JP4454092B2

JP4454092B2 - 体内脂肪量測定装置

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Publication number: JP4454092B2
Application number: JP2000036705A
Authority: JP
Inventors: 孝橋　　徹; 博嘉井上
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2020-02-15
Also published as: JP2001224568A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定者の身体内に電流を通して身体内インピーダンス値を測定することで体内脂肪量を求める体内脂肪量測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の体内脂肪量測定装置は、図５に両足間で被測定者の体内脂肪量を測定する体内脂肪量測定装置１００を説明する説明図が示されるように、両足にそれぞれ接触させるように測定台Ｗ上の測定面に１対ずつの電流付加用電極Ａ_１，Ａ_２と電圧測定用電極Ｂ_１，Ｂ_２が配設され、前記電流付加用電極Ａ_１，Ａ_２に一定電流Ｉｘを供給する定電流供給回路１０１が接続されるとともに、前記電圧測定用電極Ｂ_１，Ｂ_２に身体内インピーダンスの両端に発生する電圧を測定する電圧測定回路１０２が接続されて構成されている。なお、図５において、被測定者の足裏面と電流付加用電極Ａ_１，Ａ_２との間の足先端部周辺組織インピーダンスを含む接触インピーダンスがそれぞれＺ_Ｓ１，Ｚ_Ｓ２とされ、被測定者の足裏面と電圧測定用電極Ｂ_１，Ｂ_２との間の足先端部周辺組織インピーダンスを含む接触インピーダンスがそれぞれＺ_Ｓ３，Ｚ_Ｓ４とされ、身体内インピーダンスがＺｉとされている。
【０００３】
この体内脂肪測定装置１００において、前記定電流供給回路１０１は演算増幅器ＡＭＰ１と参照抵抗Ｒｘとからなり、演算増幅器ＡＭＰ１の入力に一定の交流電圧Ｖｉを加えたとき演算増幅器ＡＭＰ１の出力に現れる電圧によって前記各インピーダンスＺ_Ｓ１，Ｚｉ，Ｚ_Ｓ２および参照抵抗Ｒｘの経路を流れる電流Ｉｘによって、前記参照抵抗Ｒｘの両端に発生する電圧が常に前記入力電圧Ｖｉに等しくなるように出力電圧Ｖｏが制御されており、この制御動作は演算増幅器ＡＭＰ１の負荷である各インピーダンスＺ_Ｓ１，Ｚｉ，Ｚ_Ｓ２および参照抵抗Ｒｘの和の大きさがある一定の範囲内であれば任意の大きさの値に対して実行可能である。したがって、被測定者毎に接触インピーダンスＺ_Ｓ１，Ｚ_Ｓ２や身体内インピーダンスの大きさが異なっても、常に一定の大きさＩｘ＝Ｖｉ／Ｒｘの電流が各インピーダンスＺ_Ｓ１，Ｚｉ，Ｚ_Ｓ２および参照抵抗Ｒｘの経路に流れることになる。
【０００４】
この定電流Ｉｘによって身体内インピーダンスＺｉに発生する電圧は、前記電圧測定用電極Ｂ_１，Ｂ_２に抵抗Ｒ_１，Ｒ_２を介して演算増幅器ＡＭＰ２が接続されてなる電圧測定回路１０２により測定される。前記身体内インピーダンスＺｉに発生する電圧Ｖｘは、前記抵抗Ｒ_１，Ｒ_２の抵抗値を身体内インピーダンス値に比べて充分大きい値を選んでおけばほとんど電流が演算増幅器ＡＭＰ２の方へ流れることがないので、ほぼ正確に電圧Ｖｘ＝Ｚｉ・Ｉｘを前記演算増幅器ＡＭＰ２はゲインＫ倍に増幅して出力することができる。
【０００５】
前記電圧測定回路１０２の下流側には、順に整流回路１０３，フィルタ１０４およびＡ／Ｄ変換器１０５を介してＣＰＵ１０６が接続されている。こうして、前記電圧測定回路１０２から出力されるＫ・Ｖｘの値は、前記整流回路１０３にて整流化されてフィルタ１０４によって平滑化された後、Ａ／Ｄ変換器１０５にてデジタル化されて前記ＣＰＵ１０６に入力される。前記ＣＰＵ１０６においては、予め定電流供給回路１０１に与えられる電圧Ｖｉと参照抵抗ＲｘとゲインＫの値はそれぞれ既知であり、電流Ｉｘの値は固定値としてＣＰＵ１０６に接続されるメモリ１０７に記憶させておき、入力されたＫ・Ｖｘのデジタル値をＫ・Ｉｘで割り算し、Ｋ・Ｖｘ／Ｋ・Ｉｘ＝Ｋ・Ｚｉ・Ｉｘ／Ｋ・Ｉｘ＝Ｚｉと計算して、身体内インピーダンスＺｉを求めている。
【０００６】
この体内脂肪量測定装置１００においては、このようにして求められた身体内インピーダンスＺｉと、別途の手段で得た被測定者の身長，体重，性別，年齢などの個人の身体情報とを予め多くの実験に基づいて得られたこれらの測定値をパラメータとする演算式に対してそれぞれの値を代入することで体内脂肪量が得られるようにされている。
【０００７】
しかし、身体内インピーダンスＺｉは個人差があるものの数百オーム程度であって大きな違いはないが、接触インピーダンスは人間の皮膚の乾湿状態で大きく変化するため、前記従来の体内脂肪量測定装置１００では演算増幅器ＡＭＰ１の出力に一定電流を保つには接触インピーダンスの増加に伴い出力電圧Ｖｏの値を増加させるように制御されているが、演算増幅器ＡＭＰ１の性質上、出力は演算増幅器ＡＭＰ１に与えられる電源電圧の約９５％程度までしか出すことができない。したがって、前記演算増幅器ＡＭＰ１の出力に一定の大きさ以上のインピーダンス負荷が加わると出力電圧は飽和して増加しないため、定電流供給回路１０１から供給される電流が一定とならず、身体内インピーダンスＺｉの測定が不可能であるという問題がある。
【０００８】
そこで、このような問題に対処して接触インピーダンスが大きい場合であっても身体内インピーダンスＺｉの測定が可能である体内脂肪量測定装置が特開平１１−１１３８７２号公報および特開平１１−１１３８７３号公報に提案されている。
【０００９】
前記特開平１１−１１３８７２号公報に記載の体内脂肪量測定装置は、従来の体内脂肪量測定装置とほぼ同様の構成を備え、さらに定電流供給回路１０１の演算増幅器ＡＭＰ１の出力電圧をコンパレータで監視させておき、その演算増幅器ＡＭＰ１の出力が飽和する前に前記各インピーダンスＺ_Ｓ１，Ｚｉ，Ｚ_Ｓ２および参照抵抗Ｒｘの経路を流れる電流Ｉｘの値を変更するように構成されている。なお、従来の体脂肪量測定装置１００と同様の構成については同一符号を用いて説明し、その構成の詳細な説明は省略することとする。
【００１０】
この体内脂肪量測定装置によれば、被測定者と電流付加用電極Ａ_１，Ａ_２との間の接触インピーダンスが増えると定電流を維持するために増加する演算増幅器ＡＭＰ１の出力電圧Ｖｏがコンパレータに予め設定された設定値（飽和出力電圧よりやや低い値）を越えると、前記参照抵抗Ｒｘの値を増加させて電流Ｉｘの値を減少させるようにして、前記演算増幅器ＡＭＰ１の出力が飽和しないようにされている。
【００１１】
前記参照抵抗Ｒｘの値を増加させる方法は、これまで並列抵抗回路を構成していた参照抵抗Ｒｘの部分の並列抵抗をアナログスイッチによって切り離す方法で実施されている。例えば、参照抵抗Ｒｘの値を２倍にさせた場合、参照抵抗Ｒｘの両端電圧は従来の電流値の１／２でもって電圧Ｖｉに等しくすることができるため、定電流値はＩｘ／２となる。このように定電流値をＩｘ／２とすると、演算増幅器ＡＭＰ１の出力も前記飽和電圧値未満の出力でもって制御が可能となり、次に飽和するまで出力許容付加の範囲が増えて測定可能範囲も増える。
【００１２】
この場合、定電流値がＩｘ／２に落ちているため、このまま電圧測定回路の演算増幅器ＡＭＰ２より測定される電圧値ＶｘがＣＰＵに入力され、メモリ内の電流値Ｉｘを用いて演算すると１／２の大きさの身体内インピーダンス値が求められてしまう。そこで、前記スイッチ切替えに合わせて、前記演算増幅器ＡＭＰ２のゲイン抵抗が２倍になるように切替えることにより、正常な値の身体内インピーダンスＺｉが求められるようにされている。
【００１３】
続いて、前記特開平１１−１１３８７３号公報に記載の体内脂肪量測定装置は、身体内インピーダンスを測定するために被測定者に予め適切に定めた一定電圧Ｖａを与え、その電圧印加により前述と同様に足先末端部組織インピーダンスＺ_Ｓ１，Ｚ_Ｓ２と、身体内インピーダンスＺｉと、参照抵抗Ｒｘの経路を流れる電流を計測するように構成されている。
【００１４】
この体内脂肪量測定装置においては、被測定者に一定電圧Ｖａを加えるようにされているが、前記経路のインピーダンスの合計値が小さすぎると人体に大きい電流が流れてしまうため、前記各インピーダンスＺ_Ｓ１，Ｚ_Ｓ２が０でＺｉが小さい場合でも身体内インピーダンスＺｉと参照抵抗Ｒｘとの和でＶａ／（Ｚｉ＋Ｒｘ）が規定電流値を越えないように参照抵抗Ｒｘが設定されている。また、前記インピーダンスの合計値に応じて変動する出力電流値をＩｙとすると、前記参照抵抗Ｒｘの両端に発生する電圧Ｖｙは、Ｖｙ＝Ｒｘ・Ｉｙで表され、この値がデジタル化されてＣＰＵへ入力される。
【００１５】
前記ＣＰＵでは、予めメモリ内に参照抵抗Ｒｘの値を設定させておけば、Ｖｙの値により、（Ｋ・Ｚｉ・Ｉｙ／Ｖｙ）・Ｒｘ＝（Ｋ・Ｚｉ・Ｉｙ／Ｒｘ・Ｉｙ）・Ｒｘ＝Ｋ・Ｚｉの如く演算して、身体内インピーダンスＺｉの値を得ることができる。前記接触インピーダンスが高くなりインピーダンス合計値が大きくなると、そのインピーダンス合計値の大きさに応じて経路を通電する電流値が小さくなるが、前述の問題点にあるように演算増幅器の出力が飽和するのを防止できる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平１１−１１３８７２号公報および特開平１１−１１３８７３号公報に記載の体内脂肪量測定装置では、接触インピーダンスの広い範囲について測定可能であるが従来の体内脂肪量測定装置と比較して、低い電流値を用いて身体内インピーダンスの測定が行われているため、測定精度が悪化して安定した測定が行えないという問題点がある。以下に、各公報に記載の体内脂肪量測定装置について、設計例を挙げてより詳細に前述の問題点について説明する。
【００１７】
前記特開平１１−１１３８７２号公報に記載の体内脂肪量測定装置（以下、事例１という）においては、足先端部周辺組織インピーダンスを無視するものとし、演算増幅器ＡＭＰ１の飽和電圧出力４．８Ｖ（交流電源を使用するが、数値に＋，−の符号は省略する。以下も同様である。）として測定回路の不具合時に人体を流れる最大許容電流を２ｍＡ、常用時の人体を流れる最大電流を１ｍＡで設計するものとする。したがって、演算増幅器ＡＭＰ１にトラブルが起こって出力が飽和し、その場合の接触インピーダンスが０、身体内インピーダンスが０と仮定したときの身体を流れる最大電流を２ｍＡとし、正常な電流制御時の定電流値を１ｍＡとなるようにすると、参照抵抗Ｒｘの値は２．５ＫΩとなるように設定され、演算増幅器ＡＭＰ１に与えられる電圧Ｖｉは、１ｍＡ×２．５ＫΩ＝２．５Ｖとなる。
【００１８】
前記特開平１１−１１３８７３号に記載の体内脂肪量測定装置（以下、事例２という。）においては、事例１と同様に最大許容電流を２ｍＡとし、常用時の人体を流れる最大電流を１ｍＡで設計すると、参照抵抗Ｒｘの値は２．５ＫΩとなる。また、標準状態での被測定者の身体内インピーダンスを５００Ω，接触インピーダンスを両方の電極で１００Ωずつ合計２００Ωとすると負荷（インピーダンス）の合計値は、参照抵抗Ｒｘの値と合わせて３．２ＫΩとなるので、一定電圧Ｖａは、Ｖａ＝１ｍＡ×３．２ＫΩ＝３．２Ｖとなる。この事例２では、電圧Ｖａが３．２Ｖ、参照抵抗Ｒｘが２．５Ｖ、身体内インピーダンスＺｉが０．５ＫΩであるから電流値Ｉｙを表す値は、接触インピーダンスをＺとすると、
Ｉｙ＝Ｖａ／（Ｒｘ＋Ｚｉ＋Ｚ）＝３．２／（３＋Ｚ） …（式１）
で表され、接触インピーダンスＺが大きくなるにしたがって双曲線を描くように減少する（図６点線参照）。
【００１９】
前述のような条件で設計されたそれぞれの体内脂肪量測定装置（事例１および事例２）において、身体内インピーダンス５００Ωを持つ標準的な被測定者について、接触インピーダンスＺがその被測定者の指や足先の乾湿状態が様々である場合の測定信号の変化量、すなわち被測定者の足裏面と測定電極との間の接触インピーダンスの変化に対する測定電流値Ｉｘ，Ｉｙの変化量の関係が図６に示されている。なお、この図６は縦軸に身体内を流れる電流値、横軸に前記インピーダンス合計値（Ｒｘ＋Ｚｉ＋Ｚ）を表しており、被測定者が靴下を履いている場合もあるので接触インピーダンスの取り得る値の幅が大きく設定されている。また、図中実線は事例１を表し、点線は事例２を表している。
【００２０】
図６中点Ａ（接触インピーダンスＺ＝２００Ω）では、前記インピーダンス合計値が（２．５Ｋ＋０．５Ｋ＋０．２Ｋ）＝３．２ＫΩであり、事例１については、演算増幅器出力が３．２Ｖとなって身体に流れる電流値Ｉｘは１ｍＡを維持する。また、事例２については、電流値ＩｙはＩｙ＝所定電圧／負荷＝３．２／３．２Ｋ＝１ｍＡの電流が流れる。
【００２１】
図６中点Ｂ（接触インピーダンス１．５ＫΩ）では、前記インピーダンス合計値が（２．５Ｋ＋０．５Ｋ＋１．５Ｋ）＝４．５ＫΩであり、事例１についてはコンバータの設定値が４．５Ｖであることから、身体に流れる電流値Ｉｘは１ｍＡを維持する。一方、事例２では、インピーダンス合計値が４．５Ｖであるから電流値ＩｙはＩｙ＝３．２／４．５Ｋ＝０．７１１ｍＡである。
【００２２】
図６中点Ｃ（前記点Ｂ１，Ｂ２より接触インピーダンスが充分に大きい点；接触インピーダンス６ＫΩ）では、事例１の定電流供給回路は定電流１ｍＡを維持することができないため、予め設置されたコンパレータの動作で電流値の切替えが行われ、目標電流値が１／２×Ｉｘ＝０．５ｍＡに設定される。なお、この点Ｃは、定電流０．５ｍＡを維持できる限界の接触インピーダンス値とされている。この場合の負荷は、コンパレータの動作電圧が４．５Ｖであるから４．５／０．５ｍ＝９ＫΩである。故に、接触インピーダンスは６ＫΩである。さらに、この点Ｃより大きい接触インピーダンスに対しては定電流Ｉｘを０．２５ｍＡで制御する必要がある。一方、事例２では、インピーダンス合計値が９ＫΩであるから、電流値Ｉｙは３．２／９Ｋ＝０．３５６ｍＡであり、接触インピーダンス値が大きくなるにしたがって前記（式１）の双曲線の形状に沿って減少していく。
【００２３】
前記事例１によれば、接触インピーダンスが１．５ＫΩを越えると出力電圧が４．５Ｖを越えるのでコンパレータが作動して、急に電流値を１／２に減少させるので、電圧測定回路の演算増幅器ＡＭＰ２から出力される電圧信号も急に１／２に減少し、点Ｂの前後すなわち接触インピーダンスが１．５ＫΩを境界にして測定電流が２倍または１／２となり、同じ割合だけ電圧信号も異なってしまう。前記電圧信号の増減比率に合わせ電圧測定回路のゲインを反比例に増減させるようにしているので、電圧信号が変化しても一定の測定電圧をＡ／Ｄ変換器ヘ送るようになっているが、信号源のＳ／Ｎ比は加える電流値に反比例するので同じ身体内インピーダンスの人でも少しの接触インピーダンスの違いで大きく設定条件が変り、Ｓ／Ｎ比が変ってしまうという不具合が生じる。
【００２４】
また、参照抵抗に切替えが１段階しか用意されていなければ、接触インピーダンスが図６の点Ｃより少し大きい値、すなわち演算増幅器が飽和電圧（前記従来例では、４．８ボルト）に到達し、電流値が０．５ｍＡを限界的に維持できる負荷条件９．６ＫΩ（接触インピーダンス値にして６．６ＫΩ）を越えると再び定電流用演算増幅器ＡＭＰ１が飽和する。この演算増幅器ＡＭＰ１が飽和するとこれ以上の接触インピーダンスの飽和に対して０．５ｍＡの電流を維持できず、測定電流は減少するのでそれに応じて演算増幅器ＡＭＰ２の電圧出力値も小さくなる。ところが、演算回路内は設定電流固定値１ｍＡを流したものとしての演算が行われるので接触インピーダンスが大きくなるほど身体内インピーダンスＺｉの誤差が拡大するという問題点がある。このような問題点を回避するためには、コンパレータの動作による参照抵抗の切替えが点Ｃでさらにもとの１／４の電流値になるように設定されている必要がある。さらに、幅広い範囲の接触インピーダンスに対応させるためには、多くの参照抵抗値が選択できる回路と多くの電圧測定回路のゲイン切替え回路とが必要となって、その部品コストが高くなるという問題点がある。
【００２５】
また、前述のように接触インピーダンスの増加に備え演算増幅器ＡＭＰ１が飽和しないように前もって測定電流値を小さく設定しているので、常に接触インピーダンスの広い範囲において小さい測定電流値による測定が行われ、演算増幅器ＡＭＰ２からの出力信号も小さくなってしまい高精度の測定が行えないという問題点がある。例えば定電流値Ｉｘを１．０ｍＡから０．１ｍＡおきに０．９，０．８，０．７…ときめ細かく切り替えを行い、できる限り高い電流値を用いて測定を行えば対処できるが、切替え回路が多くなり回路の部品コストが高くなるという問題点がある。
【００２６】
続いて、事例２は点Ａの接触インピーダンス０．２ＫΩにおける電流値が常用の１ｍＡとなるように所定の供給電圧を決めているために、０．２ＫΩ以上に接触インピーダンスが増えた場合、少なくとも適正な電流値１ｍＡから小さい方向の測定電流により身体内インピーダンスが求められるようになるので適正な電流によって測定できる範囲が狭く、事例１と同様に高精度な測定が行えないという問題点がある。
【００２７】
また、事例１では、定電流供給回路１０１の演算増幅器ＡＭＰ１の出力信号が交流であり、その演算増幅器ＡＭＰ１の出力電圧が飽和に達するまでは前記交流信号は正弦波であり、飽和後は正弦波の頭頂部が飽和電圧でスライスされた波となる。これらの出力信号は、整流回路１０３によって半波または全波整流され、フィルタ１０４に入力して平滑され、Ａ／Ｄ変換器１０５によって積分される。
【００２８】
前記フィルタ１０４の出力電圧は、入力波形が正弦波、飽和正弦波に関わらず５０ＫＨｚ，０．０２ｍｓｅｃ周期のリップル成分を含むので平坦直流信号と比較して、この部分が非線形の要因となってしまう。前記インピーダンスに与える電圧信号の波の形状が正弦波と飽和電圧でスライスされた正弦波の場合では、そのとき身体内に発生した電圧測定値の波高値は身体内インピーダンスに比例してもフィルタの過渡応答波形の違いがあるので、前記過渡応答波の入力信号をＡ／Ｄ変換した後の積分値ＫＶｉに波形形状による違いがでる。身体内インピーダンスを求めるには、この積分値ＫＶｉをあらかじめメモリ１０７に記憶された固定値Ｉｘで割り算するので、演算増幅器ＡＭＰ１の出力が飽和していないときと飽和したときの場合では、実際の身体内インピーダンスＺｉが等しくても同一測定値を得ることができない。したがって、同一身体内インピーダンスを持つ被測定者または同一人において接触インピーダンスが変化することで、身体内インピーダンスＺｉの測定結果が異なってしまい、安定した測定が行えないという問題点がある。
【００２９】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、幅広い範囲の大きさの接触インピーダンスに対してより適正な大きさの電流で測定できるようにして、Ｓ／Ｎ比のより良い条件で高精度に身体内インピーダンスを測定して、被測定者の体内脂肪量を求める体内脂肪量測定装置を提供することを目的とするものである。
【００３０】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、本発明による体内脂肪量測定装置は、身体内の脂肪量を測定する体内脂肪量測定装置において、
（ａ）少なくとも被測定者の身体内に電流を通す電流印加手段と、
（ｂ）この電流印加手段による通電経路中に存在する負荷の合計値が所定の範囲内で、その電流値が一定値となるように制御する電流制御手段と、
（ｃ）前記通電経路を流れる電流の値を測定する電流測定手段と
を備えることを特徴とするものである。
【００３１】
本発明においては、電流印加手段により少なくとも被測定者の身体内に電流が流され、その電流値は電流制御手段により通電経路中に存在する負荷の合計値が所定の範囲内で一定値となるようにされており、さらにこの通電経路を流れる電流値が電流測定手段により測定されている。こうして少なくとも身体内に通電される身体内インピーダンス測定にとって最もよい条件の電流値すなわち前記電流測定手段により測定された電流値を用いて、被測定者の身体内の身体内インピーダンスが求められ、この身体内インピーダンスを用いて、被測定者の体内脂肪量が測定される。
【００３２】
本発明によれば、例えば電流印加手段と身体との間に発生する接触インピーダンスが増加するなどして負荷の合計値が電流制御手段により電流値を一定に維持できる値を超えた場合であっても、身体内を流れる電流の値が電流測定手段にて測定され、その時点の電流値を用いて身体内インピーダンスが求められる。したがって、複雑な切替え回路などを設ける必要がなく、従来例の体内脂肪量測定装置と比較して被測定者の負荷合計値の変化に対応してより高い測定電流値で身体内インピーダンスの測定を行うことができ、Ｓ／Ｎ比の最適な条件で高精度にかつ安定した測定ができるという効果を奏する。
【００３３】
本発明においては、さらに、前記通電経路に発生する電圧を測定する電圧測定手段と、この電圧測定手段から得られる測定電圧情報と前記電流測定手段から得られる測定電流情報とを用いて前記被測定者の身体内に存在する身体内インピーダンス値を演算により求める演算回路とを備えるものであるのが好ましい。
【００３４】
また、本発明において、前記演算回路は、前記測定電圧情報と測定電流情報との割り算を含む演算式を用いて身体内インピーダンス値を求めるのが好ましい。このような演算式を用いることにより、測定電圧情報に含まれるリップル成分などの非線形要因と測定電流情報に含まれるリップル成分などの非線形要因が相殺されるため、前記電流制御手段により電流値が一定にされているときと一定にされていないときとに関わらず、安定した身体内インピーダンスを求めることができるという効果を奏する。
【００３５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による体内脂肪量測定装置の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
【００３６】
図１（ａ）には、本発明の第１実施例に係る体内脂肪量測定装置を用いて被測定者の体内脂肪量を測定する際の測定回路図が示されている。
【００３７】
第１実施例の体内脂肪量測定装置１においては、測定台Ｗの上面に３つの電極２ａ，２ｂ，３ａが設けられており、被測定者の一方の足で電極２ａ，２ｂが踏まれ、他方の足で電極３ａが踏まれるようにされており、前記電極２ａ，３ａがそれぞれかかと側で踏まれ、前記電極２ｂが足先側で踏まれるように配設されている。
【００３８】
図１（ｂ）には、被測定者が電極２ａ，２ｂ，３ａをそれぞれ踏んだ状態を説明する説明図が示されている。被測定者の両足と各電極２ａ，２ｂ，３ａとの間には、それぞれ接触インピーダンスＲ_２ａ，Ｒ_２ｂ，Ｒ_３ａが生じるとともに、足裏の周辺の足先端部周辺組織インピーダンスＺ_２ａ，Ｚ_２ｂ，Ｚ_３ａが生じている。なお、図において測定したい両足間に存在する身体内インピーダンスをＺｉと表している。
【００３９】
前記電極２ａ，２ｂ，３ａは、それぞれアナログスイッチ４（４ａ，４ｂ，４ｃ）を介して電流供給回路（本発明における電流印加手段に相当する。）５に接続されている。この電流供給回路５は、非反転入力端子から一定の大きさの電圧Ｖｉが入力されて電圧Ｖｏを出力する定電流制御用演算増幅器（本発明における電流制御手段および電圧測定手段に相当する。）６と、この定電流制御用演算増幅器６の反転入力端子に接続される電流測定用に抵抗値Ｒｓの参照抵抗７とにより構成されている。
【００４０】
前記電極２ａ，３ａは、前記アナログスイッチ４ａ，４ｃをそれぞれ介して前記定電流制御用演算増幅器６の出力端子に連結されており、前記電極２ｂは前記アナログスイッチ４ｂを介して前記定電流制御用演算増幅器６の反転入力端子に接続されている。これらアナログスイッチ４ａ〜４ｃのＯＮ・ＯＦＦが制御されて、被測定者の身体内を含み電極２ｂ，３ａと電流供給回路５とにより構成される経路（以下、第１経路という）および被測定者の身体内を含み電極２ｂ，２ａと電流供給回路５とにより構成される経路（以下、第２経路という）に電流Ｉが流れるようにされている。なお、前記第１経路には接触インピーダンスＲ_３ａ，足先端部組織インピーダンスＺ_３ａ，身体内インピーダンスＺｉ，足先端部組織インピーダンスＺ_２ｂ，接触インピーダンスＲ_２ｂおよび参照抵抗Ｒｓのインピーダンスが存在し、前記第２経路には接触インピーダンスＲ_２ａ，足先端部組織インピーダンスＺ_２ａ，足先端部組織インピーダンスＺ_２ｂ，接触インピーダンスＲ_２ｂおよび参照抵抗７のインピーダンスＲｓが存在する。
【００４１】
図２には、前記電流供給回路５の特性、すなわち前記各経路を流れる電流の値Ｉと各経路内に存在するインピーダンスの合計値との関係を表すグラフが示されている。前記電流供給回路５によれば、前記各経路のインピーダンス合計値が所定の範囲内すなわち定電流制御用演算増幅器６の出力電圧Ｖｏが飽和値に達するまで、前記経路を流れる電流値Ｉが一定となるように、前記出力電圧Ｖｏが制御されている。また、前記定電流制御用演算増幅器６の出力電圧Ｖｏが前記飽和値を越えると、インピーダンス合計値が大きくなるにしたがって、電流値Ｉが双曲線を描いて減少してしまう。本実施例に用いられる定電流制御用演算増幅器６の出力飽和値が例えば４．８Ｖの場合、前記電流値Ｉは、各経路のインピーダンス合計値Ｚａに対して、
Ｉ＝４．８／Ｚａ …（式２）
で表される。したがって、図２に表される電流Ｉは、図６に表される事例１，事例２の電流Ｉに比べて常に高いまたは同一の電流値を得ることができる。
【００４２】
前記定電流制御用演算増幅器６の反転入力端子と参照抵抗７との間には、前記電流Ｉによりその参照抵抗７の両端に発生する電圧を測定する電流計測用演算増幅器１０を備えてなる電流計測回路（本発明における電流測定手段に相当する。）１１が設けられている。前記参照抵抗７の抵抗値Ｒｓは既知であるため、電流計測用演算増幅器１０の測定電圧値により電流Ｉの値を得ることができる。また、前記定電流制御用演算増幅器６に入力される電圧Ｖｉは、Ｖｉ＝Ｒｓ・Ｉ（但し、Ｉは出力電圧Ｖｏが飽和する前の定電流値である。）を満たす電圧値に設定されている。
【００４３】
前記定電流制御用演算増幅器６の出力端子および電流計測用演算増幅器１０の出力端子はそれぞれアナログスイッチ８ａ，８ｂを介して後述する演算制御装置（本発明における演算回路に相当する。）９に接続され、それら定電流制御用演算増幅器６から出力される電圧信号Ｖｏおよび電流計測用演算増幅器１０から出力される電圧（参照抵抗７の両端に発生する電圧）信号Ｖｒがそれぞれアナログスイッチ８ａ，８ｂのＯＮ・ＯＦＦが切替えられて、演算制御装置９に送信されるように構成されている。
【００４４】
図３には、前記演算制御装置９の具体的構成を示すブロック図が示されている。この演算制御装置９は、前記定電流制御用演算増幅器６または電流計測用演算増幅器１０から出力される交流電圧信号を直流化する整流回路１２と、この整流回路１２に接続されて直流化された電圧信号を平滑化するローパスフィルタ１３と、このローパスフィルタ１３に接続されてアナログ信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器１４と、このＡ／Ｄ変換器１４からのデジタル信号を受けるＩ／Ｏ回路１５とを備え、このＩ／Ｏ回路１５には各種データに基づいて被測定者の体内脂肪量を演算するＣＰＵ（本発明における演算回路に相当する。）１６と、被測定者の個人データ（年齢，身長，体重，性別）を入力するためのキースイッチ１７と、体内脂肪量（または体脂肪率）を表示する表示器１８とが接続されて構成されている。なお、前記ＣＰＵ１６には、各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（以下、メモリという。）１９が接続されている。
【００４５】
前記ＣＰＵ１６は、前記定電流制御用演算増幅器６および電流計測用演算増幅器１０からそれぞれ出力される出力電圧Ｖｏ，Ｖｒに基づいて、身体内インピーダンスＺｉを演算するとともに、この演算された身体内インピーダンスＺｉと前記キースイッチ１７から入力される個人データとに基づいて体内脂肪量（または体脂肪率）を演算して、表示器１８に表示する。また、前記ＣＰＵ１６は、前記アナログスイッチ４ａ〜４ｃ，８ａ，８ｂのＯＮ・ＯＦＦ制御信号をＩ／Ｏ回路１５を通して各アナログスイッチ４ａ〜４ｃ，８ａ，８ｂに出力するように構成されている。
【００４６】
このように構成される体内脂肪測定装置１においては、被測定者の両足が前記電極２ａ，２ｂ，３ａ上に置かれた状態で、アナログスイッチ４ｂ，４ｃがＯＮのときに接続インピーダンスＲ_３ａ，足先端部周辺組織インピーダンスＺ_３ａ，身体内インピーダンスＺｉ，足先端部周辺組織インピーダンスＺ_２ｂ，接続インピーダンスＲ_２ｂ，参照抵抗７を含む第１経路が形成され、アナログスイッチ４ａ，４ｂがＯＮのときに接続インピーダンスＲ_２ａ，足先端部周辺組織インピーダンスＺ_２ａ，足先端部周辺組織インピーダンスＺ_２ｂ，接続インピーダンスＲ_２ｂ，参照抵抗７を含む第２経路が形成される。また、前記アナログスイッチ８ａがＯＮにされると定電流制御用演算増幅器６が演算制御装置９に接続され、アナログスイッチ８ｂがＯＮにされると電流計測用演算増幅器１０が演算制御装置９に接続される。
【００４７】
次に、前記アナログスイッチ４ｂ，４ｃをＯＮにしたときを測定モード１とし、前記アナログスイッチ４ａ，４ｂをＯＮにしたときを測定モード２として、各測定モード別に定電流制御用演算増幅器６および電流計測用演算増幅器１０から出力される電圧信号Ｖｏ，Ｖｒについて説明する。
【００４８】
前記測定モード１において、アナログスイッチ８ａ，４ｂ，４ｃをＯＮとしたときの定電流制御用演算増幅器６の出力電圧にＶｏ_１が現れ、前記出力負荷を流れる電流をＩ_１とすると、
Ｖｏ_１＝（Ｒ_３ａ＋Ｚ_３ａ＋Ｚｉ＋Ｚ_２ｂ＋Ｒ_２ｂ＋Ｒｓ）・Ｉ_１ …（式３）
と表される。
このように表される出力電圧Ｖｏ_１は、整流回路１２，平滑回路１３，Ａ／Ｄ変換回路１４を通してデジタル化され、ＣＰＵ１６内に読み込まれる。なお、前記出力電圧Ｖｏ_１は、定電流制御用演算増幅器６の飽和出力電圧値に達するまで、前記電流Ｉ_１が一定となるように制御されており、その出力電圧Ｖｏ_１が飽和出力電圧値を越えても測定は続行される。
【００４９】
この後、アナログスイッチ４ａ，４ｃはＯＮ状態を継続し、アナログスイッチ８ａをＯＦＦにしてアナログスイッチ８ｂをＯＮにしたときの電流計測用演算増幅器１０の出力電圧をＶｒ_１とすると、
Ｖｒ_１＝Ｒｓ・Ｉ_１ …（式４）
と表すことができる。
このように表される出力電圧Ｖｒ_１は、前述と同様に各回路を通してデジタル化されてＣＰＵ１６内に読み込まれる。
【００５０】
次に、測定モード２において、アナログスイッチ８ａ，４ａ，４ｂをＯＮとしたときの定電流制御用演算増幅器６の出力電圧にＶｏ_２が現れ、前記出力負荷を流れる電流をＩ_２とすると、
Ｖｏ_２＝（Ｒ_２ａ＋Ｚ_２ａ＋Ｚ_２ｂ＋Ｒ_２ｂ＋Ｒｓ）・Ｉ_２ …（式５）
と表される。
このように表される出力電圧Ｖｏ_２は、整流回路１２，平滑回路１３，Ａ／Ｄ変換回路１４を通してデジタル化され、ＣＰＵ１６内に読み込まれる。前記定電流制御用演算増幅器６に係る出力負荷が小さい場合は、定電流制御が成立するためＩ_１＝Ｉ_２であり、出力負荷が大きくなり前記定電流制御用演算増幅器６の出力が飽和した場合は定電流制御が成立しないので、Ｉ_１≠Ｉ_２となる。
【００５１】
この後、アナログスイッチ４ａ，４ｂはＯＮ状態を継続し、アナログスイッチ８ａをＯＦＦにしてアナログスイッチ８ｂをＯＮにしたときの電流計測用演算増幅器１０の出力電圧をＶｒ_２とすると、
Ｖｒ_２＝Ｒｓ・Ｉ_２ …（式６）
と表すことができる。
このように表される出力電圧Ｖｒ_２は、前述と同様に各回路を通してデジタル化されてＣＰＵ１６内に読み込まれる。なお、前記参照抵抗７の値Ｒｓは、定電流制御用演算増幅器６による定電流制御中に電流Ｉ_１，Ｉ_２が人間測定にとって最適な大きさとなるように予め設定されており、その数値がメモリ１９に記憶されている。
【００５２】
前記電極２ａ，３ａは足の接触面が全て接触できるように十分大きい面積がとられており、両方の接触インピーダンスの間にＲ_２ａ≒Ｒ_３ａが成り立つとする。また、前記測定モード１と測定モード２との通電ルートはほぼ同じであるとして、足先端部周辺組織インピーダンスＺ_２ａ≒Ｚ_３ａが成り立つとする。
【００５３】
したがって、Ｒ_３ａ＋Ｚ_３ａ＋Ｚ_２ｂ＋Ｒ_２ｂ＋Ｒｓ＝Ｒ_２ａ＋Ｚ_２ａ＋Ｚ_２ｂ＋Ｒ_２ｂ＋Ｒｓ＝Ｚｔと置くと、Ｖｏ_１は
Ｖｏ_１＝（Ｚｔ＋Ｚｉ）・Ｉ_１ …（式７）
と表すことができ、Ｖｏ_２は、
Ｖｏ_２＝Ｚｉ・Ｉ_２ …（式８）
と表すことができる。
【００５４】
前記（式４）および（式７）により、
Ｚｔ＋Ｚｉ＝Ｖｏ_１／Ｉ_１＝（Ｖｏ_１／Ｖｒ_１）・Ｒｓ …（式９）
と表され、また、（式６）および（式８）により、
Ｚｔ＝Ｖｏ_２／Ｉ_２＝（Ｖｏ_２／Ｖｒ_２）・Ｒｓ …（式１０）
と表される。
したがって、身体内インピーダンスＺｉは、（式９）および（式１０）より
Ｚｉ＝｛（Ｖｏ_１／Ｖｒ_１）−（Ｖｏ_２／Ｖｒ_２）｝・Ｒｓ …（式１１）
と表される。
【００５５】
この演算式（式１１）によってＲｓは既知の値であるため、身体内インピーダンスＺｉが求められる。こうして得られた身体内インピーダンスＺｉと前記キースイッチ１７により予め入力された個人データとを用いて、ＣＰＵ１６にて被測定者の体内脂肪量（または体脂肪率）が求められ、表示器１８に表示される。
【００５６】
本実施例によれば、幅広い範囲の接触インピーダンス値に対応でき、定電流制御用演算増幅器６の出力が飽和しても、インピーダンス合計値の大きさに応じて連続的に減少する電流で身体内インピーダンスＺｉの測定ができるので、複雑な切り替え回路や飽和検知回路などを設ける必要がなく、従来例の体内脂肪量測定装置（事例１，事例２）と比較して、被測定者の接触インピーダンスの変化に対応してより高い測定電流値で身体内インピーダンスの測定を行うことができ、定電流制御用演算増幅器の出力が飽和しても測定精度に影響を受けることがない。こうして、被測定者と電極２ａ，２ｂ，３ａとの間の接触インピーダンスＲ_２ａ，Ｒ_２ｂ，Ｒ_３ａが通常値から高い値の場合に至るまで、Ｓ／Ｎ比の最適な条件で安定な測定ができるという効果を奏する。
【００５７】
また、本実施例によれば、前記演算式（式１１）では、Ｖｏ_１／Ｖｒ_１とＶｏ_２／Ｖｒ_２とありそれぞれ分母の電流測定用演算増幅器１０の出力と分子の定電流制御用演算増幅器６の出力とがいずれも整流回路１２，フィルタ１３，Ａ／Ｄ変換回路１４を通してＣＰＵ１６に読み込まれた値を使用して割り算が行われているため、これら各回路のゲインに温度ドリフトなどがあっても相殺され、安定した測定値を得ることができる。
【００５８】
前記フィルタ１３が抵抗Ｒと、静電容量Ｃの１次遅れ回路であって、周期２ｔ_１の交流信号を半波整流した信号が入力されると、定電流制御用演算増幅器６が波高値Ｖｏのパルス状となって前記電極３ａ，２ｂに印加されたとすると、印加電圧が身体内インピーダンスＺｉの両端に発生する電圧信号も波高値Ｖｏが接触インピーダンスＺ_３ａ，Ｚ_２ｂ，身体内インピーダンスＺｉおよび参照抵抗７のインピーダンス合計値Ｚａと身体内インピーダンスＺｉとの比によって分圧された、波高値Ｅｉのパルス状信号として得られる。この信号がフィルタ１３に入力されたときのフィルタ１３の出力電圧であるコンデンサＣの両端電圧をＥ_１とすると、
Ｅ_１＝Ｅｉ・（１−ｅ^−ｘ）
また、パルス休止期間に電荷がｔ_１ｓｅｃ放電されたときのフィルタ１３の出力電圧Ｅ_２は、
Ｅ_２＝Ｅｉ・（１−ｅ^−ｘ）・ｅ^−ｘ
と表される。なお、式中Ｘは、Ｘ＝ｔ_１／ＣＲである。
したがって、十分長い時間が経過した後のパルス入力に対するフィルタ１３の出力は、
Ｅ_ｎ＝Ｅｉ・［（１−ｅ^−ｘ）／｛１−（ｅ^−ｘ）^２｝］
と
Ｅ_ｎ＋１＝Ｅｎ・ｅ^−ｘ
との間でリップルが繰り返される。
上式で過渡現象の応答を表す〔〕内の項をｇ（ｔ）とするとフィルタの出力信号Ｅｏ_１は、
Ｅｏ_１＝Ｅｉ・ｇ（ｔ）＝（Ｚｉ／Ｚａ）／Ｖｏ・ｇ（ｔ）
と表せる。
さらに、Ａ／Ｄ変換器１４の出力後は積分されて、
∫Ｅｏ_１・ｄｔ＝（Ｚｉ／Ｚａ）・Ｖｏ・∫ｇ（ｔ）・ｄｔ
となる。なお、∫の記号の上下の積分時間値は省略する。
同様に、参照抵抗７の両端にも印加電圧がインピーダンス合計値Ｚａと参照抵抗７との比で分圧された波高値Ｅｓのパルス状電圧が得られ、上記信号と同じ整流回路１２、フィルタ１３を通ったときの出力信号は同じ過渡応答を持つので、
∫Ｅｏ・ｄｔ＝Ｅｓ・∫ｇ（ｔ）・ｄｔ＝（Ｒｓ／Ｚａ）・Ｖｏ・∫ｇ（ｔ）・ｄｔ
と表される。前記両式における信号は、フィルタ１３の時定数に対して十分長い応答時間を見込んだ後にある時間幅の間で読み取られデジタル化され、演算回路内で割り算されるので過渡応答に関わる項∫ｇ（ｔ）・ｄｔは両者等しくなって分子分母で相殺され、Ｒｓの値は既知であるので波高値のみの情報によって正しく身体内インピーダンスＺｉを求めることができる。
【００５９】
したがって、前記演算式（式１１）によれば、電圧波形の緩和、不飽和形状に関わらず平滑後のリップル波形による誤差、すなわち非線形の要因が相殺される。このため、定電流制御用演算増幅器６の飽和・不飽和の如何に関わらず、また使用する演算増幅器の特性によって出力飽和電圧値が異なろうとも、常に定電流制御用演算増幅器６が接続された第１経路または第２経路のインピーダンス合計値の大きさに応じた出力電圧とその第１経路または第２経路に流れる電流値を測定することによって、定電流制御用演算増幅器６の定電流制御領域と飽和領域を連続的に使用する形で身体内インピーダンスＺｉを求めることができる。
【００６０】
次に、第２実施例に係る体内脂肪測定装置２０について説明する。図４（ａ）には、前記体内脂肪量測定装置２０を用いて被測定者の体内脂肪量を測定する際の測定回路図が示されている。
【００６１】
第２実施例の体内脂肪量測定装置２０においては、測定台Ｗの上面に４つの電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂが設けられており、被測定者の一方の足で電極２２ａ，２２ｂが踏まれ、他方の足で２３ａ，２３ｂが踏まれるようにされており、前記電極２２ａ，２３ａがそれぞれかかと側で踏まれ、前記電極２２ｂ，２３ｂが足先側で踏まれるように配設されている。
【００６２】
図４（ｂ）には、被測定者が電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂをそれぞれ踏んだ状態を説明する説明図が示されている。被測定者の両足と各電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂとの間には、それぞれ接触インピーダンスＲ_２２ａ，Ｒ_２２ｂ，Ｒ_２３ａ，Ｒ_２３ｂが生じるとともに、足裏の周辺の足先端部周辺組織インピーダンスＺ_２２ａ，Ｚ_２２ｂ，Ｚ_２３ａ，Ｚ_２３ｂが生じている。なお、図において測定したい両足間に存在する身体内インピーダンスをＺｉと表している。
【００６３】
前記電極２２ａ，２３ａは、非反転入力端子から一定の大きさの電圧信号Ｖｉが入力されて電圧Ｖｏを出力する定電流制御用演算増幅器（本発明における電流印加手段および電流制御手段に相当する。）２４と、この定電流制御用演算増幅器２４の反転入力端子に接続される抵抗値Ｒｓの参照抵抗２５とにより構成される電流供給回路２６に接続されている。前記電流制御用演算増幅器２４は、その反転入力端子に接続される電極２２ａとその出力端子に接続される電極２３ａとにより被測定者の身体内を通して構成される経路に電流Ｉが流れるように、入力においてＶｉ＝Ｒｓ・Ｉが成り立つように出力電圧Ｖｏを制御している。なお、前記出力電圧Ｖｏが前記電流制御用演算増幅器２４の出力飽和電圧値を越えてしまうと、定電流Ｉを維持できずに、前記経路内のインピーダンス合計値が大きくなるにしたがって双曲線を描いて電流が減少してしまう。（図２参照）
【００６４】
一方、前記電極２２ｂ，２３ｂは、前記インピーダンス合計値より大きい抵抗値を有する抵抗２９ａ，２９ｂをそれぞれ介してそれら電極２２ｂ，２３ｂ間に発生する電圧を測定して電圧信号を出力する測定用演算増幅器（本発明における電流測定手段および電圧測定手段に相当する。）３０の反転・非反転入力端子にそれぞれ接続されている。その測定用演算増幅器３０の出力端子は、測定された電圧を用いて被測定者の体内脂肪量を演算する演算制御装置９に接続されている。この演算制御装置９は、第１実施例と同一であるため、その詳細な説明は省略する。
【００６５】
これら電極２２ｂ，２３ｂと、抵抗２９ａ，２９ｂとの間には、それぞれアナログスイッチ２７ａ，２７ｂが配設されており、これらアナログスイッチ２７ａ，２７ｂがＯＮ状態で測定用演算増幅器３０による電圧測定が行われるが、抵抗２９ａ，２９ｂにより電流Ｉがほとんど測定用演算増幅器３０側へ流れないようにされているため、前記接触インピーダンスおよび足先端部周辺組織インピーダンスを除いた体内仮想点Ｐ，Ｑ間の電圧（身体内インピーダンスＺｉの両端に発生する電圧）が差動電圧として測定される。
【００６６】
また、前記定電流制御用演算増幅器２４の反転入力端子と、前記測定用演算増幅器３０の反転入力端子とがアナログスイッチ２７ｃを介して接続されており、このアナログスイッチ２７ｃをＯＮ状態とし前記アナログスイッチ２７ａ，２７ｂをＯＦＦ状態にすると前記測定用演算増幅器３０によって前記参照抵抗２５の両端に発生する電圧が測定される。この測定された電圧値により、参照抵抗２５の値Ｒｓは既知であるため、前記経路内を流れる電流の値が得られる。
【００６７】
このように構成される体内脂肪測定装置２０においては、被測定者の両足が前記電極２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ上に置かれた状態で、前記演算制御装置９のＣＰＵ１６の出力信号により順次アナログスイッチ２７ａ〜２７ｃのＯＮ・ＯＦＦが切替えられて、身体内インピーダンスＺｉの両端に発生する電圧の測定と参照抵抗２５の両端に発生する電圧の測定とが行われる。すなわち、アナログスイッチ２７ａ，２７ｂをＯＮ状態としてアナログスイッチ２７ｃをＯＦＦ状態とすることにより身体内インピーダンスＺｉの両端に発生する電圧が測定され、アナログスイッチ２７ａ，２７ｂをＯＦＦ状態としてアナログスイッチ２７ｃをＯＮ状態とすることにより参照抵抗２５の両端に発生する電圧が測定される。
【００６８】
前記経路内を流れる電流値をＩ_３とすると、アナログスイッチ２７ａ，２７ｂをＯＮ状態とした場合に測定用演算増幅器３０から出力される電圧Ｖｏ_３は、
Ｖｒ_３＝Ｚｉ・Ｉ_３
で表され、アナログスイッチ２７ｃをＯＮ状態とした場合に測定用演算増幅器３０から出力される電圧Ｖｒ_４は、
Ｖｒ_４＝Ｒｓ・Ｉ_３
で表され、これら出力電圧Ｖｒ_３，Ｖｒ_４は前記整流回路１２，平滑回路１３，Ａ／Ｄ変換回路１４を通してデジタル化され、ＣＰＵ１６内に読み込まれる。
【００６９】
前記参照抵抗２５の値Ｒｓは予めメモリ１９に記憶されており、電流値Ｉ_３の如何に関わらず、前記ＣＰＵ１６にて
Ｚｉ＝（Ｖｒ_３／Ｖｒ_４）・Ｒｓ …（式１２）
により身体内インピーダンスＺｉが演算される。こうして得られた身体内インピーダンスＺｉの値によって、第１実施例と同様にキースイッチ１７から入力される個人データとに基づいて体内脂肪量（または体脂肪率）が求められ、表示器１８に表示される。
【００７０】
本実施例においては、定電流制御用演算増幅器２４による定電流制御中に電流値Ｉが人間測定にとって最適な大きさになるように参照抵抗２５の値Ｒｓを予め設定しておけば、接触インピーダンスが大きくなって定電流制御用演算増幅器２４の出力電圧が飽和しても最適定電流値から負荷の大きさに応じて連続的に徐々に減少する測定電流でもって身体内インピーダンスの測定ができるので、Ｓ／Ｎ比の観点から従来の方法に比べて常に好ましい条件での測定ができる。
【００７１】
また、本実施例においては、前記出力電圧Ｖｒ_３，Ｖｒ_４とが割り算されているため、前記整流回路１２，平滑回路１３およびＡ／Ｄ変換回路１４のゲインにドリフトがあっても相殺でき、特別な補正のためのプロセスが不要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１実施例に係る体内脂肪量測定装置を用いて被測定者の体内脂肪量を測定する際の測定回路図（ａ）および測定状態を説明する説明図（ｂ）である。
【図２】図２は、本実施例の電流供給回路の特性を説明する図である。
【図３】図３は、本実施例の演算制御装置の具体的構成を説明するブロック図である。
【図４】図４は、第２実施例の体内脂肪量測定装置を用いて被測定者の体内脂肪量を測定する際の測定回路図（ａ）および測定状態を説明する説明図（ｂ）である。
【図５】図５は、従来の体内脂肪量測定装置を説明する説明図である。
【図６】図６は、従来の問題点を説明する説明図である。
【符号の説明】
１，２０体内脂肪量測定装置
２ａ，２ｂ，３ａ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ電極
４ａ，４ｂ，４ｃ，８ａ，８ｂ，２７ａ，２７ｂアナログスイッチ
５電流供給回路
６，２４定電流制御用演算増幅器
７，２５参照抵抗
９演算制御装置
１０電流計測用演算増幅器
１１電流計測回路
１２整流回路
１３ローパスフィルタ
１４Ａ／Ｄ変換器
１５Ｉ／Ｏ回路
１６ＣＰＵ
１７キースイッチ
１８表示器
１９メモリ
２９ａ，２９ｂ抵抗
３０測定用演算増幅器

Claims

身体内の脂肪量を測定する体内脂肪量測定装置において、
（ａ）少なくとも被測定者の身体内に電流を通す電流印加手段と、
（ｂ）この電流印加手段による通電経路中に存在する負荷の合計値が所定の範囲内で、その電流値が一定値となるように制御する電流制御手段と、
（ｃ）前記通電経路を流れる電流の値を測定する電流測定手段と
を備えることを特徴とする体内脂肪量測定装置。
さらに、前記通電経路に発生する電圧を測定する電圧測定手段と、この電圧測定手段から得られる測定電圧情報と前記電流測定手段から得られる測定電流情報とを用いて前記被測定者の身体内に存在する身体内インピーダンス値を演算により求める演算回路とが設けられる請求項１に記載の体内脂肪量測定装置。
前記演算回路は、前記測定電圧情報と測定電流情報との割り算を含む演算式を用いて身体内インピーダンス値を求める請求項２に記載の体内脂肪量測定装置。