JP3705574B2

JP3705574B2 - 生体電気インピーダンス測定装置

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Publication number: JP3705574B2
Application number: JP2000224944A
Authority: JP
Inventors: 正人児玉; 祥量吉田
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2020-07-26
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Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、生体電気インピーダンス法により人体の総重量のうち脂肪が占める割合を表す体脂肪率や、その重量である体脂肪量あるいは体水分量といった身体組成を測定するインピーダンス測定装置に関するものであり、詳しくは測定装置における回路素子が故障時等に、人体へ悪影響を及ぼさないような安全対策に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、生体のインピーダンスを測定することで身体の組成を推定できることが、The American Journal of Clinical Nutrition,41(4)810-817 1985 "Assessment of fat-free mass using bioelectrical impedance measurement of the human body"により知られている。この原理を利用し、身体に含まれている体脂肪量を測定する技術として、身体の手足といった末端間のインピーダンスを四端子電極法で測定し、被測定者の体重、身長、性別、年齢などの個人身体情報と、測定したインピーダンス値から、体脂肪量を測定する方法が知られており、体脂肪量と同時に被測定者の体重も同時に測定する装置が、特公平５−４９０５０号に開示されている。また、これを利用した様々な装置も、実際に市場に普及している。
【０００３】
これら従来の体脂肪計は、一般的に図５に示すような構成から成っている。
この図５は、生体電気インピーダンス法を用いた一般的な体脂肪計の構成を簡単に表したブロック図である。測定者は電流電極７２Ａ、７２Ｂおよび電圧電極７３Ａ、７３Ｂに身体の末端である左右の手や足が接するようにする。スイッチ群８７の測定開始スイッチを押すと、ＣＰＵ８０からの信号により、電流供給部８１が測定電流である５０ｋＨｚ、５００μＡ程度の交流電流を発生する。この交流電流は測定電流であり、電流電極７２Ａ、７２Ｂより被測定者の体内に流入され、電圧電極７３Ａ、７３Ｂ間の電圧値を電圧検出部８２によって検出され、生体電気インピーダンス値を求められる。予め設定されている測定者の身体情報と求められた生体電気インピーダンス値とから体脂肪率または体脂肪量を推定し、表示回路８８に結果を表示するものである。この各電極７２Ａ、７２Ｂ、７３Ａ、７３Ｂに接続されている電流供給部８１や電圧検出部８２は、信号を増幅する増幅器（オペアンプ）や抵抗、コンデンサといった複数の電子部品から構成されている。
【０００４】
バッテリー８９は定電圧供給部９０に接続され、この定電圧供給部９０によって生成され出力される定格電圧（Ｖｄｄ及び−Ｖｄｄ）によって測定回路全般は駆動するものであり、ＣＰＵ８０を含む各ＩＣに接続され一定電圧を供給する。この定電圧供給部９０には、一般的に三端子レギュレータ等が用いられる。
【０００５】
以上の様に、生体電気インピーダンス法による体脂肪計は、電極を皮膚に直接接触させる構成であって、測定中は実際に微弱な交流電流を体内に流すことで、体脂肪率や体脂肪量の測定を行うものである。
【０００６】
しかし、前述したとおり、電流供給部８１や電圧検出部８２には、種々の電子部品が用いられているが、これらの電子部品は精密な構成であるため、静電気や高温状態といった何らかの負荷が回路や部品に加わった場合、これらの電子部品が故障する恐れがあり、また体脂肪計を落下してしまった時には、電子部品の端子が基板から取れてしまう可能性もあった。そのような場合には電流の制御を正常に行えず、各電極７２Ａ、７２Ｂ、７３Ａ、７３Ｂを通して予想以上の電流が身体に流れてしまう可能性があった。
【０００７】
ところで人間は感覚器官を有する生物であるため、身体に一定以上の電流が流れると、痺れや痛みを感じることがある。図１は、電流値と種別、その電流が流れたときの影響を表した表である。この表をみると、人体は１ｍＡ以上の電流が流れるとその電流を感じ始める。最初は僅かな感触であるが、電流が大きくなるにつれ、感じる痛みは強くなる。そして２０ｍＡ程度が人間が耐えることができ、その状態から自己の判断、能力によって離脱できる限界の電流値とされる。
【０００８】
尚、この図１に示す表は、成人男性に一秒間その電流が流れた場合を表したものであり、女性や小児の場合には、この値よりもかなり低い電流で、同様の症状が現れると考えられる。
【０００９】
以上のように、人体に一定以上の過大な電流が流れた場合には、人体に多大な負荷が加わる。従って電気を用いる機器においては、人体に悪影響を及ぼさないような対策が望まれており、特に電流を人体に流すことによって生体電気インピーダンス値を求める体脂肪計においては、電気的安全の面から改善が望まれていた。
【００１０】
この対策として一般的に、人体に流れる測定電流を常に測定し、規定値以上となったら回路の電源をオフしてしまう方法が考えられる。あるいは、測定回路部と電極板との間に高抵抗を入れ、測定電流を制限してしまう方法が考えられていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
生体電気インピーダンス法による体脂肪計の回路素子の故障や寿命時での体脂肪測定の体内流入電流の異常対策には、前述した通り幾つか考えられるが、前記の規定値以上で電源をオフする方法では、測定器全体の回路構成が複雑となり、部品点数も増えるためにコストアップになる。
【００１２】
また、後記の測定回路と電極間に高抵抗を入れる方法では、回路構成としては簡単に行えるが、生体電気インピーダンスの測定で回路側が人体のインピーダンスより高抵抗となり測定値誤差に影響を及ぼし、従って体脂肪率及び体脂肪量の測定精度を下げることに繋がる。
【００１３】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、生体電気インピーダンス測定の測定精度を下げることなく簡単な回路構成で、素子の故障や破損時に人体へ過大電流が流れるという異常状態の対策を行うことであり、その対策された体脂肪や体水分といった身体組成に関する指標を推定することが可能な生体電気インピーダンス測定装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの観点によれば、被測定者の皮膚に接触する複数の電極を有し、被測定者の体内に流入する交流電流を生成する装置と、前記電極間の電圧を測定する装置と、その交流電流と電圧から生体電気インピーダンス値を求めて被測定者の身体組成に関する指標を推定する装置とを含む測定回路部からなる生体電気インピーダンス測定装置において、前記電極のうち少なくとも１つの電極と、前記交流電流を生成する装置または電圧を測定する装置との経路内にコンデンサと抵抗の並列回路を設けた構成により提供される。
【００１５】
更に本発明の一つの観点によれば、前記少なくとも１つの電極は電流供給用の電極であり、その電流供給用の電極と前記交流電流を生成する装置との間の経路内にコンデンサと抵抗の並列回路を設けた構成により提供される。
【００１６】
更に本発明の一つの観点によれば、前記交流電流を生成する装置と、コンデンサと抵抗の並列回路との間に、更に静電気対策用のダイオードを設けた構成により提供される。
【００１７】
更に本発明の一つの観点によれば、前記少なくとも１つの電極は電圧測定用の電極であり、その電圧測定用の電極と前記電圧を測定する装置との間の経路内にコンデンサと抵抗の並列回路を設けた構成により提供される。
【００１８】
更に本発明の一つの観点によれば、前記電圧を測定する装置と、コンデンサと抵抗の並列回路との間に、更に静電気対策用のダイオードを設けた構成により提供される。
【００１９】
更に本発明の一つの観点によれば、前記電極のうち電流供給用の電極と前記交流電流を生成する装置との間の経路内および前記電極のうち電圧測定用の電極と前記電圧を測定する装置との間の経路内の全てにコンデンサと抵抗の並列回路を設けた構成により提供される。
【００２０】
更に本発明の一つの観点によれば、前記交流電流を生成する装置と、コンデンサと抵抗の並列回路との間、および前記電圧を測定する装置と、コンデンサと抵抗の並列回路との間に、更に静電気対策用のダイオードを設けた構成により提供される。
【００２１】
更に本発明の一つの観点によれば、前記被測定者の皮膚に接触する複数の電極は、被測定者の足裏に接触するものであり、前記生体電気インピーダンス値は被測定者の両足間の値であることとする。
【００２２】
また本発明の別の観点によれば、生体電気インピーダンス測定装置は、電極と生体電気インピーダンスを測定する測定回路部との間に挿入するコンデンサがセラミックコンデンサを用いる構成により提供される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の生体電気インピーダンス測定装置では、人体に流入する測定交流電流を発生する手段と、その間の電圧値を測定する手段と、生体電気インピーダンス値を演算する手段やそれらの制御・演算をおこなう演算処理部（ＣＰＵ）等からなる生体電気インピーダンス測定回路部と、人体に接触する電極との間にコンデンサを挿入し、このコンデンサと並列に抵抗を挿入する構成とする。
【００２４】
コンデンサは電気回路のインピーダンス素子として、直流エネルギーの伝送には無限大の阻止作用が働き、周波数の増加に従って阻止作用が減少するという性質を持つ。コンデンサと逆のインピーダンス周波数特性を持つインダクタンスと、周波数に依存しない抵抗との組合せにより、コンデンサは種々の電気エネルギーの伝送回路を構成する。このことについては、電気回路に関する各参考書に記載の事項であるので、ここでは詳しく説明しないが、電流の周波数ｆが０Ｈｚ、即ち直流電流の場合は、コンデンサに電流が流れない。従って被測定者の人体には交流電流のみが流入可能なものとし、直流電流は流入しない構成となる。これにより、測定回路部の電子部品が故障した場合に、予想以上の直流電流が人体に流入することを回避可能となる。尚、本発明における測定回路部とは電圧測定側に限定した回路の一部を指すものではなく、生体電気インピーダンスの測定に必要な電流供給部や電圧検出部といった素子全般を含めた総称として用いているものである。
【００２５】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。図２は、本発明の前提となる生体電気インピーダンス法による、両足間測定型の体脂肪計の外観図である。体脂肪計１は測定面となる本体上部側に、電流電極２Ａ，２Ｂと電圧電極３Ａ，３Ｂの４つの電極を有しており、測定した体脂肪に関する情報を表示する表示部４と、測定者の個人データを入力するのに用いる数値変更ボタン５及び設定ボタン６がある。本体前面には、体脂肪測定を行う時に押す測定開始スイッチ７がある。従って、外観としては、従来の体脂肪計と特に変わりはない。
【００２６】
測定の手順としては、測定者は予め数値変更ボタン５及び設定ボタン６を用いて、身長、体重、性別、年齢といった個人情報を登録しておく。実際の体脂肪測定は、測定者が測定開始スイッチ７を押すことで、測定開始状態となり、測定者は体脂肪計の測定面にある電極部に足の裏が接触するように素足で載るものである。この時、左足の爪先および踵が電流電極２Ａ及び電圧電極３Ａにそれぞれ接触するようにし、右足の爪先および踵が電流電極２Ｂ及び電圧電極３Ｂにそれぞれ接するように載る。従って、使用方法においても従来の体脂肪計と比べて特別な違いはない。
【００２７】
図３は、図２で示した体脂肪計の回路構成を示すブロック図である。体脂肪計１の内部測定回路には、各種の演算処理や制御を行うＣＰＵ１０がある。このＣＰＵ１０からの処理命令により、測定電流となる交流電流を生成する正弦波発生部１１が接続され、正弦波発生部１１からの出力信号により、定電流を発生する定電流回路オペアンプＵ１２を含む定電流回路部１２が接続されており、定電流回路部１２の出力端子はコンデンサＣ１を介して電流電極２Ｂに接続され、一方の端子は基準抵抗１３、コンデンサＣ２を介してもう一方の電流電極２Ａに接続されている。
【００２８】
電圧電極３Ａ、３Ｂは各々コンデンサＣ３及びＣ４を介してアナログスイッチＩＣ１に接続されている。このアナログスイッチＩＣ１は、基準抵抗１３に接続されており、基準抵抗１３と身体のインピーダンス測定を切り替えるものである。この基準抵抗１３は、測定電流の電流経路内に設けられており、測定者の両足間を含む一定経路に電流を流しておき、基準抵抗１３を繋いだ時の電圧値と、生体の両足間に切り替えた時の電圧値を測定することで、正確に求められている基準抵抗１３との電圧比較を行うことができ、これにより生体電気インピーダンスの測定がより正確なものとなる。また、アナログスイッチＩＣ１は、測定された電圧値信号を増幅する電圧増幅オペアンプＵ１４を含む電圧増幅回路部１４に接続されており、電圧波形を整形する検波回路１５、整形された電圧波形のデータを、アナログ値からデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器１６があり、Ａ／Ｄ変換器１６によって生成されたデジタル値はＣＰＵ１０に入る。
【００２９】
またＣＰＵ１０には、図２で示した数値変更ボタン５、設定ボタン６及び測定開始スイッチ７を有するスイッチ群１７と、求められた生体電気インピーダンス値および予め設定記憶された測定者の個人情報より、推定された体脂肪率または体脂肪量といった体脂肪に関する情報を表示する表示部４を含む表示回路１８も繋がれている。従って、ＣＰＵ１０は入力した測定電流値と検出された測定電圧値から生体電気インピーダンス値を演算し、記憶設定してある個人情報と求められた生体電気インピーダンス値から体脂肪率または体脂肪量を推定し、表示部４に表示する。
【００３０】
バッテリー１９は定電圧供給部２０に接続され、この定電圧供給部２０によって生成し出力される定格電圧（Ｖｄｄ）によって測定回路全般は駆動するものであり、ＣＰＵ１０を含む各素子に接続され一定電圧を供給する。この定電圧供給部２０は、一般的に三端子レギュレータ等を組み合わせて構成し、定格電圧Ｖｄｄ、−Ｖｄｄを出力する。
【００３１】
ダイオードＤ１１〜Ｄ１４及びＤ２１〜Ｄ２４は、静電破壊対策用のものであり、これは、例えば絨毯等で帯電した靴下や衣類等が各電極２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂに接触した場合には、静電気により電極から数ｋＶの電圧が掛かる可能性がある。それによる回路の破壊することを防ぐために、各電極と測定回路との間に高電圧がかかった場合に、Ｖｄｄまたは−Ｖｄｄに電流が逃げるようダイオードを設けることにより、過大な電流が回路側に流れないようにするものである。
【００３２】
コンデンサＣ１〜Ｃ４は、本発明で新たに設けた素子であるが、ここで先ず、コンデンサＣ１〜Ｃ４が設けられてない回路で、回路素子が故障した場合について述べる。
【００３３】
体脂肪率を測定しようと体脂肪計に測定者が各電極２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂに足の裏が接触するように載った時に、仮に、静電破壊対策用のダイオードＤ１１とＤ２２が静電気により故障した、あるいは既に故障していたとする。Ｖｄｄは＋４Ｖ、−Ｖｄｄは−４Ｖであった場合には、Ｄ１１とＤ２２は導通状態であるため、２Ｂ、２Ａ間には８Ｖの電位差が生じることになる。この２Ｂ、２Ａ間にそれぞれ左右の爪先が接触していたとすると、人体の両足間にも８Ｖの電圧がかかることになる。一般成人男性の両足間インピーダンスは、５００Ω程度とされるので、この両足間には、
８（Ｖ）／５００（Ω）＝１６（ｍＡ）
と、１６ｍＡの直流電流が流れることとなる。この１６ｍＡの電流が人体に与える影響は、図１によると、自力でその状況から離脱できるとはいえ、かなりの苦痛を伴うレベルの電流であるとされる。
【００３４】
このように、測定回路上の電気部品が破壊、故障した場合に電極間に数Ｖの電位差が生じ、その時に人体が電極に接触すると、数十ｍＡの電流が流れる恐れがある。この状況は、静電破壊対策用のダイオードが故障した場合に限らず、静電気が回路に加わったり、脂肪計自体を落下するといった負荷が加わった場合に、例えば、定電流回路オペアンプＵ１２が壊れ、オペアンプの出力がＶｄｄまたは−Ｖｄｄの電圧となったり、アナログスイッチＩＣ１が壊れ、内部でＶｄｄまたは−電源と、各電極板と接続されているＩＣの端子とが導通状態となった場合にも各電極間に数Ｖの電位差が発生し、前述のような状態が起きうるものである。尚、両足間インピーダンスは測定者により異なり、また、回路の定格電圧Ｖｄｄ、−Ｖｄｄも設計方法、測定精度等により異なるものであるので、必ずしもこの上述の電流が全ての人に流れる訳ではないが、それ以上に電流が流れることも考えられる。
【００３５】
次に前記コンデンサＣ１〜Ｃ４が回路に設けられている場合について説明する。体脂肪率を測定しようと体脂肪計に測定者が各電極２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂに足の裏が接触するように載った時に、仮に、静電破壊対策用のダイオードＤ１１とＤ２２が静電気により故障した、あるいは既に故障していたとする。この時、Ｄ１１とＤ２２は導通状態となるが、測定者が電極２Ａ、２Ｂに接触するように体脂肪計に載っていたとしても、コンデンサＣ１及びＣ２が経路内に挿入されているため直流電流は流れることがない。従って、このコンデンサを電極と測定回路の間に挿入しておけば、人体内を数十ｍＡの直流電流が流れるというような異常は回避できることになる。
【００３６】
尚、測定経路にコンデンサを挿入したとしても正常動作時には、生体電気インピーダンスの測定電流としては、一般的に５０ｋＨｚ、５００μＡ程度の交流電流を用いるので、コンデンサを交流電流が流れることは可能であり、測定上、特に支障はない。
【００３７】
このコンデンサＣ１〜Ｃ４は、測定電流の周波数が５０ｋＨｚであれば、容量として０．１μＦ以上であれば測定精度に影響を及ぼすようなことはない。また、このコンデンサＣ１〜Ｃ４の種類としては、一般的な安価なセラミックコンデンサを用いれば十分であるが、電解コンデンサやフィルムコンデンサあるいは圧膜チップ抵抗といったチップ部品を用いても問題はない。
【００３８】
次に、本発明の実施例として、各コンデンサと並列に抵抗が接続されている場合を示す。図４は、本発明の実施例の体脂肪計の回路構成を示すブロック図であり、各コンデンサＣ１〜Ｃ４と並列に、抵抗Ｒ１〜Ｒ４が接続されている。これらの抵抗は１ＭΩ程度の高抵抗である。
【００３９】
これは図３のブロック図のように、コンデンサＣ１〜Ｃ４を挿入した場合に、測定しようと測定者が電極に接触した際に、僅かに電位差が生じ、コンデンサＣ１〜Ｃ４には電荷が溜まる可能性がある。あるいはアナログスイッチＩＣ１は、基準抵抗１３と身体のインピーダンス測定を切り替えているが、基準抵抗を測定中には、身体のインピーダンスを測定するための身体中を流れていた電流が回路側に流れることが出来ず、コンデンサＣ１〜Ｃ４に充電されてしまう。これは回路上の特性として、測定電流の誤差要因となりうるものである。この各コンデンサＣ１〜Ｃ４に抵抗Ｒ１〜Ｒ４を並列に接続しておくと、コンデンサに溜まった電荷を放電する事ができる。従って、抵抗をコンデンサと並列に接続することで、誤差要因を減らすことができ、より測定精度を維持することができる。
【００４０】
尚、この実施例において、抵抗Ｒ１〜Ｒ４以外の回路部品は、図３のブロック図に示したものと同一のもので構成でき、同一の動作をするものである。
【００４１】
体脂肪率を測定しようと体脂肪計に測定者が各電極２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂに足の裏が接触するように載った時に、仮に、静電破壊対策用のダイオードＤ１１とＤ２２が静電気により故障した、あるいは既に故障していたとする。この時、Ｄ１１とＤ２２は導通状態となるが、測定者が電極２Ａ、２Ｂに接触するように体脂肪計に載っていたとしても、コンデンサＣ１及びＣ２が経路内に挿入されているため、コンデンサ側Ｃ１、Ｃ２を通って直流電流は流れることがない。また、抵抗側Ｒ１、Ｒ２には、電流が僅かに流れるのみである。仮に、８Ｖの電圧がかかり、各抵抗Ｒ１、Ｒ２の値が１ＭΩであると、電流経路内には、人体を含め２ＭΩ以上の抵抗分が存在することになり、その間に流れる電流値は、
８（Ｖ）／２（ＭΩ）＝４（μＡ）
となり、僅か４μＡしか流れないことになる。この電流値は、図１の表による最小感知電流よりも、遙かに低い値であるため、人間はその電流を感じることもなく、たとえ人体内に流入したとしても支障のないものである。従って、このコンデンサと抵抗を並列に電極と測定回路の間に挿入した場合においても、人体内を数十ｍＡの直流電流が流れるというような、異常状態は回避できることになる。
【００４２】
尚、このコンデンサと高抵抗を並列に挿入した場合にも、生体電気インピーダンスの測定電流は、一般的に５０ｋＨｚ、５００μＡ程度の交流電流を用いるので、コンデンサを交流電流が流れることは可能であり、コンデンサと並列に高抵抗が接続されていたとしても、測定上、特に支障はない。
【００４３】
また、素子の種類としては、コンデンサはセラミックコンデンサ、抵抗はカーボン抵抗と、それぞれ一般的な安価なものでよい。
【００４４】
また図３及び図４では、各電極と測定回路の間に静電気対策のダイオードが接続されており、コンデンサまたはコンデンサと抵抗を並列に挿入する場所として、そのダイオードの接続点と各電極の間とした。これにより回路の故障の原因となる静電気が電極から回路側に流れることがないよう、Ｖｄｄまたは−Ｖｄｄに逃がすことができ、更に仮にダイオードが故障した場合に、電極から人体へ過大電流が流れることも、コンデンサの作用により防ぐことが可能となる。
【００４５】
以上、ここでは体脂肪計の構成として、両足間で生体電気インピーダンスを測定するものについてのみ説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、両手間で測定するもの、あるいは手足間で測定するもの、その他各部位の生体電気インピーダンスを測定する場合にも適当な箇所に電極を接触させる事が考えられるが、その場合にも本発明を適用することは可能であり、本発明を限定するものではない。
【００４６】
また、ここでは測定された生体電気インピーダンスから測定者の体脂肪を測定する装置として説明したが、これに限ることなく測定者の体水分や筋肉量といった様々な身体組成に関する指標を測定する装置に適用することが可能である。
【００４７】
また、ここでは過大電流が流れる状況として、静電気対策用のダイオードが故障した場合についてのみ説明したが、想定外の電流が流れることは、この状況に限ることではなく、種々の部品が破損した場合においても、起こり得るものであり、本発明を適用する測定回路部の構成は、これに限るものではない。
【００４８】
また、ここでは各電極毎に、コンデンサあるいはコンデンサと並列に抵抗を挿入する構成を述べたが、本発明は人体を含む電流経路上に直流電流が流れない構成であればよいものであり、コンデンサあるいはコンデンサと並列に抵抗を挿入する数を適宜変更してもよい。
【００４９】
また、コンデンサと抵抗を並列に挿入する個所として、電流供給用の電極側だけとして、電圧測定用の電極側にはそれらを挿入しない形態としてもよい。これは、電圧測定用の回路側はハイインピーダンスのため、素子の故障時に電流が生体側に流れにくく、人体に影響を与える程度の電流が流れる危険性は低いためである。
【００５０】
また本発明は、測定個所を増やし生体の部位別の生体電気インピーダンスを測定する、８電極測定法のように電極の数が増えた場合にも適用することができるものであり、コンデンサと並列に抵抗を各電極と測定回路部との間に適宜挿入する構成とすればよい
【００５１】
【発明の効果】
生体電気インピーダンス法により、測定者の身体組成に関する指標を測定する生体電気インピーダンス測定装置において、本発明の各電極と測定回路間にコンデンサと抵抗を並列に挿入する構成を用いれば、生体電気インピーダンス測定の測定精度を下げることなく、簡単な回路構成で素子の故障や破損時に人体へ過大電流が流れるという異常対策を行うことできる。
【００５２】
また、生体電気インピーダンス法により、測定者の身体組成に関する指標を測定する生体電気インピーダンス測定装置において、本発明の各電極と測定回路間にコンデンサと抵抗を並列に挿入する構成を用いれば、コンデンサに溜まった電荷を放電することができるため誤差要因を低減でき、コンデンサだけを挿入したときよりもより高精度な生体電気インピーダンス測定が可能となる。
【００５３】
また、電流供給用の電極側にはコンデンサと抵抗を並列に挿入し、電圧測定用の電極側にはコンデンサと抵抗を並列に任意に挿入する構成とすれば、直流電流の流入する可能性が高い電流供給側は常に対策されており、また、電圧測定用の電極から生体側へは測定回路側がハイインピーダンスであるため電流が流れにくいため、生体に影響を与える程度の電流が各電極から流れる恐れを十分に抑えることができる。
【００５４】
また、各電極と測定回路間にコンデンサと並列に抵抗を挿入する構成として、電極に近い側にコンデンサと抵抗を並列に挿入し、測定回路に近い側に静電気対策用のダイオードを接続している構成とすれば、生体電気インピーダンス測定の測定精度を下げることなく、簡単な回路構成で素子の故障や破損時に人体へ過大電流が流れるという異常対策と、静電気による回路故障の防止を行うことでき、人体にも測定装置にも安全なものとなる。
【００５５】
また、そのコンデンサにセラミックコンデンサを用いた場合には、部品単価が安いので、コンデンサを複数個使用する構成としても、殆どコストアップせずに対策されたインピーダンス測定器を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】電流が体内を流れた時の影響を表す図
【図２】本発明の前提となる体脂肪計の外観図
【図３】図２の体脂肪計の内部測定回路を表すブロック図
【図４】本発明の実施例である体脂肪計の内部測定回路を表すブロック図
【図５】従来の一般的な体脂肪計の内部測定回路を表すブロック図

Claims

被測定者の皮膚に接触する複数の電極を有し、被測定者の体内に流入する交流電流を生成する装置と、前記電極間の電圧を測定する装置と、その交流電流と電圧から生体電気インピーダンス値を求めて被測定者の身体組成に関する指標を推定する装置とを含む測定回路部からなる生体電気インピーダンス測定装置において、前記電極のうち少なくとも１つの電極と、前記交流電流を生成する装置または電圧を測定する装置との経路内にコンデンサと抵抗の並列回路を設けたことを特徴とする生体電気インピーダンス測定装置。
前記少なくとも１つの電極は電流供給用の電極であり、その電流供給用の電極と前記交流電流を生成する装置との間の経路内にコンデンサと抵抗の並列回路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の生体電気インピーダンス測定装置。
前記交流電流を生成する装置と、コンデンサと抵抗の並列回路との間に、更に静電気対策用のダイオードを設けたことを特徴とする請求項２に記載の生体電気インピーダンス測定装置。
前記少なくとも１つの電極は電圧測定用の電極であり、その電圧測定用の電極と前記電圧を測定する装置との間の経路内にコンデンサと抵抗の並列回路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の生体電気インピーダンス測定装置。
前記電圧を測定する装置と、コンデンサと抵抗の並列回路との間に、更に静電気対策用のダイオードを設けたことを特徴とする請求項４に記載の生体電気インピーダンス測定装置。
前記電極のうち電流供給用の電極と前記交流電流を生成する装置との間の経路内および前記電極のうち電圧測定用の電極と前記電圧を測定する装置との間の経路内の全てにコンデンサと抵抗の並列回路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の生体電気インピーダンス測定装置。
前記交流電流を生成する装置と、コンデンサと抵抗の並列回路との間、および前記電圧を測定する装置と、コンデンサと抵抗の並列回路との間に、更に静電気対策用のダイオードを設けたことを特徴とする請求項６に記載の生体電気インピーダンス測定装置。
前記被測定者の皮膚に接触する複数の電極は、被測定者の足裏に接触するものであり、前記生体電気インピーダンス値は被測定者の両足間の値であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の生体電気インピーダンス測定装置。
前記コンデンサはセラミックコンデンサであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の生体電気インピーダンス測定装置。