CN112840386A

CN112840386A - 数据取得方法以及信号测量系统

Info

Publication number: CN112840386A
Application number: CN201980066663.4A
Authority: CN
Inventors: 吉冈良真; 森重恭
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2021-05-25
Anticipated expiration: 2039-10-11
Also published as: EP3869478A1; CN112840386B; JP2020068021A; JP7433827B2; EP3869478A4

Abstract

本发明提供一种能够自存储器简便且可靠地取得测量的数据的数据取得方法以及信号测量系统。该信号测量系统包括:接收器,其配置有用于保存测量数据的多个器件；探针机构,其能够与配置于上述接收器的上述多个器件接触；控制电路,其用于使用上述探针机构自上述多个器件并行读取上述测量数据；以及信息处理装置,其用于对读取的上述测量数据进行并行处理,上述控制电路在下一个器件组配置于上述接收器的时刻,驱动上述探针机构,在基于上述信息处理装置的数据处理结束的时刻自上述下一个器件组开始数据的并行读取。

Description

数据取得方法以及信号测量系统

技术领域

本发明涉及数据取得方法以及信号测量系统。

背景技术

以往，贴附于生物体表面并对生物体进行测量的贴附型的生物体传感器为人所知。作为这样的生物体传感器，例如提出了包括数据取得用模块、具有粘性的聚合物层、配置于聚合物层之上的电极、以及将数据取得用模块和电极连接的配线的生物体相容性聚合物基板(例如，参照专利文献1。)。

在这样的生物体相容性聚合物基板中，聚合物层被粘贴于生物体表面，电极对生物体信号、例如来源于心肌的电压信号进行检测，数据取得用模块接收并记录来源于心肌的电压信号。

发明内容

(本发明要解决的问题)

在专利文献1中，还公开了以数据取得用模块被覆盖的方式将聚合物层等的保护材料配置于生物体相容性聚合物基板的上表面。在该情况下，为了防止数据取得用模块等的安装部件的脱落，以及为了付与防水性，有时用保护材料将安装部件完全密封地粘接。

但是，这样的话，由于保护材料与聚合物基板、模块粘接，因此在测量后取出数据(存储器)时，需要将保护材料剥离从而使模块露出，取出模块内部的数据(存储器)并不容易。

另一方面，也在研究通过无线方式将模块内的生物体数据发送至外部显示器从而取出生物体数据的方法。但是，由于生物体数据的量庞大，因此产生了大量花费通信时间的不便。另外,在医学用途中,从安全的观点出发,需求更高的通信精度。因此,使用无线方式的取得在可靠性上较差。

本发明提供一种数据取得方法以及信号测量系统,其能够简便且可靠地自存储器取得测量的数据。

(解决技术问题的方法)

本发明[1]是一种数据取得方法,其用于通过传感器取得上述数据,该传感器包括:传感器部,其用于感知物理信号或电信号；存储器,其用于将来自上述传感器部的信号作为上述数据进行存储；端子,其用于输出上述存储器的数据；以及罩部,其用于覆盖上述存储器以及上述端子,

该数据取得方法包括:

准备外部装置的工序,该外部装置包括用于自上述存储器取出上述数据的探针；以及

数据取出工序,其通过使上述外部装置的上述探针接触上述端子,将存储于上述存储器中的上述数据取出。

根据该数据取得方法,通过使外部装置的探针接触端子从而取得存储器的数据,因此能够简便地取得测定的数据。另外,由于是使探针接触端子的有线方式,因此与无线方式相比较,通信速度、通信精度良好。由此,能够可靠地取得数据。

在本发明的其他的方式中,信号测量系统具有:

接收器,其配置有用于保存测量数据的多个器件；

探针机构,其能够与配置于上述接收器的上述多个器件接触；

控制电路,其使用上述探针机构自上述多个器件并行地读取上述测量数据；以及

信息处理装置,其用于对读取的上述测量数据并行地进行处理；

上述控制电路在下一个器件组配置于上述接收器的时刻驱动上述探针机构,并且在基于上述信息处理装置的数据处理完成的时刻开始自上述下一个器件组并行读取数据。

根据该信号测量系统，能够使待机时间最小，并且使高速的数据读取和数据处理成为可能。

在优选构成例中，上述接收器生成并输出关于上述多个器件的配置状态的信息，上述控制电路基于上述信息驱动上述探针机构。

由此，能够在配置下一个器件组之后马上使探针机构的探针接触对应的器件。

作为一个例子，上述器件是在容纳在壳体内的状态下使上述壳体接触生物体从而取得来源于上述生物体的信号的数据的生物体传感器，其自上述壳体取出并配置于上述接收器。

根据该数据取得方法，能够对生物体进行测定，并且能够简便地取得来源于生物体的数据。

(发明的效果)

根据本发明的数据取得方法以及信号测量系统，能够自存储器简便且高效地取得测量的数据。

附图说明

图1A是在第一实施方式的信号测量系统中使用的贴附型的生物体传感器的俯视图。

图1B示出了图1A的A-A剖视图。

图2A示出了第一实施方式的生物体信号测量系统的数据取得的一个方式。

图2B是示出使探针接触端子的一个方式的图。

图3示出了数据取得的变形例(包括对准部的方式)。

图4示出了数据取得的其他的变形例(使多个探针接触一个端子的方式)

图5示出了数据取得的进一步其他的变形例(探针贯通端子的方式)。

图6A示出了生物体信号测量系统的外部接收装置的变形例。

图6B示出了生物体信号测量系统的外部接收装置的其他的变形例。

图7A示出了外部接收装置的探针的变形例。

图7B示出了外部接收装置的探针的其他的变形例。

图8是第二实施方式的生物体传感器的示意图。

图9是第二实施方式的数据取得方法的流程图。

图10A示出了第二实施方式的数据取得时的并行处理。

图10B作为比较例示出了一般的逐次处理。

图11是第二实施方式的生物体信号测量系统的示意图。

图12是在第二实施方式中使用的探针的示意图。

图13是进行并行读取的探针机构的示意图。

具体实施方式

<第一实施方式>

作为本发明的信号测量系统及其使用方法的一个实施方式，参照图1A-图2B对生物体信号测量系统及其使用方法进行说明。

图1A是在第一实施方式的生物体信号测量系统中使用的贴附型的生物体传感器2的俯视图，其示出了在X-Y面内的构成。图1B是图1A的A-A剖视图。将生物体传感器2的厚度方向设定为与X-Y面正交的Z方向。图2A以及图2B均为膜厚方向、即Z方向的剖视图。为了便于图示，在图1A中，省略了被覆层。

1.生物体信号测量系统

如图2以及图2B所示，生物体信号测量系统1包括贴附型的生物体传感器2(传感器的一个例子)以及外部接收装置3。以下，对这些进行详述。

2.生物体传感器

如图1A以及图1B所示，贴附型的生物体传感器2作为贴附于生物体的贴片且测量来自生物体的信号的测量器而构成。贴附型的生物体传感器2是在X-Y面内延伸的片状,其具有例如X方向较长的俯视大致矩形状。

贴附型的生物体传感器2包括传感器基材4、传感器部5、附电池控制部6、传感器配线部7、以及被覆层8。

(传感器基材)

传感器基材4是用于支承传感器部5、附电池控制部6以及传感器配线部7的可挠性的部件。传感器基材4呈贴附型生物体传感器2的外形。传感器基材4具有伸缩性以及感圧粘接性。

传感器基材4包括感圧粘接层11、以及配置于感圧粘接层11的上表面(厚度方向的一侧的面)的基材层12。

感圧粘接层11形成传感器基材4的下表面(感圧粘接面)。感圧粘接层11是为了将传感器基材4贴附于生物体而用于在贴附型生物体传感器2的下表面付与感圧粘接性的层。

作为感圧粘接层11的材料,例如可以举出具有生物体相容性的材料。作为这样的材料,例如可以举出丙烯酸类感圧粘接剂、硅酮类感圧粘接剂等,优选可以举出丙烯酸类感圧粘接剂。作为丙烯酸类感圧粘接剂,例如可以举出日本国特开2003-342541号公报中记载的丙烯酸聚合物等。

感圧粘接层11的厚度例如为10μm以上,优选为20μm以上,另外,感圧粘接层11的厚度为例如95μm以下,优选为70μm以下。

基材层12形成于传感器基材4的上表面。基材层12与感圧粘接层11一同形成传感器基材4的外形,其是用于支承感圧粘接层11的层。基材层12的俯视形状与感圧粘接层11的俯视形状大致相同。基材层12配置于感圧粘接层11的整个上表面。

基材层12的材料可以举出例如具有伸缩性的绝缘体等。作为这样的材料,可以举出例如聚氨酯类树脂、硅酮类树脂、丙烯酸类树脂、聚苯乙烯类树脂、氯乙烯类树脂、聚酯类树脂等,优选可以举出聚氨酯类树脂。

基材层12的厚度例如为1μm,优选为5μm以上,另外,基材层12的厚度例如为95μm以下,优选为50μm以下。

另外,基材层12具有与传感器配线部7对应的基材槽13。基材槽13具有与传感器配线部7相同形状以及相同尺寸。

传感器基材4具有与传感器部5对应的多个(两个)贯通孔14。贯通孔14在传感器基材4的第二方向两端部分别形成有一个,并且具有俯视大致圆形状。

传感器基材4的俯视中的尺寸根据贴附型生物体传感器2所要贴附的生物体的部位适当设定。传感器基材4的Y方向的长度例如为5mm以上,优选为10mm以上,另外,传感器基材4的Y方向的长度例如为300mm以下,优选为100mm以下。传感器基材4的X方向的长度例如为30mm以上,优选为50mm以上,另外,传感器基材4的X方向的长度例如为1000mm以下,优选为200mm以下。

(传感器部)

传感器部5是在感圧粘接层11贴附于生物体的皮肤时,与皮肤接触从而感知(sensing)生物体的信号(电信号或物理信号)、例如感知电信号、温度、振动、汗、代谢物的电极(生物体电极)。

传感器部5配置有多个(两个)。多个传感器部5分别配置于传感器基材4的贯通孔14的内部。具体而言,传感器部5以自传感器基材4的下表面露出的方式埋入基材层12。传感器部5与感圧粘接层11一同形成传感器基材4的下表面。传感器部5为与贯通孔14相同形状,其具有大致圆筒形状。

作为传感器部5的材料,可以举出例如金属导体、导电性树脂(包括导电性高分子)等。

(附电池控制部)

附电池控制部6包括控制部21以及电池22。控制部21以及电池22彼此电连接。

控制部21是对来自传感器部5的信号进行计算处理,并进行存储(储存)的集成电路。控制部21包括模数转换器(ADC)23、微型计算机24、存储器25、多个端子26、以及配线基板27。这些元件彼此电连接。

ADC23是用于将来自传感器部5的信号(模拟信号)转换为数字信号的元件。例如,在贴附型生物体传感器2为心电图扫描器的情况下,将由传感器部5取得的心脏的电位变化(电信号)转换为数字信号。

微型计算机24用于对数字信号进行计算处理,并将其转换为规定的数据。例如,在贴附型生物体传感器2为心电图扫描器的情况下,将数字信号转换为16比特、1kHz的心电图用数据。

存储器25是用于存储由微型计算机24计算的数据、或者来自ADC23的数字信号等的元件。例如,在贴附型生物体传感器2为心电图扫描器的情况下,将心电图用数据存储于存储器25。

多个(两个)端子26是与后述外部接收装置3的多个探针9接触,从而向外部接收装置3输出存储器25内部的数据的元件。各端子26具有俯视大致矩形状。

多个端子26以自控制部21向上侧露出的方式配置。具体而言,各端子26配置于配线基板27的上表面,各端子26的上表面与被覆层8接触。

配线基板27是用于支承以及固定ADC23、微型计算机24、存储器25、端子26以及电池22,并且将这些元件电连接的元件。配线基板27自下侧支承ADC23、微型计算机24、存储器25以及端子26,并且自上侧以及下侧支承电池22。具体而言,配线基板27包括用于支承ADC23、微型计算机24、存储器25以及端子26的俯视大致矩形状的控制部支持部27a、以及与其连续且用于支承电池22的俯视大致圆形状的电池支持部27b。

在配线基板27中,用于将ADC23、微型计算机24、存储器25、端子26、电池22以及传感器配线部7(后述)彼此电连接的多个配线(未图示)在配线基板27的上表面以及下表面借助通孔形成。

电池22具有圆盘形状或纽扣形状。电池22在上表面以及下表面具有端子(正极端子或负极端子:未图示),各个端子借助引线(未图示)等与配线基板27电连接。

(传感器配线部)

传感器配线部7配置于传感器基材4的上表面。具体而言,传感器配线部7以其上表面自基材层12露出的方式埋入基材层12的基材槽13。

传感器配线部7具有多个(两个)配线(传感器配线),其将传感器部5与附电池控制部6彼此电连接。具体而言,传感器配线部7具有:第一配线,其将第二方向一侧的传感器部5和附电池控制部6电连接；以及第二配线,其将第二方向另一侧的传感器部5和附电池控制部6电连接。

作为传感器配线部7的材料,可以举出例如铜、镍、金、其合金等的导体,优选可以举出铜。

传感器配线部7的厚度例如比基材层12的厚度薄。具体而言,配线的厚度例如为0.1μm以上,优选为1μm以上,另外,配线的厚度例如为90μm以下,优选为45μm以下。

(被覆层)

被覆层8是用于保护以及固定传感器部5、附电池控制部6以及传感器配线部7的可挠性的部件。

被覆层8配置于传感器基材4的上表面。具体而言,被覆层8以覆盖附电池控制部6的上表面以及侧面、并且覆盖传感器部5以及传感器配线部7的上表面的方式配置于传感器基材4的上表面。换言之,被覆层8将附电池控制部6(ADC23、微型计算机24、存储器25、端子26以及电池22)以及传感器配线部7与传感器基材4一同完全密封,而且覆盖传感器部5的上表面。被覆层8粘接固定于传感器基材4。被覆层8的俯视形状与传感器基材4的俯视形状大致相同。

被覆层8的材料可以举出例如具有伸缩性的绝缘体等。作为这样的材料,可以举出例如与传感器基材4的材料相同的绝缘体,优选可以举出聚氨酯类树脂。

被覆层8具有透明性。由此,自上侧目视贴附型生物体传感器2时,可以确认端子26。

被覆层8的弹性模量例如为1GPa以下,优选为150MPa以下,更优选为10MPa以下,另外,被覆层8的弹性模量例如为1MPa以上。若弹性模量为上述上限以下,则探针9能够容易地贯通被覆层8并到达端子26。

被覆层8的厚度例如为1μm以上,优选为5μm以上,另外,被覆层8的厚度例如为95μm以下,优选为50μm以下。

端子26的上表面中的被覆层8的厚度T例如为0.1mm以上,优选为1mm以上,另外,端子26的上表面中的被覆层8的厚度例如为20mm以下,优选为5mm以下。若上述厚度T为上述下限以上,则能够可靠地保护端子26,并且能够抑制测量时的端子26的破损、露出。另一方面,若上述厚度T为上述上限以下,则探针9能够容易地贯通被覆层8并到达端子26。

3.外部接收装置

外部接收装置3是用于接收来自贴附型生物体传感器2的数据的装置,其内置有内部存储器,并且如图2A所示,具有多个(两个)探针9。

多个探针9是用于取出储存于存储器25中的数据的端子。各探针9具有细长的圆锥状(针状),探针9的顶端尖锐为锐角。探针9的顶端角度例如为120度以下,优选为90度以下,另外,探针9的顶端角度例如为1度以上,优选为5度以上。若顶端角度为上述上限以下,则探针9能够容易地贯通被覆层8。另一方面,若顶端角度为上述下限以上,则探针9能够设定为较短,从而能够实线外部接收装置3的小型化。

多个探针9以与多个端子26对应的方式配置。即,多个探针9彼此的间隔与多个端子26的间隔大致相同。具体而言,多个探针9以一个探针9与一个端子26接触的时候,其他的探针9能够与其他的端子26接触的方式配置。

探针9的另一端与外部控制部(未图示)电连接,外部控制部具有用于存储储存于存储器25中的数据的外部存储器(未图示)。

探针9的长度L比上述厚度T长,具体而言,例如为0.1mm以上,优选为1mm以上,另外,探针9的长度L例如为50mm以下,优选为10mm以下。

探针9的最大直径例如为0.05mm以上,优选为0.1mm以上,另外,探针9的最大直径例如为5mm以下,优选为1mm以下。

4.生物体信号测量系统的使用方法

使用图2A以及图2B,对作为信号测量系统的一个例子的生物体信号测量系统1的使用方法进行说明。生物体信号测量系统1的使用方法是使用生物体信号测量系统1取得来源于生物体的信号的数据的方法,具体而言,其依次包括准备工序、测量工序、以及取出工序。

(准备工序)

在准备工序中,如图2A所示,备齐贴附型生物体传感器2以及外部接收装置3,并且准备生物体信号测量系统1。

(测量工序)

在测量工序中,将贴附型生物体传感器2贴附于生物体,从而对生物体进行测量,并将来源于生物体的信号的数据存储于存储器25。

具体而言,首先,将贴附型生物体传感器2贴附于生物体的皮肤。即,使贴附型生物体传感器2的下表面(感圧粘接层11)接触生物体的皮肤。由此,贴附型生物体传感器2感圧粘接(贴附)于生物体的皮肤,并且传感器部5与生物体的皮肤接触。

接下来,对生物体进行测量。即,使电池22动作,从而付与控制部21电力。由此,在贴附型生物体传感器2中,生物体的信号被传感器部5感知,其来源于生物体的模拟信号被发送至ADC23,并且通过ADC23转换为数字信号。该数字信号通过微型计算机24被计算处理为期望的数据。之后,该数据被逐次储存于存储器25。

测量结束后,将贴附型生物体传感器2自生物体剥离。

贴附型生物体传感器2为心电图扫描器的情况下,首先,将贴附型生物体传感器2贴附于生物体的胸部,并且使电池22动作。由此,心脏的电信号(电位变化)被传感器部5感知,该电信号(模拟信号)被发送至ADC23,并且通过ADC23转换为数字信号。该心脏的电信号(数字信号)通过微型计算机24被计算处理为例如16比特、1kHz的数据传输率。之后,该数据逐次储存于存储器25。测量结束后,将贴附型生物体传感器2自胸部剥离。

(取出工序)

在取出工序中,如图2B所示,使多个探针9接触多个端子26。

具体而言,将多个探针9插入被覆层8,并且贯通被覆层8。并且,使多个探针9接触多个端子26的上表面。由此,借助探针9以及端子26,使外部存储器和存储器25电连接,从而将储存于存储器25的数据发送至外部存储器。

之后,根据需要,将外部存储器接收的数据通过公知的方法导入其他的计算机内,并且使该数据在计算机画面上显示,从而确认数据。

贴附型的生物体传感器2为心电图扫描器的情况下,通过使多个探针9接触多个端子26,将储存于存储器25的数据发送至外部存储器。之后,根据需要,将外部存储器接收的数据作为心电图波形在其他的计算机画面上显示,从而确认心电图波形。

5.生物体信号测量系统的用途

该生物体传感器2例如为能够自生物体感知电信号从而对生物体的状态进行测量的装置即可,不特别限定。具体而言,可以举出贴附型心电图扫描器、贴附型脑电图仪、贴附型血圧计、贴附型脉搏计、贴附型肌电仪、贴附型温度计、贴附型加速度计等。另外,这些装置可以分别为单独的装置,也可以在一个装置中组合多个装置。

优选贴附型的生物体传感器2被用作贴附型心电图扫描器。在贴附型心电图扫描器中,传感器部5将心脏的活动电位作为电信号进行感知。

生物体包括人体以及人体之外的生物(动物、植物),但是优选为人体。

根据该生物体信号测量系统1以及使用该生物体信号测量系统1的数据取得方法,通过使外部接收装置3的探针9贯通被覆层8而接触端子26,从而取得存储器25的数据。因此,能够简便地取得来源于生物体的数据。

另外,因为是使探针9接触端子26的有线方式,因此与无线方式相比通信速度、通信精度良好。由此,能够可靠地取得数据。

6.变形例

在以下的各变形例中,对于与上述一个实施方式相同的部件以及工序,付与相同的附图标记,并省略其详细说明。另外,可以将各变形例适当组合。而且,除非特别记载,否则各变形例能够发挥与一个实施方式相同的作用效果。

(1)在图1A所示生物体信号测量系统1中,虽然贴附型生物体传感器2不具有对准部,但是例如如图3所示,贴附型生物体传感器2可以具有多个(两个)对准部31。

多个对准部31具有在厚度方向贯通控制部21以及传感器基材4的贯通孔32。贯通孔32具有俯视大致圆形状。贯通孔32的直径形成为探针9的顶端的直径以上。

另外,在该实施方式中,具有与多个对准部31对应的多个引导销33。

引导销33的长度大于探针9的长度,且大于贴附型生物体传感器2的厚度。

多个引导销33以与多个对准部31对应的方式配置。即,多个引导销33彼此的间隔与多个对准部31的间隔大致相同。具体而言,多个引导销33配置为将一个引导销33穿过一个对准部31时,另一个引导销33能够穿过另一个对准部31。

另外,多个引导销33以及多个探针9以与多个对准部31以及多个端子26对应的方式配置。具体而言,多个引导销33以及多个探针9配置为将多个引导销33穿过多个对准部31后,多个探针9能够与多个端子26接触。

在图3所示构成例中,能够容易地识别被被覆层8覆盖的对准部31。探针9以对准部31为基准能够容易地与端子26接触。

对准部31的数量不限定,可以为一个,也可以为三个以上。

(2)在图2A以及图2B所示生物体信号测量系统1中,外部接收装置3具有两个探针9,并且使一个探针9接触一个端子26,但是接触一个端子26的探针9的数量不限定。

例如,如图4所示,可以具有四个探针9,并且使多个(两个)探针9接触一个端子26。

另外,端子26以及探针9的数量不限定,可以分别为一个,也可以分别为三个以上。

(3)在图2A以及图2B所示数据取得方法中,以探针9配置于端子26的上表面的方式使探针9接触端子26,但是例如如图5所示,也可以以探针9贯通端子26以及传感器基材4的方式使探针9接触端子26。

(4)在图2A以及图2B所示外部接收装置3中,探针9具有针状(圆锥状),但是也可以具有三棱锥状等的多棱锥状。另外,如图6A以及图6B所示,探针9可以具有顶端尖锐的长板状。在该实施方式中,作为探针9的顶端,可以举出例如图6A所示三角形状、图6B所示圆弧状等。

(5)在图2A以及图2B所示外部接收装置3中,探针9的顶端尖锐,但是例如如图7A以及图7B所示,也可以具有顶端不尖锐的形状(平坦状)。例如,在该实施方式中,如图7A所示,探针9可以为在上下方向延伸的矩形状(方型棒状),图7B所示,探针9也可以为在包括上下方向的面方向内延伸的矩形状(长方形状)。在易于贯通的观点下,可以举出图2A、图2B、图6A、以及图6B所示方式。另外,在易于与端子26接触的观点下,可以举出图7A以及图7B所示方式。

(6)在图1A所示贴附型生物体传感器2中,具有作为一个部件(附电池控制部6)的控制部21以及电池22,但是,虽未图示,但是这些元件可以为单独的部件。该实施方式下控制部21以及电池22通过传感器配线部7电连接。

<第二实施方式>

图8是第二实施方式的生物体传感器200的示意图。在第一实施方式中,搭载有安装部件的配线基板27被被覆层8覆盖。在第二实施方式中,生物体传感器200以能够开封的方式形成,传感器芯片60在壳体80之中以能够取出的方式配置。传感器芯片60是对各种数据进行测量并将其保存于存储器的器件的一个例子,是数据读取的对象。

图8的(A)是生物体传感器200的俯视示意图,图8的(B)是图8的(A)的B-B剖视图。

生物体传感器200的传感器芯片配置于壳体80的内部的空间内,其为通过例如使用剪刀能够容易地将罩部81拆下的构成。与第一实施例相同地,作为传感器部65起作用的电极在壳体80的背面露出。传感器芯片60在数据测量后被取出至壳体80之外,从而读取测量数据。

图9是第二实施方式的数据取得方法的流程图。首先,将生物体传感器200的壳体80开封,取出传感器芯片60(S1)。壳体80的开封和传感器芯片60的取出可以由操作员手动进行,也可以由机械臂等自动进行。传感器芯片60的取出作业本身约1分钟或1分钟以下结束。

将取出的传感器芯片60配置于接收器(S2)。传感器芯片60向接收器的配置可以由操作员手动进行,也可以由机械臂等的自动搬运装置进行。

接收器可以是用于容纳单一的传感器芯片60的构成,在良好的构成例中,其容纳多个传感器芯片,并行地读取数据。将传感器芯片60配置于接收器的作业本身约1分钟或1分钟以下结束。

将探针连接于传感器芯片60的读取用的端子(S3)。端子是例如设于传感器芯片60的表面的导通焊盘。将探针与传感器芯片60的端子连接的作业本身约1分钟或1分钟以下结束。

将多个传感器芯片60配置于接收器的情况下,多个探针与各传感器芯片60连接。通过使用后述探针机构,能够使多个探针大致同时与对应的传感器芯片60的导通焊盘连接。

步骤S1～S3是用于数据读取的准备工序A,总计约3分钟。

接下来,通过探针自各传感器芯片60读取测量数据(S4)。测量数据的读取为约1分钟。自各传感器芯片60读取的数据在个人计算机(PC)等的信息处理装置中并行接收转换处理、筛选处理等的数据处理(S5)。数据处理花费约3分钟。

在信息处理装置处理的数据可以被传送至服务器、数据中心、云端等的系统的外部(S6)。该传送步骤S6为例如约5分钟。数据处理的工序(S5)与处理后的数据的传送(S6)可以并行地同时进行。向外部装置的数据的传送不是必须的,也可以将转换以及处理后的数据暂时保存于PC等的内部存储器中。

若数据的读取(S4)结束,则能够自接收器拆下传感器芯片60(S7)。传感器芯片60的拆卸作业本身约1分钟或1分钟以下结束。在转换、筛选等的数据处理(S5)中,可以拆下读取结束的传感器芯片60,并设置下一个传感器芯片60的组。

数据的读取(S4)结束之后,判断下一个传感器芯片的组是否配置于接收器(S8)。下一个传感器芯片的组的有无例如可以通过自接收器取得与各传感器芯片60的配置状态相关的信息来进行判断。或者,也可以基于接收器的各配置位置的圧力、质量、电容等的变化,各传感器芯片60的设置位置、设置位置的传感器芯片60的有无、设置错误等来进行判断。

配置有下一个传感器芯片的组的情况下(S8中为YES),返回步骤S3,对下一个传感器芯片重复S3～S7。优选在前一个传感器芯片的转换/筛选处理结束的时刻开始对下一个传感器芯片的数据读取(S4)。在规定时间以上没有下一个传感器设置的配置的情况下(S8中为NO),处理结束。

在图9的数据取得方法中,自多个传感器芯片的数据的读取并行进行,并且,对读取的数据施加的处理也并行进行,从而减少了数据取得作业的次数。另外,由于在数据读取(S4)结束的时刻,将传感器芯片60自接收器取出,并且设置下一个传感器芯片60,从而能够在转换/筛选处理(S5)之后立即开始数据的读取,因此进一步缩短了处理时间。

上述各工序所需要的时间是一个例子,其根据传感器芯片60的存储器容量等会些许改变。在该情况下,也在取得的数据的数据处理结束的时刻,并行开始自下一个传感器芯片的组的数据读取。

图10A示出了第二实施方式的数据取得时的并行处理。图10B作为比较例示出了一般的逐次处理。在图10A中,在第一组的传感器芯片的数据的读取(S4)结束的时刻,第一组的传感器芯片自接收器被拆下。在该时刻,第二组的生物体传感器200被开封,自包装取出第二组的传感器芯片60。第二组的生物体传感器200的开封和传感器芯片60的取出(S1)可以在第一组的转换/筛选处理(S5)期间、或在其之前进行。

自接收器拆下第一组的传感器芯片60后,将第二组的传感器芯片60的组设置于接收器(S2),并进行探针连接(S3)。在自第一组的传感器芯片60读取的数据的转换/筛选处理(S5)结束之后,立即进行自第二组的传感器芯片60的数据读取(S4)。第二组中包括多个传感器芯片60的情况下,数据读取并行进行。

在第一组读取的数据的传送中(S6),进行自第二组的传感器芯片60读取的数据的转换/筛选处理(S5)。

在第二组的传感器芯片60的数据读取(S4)结束且自接收器拆下后,第三组的传感器芯片60也相同地配置于接收器并进行探针连接。在第二组的转换/筛选处理(S5)结束之后,立即开始自第三组的传感器芯片60的数据的并行读取。

通过该构成以及手法,待机时间最少,实现了高效的数据读取。

与此相对,在图10B的逐次处理中,依次进行步骤S1～S7。第一组的数据读取(S1)结束后,能够自接收器拆下第一组的传感器芯片。但是,自第二组的传感器芯片的数据的读取在第一组的步骤结束后进行,产生待机时间。即使数据自多个传感器芯片被并行读取,自下一个传感器芯片的组的数据读取的时刻较迟。第二实施方式的数据读取解决了图10B的低效的数据读取。

图11是第二实施方式的生物体信号测量系统101的示意图。生物体信号测量系统101包括数据读取装置30、信息处理装置104。数据读取装置30与第一实施方式的外部接收装置3对应地自生物体传感器200读取数据。自信息处理装置104接受数据的传送的服务器105等可以不包括在生物体信号测量系统101内。

数据读取装置30具有接收器301、数据读取机103。如后所述数据读取用的探针机构连接于数据读取机103。

接收器301构成为能够配置多个传感器芯片60。在该例子中,配置有传感器芯片60-1～60-4的四个传感器芯片,但是能够配置的传感器芯片的数量不限于四个。

如上所述,接收器301可以生成表示各传感器芯片配置位置的传感器芯片60的有无的信息,并发送至数据读取机103。还可以具有在传感器芯片60的设置时产生错误的时候表示产生错误的传感器芯片60的信息、或者表示与该传感器芯片60配置的位置相关的信息的机构。通过显示与配置错误相关的信息,能够催促操作员再次配置传感器芯片60等。可以在显示与配置错误线管的信息的同时,将错误信息输出至数据读取机103、信息处理装置104等。

数据读取机103根据配置于接收器301的传感器芯片60的数量具有控制电路131～134。控制电路131-134通过后述探针机构自传感器芯片60-1～60-4并行读取数据,并且将读取的数据通过USB等的信息转移通路102等输入信息处理装置104。可以在数据读取机103中设有用于控制控制电路131～134的整体动作的上级的控制电路。

控制电路131～134在向信息处理装置104的数据的供给结束后,可以将表示传感器芯片60-1～60-4处于能够拆卸的状态的信号输出至接收器301。数据处理的结束可以通过使至今为止与各传感器芯片60-1～60-4接触的探针机构成为非接触,从而通知接收器301。之后,可以自接收器301取得表示是否设置有下一个传感器芯片60的组的信息。

下一个传感器芯片60的组设置于接收器301后,探针与各传感器芯片60连接,下一个数据的读取自动开始。在该期间内,信息处理装置104可以将处理完成的数据传送至例如外部的服务器105、云端、数据中心等。换言之,在基于信息处理装置104的数据传送中,能够进行下一个组的数据读取和数据处理,能够使待机时间最短。

图12是在第二实施方式中使用的探针单元95的示意图。探针单元95例如形成为插接板,并且通过配线92连接于控制电路131。探针单元95可以根据传感器芯片60-1的导通焊盘66的数量具有插针91。

通过控制电路131,使用探针单元95读取的数据通过信息转移通路102输入信息处理装置104。

图13是进行并行读取的探针机构90的示意图。探针机构90具有被配线板97保持的多个探针单元95-1、95-2。探针单元95-1、以及95-2自配置于接收器301的传感器芯片60-1、以及60-2读取数据。各探针单元95通过未图示的配线等与配线板97连接，配线板97与数据读取机103(参照图11)连接。

具有插针91的各探针单元95可以通过弹簧等的弹性部件93安装于配线板97。在弹簧作用下每一个探针单元95是可动的，从而能够将插针91的顶端按压于对应的传感器芯片60之上的导通焊盘66。能够使插针91与各传感器芯片60的接触可靠，并且能够提高数据的并行读取的信赖性。

<其他的构成例>

在第一实施方式以及第二实施方式中，作为本发明的信号测量系统及其使用方法的一个例子，对用于测量生物体的生物体信号测量系统及其使用方法(数据取得方法)进行了说明，但是本发明的信号测量系统及其使用方法不限于此。例如，可以在用于对家电/电子机器、建筑物部件、輸送机器部件、薄膜(光学薄膜、包装薄膜等)等进行测量的信号测量系统及其使用方法中进行使用。第一实施方式的生物体传感器也如第二实施方式那样能够进行并行处理。

本申请基于2018年10月18日申请的日本国专利申请第2018-196787号、以及2019年9月27日申请的日本国专利申请第2019-177231号，要求其优先权，并且包括该日本国专利申请的全部内容。

附图标记说明

1，101 生物体信号测量系统

2、200 生物体传感器

3 外部接收装置

5 传感器部

8 被覆层

9 探针

25 存储器

26 端子

30 数据读取装置

31 对准部

50 传感器电极

60、60-1～60-4 传感器芯片(器件)

66 导通焊盘

80 壳体

81 罩部

82 底板

90 探针机构

91 插针

95 探针单元

102 信息转移通路

103 数据读取机

104 信息处理装置

105 服务器

131、132、133、134 读取控制电路

301 接收器

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1:日本国特开2012-10978号公报

Claims

1.一种数据取得方法,其用于自传感器取得数据,该传感器包括:传感器部,其用于感知物理信号或电信号；存储器,其用于将来自上述传感器部的信号作为上述数据进行存储；端子,其用于输出上述存储器的数据；以及罩部,其用于覆盖上述存储器以及上述端子,

该数据取得方法包括:

2.根据权利要求1所述的数据取得方法,其中,

上述罩部是用于覆盖上述存储器以及上述端子的被覆层,

上述探针贯通上述被覆层而与上述端子接触。

3.根据权利要求1所述的数据取得方法,其中,

上述罩部是能够开封的壳体的一部分,上述存储器以及上述端子设置在容纳于上述壳体的内部的器件上,

上述探针与自上述壳体取出的上述器件的上述端子接触。

4.根据权利要求1所述的数据取得方法,其中,

上述外部装置具有:探针机构,其用于自多个器件并行地取出数据；以及控制电路,其用于控制基于上述探针机构的自上述多个器件的数据读取,

上述控制电路在对于通过上述探针机构并行地读取的上述数据的数据处理完成的时刻,自下一个器件组开始数据的并行读取。

5.根据权利要求4所述的数据取得方法,其中,

上述控制电路在进行了上述数据处理的数据的传送中,进行自上述下一个器件组读取的数据的数据处理。

6.一种信号测量系统,包括:

接收器,其配置有用于保存测量数据的多个器件；

探针机构,其能够与配置于上述接收器的上述多个器件接触；

控制电路,其用于使用上述探针机构自上述多个器件并行地读取上述测量数据；以及

信息处理装置,其用于对读取的上述测量数据并行地进行处理,

上述控制电路在下一个器件组配置于上述接收器的时刻,驱动上述探针机构,在基于上述信息处理装置的数据处理完成的时刻自上述下一个器件组开始数据的并行读取。

7.根据权利要求6所述的信号测量系统,其中,

上述接收器生成并输出与上述多个器件的配置状态相关的信息,

上述控制电路基于上述信息驱动上述探针机构。

8.根据权利要求7所述的信号测量系统,其中,

上述信息包括各器件的配置位置、上述配置位置的上述器件的有无、以及配置错误中的至少一者。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的信号测量系统,其中,

上述器件是在容纳于壳体内的状态下使上述壳体接触生物体从而取得来源于上述生物体的信号的数据的传感器芯片,并且上述器件自上述壳体被取出并配置于上述接收器。

10.根据权利要求6～8中任一项所述的信号测量系统,其中,

上述器件是与生物体接触从而感知来自上述生物体的信号的生物体传感器,上述生物体传感器还包括对准部,该对准部成为上述探针机构相对于上述生物体传感器的对准的基准。