JP2010000286A - 生体情報収集器 - Google Patents

Abstract

【課題】日常生活に全く支障をきたすことなく長時間の生体情報を得ることができる。
【解決手段】身体に着脱可能に接着される接着フィルム１と、生体情報を収集するセンサ４４，４５，４６と、信号処理回路を構成するマイクロプロセッサ４１およびローカルメモリ４２を設けたＩＣモジュールと、近距離通信用アンテナを兼ねるコイン型充電池３とを積層してなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は生体情報収集器に関し、特に、身体表面に簡易に接着して生体情報を収集する生体情報収集器に関する。

身体に２４時間以上の長時間装着して生体情報の一種である心臓からの電気情報を得るものとしてホルター心電計がある。これは、身体の前胸部に複数の電極を絆創膏等で貼り付け、各電極から延びるコードを腰に装着した記録計に接続して心電図を得るものである。

また、特許文献１には、密閉空気式音センサーをベルトで身体に装着し、上記音センサーの空気袋中の空気圧を圧力センサーで検出して、生体の呼吸や心拍数（心拍周期）等の生体情報を計測する生体情報収集器が開示されている。圧力センサの電気信号は、リード線を経て上記ベルトに設けた無線通信機に出力され、外部の情報処理装置に送信される。
特開２００１−２８６４４８

しかし、ホルター心電計や上記従来の生体情報収集器では、コードやリード線で接続された比較的大型の機器を身体に装着する必要があるため、長時間の装着は日常生活に支障をきたすという問題があった。

そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、日常生活に全く支障をきたすことなく長時間の生体情報を得ることができる生体情報収集器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明では、身体に着脱可能に接着される接着層（１）と、生体情報を収集するセンサ（４４，４５，４６）、信号処理回路（４１，４２）、近距離通信用アンテナ（３）を少なくとも設けたＩＣ基板（２）と、電池ないし充電池（３）とを積層してなる。

本第１発明においては、電池等としてコイン型のものを使用できるから、生体情報収集器全体をコインと同程度の大きさとすることができる。これにより、入院患者や高齢施設の入所者、独居高齢者、工場作業者等の被監視者の身体表面の任意箇所に接着層によって簡易に接着して、日常生活に全く支障をきたすことなく長時間の生体情報を収集することができる。したがって、被監視者の身体の様子をリアルタイムで監視することができるとともに、収集された生体情報より被監視者の疾患の有無等を判定することができる。

本第２発明では、前記センサは、マイクアレイを構成する複数のマイクチップ（４６）、体温センサチップ（４４）、加速度センサチップ（４５）の少なくとも一つである。

本第３発明では、前記電池ないし充電池（３）の電極を前記近距離通信用アンテナとして使用する。

なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以上のように、本発明の生体情報収集チップによれば、日常生活に全く支障をきたすことなく長時間の生体情報を得ることができる。

図１には生体情報収集器の分解斜視図を示す。生体情報収集器Ｅは例えば直径２０ｍｍ、厚み３ｍｍ程度の円板状をしており、接着層たる円形の接着フィルム１、ＩＣ基板たる円形のＩＣモジュール２、および円形のコイン型充電池３を、この順に積層して構成されている。接着フィルム１は裏面側がＩＣモジュール２の表面側に接着固定され、一方、接着フィルム１の表面側は被監視者の身体表面に離脱可能に接着できるようになっている。充電池３はＩＣモジュール２の裏面側に接着固定されている。

ＩＣモジュール２の絶縁基板２１上には図２に示すように、信号処理回路を構成するマイクロプロセッサ４１とローカルメモリ４２の各ＩＣチップが搭載されるとともに、ブルートゥース通信用の微弱無線モジュール４３、体温センサチップ４４、加速度センサチップ４５、さらに板面上の４ヶ所にはマイクアレイを構成するシリコンマイクチップ４６が設置されている。

マイクロプロセッサ４１はアナログポート付きのもので、図３に示すように、ＣＰＵ４１１，ＲＯＭとＲＡＭよりなるメモリ４１２，センサインターフェース（ＩＦ）４１３，通信ＩＦ４１４を備え、さらにＡ／Ｄコンバータ４１５を内蔵している。Ａ／Ｄコンバータ４１５には体温センサ４４、複数のシリコンマイクチップ４６、加速度センサ４５が接続されている。また、通信ＩＦ４１４には微弱無線モジュール４３が接続されており、当該モジュール４３は、アンテナを兼用させた充電池３の電極に導通接続されている。

マイクロプロセッサ４１はメモリ４１２を構成するＲＯＭに記憶されたプログラムによって作動させられ、体温センサ４４で得られる被監視者の体温データを経時的に収集するとともに、加速度センサ４５で得られる加速度データに基づいて被監視者の身体の消費エネルギーを算出し、あるいは上記加速度データを積分して、身体の移動速度や移動位置を算出する。さらに、マイクロプロセッサ４１は、マイクアレイを構成する各シリコンマイクチップ４６で得られた音声データより所望の臓器方向の音源を特定し、音声データを図４に示すような心音や呼吸音、その他の生体音に分離する。

すなわち、４つのシリコンマイクチップ４６で採取された生体音は逐次アナログ−デジタル（ＡＤ）変換されて音声データとされ、ノイズを除去された後、波形分離される。この場合のＡＤ変換はマイクロプロセッサ４１内のＡ／Ｄコンバータ４１５（図３）で行われ、ノイズ除去、および波形分離はソフト的に行われる。この波形分離は周波数分解やパターンマッチング等によって行われ、この結果、心音や呼吸音、その他の生体音が個別に得られる。

測定された体温、算出された身体の消費エネルギー、身体の移動速度や移動位置、心音、呼吸音、その他の生体音の各データは、通信ＩＦ４１４から微弱無線モジュール４３、およびアンテナとして機能する充電池３の電極を経て、病院等の施設内ではブルートゥースルータを介してナースステーション等の集中管理室へ送られる。なお、施設外ではブルートゥース対応の携帯電話等から公衆回線を介して集中管理室へ送られる。集中管理室では上記各データより、被監視者の身体の様子をリアルタイムで把握することができるとともに、蓄積される上記各データより、被監視者の疾患を探ることができる。

上記実施形態において、体温センサ４４や加速度センサ４５、マイクチップ４６は一例であり、これらセンサを省いて、あるいはこれらセンサに加えて他の生体情報収集用センサを設けることができる。また、充電池３に代えて電池を使用しても良い。さらに、充電池３等の電極をアンテナと兼用させるのに代えて、ＩＣモジュール２の絶縁基板２１上にマイクロストリップアンテナ等を形成するようにしても良い。また、ブルートゥースに限らず、他の短距離無線通信を使用しても良い。

このように本実施形態で示した生体情報収集器によれば、被監視者の身体表面の任意箇所にコードやリード線が不要なコイン程度の小型のものを簡易に接着して、日常生活に全く支障をきたすことなく長時間の生体情報を収集することができる。これにより、入院患者や高齢施設の入所者、独居高齢者、工場作業者等の被監視者の、身体の様子をリアルタイムで監視できるとともに、収集された生体情報より被監視者の疾患の有無を判定することができる。

本発明の一実施形態を示す、生体情報収集器の分解斜視図である。 ＩＣモジュールの平面図である。 マイクロプロセッサのブロック構成図である。 音声データの処理手順を示すブロック図である。

符号の説明

１…接着フィルム（接着層）、２…ＩＣモジュール（ＩＣ基板）、３…充電池（近距離通信用アンテナ）、４１…マイクロプロセッサ（信号処理回路）、４２…ローカルメモリ（信号処理回路）、４４…体温センサチップ、４５…加速度センサチップ、４６…シリコンマイクチップ。

Claims (3)

1. 身体に着脱可能に接着される接着層と、生体情報を収集するセンサ、信号処理回路、近距離通信用アンテナを少なくとも設けたＩＣ基板と、電池ないし充電池とを積層してなる生体情報収集器。
2. 前記センサは、マイクアレイを構成する複数のマイクチップ、体温センサチップ、加速度センサチップの少なくとも一つである請求項１に記載の生体情報収集器。
3. 前記電池ないし充電池の電極を前記近距離通信用アンテナとして使用した請求項１又は２に記載の生体情報収集器。

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