(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の周期をもつ測定信号を、その複数周期に亘って、所定のサンプリング周期で、所定の回数だけサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によるサンプリングによって取得されたサンプリングデータの各々の順番を、前記測定信号を復元するように並べ替えるとともに、当該並べ替えたサンプリングデータを合成する合成手段と、
を備え、
前記サンプリング手段は、
前記測定信号の第Ｍ周期（Ｍは１以上の整数）に対しては、その第Ｍ周期の始まりから所定量Ｓ（Ｍ）（ＳはＭの関数であって、Ｓ（１）≠Ｓ（２）≠…≠Ｓ（Ｍ）））だけずれた地点からサンプリングが開始されるように、
当該測定信号に対するサンプリングを実行する、
ことを特徴とするサンプリング装置。
【請求項２】
前記所定のサンプリング周期は、
当該サンプリング周期と前記測定信号の周期との最大公約数で、当該測定信号の周期を除した値が、前記所定の回数に一致するように、
定められることを特徴とする請求項１に記載のサンプリング装置。
【請求項３】
前記所定のサンプリング周期は、前記測定信号の周期を下回ることを特徴とする請求項１に記載のサンプリング装置。
【請求項４】
前記所定のサンプリング周期は、前記測定信号の全周期について、その各周期内で少なくとも２回以上のサンプリングが実行されるように、定められることを特徴とする請求項３に記載のサンプリング装置。
【請求項５】
前記合成手段は、
サンプリング手段によるサンプリングによって取得されたサンプリングデータ各々を、各サンプリングデータと前記測定信号の当該サンプリングデータが属する周期の始まりとの間隔が小さい順番に並べ替える、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のサンプリング装置。
【請求項６】
前記合成手段は、
前記サンプリングデータを、その取得された前記測定信号の周期ごとに、一つのまとまりのサンプリングデータ群として扱い、かつ、前記測定信号の各周期の始まりが一致するように複数の前記サンプリングデータ群を重ね合わせ、当該重ね合わせた複数のサンプリングデータ群を合成する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のサンプリング装置。
【請求項７】
前記合成手段は、
第１に、前記サンプリング手段による、前記サンプリングデータ各々の取得の順番をＰ、前記所定のサンプリング周期をＴｓ、前記測定信号の周期をＴとするとき、
Ｑ＝（Ｔｓ／ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ））・（Ｐ−１）＋１
（ただし、この式中、ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ）は、ＴとＴｓとの最大公約数）
によって、前記の各ＰについてＱを求める工程と、
第２に、前記の各Ｐについて求めた前記Ｑが、前記所定の回数たるＺを超えるかどうかを判断する工程と、
第３に、あるＰについての前記ＱがＺ以下である場合には、そのＱを、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする工程と、
第４に、あるＰについての前記ＱがＺを超える場合には、Ｑ’＝（Ｑ−Ｚ），（Ｑ−２Ｚ），…，（Ｑ−ｎＺ）（ｎは正の整数）のいずれかが、Ｚ以下となる場合に、そのようなＱ’（≦Ｚ）を、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする工程と、
第５に、前記サンプリングデータの各々を、前記第３及び前記第４の工程によって定められた前記順番に従って並べ替える工程と、
を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のサンプリング装置。
【請求項８】
一定の周期をもつ測定信号を、その複数周期に亘って、所定のサンプリング周期で、所定の回数だけサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によるサンプリングによって取得されたサンプリングデータの各々の順番を、前記測定信号を復元するように並べ替えるとともに、当該並べ替えたサンプリングデータを合成する合成手段と、
を備え、
前記合成手段は、
第１に、前記サンプリング手段による、前記サンプリングデータ各々の取得の順番をＰ、前記所定のサンプリング周期をＴｓ、前記測定信号の周期をＴとするとき、
Ｑ＝（Ｔｓ／ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ））・（Ｐ−１）＋１
（ただし、この式中、ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ）は、ＴとＴｓとの最大公約数）
によって、前記の各ＰについてＱを求める工程と、
第２に、前記の各Ｐについて求めた前記Ｑが、前記所定の回数たるＺを超えるかどうかを判断する工程と、
第３に、あるＰについての前記ＱがＺ以下である場合には、そのＱを、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする工程と、
第４に、あるＰについての前記ＱがＺを超える場合には、Ｑ’＝（Ｑ−Ｚ），（Ｑ−２Ｚ），…，（Ｑ−ｎＺ）（ｎは正の整数）のいずれかが、Ｚ以下となる場合に、そのようなＱ’（≦Ｚ）を、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする工程と、
第５に、前記サンプリングデータの各々を、前記第３及び前記第４の工程によって定められた前記順番に従って並べ替える工程と、
を行う、
ことを特徴とするサンプリング装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のサンプリング装置と、
生体に対して所定の交流電流を印加するとともに、当該印加された電流が前記生体内に流れる際に生じる電位差を前記測定信号として測定する測定手段と、
前記合成手段による合成によって復元された前記測定信号に基づいて生体電気インピーダンスを演算する演算手段と、
前記生体電気インピーダンスに基づいて当該生体の体組成に関する指標を推定する体組成推定手段と、
を備えたことを特徴とする体組成測定装置。
【請求項１０】
体組成測定装置が行う体組成測定方法であって、
生体に対して所定の交流電流を印加するとともに、当該印加された電流が前記生体内に流れる際に生じる電位差を測定信号として測定する測定工程と、
前記測定信号を、その複数周期に亘って、所定のサンプリング周期で、所定の回数だけサンプリングするサンプリング工程と、
前記サンプリング工程によって取得されたサンプリングデータの各々の順番を、前記測定信号を復元するように並べ替えるとともに、当該並べ替えたサンプリングデータを合成する合成工程と、
前記合成工程における合成によって復元された前記測定信号に基づいて生体電気インピーダンスを演算する演算工程と、
前記生体電気インピーダンスに基づいて当該生体の体組成に関する指標を推定する体組成推定工程と、
を備え、
前記サンプリング工程では、
前記測定信号の第Ｍ周期（Ｍは１以上の整数）に対しては、その第Ｍ周期の始まりから所定量Ｓ（Ｍ）（ＳはＭの関数であって、Ｓ（１）≠Ｓ（２）≠…≠Ｓ（Ｍ））だけずれた地点からサンプリングが開始されるように、
当該測定信号に対するサンプリングが実行される、
ことを特徴とする体組成測定方法。
【請求項１１】
前記所定のサンプリング周期は、
当該サンプリング周期と前記測定信号の周期との最大公約数で、当該測定信号の周期を除した値が、前記所定の回数に一致するように、
定められることを特徴とする請求項１０に記載の体組成測定方法。
【請求項１２】
前記所定のサンプリング周期は、前記測定信号の周期を下回ることを特徴とする請求項１０に記載の体組成測定方法。
【請求項１３】
前記所定のサンプリング周期は、前記測定信号の全周期について、その各周期内で少なくとも２回以上のサンプリングが実行されるように、定められることを特徴とする請求項１２に記載の体組成測定方法。
【請求項１４】
前記合成工程では、
サンプリング工程によるサンプリングによって取得されたサンプリングデータ各々を、各サンプリングデータと前記測定信号の当該サンプリングデータが属する周期の始まりとの間隔が小さい順番に並べ替える並べ替えが実行される、
ことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の体組成測定方法。
【請求項１５】
前記合成工程は、
前記サンプリング工程によって取得された前記サンプリングデータ各々の取得の順番をＰ、前記所定のサンプリング周期をＴｓ、前記測定信号の周期をＴとするとき、
Ｑ＝（Ｔｓ／ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ））・（Ｐ−１）＋１
（ただし、この式中、ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ）は、ＴとＴｓとの最大公約数）
によって、前記の各ＰについてＱを求める第１の工程と、
前記の各Ｐについて求めた前記Ｑが、前記所定の回数たるＺを超えるかどうかを判断する第２の工程と、
あるＰについての前記ＱがＺ以下である場合には、そのＱを、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする第３の工程と、
あるＰについての前記ＱがＺを超える場合には、Ｑ’＝（Ｑ−Ｚ），（Ｑ−２Ｚ），…，（Ｑ−ｎＺ）（ｎは正の整数）のいずれかが、Ｚ以下となる場合に、そのようなＱ’（≦Ｚ）を、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする第４の工程と、
前記サンプリングデータの各々を、前記第３及び前記第４の工程によって定められた前記順番に従って並べ替える第５の工程と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の体組成測定方法。
【請求項１６】
体組成測定装置が行う体組成測定方法であって、
生体に対して所定の交流電流を印加するとともに、当該印加された電流が前記生体内に流れる際に生じる電位差を測定信号として測定する測定工程と、
前記測定信号を、その複数周期に亘って、所定のサンプリング周期で、所定の回数だけサンプリングするサンプリング工程と、
前記サンプリング工程によって取得されたサンプリングデータの各々の順番を、前記測定信号を復元するように並べ替えるとともに、当該並べ替えたサンプリングデータを合成する合成工程と、
前記合成工程における合成によって復元された前記測定信号に基づいて生体電気インピーダンスを演算する演算工程と、
前記生体電気インピーダンスに基づいて当該生体の体組成に関する指標を推定する体組成推定工程と、
を備え、
前記合成工程は、
前記サンプリング工程によって取得された前記サンプリングデータ各々の取得の順番をＰ、前記所定のサンプリング周期をＴｓ、前記測定信号の周期をＴとするとき、
Ｑ＝（Ｔｓ／ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ））・（Ｐ−１）＋１
（ただし、この式中、ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ）は、ＴとＴｓとの最大公約数）
によって、前記の各ＰについてＱを求める第１の工程と、
前記の各Ｐについて求めた前記Ｑが、前記所定の回数たるＺを超えるかどうかを判断する第２の工程と、
あるＰについての前記ＱがＺ以下である場合には、そのＱを、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする第３の工程と、
あるＰについての前記ＱがＺを超える場合には、Ｑ’＝（Ｑ−Ｚ），（Ｑ−２Ｚ），…，（Ｑ−ｎＺ）（ｎは正の整数）のいずれかが、Ｚ以下となる場合に、そのようなＱ’（≦Ｚ）を、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする第４の工程と、
前記サンプリングデータの各々を、前記第３及び前記第４の工程によって定められた前記順番に従って並べ替える第５の工程と、
を含む、
ことを特徴とする体組成測定方法。
【請求項１７】
前記合成工程は、
前記サンプリングデータを、その取得された前記測定信号の周期ごとに、一つのまとまりのサンプリングデータ群として扱い、かつ、前記測定信号の各周期の始まりが一致するように複数の前記サンプリングデータ群を重ね合わせ、当該重ね合わせた複数のサンプリングデータ群を合成する、
ことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の体組成測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプリング装置及び方法並びにこれらを用いた体組成測定装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体に印加した交流電流によって生じる当該生体内の電位差に基づく生体電気インピーダンスを測定することにより、体組成の推定を行う体組成測定装置が提供されている。この体組成測定装置では、生体電気インピーダンスを測定するに際し、前記電位差に係るアナログ信号に対してサンプリング処理を実行し、これをデジタル信号に変換することが一般に行われている。前述の生体電気インピーダンス、あるいはこれに基づく絶対値、位相差、抵抗成分値及び容量成分値等のパラメータ等は、このデジタル信号に対するＤＦＴ（Discrete Fourier Transformation）処理等の適当な処理を通じて取得される。これらの情報は、体組成の推定に役立つことが知られている。
このような体組成測定装置としては、例えば特許文献１に開示されているようなものが知られている。
【特許文献１】特開２００６−１９８３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前述のようなＡＤ変換に際しては、アナログ信号に対するサンプリング処理が実行されるが、体組成測定装置では測定対象が生体であることから、精度上、望ましくは、測定された信号の一周期内に１０〜３０個のサンプリング点を設けることが要求される。しかしながら、この条件をそのまま反映したサンプリングを実施するとすれば、例えば測定された信号の周波数が５０ｋＨｚである場合、サンプリング周波数は、５０×１０〜３０＝０．５〜１．５ＭＨｚということになってしまい、比較的高速のデータ処理が要求されることになる。また、そのような要請に応えるためには、高価なＡＤコンバータを準備する必要もある。
【０００４】
この点、前述の特許文献１に開示されているように、測定された信号についてのナイキスト周波数（測定された信号の周波数の２倍の周波数）以下の周波数によるアンダーサンプリングを実行すれば、前述のような高速のデータ処理は必要なくなる。また、これも特許文献１に開示のように、サンプリング周期を適当に設定すれば、要求される個数のサンプリング点を好適に確保することも可能である。例えば、測定された信号の一周期ごとに１個ずつ、しかも当該周期ごとに少しずつずれた位相で、サンプリング点を取得していくなら、１０個のサンプリングデータを取得するためには、測定された信号の１０周期分についてサンプリングを実行すればよい。
ただ、この方法によると、サンプリング点数を増加したい場合、あるいは測定された信号の周波数が低い場合には、測定時間が長くかかってしまうという問題点がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、できる限り短時間のうちに必要なサンプリングデータの収集が可能であり、かつ、これを安価に達成することの可能な、サンプリング装置及び方法並びにこれらを用いた体組成測定装置及び方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るサンプリング装置は、上述した課題を解決するため、一定の周期をもつ測定信号を、その複数周期に亘って、所定のサンプリング周期で、所定の回数だけサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段によるサンプリングによって取得されたサンプリングデータの各々の順番を、前記測定信号を復元するように並べ替えるとともに、当該並べ替えたサンプリングデータを合成する合成手段と、を備え、前記サンプリング手段は、前記測定信号の第Ｍ周期（Ｍは１以上の整数）に対しては、その第Ｍ周期の始まりから所定量Ｓ（Ｍ）（ＳはＭの関数であって、Ｓ（１）≠Ｓ（２）≠…≠Ｓ（Ｍ）））だけずれた地点からサンプリングが開始されるように、当該測定信号に対するサンプリングを実行する。
【０００７】
本発明によれば、まず、測定信号の複数周期に亘ったサンプリングが実行されるようになっているので、測定信号の一周期内に所定の回数のサンプリングをすべて実行してしまうなどという場合に比べて、サンプリング手段に無理をかけることがない。言い換えると、本発明では、比較的高速処理可能な、あるいは高価なＡＤコンバータが必要ない。
また、本発明におけるサンプリングは、前述のように、測定信号の各周期について、所定量Ｓ（Ｍ）といういわばオフセットを設けながら行われるようになっているので、元の測定信号の復元に必要なサンプリングデータの取得が効率よく行われる。これは、測定時間の短時間化に資する。
【０００８】
この発明のサンプリング装置では、前記所定のサンプリング周期は、当該サンプリング周期と前記測定信号の周期との最大公約数で、当該測定信号の周期を除した値が、前記所定の回数に一致するように、定められるように構成してもよい。
この態様によれば、あたかも、当初から測定信号の一周期内でサンプリングデータを取得することを前提にするが如く、サンプリング周期が好適に定められることから、サンプリングデータの効率的取得という前述した効果がより実効的に奏される。
【０００９】
また、本発明のサンプリング装置では、前記所定のサンプリング周期は、前記測定信号の周期を下回るように構成してもよい。
この態様によれば、測定信号を構成する各周期のうち、少なくとも１つの周期内では、２回以上のサンプリングが実行されることになるから、サンプリングデータの効率的な取得が可能となる。
【００１０】
この態様では、前記所定のサンプリング周期は、前記測定信号の全周期について、その各周期内で少なくとも２回以上のサンプリングが実行されるように、定められるように構成してもよい。
これによれば、前述の効果が、より実効的に奏される。
【００１１】
また、本発明に係るサンプリング装置では、前記合成手段は、サンプリング手段によるサンプリングによって取得されたサンプリングデータ各々を、各サンプリングデータと前記測定信号の当該サンプリングデータが属する周期の始まりとの間隔が小さい順番に並べ替える、ことを特徴としてもよい。
また、本発明のサンプリング装置では、前記合成手段は、前記サンプリングデータを、その取得された前記測定信号の周期ごとに、一つのまとまりのサンプリングデータ群として扱い、かつ、前記測定信号の各周期の始まりが一致するように複数の前記サンプリングデータ群を重ね合わせ、当該重ね合わせた複数のサンプリングデータ群を合成する、ように構成してもよい。この態様によれば、本発明のサンプリング装置が測定信号の周期ごとにサンプリングの開始点をずらしていることから、測定信号の復元が好適に且つ正確に行われる。
【００１２】
また、本発明のサンプリング装置では、前記合成手段は、第１に、前記サンプリング手段による、前記サンプリングデータ各々の取得の順番をＰ、前記所定のサンプリング周期をＴｓ、前記測定信号の周期をＴとするとき、
Ｑ＝（Ｔｓ／ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ））・（Ｐ−１）＋１
（ただし、この式中、ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ）は、ＴとＴｓとの最大公約数）
によって、前記の各ＰについてＱを求める工程と、第２に、前記の各Ｐについて求めた前記Ｑが、前記所定の回数たるＺを超えるかどうかを判断する工程と、第３に、あるＰについての前記ＱがＺ以下である場合には、そのＱを、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする工程と、第４に、あるＰについての前記ＱがＺを超える場合には、Ｑ’＝（Ｑ−Ｚ），（Ｑ−２Ｚ），…，（Ｑ−ｎＺ）（ｎは正の整数）のいずれかが、Ｚ以下となる場合に、そのようなＱ’（≦Ｚ）を、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする工程と、第５に、前記サンプリングデータの各々を、前記第３及び前記第４の工程によって定められた前記順番に従って並べ替える工程と、を行う、ように構成してもよい。
この態様によれば、サンプリングデータから元の測定信号の復元を、極めて正確に行うことができる。
また、本発明のサンプリング装置は、上述した課題を解決するため、一定の周期をもつ測定信号を、その複数周期に亘って、所定のサンプリング周期で、所定の回数だけサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段によるサンプリングによって取得されたサンプリングデータの各々の順番を、前記測定信号を復元するように並べ替えるとともに、当該並べ替えたサンプリングデータを合成する合成手段と、を備え、前記合成手段は、第１に、前記サンプリング手段による、前記サンプリングデータ各々の取得の順番をＰ、前記所定のサンプリング周期をＴｓ、前記測定信号の周期をＴとするとき、
Ｑ＝（Ｔｓ／ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ））・（Ｐ−１）＋１
（ただし、この式中、ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ）は、ＴとＴｓとの最大公約数）
によって、前記の各ＰについてＱを求める工程と、第２に、前記の各Ｐについて求めた前記Ｑが、前記所定の回数たるＺを超えるかどうかを判断する工程と、第３に、あるＰについての前記ＱがＺ以下である場合には、そのＱを、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする工程と、第４に、あるＰについての前記ＱがＺを超える場合には、Ｑ’＝（Ｑ−Ｚ），（Ｑ−２Ｚ），…，（Ｑ−ｎＺ）（ｎは正の整数）のいずれかが、Ｚ以下となる場合に、そのようなＱ’（≦Ｚ）を、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする工程と、第５に、前記サンプリングデータの各々を、前記第３及び前記第４の工程によって定められた前記順番に従って並べ替える工程と、を行う、ことを特徴とする
【００１３】
また、本発明に係る体組成測定装置は、上述した課題を解決するため、前述したような各種のサンプリング装置と、生体に対して所定の交流電流を印加するとともに、当該印加された電流が前記生体内に流れる際に生じる電位差を前記測定信号として測定する測定手段と、前記合成手段による合成によって復元された前記測定信号に基づいて生体電気インピーダンスを演算する演算手段と、前記生体電気インピーダンスに基づいて当該生体の体組成に関する指標を推定する体組成推定手段と、を備える。
【００１４】
この発明によれば、上述した各種のサンプリング装置が備えられているので、安価かつ測定時間の短い、体組成測定装置が提供される。
【００１５】
また、本発明に係る体組成測定方法は、体組成測定装置が行う体組成測定方法であって、生体に対して所定の交流電流を印加するとともに、当該印加された電流が前記生体内に流れる際に生じる電位差を測定信号として測定する測定工程と、前記測定信号を、その複数周期に亘って、所定のサンプリング周期で、所定の回数だけサンプリングするサンプリング工程と、前記サンプリング工程によって取得されたサンプリングデータの各々の順番を、前記測定信号を復元するように並べ替えるとともに、当該並べ替えたサンプリングデータを合成する合成工程と、前記合成工程における合成によって復元された前記測定信号に基づいて生体電気インピーダンスを演算する演算工程と、前記生体電気インピーダンスに基づいて当該生体の体組成に関する指標を推定する体組成推定工程と、を備え、前記サンプリング工程では、前記測定信号の第Ｍ周期（Ｍは１以上の整数）に対しては、その第Ｍ周期の始まりから所定量Ｓ（Ｍ）（ＳはＭの関数であって、Ｓ（１）≠Ｓ（２）≠…≠Ｓ（Ｍ））だけずれた地点からサンプリングが開始されるように、当該測定信号に対するサンプリングが実行される。
【００１６】
この発明の体組成測定方法では、前記所定のサンプリング周期は、当該サンプリング周期と前記測定信号の周期との最大公約数で、当該測定信号の周期を除した値が、前記所定の回数に一致するように、定められるように構成してもよい。
【００１７】
また、本発明の体組成測定方法では、前記所定のサンプリング周期は、前記測定信号の周期を下回るように構成してもよい。
あるいは、この態様では、前記所定のサンプリング周期は、前記測定信号の全周期について、その各周期内で少なくとも２回以上のサンプリングが実行されるように、定められるように構成してもよい。
【００１８】
また、本発明の体組成測定方法において、前記合成工程では、サンプリング工程によるサンプリングによって取得されたサンプリングデータ各々を、各サンプリングデータと前記測定信号の当該サンプリングデータが属する周期の始まりとの間隔が小さい順番に並べ替える並べ替えが実行される、ことを特徴としてもよい。
また、本発明の体組成測定方法では、前記合成工程は、前記サンプリングデータを、その取得された前記測定信号の周期ごとに、一つのまとまりのサンプリングデータ群として扱い、かつ、前記測定信号の各周期の始まりが一致するように複数の前記サンプリングデータ群を重ね合わせ、当該重ね合わせた複数のサンプリングデータ群を合成する、ように構成してもよい。
【００１９】
また、本発明の体組成測定方法では、前記合成工程は、前記サンプリング工程によって取得された前記サンプリングデータ各々の取得の順番をＰ、前記所定のサンプリング周期をＴｓ、前記測定信号の周期をＴとするとき、
Ｑ＝（Ｔｓ／ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ））・（Ｐ−１）＋１
（ただし、この式中、ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ）は、ＴとＴｓとの最大公約数）
によって、前記の各ＰについてＱを求める第１の工程と、前記の各Ｐについて求めた前記Ｑが、前記所定の回数たるＺを超えるかどうかを判断する第２の工程と、あるＰについての前記ＱがＺ以下である場合には、そのＱを、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする第３の工程と、あるＰについての前記ＱがＺを超える場合には、Ｑ’＝（Ｑ−Ｚ），（Ｑ−２Ｚ），…，（Ｑ−ｎＺ）（ｎは正の整数）のいずれかが、Ｚ以下となる場合に、そのようなＱ’（≦Ｚ）を、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする第４の工程と、前記サンプリングデータの各々を、前記第３及び前記第４の工程によって定められた前記順番に従って並べ替える第５の工程と、を含む、ように構成してもよい。
【００２０】
また、本発明に係る体組成測定方法は、体組成測定装置が行う体組成測定方法であって、生体に対して所定の交流電流を印加するとともに、当該印加された電流が前記生体内に流れる際に生じる電位差を測定信号として測定する測定工程と、前記測定信号を、その複数周期に亘って、所定のサンプリング周期で、所定の回数だけサンプリングするサンプリング工程と、前記サンプリング工程によって取得されたサンプリングデータの各々の順番を、前記測定信号を復元するように並べ替えるとともに、当該並べ替えたサンプリングデータを合成する合成工程と、前記合成工程における合成によって復元された前記測定信号に基づいて生体電気インピーダンスを演算する演算工程と、前記生体電気インピーダンスに基づいて当該生体の体組成に関する指標を推定する体組成推定工程と、を備え、前記合成工程は、前記サンプリング工程によって取得された前記サンプリングデータ各々の取得の順番をＰ、前記所定のサンプリング周期をＴｓ、前記測定信号の周期をＴとするとき、
Ｑ＝（Ｔｓ／ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ））・（Ｐ−１）＋１
（ただし、この式中、ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ）は、ＴとＴｓとの最大公約数）
によって、前記の各ＰについてＱを求める第１の工程と、前記の各Ｐについて求めた前記Ｑが、前記所定の回数たるＺを超えるかどうかを判断する第２の工程と、あるＰについての前記ＱがＺ以下である場合には、そのＱを、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする第３の工程と、あるＰについての前記ＱがＺを超える場合には、Ｑ’＝（Ｑ−Ｚ），（Ｑ−２Ｚ），…，（Ｑ−ｎＺ）（ｎは正の整数）のいずれかが、Ｚ以下となる場合に、そのようなＱ’（≦Ｚ）を、当該Ｐ番目のサンプリングデータについての並べ替えに係る順番とする第４の工程と、前記サンプリングデータの各々を、前記第３及び前記第４の工程によって定められた前記順番に従って並べ替える第５の工程と、を含む、ことを特徴とする。
【００２１】
以上に述べた、各種のサンプリング方法及び体組成測定方法によれば、それらに対応する、前述の各種のサンプリング装置及び体組成測定装置と同様の作用効果が享受される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下では、本発明に係る実施の形態について、図１を参照しながら説明する。
本実施形態の体組成測定装置１は、図１に示すように、信号整形フィルタ８、交流電源出力回路９、測定部４０、切換器１３、及びマイクロコントローラ５等から構成されている。以下、これらの構成に関し、順に説明を加える。
【００２３】
信号整形フィルタ８及び交流電源出力回路９は、測定部４０に対して、体組成測定用の信号波形を送る。より詳しくは、信号整形フィルタ８は、マイクロコントローラ５から出力された矩形波に対して所定の整形をして、所望の周波数の正弦波信号を生成する。この信号整形フィルタ８は、数種の周波数（例えば、後述のように５０ｋＨｚと６．２５ｋＨｚ等）の正弦波信号を生成するために、その種類に応じた複数種類のフィルタをもつ。交流電流出力回路９は、この正弦波信号を交流電流として出力する。
【００２４】
測定部４０は、図１に示すように、生体電気インピーダンス測定用電極４、基準抵抗１０並びに２つの差動増幅器１１及び１２を備えている。
【００２５】
このうち生体電気インピーダンス測定用電極４は、一対の電流印加電極４ａ及び４ｂ並びに一対の電圧測定電極４ｃ及び４ｄからなる。
電流印加電極４ａ及び４ｂは、測定対象となる生体の適当な位置に接触する。また、電流印加電極４ａ及び４ｂには、前述の交流電源出力回路９から出力された交流電流が送られてくる。これにより、生体に対して、所定の交流電流を印加することが可能となる。
【００２６】
一方、一対の電流印加電極４ａ及び４ｂのうち、一方の電極（図においては、電極“４ｂ”）と交流電流出力回路９との間を繋ぐ配線上には、基準抵抗１０が設けられている。この基準抵抗１０の両端には電位差が生じるが、この電位差は、差動増幅器１１を介して、切換器１３及びマイクロコントローラ５に送られる。この基準抵抗１０による電位差に係る信号は、すぐ後に述べる、生体内に生じる電位差に係る信号に対する参照用の信号として用いられる（以下、基準抵抗１０による当該の電位差のことを、「参照用電位差」という。）。
【００２７】
一方、電圧測定電極４ｃ及び４ｄは、前述の電流印加電極４ａ及び４ｂの生体における接触位置に応じて選ばれた、当該生体の適当な位置に接触する。これら電圧測定電極４ｃ及び４ｄは、前記電流印加電極４ａ及び４ｂによって印加された電流が生体内に流れる際に生じる電位差（以下、当該電位差のことを、「生体電位差」という。）を拾うための電極である。本実施形態の場合、生体には、前記信号波形フィルタ８で決定された周波数の交流電流が印加されることから、生体電位差は、当該生体内の情報を載せつつも、印加される信号と同じ周波数をもつ信号として取得されることになる。
【００２８】
切換器１３は、前述の参照用電位差、及び、生体電位差のうちいずれをマイクロコントローラ５へと供給するかに係る切り換えを行う。
【００２９】
マイクロコントローラ５は、ＡＤコンバータ６を内蔵する。このＡＤコンバータ６は、予め定められた、あるいは、ユーザが任意に設定したサンプリング周期によって、マイクロコントローラ５に送られてくる信号に対するサンプリングを実行する。ここで、サンプリングされる信号には、前述の生体電位差に係る信号が含まれることは言うまでもない。
【００３０】
このＡＤコンバータ６は、図１に示すようにサンプリング周期設定部６１を備える。本実施形態においては、このサンプリング周期設定部６１によって、好適なサンプリング周期Ｔｓが設定されるが、この点については、後に、当該体組成測定装置１の動作の説明に併せて説明する。
また、このＡＤコンバータ６に付随して、波形合成部６２が備えられている。この波形合成部６２は、ＡＤコンバータ６によって実行されたサンプリングにより取得されたサンプリングデータに基づいて、元の信号波形を復元する。この点の詳細についても、後に、当該体組成測定装置１の動作の説明に併せて説明を行う。
【００３１】
マイクロコントローラ５は、上述のＡＤコンバータ６のほか、制御部、演算部及び矩形波出力部その他の必要な要素を備える。制御部は、当該体組成測定装置１を構成する各種要素間の調和的な動作等を実現するための制御を行う。演算部は、生体電気インピーダンス・パラメータ、あるいは体組成に関する指標等を演算する。
矩形波出力部は、前述のように、信号整形フィルタ８に供給するための矩形波を出力する。
【００３２】
以上に加え、このマイクロコントローラ５には、表示部２、入力部３、記憶部１４、体重測定部７及び電源１５が接続されている。表示部２は、各種の測定結果や操作ガイダンス等を表示する。入力部３は、各種のキー、ボタン等を備えている。ユーザは、この入力部３を通じて、当該体組成測定装置１に関する各種の設定、あるいは必要な情報の入力等を行うことができる。
記憶部１４は、前述した参照用電位差、あるいは生体電位差等の測定結果等、体組成測定装置１を運用する上で必要な各種の情報を記憶する。記憶部１４はまた、ＡＤコンバータ６によってサンプリングされたサンプリングデータ等をも記憶する。
体重測定部７は、当該体組成測定装置１の被測定対象となる生体の重量を測定する。また、電源１５は、当該体組成測定装置１の動作に必要な電力供給源である。
【００３３】
以下では、以上のような構成を備えるサンプリング装置１の動作について、既に参照した図１に加えて、図２乃至図７を参照しながら説明する。
まず、体組成装置１の電源をＯＮすると、これより体組成を測定しようとする生体の個人情報が登録されているかどうかが確認される（図２のステップＳ１）。ここで個人情報とは、当該生体の年齢、性別及び身長等を指す。これらの情報は、体組成を演算するために必要な情報である。なお、このような個人情報は、例えばマイクロコントローラ５内の記憶部に記憶される。
【００３４】
前記ステップＳ１において、個人情報が未登録の場合には、体組成測定装置１は、ユーザに対し個人情報の登録を要求する（図２のステップＳ２）。この場合、表示部２には個人情報登録を促す適当なガイダンスが表示される。ユーザは、これに従い、入力部３を介して、被測定対象となる生体に関する情報を登録する。一方、前記ステップＳ１において、個人情報が登録済みの場合には、いま述べた処理は省略される。
このような個人情報登録処理等が完了すると、体組成測定装置１は、自身の初期設定を行い（図２のステップＳ３）、続いて、体重測定部７による体重測定を行う（図２のステップＳ４）。
【００３５】
以上の処理が完了すると、体組成測定装置１は、生体電気インピーダンス測定を実施する（図２のステップＳ５）。この処理の詳細については、図３を参照しながら後に改めて述べる。
【００３６】
次に、体組成測定装置１は、以上の処理の結果得られた、個人情報、体重及び生体電気インピーダンスに基づいて、体脂肪、体水分、筋肉及び骨等の体組成に関する指標を推定、ないし演算する（図２のステップＳ６）。これは、マイクロコントローラ５の演算部において行われる。
この演算の後、その結果は表示部２に表示される（図２のステップＳ７）。この表示は、本実施形態において一定時間行われるようになっている。すなわち、体組成測定装置１は、前記結果の表示後、一定時間の経過があったかどうかを判断し、未経過と判断されるならば（図２のステップＳ８；“ＮＯ”）、当該表示を続け、既に経過したと判断されるならば（前記ステップＳ８；“ＹＥＳ”）、自動で電源をＯＦＦして測定を終了する。
【００３７】
ここで、前述の生体電気インピーダンス測定に係る処理について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
生体電気インピーダンス測定処理では、まず、前記マイクロコントローラ５内の矩形波出力部が矩形波を出力する（図３のステップＳ１１）。
【００３８】
次に、信号整形フィルタ８は、この矩形波を所望の周波数の正弦波信号に整形する（図３のステップＳ１２）。ここで決定される周波数が「測定周波数」となる。
また、この場合、信号整形フィルタ８は、前述のように数種の周波数の正弦波信号生成のための数種のフィルタをもつことから、矩形波整形にあたっては、その時時に応じた適切なフィルタの選択が行われる（前記ステップＳ１２参照）。この選択は、マイクロコントローラ５内の制御部により行われる。
以下の説明では、便宜上、測定周波数は５０ｋＨｚと６．２５ｋＨｚとの２つとする。これにより、例えば、信号整形フィルタ８内の５０ｋＨｚのフィルタが選択された場合には、交流電流出力回路９は、当該フィルタにより整形された正弦波信号に基づいて、５０ｋＨｚの交流電流を出力することになる。
【００３９】
このようにして交流電流出力回路９から出力された交流電流は、基準抵抗１０及び電流印加電極４ａ及び４ｂ間に印加される（図３のステップＳ１３）。
【００４０】
続いて、マイクロコントローラ５内の制御部は、該マイクロコントローラ５と基準抵抗１０に繋がる差動増幅器１１とが接続されるように、切換器１３を制御する（図３のステップＳ１４）。図３のステップＳ１４に表された“ｃｈ０”とは、いま述べたような接続が実現される切換器１３内のチャネルを意味している。これによって、マイクロコントローラ５は、基準抵抗１０によって発生する電位差、即ち参照用電位差を取得する。この参照用電位差に係るアナログの電圧信号は、マイクロコントローラ５内のＡＤコンバータ６によってサンプリングされる（図３のステップＳ１５）。そして、この後、サンプリングデータに基づく波形合成が行われる（図３のステップＳ１６）。
これらサンプリング処理及び波形合成処理の詳細については後述する。
【００４１】
一方、上記の処理に続き、かつ、当該処理と同様に、マイクロコントローラ５内の制御部は、該マイクロコントローラ５と電圧測定電極４ｃ及び４ｄに繋がる差動増幅器１２とが接続されるように、切換器１３を制御する（図３のステップＳ１７）。図３のステップＳ１４に表された“ｃｈ１”とは、いま述べたような接続が実現される切換器１３内のチャネルを意味している。これによって、マイクロコントローラ５は、生体内で発生する電位差、即ち生体電位差を取得する。この生体電位差に係るアナログの電圧信号もまた、マイクロコントローラ５内のＡＤコンバータ６によってサンプリングされ（図３のステップＳ１８）、その後更に、このサンプリングによって得られたサンプリングデータに基づいて波形合成が行われる（図３のステップＳ１９）。
ここにいうサンプリング処理及び波形合成処理は、前述の図３のステップＳ１５及びＳ１６におけるそれらと基本的に同一の考え方に従って行われる。したがって、これらの詳細についてもまた、後に述べることとする。
【００４２】
なお、以上の場合における、参照用電位差、あるいは生体電位差に係るアナログ電圧信号（以下、これらをまとめて「測定信号」ということがある。）の周波数は、信号整形フィルタ８によって決定された測定周波数と同じである。
【００４３】
以上ののようにして、波形合成がなされたら（即ち、測定信号に基づいて得られたサンプリングデータから元の信号が復元されたら）、続いて、ＤＦＴ処理が実行されて、生体電気インピーダンスが求められ、更に、この生体電気インピーダンスに基づいて、その絶対値、位相差、抵抗成分値及び容量成分値等の各種のパラメータが演算される（図３のステップＳ２０）。
【００４４】
これらの演算処理の内容について簡単に説明しておく。なお、以下、参照用電位差に基づいて得られたサンプリングデータをＤｒｅｆと、生体電位差に基づいて得られたサンプリングデータをＤｏｂｊと、それぞれ表す。記号Ｄは、これらＤｒｅｆ及びＤｏｂｊの両者をまとめて含意する。
まず、前述のＤＦＴ処理は、前述のサンプリングによって得られたサンプリングデータＤを用いながら、以下の式に従って行われる。
【００４５】
【数１】
0005160171.tif 000002
【００４６】
ここでｎはサンプリング番号、Ｎは総サンプル数、ｋはスペクトル番号、Ｄ（ｎ）はｎ番目のサンプリングデータを表す。なお、スペクトル番号ｋは整数値であるが、このｋは、測定信号における、前述のサンプリングの対象となった周期の数に同値である。
このように、サンプリングデータＤに基づいて、複素フーリエスペクトルＳｋが求められることになる。
【００４７】
上記の式は、前記のＤｒｅｆ及びＤｏｂｊに関して、以下のように分けて記載することができる。
【００４８】
【数２】
0005160171.tif 000003
【００４９】
ここで、Ｒｅａｌは実数部、Ｉｍｇは虚数部を表している。
このような表式に基づき、振幅スペクトル及び位相スペクトルは、それぞれ、次のように表される。
【００５０】
【数３】
0005160171.tif 000004
【００５１】
【数４】
0005160171.tif 000005
【００５２】
以上の各式を用いて、生体電気インピーダンス｜Ｚｏｂｊ｜は、下記の式により求められる。この式は、基準抵抗１０と生体に流れる電流が同じであり、基準抵抗１０のインピーダンスが既知であることを利用して導き出される。
｜Ｚｏｂｊ｜＝｜Ｚｒｅｆ｜・（｜Ｓｏｂｊ｜／｜Ｓｒｅｆ｜）
一方、印加された電流と測定電圧の位相差φは、
φ＝θｏｂｊ−θｒｅｆ
として求められることになり、このφとすぐ前で求めた｜Ｚｏｂｊ｜とを用いて、生体電気インピーダンスの抵抗成分値Ｒと容量成分値Ｃとは、それぞれ、
Ｒ＝｜Ｚｏｂｊ｜ｃｏｓφ
Ｃ＝｜Ｚｏｂｊ｜ｓｉｎφ
として求められることになる。
【００５３】
なお、これら体電気インピーダンス及びこれに基づく各種パラメータは、マイクロコントローラ５内の記憶部、あるいは記憶部１４に記憶される。
【００５４】
以上のように生体電気インピーダンス等が求められたら、続いて、図３に説明が戻り、全周波数についての測定が終了したかどうかが判断される（図３のステップＳ２１）。この判断の如何は、前述のように、信号波形パラメータ８において決定されうる測定周波数の種類に応じる。
本実施形態では、前述のように、測定周波数が５０ｋＨｚと６．２５ｋＨｚの２種が予定されているので、例えば５０ｋＨｚについての生体電気インピーダンス等しか算出されていない場合には、続いて、６．２５ｋＨｚについて、同様の工程が行われることになる（図３のステップＳ２１；ＮＯからステップＳ１１へ）。
一方、５０ｋＨｚ及び６．２５ｋＨｚのいずれについても、それらに関する生体電気インピーダンス等の算出が完了している場合には、図２のステップＳ６へと戻る（図３のステップＳ２１；ＹＥＳ）。この後は、既に説明したように、生体電気インピーダンス｜Ｚｏｂｊ｜及びこれに基づき求められる各種のパラメータφ、Ｒ及びＣ等を用いて、当該生体の体組成に関する指標の推定、ないしは演算が行われる。この体組成推定の点に限っては、周知の技術であり、例えば特開２００４−２５５１２０号公報等に開示されている。
【００５５】
以上、体組成測定装置１における全体的な処理の流れは上記のように行われることになるが、本実施形態においては特に、上で、図３のステップＳ１５及びＳ１８の処理として説明した、測定信号に対するサンプリング処理の態様、及び、図３のステップＳ１６及びＳ１９の処理として説明した波形合成処理の態様について、特徴がある。以下では、これらの点に関し、順に説明する。
【００５６】
（１）  サンプリング処理
まず、取得すべきサンプリング点数Ｚが決定される。
この際、測定対象が生体である場合、通常、測定信号の一周期内において、サンプリング点数は１０〜３０点設けられるのが望ましいとされている点を考慮する。したがって、この条件を参照して、例えば、サンプリング点数はＺ＝“１０点”などと決定される。この決定は、入力部３を介して知られ得るユーザの意向が反映された上でなされてもよいし、あるいはマイクロコントローラ５が測定信号等に応じて自動的に行うのでもよい。
【００５７】
ただし、前記の条件をそのまま反映したサンプリングを実施するのでは、例えば測定周波数が５０ｋＨｚである場合、サンプリング周波数は、５０×１０〜３０＝０．５〜１．５ＭＨｚということになってしまい、比較的高速のデータ処理が要求されることになる。
本実施形態では、後の説明からも明らかとなるように、このような高速データ処理を行わずとも、測定信号の再生を可能とするサンプリングを実行するが、この点については後に改めて述べる。
【００５８】
次に、サンプリング周期設定部６１が、サンプリング周期Ｔｓを、次の２つの制約の下、設定する。
第１に、サンプリング周期Ｔｓが、測定信号の周期Ｔを下回るように定められる。つまり、この条件は、
Ｔｓ＜Ｔ
と表すことができる。
ちなみに、Ｔｓが、このＴｓ＜Ｔなる式だけを満たすことを要求する場合には、測定信号の少なくとも一周期に関して、２つ以上のサンプリングデータが得られることが保障されるだけである（すなわち、他の周期に関して、サンプリングデータが２つ以上得られるとは限らない。）。したがって、より好ましくは、前記条件をより厳しくして、測定信号の全周期について、その各周期内に少なくとも２つ以上のサンプリング点が存在するように、サンプリング周期Ｔｓが定められるようにするとよい。図４においては、かかる条件をも満たすように、サンプリング周期Ｔｓが定められている様子が示されている。
【００５９】
第２に、測定信号を構成する各波形（即ち、一周期ごとの波形）につき、第１波形，第２波形，…，第Ｍ波形（Ｍは１以上の整数）という名前を付けるとする。そして、これらの波形「毎」に、当該各波形中の最初のサンプリング点に着目する。そうして、このような前提の下、サンプリング周期Ｔｓは、第１波形におけるサンプリング開始点を基準とし、以後、第２，第３，…，第Ｍ波形それぞれの最初に登場するサンプリング点が、前述の基準からみて、それぞれ異なる所定量、オフセットされるかのようにして、定められる。
例えば図４を参照するとわかるように、第１波形ＳＷ１（図中最左端の波形）におけるサンプリング開始点は、当該波形の始まりの点に一致する（その意味で、オフセット量が“０”の、）サンプリング点Ｐ１であるが、その図中右隣の第２波形ＳＷ２中最初に登場するサンプリング点は、当該波形の始まりからオフセットＯｆ１だけずらされたサンプリング点Ｐ５であり、更にその図中右隣の第３波形ＳＷ３中最初に登場するサンプリング点は、オフセットＯｆ２だけずらされたサンプリング点Ｐ８である、などというようになる。
以上を言い換えると、サンプリング周期Ｔｓは、測定信号の各波形（第１，第２，…，第Ｍ波形）に関し、前述の趣旨でいうオフセット量として相異なる値をもつ各系統（オフセット量Ｓ（１），Ｓ（２），…，Ｓ（Ｍ）をもつ各系統（ただし、Ｓ（１）≠Ｓ（２）≠…≠Ｓ（Ｍ）））に基づくサンプリングが実行されるように、定められるということができる。
【００６０】
なお、サンプリング周期設定部６１は、このような２つの条件を満たすサンプリング周期Ｔｓを、測定周波数に基づいて自動的に設定することが可能である。あるいは、場合によっては、ユーザが、入力部３を介してサンプリング周期設定部６１を操作することにより、サンプリング周期Ｔｓを手動で設定可能なように構成してもよい。この場合更に、前記の２つの条件を満たさない周期がユーザにより入力されたなら、警告音等が発生するような構成を採用することも可能である。
【００６１】
このような２つの条件を満たすサンプリング周期Ｔｓによるサンプリングによれば、例えば、既に参照した図４のようなサンプリングが実行されることになる。なお、この図４では、説明を簡単にするため、測定信号Ｈが正弦波である場合を例示している。
【００６２】
この図４に示すように、測定信号Ｈが周期Ｔでもって変動する場合、サンプリング周期Ｔｓは、その周期Ｔよりも小さくなる（上記の第１の条件）。また、既に説明したように、測定信号Ｈの各波形に関し、相異なるオフセット量Ｏｆ１及びＯｆ２が設けられるようにして、当該サンプリングは実行されるようになっている（上記の第２の条件）。
そして、このような周期Ｔｓによるサンプリングは、予め定められたサンプリング点数（例えば１０点）に至った後、１つの単位分、完了する。図４では、第１の周期では、４つのサンプリングデータが取得されており（サンプリング点Ｐ１乃至Ｐ４）、以下、次の周期では３つ（サンプリング点Ｐ５乃至Ｐ７）、その次の周期でも３つ（サンプリング点Ｐ８乃至Ｐ１０）のサンプリングデータがそれぞれ取得されている。
このように、図４の例では、測定信号Ｈの３周期分に亘るサンプリングが行われ、合計１０点のサンプリングデータが取得されることになる。
【００６３】
（２）  波形合成処理
サンプリング処理は以上のようにして完了するが、これに続いて、波形合成部６２は、取得されたサンプリングデータに基づいて、図５に示すような、測定信号を復元するための波形合成処理を行う。
この場合、例えば図４に示すようなサンプリング点Ｐ１乃至Ｐ１０をどのようにして並べ替えるか、言い換えると、それらの順番をどのように決定するかが重要であるが、その決定は、図６に示す処理の流れに沿うように行われる。
【００６４】
（ｉ）  まず、第Ｐ番目に取得されたサンプリングデータについて、次の式による値Ｑを求める（図６のステップＳ１００）。
Ｑ＝（Ｔｓ／ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ））・（Ｐ−１）＋１
ここで、Ｔ及びＴｓは、既述のように、それぞれ測定信号の周期及びサンプリング周期を表す。また、ＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ）は、測定信号の周期Ｔとサンプリング周期Ｔｓとの最大公約数である。このＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ）は、波形合成が首尾よく完了したと仮定した場合に、その一周期の中で、サンプリング点が結局何個得られたことになるのかを表す数、つまり言い換えると、見かけ上達成されるサンプリング周期の値、を意味していると解釈することができる（図５参照）。
（ｉi）  次に、各Ｐについて求めた前記のＱが、予め定めた取得すべきサンプリング点の個数Ｚを超えるかどうかを判断する（図６のステップＳ１０１）。
（ｉii）  Ｑ≦Ｚの場合（図６のステップＳ１０１；ＮＯ）は、そのＱがそのまま当該第Ｐ番目のサンプリングデータの順番を与える（図６のステップＳ１０２）。
（ｉｖ）  Ｑ＞Ｚの場合（図６のステップＳ１０１；ＹＥＳ）は、Ｑ’＝（Ｑ−Ｚ），（Ｑ−２Ｚ），…，（Ｑ−ｎＺ）（ｎは正の整数）のいずれかが、Ｚ以下となる場合に、そのようなＱ’（≦Ｚ）が、当該第Ｐ番目のサンプリングデータの順番を与える。図６では、文章によればこのように表現される処理が、ステップＳ１０３乃至１０６の処理として表現されている。
なお、上記の処理は、すべてのＰ（即ち、Ｚ個分）について実行されるのは勿論である（図６のステップＳ１０７）。
【００６５】
より具体的な例を挙げると、例えば次のようである。
すなわち、取得すべきサンプリング点の個数Ｚを１０とし、測定信号の周期Ｔが２０〔μｓ〕（つまり、測定周波数が５０〔ｋＨｚ〕）、サンプリング周期Ｔｓが６〔μｓ〕であるとすると、Ｐ＝１，２，…，１０のそれぞれについて、Ｑは、図７のように求められる。ちなみに、この場合のＧＣＤ（Ｔ，Ｔｓ）は、２０と６との最大公約数である２であり、前述した見かけ上達成されるサンプリング周期は、２〔μｓ〕ということになる（図５参照）。
この図７に示すように、Ｐ＝１，２，３，４の場合におけるＱは、いずれもＺ以下であるから、そのＱがそのまま「順番」として決定される。また、Ｐ＝５，６，７の場合には、（Ｑ−Ｚ）≦Ｚであるので、この（Ｑ−Ｚ）が「順番」として決定され、Ｐ＝８，９，１０の場合には、（Ｑ−２Ｚ）≦Ｚであるので、この（Ｑ−２Ｚ）が「順番」として決定される。
これを図示すると、既に参照した図５のようになる。すなわち、サンプリングデータとして取得された順番（つまり、Ｐ）に則してみれば、図中左から順に、１，８，５，２，９，６，３，１０，７及び４という順番で並び替えが行われることになるのである。
【００６６】
以上のような操作を経ることにより、取得されたサンプリングデータに基づいて、元の測定信号は正確に復元されることになる。後は、この結果を利用して、前述した、図３のステップＳ２０におけるＤＦＴ処理以降の処理が実行されることになる。
【００６７】
以上説明したような、本実施形態の体組成測定装置１によれば、次のような効果が奏される。
（１）  本実施形態の体組成測定装置１では、上述のように、好適に設定されたサンプリング周期Ｔｓに基づいてサンプリング処理が行われることから、比較的高速処理可能な、言い換えると、比較的高価なＡＤコンバータを準備しなくとも、好適にサンプリング処理を実施することができる。また、同じ理由により、より短い測定時間のうちに、必要個数のサンプリングデータを取得することができる。
【００６８】
より詳細にいえば、まず、本実施形態では、例えば測定信号の一周期内に１０〜３０個ものサンプリング点をすべて設けるというのではなくて、その複数周期に亘って、必要個数のサンプリング点を取得しようとするものであるから、前者のような場合に必要となる比較的高価なＡＤコンバータを準備する必要がない。
【００６９】
一方で、サンプリング周期Ｔｓは、測定信号の周期Ｔよりも小さいことから（Ｔｓ＜Ｔ）、例えば一周期ごとに１個ずつのサンプリングデータを取得するなどという場合に比べて、より少ない時間で、必要個数のサンプリングデータを取得することができる。
また、サンプリング周期Ｔｓは、前述の第２の条件に従い、つまり測定信号の各波形に関して、一般に、相異なるオフセット量Ｏｆ１，Ｏｆ２，…，Ｏｆｎをもつ各系統に基づくサンプリングが実行されるかの如く、定められるようになっており、測定信号を復元するためのサンプリングデータが、効率よく取得可能となっている。そして、このことはまた、もちろん、測定時間の短時間化に資するのである。
【００７０】
ちなみに、前述の図４に示したような測定信号Ｈであって、その周波数５０ｋＨｚであるような測定信号が得られる場合に、その一周期内にサンプリング点を１０個設定しようとすれば、サンプリング周波数は、０．５ＭＨｚとなって比較的高速のＡＤコンバータが必要となる。これに対して、上述の波形合成処理の説明の際に導入した具体的数値を伴う例では、サンプリング周期が６〔μｓ〕、即ちサンプリング周波数が約１６６ｋＨｚでもって、十分実効的なサンプリングが行われていることがわかる。
他方、かかる測定信号の一周期ごとに１個ずつサンプリング点を設定しながら、合計１０個のサンプリングデータを得ようとするなら、その測定信号の十周期分についてサンプリングの実行が必要となるから、測定時間は、２０〔μｓ〕×１０＝２００〔μｓ〕となる。これに対して、上述の例では、図４からも明らかなように、測定信号の３周期分で測定が完了していることから、測定時間は、２０〔μｓ〕×３＝６０〔μｓ〕で十分足りていることになる。
このように、本実施形態の体組成測定装置１によれば、低廉なコストで、かつ、より短い測定時間によるサンプリングを実施することができるのである。
【００７１】
（２）  次に、本実施形態の体組成測定装置１では、上述のように、安価で、かつ、短い測定時間でもって、サンプリングデータを得るようになってはいるが、これらサンプリングデータの各々については、上述のように、測定信号の復元にあたって、その並べ替えの順番が正確に定められるようになっている。したがって、本実施形態においては、波形合成、ないし測定信号の復元が、極めて正確に行われ得ることになる。
また、これにより当然ながら、前述した生体電気インピーダンス等に関する演算も正確に行われることになり、その値は真実により近い値を反映することになるから、それに基づく体組成測定もまた正確に行われ得ることになる。
【００７２】
（３）  上述の実施形態におけるマイクロコントローラ５としては、例えば市販の汎用ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いることができる。これによると、装置全体のコストを下げることができる。
しかし、この場合、当該のＤＳＰによって実現しうる最短のサンプリング周期は既定であるとか、あるいは上限が設けられているなどといったことがあり得る。例えば、最小サンプリング周期は１０〔μｓ〕などと定められている。この場合、その最小サンプリング周期が、測定信号の周期との関係において、必ずしも整合的とはいえない場合も生じてくる。
上で説明した、本実施形態に係るサンプリング処理及び波形合成処理は、このような場合に適用されて好適である。というのも、例えば上の「最小サンプリング周期」の例に即して言えば、仮にこのサンプリング周期が測定信号の周期との関係において整合的とはいえないとしても、上述した実施形態と同様の処理を実行する限り、サンプリング処理及び波形合成処理が好適に実施されることに変わりはなく、その上、当該のＤＳＰの最高性能を享受することも可能となるからである。
このように、本実施形態によれば、サンプリング周期が何らかの事情により、いわば固定されているような状況においても、好適なサンプリング処理及び波形合成処理が行われ得る点において、本実施形態の有利性は際立っている。
【００７３】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明に係るサンプリング装置及び方法並びに体組成測定装置及び方法は、上述した形態に限定されることはなく、各種の変形が可能である。
【００７４】
（１）  例えば、上記実施形態では、サンプリング周期Ｔｓは、前記第１の条件（Ｔｓ＜Ｔに係る条件）及び第２の条件（オフセットＳ（１），Ｓ（２），…，Ｓ（Ｍ）に係る条件）を満たすように定められているが、このうち第１の条件に代えて、又は、これに併せて、以下に示すような条件を満たすように、サンプリング周期Ｔｓが定められてもよい。すなわち、測定信号の周期をＴ、取得すべきサンプリングデータの個数をＺとして、
Ｔ／ＧＣＤ（Ｔ，ｘ）＝Ｚ
なる式を満たすｘをサンプリング周期Ｔｓとするのである。なお、ここでＧＣＤ（Ｔ，ｘ）は、Ｔとｘとの最大公約数である。
【００７５】
このようにサンプリング周期Ｔｓを定めておけば、あたかも、当初から測定信号の一周期内でサンプリングデータを取得することを前提にするが如く、サンプリング周期Ｔｓが好適に定められることから、サンプリングデータの効率的取得という前述した効果がより実効的に奏される。
【００７６】
ちなみに、前述の図４及び図５の例では、前記式の条件は満たされている。すなわち、この場合、Ｔ＝２０〔μｓ〕、Ｚ＝１０〔点〕を前提として、ＧＣＤ（２０，ｘ）＝２を満たすｘが、６〔μｓ〕（＝Ｔｓ）と定められていると見ることができるのである。
【００７７】
（２）  また、上述の実施形態では、波形合成処理は、１つ１つのサンプリングデータを個別に取り扱った上で行われているが、本発明においては、測定信号の周期ごとに一まとまりのサンプリングデータ群を観念し、これらサンプリングデータ群を相互に合成する、という考え方によって、波形合成処理を行うようにしてもよい。
例えば、図４では、第１波形ＳＷ１内のサンプリングデータＰ１乃至Ｐ４を第１のサンプリングデータ群、第２波形ＳＷ２内のサンプリングデータＰ５乃至Ｐ７を第２のサンプリングデータ群、第３波形ＳＷ３内のサンプリングデータＰ８乃至Ｐ１０を第３のサンプリングデータ群、として取扱い、これら３つのサンプリングデータ群を合成する、という手順を踏むことになる。
これによると、各波形ＳＷ１，ＳＷ２及びＳＷ３において、既述のように、異なるオフセット（図中Ｏｆ１及びＯｆ２参照）が設定されていることから、測定信号Ｈの復元は好適に且つ正確に行われることになる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態に係る体組成測定装置の構成を示す図である。
【図２】体組成測定装置における全体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】図２中、生体電気インピーダンス測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本実施形態に係るサンプリング処理の態様を示す図である。
【図５】サンプリングデータを用いて波形合成を行った様子を示す図である。
【図６】サンプリングデータの並べ替えに係る「順番」の決定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図６の処理の結果、各ＰについてのＱの値の例と、これら各々について決定された「順番」の決定例を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１…体組成測定装置、２…表示部、３…入力部、４０…測定部、４…生体電気インピーダンス測定用電極、４ａ，４ｂ…電流印加電極、４ｃ，４ｄ…電圧測定電極、５…マイクロコントローラ、６…ＡＤコンバータ、６１…サンプリング周期設定部、６２…波形合成部、７…体重測定部、８…信号整形フィルタ、９…交流電流出力回路、１０…基準抵抗、１１，１２…差動増幅器、１３…切換器、１４…記憶部、１５…電源
【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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