JP6216303B2 - 測定装置及び測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、測定装置及び測定方法に関する。

従来、脈拍検出用のセンサを有する携帯端末が知られている（例えば、特許文献１参照）。被検者（ユーザ）は、かかる携帯端末を使用して脈拍を測定できる。被検者は、脈拍の測定を行う場合、まず脈拍検出用のセンサを起動させる操作を行った後、センサ部に指を接触させて脈拍の測定を開始する。

国際公開第２００９／１３９２４４号

脈拍等の生体情報の測定にあたり、例えば被検者が測定装置に対して行う操作を減らす等、簡便に測定装置を使用できれば、測定装置の使い勝手が良く、有用性が高まる。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、有用性を向上させた測定装置及び測定方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る測定装置は、
生体情報を測定する測定装置であって、
少なくとも第１の検出モード又は第２の検出モードを選択的に実行するセンサと、
制御部とを備え、
前記センサは、測定光を射出する発光部と、前記測定光に対する散乱光を受光する受光部とを備え、
前記制御部は、
前記第１の検出モードでの前記センサの出力に基づいて前記第２の検出モードへの切替えを制御し、
前記受光部のゲイン及び感度の少なくともいずれかを変更して、前記第１の検出モード又は前記第２の検出モードの切替えを制御する。

前記センサは、前記第１の検出モードにおいて被検部位の接近状態を検出し、前記第２の検出モードにおいて生体情報を検出し、
前記制御部は、前記センサからの生体情報検出出力に基づいて前記生体情報を測定してもよい。

前記制御部は、前記センサが前記第１の検出モードで検出した前記接近状態が所定の接近状態であると判断すると、前記センサを前記第２の検出モードに切り替えてもよい。

前記制御部は、前記センサが前記第２の検出モードで出力した前記生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力でないと判断すると、前記センサを前記第１の検出モードに切り替えてもよい。

前記制御部は、前記受光部のゲイン及び感度の少なくともいずれかを変更して、前記第１の検出モード又は前記第２の検出モードの切替えを制御してもよい。

また、本発明は上述した測定装置に実質的に相当する方法としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

例えば、本発明に係る測定方法は、
生体情報を測定するにあたり、
少なくとも第１の検出モード又は第２の検出モードを選択的に実行するセンサであって、測定光を射出する発光部と、前記測定光に対する散乱光を受光する受光部とを備えるセンサを、制御部により前記第１の検出モードで実行させて前記センサの出力を取得するステップと、
前記取得した出力に基づいて、前記制御部により前記第２の検出モードへの切替えを制御するステップと、
前記受光部のゲイン及び感度の少なくともいずれかを変更して、前記第１の検出モード又は前記第２の検出モードの切替えを制御するステップとを含む。

本発明に係る測定装置及び測定方法によれば、有用性が向上する。

本発明の一実施の形態に係る測定装置の概略構成を示す昨日ブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る測定装置の外観斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る測定装置を使用して生体情報を測定する様子を模式的に示す図である。 図１のセンサが第２の検出モードで検出する検出結果の一例を示す図である。 図１の制御部が発光部に印加するパルス電流の一例を模式的に示す図である。 制御部による処理の一例を示すフローチャートである。 制御部による処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る測定装置の概略構成を示す機能ブロック図である。測定装置１０は、センサ１１と、接触部１２と、制御部１３と、記憶部１４と、表示部１５と、入力部１６と、報知部１７とを備える。測定装置１０は、例えば、携帯電話機等の電子機器であってもよく、生体情報を測定するための専用の装置であってもよい。電子機器は、携帯電話機の他、例えば、携帯型ミュージックプレイヤ、ノートパソコン、腕時計、タブレット端末、ゲーム機等の多岐にわたるデバイスであってもよい。本明細書においては、以下、測定装置１０は、携帯電話機であるとして説明する。

図２は、本実施の形態に係る測定装置１０の外観斜視図である。図２に示すように携帯電話機として実現された測定装置１０は、携帯電話機の表面１０ａ側に表示部１５を備える。また、測定装置１０は、携帯電話機の表面１０ａ側であって、表示部１５の近傍に接触部１２を備える。接触部１２は、ユーザが携帯電話機を使用して通話を行う際に、携帯電話機と被検者の顔又は耳との接近状態を検出可能な位置に配置される。

測定装置１０は、接触部１２に接触する被検部位における生体情報を測定可能である。図３は、被検者が測定装置１０を使用して生体情報を測定する様子を模式的に示す図である。被検者は、被検部位である手の指先を接触部１２に接触させる。測定装置１０は、接触部１２に被検部位が接触された状態で、生体情報を測定できる。

測定装置１０が測定する生体情報は、センサ１１を使用して測定可能な任意の生体情報とすることができる。本実施の形態においては、測定装置１０は、一例として、被検者の脈拍を測定するものとして、以下説明を行う。なお、測定装置１０は、血流速度、血圧又は体温等、脈拍以外の他の生体情報を測定可能に構成してもよい。

図１において、センサ１１は、制御部１３の制御に基づき、第１の検出モード及び第２の検出モードという２つの検出モードを実行可能である。センサ１１は、第１の検出モードにおいて、接触部１２への被検部位等の物体の接近状態を検出可能に構成される。センサ１１は、第２の検出モードにおいて、被検部位の生体情報を検出可能に構成される。センサ１１は、発光部２１と、受光部２２とを備える。センサ１１は、制御部１３による発光部２１及び受光部２２の制御により、第１の検出モードと第２の検出モードとを実現する。

発光部２１は、制御部１３の制御に基づいて、接触部１２を通して測定光を照射する。測定光は、第１の検出モードにおいて被検部位等の物体の接近の程度に関する状態（接近状態）を検出でき、第２の検出モードにおいて被検部位の生体情報を検出可能な光である。本実施の形態において、測定光は赤外光であるとして説明する。発光部２１は、例えば、赤外光を照射するＬＥＤ（発光ダイオード：Light Emitting Diode）により構成される。

受光部２２は、発光部２１が照射した測定光に対する散乱光を受光する。受光部２２は、受光した散乱光の光電変換信号を制御部１３に送信する。制御部１３は、第１の検出モードにおいて受光部２２が受光した散乱光の強度に基づいて、被検部位等の物体と接触部１２との接近状態を判断する。制御部１３は、第２の検出モードにおいて受光部２２が受光した散乱光の強度に基づいて、生体情報を測定する。受光部２２は、例えばＰＤ（フォトダイオード：Photo Diode）により構成される。

発光部２１が生体の組織内に照射した赤外光は、血液中のヘモグロビンにより吸収される。そのため、血液が多く流れるほど、受光部２２が受光する散乱光は少なくなる。血管の測定箇所を流れる血液の量は、心臓の鼓動に合わせて変化するため、制御部１３は、受光部２２が受光する散乱光の量の増減に基づき、測定箇所における血液の量の変化を測定できる。制御部１３は、この血液の量の変化に基づき、被検者の脈拍を測定することができる。

接触部１２は、被検者が生体情報を測定するために、指等の被検部位を接触させる部分である。接触部１２は、例えば板状の部材により構成される。接触部１２は、少なくとも発光部２１からの測定光及び被検部位からの散乱光に対して透明な部材により構成される。

制御部１３は、測定装置１０の各機能ブロックをはじめとして、測定装置１０の全体を制御及び管理するプロセッサである。制御部１３は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサで構成され、かかるプログラムは、例えば記憶部１４又は外部の記憶媒体等に格納される。

制御部１３は、センサ１１の検出モードを制御する。制御部１３は、センサ１１に第１の検出モードを実行させている場合、第１の検出モードにおけるセンサ１１の検出結果に基づき、センサ１１に第２の検出モードを実行させるか否かを判断する。制御部１３は、判断の結果に基づいて、センサ１１の検出モードを制御する。すなわち、制御部１３は、センサ１１に第２の検出モードを実行させると判断した場合、センサ１１を第２の検出モードに切り替え、センサ１１に第２の検出モードを実行させないと判断した場合、センサ１１に第１の検出モードを継続させる制御を行う。

制御部１３は、センサ１１が第１の検出モードで検出した接近状態が所定の接近状態（第１の接近状態）であると判断すると、センサ１１の検出モードを第１の検出モードから第２の検出モードに切り替える。第１の接近状態は、例えば、センサ１１が被検部位から生体情報を取得可能な程度の距離範囲内に被検部位が接触部１２に接近した状態である。第１の接近状態は、例えば、被検部位が一定時間以上連続して接触部１２から所定の距離範囲（第１の距離範囲）内に接近した状態であってもよい。本実施の形態では、第１の接近状態は、被検部位が一定時間以上連続して接触部１２に接触した状態であるとして以下説明する。すなわち、本実施の形態において、制御部１３は、第１の検出モードで動作するセンサ１１が、接近状態として被検部位が一定時間（例えば１秒）以上連続して接触部１２に接触した状態であることを検出した場合、センサ１１に第２の検出モードを実行させると判断する。そして、制御部１３は、センサ１１を第２の検出モードに切り替える。なお、測定装置１０により測定される生体情報及び生体情報を取得するための測定装置１０の構成によっては、接近状態は接触した状態でなくてもよく、測定装置１０は、被検部位が接触部１２に接触していない状態で生体情報を測定してもよい。

このように、被検部位が接触部１２に接触していることをセンサ１１が検出した場合に、制御部１３はセンサ１１が生体情報を検出可能な第２の検出モードに自動的に切り替えることにより、被検者は、測定装置１０に、生体情報の測定を開始する操作を行うことなく、生体情報の測定を開始できる。

制御部１３は、センサ１１が第１の検出モードで検出した接近状態が第２の接近状態であると判断すると、表示部１５の表示を消灯してもよい。第２の接近状態は、被検者の体の一部（例えば頭部）等の物体が一定時間以上連続して接触部１２から第２の距離範囲内に接近した状態である。被検者が測定装置１０を使用して通話を行う際、第１の検出モードのセンサ１１は、被検者の頭部が第２の接近状態であることを検出し、制御部１３は表示部１５の表示を消灯する。これにより、通話時に画面を使用しない場合における、不要な電力消費を抑えることができる。

制御部１３は、センサ１１に第２の検出モードを実行させている場合、第２の検出モードにおけるセンサ１１の検出結果に基づき、センサ１１に第１の検出モードを実行させるか否かを判断する。制御部１３は、判断の結果に基づいて、センサ１１の検出モードを制御する。すなわち、制御部１３は、センサ１１に第１の検出モードを実行させると判断した場合、センサ１１を第１の検出モードに切り替え、センサ１１に第１の検出モードを実行させないと判断した場合、センサ１１に第２の検出モードを継続させる制御を行う。

制御部１３は、センサ１１が第２の検出モードで検出した生体情報を制御部１３に出力した生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力でない場合、センサ１１の検出モードを第２の検出モードから第１の検出モードに切り替える。所定の生体情報検出出力は、例えば、検出結果に含まれる要素が所定の範囲に含まれる生体情報検出出力である。所定の生体情報検出出力について、本実施の形態に沿って、図４を参照しながら具体的に説明する。

図４は、センサ１１が第２の検出モードで検出する生体情報の一例を示す図である。本実施の形態では、測定装置１０により脈拍を測定するために、センサ１１は、第２の検出モードで生体情報として被検部位の脈波データを検出する。制御部１３は、脈波データが有効であるか、すなわち脈波データの要素が所定の範囲に含まれるか否かを判断する。ここで、制御部１３は、図４（ａ）の脈波データを所定の範囲に含まれない（すなわちセンサ１１が出力する生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力でない）と判断し、図４（ｂ）の脈波データを所定の範囲に含まれる（すなわちセンサ１１が出力する生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力である）と判断するとして説明する。センサ１１が検出する生体情報における、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すような脈波データのばらつきは、例えば、被検者が被検部位を接触させる接触圧力等の接触状態により生じる。

制御部１３は、例えば、ローパスフィルタ又はデジタルスムージングフィルタ等のノイズ除去フィルタを用いて、取得された脈波データのノイズを低減する。制御部１３は、例えば、ノイズが低減された脈波データにおける傾きの正と負との変極点を脈波データのピークとして検知し、ピークの数をカウントする。制御部１３は、脈波データの要素として、所定時間内における脈波データのピークの数が、所定の範囲に含まれるか否かを判断する。制御部１３は、例えばセンサ１１が検出した脈波データが図４（ａ）である場合、図４（ａ）の脈波データで所定時間内における脈波データのピークの数を判断する。制御部１３は、ピークの数が、所定の範囲に含まれるか否かを判断する。制御部１３は、例えばピークの数が所定の範囲より多いために、所定の範囲に含まれないと判断すると、脈波データに基づきセンサ１１が出力する生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力でないと判断する。制御部１３は、脈波データが所定の生体情報検出出力でない場合、生体情報が正しく測定できないと判断して、センサ１１を第１の検出モードに切り替える。

なお、制御部１３は、センサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力でないと判断した場合、すぐにセンサ１１を第１の検出モードに切り替えなくてもよい。制御部１３は、センサ１１からの生体情報検出出力が生体情報検出出力でない状態が一定時間（例えば１０秒）以上経過した場合に、センサ１１を第１の検出モードに切り替えてもよい。これにより、被検者が被検部位を接触部１２に接触させた後、例えば、測定装置１０に生体情報を測定させるために、被検部位の接触圧力等の接触状態を調整している場合に、センサ１１の検出モードがすぐに第１の検出モードに戻ることなく、調整の時間を確保することができる。

一方、センサ１１が検出した脈波データが図４（ｂ）である場合、制御部１３は、上記説明と同様に、脈波データのピークの数が所定の範囲に含まれるか否かを判断する。制御部１３は、ピークの数が所定の範囲に含まれると判断すると、脈波データに基づくセンサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力であると判断する。この場合、制御部１３は、センサ１１を第２の検出モードのまま動作させ、脈波データの検出を継続させる。

脈波データに基づくセンサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力であるか否かを制御部１３が判断する脈波データの要素は、ピークの数に限られない。制御部１３は、脈波データの他の要素に基づいて、センサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力であるか否かを判断してもよい。例えば、制御部１３は、脈波データの他の要素として、脈波データのピークの高さのばらつきが、所定の範囲に含まれるか否かを判断してもよい。ピークの高さのばらつきは、例えば、標準偏差によって規定される。この場合、ピークの高さの標準偏差が所定の範囲外である場合、制御部１３は、脈波データに基づくセンサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力でないと判断する。またピークの高さの標準偏差が所定の範囲内である場合、制御部１３は、センサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力であると判断する。そして、制御部１３は、かかる判断に基づいて、センサ１１の検出モードを制御する。また、制御部１３は、脈波データの要素として、ピークの間隔のばらつきに基づいて、上述したピークの高さのばらつきと同様にして、脈波データに基づくセンサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力であるか否かを判断してもよい。

なお、制御部１３は、脈波データが有効であるか否かを判断するために、脈波データの複数の要素に基づき、総合的に判断を行ってもよい。

このように、接触部１２において有効な生体情報検出出力を得られない場合に、制御部１３がセンサ１１を第１の検出モードに自動的に切り替えることにより、被検者は、生体情報の測定を終了した後、接触部１２から被検部位を離すことにより、測定装置１０に何らの操作を行うことなく、生体情報を測定するための第２の検出モードを終了させることができる。

制御部１３は、発光部２１にパルス電流を印加することにより発光部２１を駆動（パルス発光）させて、センサ１１に各種検出を実行させる。制御部１３は、発光部２１に印加するパルス電流を制御することにより、センサ１１の第１の検出モードと第２の検出モードとを切り替える制御を行う。制御部１３は、例えば、パルス電流の電流値、パルス幅、パルス周期及び測定１回ごとのパルス数を変更して、センサ１１の検出モードを切り替える制御を行うことができる。また、制御部１３は、検出モードの切替え制御において、パルス電流を印加する測定間隔を変更してもよい。測定間隔は、発光部２１が複数のパルス電流を印加する間隔である。

ここで、制御部１３による、第１の検出モードと第２の検出モードとにおけるセンサ１１の制御について詳細に説明する。図５は、制御部１３が発光部２１に印加するパルス電流の一例を模式的に示す図である。ただし、図５を参照して説明するパルス電流に関する各種数値は、一例にすぎず、制御部１３は、センサ１１が第１の検出モード及び第２の検出モードを実行可能な任意の各種数値を有するパルス電流を発光部２１に印加できる。

図５（ａ）は、センサ１１に第１の検出モードを実行させる場合に制御部１３が発光部２１に印加するパルス電流の一例である。図５（ａ）に示すように、制御部１３は、１回の測定（例えば０．１〜２０００００μ秒）で、電流値がＩａｍＡ、パルス幅がＴＷａμ秒、パルス周期がＴＣａμ秒、パルス数がＮａ個のパルス電流を発光部２１に印加する。例えば、Ｉａ＝０．１〜２０００ｍＡ、ＴＷａ＝０．１〜２０００００μ秒、ＴＣａ＝０．１〜２００００μ秒、パルス数Ｎａは１〜５１２個の間から適宜選択される。制御部１３は、図５（ａ）に示すパルス電流を、センサ１１が被検部位等の物体の接近状態を検出可能な測定間隔ＴＩａｍ秒、例えばＴＩａ＝０．０００１〜２００ｍ秒の測定間隔で複数回継続的に発光部２１にパルス電流を印加する。

図５（ｂ）は、センサ１１に第２の検出モードを実行させる場合に制御部１３が発光部２１に印加するパルス電流の一例である。図５（ｂ）に示すように、制御部１３は、１回の測定で、電流値がＩｂｍＡ、パルス幅がＴＷｂμ秒、パルス周期がＴＣｂμ秒、パルス数がＮｂ個のパルス電流を発光部２１に印加する。例えば、Ｉｂ＝０．１〜２０００ｍＡ、ＴＷｂ＝０．１〜２０００００μ秒、ＴＣｂ＝０．１〜２０００００μ秒、パルス数Ｎｂは１〜５１２個の間から適宜選択される。制御部１３は、図５（ｂ）に示すパルス電流を、制御部１３が測定する生体情報が所定の精度となるような生体情報検出出力をセンサ１１が得られる測定間隔ＴＩｂで、発光部２１にパルス電流を印加する。パルス電流を繰り返し印加する測定間隔が長いほど、生体情報検出出力のサンプル数が少なくなり、制御部１３が測定する生体情報の精度が低下しやすい。制御部１３は、測定される生体情報が測定結果として信頼しうる程度の精度となるような測定間隔で、発光部２１にパルス電流を印加する。制御部１３は、例えばＴＩｂ＝０．０００１〜２０００ｍ秒の測定間隔で複数回継続的に発光部２１にパルス電流を印加する。

図５（ａ）及び（ｂ）を参照して説明したパルス電流条件の範囲において、制御部１３は、第１の検出モードと比較して、第２の検出モードにおいて、電力を消費しやすい場合がある。例えば、第２の検出モードにおいて、第１の検出モードよりも高い電流値の電流パルスを、第１の検出モードよりも短い測定間隔で、制御部１３が発光部２１にパルス電流を印加する場合である。例えば、パルス幅、パルス周期及びパルス数等のパルス電流条件の組み合わせによっても、第１の検出モードと比較して、第２の検出モードにおいて、電力を消費しやすい場合がある。本実施の形態においては、接触部１２において所定の生体情報検出出力が得られない場合に、制御部１３がセンサ１１を第１の検出モードに自動的に切り替えるため、所定の生体情報検出出力を得られない場合における不要な電力消費を抑えることができる。

なお、制御部１３は、上述した発光部２１にパルス電流を印加する際、測定間隔をもたずに、常に一定のパルス周期でハルス電流を印加していてもよい。また、制御部１３は、上述した発光部２１にパルス電流を印加せずに、連続して電流を印加してもよい。

なお、制御部１３は、上述した発光部２１に印加するパルス電流の他、受光部２２のゲイン又は感度等を変更することにより、第１及び第２の検出モードの切替え制御を行ってもよい。受光部２２のゲインの変更は、例えばアンプの出力を上げる又は下げることにより行うことができる。

再び図１を参照すると、制御部１３は、第２の検出モードにおけるセンサ１１からの生体情報検出出力の取得が終了したか否かを判定する。制御部１３は、例えば、センサ１１から生体情報検出出力の取得を開始してから、所定時間経過後に、生体情報検出出力の取得が終了したと判断してもよい。また、制御部１３は、例えば、センサ１１から生体情報を測定するために十分な生体情報検出出力を取得したとき、生体情報検出出力の取得が終了したと判断してもよい。

制御部１３は、生体情報検出出力の取得が終了したと判断した場合、センサ１１の検出モードを第１の検出モードに切り替える制御を行ってもよい。これにより、被検者は、生体情報の測定を終了した後、測定装置１０に何らの操作を行うことなく、生体情報を測定するための第２の検出モードを終了させることができる。制御部１３は、生体情報検出出力の取得が終了したと判断した後も、センサ１１に第２の検出モードを継続させたままにしてもよい。これにより、被検者は、脈拍の測定を継続して行うことができる。本実施の形態では、制御部１３は、生体情報検出出力の取得が終了したと判断した場合、センサ１１の検出モードを第１の検出モードに切り替える制御を行うとして、以下説明する。

制御部１３は、センサ１１の第２の検出モードにおいて取得した生体情報検出出力に基づいて、生体情報を測定する。本実施の形態では、制御部１３は、センサ１１が第２の検出モードにおいて取得した図４（ｂ）に示すような脈波データに基づき、脈拍を測定する。

制御部１３は、センサ１１の検出モードを切り替える場合、報知部１７から検出モードの切替えを行った旨を被検者に報知してもよい。報知部１７による報知は、検出モードを切り替えたことのみを報知してもよく、第１の検出モード又は第２の検出モードのいずれに切り替えたかを具体的に報知するものであってもよい。

報知部１７は、例えば、画像、文字若しくは発光等による視覚的な方法、音声等の聴覚的な方法、又はそれらの組み合わせにより報知を行うことができる。報知部１７は、視覚的な方法で報知を行う場合、例えば、表示部１５等の表示デバイスに、画像又は文字を表示することにより報知を行う。報知部１７は、例えば、ＬＥＤ等の発光素子を発光させることにより報知を行ってもよい。報知部１７は、聴覚的な方法で報知を行う場合、例えば、スピーカ等の音発生デバイスとして、アラーム音や音声ガイド等を出力することにより報知を行う。報知部１７が行う報知は、視覚的又は聴覚的な方法に限られず、例えば振動による触覚的な方法等、被検者が認識可能な任意の方法であってもよい。

記憶部１４は、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成することができ、各種情報や測定装置１０を動作させるためのプログラム等を記憶するとともに、ワークメモリとしても機能する。記憶部１４は、例えば、制御部１３が、センサ１１の第２の検出モードにおいて取得される脈波データに基づく生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力であるか否かを判断するために使用する、脈波データの各要素の所定の範囲（閾値）を記憶する。

表示部１５は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、又は無機ＥＬディスプレイ等の表示デバイスである。表示部１５は、例えば、測定装置１０による生体情報の測定結果を表示する。表示部１５は、制御部１３によるセンサ１１の検出モードの切替えを被検者に報知することにより、報知部１７として機能することもできる。

入力部１６は、被検者からの操作入力を受け付けるものであり、例えば、操作ボタン（操作キー）から構成される。入力部１６をタッチパネルにより構成し、表示部１５の一部に被検者からの操作入力を受け付ける入力部１６を表示して、被検者によるタッチ操作入力を受け付けてもよい。

次に、制御部１３が行う処理について説明する。図６は、制御部１３が行う処理の一例を示すフローチャートであり、具体的には、制御部１３がセンサ１１を第１の検出モードで動作させている場合における処理の一例を示すフローチャートである。

制御部１３は、第１の検出モードを実行するセンサ１１が、接触部１２への被検部位等の物体の接触を検出しているか否かを判断する（ステップＳ１０１）。

制御部１３は、センサ１１が接触部１２への物体の接触を検出していないと判断した場合（ステップＳ１０１のＮｏ）、センサ１１の検出モードを第１の検出モードに継続したまま、このフローを終了する。この場合、制御部１３は、このフローを再度開始してもよい。

制御部１３は、センサ１１が接触部１２への物体の接触を検出していると判断した場合（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、センサ１１が物体の接触を検出している状態が一定時間（例えば１秒）以上継続したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。

制御部１３は、センサ１１が物体の接触を検出している状態が一定時間以上継続していないと判断した場合（ステップＳ１０２のＮｏ）、被検部位又は他の物体が一時的に接触部１２に接触したと判断し、センサ１１の検出モードを第１の検出モードに継続したまま、このフローを終了する。この場合、制御部１３は、このフローを再度開始してもよい。

制御部１３は、センサ１１が物体の接触を検出している状態が一定時間以上継続していると判断した場合（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、被検者が被検部位を接触部１２に接触させて生体情報を測定しようとしている可能性があると判断し、センサ１１の検出モードを第２の検出モードに切り替える（ステップＳ１０３）。

図７は、制御部１３が行う処理の一例を示すフローチャートであり、具体的には、制御部１３がセンサ１１を第２の検出モードで動作させている場合における処理の一例を示すフローチャートである。

制御部１３は、センサ１１が検出した脈波データに基づく生体情報検出出力を取得する（ステップＳ２０１）。

制御部１３は、センサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。

制御部１３は、センサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力ではないと判断した場合（ステップＳ２０２のＮｏ）、センサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力でない状態が一定時間（例えば１０秒）以上継続したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。

制御部１３は、センサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力でない状態が一定時間以上継続したと判断した場合（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、生体情報検出出力を取得できないと判断し、センサ１１の検出モードを第１の検出モードに切り替える（ステップＳ２０６）。

制御部１３は、一定時間内に、センサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力となったと判断した場合（ステップＳ２０３のＮｏ）、フローはステップＳ２０４に移行する。

ステップＳ２０２において、制御部１３は、センサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力であると判断した場合（ステップＳ２０２のＹｅｓ）、センサ１１から継続して生体情報検出出力の取得を行う（ステップＳ２０４）。

次に、制御部１３は、センサ１１から生体情報を測定するために充分な生体情報検出出力を取得し、生体情報検出出力の取得が終了したか否かを判断する（ステップＳ２０５）。

制御部１３は、生体情報検出出力の取得が終了していないと判断した場合、生体情報検出出力の取得が終了するまで生体情報検出出力の取得を継続する（ステップＳ２０４）。

制御部１３は、生体情報検出出力の取得が終了したと判断した場合（ステップＳ２０５のＹｅｓ）、センサ１１の検出モードを第１の検出モードに切り替える（ステップＳ２０６）。そして、このフローを終了する。

このように、本実施の形態に係る測定装置１０は、被検者が被検部位を接触部１２に接触させると、第１の検出モードのセンサ１１が被検部位の接触部１２への接触を検出する。そして、制御部１３の制御によりセンサ１１が第２の検出モードを実行し、生体情報が測定される。被検者が被検部位を接触部１２から離すと、制御部１３は、第２の検出モードのセンサ１１の検出結果に基づき、生体情報を測定できないと判断し、センサ１１を第１の検出モードに制御する。このようにして、被検者は、生体情報を測定させるための操作を行うことなく、被検部位を接触部１２に接触させることにより、測定装置１０が自動的に生体情報を測定可能な状態になるため、従来の測定装置と比較して有用性が向上する。

本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、各構成部、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

例えば、上記実施の形態におけるセンサ１１は、赤外光を照射するＬＥＤと、散乱光を受光するＰＤとにより構成されると説明したが、センサ１１の構成はこれに限られない。センサ１１は、例えばカメラとして構成されていてもよい。この場合、カメラは、受光部２２を構成する撮像素子が受光する光量により、接近状態を検出する。つまり、制御部１３は、撮像素子が受光する光量が所定の光量以下の場合、接触部１２が被検部位等の物体によって覆われたと判断して、カメラを第２の検出モードに切り替える。制御部１３は、撮像素子が受光する光量に代えて、又は光量とともに、撮像素子が受光する光のＲＧＢの各成分に基づいて、接近状態を検出してもよい。例えば、制御部１３は、撮像素子が受光する光量が所定の光量以下であり、且つその光の赤色（Ｒ）成分が緑色（Ｇ）成分及び青色（Ｂ）成分よりも所定の割合以上高い場合、接触部１２が被検部位等の生体により覆われていると判断して、カメラを第２の検出モードに切り替える。

第２の検出モードにおいては、発光部２１を構成するフラッシュ（ＬＥＤ）が可視光を被検部位に照射する。制御部１３は、撮像素子が受光する可視光の散乱光の検出結果に基づいてカメラから取得される生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力であるか否かを判断する。制御部１３は、カメラからの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力であると判断した場合、カメラからの生体情報検出出力の取得を継続し、取得した生体情報検出出力に基づいて生体情報を測定する。一方、制御部１３は、カメラからの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力でないと判断した場合、カメラを第１の検出モードに切り替える。

上記実施の形態においては、センサ１１は、第１の検出モードと第２の検出モードという２つの検出モードを実行可能であると説明したが、センサ１１が実行可能な検出モードは２つに限られない。センサ１１は、更なる他の検出モードを実行可能であってもよい。センサ１１が例えば第３の検出モードを実行可能な場合について、説明する。

第３の検出モードは、接触部１２に接触する物体が被検部位等の生体であるか否かを制御部１３が判断するために使用される。制御部１３は、第１の検出モードのセンサ１１が接触部１２への物体の接触を検出すると、例えば発光部２１に印加するパルス電流を制御することにより、センサ１１を第３の検出モードに切り替える。第３の検出モードでは、発光部２１は接触部１２に接触する物体が生体であるか否かを判断可能な測定光を照射する。制御部１３は、第３の検出モードにおける受光部２２の出力結果に基づき、接触部１２に接触する物体が生体であるか否かを判断する。制御部１３は、例えば、取得されたデータに周期的な変動があれば、接触する物体が生体であると判断する。

制御部１３は、接触部１２に接触する物体が生体でないと判断した場合、センサ１１を第１の検出モードに切り替える。一方、制御部１３は、接触部１２に接触する物体が生体であると判断した場合、センサ１１を第２の検出モードに切り替える。制御部１３は、第２の検出モードのセンサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力であると判断すると、センサ１１から生体情報検出出力の取得を継続し、取得した生体情報検出出力に基づいて生体情報を測定する。制御部１３は、第２の検出モードのセンサ１１からの生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力でないと判断すると、センサ１１を第１の検出モード又は第３の検出モードに切り替える。第２の検出モードよりも第３の検出モードの方が電力消費が少ない場合には、制御部１３は、第１の検出モードから第３の検出モードに切り替えることにより、第１の検出モードから第２の検出モードに直接切り替える場合と比較して、接触部１２に接触する物体が生体でない場合の測定装置１０の不要な電力消費を抑えることができる。

上記実施の形態において、被検部位は手の指先であるとして説明したが、被検部位は手の指先に限られない。被検部位はセンサ１１により生体情報を検出可能な任意の部位とすることができる。上記実施の形態のように測定装置１０が脈拍を測定する場合、被検部位は耳の各部位、例えば耳たぶ、耳珠、耳輪等の、表皮が薄い場所であることが好ましい。

上記実施の形態では、測定装置１０が備える制御部１３が、受光部２２の出力に基づいて生体情報を生成すると説明したが、生体情報の生成は、測定装置１０が備える制御部１３が行う場合に限られない。例えば、測定装置１０と、有線若しくは無線又はこれらの組み合わせからなるネットワークで接続されたサーバ装置が、制御部１３に相当する機能部を備え、生体情報の生成は、この機能部を有するサーバ装置で行われてもよい。この場合、測定装置１０は、第２の検出モードのセンサ１１から生体情報検出出力を取得して、取得した生体情報検出出力を、別途備える通信部からサーバ装置に送信する。そして、サーバ装置は、生体情報検出出力に基づいて生体情報を生成し、生成した生体情報を測定装置１０に送信する。ユーザは、測定装置１０が受信した生体情報を、表示部１５に表示させることにより、閲覧することができる。このように、サーバ装置が生体情報を生成する場合、図１に示す全ての機能部を１つの測定装置１０上で実現する場合に比べて、測定装置１０の小型化等を実現することができる。

１０ 測定装置
１１ センサ
１２ 接触部
１３ 制御部
１４ 記憶部
１５ 表示部
１６ 入力部
１７ 報知部
２１ 発光部
２２ 受光部

Claims (6)

1. 生体情報を測定する測定装置であって、
   少なくとも第１の検出モード又は第２の検出モードを選択的に実行するセンサと、
   制御部とを備え、
   前記センサは、測定光を射出する発光部と、前記測定光に対する散乱光を受光する受光部とを備え、
   前記制御部は、
   前記第１の検出モードでの前記センサの出力に基づいて前記第２の検出モードへの切替えを制御し、
   前記受光部のゲイン及び感度の少なくともいずれかを変更して、前記第１の検出モード又は前記第２の検出モードの切替えを制御する、
   測定装置。
2. 前記センサは、前記第１の検出モードにおいて被検部位の接近状態を検出し、前記第２の検出モードにおいて生体情報を検出し、
   前記制御部は、前記センサからの生体情報検出出力に基づいて前記生体情報を測定する、
   請求項１に記載の測定装置。
3. 前記制御部は、前記センサが前記第１の検出モードで検出した前記接近状態が所定の接近状態であると判断すると、前記センサを前記第２の検出モードに切り替える、請求項２に記載の測定装置。
4. 前記制御部は、前記センサが前記第２の検出モードで出力した前記生体情報検出出力が所定の生体情報検出出力でないと判断すると、前記センサを前記第１の検出モードに切り替える、請求項２又は請求項３に記載の測定装置。
5. 前記発光部はパルス電流の印加により前記測定光をパルス発光するものであり、
   前記制御部は、前記パルス電流の電流値、パルス幅、パルス周期、測定ごとのパルス数及び測定間隔の少なくともいずれかを変更して、前記第１の検出モード又は前記第２の検出モードの切替えを制御する、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の測定装置。
6. 生体情報を測定するにあたり、
   少なくとも第１の検出モード又は第２の検出モードを選択的に実行するセンサであって、測定光を射出する発光部と、前記測定光に対する散乱光を受光する受光部とを備えるセンサを、制御部により前記第１の検出モードで実行させて前記センサの出力を取得するステップと、
   前記取得した出力に基づいて、前記制御部により前記第２の検出モードへの切替えを制御するステップと、
   前記受光部のゲイン及び感度の少なくともいずれかを変更して、前記第１の検出モード又は前記第２の検出モードの切替えを制御するステップと
   を含む測定方法。

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