JP2019122636A - 生体測定システム、センサシステム及び生体測定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】生体情報の測定精度を向上させることができる生体測定システム、センサシステム及び生体測定方法を提供する。【解決手段】生体測定システム3は、生体センサ部2が生体10に接触した状態で、生体10に関する生体情報(例えば、脈波)を生体センサ部2により測定する。生体測定システム3は、通知部5を備える。通知部5は、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを通知する。【選択図】図1
Description
本発明は生体測定システム、センサシステム及び生体測定方法に関し、より詳細には、生体に関する生体情報を生体センサ部により測定する生体測定システム、センサシステム及び生体測定方法に関する。
生体情報を測定する装置の従来例として、特許文献1記載の血圧推定装置を例示する。特許文献1記載の血圧推定装置は、ユーザの脈波信号(生体情報)を測定する脈波測定部(生体センサ部)と、ユーザの心電信号を測定する心電信号測定部と、ユーザの脈波信号とユーザの心電信号とを用いて、ユーザの血圧値を推定する処理回路と、備える。血圧推定装置は、ユーザの指により把持された状態で、ユーザの血圧値を推定する。
特許文献1記載の血圧推定装置のように生体情報を測定する装置において、測定精度の向上が求められることがあった。
本発明は、生体情報の測定精度を向上させることができる生体測定システム、センサシステム及び生体測定方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る生体測定システムは、生体センサ部が生体に接触した状態で、前記生体に関する生体情報を前記生体センサ部により測定する。前記生体測定システムは、通知部を備える。前記通知部は、前記生体センサ部が前記生体に接触した状態で前記生体センサ部と前記生体との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを通知する。
本発明の一態様に係るセンサシステムは、前記生体測定システムと、前記生体センサ部と、を備える。
本発明の一態様に係る生体測定方法は、生体センサ部が生体に接触した状態で前記生体センサ部と前記生体との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを通知するステップと、前記生体センサ部が前記生体に接触した状態で、前記生体に関する生体情報を前記生体センサ部により測定するステップと、を備える。
本発明の一態様に係る生体測定システム、センサシステム及び生体測定方法によれば、生体情報の測定精度を向上させることができる。
以下、実施形態に係る生体測定システム、センサシステム及び生体測定方法について、図面を用いて説明する。ただし、以下に説明する各実施形態は、本開示の様々な実施形態の一部に過ぎない。下記の各実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の各実施形態は、変形例も含めて、適宜組み合わせて実現されてもよい。
(実施形態1)
(センサシステムの構造)
本実施形態のセンサシステム1について、まずは図1を参照して説明する。センサシステム1は、生体10の血圧を推定する血圧計として機能する。本実施形態では、生体10が人である場合について説明する。センサシステム1は、生体10(ユーザ)の脈波と、生体10の心電波形(心電図)とを測定し、脈波及び心電波形の測定結果に基づいて、生体10の血圧を推定する。
(センサシステムの構造)
本実施形態のセンサシステム1について、まずは図1を参照して説明する。センサシステム1は、生体10の血圧を推定する血圧計として機能する。本実施形態では、生体10が人である場合について説明する。センサシステム1は、生体10(ユーザ)の脈波と、生体10の心電波形(心電図)とを測定し、脈波及び心電波形の測定結果に基づいて、生体10の血圧を推定する。
センサシステム1は、生体センサ部2と、生体測定システム3と、を備えている。生体センサ部2と、生体測定システム3とは、一緒に用いられることで脈波センサとして機能する。つまり、生体センサ部2は、生体情報としての脈波を測定する脈波センサの一部である。生体センサ部2は、光学式センサ20を有している。光学式センサ20は、より詳細には、反射型の光学式センサである。光学式センサ20は、生体10の指14(右手の人差し指)と接触した状態で、指14に投光した光の反射光を検出する。生体測定システム3の処理部75(図3参照)は、光学式センサ20の出力に基づいて、生体10の脈波を測定する。より詳細には、処理部75は、光学式センサ20における反射光の検出結果に基づいて、生体10の脈波を測定する。
センサシステム1は、複数(図1では3つ)の電極E1、E2、E3を更に備えている。複数の電極E1、E2、E3と、生体測定システム3とは、一緒に用いられることで心電計として機能する。複数の電極E1、E2、E3は、生体10の指11、12、13と接触した状態で、生体10の心筋から指11、12、13へ伝わる電圧を検出する。より詳細には、複数の電極E1、E2、E3のうち1つの電極が参照電極として機能し、参照電極以外の電極は、参照電極を基準として電圧を検出する。処理部75(図3参照)は、複数の電極E1、E2、E3における電圧の検出結果に基づいて、生体10の心電波形を測定する。なお、指11は右手の親指、指12は左手の親指、指13は左手の人差し指である。
生体測定システム3は、筐体4と、筐体4に収容されたメイン基板(プリント配線板)と、を更に備えている。筐体4は、生体10(ユーザ)が手に持てる大きさである。筐体4は、直方体状に形成されている。筐体4は、樹脂等により形成されている。
筐体4は、第1外面410と、第1外面410と隣り合う第2外面420と、を有している。第1外面410と第2外面420とは、互いに略直交する。第1外面410には、複数(図1では2つ)の開口部411、412が形成されている。第2外面420には、複数(図1では2つ)の開口部421、422が形成されている。筐体4は、開口部411の周囲において角錐台状に窪んでいる。また、筐体4は、各開口部412、421、422の周囲において円錐台状に窪んでいる。
生体センサ部2の少なくとも一部は、筐体4のうち開口部411の奥に形成された窪み430(図2参照)に収容されている。電極E1、E2、E3は、筐体4のうち開口部412、421、422の奥に形成された窪みに収容されている。
生体センサ部2は、光学式センサ20と、サブ基板24(プリント配線板)と、カバー25と、を有している。光学式センサ20は、発光部21と、受光部22と、発光部21及び受光部22が実装されたチップ23と、を含む。発光部21は、例えば、発光ダイオードであり、より詳細には、緑色発光ダイオードである。受光部22は、例えば、フォトダイオードである。チップ23は例えば、サブマウント基板である。発光部21及び受光部22は、チップ23を介してサブ基板24に実装されている。カバー25は、サブ基板24に取り付けられており、発光部21及び受光部22を覆っている。カバー25は、樹脂等により形成されている。カバー25は、透光性を有している。
センサシステム1を用いて生体10の脈波を測定する際には、生体10は、指14を生体センサ部2のカバー25に接触させた状態にする。より詳細には、このとき生体10は、指14でカバー25を押さえた状態にする。この状態で、発光部21は光を投光し、光の一部は指14で反射されてから受光部22で検出され、電圧として出力される。また、発光部21から投光された光の一部は、指14の血管に当たり、血管内の血液中のヘモグロビンに吸収される。処理部75は、受光部22から出力された電圧の時間的な変化を、生体10の脈波として測定する。
また、処理部75は、複数の電極E1、E2、E3で検出された電圧に基づいて、生体10の心電波形を測定する。処理部75は、測定された脈波及び心電波形に基づいて、生体10の血圧を推定する。生体10の脈波及び心電波形に基づいて生体10の血圧を推定するためのアルゴリズムとしては、従来用いられているアルゴリズム(例えば、特許文献1参照)を用いればよいので、詳細な説明は省略するが、例えば、以下のように推定される。まず、測定された脈波に基づいて脈波信号特徴量を抽出し、測定された心電波形に基づいて心電信号特徴量を抽出し、脈波及び心電波形に基づいて脈波伝播時間を抽出する。さらに、脈波信号特徴量と、心電信号特徴量と、脈波伝播時間とを用いて、生体10の血圧グループを推定する。その後、血圧グループのそれぞれに対応した個別の推定規則を参照し、脈波と心電波形とを用いて、生体10の血圧を推定する。
生体測定システム3は、通知部5を備えている。通知部5は、生体センサ部2のカバー25が生体10の指14に接触した状態で、カバー25と指14との間に作用する力の大きさが所定の目標範囲内の大きさであるか否かを通知する構成である。目標範囲は、予め決められている。以下の説明では、「生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力」を、単に「生体センサ部2と生体10との間に作用する力」とも称す。
通知部5は、釦6(感触部)を含む。本実施形態の通知部5は、釦6のみからなる構成である。図2に示すように、釦6は、カバー25と、サブ基板24と、保持部61と、変形部62と、を有している。つまり、カバー25及びサブ基板24は、生体センサ部2の構成と、釦6の構成とを兼ねている。
釦6の少なくとも一部は、筐体4のうち開口部411の奥に形成された窪み430に収容されている。保持部61は、サブ基板24のうち、カバー25が取り付けられている側とは反対側に配置されている。変形部62は、ばね(板ばね)を有している。変形部62は、窪み430の底面431に接している。釦6の保持部61は、変形部62とサブ基板24との間に挟まれている。保持部61により、サブ基板24と変形部62との間の距離が保たれている。
釦6は、例えば、ダブルアクションスイッチと一緒に用いられるような釦である。生体10が指14でカバー25を押さえると、釦6が変位する。すなわち、釦6は、生体センサ部2のカバー25と生体10の指14との間に作用する力の大きさに応じて変位する。以下の説明では、釦6の位置を、筐体4に対する釦6の相対的な位置により定義する。より詳細には、釦6が押し込まれていない状態を基準としたときの、釦6の押込み量の大きさにより、釦6の位置を定義する。
釦6は、釦6が押し込まれていないときの解放位置と、釦6が押し込まれたときの深押し位置と、解放位置と深押し位置との間の浅押し位置と、の3通りの位置の間で変位する。釦6が解放位置と浅押し位置との間で変位するとき及び浅押し位置と深押し位置との間で変位するとき、生体10が感じる感触が変化する。より詳細には、これらのときに釦6は、生体10にクリック感を感じさせる。釦6が解放位置にあるとき、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさは目標範囲の下限値よりも小さい。釦6が浅押し位置にあるとき、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさは目標範囲内の大きさである。釦6が深押し位置にあるとき、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさは目標範囲の上限値よりも大きい。
ここで、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさは目標範囲の下限値よりも小さく、釦6は解放位置又は解放位置と浅押し位置との間にあるとする。この状態から、釦6に第1の閾値よりも大きい力が加えられ、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさになると、変形部62のばねの第1の部位が座屈変形する。第1の閾値は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさの目標範囲の下限値よりも大きい。第1の部位が座屈変形することにより、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが減少し、生体10は、当該力の大きさの減少をクリック感として感じる。より詳細には、このとき、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさは、当該力の大きさの目標範囲内の値へと減少する。また、このとき、釦6は押し込まれて浅押し位置へ変位する。
また、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさは目標範囲内の大きさであって、釦6は浅押し位置又は浅押し位置と深押し位置との間にあるとする。この状態から、釦6に第2の閾値よりも大きい力が加えられ、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲外の大きさになると、変形部62のばねの第2の部位が座屈変形する。第2の閾値は、例えば、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさの目標範囲の上限値よりもわずかに小さい値である。第2の部位が座屈変形することにより、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが減少し、生体10は、当該力の大きさの減少をクリック感として感じる。
このように、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが、目標範囲の下限値よりも小さい大きさと目標範囲内の大きさとの間で変化したときと、目標範囲の上限値よりも大きい大きさと目標範囲内の大きさとの間で変化したときとにおいて、釦6は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを変化させ、生体10にクリック感を感じさせることで、生体10に感じさせる感触を変化させる。
釦6は、押さえられている状態から押さえられていない状態になると解放位置に戻るという、モーメンタリ動作をする。生体10が指14でカバー25を押さえると、変形部62のばねが弾性変形して縮むことによって、釦6は、カバー25が窪み430の底面431の側へ押し込まれるように変位する。生体10が指14でカバー25を押さえる力を弱めると、変形部62のばねが元の形状に戻るように変形することによって、釦6は、解放位置に戻るように変位する。
(センサシステムの回路構成)
図3に示すように、センサシステム1において、生体測定システム3は、複数(図3では3つ)の中継回路71、72、73と、処理モジュール7と、通信部76と、バッテリ78と、を更に備えている。複数の中継回路71、72、73と、処理モジュール7と、通信部76と、バッテリ78とは、筐体4(図1参照)に収容されている。処理モジュール7は、入力部74と、処理部75と、充電回路77と、を有している。処理モジュール7は、筐体4内のメイン基板に実装されている。
図3に示すように、センサシステム1において、生体測定システム3は、複数(図3では3つ)の中継回路71、72、73と、処理モジュール7と、通信部76と、バッテリ78と、を更に備えている。複数の中継回路71、72、73と、処理モジュール7と、通信部76と、バッテリ78とは、筐体4(図1参照)に収容されている。処理モジュール7は、入力部74と、処理部75と、充電回路77と、を有している。処理モジュール7は、筐体4内のメイン基板に実装されている。
複数の中継回路71、72、73の各々は、例えば、アンプ等を含む。複数の中継回路71、72、73は、複数の電極E1、E2、E3と一対一で対応している。各中継回路71、72、73は、対応する電極E1、E2、E3から出力された電圧をアンプにて増幅した後、入力部74へ出力する。
入力部74は、例えば、アナログ−デジタルコンバータを含む。アナログ−デジタルコンバータは、光学式センサ20の受光部22(図1参照)から出力された電圧及び各電極E1、E2、E3から出力された電圧を、アナログ信号からデジタル信号へ変換し、処理部75へ出力する。
処理部75は、例えば、中央処理装置等のプロセッサ及びメモリを主構成とするコンピュータ(マイクロコンピュータ)により構成されている。メモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、処理部75としての機能が実現される。処理部75は、バッテリ78から出力され光学式センサ20の発光部21(図1参照)に供給される電力を制御する。また、処理部75は、光学式センサ20の受光部22(図1参照)から出力され、入力部74を介して処理部75へ入力された電圧の時間的な変化を、生体10の脈波として測定する。また、処理部75は、各電極E1、E2、E3から出力され、入力部74を介して処理部75へ入力された電圧に基づいて、生体10の心電波形を測定する。
さらに、処理部75は、測定された脈波及び心電波形に基づいて、生体10の血圧を推定する。処理部75は、血圧の推定結果を通信部76に出力する。
通信部76は、例えば、Bluetooth(登録商標)の規格に準拠した近距離無線通信を行うように構成されている。通信部76は、センサシステム1の外部の機器X1と通信して、血圧の推定結果を機器X1に出力する。機器X1は、血圧の推定結果を生体10(ユーザ)に通知する。機器X1は、血圧の推定結果を、例えば、ディスプレイに表示する、紙に印刷する、又は音声を発することにより、生体10に通知する。通信部76は、USB(Universal Serial Bus)ケーブル等を用いた有線通信により機器X1と通信してもよい。
充電回路77は、商用電源等の電源から供給された電力により、バッテリ78を充電する。バッテリ78は、センサシステム1の各回路に電力を供給する。
(血圧の推定方法)
次に、図4を参照して、生体10(ユーザ)の血圧の推定方法の一例を説明する。
次に、図4を参照して、生体10(ユーザ)の血圧の推定方法の一例を説明する。
まず、センサシステム1の電源スイッチをオンする。これにより、センサシステム1の各回路が起動し、発光部21が点灯して、センサシステム1は、脈波及び心電波形を測定し血圧を推定可能な状態となる(ステップS1:測定開始)。次に、図1に示すように、生体10は、筐体4を両手で持つ。このとき、生体10は、右手の人差し指(指14)における指の腹を生体センサ部2のカバー25に接触させ、右手の親指(指11)における指の腹を電極E1に接触させる。さらに、このとき、生体10は、左手の人差し指(指13)における指の腹を電極E3に接触させ、左手の親指(指12)における指の腹を電極E2に接触させる。
次に、生体10は、姿勢を保ったまま、右手の人差し指(指14)で釦6のカバー25を押さえ、釦6を押し込む(ステップS2)。指14がカバー25に接触することにより、処理部75は、生体10の脈波を測定することができる。釦6が解放位置から浅押し位置へ変位したときに、生体10はクリック感を感じるので(ステップS3)、生体10は、クリック感を手がかりにして、釦6を浅押し位置まで押し込んだ状態を維持する。これにより、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさである状態で(ステップS4:Yes)、処理部75が生体10の脈波を測定し、脈波及び心電波形に基づいて血圧を推定すると、処理部75は、脈波及び心電波形の測定並びに血圧の推定を終了する(ステップS6)。
もし、生体10が力を入れ過ぎて釦6を深押し位置まで押し込むと、生体10は、釦6が解放位置から浅押し位置へ変位したときと、釦6が浅押し位置から深押し位置へ変位したときとで2回のクリック感を感じる(ステップS3)。したがって、生体10は、釦6が深押し位置へ変位したことを知ることができる。すなわち、生体10は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさでないこと(ステップS4:No)を知ることができる。この場合、生体10は、カバー25を押さえる力を調整する(ステップS5)。つまり、生体10は力を弱めて、釦6を浅押し位置に戻す。あるいは、生体10は、一度、指14をカバー25から離す等により釦6を解放位置に戻して、改めてカバー25を押さえ、釦6の位置を浅押し位置に保つ。これにより、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさとなった状態で、処理部75が生体10の脈波を測定し、脈波及び心電波形に基づいて血圧を推定すると、処理部75は、脈波及び心電波形の測定並びに血圧の推定を終了する(ステップS6)。
(脈波の測定結果の例)
脈波の測定において、指14でカバー25を押さえる力が強過ぎる場合は、指14の血管が変形すること等が原因で、脈波の測定精度が低下することがある。また、指14でカバー25を押さえる力が弱過ぎる場合は、発光部21から投光される光のうち、光学式センサ20と指14との隙間から光学式センサ20の外部に散乱する光の割合が増加して受光部22で検出される光量が減少すること等が原因で、脈波の測定精度が低下することがある。
脈波の測定において、指14でカバー25を押さえる力が強過ぎる場合は、指14の血管が変形すること等が原因で、脈波の測定精度が低下することがある。また、指14でカバー25を押さえる力が弱過ぎる場合は、発光部21から投光される光のうち、光学式センサ20と指14との隙間から光学式センサ20の外部に散乱する光の割合が増加して受光部22で検出される光量が減少すること等が原因で、脈波の測定精度が低下することがある。
図5A〜5Cは、カバー25を押さえる力を一定に保った状態における脈波の測定結果である。図5Aは、目標範囲の上限値よりも大きい一定の力でカバー25を押さえて脈波を測定した結果を示し、図5Bは、目標範囲内の大きさである一定の力でカバー25を押さえて脈波を測定した結果を示し、図5Cは、目標範囲の下限値よりも小さい一定の力でカバー25を押さえて脈波を測定した結果を示す。カバー25を押さえる力の大きさが目標範囲内の大きさであると、図5Bのように、脈波は、三角波状になり、振幅が比較的大きくなる傾向がある。カバー25を押さえる力が強過ぎると、図5Aのように、脈波は、三角波の正のピーク側がカットされた形状になり、図5Bの場合と比較して振幅が小さくなる傾向がある。カバー25を押さえる力が弱過ぎると、図5Cのように、脈波は、形状が安定せず、図5Bの場合と比較して振幅が小さくなる傾向がある。
処理部75は、図5Bのように脈波の波形が適当であって、かつ、心電波形も適当である状態で、脈波と心電波形とを延べ10秒(所定の時間)測定すると、血圧の推定を終了する。脈波と心電波形との測定が10秒連続して行われてもよいし、10秒未満の間の測定が複数回行われてもよい。
図6A、6Bに、脈波の測定結果の例を示す。図5A〜5Cとは異なって、図6A、6Bでは、カバー25を押さえる力が一定に保たれているとは限らない。ここで、実施形態1のセンサシステム1との比較例として、カバー25が押さえられても変位しないようにカバー25が固定されているセンサシステムを用意した。図6Aの2つの波形は、被験者P1が実施形態1のセンサシステム1を用いて測定した脈波と、被験者P1が上記比較例のセンサシステムを用いて測定した脈波と、を示す。図6Bの2つの波形は、被験者P1とは異なる被験者P2が実施形態1のセンサシステム1を用いて測定した脈波と、被験者P2が上記比較例のセンサシステムを用いて測定した脈波と、を示す。
実施形態1のセンサシステム1を用いた測定結果と比較して、上記比較例のセンサシステムを用いた測定結果では、脈波の谷の部分の電圧と、別の谷の部分の電圧との差が大きい。このような脈波の谷の部分の電圧の時間的な変動は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが変動すること、及び、カバー25を押さえる指14と光学式センサ20との相対的な位置関係が変動すること等により生じる。このような脈波の谷の部分の電圧の時間的な変動は、脈波の測定精度を低下させることがある。また、生体センサ部2と生体10との間に作用する力が強過ぎる又は弱過ぎる場合も、脈波の測定精度が低下することがある。
実施形態1のセンサシステム1では、通知部5の釦6は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさと目標範囲外の大きさとの間で変化するとき、生体10に感じさせる感触を変化させることで、当該力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを通知する。これにより、上記比較例のセンサシステムと比較して、生体10(ユーザ)は、カバー25を押さえる力の大きさを目標範囲内の大きさに保ちやすい。したがって、図6A、6Bに示すように、実施形態1のセンサシステム1によれば、上記比較例のセンサシステムと比較して、脈波の谷の部分の電圧の時間的な変動が抑えられている。これにより、センサシステム1は、脈波の測定精度を向上させることができる。したがって、センサシステム1は、血圧の推定精度も向上させることができる。
また、生体10は、カバー25を目標範囲内の大きさの力で押さえるときに、カバー25を押す力と同程度の大きさの力で電極E1、E2、E3を押さえる可能性が高い。したがって、センサシステム1により、生体10が電極E1、E2、E3を押さえる力の大きさを制御できる。
さらに、脈波の測定中に、生体10は、指14でカバー25を押さえているので、自身の姿勢を維持して、指14と光学式センサ20との相対的な位置関係を保ちやすい。これにより、センサシステム1は、脈波の測定精度を更に向上させることができる。
(実施形態1の変形例)
次に、実施形態1の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
次に、実施形態1の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
生体センサ部2の光学式センサ20は、反射型の光学式センサに限定されない。光学式センサ20は、例えば、発光部21から投光され指14を透過した光を受光部22で検出する、透過型の光学式センサであってもよい。また、発光部21は、緑色発光ダイオードに限定されず、例えば、近赤外光を放射する発光ダイオードであってもよい。
また、生体センサ部2は、光学式センサ20に代えて、振動センサ又は変位センサ等により脈波を測定する構成であってもよい。あるいは、生体センサ部2は、血管の幅の変化又は血液の濃度の変化を測定することにより脈波を測定する構成であってもよい。
また、センサシステム1は、血圧計として機能することに限定されない。また、生体センサ部2は、脈波センサの一部であることに限定されない。つまり、生体センサ部2は、脈波を測定する構成に限定されない。生体センサ部2は、生体10の指、手のひら、手首、足、顔又は頭等に接触して、生体情報を測定する構成であってもよい。
生体センサ部2は、例えば、生体認証の一種である静脈認証に用いられ、生体10の静脈の形状(生体情報)を撮影(測定)する構成であってもよい。あるいは、生体センサ部2は、生体認証の一種である指紋認証に用いられ、生体10の指紋の形状(生体情報)を撮影(測定)する構成であってもよい。
あるいは、生体センサ部2は、生体10の肌の静電容量等の電気的特性又は光吸収特性等の光学的特性を測定することで、生体10の肌の水分量(生体情報)を測定する構成であってもよい。
あるいは、生体センサ部2は、生体10の手又は額等における電圧等の電気的特性又は光吸収特性等の光学的特性を測定することで、生体10のストレス(生体情報)を測定する構成であってもよい。
あるいは、生体センサ部2は、生体10の脳波(生体情報)を測定する構成であってもよい。
あるいは、生体センサ部2は、超音波又は電波により生体10の内部の構造及び生体10の内部の構成の動き等の生体情報を測定する構成であってもよい。
あるいは、生体センサ部2は、生体10の心電波形(生体情報)を測定する構成であってもよい。例えば、電極E1、E2、E3のうち少なくとも1つの電極に、通知部5と同様の構成を設けてもよい。そして、電極に設けられた、通知部5と同様の構成が、電極と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを通知するように構成されていてもよい。
生体センサ部2が脈波以外の生体情報を測定する構成であっても、生体測定システム3の通知部5は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを通知することができる。これにより、生体情報の測定精度を向上させることができる。
また、発光部21は、発光ダイオードに限定されず、発光ダイオード以外の適宜の光源であってもよい。
また、受光部22は、フォトダイオードに限定されず、例えば、フォトトランジスタ又はフォトレジスタ(photoregistor)であってもよい。
また、心電波形を測定するための電極(電極E1、E2、E3)の個数は、3つに限定されず、4つ以上であってもよい。
また、釦6は、サブ基板24に取り付けられていてもよいし、光学式センサ20に組み込まれていてもよい。
また、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさと目標範囲外の大きさとの間で変化するとき、当該力の大きさが減少するのではなく、当該力の大きさの所定の変化量に対する釦6の変位量が変化してもよい。つまり、釦6は、生体10が釦6を押さえる力の大きさが所定の変化量だけ変化したときの釦6の変位量を変化させることで、生体10に感じさせる感触を変化させる構成であってもよい。例えば、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが、目標範囲の下限値よりも小さい大きさから目標範囲内の大きさに変化すると、当該力の大きさが目標範囲の下限値よりも小さいときと比較して、当該力の大きさの所定の増加量に対する釦6の変位量が減少してもよい。
また、生体10に感じさせる感触を釦6が変化させるときにおける、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさである第1の閾値は、当該力の大きさの目標範囲の下限値よりも大きい値であってもよいし、第1の閾値と等しい値であってもよい。
また、生体10に感じさせる感触を釦6が変化させるときにおける、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさである第2の閾値は、当該力の大きさの目標範囲の上限値と等しい値であってもよいし、目標範囲の上限値と略等しい値であってもよい。例えば、第2の閾値は、目標範囲の上限値の80%以上120%以下、より好ましくは90%以上110%以下の値であってもよい。
また、本実施形態の釦6は、解放位置、浅押し位置及び深押し位置の3通りの位置の間で変位する。これに対して、釦6は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさに応じて、4通り以上の位置の間で変位するように構成されていてもよい。そして、釦6は、釦6の位置が4通り以上の位置間で変位したときに、生体10に感じさせる感触を変化させる(例えば、クリック感を感じさせる)ように構成されていてもよい。この場合、釦6は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさをより詳細に生体10へ通知できる。
また、センサシステム1における各構成は、実施形態1のように1つの筐体に集約されていてもよいが、分散して設けられていてもよい。例えば、処理部75が筐体4の外部の装置に設けられていてもよい。
(実施形態1のまとめ)
以上説明したように、実施形態1に係る生体測定システム3は、生体センサ部2が生体10に接触した状態で、生体10に関する生体情報(例えば、脈波)を生体センサ部2により測定する。生体測定システム3は、通知部5を備える。通知部5は、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを通知する。
以上説明したように、実施形態1に係る生体測定システム3は、生体センサ部2が生体10に接触した状態で、生体10に関する生体情報(例えば、脈波)を生体センサ部2により測定する。生体測定システム3は、通知部5を備える。通知部5は、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを通知する。
上記の構成によれば、生体10又は生体10とは別の者等は、生体情報(例えば、脈波)の測定の際に、通知部5の通知に応じて、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを目標範囲内の大きさへと調整できる。これにより、生体測定システム3では、生体情報の測定中に、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲よりも広い範囲で変動すること、及び、当該力の大きさが過大又は過小であることによって測定精度が低下する可能性を低減できる。したがって、生体測定システム3では、生体情報の測定精度を向上させることができる。
また、実施形態1に係る生体測定システム3では、通知部5は、感触部(釦6)を含むことが好ましい。感触部は、生体センサ部2における生体10との接触部分に配置される。感触部は、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさと目標範囲外の大きさとの間で変化するとき、生体10に感じさせる感触を変化させる。
上記の構成によれば、生体測定システム3では、生体センサ部2により生体情報の測定を行う生体10(ユーザ)は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさと目標範囲外の大きさとの間で変化するときの感触の変化により、当該力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを知ることができる。したがって、生体10は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを、当該力の大きさを変化させながらであっても、容易に知ることができ、これに応じて生体10は、当該力の大きさを調整できる。
また、実施形態1に係る生体測定システム3では、感触部は、釦6であることが好ましい。釦6は、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさに応じて変位する。
上記の構成によれば、釦6(感触部)は、生体センサ部2における生体10との接触部分に配置される。つまり、生体センサ部2により生体情報の測定を行う生体10(ユーザ)は、生体情報を測定するために、釦6を押さえればよい。生体センサ部2における生体10との接触部分に釦6が配置されていない場合と比較して、生体10は、押さえるべき位置を容易に知ることができる。また、生体情報の測定中、生体10が釦6を押さえ続けることで、生体10が姿勢を維持しやすい。これにより、生体10の姿勢の変動によって生体情報の測定精度が低下する可能性を低減できる。
また、実施形態1に係る生体測定システム3では、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが、目標範囲の下限値よりも小さい大きさと目標範囲内の大きさとの間で変化したときと、目標範囲の上限値よりも大きい大きさと目標範囲内の大きさとの間で変化したときとにおいて、釦6は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを変化させることで、生体10に感じさせる感触を変化させることが好ましい。
上記の構成によれば、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが、目標範囲の下限値よりも小さい大きさと目標範囲内の大きさとの間で変化したときと、目標範囲の上限値よりも大きい大きさと目標範囲内の大きさとの間で変化したときとの2つの場合において感触が変化する。したがって、感触が変化する場合が1つしかないときと比較して、生体センサ部2により生体情報の測定を行う生体10(ユーザ)は、感触の変化を手がかりにして、釦6を押さえる力の大きさを目標範囲内の大きさへと調整することがより容易である。
また、実施形態1に係る生体測定システム3では、生体センサ部2は、光学式センサ20を有することが好ましい。
上記の構成によれば、光学式センサ20を利用しての生体情報の測定精度を向上させることができる。例えば、生体情報の測定中に光学式センサ20が生体10に光を投光する場合に、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさによって、光学式センサ20と生体10との隙間から光学式センサ20の外部に散乱する光量等が異なり、生体情報の測定精度に影響することがある。そこで、生体情報の測定中に、生体測定システム3を用いて生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを目標範囲内の大きさへと調整することで、測定精度を向上させることができる。
また、実施形態1に係る生体測定システム3では、生体センサ部2は、脈波センサの一部であることが好ましい。脈波センサは、生体センサ部2の出力に基づいて生体情報としての脈波を測定する。
上記の構成によれば、生体10又は生体10とは別の者等は、脈波の測定の際に、通知部5の通知に応じて、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを目標範囲内の大きさへと調整できる。したがって、脈波の測定精度を向上させることができる。
また、実施形態1に係るセンサシステム1は、生体測定システム3と、生体センサ部2と、を備える。
上記の構成によれば、生体10又は生体10とは別の者等は、生体情報(例えば、脈波)の測定の際に、通知部5の通知に応じて、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを目標範囲内の大きさへと調整できる。したがって、生体情報の測定精度を向上させることができる。
また、実施形態1に係る生体測定方法は、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを通知するステップと、生体センサ部2が生体10に接触した状態で、生体10に関する生体情報(例えば、脈波)を生体センサ部2により測定するステップと、を備える。
上記の構成によれば、生体10又は生体10とは別の者等は、生体情報(例えば、脈波)の測定の際に、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かの通知を受ける。そして、通知に応じて、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを目標範囲内の大きさへと調整できる。したがって、生体情報の測定精度を向上させることができる。
なお、実施形態1に係る生体測定方法において、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを通知するステップと、生体センサ部2が生体10に接触した状態で、生体10に関する生体情報を生体センサ部2により測定するステップと、の2つのステップは、同時に行われてもよいし、別々のタイミングで行われてもよい。
(実施形態2)
以下、実施形態2について、図7を用いて説明する。実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
以下、実施形態2について、図7を用いて説明する。実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態のセンサシステム1Aにおいて、生体測定システム3Aは、電気回路EC1を備えている。電気回路EC1は、2つのスイッチSW1、SW2と、処理部75と、を含む。通知部5Aは、釦6(図2参照)と、報知部8と、を含む。報知部8は、例えば、ディスプレイを含む。報知部8は、処理部75に接続されている。
各スイッチSW1、SW2は、メカニカルスイッチである。2つのスイッチSW1、SW2は、直列に接続されている。2つのスイッチSW1、SW2の直列回路の両端は、処理部75につながっている。2つのスイッチSW1、SW2の各々において、処理部75側とは反対側には、電源V1が接続されている。
2つのスイッチSW1、SW2は、釦6(図2参照)に組み込まれている。2つのスイッチSW1、SW2の各々は、釦6が変位することで接点の導通状態が切り替わる。処理部75は、2つのスイッチSW1、SW2の各々の接点の導通状態が切り替わることに対応した処理を行う。より詳細には、処理部75は、2つのスイッチSW1、SW2の各々の接点の導通状態が切り替わることに対応して、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを検出する。
生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲の下限値よりも小さく、釦6が解放位置又は解放位置と浅押し位置との間にあるとき、2つのスイッチSW1、SW2の各々の接点は導通していない状態である。このとき、処理部75は、報知部8に第1の電気信号を出力する。すると、報知部8は、ディスプレイに「発光部を押さえてください」等の文字(視覚情報)を表示することで、生体センサ部2と生体10との間に作用する力を強くするように生体10へ指示を発する。これにより、報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさでないこと、より詳細には目標範囲の下限値よりも小さいことを生体10へ報知する。すなわち、報知部8が「報知する」とは、報知部8が生体10へ指示を発する場合を含む。
釦6が浅押し位置にあるとき、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさは目標範囲内の大きさである。釦6が解放位置から浅押し位置へ変位すると、スイッチSW1の接点が導通するので、電源V1からスイッチSW1を介して処理部75の第1端子T1に電圧が入力される。すると、処理部75は、報知部8に第2の電気信号を出力する。報知部8は、処理部75から第2の電気信号を受けて、ディスプレイに「そのままの力で押さえ続けてください」等の文字(視覚情報)を表示する。これにより、報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであることを生体10へ報知する。
釦6が更に押し込まれて深押し位置へ変位すると、スイッチSW1に加えて、スイッチSW2の接点も導通するので、電源V1からスイッチSW2を介して処理部75の第2端子T2に電圧が入力される。すると、処理部75は、報知部8に第3の電気信号を出力する。報知部8は、処理部75から第3の電気信号を受けて、ディスプレイに「力を弱めてください」等の文字(視覚情報)を表示することで、生体センサ部2と生体10との間に作用する力を弱くするように生体10へ指示を発する。これにより、報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさでないこと、より詳細には目標範囲の上限値よりも大きいことを生体10へ報知する。
以上の通り、2つのスイッチSW1、SW2の各々の接点の導通状態の切り替わりに対応して、報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを、ディスプレイに表示した文字(視覚情報)により報知する。これにより、生体10(ユーザ)は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを知り、これに応じて当該力の大きさを調整できる。
(実施形態2の変形例)
次に、実施形態2の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
次に、実施形態2の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを、ディスプレイに表示した文字により報知することに限定されず、ディスプレイに表示した模様、図形又は記号等の視覚情報により報知してもよい。
また、報知部8の構成はディスプレイを含む構成に限定されない。報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを音により報知するスピーカを含んでいてもよい。
あるいは、報知部8は、発光ダイオード等の1又は複数の光源を含んでいてもよい。そして、報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを、1又は複数の光源の点灯状態を切り替えることにより報知してもよい。例えば、報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさである場合にのみ、光源を点灯させてもよい。
また、釦6は、生体10にクリック感を感じさせない釦であってもよい。この場合であっても、2つのスイッチSW1、SW2の各々の接点の導通状態の切り替わりに応じて、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを報知部8が報知するので、生体10は当該力を調整できる。
また、本実施形態において、報知部8は、2つのスイッチSW1、SW2の各々の接点の導通状態の切り替わりに応じて、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを増加又は減少させる指示を、ディスプレイに表示した文字(視覚情報)により発する。これに対して、報知部8は、2つのスイッチSW1、SW2の各々の接点の導通状態の切り替わりに応じて、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを増加又は減少させる指示を、スピーカから出力される音声(聴覚情報)により発してもよい。このように、報知部8は、2つのスイッチSW1、SW2の各々の接点の導通状態の切り替わりに応じて、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを増加又は減少させる指示を、視覚情報及び聴覚情報のうち少なくとも一方により発してもよい。
また、報知部8は、筐体4とは別体に設けられていてもよいし、筐体4と一体に設けられていてもよい。
また、通知部5Aは、釦6に加えて又は釦6に代わる感触部として、2つのスイッチSW1、SW2の各々の接点の導通状態の切替えに応じて生体10に振動を与えるバイブレータ等を含んでいてもよい。そして、通知部5Aは、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを、振動の有無、振動の大きさ又は振動の方向等を変化させることによる、感触の変化により通知してもよい。
また、2つのスイッチSW1、SW2の各々は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを検出するための構成に限定されない。例えば、スイッチSW1は、脈波の測定を開始するための構成であってもよい。具体的には、スイッチSW1と発光部21(図1参照)とが接続されていて、釦6が浅押し位置へ変位したときに、スイッチSW1の接点が導通することで発光部21が点灯するように構成されていてもよい。
また、電気回路EC1は、2つのスイッチSW1、SW2のうち一方のみを含んでいてもよい。
また、釦6が生体10に感じさせる感触を変化させるときにおける生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさと、スイッチSW1又はSW2の接点の導通状態が切り替わるときの当該力の大きさとが厳密に一致していなくてもよい。つまり、生体10が釦6を押しているときに釦6が生体10に感じさせる感触を変化させるタイミングと、スイッチSW1又はSW2の接点の導通状態が切り替わるタイミングとが厳密に一致していなくてもよい。
また、センサシステム1Aは、生体10又は生体センサ部2を移動させる駆動装置を更に備えていてもよい。駆動装置は、操作者により操作されてもよいし、自動で動作してもよい。また、通知部5Aは、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを駆動装置又は操作者に通知する構成であってもよい。そして、脈波等の生体情報の測定において、生体10が生体センサ部2を押さえる力を調整するのではなく、通知部5Aの通知に応じて、駆動装置が生体センサ部2を生体10に押し付ける力、又は、駆動装置が生体10を生体センサ部2に押し付ける力が調整されてもよい。駆動装置が生体センサ部2を生体10に押し付ける力、又は、駆動装置が生体10を生体センサ部2に押し付ける力は、操作者により調整されてもよいし、自動で調整されてもよい。
また、釦6は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさに応じて、4通り以上の位置の間で変位するように構成されていてもよい。そして、報知部8は、上記4通り以上の位置の中から釦6の位置を報知してもよい。例えば、釦6は、解放位置、浅押し位置、深押し位置に加えて、解放位置と浅押し位置との間の位置である準浅押し位置にも変位するように構成されていてもよい。さらに、報知部8は、釦6が準浅押し位置にあるときに、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを増加するように指示を発してもよい。
また、釦6が浅押し位置にある状態で脈波を測定したにも関わらず、脈波の測定に失敗した場合に、報知部8は、釦6を深押し位置又は上述の準浅押し位置へ変位させるように生体10へ指示を発してもよい。
また、処理部75は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであると検出されたときの脈波の測定結果のみを、血圧の推定に用いることができる有効なデータとして処理してもよい。すなわち、処理部75は、2つのスイッチSW1、SW2のうちスイッチSW1のみが導通しているときの脈波の測定結果のみを有効なデータとして処理してもよい。
(実施形態2のまとめ)
以上説明したように、実施形態2に係る生体測定システム3Aは、電気回路EC1を更に備える。電気回路EC1は、2つのスイッチSW1、SW2を含む。各スイッチSW1、SW2は、釦6が変位することで接点の導通状態が切り替わる。電気回路EC1は、各スイッチSW1、SW2の接点の導通状態が切り替わることに対応した処理を行う。
以上説明したように、実施形態2に係る生体測定システム3Aは、電気回路EC1を更に備える。電気回路EC1は、2つのスイッチSW1、SW2を含む。各スイッチSW1、SW2は、釦6が変位することで接点の導通状態が切り替わる。電気回路EC1は、各スイッチSW1、SW2の接点の導通状態が切り替わることに対応した処理を行う。
上記の構成によれば、生体10(ユーザ)が釦6を押さえる操作を行うことで釦6が変位し各スイッチSW1、SW2の接点が切り替わると、電気回路EC1は、接点が切り替わることに対応した処理を行う。したがって、生体測定システム3Aの利便性を向上させることができる。
また、実施形態2に係る生体測定システム3Aでは、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさと目標範囲外の大きさとの間で変化するとき、釦6が変位することで各スイッチSW1、SW2の接点の導通状態が切り替わることが好ましい。
上記の構成によれば、電気回路EC1は、各スイッチSW1、SW2の接点の導通状態の切り替わりにより、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを検出できる。
また、実施形態2に係る生体測定システム3Aでは、通知部5Aは、報知部8を含むことが好ましい。報知部8は、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを、視覚情報及び聴覚情報のうち少なくとも一方により報知する。
上記の構成によれば、生体10又は生体10とは別の者は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを、報知部8が報知する視覚情報及び聴覚情報のうち少なくとも一方により知り、これに応じて当該力の大きさを調整できる。
(実施形態3)
以下、実施形態3について、図8を用いて説明する。実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
以下、実施形態3について、図8を用いて説明する。実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態のセンサシステム1Bにおいて、生体測定システム3Bは、圧力センサ30を更に備えている。圧力センサ30は、例えば、歪みゲージを有している。圧力センサ30は、圧力センサ30に加えられる力の大きさの変化を抵抗値の変化として検出し、電圧として出力する。また、処理モジュール7Bの処理部75Bは、判定部750を含む。通知部5Bは、報知部8を含む。本実施形態の通知部5Bは、報知部8のみからなる構成である。報知部8は、例えば、ディスプレイを含む。報知部8は、処理部75Bに接続されている。釦6(図2参照)は、通知部5Bの外部の構成として設けられている。
釦6(図2参照)は、変形部62(図2参照)を有していない。釦6は、押さえられても変位しないように筐体4(図2参照)に固定されている。
圧力センサ30は、例えば、サブ基板24(図2参照)と保持部61(図2参照)との間に挟まれており、サブ基板24に実装されている。圧力センサ30は、生体センサ部2と生体10(図2参照)との間に作用する力の大きさを検出する。
圧力センサ30から出力された圧力センサ30の検出値(電圧)は、入力部74においてアナログ信号からデジタル信号へ変換され、処理部75Bへ出力される。
処理部75Bの判定部750は、圧力センサ30の検出値(電圧)により、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを判定する。より詳細には、判定部750は、圧力センサ30の検出値が所定の範囲の下限値よりも小さい値であれば、当該力の大きさが目標範囲の下限値よりも小さいと判定する。また、判定部750は、圧力センサ30の検出値が所定の範囲内の値であれば、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであると判定する。また、判定部750は、圧力センサ30の検出値が所定の範囲の上限値よりも大きい値であれば、当該力の大きさが目標範囲の上限値よりも大きいと判定する。
生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲の下限値よりも小さいと判定部750が判定したとする。すると、処理部75は、報知部8に第1の電気信号を出力する。報知部8は、処理部75Bから第1の電気信号を受けて、ディスプレイに「発光部を押さえてください」等の文字(視覚情報)を表示することで、当該力を強くするように生体10へ指示を発する。これにより、報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさでないこと、より詳細には目標範囲の下限値よりも小さいことを生体10へ報知する。
生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであると判定部750が判定すると、処理部75は、報知部8に第2の電気信号を出力する。報知部8は、処理部75から第2の電気信号を受けて、ディスプレイに「そのままの力で押さえ続けてください」等の文字(視覚情報)を表示する。これにより、報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであることを生体10へ報知する。
生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲の上限値よりも大きいと判定部750が判定したとする。すると、処理部75は、報知部8に第3の電気信号を出力する。報知部8は、処理部75Bから第3の電気信号を受けて、ディスプレイに「力を弱めてください」等の文字(視覚情報)を表示することで、当該力を弱くするように生体10へ指示を発する。これにより、報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさでないこと、より詳細には目標範囲の上限値よりも大きいことを生体10へ報知する。
以上の通り、圧力センサ30の検出値に対応して、報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを、ディスプレイに表示した文字(視覚情報)により報知する。これにより、生体10(ユーザ)は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを知り、これに応じて当該力の大きさを調整できる。
(実施形態3の変形例)
次に、実施形態3の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
次に、実施形態3の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
圧力センサ30は、圧力センサ30に加えられる力の大きさの変化を抵抗値の変化として検出するセンサに限定されない。例えば、圧力センサ30は、圧力センサ30に加えられる力の大きさの変化を静電容量の変化として検出する静電容量型圧力センサであってもよい。
また、報知部8は、圧力センサ30の検出値(数値)をディスプレイに表示してもよい。あるいは、報知部8は、圧力センサ30の検出値をディスプレイにグラフとして表示してもよい。
また、報知部8の構成はディスプレイを含む構成に限定されない。報知部8は、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを音により報知するスピーカを含んでいてもよい。あるいは、報知部8は、圧力センサ30の検出値(数値)を音声により報知するスピーカを含んでいてもよい。
また、本実施形態において、報知部8は、圧力センサ30の検出値に応じて、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを増加又は減少させる指示を、ディスプレイに表示した文字(視覚情報)により発する。これに対して、報知部8は、圧力センサ30の検出値に応じて、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを増加又は減少させる指示を、スピーカから出力される音声(聴覚情報)により発してもよい。このように、報知部8は、圧力センサ30の検出値に応じて、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを増加又は減少させる指示を、視覚情報及び聴覚情報のうち少なくとも一方により発してもよい。
また、通知部5Bは、圧力センサ30の出力に応じて生体10に振動を与えるバイブレータ等を、感触部として含んでいてもよい。そして、通知部5Bは、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを、振動の有無、振動の大きさ又は振動の方向等を変化させることによる、感触の変化により通知してもよい。
また、圧力センサ30に代えて、指14とカバー25との接触面積を測定する装置を設けてもよい。生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが規定の範囲内であるとき、生体センサ部2と生体10との間に作用する力が大きいほど、指14とカバー25との接触面積が大きいので、指14とカバー25との接触面積を測定することで、生体センサ部2と生体10との間に作用する力を推定できる。この装置は、例えば、指14を撮影する、又は、指14と生体センサ部2との間の静電容量を測定することで、指14とカバー25との接触面積を測定すればよい。
また、報知部8は、圧力センサ30の検出値が、所定の範囲と、所定の範囲よりも大きい範囲と、所定の範囲よりも小さい範囲と、の3つの範囲のいずれに含まれるかを報知する構成に限定されない。報知部8は、圧力センサ30の検出値が、2つ又は4つ以上の範囲のいずれに含まれるかを報知してもよい。
また、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさである状態で脈波を測定したにも関わらず、脈波の測定に失敗した場合に、報知部8は、当該力の大きさを増加又は減少させるように生体10へ指示を発してもよい。
また、処理部75Bは、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであると圧力センサ30で検出されたときの脈波の測定結果のみを有効なデータとして処理してもよい。
(実施形態3のまとめ)
以上説明したように、実施形態3に係る生体測定システム3Bは、圧力センサ30を更に備える。圧力センサ30は、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを検出する。
以上説明したように、実施形態3に係る生体測定システム3Bは、圧力センサ30を更に備える。圧力センサ30は、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさを検出する。
上記の構成によれば、生体測定システム3Bは、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさの検出値を利用できる。
また、実施形態3に係る生体測定システム3Bは、判定部750を更に備えることが好ましい。判定部750は、圧力センサ30の検出値により、生体センサ部2が生体10に接触した状態で生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを判定する。
上記の構成によれば、生体測定システム3Bは、生体センサ部2と生体10との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かの判定結果を利用できる。
(実施形態4)
以下、実施形態4について、図9を用いて説明する。実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
以下、実施形態4について、図9を用いて説明する。実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態のセンサシステム1Cにおいて、生体測定システム3Cは、遮光構造ST1を更に備えている。遮光構造ST1は、生体10である人の指14が光学式センサ20に対向し、かつ、生体センサ部2Cのカバー25Cに接触した状態において、光学式センサ20の外部の光が指14とカバー25Cとの隙間から光学式センサ20に入射することを抑制するための構造である。カバー25Cと、筐体4Cの開口部411Cとは、長円状に形成されている。遮光構造ST1は、カバー25Cの一の方向(カバー25Cの長手方向)における両端が楕円の円弧状に形成された構造と、筐体4Cの開口部411Cの一の方向における両端がカバー25Cに沿った楕円の円弧状に形成された構造と、を含む。カバー25Cの一の方向における両端は、より詳細には、人の指14(人差し指)の先端形状に沿った楕円の円弧状に形成されている。これにより、人の指14が光学式センサ20に対向し、かつ、カバー25Cに接触した状態において、指14がカバー25Cの全体を覆うことが容易となる。よって、光学式センサ20の外部の光が光学式センサ20の受光部22に入射することを抑制できる。
また、脈波の測定において生体10は、カバー25Cの形状に沿って指14でカバー25Cを押さえればよいので、指14をどの位置に、どの向きで配置すればよいかが、生体10にとって分かりやすい。
(実施形態4の変形例)
次に、実施形態4の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
次に、実施形態4の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
本実施形態では、カバー25Cは、一の方向における両端が楕円の円弧状に形成されている。これに対して、カバー25Cは、一の方向における両端のうち、筐体4Cの中央側の一端(図9の紙面左側の端)のみが楕円の円弧状に形成されていてもよい。
また、遮光構造ST1は、カバー25Cの一の方向における両端又は一端の形状が楕円の円弧状に形成された構造に代えて、カバー25Cの一の方向における両端又は一端を覆う被覆部を設けた構造により実現されてもよい。被覆部は、例えば、カバー25Cに隣り合う縁が楕円の円弧状に形成されていて、カバー25Cの両端又は一端を楕円状に露出させればよい。
(実施形態4のまとめ)
以上説明したように、実施形態4に係る生体測定システム3Cでは、光学式センサ20は、光学式センサ20から投光され生体10で反射された光を検出する、反射型の光学式センサである。生体10は人である。生体測定システム3Cは、遮光構造ST1を更に備える。遮光構造ST1は、人の指14が光学式センサ20に対向し、かつ、生体センサ部2Cに接触した状態において、光学式センサ20の外部の光が光学式センサ20に入射することを抑制する。
以上説明したように、実施形態4に係る生体測定システム3Cでは、光学式センサ20は、光学式センサ20から投光され生体10で反射された光を検出する、反射型の光学式センサである。生体10は人である。生体測定システム3Cは、遮光構造ST1を更に備える。遮光構造ST1は、人の指14が光学式センサ20に対向し、かつ、生体センサ部2Cに接触した状態において、光学式センサ20の外部の光が光学式センサ20に入射することを抑制する。
上記の構成によれば、光学式センサ20の外部の光が光学式センサ20に入射することを遮光構造ST1により抑制できるので、光学式センサ20での光の検出精度を向上させることができる。これにより、生体センサ部2Cによる生体情報の測定精度を向上させることができる。
1、1A、1B、1C センサシステム
2、2C 生体センサ部
3、3A、3B、3C 生体測定システム
5、5A、5B 通知部
6 釦(感触部)
8 報知部
10 生体
14 指
20 光学式センサ
30 圧力センサ
750 判定部
EC1 電気回路
ST1 遮光構造
SW1、SW2 スイッチ
2、2C 生体センサ部
3、3A、3B、3C 生体測定システム
5、5A、5B 通知部
6 釦(感触部)
8 報知部
10 生体
14 指
20 光学式センサ
30 圧力センサ
750 判定部
EC1 電気回路
ST1 遮光構造
SW1、SW2 スイッチ
Claims (14)
- 生体センサ部が生体に接触した状態で、前記生体に関する生体情報を前記生体センサ部により測定する生体測定システムであって、
前記生体センサ部が前記生体に接触した状態で前記生体センサ部と前記生体との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを通知する通知部を備える
生体測定システム。 - 前記通知部は、
前記生体センサ部における前記生体との接触部分に配置され、前記生体センサ部が前記生体に接触した状態で前記生体センサ部と前記生体との間に作用する力の大きさが前記目標範囲内の大きさと前記目標範囲外の大きさとの間で変化するとき、前記生体に感じさせる感触を変化させる感触部を含む
請求項1記載の生体測定システム。 - 前記感触部は、前記生体センサ部が前記生体に接触した状態で前記生体センサ部と前記生体との間に作用する力の大きさに応じて変位する釦である
請求項2記載の生体測定システム。 - 前記釦が変位することで接点の導通状態が切り替わるスイッチを含み、前記接点の導通状態が切り替わることに対応した処理を行う電気回路を更に備える
請求項3記載の生体測定システム。 - 前記生体センサ部が前記生体に接触した状態で前記生体センサ部と前記生体との間に作用する力の大きさが前記目標範囲内の大きさと前記目標範囲外の大きさとの間で変化するとき、前記釦が変位することで前記スイッチの前記接点の導通状態が切り替わる
請求項4記載の生体測定システム。 - 前記生体センサ部が前記生体に接触した状態で前記生体センサ部と前記生体との間に作用する力の大きさが、前記目標範囲の下限値よりも小さい大きさと前記目標範囲内の大きさとの間で変化したときと、前記目標範囲の上限値よりも大きい大きさと前記目標範囲内の大きさとの間で変化したときとにおいて、前記釦は、前記生体センサ部と前記生体との間に作用する力の大きさを変化させることで、前記生体に感じさせる感触を変化させる
請求項3〜5のいずれか一項に記載の生体測定システム。 - 前記生体センサ部が前記生体に接触した状態で前記生体センサ部と前記生体との間に作用する力の大きさを検出する圧力センサを更に備える
請求項1〜6のいずれか一項に記載の生体測定システム。 - 前記圧力センサの検出値により、前記生体センサ部が前記生体に接触した状態で前記生体センサ部と前記生体との間に作用する力の大きさが前記目標範囲内の大きさであるか否かを判定する判定部を更に備える
請求項7記載の生体測定システム。 - 前記通知部は、前記生体センサ部が前記生体に接触した状態で前記生体センサ部と前記生体との間に作用する力の大きさが前記目標範囲内の大きさであるか否かを、視覚情報及び聴覚情報のうち少なくとも一方により報知する報知部を含む
請求項1〜8のいずれか一項に記載の生体測定システム。 - 前記生体センサ部は、光学式センサを有する
請求項1〜9のいずれか一項に記載の生体測定システム。 - 前記光学式センサは、前記光学式センサから投光され前記生体で反射された光を検出する、反射型の光学式センサであって、
前記生体は人であって、
前記人の指が前記光学式センサに対向し、かつ、前記生体センサ部に接触した状態において、前記光学式センサの外部の光が前記光学式センサに入射することを抑制する遮光構造を更に備える
請求項10記載の生体測定システム。 - 前記生体センサ部は、前記生体センサ部の出力に基づいて前記生体情報としての脈波を測定する脈波センサの一部である
請求項1〜11のいずれか一項に記載の生体測定システム。 - 請求項1〜12のいずれか一項に記載の生体測定システムと、
前記生体センサ部と、を備える
センサシステム。 - 生体センサ部が生体に接触した状態で前記生体センサ部と前記生体との間に作用する力の大きさが目標範囲内の大きさであるか否かを通知するステップと、
前記生体センサ部が前記生体に接触した状態で、前記生体に関する生体情報を前記生体センサ部により測定するステップと、を備える
生体測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018005967A JP2019122636A (ja) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | 生体測定システム、センサシステム及び生体測定方法 |
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JP2018005967A Pending JP2019122636A (ja) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | 生体測定システム、センサシステム及び生体測定方法 |
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