特許 7284947 センサー

(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】

(24)【登録日】2023-05-24

(45)【発行日】2023-06-01

(54)【発明の名称】センサー

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/0245 20060101AFI20230525BHJP

   A61B 5/021 20060101ALI20230525BHJP

   A61B 5/11 20060101ALI20230525BHJP

【ＦＩ】

A61B5/0245 100A

A61B5/021

A61B5/11 100

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019022177

(22)【出願日】2019-02-09

(65)【公開番号】P2020127653

(43)【公開日】2020-08-27

【審査請求日】2022-02-07

(73)【特許権者】

【識別番号】300078361

【氏名又は名称】株式会社齋藤創造研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100144886

【弁理士】

【氏名又は名称】大坪 賢吾

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 憲彦

【審査官】磯野 光司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１３０８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００３－５３２４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８９３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１６９６４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１１４７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３２４４３１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／００－５／３９８

Ａ６１Ｂ １０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体と接触させる弾性層と、前記弾性層に配置され、前記弾性層の変形に伴って変位するマーカーと、前記弾性層の変形によって変位しない基準マーカーと、を有する弾性入力部と、
前記マーカーの変位に基づいて前記生体の状態を検出する検出部と、を有することを特徴とするセンサー。

【請求項2】

前記マーカーは、前記弾性層の厚さ方向にずれて配置された第１マーカーおよび第２マーカーを有する請求項１に記載のセンサー。

【請求項3】

前記第１マーカーおよび前記第２マーカーは、形状および色彩の少なくとも一方が互いに異なっている請求項２に記載のセンサー。

【請求項4】

前記マーカーは、前記弾性層の表面に露出する露出マーカーを有する請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサー。

【請求項5】

前記弾性層は、前記生体側に向けて凸となる形状である請求項１から４のいずれか一項に記載のセンサー。

【請求項6】

前記検出部は、前記生体の状態として、前記生体の脈拍数を検出する請求項１から５のいずれか一項に記載のセンサー。

【請求項7】

前記検出部は、前記生体の状態として、前記生体の血圧を検出する請求項１から６のいずれか一項に記載のセンサー。

【請求項8】

前記生体の体温を検出する温度検出部を有する請求項１から７のいずれか一項に記載のセンサー。

【請求項9】

前記生体に装着されるウェアラブル端末である請求項１から８のいずれか一項に記載のセンサー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサーに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、使用者の脈拍数を取得可能な時計型ウェアラブル端末が記載され、脈波数を取得する脈拍数取得部については、公知の如何なる構成を用いてもよいとされている。脈波数を取得するセンサーとしては、例えば、血管内を流れる血液に向けて光を照射する発光素子と、血液に反射された光を受光する受光素子とを備え、ヘモグロビンが光を吸収することによる受光素子の受光量変化に基づいて脈拍数を検出するものが広く知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１６－９１２６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、このようなセンサーでは、周囲の明るさや明るさの変化によって検出精度が変動し、脈拍数の検出が不安定となるおそれがある。また、脈拍数しか検出することができず、利便性に欠けるという問題もあるし、衣服等によって光が遮られると、脈拍数を検出できなくなるという問題もある。

【0005】

本発明の目的は、生体情報を精度よく安定して検出することのできるセンサーを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

このような目的は、下記の本発明により達成される。

【0007】

（１） 生体と接触させる弾性層と、前記弾性層に配置され、前記弾性層の変形に伴って変位するマーカーと、を有する弾性入力部と、
前記マーカーの変位に基づいて前記生体の状態を検出する検出部と、を有することを特徴とするセンサー。

【0008】

（２） 前記マーカーは、前記弾性層の厚さ方向にずれて配置された第１マーカーおよび第２マーカーを有する上記（１）または（２）に記載のセンサー。

【0009】

（３） 前記第１マーカーおよび前記第２マーカーは、形状および色彩の少なくとも一方が互いに異なっている上記（２）に記載のセンサー。

【0010】

（４） 前記マーカーは、前記弾性層の表面に露出する露出マーカーを有する上記（１）から（３）のいずれかに記載のセンサー。

【0011】

（５） 前記弾性入力部は、前記弾性層の変形によって変位しない基準マーカーを有する上記（１）から（４）のいずれかに記載のセンサー。

【0012】

（６） 前記弾性層は、前記生体側に向けて凸となる形状である上記（１）から（５）のいずれかに記載のセンサー。

【0013】

（７） 前記検出部は、前記生体の状態として、前記生体の脈拍を検出する上記（１）から（６）のいずれかに記載のセンサー。

【0014】

（８） 前記検出部は、前記生体の状態として、前記生体の血圧を検出する上記（１）から（７）のいずれかに記載のセンサー。

【0015】

（９） 前記生体の体温を検出する温度検出部を有する上記（１）から（８）のいずれかに記載のセンサー。

【0016】

（１０） 前記生体に装着されるウェアラブル端末である上記（１）から（９）のいずれかに記載のセンサー。

【発明の効果】

【0017】

本発明のセンサーによれば、弾性層の変形に基づいて生体情報を取得するため、従来のように周囲の環境に影響されることなく、精度よく安定して生体情報を取得することができる。また、弾性層と生体との間に衣服が挟まっていても、衣服を介して生体からの応力が弾性層に伝わるため、生体情報を取得することが可能となる。さらには、弾性層の変形に基づけば種々の生体情報を取得することができるため、利便性に優れ、かつ、コンパクトなセンサーとなる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態のセンサーを示す斜視図である。

【図2】図１のセンサーを示す側面図である。

【図3】図１のセンサーが有する弾性入力部を示す断面図である。

【図4】図３に示す弾性入力部の変形例を示す断面図である。

【図5】図１に示すセンサーが有する検出部の構成を示す断面図である。

【図6】第２実施形態のセンサーを示す平面図である。

【図7】医師が脈拍数を取得する際の一般的な指の配置を示す図である。

【図8】第３実施形態のセンサーを示す平面図である。

【図9】第４実施形態のセンサーが有する弾性入力部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明のセンサーを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

【0020】

＜第１実施形態＞
図１にセンサー１を示す。センサー１は、使用者（生体）の手首Ｈに装着され、使用者の脈拍数を取得することのできる時計型のウェアラブル端末であり、本体２とベルト５とを有する。センサー１をウェアラブル端末とすることにより、センサー１の利便性が向上する。

【0021】

また、図２に示すように、本体２は、筐体２１と、筐体２１の表面側に設けられた表示画面２２と、筐体２１の裏面側に設けられた湾曲凸状（半球状）の基体２３と、基体２３の外周に支持された弾性入力部３と、筐体２１内に配置された検出部４と、を有する。このようなセンサー１は、使用者に装着された状態では、手首と筐体２１との間に弾性入力部３が挟まれ、脈拍に伴う皮膚表面の微小な振動（以下、単に「脈拍の振動」と言う）が弾性入力部３に入力されるようになっている。そして、脈拍の振動に起因した弾性入力部３の変形を検出部４が検出し、その検出結果に基づいて脈拍数を取得し、取得した脈拍数を表示画面２２に表示する。本実施形態では、ベルト５の締め付け具合を調整することにより、弾性入力部３を皮膚に押し付ける強さを調整することができ、検出精度を調整することができる。表示画面２２には、脈拍数以外の上方、例えば、図示しているような時刻等が表示されるようになっていてもよい。

【0022】

なお、センサー１は、弾性入力部３が手首の裏側（掌側）に接触するように装着してもよいし、弾性入力部３が手首の表側（手の甲側）に接触するように装着してもよい。また、センサー１は、手首に装着される構成に限定されず、例えば、足首、指先、頭部、首等、生体の如何なる部位であってもよい。また、センサー１は、ウェアラブル端末に限定されず、生体に装着しない据え置き型のセンサーであってもよい。

【0023】

基体２３は、硬質な部材、具体的には手首への装着により生じる応力では実質的に変形しない程度の硬さを有する。また、基体２３は、光透過性を有し、本実施形態では実質的に無色透明である。ただし、基体２３の構成は、これに限定されず、腕への装着により生じる応力によって容易に変形するほど柔らかくてもよい。また、例えば、弾性入力部３が基体２３に支持されなくても一定の形状を保つことができる程度に硬い場合等には、基体２３を省略してもよい。

【0024】

図３に示すように、弾性入力部３は、外力が入力される弾性層３１と、弾性層３１に設けられ、弾性層３１の変形に伴って変位するマーカーＭと、を有する。弾性層３１は、弾性を有する入力部であり、外力が入力される外周面３１ａおよび外周面３１ａの反対側に位置する内周面３１ｂを有するシート状をなしている。また、弾性層３１は、基体２３に支持され、その外形が基体２３に倣った湾曲凸状（半球状）となっている。弾性層３１を湾曲凸状とすることにより、弾性層３１が筐体２１から生体側に突出し、弾性層３１を皮膚に密着させ易くなると共に、血管を押圧することができる。そのため、脈拍の振動をより確実に十分な大きさで弾性層３１に伝えることができる。ただし、弾性層３１の外形としては、特に限定されず、例えば、平らなシート状等の平面状の形状であってもよく、装着部位によって適宜変更することができる。

【0025】

弾性層３１に設けられたマーカーＭは、検出部４で検出可能な検出対象である。マーカーＭは、弾性層３１の厚さ方向にずれて配置され、基体２３からの距離が互いに異なる第１マーカーＭ１、第２マーカーＭ２および第３マーカーＭ３を有する。これら第１マーカーＭ１、第２マーカーＭ２および第３マーカーＭ３は、それぞれ、弾性層３１の変形に伴って変位する。そのため、これら第１マーカーＭ１、第２マーカーＭ２および第３マーカーＭ３の変位に基づいて弾性層３１の変形を検出できる。特に、第１～第３マーカーＭ１～Ｍ３を弾性層３１の厚さ方向にずらして配置することにより、弾性層３１の内層、中間層、外層のそれぞれでの変形を検出することができ、弾性層３１の変形をより詳細に検出することができる。

【0026】

なお、本実施形態では、第１マーカーＭ１、第２マーカーＭ２および第３マーカーＭ３は、それぞれ、点状をなしているが、これに限定されず、例えば、線形状、面形状、立体形状等であってもよい。また、複数の第１マーカーＭ１は、互いに形状が同じであってもよいし、異なっていてもよい。このことは、第２、第３マーカーＭ２、Ｍ３についても同様である。

【0027】

また、弾性層３１は、基体２３の表面に積層され、第１マーカーＭ１を有する第１弾性層３１１と、第１弾性層３１１の表面に積層され、第２マーカーＭ２を有する第２弾性層３１２と、第２弾性層３１２の表面に積層され、第３マーカーＭ３を有する第３弾性層３１３と、第３弾性層３１３の表面に積層された保護層３１４と、を有する。弾性層３１をこのような構成とすることにより、第１～第３マーカーＭ１～Ｍ３を弾性層３１に配置し易くなる。なお、説明の便宜上、図では、弾性入力部３の断面からハッチングを省略している。

【0028】

第１弾性層３１１、第２弾性層３１２および第３弾性層３１３は、それぞれ、光透過性および弾性を有する。なお、本実施形態では、第１～第３弾性層３１１～３１３は、それぞれ、実質的に無色透明である。ただし、第１～第３弾性層３１１～３１３は、光透過性を有していれば、その少なくとも１つが、例えば、有色透明であってもよい。そして、第１弾性層３１１の表面に複数の第１マーカーＭ１が互いに離間して配置され、第２弾性層３１２の表面に複数の第２マーカーＭ２が互いに離間して配置され、第３弾性層３１３の表面に複数の第３マーカーＭ３が互いに離間して配置されている。

【0029】

第１～第３マーカーＭ１～Ｍ３は、それぞれ、第１～第３弾性層３１１～３１３の表面に貼着されたものであってもよいし、第１～第３弾性層３１１～３１３の表面にインク等を用いて印刷されたものであってもよいし、第１～第３弾性層３１１～３１３内に埋設されたものであってもよい。

【0030】

第１～第３マーカーＭ１～Ｍ３は、形状および色彩の少なくとも一方が互いに異なっており、検出部４によって識別可能である。本実施形態では、第１～第３マーカーＭ１～Ｍ３は、互いに色彩が異なっており、例えば、第１マーカーＭ１が赤色、第２マーカーＭ２が緑色、第３マーカーＭ３が青色となっている。なお、第１～第３マーカーＭ１～Ｍ３の色彩ではなく形状を互いに異ならせる場合には、例えば、第１マーカーＭ１を円形、第２マーカーＭ２を三角形、第３マーカーＭ３を四角形とすることができる。もちろん、色彩および形状を共に異ならせてもよいし、色彩や形状を異ならせる以外の方法によって第１、第２、第３マーカーＭ１～Ｍ３を検出部４で識別可能としてもよい。

【0031】

また、第１～第３マーカーＭ１～Ｍ３は、自然状態において、検出部４が有する後述するカメラ４１から見て互いに重ならないように配置されていることが好ましい。すなわち、カメラ４１によって撮像される画像上で、第２マーカーＭ２がその手前にある第１マーカーＭ１に隠れることなく、第３マーカーＭ３がその手前にある第１、第２マーカーＭ１、Ｍ２に隠れることなく配置されていることが好ましい。これにより、検出部４によって、より多くのマーカーＭの変位を検出することができ、弾性層３１の変形をより精度よく検出することができる。なお、前記「自然状態」とは、例えば、弾性層３１に重力以外の外力が加わっていない状態を言う。

【0032】

保護層３１４は、第３弾性層３１３の表面に配置された第３マーカーＭ３を保護する機能を有している。保護層３１４は、第１～第３弾性層３１１～３１３と同様に、光透過性および弾性を有している。

【0033】

以上、弾性入力部３について説明したが、弾性入力部３の構成としては、これに限定されない。例えば、第１マーカーＭ１を有していれば、第２、第３マーカーＭ２、Ｍ３を省略してもよい。つまり、厚さ方向にずれて配置されたマーカーＭが存在していなくてもよい。また、保護層３１４を省略し、図４に示すように、第３マーカーＭ３が弾性層３１の表面に露出していてもよい。この場合、第３マーカーＭ３は、弾性層３１の表面から突出する部分を有することが好ましい。これにより、第３マーカーＭ３が皮膚表面に引っ掛かり易くなり、その分、脈拍の振動をより精度よく弾性層３１に伝えることができる。

【0034】

検出部４は、センサー１が手首に装着された状態でキャリブレーションを行い、そのときの各マーカーＭの位置を初期状態として記憶する。そして、検出部４は、脈拍の振動に起因した弾性層３１の変形を三次元的に検出し、その検出結果に基づいて使用者の脈拍数を取得（検出）する。このような構成によれば、従来のように周囲の環境に影響されることなく使用者の脈拍数を取得することができるため、脈拍数（生体情報）を精度よく安定して検出することのできるセンサー１となる。

【0035】

ここで、弾性層３１は、脈拍の振動に応じて無段階に変形するため、検出部４は、脈拍数だけではなく、収縮期から拡張期への血管の拡張の様子や、反対に、血管の拡張期から拡張期への血管の収縮の様子を検出することもできる。また、弾性層３１の変形量に基づけば使用者の血圧（収縮期の血圧および拡張期の血圧）を検出することもできる。このように、弾性層３１の変形に基づけば、脈拍数の他にも種々の生体情報を取得することができる。つまり、弾性層３１だけで種々の生体情報を取得することができるため、センサー１の小型化、低コスト化を図ると共に、センサー１の利便性が向上する。

【0036】

検出部４は、上述の機能を発揮することができれば、特に限定されないが、本実施形態では、ステレオ写真法を用いて弾性層３１の変形を三次元的に検出する。図３および図４に示すように、検出部４は、筐体２１内に設けられた複数のカメラ４１を有する。カメラ４１としては、特に限定されず、例えば、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ等、レンズ系４１１と撮像素子４１２とを備えたものを用いることができる。

【0037】

複数のカメラ４１は、弾性層３１の方を向いて配置され、それぞれ、弾性層３１を内周面３１ｂ側から撮像する。弾性層３１の各部は、少なくとも２つのカメラ４１で撮像され、これにより、弾性層３１の各部を三次元画像認識すなわちステレオ画像認識することができる。なお、前記「弾性層３１の各部」とは、弾性層３１の全域を意味する場合もあれば、弾性層３１の選択された一部の領域を意味する場合もある。

【0038】

また、図５に示すように、検出部４は、各カメラ４１が取得した画像情報に基づいて弾性層３１の三次元画像認識を行う処理部４２を有する。処理部４２は、例えば、各カメラ４１を制御するＣＰＵ、メインメモリー、補助メモリー等を含むコンピューターで構成され、所定のプログラムを実行することができる。

【0039】

処理部４２は、脈拍の振動に伴う第１～第３マーカーＭ１～Ｍ３の変位（すなわち、弾性層３１の変形）を三次元画像認識によって検出し、検出結果に基づいて、使用者の脈拍数を検出する。なお、脈拍は、速くなったり遅くなったり、その周期が短時間（脈拍を検出するのに十分な時間。例えば、数秒）で変動することはあっても、その強度すなわち血圧が短時間に変動することは実質的にない。したがって、検出部４は、脈拍による弾性層３１の変形量を基準変形量として記憶し、例えば、弾性層３１が基準変形量より大きく変形した場合には、脈拍の振動による変形ではないとして、その変形をキャンセルして脈拍の検出には使用しないように構成することも可能である。このように、脈拍の振動に起因した弾性層３１の変形と脈拍の振動以外の振動に起因した弾性層３１の変形とを判別し、脈拍の振動に起因した弾性層３１の変形だけを脈拍数の取得に用いることにより、より精度よく脈拍数を取得することができる。

【0040】

また、検出部４は、基体２３の内側から弾性層３１を照らす光源４４を有する。光源４４としては、特に限定されず、例えば、ＬＥＤを用いることができる。光源４４を有することにより、カメラ４１は、十分な明るさの下でマーカーＭを撮像することができる。そのため、検出部４は、脈拍数をより精度よく取得することができる。ただし、光源４４は、例えば、外界からの光によって弾性層３１を画像認識可能な程に十分に明るく保てる場合等には省略してもよい。また、筐体２１内に輝度センサーを配置して、この輝度センサーにより検知された内部の明るさに基づいて、光源４４の光量を制御してもよい。これにより、例えば、筐体２１内をほぼ一定の明るさに保つことができるため、検出部４によるマーカーＭの画像認識をより安定して行うことができる。

【0041】

ここで、処理部４２による入力情報の取得方法の一例について簡単に説明する。処理部４２の記憶部には予め各カメラ４１の３次元座標が記憶されている。そして、処理部４２は、所定マーカーＭの変位を検出するのに用いられる２台のカメラ４１によって同時刻における画像を取得し、両画像中の所定マーカーＭの２次元座標を取得する。次に、処理部４２は、両画像中の所定マーカーＭの２次元座標のずれと各カメラ４１の３次元座標とに基づいて所定マーカーＭの３次元座標を取得し、記憶する。処理部４２は、この作業をフレーム毎に連続的に行う。そして、処理部４２は、前回取得した所定マーカーＭの３次元座標と、今回新たに取得した所定マーカーＭの３次元座標とを比較することにより、その間に生じた所定マーカーＭの変位を検出することができる。処理部４２は、このような作業を全マーカーＭもしくは選択された幾つかのマーカーＭについて行うことにより、脈拍数を取得することができる。

【0042】

以上、処理部４２による脈拍数の取得方法の一例について説明したが、脈拍数の取得方法は、これに限定されない。例えば、全マーカーＭについて上述の作業を行うと処理量が膨大となってしまい、処理部４２の性能等によっては処理が追いつかない、つまり、脈拍数の取得に時間がかかる場合が考えられる。また、使用の用途によっては、高い精度が求められない場合も考えられる。そのため、例えば、処理部４２は、予め選択した一部のマーカーＭを用いて脈拍を取得してもよい。また、処理部４２は、例えば、前記キャリブレーション時（初期状態）における弾性層３１の各部の画像を基準画像として記憶しておき、この基準画像と、上述のように得された画像とをリアルタイムに比較して第１～第３マーカーＭ１～Ｍ３の変位を特定することにより、脈拍数を取得してもよい。

【0043】

図５に示すように、検出部４は、さらに、使用者の体温を検出する温度検出部としての赤外線カメラ４３を少なくとも１つ有する。赤外線カメラ４３を用いることで、使用者の体温を容易に計測することができる。赤外線カメラ４３は、カメラ４１とは異なるカメラであってもよいし、複数のカメラ４１のうちの少なくとも１つが兼ねていてもよい。ただし、使用者の体温を検出することができれば、温度検出部の構成は、特に限定されない。

【0044】

＜第２実施形態＞
図６に示すように、第２実施形態のセンサー１は、２つの弾性入力部３Ａ、３Ｂを有する。弾性入力部３Ａ、３Ｂの構成は、平面視形状が異なる以外は、前述した第１実施形態の弾性入力部３と同様である。したがって、弾性入力部３Ａ、３Ｂの詳細な説明は省略する。

【0045】

このように、２つの弾性入力部３Ａ、３Ｂを設けることで、弾性入力部３Ａ、３Ｂのそれぞれから生体情報（脈拍数、血圧、体温等）を検出することができる。そのため、例えば、検出した２つの生体情報を平均化することで生体情報の検出精度を高めることができる。また、いずれか一方が故障や装着不具合によって生体情報を検出できなくても、他方によって生体情報を検出することができるため、センサー１の信頼性が向上する。また、弾性入力部３Ａと弾性入力部３Ｂとで異なる生体情報を検出する、すなわち、例えば、弾性入力部３Ａで脈拍数を検出し、弾性入力部３Ｂで血圧を検出することにより、１つの弾性入力部３で脈拍数と血圧とを検出する場合と比べて、処理速度が向上する。

【0046】

また、２つの弾性入力部３Ａ、３Ｂは、腕の長さ方向に並んで配置されており、それぞれ、腕の幅方向に沿って延在した長手形状となっている。特に、本実施形態では、２つの弾性入力部３Ａ、３Ｂは、それぞれ、腕の幅方向を長手とし、指の形に似たオーバル状となっている。２つの弾性入力部３Ａ、３Ｂをこのような構成とすることにより、２つの弾性入力部３Ａ、３Ｂを、図７に示すような医師等が触診の際に手首に当てる２本の指に似せることができる。図７に示す指の配置は、経験上、脈拍数を取得し易い配置として広く認識されており、２つの弾性入力部３Ａ、３Ｂの配置を図７に示す指の配置と似せることで、弾性入力部３Ａ、３Ｂによって、より精度よく生体情報を検出することができる。

【0047】

ただし、弾性入力部３Ａ、３Ｂの形状や配置は、特に限定されず、例えば、本実施形態の構成を９０°回転させたような構成であってもよい。すなわち、２つの弾性入力部３Ａ、３Ｂは、腕の幅方向に並んで配置されており、それぞれ、腕の長さ方向に沿って延在した長手形状となっていてもよい。また、センサー１は、さらに、１つ以上の弾性入力部を有していてもよい。

【0048】

＜第３実施形態＞
図８に示すように、第３実施形態のセンサー１は、４つの弾性入力部３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを有する。弾性入力部３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの構成は、平面視形状が異なる以外は、前述した第１実施形態の弾性入力部３と同様である。したがって、弾性入力部３Ａ～３Ｄの詳細な説明は省略する。

【0049】

このように、４つの弾性入力部３Ａ～３Ｄを設けることで、弾性入力部３Ａ～３Ｄのそれぞれから生体情報（脈拍数、血圧、体温等）を検出することができる。そのため、例えば、検出した４つの生体情報を平均化することで生体情報の検出精度を高めることができる。また、いずれか１つが故障や装着不具合によって生体情報を検出できなくても、他方によって生体情報を検出することができるため、センサー１の信頼性が向上する。また、弾性入力部３Ａ～３Ｄで異なる生体情報を検出することにより、１つの弾性入力部３で複数の生体情報を検出する場合と比べて、処理速度が向上する。

【0050】

また、４つの弾性入力部３Ａ～３Ｄは、腕の幅方向に並んで配置されており、それぞれ、腕の長さ方向に沿って延在した長手形状となっている。特に、本実施形態では、弾性入力部３Ａ～３Ｄは、それぞれ、指の形に似たオーバル状となっている。弾性入力部３Ａ～３Ｄをこのような構成とすることにより、弾性入力部３Ａ～３Ｄを腱や血管に沿って配置することができ、より精度よく生体情報を検出することができる。

【0051】

＜第４実施形態＞
図９に示すように、本実施形態のセンサー１では、弾性入力部３は、弾性層３１の変形によって変位せず、検出部４によって検出可能な複数の基準マーカーＭ４を有する。なお、図９の構成では、基準マーカーＭ４は、第１弾性層３１１と基体２３との間であって基体２３の外周面に配置されているが、基準マーカーＭ４の配置としては、これに限定されず、例えば、基体２３の内周面に配置されていてもよい。

【0052】

基準マーカーＭ４は、各カメラ４１との相対的位置関係が一定であり、検出部４が第１、第２、第３マーカーＭ１、Ｍ２、Ｍ３の変位を検出する際の基準として機能する。このような構成によれば、例えば、検出部４は、基準マーカーＭ４に対する第１、第２、第３マーカーＭ１、Ｍ２、Ｍ３の変位を検出することで、より精度よく生体情報を取得することができる。なお、基準マーカーＭ４は、検出部４が第１、第２、第３マーカーＭ１、Ｍ２、Ｍ３のそれぞれと区別（識別）できるように、例えば、第１、第２、第３マーカーＭ１、Ｍ２、Ｍ３と形状および色彩の少なくとも一方が異なっていることが好ましい。

【0053】

以上、本発明のセンサーについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。

【0054】

例えば、前述の本実施形態では、２つのカメラ４１を用いて弾性層３１の各部を三次元画像認識しているが、１つのカメラ４１を用いて弾性層３１の各部を三次元画像認識してもよい。例えば、複数の光軸を有するレンズを用いて１つのカメラ４１で複数の画像を時分割で取得し、これらの画像を用いて弾性層３１の各部を三次元画像認識してもよい。このような構成によれば、カメラ４１の数が減り、センサー１のコストダウンおよび小型化を図ることができる。

【符号の説明】

【0055】

１…センサー
２…本体
２１…筐体
２２…表示画面
２３…基体
３…弾性入力部
３Ａ…弾性入力部
３Ｂ…弾性入力部
３Ｃ…弾性入力部
３Ｄ…弾性入力部
３１…弾性層
３１ａ…外周面
３１ｂ…内周面
３１１…第１弾性層
３１２…第２弾性層
３１３…第３弾性層
３１４…保護層
４…検出部
４１…カメラ
４１１…レンズ系
４１２…撮像素子
４２…処理部
４３…赤外線カメラ
４４…光源
５…ベルト
Ｈ…手首
Ｍ…マーカー
Ｍ１…第１マーカー
Ｍ２…第２マーカー
Ｍ３…第３マーカー
Ｍ４…基準マーカー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】