(57)【要約】【課題】接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出できる生体インピーダンス測定装置を提供すること。【解決手段】電極１，２を介して最大供給電圧範囲内で生体９００に所定の交流電流を流す定電流部２０と、生体に通電電流が流れることにより生じた降下電圧を、電極３，４を介して測定する電圧測定部２１とを備える。電圧測定部２１は、降下電圧を最大入力電圧範囲内で入力して差動増幅する差動増幅回路２２を含む。定電流部２０からの電極１若しくは電極２に対する供給電圧が最大供給電圧範囲内に設定された許容供給電圧範囲を超えたとき、または第３電極３若しくは第４電極４からの差動増幅回路３３への入力電圧が最大入力電圧範囲内に設定された許容入力電圧範囲を超えたとき、エラー検知部４０は生体９００と電極１，２，３，４との間に接触エラーがあると判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体にそれぞれ接触すべき第１電極および第２電極、および上記生体のうち上記第１電極、第２電極に対応する箇所にそれぞれ接触すべき第３電極および第４電極と、
上記第１電極および第２電極を介して最大供給電圧範囲内で上記生体に所定の交流電流を流す定電流部と、
上記生体に上記交流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電極を介して最大入力電圧範囲内で入力して差動増幅する差動増幅回路を含む電圧測定部と、
上記定電流部からの上記第１電極若しくは第２電極に対する供給電圧が上記最大供給電圧範囲内に設定された許容供給電圧範囲を超えたとき、または上記第３電極若しくは第４電極からの上記差動増幅回路への入力電圧が上記最大入力電圧範囲内に設定された許容入力電圧範囲を超えたとき、上記生体と上記第１電極、第２電極、第３電極および第４電極との間に接触エラーがあると判定するエラー検知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２】
請求項１に記載の生体インピーダンス測定装置において、
上記エラー検知部は、
上記許容供給電圧範囲または許容入力電圧範囲を定める下限電圧と上限電圧とを供給する基準電圧供給部と、
上記定電流部からの上記第１電極若しくは第２電極に対する上記供給電圧または上記第３電極若しくは第４電極からの上記差動増幅回路への上記入力電圧が、上記基準電圧供給部からの上記下限電圧を下回ったとき、上記接触エラーがあることを表す信号を出力する第１比較器と、
上記定電流部からの上記第１電極若しくは第２電極に対する上記供給電圧または上記第３電極若しくは第４電極からの上記差動増幅回路への上記入力電圧が、上記基準電圧供給部からの上記上限電圧を上回ったとき、上記接触エラーがあることを表す信号を出力する第２比較器とを含む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】
生体にそれぞれ接触すべき第１電極および第２電極、および上記生体のうち上記第１電極、第２電極に対応する箇所にそれぞれ接触すべき第３電極および第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交流電流を流す定電流部と、
上記生体に上記交流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電極を介して入力して差動増幅する差動増幅回路を含む電圧測定部と、
上記差動増幅回路の出力信号が正弦波に対して歪んでいる程度を表す歪み量を算出して、上記歪み量が所定の許容範囲を超えたとき、上記生体と上記第１電極、第２電極、第３電極および第４電極との間に接触エラーがあると判定するエラー検知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４】
請求項３に記載の生体インピーダンス測定装置において、
上記エラー検知部は、
上記差動増幅回路の上記出力信号を、上記交流電流の周期よりも短い周期でサンプリングしてサンプリングデータとして取得するサンプリング部と、
上記サンプリング部によって取得されたサンプリングデータを少なくとも一時的に記憶するサンプリングデータ記憶部と、
上記サンプリングデータ記憶部によって記憶されたサンプリングデータを用いて上記歪み量を算出する歪み量算出部とを含む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、
上記歪み量算出部は、
上記サンプリングデータから、上記差動増幅回路の上記出力信号の極大点に相当する第１サンプリング時刻と第１サンプリング電圧値とを抽出し、上記差動増幅回路の上記出力信号の極小点に相当する第２サンプリング時刻と第２サンプリング電圧値とを抽出し、さらに、上記第１サンプリング時刻と上記第２サンプリング時刻との間の中間時刻で得られる第３サンプリング電圧値を抽出して、
上記第１サンプリング電圧値と第２サンプリング電圧値との平均値に対する上記第３サンプリング電圧値のずれ量を、上記歪み量として算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、
上記歪み量算出部は、
上記サンプリングデータから、上記差動増幅回路の上記出力信号の極大点に相当する第１サンプリング時刻と第１サンプリング電圧値とを抽出し、上記差動増幅回路の上記出力信号の極小点に相当する第２サンプリング時刻と第２サンプリング電圧値とを抽出し、さらに、上記第１サンプリング電圧値と上記第２サンプリング電圧値との間の中間電圧を与える第３サンプリング時刻を抽出して、
上記第１サンプリング時刻と第２サンプリング時刻との平均値に対する上記第３サンプリング時刻のずれ量を、上記歪み量として算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７】
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、
上記歪み量算出部は、
上記サンプリングデータから、上記差動増幅回路の上記出力信号の極大点に相当する第１サンプリング時刻と第１サンプリング電圧値とを抽出するとともに、上記差動増幅回路の上記出力信号の極小点に相当する第２サンプリング時刻と第２サンプリング電圧値とを抽出して、
上記第１サンプリング電圧値と第２サンプリング電圧値との差の１／２を振幅とし、上記交流電流の周期と同じ周期をもち、かつ上記第１サンプリング電圧値と第２サンプリング電圧値との平均値をＤＣ成分とする上記正弦波を設定し、
サンプリング時刻毎に、上記正弦波の電圧値に対する上記差動増幅回路の上記出力信号のサンプリング電圧値のずれ量を、上記歪み量として算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、
上記歪み量算出部は、上記歪み量を複数のサンプリング時刻を含む所定期間にわたって平均して、得られた上記歪み量の平均値を第２の歪み量とす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１１（Ａ）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１１（Ｂ）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を介して電圧測定部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１１（Ａ）中に示す表示部２２に表示される。なお、電圧測定部２１は、第３電極３からの電圧Ｖ１と第４電極４からの電圧Ｖ２との間の差分を増幅して増幅結果を表す信号Ｖｏ１を出力する差動増幅回路２２と、この差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１を整流する整流回路２３と、この整流回路２３の出力を平滑化する平滑化回路２４と、この平滑化回路２４の出力をＡ／Ｄ変換してデジタル信号Ｖｏ２として出力するＡ／Ｄ変換回路２５とを含んでいる。制御部３０は、インピーダンスや体組成値の算出、および表示部２２で表示すべき信号の作成等を行う。
【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、生体９００の左右の足裏９０１，９０２，９０３，９０４と各電極１，２，３，４との間の接触インピーダンスＦＩＬＲ，ＦＩＲＲ，ＦＶＬＲ，ＦＶＲＲを大きくすることがあり、インピーダンス測定の誤差を招く要因となる。
【０００４】
従来の生体インピーダンス測定装置では、例えば特許文献１（特開平８−１５４９１１号公報）に開示されているように、インピーダンス測定結果が規定範囲内にないときや、測定に要した時間が規定時間を超えたときに、エラーメッセージを表示するものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献２】特開平８−１５４９１１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、上記従来の生体インピーダンス測定装置では、インピーダンス測定結果が規定範囲から極端に外れたとき、つまり接触インピーダンスの影響が極端に大きい場合にしかエラーを検出できないという問題がある。このため、接触インピーダンスが大きい（異常）にも関わらず、規定時間中に測定データが安定してしまうと、誤った測定結果を表示してしまうことになる。
【０００７】
また、最近では、デザイン性を向上させるために、電極１，２，３，４が小型化される傾向があるし、電極の材料としてＳＵＳ（ステンレス鋼）に代えてＩＴＯ（錫添加酸化インジウム）などの透明電極が採用されつつある。このため、接触インピーダンスが増加する要因が増えており、接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出することが急務となっている。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出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】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明の生体インピーダンス測定装置は、
生体にそれぞれ接触すべき第１電極および第２電極、および上記生体のうち上記第１電極、第２電極に対応する箇所にそれぞれ接触すべき第３電極および第４電極と、
上記第１電極および第２電極を介して最大供給電圧範囲内で上記生体に所定の交流電流を流す定電流部と、
上記生体に上記交流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電極を介して最大入力電圧範囲内で入力して差動増幅する差動増幅回路を含む電圧測定部と、
上記定電流部からの上記第１電極若しくは第２電極に対する供給電圧が上記最大供給電圧範囲内に設定された許容供給電圧範囲を超えたとき、または上記第３電極若しくは第４電極からの上記差動増幅回路への入力電圧が上記最大入力電圧範囲内に設定された許容入力電圧範囲を超えたとき、上記生体と上記第１電極、第２電極、第３電極および第４電極との間に接触エラーがあると判定するエラー検知部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明の生体インピーダンス測定装置では、定電流部は、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交流電流を流す。電圧測定部は、上記生体に上記交流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。具体的には、この電圧測定部に含まれた差動増幅回路が、上記降下電圧を最大入力電圧範囲内で入力して差動増幅する。この差動増幅回路の出力を整流し、平滑化し、Ａ／Ｄ変換する等によって、上記降下電圧が測定される。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（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、エラー検知部は、上記定電流部からの上記第１電極若しくは第２電極に対する供給電圧が上記最大供給電圧範囲内に設定された許容供給電圧範囲を超えたとき、または上記第３電極若しくは第４電極からの上記差動増幅回路への入力電圧が上記最大入力電圧範囲内に設定された許容入力電圧範囲を超えたとき、上記生体と上記第１電極、第２電極、第３電極および第４電極との間に接触エラーがあると判定する。この接触エラーに関する判定結果は、インピーダンスに関する測定結果とは別に、上記定電流部からの上記第１電極若しくは第２電極に対する供給電圧が飽和する前段階で、上記定電流部に関する上記許容供給電圧範囲を超えたか否かまたは上記差動増幅回路許容入力電圧範囲を超えたか否かに基づいて、リアルタイムで得られる。したがって、この生体インピーダンス測定装置によれば、接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出できる。
【００１１】
一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、
上記エラー検知部は、
上記許容供給電圧範囲または許容入力電圧範囲を定める下限電圧と上限電圧とを供給する基準電圧供給部と、
上記定電流部からの上記第１電極若しくは第２電極に対する上記供給電圧または上記第３電極若しくは第４電極からの上記差動増幅回路への上記入力電圧が、上記基準電圧供給部からの上記下限電圧を下回ったとき、上記接触エラーがあることを表す信号を出力する第１比較器と、
上記定電流部からの上記第１電極若しくは第２電極に対する上記供給電圧または上記第３電極若しくは第４電極からの上記差動増幅回路への上記入力電圧が、上記基準電圧供給部からの上記上限電圧を上回ったとき、上記接触エラーがあることを表す信号を出力する第２比較器とを含むことを特徴とする。
【００１２】
この一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記エラー検知部に含まれた基準電圧供給部が、上記許容供給電圧範囲または許容入力電圧範囲を定める下限電圧と上限電圧とを供給する。第１比較器は、上記定電流部からの上記第１電極若しくは第２電極に対する上記供給電圧または上記第３電極若しくは第４電極からの上記差動増幅回路への上記入力電圧が、上記基準電圧供給部からの上記下限電圧を下回ったとき、上記接触エラーがあることを表す信号を出力する。また、第２比較器は、上記定電流部からの上記第１電極若しくは第２電極に対する上記供給電圧または上記第３電極若しくは第４電極からの上記差動増幅回路への上記入力電圧が、上記基準電圧供給部からの上記上限電圧を上回ったとき、上記接触エラーがあることを表す信号を出力する。つまり、上記定電流部からの上記第１電極若しくは第２電極に対する上記供給電圧または上記第３電極若しくは第４電極からの上記差動増幅回路への上記入力電圧が、下限と上限との両方で、異常であるか否かが検出される。したがって、接触インピーダンスの影響による異常をより適切に検出できる。
【００１３】
別の局面では、この発明の生体インピーダンス測定装置は、
生体にそれぞれ接触すべき第１電極および第２電極、および上記生体のうち上記第１電極、第２電極に対応する箇所にそれぞれ接触すべき第３電極および第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交流電流を流す定電流部と、
上記生体に上記交流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電極を介して入力して差動増幅する差動増幅回路を含む電圧測定部と、
上記差動増幅回路の出力信号が正弦波に対して歪んでいる程度を表す歪み量を算出して、上記歪み量が所定の許容範囲を超えたとき、上記生体と上記第１電極、第２電極、第３電極および第４電極との間に接触エラーがあると判定するエラー検知部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
この発明の生体インピーダンス測定装置では、定電流部は、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交流電流を流す。電圧測定部は、上記生体に上記交流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。具体的には、この電圧測定部に含まれた差動増幅回路が、上記降下電圧を差動増幅する。この差動増幅回路の出力を整流し、平滑化し、Ａ／Ｄ変換する等によって、上記降下電圧が測定される。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（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、エラー検知部は、上記差動増幅回路の出力信号が正弦波に対して歪んでいる程度を表す歪み量を算出して、上記歪み量が所定の許容範囲を超えたとき、上記生体と上記第１電極、第２電極、第３電極および第４電極との間に接触エラーがあると判定する。この接触エラーに関する判定結果は、上記インピーダンスに関する測定結果とは別に、上記差動増幅回路の出力信号の正弦波に対する歪み量に基づいて、リアルタイムで得られる。したがって、この生体インピーダンス測定装置によれば、接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出できる。
【００１５】
一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、
上記エラー検知部は、
上記差動増幅回路の上記出力信号を、上記交流電流の周期よりも短い周期でサンプリングしてサンプリングデータとして取得するサンプリング部と、
上記サンプリング部によって取得されたサンプリングデータを少なくとも一時的に記憶するサンプリングデータ記憶部と、
上記サンプリングデータ記憶部によって記憶されたサンプリングデータを用いて上記歪み量を算出する歪み量算出部とを含むことを特徴とする。
【００１６】
この一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記エラー検知部に含まれたサンプリング部が、上記差動増幅回路の上記出力信号を、上記交流電流の周期よりも短い周期でサンプリングしてサンプリングデータとして取得する。サンプリングデータ記憶部は、上記サンプリング部によって取得されたサンプリングデータを少なくとも一時的に記憶する。歪み量算出部は、上記サンプリングデータ記憶部によって記憶されたサンプリングデータを用いて上記歪み量を算出する。したがって、上記差動増幅回路の出力信号の正弦波に対する歪み量が精度良く算出される。したがって、接触インピーダンスの影響による異常をより適切に検出できる。
【００１７】
一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、
上記歪み量算出部は、
上記サンプリングデータから、上記差動増幅回路の上記出力信号の極大点に相当する第１サンプリング時刻と第１サンプリング電圧値とを抽出し、上記差動増幅回路の上記出力信号の極小点に相当する第２サンプリング時刻と第２サンプリング電圧値とを抽出し、さらに、上記第１サンプリング時刻と上記第２サンプリング時刻との間の中間時刻で得られる第３サンプリング電圧値を抽出して、
上記第１サンプリング電圧値と第２サンプリング電圧値との平均値に対する上記第３サンプリング電圧値のずれ量を、上記歪み量として算出することを特徴とする。
【００１８】
この一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記歪み量算出部は、上記サンプリングデータから、上記差動増幅回路の上記出力信号の極大点に相当する第１サンプリング時刻と第１サンプリング電圧値とを抽出し、上記差動増幅回路の上記出力信号の極小点に相当する第２サンプリング時刻と第２サンプリング電圧値とを抽出し、さらに、上記第１サンプリング時刻と上記第２サンプリング時刻との間の中間時刻で得られる第３サンプリング電圧値を抽出する。そして、上記歪み量算出部は、上記第１サンプリング電圧値と第２サンプリング電圧値との平均値に対する上記第３サンプリング電圧値のずれ量を、上記歪み量として算出する。これにより、上記歪み量が算出される。
【００１９】
一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、
上記歪み量算出部は、
上記サンプリングデータから、上記差動増幅回路の上記出力信号の極大点に相当する第１サンプリング時刻と第１サンプリング電圧値とを抽出し、上記差動増幅回路の上記出力信号の極小点に相当する第２サンプリング時刻と第２サンプリング電圧値とを抽出し、さらに、上記第１サンプリング電圧値と上記第２サンプリング電圧値との間の中間電圧を与える第３サンプリング時刻を抽出して、
上記第１サンプリング時刻と第２サンプリング時刻との平均値に対する上記第３サンプリング時刻のずれ量を、上記歪み量として算出することを特徴とする。
【００２０】
この一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記歪み量算出部は、上記サンプリングデータから、上記差動増幅回路の上記出力信号の極大点に相当する第１サンプリング時刻と第１サンプリング電圧値とを抽出し、上記差動増幅回路の上記出力信号の極小点に相当する第２サンプリング時刻と第２サンプリング電圧値とを抽出し、さらに、上記第１サンプリング電圧値と上記第２サンプリング電圧値との間の中間電圧を与える第３サンプリング時刻を抽出する。そして、上記歪み量算出部は、上記第１サンプリング時刻と第２サンプリング時刻との平均値に対する上記第３サンプリング時刻のずれ量を、上記歪み量として算出する。これにより、上記歪み量が算出される。
【００２１】
一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、
上記歪み量算出部は、
上記サンプリングデータから、上記差動増幅回路の上記出力信号の極大点に相当する第１サンプリング時刻と第１サンプリング電圧値とを抽出するとともに、上記差動増幅回路の上記出力信号の極小点に相当する第２サンプリング時刻と第２サンプリング電圧値とを抽出して、
上記第１サンプリング電圧値と第２サンプリング電圧値との差の１／２を振幅とし、上記交流電流の周期と同じ周期をもち、かつ上記第１サンプリング電圧値と第２サンプリング電圧値との平均値をＤＣ成分とする上記正弦波を設定し、
サンプリング時刻毎に、上記正弦波の電圧値に対する上記差動増幅回路の上記出力信号のサンプリング電圧値のずれ量を、上記歪み量として算出することを特徴とする。
【００２２】
この一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記歪み量算出部は、上記サンプリングデータから、上記差動増幅回路の上記出力信号の極大点に相当する第１サンプリング時刻と第１サンプリング電圧値とを抽出するとともに、上記差動増幅回路の上記出力信号の極小点に相当する第２サンプリング時刻と第２サンプリング電圧値とを抽出する。続いて、上記歪み量算出部は、上記第１サンプリング電圧値と第２サンプリング電圧値との差の１／２を振幅とし、上記交流電流の周期と同じ周期をもち、かつ上記第１サンプリング電圧値と第２サンプリング電圧値との平均値をＤＣ（直流）成分とする上記正弦波を設定する。そして、上記歪み量算出部は、サンプリング時刻毎に、上記正弦波の電圧値に対する上記差動増幅回路の上記出力信号のサンプリング電圧値のずれ量を、上記歪み量として算出する。これにより、上記歪み量が算出される。
【００２３】
一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記歪み量算出部は、上記歪み量を複数のサンプリング時刻を含む所定期間にわたって平均して、得られた上記歪み量の平均値を第２の歪み量とすることを特徴とする。
【００２４】
この一実施形態の生体インピーダンス測定装置では、上記歪み量算出部は、上記歪み量を複数のサンプリング時刻を含む所定期間にわたって平均して、得られた上記歪み量の平均値を第２の歪み量とする。上記エラー検知部は、この第２の歪み量が所定の許容範囲を超えたとき、上記生体と上記第１電極、第２電極、第３電極および第４電極との間に接触エラーがあると判定する。したがって、例えばサンプリング時刻毎の判定では接触エラーが検出されない場合であっても、上記第２の歪み量に基づいて接触エラーが検出され得る。したがって、接触インピーダンスの影響による異常をより適切に検出できる。
【発明の効果】
【００２５】
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、接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の一実施形態の生体インピーダンス測定装置の回路構成を示す図である。
【図２】図１の生体インピーダンス測定装置を変形した変形例の回路構成を示す図である。
【図３】上記生体インピーダンス測定装置のエラー検知部によって検出される電圧波形を示す図である。
【図４】この発明の別の実施形態の生体インピーダンス測定装置のエラー検知部によってサンプリングされる点を示す図である。
【図５】この発明の別の実施形態の生体インピーダンス測定装置の回路構成を示す図である。
【図６】図５の生体インピーダンス測定装置を変形した変形例の回路構成を示す図である。
【図７】図７（Ａ）は、電極と生体との間の接触インピーダンスが無い場合に、上記生体インピーダンス測定装置のエラー検知部によって検出される電圧波形を示す図である。図７（Ｂ）は、電極と生体との間の接触インピーダンスがある場合に、上記生体インピーダンス測定装置のエラー検知部によって検出される電圧波形を示す図である。
【図８】上記エラー検知部によってサンプリングして得られたデータテーブルを例示する図である。
【図９】上記データテーブル内のサンプリングデータと正弦波との間の差分に基づく接触エラーの検出の仕方をグラフ化して示す図である。
【図１０】上記データテーブル内のサンプリングデータと正弦波との間の差分に基づく、更なる接触エラーの検出の仕方を説明する図である。
【図１１】図１１（Ａ）は一般的な生体インピーダンス測定装置の外観を例示する図である。図１１（Ｂ）は一般的な生体インピーダンス測定装置の回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１実施形態）
図１は、この発明の一実施形態の生体インピーダンス測定装置（全体を符号９１で示す。）の回路構成を示している。
【００２８】
この生体インピーダンス測定装置９１は、図１１（Ｂ）に示した一般的な生体インピーダンス測定装置と同様に、生体９００の左足の爪先側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を備えている。これらの電極１，２，３，４は、図１１（Ａ）中に示した載置板１０上に設けられている。
【００２９】
また、この生体インピーダンス測定装置９１は、定電流部としての定電流源２０と、電圧測定部２１とを備えている。
【００３０】
定電流源２０は、この例では、ともに非接地の２つの供給端子２０ａ，２０ｂを備えている。供給端子２０ａは第１電極１に接続され、供給端子２０ｂは第２電極２に接続されている。定電流源２０は、供給端子２０ａから第１電極１を介して、また、供給端子２０ｂから第２電極２を介して、最大供給電圧範囲内で生体９００に所定の交流電流Ｉを流す（この例では周波数は５０［ｋＨｚ］である。）。この例では、定電流源２０の最大供給電圧範囲は、図３中に示す接地電圧ＧＮＤ（＝０［Ｖ］）と電圧Ｖｃｃ（＝４．０［Ｖ］）との間の電圧範囲である。電極１，２と生体９００との間の接触インピーダンスＦＩＬＲ，ＦＩＲＲが小さくて、接触エラーが無いときは、供給端子２０ｂの電圧波形は、図３中に破線Ｗｎで示すように正弦波となる。一方、電極１，２と生体９００との間の接触インピーダンスＦＩＬＲ，ＦＩＲＲが大きくて、接触エラーがあるときは、供給端子２０ｂの電圧波形は、図３中に実線Ｗｓで示すように、最大供給電圧範囲（ＧＮＤ，Ｖｃｃ）を超えるピーク部分が飽和した波形となる。
【００３１】
図１中に示す電圧測定部２１は、差動増幅回路２２と、整流回路２３と、平滑化回路２４と、Ａ／Ｄ変換回路２５とを含んでいる。差動増幅回路２２は、第３電極３につながる第１入力端子２２ａと、第４電極４につながる第２入力端子２２ｂと、出力端子２２ｃとを有している。この差動増幅回路２２は、第１入力端子２２ａを介して第３電極３からの電圧Ｖ１を受け、また、第２入力端子２２ｂを介して第４電極４からの電圧Ｖ２を受ける。電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との間の差分は、所定の最大入力電圧範囲（ダイナミックレンジ）内であることが予定されている。そして、差動増幅回路２２は、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との間の差分を増幅して、増幅結果を表す出力信号Ｖｏ１を出力端子２２ｃに出力する。整流回路２３は、差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１を整流する。平滑化回路２４は、図示しないＲＣ積分回路を含んで、整流回路２３の出力を平滑化する。Ａ／Ｄ変換回路２５は、平滑化回路２４の出力をＡ／Ｄ変換してデジタル信号Ｖｏ２として出力する。
【００３２】
さらに、この生体インピーダンス測定装置９１は、エラー検知部４０を備えている。エラー検知部４０は、第１比較器４１と、第２比較器４２と、基準電圧供給部としての２つの基準電源４３，４４とを含んでいる。基準電源４３は、許容供給電圧範囲を定める下限電圧Ｖｒｅｆ１（＝０．３［Ｖ］）を供給する。基準電源４３は、許容供給電圧範囲を定める上限電圧Ｖｒｅｆ２（＝３．７［Ｖ］）を供給する。分かるように、許容入力電圧範囲（Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２）は、最大入力電圧範囲（ＧＮＤ，Ｖｃｃ）内に設定されている。
【００３３】
第１比較器４１は、定電流源２０の一方の供給端子２０ｂに接続された非反転入力端子４１ａと、基準電源４３からの下限電圧Ｖｒｅｆ１を受ける反転入力端子４１ｂと、出力端子４１ｃとを備えている。この第１比較器４１は、非反転入力端子４１ａに受けた電圧が下限電圧Ｖｒｅｆ１よりも大きいか否かを表す信号ＡＬ１を、出力端子４１ｃに出力する。この信号ＡＬ１は、非反転入力端子４１ａに受けた電圧が下限電圧Ｖｒｅｆ１以上であれば、接触エラーが無いことを表す論理値１の信号となる一方、非反転入力端子４１ａに受けた電圧が下限電圧Ｖｒｅｆ１を下回れば、接触エラーがあることを表す論理値０の信号となる。
【００３４】
第２比較器４２は、定電流源２０の一方の供給端子２０ｂに接続された反転入力端子４２ａと、基準電源４４からの上限電圧Ｖｒｅｆ２を受ける非反転入力端子４２ｂと、出力端子４２ｃとを備えている。この第２比較器４２は、反転入力端子４２ａに受けた電圧が上限電圧Ｖｒｅｆ２よりも小さいか否かを表す信号ＡＨ１を、出力端子４２ｃに出力する。この信号ＡＨ１は、反転入力端子４２ａに受けた電圧が上限電圧Ｖｒｅｆ２以下であれば、接触エラーが無いことを表す論理値１の信号となる一方、反転入力端子４２ａに受けた電圧が上限電圧Ｖｒｅｆ２を上回れば、接触エラーがあることを表す論理値０の信号となる。
【００３５】
制御部３０は、電圧測定部２１からの信号Ｖｏ２に基づいてインピーダンスや体組成値を算出したり、表示部２２で表示すべき信号を作成したりする等、この生体インピーダンス測定装置全体の動作を制御する。
【００３６】
この生体インピーダンス測定装置９１は、全体として次のように動作する。
【００３７】
まず、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、定電流源２０は、第１電極１および第２電極２を介して生体９００に所定の交流電流Ｉを流す。電圧測定部２１は、生体９００に交流電流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。具体的には、この電圧測定部２１に含まれた差動増幅回路２２が、降下電圧Ｖを最大入力電圧範囲内で入力して差動増幅する。この差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１を整流回路２３が整流し、平滑化回路２４が平滑化し、Ａ／Ｄ変換回路２５がＡ／Ｄ変換してデジタル信号Ｖｏ２とする。このデジタル信号Ｖｏ２に応じて降下電圧Ｖが求められる。制御部３０は、この降下電圧Ｖを数値換算（通電電流で割り算）することにより、生体のインピーダンスを求める。
【００３８】
ここで、図１中のエラー検知部４０が信号ＡＬ１，ＡＨ２として、接触エラーが無いことを表す論理値１の信号を出力していれば、制御部３０は、上記インピーダンスを元に算出された体組成値を、表示部２２（図１１（Ａ）参照）に表示させる。
【００３９】
図１中のエラー検知部４０は、定電流源２０からの第２電極２に対する供給電圧（定電流源２０の一方の供給端子２０ｂの電圧）が最大入力電圧範囲（ＧＮＤ，Ｖｃｃ）内に設定された許容供給電圧範囲（Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２）を超えたとき、生体９００と電極１，２との間に接触エラーがあることを表す信号を出力する。詳しくは、定電流源２０の一方の供給端子２０ｂの電圧が下限電圧Ｖｒｅｆ１を下回ったとき、信号ＡＬ１として接触エラーがあることを表す論理値０の信号を出力する。また、定電流源２０の一方の供給端子２０ｂの電圧が上限電圧Ｖｒｅｆ２を上回ったとき、信号ＡＨ１として接触エラーがあることを表す論理値０の信号を出力する。
【００４０】
信号ＡＬ１，ＡＨ２のいずれか又は両方が、接触エラーがあることを表す論理値０の信号となっていれば、制御部３０は、体組成値に代えて、接触エラーがあることを表すメッセージを、表示部２２（図１１（Ａ）参照）に表示させる。
【００４１】
この生体インピーダンス測定装置９１では、接触エラーに関する判定結果は、インピーダンスに関する測定結果とは別に、定電流源２０からの第２電極２に対する供給電圧（定電流源２０の一方の供給端子２０ｂの電圧）が飽和する前段階で、定電流源２０に関する許容供給電圧範囲（Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２）を超えたか否かに基づいて、リアルタイムで得られる。したがって、この生体インピーダンス測定装置９１によれば、接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出できる。
【００４２】
特に、この生体インピーダンス測定装置９１では、定電流源２０からの第２電極２に対する供給電圧（定電流源２０の一方の供給端子２０ｂの電圧）が、下限と上限との両方で、異常であるか否かが検出される。したがって、接触インピーダンスの影響による異常をより適切に検出できる。
【００４３】
この例では、エラー検知部４０は、定電流源２０の一方の供給端子２０ｂの電圧を検出したが、これに限られるものではなく、定電流源２０の他方の供給端子２０ａの電圧を検出しても良い。その場合も、全く同じ動作によって、接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出できる。
【００４４】
なお、定電流源２０が、２つの供給端子がともに非接地ではなく、１つの供給端子が接地され（又は電圧が固定され）ているタイプのものである場合は、エラー検知部４０は、もう１つの供給端子（電圧が変化する端子）の電圧を検出すれば良い。それにより、接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出できる。
【００４５】
図２は、図１の生体インピーダンス測定装置９１を変形した変形例（全体を符号９２で示す。）の回路構成を示している。
【００４６】
この生体インピーダンス測定装置９２では、エラー検知部４０の第１比較器４１の非反転入力端子４１ａ、第２比較器４２の反転入力端子４２ａは、いずれも差動増幅回路２２の第２入力端子２２ｂに接続されている。つまり、この生体インピーダンス測定装置９２では、エラー検知部４０は、定電流源２０の一方の供給端子２０ｂの電圧に代えて、差動増幅回路２２の第２入力端子２２ｂ（第４電極４につながる）への入力電圧Ｖ２を検出する。
【００４７】
この例では、差動増幅回路２２の最大入力電圧範囲（ダイナミックレンジ）は、図３中に示す接地電圧ＧＮＤ（＝０［Ｖ］）と電圧Ｖｃｃ（＝４．０［Ｖ］）との間の電圧範囲である。電極１，２，３，４と生体９００との間の接触インピーダンスＦＩＬＲ，ＦＩＲＲ，ＦＶＬＲ，ＦＶＲＲが小さくて、接触エラーが無いときは、第２入力端子２２ｂの電圧波形は、図３中に破線Ｗｎで示すように正弦波となる。一方、電極１，２と生体９００との間の接触インピーダンスＦＩＬＲ，ＦＩＲＲ，ＦＶＬＲ，ＦＶＲＲが大きくて、接触エラーがあるときは、第２入力端子２２ｂの電圧波形は、図３中に実線Ｗｓで示すように、最大入力電圧範囲（ＧＮＤ，Ｖｃｃ）を超えるピーク部分が飽和した波形となる。分かるように、最大入力電圧範囲（ＧＮＤ，Ｖｃｃ）内に許容入力電圧範囲（Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２）が設定されている。
【００４８】
図２中に示すエラー検知部４０の第１比較器４１は、差動増幅回路２２の第２入力端子２２ｂへの入力電圧Ｖ２が下限電圧Ｖｒｅｆ１を下回ったとき、信号ＡＬ１として接触エラーがあることを表す論理値０の信号を出力する。一方、第１比較器４１は、入力電圧Ｖ２が下限電圧Ｖｒｅｆ１以上であれば、信号ＡＬ１として接触エラーが無いことを表す論理値１の信号を出力する。また、第２比較器４２は、差動増幅回路２２の第２入力端子２２ｂへの入力電圧Ｖ２が上限電圧Ｖｒｅｆ２を上回ったとき、信号ＡＨ１として接触エラーがあることを表す論理値０の信号を出力する。第２比較器４２は、入力電圧Ｖ２が上限電圧Ｖｒｅｆ２以下であれば、信号ＡＨ１として接触エラーが無いことを表す論理値１の信号を出力する。
【００４９】
この生体インピーダンス測定装置９２では、接触エラーに関する判定結果は、差動増幅回路２２の第２入力端子２２ｂへの入力電圧Ｖ２が飽和する前段階で、差動増幅回路２２の許容入力電圧範囲（Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２）を超えたか否かに基づいて、リアルタイムで得られる。したがって、この生体インピーダンス測定装置９２によれば、接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出できる。
【００５０】
特に、この生体インピーダンス測定装置９２では、差動増幅回路２２の第２入力端子２２ｂへの入力電圧Ｖ２が、下限と上限との両方で、異常であるか否かが検出される。したがって、接触インピーダンスの影響による異常をより適切に検出できる。
【００５１】
この例では、エラー検知部４０は、差動増幅回路２２の第２入力端子２２ｂへの入力電圧Ｖ２を検出したが、これに限られるものではなく、差動増幅回路２２の第１入力端子２２ａへの入力電圧Ｖ１を検出しても良い。その場合も、全く同じ動作によって、接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出できる。
【００５２】
また、定電流源２０の一方の供給端子２０ｂ（または他方の供給端子２０ａ）の電圧を検出する図１中のエラー検知部４０と、差動増幅回路２２の第２入力端子２２ｂへの入力電圧Ｖ２（または第１入力端子２２ａへの入力電圧Ｖ１）を検出する図２中のエラー検知部４０との両方を備えても良い。それにより、接触インピーダンスの影響による異常をより精度良く検出できる。エラー検知部４０の数は、要求精度に応じて設定するのが望ましい。
【００５３】
（第２実施形態）
図５は、この発明の別の実施形態の生体インピーダンス測定装置（全体を符号９３で示す。）の回路構成を示している。なお、理解の容易のために、図５において、図１中の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００５４】
この生体インピーダンス測定装置９３は、図１１（Ｂ）に示した一般的な生体インピーダンス測定装置と同様に、生体９００の左足の爪先側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を備えている。これらの電極１，２，３，４は、図１１（Ａ）中に示した載置板１０上に設けられている。
【００５５】
また、この生体インピーダンス測定装置９３は、定電流部としての定電流源２０と、電圧測定部２１′と、エラー検知部５０とを備えている。
【００５６】
定電流源２０は、供給端子２０ａから第１電極１を介して、また、供給端子２０ｂから第２電極２を介して、最大供給電圧範囲内で生体９００に所定の交流電流Ｉを流す（この例では周波数は５０ｋＨｚである。）。
【００５７】
電圧測定部２１′は、差動増幅回路２２と、Ａ／Ｄ変換部３２と、整流処理部３３と、平滑処理部３４と、電圧検出部３５とを含んでいる。差動増幅回路２２は、第３電極３につながる第１入力端子２２ａと、第４電極４につながる第２入力端子２２ｂと、出力端子２２ｃとを有している。この差動増幅回路２２は、第１入力端子２２ａを介して第３電極３からの電圧Ｖ１を受け、また、第２入力端子２２ｂを介して第４電極４からの電圧Ｖ２を受けて、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との間の差分を増幅して、増幅結果を表す出力信号Ｖｏ１を出力端子２２ｃに出力する。Ａ／Ｄ変換部３２は、差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１をＡ／Ｄ変換してデジタル信号Ｖｏ１′として出力する。整流処理部３３は、Ａ／Ｄ変換部３２の出力信号Ｖｏ１′を整流する。この例では、整流処理部３３全波整流するものとし、以下では、得られた波形の半波分を反転させて、全波が連続しているものとして説明する。平滑処理部３４は、整流処理部３３の出力を平滑化する。電圧検出部３５は、平滑処理部３４の出力に応じた電圧値Ｖｏ２を出力する。この電圧値Ｖｏ２に応じて降下電圧Ｖが求められる。
【００５８】
制御部３０は、この降下電圧Ｖを数値換算（通電電流で割り算）することにより、生体のインピーダンスを求める。
【００５９】
ここで、電極１，２，３，４と生体９００との間の接触インピーダンスＦＩＬＲ，ＦＩＲＲ，ＦＶＬＲ，ＦＶＲＲが小さくて、接触エラーが無いときは、第３電極３からの電圧Ｖ１と第４電極４からの電圧Ｖ２は、それぞれ図７（Ａ）中に破線、１点鎖線で示すように正弦波となる。この結果、差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１も、図７（Ａ）中に実線で示すように正弦波となる。一方、電極１，２，３，４と生体９００との間の接触インピーダンスＦＩＬＲ，ＦＩＲＲ，ＦＶＬＲ，ＦＶＲＲが大きくて、接触エラーがあるときは、第３電極３からの電圧Ｖ１と第４電極４からの電圧Ｖ２は、それぞれ図７（Ｂ）中に破線、１点鎖線で示すように歪んだ波形となる。この結果、差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１も、図７（Ｂ）中に実線で示すように歪んだ波形となる。
【００６０】
図５中に示すエラー検知部５０は、サンプリング部５１と、サンプリングデータ記憶部５２と、歪み量算出部５３と、接触エラー判定部５４とを含んでいる。サンプリング部５１は、Ａ／Ｄ変換部３２の出力信号Ｖｏ１′（アナログ信号とデジタル信号との相違を除いて、実質的には差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１と等価である。以下、適宜「差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′」という。）を、交流電流Ｉの周期よりも十分短い周期（この例では５００［ｋＨｚ］）でサンプリングしてサンプリングデータとして取得する。なお、サンプリング周期は、要求精度に応じて設定するのが望ましい。要求精度が高ければ、サンプリング周期をより短く設定しても良い。サンプリングデータ記憶部５２は、サンプリング部５１によって取得されたサンプリングデータを少なくとも一時的に記憶する。歪み量算出部５３は、サンプリングデータ記憶部５２によって記憶されたサンプリングデータを用いて、差動増幅回路の出力信号Ｖｏ１′が正弦波に対して歪んでいる程度を表す歪み量を算出する。接触エラー判定部５４は、歪み量算出部５３が算出した歪み量が所定の許容範囲を超えたとき、生体９００と電極１，２，３，４との間に接触エラーがあると判定して、信号ＡＳ１として接触エラーがあることを表す論理値１の信号を出力する。一方、接触エラー判定部５４は、歪み量算出部５３が算出した歪み量が所定の許容範囲内であれば、信号ＡＳ１として接触エラーが無いことを表す論理値０の信号を出力する。
【００６１】
なお、電圧測定部２１′のＡ／Ｄ変換部３２、整流処理部３３、平滑処理部３４および電圧検出部３５、並びにエラー検知部５０のサンプリング部５１、歪み量算出部５３および接触エラー判定部５４は、制御部３０の図示しないＣＰＵおよびソフトウェアによって構成される。サンプリングデータ記憶部５２は、例えばＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）によって構成される。当業者ならば分かるように、この生体インピーダンス測定装置９３では、一般的な生体インピーダンス測定装置に比して、新たな部品コストをかける必要がない。また、装置を小型に構成できる。
【００６２】
この生体インピーダンス測定装置９３では、接触エラーに関する判定結果は、インピーダンスに関する測定結果とは別に、差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の、正弦波に対する歪み量に基づいて、リアルタイムで得られる。したがって、この生体インピーダンス測定装置９３によれば、接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出できる。
【００６３】
次に、歪み量の算出および接触エラーの判定の仕方について、４つの具体例を挙げて説明する。なお、歪み量の算出の基準となる理想的な正弦波は、振幅をＡｍ、周波数をｆ、時間をｔ、オフセット電圧（ＤＣ成分）をＶｄｃ（一定）としたとき、Ｖｓ＝ＡｍＳＩＮ（２πｆｔ）＋Ｖｄｃで表されるものとする。この例では、定電流源２０の交流周波数に応じて、周波数ｆは固定であり、ｆ＝５０［ｋＨｚ］である。
【００６４】
（具体例１）
この例では、歪み量算出部５３は、図４中に示すように、サンプリングデータから差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の極大点（山）に相当する第１サンプリング時刻Ｔ１と第１サンプリング電圧値Ｐ１とを抽出し、また、差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の極小点（谷）に相当する第２サンプリング時刻Ｔ２と第２サンプリング電圧値Ｐ２とを抽出する。さらに、サンプリングデータから、第１サンプリング時刻Ｔ１と第２サンプリング時刻Ｔ２との間の中間時刻Ｔｘ＝（Ｔ１＋Ｔ２）／２で得られる第３サンプリング電圧値Ｖｘを抽出する。
【００６５】
それとともに、歪み量算出部５３は、第１サンプリング電圧値と第２サンプリング電圧値との平均値（Ｐ１＋Ｐ２）／２に対する第３サンプリング電圧値Ｖｘのずれ量｜Ｖｘ−（Ｐ１＋Ｐ２）／２｜を、歪み量として算出する。
【００６６】
次に、接触エラー判定部５４は、歪み量｜Ｖｘ−（Ｐ１＋Ｐ２）／２｜が、要求精度に応じた閾値（Ｖｔｈ１とする。）よりも大きいか小さいかに応じて、接触エラーの有無を判定する。つまり、｜Ｖｘ−（Ｐ１＋Ｐ２）／２｜≧Ｖｔｈ１であれば、接触エラーがあると判定する。｜Ｖｘ−（Ｐ１＋Ｐ２）／２｜＜Ｖｔｈ１であれば、接触エラーが無いと判定する。
【００６７】
ここで、閾値Ｖｔｈ１は、例えば差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の振幅ＡｍをＡｍ＝（Ｐ１−Ｐ２）／２として算出し、その振幅Ａｍの１０％の値（例えば０．１［Ｖ］）というように定めておく。
【００６８】
または、歪み量算出部５３は、上述の電圧ベースの歪み量に代えて、次のように時間ベースの歪み量を算出しても良い。
【００６９】
すなわち、歪み量算出部５３は、サンプリングデータから差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の極大点（山）に相当する第１サンプリング時刻Ｔ１と第１サンプリング電圧値Ｐ１とを抽出し、また、差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の極小点（谷）に相当する第２サンプリング時刻Ｔ２と第２サンプリング電圧値Ｐ２とを抽出する。さらに、サンプリングデータから、第１サンプリング電圧値Ｐ１と第２サンプリング電圧値Ｐ２との間の中間電圧（Ｐ１＋Ｐ２）／２を与える第３サンプリング時刻Ｔｘを抽出する。そして、歪み量算出部５３は、第１サンプリング時刻Ｔ１と第２サンプリング時刻Ｔ２との平均値（Ｔ１＋Ｔ２）／２に対する第３サンプリング時刻Ｔｘのずれ量｜Ｔｘ−（Ｔ１＋Ｔ２）／２｜を、歪み量として算出する。
【００７０】
次に、接触エラー判定部５４は、歪み量｜Ｔｘ−（Ｔ１＋Ｔ２）／２｜が、要求精度に応じた閾値（Ｔｔｈ１とする。）よりも大きいか小さいかに応じて、接触エラーの有無を判定する。つまり、｜Ｔｘ−（Ｔ１＋Ｔ２）／２｜≧Ｔｔｈ１であれば、接触エラーがあると判定する。｜Ｔｘ−（Ｔ１＋Ｔ２）／２｜＜Ｔｔｈ１であれば、接触エラーが無いと判定する。
【００７１】
ここで、閾値Ｔｔｈ１は、例えば差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の周期の１０％の値（例えば０．００２［ｍｓｅｃ］）というように定めておく。
【００７２】
この具体例１によれば、比較的簡単な演算によって接触エラーの有無を判定できる。
【００７３】
（具体例２）
この例では、歪み量算出部５３は、図４中に示すように、サンプリングデータから差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の極大点（山）に相当する第１サンプリング時刻Ｔ１と第１サンプリング電圧値Ｐ１とを抽出し、また、差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の極小点（谷）に相当する第２サンプリング時刻Ｔ２と第２サンプリング電圧値Ｐ２とを抽出する。さらに、サンプリングデータから、差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の極大点（山）に相当する第３サンプリング時刻Ｔ３と第３サンプリング電圧値Ｐ３とを抽出する。このようにして、順次、各極点についての第ｎサンプリング時刻Ｔｎと第３サンプリング電圧値Ｐｎとを抽出する（ただし、ｎは３以上の自然数とする。）。各極点は、（Ｔ１，Ｐ１）、（Ｔ２，Ｐ２）、…、（Ｔｎ，Ｐｎ）と表されるものとする。
【００７４】
それとともに、歪み量算出部５３は、隣り同士の極点（Ｔ１，Ｐ１）、（Ｔ２，Ｐ２）間の振幅差｜Ｐ１−Ｐ２｜を算出し、また、隣り同士の極点（Ｔ２，Ｐ２）、（Ｔ３，Ｐ３）間の振幅差｜Ｐ２−Ｐ３｜を算出する。このようにして、順次、隣り同士の極点間の振幅差を算出する。
【００７５】
さらに、歪み量算出部５３は、隣り同士の極点間の振幅差｜Ｐ１−Ｐ２｜、｜Ｐ２−Ｐ３｜、…と、理想的な正弦波の隣り同士の極点間の振幅差との間の差分を、歪み量として算出する。
【００７６】
そして、接触エラー判定部５４は、それらの歪み量が、要求精度に応じた閾値（Ｖｔｈ２とする。）よりも大きいか小さいかに応じて、接触エラーの有無を判定する。
【００７７】
なお、歪み量算出部５３は、振幅差｜Ｐ１−Ｐ２｜、｜Ｐ２−Ｐ３｜、…の間の差分を歪み量として算出し、接触エラー判定部５４は、それらの歪み量の間のばらつきが、要求精度に応じた閾値（Ｖｔｈ２′とする。）よりも大きいか小さいかに応じて、接触エラーの有無を判定しても良い。また、閾値Ｖｔｈ２による接触エラーの有無の判定と、閾値Ｖｔｈ２′による接触エラーの有無の判定とを併用しても良い。
【００７８】
または、歪み量算出部５３は、上述の電圧ベースの歪み量に代えて、次のように時間ベースの歪み量を算出しても良い。
【００７９】
すなわち、歪み量算出部５３は、隣り同士の極点（Ｔ１，Ｐ１）、（Ｔ２，Ｐ２）間の時間差｜Ｔ１−Ｔ２｜を算出し、また、隣り同士の極点（Ｔ２，Ｐ２）、（Ｔ３，Ｐ３）間の時間差｜Ｔ２−Ｔ３｜を算出する。このようにして、順次、隣り同士の極点間の時間差を算出する。
【００８０】
さらに、歪み量算出部５３は、隣り同士の極点間の時間差｜Ｔ１−Ｔ２｜、｜Ｔ２−Ｔ３｜、…と、理想的な正弦波の隣り同士の極点間の時間差との間の差分を、歪み量として算出する。
【００８１】
そして、接触エラー判定部５４は、それらの歪み量が、要求精度に応じた閾値（Ｔｔｈ２とする。）よりも大きいか小さいかに応じて、接触エラーの有無を判定する。
【００８２】
なお、歪み量算出部５３は、｜Ｔ１−Ｔ２｜、｜Ｔ２−Ｔ３｜、…の間の差分を歪み量として算出し、接触エラー判定部５４は、それらの歪み量の間のばらつきが、要求精度に応じた閾値（Ｔｔｈ２′とする。）よりも大きいか小さいかに応じて、接触エラーの有無を判定しても良い。また、閾値Ｔｔｈ２による接触エラーの有無の判定と、閾値Ｔｔｈ２′による接触エラーの有無の判定とを併用しても良い。
【００８３】
なお、この具体例２では、隣り同士の極点間の振幅差または時間差を用いて歪み量を規定したが、隣りよりも離れた極点間の振幅差、時間差を用いて歪み量を規定しても良い。
【００８４】
（具体例３）
この例では、サンプリング部５１がサンプリングして得られたサンプリングデータは、サンプリングデータ記憶部５２によって、図８のデータテーブル中の「時間ｔ［ｍｓｅｃ］」欄と「入力データ」欄に示すように記憶されているものとする。各サンプリング点は、「時間ｔ［ｍｓｅｃ］」欄に格納されたサンプリング時刻ｔｘ［ｍｓｅｃ］と、「入力データ」欄に格納されたサンプリング電圧値Ｖｘ［Ｖ］とを用いて、（ｔｘ，Ｖｘ）と表されるものとする。
【００８５】
歪み量算出部５３は、隣り同士のサンプリング点（ｔ１，Ｖ１）、（ｔ２，Ｖ２）間の電圧差｜Ｖ１−Ｖ２｜と、時間差｜ｔ１−ｔ２｜と、歪み量としての傾き｜Ｖ１−Ｖ２｜／｜ｔ１−ｔ２｜とを算出する。さらに、隣り同士のサンプリング点（ｔ２，Ｖ２）、（ｔ３，Ｖ３）間の電圧差｜Ｖ２−Ｖ３｜と、時間差｜ｔ２−ｔ３｜と、歪み量としての傾き｜Ｖ２−Ｖ３｜／｜ｔ２−ｔ３｜とを算出する。このようにして、順次、隣り同士のサンプリング点間の電圧差と、時間差と、歪み量としての傾きとを算出する。
【００８６】
そして、接触エラー判定部５４は、それらの歪み量（傾き）が、要求精度に応じた閾値（Ｖｔｔｈ３とする。）よりも大きいか小さいかに応じて、接触エラーの有無を判定する。
【００８７】
なお、閾値Ｖｔｔｈ３は、理想的な正弦波における各サンプリング点の位相に応じて予め定めておくものとする。
【００８８】
（具体例４）
この例では、上の例と同様に、サンプリング部５１がサンプリングして得られたサンプリングデータは、サンプリングデータ記憶部５２によって、図８のデータテーブル中の「時間ｔ［ｍｓｅｃ］」欄と「入力データ」欄に示すように記憶されているものとする。各サンプリング点は、「時間ｔ［ｍｓｅｃ］」欄に格納されたサンプリング時刻ｔｘ［ｍｓｅｃ］と、「入力データ」欄に格納されたサンプリング電圧値Ｖｘ［Ｖ］とを用いて、（ｔｘ，Ｖｘ）と表される。
【００８９】
歪み量算出部５３は、サンプリングデータから差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の極大点（山）に相当する第１サンプリング時刻Ｔ１と第１サンプリング電圧値Ｐ１とを抽出し、また、差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の極小点（谷）に相当する第２サンプリング時刻Ｔ２と第２サンプリング電圧値Ｐ２とを抽出する。なお、図８に、欄外から、極大点（Ｔ１，Ｐ１）に相当するサンプリング点と、極小点（Ｔ２，Ｐ２）に相当するサンプリング点とを示している。
【００９０】
ここで、既述のように、歪み量の算出の基準となる理想的な正弦波は、振幅をＡｍ、周波数をｆ、時間をｔ、オフセット電圧（ＤＣ成分）をＶｄｃ（一定）としたとき、Ｖｓ＝ＡｍＳＩＮ（２πｆｔ）＋Ｖｄｃで表される。この例では、定電流源２０の交流周波数に応じて、周波数ｆは固定であり、ｆ＝５０［ｋＨｚ］である。振幅Ａｍは、第１サンプリング電圧値Ｐ１と第２サンプリング電圧値Ｐ２との差の１／２として求める。つまり、Ａｍ＝｜Ｐ１−Ｐ２｜／２とする。オフセット電圧（ＤＣ成分）Ｖｄｃは、第１サンプリング電圧値Ｐ１と第２サンプリング電圧値Ｐ２との平均値（Ｐ１＋Ｐ２）／２として求める。つまり、Ｖｄｃ＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２とする。これにより、歪み量の算出の基準となる理想的な正弦波の電圧値が、Ｖｓ＝ＡｍＳＩＮ（２πｆｔ）＋Ｖｄｃで表す。
【００９１】
歪み量算出部５３は、図８中の「正弦波」欄に示すように、各サンプリング時刻ｔｘ毎に上記正弦波の電圧値Ｖｓを算出する。算出された電圧値Ｖｓは、図８のデータテーブル中の「正弦波」欄に格納される。このとき、極大点（Ｔ１，Ｐ１）に相当するサンプリング点と、極小点（Ｔ２，Ｐ２）に相当するサンプリング点とを用いて、サンプリングデータの位相と上記正弦波の位相とを合わせる。極点（Ｔ１，Ｐ１）、（Ｔ２，Ｐ２）付近のデータが多数取れた場合は、例えばデータを平均化して、サンプリングデータの位相と上記正弦波の位相とを合わせる。
【００９２】
さらに、歪み量算出部５３は、サンプリング時刻ｔｘ毎に、上記正弦波の電圧値Ｖｓに対する差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′のサンプリング電圧値Ｖｘのずれ量（Ｖｘ−Ｖｓ）を、歪み量として算出する。算出された歪み量は、図８のデータテーブル中の「差分」欄に格納される。
【００９３】
そして、接触エラー判定部５４は、それらの歪み量が、要求精度に応じた閾値（Ｖｔｈ４とする。）よりも大きいか小さいかに応じて、接触エラーの有無を判定する。つまり、｜Ｖｘ−Ｖｓ｜≧Ｖｔｈ４であれば、接触エラーがあると判定する。｜Ｖｘ−Ｖｓ｜＜Ｖｔｈ４であれば、接触エラーが無いと判定する。
【００９４】
ここで、閾値Ｖｔｈ４は、例えば差動増幅回路２２の出力信号Ｖｏ１′の振幅Ａｍの１０％の値（例えば０．１００［Ｖ］）というように定めておく。
【００９５】
図９は、サンプリング時刻ｔｘ毎のサンプリング電圧値Ｖｘ（実線Ｖｏ１′で結ばれた記号◇で示す。）と、上記正弦波の電圧値Ｖｓ（破線Ｄ０で結ばれた記号□で示す。）と、ずれ量（Ｖｘ−Ｖｓ）（実線Ｄ１で結ばれた記号△で示す。）とを、グラフ化して示している。この例では、サンプリング時刻ｔｘ＝０．００２〜０．００３［ｍｓｅｃ］までの期間と、サンプリング時刻ｔｘ＝０．００８〜０．０１１［ｍｓｅｃ］までの期間と、サンプリング時刻ｔｘ＝０．０１７〜０．０１８［ｍｓｅｃ］までの期間で、｜Ｖｘ−Ｖｓ｜が閾値Ｖｔｈ４を超えている。したがって、接触エラー判定部５４は、接触エラーがあると判定する。
【００９６】
また、仮に１周期にわたって｜Ｖｘ−Ｖｓ｜＜Ｖｔｈ４であり、接触エラーが無いと判定された場合であっても、図１０中に差分Ｄ１′として示すように、１周期内の大部分の期間で｜Ｖｘ−Ｖｓ｜が閾値Ｖｔｈ４に接近した状態になっている場合がある。このような場合は、接触エラーがあると判定すべきであると考えられる。
【００９７】
そこで、歪み量算出部５３は、（Ｖｘ−Ｖｓ）を複数のサンプリング時刻ｔｘを含む所定期間、例えば１／４周期毎にその１／４周期にわたって平均して、得られた（Ｖｘ−Ｖｓ）の平均値を第２の歪み量（Ａｖｅ（Ｖｘ−Ｖｓ）で表す。）として算出する。
【００９８】
接触エラー判定部５４は、この第２の歪み量Ａｖｅ（Ｖｘ−Ｖｓ）が要求精度に応じた閾値（Ｖｔｈ５とする。）よりも大きいか小さいかに応じて、接触エラーの有無を判定する。つまり、｜Ａｖｅ（Ｖｘ−Ｖｓ）｜≧Ｖｔｈ５であれば、接触エラーがあると判定する。｜Ａｖｅ（Ｖｘ−Ｖｓ）｜＜Ｖｔｈ５であれば、接触エラーが無いと判定する。
【００９９】
ここで、閾値Ｖｔｈ５は、Ｖｔｈ５＜Ｖｔｈ４となるように定めておく。この例では、Ｖｔｈ５＝０．０５０［Ｖ］とする。
【０１００】
このようにした場合、例えばサンプリング時刻ｔｘ毎の判定では接触エラーが検出されない場合であっても、第２の歪み量Ａｖｅ（Ｖｘ−Ｖｓ）に基づいて接触エラーが検出され得る。したがって、接触インピーダンスの影響による異常をより適切に検出できる。
【０１０１】
なお、具体例１から４までで説明した歪み量の算出および接触エラーの判定の仕方を幾つか組み合わせて、接触エラーの有無を判定しても良い。
【０１０２】
既述のように、図５中の接触エラー判定部５４は、生体９００と電極１，２，３，４との間に接触エラーがあると判定したとき、信号ＡＳ１として接触エラーがあることを表す論理値１の信号を出力する。一方、接触エラー判定部５４は、生体９００と電極１，２，３，４との間に接触エラーが無いと判定したとき、信号ＡＳ１として接触エラーが無いことを表す論理値０の信号を出力する。
【０１０３】
接触エラー判定部５４が信号ＡＳ１として接触エラーが無いことを表す論理値０の信号を出力していれば、制御部３０は、上記インピーダンスを元に算出された体組成値を、表示部２２（図１１（Ａ）参照）に表示させる。
【０１０４】
一方、接触エラー判定部５４が接触エラーがあることを表す論理値１の信号を出力していれば、制御部３０は、体組成値に代えて、接触エラーがあることを表すメッセージを、表示部２２（図１１（Ａ）参照）に表示させる。
【０１０５】
この実施形態では、整流処理部３３は全波整流するものとし、得られた波形の半波分を反転させて、全波が連続しているものとして説明した。整流処理部３３が半波整流する場合は、得られた半波波形をコピーして全波分にするか、２波分の波形を用いて歪み量を算出すれば良い。
【０１０６】
図６は、図５の生体インピーダンス測定装置９３を変形した変形例（全体を符号９４で示す。）の回路構成を示している。図６において、図５中の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付して、重複した説明を省略する。
【０１０７】
この生体インピーダンス測定装置９４は、図５の生体インピーダンス測定装置９３におけるＡ／Ｄ変換部３２と整流処理部３３との順番が入れ替えられたものに相当する。すなわち、この生体インピーダンス測定装置９４では、差動増幅回路２２の次に整流回路２３が設けられ、整流回路２３の次にＡ／Ｄ変換部３２が設けられている。エラー検知部５０のサンプリング部５１は、Ａ／Ｄ変換部３２の出力信号を入力する。
【０１０８】
この生体インピーダンス測定装置９４は、図５の生体インピーダンス測定装置９３と同様に動作し、同様の作用効果を奏する。すなわち、この生体インピーダンス測定装置９４では、接触エラーに関する判定結果は、インピーダンスに関する測定結果とは別に、Ａ／Ｄ変換部３２の出力信号の、正弦波に対する歪み量に基づいて、リアルタイムで得られる。したがって、この生体インピーダンス測定装置９４によれば、接触インピーダンスの影響による異常を適切に検出できる。
【０１０９】
以上の実施形態では、生体インピーダンス測定装置９１，９２，９３，９４は、接触エラーがあるとき、体組成値に代えて、接触エラーがあることを表すメッセージを、表示部２２（図１１（Ａ）参照）に表示させるものとした。しかしながら、これに限られるものではなく、例えばスピーカや圧電ブザーを備えて、接触エラーがあるときは、その旨を音声やアラーム音によってユーザに知らせても良い。
【符号の説明】
【０１１０】
２０  定電流源
２１  電圧測定部
３０  制御部
４０，５０  エラー検知部
９１，９２，９３，９４  生体インピーダンス測定装置
【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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