(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体が接触する第１および第２の電極と、
第２の電極に一方の端子が接続された検出用抵抗と、
測定用信号を生成するとともに、生成した測定用信号を第１の電極と検出用抵抗の他方の端子との間に印加する信号生成手段と、
検出用抵抗の端子間に生じる信号である検出対象信号のレベルを検出するレベル検出手段と、
レベル検出手段の検出結果に基づいて体脂肪率を求める体脂肪率算出手段とを備えた体脂肪率測定装置において、
信号生成手段が生成する測定用信号を半波波形に近似した信号とし、
レベル検出手段は検出対象信号の半波に近似した波形のレベル検出を行い、
且つ、信号生成手段は、
測定用信号の周期を示すパルス信号を生成するパルス発生手段と、
一方の端子がパルス発生手段の出力端子に接続された第１の抵抗と、
一方の端子が第１の抵抗の他方の端子に接続された第２の抵抗と、
ベースが第２の抵抗の他方の端子に接続され、コレクタが接地され、エミッタが第３の抵抗を介してプラス電源に接続された第１のＰＮＰトランジスタと、
一方の端子が第１の抵抗と第２の抵抗との接続点に接続され、他方の端子が第１のＰＮＰトランジスタのエミッタに接続された第１のコンデンサと、
第１のＰＮＰトランジスタのベースと接地レベルとの間に接続された第２のコンデンサとを備え、
レベル検出手段は、
一方の端子が第２の電極に接続された第３のコンデンサと、
ベースが第３のコンデンサの他方の端子に接続され、コレクタが第４の抵抗を介して接地され、エミッタが第５の抵抗を介して前記プラス電源に接続された第２のＰＮＰトランジスタと、
第２のＰＮＰトランジスタのベースにバイアス電流を供給するバイアス回路と、
第２のＰＮＰトランジスタのコレクタの出力を整流する整流回路とを備え、
パルス発生手段は、
マイクロコンピュータにより形成され、測定用信号の周期を示す原パルス信号を生成する原パルス生成手段と、
一方の端子が前記プラス電源に接続された第６の抵抗と、
一方の端子が第６の抵抗の他方の端子に接続され、他方の端子が接地されるとともに、原パルス信号によって接続が制御されるスイッチ素子とを備え、
第６の抵抗とスイッチ素子との接続点をパルス信号の出力端子としたことを特徴とする体脂肪率測定装置。
【請求項２】
生体が接触する第１および第２の電極と、
第２の電極に一方の端子が接続された検出用抵抗と、
測定用信号を生成するとともに、生成した測定用信号を第１の電極と検出用抵抗の他方の端子との間に印加する信号生成手段と、
検出用抵抗の端子間に生じる信号である検出対象信号のレベルを検出するレベル検出手段と、
レベル検出手段の検出結果に基づいて体脂肪率を求める体脂肪率算出手段とを備えた体脂肪率測定装置において、
信号生成手段が生成する測定用信号を半波波形に近似した信号とし、
レベル検出手段は検出対象信号の半波に近似した波形のレベル検出を行うことを特徴とする体脂肪率測定装置。
【請求項３】
信号生成手段は、
測定用信号の周期を示すパルス信号を生成するパルス発生手段と、
一方の端子がパルス発生手段の出力端子に接続された第１の抵抗と、
一方の端子が第１の抵抗の他方の端子に接続された第２の抵抗と、
ベースが第２の抵抗の他方の端子に接続され、コレクタが接地され、エミッタが第３の抵抗を介してプラス電源に接続された第１のＰＮＰトランジスタと、
一方の端子が第１の抵抗と第２の抵抗との接続点に接続され、他方の端子が第１のＰＮＰトランジスタのエミッタに接続された第１のコンデンサと、
第１のＰＮＰトランジスタのベースと接地レベルとの間に接続された第２のコンデンサとを備えたことを特徴とする請求項２記載の体脂肪率測定装置。
【請求項４】
レベル検出手段は、
一方の端子が第２の電極に接続された第３のコンデンサと、
ベースが第３のコンデンサの他方の端子に接続され、コレクタが第４の抵抗を介して接地され、エミッタが第５の抵抗を介して前記プラス電源に接続された第２のＰＮＰトランジスタと、
第２のＰＮＰトランジスタのベースにバイアス電流を供給するバイアス回路と、
第２のＰＮＰトランジスタのコレクタの出力を整流する整流回路とを備えたことを特徴とする請求項３記載の体脂肪率測定装置。
【請求項５】
信号生成手段は、
測定用信号の周期を示すパルス信号を生成するパルス発生手段と、
一方の端子がパルス発生手段の出力端子に接続された第１の抵抗と、
一方の端子が第１の抵抗の他方の端子に接続された第２の抵抗と、
ベースが第２の抵抗の他方の端子に接続され、コレクタがプラス電源に接続され、エミッタが第３の抵抗を介して接地された第１のＮＰＮトランジスタと、
一方の端子が第１の抵抗と第２の抵抗との接続点に接続され、他方の端子が第１のＮＰＮトランジスタのエミッタに接続された第１のコンデンサと、
第１のＮＰＮトランジスタのベースと接地レベルとの間に接続された第２のコンデンサとを備えたことを特徴とする請求項２記載の体脂肪率測定装置。
【請求項６】
レベル検出手段は、
一方の端子が第２の電極に接続された第３のコンデンサと、
ベースが第３のコンデンサの他方の端子に接続され、コレクタが第４の抵抗を介してプラス電源に接続され、エミッタが第５の抵抗を介して接地された第２のＮＰＮトランジスタと、
第２のＮＰＮトランジスタのベースにバイアス電流を供給するバイアス回路と、
第２のＮＰＮトランジスタのコレクタの出力を整流する整流回路とを備えたことを特徴とする請求項５記載の体脂肪率測定装置。
【請求項７】
パルス発生手段は、
マイクロコンピュータにより形成され、測定用信号の周期を示す原パルス信号を生成する原パルス生成手段と、
一方の端子が前記プラス電源に接続された第６の抵抗と、
一方の端子が第６の抵抗の他方の端子に接続され、他方の端子が接地されるとともに、原パルス信号によって接続が制御されるスイッチ素子とを備え、
第６の抵抗とスイッチ素子との接続点をパルス信号の出力端子としたことを特徴とする請求項５または請求項６記載の体脂肪率測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体インピーダンスに基づいて体脂肪率を測定する体脂肪率測定装置に係り、より詳細には、半波波形に近似した信号を生体に流すことによって生体インピーダンスを測定する体脂肪率測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体インピーダンスを測定する従来技術においては、例えば、特許第２８３５６５６号、特開平１１−１０４１０４号、特開平１１−１１３８７２号、あるいは、特開２００１−２１２０９８号において開示されているように、生体に流す測定用の信号（以下では測定用信号と称する）には、例えば、５０ＫＨｚ等の正弦波を用いている。そして、生体に測定用信号が流れることによって生体に生じた電圧を、生体に接触する電極を用いて取り出している。次いで、取り出した電圧を差動増幅器で増幅した後、整流回路を用いて直流に変換している。そして後、その直流レベルをＡ／Ｄ変換器を用いて読み取っている（第１の従来技術とする）。
【０００３】
なお、上記した整流回路に図１５に示す回路を用いるすると、動作電源の電圧を例えば４Ｖとした場合、整流を行うダイオードの順方向電圧の影響によって、整流出力のレベルの変化幅が１．５Ｖ程度となる。つまり、整流出力のダイナミックレンジの不足を招く。このような不都合を解消する目的から、図１３に示す回路が提案されている。すなわち、同図に示す回路は、入出力の関係を図１４に示したように、入力が０Ｖ〜２Ｖに変化するときには、出力が４Ｖ〜２Ｖに変化する。従って、動作電源の電圧を４Ｖとする場合にも、整流出力のレベルの変化幅を２Ｖとすることができる。つまり、整流を行うダイオードの順方向電圧の影響によって、整流出力のレベルの変化幅が狭くなることが防止されるようになっている（第２の従来技術とする）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
第２の従来技術の説明において触れたように、測定した生体インピーダンスに基づいて体脂肪率を表示する装置（体脂肪率測定装置）においては、動作電源の電圧は、４Ｖ等のような低い電圧となっている。これは、装置の移動を簡単とするため、電源にバッテリが使用されることによる。このため、第１の従来技術においては、測定用信号の振幅は、４Ｖの低い値に制限される。その一方で、生体から検出された信号は、増幅された後、整流される。つまり、生体インピーダンスの測定に有効となる信号成分については、正弦波のうち、半波成分のみが有効となるに過ぎない。言い換えるなら、動作電源を４Ｖとして、測定用信号の振幅を４Ｖとするときにも、２Ｖ分の成分のみが有効なものとして利用されるに過ぎない。このため、第２の従来技術に示したように、複雑な回路構成からなる整流回路を必要とする。且つ、このような複雑な回路構成の整流回路を用いるときにも、整流出力の変化幅は２Ｖに制限される。このため、生体に測定用信号が流れることにより生体に生じた信号のレベルを検出するとき、その検出精度を高めることが困難となっていた。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するため創案されたものであって、その目的は、電極を用いて検出された信号のレベルを測定するときの測定精度を高めることのでき、且つ、簡単な回路構成でもって半波波形に近似した測定用信号を発生させることのでき、且つ、簡単な回路構成でもって、電極を用いて検出した信号を直流に変換することのでき、且つ、測定用信号の周期を示すパルス信号を発生するマイクロコンピュータの電源電圧が変化するときにも、測定用信号の波形に変化が生じることを防止することのできる体脂肪率測定装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の目的は、測定用信号の波形を半波波形に近似した波形とすることによって、整流出力のレベルを、整流前の信号の振幅に近似したレベルとすることにより、電極を用いて検出された信号のレベルを測定するときの測定精度を高めることのできる体脂肪率測定装置を提供することにある。
【０００７】
また、上記目的に加え、等価的な回路構成が複雑であるＯＰアンプを用いることなく、簡単な回路構成でもって半波波形に近似した測定用信号を発生させることのできる体脂肪率測定装置を提供することにある。
【０００８】
また、上記目的に加え、等価的な回路構成が複雑であるＯＰアンプを用いることなく、簡単な回路構成でもって、電極を用いて検出した信号を直流に変換することのできる体脂肪率測定装置を提供することにある。
【０００９】
また、上記目的に加え、測定用信号の周期を示すパルス信号を発生するマイクロコンピュータの電源電圧が変化するときにも、測定用信号の波形に変化が生じることを防止することのできる体脂肪率測定装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係る体脂肪率測定装置は、生体が接触する第１および第２の電極と、第２の電極に一方の端子が接続された検出用抵抗と、測定用信号を生成するとともに、生成した測定用信号を第１の電極と検出用抵抗の他方の端子との間に印加する信号生成手段と、検出用抵抗の端子間に生じる信号である検出対象信号のレベルを検出するレベル検出手段と、レベル検出手段の検出結果に基づいて体脂肪率を求める体脂肪率算出手段とを備えた体脂肪率測定装置において、信号生成手段が生成する測定用信号を半波波形に近似した信号とし、レベル検出手段は検出対象信号の半波に近似した波形のレベル検出を行い、且つ、信号生成手段は、測定用信号の周期を示すパルス信号を生成するパルス発生手段と、一方の端子がパルス発生手段の出力端子に接続された第１の抵抗と、一方の端子が第１の抵抗の他方の端子に接続された第２の抵抗と、ベースが第２の抵抗の他方の端子に接続され、コレクタが接地され、エミッタが第３の抵抗を介してプラス電源に接続された第１のＰＮＰトランジスタと、一方の端子が第１の抵抗と第２の抵抗との接続点に接続され、他方の端子が第１のＰＮＰトランジスタのエミッタに接続された第１のコンデンサと、第１のＰＮＰトランジスタのベースと接地レベルとの間に接続された第２のコンデンサとを備え、レベル検出手段は、一方の端子が第２の電極に接続された第３のコンデンサと、ベースが第３のコンデンサの他方の端子に接続され、コレクタが第４の抵抗を介して接地され、エミッタが第５の抵抗を介して前記プラス電源に接続された第２のＰＮＰトランジスタと、第２のＰＮＰトランジスタのベースにバイアス電流を供給するバイアス回路と、第２のＰＮＰトランジスタのコレクタの出力を整流する整流回路とを備え、パルス発生手段は、マイクロコンピュータにより形成され、測定用信号の周期を示す原パルス信号を生成する原パルス生成手段と、一方の端子が前記プラス電源に接続された第６の抵抗と、一方の端子が第６の抵抗の他方の端子に接続され、他方の端子が接地されるとともに、原パルス信号によって接続が制御されるスイッチ素子とを備え、第６の抵抗とスイッチ素子との接続点をパルス信号の出力端子としている。
【００１１】
すなわち、測定用信号は半波波形に近似した信号であるため、レベル検出手段において、半波に近似した波形のレベル検出を行うと、検出されたレベルは、整流前の信号の振幅にほぼ等しくなる。つまり、正弦波を用いた場合のように、整流後のレベルが、整流前の信号の振幅の１／２に減少する事態の発生が防止される。且つ、第１の抵抗と第１のコンデンサとの時定数を、パルス信号の周期の１／２の近傍値とし、第２の抵抗と第２のコンデンサとの時定数を、第１の抵抗と第１のコンデンサとの時定数より小さくすると、パルス信号の立ち上がりを挟んだ期間において、半波波形に近似した波形が第１のＰＮＰトランジスタのエミッタに現れる。また、この半波波形を生成する信号生成手段は、パルス発生手段を除くと、３つの抵抗、２つのコンデンサ、および、１つのＰＮＰトランジスタという、少数の素子でもって構成される。且つ、バイアス回路は２つの抵抗により構成することができる。また、整流回路は、１つのダイオード、１つの抵抗、１つのコンデンサにより構成することができる。従って、レベル検出手段は、５つの抵抗、２つのコンデンサ、１つのＰＮＰトランジスタ、および、１つのダイオードという、少数の素子でもって構成することができる。且つ、マイクロコンピュータに供給される動作電源の電圧が変化するときにも、出力されるパルス信号のＨレベルの電圧は、常に一定の電圧になる。
【００１２】
また本発明に係る体脂肪率測定装置は、生体が接触する第１および第２の電極と、第２の電極に一方の端子が接続された検出用抵抗と、測定用信号を生成するとともに、生成した測定用信号を第１の電極と検出用抵抗の他方の端子との間に印加する信号生成手段と、検出用抵抗の端子間に生じる信号である検出対象信号のレベルを検出するレベル検出手段と、レベル検出手段の検出結果に基づいて体脂肪率を求める体脂肪率算出手段とを備えた体脂肪率測定装置において、信号生成手段が生成する測定用信号を半波波形に近似した信号とし、レベル検出手段は検出対象信号の半波に近似した波形のレベル検出を行うようになっている。
【００１３】
すなわち、測定用信号は半波波形に近似した信号であるため、レベル検出手段において、半波に近似した波形のレベル検出を行うと、検出されたレベルは、整流前の信号の振幅にほぼ等しくなる。つまり、正弦波を用いた場合のように、整流後のレベルが、整流前の信号の振幅の１／２に減少する事態の発生が防止される。
【００１４】
また、上記構成に加え、信号生成手段は、測定用信号の周期を示すパルス信号を生成するパルス発生手段と、一方の端子がパルス発生手段の出力端子に接続された第１の抵抗と、一方の端子が第１の抵抗の他方の端子に接続された第２の抵抗と、ベースが第２の抵抗の他方の端子に接続され、コレクタが接地され、エミッタが第３の抵抗を介してプラス電源に接続された第１のＰＮＰトランジスタと、一方の端子が第１の抵抗と第２の抵抗との接続点に接続され、他方の端子が第１のＰＮＰトランジスタのエミッタに接続された第１のコンデンサと、第１のＰＮＰトランジスタのベースと接地レベルとの間に接続された第２のコンデンサとを備えている。
【００１５】
すなわち、第１の抵抗と第１のコンデンサとの時定数を、パルス信号の周期の１／２の近傍値とし、第２の抵抗と第２のコンデンサとの時定数を、第１の抵抗と第１のコンデンサとの時定数より充分に小さくすると、パルス信号の立ち上がりを挟んだ期間において、半波波形に近似した波形が第１のＰＮＰトランジスタのエミッタに現れる。また、この半波波形を生成する信号生成手段は、パルス発生手段を除くと、３つの抵抗、２つのコンデンサ、および、１つのＰＮＰトランジスタという、少数の素子でもって構成することができる。
【００１６】
また、上記構成に加え、レベル検出手段は、一方の端子が第２の電極に接続された第３のコンデンサと、ベースが第３のコンデンサの他方の端子に接続され、コレクタが第４の抵抗を介して接地され、エミッタが第５の抵抗を介して前記プラス電源に接続された第２のＰＮＰトランジスタと、第２のＰＮＰトランジスタのベースにバイアス電流を供給するバイアス回路と、第２のＰＮＰトランジスタのコレクタの出力を整流する整流回路とを備えている。
【００１７】
すなわち、バイアス回路は２つの抵抗により構成することができる。また、整流回路を、１つのダイオード、１つの抵抗、１つのコンデンサにより構成することができる。従って、レベル検出手段は、５つの抵抗、２つのコンデンサ、１つのＰＮＰトランジスタ、および、１つのダイオードという、少数の素子でもって構成することができる。
【００１８】
また、上記構成に加え、信号生成手段は、測定用信号の周期を示すパルス信号を生成するパルス発生手段と、一方の端子がパルス発生手段の出力端子に接続された第１の抵抗と、一方の端子が第１の抵抗の他方の端子に接続された第２の抵抗と、ベースが第２の抵抗の他方の端子に接続され、コレクタがプラス電源に接続され、エミッタが第３の抵抗を介して接地された第１のＮＰＮトランジスタと、一方の端子が第１の抵抗と第２の抵抗との接続点に接続され、他方の端子が第１のＮＰＮトランジスタのエミッタに接続された第１のコンデンサと、第１のＮＰＮトランジスタのベースと接地レベルとの間に接続された第２のコンデンサとを備えている。
【００１９】
すなわち、第１の抵抗と第１のコンデンサとの時定数を、パルス信号の周期の１／２の近傍値とし、第２の抵抗と第２のコンデンサとの時定数を、第１の抵抗と第１のコンデンサとの時定数より小さくすると、パルス信号の立ち上がりを挟んだ期間において、半波波形に近似した波形が第１のＮＰＮトランジスタのエミッタに現れる。また、この半波波形を生成する信号生成手段を、パルス発生手段を除くと、３つの抵抗、２つのコンデンサ、および、１つのＮＰＮトランジスタという、少数の素子でもって構成することができる。
【００２０】
また、上記構成に加え、レベル検出手段は、一方の端子が第２の電極に接続された第３のコンデンサと、ベースが第３のコンデンサの他方の端子に接続され、コレクタが第４の抵抗を介してプラス電源に接続され、エミッタが第５の抵抗を介して接地された第２のＮＰＮトランジスタと、第２のＮＰＮトランジスタのベースにバイアス電流を供給するバイアス回路と、第２のＮＰＮトランジスタのコレクタの出力を整流する整流回路とを備えている。
【００２１】
すなわち、バイアス回路は２つの抵抗により構成することができる。また、整流回路は、１つのダイオード、１つの抵抗、１つのコンデンサにより構成することができる。従って、レベル検出手段を、５つの抵抗、２つのコンデンサ、１つのＮＰＮトランジスタ、および、１つのダイオードという、少数の素子でもって構成することができる。
【００２２】
また、上記構成に加え、パルス発生手段は、マイクロコンピュータにより形成され、測定用信号の周期を示す原パルス信号を生成する原パルス生成手段と、一方の端子が前記プラス電源に接続された第６の抵抗と、一方の端子が第６の抵抗の他方の端子に接続され、他方の端子が接地されるとともに、原パルス信号によって接続が制御されるスイッチ素子とを備え、第６の抵抗とスイッチ素子との接続点をパルス信号の出力端子としている。
【００２３】
すなわち、マイクロコンピュータに供給される動作電源の電圧が変化するときにも、出力されるパルス信号のＨレベルの電圧は、常に一定の電圧になる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例の形態を、図面を参照しつつ説明する。
図４は、本発明の体脂肪率測定装置の一実施形態の外観形状を示す説明図であり、具体的には、テレビジョン受信装置のリモートコントローラとしての機能を併せ持った体脂肪率測定装置を示している。
【００２５】
図において、装置本体３１の操作面３２には、身長や体重の入力、あるいは、チャンネルの指示に使用される数字キー３４が設けられている。また、体脂肪率測定装置としての動作やリモートコントローラとしての動作の切り換え等を行うため、複数のモードキー３５が設けられている。また、体脂肪率の測定の開始を指示する測定キー３６が設けられている（実機においては、その他のキースイッチも設けられているが、図示が省略されている）。
【００２６】
また、操作面３２の下方の左右のそれぞれには、体脂肪率の測定時に、ユーザの親指が接触される一対の電極板Ｌ４１，Ｒ４１が設けられている。また、装置本体３１の背面３３には、操作面３２側の電極板Ｌ４１，Ｒ４１のそれぞれに対応する位置に、電極板Ｌ４２，Ｒ４２が設けられている。そして、電極板Ｌ４１と電極板Ｌ４２とは、図５に示すように、装置本体３１の内部において電気的に接続されており、第１の電極を形成している。また、電極板Ｒ４１と電極板Ｒ４２もまた、装置本体３１の内部において電気的に接続されており、第２の電極を形成している。
【００２７】
すなわち、第１の電極と第２の電極とは、それぞれが、操作面３２側の電極板Ｌ４１，Ｒ４１と背面３３側の電極板Ｌ４２，Ｒ４２とにより形成されている。従って、体脂肪率の測定時においては、左手の親指と人指し指との双方を、比較的強い押圧力でもって第１の電極に接触させることが容易となっている。このことは、右手の親指や人指し指と第２の電極との関係についても同様となる。つまり、第１および第２の電極のそれぞれにおける接触インピーダンスを、比較的に小さな値にすることを容易にする形状となっている。
【００２８】
図２は、実施形態の電気的構成を示すブロック線図である。
インピーダンス検出手段１５は、第１の電極１と第２の電極２との間に接続されたインピーダンスＺに対応した電圧の検出出力１５１を制御手段１７に送出するブロックとなっている（後に詳述する）。キースイッチ２０は、図４に示した数字キー３４、モードキー３５、測定キー３６や、図示が省略されたその他のキースイッチからなるブロックとなっている。
【００２９】
発光手段２１は、図９に示すテレビジョン受信装置５３に赤外線を送信するための赤外線発光ダイオード等からなるブロックとなっている。電源回路１８は、バッテリ１９を電力源として、インピーダンス検出手段１５のための安定化された４Ｖのプラス電源Ｐ１と、マイクロコンピュータ１６のためのプラス電源Ｐ２とを生成するブロックとなっている（後に詳述する）。
【００３０】
制御手段１７は、リモートコントローラ機能付き体脂肪率測定装置としての主要動作を制御するブロックとなっている。このため、リモートコントローラとしての動作が実行されるときには、キースイッチ２０の操作に対応する赤外線信号を送信するための制御を行う。また、体脂肪率測定装置としての動作が実行されるときには、キースイッチ２０を用いた身長や体重の入力を行う。また、インピーダンス検出手段１５からの検出出力１５１の電圧と、入力された身長や体重とに基づき、体脂肪率の算出を行う体脂肪率算出手段を構成する。そして、算出した体脂肪率をテレビジョン受信装置５３の画面５１のエリア５２に表示させるため、体脂肪率を示す赤外線信号を発光手段２１から送信する。
【００３１】
なお、インピーダンス検出手段１５の構成要素の一部となる原パルス生成手段（後に詳述する）９は、制御手段１７を構成するマイクロコンピュータ１６の機能の一部として実現されている。
【００３２】
図３は、電源回路１８の詳細な電気的接続を示す回路図である。電源となるバッテリ１９は、４つのマンガン電池によって構成されている。すなわち、バッテリ１９は、約７Ｖを最大電圧として、使用程度に応じて出力電圧が徐々に低下する電源となっている。一方、マイクロコンピュータ１６は、電源の電圧範囲が３Ｖ〜６Ｖとなっている。このため、マイクロコンピュータ１６に供給されるプラス電源Ｐ２は、直列接続された２つのダイオードＤ２１，Ｄ２２を介して、バッテリ１９から供給されるようになっている。つまり、プラス電源Ｐ２は、非安定の電源となっている。
【００３３】
バッテリ１９に並列に接続されたコンデンサＣ２１は、バッテリ１９の内部抵抗を等価的に低減するための素子となっている。トランジスタＱ２１のエミッタとベースと間に接続された抵抗Ｒ２１は、ベース電位をエミッタ電位に引き上げるための素子となっている。また、トランジスタＱ２１のコレクタと接地レベルとの間に接続されたコンデンサＣ２２は、出力インピーダンスを低減するための素子となっている。また、シャントレギュレータＺＤ２１は、抵抗Ｒ２７，Ｒ２８により分圧された電圧が２．５Ｖとなるように、抵抗Ｒ２６に流れる電流を制御する。また、トランジスタＱ２２は、シャントレギュレータＺＤ２１のカソードの電圧、すなわち、抵抗Ｒ２６に流れる電流に対応して、トランジスタＱ２１のベース電流を制御する素子となっている。
【００３４】
なお、抵抗Ｒ２２は、ベース電流を制限する素子であり、抵抗Ｒ２３は、トランジスタＱ２２のベースインピーダンスを低減する素子、抵抗Ｒ２４は、トランジスタＱ２２のベース電流を制限する素子となっている。また、トランジスタＱ２２のベースには、抵抗Ｒ２５を介して、制御手段１７から送出される電源制御出力１７１が導かれている。
【００３５】
電源回路１８は上記した構成となっている。従って、いま、トランジスタＱ２１のコレクタから電圧が出力されているとすると、シャントレギュレータＺＤ２１は、分圧電圧が２．５Ｖとなるように、抵抗Ｒ２６に流れる電流を制御する。その結果、プラス電源Ｐ１の電圧が上昇しようとするときには、トランジスタＱ２１のベース電流が減少するように制御される。また、プラス電源Ｐ１の電圧が下降しようとするときには、トランジスタＱ２１のベース電流が増加するように制御される。このため、プラス電源Ｐ１の電圧は４．０Ｖに安定化される。
【００３６】
このようにプラス電源Ｐ１の電圧が安定化された状態において、電源制御出力１７１にＬレベルが送出されると、トランジスタＱ２２がオフとなる。トランジスタＱ２２がオフになると、トランジスタＱ２１もオフとなる。その結果、プラス電源Ｐ１の電圧は０Ｖとなる。
【００３７】
プラス電源Ｐ１の電圧が０Ｖとなった状態において、電源制御出力１７１にＨレベルが送出されると、トランジスタＱ２２にコレクタ電流が流れ、トランジスタＱ２１にも電流が流れる。その結果、プラス電源Ｐ１の電圧は４Ｖに安定化されることになる。そして、この状態は、電源制御出力１７１がハイ・インピーダンスとなるときにも、維持されることになる。従って、プラス電源Ｐ１が０Ｖの状態において、例えば、５０ｍＳ等のように、短時間において、電源制御出力１７１にＨレベルを送出した後には、電源制御出力１７１をハイ・インピーダンスとするときにも、プラス電源Ｐ１は４Ｖに安定化される。
【００３８】
いま、プラス電源Ｐ１と電圧とプラス電源Ｐ２の電圧とを比較すると、プラス電源Ｐ２の電圧は、バッテリ１９の電圧変化に対応して変化する。従って、ダイオードＤ２１，Ｄ２２のそれぞれの順方向電圧が０．６Ｖであるとすると、バッテリ１９の電圧が５．２Ｖより高い場合には、プラス電源Ｐ２の電圧がプラス電源Ｐ１の電圧より高く、バッテリ１９の電圧が５．２Ｖより低い場合には、プラス電源Ｐ２の電圧がプラス電源Ｐ１の電圧より低くなる。すなわち、プラス電源Ｐ１の電圧とプラス電源Ｐ２の電圧との相対的な関係が変化する。
【００３９】
以上で電源回路１８の詳細な説明を終了し、以下に、図１を参照しつつ、インピーダンス検出手段１５の詳細な構成について説明する。なお、インピーダンス検出手段１５は、大別すると、信号生成手段３、レベル検出手段４、および、２つのダイオードＤ４，Ｄ５と２つの抵抗Ｒ１３，Ｒ１４を備えている。
【００４０】
詳細には、抵抗Ｒ１４は、請求項記載の検出用抵抗となっていて、一方の端子は第２の電極２に接続され、他方の端子は接地されている。信号生成手段３は、半波波形に近似した波形の測定用信号を生成するとともに、生成した測定用信号を、第１の電極１と検出用抵抗Ｒ１４の他方の端子（接地レベル）との間に印加する。レベル検出手段４は、検出用抵抗Ｒ１４の端子間に生じる信号である検出対象信号の半波に近似した波形のレベル検出を行うブロックとなっている。
【００４１】
信号生成手段３は、詳細には、測定用信号の周期を示すパルス信号を生成するパルス発生手段５と、パルス発生手段５から出力されるパルス信号に基づき、半波波形に近似した波形の測定用信号を生成する半波化回路６とを備えている。
【００４２】
より詳細に説明すると、パルス発生手段５は、マイクロコンピュータ１６の機能の一部により構成されたブロックであり、測定用信号の周期を示す５０ＫＨｚの原パルス信号を生成する原パルス生成手段９を備えている。また、一方の端子が原パルス生成手段９の出力端子に接続された抵抗Ｒ７と、ベースが抵抗Ｒ７の他方の端子に接続され、エミッタが接地され、コレクタが第６の抵抗Ｒ６を介してプラス電源Ｐ１に接続されたＮＰＮトランジスタ（スイッチ素子）Ｑ３とを備えている。そして、ＮＰＮトランジスタＱ３のコレクタは、パルス発生手段５の出力端子となっていて、パルス信号を半波化回路６に送出する。なお、コンデンサＣ１１と抵抗Ｒ１１との直列回路は、ＮＰＮトランジスタＱ３のスイッチング速度を速めるためのスピードアップ回路となっている。
【００４３】
以上のことから、ＮＰＮトランジスタＱ３は、原パルス信号がＨレベルとなるときにはオンとなり、原パルス信号がＬレベルとなるときにオフとなるスイッチング動作を行う。従って、パルス発生手段５は、バッテリ１９の電圧変化に対応して、原パルス信号のＨレベルの電圧が変化する（Ｈレベルの電圧はプラス電源Ｐ２の電圧に等しい）ときにも、Ｈレベルの電圧がプラス電源Ｐ１の電圧に等しいパルス信号を半波化回路６に送出する。
【００４４】
半波化回路６の詳細を説明すると、ＮＰＮトランジスタＱ３のコレクタ（パルス発生手段５の出力端子）に一方の端子が接続された第１の抵抗Ｒ１と、一方の端子が第１の抵抗Ｒ１の他方の端子に接続された第２の抵抗Ｒ２とを備えている。また、ベースが第２の抵抗Ｒ２の他方の端子に接続され、コレクタが接地され、エミッタが第３の抵抗Ｒ３を介してプラス電源Ｐ１に接続された第１のＰＮＰトランジスタＱ１を備えている。
【００４５】
また、一方の端子が第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２との接続点に接続され、他方の端子が第１のＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタに接続された第１のコンデンサＣ１と、第１のＰＮＰトランジスタＱ１のベースと接地レベルとの間に接続された第２のコンデンサＣ２とを備えている。また、第１の抵抗Ｒ１には、並列に、パルス発生手段５から第２の抵抗Ｒ２の側に電流が流れる向きでもって、ダイオードＤ１が接続されている。そして、第１のＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタは、抵抗Ｒ１２を介して、第１の電極１に接続されている。なお、ダイオードＤ２，Ｄ３は、第１の電極１に静電気が印加されたときの保護用の素子となっている。
【００４６】
レベル検出手段４の詳細を説明すると、一方の端子が、抵抗Ｒ１５を介して、第２の電極２に接続された第３のコンデンサＣ３を備えている。なお、抵抗Ｒ１５は、第２の電極２の側からレベル検出手段４を見たときのインピーダンスを高めるための素子となっている。また、ベースが第３のコンデンサＣ３の他方の端子に接続され、コレクタが、負荷インピーダンスとなる第４の抵抗Ｒ４を介して接地され、エミッタが、負帰還を与える第５の抵抗Ｒ５を介してプラス電源Ｐ１に接続された第２のＰＮＰトランジスタＱ２を備えている。また、抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１７とからなり、第２のＰＮＰトランジスタＱ２のベースにバイアス電流を供給するバイアス回路７を備えている。
【００４７】
また、第２のＰＮＰトランジスタＱ２のコレクタの出力を整流する整流回路８を備えている。なお、整流回路８は、アノードが第２のＰＮＰトランジスタＱ２のコレクタに接続され、カソードが整流回路８の出力端子となるダイオードＤ６を備えている。また、ダイオードＤ６のカソードと接地レベルとの間に接続されたコンデンサＣ１２と、コンデンサＣ１２に並列に接続された抵抗Ｒ１８とを備えている。
【００４８】
なお、ダイオードＤ４，Ｄ５は、第２の電極２に静電気が印加されたときの保護用の素子となっている。また、第２の電極２とプラス電源Ｐ１との間に接続された抵抗Ｒ１３は、検出用抵抗Ｒ１４の端子間に発生する電圧をプラス側に変移させるための素子となっている。
【００４９】
図７は、信号生成手段３における主要点の信号波形を示す説明図である。必要に応じて同図を参照しつつ、信号生成手段３の動作について説明する。
【００５０】
原パルス信号３０１は５０ＫＨｚの信号となっている。従って、原パルス信号３０１のＨレベルの期間ｔ１１、および、Ｌレベルの期間ｔ１２は、ともに１０μＳとなる。従って、パルス発生手段５から半波化回路６に出力されるパルス信号３０２のＨレベルの期間、および、Ｌレベルの期間も、立ち上がりの傾斜を無視すると１０μＳとなる。
【００５１】
一方、素子の値については、第１の抵抗Ｒ１＝１０ｋΩ、第１のコンデンサＣ１＝０．００１５μＦ、第２の抵抗Ｒ２＝２．７ｋΩ、第２のコンデンサＣ２＝１００ｐＦとなっている。また、パルス信号３０２をＨレベルに引き上げるための抵抗Ｒ６の値は２．７ｋΩとなっている。従って、第１の抵抗Ｒ１と第１のコンデンサＣ１とにより形成される時定数は１５μＳとなる。且つ、第２の抵抗Ｒ２と第２のコンデンサＣ２とにより形成される時定数は、１５μＳより充分に短い値となる。また、第１の抵抗Ｒ１、および、第３のＮＰＮトランジスタＱ３を介して、接地レベルの側に電流が流れるときには、ダイオードＤ１を無視することができる。
【００５２】
以上のことから、パルス信号３０２の立ち下がり時刻Ｔ１１から、約７．５μＳの期間ｔ１３が経過したとき（時刻Ｔ１２）には、第１のＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタ電位は最小値に達することになる。そして後、さらに約７．５μＳが経過すると、第１のＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタ電位は、時刻Ｔ１１における電位に等しい電位まで上昇することになる。
【００５３】
しかし、時刻Ｔ１３となって、パルス信号３０２が立ち上がるときには、ダイオードＤ１に電流が流れる。その結果、時刻Ｔ１３より以後では、抵抗Ｒ６と第１のコンデンサＣ１とにより形成される２．７μＳの時定数に従って、第１のＰＮＰトランジスタＱ１のベース電位が上昇する。その結果、第１のＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタ電位は、期間１３より短い期間ｔ１４において、時刻Ｔ１１における電圧に等しい電圧まで上昇する。そして、時刻Ｔ１４となったときには、時刻Ｔ１１からの動作と同じ動作が再開される。
【００５４】
以上の動作の結果、第１のＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタに現れる測定用信号３０４の波形は、半波波形に近似した波形となる。また、その半波の振幅は、プラス電源Ｐ１の電圧（４Ｖ）に近い値となる（実機では約３．５Ｖになっている）。
【００５５】
上記した説明から明らかなように、第１のコンデンサＣ１の容量を０．００１μＦ等として、第１の抵抗Ｒ１と第１のコンデンサＣ１とによる時定数を約１０μＳとするときには、ダイオードＤ１を省略した構成とすることができる。
【００５６】
以上で半波化回路６の動作説明を終了し、以下に、レベル検出手段４の動作を説明する。
【００５７】
検出用抵抗Ｒ１４が接続された第２の電極２には、第１の電極１と第２の電極２との間に接続される生体インピーダンスＺの値に対応した振幅の半波波形が現れる。第２の電極２に現れた半波波形は、第２のＰＮＰトランジスタＱ２によって増幅され、コレクタから出力される（図７の４０１により示す）。また、第５の抵抗Ｒ５の値に対し、第４の抵抗Ｒ４の値を充分に大きい値に設定する（実機では３０倍になっている）と、コレクタから出力される半波波形４０１の振幅の最大値を、プラス電源Ｐ１の電圧に近似した値とすることができる。
【００５８】
以上のことから、第２のＰＮＰトランジスタＱ２の増幅率を適切に設定すると、第１の電極１と第２の電極２との間に接続される生体インピーダンスＺが、測定範囲の最小値となるときに、第２のＰＮＰトランジスタＱ２のコレクタから出力される半波波形の振幅を、プラス電源Ｐ１に近似した値とすることができる。従って、この場合では、整流回路８の検出出力１５１のレベルは、プラス電源Ｐ１の電圧４Ｖから、ダイオードＤ６の順方向電圧を減じた３．４Ｖとなる。つまり、検出出力１５１は、０〜３．４Ｖの範囲で変化することになる。言い換えるなら、充分に広いダイナミックレンジを有する出力となる。
【００５９】
以上でインピーダンス検出手段１５の詳細な説明を終了し、以下に、図８に示すフローチャートを参照しつつ、体脂肪率の測定時の動作を説明する。
【００６０】
体脂肪率の測定を行わない場合、制御手段１７は、電源制御出力１７１をＬレベルとすることによって、プラス電源Ｐ１を０Ｖとし、バッテリ１９の不要な消耗を防止する。また、キースイッチ２０により、体脂肪率を測定しようとするユーザの体重や身長が既に入力されているとする。この状態において、赤外線がテレビジョン受信装置５３に送信されるように装置本体３１を支持し、測定キー３６を操作すると、制御手段１７は、電極板Ｌ４１に左手の親指、電極板Ｌ４２に左手の人指し指、電極板Ｒ４１に右手の親指、電極板Ｒ４２に右手の人指し指を接触させるためのメッセージを、テレビジョン受信装置５３の画面５１に表示する（ステップＳ１）。
【００６１】
また、電源制御出力１７１を、図６に示したように、期間ｔ１（例えば５０ｍＳ）だけＨレベルにした後、電源制御出力１７１をハイ・インピーダンスとすることによって、プラス電源Ｐ１の電圧を０Ｖから４Ｖにする。つまり、インピーダンス検出手段１５を動作状態に設定する（ステップＳ２）。そして後、検出出力１５１の電圧を、内部のＡ／Ｄ変換器を用いて測定する（ステップＳ３）。次いで、測定結果と、予め入力された体重と身長とから体脂肪率を算出する（ステップＳ４）。そして、算出した体脂肪率をテレビジョン受信装置５３の画面５１に表示させる（ステップＳ５）。そして後、電源制御出力１７１をＬレベルとすることによって（図６の時刻Ｔ２）、プラス電源Ｐ１を０Ｖにし、インピーダンス検出手段１５の動作を停止させる（ステップＳ６）。その結果、テレビジョン受信装置５３の画面５１のエリア５２には、測定された体脂肪率が表示されることになる。
【００６２】
以下に、図１０を参照しつつ、半波化回路６の第１のＰＮＰトランジスタＱ１と、レベル検出手段４の第２のＰＮＰトランジスタＱ２とを、ＮＰＮトランジスタに変えた場合の構成について説明する。なお、同図では、図１における構成と作用が同一となる素子については、図１における符号と同一符号を付与している。このため、以下では、図１における構成との相違点についてのみ、説明を行うことにする。
【００６３】
図１における第１のＰＮＰトランジスタＱ１は、第１のＮＰＮトランジスタＱ１１に変更されている。この変更に合わせ、第１のＮＰＮトランジスタＱ１１のコレクタはプラス電源Ｐ１に接続されている。また、第３の抵抗Ｒ３は、第１のＮＰＮトランジスタＱ１１のエミッタと接地レベルとの間に接続されている。
【００６４】
また、図１における第２のＰＮＰトランジスタＱ２は、第２のＮＰＮトランジスタＱ１２に変更されている。この変更に合わせ、第４の抵抗Ｒ４は、第２のＮＰＮトランジスタＱ１２のコレクタとプラス電源Ｐ１との間に接続されている。また、第５の抵抗Ｒ５は、第２のＮＰＮトランジスタＱ１２のエミッタと接地レベルとの間に接続されている。また、バイアス回路７ａにおいては、抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１７とが入れ代わっている。また、整流回路８ａにおいては、ダイオードＤ６の向きが変更されるとともに、抵抗Ｒ１８が、ダイオードＤ６のアノードとプラス電源Ｐ１との間に接続されている。
【００６５】
上記構成からなる半波化回路６ａより出力される測定用信号の波形は、図１１の３０４ａに示したように、電位が上昇する方向に半波波形が形成される形状となっている。また、レベル検出手段４ａにおける第２のＮＰＮトランジスタＱ１２のコレクタの信号波形は、同図４０１ａに示すように、プラス電源Ｐ１の電圧の４Ｖを基準電位として、０Ｖの側に半波波形が形成される形状となっている。従って、整流回路８ａから送出される検出出力１５１ａは、生体インピーダンスＺの値が小さい程、０Ｖに近づくように変化する。
【００６６】
なお、パルス信号３０２に基づいて、半波波形に近似した測定用信号を生成する半波化回路については、ＯＰアンプを用いた構成とすることができる。図１２は、この場合の望ましい回路構成の一例を示している。なお、６１にはパルス信号３０２が導かれる。また、６２には基準電圧が導かれる。
【００６７】
なお、６２に導かれる基準電圧について説明すると、レベル検出手段の構成を図１に示す構成とする場合には、プラス電源Ｐ１の電圧を基準として、０Ｖの側に向かって半波波形が形成される測定用信号（３０４に近似した波形の信号）が、ＯＰアンプ６１から出力されるようにするため、基準電圧６２をプラス電源Ｐ１に近い電圧（例えば３．５Ｖ）とする。また、レベル検出手段の構成を図１０に示す構成とする場合には、０Ｖを基準として、プラス電源Ｐ１の電圧の側に向かって半波波形が形成される測定用信号（３０４ａに近似した波形の信号）が、ＯＰアンプ６１から出力されるようにするため、基準電圧６２を０Ｖに近い電圧（例えば０．５Ｖ）とする。
【００６８】
また、なお、体脂肪率を表示する方法については、リモートコントロールの対象であるテレビジョン受信装置５３に表示する構成とした場合について説明したが、リモートコントローラとしての機能を省略するとともに、ＬＣＤ等の表示器を追加した構成とし、追加した表示器に体脂肪率を表示する構成とすることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、信号生成手段が生成する測定用信号を半波波形に近似した信号とし、レベル検出手段は検出対象信号の半波に近似した波形のレベル検出を行い、且つ、信号生成手段は、パルス発生手段と、第１の抵抗と、第２の抵抗と、ベースが第２の抵抗の他方の端子に接続され、コレクタが接地され、エミッタが第３の抵抗を介してプラス電源に接続された第１のＰＮＰトランジスタと、第１のコンデンサと、第２のコンデンサとを備え、レベル検出手段は、第３のコンデンサと、ベースが第３のコンデンサの他方の端子に接続され、コレクタが第４の抵抗を介して接地され、エミッタが第５の抵抗を介して前記プラス電源に接続された第２のＰＮＰトランジスタと、バイアス回路と、整流回路とを備え、パルス発生手段は、マイクロコンピュータにより形成され、測定用信号の周期を示す原パルス信号を生成する原パルス生成手段と、第６の抵抗と、原パルス信号によって接続が制御されるスイッチ素子とを備え、第６の抵抗とスイッチ素子との接続点をパルス信号の出力端子としている。従って、正弦波を用いた場合のように、整流後のレベルが、整流前の信号の振幅の１／２に減少する事態の発生が防止される。且つ、信号生成手段とレベル検出手段とのそれぞれは、少数の素子によって構成することができる。且つ、マイクロコンピュータに供給される動作電源の電圧が変化するときにも、出力されるパルス信号のＨレベルの電圧は、常に一定の電圧になる。このため、電極を用いて検出された信号のレベルを測定するときの測定精度を高めることができ、且つ、等価的な回路構成が複雑であるＯＰアンプを用いることなく、簡単な回路構成でもって、半波波形に近似した測定用信号の発生と、電極を用いて検出した信号の直流への変換とを行うことができ、且つ、測定用信号の周期を示すパルス信号を発生するマイクロコンピュータの電源電圧が変化するときにも、測定用信号の波形に変化が生じることを防止することができる。
【００７０】
また、本発明では、信号生成手段が生成する測定用信号を半波波形に近似した信号とし、レベル検出手段は検出対象信号の半波に近似した波形のレベル検出を行っている。このため、レベル検出手段により検出されたレベルは、整流前の信号の振幅にほぼ等しくなり、正弦波を用いた場合のように、整流後のレベルが、整流前の信号の振幅の１／２に減少するような事態の発生が防止されるので、電極を用いて検出された信号のレベルを測定するときの測定精度を高めることができる。
【００７１】
また、さらに、信号生成手段は、測定用信号の周期を示すパルス信号を生成するパルス発生手段と、一方の端子がパルス発生手段の出力端子に接続された第１の抵抗と、一方の端子が第１の抵抗の他方の端子に接続された第２の抵抗と、ベースが第２の抵抗の他方の端子に接続され、コレクタが接地され、エミッタが第３の抵抗を介してプラス電源に接続された第１のＰＮＰトランジスタと、一方の端子が第１の抵抗と第２の抵抗との接続点に接続され、他方の端子が第１のＰＮＰトランジスタのエミッタに接続された第１のコンデンサと、第１のＰＮＰトランジスタのベースと接地レベルとの間に接続された第２のコンデンサとを備えている。従って、パルス信号の立ち上がりを挟んだ期間において、半波波形に近似した波形が第１のＰＮＰトランジスタのエミッタに現れる。また、この半波波形を生成する信号生成手段は、パルス発生手段を除くと、３つの抵抗、２つのコンデンサ、および、１つのＰＮＰトランジスタという、少数の素子でもって構成することができるので、等価的な回路構成が複雑であるＯＰアンプを用いることなく、簡単な回路構成でもって半波波形に近似した測定用信号を発生させることができる。
【００７２】
また、さらに、レベル検出手段は、一方の端子が第２の電極に接続された第３のコンデンサと、ベースが第３のコンデンサの他方の端子に接続され、コレクタが第４の抵抗を介して接地され、エミッタが第５の抵抗を介して前記プラス電源に接続された第２のＰＮＰトランジスタと、第２のＰＮＰトランジスタのベースにバイアス電流を供給するバイアス回路と、第２のＰＮＰトランジスタのコレクタの出力を整流する整流回路とを備えている。従って、レベル検出手段は、少数の抵抗、少数のコンデンサ、１つのＰＮＰトランジスタ、および、１つのダイオードという、少数の素子でもって構成することができるので、等価的な回路構成が複雑であるＯＰアンプを用いることなく、簡単な回路構成でもって、電極を用いて検出した信号を直流に変換することができる。
【００７３】
また、さらに、信号生成手段は、測定用信号の周期を示すパルス信号を生成するパルス発生手段と、一方の端子がパルス発生手段の出力端子に接続された第１の抵抗と、一方の端子が第１の抵抗の他方の端子に接続された第２の抵抗と、ベースが第２の抵抗の他方の端子に接続され、コレクタがプラス電源に接続され、エミッタが第３の抵抗を介して接地された第１のＮＰＮトランジスタと、一方の端子が第１の抵抗と第２の抵抗との接続点に接続され、他方の端子が第１のＮＰＮトランジスタのエミッタに接続された第１のコンデンサと、第１のＮＰＮトランジスタのベースと接地レベルとの間に接続された第２のコンデンサとを備えている。従って、パルス信号の立ち上がりを挟んだ期間において、半波波形に近似した波形が第１のＮＰＮトランジスタのエミッタに現れる。また、この半波波形を生成する信号生成手段は、パルス発生手段を除くと、３つの抵抗、２つのコンデンサ、および、１つのＮＰＮトランジスタという、少数の素子でもって構成することができるので、等価的な回路構成が複雑であるＯＰアンプを用いることなく、簡単な回路構成でもって半波波形に近似した測定用信号を発生させることができる。
【００７４】
また、さらに、レベル検出手段は、一方の端子が第２の電極に接続された第３のコンデンサと、ベースが第３のコンデンサの他方の端子に接続され、コレクタが第４の抵抗を介してプラス電源に接続され、エミッタが第５の抵抗を介して接地された第２のＮＰＮトランジスタと、第２のＮＰＮトランジスタのベースにバイアス電流を供給するバイアス回路と、第２のＮＰＮトランジスタのコレクタの出力を整流する整流回路とを備えている。従って、レベル検出手段は、少数の抵抗、少数のコンデンサ、１つのＮＰＮトランジスタ、および、１つのダイオードという、少数の素子でもって構成することができるので、等価的な回路構成が複雑であるＯＰアンプを用いることなく、簡単な回路構成でもって、電極を用いて検出した信号を直流に変換することができる。
【００７５】
また、さらに、パルス発生手段は、マイクロコンピュータにより形成され、測定用信号の周期を示す原パルス信号を生成する原パルス生成手段と、一方の端子が前記プラス電源に接続された第６の抵抗と、一方の端子が第６の抵抗の他方の端子に接続され、他方の端子が接地されるとともに、原パルス信号によって接続が制御されるスイッチ素子とを備え、第６の抵抗とスイッチ素子との接続点をパルス信号の出力端子としている。従って、マイクロコンピュータに供給される動作電源の電圧が変化するときにも、出力されるパルス信号のＨレベルの電圧は、常に一定の電圧になる。このため、測定用信号の周期を示すパルス信号を発生するマイクロコンピュータの電源電圧が変化するときにも、測定用信号の波形に変化が生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る体脂肪率測定装置の一実施形態におけるインピーダンス検出手段の詳細な電気的接続を示す回路図である。
【図２】実施形態の電気的構成を示すブロック線図である。
【図３】電源回路の詳細な電気的接続を示す回路図である。
【図４】実施形態の外観形状を示す説明図である。
【図５】電極の詳細を示す説明図である。
【図６】電源回路を制御する信号波形を示す説明図である。
【図７】素子にＰＮＰトランジスタを用いた場合の主要信号の波形を示す説明図である。
【図８】体脂肪率の測定時の主要動作を示すフローチャートである。
【図９】体脂肪率が表示される画面を示す説明図である。
【図１０】素子にＮＰＮトランジスタを用いた場合のインピーダンス検出手段の詳細な電気的接続を示す回路図である。
【図１１】素子にＮＰＮトランジスタを用いた場合の主要信号の波形を示す説明図である。
【図１２】ＯＰアンプを用いて半波波形に近似した測定用信号を発生させる場合の構成の一例を示す回路図である。
【図１３】整流回路の従来技術を示す回路図である。
【図１４】図１３に示す整流回路の入力レベルと出力レベルとの関係を示す説明図である。
【図１５】ダイオードを用いた整流回路の従来技術を示す回路図である。
【符号の説明】
１  第１の電極
２  第２の電極
３  信号生成手段
４，４ａ  レベル検出手段
５  パルス発生手段
７，７ａ  バイアス回路
８，８ａ  整流回路
９  原パルス生成手段
１６  マイクロコンピュータ
１５１，１５１ａ  検出出力
３０１  原パルス信号
３０２  パルス信号
３０４，３０４ａ  測定用信号
Ｃ１  第１のコンデンサ
Ｃ２  第２のコンデンサ
Ｃ３  第３のコンデンサ
Ｌ４１，Ｌ４２  第１の電極を形成する電極板
Ｑ１  第１のＰＮＰトランジスタ
Ｑ２  第２のＰＮＰトランジスタ
Ｑ３  スイッチ素子
Ｑ１１  第１のＮＰＮトランジスタ
Ｑ１２  第２のＮＰＮトランジスタ
Ｒ１  第１の抵抗
Ｒ２  第２の抵抗
Ｒ３  第３の抵抗
Ｒ４  第４の抵抗
Ｒ５  第５の抵抗
Ｒ６  第６の抵抗
Ｒ１４  検出用抵抗
Ｒ４１，Ｒ４２  第２の電極を形成する電極板
Ｚ  生体インピーダンス
Ｓ４  体脂肪率算出手段を構成するステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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