2016.10.12 Wed
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知られざるデジタル体重計のテクノロジー 最新の体重計はスゴかった(1/1ページ)

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メンズホロス編集部員のIです。ある日の銭湯での出来事なのですが、オジさんが体重計の画面を見ながら「また体脂肪3%も増えちゃったよ……」と、ぼやいているのを見かけました。体脂肪の増減で一喜一憂しているオジさんの乙女な一面にほほえましさを感じつつも、ふと疑問に思ったことが……。

デジタル体重計ってどうやって体重や体脂肪を計測しているのでしょうか?

実家の体重計はアナログ感漂う「バネ式」。上に乗ると「ボヨヨヨ~~ン」と間の抜けた動作音と同時に、針が左右に動いて、体重が表示されます。このタイプはその名のとおりバネが内蔵されていて、乗るとバネが伸縮し、縮んだ分だけ目盛りを多く表示するという仕組み。非常に構造が分かりやすいのですが、ではデジタルの体重計となるとどうなのでしょうか? 同じように中にバネが入っていて、デジタル画面で表示しているだけなのでは?と考えてみましたが、それだと体脂肪率・骨格筋率・内臓脂肪レベル・基礎代謝まで測定できる点が説明できません。

オムロン1

というワケで、体重だけでなく体脂肪なども測定することができるデジタル体重体組成計のテクノロジーを明らかにするべく、体重体組成計をはじめさまざまな計測器を開発しているオムロンヘルスケア株式会社さんに取材してきました。

 

 

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編集部員I

若さに甘え、健康に一切配慮しない生活を送っている24歳。アナログ体重計しかない実家で暮らし、自分の健康状態にはすこぶる疎い。

 

取材先:オムロンヘルスケア株式会社

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佐藤哲也さん

技術開発統轄部。体重体組成計のネジ一本まで知り尽くした設計のプロフェッショナル。

 

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庄司智美さん

商品事業統轄部。体重体組成計に関するグローバルでの商品企画やマーケティングを担当されている。

 

 

 

そもそもの話 デジタル体重体組成計で体重を測る仕組みとは オムロン2

 

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実家の体重計は、乗ると針が揺れて目盛りを指し示すアナログなものである意味わかりやすかったのですが、デジタル体重体組成計の場合、中身や仕組みは一体どうなっているのでしょう? (食い気味に)これちょっと分解してみてもいいですか?

 

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やめてください。佐藤の方がお答えしますので……

 

 

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す、すみません、取り乱しました。お願いします。

 

 

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オムロンの体重体組成計の裏面にはロードセルという4つの金属が取り付けられています。体重体組成計に乗ると、4つのロードセルに重さがかかり、たわみます。

 

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そり曲がったような状態になるんですね。

 

 

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そうすると、体重体組成計内に電気を流した時に、重さでたわんだ分だけ電流にわずかな歪みが生じるんです。その歪みの誤差を検出して体重を測定しています。

 

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わかったような、わからないような……

 

デジタル体重体組成計は、何も乗っていない状態で電気を流した時の、歪みのない電流をゼロと計測し、そこから人が乗ることで電流の流れ方がどれだけ変化したのかを検出して、体重を測定しているのだそうです。ロードセルの数ミクロンのたわみでも電流の流れ方が変わるのだとか。また、オムロンの体重体組成計は、乗ったときの立つ位置で微差が生じないよう、ロードセル4つをブリッジという形で組み合わせて全体のたわみがどれくらいだったかを判断して、重量を計測しています。

 

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なんだ、アナログ式で測った数字をデジタルで表示しているだけじゃなかったんですね。

 

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バネ式だと、内蔵されているバネが傷んじゃったときにどうしてもズレが起こってしまうんです。

 

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たしかに。目盛りがゼロのところに戻りきってない体重計ってありますよね。実家のはそれです。

 

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早く買い換えてください(笑)。

 

 

 

体脂肪率や骨格筋率を測る仕組みとは?

オムロン3

▲生まれて初めて体脂肪率を測定します!

 

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最近の体重体組成計は、体脂肪率も計測できるじゃないですか。同じように乗ってるだけなのにどうやって体脂肪率を計測しているんですか?

 

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それは、体に電流を流しているんです。

 

 

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!?

 

 

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脂肪は電気を通しにくい性質を持っているので、脂肪がないと体の中を電気が通りやすいし、脂肪があると通りにくい。つまり、体の中の電流の流れ方の違いで体脂肪を計測しています。

 

佐藤さんによると、オムロンの体重計は体脂肪の測定原理として「生体インピーダンス法」を採用しているとのこと。これは体に電流を流したときに生じる抵抗値の大きさで脂肪率を算定する方法で、これと日本人男女別のBMIに関する統計データを組み合わせて、体脂肪率を算定しています。

 

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▲20代の場合、体脂肪率は27%以上から肥満傾向だとされるところ、編集部Iの「35.1%」という数字

 

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体脂肪率のほかに、骨格筋率、内臓脂肪レベル、基礎代謝、体年齢を測定できる体重体組成計があるって聞いたんですが。

 

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今お使いの254Cシリーズなどで測定できますね。

 

 

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算定方法は体脂肪率と基本的には同じで、体に電流を流してその流れ方で測定します。筋肉は電流が流れやすい部位なので、筋肉の量と電流の量の比例関係から、骨格筋率は算定できます。内臓脂肪レベルや基礎代謝も計算式が異なるだけで基本は同じです。

 

オムロン5

▲「体年齢45歳」と測定され本気で落ち込む24歳男性

 

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ふと思ったんですが、体に電流を流すって、それ危なくないんですか?

 

 

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何の問題もないです。そもそも50キロヘルツという高い周波数の電流なので人間には感知できないです。

 

 

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感知できなくても、健康上やばくないんですか?(しつこい)

 

 

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みなさんが毎日使っている携帯電話の中でチョロチョロ流れてるくらいの微弱な電気なので、問題ないですよ。

 

 

部分痩せを測る仕組みとは?

オムロン6

 

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御社の体重体組成計では部分痩せも測れると聞いたのですが、どうやって「全身「両腕」「体幹」「両脚」の部位ごとに測定ができるんですか?

 

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全身を測定できる体重体組成計がございまして……

 

 

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これは……

 

オムロン7

 

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カラダスキャン!!!!!!

 

 

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普通の乗るだけの体重体組成計だと、右足と左足のあいだに電気を流して測定するので、どうしても下半身中心のデータになってしまうんです。

 

 

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なるほど。さっきまでの体重体組成計だと腕とかには電気が流れないんですね。

 

 

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このシリーズの体重体組成計はハンドルを持つと、上半身にも電流が流れて全身の体脂肪量を測ることができます。部分ごとの体脂肪量は、全身の体脂肪量を、体幹・両腕・両脚の3つに分離することで計測しています。

 

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部分ごとの数値を計測できるこの両手両足測定タイプは、本格的なトレーニングをしているアスリートの方に愛用者が多いとのこと。この体重体組成計が計測できる体脂肪率の下限は5%までなので、5%以下の数値を叩き出してエラーを表示させることが一つのステータスにもなっているという、アスリート界隈のディープすぎる文化も教えていただけました。

 

 

乗るだけで家人を自動判別できる仕組みとは?

 

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調べてて、一番不思議に思ったのがコレです。最初に登録さえしておけば、あとは家族の誰が乗っても、自動で「母」「父」といったように、反応してくれるらしいのですが、これはどうやって認識しているんですか? 足の臭さとかですか?

 

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違います。これは、体重体組成計が測定する人ごとの電気抵抗や測定結果を記憶しているんです。

 

 

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と、言いますと?

 

 

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電気抵抗の値は人ごとに意外と異なっているので、この人は大体これくらいの測定値が出るというのがわかるんです。なので、乗るだけでこの人が誰なのか、きちんと判別することができるんです。

 

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たまたま同じ測定値を出す人が乗った場合はどうなるんですか?

 

 

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そういう限界はありますね。双子とかの場合だと判別できないこともあります。

 

多少の限界はあるものの、ほとんどの場合は問題なく使用できるようです。たとえ、身長や体重が同じ人の場合でも人によって電流の流れ方が異なることが多いので、その場合はきちんと判別できます。

 

 

体重体組成計メーカーに聞く、正しい計測のコツ
オムロン9

これまでの話で明らかになったように、体重体組成計の測定は私たちが扱ううえでのシンプルさとは裏腹に、非常に複雑な計算の上で成り立っています。そこで、可能な限り正確な測定を実現するため、体重体組成計のプロフェッショナルに正しく測定するためのコツをお聞きしました。

 

・つま先立ちしない
できるだけ体重を軽く表示させたい気持ちも、つま先立ちすれば軽く表示されるかもと思う気持ちもわかります。ですが、つま先足立をしても体重が軽く表示されることはないそうです。重心が安定せず数値が確定しないうえ、当人の知性も疑われますのでやめましょう。

 

・計測する時間は毎日決めた時間に
水分をたくさん取ったあとに体重計に乗ると、摂取した分の水分が体重に加算されてしまうので、正確な体重を計測することができません。また、水は電気をよく通すため、体の中に水分が多いと全身の電気抵抗が下がることから、体脂肪率が通常より低く計測されてしまうこともあるそうです。体重を毎日正確に計測したいなら、体内の水分変化が少なくなる時間帯である夕食後 2 時間以上経過した就寝前がおすすめです。

 

・カーペットなど柔らかい素材の上に置かない
カーペットやクッションフロアなど、柔らかな素材の上に体重計を置いて測定すると、裏面に配置されているロードセルがめり込んでしまい、体重が軽く測定されていまいます。測定はフローリングなどの硬い床の上で行いましょう。

 

・地球の遠心力の影響で測る場所によって体重が変わる
体重体組成計を初めて使用する場合、お住まいの地域の情報を登録する画面が表示されますので、必ず正しく登録しましょう。というのもデジタル体重体組成計の場合、地球の遠心力の影響で、測定場所によって誤差が生じてしまうからです。緯度の低い沖縄と高い北海道で比べた場合、沖縄で測定した時の方が100gほど軽く測定されるとか。そうした緯度によって生じる誤差は、事前に入力したお住まい情報に合わせて自動で調整されています。「北海道」と登録すれば軽く測定されるかも、なんていう悪知恵を働かせないように。

 


 

まとめ

小学生の自由研究のような、素朴な疑問からはじめた今回の取材。文系の人間には想像もつかなかった精巧な仕組みに感心すると同時に、メーカーさんの裏事情も少し伺いました。

なんでも、体重体組成計への問い合わせ内容から見てとれるのは、「ちょっとでも軽い数値で計測されたい」という消費者心理。この数値は何かの間違いじゃないのか(=自分はもっと軽いはずなのでは)……人間として気持ちは分かるものの、体重体組成計メーカーとしては正確な測定結果をお届けしなければいけない……そんな心境も語ってくださいました。

数ミクロンの微差を察知できる文明の利器も、測定結果を真摯に受け止められなければただの宝の持ち腐れ。今回取材中に出た痛恨の「体年齢45歳」を胸に刻み、明日から心身の鍛錬に励もう、そう、明日から……と、生ぬるい決意をした編集部Iなのでした。

 

 

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