(57)【要約】【課題】アプリケーションにより生体電位測定及びインピーダンス測定の構成を自由に変更できる再構成可能な測定装置及びその制御方法並びに記録媒体を提供する。【解決手段】本発明による再構成可能な測定装置は、入力信号を変調する第１チョッパーと、前記第１チョッパーの出力信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力信号又は内部信号を復調する第２チョッパーと、測定モードに応じて前記第１チョッパー及び前記第２チョッパーを制御する制御部とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を変調する第１チョッパーと、
前記第１チョッパーの出力信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力信号又は内部信号を復調する第２チョッパーと、
測定モードに応じて前記第１チョッパー及び前記第２チョッパーを制御する制御部とを有することを特徴とする再構成可能な測定装置。
【請求項２】
前記測定モードは、生体電位測定モード及びインピーダンス測定モードを含むことを特徴とする請求項１に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項３】
前記測定モードが生体電位測定モードである場合、前記制御部は生体電位測定モードに対応する周波数信号を前記第１チョッパー及び前記第２チョッパーに提供することを特徴とする請求項１に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項４】
前記測定モードがインピーダンス測定モードである場合、前記制御部は前記入力信号が前記第１チョッパーをバイパスするよう前記第１チョッパーを制御することを特徴とする請求項１に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項５】
前記測定モードがインピーダンス測定モードである場合、前記制御部はインピーダンス測定モードに対応する周波数信号を前記第２チョッパーに提供することを特徴とする請求項１に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項６】
前記測定モードがインピーダンス測定モードであり、インピーダンス測定のための搬送周波数が前記増幅器によって発生するノイズの周波数帯域内である場合、前記制御部は、生体電位測定モードに対応する周波数信号を前記第１チョッパー及び前記第２チョッパーに提供することを特徴とする請求項１に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項７】
前記第２チョッパーの出力信号をアナログ−デジタル変換するアナログ−デジタルコンバータと、
前記搬送周波数に基づいてデジタル信号に変換された前記出力信号を復調する復調部とをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項８】
前記搬送周波数を用いて前記第２チョッパーの出力信号を復調する第３チョッパーをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項９】
前記測定モードが生体電位測定モードである場合、前記制御部は、前記第２チョッパーの出力信号が前記第３チョッパーをバイパスするよう前記第３チョッパーを制御することを特徴とする請求項８に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項１０】
前記制御部は、第１周波数信号及び定電圧信号のいずれか１つを選択的に前記第１チョッパーに提供する第１ＭＵＸと、
前記第１周波数信号及び第２周波数信号のいずれか１つを選択的に前記第２チョッパーに提供する第２ＭＵＸとを含むことを特徴とする請求項１に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記第２周波数信号の位相をシフトさせる位相シフト部をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項１２】
前記第２周波数信号に基づいてインピーダンス測定のための電流を生成する電流生成部をさらに有し、
前記制御部は、前記測定モードがインピーダンス測定モードである場合、前記電流生成部を活性化させることを特徴とする請求項１０に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項１３】
キャパシタ及び少なくとも２つのスイッチを用いて、前記第１チョッパーと前記増幅器との間のノード及びバイアス電圧のためノード間に抵抗成分を実現する第１抵抗部をさらに有し、
前記制御部は、前記測定モードが生体電位測定モードである場合、前記第１抵抗部を活性化させることを特徴とする請求項１に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項１４】
少なくとも２つの抵抗を用いて、前記第１チョッパーと前記増幅器との間の第１ノード及びバイアス電圧のためノード間に抵抗成分を実現し、前記第１チョッパーと前記増幅器との間の第２ノード及び前記バイアス電圧のためノード間に前記抵抗成分と同一の抵抗値を有する抵抗成分を実現する第２抵抗部をさらに有し、
前記制御部は、前記測定モードがインピーダンス測定モードである場合、前記第２抵抗部を活性化させることを特徴とする請求項１に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項１５】
前記増幅器の正常動作領域に該当する電圧を前記増幅器の入力として提供するリカバリー部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項１６】
それぞれが生体電位又はインピーダンスを測定する複数の測定モジュールと、
前記生体電位又はインピーダンスを測定するよう前記複数の測定モジュールそれぞれを制御する制御部とを有し、
前記複数の測定モジュールそれぞれは、入力信号を変調する変調部と、
前記変調部の出力信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力信号又は内部信号を復調する復調部とを含むことを特徴とする再構成可能な測定装置。
【請求項１７】
前記制御部は、生体電位を測定する前記測定モジュールそれぞれに含まれる前記変調部及び前記復調部に前記第１周波数信号を提供することを特徴とする請求項１６に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項１８】
前記第１周波数信号は、生体電位を測定する前記測定モジュールそれぞれに含まれる前記増幅器によって発生するノイズの周波数帯域よりも高い周波数を有することを特徴とする請求項１７に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項１９】
前記制御部は、インピーダンスを測定する前記測定モジュールそれぞれに含まれる前記変調部に定電圧信号を提供し、
インピーダンスを測定する前記測定モジュールそれぞれに含まれる復調部に第２周波数信号を提供することを特徴とする請求項１６に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項２０】
インピーダンスを測定する前記測定モジュールそれぞれに含まれる前記変調部は、前記入力信号をバイパスさせることを特徴とする請求項１９に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項２１】
前記第２周波数信号は、インピーダンス測定のための搬送周波数と同一の周波数を有することを特徴とする請求項１９に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項２２】
インピーダンス測定のための搬送周波数がインピーダンスを測定する前記測定モジュールそれぞれに含まれた前記増幅器によって発生するノイズの周波数帯域内である場合、
前記制御部は、前記ノイズの周波数帯域よりも高い周波数を有する第１周波数信号をインピーダンスを測定する前記測定モジュールそれぞれに含まれる前記変調部及び前記復調部に提供することを特徴とする請求項１６に記載の再構成可能な測定装置。
【請求項２３】
測定モードを指示する信号を受信するステップと、
前記測定モードに応じて第１チョッパーに第１信号を提供するステップと、
前記測定モードに応じて第２チョッパーに第２信号を提供するステップとを有し、
前記第１チョッパーは、入力信号を前記第１信号を用いて変調し、
前記第２チョッパーは、増幅器によって増幅された前記変調した入力信号を前記第２信号を用いて復調することを特徴とする再構成可能な測定装置の制御方法。
【請求項２４】
前記測定モードが生体電位測定モードである場合、前記第１信号及び前記第２信号それぞれは、生体電位測定モードに対応する同一の周波数信号を含むことを特徴とする請求項２３に記載の再構成可能な測定装置の制御方法。
【請求項２５】
前記測定モードがインピーダンス測定モードである場合、前記第１信号は定電圧信号を含み、前記第１チョッパーは前記入力信号をバイパスさせることを特徴とする請求項２３に記載の再構成可能な測定装置の制御方法。
【請求項２６】
前記測定モードがインピーダンス測定モードである場合、前記第２信号はインピーダンス測定モードに対応する周波数信号を含むことを特徴とする請求項２３に記載の再構成可能な測定装置の制御方法。
【請求項２７】
前記測定モードがインピーダンス測定モードであり、インピーダンス測定のための搬送周波数が前記増幅器によって発生するノイズの周波数帯域内である場合、前記第１信号及び前記第２信号それぞれは、生体電位測定モードに対応する同一の周波数信号を含むことを特徴とする請求項２３に記載の再構成可能な測定装置の制御方法。
【請求項２８】
請求項２３乃至請求項２７のいずれか一項に記載の再構成可能な測定装置の制御方法を実行させるためのプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読出可能記録媒体。
【請求項２９】
電気信号を変調する第１チョッパーと、
前記変調した信号を増幅する増幅器と、
前記増幅された信号を復調する第２チョッパーと、
前記電気信号による生体電位を測定するモードであるか、又は前記電気信号のインピーダンスを測定するモードであるかに基づいて前記第１チョッパーと前記第２チョッパーを制御する制御部とを有することを特徴とする再構成可能な測定装置。
【請求項３０】
前記制御部は、前記生体電位が測定される場合、第１周波数の第１周波数信号を前記第１チョッパー及び前記第２チョッパーに提供し、
前記インピーダンスが測定される場合で、前記第１周波数よりも高い第２周波数が前記増幅器によって発生するノイズの周波数帯域の外である場合、定電圧信号を前記第１チョッパーに提供して前記第２周波数の第２周波数信号を前記第２チョッパーに提供し、
前記インピーダンスが測定される場合で、前記第２周波数が前記ノイズの周波数帯域内である場合、前記第１周波数信号を前記第１チョッパー及び前記第２チョッパーに提供することを特徴とする請求項２９に記載の再構成可能な測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再構成可能な測定装置及びその制御方法に関し、特に、アプリケーションにより生体電位測定及びインピーダンス測定の構成を自由に変更できる再構成可能な測定装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者の健康状態を診断するための様々な医療装置が開発中である。
健康診断の過程で患者の便宜上、健康診断の結果における迅速性などによって患者の電気的な生体信号を測定するための医療装置の重要性が浮び上がっている。
【０００３】
生体電位は体内に形成された電場によって発生し、その電場の強度に応じて特定部位の電圧に測定することができる。
生体電位の根源は電気刺激に反応して電気的な興奮を見せる興奮細胞（ｅｘｃｉｔａｂｌｅ  ｃｅｌｌ）である。興奮細胞は、電気的な興奮により活動電位を誘発し、興奮細胞によって誘発した活動電位は神経繊維を介して伝達される。
このような活動電位によって体内に電場が形成される。
【０００４】
また、生体電位信号と同様に、インピーダンス信号も生体の健康や感情状態をモニタリングするために利用することができる。
しかしながら、生体電位信号やインピーダンス信号等を個々の装置で測定していてはこれら信号を迅速に測定できないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記従来の医療測定装置における問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、アプリケーションにより生体電位測定及びインピーダンス測定の構成を自由に変更できる再構成可能な測定装置及びその制御方法並びに記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明による再構成可能な測定装置は、入力信号を変調する第１チョッパーと、前記第１チョッパーの出力信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力信号又は内部信号を復調する第２チョッパーと、測定モードに応じて前記第１チョッパー及び前記第２チョッパーを制御する制御部とを有することを特徴とする。
【０００７】
前記測定モードは、生体電位測定モード及びインピーダンス測定モードを含むことが好ましい。
前記測定モードが生体電位測定モードである場合、前記制御部は生体電位測定モードに対応する周波数信号を前記第１チョッパー及び前記第２チョッパーに提供することが好ましい。
前記測定モードがインピーダンス測定モードである場合、前記制御部は前記入力信号が前記第１チョッパーをバイパスするよう前記第１チョッパーを制御することが好ましい。
前記測定モードがインピーダンス測定モードである場合、前記制御部はインピーダンス測定モードに対応する周波数信号を前記第２チョッパーに提供することが好ましい。
前記測定モードがインピーダンス測定モードであり、インピーダンス測定のための搬送周波数が前記増幅器によって発生するノイズの周波数帯域内である場合、前記制御部は、生体電位測定モードに対応する周波数信号を前記第１チョッパー及び前記第２チョッパーに提供することが好ましい。
前記第２チョッパーの出力信号をアナログ−デジタル変換するアナログ−デジタルコンバータと、前記搬送周波数に基づいてデジタル信号に変換された前記出力信号を復調する復調部とをさらに有することが好ましい。
前記搬送周波数を用いて前記第２チョッパーの出力信号を復調する第３チョッパーをさらに有することが好ましい。
前記測定モードが生体電位測定モードである場合、前記制御部は、前記第２チョッパーの出力信号が前記第３チョッパーをバイパスするよう前記第３チョッパーを制御することが好ましい。
【０００８】
前記制御部は、第１周波数信号及び定電圧信号のいずれか１つを選択的に前記第１チョッパーに提供する第１ＭＵＸと、前記第１周波数信号及び第２周波数信号のいずれか１つを選択的に前記第２チョッパーに提供する第２ＭＵＸとを含むことが好ましい。
前記制御部は、前記第２周波数信号の位相をシフトさせる位相シフト部をさらに含むことが好ましい。
前記第２周波数信号に基づいてインピーダンス測定のための電流を生成する電流生成部をさらに有し、前記制御部は、前記測定モードがインピーダンス測定モードである場合、前記電流生成部を活性化させることが好ましい。
キャパシタ及び少なくとも２つのスイッチを用いて、前記第１チョッパーと前記増幅器との間のノード及びバイアス電圧のためノード間に抵抗成分を実現する第１抵抗部をさらに有し、前記制御部は、前記測定モードが生体電位測定モードである場合、前記第１抵抗部を活性化させることが好ましい。
少なくとも２つの抵抗を用いて、前記第１チョッパーと前記増幅器との間の第１ノード及びバイアス電圧のためノード間に抵抗成分を実現し、前記第１チョッパーと前記増幅器との間の第２ノード及び前記バイアス電圧のためノード間に前記抵抗成分と同一の抵抗値を有する抵抗成分を実現する第２抵抗部をさらに有し、前記制御部は、前記測定モードがインピーダンス測定モードである場合、前記第２抵抗部を活性化させることが好ましい。
前記増幅器の正常動作領域に該当する電圧を前記増幅器の入力として提供するリカバリー部をさらに有することが好ましい。
【０００９】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による再構成可能な測定装置は、それぞれが生体電位又はインピーダンスを測定する複数の測定モジュールと、前記生体電位又はインピーダンスを測定するよう前記複数の測定モジュールそれぞれを制御する制御部とを有し、前記複数の測定モジュールそれぞれは、入力信号を変調する変調部と、前記変調部の出力信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力信号又は内部信号を復調する復調部とを含むことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明による再構成可能な測定装置の制御方法は、測定モードを指示する信号を受信するステップと、前記測定モードに応じて第１チョッパーに第１信号を提供するステップと、前記測定モードに応じて第２チョッパーに第２信号を提供するステップとを有し、前記第１チョッパーは、入力信号を前記第１信号を用いて変調し、前記第２チョッパーは、増幅器によって増幅された前記変調した入力信号を前記第２信号を用いて復調することを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による再構成可能な測定装置は、電気信号を変調する第１チョッパーと、前記変調した信号を増幅する増幅器と、前記増幅された信号を復調する第２チョッパーと、前記電気信号による生体電位を測定するモードであるか、又は前記電気信号のインピーダンスを測定するモードであるかに基づいて前記第１チョッパーと前記第２チョッパーを制御する制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る再構成可能な測定装置及びその制御方法によれば、アプリケーションにより生体電位測定及びインピーダンス測定の構成を自由に変更できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る再構成可能な測定装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態により生体電位信号を測定する場合、再構成可能な測定装置の動作を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態によりインピーダンスを測定する場合、再構成可能な測定装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るチョッパーを説明するための回路図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る制御部を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る再構成可能な測定装置を示すブロック図である。
【図７】本発明のその他の実施形態に係る再構成可能な測定装置を示すブロック図である。
【図８Ａ】本発明の一実施形態に係る測定装置の入力端を説明するための回路図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態に係る測定装置の入力端を説明するための回路図である。
【図８Ｃ】本発明の一実施形態に係る測定装置の入力端を説明するための回路図である。
【図８Ｄ】本発明の一実施形態に係る測定装置の入力端を説明するための回路図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る複数の再構成可能な測定モジュールを含む測定装置を示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る再構成可能な測定装置を制御する方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る再構成可能な測定装置及びその制御方法並びに記録媒体を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る再構成可能な測定装置を示すブロック図である。
図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る再構成可能な測定装置（以下、「測定装置」と記す）１００は、増幅器１２０、複数のチョッパー（１１０、１３０）、及び制御部１４０を含む。
【００１６】
測定装置１００は、制御部１４０を用いて第１チョッパー１１０及び第２チョッパー１３０を制御することによって、様々な測定モードで動作する。
例えば、測定装置１００は、生体電位（ｂｉｏ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を測定することができる。
【００１７】
生体電位は体内に形成された電場によって発生し、その電場の強度に応じて特定部位の電圧で測定される。
生体電位には心電図（Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ、ＥＣＧ）、筋電図（Ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｍ、ＥＭＧ）、神経電図（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｅｕｒｏｇｒａｍ、ＥＮＧ）、脳電図（Ｅｌｅｃｔｒｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｍ、ＥＥＧ）、網膜電図（Ｅｌｅｃｔｒｏｒｅｔｉｎｏｇｒａｍ、ＥＲＧ）、眼電図（Ｅｌｅｃｔｒｏｏｃｕｌｏｇｒａｍ、ＥＯＧ）などがある。
【００１８】
心電図測定は体表面に電極を設けて心臓の電気活動を測定するものであり、筋電図測定は筋肉近傍に電極を設けて収縮作用を測定するものであり、神経電図測定は末梢神経の付近に電極を設けて刺激以後の生体電位信号を測定するものである。
神経電図測定によって神経電図の速度及び遅延時間などが計測される。
脳電図測定は頭の周辺に表面電極を設けて脳の電気活動を測定するものであり、網膜電図測定は網膜の内側面や角膜に電極を設けて視覚反応の現象を測定するものである。
眼電図測定は目の周辺に表面電極を設けて瞳の運動状態を測定するものである。
【００１９】
制御部１４０は、生体電位を測定できるよう第１チョッパー１１０及び第２チョッパー１３０を制御する。
生体電位を測定するために、電極によって入力された信号は増幅器１２０によって増幅される。ここで、増幅器１２０は差動増幅器であり得る。差動増幅器は、入力された２つの信号の差を増幅する増幅器であり、例えば、ＩＡ（Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）などを含み得る。
【００２０】
ここで、増幅器１２０ではノイズが発生する可能性がある。
例えば、増幅器１２０の内部で発生するノイズは（１／ｆ）ノイズであり得る。
（１／ｆ）ノイズは、フリッカーノイズ（ｆｌｉｃｋｅｒ  ｎｏｉｓｅ）とも呼ばれ、能動型素子で発生する固有のノイズである。
能動型素子の内部で発生するノイズを周波数を軸としてグラフ表示する場合、低周波帯域（例えば、１００Ｈｚ以下）でノイズの大きさが大きく増加する形状が現れる。言い換えれば、（１／ｆ）ノイズは周波数に反比例してその大きさが増加する。
【００２１】
生体電位信号は低周波信号であるため、増幅器１２０によって発生するノイズによって干渉を受けることがある。
このような干渉を防止するために、制御部１４０は、入力信号を変調するよう第１チョッパー１１０を制御する。
例えば、制御部１４０は、入力信号がノイズの周波数帯域よりも高い中心周波数を有する信号に変調するよう第１チョッパー１１０を制御する。
そのため、増幅器１２０は、変調された信号を増幅する。変調された信号は、ノイズの周波数帯域の外に中心周波数を有する信号であるため、増幅器１２０によって増幅される信号はノイズの影響を受けない。
また、制御部１４０は、増幅された信号を復調するよう第２チョッパー１３０を制御する。
例えば、制御部１４０は、増幅された信号が本来の中心周波数を有する信号に復調されるよう第２チョッパー１３０を制御する。
【００２２】
また、測定装置１００は、インピーダンスを測定することもできる。
生体電位信号と同様にインピーダンス信号も生体の健康や感情状態をモニタリングするために用いられる。
例えば、皮膚の抵抗程度を示すインピーダンス、皮膚の水分含有量を示すインピーダンス、肺の呼吸によって変わるインピーダンス、血流の流れによって変わるインピーダンス、及び皮膚と測定電極を含む電気的な経路に存在するインピーダンスなどを測定することができる。
【００２３】
制御部１４０は、インピーダンス測定モードで動作できるよう第１チョッパー１１０及び第２チョッパー１３０を制御する。
体内で発生する生体電位を測定する生体電位測定と異なって、インピーダンスを測定するためには体外部で発生する電流を用いる。
例えば、電流生成器によって生成された電流をインピーダンス測定部位に提供すると、インピーダンス測定部位のインピーダンスによって電圧が降下する。
測定装置１００は、上記の電圧降下による電位差を測定することでインピーダンスを測定することができる。
【００２４】
生体インピーダンス分析は、一定長さの同じ断面積を有する均一な伝導体の抵抗は長さに比例し、断面積に反比例するという法則に基づく。
しかし、人体は均一な円筒形ではなく、人体内の伝導度も一定ではない。
また、人体は電気が比較的によく通じる筋肉、細胞外液と、電気がよく通じない脂肪組織から構成されている。
したがって、人体の電気的な特性を説明するために様々な回路モデルが用いられる。
【００２５】
特に、交流電流を人体に流す場合、細胞膜に電流が通過しながら電荷が細胞膜に充電され得る。
この場合に細胞膜が蓄電器の役割を行い、細胞膜による蓄電器を用いて体の電気的な特性がモデリングされる。
また、交流電流の周波数ごとに細胞の電気透過度が変わり得る。例えば、５ｋＨｚの交流電流は細胞膜を通過しないことから細胞外液の測定に用い、１００ｋＨｚ以上の交流電流は細胞膜を通過するためＴＢＷ（Ｔｏｔａｌ  Ｂｏｄｙ  Ｗａｔｅｒ）の測定に用いる。
【００２６】
交流電流を用いてインピーダンスを測定する場合、測定装置１００に入力される信号は、交流電流の周波数を中心周波数として有する信号であり得る。
入力信号は、交流電流の周波数を用いて変調した信号のように用いられる。入力された信号は測定のために増幅器１２０によって増幅される。
【００２７】
上述したように、増幅器１２０でノイズが発生することがある。
例えば、増幅器１２０の内部で（１／ｆ）ノイズが発生する。
入力信号は交流電流の周波数を中心周波数として有するため、入力信号の中心周波数が増幅器１２０で発生するノイズの周波数帯域の外に位置する場合、入力信号は増幅器１２０によって発生するノイズの干渉を受けない。制御部１４０は、入力信号がそのままバイパス（ｂｙ−ｐａｓｓ）されるよう第１チョッパー１１０を制御する。
例えば、制御部１４０は、Ｖｄｄ又はＧＮＤの定電圧信号を第１チョッパー１１０に提供する。
【００２８】
増幅器１２０はバイパスされた信号を増幅する。
バイパスされた信号はノイズの周波数帯域の外に中心周波数を有する信号であるため、増幅器１２０によって増幅される信号はノイズの影響を受けない。
また、制御部１４０は、増幅された信号を復調するよう第２チョッパー１３０を制御する。
増幅された信号は、インピーダンス測定のために用いられる交流電流の周波数を中心周波数として有するため、制御部１４０は、当該の中心周波数を用いて増幅された信号が復調されるよう第２チョッパー１３０を制御する。
【００２９】
本発明の一実施形態に係る再構成可能な測定装置１００は、アプリケーションにより様々な測定モードで再構成され得る。
また、以下で詳細に説明するが、本発明の一実施形態に係る再構成可能な測定装置１００は、再構成可能な複数の測定モジュールを含む。
この場合、アプリケーションにより少なくとも一部の測定モジュールは生体電位測定モードとして動作し、残りの測定モジュールはインピーダンス測定モードとして動作し得る。
【００３０】
例えば、心電図は心臓を囲む外郭で方向に応じて心臓の電気信号の形態が変わるため、様々なチャネルを用いて測定する。
この場合、測定装置１００は多チャンネルで心電図を測定し、心電図測定のための測定回路入力端と皮膚との間のインターフェースインピーダンスを測定するよう再構成することができる。
心電図を３チャネルで測定する場合、測定装置１００に含まれた３つの測定モジュールが生体電位測定モードとして動作するように再構成する。
また、それぞれのチャネルでインターフェースインピーダンスを測定するために、測定装置１００に含まれる異なる３つの測定モジュールがインピーダンス測定モードとして動作するように再構成することもできる。
また、インピーダンス測定時に第２チョッパー１３０に提供される周波数の位相に応じてインピーダンス信号の実数成分と虚数成分をそれぞれ測定できるため、測定装置１００に含まれた更なる３つの測定モジュールがインピーダンス測定モードとして動作するように再構成することもできる。
【００３１】
アプリケーションによりインピーダンス測定が必要でないか、さらに多いチャネルを用いた生体電位測定が必要な場合がある。
本発明の一実施形態に係る再構成可能な測定装置１００は、アプリケーションにより生体電位測定及びインピーダンス測定の構成を自由に変更できる技術を提供することができる。
【００３２】
図２は、本発明の一実施形態により生体電位信号を測定する場合、測定装置の動作を説明するための図である。
図２を参照すると、本発明の一実施形態に係る測定装置２００は、第１チョッパー２１０、増幅器２２０、及び第２チョッパー２３０を含む。
図に示していないが、測定装置２００は制御部をさらに含み、制御部は第１チョッパー２１０及び第２チョッパー２３０を制御する。
【００３３】
以下、生体電位測定モードで入力信号が第１チョッパー２１０、増幅器２２０、及び第２チョッパー２３０を経て変調、増幅、及び復調される態様を詳細に説明する。
図２に示す各グラフにおいて、ｘ軸は周波数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を示し、ｙ軸は電力密度（ｐｏｗｅｒ  ｄｅｎｓｉｔｙ）を示す。例えば、原点からｘ軸方向に増加するほど電気信号の中心周波数が高まることを意味し、原点からｙ軸方向に増加するほど電気信号の強度は強まることを意味する。
【００３４】
測定装置２００は、入力端２０５を介して生体電位測定のための入力信号を受信する。
以下、生体電位測定のための入力信号を生体電位信号と称する。
生体電位信号は直流信号又は低周波信号であるため、入力端２０５に対応するグラフで生体電位信号は符号２０６の信号のように表現され得る。
人体内で発生する生体電位信号は電力密度が強くないため、生体電位信号を測定するために増幅器２２０で生体電位信号が増幅される。ただし、増幅器２２０は能動型素子として、増幅器２２０内で（１／ｆ）ノイズが発生する可能性がある。一般的に、生体電位信号は周波数ドメイン上で（１／ｆ）ノイズの周波数帯域内に位置するため、生体電位信号をそのまま増幅する場合、（１／ｆ）ノイズによって干渉が生じることがある。
【００３５】
これを防止するために、制御部は第１チョッパー２１０に（１／ｆ）ノイズの周波数帯域よりも高い周波数ｆｃを有する信号を提供する。
この場合、第１チョッパー２１０と増幅器２２０との間のノード２１５に対応するグラフで生体電位信号は符号２１６の信号のように表現される。
生体電位信号は、第１チョッパー２１０を通過しながら周波数ｆｃを中心周波数として有する符号２１６の信号に変調される。
【００３６】
周波数ｆｃを中心周波数として有する符号２１６の信号は、増幅器２２０によって増幅される。
増幅器内部２２５に対応するグラフで生体電位信号は、符号２２６の信号のように表現される。
生体電位信号は、増幅器２２０を通過しながら電力密度が強くなる。また、増幅器内部２２５に対応するグラフで（１／ｆ）ノイズは符号２２７の信号のように表現され得る。
（１／ｆ）ノイズは低周波帯域で著しく発生する。増幅器内部２２５に対応するグラフで、符号２２６の信号と符号２２７の信号は互いに重ならない。これは生体電位信号が第１チョッパー２１０によって周波数ｆｃを中心周波数として有するように変調することで（１／ｆ）ノイズによる干渉を受けないことを意味する。
【００３７】
制御部は、増幅された符号２２６の信号が復調されるよう第２チョッパー２３０を制御する。
例えば、制御部は、第２チョッパー２３０に周波数ｆｃを有する信号を提供する。この場合、出力端２３５に対応するグラフで、生体電位信号は符号２３６の信号のように表現される。
生体電位信号は、第２チョッパー２３０を通過しながら本来の中心周波数を有する信号２３６に復調される。これと同時に、（１／ｆ）ノイズに該当する信号は、第２チョッパー２３０を通過しながら周波数ｆｃを中心周波数として有する符号２３７の信号に変調される。
出力端２３５に対応するグラフで、符号２３６の信号と符号２３７の信号は互いに重ならない。これは生体電位信号が第２チョッパー２３０によって復調されると同時に、（１／ｆ）ノイズが第２チョッパー２３０によって変調されることで生体電位信号が（１／ｆ）ノイズによって干渉を受けないことを意味する。
【００３８】
また、出力端２３５に対応するグラフの符号２３６の信号の中心周波数は、入力端２０５に対応するグラフの符号２０６の信号の中心周波数と同一であり、出力端２３５に対応するグラフの符号２３６の信号の電力密度は、入力端２０５に対応するグラフの符号２０６の信号の電力密度よりも大きい。
これは、生体電位信号は増幅されたり復調されるとき、（１／ｆ）ノイズの影響を受けないことを意味する。
このように、測定装置２００は、（１／ｆ）ノイズの影響を受けずに生体電位信号が増幅されるように第１チョッパー２１０及び第２チョッパー２３０を制御することができる。
【００３９】
図３は、本発明の一実施形態によりインピーダンスを測定する場合、測定装置の動作を説明するための図である。
図３を参照すると、本発明の一実施形態に係る測定装置３００は、第１チョッパー３１０、増幅器３２０、及び第２チョッパー３３０を含む。
図に表示していないが、測定装置３００は制御部をさらに含み、制御部は第１チョッパー３１０及び第２チョッパー３３０を制御する。
【００４０】
以下、インピーダンス測定モードで入力信号が第１チョッパー３１０、増幅器３２０、及び第２チョッパー３３０を経てバイパス、増幅、及び復調される態様を詳細に説明する。
図３に示す各グラフでｘ軸は周波数を示し、ｙ軸は電力密度を示す。
【００４１】
測定装置３００は、入力端３０５を介してインピーダンス測定のための入力信号を受信する。以下、インピーダンス測定のための入力信号をインピーダンス信号と称する。
インピーダンス信号は、電流生成器３４０によって生成された電流がインピーダンスＺとしてモデリングされる人体３４５に流れながら発生する電位差に関する情報を含む。
ここで、電流生成器３４０は周波数ｆｃの交流電流を生成する。
【００４２】
インピーダンス信号は周波数ｆｃを中心周波数として有するため、入力端３０５に対応するグラフでインピーダンス信号は符号３０６の信号のように表現される。
人体３４５に流れる電流は極めて小さいため、インピーダンス信号の電力密度も強くなく、インピーダンス信号を測定するためには増幅器３２０でインピーダンス信号を増幅する必要がある。
【００４３】
増幅器３２０内で（１／ｆ）ノイズが発生する可能性があり、一般的にインピーダンスを測定するために用いられる周波数ｆｃは、周波数ドメイン上で（１／ｆ）ノイズの周波数帯域の外に位置する。
この場合、インピーダンス信号は（１／ｆ）ノイズによって干渉を受けず、第１チョッパー３１０は（１／ｆ）ノイズによる干渉を防止するためにインピーダンス信号を変調する必要がない。
制御部は、インピーダンス信号が第１チョッパー３１０をバイパスするよう第１チョッパー３１０を制御する。
例えば、制御部は、第１チョッパー３１０にＶｄｄ又はＧＮＤの定電圧信号を提供する。インピーダンス信号が第１チョッパー３１０をバイパスする場合、第１チョッパー３１０を通過する前後のインピーダンス信号は実質的に同一である。第１チョッパー３１０と増幅器３２０との間のノード３１５に対応するグラフで、インピーダンス信号は符号３０６の信号のように表現される。
【００４４】
インピーダンス信号は増幅器３２０によって増幅される。
増幅器内部３２５に対応するグラフで、インピーダンス信号は符号３２６の信号のように表現される。
インピーダンス信号は、増幅器３２０を通過しながら電力密度は強くなる。また、増幅器内部３２５に対応するグラフで、（１／ｆ）ノイズは符号３２７の信号のように表現される。
（１／ｆ）ノイズは低周波帯域で著しく発生する。
増幅器内部３２５に対応するグラフで、符号３２６の信号と符号３２７の信号は互いに重ならない。これはインピーダンス信号が周波数ｆｃを中心周波数として有するため、（１／ｆ）ノイズによって干渉を受けないことを意味する。
【００４５】
制御部は、増幅された符号３２６の信号が復調されるよう第２チョッパー３３０を制御する。
例えば、制御部は、第２チョッパー３３０に周波数ｆｃを有する信号を提供する。この場合、出力端３３５に対応するグラフを参照すると、インピーダンス信号は、第２チョッパー３３０を通過しながら符号３３６の信号に復調される。
これと同時に、（１／ｆ）ノイズに該当する信号は、第２チョッパー３３０を通過しながら周波数ｆｃを中心周波数として有する符号３３７の信号に変調される。
出力端３３５に対応するグラフで、符号３３６の信号と符号３３７の信号は互いに重ならない。これはインピーダンス信号が第２チョッパー３３０によって復調されると同時に（１／ｆ）ノイズが第２チョッパー３３０によって変調されることで、インピーダンス信号が（１／ｆ）ノイズによって干渉を受けないことを意味する。
このように、測定装置３００は、（１／ｆ）ノイズの影響を受けずにインピーダンス信号が増幅されるよう、第１チョッパー３１０及び第２チョッパー３３０を制御することができる。
【００４６】
図４は、本発明の一実施形態に係るチョッパーを説明するための回路図である。
図４を参照すると、本発明の一実施形態に係るチョッパー４００は、制御電圧（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｖｏｌｔａｇｅ：Ｖｃ）により入力ポート（４５０、４６０）を出力ポート（４７０、４８０）に接続する。
チョッパー４００は、制御電圧により動作する第１スイッチ４１０、第２スイッチ４２０、第３スイッチ４３０、及び第４スイッチ４４０を含む。
【００４７】
第１スイッチ４１０、第２スイッチ４２０、第３スイッチ４３０、及び第４スイッチ４４０は、制御電圧が論理的に「１」である場合にＯＮされ、制御電圧が論理的に「０」である場合にＯＦＦされるスイッチである。
図４において第３スイッチ４３０及び第４スイッチ４４０を制御する電圧Ｖｃｂは、制御電圧Ｖｃが論理的にインバート（ｉｎｖｅｒｔ）された電圧である。
【００４８】
制御電圧が論理的に「１」である場合、第１スイッチ４１０と第２スイッチ４２０はＯＮされ、第３スイッチ４３０と第４スイッチ４４０はＯＦＦされる。
この場合、第１入力ポート４５０は第１出力ポート４７０と接続し、第２入力ポート４６０は第２出力ポート４８０と接続する。
第１入力ポート４５０と第１出力ポート４７０が接続し、第２入力ポート４６０と第２出力ポート４８０が接続する状態を第１状態と称す。
第１状態でＶｉｐ＝Ｖｏｐであり、Ｖｉｎ＝Ｖｏｎである。
【００４９】
一方、制御電圧が論理的に「０」である場合、第１スイッチ４１０と第２スイッチ４２０はＯＦＦされ、第３スイッチ４３０と第４スイッチ４４０はＯＮされる。
この場合、第１入力ポート４５０は第２出力ポート４８０と接続し、第２入力ポート４６０は第１出力ポート４７０と接続する。
第１入力ポート４５０と第２出力ポート４８０が接続し、第２入力ポート４６０と第１出力ポート４７０が接続する状態を第２状態と称す。
第２状態でＶｉｐ＝Ｖｏｎであり、Ｖｉｎ＝Ｖｏｐである。
【００５０】
図１の制御部１４０は、測定モードに応じてチョッパー４００に交流電圧又は直流電圧を提供する。
チョッパー４００の制御電圧Ｖｃに交流電圧が提供される場合、制御電圧の周期ごとにチョッパー４００は第１状態と第２状態の間でスイッチングされる。
例えば、制御電圧が１ｋＨｚの交流電圧であれば、制御電圧の周期は１ｍｓである。この場合、チョッパー４００は１ｍｓごとに第１状態と第２状態を全て包含する。言い換えれば、チョッパー４００は０．５ｍｓ間第１状態で動作し、次の０．５ｍｓ間第２状態で動作し、その次０．５ｍｓ間には再び第１状態で動作する。
【００５１】
チョッパー４００に交流電圧が提供される場合、チョッパー４００は交流電圧の周波数に基づいて入力信号を変調したり復調したりする。
例えば、チョッパー４００は、第１入力ポート４５０に印加される信号と第２入力ポート４６０に印加される信号を制御電圧Ｖｃの周期に基づいてスイッチングし、第１出力ポート４７０及び第２出力ポート４８０に出力する。
この場合、入力信号は、制御電圧Ｖｃの周波数を中心周波数として有する信号に変調される。又は、入力信号が制御電圧Ｖｃの周波数を中心周波数として有する信号の場合、入力信号に含まれた制御電圧Ｖｃの周波数成分がチョッパー４００によって除去される。
この場合、入力信号は制御電圧Ｖｃの周波数成分を含まない信号に復調される。
【００５２】
チョッパー４００の制御電圧Ｖｃに直流電圧が提供される場合、チョッパー４００は、直流電圧の論理的値に応じて第１状態又は第２状態のいずれか１つに動作する。
例えば、制御電圧が論理的に「１」のＶｄｄである場合、チョッパー４００は第１状態として動作する。
または、制御電圧が論理的に「０」のＧＮＤである場合、チョッパー４００は第２状態として動作する。
【００５３】
チョッパー４００に直流電圧が提供される場合、入力信号はチョッパー４００をバイパスしてもよい。
例えば、チョッパー４００は、制御電圧Ｖｃにより第１状態又は第２状態を保持する。制御電圧Ｖｃが論理的に「１」である場合、チョッパー４００は第１状態を保持するため、入力電圧はチョッパー４００をそのまま通過する。
又は、制御電圧Ｖｃが論理的に「０」である場合、チョッパー４００は第２状態を保持するため、入力ポート（４５０、４６０）に印加された電圧は互いにスイッチングされた形態から出力される。
【００５４】
以上では、制御電圧Ｖｃにより電気信号の流れを制御する方式で具現されたチョッパー４００の実施形態を説明したが、チョッパー４００の構成は上述した実施形態に限定されない。
場合に応じて、チョッパー４００の構成は様々に変形してもよい。
例えば、チョッパー４００は出力端それぞれにキャパシタをさらに含み、それぞれのキャパシタに蓄電された電荷の量に応じて出力値が決定される形態に変形することもできる。
【００５５】
図５は、本発明の一実施形態に係る制御部を説明するためのブロック図である。
図５を参照すると、本発明の一実施形態に係る測定装置５００は、第１チョッパー５１０、増幅器５２０、及び第２チョッパー５３０を含む。
第１チョッパー５１０、増幅器５２０、及び第２チョッパー５３０のそれぞれには図１〜図４を参照して説明した事項がそのまま適用され得る。
【００５６】
測定装置５００は制御部５４０を含み、制御部５４０はマルチプレクサ（ＭＵＸ）を用いて具現される。
例えば、制御部５４０は、第１チョッパー５１０のための第１ＭＵＸ（５４１）及び第２チョッパー５３０のための第２ＭＵＸ（５４２）を含む。
第１ＭＵＸ（５４１）は第１チョッパー５１０の制御電圧を提供し、第２ＭＵＸ（５４２）は第２チョッパー５３０の制御電圧を提供する。
【００５７】
制御部５４０は、測定モードに応じて第１ＭＵＸ（５４１）及び第２ＭＵＸ（５４２）を制御する。
例えば、生体電位測定モードで、制御部５４０は生体電位信号を変調したり、復調するための周波数信号を第１チョッパー５１０及び第２チョッパー５３０に提供するように、第１ＭＵＸ（５４１）及び第２ＭＵＸ（５４２）を制御する。
又は、インピーダンス測定モードで、制御部５４０は、インピーダンス信号をバイパスするための定電圧信号を第１チョッパー５１０に提供するように第１ＭＵＸ（５４１）を制御する。
制御部５４０は、インピーダンス信号を復調するための周波数信号を第２チョッパー５３０に提供するように第２ＭＵＸ（５４２）を制御する。
【００５８】
第１ＭＵＸ（５４１）は、生体電位信号を変調するための周波数信号及び定電圧信号が入力される。
例えば、第１ＭＵＸ（５４１）は、第１入力信号に生体電位信号を変調するための周波数信号が入力され、第２入力信号に定電圧信号が入力される。
生体電位信号を変調するための周波数信号は４ｋＨｚであってもよく、定電圧信号はＶｄｄ又はＧＮＤであってもよい。
【００５９】
制御部５４０は、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）を用いて第１ＭＵＸ（５４１）を制御する。レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）は、測定モードを指示する値に設定される。
例えば、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）が「１」に設定される場合、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）は、生体電位測定モードを指示する。
レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）が「０」に設定される場合、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）は、インピーダンス測定モードを指示する。
制御部５４０は、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）を第１ＭＵＸ（５４１）の選択信号に提供する。
【００６０】
測定モードを指示するレジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）が論理的に「１」である場合、第１ＭＵＸ（５４１）は、生体電位信号を変調するための周波数信号の第１入力信号を出力する。
測定モードを指示するレジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）が論理的に「０」である場合、第１ＭＵＸ（５４１）は、インピーダンス信号をバイパスするための定電圧信号の第２入力信号を出力する。
第１ＭＵＸ（５４１）によって出力された信号は、第１チョッパー５１０の制御電圧に提供され、第１チョッパー５１０の動作は制御電圧によって制御される。
【００６１】
第２ＭＵＸ（５４２）は、生体電位を復調するための周波数信号及びインピーダンス信号を復調するための周波数信号が入力される。
例えば、第２ＭＵＸ（５４２）は、第１入力信号に生体電位信号を復調するための周波数信号が入力され、第２入力信号にインピーダンス信号を復調するための周波数信号が入力される。
生体電位信号を復調するための周波数信号は４ｋＨｚであってもよく、インピーダンス信号を復調するための周波数信号は５０ｋＨｚであってもよい。
【００６２】
制御部５４０は、測定モードを指示するレジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）を用いて第２ＭＵＸ（５４２）を制御する。
制御部５４０は、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）を第２ＭＵＸ（５４２）の選択信号に提供する。
場合に応じて、制御部５４０は、同一のレジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）を用いて第１ＭＵＸ（５４１）及び第２ＭＵＸ（５４２）を同時に制御してもよい。
【００６３】
測定モードを指示するレジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）が論理的に「１」である場合、第２ＭＵＸ（５４２）は、生体電位を復調するための周波数信号である第１入力信号を出力する。
測定モードを指示するレジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）が論理的に「０」である場合、第２ＭＵＸ（５４２）は、インピーダンス信号を復調するための周波数信号である第２入力信号を出力する。
第２ＭＵＸ（５４２）によって出力された信号は、第２チョッパー５３０の制御電圧に提供され、第２チョッパー５３０の動作は制御電圧によって制御される。
【００６４】
測定装置５００は、インピーダンス信号を復調するための周波数信号の位相を調整することによって、実数成分のインピーダンス値と虚数成分のインピーダンス値を測定する。
例えば、測定装置５００は位相「０°」の周波数信号を用いてインピーダンス信号を復調することで、実数成分のインピーダンス値を取得する。
また、測定装置５００は位相「９０°」の周波数信号を用いてインピーダンス信号を復調することで、虚数成分のインピーダンス値を取得する。
【００６５】
そのために制御部５４０は位相シフター５４３をさらに含み得る。
位相シフター５４３は、インピーダンス信号を復調するための周波数信号の位相を調整する。
例えば、位相シフター５４３は、インピーダンス信号を復調するための周波数信号の位相を「９０°」だけシフトさせてもよい。この場合、位相シフトされた周波数信号は第２ＭＵＸ（５４２）の第２入力から入力される。
【００６６】
制御部５４０は、位相シフティングのためのレジスタを用いて位相シフター５４３を制御する。
制御部５４０は、レジスタ値に基づいてシフトされる位相の大きさを決定し、決定された大きさだけ位相がシフトされるように、位相シフター５４３を制御する。
例えば、位相シフティングのためのレジスタが位相「０°」を指示する値に設定される場合、制御部５４０はインピーダンス信号を復調するための周波数信号が位相シフター５４３をバイパスするように位相シフター５４３を制御する。
又は、位相シフティングのためのレジスタが位相「９０°」を指示する値に設定される場合、制御部５４０はインピーダンス信号を復調するための周波数信号が「９０°」だけ位相シフトされるように位相シフター５４３を制御する。
【００６７】
以上で、制御部５４０が第１ＭＵＸ（５４１）、第２ＭＵＸ（５４２）、及び位相シフター５４３を含む実施形態を説明したが、制御部５４０の構成は様々に変形してもよい。
例えば、測定装置５００は、第１ＭＵＸ（５４１）、第２ＭＵＸ（５４２）、及び位相シフター５４３を制御部５４０と区別される別途の構成として含んでもよい。
この場合、制御部５４０は、第１ＭＵＸ（５４１）、第２ＭＵＸ（５４２）、及び位相シフター５４３を制御する制御信号を生成する。
【００６８】
また、制御部５４０は、インピーダンス測定のための電流生成器５５０を制御する制御信号を生成する。
例えば、測定モードが生体電位測定モードである場合、制御部５４０は電流生成器５５０を非活性化する制御信号を生成する。
又は、測定モードがインピーダンス測定モードである場合、制御部５４０は電流生成器５５０を活性化する制御信号を生成する。
【００６９】
制御部５４０は、測定モードを指示するレジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）を用いて電流生成器５５０を制御する。
例えば、制御部５４０は、測定モードを指示するレジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）を電流生成器５５０に提供する。
電流生成器５５０は、測定モードを指示するレジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）の値により活性化したり、非活性化する。
電流生成器５５０に提供されるレジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）の値が「１」である場合、測定装置５００は生体電位測定モードで動作するため、電流生成器５５０は非活性化される。一方、電流生成器５５０に提供されるレジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）の値が「０」である場合、測定装置５００はインピーダンス測定モードとして動作するため、電流生成器５５０はインピーダンス測定のための電流を生成するために活性化する。
【００７０】
電流生成器５５０は、インピーダンス測定のための周波数を有する交流信号が入力される。
電流生成器５５０は、入力された交流信号を用いてインピーダンス測定のための交流電流を生成する。
交流信号は外部から入力されてもよく、場合に応じて制御部５４０によって提供されてもよい。
【００７１】
他の実施形態として、制御部５４０は、インピーダンス測定のために第１チョッパー５１０に定電圧信号を提供する代わりに、インピーダンス信号を変調するための周波数信号を提供してもよい。
例えば、インピーダンス測定のための交流電流の周波数が増幅器５２０の（１／ｆ）ノイズの周波数帯域内に含まれる場合、インピーダンス信号は（１／ｆ）ノイズの干渉を受ける可能性がある。
【００７２】
インピーダンス信号が（１／ｆ）ノイズの干渉を受けることを防止するために、制御部５４０は、インピーダンス信号を変調したり復調するための周波数信号を第１チョッパー５１０及び第２チョッパー５３０に提供するように、第１ＭＵＸ（５４１）及び第２ＭＵＸ（５４２）を制御する。
【００７３】
第１ＭＵＸ（５４１）は、インピーダンス信号を変調するための周波数信号及びインピーダンス信号をバイパスさせるための定電圧信号が入力される。
例えば、第１ＭＵＸ（５４１）は、第１入力信号にインピーダンス信号を変調するための周波数信号が入力され、第２入力信号に定電圧信号が入力される。
ここで、インピーダンス信号を変調するための周波数信号は上述した生体電位信号を変調するための周波数信号と同一であってもよい。
【００７４】
制御部５４０は、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）を用いて第１ＭＵＸ（５４１）を制御する。
上述したように、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）が「１」に設定される場合、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）は生体電位測定モードを指示し、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）が「０」に設定される場合、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）はインピーダンス測定モードを指示する。ただし、インピーダンス測定のための交流電流の周波数が増幅器５２０の（１／ｆ）ノイズの周波数帯域内に含まれる場合、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）は「１」に設定されてもよい。
そのため、第１ＭＵＸ（５４１）及び第２ＭＵＸ（５４２）は、インピーダンス信号を変調及び復調するための周波数信号を第１チョッパー５１０及び第２チョッパー５３０に提供する。
【００７５】
又は、インピーダンス測定のための交流電流の周波数が増幅器５２０の（１／ｆ）ノイズの周波数帯域内に含まれる場合、レジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＢＰ）は「０」でも「１」でもない別途の「２」に設定されてもよい。
第１ＭＵＸ（５４１）及び第２ＭＵＸ（５４２）は選択信号として「２」が受信される場合、インピーダンス信号を変調及び復調するための周波数信号を出力する。
出力された周波数信号は、第１チョッパー５１０及び第２チョッパー５３０に提供される。
【００７６】
以上で説明した制御部の動作は、以下の表１のように整理され得る。
【表１】
2015043981.tif 000003
ここで、「ｆｃ＿ＥＣＧ」は生体電位信号を変調または復調するための周波数であり、「ｆｃ＿ＣＧ」はインピーダンス測定のための交流電流の周波数である。
【００７７】
「Ｃａｓｅ１」は、インピーダンス測定のための交流電流の周波数（ｆｃ＿ＣＧ）が増幅器５２０の（１／ｆ）ノイズ周波数帯域よりも高い場合として、例えば、「Ｃａｓｅ１」で「ｆｃ＿ＣＧ」＝５０ｋＨｚであり、「ｆｃ＿ＥＣＧ」＝４ｋＨｚであってもよい。
「Ｃａｓｅ１」の生体電位測定モードで、制御部５４０は第１チョッパー５１０及び第２チョッパー５３０全てに「ｆｃ＿ＥＣＧ」を提供する。「Ｃａｓｅ１」のインピーダンス測定モードで、制御部５４０は第１チョッパー５１０にＤＣ（Ｖｄｄ又はＧＮＤ）を提供し、第２チョッパー５３０に「ｆｃ＿ＣＧ」を提供する。
【００７８】
また、「Ｃａｓｅ２」は、インピーダンス測定のための交流電流の周波数（ｆｃ＿ＣＧ）が増幅器５２０の（１／ｆ）ノイズ周波数帯域内である場合として、例えば、「Ｃａｓｅ２」で「ｆｃ＿ＣＧ」＝５０Ｈｚであり、「ｆｃ＿ＥＣＧ」＝４ｋＨｚであってもよい。
「Ｃａｓｅ２」の生体電位測定モードで、制御部５４０は第１チョッパー５１０及び第２チョッパー５３０全てに「ｆｃ＿ＥＣＧ」を提供する。
「Ｃａｓｅ２」のインピーダンス測定モードで、制御部５４０は第１チョッパー５１０及び第２チョッパー５３０全てに「ｆｃ＿ＥＣＧ」を提供する。
【００７９】
「Ｃａｓｅ２」のインピーダンス測定モードで、第２チョッパー５３０の出力信号は「ｆｃ＿ＣＧ」に変調された信号に該当する。
一般的に、「Ｃａｓｅ２」で、「ｆｃ＿ＣＧ」はアナログ−デジタルコンバータのサンプリング周波数よりも小さいため、測定装置５００は「ｆｃ＿ＣＧ」に変調された信号をアナログ−デジタル変換した後、デジタル信号処理によって「ｆｃ＿ＣＧ」に変調された信号を復調する。
又は、測定装置５００は、出力信号を「ｆｃ＿ＣＧ」に復調される第３チョッパーをさらに含んでもよい。
この場合、制御部５４０は「Ｃａｓｅ２」のインピーダンス測定モードで、第３チョッパーに「ｆｃ＿ＣＧ」を提供する。もちろん、第３チョッパーは、「Ｃａｓｅ２」のインピーダンス測定モードを除いた残りモードで、入力される信号がそのままバイパスされるように制御されなければならない。そのために制御部５４０は、「Ｃａｓｅ２」のインピーダンス測定モードを除いた残りモードで第３チョッパーにＤＣを提供する。
【００８０】
図６及び図７は、本発明の他の実施形態に係る再構成可能な測定装置を示すブロック図である。
図６を参照すると、本発明の他の実施形態に係る測定装置６００は、第１チョッパー６１０、増幅器６２０、第２チョッパー６３０、ＭＵＸ６４０、及び電流生成器６５０を含む。
【００８１】
第１チョッパー６１０、増幅器６２０、第２チョッパー６３０、ＭＵＸ６４０、及び電流生成器６５０のそれぞれは図１〜図５を参照して説明した事項がそのまま適用され得る。図に示していないが、測定装置６００は第２チョッパー６３０のための第２ＭＵＸをさらに含み、測定モードに応じてＭＵＸ６４０、第２ＭＵＸ、及び電流生成器６５０を制御する制御信号を生成する。
【００８２】
測定装置６００は、ハイパスフィルタ（ｈｉｇｈ  ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ：ＨＰＦ）６６１をさらに含む。
ハイパスフィルタ６６１は、予め設定した周波数以上の帯域の信号を通過させ、予め設定した周波数以下の帯域の信号は遮断するフィルタである。
測定装置６００は、ハイパスフィルタ６６１を用いて直流オフセット（ＤＣ  ｏｆｆｓｅｔ）電圧を遮断する。
以下で詳細に説明するが、増幅器６２０は、入力信号を所望する比率で増幅できる動作電圧の範囲を有する。入力電圧に直流オフセット電圧が含まれる場合、入力電圧が増幅器６２０の動作電圧範囲から外れることがある。入力電圧が増幅器６２０の動作電圧範囲から外れる場合、出力電圧が飽和（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）されるなど、測定装置６００が異常に動作することがある。測定装置６００は、ハイパスフィルタ６６１を用いて測定装置６００の異常動作を防止できる。
【００８３】
測定装置６００は、相互コンダクタンス（Ｔｒａｎｓ−Ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ：ＴＣ）増幅部６６２をさらに含む。
相互コンダクタンス増幅部６６２は、入力電圧に比例する電流を出力する。
例えば、入力電圧が高ければより大きい電流を出力し、入力電圧が低ければさらに小さい電流を出力する。
増幅器６２０は、相互コンダクタンス増幅部６６２と連動する。増幅器６２０は相互インピーダンス（Ｔｒａｎｓ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ：ＴＩ）増幅機能を行う。例えば、増幅器６２０は入力電流に比例する電圧を出力する。相互コンダクタンス増幅部６６２によって出力された電流が大きいほど増幅器６２０は大きい電圧を出力し、相互コンダクタンス増幅部６６２によって出力された電流が小さいほど増幅器６２０は小さい電圧を出力する。
【００８４】
測定装置６００は第２増幅器６６３をさらに含む。
第２増幅器６６３は利得（ｇａｉｎ）が調整可能な増幅器として、例えば、ＰＧＡ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｉｎ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を含む。
第２増幅器６６３を用いて、測定装置６００は増幅器６２０によって増幅された信号を２次的に増幅させる。
測定装置６００の出力信号を受信するアプリケーションにより適切な出力信号の範囲が互いに異なってもよい。例えば、第１アプリケーションは０Ｖ〜５Ｖを受信する一方、第２アプリケーションは０Ｖ〜２０Ｖを受信してもよい。測定装置６００は、アプリケーションに適する電圧範囲内で出力信号が出力されるように第２増幅器６６３の利得を制御することができる。
【００８５】
測定装置６００は、ローパスフィルタ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＬＰＦ）６６４をさらに含む。
ローパスフィルタ６６４は予め設定した周波数以下の帯域の信号を通過させ、予め設定した周波数以上の帯域の信号は遮断するフィルタである。
測定装置６００は、ローパスフィルタ６６４を用いて高周波のノイズを除去する。
【００８６】
測定装置６００は、バッファ６６５をさらに含む。
バッファ６６５は、アナログ−デジタルコンバータ６６６の入力ロード（ｉｎｐｕｔ  ｌｏａｄ）に対応してアナログ−デジタルコンバータ６６６に十分な電流が供給されるようにする。
【００８７】
測定装置６００は、アナログ−デジタルコンバータ（ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＡＤＣ）６６６をさらに含む。
アナログ−デジタルコンバータ６６６は、アナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。
測定装置６００は、アナログ−デジタルコンバータ６６６を用いて増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換することでデジタル信号を出力する。
【００８８】
図７を参照すると、本発明のその他の実施形態に係る測定装置７００は、第１チョッパー７１０、増幅器７２０、第２チョッパー７３０、及び電流生成器７５０を含む。
第１チョッパー７１０、増幅器７２０、第２チョッパー７３０、及び電流生成器７５０それぞれは図１〜図５を参照して説明した事項がそのまま適用され得る。図に示していないが、測定装置７００は制御部をさらに含み、制御部は、測定モードに応じて第１チョッパー７１０、第２チョッパー７３０、及び電流生成器７５０を制御する。
【００８９】
測定装置７００は、ハイパスフィルタ７６１をさらに含む。
測定装置７００は、ハイパスフィルタ７６１を用いて直流オフセットを遮断する。
測定装置７００は、ハイパスフィルタ７６１を用いて直流オフセットを遮断することによって、増幅器７２０の異常な動作を防止することができる。
【００９０】
測定装置７００は、バンドパスフィルタ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＢＰＦ）７６２をさらに含む。
バンドパスフィルタ７６２は、予め設定した周波数帯域の信号を通過させ、予め設定した周波数帯域以外の信号は遮断するフィルタである。
測定装置７００は、バンドパスフィルタ７６２を用いて高周波のノイズ及び低周波のノイズを除去する。
場合に応じて、バンドパスフィルタ７６２はローパスフィルタに置き換えてもよい。この場合、測定装置７００は、ローパスフィルタを用いて高周波のノイズを除去する。
【００９１】
測定装置７００は、第３チョッパー７４０をさらに含む。
表１を参照すると、「Ｃａｓｅ２」のインピーダンス測定モードで、制御部は第１チョッパー７１０と第２チョッパー７３０にインピーダンス信号を変調及び復調するための周波数信号を提供する。言い換えれば、インピーダンス信号は、第１チョッパー７１０で「ｆｃ＿ＥＣＧ」に変調された後、増幅器７２０で増幅され、第２チョッパー７３０で「ｆｃ＿ＥＣＧ」に復調される。
第２チョッパー７３０で復調されたインピーダンス信号は依然として「ｆｃ＿ＥＣＧ」に変調された信号であるため、制御部は、第３チョッパー７４０で「ｆｃ＿ＣＧ」に復調されるように第３チョッパー７４０に「ｆｃ＿ＣＧ」を提供する。
【００９２】
一方、「Ｃａｓｅ２」のインピーダンス測定モードを除いた残りモードでは、制御部は第３チョッパー７４０にＤＣを提供してもよい。
この場合、第３チョッパー７４０は入力信号をそのままバイパスさせる。
【００９３】
測定装置７００は、第２増幅器７６３、ローパスフィルタ７６４、バッファ７６５、及びアナログ−デジタルコンバータ７６６をさらに含む。
第２増幅器７６３、ローパスフィルタ７６４、バッファ７６５、及びアナログ−デジタルコンバータ７６６には、図６を参照して説明した事項がそのまま適用され得るため、より詳細な説明は省略する。
【００９４】
図８Ａ〜図８Ｄは、本発明の一実施形態に係る測定装置の入力端を説明するための回路図である。
図８Ａを参照すると、本発明の一実施形態に係る測定装置８００は、第１チョッパー８１０、増幅器８２０、及び第２チョッパー８３０を含む。
第１チョッパー８１０、増幅器８２０、及び第２チョッパー８３０のそれぞれには図１〜図７を参照して説明した事項がそのまま適用され得る。
【００９５】
測定装置８００は、第１キャパシタ部８４０、第１抵抗部８７０、第２抵抗部８８０、及び第２キャパシタ部８８５をさらに含む。
第１キャパシタ部８４０、第１抵抗部８７０、第２抵抗部８８０、及び第２キャパシタ部８８５は、ハイパスフィルタを構成する抵抗成分及びキャパシタ成分を実現し、増幅器８２０の入力にバイアス電圧を提供する。ハイパスフィルタはＤＣオフセット電圧をフィルタリングし、増幅器８２０の入力に提供されるバイアス電圧は増幅器８２０が正常動作する範囲内で動作するようにする。
【００９６】
生体電位測定モードでは、増幅器８２０の入力にバイアス電圧を提供するために第１抵抗部８７０が活性化される。
また、生体電位測定モードでは、第１チョッパー８１０と第２キャパシタ部８８５の組み合わせでハイパスフィルタの抵抗成分が実現される。第１キャパシタ部８４０は、ハイパスフィルタのキャパシタ成分として構成される。
【００９７】
インピーダンス測定モードでは第１チョッパー８１０が導線のような役割をするため、第２キャパシタ部８８５は抵抗成分になれない。
そのため、第２抵抗部８８０が活性化することによってハイパスフィルタの抵抗成分が実現される。
第１キャパシタ部８４０は、ハイパスフィルタのキャパシタ成分として構成される。インピーダンス測定モードでは、第２抵抗部８８０によって増幅器８２０の入力にバイアス電圧が提供される。
【００９８】
第１抵抗部８７０及び第２抵抗部８８０の動作に関する詳細な事項は図８Ｃ及び図８Ｄを参照して後述する。
【００９９】
測定装置８００は、測定装置８００に含まれた回路の動作開始（ｓｔａｒｔ  ｕｐ）のための開始回路（８５０、８６０）をさらに含む。
増幅器８２０は、入力信号を所望する比率で増幅できる電圧範囲を有する。
以下、説明の便宜のために、入力信号を所望する比率に増幅できる増幅器８２０の電圧範囲を正常動作の範囲と称する。
【０１００】
測定装置８００がターンオフ状態からターンオン状態になるトランジェント状態（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ  ｓｔａｔｕｓ）で増幅器８２０が正常動作の範囲で動作するように、開始回路（８５０、８６０）は予め設定したリファレンス電圧（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｖｏｌｔａｇｅ）を入力する。
例えば、開始回路８５０は、短い時間の間にリファレンス電圧を第１チョッパー８１０の入力として提供する。開始回路８６０は、短い時間の間にリファレンス電圧を増幅器８２０の入力として提供する。
増幅器８２０が不安定なトランジェント状態から離れると、開始回路（８５０、８６０）は非活性化される。
【０１０１】
他の実施形態では、開始回路（８５０、８６０）は、増幅器８２０を復旧させる用途として活用してもよい。
例えば、入力電圧がスパーク（ｓｐａｒｋ）する場合、急激に上昇する電圧成分は高周波成分であるため、入力端のハイパスフィルタによってフィルタリングされないこともある。
急激に上昇する電圧成分は増幅器８２０に入力され、増幅器８２０は急激に上昇する電圧成分を増幅する途中飽和されることがある。増幅器８２０が飽和される場合、増幅器８２０は飽和された電圧以上に入力電圧を増幅することができない。これは急激に上昇する電圧成分によって増幅器８２０に入力される入力信号が正常動作の範囲ではないものと理解するからである。
【０１０２】
増幅器８２０が飽和される場合、開始回路（８５０、８６０）は増幅器８２０が正常動作の範囲で動作できるように予め設定したリファレンス電圧を入力する。
このような観点からは、開始回路（８５０、８６０）はリカバリー回路とも称することができる。
【０１０３】
測定装置８００は、入力インピーダンス向上回路（Ｉｎｐｕｔ  Ｚ  ｅｎｈａｎｃｅ）８９０をさらに含む。
入力インピーダンス向上回路８９０は、増幅器８２０の出力一部を入力端にフィードバックすることによって、入力インピーダンスを向上させることができる。
【０１０４】
図８Ｂを参照すると、図８Ａに示すクロック信号（ｃｌｋ＿ｃｈｐ１）、（ｃｌｋ＿ｃｈｐ２）、（ｃｌｋ＿ｂ１）、（ｃｌｋ＿ｂ２）、（ｃｌｋ＿ｄｅｍ１）、（ｃｌｋ＿ｄｅｍ２）のそれぞれは、（２ｘ１）ＭＵＸによって生成され得る。
それぞれのＭＵＸは、測定モードを指示するレジスタ（ＲＥＧ＿ＥＣＧ２ＩＭＰ）及びインピーダンス信号の実数成分及び虚数成分のいずれかの成分を測定するかを指示するレジスタ（ＲＥＧ＿ＳＥＬ＿ＩＭＰ＿ｒｅａｌ）によって制御され得る。
【０１０５】
また、リカバリー回路（８５０、８６０）を制御する制御信号（ＩＮＩＴ）は、飽和検出及びファーストリカバリー（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｆａｓｔ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ）機能を行う処理部によって生成される。
処理部は、ローパスフィルタ（図６の符号６６４及び図７の符号７６４）の出力に基づいて増幅器８２０が飽和されたか否かを検出し、制御信号（ＩＮＩＴ）を生成する。
【０１０６】
図８Ｃを参照すると、生体電位測定モードで第１抵抗部８７０が活性化される。
以下で詳細に説明するが、第２キャパシタ部８８５は第１チョッパー８１０と共に抵抗成分を実現することができるため、第１キャパシタ部８４０、第１チョッパー８１０、及び第２キャパシタ部８８５の組み合わせでハイパスフィルタを構成し得る。
【０１０７】
より具体的には、第１抵抗部８７０は、第１チョッパー８１０と増幅器８２０との間のノードに配置される。ここで、第１チョッパー８１０と増幅器８２０との間のノードは第１ノードと第２ノードを含んでもよい。
場合に応じて、第１ノードは陽性ノード（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｎｏｄｅ）と称し、第２ノードは陰性ノード（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｎｏｄｅ）と称してもよい。
増幅器８２０は、差動増幅器で構成され、第１ノードの電圧と第２ノードの電圧はそれぞれ差動増幅器の第１入力と第２入力に提供される。
【０１０８】
第１抵抗部８７０は、第１スイッチ８７１、第２スイッチ８７２、及び第１キャパシタ８７３を含む。
第１スイッチ８７１、第２スイッチ８７２、及び第１キャパシタ８７３は、第１ノードに増幅器８２０の入力電圧に適する電圧値（バイアス）が印加されるように作用する。
バイアス電圧は予め設定された電圧値を有してもよく、場合に応じてＧＮＤであってもよい。
第１スイッチ８７１、第２スイッチ８７２、及び第１キャパシタ８７３によって実現される抵抗値は一般的な抵抗よりも極めて大きい値であってもよい。そのため第１抵抗部８７０は回路内電流の流れに実質的に影響を及ぼさないが、増幅器８２０の入力にバイアス電圧を提供する。
【０１０９】
第１スイッチ８７１の制御信号（ｃｌｋ＿ｂ１）は、第２スイッチ８７２の制御信号（ｃｌｋ＿ｂ２）と互いに排他的な値を有するクロック信号である。
例えば、制御信号（ｃｌｋ＿ｂ１）が論理的に「１」である場合、制御信号（ｃｌｋ＿ｂ２）は論理的に「０」であり、制御信号（ｃｌｋ＿ｂ１）が論理的に「０」である場合、制御信号（ｃｌｋ＿ｂ２）は論理的に「１」である。
言い換えれば、第１スイッチ８７１と第２スイッチ８７２は交代にＯＮされる。
【０１１０】
制御信号（ｃｌｋ＿ｂ１）と制御信号（ｃｌｋ＿ｂ２）のスイッチング周期及び第１キャパシタ８７３のキャパシタンスによってバイアス電圧のためのノードと第１ノードとの間に単位時間当りに流れる電荷の量が決定される。
バイアス電圧のためのノードと第１ノードとの間に流れる単位時間当りの流れる電荷の量は電流の大きさに相当する。また、バイアス電圧と第１ノードとの電圧の間の電位差は電圧の大きさに相当する。
電流の大きさと電圧の大きさが決定されれば、抵抗の大きさが決定される。言い換えれば、制御信号（ｃｌｋ＿ｂ１）と制御信号（ｃｌｋ＿ｂ２）のスイッチング周期及び第１キャパシタ８７３のキャパシタンスによってバイアス電圧のためのノードと第１ノードとの間に抵抗成分が実現される。
【０１１１】
同様に、第１抵抗部８７０は、第３スイッチ８７４、第４スイッチ８７５、及び第２キャパシタ８７６を含む。
第３スイッチ８７４、第４スイッチ８７５、及び第２キャパシタ８７６は、第２ノードに適切なバイアス電圧供給のための抵抗成分を実現する。
より具体的には、制御信号（ｃｌｋ＿ｂ１）と制御信号（ｃｌｋ＿ｂ２）のスイッチング周期、及び第２キャパシタ８７６のキャパシタンスによってバイアス電圧のためのノードと第２ノードとの間に抵抗成分が実現される。
【０１１２】
第１チョッパー８１０は、増幅器８２０の入力部に形成される静電容量と組み合わせて等価抵抗として作用する。
そのため第１チョッパー８１０は、第１キャパシタ部８４０と共にハイパスフィルタの役割を果たす。
増幅器８２０の入力部に形成される静電容量は第２キャパシタ部８８５によって形成される静電容量及び増幅器８２０の入力端トランジスタ（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）のゲートに形成される静電容量が主要である。
ここで、第２キャパシタ部８８５に含まれたキャパシタ（Ｃ＿ＨＰＦ＿ｃｕｔｐ）の容量値及びキャパシタ（Ｃ＿ＨＰＦ＿ｃｕｔｎ）の容量値を調整することによって、入力ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）のカットオフ（ｃｕｔ−ｏｆｆ）周波数を調整する。
例えば、入力ハイパスフィルタのカットオフ周波数は０．５Ｈｚ及び１０Ｈｚなどで調整され得る。
【０１１３】
インピーダンス測定モードで第１スイッチ８７１及び第３スイッチ８７４がＯＦＦされると、第１抵抗部８７０は非活性化される。
【０１１４】
図８Ｄを参照すると、インピーダンス測定モードで第２抵抗部８８０が活性化される。
以下で詳細に説明するが、第２抵抗部８８０は抵抗成分を実現することができるため、第２抵抗部８８０及びキャパシタ部８４０の組み合わせでハイパスフィルタを構成する。
【０１１５】
より具体的には、第２抵抗部８８０は、スイッチ８８１、チョッパー８８２、第１抵抗８８３、及び第２抵抗８８４を含む。
スイッチ８８１は、第２抵抗部８８０を活性化させたり非活性化させる。
インピーダンス測定モードではスイッチ８８１がＯＮすることで第２抵抗部８８０が活性化する。
生体電位測定モードではスイッチ８８１がＯＦＦすることで第２抵抗部８８０が非活性化される。
【０１１６】
生体電位測定モードとインピーダンス測定モードでハイパスフィルタの構成要素の抵抗成分を異なるように具現させる理由は次の通りである。
生体電位測定モードでは第１チョッパー８１０が駆動するため、増幅器８２０の入力端の静電容量と第１チョッパー８１０の作用が組み合わせられて等価抵抗の役割を行う。
これによって生体電位測定モードでは、第１チョッパー８１０と増幅器８２０の入力端の静電容量の組み合わせでハイパスフィルタが形成される。
一方、インピーダンス測定モードでは、第１チョッパー８１０はバイパスの役割のみを果たすため、増幅器８２０の入力端の静電容量は等価抵抗として作用しない。これにより、インピーダンス測定モードでは別途の抵抗（８８３、８８４）を必要とする。
【０１１７】
生体電位測定モード時には測定周波数帯域が低周波であるため、ハイパスフィルタのカットオフ周波数は０．５Ｈｚに設定される。
インピーダンス測定モードでは入力信号は図７に示す電流生成器７５０に印加される電流の搬送周波数により変調された形態であるため、入力ハイパスフィルタのカットオフ周波数は搬送周波数と関連する。
例えば、電流生成器７５０で印加される電流の周波数が５０ｋＨｚである場合、インピーダンス測定モードで入力ハイパスフィルタのカットオフ周波数は５ｋＨｚに設定され得る。
【０１１８】
チョッパー８８２、第１抵抗８８３、及び第２抵抗８８４は、第１ノードとバイアス電圧のためのノード間に実現される抵抗と、第２ノードとバイアス電圧のためのノードとの間に実現される抵抗とを実質的に同一にさせる。
第１抵抗８８３と第２抵抗８８４は物理的に異なる抵抗が用いられるため、製造工程上の誤差などによって第１抵抗８８３の抵抗値と第２抵抗８８４の抵抗値は実質的に同一ではない。
チョッパー８８２はクロック信号（ｃｌｋ＿ａｖｇ１、ｃｌｋ＿ａｖｇ２）を受信し、クロック信号の周期ごとにチョッパー８８２の内部の経路をスイッチングする。これによって、第１抵抗８８３と第２抵抗８８４が若干の誤差を有して異なるとしても、時間平均的に第１ノード及び第２ノードに第１抵抗８８３と第２抵抗８８４の平均抵抗値が適用される効果を取得することができる。
【０１１９】
図９は、本発明の一実施形態に係る複数の再構成可能な測定モジュールを含む測定装置を示すブロック図である。
図９を参照すると、本発明の一実施形態に係る測定装置９００は複数の測定モジュール（９１０、９２０）を含む。
【０１２０】
測定装置９００は、複数の測定モジュール（９１０、９２０）それぞれの測定モードに応じて複数の測定モジュール（９１０、９２０）のそれぞれを制御する。
例えば、測定装置９００に含まれた制御部９３０は第１測定モジュール９１０が生体電位測定モードである場合、第１測定モジュール９１０に含まれたチョッパーに生体電位測定のための制御信号を提供する。
又は、制御部９３０は、第２測定モジュール９２０がインピーダンス測定モードである場合、第２測定モジュール９２０に含まれたチョッパーにインピーダンス測定のための制御信号を提供する。
【０１２１】
複数の測定モジュール（９１０、９２０）のそれぞれは、図１〜図８を参照して上述した事項がそのまま適用され得るため、より詳細な説明は省略する。
【０１２２】
図１０は、本発明の一実施形態に係る再構成可能な測定装置を制御する方法を説明するためのフローチャートである。
図１０を参照すると、本発明の一実施形態に係る測定装置を制御する方法は、測定モードを指示する信号を受信するステップＳ１０１０、第１チョッパーに第１信号を提供するステップＳ１０２０、及び第２チョッパーに第２信号を提供するＳステップ１０３０を含む。
【０１２３】
測定装置を制御する方法に含まれる各ステップは、測定装置に含まれる制御部によって実行され得る。
例えば、測定モードを指示する信号を受信するステップＳ１０１０において、制御部は測定モードを指示するレジスタに記録されたレジスタ値を読み出す。
図１０に示すステップそれぞれは、図１〜図８を参照して前述した事項がそのまま適用され得るため、より詳細な説明は省略する。
【０１２４】
以上で説明した装置は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、及び／又はハードウェア構成要素及びソフトウェア構成要素の組み合わせで具現され得る。
例えば、実施形態で説明した再構成可能な測定装置は、例えば、プロセッサ、コントローラ、ＡＬＵ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  ｌｏｇｉｃ  ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコンピュータ、ＦＰＡ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ａｒｒａｙ）、ＰＬＵ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、又は、命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を実行して応答できる異なる装置のように、１つ以上の汎用コンピュータ又は特殊目的のコンピュータを用いて具現してもよい。
【０１２５】
本発明の再構成可能な測定装置は、オペレーションシステム（ＯＳ）及びオペレーションシステム上で実行される１つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行し得る。
また、再構成可能な測定装置は、ソフトウェアの実行に応答してデータをアクセス、格納、操作、処理及び生成し得る。
理解の便宜のために、再構成可能な測定装置は１つ形態で使用されるものとして説明したが、当該の技術分野で通常の知識を有する者は、再構成可能な測定装置が複数の処理要素（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）及び／又は複数類型の処理要素を含んでいることが分かる。
例えば、再構成可能な測定装置は、複数のプロセッサ又は１つのプロセッサ及び１つのコントローラを含んでもよい。また、並列プロセッサ（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）のような、他の処理構成も可能である。
【０１２６】
ソフトウェアは、コンピュータプログラム、コード、命令、又はこのうちの１つ以上の組み合わせを含んでもよく、希望の通りに動作するよう本発明の再構成可能な測定装置を構成したり、独立的又は結合的に再構成可能な測定装置を命令してもよい。
ソフトウェア及び／又はデータは、再構成可能な測定装置によって解釈されたり再構成可能な測定装置に命令又はデータを提供するため、どのような類型の機械、構成要素、物理的装置、仮想装置、コンピュータ格納媒体又は装置に送信される信号波にて永久的又は一時的に具体化できる。ソフトウェアは、ネットワークに接続されたコンピュータシステム上に分散し、分散された方法で格納され、実行され得る。ソフトウェア及びデータは１つ以上のコンピュータで読み出し可能な記録媒体に格納され得る。
【０１２７】
本発明の実施形態に係る再構成可能な測定装置の制御方法は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録され得る。
コンピュータ読取可能な記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などのうちの１つ又はその組み合わせを含んでもよい。
記録媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり、使用可能なものであってもよい。
【０１２８】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
１００、２００、３００、５００、６００、７００、８００、９００    （再構成可能な）測定装置
１１０、２１０、３１０、５１０、６１０、７１０、８１０    第１チョッパー
１２０、２２０、３２０、５２０、６２０、７２０、８２０    増幅器
１３０、２３０、３３０、５３０、６３０、７３０、８３０    第２チョッパー
１４０、５４０    制御部
３４０、５５０、６５０、７５０    電流生成器
３４５    人体（インピーダンスＺとしてモデリング）
４００    チョッパー
４１０〜４４０    （第１〜第４）スイッチ
４５０、４６０    入力ポート
４７０、４８０    出力ポート
５４１、５４２    （第１、第２）ＭＵＸ
５４３    位相シフター
６６１、７６１    ハイパスフィルタ
６６２    相互コンダクタンス増幅部
６６３、７６３    第２増幅器
６６４、７６４    ローパスフィルタ
６６５、７６５    バッファ
６６６、７６６    アナログ−デジタルコンバータ
６４０    ＭＵＸ
７６２    バンドパスフィルタ
７４０    第３チョッパー
８４０    第１キャパシタ部
８５０、８６０    開始回路（リカバリー回路）
８７０    第１抵抗部
８７１、８７２、８７４、８７５    （第１〜第４）スイッチ
８７３、８７６    （第１、第２）キャパシタ
８８０    第２抵抗部
８８１    スイッチ
８８２    チョッパー
８８３、８８４    （第１、第２）抵抗
８８５    第２キャパシタ部
８９０    入力インピーダンス向上回路
９１０、９２０    （第１、第２）測定モジュール
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０】
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