(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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生体インピーダンス測定装置。
【請求項２】
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生体インピーダンス測定装置。
【請求項３】
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生体インピーダンス測定装置。
【請求項４】
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生体インピーダンス測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の生体インピーダンス測定装置において、
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。
【請求項６】
請求項４に記載の生体インピーダンス測定装置において、
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。
【請求項７】
請求項４、５または６に記載の生体インピーダンス測定装置において、
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。
【請求項８】
請求項７に記載の生体インピーダンス測定装置において、
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。
【請求項９】
請求項７に記載の生体インピーダンス測定装置において、
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。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一つに記載の生体インピーダンス測定装置において、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。）。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１５９１５号公報
【特許文献２】特開２００５−２４５７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【発明の効果】
【００３２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】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の要部の構成を模式的に示す図である。
【図２】上記生体インピーダンス測定装置の制御部によって作成されるデータテーブルを例示する図である。
【図３】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の要部の構成を模式的に示す図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の生体インピーダンス測定装置の変形例を示す図である。
【図４】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の載置板上の平面レイアウトを示す図である。
【図５】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の要部の構成を模式的に示す図である。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、それぞれ図５の生体インピーダンス測定装置が使用される態様を模式的に示す図である。
【図７】電極に対する踵の接触部位を説明する図である。
【図８】電極に対する踵の接触部位とインピーダンスとの関係に基づいて、測定結果を補正する仕方を説明する図である。
【図９】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の載置板上の平面レイアウトを示す図である。
【図１０】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の要部の構成を模式的に示す図である。
【図１１】第１実施形態から第３実施形態までの生体インピーダンス測定装置の概略動作フローを示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、第１実施形態の生体インピーダンス測定装置における踵位置検出の動作フローを示す図である。図１２（Ｂ）は、第２実施形態の生体インピーダンス測定装置における踵位置検出の動作フローを示す図である。図１２（Ｃ）は、第３実施形態の生体インピーダンス測定装置における踵位置検出の動作フローを示す図である。
【図１３】第４実施形態および第５実施形態の生体インピーダンス測定装置の概略動作フローを示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）は、第４実施形態の生体インピーダンス測定装置における爪先位置検出の動作フローを示す図である。図１４（Ｂ）は、第５実施形態の生体インピーダンス測定装置における爪先位置検出の動作フローを示す図である。
【図１５】図１０に示した参考例の生体インピーダンス測定装置の動作フローを示す図である。
【図１６】四端子法による一般的なインピーダンス測定回路を示す図である。
【図１７】一般的な生体インピーダンス測定装置の構成を模式的に示す図である。
【図１８】図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）は、それぞれ上記一般的な生体インピーダンス測定装置が使用される態様を模式的に示す図である。
【図１９】図１９（Ａ）は、従来の生体インピーダンス測定装置の構成を模式的に示す図である。図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）の生体インピーダンス測定装置における載置板上の平面レイアウトを示す図である。
【図２０】図２０（Ａ）は、従来の別の生体インピーダンス測定装置の構成を模式的に示す図である。図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）の生体インピーダンス測定装置における載置板上の平面レイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
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。
【００３５】
（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。）。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
（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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
（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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
（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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
（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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
（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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【符号の説明】
【０１１９】
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
【図１】
0005626049.tif 000002
【図２】
0005626049.tif 000003
【図３】
0005626049.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005626049.tif 000006
【図６】
0005626049.tif 000007
【図７】
0005626049.tif 000008
【図８】
0005626049.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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