JP5626049B2 - Bioimpedance measurement device - Google Patents
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Description
この発明は生体インピーダンス測定装置に関し、より詳しくは、四端子法によって生体のインピーダンスを測定する装置に関する。 The present invention relates to a bioimpedance measuring apparatus, and more particularly to an apparatus for measuring the impedance of a living body by a four-terminal method.
この種の一般的な生体インピーダンス測定装置としては、図17に示すように、載置板10上に、左足の爪先側901に接触すべき第1電極1、右足の爪先側902に接触すべき第2電極2、左足の踵903に接触すべき第3電極3、および右足の踵904に接触すべき第4電極4を備えたものがある。載置板10上に生体900の左右の足裏が載せられた状態で、図16に示すように、定電流源20によって第1電極1および第2電極2を介して生体900に所定の通電電流(交流)Iが流される。そして、生体900に通電電流Iが流れることにより生じた降下電圧Vが、第3電極3および第4電極4を介して電圧計21で測定される(四端子法)。この降下電圧Vを数値換算(通電電流Iで割り算)して得られたインピーダンスを元に算出された体組成値が、図17中に示す表示部22に表示される。
As a general bioimpedance measuring device of this type, as shown in FIG. 17, the
ここで、電極への足の載せ方、すなわち足を載せる位置の変化や足の浮き状態などは、インピーダンス測定の誤差を招く要因となる。例えば、図18(A)に示すように、電極3,4上に踵903,904の中心Cが載せられたときと、図18(B)に示すように、電極3,4上から踵903,904の中心Cが外れたときでは、測定結果に誤差を含むことになる(なお、図18および後述の図19、図20では、簡単のため、右足側のみを示す。)。
Here, how to put the foot on the electrode, that is, the change in the position where the foot is placed, the floating state of the foot, and the like cause factors in impedance measurement. For example, as shown in FIG. 18A, when the center C of the
そこで、従来、図19(A)に示すように電極3,4上に凸部991を設けたり、図20(A)に示すように電極3,4上に凹部992を設けたりして、被験者の踵を凸部991や凹部992へ誘導する方式が提案されている(例えば、特許文献1(特開2007−315915号公報)や特許文献2(特開2005−245724号公報)参照。)。なお、図19(B)、図20(B)は、それぞれ図19(A)、図20(A)の凸部991、凹部992を載置板10の上方から見たところを示している。
Therefore, conventionally, a
しかしながら、不特定多数の被験者に対して、意識的に踵903,904を凸部991や凹部992に位置合わせするように期待することは、実際問題として困難である。また、特許文献1、特許文献2の方式では、足の浮き状態については検知できない。このため、インピーダンスの測定結果に誤差が生ずるという問題がある。
However, as an actual problem, it is difficult to expect an unspecified number of subjects to consciously align the
そこで、この発明の課題は、四端子法によって生体のインピーダンスを正しく求めることができる生体インピーダンス測定装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a bioimpedance measuring apparatus capable of correctly obtaining the impedance of a living body by a four-terminal method.
上記課題を解決するため、第1の局面では、この発明の生体インピーダンス測定装置は、
生体が有する左右の足裏が載せられるべき載置板と、
上記載置板上で、左足の爪先側に相当する第1領域に設けられた第1電極、右足の爪先側に相当する第2領域に設けられた第2電極、左足の踵側に相当する第3領域に設けられた第3電極、および右足の踵側に相当する第4領域に設けられた第4電極と、
上記第1電極および第2電極を介して上記生体に所定の通電電流を流す通電部と、
上記生体に上記通電電流が流れることにより生じた降下電圧を、上記第3電極および第4電極を介して測定する電圧測定部とを備え、
上記第3電極および第4電極はそれぞれ上記第3領域、第4領域内で複数の部分電極に分割され、
上記第3領域内で上記左足の踵が載せられた左踵位置および上記第4領域内で上記右足の踵が載せられた右踵位置を検出する踵位置検出部と、
上記第3電極をなす上記複数の部分電極および上記第4電極をなす上記複数の部分電極のうち、上記踵位置検出部によって検出された上記左踵位置、上記右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対を選択する部分電極選択部とを備え、
上記踵位置検出部は、
上記第3電極をなす上記複数の部分電極と上記第4電極をなす上記複数の部分電極との間で、互いに個々の部分電極同士を組み合わせ、組み合わされた上記部分電極の対毎に、上記電圧測定部によって上記降下電圧を測定し、
測定された上記降下電圧のうち最も低い降下電圧を与える部分電極の対の位置を、上記左踵位置、上記右踵位置として検出することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, in the first aspect, the bioimpedance measuring apparatus of the present invention is:
A mounting plate on which the left and right soles of the living body should be placed;
On the mounting plate, the first electrode provided in the first region corresponding to the toe side of the left foot, the second electrode provided in the second region corresponding to the toe side of the right foot, and corresponding to the heel side of the left foot A third electrode provided in the third region, and a fourth electrode provided in the fourth region corresponding to the heel side of the right foot,
A current-carrying part that sends a predetermined current to the living body via the first electrode and the second electrode;
A voltage measuring unit that measures a voltage drop caused by the flow of the energizing current through the living body via the third electrode and the fourth electrode;
The third electrode and the fourth electrode are each divided into a plurality of partial electrodes in the third region and the fourth region,
A heel position detection unit that detects a port position on which the left foot heel is placed in the third region and a starboard position on which the right foot heel is placed in the fourth region;
Of the plurality of partial electrodes forming the third electrode and the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode, the partial electrodes respectively corresponding to the port position and the starboard position detected by the hook position detection unit and a partial electrode selector for selecting a pair of,
The heel position detector
Between the plurality of partial electrodes forming the third electrode and the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode, the individual partial electrodes are combined with each other, and the voltage is applied to each pair of the combined partial electrodes. The voltage drop is measured by the measurement unit,
The position of the pair of partial electrodes that gives the lowest voltage drop among the measured voltage drop is detected as the port position and the starboard position .
この第1の局面の生体インピーダンス測定装置では、生体が有する左右の足裏が載置板上に載せられるとき、載置板上の第1領域に左足の爪先側、第2領域に右足の爪先側、第3領域に左足の踵、第4領域に右足の踵がそれぞれ載せられる。すると、踵位置検出部は、上記第3領域内で上記左足の踵が載せられた左踵位置および上記第4領域内で上記右足の踵が載せられた右踵位置を検出する。ここで、上記第3電極および第4電極はそれぞれ上記第3領域、第4領域内で複数の部分電極に分割されている。続いて、部分電極選択部は、上記第3電極をなす上記複数の部分電極および上記第4電極をなす上記複数の部分電極のうち、上記踵位置検出部によって検出された上記左踵位置、上記右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対を選択する。四端子法による測定を行うために、通電部は、上記第1電極および第2電極を介して上記生体に所定の通電電流を流す。電圧測定部は、上記生体に上記通電電流が流れることにより生じた降下電圧を、上記第3電極および第4電極を介して、特に上記部分電極選択部によって選択された上記部分電極の対を介して測定する。この電圧測定部によって測定された降下電圧を数値換算(通電電流で割り算)することにより、上記生体のインピーダンスが求められる。これにより、生体のインピーダンスを正しく求めることができる。 In the bioimpedance measuring apparatus according to the first aspect , when the left and right soles of the living body are placed on the placement board, the first area on the placement board has the toe side of the left foot and the second area has the toe of the right foot The left foot heel is placed on the side, the third region, and the right foot heel is placed on the fourth region. Then, the heel position detection unit detects a port position where the left foot heel is placed in the third area and a starboard position where the right foot heel is placed in the fourth area. Here, the third electrode and the fourth electrode are divided into a plurality of partial electrodes in the third region and the fourth region, respectively. Subsequently, the partial electrode selection unit includes the port position detected by the heel position detection unit among the plurality of partial electrodes forming the third electrode and the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode, A partial electrode pair corresponding to the starboard position is selected. In order to perform the measurement by the four-terminal method, the energization unit causes a predetermined energization current to flow through the living body via the first electrode and the second electrode. The voltage measurement unit is configured to reduce a voltage drop caused by the flowing of the energization current to the living body via the third electrode and the fourth electrode, particularly via the partial electrode pair selected by the partial electrode selection unit. To measure. The impedance of the living body is obtained by converting the voltage drop measured by the voltage measuring unit into a numerical value (dividing by the energizing current). Thereby, the impedance of the living body can be obtained correctly.
また、この第1の局面の生体インピーダンス測定装置では、上記踵位置検出部は、まず、上記第3電極をなす上記複数の部分電極と上記第4電極をなす上記複数の部分電極との間で、互いに個々の部分電極同士を組み合わせ、組み合わされた上記部分電極の対毎に、上記電圧測定部によって上記降下電圧を測定する。これにより、例えば上記第3電極をなす上記複数の部分電極の数をM個、上記第4電極をなす上記複数の部分電極の数をN個とすると、(M×N)個の降下電圧が測定データとして得られる。これらの(M×N)個の降下電圧のうち最も低い降下電圧が、適切であると考えられる。そこで、上記踵位置検出部は、測定された上記降下電圧(上の例では(M×N)個の降下電圧)のうち最も低い降下電圧を与える部分電極の対の位置を、上記左踵位置、上記右踵位置として検出する。これにより、上記左踵位置、上記右踵位置を精度良く検出できる。このことは、上記部分電極選択部が上記最も低い降下電圧を与える部分電極の対を精度良く選択することにつながり、上記電圧測定部の測定結果として上記最も低い降下電圧が得られる。この電圧測定部によって測定された降下電圧を数値換算することにより、上記生体のインピーダンスが求められる。これにより、生体のインピーダンスをさらに正しく求めることができる。 In the bioimpedance measurement apparatus according to the first aspect , the heel position detection unit firstly places the plurality of partial electrodes forming the third electrode and the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode. The individual partial electrodes are combined with each other, and the voltage drop is measured by the voltage measuring unit for each pair of the combined partial electrodes. Thus, for example, if the number of the plurality of partial electrodes forming the third electrode is M and the number of the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode is N, (M × N) drop voltages are obtained. Obtained as measurement data. The lowest voltage drop among these (M × N) voltage drops is considered appropriate. Therefore, the saddle position detection unit determines the position of the pair of partial electrodes that gives the lowest voltage drop among the measured voltage drops (in the above example, (M × N) voltage drops) the port position. The starboard position is detected. Accordingly, the port position and the starboard position can be detected with high accuracy. This leads to the partial electrode selection unit accurately selecting a pair of partial electrodes that gives the lowest voltage drop, and the lowest voltage drop is obtained as a measurement result of the voltage measurement unit. The impedance of the living body is obtained by converting the voltage drop measured by the voltage measuring unit into a numerical value. Thereby, the impedance of the living body can be obtained more correctly.
第2の局面では、この発明の生体インピーダンス測定装置は、
生体が有する左右の足裏が載せられるべき載置板と、
上記載置板上で、左足の爪先側に相当する第1領域に設けられた第1電極、右足の爪先側に相当する第2領域に設けられた第2電極、左足の踵側に相当する第3領域に設けられた第3電極、および右足の踵側に相当する第4領域に設けられた第4電極と、
上記第1電極および第2電極を介して上記生体に所定の通電電流を流す通電部と、
上記生体に上記通電電流が流れることにより生じた降下電圧を、上記第3電極および第4電極を介して測定する電圧測定部とを備え、
上記第3電極および第4電極はそれぞれ上記第3領域、第4領域内で複数の部分電極に分割され、
上記第3領域内で上記左足の踵が載せられた左踵位置および上記第4領域内で上記右足の踵が載せられた右踵位置を検出する踵位置検出部と、
上記第3電極をなす上記複数の部分電極および上記第4電極をなす上記複数の部分電極のうち、上記踵位置検出部によって検出された上記左踵位置、上記右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対を選択する部分電極選択部とを備え、
上記載置板上で上記第3電極および第4電極よりも下層に、上記第3領域および第4領域における荷重分布を検知する圧力センサを備え、
上記踵位置検出部は、上記圧力センサが検知した上記第3領域および第4領域における荷重分布に基づいて、それぞれ上記左踵位置、上記右踵位置を検出することを特徴とする。
In a second aspect, the bioimpedance measuring apparatus of the present invention is:
A mounting plate on which the left and right soles of the living body should be placed;
On the mounting plate, the first electrode provided in the first region corresponding to the toe side of the left foot, the second electrode provided in the second region corresponding to the toe side of the right foot, and corresponding to the heel side of the left foot A third electrode provided in the third region, and a fourth electrode provided in the fourth region corresponding to the heel side of the right foot,
A current-carrying part that sends a predetermined current to the living body via the first electrode and the second electrode;
A voltage measuring unit that measures a voltage drop caused by the flow of the energizing current through the living body via the third electrode and the fourth electrode;
The third electrode and the fourth electrode are each divided into a plurality of partial electrodes in the third region and the fourth region,
A heel position detection unit that detects a port position on which the left foot heel is placed in the third region and a starboard position on which the right foot heel is placed in the fourth region;
Of the plurality of partial electrodes forming the third electrode and the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode, the partial electrodes respectively corresponding to the port position and the starboard position detected by the hook position detection unit A partial electrode selector that selects a pair of
A pressure sensor for detecting a load distribution in the third region and the fourth region is provided below the third electrode and the fourth electrode on the mounting plate.
The said saddle position detection part detects the said starboard position and the said starboard position, respectively, based on the load distribution in the said 3rd area | region and 4th area | region which the said pressure sensor detected.
この第2の局面の生体インピーダンス測定装置では、第1の局面の生体インピーダンス測定装置と同様に、踵位置検出部が左踵位置および右踵位置を検出し、部分電極選択部が上記左踵位置、上記右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対を選択する。したがって、通電部と電圧測定部によって、四端子法により、生体のインピーダンスを正しく求めることができる。また、この第2の局面の生体インピーダンス測定装置では、上記踵位置検出部は、上記圧力センサが検知した上記第3領域および第4領域における荷重分布に基づいて、それぞれ上記左踵位置、上記右踵位置を検出する。これにより、上記左踵位置、上記右踵位置を精度良く検出できる。既述のように、上記部分電極選択部は、上記第3電極をなす上記複数の部分電極および上記第4電極をなす上記複数の部分電極のうち、上記踵位置検出部によって検出された上記左踵位置、上記右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対を選択する。したがって、上記部分電極選択部は、適切な部分電極の対を選択することができる。この結果、上記四端子法による測定によって、生体のインピーダンスをさらに正しく求めることができる。 In the bioimpedance measurement apparatus according to the second aspect, like the bioimpedance measurement apparatus according to the first aspect, the heel position detection unit detects the port position and the starboard position, and the partial electrode selection unit detects the port position. The pair of partial electrodes corresponding to the starboard position is selected. Therefore, the impedance of the living body can be accurately obtained by the four-terminal method using the energization unit and the voltage measurement unit. In the bioimpedance measurement apparatus according to the second aspect , the heel position detection unit is configured to perform the port position and the right side based on load distributions in the third area and the fourth area detected by the pressure sensor, respectively. Detect the heel position. Accordingly, the port position and the starboard position can be detected with high accuracy. As described above, the partial electrode selection unit is configured to detect the left of the plurality of partial electrodes forming the third electrode and the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode detected by the heel position detection unit. A pair of partial electrodes corresponding to the heel position and the starboard position is selected. Therefore, the partial electrode selector can select an appropriate partial electrode pair. As a result, the impedance of the living body can be obtained more correctly by the measurement by the four-terminal method.
第3の局面では、この発明の生体インピーダンス測定装置は、
生体が有する左右の足裏が載せられるべき載置板と、
上記載置板上で、左足の爪先側に相当する第1領域に設けられた第1電極、右足の爪先側に相当する第2領域に設けられた第2電極、左足の踵側に相当する第3領域に設けられた第3電極、および右足の踵側に相当する第4領域に設けられた第4電極と、
上記第1電極および第2電極を介して上記生体に所定の通電電流を流す通電部と、
上記生体に上記通電電流が流れることにより生じた降下電圧を、上記第3電極および第4電極を介して測定する電圧測定部とを備え、
上記第3電極および第4電極はそれぞれ上記第3領域、第4領域内で複数の部分電極に分割され、
上記第3領域内で上記左足の踵が載せられた左踵位置および上記第4領域内で上記右足の踵が載せられた右踵位置を検出する踵位置検出部と、
上記第3電極をなす上記複数の部分電極および上記第4電極をなす上記複数の部分電極のうち、上記踵位置検出部によって検出された上記左踵位置、上記右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対を選択する部分電極選択部とを備え、
上記第3領域で上記第3電極をなす上記複数の部分電極が占める領域以外の部分および上記第4領域で上記第4電極をなす上記複数の部分電極が占める領域以外の部分に配置され、上記第3領域および第4領域における上記足裏に対する静電容量分布を検知する静電容量センサを備え、
上記踵位置検出部は、上記静電容量センサが検知した上記第3領域および第4領域における静電容量分布に基づいて、それぞれ上記左踵位置、上記右踵位置を検出することを特徴とする。
In a third aspect, the bioimpedance measuring apparatus of the present invention is:
A mounting plate on which the left and right soles of the living body should be placed;
On the mounting plate, the first electrode provided in the first region corresponding to the toe side of the left foot, the second electrode provided in the second region corresponding to the toe side of the right foot, and corresponding to the heel side of the left foot A third electrode provided in the third region, and a fourth electrode provided in the fourth region corresponding to the heel side of the right foot,
A current-carrying part that sends a predetermined current to the living body via the first electrode and the second electrode;
A voltage measuring unit that measures a voltage drop caused by the flow of the energizing current through the living body via the third electrode and the fourth electrode;
The third electrode and the fourth electrode are each divided into a plurality of partial electrodes in the third region and the fourth region,
A heel position detection unit that detects a port position on which the left foot heel is placed in the third region and a starboard position on which the right foot heel is placed in the fourth region;
Of the plurality of partial electrodes forming the third electrode and the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode, the partial electrodes respectively corresponding to the port position and the starboard position detected by the hook position detection unit A partial electrode selector that selects a pair of
Arranged in a portion other than the region occupied by the plurality of partial electrodes forming the third electrode in the third region and in a portion other than the region occupied by the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode in the fourth region, A capacitance sensor that detects a capacitance distribution with respect to the sole in the third region and the fourth region;
The said saddle position detection part detects the said starboard position and the said starboard position based on the electrostatic capacitance distribution in the said 3rd area | region and 4th area | region which the said capacitance sensor detected, It is characterized by the above-mentioned. .
この第3の局面の生体インピーダンス測定装置では、第1、第2の局面の生体インピーダンス測定装置と同様に、踵位置検出部が左踵位置および右踵位置を検出し、部分電極選択部が上記左踵位置、上記右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対を選択する。したがって、通電部と電圧測定部によって、四端子法により、生体のインピーダンスを正しく求めることができる。また、この第3の局面の生体インピーダンス測定装置では、上記踵位置検出部は、上記静電容量センサが検知した上記第3領域および第4領域における静電容量分布に基づいて、それぞれ上記左踵位置、上記右踵位置を検出する。これにより、上記左踵位置、上記右踵位置を精度良く検出できる。既述のように、上記部分電極選択部は、上記第3電極をなす上記複数の部分電極および上記第4電極をなす上記複数の部分電極のうち、上記踵位置検出部によって検出された上記左踵位置、上記右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対を選択する。したがって、上記部分電極選択部は、適切な部分電極の対を選択することができる。この結果、上記四端子法による測定によって、生体のインピーダンスをさらに正しく求めることができる。 In the bioimpedance measurement device according to the third aspect, like the bioimpedance measurement devices according to the first and second aspects, the heel position detection unit detects the port position and the starboard position, and the partial electrode selection unit performs the above operation. A pair of partial electrodes corresponding to the port position and the starboard position is selected. Therefore, the impedance of the living body can be accurately obtained by the four-terminal method using the energization unit and the voltage measurement unit. In the bioimpedance measurement apparatus according to the third aspect , the heel position detection unit is configured to perform the port side on the basis of the capacitance distribution in the third region and the fourth region detected by the capacitance sensor. The position and the starboard position are detected. Accordingly, the port position and the starboard position can be detected with high accuracy. As described above, the partial electrode selection unit is configured to detect the left of the plurality of partial electrodes forming the third electrode and the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode detected by the heel position detection unit. A pair of partial electrodes corresponding to the heel position and the starboard position is selected. Therefore, the partial electrode selector can select an appropriate partial electrode pair. As a result, the impedance of the living body can be obtained more correctly by the measurement by the four-terminal method.
第4の局面では、この発明の生体インピーダンス測定装置は、
生体が有する左右の足裏が載せられるべき載置板と、
上記載置板上で、左足の爪先側に相当する第1領域に設けられた第1電極、右足の爪先側に相当する第2領域に設けられた第2電極、左足の踵側に相当する第3領域に設けられた第3電極、および右足の踵側に相当する第4領域に設けられた第4電極と、
上記第1電極および第2電極を介して上記生体に所定の通電電流を流す通電部と、
上記生体に上記通電電流が流れることにより生じた降下電圧を、上記第3電極および第4電極を介して測定する電圧測定部と、
上記載置板上で、上記第3領域および上記第4領域の後端から立ち上がり、上記左足の踵の後面、上記右足の踵の後面が当接されるべき壁面と、
上記第1領域内で上記左足の爪先が載せられた左爪先位置および上記第2領域内で上記右足の爪先が載せられた右爪先位置を検出する爪先位置検出部と、
上記爪先位置検出部が検出した上記左爪先位置、上記右爪先位置と上記壁面との間の距離に基づいて、上記左足および右足のサイズを算出して、上記左足の踵のうち上記第3電極に対して接触している接触部位および上記右足の踵のうち上記第4電極に対して接触している接触部位を算出する接触部位算出部と、
上記接触部位算出部が算出した上記第3電極に対する上記左足の踵の接触部位および上記第4電極に対する上記右足の踵の接触部位に基づいて、上記第3電極に対する上記左足の踵の接触部位のずれによる誤差および上記第4電極に対する上記右足の踵の接触部位のずれによる誤差を解消するように、上記電圧測定部の測定結果を補正する測定結果補正部とを備えたことを特徴とする。
In a fourth aspect, the bioimpedance measuring device of the present invention is:
A mounting plate on which the left and right soles of the living body should be placed;
On the mounting plate, the first electrode provided in the first region corresponding to the toe side of the left foot, the second electrode provided in the second region corresponding to the toe side of the right foot, and corresponding to the heel side of the left foot A third electrode provided in the third region, and a fourth electrode provided in the fourth region corresponding to the heel side of the right foot,
A current-carrying part that sends a predetermined current to the living body via the first electrode and the second electrode;
A voltage measuring unit that measures a voltage drop caused by the flow of the energization current through the living body via the third electrode and the fourth electrode;
On the mounting plate, the wall surface to rise from the rear end of the third region and the fourth region, the rear surface of the left foot heel, the rear surface of the right foot heel,
A toe position detector for detecting a left toe position where the left foot toe is placed in the first area and a right toe position where the right foot toe is placed in the second area;
Based on the left toe position detected by the toe position detecting unit, the distance between the right toe position and the wall surface, the sizes of the left foot and the right foot are calculated, and the third electrode of the left foot heel is calculated. A contact part calculation unit that calculates a contact part that is in contact with the fourth electrode among the contact part that is in contact with the right foot and the right foot, and
Based on the contact part of the left foot heel with respect to the third electrode and the contact part of the right foot heel with respect to the fourth electrode calculated by the contact part calculation unit, the contact part of the left foot heel with respect to the third electrode is calculated. And a measurement result correction unit that corrects the measurement result of the voltage measurement unit so as to eliminate the error due to the shift and the error due to the shift of the contact portion of the right foot heel with respect to the fourth electrode.
この第4の局面の生体インピーダンス測定装置では、生体が有する左右の足裏が載置板上に載せられるとき、載置板上の第1領域に左足の爪先側、第2領域に右足の爪先側、第3領域に左足の踵、第4領域に右足の踵がそれぞれ載せられる。このとき、上記第3領域および上記第4領域の後端から立ち上がっている上記壁面に、上記左足の踵の後面、上記右足の踵の後面が当接される。この状態で、四端子法による測定を行うために、通電部は、上記第1電極および第2電極を介して上記生体に所定の通電電流を流す。電圧測定部は、上記生体に上記通電電流が流れることにより生じた降下電圧を、上記第3電極および第4電極を介して測定する。この電圧測定部によって測定された降下電圧を数値換算(通電電流で割り算)することにより、上記生体のインピーダンスが求められる。一方、例えば上記四端子法による測定と並行して、爪先位置検出部は、上記第1領域内で上記左足の爪先が載せられた左爪先位置および上記第2領域内で上記右足の爪先が載せられた右爪先位置を検出する。接触部位算出部は、上記爪先位置検出部が検出した上記左爪先位置、上記右爪先位置と上記壁面との間の距離に基づいて、上記左足および右足のサイズを算出して、上記左足の踵のうち上記第3電極に対して接触している接触部位および上記右足の踵のうち上記第4電極に対して接触している接触部位を算出する。そして、測定結果補正部は、上記接触部位算出部が算出した上記第3電極に対する上記左足の踵の接触部位および上記第4電極に対する上記右足の踵の接触部位に基づいて、上記第3電極に対する上記左足の踵の接触部位のずれによる誤差および上記第4電極に対する上記右足の踵の接触部位のずれによる誤差を解消するように、上記電圧測定部の測定結果(降下電圧または上記数値換算によって得られたインピーダンス)を補正する。この結果、生体のインピーダンスを正しく求めることができる。 In the bioimpedance measuring apparatus according to the fourth aspect , when the left and right soles of the living body are placed on the placement board, the first area on the placement board has the toe side of the left foot and the second area has the toe of the right foot The left foot heel is placed on the side, the third region, and the right foot heel is placed on the fourth region. At this time, the rear surface of the heel of the left foot and the rear surface of the heel of the right foot are brought into contact with the wall surface rising from the rear ends of the third region and the fourth region. In this state, in order to perform the measurement by the four-terminal method, the energization unit applies a predetermined energization current to the living body via the first electrode and the second electrode. The voltage measuring unit measures a voltage drop caused by the current flowing through the living body via the third electrode and the fourth electrode. The impedance of the living body is obtained by converting the voltage drop measured by the voltage measuring unit into a numerical value (dividing by the energizing current). On the other hand, for example, in parallel with the measurement by the four-terminal method, the toe position detection unit places the left toe position where the left foot toe is placed in the first region and the right foot toe within the second region. The detected right toe position is detected. The contact part calculation unit calculates the size of the left foot and the right foot based on the left toe position detected by the toe position detection unit and the distance between the right toe position and the wall surface, and Among the contact parts that are in contact with the third electrode and the contact parts that are in contact with the fourth electrode among the heels of the right foot. Then, the measurement result correcting unit is configured to perform the measurement on the third electrode based on the contact region of the left foot heel with respect to the third electrode calculated by the contact region calculation unit and the contact region of the right foot heel with respect to the fourth electrode. The measurement result of the voltage measurement unit (obtained by the drop voltage or the above-mentioned numerical conversion) so as to eliminate the error due to the deviation of the contact part of the left foot heel and the error of the contact part of the right foot heel with respect to the fourth electrode Corrected impedance). As a result, the impedance of the living body can be obtained correctly.
一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、
上記載置板上で上記第1電極および第2電極よりも下層に、上記第1領域および第2領域における荷重分布を検知する圧力センサを備え、
上記爪先位置検出部は、上記圧力センサが検知した上記第1領域および第2領域における荷重分布に基づいて、それぞれ上記左爪先位置、上記右爪先位置を求めることを特徴とする。
In the bioimpedance measurement device of one embodiment,
A pressure sensor for detecting a load distribution in the first region and the second region is provided below the first electrode and the second electrode on the mounting plate.
The toe position detecting unit obtains the left toe position and the right toe position based on load distributions in the first area and the second area detected by the pressure sensor, respectively.
この一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記爪先位置検出部は、上記圧力センサが検知した上記第1領域および第2領域における荷重分布に基づいて、それぞれ上記左爪先位置、上記右爪先位置を求める。これにより、上記左爪先位置、上記右爪先位置を精度良く検出できる。この結果、上記四端子法による測定によって、生体のインピーダンスをさらに正しく求めることができる。 In the bioimpedance measurement apparatus according to the embodiment, the toe position detection unit determines the left toe position and the right toe position based on the load distribution in the first area and the second area detected by the pressure sensor, respectively. Ask. Thereby, the left toe position and the right toe position can be detected with high accuracy. As a result, the impedance of the living body can be obtained more correctly by the measurement by the four-terminal method.
一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、
上記第1領域で上記第1電極が占める領域以外の部分および上記第2領域で上記第2電極が占める領域以外の部分に配置され、上記第1領域および第2領域における上記足裏に対する静電容量分布を検知する静電容量センサを備え、
上記爪先位置検出部は、上記静電容量センサが検知した上記第3領域および第4領域における静電容量分布に基づいて、それぞれ上記左爪先位置、上記右爪先位置を求めることを特徴とする。
In the bioimpedance measurement device of one embodiment,
The first region is disposed in a portion other than the region occupied by the first electrode and the second region is disposed in a portion other than the region occupied by the second electrode. It has a capacitance sensor that detects the capacitance distribution,
The toe position detecting unit obtains the left toe position and the right toe position, respectively, based on capacitance distribution in the third area and the fourth area detected by the capacitance sensor.
この一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記爪先位置検出部は、上記静電容量センサが検知した上記第3領域および第4領域における静電容量分布に基づいて、それぞれ上記左爪先位置、上記右爪先位置を求める。これにより、上記左爪先位置、上記右爪先位置を精度良く検出できる。この結果、上記四端子法による測定によって、生体のインピーダンスをさらに正しく求めることができる。 In the bioimpedance measurement apparatus according to the embodiment, the toe position detection unit is configured to detect the left toe position and the position based on the capacitance distribution in the third area and the fourth area detected by the capacitance sensor, respectively. Find the right toe position. Thereby, the left toe position and the right toe position can be detected with high accuracy. As a result, the impedance of the living body can be obtained more correctly by the measurement by the four-terminal method.
一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、
上記壁面に、上記左足の踵の後面および上記右足の踵の後面が当接されたことを検知するセンサを備え、
上記センサが上記壁面に上記左足の踵の後面および上記右足の踵の後面が当接されたことを表す信号を出力した時に、上記電圧測定部が上記降下電圧の測定を開始するとともに、上記爪先位置検出部が上記左爪先位置、上記右爪先位置の検出を開始することを特徴とする。
In the bioimpedance measurement device of one embodiment,
A sensor for detecting that the rear surface of the left foot heel and the rear surface of the right foot heel are in contact with the wall surface;
When the sensor outputs a signal indicating that the rear surface of the left foot heel and the rear surface of the right foot heel are in contact with the wall surface, the voltage measuring unit starts measuring the drop voltage, and the toe The position detector starts detecting the left toe position and the right toe position.
この一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記センサが上記壁面に上記左足の踵の後面および上記右足の踵の後面が当接されたことを表す信号を出力した時に、上記電圧測定部が上記降下電圧の測定を開始するとともに、上記爪先位置検出部が上記左爪先位置、上記右爪先位置の検出を開始する。したがって、上記第3領域および上記第4領域の後端から立ち上がっている上記壁面に、上記左足の踵の後面、上記右足の踵の後面が確実に当接された状態で、測定が開始される。これにより、上記左爪先位置、上記右爪先位置を精度良く検出できる。この結果、上記四端子法による測定によって、生体のインピーダンスをさらに正しく求めることができる。 In the bioimpedance measurement apparatus according to the embodiment, when the sensor outputs a signal indicating that the rear surface of the left foot heel and the rear surface of the right foot heel are in contact with the wall surface, the voltage measurement unit While the measurement of the drop voltage is started, the toe position detector starts detecting the left toe position and the right toe position. Therefore, the measurement is started in a state where the rear surface of the left heel and the rear surface of the right heel are in contact with the wall surface rising from the rear ends of the third region and the fourth region. . Thereby, the left toe position and the right toe position can be detected with high accuracy. As a result, the impedance of the living body can be obtained more correctly by the measurement by the four-terminal method.
一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記センサは圧力スイッチであることを特徴とする。 In one embodiment of the bioimpedance measurement apparatus, the sensor is a pressure switch.
この一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記センサは圧力スイッチであるから、上記センサが簡素に構成される。この結果、上記降下電圧の測定開始のタイミングが簡単な構成で得られる。 In the bioimpedance measuring apparatus according to this embodiment, since the sensor is a pressure switch, the sensor is simply configured. As a result, the measurement start timing of the voltage drop can be obtained with a simple configuration.
一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記センサは静電容量センサであることを特徴とする。 In one embodiment of the bioimpedance measurement apparatus, the sensor is a capacitance sensor.
この一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記センサは静電容量センサであるから、上記センサが薄厚に構成されて、見栄えが良くなる。 In the bioimpedance measuring apparatus according to this embodiment, since the sensor is a capacitance sensor, the sensor is configured to be thin and the appearance is improved.
一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記第1電極、第2電極、第3電極および第4電極は透明電極であることを特徴とする。 In the bioimpedance measurement apparatus of one embodiment, the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode are transparent electrodes.
この一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記第1電極、第2電極、第3電極および第4電極は透明電極であるから、金属電極である場合に比して、上記載置板上のレイアウトの見栄えを良くすることができる。特に、上記載置板上で、透明電極と静電容量センサとを組み合わせて配置した場合、上記載置板上のレイアウトの見栄えを良くすることができる。 In the bioimpedance measuring apparatus according to this embodiment, since the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode are transparent electrodes, compared with the case of being a metal electrode, The appearance of the layout can be improved. In particular, when the transparent electrode and the capacitance sensor are arranged in combination on the above-mentioned mounting plate, the appearance of the layout on the above-mentioned mounting plate can be improved.
以上より明らかなように、この発明の生体インピーダンス測定装置によれば、四端子法によって生体のインピーダンスを正しく求めることができる。 As is clear from the above, according to the bioimpedance measuring apparatus of the present invention, the impedance of the living body can be correctly obtained by the four-terminal method.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(第1実施形態)
図1は、この発明の第1実施形態の生体インピーダンス測定装置200の要部の構成を模式的に示している。なお、この生体インピーダンス測定装置200の概略的な外観は、図17に示した一般的な生体インピーダンス測定装置におけるのと同様であり、理解の容易のため、図17におけるのと同一の構成要素には同一の符号を用いるものとする(以下同様。)。
(First embodiment)
FIG. 1 schematically shows a configuration of a main part of a
この生体インピーダンス測定装置200は、図17に示した一般的な生体インピーダンス測定装置におけるのと同様に、生体900が有する左右の足裏が載せられるべき載置板10を備えている。載置板10は、図17中に示すように、四隅に丸くアールが付けられた略矩形の外形を有している。載置板10は、左右方向(Y方向)に延びる中心線C1と前後方向(X方向)に延びる中心線C2とによって、4つの領域11,12,13,14に均等に区画されている。なお、2本の中心線C1,C2は、仮想的なものであり、実際の載置板10上には描かれていない。
This
載置板10上で、左足の爪先側901に相当する第1領域11に、第1電極1が設けられている。右足の爪先側902に相当する第2領域12に、第2電極2が設けられている。左足の踵903側に相当する第3領域13に、第3電極3が設けられている。また、右足の踵904側に相当する第4領域14に、第4電極4が設けられている。
On the mounting
図1では、理解の容易のために、実際の平面レイアウトから離れて、左足側に相当する第1電極1および第3電極3が下向きに描かれ、右足側に相当する第2電極2および第4電極4が上向きに描かれている。図1から分かるように、第3電極3は、第3領域13内で、前後方向に関して複数(この例では5個)の略矩形の部分電極L1,L2,…,L5に均等に分割されている(左右方向に関しては分割されていない。)。同様に、第4電極4は、第4領域14内で、複数(この例では5個)の略矩形の部分電極R1,R2,…,R5に均等に分割されている(左右方向に関しては分割されていない。)。なお、第1電極1、第2電極2は、前後方向にも左右方向にも分割されておらず、それぞれ一体に構成されている。
In FIG. 1, for ease of understanding, apart from the actual planar layout, the
また、この生体インピーダンス測定装置200は、通電部としての定電流回路31と、電圧測定部としての電圧測定回路32と、この測定装置全体の動作を制御する制御部30とを備えている。
The
定電流回路31は、第1電極1および第2電極2を介して生体900に所定の通電電流(交流の定電流)Iを流すようになっている。
The constant
電圧測定回路32は、生体900に通電電流Iが流れることにより生じた降下電圧Vを、第3電極3および第4電極4を介して測定するようになっている。
The
電圧測定回路32と第3電極3との間に、第3電極3をなす部分電極L1,L2,…,L5のうちの1つを選択する切替スイッチ33Lが介挿されている。同様に、電圧測定回路32と第4電極4との間に、第4電極4をなす部分電極R1,R2,…,R5のうちの1つを選択する切替スイッチ33Rが介挿されている。切替スイッチ33L,33Rの切替は、制御部30によって制御される。
A
図11は、生体インピーダンス測定装置200の概略動作フローを示している。
FIG. 11 shows a schematic operation flow of the
この生体インピーダンス測定装置200では、生体900が有する左右の足裏が載置板10上に載せられるとき、載置板10上の第1領域11に左足の爪先側901、第2領域12に右足の爪先側902、第3領域13に左足の踵903、第4領域14に右足の踵904がそれぞれ載せられる。すると、図11中のステップS1で、制御部30が踵位置検出部として働いて、第3領域13内で左足の踵903が載せられた左踵位置および第4領域14内で右足の踵904が載せられた右踵位置を検出する(具体的な踵位置検出の仕方は後に詳述する。)。ここで、既述のように、第3電極3および第4電極4はそれぞれ第3領域13、第4領域14内で複数の部分電極L1,L2,…,L5;R1,R2,…,R5に分割されている。次に、図11中のステップS2で、制御部30が部分電極選択部として働いて、切替スイッチ33L,33Rを制御する。そして、第3電極3をなす複数の部分電極L1,L2,…,L5および第4電極4をなす複数の部分電極R1,R2,…,R5のうち、ステップS1で検出された左踵位置、右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対(Li,Rj)を選択する(この例では、i,jは、1から5までの自然数である。)。四端子法による測定を行うために、制御部30による制御に応じて、ステップS3で、定電流回路31は、第1電極1および第2電極2を介して生体900に所定の通電電流Iを流す。電圧測定回路32は、生体900に通電電流Iが流れることにより生じた降下電圧Vを、第3電極3および第4電極4を介して、特にステップS2で選択された部分電極の対(Li,Rj)を介して測定する。制御部30は、ステップS4で、この電圧測定回路32によって測定された降下電圧Vを数値換算(通電電流Iで割り算)することにより、生体900のインピーダンスZを求める。これにより、生体900のインピーダンスZを正しく求めることができる。
In this
具体的には、図11中のステップS1における踵位置検出は、例えば図12(A)に示す動作フローに従って行われる。 Specifically, the eyelid position detection in step S1 in FIG. 11 is performed, for example, according to the operation flow shown in FIG.
まず、制御部30が切替スイッチ33L,33Rを制御して、図12(A)中のステップS11で、第3電極3をなす複数の部分電極L1,L2,…,L5と第4電極4をなす複数の部分電極R1,R2,…,R5との間で、互いに個々の部分電極同士を組み合わせる。そして、ステップS12で、組み合わされた部分電極の対(Li,Rj)毎に、電圧測定回路32によって降下電圧(これを「Vij」とする。)を測定する。この例では、5×5=25個の降下電圧Vijが測定データとして得られる。これらの25個の降下電圧Vijのうち最も低い降下電圧Vijが、適切であると考えられる。なお、第3電極3をなす複数の部分電極の数をM個、第4電極4をなす複数の部分電極の数をN個とすると、(M×N)個の降下電圧Vijが測定データとして得られる。
First, the
次に、制御部30は、図12(A)中のステップS13で、測定された降下電圧Vijのうち最も低い降下電圧Vijを与える部分電極の対(Li,Rj)の位置を、左踵位置、右踵位置として検出する。例えば、図2のデータテーブル34は、25個の降下電圧Vijをそれぞれ数値換算(通電電流Iで割り算)して得られた25個のインピーダンス(これを「Zij」とする。)のデータを示している。この例では、最も低い降下電圧(つまり、インピーダンスZ11=422.5Ω)を示している部分電極の対(L1,R1)の位置を、左踵位置、右踵位置として検出する。これにより、左踵位置、右踵位置を精度良く検出できる。
Next, in step S13 in FIG. 12A, the
このことは、図11中のステップS2で最も低い降下電圧Vijを与える部分電極の対(Li,Rj)を精度良く選択することにつながり、図11中のステップS3で電圧測定回路32の測定結果として最も低い降下電圧Vijが得られる。図11中のステップS4では、この電圧測定回路32によって測定された降下電圧Vijに応じて、生体900のインピーダンスZijが求められる。これにより、生体900のインピーダンスZをさらに正しく求めることができる。
This leads to the accurate selection of the pair of partial electrodes (Li, Rj) that gives the lowest drop voltage Vij in step S2 in FIG. 11, and the measurement result of the
なお、上の例では、第3電極3および第4電極4を前後方向(X方向)に関してのみ複数の部分電極L1,L2,…,L5;R1,R2,…,R5に分割したが、これに限られるものではない。第3電極3および第4電極4をそれぞれ左右方向(Y方向)に関しても複数の部分電極に分割して、XY平面内で2次元的に左踵位置、右踵位置を検出するようにしても良い。これにより、検出の精度を高めることができる。
In the above example, the
(第2実施形態)
図3(A)は、この発明の第2実施形態の生体インピーダンス測定装置201の要部の構成を模式的に示している。図3(A)では、簡単のため、左足側の構成要素の図示が省略されている。実際には、左足側の構成要素は右足側の構成要素と全く同様に存在する。
(Second Embodiment)
FIG. 3A schematically shows the configuration of the main part of the
この生体インピーダンス測定装置201は、図1の生体インピーダンス測定装置200に対して、載置板10上で第3電極3および第4電極4よりも下層に、第3領域13および第4領域14における荷重分布を検知するための圧力センサ40を備えた点が異なっている。
This bioimpedance measuring
圧力センサ40は、第4電極4をなす複数の部分電極R1,R2,…,R5の下に配置された略矩形の第1金属層41,42,…,45と、その第1金属層41,42,…,45よりも下方に、前後方向(X方向)に関してそれらの第1金属層41,42,…,45に対して交互に配置された第2金属層46,47,…,51と、第2金属層46,47,…,51のうち前後方向に関して隣り合う対の間に配置された抵抗r1,r2,…,r5とを含んでいる。第2金属層46の後端(−X側端部)46aは接地され、第2金属層51の前端(+X側端部)51bはプルアップ抵抗r6を介して図示しない電源に接続されている。第2金属層46,47,…,51の電位は、圧力センサ40の出力信号として、それぞれ制御部30に入力されるようになっている。第4領域14に足が載せられていない状態では、第2金属層46,47,…,51の電位は、この順に低から高へ段階的に高くなっている。
The
第1金属層41,42,…,45は、それぞれ対応する部分電極R1,R2,…,R5と同じ外形をもち、それぞれ絶縁層52を介して部分電極R1,R2,…,R5に貼り合わされている。第1金属層41,42,…,45は、第2金属層46,47,…,51から高さ方向に離間して、図示しない支持体によって撓むことが可能に支持されている。 The first metal layers 41, 42,..., 45 have the same outer shape as the corresponding partial electrodes R1, R2,..., R5, and are bonded to the partial electrodes R1, R2,. ing. The first metal layers 41, 42,..., 45 are supported in such a manner that they are spaced apart from the second metal layers 46, 47,.
第1金属層41は抵抗r1を覆っており、第1金属層41のX方向両端はそれぞれ第2金属層46,47にオーバラップしている。第1金属層42は抵抗r2を覆っており、第1金属層42のX方向両端はそれぞれ第2金属層47,48にオーバラップしている。第1金属層43は抵抗r3を覆っており、第1金属層43のX方向両端はそれぞれ第2金属層48,49にオーバラップしている。第1金属層44は抵抗r4を覆っており、第1金属層44のX方向両端はそれぞれ第2金属層49,50にオーバラップしている。また、第1金属層45は抵抗r5を覆っており、第1金属層45のX方向両端はそれぞれ第2金属層50,51にオーバラップしている。
The
また、この生体インピーダンス測定装置201は、図1の生体インピーダンス測定装置200と同様に、定電流回路31、電圧測定回路32、切替スイッチ33L,33Rを含んでいる。
The
この生体インピーダンス測定装置201の概略動作フローは、図11に示したものと同じである。この生体インピーダンス測定装置201では、図11中のステップS1における踵位置検出が、図12(B)中のステップS21によって行われる。
The general operation flow of this
この生体インピーダンス測定装置201では、図12(B)中のステップS21で、制御部30が踵位置検出部として働いて、圧力センサ40が検知した第3領域13および第4領域14における荷重分布に基づいて、それぞれ左踵位置、右踵位置を検出する。
In this
具体的には、図3(A)中の第4領域14に右足の踵904が載せられると、第4領域14に荷重分布が生ずる。この荷重分布によって、第4電極4をなす複数の部分電極R1,R2,…,R5に対応する第1金属層41,42,…,45のうち、右足の踵904の直下に位置する第1金属層が押し下げられて、その第1金属層にオーバラップしている第2金属層同士がその第1金属層を介して短絡される。例えば、図3(A)の例では、右足の踵904の直下に位置する第1金属層43,44,45が押し下げられて、第2金属層48,49間、第2金属層49,50間、第2金属層50,51間が第1金属層43,44,45を介して短絡される。これにより、第2金属層48,49,50,51の電位が同じレベルになる。この荷重分布を表す電位分布に基づいて、制御部30は、右踵位置が部分電極R3の位置であることを検出する。このようにして、第3領域13および第4領域14における荷重分布に基づいて、左踵位置、右踵位置を検出することができる。
Specifically, when the
続いて、図11中のステップS2で既に説明したように、制御部30が部分電極選択部として働いて、切替スイッチ33L,33Rを制御する。そして、第3電極3をなす複数の部分電極L1,L2,…,L5および第4電極4をなす複数の部分電極R1,R2,…,R5のうち、制御部30が踵位置検出部として働いて検出された左踵位置、右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対(Li,Rj)を選択する。したがって、制御部30が部分電極選択部として働いて、適切な部分電極の対(Li,Rj)を選択することができる。この結果、図11中のステップS3,S4で説明した四端子法による測定によって、生体900のインピーダンスZをさらに正しく求めることができる。
Subsequently, as already described in step S2 in FIG. 11, the
図3(B)は、図3(A)の生体インピーダンス測定装置201の変形例(符号202で示す。)を示している。
FIG. 3B shows a modified example (indicated by reference numeral 202) of the
この生体インピーダンス測定装置202は、図3(A)中の圧力センサ40に代えて、別の圧力センサ60を備えた点のみが異なっている。
This bioimpedance measuring apparatus 202 differs only in that another
この圧力センサ60は、第4電極4をなす複数の部分電極R1,R2,…,R5の下方にそれぞれ対応して配置された圧力スイッチ61,62,…,65と、それらの圧力スイッチ61,62,…,65と並列に接続された抵抗r11,r12,…,r15とを含んでいる。圧力スイッチ61,62,…,65のうち前後方向に関して隣り合う対の間は、配線66,67,68,69によって短絡されている。圧力スイッチ61の後端側(−X側)端子61aは接地され、圧力スイッチ65の前端側(+X側)端子65bはプルアップ抵抗r16を介して図示しない電源に接続されている。圧力スイッチ61,62,…,65の隣り合う対の間の配線66,67,68,69の電位および圧力スイッチ65の前端側端子65bの電位は、圧力センサ60の出力信号として、それぞれ制御部30に入力されるようになっている。圧力スイッチ61,62,…,65はノーマリオフであり、第4領域14に足が載せられていない状態では、配線66,67,68,69の電位および圧力スイッチ65の前端側端子65bの電位は、この順に低から高へ段階的に高くなっている。
The
部分電極R1,R2,…,R5の下面には、図3(A)におけるのと同様に、それぞれ絶縁層52が貼り合わされている。
Insulating
この生体インピーダンス測定装置202の概略動作フローは、図11に示したものと同じである。この生体インピーダンス測定装置202では、図11中のステップS1における踵位置検出が、図3(A)におけるのと同様に、図12(B)中のステップS21によって行われる。 The general operation flow of this bioimpedance measuring apparatus 202 is the same as that shown in FIG. In this bioimpedance measuring apparatus 202, the heel position detection in step S1 in FIG. 11 is performed in step S21 in FIG. 12B, as in FIG.
この生体インピーダンス測定装置202では、第4領域14に右足の踵904が載せられると、第4領域14に荷重分布が生ずる。この荷重分布によって、第4電極4をなす複数の部分電極R1,R2,…,R5のうち、右足の踵904の直下に位置する部分電極(およびそれに対応する絶縁層52)が押し下げられて、その部分電極に対応している圧力スイッチがオン(導通)される。例えば、右足の踵904の位置が図3(A)におけるのと同じであれば、右足の踵904の直下に位置する圧力スイッチ63,64,65が押し下げられて、圧力スイッチ63,64,65がオンして導通される。これにより、配線67,68,69の電位および圧力スイッチ65の前端側端子65bの電位が同じレベルになる。この荷重分布を表す電位分布に基づいて、制御部30は、右踵位置が部分電極R3の位置であることを検出する。このようにして、第3電極3、第4電極4上の荷重分布に基づいて、左踵位置、右踵位置を検出することができる。
In this bioimpedance measuring apparatus 202, when a
それ以外の点では、この生体インピーダンス測定装置202は、図3(A)の生体インピーダンス測定装置201と同様に動作し、同様の作用効果を奏する。
In other respects, the bioimpedance measuring apparatus 202 operates in the same manner as the
(第3実施形態)
図4は、この発明の第3実施形態の生体インピーダンス測定装置203の載置板10上の平面レイアウトを示している。図4では、簡単のため、右足側の構成要素の図示が省略されている。実際には、左足側の構成要素は、中心線C2(図17参照)に関して右足側の構成要素と対称に存在する。
(Third embodiment)
FIG. 4 shows a planar layout on the mounting
この生体インピーダンス測定装置203は、図3(A),図3(B)の生体インピーダンス測定装置201,202における圧力センサ40,60に代えて、足裏に対する静電容量分布を検知する静電容量センサ80を備えた点のみが異なっている。
This bioimpedance measuring
第3領域13で第3電極3をなす複数(この例では6個)の部分電極L1,L2,…,L6が前後方向に関してこの順に配置されている。奇数番目の部分電極L1,L3,L5は左側に1列に並び、偶数番目の部分電極L2,L4,L6は右側に1列に並んでいる。全体として、部分電極L1,L2,…,L6は千鳥状に配置されている。
A plurality (six in this example) of partial electrodes L1, L2,..., L6 forming the
この例では、第1電極1、第2電極2、第3電極3をなす部分電極L1,L2,…,L6および第4電極4をなすR1,R2,…,R6は、いずれも透明電極になっている。
In this example, the partial electrodes L1, L2,..., L6 forming the
静電容量センサ80は、第3領域13で第3電極3をなす複数の部分電極L1,L2,…,L6が占める領域以外の部分に配置されている。具体的には、静電容量センサ80は、複数(この例では6個)の部分センサ81,82,…,86を含んでいる。奇数番目の部分センサ81,83,85は右側に1列に並び、偶数番目の部分センサ82,84,86は左側に1列に並んでいる。全体として、部分センサ81,82,…,86は、部分電極L1,L2,…,L6と互い違いに、千鳥状に配置されている。部分センサ81,82,…,86が検知した静電容量(静電容量分布を表す)は、静電容量センサ80の出力信号として、それぞれ制御部30に入力されるようになっている。
The
また、この生体インピーダンス測定装置203は、図1の生体インピーダンス測定装置200と同様に、定電流回路31、電圧測定回路32、切替スイッチ33L,33Rを含んでいる。切替スイッチ33Lは部分電極L1,L2,…,L6のうちの1つを選択し、切替スイッチ33Rは部分電極R1,R2,…,R6のうちの1つを選択するようになっている。
The
この生体インピーダンス測定装置203の概略動作フローは、図11に示したものと同じである。この生体インピーダンス測定装置203では、図11中のステップS1における踵位置検出が、図12(C)中のステップS31によって行われる。
The general operation flow of this
この生体インピーダンス測定装置203では、図12(C)中のステップS31で、制御部30が踵位置検出部として働いて、静電容量センサ80が検知した第3領域13および第4領域14における静電容量分布に基づいて、それぞれ左踵位置、右踵位置を検出する。これにより、左踵位置、右踵位置を精度良く検出できる。
In this
続いて、図11中のステップS2で既に説明したように、制御部30が部分電極選択部として働いて、切替スイッチ33L,33Rを制御する。そして、第3電極3をなす複数の部分電極L1,L2,…,L6および第4電極4をなす複数の部分電極R1,R2,…,R6のうち、制御部30が踵位置検出部として働いて検出された左踵位置、右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対(Li,Rj)を選択する。したがって、制御部30が部分電極選択部として働いて、適切な部分電極の対(Li,Rj)を選択することができる。この結果、図11中のステップS3,S4で説明した四端子法による測定によって、生体900のインピーダンスZをさらに正しく求めることができる。
Subsequently, as already described in step S2 in FIG. 11, the
また、この生体インピーダンス測定装置203では、第1電極1、第2電極2、第3電極3および第4電極4は透明電極であるから、金属電極である場合に比して、載置板10上のレイアウトの見栄えを良くすることができる。特に、この例では、載置板10上で、透明電極3,4と静電容量センサ80とを組み合わせて配置しているので、載置板10上のレイアウトの見栄えを良くすることができる。
Moreover, in this
なお、第1実施形態から第3実施形態において、部分電極の数M,Nは、例示した数に限られず、任意に設定することができる。 In the first to third embodiments, the number of partial electrodes M and N is not limited to the exemplified number, and can be arbitrarily set.
(第4実施形態)
図5は、この発明の第4実施形態の生体インピーダンス測定装置204の要部の構成を模式的に示している。なお、この生体インピーダンス測定装置204の概略的な外観は、図17に示した一般的な生体インピーダンス測定装置におけるのと同様である。図5では、簡単のため、左足側の構成要素の図示が省略されている。実際には、左足側の構成要素は右足側の構成要素と全く同様に存在する。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 schematically shows the configuration of the main part of the
この生体インピーダンス測定装置204では、第2電極2、第4電極4(および第1電極1、第3電極3)は、前後方向にも左右方向にも分割されておらず、それぞれ一体の略矩形に構成されている。
In this
載置板10は、第3領域13および第4領域14の後端から立ち上がり、左足の踵903の後面、右足の踵904の後面が当接されるべき壁面15を有している。この例では、この壁面15に、センサとしての圧力スイッチ89が設けられている。圧力スイッチ89は、左足の踵903の後面および右足の踵904の後面が当接されたとき、オン(導通)する。圧力スイッチ89の出力は、制御部30に入力されるようになっている。
The mounting
載置板10上の第2領域12には、第2電極2と並んで、第2電極2と同形の複数(この例では4個)の樹脂層102,103,…,105が配置されている。第2電極2および複数の樹脂層102,103,…,105よりも下層に、第2領域12における荷重分布を検知するための圧力センサ90が設けられている。
A plurality of (four in this example) resin layers 102, 103,..., 105 having the same shape as the
圧力センサ90は、第2電極2および複数の樹脂層102,103,…,105の下に配置された略矩形の第1金属層91,92,…,95と、その第1金属層91,92,…,95よりも下方に、前後方向(X方向)に関してそれらの第1金属層91,92,…,95に対して交互に配置された第2金属層96,97,…,101と、第2金属層96,97,…,101のうち前後方向に関して隣り合う対の間に配置された抵抗r21,r22,…,r25とを含んでいる。第2金属層96の後端(−X側端部)96aは接地され、第2金属層101の前端(+X側端部)101bはプルアップ抵抗r26を介して図示しない電源に接続されている。第2金属層96,97,…,101の電位は、圧力センサ90の出力信号として、それぞれ制御部30に入力されるようになっている。第4領域14に足が載せられていない状態では、第2金属層96,97,…,101の電位は、この順に低から高へ段階的に高くなっている。
The
第1金属層91,92,…,95は、それぞれ対応する第2電極2、複数の樹脂層102,103,…,105と同じ外形をもち、それぞれ絶縁層52を介して第2電極2、複数の樹脂層102,103,…,105に貼り合わされている。第1金属層91,92,…,95は、第2金属層96,97,…,101から高さ方向に離間して、図示しない支持体によって撓むことが可能に支持されている。
The first metal layers 91, 92,..., 95 have the same outer shape as the corresponding
第1金属層91は抵抗r21を覆っており、第1金属層91のX方向両端はそれぞれ第2金属層96,97にオーバラップしている。第1金属層92は抵抗r22を覆っており、第1金属層92のX方向両端はそれぞれ第2金属層97,98にオーバラップしている。第1金属層93は抵抗r23を覆っており、第1金属層93のX方向両端はそれぞれ第2金属層98,99にオーバラップしている。第1金属層94は抵抗r24を覆っており、第1金属層94のX方向両端はそれぞれ第2金属層99,100にオーバラップしている。また、第1金属層95は抵抗r25を覆っており、第1金属層95のX方向両端はそれぞれ第2金属層100,101にオーバラップしている。
The
また、この生体インピーダンス測定装置204は、図1の生体インピーダンス測定装置200と同様に、定電流回路31、電圧測定回路32を含んでいる。
Further, the
図13は、生体インピーダンス測定装置204の概略動作フローを示している。
FIG. 13 shows a schematic operation flow of the
この生体インピーダンス測定装置200では、生体900が有する左右の足裏が載置板10上に載せられるとき、載置板10上の第1領域11に左足の爪先側901、第2領域12に右足の爪先側902、第3領域13に左足の踵903、第4領域14に右足の踵904がそれぞれ載せられる。ここで、制御部30は、図13中のステップS101で、圧力スイッチ89の出力を監視して、圧力スイッチ89がオンしたとき、左足の踵903の後面および右足の踵904の後面が壁面15に当接されたことを検知する。そして、制御部30は、次に述べるように、制御動作を開始する。
In this
すなわち、四端子法による測定を行うために、制御部30による制御に応じて、ステップS102で、定電流回路31は、第1電極1および第2電極2を介して生体900に所定の通電電流Iを流し、電圧測定回路32は、生体900に通電電流Iが流れることにより生じた降下電圧Vを、第3電極3および第4電極4を介して測定する。制御部30は、ステップS103で、この電圧測定回路32によって測定された降下電圧Vを数値換算(通電電流Iで割り算)することにより、生体900のインピーダンスZを求める。
That is, in order to perform the measurement by the four-terminal method, the constant
上記四端子法による測定と並行して、ステップS104で、制御部30が爪先位置検出部として働いて、第1領域11内で左足の爪先が載せられた左爪先位置および第2領域12内で右足の爪先が載せられた右爪先位置を検出する。ここで、「爪先」とは、図5中に符号902aで示すように、足指の裏面のうち実質的に載置板10に接触する先端の部位を指す。
In parallel with the measurement by the four-terminal method, in step S104, the
具体的には、図13中のステップS104における爪先位置検出は、この例では図14(A)に示す動作フローに従って行われる。すなわち、図5中の第2領域12に右足の爪先側902が載せられると、第2領域12に荷重分布が生ずる。この荷重分布によって、第2電極2、複数の樹脂層102,103,…,105に対応する第1金属層91,92,…,95のうち、右足の爪先側902の直下に位置する第1金属層が押し下げられて、その第1金属層にオーバラップしている第2金属層同士がその第1金属層を介して短絡される。例えば、図5の例では、右足の爪先側902の直下に位置する第1金属層91,92,…,94が押し下げられて、第2金属層96,97間、第2金属層97,98間、第2金属層98,99間、第2金属層99,100間がそれぞれ第1金属層91,92,…,94を介して短絡される。これにより、第2金属層97,98,…,100の電位が同じレベルになる。この荷重分布を表す電位分布に基づいて、制御部30は、右爪先位置が例えば樹脂層104の位置であることを検出する。このようにして、第1領域11、第2領域12における荷重分布に基づいて、左爪先位置、右爪先位置を検出することができる。これにより、左爪先位置、右爪先位置を精度良く検出できる。
Specifically, the toe position detection in step S104 in FIG. 13 is performed according to the operation flow shown in FIG. 14A in this example. That is, when the
次に、ステップS105で、制御部30が接触部位算出部として働いて、ステップS104で検出された左爪先位置、右爪先位置と壁面15との間の距離に基づいて、左足および右足のサイズを算出する。そして、左足および右足のサイズに対する比例換算により、左足の踵903のうち第3電極3に対して接触している接触部位および右足の踵904のうち第4電極4に対して接触している接触部位を算出する。
Next, in step S105, the
ここで、接触部位とは、例えば図7に示すように、第4電極4を基準として右足の踵904の中心Cが前方向(+X方向)または後方向(−X方向)にずれている「ずれ量」に応じて、数値化して規定される。図6(A)に示すように、右足のサイズが大きいために、第4電極4に対して右足の踵904の中心Cが前方へ例えば2cmずれて、第4電極4に対して右足の踵904の後部が載っていれば、接触部位は−2cmと表される。一方、図6(B)に示すように、右足のサイズが小さいために、第4電極4に対して右足の踵904の中心Cが後方へ例えば1cmずれて、第4電極4に対して右足の踵904の前部が載っていれば、接触部位は+1cmと表される。図7に示すように、第4電極4に対して右足の踵904中心Cが載っていれば、接触部位は0(ゼロ)と表される。
Here, for example, as shown in FIG. 7, the center C of the
この後、図13中のステップS106で、制御部30が測定結果補正部として働いて、算出した第3電極3に対する左足の踵903の接触部位および第4電極4に対する右足の踵904の接触部位に基づいて、第3電極3に対する左足の踵903の接触部位のずれによる誤差および第4電極4に対する右足の踵904の接触部位のずれによる誤差を解消するように、電圧測定回路32の測定結果(この例では、ステップS103で得られたインピーダンス)を補正する。
Thereafter, in step S106 in FIG. 13, the
具体的には、測定結果の補正は、例えば図8に示すような換算グラフを用いて行われる。図8では、実線D1は、電極に対する踵の接触部位毎の実測されたインピーダンスのデータを示している(◆印が実測された個々のデータを表している。)。この実測されたインピーダンスのデータは、破線D2によって近似的に線形に表されている。実線D3は、踵の接触部位が0のときの、破線D2におけるインピーダンスのレベルを表している。測定結果の補正は、踵の接触部位(ずれ量)に応じて、生の測定結果を実線D3のレベルになるように補正する。例えば、接触部位が−2cmであれば、矢印A1で示すように、生の測定結果を増大させる。接触部位が+1cmであれば、矢印A2で示すように、生の測定結果を減少させる。これにより、生体900のインピーダンスZを正しく求めることができる。
Specifically, the correction of the measurement result is performed using a conversion graph as shown in FIG. In FIG. 8, the solid line D <b> 1 indicates measured impedance data for each contact portion of the heel with respect to the electrode (♦ marks represent individual measured data). The actually measured impedance data is approximately linearly represented by a broken line D2. A solid line D3 represents the impedance level at the broken line D2 when the contact portion of the heel is zero. The correction of the measurement result is performed so that the raw measurement result becomes the level of the solid line D3 according to the contact part (shift amount) of the heel. For example, if the contact site is −2 cm, the raw measurement result is increased as indicated by the arrow A1. If the contact site is +1 cm, the raw measurement result is decreased as shown by arrow A2. Thereby, the impedance Z of the living
この生体インピーダンス測定装置204では、壁面15に設けられたセンサは圧力スイッチ89であるから、センサが簡素に構成される。この結果、降下電圧Vの測定開始のタイミングが簡単な構成で得られる。また、壁面15に左足の踵903の後面、右足の踵904の後面が確実に当接された状態で、測定が開始されるので、左爪先位置、右爪先位置を精度良く検出できる。この結果、四端子法による測定によって、生体900のインピーダンスZをさらに正しく求めることができる。
In this
なお、この圧力センサ90に代えて、図3(B)中に示した圧力センサ60を用いることもできる。
Instead of the
また、壁面15に設けられたセンサとしての圧力スイッチ89に代えて、静電容量センサを用いても良い。このセンサとして静電容量センサを用いた場合、センサが薄厚に構成されて、見栄えが良くなる。
Further, a capacitance sensor may be used instead of the
(第5実施形態)
図9は、この発明の第5実施形態の生体インピーダンス測定装置205の載置板10上の平面レイアウトを示している。図9では、簡単のため、図4におけるのと同様に、右足側の構成要素の図示が省略されている。実際には、左足側の構成要素は、中心線C2(図17参照)に関して右足側の構成要素と対称に存在する。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 shows a planar layout on the mounting
この生体インピーダンス測定装置205は、図5の生体インピーダンス測定装置204における圧力センサ90に代えて、足裏に対する静電容量分布を検知する静電容量センサ110を備えた点のみが異なっている。
This
静電容量センサ110は、第1領域1で第1電極1が占める領域以外の部分に配置されている。具体的には、静電容量センサ110は、第1領域11に、前後方向に関して並べて配置された複数(この例では5個)の部分センサ111,112,…,115を含んでいる。第1電極1と部分センサ111とは、第1領域11の後端側(−X側)に左右に並べて配置されている。残りの部分センサ112,…,115は、左右方向に関して第1領域11の中央に沿って配置されている。部分センサ111,112,…,115が検知した静電容量(静電容量分布を表す)は、静電容量センサ110の出力信号として、それぞれ制御部30に入力されるようになっている。
The
この例では、第1電極1、第3電極3(および第2電極2、第4電極4)は、いずれも透明電極になっていて、部分センサ111,112,…,115と同じ略矩形の形状を有している。
In this example, each of the
また、この生体インピーダンス測定装置205は、図5の生体インピーダンス測定装置204と同様に、定電流回路31、電圧測定回路32を含んでいる。
Further, the
この生体インピーダンス測定装置205の概略動作フローは、図13に示したものと同じである。この生体インピーダンス測定装置203では、図13中のステップS101における爪先位置検出が、図14(B)中のステップS121によって行われる。
The general operation flow of this
この生体インピーダンス測定装置205では、図14(B)中のステップS121で、制御部30が爪先位置検出部として働いて、静電容量センサ110が検知した第1領域11および第2領域12における静電容量分布に基づいて、それぞれ左爪先位置、右爪先位置を検出する。これにより、左爪先位置、右爪先位置を精度良く検出できる。それ以外は、図5の生体インピーダンス測定装置204と同様に動作する。この結果、四端子法による生の測定結果を適切に補正でき、生体900のインピーダンスZをさらに正しく求めることができる。
In this
また、この生体インピーダンス測定装置205では、第1電極1、第2電極2、第3電極3および第4電極4は透明電極であるから、金属電極である場合に比して、載置板10上のレイアウトの見栄えを良くすることができる。特に、この例では、載置板10上で、透明電極1,2,…,4の形状と静電容量センサ110をなす部分センサ111,112,…,115の形状とを揃えているので、載置板10上のレイアウトの見栄えを良くすることができる。
Moreover, in this
また、壁面15に設けられたセンサとしての圧力スイッチ89に代えて、静電容量センサを用いても良い。その場合、この静電容量センサの形状も、静電容量センサ110をなす部分センサの形状と揃えることで、さらに見栄えを良くすることができる。
Further, a capacitance sensor may be used instead of the
(参考例)
図10は、この発明の基礎となった参考例の生体インピーダンス測定装置206の要部の構成を模式的に示している。なお、この生体インピーダンス測定装置206の概略的な外観は、図17に示した一般的な生体インピーダンス測定装置におけるのと同様である。図10では、簡単のため、左足側の構成要素の図示が省略されている。実際には、左足側の構成要素は右足側の構成要素と全く同様に存在する。
( Reference example )
FIG. 10 schematically shows a configuration of a main part of a
この生体インピーダンス測定装置206では、第2電極2、第4電極4(および第1電極1、第3電極3)は、前後方向にも左右方向にも分割されておらず、それぞれ一体の略矩形に構成されている。
In this
この例では、第4電極4よりも下層に、第4領域14に足が載せられたことを検知するセンサとしての圧力スイッチ120が設けられている。この圧力スイッチ120は、ノーマリオフであり、第4電極4上に右足の踵904が載せられたときオン(導通)する。図示を省略しているが、第3電極3よりも下層にも同様に、第4領域13に足が載せられたことを検知するセンサとしての圧力スイッチ120が設けられている。
In this example, a
圧力スイッチ120の後端側(−X側)端子121aは接地され、圧力スイッチ120の前端側(+X側)端子121bはプルアップ抵抗122を介して図示しない電源に接続されている。圧力スイッチ120の出力は、制御部30に入力されるようになっている。
The rear end side (−X side) terminal 121 a of the
また、この生体インピーダンス測定装置206は、図1の生体インピーダンス測定装置200と同様に、定電流回路31、電圧測定回路32を含んでいる。
Further, the
図15は、この参考例の生体インピーダンス測定装置204の動作フローを示している。
FIG. 15 shows an operation flow of the
この生体インピーダンス測定装置200では、生体900が有する左右の足裏が載置板10上に載せられるとき、載置板10上の第1領域11に左足の爪先側901、第2領域12に右足の爪先側902、第3領域13に左足の踵903、第4領域14に右足の踵904がそれぞれ載せられる。ここで、制御部30は、図15中のステップS201で、圧力スイッチ120の出力を監視して、圧力スイッチ120がオンしたとき、左足の踵903および右足の踵904が載置板10上に載せられたことを検知する。そして、制御部30は、次に述べるように、制御動作を開始する。
In this
すなわち、四端子法による測定を行うために、制御部30による制御に応じて、ステップS202で、定電流回路31は、第1電極1および第2電極2を介して生体900に所定の通電電流Iを流し、電圧測定回路32は、生体900に通電電流Iが流れることにより生じた降下電圧Vを、第3電極3および第4電極4を介して測定する。制御部30は、ステップS203で、この電圧測定回路32によって測定された降下電圧Vを数値換算(通電電流Iで割り算)することにより、生体900のインピーダンスZを求める。
That is, in order to perform the measurement by the four-terminal method, the constant
このように、載置板10上に左足の踵903、右足の踵904が確実に載せられた状態で、測定が開始される。この結果、四端子法による測定によって、生体900のインピーダンスZを正しく求めることができる。
In this way, the measurement is started in a state where the
また、上記センサとして圧力スイッチ120を用いているので、センサが簡素に構成される。この結果、降下電圧Vの測定開始のタイミングが簡単な構成で得られる。
Moreover, since the
なお、センサとしての圧力スイッチ120に代えて、静電容量センサを用いても良い。このセンサとして静電容量センサを用いた場合、センサが薄厚に構成されて、見栄えが良くなる。
A capacitance sensor may be used instead of the
また、いずれの実施形態においても、第1電極1、第2電極2、第3電極3および第4電極4は透明電極であるものとしても良い。そのようにした場合、金属電極である場合に比して、載置板10上のレイアウトの見栄えを良くすることができる。
In any embodiment, the
1 第1電極
2 第2電極
3 第3電極
4 第4電極
10 載置板
11 第1領域
12 第2領域
13 第3領域
14 第4領域
30 制御部
31 定電流回路
32 電圧測定回路
201,202,…,206 生体インピーダンス測定装置
DESCRIPTION OF
Claims (10)
上記載置板上で、左足の爪先側に相当する第1領域に設けられた第1電極、右足の爪先側に相当する第2領域に設けられた第2電極、左足の踵側に相当する第3領域に設けられた第3電極、および右足の踵側に相当する第4領域に設けられた第4電極と、
上記第1電極および第2電極を介して上記生体に所定の通電電流を流す通電部と、
上記生体に上記通電電流が流れることにより生じた降下電圧を、上記第3電極および第4電極を介して測定する電圧測定部とを備え、
上記第3電極および第4電極はそれぞれ上記第3領域、第4領域内で複数の部分電極に分割され、
上記第3領域内で上記左足の踵が載せられた左踵位置および上記第4領域内で上記右足の踵が載せられた右踵位置を検出する踵位置検出部と、
上記第3電極をなす上記複数の部分電極および上記第4電極をなす上記複数の部分電極のうち、上記踵位置検出部によって検出された上記左踵位置、上記右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対を選択する部分電極選択部とを備え、
上記踵位置検出部は、
上記第3電極をなす上記複数の部分電極と上記第4電極をなす上記複数の部分電極との間で、互いに個々の部分電極同士を組み合わせ、組み合わされた上記部分電極の対毎に、上記電圧測定部によって上記降下電圧を測定し、
測定された上記降下電圧のうち最も低い降下電圧を与える部分電極の対の位置を、上記左踵位置、上記右踵位置として検出することを特徴とする生体インピーダンス測定装置。 A mounting plate on which the left and right soles of the living body should be placed;
On the mounting plate, the first electrode provided in the first region corresponding to the toe side of the left foot, the second electrode provided in the second region corresponding to the toe side of the right foot, and corresponding to the heel side of the left foot A third electrode provided in the third region, and a fourth electrode provided in the fourth region corresponding to the heel side of the right foot,
A current-carrying part that sends a predetermined current to the living body via the first electrode and the second electrode;
A voltage measuring unit that measures a voltage drop caused by the flow of the energizing current through the living body via the third electrode and the fourth electrode;
The third electrode and the fourth electrode are each divided into a plurality of partial electrodes in the third region and the fourth region,
A heel position detection unit that detects a port position on which the left foot heel is placed in the third region and a starboard position on which the right foot heel is placed in the fourth region;
Of the plurality of partial electrodes forming the third electrode and the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode, the partial electrodes respectively corresponding to the port position and the starboard position detected by the hook position detection unit A partial electrode selector that selects a pair of
The heel position detector
Between the plurality of partial electrodes forming the third electrode and the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode, the individual partial electrodes are combined with each other, and the voltage is applied to each pair of the combined partial electrodes. The voltage drop is measured by the measurement unit,
A bioimpedance measuring apparatus for detecting a position of a pair of partial electrodes that gives the lowest voltage drop among the measured voltage drops as the port position and the starboard position.
上記載置板上で、左足の爪先側に相当する第1領域に設けられた第1電極、右足の爪先側に相当する第2領域に設けられた第2電極、左足の踵側に相当する第3領域に設けられた第3電極、および右足の踵側に相当する第4領域に設けられた第4電極と、
上記第1電極および第2電極を介して上記生体に所定の通電電流を流す通電部と、
上記生体に上記通電電流が流れることにより生じた降下電圧を、上記第3電極および第4電極を介して測定する電圧測定部とを備え、
上記第3電極および第4電極はそれぞれ上記第3領域、第4領域内で複数の部分電極に分割され、
上記第3領域内で上記左足の踵が載せられた左踵位置および上記第4領域内で上記右足の踵が載せられた右踵位置を検出する踵位置検出部と、
上記第3電極をなす上記複数の部分電極および上記第4電極をなす上記複数の部分電極のうち、上記踵位置検出部によって検出された上記左踵位置、上記右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対を選択する部分電極選択部とを備え、
上記載置板上で上記第3電極および第4電極よりも下層に、上記第3領域および第4領域における荷重分布を検知する圧力センサを備え、
上記踵位置検出部は、上記圧力センサが検知した上記第3領域および第4領域における荷重分布に基づいて、それぞれ上記左踵位置、上記右踵位置を検出することを特徴とする生体インピーダンス測定装置。 A mounting plate on which the left and right soles of the living body should be placed;
On the mounting plate, the first electrode provided in the first region corresponding to the toe side of the left foot, the second electrode provided in the second region corresponding to the toe side of the right foot, and corresponding to the heel side of the left foot A third electrode provided in the third region, and a fourth electrode provided in the fourth region corresponding to the heel side of the right foot,
A current-carrying part that sends a predetermined current to the living body via the first electrode and the second electrode;
A voltage measuring unit that measures a voltage drop caused by the flow of the energizing current through the living body via the third electrode and the fourth electrode;
The third electrode and the fourth electrode are each divided into a plurality of partial electrodes in the third region and the fourth region,
A heel position detection unit that detects a port position on which the left foot heel is placed in the third region and a starboard position on which the right foot heel is placed in the fourth region;
Of the plurality of partial electrodes forming the third electrode and the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode, the partial electrodes respectively corresponding to the port position and the starboard position detected by the hook position detection unit A partial electrode selector that selects a pair of
A pressure sensor for detecting a load distribution in the third region and the fourth region is provided below the third electrode and the fourth electrode on the mounting plate.
The bioelectrical impedance measuring device, wherein the heel position detecting unit detects the port position and the starboard position based on load distributions in the third area and the fourth area detected by the pressure sensor, respectively. .
上記載置板上で、左足の爪先側に相当する第1領域に設けられた第1電極、右足の爪先側に相当する第2領域に設けられた第2電極、左足の踵側に相当する第3領域に設けられた第3電極、および右足の踵側に相当する第4領域に設けられた第4電極と、
上記第1電極および第2電極を介して上記生体に所定の通電電流を流す通電部と、
上記生体に上記通電電流が流れることにより生じた降下電圧を、上記第3電極および第4電極を介して測定する電圧測定部とを備え、
上記第3電極および第4電極はそれぞれ上記第3領域、第4領域内で複数の部分電極に分割され、
上記第3領域内で上記左足の踵が載せられた左踵位置および上記第4領域内で上記右足の踵が載せられた右踵位置を検出する踵位置検出部と、
上記第3電極をなす上記複数の部分電極および上記第4電極をなす上記複数の部分電極のうち、上記踵位置検出部によって検出された上記左踵位置、上記右踵位置にそれぞれ応じた部分電極の対を選択する部分電極選択部とを備え、
上記第3領域で上記第3電極をなす上記複数の部分電極が占める領域以外の部分および上記第4領域で上記第4電極をなす上記複数の部分電極が占める領域以外の部分に配置され、上記第3領域および第4領域における上記足裏に対する静電容量分布を検知する静電容量センサを備え、
上記踵位置検出部は、上記静電容量センサが検知した上記第3領域および第4領域における静電容量分布に基づいて、それぞれ上記左踵位置、上記右踵位置を検出することを特徴とする生体インピーダンス測定装置。 A mounting plate on which the left and right soles of the living body should be placed;
On the mounting plate, the first electrode provided in the first region corresponding to the toe side of the left foot, the second electrode provided in the second region corresponding to the toe side of the right foot, and corresponding to the heel side of the left foot A third electrode provided in the third region, and a fourth electrode provided in the fourth region corresponding to the heel side of the right foot,
A current-carrying part that sends a predetermined current to the living body via the first electrode and the second electrode;
A voltage measuring unit that measures a voltage drop caused by the flow of the energizing current through the living body via the third electrode and the fourth electrode;
The third electrode and the fourth electrode are each divided into a plurality of partial electrodes in the third region and the fourth region,
A heel position detection unit that detects a port position on which the left foot heel is placed in the third region and a starboard position on which the right foot heel is placed in the fourth region;
Of the plurality of partial electrodes forming the third electrode and the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode, the partial electrodes respectively corresponding to the port position and the starboard position detected by the hook position detection unit A partial electrode selector that selects a pair of
Arranged in a portion other than the region occupied by the plurality of partial electrodes forming the third electrode in the third region and in a portion other than the region occupied by the plurality of partial electrodes forming the fourth electrode in the fourth region, A capacitance sensor that detects a capacitance distribution with respect to the sole in the third region and the fourth region;
The said saddle position detection part detects the said starboard position and the said starboard position based on the electrostatic capacitance distribution in the said 3rd area | region and 4th area | region which the said capacitance sensor detected, It is characterized by the above-mentioned. Bioimpedance measurement device.
上記載置板上で、左足の爪先側に相当する第1領域に設けられた第1電極、右足の爪先側に相当する第2領域に設けられた第2電極、左足の踵側に相当する第3領域に設けられた第3電極、および右足の踵側に相当する第4領域に設けられた第4電極と、
上記第1電極および第2電極を介して上記生体に所定の通電電流を流す通電部と、
上記生体に上記通電電流が流れることにより生じた降下電圧を、上記第3電極および第4電極を介して測定する電圧測定部と、
上記載置板上で、上記第3領域および上記第4領域の後端から立ち上がり、上記左足の踵の後面、上記右足の踵の後面が当接されるべき壁面と、
上記第1領域内で上記左足の爪先が載せられた左爪先位置および上記第2領域内で上記右足の爪先が載せられた右爪先位置を検出する爪先位置検出部と、
上記爪先位置検出部が検出した上記左爪先位置、上記右爪先位置と上記壁面との間の距離に基づいて、上記左足および右足のサイズを算出して、上記左足の踵のうち上記第3電極に対して接触している接触部位および上記右足の踵のうち上記第4電極に対して接触している接触部位を算出する接触部位算出部と、
上記接触部位算出部が算出した上記第3電極に対する上記左足の踵の接触部位および上記第4電極に対する上記右足の踵の接触部位に基づいて、上記第3電極に対する上記左足の踵の接触部位のずれによる誤差および上記第4電極に対する上記右足の踵の接触部位のずれによる誤差を解消するように、上記電圧測定部の測定結果を補正する測定結果補正部とを備えたことを特徴とする生体インピーダンス測定装置。 A mounting plate on which the left and right soles of the living body should be placed;
On the mounting plate, the first electrode provided in the first region corresponding to the toe side of the left foot, the second electrode provided in the second region corresponding to the toe side of the right foot, and corresponding to the heel side of the left foot A third electrode provided in the third region, and a fourth electrode provided in the fourth region corresponding to the heel side of the right foot,
A current-carrying part that sends a predetermined current to the living body via the first electrode and the second electrode;
A voltage measuring unit that measures a voltage drop caused by the flow of the energization current through the living body via the third electrode and the fourth electrode;
On the mounting plate, the wall surface to rise from the rear end of the third region and the fourth region, the rear surface of the left foot heel, the rear surface of the right foot heel,
A toe position detector for detecting a left toe position where the left foot toe is placed in the first area and a right toe position where the right foot toe is placed in the second area;
Based on the left toe position detected by the toe position detecting unit, the distance between the right toe position and the wall surface, the sizes of the left foot and the right foot are calculated, and the third electrode of the left foot heel is calculated. A contact part calculation unit that calculates a contact part that is in contact with the fourth electrode among the contact part that is in contact with the right foot and the right foot, and
Based on the contact part of the left foot heel with respect to the third electrode and the contact part of the right foot heel with respect to the fourth electrode calculated by the contact part calculation unit, the contact part of the left foot heel with respect to the third electrode is calculated. A living body comprising a measurement result correcting unit for correcting a measurement result of the voltage measuring unit so as to eliminate an error due to a shift and an error due to a shift of a contact portion of the right foot heel with respect to the fourth electrode; Impedance measuring device.
上記載置板上で上記第1電極および第2電極よりも下層に、上記第1領域および第2領域における荷重分布を検知する圧力センサを備え、
上記爪先位置検出部は、上記圧力センサが検知した上記第1領域および第2領域における荷重分布に基づいて、それぞれ上記左爪先位置、上記右爪先位置を求めることを特徴とする生体インピーダンス測定装置。 The bioimpedance measurement apparatus according to claim 4 ,
A pressure sensor for detecting a load distribution in the first region and the second region is provided below the first electrode and the second electrode on the mounting plate.
The bio-impedance measuring apparatus, wherein the toe position detecting unit obtains the left toe position and the right toe position based on load distributions in the first area and the second area detected by the pressure sensor, respectively.
上記第1領域で上記第1電極が占める領域以外の部分および上記第2領域で上記第2電極が占める領域以外の部分に配置され、上記第1領域および第2領域における上記足裏に対する静電容量分布を検知する静電容量センサを備え、
上記爪先位置検出部は、上記静電容量センサが検知した上記第3領域および第4領域における静電容量分布に基づいて、それぞれ上記左爪先位置、上記右爪先位置を求めることを特徴とする生体インピーダンス測定装置。 The bioimpedance measurement apparatus according to claim 4 ,
The first region is disposed in a portion other than the region occupied by the first electrode and the second region is disposed in a portion other than the region occupied by the second electrode. It has a capacitance sensor that detects the capacitance distribution,
The toe position detection unit obtains the left toe position and the right toe position, respectively, based on the capacitance distribution in the third area and the fourth area detected by the capacitance sensor. Impedance measuring device.
上記壁面に、上記左足の踵の後面および上記右足の踵の後面が当接されたことを検知するセンサを備え、
上記センサが上記壁面に上記左足の踵の後面および上記右足の踵の後面が当接されたことを表す信号を出力した時に、上記電圧測定部が上記降下電圧の測定を開始するとともに、上記爪先位置検出部が上記左爪先位置、上記右爪先位置の検出を開始することを特徴とする生体インピーダンス測定装置。 The bioimpedance measurement apparatus according to claim 4, 5 or 6 ,
A sensor for detecting that the rear surface of the left foot heel and the rear surface of the right foot heel are in contact with the wall surface;
When the sensor outputs a signal indicating that the rear surface of the left foot heel and the rear surface of the right foot heel are in contact with the wall surface, the voltage measuring unit starts measuring the drop voltage, and the toe A bioimpedance measuring apparatus, wherein a position detector starts detecting the left toe position and the right toe position.
上記センサは圧力スイッチであることを特徴とする生体インピーダンス測定装置。 The bioimpedance measurement apparatus according to claim 7 ,
The bioimpedance measuring apparatus, wherein the sensor is a pressure switch.
上記センサは静電容量センサであることを特徴とする生体インピーダンス測定装置。 The bioimpedance measurement apparatus according to claim 7 ,
The bioimpedance measurement apparatus, wherein the sensor is a capacitance sensor.
上記第1電極、第2電極、第3電極および第4電極は透明電極であることを特徴とする生体インピーダンス測定装置。 The bioimpedance measurement apparatus according to any one of claims 1 to 9 ,
The bioimpedance measuring apparatus, wherein the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode are transparent electrodes.
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4977429B2 (en) * | 2006-10-06 | 2012-07-18 | 大和製衡株式会社 | Lower limb muscle strength evaluation method and lower limb muscle strength evaluation device |
JP4925284B2 (en) * | 2006-10-26 | 2012-04-25 | パナソニック株式会社 | Health measuring device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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