未被發(fā)現(xiàn)或確定,但是可以確定Zm。
根據(jù)示范性實(shí)施例,生物阻抗確定單元130通過使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的查找表來確定關(guān)于第一阻抗和第二阻抗的生物阻抗。第一阻抗和第二阻抗是對(duì)查找表的輸入,生物阻抗是來自于查找表的輸出,并且在查找表中存儲(chǔ)根據(jù)第一阻抗和第二阻抗確定的生物阻抗的值。
而且,生物阻抗確定單元130包括CPU 131。CPU 131根據(jù)第一阻抗和第二阻抗的值確定生物阻抗。該CPU可以通過使用第一交互公式、第二交互公式、第一阻抗、以及第二阻抗來確定生物阻抗。
體脂確定單元140通過使用生物阻抗以及用戶的身體信息來確定用戶的體脂百分比。從用戶接收用戶的身體信息。用戶的身體信息可以包括諸如用戶的年齡、身高、體重之類的信息。
圖4示出根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器100。參照?qǐng)D4,體脂分析器100包括電極111和傳感器200。圖4的體脂分析器100包括四個(gè)電極111,但是電極的數(shù)量不限于此。
圖4示出其中體脂分析器100為智能手表的示范性實(shí)施例。
電極111可以接觸用戶的身體部位。兩個(gè)電極111排列于體脂分析器100的內(nèi)表面上,并且其他兩個(gè)電極111排列于體脂分析器100的外表面上。例如,當(dāng)用戶將體脂分析器100佩戴于左手腕上時(shí),排列于體脂分析器100的內(nèi)表面上的兩個(gè)電極111自然地接觸用戶的身體部位。而且,其他的電極111可以接觸用戶的右手。換言之,用戶可以用右手接觸排列于用戶體脂分析器100的外表面上的電極111。
傳感器200檢測(cè)用戶是否穿戴體脂分析器100。傳感器200可以是接近 傳感器、溫度傳感器等。如果傳感器200是接近傳感器,則測(cè)量傳感器200和用戶之間的距離。因此,當(dāng)傳感器200和用戶彼此在特定距離內(nèi)時(shí),體脂分析器100可以確定用戶在穿戴體脂分析器100。如果傳感器200是溫度傳感器,則體脂分析器100可以檢測(cè)溫度,而且當(dāng)檢測(cè)到特定溫度時(shí),體脂分析器100可以確定用戶在穿戴體脂分析器100。當(dāng)用戶體脂分析器100確定用戶在穿戴體脂分析器100時(shí),體脂分析器100可以執(zhí)行用于確定體脂百分比的過程。
圖5是根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器100的電路圖。參照?qǐng)D5,體脂分析器100包括用于根據(jù)4點(diǎn)測(cè)量方法和2測(cè)量方法來互相連接電極的開關(guān)124。
參照?qǐng)D5,Zm是生物阻抗,并且指示身體部位阻抗,RC是電極111產(chǎn)生的接觸電阻,SW表示開關(guān)124,AFE是阻抗,Vm是電壓計(jì)121,I是電流源122,ADC是模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器123,而CPU是中央處理單元131。
阻抗測(cè)量單元120包括開關(guān)124、電壓計(jì)121、電流源122、以及ADC 123。阻抗測(cè)量單元120將測(cè)量的電壓從模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值,并且將轉(zhuǎn)換的值輸出至CPU 131。開關(guān)124可以電連接成對(duì)的四個(gè)電極111以形成兩個(gè)電極111。具體地,開關(guān)124可以分別連接向其施加電流的終端和測(cè)量電壓的終端。因此,當(dāng)開關(guān)124閉合時(shí),四個(gè)電極111被重新配置為擔(dān)當(dāng)兩個(gè)電極111。
電流源122通過電極111施加電流至用戶的身體部位。電流源122可以向用戶的身體部位施加具有恒定強(qiáng)度的電流。
電壓計(jì)121測(cè)量電極111之間的電壓。電壓計(jì)121輸出測(cè)量的電壓值至ADC 123。
ADC 123將輸入電壓從模擬形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。因?yàn)殡娏鞯膹?qiáng)度是固定的,測(cè)量的電壓強(qiáng)度可以與生物阻抗成比例。
生物阻抗確定單元130包括CPU 131。CPU 131可以根據(jù)輸入的數(shù)字電壓確定生物阻抗。CPU 131根據(jù)第一交互公式、第二交互公式、以及輸入的兩個(gè)電壓來確定生物阻抗。兩個(gè)電壓是通過使用四個(gè)電極111測(cè)量的電壓以及通過使用兩個(gè)電極111測(cè)量的電壓。
圖6是根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器的電路圖。參照?qǐng)D6,生物阻抗確定單元130可以通過使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的查找表133來確定生物阻抗。
生物阻抗確定單元130包括兩個(gè)開關(guān)134和135、寄存器132、以及查 找表133。
根據(jù)所使用的測(cè)量方法來確定是否連接開關(guān)。例如,當(dāng)使用4點(diǎn)測(cè)量方法時(shí),上開關(guān)134可以閉合以及下開關(guān)135可以斷開。當(dāng)使用2點(diǎn)測(cè)量方法時(shí),上開關(guān)134可以斷開以及下開關(guān)135可以閉合。寄存器132可以存儲(chǔ)電壓。例如,當(dāng)使用4點(diǎn)測(cè)量方法時(shí),電壓可以存儲(chǔ)于上寄存器132中,以及當(dāng)使用2點(diǎn)測(cè)量方法時(shí),電壓可以存儲(chǔ)于下寄存器132中。
利用查找表133交叉引用存儲(chǔ)于寄存器132中的電壓,并且確定查找表中與電壓對(duì)應(yīng)的生物阻抗。當(dāng)在查找表133中存儲(chǔ)兩個(gè)電壓時(shí),查找表133確定對(duì)應(yīng)于兩個(gè)值的值。例如,查找表133可以是存儲(chǔ)電壓的2乘2的表格。水平軸表示使用4點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量的阻抗,而垂直軸表示使用2點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量的阻抗。因此,當(dāng)水平軸和垂直軸的值被確定時(shí),可以從查找表中確定對(duì)應(yīng)于水平軸和垂直軸的值的生物阻抗。
CPU從查找表133中提取生物阻抗,并且輸出確定的值至體脂確定單元140。
圖7是將4點(diǎn)測(cè)量方法改變?yōu)?點(diǎn)測(cè)量方法的過程的電路圖。參照?qǐng)D7,電極111首先被斷開連接,然后開關(guān)124可以閉合,連接電極111,因此,電極111的數(shù)量從四變?yōu)槎?/p>
當(dāng)體脂分析器100使用4點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量阻抗時(shí),電流源122和電壓計(jì)121分別連接到不同的電極111。
當(dāng)體脂分析器100使用2點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量電阻時(shí),電流源122和電壓計(jì)121連接到相同的電極111。
當(dāng)電極111通過開關(guān)124彼此電連接時(shí),電極111和身體部位之間的接觸電阻減少至接觸電阻的一半,如用于解釋2點(diǎn)測(cè)量的電路圖所示。因此,4點(diǎn)測(cè)量的接觸電阻RC在2點(diǎn)測(cè)量中變?yōu)?/2RC。
圖8示出根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器100。參照?qǐng)D8,體脂分析器100進(jìn)一步包括第二電極820。
在圖4的體脂分析器100中,電極111的數(shù)量從四變?yōu)槎?,然后測(cè)量阻抗量。在圖8的示范性的體脂分析器100中,除第一電極810之外進(jìn)一步包括第二電極820。因此,圖8的體脂分析器100不需要開關(guān)124以及改變電極數(shù)量的過程。因此,圖8的體脂分析器可以快速測(cè)量第一阻抗和第二阻抗。
體脂分析器100包括兩對(duì)第一電極810和一對(duì)第二電極820。兩個(gè)第一 電極810排列于體脂分析器100的內(nèi)表面上,并且兩個(gè)第一電極排列于體脂分析器100的外表面上。一個(gè)第二電極820排列于體脂分析器100的內(nèi)表面上,而另一個(gè)第二電極排列于體脂分析器100的外表面上。因此,在體脂分析器100的內(nèi)表面上分別排列三個(gè)電極,并且在體脂分析器100的外表面上分別排列三個(gè)電極。例如,電極810和820可以平行排列于體脂分析器100的內(nèi)表面上,或者可以相互毗鄰排列。同樣,電極810和820可以平行排列于體脂分析器100的外表面上,或者可以相互毗鄰排列。
第一電極810用于使用4點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量第一阻抗,并且第二電極用于使用2點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量第二阻抗。
當(dāng)執(zhí)行4點(diǎn)測(cè)量方法被執(zhí)行時(shí),使用與公式1一樣的接口公式。當(dāng)執(zhí)行2點(diǎn)測(cè)量方法時(shí),實(shí)現(xiàn)下面的公式3。
[公式3]
圖9示出圖8的體脂分析器的圖。參照?qǐng)D9,阻抗測(cè)量單元120包括第一阻抗測(cè)量單元910和第二阻抗測(cè)量單元920。
第一阻抗測(cè)量單元910連接到四個(gè)電極901,而第二阻抗測(cè)量單元920連接到兩個(gè)電極902。電極901對(duì)應(yīng)于圖8中的第一電極810,而電極902對(duì)應(yīng)于圖8中的第二電極820。
第一阻抗測(cè)量單元910通過使用電極901測(cè)量第一阻抗,并且通過使用電極902測(cè)量第二阻抗。阻抗測(cè)量單元然后將測(cè)量的第一和第二阻抗輸入至生物阻抗確定單元130。
圖10是根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器100的電路圖。參照?qǐng)D10,第一阻抗測(cè)量單元910以及第二阻抗測(cè)量單元920可以實(shí)現(xiàn)為單獨(dú)的電路。
第一阻抗測(cè)量單元910以及第二阻抗測(cè)量單元920的每一個(gè)包括電壓計(jì)121和電流源122。因此,第一阻抗測(cè)量單元910和第二阻抗測(cè)量單元920可以獨(dú)立地測(cè)量分別的電阻。第一阻抗測(cè)量單元910和第二阻抗測(cè)量單元920可以同時(shí)或者依次測(cè)量第一阻抗和第二阻抗。
第一阻抗測(cè)量單元910和第二阻抗測(cè)量單元920分別輸出通過電壓值指示的第一測(cè)量阻抗和第二測(cè)量阻抗至ADC 123。ADC 123將接收到的電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并且輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)到CPU 131。CPU 131可以通 過使用已轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的兩個(gè)輸出電壓來確定生物阻抗。
圖11是根據(jù)示范性實(shí)施例的體脂分析器100的電路圖。根據(jù)圖10的示范性實(shí)施例,CPU 131根據(jù)測(cè)量的電壓確定生物阻抗。根據(jù)圖11的示范性實(shí)施例,根據(jù)寄存器132中存儲(chǔ)的阻抗值,通過查找表133確定生物阻抗。圖6和圖11中的生物阻抗確定單元130具有相同的結(jié)構(gòu),但是其中的電極111和阻抗測(cè)量單元120具有不同的結(jié)構(gòu)。因此,關(guān)于圖6的生物阻抗確定單元130的描述與關(guān)于圖11的生物阻抗確定單元130的描述相同。
圖12是示出根據(jù)示范性實(shí)施例的測(cè)量體脂的方法的流程圖。參照?qǐng)D12,體脂分析器100可以通過使用兩種測(cè)量方法確定體脂百分比。
在操作1210中,體脂分析器100使用4點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量第一阻抗。體脂分析器100通過使用四個(gè)電極測(cè)量第一阻抗。四個(gè)電極中的兩個(gè)被用于向用戶的身體施加電流,而其他兩個(gè)電極被用于測(cè)量電壓。
在操作1220中,體脂分析器100使用2點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量第二阻抗。體脂分析器100通過使用兩個(gè)電極測(cè)量第二阻抗。所述電極被用于同時(shí)施加電流和測(cè)量電壓。體脂分析器100可以電改變四個(gè)電極為兩個(gè)電極。此外,體脂分析器100除四個(gè)電極之外可以進(jìn)一步包括兩個(gè)電極。
在操作1230中,體脂分析器100通過使用第一阻抗和第二阻抗來確定用戶的生物阻抗。體脂分析器100可以不受接觸電阻的任何影響而確定生物阻抗。體脂分析器100通過使用關(guān)于第一阻抗的第一交互公式和關(guān)于第二阻抗的第二交互公式來確定生物阻抗而不受接觸電阻的任何影響。因此,雖然電極尺寸很小,但是體脂分析器100可以準(zhǔn)確地測(cè)量生物阻抗。
在操作1240中,體脂分析器100通過使用生物阻抗和用戶的身體信息來確定用戶的體脂百分比。體脂分析器100從用戶接收年齡、身高、體重等等的一個(gè)或多個(gè),并且基于接收的身體信息和生物阻抗來確定體脂百分比。如圖2所示在顯示單元上顯示所確定的體脂百分比。
圖13是示出根據(jù)示范性實(shí)施例的測(cè)量體脂的方法的流程圖。參照?qǐng)D13,體脂分析器100可以使用兩種方法確定體脂百分比。
在操作1310中,體脂分析器100檢測(cè)每個(gè)電極111的接觸狀態(tài)。體脂分析器100確定每個(gè)電極是否與身體接觸。
在操作1320中,體脂分析器100使用4點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量第一阻抗。
在操作1330中,體脂分析器100使用2點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量第二阻抗。
在操作1340中,體脂分析器100確定第一阻抗和第二阻抗的有效性。例如,體脂分析器100可以根據(jù)電極111的接觸狀態(tài)確定第一阻抗和第二阻抗的有效性。如果在電極111未接觸用戶的身體的情況下測(cè)量阻抗,則測(cè)量值被認(rèn)為是無(wú)效的。因此,體脂分析器100可以通過檢查阻抗被測(cè)量時(shí)各種電極的狀態(tài)來確定測(cè)量結(jié)果的有效性。
在另一示例中,體脂分析器100可以根據(jù)測(cè)量的阻抗的值來確定阻抗的有效性。體脂分析器100可以設(shè)置與人體對(duì)應(yīng)的阻抗范圍,并且可以通過檢查所測(cè)量的阻抗是否在上述范圍內(nèi)來確定測(cè)量的阻抗的有效性。
如果第一阻抗和第二阻抗是有效的,則執(zhí)行操作1350,而如果第一阻抗和第二阻抗是無(wú)效的,則執(zhí)行操作1320。
在操作1350中,體脂分析器100通過使用第一阻抗和第二阻抗來確定用戶的生物阻抗。
在操作1360中,體脂分析器100通過使用生物阻抗和用戶的身體信息來確定用戶的體脂百分比。體脂分析器100從用戶處接收年齡、身高、體重等的一個(gè)或多個(gè),并且基于接收的身體信息和生物阻抗來確定體脂百分比。
如上所述,根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施例,體脂分析器可以在不受接觸電阻的任何影響下確定體脂百分比。
因此,體脂分析器可以通過使用小尺寸的電極來確定體脂百分比。
這里描述的體脂分析器可以包括:處理器、用于存儲(chǔ)和執(zhí)行程序數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器、諸如磁盤驅(qū)動(dòng)器的永久存儲(chǔ)單元、與外部設(shè)備通信的通信端口、以及諸如觸摸面板、按鍵、按鈕等的一個(gè)或多個(gè)用戶接口設(shè)備??梢栽谟?jì)算機(jī)的可讀介質(zhì)上將軟件模塊或算法存儲(chǔ)為在處理器上可執(zhí)行的程序指令或計(jì)算機(jī)可讀代碼。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的示例包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、磁存儲(chǔ)介質(zhì)(例如,軟盤,硬盤等)、以及光記錄介質(zhì)(例如,CD-ROM或DVD)。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可以分布在網(wǎng)絡(luò)耦接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上以使得可以以分布的方式存儲(chǔ)和執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀代碼。該介質(zhì)可以被計(jì)算機(jī)讀取,存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中,并且被處理器執(zhí)行。
示范性實(shí)施例可以按照功能模塊組件和各種處理步驟來描述。這些功能模塊可以由被配置為執(zhí)行特定功能的任意數(shù)量的硬件和/或者軟件組件來實(shí)現(xiàn)。例如,本發(fā)明可以采用各種集成電路(IC)組件,例如存儲(chǔ)元件、邏輯元件、查找表等等,它們可以在微處理器或者其他控制裝置的控制下執(zhí)行各 種功能。類似的,當(dāng)本發(fā)明的組件使用軟件程序或者軟件組件實(shí)現(xiàn)時(shí),可以利用諸如C、C++、Java、匯編語(yǔ)言等任何編程或腳本語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、對(duì)象、進(jìn)程、例程或其他編程元素的組合實(shí)現(xiàn)各種算法??梢栽谠谝粋€(gè)或多個(gè)處理器上執(zhí)行的算法中實(shí)現(xiàn)功能方面。而且,示范性實(shí)施例可以采用用于電子構(gòu)型、信號(hào)處理和/或控制、數(shù)據(jù)處理等任意數(shù)量的傳統(tǒng)技術(shù)。字詞“機(jī)構(gòu)”、“元件”、“裝置”、以及“配置”被廣泛使用而不限于機(jī)械或物理的實(shí)施例,而是可以包括結(jié)合處理器的軟件例程等等。
這里展示和描述的特定的實(shí)現(xiàn)是實(shí)例并且不打算以任何方式限制本公開的范圍。為了簡(jiǎn)潔,常規(guī)的電子、控制系統(tǒng)、軟件開發(fā)以及系統(tǒng)的其他功能方面可以不詳細(xì)描述。而且,給出的在各種圖中展示的連接線、或連接器意在表示各種元件之間的示范性功能關(guān)系和/或物理或邏輯耦合。需要指出的是,實(shí)際設(shè)備中可以存在許多替代或額外的功能關(guān)系、物理連接或邏輯連接。
在描述示范性實(shí)施例的上下文中(尤其是在權(quán)利要求書的上下文中)對(duì)術(shù)語(yǔ)“一個(gè)”和“一”和“該”以及類似的指示物的使用應(yīng)當(dāng)被解讀為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者。而且,這里記載的值的范圍僅僅是打算作為單獨(dú)指代落入范圍內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)的值的便捷方法,除非另有指示,每個(gè)單獨(dú)的值如同被單獨(dú)記載一樣被包含在說明書中。同樣,在此描述的所有方法的步驟可以以任何合適的順序執(zhí)行,除非另有指示或者與上下文矛盾。示范性實(shí)施例不限于所描述的步驟的順序。任何和全部示例的使用、或者在此提供的示范性語(yǔ)言(例如,“諸如”),僅僅是為了更好的說明本發(fā)明而不限制本發(fā)明的范圍,除非有其他說明。大量修改和適應(yīng)對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是顯而易見的而不背離本公開的精神和范圍。