JP2018050944A

JP2018050944A - センサ装置、保険証、会員証

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Publication number: JP2018050944A
Application number: JP2016190254A
Authority: JP
Inventors: 吾根武谷; Satoshi Netakeya
Original assignee: Kitasato Institute
Current assignee: Kitasato Institute
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2036-09-28
Also published as: JP6915830B2

Abstract

【課題】生体において局所的な生体情報や生体の運動情報を簡易に取得できるセンサ装置やそのセンサ装置を提供する。【解決手段】センサ装置は、複数のカード形成シートが積層され、カード形成シートの何れかに設けられ生体情報を取得する電子回路と、カード形成シートの何れかに少なくともそれぞれ一対の電流出力用電極及び電圧検知用電極とを設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、生体情報や生体の運動情報を取得するセンサ装置、保険証、会員証に関する。

携帯型の生体情報を取得する技術として特許文献１が開示されている。当該特許文献１は体内脂肪計を示しており、両手の指を体内脂肪計の筐体表面に設けられた接点に当て、接点間（一方の手の指と他方の手の指の間）のインピーダンスによって脂肪率を取得することができる。

特開平１１−７００９１号公報

上述の特許文献１の技術では体内における体脂肪の存在を局所的には測ることができない。そして生体において局所的な生体情報や生体の運動情報を簡易に取得できるセンサ装置やそのセンサ装置を用いた保険証や会員証が求められている。

そこでこの発明は、上述の課題を解決するセンサ装置、保険証、会員証を提供することを目的としている。

本発明の第１の態様によれば、センサ装置は、複数のカード形成シートが積層され、前記カード形成シートの何れかに設けられた電子回路と、前記カード形成シートの何れかに設けられた少なくとも一対の電流出力用電極及び電圧検知用電極とを備え、生体情報をセンシングする。

上述のセンサ装置は、前記電流出力用電極及び電圧検知用電極として特定される電極の対を複数組備える。

上述のセンサ装置において、前記電子回路は選択した電圧検知用電極の対によって得られた電圧値と前記選択した電流出力用電極間に出力した電流値とに基づいて算出したインピーダンス値に基づいて、前記生体情報に関する処理を行う。

上述のセンサ装置において、前記電子回路は前記電流出力用電極から出力した電流に基づいて前記電圧検知用電極から取得した電極間電圧に基づいて生体のインピーダンス値を取得し、当該インピーダンス値に基づいて、生体の局所領域の状態を検知する。

上述のセンサ装置において、前記電子回路は複数の異なる生体情報のうちの何れの生体情報を検出するかを特定し、前記電子回路は特定した前記生体情報に応じて前記電流出力用電極及び電圧検知用電極の対を選択し、前記電子回路は選択した電圧検知用電極の対によって得られた電圧値と前記選択した電流出力用電極間に出力した電流値とに基づいて算出したインピーダンス値に基づいて、前記生体情報に関する処理を行う。

上述のセンサ装置は、前記電流出力用電極及び電圧検知用電極が設けられたカード形成シートと、前記電流出力用電極及び前記電圧検知用電極に生じる電位と同じ電位を与えるシールド電極が設けられたカード形成シートとが積層されている。

上述のセンサ装置において、前記生体情報は少なくとも脂肪厚である。

上述のセンサ装置において、前記生体情報は少なくとも皮膚状態である。

上述のセンサ装置において、前記電子回路は温度計測部を備え、前記生体情報は少なくとも生体の温度である。

上述のセンサ装置において、前記生体情報は少なくとも生体の血流状態である。

上述のセンサ装置において、前記生体情報は少なくとも生体が呼吸による肺の換気状態である。

上述のセンサ装置において、前記生体情報は少なくとも生体の心拍状態である。

上述のセンサ装置は、前記カード形成シートの何れかに音検出装置を備える。

上述のセンサ装置において、前記電子回路は生体の運動情報を取得する。

また本発明の第２の態様によれば、保険証は上記センサ装置を備える。

また本発明の第２の態様によれば、会員証は上記センサ装置を備える。

本発明によれば、生体において局所的な生体情報や生体の運動情報を簡易に取得できる。

本発明の一実施形態によるセンサ装置を示す第一の図である。本発明の一実施形態によるセンサ装置を示す第二の図である。本発明の一実施形態によるセンサ装置を示す第三の図である。本発明の一実施形態によるセンサ装置を示す第四の図である。本発明の一実施形態による電極の第一の例を示す図である。本発明の一実施形態による電極の第二の例を示す図である。本発明の一実施形態による電極の第三の例を示す図である。本発明の一実施形態による電極の第四の例を示す図である。本発明の一実施形態による電極の第五の例を示す図である。本発明の一実施形態によるアクティブシールド回路を示す図である。本発明の一実施形態による電子回路を示す第一の図である。本発明の一実施形態によるセンサ装置の処理フローを示す図である。本発明の一実施形態による電子回路を示す第二の図である。本発明の一実施形態によるコンデンサマイクの構成を示す図である。本発明の一実施形態による電極の第六の例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態によるセンサ装置を図面を参照して説明する。
図１は本実施形態によるセンサ装置を示す第一の図である。
センサ装置１は図１で示すように複数の厚さの薄いシートであるカード形成シートが積層されて成る装置である。例えばセンサ装置１は複数のカード形成シートが積層されることにより矩形のカード型のサイズとなっている。より具体的にはセンサ装置１は厚さの薄いカード形成シートである第一シート１０と、他の厚さの薄いカード形成シートである第二シート２０が少なくとも積層される。以下カード形成シートを単にシートと呼ぶこととする。図１で示すセンサ装置は第一シート１０に電子回路を設ける。センサ装置１は第二シート２０に複数の電極２１を設ける。電極２１は電流出力用電極及び電圧検知用電極として利用される。各電極２１と電子回路１００は、各シートにパターン印刷された回路１１（信号線）と各層を繋ぐビアやスルーホールなどの信号線とを介して接続されている。電極２１は第二シート２０において例えば図１で示すように、カード形成シートの短辺に平行な長い矩形形状となっている。

図２は本実施形態によるセンサ装置を示す第二の図である。
センサ装置１はさらに多い複数の厚さの薄いシートが積層されて構成されてよい。第二の図で示すセンサ装置１は、図１で示した第一シート１０と第二シート２０との間に第一中間シート３０と第二中間シート４０が設けられている。第一中間シート３０はグランド層である。第二中間シート４０はアクティブシールドが設けられている。

図１、図２で示す第一シート１０、第二シート２０、第一中間シート３０、第二中間シート４０はそれぞれ可撓性を有してよい。例えば各シートはフィルム等の素材によって構成されている。センサ装置１はそれら各シートを積層して一体形成される。よってセンサ装置１も可撓性を有する。センサ装置１は、各シートが積層されて一体形成され、その外側に外装フィルムによって覆われていてもよい。つまりセンサ装置１は、外装フィルムなどの絶縁体によって覆われることにより、電極２１と生体とは直接に接触しない構成（非接触）となっていてもよい。各シートは接着剤等で接着されて積層されてよい。なお第一シート１０、第二シート２０、第一中間シート３０、第二中間シート４０は可撓性を有していなくともよい。

図１、図２には図示していないが、いずれかのシートにおいて電力供給部を有している。電力供給部６０は具体的にはバッテリである。当該バッテリも薄型のシート形状となっている。その他、センサ装置１は表示部５０、通信装置５１、加速度センサ１０６、音検出装置（マイクなど）１０８、酸素飽和度を測定するＳｐＯ_２測定センサ１０９、ＧＰＳ測位センサ１１０、圧電スピーカ１１１などが設けられてよい。表示部５０は具体的には有機液晶ディスプレイである。表示部５０はセンサ装置１の表面に情報を表示する装置である。また通信装置５１、加速度センサ１０６、音検出装置１０８は、可撓性のフィルム上にプリントされた回路として構成されてよい（図１２参照）。ＳｐＯ_２測定センサ１０９は、赤外光ＬＥＤや赤色ＬＥＤから発光された光をフォトトランジスタで受光することにより血中の酸素飽和度や脈拍数を計測することができるセンサである。
なお通信装置５１は携帯電話通信網にアクセスするための通信機能や、基地局装置と通信を行うＷｉ−Ｆｉなどの通信機能を備えてよい。通信装置５１やＧＰＳ測位センサ１１０などにより、センサ装置１の位置を、そのセンサ装置１と通信を行ったサーバ装置などで特定することができる。またカード型のセンサ装置１が財布などに入っていれば財布のある場所をサーバ装置で特定することができる。また圧電スピーカ１１１がセンサ装置１にそなわっていれば、サーバ装置から音発信信号を送信し、その信号を受信したセンサ装置１が圧電スピーカ１１１を鳴動制御して位置を知らせることができる。

図３はセンサ装置を示す第三の図である。
図１や図２で示した各シートが積層されることにより、図３で示すようなセンサ装置１が構成される。センサ装置１には表示部５０、電力供給部６０等のほか、表面に入力ボタンなどが設けられていてもよい。

図４はセンサ装置を示す第四の図である。
センサ装置１は可撓性のある回路がパターン印刷されたシート状のフィルムを積層して形成されているため、図４で示すようにセンサ装置１自体が可撓性を有していてよい。

図５Ａは電極の第一の例を示す図である。
図５Ｂは電極の第二の例を示す図である。
センサ装置１の第二シート２０には複数の電極２１が設けられている。各電極は電圧検知用電極または電流出力用電極として電子回路１００によって用いられる。例えば電子回路１００は、第二シート２０に設けられている６つの電極２１のうち、最端に位置する２つの電極の組を電流出力用電極として利用する。また電子回路１００は、電流出力用電極と特定された電極２１の対の中間に位置する４つの電極のうちの一対または複数対を電圧検知用電極として利用してよい。図５Ａには６つの電極２１が平行に並べられている状態を示しているが、さらに多くの電極２１が設けられていてよい。

図５Ａに示す６つの電極を左から電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆと呼ぶとする。ユーザの生体における測定対象の局所部分は、外側から皮膚、皮膚の内側に皮下脂肪、皮下脂肪の内側に筋肉、そのさらに内側には内臓脂肪などが分布している。

電流源１１０が、電流出力用電極２１ｃと２１ｄの間に電流を流すと、図５Ｂ（ａ）で示すような電気力線Ｅ１の範囲に高い電流密度分布が生じる。電流出力用電極２１ｃと２１ｄの間に電流を流した場合には、電極間の距離が短いため電流密度分布の深度はｄ１程度である。
電流源１１０が、電流出力用電極２１ｂと２１ｅの間に電流を流すと、図５Ｂ（ｂ）で示すような電気力線Ｅ２の範囲に高い電流密度分布が生じる。電流出力用電極２１ｂと２１ｅの間に電流を流した場合には、電極間の距離が図５Ｂ（ａ）と比較して広がる為、電流密度分布の深度はｄ２（＞ｄ１）となる。
電流源１１０が、電流出力用電極２１ａと２１ｆの間に電流を流すと、図５Ｂ（ｃ）で示すような電気力線Ｅ３の範囲に高い電流密度分布が生じる。電流出力用電極２１ａと２１ｆの間に電流を流した場合には、電極間の距離が図５Ｂ（ａ），（ｂ）と比較して広がる為、電流密度分布の深度はｄ３（＞ｄ２＞ｄ１）となる。

電流を流す電流出力用電極２１の間隔を図５Ｂのように変化させると、電流出力用電極２１の間隔が狭い場合には、高い電流密度分布の領域が狭くなり、浅い部分の密度が高くなる。これは浅い領域の情報を多く検出することを意味する。一方、電流を流す電流出力用電極２１の間隔が広い場合は、深部まで高い電流密度分布が生じ、これにより深部の情報を表面の電位差として検出でき、深部の領域の情報を検出することができる。したがって身体の皮膚から浅い領域の情報を検出する場合には、図５Ｂ（ａ）のような間隔の短い２つの電流出力用電極２１を電流を流す電極として用い、身体の皮膚からより深い領域の情報を検出する場合には、その深さに応じて、図５Ｂ（ｂ）や図５Ｂ（ｃ）のような間隔のより広い２つの電流出力用電極２１を電流を流す電極として用いる。
さらに、周波数を低周波から高周波へ変化させることで、電流密度分布をさらに変化させて生体構造から得られる電気インピーダンス特性を測定してもよい。

センサ装置１を利用するユーザは、センサ装置１の第二シート２０側の面を体の測定対象の局所部分に押し当てる。センサ装置１の電子回路１００は例えば最端に位置する電極２１ａ，２１ｆを電流出力用電極として利用する。またこの場合電子回路１００は中間に位置する電極２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅを電圧検知用電極として利用する。電子回路１００は電流源１１０を制御して電流出力用電極２１ａと２１ｆの間に電流を流す。電流源１１０は、測定する生体情報に応じた所定の周波数及び電流値の交流電流を流すように設定されている。たとえば電子回路１００は脂肪や筋肉などのより体内の内部方向ｄの距離が深い領域の情報を取得する場合には、より周波数を上げた交流電流を出力するよう電流源１１０を制御する。電子回路１００は測定する生体情報に応じた電圧検知用電極の組を電極２１の中から特定して電圧を測定し、それら電圧値や電流値に基づいてインピーダンス値を算出する。例えば電子回路１００は浅い位置の皮膚の情報を取得する場合には電流出力用電極２１ａと２１ｆの中心側に位置する電極２１ｃ，２１ｄの対を電圧検知用電極として利用する。または電子回路１００はより深い方向の脂肪などの情報を取得する場合などには電流出力用電極２１ａと２１ｆの間の中心から遠い側に位置する電極２１ｂ，２１ｅの対を電圧検知用電極として利用する。検出した電圧の信号はアンプ１２１や１２２で増幅される。なお電極の利用において電子回路１００は、利用すると決定した電極に電流が流れるように回路内のスイッチを切り替えるなどの制御も行う。電子回路１００は、測定した電圧値と、出力した電流値とに基づいて局所部分における生体の所定領域のインピーダンス値などを測定する。なお図５Ａにおいて１２１，１２２はアンプを示している。アンプは電圧検知用電極として利用される電極２１間の電圧の信号値を増幅する。

図５Ａの例では各電極のうち最も外側の２つの電極２１ａ，２１ｆの組を電流出力用電極とし、その電極より内側の４つの電極２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｆを電圧検知用電極としている。しかしながら、例えば電極２１ｂ，２１ｅを電流出力用電極として用い、その電極より内側の電極２１ｃ，２１ｄを電圧検知用電極として用いてもよい。

図６は電極の第三の例を示す図である。
センサ装置１に設けられた複数の電極６１は、円環状に第二シート２０にプリント印刷されていてもよい。図６では半径の異なる４つの円環状の電極６１が同心円状に第二シート２０にプリント印刷されている状態を示している。各電極６１を半径が小さい順に６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄと呼ぶとする。電子回路１００は、例えばこれらの電極６１において、中心の円環状の電極６１ａと再外郭の電極６１ｄとを電流出力用電極として利用する。また電子回路１００は、内側の環状の電極６１ｄ，６１ｃの対を電圧検知用電極として利用する。図６においては半径の異なる４つの円環状の電極が同心円状に第二シート２０にプリント印刷されている状態を示しているが、さらに多くの円環状の電極が同心円状にプリント印刷されてもよい。図５Ａで示した例と同様に、電子回路１００は電流出力用電極として利用する電極６１ａと６１ｄの間に交流電流が流れるように電流源１１０を制御する。電子回路１００は、電圧検知用電極６１ｂ，６１ｃの間の電圧値を検出して、インピーダンス値を測定する。
図６の例では４つの円環状の電極が同心円状に第二シート２０にプリント印刷されている状態を示しているが、さらに多くの円環状の電極が同心円状に第二シート２０にプリント印刷されてもよい。多くの円環状の電極が印刷されている場合には、より中心に近い位置の対の電極６１を電圧検知用電極として利用すると、局所的な浅い領域の生体の状態を算出したインピーダンス値に基づいて検出することができる。またより中心から遠い位置の電極６１を電圧検知用電極として利用すると、より深部の生体の状態を算出したインピーダンス値に基づいて検出することができる。

図７は電極の第四の例を示す図である。
第二シート２０には小さい複数の電極がシート面に面状に並べられて配置されていてもよい。電子回路１００は、それら小さな複数の電極（点電極）中から電流出力用電極及び電圧検知用電極として利用する電極を選択する。図７で示す四角の一つ一つはそれぞれ電極を示している。
図７で示すように電子回路１００は領域７１ａに位置する４つの電極７１を電流出力用電極と特定する。
また電子回路１００は、領域７１ｂに位置する各電極７１やそれらを一辺とする矩形の辺に位置する各電極７１を電圧検知用電極と特定する。
また電子回路１００は、領域７１ｃに位置する各電極７１やそれらを一辺とする矩形の辺に位置する各電極７１を電圧検知用電極と特定する。
また電子回路１００は、領域７１ｄに位置する各電極７１やそれらを一辺とする矩形の辺に位置する各電極７１を電流出力用電極と特定する。
特定された各電極を黒く塗りつぶして図６で表す。この場合、図５Ａで説明した場合と同様に電流を出力し、電圧値を計測する制御を行う。
図７では電流出力用電極または電圧検知用電極として特定した点電極を黒く塗りつぶして示している。
図７で示すように電流出力用電極や電圧検知用電極として利用する電極を特定することにより、図６で示す電極と同様の生体情報のセンシングを行うことができる。
なお、図７では電極を正方形で示したが、円形・楕円形・長方形・ひし形・多角形など、どのような形状でもよい。

図８は電極の第五の例を示す図である。
電極の第五の例は、第四の例と同様に第二シート２０に小さい複数の電極がシート面に面状に並べられて配置されている。電子回路１００は、それら小さな複数の電極うち電流出力用電極及び電圧検知用電極として利用する電極を選択する。
具体的には図８で示すように電子回路１００は領域８１ａと８１ｆの領域に位置する各電極を電流出力用電極と特定する。
また電子回路１００は領域８１ｂと８１ｅの２つの領域に位置する各電極、または領域８１ｃと８１ｄの２つの領域に位置する各電極の何れかを電圧検知用電極と特定する。
図８で示すように電流出力用電極や電圧検知用電極として利用する電極を特定することにより、図２、図５Ａで示す電極と同様の生体情報のセンシングを行うことができる。

図９はアクティブシールド回路を示す図である。
図２で示したように第二シート２０の上層には第二中間シート４０が積層されている。第二中間シート４０には第二シート２０の各電極２１に対応する位置にシールド電極４１が配置されている（図２参照）。
図９で示すアクティブシールド回路は、電流出力電極または電圧検知電極として用いられる各電極２１に印加された電圧と同じ位相の電圧を、対向する位置に設けられるシールド電極４１に印加する。なお図９に図示するアクティブシールド回路は、電極２１とシールド電極４１とに同じ位相の電圧が印加される回路の一例である。
電極２１とシールド電極４１とに同じ電圧に制御されることにより、電極２１から出力される電流のエネルギーの多くはシールド電極４１とは反対側の生体内部方向に放射される。なお図２より電極２１から出力される電流の多くの放射方向がシールド電極４１とは反対側の面に生体が接触等するようにセンサ装置１が用いられるよう、センサ装置１の表面と裏面にそのことが分かるような情報が印刷されている。または電極２１が見えることにより、その面が生体に接触等するように用いられる。そしてその電流を電子回路１００の電流計測部１１１で計測した値と、図９で示す電極２１の間に位置する他の電極２１（電圧検知用電極）から得られた信号によって電圧計測部１１２が計測した電圧値とを用いてインピーダンス値を算出すため、精度の高いインピーダンス値を算出することができる。
なお、第二シートの最下部にさらにフィルムなどの絶縁体が配置されても、高周波電流のみ、あるいは高周波電流と第三シートに設置された各シールド電極とアクティブシールド回路４１を組み合わせることで、皮膚と電極が直接接触しなくても皮下の生体情報を測定することができる。これにより、センサ装置１をラミネートフィルムなどの絶縁体で囲んでも、生体インピーダンスを測定することが可能となる。この結果、社員証・会員証・保険証などのカードとしての基本機能に、様々な生体情報モニタ機能を組み込むことが可能となる。

図１０は電子回路を示す第一の図である。
電子回路１００は、インピーダンス取得部１０１、生体情報処理部１０２、電極選択部１０３、制御部１０４、電流源１１０、電流計測部１１１、電圧計測部１１２の各機能部に相当する回路を備えている。なお電子回路１００内のＣＰＵが、インピーダンス取得部１０１、生体情報処理部１０２、制御部１０４のうちの１つまたは複数の機能部に相当する演算を、プログラムを実行することによって行うことにより、それら各機能部と同等の機能を発揮してもよい。

インピーダンス取得部１０１は、電流計測部１１１と電圧計測部１１２から入力した信号に基づいて公知の算出手法によりインピーダンスを算出する。
生体情報処理部１０２はインピーダンス取得部１０１などから入力した情報に基づいて生体情報に関する処理を行う。
電極選択部１０３は制御部１０４の制御に従って、電極２１やシールド電極４１のうち利用する電極を選択する。
制御部１０４は、生体情報のうち処理を行う生体情報を特定し、また各種制御情報を生成して他の機能部に指示を行う。
電子回路１００は表示部５０、通信装置５１、入力部５２などと接続されている。表示部５０は、生体情報など入力した情報を表示する。通信装置５１は携帯端末などの外部装置との間で通信を行う。入力部５２はユーザインタフェースであり、例えばボタンやスイッチなどであってよい。また表示部５０が液晶ディスプレイであれば、表示部５０と入力部５２は一体となるインタフェース装置であってよい。その他、電子回路１００は温度計測機能、時刻カウント機能、音出力機能、加速度検出機能、などを備えてよい。

図１１はセンサ装置の処理フローを示す図である。
次にセンサ装置１の処理フローについて順を追って説明する。
ユーザは入力部を操作してセンサ装置１を起動する。例えばボタンを操作して電源をＯＮにする。すると制御部１０４が起動し（ステップＳ１０１）、表示部５０に表示情報を出力する。例えば生体情報選択画面を出力する。ユーザは入力部５２を操作して選択情報選択画面において、所定の生体情報を選択して決定指示を入力する。すると制御部１０４は指示を受け付けた生体情報に対応する制御を行う（ステップＳ１０２）。具体的には、利用する電極２１やシールド電極４１を決定して電極選択部１０３に命令信号を出力する。電極選択部１０３は制御部１０４から取得した命令信号に応じた電極を選択するよう回路を切り替える（ステップＳ１０３）。また制御部１０４は音出力回路を制御して測定開始を報知するよう指示する。これにより音出力回路から音が発せられる。ユーザは音が鳴ったことを契機に、第二シート２０側の面を体の測定対象の局所部分に押し当てる。これより電極２１が生体の局所部分と接触する。なお電極２１から出力される電流は高周波数な電流であるため、服の上からでも測定することが可能である。

局所部分の接触等に基づいて、電圧計測部１１２は計測した電圧値の信号をインピーダンス取得部１０１へ出力する。また電流計測部１１１は計測した電流値の信号をインピーダンス取得部１０１へ出力する。インピーダンス取得部１０１は入力した電圧値と電流値とを用いて生体の測定対象領域のインピーダンス値を算出する（ステップＳ１０４）。インピーダンス取得部１０１は、算出したインピーダンス値を生体情報処理部１０２へ出力する。生体情報処理部１０２は、制御部１０４からユーザによって選択された生体情報の種別を入力する。生体情報１０２は、インピーダンス値と、ユーザによって選択された生体情報の種別とに基づいて、その生体情報の種別に応じた処理を行う（ステップＳ１０５）。生体情報処理部１０２は処理結果を表示部５０へ出力する（ステップＳ１０６）。また生体情報処理部１０２は処理結果を通信装置５１へ出力してよい。この場合通信装置５１は、制御部１０４によって指示された外部装置へ処理結果の情報を送信する。

ここでユーザが選択できる生体情報の種別は、例えば、脂肪厚、皮膚水分量、皮膚シミ、脈拍回数、肺換気量、心拍数などであってよい。これらの生体情報の種別は計測したインピーダンス値によって算出することができる。なおこれらインピーダンス値を利用した生体情報の算出手法は公知の技術を利用してよい。

例えば、生体情報処理部１０２は、インピーダンス値に基づいて公知の技術を用いて局所部位の脂肪厚を算出する。
また生体情報処理部１０２は、インピーダンス値に基づいて公知の技術を用いて局所部位の皮膚水分量（皮膚状態）を算出する。
また生体情報処理部１０２は、インピーダンス値に基づいて公知の技術を用いて局所部位の皮膚シミ（皮膚状態）の有無を算出する。
また生体情報処理部１０２は、インピーダンス値に基づいて公知の技術を用いて脈拍回数（血流状態）を算出する。
また生体情報処理部１０２は、インピーダンス値に基づいて公知の技術を用いて肺の換気量（換気状態）を算出する。
また生体情報処理部１０２は、インピーダンス値に基づいて公知の技術を用いて心臓の心拍数を算出する。
また生体情報処理部１０２は、インピーダンス値に基づいて公知の技術を用いて筋肉量・組成を算出する。

図１２は電子回路を示す第二の図である。
電子回路１００は、図１０で示した構成に加え、温度計測部１０５、加速度センサ１０６、発光素子１０７（ＬＥＤなど）、音検出装置（マイク）１０８、ＳｐＯ_２測定センサ１０９、ＧＰＳ測位センサ１１０、圧電スピーカ１１１の何れか一つまたは複数を備えていてよい。なお温度計測部１０５、加速度センサ１０６、発光素子１０７（ＬＥＤなど）、音検出装置（マイク）１０８、ＳｐＯ_２測定センサ１０９、ＧＰＳ測位センサ１１０、圧電スピーカ１１１などは、電子回路１００が設けられているシートと同じシートに設けられてもよく、積層されてセンサ装置１を構成しているいずれかのシートに設けられていてよい。
制御部１０４は入力部５２を介して入力するユーザからの指示に基づいて、温度計測部１０５、加速度センサ１０６、発光素子１０７、音検出装置（マイク）１０８、ＳｐＯ_２測定センサ１０９、ＧＰＳ測位センサ１１０、圧電スピーカ１１１の何れか一つまたは複数の機能を用いた情報を取得してよい。

（温度計測機能）
例えば、センサ装置１の起動後にユーザが温度計測機能を選択したとする。この場合、制御部１０４は温度計測部１０５を動作させる。温度計測部１０５はサーミスタなどの抵抗体を有した温度計測回路を備えている。温度計測部１０５はサーミスタの温度変化に対する電気抵抗の変化を検出し、温度を検出する。なおこの温度計測の手法は公知の技術を利用してよい。温度計測部１０５は、検出した温度を制御部１０４へ出力する。制御部１０４は温度を表示部５０または通信装置５１へ出力する。表示部５０は温度を表示する。または通信装置５１は温度の情報を外部装置へ送信してよい。

（睡眠時無呼吸症候群判定機能）
またセンサ装置１の起動後にユーザが睡眠時無呼吸症候群（ＳＡＳ；Sleep Apnea Syndrome）判定の機能を選択したとする。この場合、制御部１０４は加速度センサ１０６と音検出装置１０８を動作させる。音検出装置１０８はマイクとしてコンデンサマイクが用いられてよい。制御部１０４は加速度センサ１０６から出力された加速度値（運動情報）と、音検出装置１０８から取得した音声情報を生体情報処理部１０２へ出力する。生体情報処理部１０２は時間経過に応じた加速度値と、音声情報とをメモリ等に記録する。ユーザの就寝中の加速度と音声情報とがメモリに記録される。音声情報は例えばいびきの音の情報である。センサ装置１はカード型であるため、ユーザはセンサ装置１を胸のポケットにいれたまま寝ることができる。生体情報処理部１０２は、それらメモリに記録した時系列に応じた加速度と音声情報とを用いてＳＡＳの有無を解析してもよい。この解析は公知の技術を利用してよい。制御部１０４はＳＡＳ判定において、ユーザの肺の換気量を計測してもよい。この場合、制御部１０４はさらに、制御部１０４は電極選択部１０３を選択して電極２１やシールド電極４１を特定する。センサ装置１が胸ポケットに入れられるなど、胸近傍に取り付けられていれば、インピーダンス値から換気量を計測することができる。この換気量の増減に応じて増減の変動が少ない場合などに呼吸が停止していると判定することができる。生体情報処理部１０２は時刻カウント機能に基づいて時刻を検出することができる。そして例えば朝の所定の時刻に達したことを検出すると、ＳＡＳ判定の解析を行うようにしてもよい。また生体情報処理部１０２は、ユーザの動きを加速度センサ１０６からえられた加速度値に基づいて検出して、歩行時間が所定時間（１０秒など）続いた場合には、ユーザが起床したと判定する。そして生体情報処理部１０２はユーザが起床した場合に、ＳＡＳ判定の解析を行うようにしてもよい。生体情報処理部１０２はＳＡＳの判定結果や、メモリに蓄積されている測定結果の情報を、通信装置５１を介して外部装置に送信してもよい。または生体情報処理部１０２は、ＳＡＳ判定の結果を表示部５０に出力してもよい。

制御部１０４は加速度センサ１０６から得た加速度情報に基づいて、体幹方向を検出するようにしてもよい。体幹方向とは例えばカード型のセンサ装置１の面に垂直な方向を検出する。この垂直な方向が、重力方向の逆方向を示していれば体が天井方向を向いていると判定することができる。制御部１０４はこの体幹方向の検出によって寝返りの頻度を計測する。寝返りの頻度は例えば単位時間当たりに加速度センサ１０６が得た加速度が所定値閾値以上を示した回数などとして寝返り頻度が高いかを検出することができる。制御部１０４はさらにこの寝返りの頻度を用いてＳＡＳ判定の解析を行うようにしてもよい。加速度センサ１０６によって得られた向きの変化（垂直を基準とする角度など）に基づいて、上向きで寝ている位置からの体の回転に応じた寝返りを頻度を判定するようにしてもよい。睡眠が浅い場合には寝返りの頻度が多いため、頻度が高い場合にはその影響に基づいてＳＡＳ判定を行うことができる。なお加速度センサ１０６によって得られた加速度の値によって胸郭の動きを判定することもできる。

図１３はコンデンサマイクの構成を示す図である。
上述したコンデンサマイクは、図１３に示すように、電極Ａと電極Ｂの二つの電極の上に外装フィルムＦが設けられ、外装フィルム（ダイアグラム）と電極との間の空気層Ｓの振動に基づいて、音を検出する構造となっていてよい。音検出装置１０８の構成は他の構成であってもよい。コンデンサマイクは、公知の超小型シリコンマイクロホンや、ＭＥＭＳマイクロホンを利用してもよい。

（ライフタグ機能）
センサ装置１の起動後にユーザがライフタグ機能を選択したとする。ユーザはセンサ装置１を胸のポケット等に入れる。制御部１０４は指示を受け付けたライフタグ機能に対応する制御を行う。具体的には、制御部１０４は、肺の換気量の取得制御と、心拍数の取得制御を行う。制御部１０４は換気量の取得制御と、心拍数の取得制御を交互に行う。またそれら制御を１０分間隔などの所定の間隔で行うようにしてもよい。制御部１０４はそれぞれの制御において電極２１やシールド電極４１を決定して電極選択部１０３に命令信号を出力する。電極選択部１０３は制御部１０４から取得した命令信号に応じた電極を選択するよう回路を切り替える。

ライフタグ機能の制御が行われている間、電圧計測部１１２は、計測した電圧値の信号をインピーダンス取得部１０１へ出力する。また電流計測部１１１は計測した電流値の信号をインピーダンス取得部１０１へ出力する。インピーダンス取得部１０１は入力した電圧値と電流値とを用いて生体の測定対象領域のインピーダンス値を算出する。インピーダンス取得部１０１は、算出したインピーダンス値を生体情報処理部１０２へ出力する。生体情報処理部１０２は、制御部１０４からユーザによって選択されたライフタグ機能を示す情報を入力する。生体情報１０２は、インピーダンス値と、ユーザによって選択されたライフタグ機能を示す情報とに基づいて、換気量の測定と、心拍数の測定とを制御部１０４の制御によって交互に行う。生体情報処理部１０２は処理結果を表示部５０へ出力する。また生体情報処理部１０２は処理結果を通信装置５１へ出力してよい。この場合通信装置５１は、制御部１０４によって指示された外部装置へ処理結果の情報を送信する。生体情報処理部１０２は、呼吸が停止したことや、心拍が停止したことを判定した場合など、異常検知した場合、処理結果の情報を緊急情報として所定の送信先に送信するようにしてもよい。センサ装置１がＧＰＳ機能を有しており、緊急情報に位置情報がふくまれていてもよい。所定の送信先とは例えば、セキュリティ会社や消防庁などの行政が管理する通信装置であってもよい。

図１４は電極の第六の例を示す図である。
図１４で示すように図１や図２で説明した第二シート２０は二層のシート（２０ａ，２０ｂ）が積層された構造となっていてよい。この場合に、シート２０ａに電極２１ａ１、シート２０ｂに電極２１ａ２が設けられている。電極２１ａ１と電極２１ａ２はそれぞれのシートの対応する位置に設けられている。また電極２１ｂ１の面積が電極２１ａ１の面積と比較して広く、電極２０ａ側から電極２０ｂ側を見て、電極２１ｂ１の中央に、電極２１ａ１が位置するように各電極がシート上に配されている（図１４（Ａ），（Ｂ））。図１４（Ｃ）は図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）で示す各電極２１ａ１，２１ｂ１との間に電流を流す場合の等価回路を示している。電極２１ａ１，２１ｂ１との間に電流を流すことにより図１４（Ｄ）で示すように電極２１ａ１の電極２１ｂ１とは反対側の領域に凸状に電界が広がる（図１４（Ｄ）の網掛け範囲）。つまり電極２１ａ１の電極２１ｂ１とは反対側の領域が生体である場合には、図１４で示すような電極の構造とすることにより、より生体内に深くに電流のエネルギーが伝搬する。これにより、生体内部方向のより深部の位置の電圧を計測することが可能となる。
さらに図９のアクティブシールド回路を用いて、より高感度測定を実現しても良い。

なおセンサ装置１の電子回路は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含んで構成されてよい。そしてＣＰＵが上記プログラムを実行することにより上記センサ装置１の処理が行われるようにしてもよい。

図３で示す複数のシートが積層されて一体となったセンサ装置１の表面には、保険証や会員証などの券面情報の印刷がされてよい。これにより、保険証として利用されるセンサ装置１は、その保険証によって、医療行為を受けることができるようになるとともに、上記の生体情報を取得する装置として利用することができる。また会員証として利用されるセンサ装置１も、同様に上記の生体情報を取得する装置として利用することができる。

上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１・・・センサ装置
１０・・・第一シート
２０・・・第二シート
２１・・・電極（電流出力電極、電圧検知電極）
３０・・・第一中間シート
４０・・・第二中間シート
４１・・・シールド電極
５０・・・表示部
５１・・・通信装置
５２・・・入力部
６０・・・電力供給部
１００・・・電子回路
１０１・・・インピーダンス取得部
１０２・・・生体情報処理部
１０３・・・電極選択部
１０４・・・制御部
１０５・・・温度計測部
１０６・・・加速度センサ
１０７・・・発光素子（ＬＥＤ）
１０８・・・音検出装置
１１０・・・電流源
１１１・・・電流計測部
１１２・・・電圧計測部

Claims

複数のカード形成シートが積層され、
前記カード形成シートの何れかに設けられた電子回路と、
前記カード形成シートの何れかに設けられた少なくとも一対の電流出力用電極及び電圧検知用電極と、
を備え、生体情報をセンシングするセンサ装置。
前記電流出力用電極及び電圧検知用電極として特定される電極の対を複数組備える請求項１に記載のセンサ装置。
前記電子回路は選択した電圧検知用電極の対によって得られた電圧値と前記選択した電流出力用電極間に出力した電流値とに基づいて算出したインピーダンス値に基づいて、前記生体情報に関する処理を行う
請求項１または請求項２に記載のセンサ装置。
前記電子回路は前記電流出力用電極から出力した電流に基づいて前記電圧検知用電極から取得した電極間電圧に基づいて生体のインピーダンス値を取得し、当該インピーダンス値に基づいて、生体の局所領域の状態を検知する
請求項３に記載のセンサ装置。
前記電子回路は複数の異なる生体情報のうちの何れの生体情報を検出するかを特定し、
前記電子回路は特定した前記生体情報に応じて前記電流出力用電極及び電圧検知用電極の対を選択し、
前記電子回路は選択した電圧検知用電極の対によって得られた電圧値と前記選択した電流出力用電極間に出力した電流値とに基づいて算出したインピーダンス値に基づいて、前記生体情報に関する処理を行う
請求項１から請求項４の何れか一項に記載のセンサ装置。
前記電流出力用電極及び電圧検知用電極が設けられたカード形成シートと、前記電流出力用電極及び前記電圧検知用電極に生じる電位と同じ電位を与えるシールド電極が設けられたカード形成シートとが積層されている、請求項１から請求項５の何れか一項に記載のセンサ装置。
前記生体情報は少なくとも脂肪厚であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のセンサ装置。
前記生体情報は少なくとも皮膚状態であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のセンサ装置。
前記電子回路は温度計測部を備え、
前記生体情報は少なくとも生体の温度であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のセンサ装置。
前記生体情報は少なくとも生体の血流状態であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のセンサ装置。
前記生体情報は少なくとも生体が呼吸による肺の換気状態であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のセンサ装置。
前記生体情報は少なくとも生体の心拍状態であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のセンサ装置。
前記カード形成シートの何れかに音検出装置を備える請求項１から請求項６の何れか一項に記載のセンサ装置。
前記電子回路は生体の運動情報を取得する請求項１から請求項１３の何れか一項に記載のセンサ装置。
請求項１から請求項１４の何れか一項に記載のセンサ装置を備えた保険証。
請求項１から請求項１４の何れか一項に記載のセンサ装置を備えた会員証。