特開2018-191748(P2018-191748A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ アルプス電気株式会社の特許一覧
<>
  • 特開2018191748-生体情報測定装置 図000003
  • 特開2018191748-生体情報測定装置 図000004
  • 特開2018191748-生体情報測定装置 図000005
  • 特開2018191748-生体情報測定装置 図000006
  • 特開2018191748-生体情報測定装置 図000007
  • 特開2018191748-生体情報測定装置 図000008
  • 特開2018191748-生体情報測定装置 図000009
  • 特開2018191748-生体情報測定装置 図000010
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-191748(P2018-191748A)
(43)【公開日】2018年12月6日
(54)【発明の名称】生体情報測定装置
(51)【国際特許分類】
   A61B 5/0402 20060101AFI20181109BHJP
   A61B 5/0408 20060101ALI20181109BHJP
   A61B 5/0478 20060101ALI20181109BHJP
【FI】
   A61B5/04 310U
   A61B5/04 300M
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2017-96097(P2017-96097)
(22)【出願日】2017年5月12日
(71)【出願人】
【識別番号】000010098
【氏名又は名称】アルプス電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100108006
【弁理士】
【氏名又は名称】松下 昌弘
(74)【代理人】
【識別番号】100085453
【弁理士】
【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫
(74)【代理人】
【識別番号】100135183
【弁理士】
【氏名又は名称】大窪 克之
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 尚
(72)【発明者】
【氏名】高井 大輔
【テーマコード(参考)】
4C127
【Fターム(参考)】
4C127AA02
4C127CC10
4C127JJ03
4C127LL02
4C127LL13
(57)【要約】      (修正有)
【課題】測定により得られた生体情報を送信するための通信を簡単な操作で開始できる生体情報測定装置を提供する。
【解決手段】生体情報測定装置は、生体に接触させる生体接触面、生体接触面を通じて得られる生体情報を測定可能な測定部10と、生体情報を送信可能な通信部50と、生体接触面を覆う被覆部300と、生体接触面から被覆部300が剥離されたか否かを判定する制御部60とを有する。通信部50は、制御部60において被覆部300が剥離されたと判定された場合に通信を開始する。被覆部300は導電性を有しており、制御部60は生体接触面における導電率に基づいて被覆部300の剥離の有無を判定する。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体に接触させる生体接触面と、
前記生体接触面を通じて得られる生体情報を測定可能な測定部と、
前記生体情報を送信可能な通信部と、
前記生体接触面を覆う被覆部と、
前記生体接触面から前記被覆部が剥離されたか否かを判定する制御部とを有し、
前記通信部は、前記制御部において前記被覆部が剥離されたと判定された場合に通信を開始する、
生体情報測定装置。
【請求項2】
前記被覆部は導電性を有しており、
前記制御部は、前記生体接触面における導電率に基づいて前記被覆部の剥離の有無を判定する、
請求項1に記載の生体情報測定装置。
【請求項3】
前記生体接触面に配置された複数の生体用電極を有し、
前記測定部は、前記複数の生体用電極を通じて得られる生体情報を測定し、
前記制御部は、2つの前記生体用電極の間における導電率に基づいて前記被覆部の剥離の有無を判定する、
請求項2に記載の生体情報測定装置。
【請求項4】
前記2つの生体用電極における一方の生体用電極に第1検査信号を出力する第1信号出力部と、
前記2つの生体用電極における他方の生体用電極から信号を入力する信号入力部とを有し、
前記制御部は、前記第1検査信号に応じて前記信号入力部が入力した信号に基づいて、前記被覆部の剥離の有無を判定する、
請求項3に記載の生体情報測定装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記被覆部が剥離されたと判定する前において、消費電力が抑制されるスリープモードへ移行するとともに、一定の周期で前記スリープモードから通常モードに移行し、前記通常モードの期間において前記信号入力部から信号を入力し、当該入力した信号に基づいて前記被覆部の剥離の有無を判定する、
請求項4に記載の生体情報測定装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記被覆部が剥離されたと判定する前において、前記第1信号出力部から前記第1検査信号を出力した状態のまま、消費電力が抑制されるスリープモードへ移行するとともに、前記信号入力部において入力される信号を割り込み信号として監視し、前記割り込み信号が所定のアクティブ状態となった場合、前記スリープモードから通常モードへ移行するとともに、前記被覆部が剥離されたと判定する、
請求項4に記載の生体情報測定装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記被覆部が剥離されたと判定した場合、前記第1信号出力部の出力ライン及び前記信号入力部の入力ラインを前記2つの生体用電極からそれぞれ電気的に切断するように前記第1信号出力部及び前記信号入力部を制御する、
請求項4乃至6の何れか一項に記載の生体情報測定装置。
【請求項8】
前記制御部は、前記被覆部が剥離されたと判定した後、前記生体接触面に生体が接触したか否かを更に判定し、
前記測定部は、前記制御部において前記生体接触面に生体が接触したと判定された場合に測定を開始する、
請求項1乃至7の何れか一項に記載の生体情報測定装置。
【請求項9】
前記生体接触面に配置された複数の生体用電極と、
2つの前記生体用電極の間に第2検査信号を出力可能であり、前記生体接触面に接触する生体に比べて出力インピーダンスが大きい第2信号出力部とを有し、
前記測定部は、前記複数の生体用電極に入力される電気信号を前記生体情報として測定し、
前記制御部は、前記被覆部が剥離されたと判定した後、前記第2信号出力部から前記第2検査信号を出力し、前記第2検査信号に応じた前記測定部の測定結果の変化に基づいて前記生体の接触の有無を判定する、
請求項8に記載の生体情報測定装置。
【請求項10】
前記制御部は、前記生体接触面に生体が接触したと判定した後、前記測定部において所定の生体活動を示す前記生体情報が一定時間以上測定されない場合、異常の発生を通知するための異常通知を前記通信部から送信する、
請求項8又は9に記載の生体情報測定装置。
【請求項11】
生体に接触させる生体接触面と、
前記生体接触面を通じて得られる生体情報を測定可能な測定部と、
前記生体情報を送信可能な通信部と、
前記生体接触面を覆う導電性の被覆部とを有した生体情報測定装置の制御方法であって、
前記生体接触面における導電率に基づいて、前記生体接触面から前記被覆部が剥離されたか否かを判定するステップと、
前記判定において前記被覆部が剥離されたと判定された場合、前記通信部において通信を開始するステップとを有する、
生体情報測定装置の制御方法。
【請求項12】
請求項11に記載の生体情報測定装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生体情報を測定する生体情報測定装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
生体の活動状態に関連する情報を計測する装置は、医療分野において欠かせないものであり、近年では健康管理などを目的とする個人用の装置も広く普及している。例えば下記の特許文献に記載される生体情報測定装置は、バイオセンサとRFIDが内蔵された検体粘着シートと、皮膚に貼り付けた検体粘着シートのRFIDから無線により生体情報を受信する携帯型情報端末とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−58263号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この特許文献の装置では、測定によって得られた生体情報を携帯型情報端末に送信する。また、近年では、測定結果を無線によってホスト装置に送信する心電計も存在する。このような生体情報測定装置の場合、測定結果を利用するためには、まず無線による通信を確立させておく必要がある。しかしながら、医療分野などにおいては、測定データを緊急に利用する場合がある。このような用途では、携帯型情報端末などのボタンを押して通信を開始させる方法では操作が面倒であり、測定結果を直ちに利用することが難しいという不利益がある。
【0005】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、測定により得られた生体情報を送信するための通信を簡単な操作で開始できる生体情報測定装置とその制御方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の観点に係る生体情報測定装置は、生体に接触させる生体接触面と、前記生体接触面を通じて得られる生体情報を測定可能な測定部と、前記生体情報を送信可能な通信部と、前記生体接触面を覆う被覆部と、前記生体接触面から前記被覆部が剥離されたか否かを判定する制御部とを有する。前記通信部は、前記制御部において前記被覆部が剥離されたと判定された場合に通信を開始する。
【0007】
この構成によれば、前記生体接触面から前記被覆部を剥がす簡単な操作によって、前記通信部の通信が開始される。
【0008】
好適に、前記被覆部は導電性を有してよい。前記制御部は、前記生体接触面における導電率に基づいて前記被覆部の剥離の有無を判定してよい。
【0009】
この構成によれば、前記生体接触面から導電性の前記被覆部が剥離されているか否かに応じて、前記生体接触面の導電率が異なるため、前記生体接触面の導電率に基づいて前記被覆部の剥離の有無が判定される。
【0010】
好適に、上記生体情報測定装置は、前記生体接触面に配置された複数の生体用電極を有してよい。前記測定部は、前記複数の生体用電極を通じて得られる生体情報を測定してよい。前記制御部は、2つの前記生体用電極の間における導電率に基づいて前記被覆部の剥離の有無を判定してよい。
【0011】
この構成によれば、前記生体接触面から導電性の前記被覆部が剥離されているか否かに応じて、前記生体接触面に配置された前記2つの生体用電極の間における導電率が異なるため、前記生体接触面の導電率に基づいて前記被覆部の剥離の有無が判定される。
【0012】
好適に、上記生体情報測定装置は、前記2つの生体用電極における一方の生体用電極に第1検査信号を出力する第1信号出力部と、前記2つの生体用電極における他方の生体用電極から信号を入力する信号入力部とを有してよい。前記制御部は、前記第1検査信号に応じて前記信号入力部が入力した信号に基づいて、前記被覆部の剥離の有無を判定してよい。
【0013】
この構成によれば、前記生体接触面から導電性の前記被覆部を剥離することによって、前記2つの生体用電極の間における導電率が変化すると、前記2つの生体用電極における一方の生体用電極から他方の生体用電極へ伝わる前記第2検査信号が変化する。そのため、前記第1検査信号に応じて前記信号入力が入力した信号に基づいて、前記被覆部の有無が判定される。
【0014】
好適に、前記制御部は、前記被覆部が剥離されたと判定する前において、消費電力が抑制されるスリープモードへ移行するとともに、一定の周期で前記スリープモードから通常モードに移行し、前記通常モードの期間において前記信号入力部から信号を入力し、当該入力した信号に基づいて前記被覆部の剥離の有無を判定してよい。
【0015】
この構成によれば、前記被覆部が剥離される前の段階では、前記スリープモードへ移行するとともに、一定の周期で前記スリープモードから前記通常モードに移行して、前記被覆部の剥離の有無が判定される。そのため、前記被覆部が剥離される前の段階における消費電力が抑制される。
【0016】
好適に、前記制御部は、前記被覆部が剥離されたと判定する前において、前記第1信号出力部から前記第1検査信号を出力した状態のまま、消費電力が抑制されるスリープモードへ移行するとともに、前記信号入力部において入力される信号を割り込み信号として監視し、前記割り込み信号が所定のアクティブ状態となった場合、前記スリープモードから通常モードへ移行するとともに、前記被覆部が剥離されたと判定してよい。
【0017】
この構成によれば、前記被覆部が剥離される前の段階では、前記割り込み信号が前記所定のアクティブ状態となるまで前記スリープモードが維持される。そのため、前記被覆部が剥離される前の段階における消費電力が抑制される。
【0018】
好適に、前記制御部は、前記被覆部が剥離されたと判定した場合、前記第1信号出力部の出力ライン及び前記信号入力部の入力ラインを前記2つの生体用電極からそれぞれ電気的に切断するように前記第1信号出力部及び前記信号入力部を制御してよい。
【0019】
この構成によれば、前記測定部において前記生体情報の測定が行われる際に、前記第1信号出力部の出力ライン及び前記信号入力部の入力ラインが前記2つの生体用電極からそれぞれ電気的に切断されている。そのため、前記測定部の測定結果が前記第1信号出力部及び前記信号入力部の影響を受け難くなる。
【0020】
好適に、前記制御部は、前記被覆部が剥離されたと判定した後、前記生体接触面に生体が接触したか否かを更に判定してよい。前記測定部は、前記制御部において前記生体接触面に生体が接触したと判定された場合に測定を開始してよい。
【0021】
この構成によれば、前記被覆部が剥離された後、前記生体接触面に生体が接触するまで前記測定部の測定が開始されないため、不必要な測定による消費電力の増大が回避され易くなる。
【0022】
好適に、上記生体情報測定装置は、前記生体接触面に配置された複数の生体用電極と、2つの前記生体用電極の間に第2検査信号を出力可能であり、前記生体接触面に接触する生体に比べて出力インピーダンスが大きい第2信号出力部とを有してよい。前記測定部は、前記複数の生体用電極に入力される電気信号を前記生体情報として測定してよい。前記制御部は、前記被覆部が剥離されたと判定した後、前記第2信号出力部から前記第2検査信号を出力し、前記第2検査信号に応じた前記測定部の測定結果の変化に基づいて前記生体の接触の有無を判定してよい。
【0023】
この構成によれば、前記被覆部が剥離された後、前記2つの生体用電極の間に前記第2検査信号が出力されると、前記測定部では、前記第2検査信号に応じた測定結果が得られる。この状態で前記生体接触面に生体が接触すると、前記第2信号出力部の出力インピーダンスが生体に比べて大きいため、前記2つの生体用電極の間における前記第2検査信号の振幅が小さくなる。この振幅の変化により、前記測定部の測定結果が変化する。従って、前記第2検査信号に応じた前記測定部の測定結果の変化に基づいて、前記生体の接触の有無が判定される。
【0024】
好適に、前記制御部は、前記生体接触面に生体が接触したと判定した後、前記測定部において所定の生体活動を示す前記生体情報が一定時間以上測定されない場合、異常の発生を通知するための異常通知を前記通信部から送信してよい。
【0025】
この構成によれば、前記生体接触面に前記生体が接触した後、前記所定の生体活動を示す前記生体情報が測定されない状態が続いた場合に、前記通信部から前記異常通知が送信される。これにより、生体の異変や機器の故障などの異常の発生を、簡易な処理で他の機器に通知することが可能になる。
【0026】
本発明の第2の観点は、生体情報測定装置の制御方法に関する。前記生体情報測定装置は、生体に接触させる生体接触面と、前記生体接触面を通じて得られる生体情報を測定可能な測定部と、前記生体情報を送信可能な通信部と、前記生体接触面を覆う導電性の被覆部とを有する。前記生体情報測定装置の制御方法は、前記生体接触面における導電率に基づいて、前記生体接触面から前記被覆部が剥離されたか否かを判定するステップと、前記判定において前記被覆部が剥離されたと判定された場合、前記通信部において通信を開始するステップとを有する。
【0027】
本発明の第3の観点は、上記第2の観点に係る生体情報測定装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
【発明の効果】
【0028】
本発明によれば、測定により得られた生体情報を送信するための通信を簡単な操作で開始できる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
図1図1A及び図1Bは、本実施形態に係る生体情報測定装置の一例を示す図である。図1Aは外観の斜視図であり、図1Bは被覆部を剥離した状態で生体接触面側からみた底面図である。
図2図2は、本実施形態に係る生体情報測定装置の電気的な構成の一例を示す図である。
図3図3A及び図3Bは、第1信号出力部及び信号入力部の構成の一例を示す図である。
図4図4は、測定部及び第2信号出力部の構成の一例を示す図である。
図5図5は、測定部及び第2信号出力部の変形例を示す図である。
図6図6は、本実施形態に係る生体情報測定装置の一動作例を説明するためのフローチャートである。
図7図7は、剥離判定の一動作例を説明するためのフローチャートである。
図8図8は、剥離判定の他の動作例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、本実施形態に係る生体情報測定装置について図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る生体情報測定装置の一例を示す図である。本実施形態に係る生体情報測定装置は、生体に接触した生体接触面を通じて得られる生体情報を測定する装置であり、例えば、心臓の活動に伴う電気信号を測定する装置(心電計)である。
【0031】
図1の例において、生体情報測定装置は、生体接触面103を含んだシート部材101と、生体接触面103に配置された生体用電極E101及びE102と、生体接触面103を覆う被覆部300と、後述する電気回路(図2)の部品などが収容されたケース201とを有する。図1Aは、生体情報測定装置の外観の斜視図であり、図1Bは、被覆部30を剥離した状態で生体接触面103側からみた底面図である。
【0032】
図1Bに示すように、シート部材101は、両端に略合同な円形の領域を持ち、両端の円形領域の中間に帯状領域を持つ。シート部材101は、例えばポリエチレンフォームなどの柔軟性を有する材料で形成される。シート部材101の一方の面は、皮膚などに接触させる生体接触面103となっており、この生体接触面103に生体用電極E101及びE102が設けられている。図1Bの例において、生体用電極E101及びE102は略合同な円形の形状を持ち、それぞれシート部材101の両端の円形領域に配置される。
【0033】
図1Aの例において、ケース201は直方体の形状を持つ。ケース201とシート部材101とは、例えば粘着剤や両面テープなどで接着される。シート部材101の生体用電極E101及びE102は、この接着部分に設けられた図示しない端子を介して、ケース201内の電気回路と接続される。
【0034】
被覆部300は、導電性を有するフィルムである。生体接触面103は粘着性を有しており、例えば粘着剤が塗布されている。使用前は、図1Aに示すように、被覆部300が生体接触面103に貼り付けられた状態となっている。生体接触面103は、被覆部300で覆われることにより、ゴミや汚れなどから保護される。被覆部300が導電性を有するため、生体接触面103が被覆部300で覆われた状態では、生体用電極E101と生体用電極E102との間の導電率が高くなっている(抵抗が低くなっている)。
【0035】
図2は、本実施形態に係る生体情報測定装置の電気的な構成の一例を示す図である。図2に示す生体情報測定装置は、測定部10と、第1信号出力部20と、信号入力部30と、第2信号出力部40と、通信部50と、制御部60と、記憶部70を有する。
【0036】
測定部10は、生体接触面103が生体に接触している場合に、生体用電極E101及び102を通じて入力される生体情報を測定する。すなわち、測定部10は、生体用電極E101及びE102の間に生じる生体の電気信号を生体情報として測定する。例えば、測定部10は、生体用電極E101及びE102の間に生じる微小な電気信号を増幅するアンプを含む。測定部10の具体的な構成例については、後で図4等を参照して説明する。
【0037】
第1信号出力部20は、制御部60の制御信号S2に応じた第1検査信号S20を生体用電極E101に出力する。また第1信号出力部20は、制御部60の制御に応じて、第1検査信号S20の出力ラインを電気的に切断する。
【0038】
信号入力部30は、第1信号出力部20から第1検査信号S20が出力されるときに、この第1検査信号S20に応じた信号S30を生体用電極E102から入力する。また信号入力部30は、制御部60の制御に応じて、信号S30の入力ラインを電気的に切断する。
【0039】
図3Aは、第1信号出力部20及び信号入力部30の構成の一例を示す図である。図3Aの例において、第1信号出力部20はゲート回路U1とスイッチSW1を含み、信号入力部30はゲート回路U2とスイッチSW2を含む。
【0040】
ゲート回路U1は、ハイレベル又はローレベルの制御信号S1に応じたハイレベル又はローレベルの信号を出力する。スイッチSW1は、ゲート回路U1の出力と生体用電極E101との間における第1検査信号S20の信号経路に設けられており、制御部60の制御に従って導通又は遮断する。
【0041】
ゲート回路U2は、生体用電極E102から入力される信号S30に応じたハイレベル又はローレベルの信号S3を制御部60に出力する。信号S30の電圧が所定の論理しきい電圧より低い場合、ゲート回路U2はローレベルの信号S3を出力し、信号S30が論理しきい電圧より高い場合、ゲート回路U2はハイレベルの信号S3を出力する。スイッチSW2は、生体用電極E102とゲート回路U2の入力との間における信号S30の信号経路に設けられており、制御部60の制御に従って導通又は遮断する。
【0042】
被覆部300が生体接触面103を覆っている場合、生体用電極E101及びE102が導電性の被覆部300によって導通するため、生体用電極E101及びE102の間の抵抗は比較的小さくなる。この抵抗がゲート回路U2の入力インピーダンスに比べて十分に小さい場合、ゲート回路U1の出力信号とほぼ同じ電圧レベルの信号がゲート回路U2に入力される。従って、制御信号S2の論理値はゲート回路U2の信号S3の論理値と等しくなる。他方、被覆部300が生体接触面103から剥離された場合、生体用電極E101及びE102が遮断されるため、ゲート回路U2の信号S3は制御信号S2の論理値に関わらず一定の値(ローレベル)になる。従って、制御部60は、制御信号S3をハイレベルに設定したときの信号S3の論理値に基づいて、被覆部300が生体接触面103から剥離されたか否かを判定することができる。
【0043】
なお、ゲート回路U2の入力インピーダンスが非常に高い場合、ゲート回路U2の入力電圧が不安定にならないように、ゲート回路U2の入力ラインは抵抗によってプルダウンしてもよい。図3Bは、ゲート回路U2の入力ラインを抵抗によってプルダウンする場合の構成例を示す。図3Bに示す信号入力部30は、図3Aと同様の構成に加えて、プルダウン用の抵抗R2を含む。抵抗R2は、ゲート回路U2の入力ラインとグランドとの間に接続される。
【0044】
また、図3Bに示す第1信号出力部20は、図3Aと同様の構成に加えて、抵抗R1を含む。抵抗R1は、ゲート回路U1の出力と生体用電極E101との間の信号経路に設けられており、図3Bの例では、ゲート回路U1の出力とスイッチSW1との間の信号経路に設けられている。抵抗R1を設けることによって、ゲート回路U1の出力がハイレベルの場合の電流値が小さくなるため、消費電力が抑制される。抵抗R1及びR2の抵抗値は、抵抗R1と抵抗R2との分圧比に応じてゲート回路U2の入力に発生するハイレベルの電圧が、所定の論理しきい電圧より十分に高くなるような値に設定される。
【0045】
図2に戻る。
第2信号出力部40は、制御部60の制御信号S4に応じた第2検査信号S40を生体用電極E101及びE102の間に出力する。第2信号出力部40は、生体接触面103に接触する生体に比べて十分に大きな出力インピーダンスを有する。
【0046】
第2信号出力部40の出力インピーダンスが生体の接触によるインピーダンスより大きいため、生体用電極E101及びE102の間に出力される第2検査信号S40の電圧振幅は、生体接触面103における生体の接触の有無に応じて大きく変化する。すなわち、生体接触面103に生体が接触していていない場合、第2検査信号S40の電圧振幅は大きくなり、生体接触面103に生体が接触している場合、第2検査信号S40の電圧振幅は小さくなる。このような第2検査信号S40の電圧振幅の変化は、測定部10の測定結果の変化をもたらす。従って、制御部60は、第2信号出力部40から第2検査信号S40が出力されているときの測定部10の測定結果に基づいて、生体用電極E101及びE102に生体が接触しているか否かを判定することができる。
【0047】
図4は、測定部10及び第2信号出力部40の構成の一例を示す図である。図4の例において、測定部10は、差動アンプ11と、ローパスフィルター12と、キャパシタC1及びC2と、抵抗R3〜R6とを含む。差動アンプ11の非反転入力端子は、キャパシタC1を介して生体用電極E101に接続されるとともに、電源電圧VDDとグランドとの間に直列接続された抵抗R3及びR4の接続中点に接続される。差動アンプ11の反転入力端子は、キャパシタC2を介して生体用電極E102に接続されるとともに、電源電圧VDDとグランドとの間に直列接続された抵抗R5及びR6の接続中点に接続される。抵抗R3及びR4は、差動アンプ11の非反転入力端子の直流バイアス電圧を電源電圧VDDの半分の電圧に設定する。抵抗R5及びR6の直列回路は、差動アンプ11の反転入力端子の直流バイアス電圧を電源電圧VDDの半分の電圧に設定する。ローパスフィルター12は、差動アンプ11の出力信号に含まれる高域のノイズ成分を除去し、測定結果の信号S1として制御部60に出力する。
【0048】
生体の電気信号や第2信号出力部40の第2検査信号S40によって、生体用電極E101及びE102の間の電圧が変化すると、この電圧変化の交流信号成分がキャパシタC1、C2を通過する。キャパシタC1、C2を通過した交流信号成分は、差動アンプ11において増幅され、ローパスフィルター12において高域ノイズ成分を除去された後、測定結果の信号S1として制御部60に出力される。
【0049】
図4の例において、第2信号出力部40は、差動出力回路41と、キャパシタC3及びC4と、抵抗R7及びR8を含む。差動出力回路41は、制御部60の制御信号S4に応じた差動信号を出力する。例えば差動出力回路41はロジック回路であり、制御信号S4と同じ論理値の信号、及び、制御信号S4と反対の論理値の信号を、それぞれ差動信号の片方の信号として出力する。制御信号S4が交流成分を含む周期的な信号である場合、差動信号も周期的な信号となる。キャパシタC3と抵抗R7は、差動出力回路41の一方の出力端子と生体用電極E101との間で直列に接続される。キャパシタC4と抵抗R8は、差動出力回路41の他方の出力端子と生体用電極E102との間で直列に接続される。抵抗R7及びR8のインピーダンスは、生体用電極E101及びE102に接触する生体のインピーダンスに比べて十分に大きい。
【0050】
なお、図4の構成例における第2信号出力部40のキャパシタC3及びC4は、差動出力回路41の差動信号に含まれる直流成分をカットするためのものであるが、抵抗R7及びR8が十分に大きな抵抗値を有する場合には、キャパシタC3及びC4を省略して、抵抗R7及びR8を生体用電極E101及び102に直接接続してもよい。また、キャパシタC3及びC4を省略する場合、例えば図5において示すように、測定部10のキャパシタC1及びC2をキャパシタC3及びC4の代わりに用いてもよい。図5の例では、抵抗R7がキャパシタC1を介して生体用電極E101に接続され、抵抗R8がキャパシタC2を介して生体用電極E102に接続される。図5の構成例によれば、キャパシタの個数を削減しつつ、差動出力回路41から生体用電極E101及びE102に出力される差動信号の直流成分をカットできる。
【0051】
再び図2に戻る。
通信部50は、図示しない他の機器(例えば測定動作を制御するホスト装置)と無線により通信を行ない、測定部10の測定結果を生体情報として送信する。通信部50は、例えばBluetooth(登録商標)などの近距離無線通信方式に準拠した無線通信を行うための送受信機を含む。
【0052】
制御部60は、生体情報測定装置の全体的な動作の制御を行う。制御部60は、例えば、記憶部70に格納されるプログラム71の命令コードに従って処理を実行するコンピュータや、専用のロジック回路を含む。制御部60は、全ての処理をコンピュータにおいてプログラムに基づいて実行してもよいし、少なくとも一部の処理を専用のロジック回路によって実行してもよい。
【0053】
制御部60は、起動後の初期状態において、生体接触面103から被覆部300が剥離されたか否かの判定を行う。すなわち、制御部60は、生体接触面103における導電率に基づいて、被覆部300の剥離の有無を判定する。具体的には、制御部60は、2つの生体用電極(E101,E102)の間における導電率に基づいて、被覆部300の剥離の有無を判定する。
【0054】
被覆部300の剥離の有無を判定する場合、制御部60は、第1信号出力部20から生体用電極E101へ第1検査信号S20を出力し、第1検査信号S20に応じて信号入力部30が生体用電極E102から入力した信号S30に基づいて、被覆部300の剥離の有無を判定する。例えば第1信号出力部20及び信号入力部30が図3A図3Bに示す構成を有する場合、制御部60は制御信号S4をハイレベルに設定し、これにより第1信号出力部20からハイレベルの第1検査信号S20を出力する。制御部60は、第1検査信号S20がハイレベルのとき、信号S3がハイレベルであれば被覆部300が剥離されていないと判定し、信号S3がローレベルであれば被覆部300が剥離されたと判定する。
【0055】
生体接触面103から被覆部300が剥離されたと判定した場合、制御部60は、第1信号出力部20の出力ライン及び信号入力部30の入力ラインを2つの生体用電極(E101,E102)からそれぞれ電気的に切断するように、第1信号出力部20及び信号入力部30を制御する(図3A図3BにおけるスイッチSW1,スイッチSW2をオフする)。
【0056】
制御部60は、被覆部300が剥離されたと判定した場合、通信部50によって他の機器との通信を開始する。例えば通信部50においてBluetooth Low Energy(登録商標)に準拠した無線通信を行なう場合、制御部60は、周囲の機器との接続を開始するためのアドバタイジング処理を実行するように通信部50を制御する。
【0057】
また制御部60は、被覆部300が剥離されたと判定した後、生体接触面103に生体が接触したか否かを更に判定する。すなわち、制御部60は、被覆部300が剥離されたと判定した後、第2信号出力部40から2つの生体用電極(E101,E102)に第2検査信号S40を出力し、第2検査信号S40の変化に応じた測定部10の測定結果の変化に基づいて生体の接触の有無を判定する。
【0058】
制御部60は、生体接触面103に生体が接触したと判定した後、測定部10の測定結果に基づいて、生体の異変や機器の故障などの異常を判定する。すなわち制御部60は、測定部10において所定の生体活動を示す生体情報が一定時間以上測定されない場合(例えば信号S1の所定の波形パターンが一定時間以上取得されない場合)、異常の発生を通知するための異常通知を通信部50から他の機器(ホスト装置など)へ送信する。
【0059】
記憶部70は、制御部60において処理に利用される定数データや、処理の過程で一時的に保存が必要なデータ、処理結果のデータなどを記憶する。また記憶部70は、制御部60のコンピュータによって実行されるプログラム71を記憶する。記憶部70は、例えばDRAMやSRAM、フラッシュメモリ、ROM、ハードディスクなど、任意の記憶装置によって構成される。記憶部70に記憶されるプログラム71は、通信部50によって他の機器からダウンロードしたものでもよいし。図示しない読み取り装置によって任意の記録媒体(光ディスク、USBメモリなど)から入力したものでもよい。
【0060】
ここで、上述した構成を有する本実施形態に係る生体情報測定装置の動作について、図6及び図7のフローチャートを参照して説明する。
【0061】
まず制御部60は、電源投入後などの初期状態において、生体接触面103を覆う被覆部300が剥離されたか否かの判定を行う(ST100)。
【0062】
図7は、剥離判定(ST100)の一動作例を説明するためのフローチャートである。
制御部60は、電源の投入などによって起動した後(ST200)、消費電力が抑制されるスリープモードへ移行する(ST250)。スリープモードの開始から所定時間が経過すると(ST210)、制御部60はスリープモードから通常モードに移行し(ST215)、第1信号出力部20から生体用電極E101へ第1検査信号S20を出力する(ST220)。制御部60は、第1検査信号S20が出力されたときに信号入力部30が生体用電極E102から入力した信号S30に基づいて、被覆部300の剥離の有無を判定する。
【0063】
例えば図3A図3Bの構成において、制御部60は制御信号S4をハイレベルに設定し、第1信号出力部20から生体用電極E101へハイレベルの第1検査信号S20を出力する。ハイレベルの第1検査信号S20を出力しているときに、信号入力部30が生体用電極E102から入力した信号S30がハイレベルであり、これによりゲート回路U2の信号S3がハイレベルになっている場合、制御部60は、被覆部300が剥離されていないと判定する。被覆部300が剥離されていない場合、制御部60はステップST205に戻り、通常モードからスリープモードへ移行する(ST205)。被覆部300が剥離されていない場合、ステップST205〜ST225の処理を繰り返すため、制御部60は一定の周期でスリープモードから通常モードに移行することになる。
【0064】
ステップST220でハイレベルの第1検査信号S20を出力しているときに、信号入力部30が生体用電極E102から入力した信号S30がローレベルであり、これによりゲート回路U2の信号S3がローレベルになっている場合、制御部60は、被覆部300が剥離されていると判定する(ST225)。
【0065】
被覆部300が剥離されていると判定した場合、制御部60は、スイッチSW1,スイッチSW2(図3A図3B)をオフする。すなわち、制御部60は、第1信号出力部20の出力ライン及び信号入力部30の入力ラインを2つの生体用電極(E101,E102)からそれぞれ電気的に切断する。
【0066】
図6に戻る。
剥離判定(ST100)において被覆部300が剥離されたと判定した場合(ST105)、制御部60は、通信部50において他の機器(ホスト装置など)との通信を開始する(ST110)。例えば制御部60は、周囲の機器との接続するために必要なアドバタイジングなどの処理を実行する。制御部60は、他の機器との通信が確立するまで、接続処理を続ける(ST110,ST115)。
【0067】
他の機器との通信が確立すると(ST115)、制御部60は、生体接触面103に生体が接触したか否かの判定を更に行う(ST120)。例えば制御部60は、第2信号出力部40から2つの生体用電極(E101、E102)へ第2検査信号S40を出力し、第2検査信号S40に応じた測定部10の測定結果の変化を監視する。生体接触面103が生体に接触すると、2つの生体用電極(E101、E102)の間におけるインピーダンスが低下するため、2つの生体用電極(E101、E102)へ出力される第2検査信号S40の電圧振幅が小さくなる。第2検査信号S40の電圧振幅が小さくなることで測定部10の測定結果(信号S1の波形データの振幅)が変化すると、制御部60は、生体接触面103に生体が接触したと判定する(ST125)。
【0068】
生体接触面103に生体が接触したと判定した場合、制御部60は、測定部10において生体情報(生体の電気信号)を測定し、その波形データを生体情報として記憶部70に蓄積する(ST130)。制御部60は、測定部10から取得した波形データを監視し、この波形データの中に、所定の生体活動を示す波形データが含まれているか否かを判定する(ST135)。所定の生体活動を示す波形データが含まれている場合、制御部60は、通信部50から波形データ(生体情報)を送信するべき所定の条件を満たしているならば(例えば一定量を超える波形データが記憶部70に蓄積されている条件など)、通信部50から波形データを送信する(ST140、ST145)。その後、制御部60はステップST130に戻り、測定処理を続行する。
【0069】
他方、制御部60は、測定結果の波形データの中に所定の生体活動を示す波形データが含まれていない状態が所定時間以上継続している場合(ST150)、生体の異変や装置の故障などの可能性があるため、通信部50から他の機器へ異常通知を送信する(ST155)。
【0070】
以上説明したように、本実施形態に係る生体情報測定装置によれば、生体接触面103から被覆部300を剥がす簡単な操作によって通信部50の通信を開始できる。この操作は、生体情報測定装置を使用する際に必要であり、無駄な操作とならない。そのため、医療分野などにおいて測定結果を即座に利用することが可能となり、利便性を向上できる。
【0071】
また、本実施形態に係る生体情報測定装置では、被覆部300が剥離される前の段階では、制御部60がスリープモードへ移行するとともに、一定の周期でスリープモードから通常モードに移行して、被覆部300の剥離の有無が判定される。そのため、被覆部300が剥離される前の段階における消費電力を効果的に抑制できる。
【0072】
また、本実施形態に係る生体情報測定装置では、測定部10において生体情報の測定が行われる際に、第1信号出力部20の出力ライン及び信号入力部30の入力ラインが2つの生体用電極(E101,E102)からそれぞれ電気的に切断される。そのため、測定部10の測定結果が第1信号出力部20や信号入力部30の影響を受け難くなる。
【0073】
また、本実施形態に係る生体情報測定装置によれば、被覆部300が剥離された後、生体接触面103に生体が接触するまで測定部10の測定が開始されないため、不必要な測定による消費電力の増大を回避できる。
【0074】
また、本実施形態に係る生体情報測定装置によれば、生体接触面103に生体が接触した後、所定の生体活動を示す生体情報が測定されない状態が続いた場合に、通信部50から他の機器へ異常通知が送信される。これにより、生体の異変や機器の故障などの異常の発生を、簡易な処理で他の機器に通知できる。
【0075】
次に、剥離判定(ST100:図6)の他の動作例について、図8のフローチャートフローチャートを参照して説明する。
【0076】
制御部60は、電源の投入などによって起動した後(ST300)、第1信号出力部20からハイレベルの第1検査信号S20を出力し(ST305)、その状態のままスリープモードへ移行する(ST310)。制御部60は、スリープモードにおいて、信号入力部30に入力される信号S30を割り込み信号として監視する(ST310、ST315)。具体的には、制御部60は、信号S30に応じたレベルを有するゲート回路U2の信号S3が、ローレベルからハイレベルへ変化するエッジを監視する。制御部60は、割り込み信号が所定のアクティブ状態となった場合(信号S3がローレベルからハイレベルへ変化した場合)、スリープモードから通常モードへ移行するとともに(ST320)、被覆部300が剥離されたと判定して、第1信号出力部20及び信号入力部30のスイッチSW1及びSW2をオフする(ST325)。
【0077】
この動作例によれば、被覆部300が剥離される前の段階では、割り込み信号が所定のアクティブ状態となるまでスリープモードが維持される。そのため、被覆部300が剥離される前の段階における消費電力を効果的に抑制できる。
【0078】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、種々のバリエーションを含んでいる。
【0079】
例えば、上述した生体情報測定装置の例では生体用電極の個数が2つであるが、生体用電極の個数は3以上でもよい。
【0080】
上述した実施形態では、生体接触面の導電率に基づいて被覆部の剥離の有無を判定する例を挙げたが、本発明はこの例に限定されない。本発明の他の実施形態では、例えば生体接触面における明るさ(照度)の違いや、生体接触面における静電容量の違いなど、被覆部の剥離の有無に応じた種々の物理量の違いに基づいて、被覆部の剥離の有無を判定してもよい。
【符号の説明】
【0081】
10…測定部、11…差動アンプ、12…ローパスフィルター、20…第1信号出力部、30…信号入力部、40…第2信号出力部、41…差動出力回路、50…通信部、60…制御部、70…記憶部、71…プログラム、101…シート部材、102…表面、103…生体接触面、201…ケース、300…被覆部、E101,E102…生体用電極、U1,U2…ゲート回路、SW1,SW2…スイッチ、S20…第1検査信号、S40…第2検査信号
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8