JP2020092724A - 生体情報測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化や高コスト化を招くことなく、脈波、脈動の変化、及び、その他の生体情報を確実に測定することができる生体情報測定装置を提供する。【解決手段】所定波長の測定光を発光する発光素子と、測定光が被検体を経由したもどり光を受光する受光素子と、受光素子による受光結果に基づいて被検体の生体情報を測定する生体情報測定部と、所定の時間間隔の各時刻で発光素子から測定光を発光させる発光制御部と、発光制御部の制御によって所定の時間間隔で測定光が発光されたときの、各時刻における測定光のそれぞれに対応するもどり光が受光素子で受光された受光光量に基づいて、被検体への装着状態を判定する装着判定部とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、生体情報測定装置に関し、特に被検体としての人体の皮膚に装着させて血液内の情報の測定を行う生体情報測定装置に関する。

特許文献１に記載の生体情報測定装置は、ユーザーの身体に装着されて、ユーザーの生体情報を測定する生体情報測定装置であって、ユーザーの脈波を検出して脈波信号を出力する脈波検出部と、ユーザーの体動を検出して体動信号を出力する体動検出部と、体動信号に基づいてユーザーの運動状態の安定度合を評価する状態評価部と、状態評価部の評価結果に基づいて、脈波の検出間隔を設定する検出間隔設定部と、を備える。これにより、ユーザーの運動状態の安定度合が十分に高いと評価した場合に、脈波信号の検出間隔を長くする設定変更を行うことができ、したがって、消費電力をより低減することが可能となるとしている。

特開２０１６−１９８１９３号公報

しかしながら、ユーザーの身体に装着する生体情報測定装置においては、位置ずれなどによって装着状態が変化することによって、脈波を継続的に正確に検出することが困難となるおそれがある。これに対して、取り付け具を用いて、位置ずれを起こさないようにユーザーの身体に強く固定する構成も考えられるが、このような構成は大掛かりな機構が必要となって装置の小型化が困難となり、また、取り付け具の追加によって部品コストが増大するという問題がある。また、このような取り付け具を設けることによって装置のデザインに制約が生じてしまうおそれがある。さらに、装着部位によっては、取り付け具と装着部位との間に一定の遊びがないと、継続的に装着している間にユーザーに対して不快感を与えてしまうという問題がある。

そこで本発明は、装置の大型化や高コスト化を招くことなく、脈波、脈動の変化、及び、その他の生体情報を確実に測定することができる生体情報測定装置を提供することを目的とする。また、本発明は、装置のデザインに対する制約が生じることを避けることができ、また、装着時の不快感を抑えることができる生体情報測定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の生体情報測定装置は、所定波長の測定光を発光する発光素子と、測定光が被検体を経由したもどり光を受光する受光素子と、受光素子による受光結果に基づいて被検体の生体情報を測定する生体情報測定部と、所定の時間間隔の各時刻で発光素子から測定光を発光させる発光制御部と、発光制御部の制御によって所定の時間間隔で測定光が発光されたときの、各時刻における測定光のそれぞれに対応するもどり光が受光素子で受光された受光光量に基づいて、被検体への装着状態を判定する装着判定部とを備えることを特徴としている。
これにより、脈波、脈動の変化、及び、その他の生体情報を測定するための測定光と、この測定光が被検体を経由したもどり光とを用いて装着状態を判定することが可能となるため、固定力の強い取り付け具の追加などの制約が少なくなることから、装置の大型化や高コスト化を招くことなく、生体情報を確実に測定することが可能となる。また、装着方法が限定されなくなるため、装置のデザインに対する制約が生じることを避けることができるとともに、装着時の不快感を抑えることができる生体情報測定装置を提供できる。

本発明の生体情報測定装置において、装着判定部による判定は、生体情報測定部による測定を行っていないときに実行されることが好ましい。
これにより、装着状態の判定を確実に行うことができ、正しく装着されていない状態での生体情報の測定を避けることができる。

本発明の生体情報測定装置において、装着判定部は、各時刻における測定光のそれぞれに対応するもどり光の受光光量の変化量が所定値内であれば、被検体の所定の測定位置に装着されていると判定することが好ましい。
これにより、装着状態を客観的かつ正確に判定することができる。

本発明の生体情報測定装置において、発光素子を複数有し、発光制御部は、所定の時間間隔で、複数の発光素子を交互に発光させ、装着判定部は、複数の発光素子のそれぞれについて、各時刻における測定光のそれぞれに対応するもどり光の受光光量の変化量が所定値内であるか否かを判定し、複数の発光素子のすべてについて所定値内であれば、被検体の所定の測定位置に装着されていると判定することが好ましい。
これにより、複数の発光素子を設けた場合でも、すべての発光素子が正しく装着されているか否かを客観的かつ正確に判定することができる。

本発明の生体情報測定装置において、受光素子と、複数の発光素子の１つとの距離をＬ１としたとき、それ以外の発光素子と受光素子との距離Ｌ２が次式（１）を満足することが好ましい。
０．７≦Ｌ２／Ｌ１≦１．３ （１）
また、本発明の生体情報測定装置において、受光素子と、複数の発光素子のそれぞれとの距離は４ｍｍ以上１１ｍｍ以下であることが好ましい。
これらにより、複数の発光素子のそれぞれから放出される測定光が照射される、被検体の各測定部位の深度ばらつきを一定範囲に抑えることができ、よって、複数の発光素子からの測定光に基づく生体情報の測定ばらつきを抑えることができる。

本発明の生体情報測定装置において、発光素子を２つ有し、この２つの発光素子は第１の発光素子と第２の発光素子であり、第１の発光素子と、受光素子と、第２の発光素子とがなす角度は９０度以上１８０度以下であることが好ましい。
これにより、被検体の測定対象部位の形状等に応じて、発光素子の自由な配置が可能となり、装着状態の調整が容易になり、正確な生体情報を確実に測定することが可能となる。

本発明によると、装置の大型化や高コスト化を招くことなく、脈波、脈動の変化、及び、その他の生体情報を確実に測定することができる生体情報測定装置を提供することができる。また、装置のデザインに対する制約が生じることを避けることができるとともに、装着時の不快感を抑えることが可能となる。

（ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態に係る生体情報測定装置の概略構成を示す斜視図であって、（ａ）は基板側から見た図であり、（ｂ）は受発光面側から見た図である。 本発明の実施形態に係る生体情報測定装置における、第１発光部、第２発光部、及び、受光部の配置例を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。 本発明の実施形態におけるセンサモジュールの構成を例示するブロック図である。 本発明の実施形態に係る生体情報測定装置における生体情報測定及び装着状態判定の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態の変形例における第１発光部、第２発光部、及び、受光部の配置例を示す平面図である。

以下、本発明の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つつ詳しく説明する。各図には、基準座標としてＸ−Ｙ−Ｚ座標が示されており、Ｘ−Ｙ面はＺ１−Ｚ２方向に直交する面である。以下の説明において、Ｚ１方向を上方向、Ｚ２方向を下方向とし、Ｚ１−Ｚ２方向に沿って見た状態を平面視ということがある。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。

（生体情報測定装置の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る生体情報測定装置１０の概略構成を示す斜視図である。図１（ａ）は基板２０側からみた斜視図であり、図１（ｂ）は基板２０とは反対側の受発光面１０ａ側からみた斜視図である。図２は、生体情報測定装置１０における、第１発光部１１、第２発光部１２、及び、受光部１３の配置例を示す平面図である。図３は、図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。

生体情報測定装置１０は、被検体、例えば人体の皮膚に密着するように装着され、生体情報として、血液内の物質に関する情報の測定を行う装置である。生体情報測定装置１０は、図４に示すセンサモジュール１０ｍを備える。センサモジュール１０ｍは、基板２０の上面２０ａ（図３）に設けられた２つの発光部１１、１２及び受光部１３を有する。

図３に示すように、２つの発光部１１、１２は、それぞれが有する発光素子１１ａ、１２ａの点灯によって所定波長の光Ｉ１１、Ｉ１２をそれぞれ発光し、測定光として被検体に向けて放出（出射）する。受光部１３では、２つの発光部１１、１２から放出され、被検体を経由したもどり光Ｉ１３が受光素子１３ａで受光される。ここで、経由したもどり光には、被検体の内部、例えば血管内、を通過した光、内部で拡散した光、及び、表面で反射や拡散した光を含む。測定光Ｉ１１、Ｉ１２の放出、及び、もどり光Ｉ１３の受光は、Ｚ１−Ｚ２方向において、基板２０に対向する受発光面１０ａで行われる。生体情報測定装置１０は、受発光面１０ａを被検体に密着させるように装着される。なお、２つの発光部１１、１２及び受光部１３を有するセンサモジュール１０ｍの詳細は後述する。

図２に示すように、Ｙ１−Ｙ２方向に沿ってＹ２側からＹ１側へ、第１発光部１１、受光部１３、及び、第２発光部１２が順に配置されている。第１発光部１１の平面中心Ｃ１１と第２発光部１２の平面中心Ｃ１２との中心間距離は第１の距離Ｌ１とされ、第２発光部１２の平面中心Ｃ１２と受光部１３の平面中心Ｃ１３との中心間距離は第２の距離Ｌ２に設定されている。第１の距離Ｌ１と第２の距離Ｌ２は互いに同一の距離であることが最も好ましいが、２つの距離Ｌ１、Ｌ２が次式（１）を満足していることが好ましい。
０．７≦Ｌ２／Ｌ１≦１．３ （１）
また、距離Ｌ１、Ｌ２は４ｍｍ以上１１ｍｍ以下の範囲にあることが好ましい。
距離Ｌ１、Ｌ２が、上式（１）、及び／又は、上記範囲を満足することにより、２つの発光素子１１ａ、１２ａのそれぞれから放出される測定光が到達する、被検体の各測定部位の深度ばらつきを一定範囲に抑えることができ、これらの発光素子１１ａ、１２ａからの測定光に基づく生体情報の測定ばらつきを抑えることができる。

図１と図３に示すように、生体情報測定装置１０は筐体３０を備えている。筐体３０は、接着層２１によって基板２０の上面２０ａ（Ｚ１方向に向く面）に設けられる。さらに筐体３０は、第１発光部１１からの測定光Ｉ１１の放出経路に設けられた第１放出用開口３１と、第２発光部１２からの測定光Ｉ１２の放出経路に設けられた第２放出用開口３２と、受光部１３におけるもどり光Ｉ１３の受光経路に設けられた受光用開口３３とを有する。第1放出用開口３１内には第１発光部１１が配置され、第２放出用開口３２内には第２発光部１２が配置され、受光用開口３３内には受光部１３が配置される。第１発光部１１からの出射光は第1放出用開口３１内へ進行し、第２発光部１２からの出射光は第２放出用開口３２内へ進行する。

筐体３０は、遮光性材料、例えば金属や樹脂で形成される。筐体３０を遮光性材料で構成することにより、第１発光部１１及び第２発光部１２からの出射光が、被検体を経由せずに直接受光部１３に入射することを防ぐことができるため、生体情報の測定において必要な情報を正確に抽出しやすくなり、精度の高い測定が可能となる。また、筐体３０を金属材料で構成すると、２つの発光部１１、１２、及び、受光部１３で発生した熱を外部に放出する放熱部材として機能させることができる。一方、筐体３０を樹脂材料で構成すると、その弾性により、被検体としての皮膚の形状に沿って配置できるため密着性を高めることができる。

生体情報測定装置１０においては、第１放出用開口３１、第２放出用開口３２、及び、受光用開口３３の上部をそれぞれ覆うように、３つの透光性部材４１、４２、４３がそれぞれ設けられている。第１発光部１１から放出された光は、測定光として、第１放出用開口３１内から透光性部材４１を透過して生体情報測定装置１０の上側の外部へ放出され、第２発光部１２から放出された光は、測定光として、第２放出用開口３２内から透光性部材４２を透過して生体情報測定装置１０の上側の外部へ放出される。これらの測定光が被検体を経由したもどり光は、透光性部材４３を透過して受光用開口３３内に至り受光部１３で受光される。透光性部材４１、４２、４３には、例えばＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリエチレンテレフタレート）が用いられる。３つの透光性部材４１、４２、４３は、接着によって筐体３０に固定され、その上端面４１ａ、４２ａ、４３ａは、受発光面１０ａとして、筐体３０の上面３０ａとともに同一面を形成する。これにより、筐体３０と透光性部材４１、４２、４３とを同時に被検体に密着させることができる。

（センサモジュールの構成）
図４は、センサモジュール１０ｍの構成を例示するブロック図である。
センサモジュール１０ｍは、一対の発光部１１、１２と、受光部１３と、制御部１４と、入出力インタフェース部１５とを備える。

図４に示すように、第１発光部１１は第１発光素子１１ａを備え、第２発光部１２は第２発光素子１２ａを備える。第１発光素子１１ａと第２発光素子１２ａは、発光波長が６００ｎｍ以上８０４ｎｍ以下、好ましくは７５８ｎｍ以上７６２ｎｍ以下の近赤外光を含む測定光を発光する。第１発光素子１１ａと第２発光素子１２ａは、発光ダイオード素子やレーザ素子である。

なお、第１発光部１１と第２発光部１２のそれぞれにおいて、上記第１発光素子１１ａと第２発光素子１２ａの発光波長とは異なる、８０６ｎｍ以上９９５ｎｍ以下の近赤外光を含む測定光を発光する発光素子をさらに備えても良い。これにより、２つの発光素子１１ａ、１２ａからの測定光を被検体に与えることによって得られる生体情報とは異なる生体情報の測定が可能となる。

受光部１３は、第１発光部１１又は第２発光部１２から放出され、被検体の体内、特に、血管を流れる血液を経由したもどり光としての近赤外光を受けて電気信号に変換する受光素子１３ａを有する。受光素子１３ａは、例えばフォトダイオードである。受光素子１３ａは、受光量に応じた電気信号を出力する感度を有する。

２つの発光部１１、１２と受光部１３とは受発光部として一体で構成することが好ましい。さらに、センサモジュール１０ｍは、２つの発光部１１、１２、受光部１３、制御部１４、及び、入出力インタフェース部１５をパッケージ化したものであってもよい。

第１発光部１１は、第１発光素子１１ａを駆動するドライブ回路１１ｂを有し、第２発光部１２は、第２発光素子１２ａを駆動するドライブ回路１２ｂを有する。また、受光部１３は、受光素子１３ａが出力する受光信号を増幅する増幅回路１３ｂを有する。これらの回路１１ｂ、１２ｂ、１３ｂは１つのチップで構成されていてもよい。

制御部１４はマイクロコンピュータで構成されている。制御部１４は、発光制御部として、発光部１１のドライブ回路１１ｂと第２発光部１２のドライブ回路１２ｂのそれぞれにタイミング信号を送信して、第１発光部１１と第２発光部１２が所定のタイミングで近赤外光を放出するように制御する。より具体的には、制御部１４は、生体情報の測定においては第１発光部１１と第２発光部１２を同時に発光させ、装着判定においては第１発光部１１と第２発光部１２を所定の時間間隔で交互に発光させる。また、生体情報の測定のための発光と装着判定のための発光は互いに別個のタイミングで行われ、さらに、装着判定のための発光、及び、装着判定は、生体情報の測定を行っていないときに行われる。これにより、装着状態の判定を確実に行うことができ、正しく装着されていない状態での生体情報の測定又は出力を避けることができる。

また、制御部１４は、生体情報測定部として、内蔵のアナログ−デジタル変換回路を用いて、受光部１３の増幅回路１３ｂから出力された増幅後の受光信号を処理可能なデジタル形式の信号情報に変換し、この変換した信号情報に基づいて、被検体の血管内を通る血液に関する情報（生体情報）を推定する。制御部１４が推定する生体情報としては、第１発光素子１１ａと第２発光素子１２ａから放出される近赤外光が被検体を経由したもどり光を用いた測定では、血中ヘモグロビン変化（Ｈｂ変化量）、血中酸素比率変化（酸素度）などが挙げられる。

ここで、酸素化ヘモグロビン及び脱酸素化ヘモグロビンの吸光度は波長８０５ｎｍにおいて等しく、波長８０５ｎｍよりも長波長では酸素化ヘモグロビンの吸光度が脱酸素化ヘモグロビンの吸光度よりも大きく、波長８０５ｎｍよりも短波長では酸素化ヘモグロビンの吸光度が脱酸素化ヘモグロビンの吸光度よりも小さくなる。したがって、第１発光素子１１ａと第２発光素子１２ａから放出される波長８０４ｎｍ以下の近赤外光を被検体としての人体に与えると、脱酸素化ヘモグロビンの吸光度を優先的に測定することができる。脱酸素化ヘモグロビンは酸素化ヘモグロビンに比べて、経過時間に対する吸光度の変化が小さい傾向があるため、被検体の脈動や容積脈波をより正確に測定することができる。
また、センサモジュール１０ｍでは１０ミリ秒程度のサンプリングレートで測定できるため、血液に関する情報を連続的に得ることができる。

なお、第１発光部１１と第２発光部１２のそれぞれにおいて、発光波長が８０６ｎｍ以上９９５ｎｍ以下の近赤外光を含む測定光を発光する発光素子をさらに設けた場合は、被検体の血管内を通る血液から得られる情報、例えば、血流の拍動、血流量、流速などを得ることができる。さらに、２つの発光素子１１ａ、１２ａから放出される、８０４ｎｍ以下の近赤外光を含む光による測定結果、及び、８０６ｎｍ以上９９５ｎｍ以下の近赤外光を含む光による測定結果から、血中酸素比率変化（酸素度）またはこれに関連する情報を導き出すことが可能である

また、制御部１４は、装着判定部として、もどり光が受光部１３で受光された受光光量に基づいて、被検体への装着状態を判定する。このもどり光は、第１発光素子１１ａと第２発光素子１２ａを所定の時間間隔で発光させたときの各時刻における測定光のそれぞれに対応するもどり光である。上記受光光量は発光部ごとに比較し、第１発光部１１と第２発光部１２の両方について、前記各時刻におけるもどり光の受光光量の変化量が所定値内であれば、生体情報測定装置１０が被検体の所定の測定位置に正しく装着されていると判定する。ここで、正しく装着されている、とは、第１発光部１１と第２発光部１２のそれぞれが直前に測定したときの位置に対する位置ずれが十分に小さいことを意味する。

一方、第１発光部１１と第２発光部１２のいずれか、又は、第１発光部１１と第２発光部１２の両方において、もどり光の受光光量の変化量が前記所定値を超えた場合は、正しく装着されていないと判定する。ここで、装着の判定で用いる所定値としては、同じ発光部から放出された測定光に対するもどり光の受光光量が直前の受光光量の±５％以内とすることが好ましく、±３％以内であるとさらに好ましい。このように閾値として上記所定値を用いて判定することにより、装着状態を客観的かつ正確に判定することができる。

以下、図５を参照しつつ、生体情報測定装置１０による装着判定と生体情報測定の流れの例について説明する。図５は、装着判定、及び、生体情報としての脈動測定の流れを示すフローチャートである。

まず、生体情報測定装置１０を被検体としての人体（対象者）の皮膚に密着させ、制御部１４による制御にしたがって第１発光部１１の第１発光素子１１ａを点灯させる。これにより、第１発光素子１１ａから測定光としての近赤外光が人体側へ放出され、人体を経由したもどり光が受光部１３の受光素子１３ａで受光される。受光素子１３ａから出力された受光信号は増幅回路１３ｂで増幅され、受光光量として、もどり光の受光レベルＤ１が制御部１４で測定される（ステップＳ１）。

次に、上記ステップＳ１から所定時間後、例えば、０．０１秒後に、制御部１４による制御にしたがって第２発光部１２の第２発光素子１２ａを点灯させる。これにより、第２発光素子１２ａから測定光としての近赤外光が人体側へ放出され、人体を経由したもどり光が受光部１３の受光素子１３ａで受光される。受光素子１３ａから出力された受光信号は増幅回路１３ｂで増幅され、受光光量として、もどり光の受光レベルＤ２が制御部１４で測定される（ステップＳ２）。

つづいて、制御部１４による制御にしたがって、第１発光素子１１ａと第２発光素子１２ａが同時に点灯され、第１発光素子１１ａと第２発光素子１２ａから測定光が人体側へ放出され、人体を経由したもどり光が受光部１３の受光素子１３ａで受光される。第１発光素子１１ａ及び第２発光素子１２ａの点灯と、これに対する受光素子１３ａによる受光とは所定時間、例えば３秒間に渡って継続される。受光素子１３ａから出力された受光信号は増幅回路１３ｂで増幅され、受光光量として、もどり光の受光レベルが制御部１４で測定される。この受光レベルの変動により、人体の脱酸素化ヘモグロビンの吸光度の変化を測定することができ、これに基づいて容積脈波の振幅を検知できる（ステップＳ３）。

上記ステップＳ１〜Ｓ３の１つのサイクルにつづいて、制御部１４は装着判定（ステップＳ４）を行い、生体情報測定装置１０が被検体の対象部位に正しく装着されている場合（ステップＳ４でＹＥＳ）には、上記ステップＳ３で検知した振幅に基づいた脈動変化値を出力し（ステップＳ６）、正しく装着されていない場合（ステップＳ４でＮＯ）には、脈動変化値の出力は行わない（ステップＳ５）。

上記ステップＳ６で脈動変化値を出力する場合は、入出力インタフェース部１５から外部の装置、例えば表示装置に対して行う。また、上記ステップＳ５で脈動変化値を出力しない場合は、例えば、不図示の警告部から警告音を出すとよい。

上記ステップＳ４の装着判定は、第１発光素子１１ａと第２発光素子１２ａを交互に点灯させたときのもどり光の受光レベルＤ１、Ｄ２に基づいて行う。より具体的には、装着判定部としての制御部１４が、
（１）上記ステップＳ１で得られた受光レベルＤ１と、それ以前のサイクルで第１発光素子１１ａを点灯させたときに得られる受光レベルＤ１１（不図示）との変化量が所定値内であるか否かの判定、及び、
（２）上記ステップＳ２で得られた受光レベルＤ２と、それ以前のサイクルで第２発光素子１２ａを点灯させたときに得られる受光レベルＤ１２（不図示）との変化量が所定値内であるか否かの判定を行い、
（１）と（２）のいずれにおいても変化量が所定値内である場合に正しく装着されていると判定する。

ここで、上記ステップＳ１、Ｓ２が生体情報測定装置１０の起動後の最初の点灯である場合は、上記受光レベルＤ１１、Ｄ１２が存在しないため、上記（１）、（２）の判定のいずれにおいても変化量が所定値を超えており、正しく装着されていないと判定される。

次に、上記ステップＳ１と同様に、第１発光部１１の第１発光素子１１ａが点灯され、測定光が人体側へ放出される。そして、人体を経由したもどり光が受光部１３の受光素子１３ａで受光され、受光素子１３ａから出力された受光信号は増幅回路１３ｂで増幅され、受光光量として、もどり光の受光レベルＤ１’が制御部１４で測定される（ステップＳ７）。

つづいて、上記ステップＳ２と同様に、上記ステップＳ７から所定時間後に、制御部１４による制御にしたがって第２発光部１２の第２発光素子１２ａが点灯される。これにより、第２発光素子１２ａから測定光が人体側へ放出され、人体を経由したもどり光が受光部１３の受光素子１３ａで受光される。受光素子１３ａから出力された受光信号は増幅回路１３ｂで増幅され、受光光量として、もどり光の受光レベルＤ２’が制御部１４で測定される（ステップＳ８）。

さらに、ステップＳ３と同様に、制御部１４による制御にしたがって、第１発光素子１１ａと第２発光素子１２ａが同時に点灯され、第１発光素子１１ａと第２発光素子１２ａから測定光が人体側へ放出され、人体を経由したもどり光が受光部１３の受光素子１３ａで受光される。第１発光素子１１ａ及び第２発光素子１２ａの点灯と、これに対する受光素子１３ａとは所定時間に渡って継続される。受光素子１３ａから出力された受光信号は増幅回路１３ｂで増幅され、受光光量として、もどり光の受光レベルが制御部１４で測定される。この受光レベルの変動により、人体の脱酸素化ヘモグロビンの吸光度の変化を測定することができ、これに基づいて容積脈波の振幅を検知できる（ステップＳ９）。

つづいて、制御部１４は装着判定（ステップＳ１０）を行い、生体情報測定装置１０が被検体の対象部位に正しく装着されている場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）には、上記ステップＳ９で検知した振幅に基づいた脈動変化値を出力し（ステップＳ１２）、正しく装着されていない場合（ステップＳ１０でＮＯ）には、脈動変化値の出力は行わない（ステップＳ１１）。

上記ステップＳ１０の装着判定では、制御部１４は、
（３）上記ステップＳ１で得られた受光レベルＤ１と、次のサイクルの上記ステップＳ７で得られた受光レベルＤ１’との変化量が所定値内であるか否かの判定、及び、
（４）上記ステップＳ２で得られた受光レベルＤ２と、次のサイクルの上記ステップＳ８で得られた受光レベルＤ２’との変化量が所定値内であるか否かの判定を行い、
（３）と（４）のいずれにおいても変化量が所定値内である場合に正しく装着されていると判定する。

以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、生体情報を測定するために第１発光部１１と第２発光部１２から放出する測定光と、この測定光が被検体を経由したもどり光とを用いて被検体への装着状態を判定することが可能となるため、固定力の強い取り付け具の追加などの制約が少なくなる。したがって、取り付け具の追加などによる装置の大型化や高コスト化を招くことがなく、かつ、生体情報を確実に測定することが可能となる。さらに、取り付け具の追加などによる装着方法の限定がないため、装置のデザインに対する制約が生じることを避けることができるとともに、装着時の不快感を抑えることができる。

以下に変形例について説明する。
図６は変形例における第１発光部１１、第２発光部１２、及び、受光部１３の配置例を示す平面図である。上記実施形態では、図２に示すように、Ｙ１−Ｙ２方向に沿って、第１発光部１１、受光部１３、第２発光部１２の順に１つの直線上に配置していた。すなわち、図６に示すように、第１発光部１１と受光部１３をＹ１−Ｙ２方向に沿って配置するとともに、さらに位置Ｐ１に第２発光部１２を配置しており、第１発光部１１の平面中心Ｃ１１と受光部１３の平面中心Ｃ１３を結ぶ直線Ｂ１と、受光部１３の平面中心Ｃ１３と第２発光部１２の平面中心Ｃ１２を結ぶ直線Ｂ２とがなす角度αは１８０度となっていた。これに対して、第１発光部１１と、受光部１３と、第２発光部１２とがなす角度が９０度以上１８０度以下の範囲で第２発光部１２の位置を変更してもよい。例えば、図６の位置Ｐ２や位置Ｐ３のように、直線Ｂ１と直線Ｂ２がなす角度βが９０度となるように第２発光部１２を配置してもよい。ここで、第２発光部１２と受光部１３の中心間距離は、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３Ｃのいずれにおいても、Ｌ２であることが好ましい。これにより、被検体の測定対象部位の形状等、例えば、サイズ、湾曲度、筋肉や脂肪の量、血管の太さなどに応じて、発光素子の自由な配置が可能となり、また、装着状態の調整が容易になり、正確な生体情報を確実に測定することが可能となる。

上記実施形態では、２つの発光部を設けた例を示したが、発光部の数は１つでも、３つ以上でもよい。

上記実施形態では、透光性部材４１、４２、４３と筐体３０の上面３０ａとで、同一面（受発光面１０ａ）を形成させていたが、透光性部材４１、４２、４３の上端が筐体３０の上面３０ａよりも上側（Ｚ１方向）に突出している構成も可能である。この構成においても、生体情報測定装置１０を皮膚に押し当てることによって、透光性部材４１、４２、４３と被検体との密着性を確保することができる。

また、透光性部材４１、４２、４３の上端よりも筐体３０の上面３０ａの方が上側にある構成も可能である。この構成においては、生体情報測定装置１０を皮膚に押し当てて密着させることによって、皮膚と透光性部材４１、４２、４３との距離を略一定に維持できる。
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。

以上のように、本発明に係る生体情報測定装置は、装置の大型化や高コスト化を招くことなく、脈波、脈動の変化、及び、その他の生体情報を確実に測定することができる点で有用である。

１０ 生体情報測定装置
１０ｍ センサモジュール
１０ａ 受発光面
１１ 第１発光部
１１ａ 第１発光素子
１１ｂ ドライブ回路
１２ 第２発光部
１２ａ 第２発光素子
１２ｂ ドライブ回路
１３ 受光部
１３ａ 受光素子
１３ｂ 増幅回路
１４ 制御部
１５ 入出力インタフェース部
２０ 基板
２１ 接着層
３０ 筐体
３１ 第１放出用開口
３２ 第２放出用開口
３３ 受光用開口
４１、４２、４３ 透光性部材
Ｂ１、Ｂ２ 直線
Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３ 平面中心
Ｉ１１、Ｉ１２ 測定光
Ｉ１３ もどり光
Ｌ１、Ｌ２ 距離
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 位置
α、β 角度

Claims (7)

1. 所定波長の測定光を発光する発光素子と、
   前記測定光が被検体を経由したもどり光を受光する受光素子と、
   前記受光素子による受光結果に基づいて前記被検体の生体情報を測定する生体情報測定部と、
   所定の時間間隔の各時刻で前記発光素子から前記測定光を発光させる発光制御部と、
   前記発光制御部の制御によって前記所定の時間間隔で前記測定光が発光されたときの、前記各時刻における前記測定光のそれぞれに対応する前記もどり光が前記受光素子で受光された受光光量に基づいて、前記被検体への装着状態を判定する装着判定部とを備えることを特徴とする生体情報測定装置。
2. 前記装着判定部による判定は、前記生体情報測定部による測定を行っていないときに実行される請求項１に記載の生体情報測定装置。
3. 前記装着判定部は、前記各時刻における前記測定光のそれぞれに対応する前記もどり光の受光光量の変化量が所定値内であれば、前記被検体の所定の測定位置に装着されていると判定する請求項１又は請求項２に記載の生体情報測定装置。
4. 前記発光素子を複数有し、
   前記発光制御部は、前記所定の時間間隔で、複数の前記発光素子を交互に発光させ、
   前記装着判定部は、前記複数の発光素子のそれぞれについて、前記各時刻における前記測定光のそれぞれに対応する前記もどり光の受光光量の変化量が所定値内であるか否かを判定し、前記複数の前記発光素子のすべてについて前記所定値内であれば、前記被検体の所定の測定位置に装着されていると判定する請求項３に記載の生体情報測定装置。
5. 前記受光素子と、前記複数の発光素子の１つとの距離をＬ１としたとき、それ以外の発光素子と前記受光素子との距離Ｌ２が次式（１）を満足する請求項４に記載の生体情報測定装置。
   ０．７≦Ｌ２／Ｌ１≦１．３ （１）
6. 前記受光素子と、前記複数の発光素子のそれぞれとの距離は４ｍｍ以上１１ｍｍ以下である請求項５に記載の生体情報測定装置。
7. 前記発光素子を２つ有し、この２つの発光素子は第１の発光素子と第２の発光素子であり、
   前記第１の発光素子と、前記受光素子と、前記第２の発光素子とがなす角は９０度以上１８０度以下である請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の生体情報測定装置。

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