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特許6332624生体電気抵抗測定装置用シート、生体電気抵抗測定装置、方法、及びプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6332624
(24)【登録日】2018年5月11日
(45)【発行日】2018年5月30日
(54)【発明の名称】生体電気抵抗測定装置用シート、生体電気抵抗測定装置、方法、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
A61B 5/05 20060101AFI20180521BHJP
【ＦＩ】
A61B5/05 BZDM
【請求項の数】5
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2014-128507(P2014-128507)
(22)【出願日】2014年6月23日
(65)【公開番号】特開2016-7272(P2016-7272A)
(43)【公開日】2016年1月18日
【審査請求日】2017年2月20日
(73)【特許権者】
【識別番号】000133179
【氏名又は名称】株式会社タニタ
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 等
(72)【発明者】
【氏名】笠原 靖弘
(72)【発明者】
【氏名】大場 弘
【審査官】
門田 宏
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００８−２２０９２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１５−２１３６０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−１７５１０８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ６１Ｂ ５／０５３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体電気抵抗を測定するための複数の電極を備えた生体電気抵抗測定装置の前記複数の電極に対応する位置の各々に開口部を有する非導電性の基材と、
繊維を含むと共に前記繊維の繊維方向を長手方向とした形状であり、前記繊維方向と直交する方向に間隙を有するように、前記長手方向の端部が前記開口部の各々に支持された導電性の複数の保水性部材と、
を備えた生体電気抵抗測定装置用シート。
繊維を含むと共に前記繊維の繊維方向を長手方向とした形状であり、前記繊維方向と直交する方向に間隙を有するように、前記長手方向の端部が前記開口部の各々に支持された導電性の複数の保水性部材と、
を備えた生体電気抵抗測定装置用シート。
【請求項2】
前記保水性部材のサイズが、前記電極のサイズ以上である
請求項１記載の生体電気抵抗測定装置用シート。
請求項１記載の生体電気抵抗測定装置用シート。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の生体電気抵抗測定装置用シートと、
生体電気抵抗を測定するための複数の電極であって、前記生体電気抵抗測定装置用シートの前記複数の保水性部材の各々の位置と対応して配置された複数の電極と、
前記生体電気抵抗を測定するための測定用電流を供給する電流供給手段と、
電圧を測定する電圧測定手段と、
前記複数の電極のうち２つの電極が前記電流供給手段に接続され、前記複数の電極のうち２つの電極が前記電圧測定手段に接続されるように、前記複数の電極と、前記電流供給手段及び前記電圧測定手段と、の接続を切り替える切替手段と、
前記電流供給手段に接続される前記２つの電極のうち、少なくとも１つの電極が前記電圧測定手段にも接続されるように前記切替手段を制御し、前記生体電気抵抗を接触抵抗として測定し、測定した接触抵抗が予め定めた閾値以上の場合に、前記生体電気抵抗測定装置用シートの前記保水性部材が乾燥していることを報知するよう制御する制御手段と、
を備えた生体電気抵抗測定装置。
生体電気抵抗を測定するための複数の電極であって、前記生体電気抵抗測定装置用シートの前記複数の保水性部材の各々の位置と対応して配置された複数の電極と、
前記生体電気抵抗を測定するための測定用電流を供給する電流供給手段と、
電圧を測定する電圧測定手段と、
前記複数の電極のうち２つの電極が前記電流供給手段に接続され、前記複数の電極のうち２つの電極が前記電圧測定手段に接続されるように、前記複数の電極と、前記電流供給手段及び前記電圧測定手段と、の接続を切り替える切替手段と、
前記電流供給手段に接続される前記２つの電極のうち、少なくとも１つの電極が前記電圧測定手段にも接続されるように前記切替手段を制御し、前記生体電気抵抗を接触抵抗として測定し、測定した接触抵抗が予め定めた閾値以上の場合に、前記生体電気抵抗測定装置用シートの前記保水性部材が乾燥していることを報知するよう制御する制御手段と、
を備えた生体電気抵抗測定装置。
【請求項4】
請求項１又は２に記載の生体電気抵抗測定装置用シートと、
生体電気抵抗を測定するための複数の電極であって、前記生体電気抵抗測定装置用シートの前記複数の保水性部材の各々の位置と対応して配置された複数の電極と、
前記生体電気抵抗を測定するための測定用電流を供給する電流供給手段と、
電圧を測定する電圧測定手段と、
前記複数の電極のうち２つの電極が前記電流供給手段に接続され、前記複数の電極のうち２つの電極が前記電圧測定手段に接続されるように、前記複数の電極と、前記電流供給手段及び前記電圧測定手段と、の接続を切り替える切替手段と、
を備えた生体電気抵抗測定装置における生体電気抵抗測定方法であって、
前記電流供給手段に接続される前記２つの電極のうち、少なくとも１つの電極が前記電圧測定手段にも接続されるように前記切替手段を制御し、前記生体電気抵抗を接触抵抗として測定し、測定した接触抵抗が予め定めた閾値以上の場合に、前記生体電気抵抗測定装置用シートの前記保水性部材が乾燥していることを報知するよう制御する
生体電気抵抗測定方法。
生体電気抵抗を測定するための複数の電極であって、前記生体電気抵抗測定装置用シートの前記複数の保水性部材の各々の位置と対応して配置された複数の電極と、
前記生体電気抵抗を測定するための測定用電流を供給する電流供給手段と、
電圧を測定する電圧測定手段と、
前記複数の電極のうち２つの電極が前記電流供給手段に接続され、前記複数の電極のうち２つの電極が前記電圧測定手段に接続されるように、前記複数の電極と、前記電流供給手段及び前記電圧測定手段と、の接続を切り替える切替手段と、
を備えた生体電気抵抗測定装置における生体電気抵抗測定方法であって、
前記電流供給手段に接続される前記２つの電極のうち、少なくとも１つの電極が前記電圧測定手段にも接続されるように前記切替手段を制御し、前記生体電気抵抗を接触抵抗として測定し、測定した接触抵抗が予め定めた閾値以上の場合に、前記生体電気抵抗測定装置用シートの前記保水性部材が乾燥していることを報知するよう制御する
生体電気抵抗測定方法。
【請求項5】
コンピュータを、請求項３記載の生体電気抵抗測定装置の制御手段として機能させるための生体電気抵抗測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生体電気抵抗測定装置用シート、生体電気抵抗測定装置、方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
体の一部に電極を接触させて生体インピーダンスを測定し、測定した生体インピーダンスに基づいて皮下脂肪厚や体脂肪率を算出する技術が従来から提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。また、特許文献４には、健康診断のように不特定多数の人が装置を使用する場合の衛生上の問題に鑑みて、電極をカバーするカバーシートが開示されている。
【0003】
生体インピーダンスを測定する際に電極と生体との間の接触抵抗が大きすぎると、生体組織内に電流を流しにくくなり、生体インピーダンスを精度良く測定することができない。特に、皮下脂肪厚を測定する皮下脂肪厚計においては、電極の面積が小さいことから、皮膚が乾燥していると接触抵抗が大きくなりやすい。このため、電極を濡らしてから皮膚を電極に接触させることにより接触抵抗を下げる必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第４６７１４９０号公報
【特許文献2】特開２０１１−２５１１５８号公報
【特許文献3】特開２０１２−１７６０６３号公報
【特許文献4】特許第５１２２２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、電極を濡らして生体インピーダンスを測定すると、汚れが電極に付着しやすくなり不衛生である、という問題があった。特許文献４記載のカバーシートは、濡らさずに使用することが前提であるため、このカバーシートを濡らして使用した場合、カバーシートが膨張して変形する等の不具合が生じる虞がある。
【0006】
本発明は、濡らして使用した場合に膨張して変形するのを防ぐことができる生体電気抵抗測定装置用シート、生体電気抵抗測定装置、方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明の生体電気抵抗測定装置用シートは、生体電気抵抗を測定するための複数の電極を備えた生体電気抵抗測定装置の前記複数の電極に対応する位置の各々に開口部を有する非導電性の基材と、繊維を含むと共に前記繊維の繊維方向を長手方向とした形状であり、前記繊維方向と直交する方向に間隙を有するように、前記長手方向の端部が前記開口部の各々に支持された導電性の複数の保水性部材と、を備える。
【0009】
また、請求項２に記載したように、前記保水性部材のサイズが、前記電極のサイズ以上である構成としてもよい。
【0010】
請求項３記載の生体電気抵抗測定装置は、請求項１又は２に記載の生体電気抵抗測定装置用シートと、生体電気抵抗を測定するための複数の電極であって、前記生体電気抵抗測定装置用シートの前記複数の保水性部材の各々の位置と対応して配置された複数の電極と、前記生体電気抵抗を測定するための測定用電流を供給する電流供給手段と、電圧を測定する電圧測定手段と、前記複数の電極のうち２つの電極が前記電流供給手段に接続され、前記複数の電極のうち２つの電極が前記電圧測定手段に接続されるように、前記複数の電極と、前記電流供給手段及び前記電圧測定手段と、の接続を切り替える切替手段と、前記電流供給手段に接続される前記２つの電極のうち、少なくとも１つの電極が前記電圧測定手段にも接続されるように前記切替手段を制御し、前記生体電気抵抗を接触抵抗として測定し、測定した接触抵抗が予め定めた閾値以上の場合に、前記生体電気抵抗測定装置用シートの前記保水性部材が乾燥していることを報知するよう制御する制御手段と、を備える。
【0011】
請求項４記載の生体電気抵抗測定方法は、請求項１又は２に記載の生体電気抵抗測定装置用シートと、生体電気抵抗を測定するための複数の電極であって、前記生体電気抵抗測定装置用シートの前記複数の保水性部材の各々の位置と対応して配置された複数の電極と、前記生体電気抵抗を測定するための測定用電流を供給する電流供給手段と、電圧を測定する電圧測定手段と、前記複数の電極のうち２つの電極が前記電流供給手段に接続され、前記複数の電極のうち２つの電極が前記電圧測定手段に接続されるように、前記複数の電極と、前記電流供給手段及び前記電圧測定手段と、の接続を切り替える切替手段と、を備えた生体電気抵抗測定装置における生体電気抵抗測定方法であって、前記電流供給手段に接続される前記２つの電極のうち、少なくとも１つの電極が前記電圧測定手段にも接続されるように前記切替手段を制御し、前記生体電気抵抗を接触抵抗として測定し、測定した接触抵抗が予め定めた閾値以上の場合に、前記生体電気抵抗測定装置用シートの前記保水性部材が乾燥していることを報知するよう制御する。
【0012】
請求項５記載の生体電気抵抗測定プログラムは、コンピュータを、請求項３記載の生体電気抵抗測定装置の制御手段として機能させるための生体電気抵抗測定プログラムである。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、濡らして使用した場合に膨張して変形するのを防ぐことができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】（Ａ）は皮下脂肪厚計の表面側の平面図、（Ｂ）は皮下脂肪厚計の裏面側の平面図である。
【図2】第１実施形態に係る皮下脂肪厚計の制御系のブロック図である。
【図3】（Ａ）は第１実施形態に係る補助シートの平面図、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図である。
【図4】シート面積と接触抵抗との関係を示すグラフである。
【図5】４電極法により生体電気抵抗を測定する場合の等価回路を示す回路図である。
【図6】２電極法により生体電気抵抗を測定する場合の等価回路を示す回路図である。
【図7】３電極法により生体電気抵抗を測定する場合の等価回路を示す回路図である。
【図8】生体電気抵抗測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図9】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図10】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図11】生体電気抵抗測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図12】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図13】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図14】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図15】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図16】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図17】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図18】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図19】第２実施形態に係る皮下脂肪厚計の制御系のブロック図である。
【図20】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図21】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図22】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図23】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図24】体脂肪計の平面図である。
【図25】第３実施形態に係る補助シートの平面図である。
【図26】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図27】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図28】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図29】電極の切り替えについて説明するための図である。
【図30】電極の切り替えについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
（第１実施形態）
【0016】
以下、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態では、一例として本発明に係る生体電気抵抗測定装置を皮下脂肪厚計に適用した場合について説明する。
【0017】
図１（Ａ）は、本実施形態に係る皮下脂肪厚計１０の表面側の平面図、（Ｂ）は皮下脂肪厚計１０の裏面側の平面面である。図１（Ａ）に示すように、皮下脂肪厚計１０の表面には、表示部１２及び操作部１４が設けられており、図１（Ｂ）に示すように、皮下脂肪厚計１０の裏面には、細長い形状の電極１６Ａ〜１６Ｄが所定間隔で配置されている。
【0018】
表示部１２は、例えば液晶パネル等で構成される。表示部１２には、例えば各種設定画面、計測結果の表示画面等、各種画面が表示される。
【0019】
操作部１４は、図１（Ａ）に示すように、複数の操作ボタンを含んで構成されている。例えば、各操作ボタンには、電源ボタン、性別等のユーザー情報を設定するためのボタン、皮下脂肪厚の測定部位を選択するための選択ボタン等が割り当てられる。
【0020】
なお、表示部１２及び操作部１４をタッチパネルとし、画面に直接タッチすることで操作が可能な構成としてもよい。
【0021】
図２は、皮下脂肪厚計１０の制御系のブロック図を示した。図２に示すように、皮下脂肪厚計１０は、電極１６Ａ〜１６Ｄ、マルチプレクサ１８、電流供給部２０、電圧測定部２２、制御部２４、表示部１２、操作部１４、記憶部２６、及び通信部２８を備えている。
【0022】
マルチプレクサ１８は、制御部２４からの指示により、電極１６Ａ〜１６Ｄのうち２つの電極を電流供給用電極として選択して電流供給部２０に接続すると共に、電極１６Ａ〜１６Ｄのうち２つの電極を電圧測定用電極として選択して電圧測定部２２に接続する。
【0023】
電流供給部２０は、生体電気抵抗を測定するための測定用電流を、マルチプレクサ１８により選択された電流供給用電極に出力する。
【0024】
電圧測定部２２は、マルチプレクサ１８により選択された電圧測定用電極間の電圧を測定する。
【0025】
記憶部２６は、例えば不揮発メモリで構成され、後述する生体電気抵抗測定プログラムや、生体電気抵抗測定プログラムの実行により得られた測定結果等の各種データを記憶する。
【0026】
通信部２８は、外部装置と無線通信又は有線通信により情報の送受信を行う。これにより、皮下脂肪厚計１０は、スマートフォン、タブレット端末、及び携帯電話等の携帯端末や、パーソナルコンピュータ等の外部装置と通信することが可能である。
【0027】
制御部２４は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、不揮発性メモリ、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）がバスを介して各々接続された構成となっている。この場合、後述する生体電気抵抗測定プログラムを例えば記憶部２６に書き込んでおき、これをＣＰＵが読み込んで実行する。なお、生体電気抵抗測定プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリーカード等の記録媒体により提供するようにしてもよく、図示しないサーバからダウンロードするようにしてもよい。
【0028】
図３（Ａ）は、生体電気抵抗測定装置用シートとしての補助シート３０の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図である。図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、補助シート３０は、生体電気抵抗測定装置としての皮下脂肪厚計１０の電極１６Ａ〜１６Ｄに対応する位置の各々に開口部３２を有する非導電性の基材３４と、開口部３２の各々に配置されると共に、基材３４と間隙３６を有して基材３４に支持された導電性の保水性部材３８Ａ〜３８Ｄと、を備える。
【0029】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄは、電極１６Ａ〜１６Ｄの形状に対応して細長い形状であり、長手方向の端部が基材３４に支持されている。図１（Ｂ）に示す皮下脂肪厚計１０の裏面に補助シート３０を重ねた場合に、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄの各々が、対応する電極１６Ａ〜１６Ｄを覆うようになっている。これにより、電極１６Ａ〜１６Ｄに汚れが付着するのを防ぐことができる。
【0030】
保水性部材３８Ａ〜３８Ｄは、例えば紙等の繊維を含む導電性を有する素材で構成される。また、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄは、繊維の繊維方向Ａ、すなわち繊維を構成する糸状部材の長手方向に細長い形状である。繊維は、水分を含むと繊維方向には膨張しないが、繊維方向と直交する方向に膨張する性質を有する。このため、補助シート３０は、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄを挟んで繊維方向Ａと直交する方向に保水性部材３８Ａ〜３８Ｄに間隙３６が設けられている。すなわち、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄの長辺側に間隙３６が各々設けられている。これにより、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄが水分を含んで繊維方向Ａと直交する方向に膨張しても、補助シート３０が変形するのを防ぐことができる。また、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄは、繊維方向Ａを長手方向とした形状としているので長手方向の引っ張り強度が強く、引き裂かれてしまうのを防ぐことができる。
【0031】
保水性部材３８Ａ〜３８Ｄの面積は、例えば１００ｍｍ２以上である。図４に示すように、保水性部材の面積（シート面積）と接触抵抗とは反比例の関係にあるため、面積が小さすぎると接触抵抗が大きくなりすぎて生体電気抵抗を精度良く測定できなくなってしまうためである。
【0032】
なお、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄのサイズは、電極１６Ａ〜１６Ｄのサイズ以上であることが好ましい。これにより、電極１６Ａ〜１６Ｄが保水性部材３８Ａ〜３８Ｄによって全て覆われるため、電極１６Ａ〜１６Ｄに汚れが付着するのを防ぐことができる。また、前述したように、繊維は、繊維方向Ａと直交する方向に膨張するため、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄの短辺の長さを、電極１６Ａ〜１６Ｄの短辺の長さよりも短くし、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄが水分を含んで膨張した場合に電極１６Ａ〜１６Ｄの短辺の長さが電極１６Ａ〜１６Ｄの短辺の長さ以上になるようにしてもよい。
【0033】
なお、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄは、ゲル状の素材を用いてもよい。
【0034】
ユーザーは、皮下脂肪厚計１０により皮下脂肪厚を測定する場合、霧吹き等によって補助シート３０の保水性部材３８Ａ〜３８Ｄに水を吹きかける。そして、水分を含んだ保水性部材３８Ａ〜３８Ｄを電極１６Ａ〜１６Ｄに合わせ、測定部位に電極１６Ａ〜１６Ｄを当てた状態で測定を行う。
【0035】
補助シート３０の保水性部材３８Ａ〜３８Ｄが乾燥している場合、電極と人体との間の接触抵抗が大きくなるため、生体電気抵抗を精度良く測定することができず、皮下脂肪厚を精度良く測定することができない。
【0036】
図５には、電極１６Ａ、１６Ｄを電流供給用電極として、電極１６Ｂ、１６Ｃを電圧測定用電極とした場合、すなわち４つの電極全てを用いる４電極法により生体電気抵抗を測定する場合の等価回路を示した。
【0037】
図５に示すように、電極１６Ａと人体との間の接触抵抗Ｚ１は、抵抗成分Ｒ１及び容量成分Ｃ１の並列回路のインピーダンスで表される。同様に、電極１６Ｂ〜１６Ｄと人体との間の接触抵抗をそれぞれＺ２〜Ｚ４とする。また、皮下脂肪の生体電気抵抗ＺＨＵＭは、抵抗成分Ｒ２及び容量成分Ｃ２の直列回路と、抵抗成分Ｒ３と、の並列回路のインピーダンスである。なお、生体電気抵抗は、インピーダンスではなく、レジスタンス又はリアクタンスを用いても良い。
【0038】
４電極法の場合、電流供給用電極と電圧測定用電極とが異なるため、原理的には、電流供給用電極に流した電流は電圧測定用電極間の電圧の測定に影響しないため、電流供給用電極と人体との間の接触抵抗の影響を受けずに生体電気抵抗ＺＨＵＭを測定できる。しかしながら、電流を流す際に電流供給用電極と人体との間の接触抵抗が大きすぎると、生体電気抵抗ＺＨＵＭのみを精度良く測定できない場合がある。
【0039】
図６には、電極１６Ａ、１６Ｄを電流供給用電極及び電圧測定用電極とした場合、すなわち４つの電極のうち２つの電極を用いる２電極法により生体電気抵抗を測定する場合の等価回路を示した。この場合、電流供給用電極と電圧測定用電極が同一であり、接触抵抗Ｚ１、Ｚ４に流れた電流が電圧の測定に影響するため、測定される生体電気抵抗をＺとすると、Ｚ＝ＺＨＵＭ＋Ｚ１＋Ｚ４となる。電極と人体との間が濡れている場合には、接触抵抗Ｚ１＋Ｚ４は小さい値となるが、電極と人体との間が乾燥している場合には、接触抵抗Ｚ１＋Ｚ４は非常に大きな値となる（Ｚ１、Ｚ４≫ＺＨＵＭ）。このため、電極と人体との間が乾燥している場合は、Ｚ＝Ｚ１＋Ｚ４とみなせる。従って、Ｚの大きさで補助シート３０の保水性部材３８Ａ及び３８Ｄの乾燥状態を把握することができる。
【0040】
図７には、電極１６Ａ、１６Ｄを電流供給用電極とし、電極１６Ｂ、１６Ｄを電圧測定用電極とした場合、すなわち４つの電極のうち３つの電極を用いる３電極法により生体電気抵抗を測定する場合の等価回路を示した。この場合、接触抵抗Ｚ４に流れた電流が電圧の測定に影響するため、測定される生体電気抵抗をＺとすると、Ｚ＝ＺＨＵＭ＋Ｚ４となる。電極と人体との間が濡れている場合には、接触抵抗Ｚ４は小さい値となるが、電極と人体との間が乾燥している場合には、接触抵抗Ｚ４は非常に大きな値となる（Ｚ４≫ＺＨＵＭ）。このため、電極と人体との間が乾燥している場合は、Ｚ＝Ｚ４とみなせる。従って、Ｚの大きさで補助シート３０の保水性部材３８Ｄの乾燥状態を把握することができる。なお、図６及び図７では、補助シート３０の一部の保水性部材の乾燥状態を把握したが、通常、補助シート３０の一部の保水性部材が乾燥状態ならば、補助シート３０の全ての保水性部材が同じように乾燥状態となるため、Ｚの大きさで補助シート３０の保水性部材３８Ａ〜３８Ｄの乾燥状態を把握することができるともいえる。
【0041】
本実施形態では、一例として２電極法により接触抵抗を測定して補助シート３０の一部の保水性部材が乾燥しているか否かを判定し、補助シート３０の一部の保水性部材が乾燥していると判定した場合には、ユーザーに報知する。
【0042】
次に、本実施形態の作用として、制御部２４において実行される生体電気抵抗測定プログラムによる処理について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。図８に示す処理は、ユーザーが皮下脂肪厚計１０の操作部１４を操作して測定開始を指示した場合に実行される。
【0043】
なお、ユーザーは、皮下脂肪厚を測定する場合、霧吹き等によって補助シート３０の保水性部材３８Ａ〜３８Ｄに水を吹きかける。そして、水分を含んだ保水性部材３８Ａ〜３８Ｄを電極１６Ａ〜１６Ｄに合わせて測定部位に電極１６Ａ〜１６Ｄを当てた状態で測定を行う。
【0044】
なお、以下では、一例として２電極法により接触抵抗Ｚａを測定し、４電極法により皮下脂肪厚の測定に必要な生体電気抵抗Ｚｂを測定する場合について説明する。なお、本実施形態では、接触抵抗Ｚａ、生体電気抵抗Ｚｂとしてインピーダンスを測定する場合について説明するが、リアクタンス又はレジスタンスを測定してもよいし、インピーダンス、リアクタンス、及びレジスタンスのうち２つ以上を測定してもよい。
【0045】
ステップＳ１００では、図９に示すように、電流供給用電極及び電圧測定用電極を電極１６Ｂ、１６Ｃに切り替えるようにマルチプレクサ１８に指示する。
【0046】
ステップＳ１０２では、接触抵抗Ｚａを測定する。具体的には、まず測定用電流ｉをマルチプレクサ１８に出力するように電流供給部２０に指示すると共に、電極１６Ｂ、１６Ｃ間の電圧Ｖを測定するように電圧測定部２２に指示する。これにより、電極１６Ｂ、人体、電極１６Ｃの経路に測定用電流ｉが流れ、電極１６Ｂ、１６Ｃ間の電圧Ｖが測定される。次に、測定用電流ｉの電流値及び測定された電圧Ｖの電圧値に基づいて、接触抵抗Ｚａを算出する。
【0047】
ステップＳ１０４では、接触抵抗Ｚａが予め定めた閾値以上であるか否かを判断する。そして、閾値未満の場合は、補助シート３０の保水性部材３８Ｂ及び３８Ｃが濡れているものとしてステップＳ１０６へ移行し、閾値以上の場合は、補助シート３０の保水性部材３８Ｂ及び３８Ｃが乾燥しているものとしてステップＳ１１４へ移行する。
【0048】
ステップＳ１０６では、図１０に示すように、電流供給用電極はそのままで、電圧測定用電極を電極１６Ａ、１６Ｄに切り替えるようにマルチプレクサ１８に指示する。
【0049】
ステップＳ１０８では、皮下脂肪厚を算出するための生体電気抵抗Ｚｂを測定する。具体的には、まず測定用電流ｉをマルチプレクサ１８に出力するように電流供給部２０に指示すると共に、電極１６Ａ、１６Ｄ間の電圧Ｖを測定するように電圧測定部２２に指示する。これにより、電極１６Ｂ、人体、電極１６Ｃの経路に測定用電流ｉが流れ、電極１６Ａ、１６Ｄ間の電圧Ｖが測定される。次に、測定用電流ｉの電流値及び測定された電圧Ｖの電圧値に基づいて、生体電気抵抗Ｚｂを算出する。
【0050】
ステップＳ１１０では、ステップＳ１０８で測定した生体電気抵抗Ｚｂに基づいて、皮下脂肪厚を算出する。具体的には、例えば生体電気抵抗と皮下脂肪厚との対応関係が予め定められたテーブルデータを用いて皮下脂肪厚を求める。または、生体電気抵抗から皮下脂肪厚を求める算出式を用いて皮下脂肪厚を算出する。
【0051】
ステップＳ１１２では、ステップＳ１１０で取得した皮下脂肪厚を表示部１２に表示させると共に、記憶部２６に記憶させる。
【0052】
一方、ステップＳ１０４で接触抵抗Ｚａが予め定めた閾値以上であると判定された場合は、ステップＳ１１４へ移行する。
【0053】
ステップＳ１１４では、補助シート３０の保水性部材３８Ｂ及び３８Ｃが乾燥しているので補助シート３０の保水性部材３８Ｂ及び３８Ｃを濡らす又は補助シート３０を交換するよう促すメッセージを表示部１２に表示させることにより、ユーザーに報知する。なお、振動、音、及び光の少なくとも１つを発生させることにより報知してもよい。これにより、ユーザーは補助シート３０の保水性部材３８Ｂ及び３８Ｃが乾燥していることを容易に認識することができ、補助シート３０の保水性部材３８Ｂ及び３８Ｃを濡らしたり、交換したりすることをユーザーに促すことができる。
【0054】
なお、図８の生体電気抵抗測定処理では、電流供給用電極１６Ｂ及び１６Ｃに当てた保水性部材３８Ｂ及び３８Ｃについてのみ乾燥しているか否かを判定しているが、４つの電極全てに当てた保水性部材３８Ａ〜３８Ｄについて乾燥しているか否かを判定するようにしてもよい。
【0055】
この場合、図１１に示すように、ステップＳ１０４とステップＳ１０６との間にステップＳ１００Ｂ〜Ｓ１０４Ｂの処理を加えればよい。この場合、例えばステップＳ１００では、図１２に示すように、電流供給用電極及び電圧測定用電極を電極１６Ａ、１６Ｂに切り替えるようにマルチプレクサ１８に指示する。そして、ステップＳ１０２で接触抵抗Ｚａを測定し、ステップＳ１０４で接触抵抗Ｚａが閾値以上であるか否かを判定することにより、補助シート３０の保水性部材３８Ａ及び３８Ｂが乾燥しているか否かを判定する。
【0056】
また、ステップＳ１００Ｂでは、図１３に示すように、電流供給用電極及び電圧測定用電極を電極１６Ｃ、１６Ｄに切り替えるようにマルチプレクサ１８に指示する。そして、ステップＳ１０２Ｂで接触抵抗Ｚａを測定し、ステップＳ１０４Ｂで接触抵抗Ｚａが閾値以上であるか否かを判定することにより、補助シート３０の保水性部材３８Ｃ及び３８Ｄが乾燥しているか否かを判定する。
【0057】
ステップＳ１０６では、図１０に示すように、電流供給用電極を電極１６Ｂ、１６Ｃに、電圧測定用電極を電極１６Ａ、１６Ｄに切り替えるようにマルチプレクサ１８へ指示する。その他の処理は図８の処理と同様である。これにより、４つの電極１６Ａ〜１６Ｄの全てに当てた保水性部材３８Ａ〜３８Ｄについて接触抵抗Ｚａを測定することができる。
【0058】
なお、２電極法を用いる他の例として、ステップＳ１００では、電流供給用電極及び電圧測定用電極を電極１６Ａ、１６Ｃに切り替え、ステップＳ１００Ｂでは、電流供給用電極及び電圧測定用電極を電極１６Ｂ、１６Ｄに切り替えるようにしてもよい。
【0059】
このように、本実施形態では、電極１６Ａ〜１６Ｄの位置に対応して配置された保水性部材３８Ａ〜３８Ｄを備えた補助シート３０を用いて生体電気抵抗を測定するため、電極１６Ａ〜１６Ｄが汚れるのを防ぐことができ、皮下脂肪厚計１０を衛生的に使用することができる。また、補助シート３０の保水性部材を濡らして使用することで接触抵抗を低下させることができ、生体電気抵抗を精度良く測定することができるため、皮下脂肪厚を精度良く算出することができる。また、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄと基材３４との間に間隙３６が設けられているため、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄが水分を含んで膨張しても補助シート３０が変形するのを防ぐことができる。また、接触抵抗を測定して補助シート３０の保水性部材が乾燥しているか否かを判定し、乾燥していると判定した場合はユーザーに報知するので、ユーザーに補助シート３０の保水性部材が乾燥していることを容易に認識させることができる。
【0060】
なお、本実施形態では、２電極法で接触抵抗Ｚａを測定したが、３電極法で接触抵抗Ｚａを測定してもよい。
【0061】
図１４〜１８には、３電極法を用いた場合の電極の選択の例を示した。図１４は、電流供給用電極として電極１６Ｂ、１６Ｄを選択し、電圧測定用電極として電極１６Ｃ、１６Ｄを選択している。図１５は、電流供給用電極として電極１６Ｃ、１６Ｄを選択し、電圧測定用電極として電極１６Ｂ、１６Ｄを選択している。図１６は、電流供給用電極として電極１６Ｂ、１６Ｄを選択し、電圧測定用電極として電極１６Ａ、１６Ｄを選択している。図１７は、電流供給用電極として電極１６Ａ、１６Ｄを選択し、電圧測定用電極として電極１６Ｂ、１６Ｄを選択している。図１８は、電流供給用電極として電極１６Ａ、１６Ｄを選択し、電圧測定用電極として電極１６Ｃ、１６Ｄを選択している。
【0062】
（第２実施形態）
【0063】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【0064】
図１９には、第２実施形態に係る皮下脂肪厚計１０Ａのブロック図を示した。図１９に示す皮下脂肪厚計１０Ａが図２に示す皮下脂肪厚計１０と異なるのは、マルチプレクサ１８に代えてアナログスイッチ群４０を備えた点である。その他の構成は図２の皮下脂肪厚計１０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【0065】
図２０に示すように、アナログスイッチ群４０は、２つのアナログスイッチ４０Ａ、４０Ｂを含む。電極１６Ａ、１６Ｂはアナログスイッチ４０Ａに接続され、電極１６Ｃ、１６Ｄは、アナログスイッチ４０Ｂに接続されている。
【0066】
電流供給部２０は、アナログスイッチ４０Ａの他端とアナログスイッチ４０Ｂの一端との間に接続され、電圧測定部２２は、アナログスイッチ４０Ａの一端とアナログスイッチ４０Ｂの他端との間に接続されている。
【0067】
図２１に示すように、２電極法を用いる場合には、制御部２４は、アナログスイッチ４０Ａ、４０Ｂを両方オンさせる。これにより、電極１６Ａ、１６Ｂは１つの電極とみなせ、電極１６Ｃ、１６Ｄも１つの電極とみなせる。このため、電流供給用電極と電圧測定用電極とが同一となり、２電極法による生体電気抵抗の測定が可能となる。
【0068】
３電極法を用いる場合には、制御部２４は、アナログスイッチ４０Ａ、４０Ｂの何れか一方をオンさせる。例えば図２２に示すように、アナログスイッチ４０Ａをオフしてアナログスイッチ４０Ｂをオンした場合、電極１６Ｃ、１６Ｄは１つの電極とみなせる。また、図２３に示すように、アナログスイッチ４０Ａをオンしてアナログスイッチ４０Ｂをオフした場合、電極１６Ａ、１６Ｂは１つの電極とみなせる。これにより、１つの電極とみなされた電極が電流供給用電極及び電圧測定用電極を兼用するため、３電極法による生体電気抵抗の測定が可能となる。
【0069】
図２０に示すように、４電極法を用いる場合は、制御部２４は、アナログスイッチ４０Ａ、４０Ｂの両方をオフする。これにより、電流供給用電極と電圧測定用電極とが異なり、４電極法による生体電気抵抗の測定が可能となる。
【0070】
（第３実施形態）
【0071】
本実施形態では、本発明に係る生体電気抵抗測定装置用シートを体脂肪計用に適用した場合について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0072】
図２４には、本実施形態に係る体脂肪計５０の平面図を示した。図２４に示すように、体脂肪計５０は、一例として楕円形状の電極１６Ａ〜１６Ｄ、表示部１２、及び操作部１４を備えている。体脂肪計５０の制御系の構成は、図２に示した皮下脂肪厚計１０の制御系の構成と同様であり、実行される処理も図８、１１と同様であるが、ステップＳ１１０で体脂肪率を算出する点、ステップＳ１１２で体脂肪率を表示、記憶する点が異なる。
【0073】
図２５には、体脂肪計５０用の補助シート５２の平面図を示した。図２５に示すように、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄは、電極１６Ａ〜１６Ｄの形状に対応して楕円形状であり、繊維方向Ａの端部が基材３４に支持されている。図２４に示す体脂肪計５０に補助シート５２を重ねた場合に、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄの各々が、対応する電極１６Ａ〜１６Ｄを覆うようになっている。これにより、電極１６Ａ〜１６Ｄに汚れが付着するのを防ぐことができる。また、補助シート５２は、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄの繊維方向Ａと直交する方向に間隙３６を設けている。これにより、保水性部材３８Ａ〜３８Ｄが水分を含んで繊維方向と直交する方向に膨張しても、補助シート５２が変形するのを防ぐことができる。
【0074】
足の裏が角質化すると、電極１６Ａ〜１６Ｄとの接触抵抗が増加し、生体電気抵抗を精度良く測定するのが困難になるが、図２５に示すような補助シート５２の保水性部材３８Ａ〜３８Ｄを濡らして体脂肪計５０にセットしてから測定することにより、生体電気抵抗を精度良く測定することができる。
【0075】
図２６には、２電極法で生体電気抵抗を測定する場合における電極１６Ａ〜１６Ｄ、電流供給部２０、及び電圧測定部２２の接続関係を示した。図２６に示すように、２電極法の場合は、電極１６Ａ、１６Ｂの両方に電流供給部２０及び電圧測定部２２が接続される。なお、図２７に示すように、電極１６Ｃ、１６Ｄの両方に電流供給部２０及び電圧測定部２２を接続してもよい。
【0076】
図２８には、３電極法で生体電気抵抗を測定する場合における電極１６Ａ〜１６Ｄ、電流供給部２０、及び電圧測定部２２の接続関係を示した。図２８に示すように、３電極法の場合は、電極１６Ａ、１６Ｂに電流供給部２０を接続し、電極１６Ｂ、１６Ｃに電圧測定部２２を接続する。なお、図２９に示すように、電極１６Ａ、１６Ｄに電流供給部２０を接続し、電極１６Ｃ、１６Ｄに電圧測定部２２を接続してもよい。
【0077】
図３０には、４電極法で生体電気抵抗を測定する場合における電極１６Ａ〜１６Ｄ、電流供給部２０、及び電圧測定部２２の接続関係を示した。図３０に示すように、４電極法の場合は、電極１６Ａ、１６Ｂに電流供給部２０を接続し、電極１６Ｃ、１６Ｄに電圧測定部２２を接続する。
【0078】
なお、上記各実施形態では、全ての電極に対応して保水性部材を設けた場合について説明したが、電流供給用電極及び電圧測定用電極のうち何れか一方の電極のみに対応して保水性部材を設けてもよい。すなわち、４つの電極１６Ａ〜１６Ｄのうち、電流供給用電極及び電圧測定用電極のうち何れか一方の電極として用いる２つの電極のみに対応して２つの保水性部材を備え、他の２つの電極をカバーする部分については、保水性を有さない導電性の素材を用いても良い。
【0079】
また、例えば皮下脂肪厚計１０や体脂肪計５０で測定した生体電気抵抗を、携帯電話、スマートフォン、及びタブレット端末等の携帯端末に送信し、携帯端末において皮下脂肪厚や体脂肪率を算出して表示するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0080】
１０、１０Ａ 皮下脂肪厚計１２ 表示部
１４ 操作部
１６Ａ〜１６Ｄ 電極
１８ マルチプレクサ
２０ 電流供給部
２２ 電圧測定部
２４ 制御部
２６ 記憶部
２８ 通信部
３０、５２ 補助シート
３２ 開口部
３４ 基材
３６ 間隙
３８Ａ〜３８Ｄ 保水性部材
４０ アナログスイッチ群
５０ 体脂肪計