JP2021006284A - 情報取得装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサの汚染等に起因する検出感度の低下を好適に抑制する。【解決手段】情報取得装置は、情報を取得するセンサ部（１２０，１３０）と、情報を取得するために、センサ部を取付ける取付部（１００）と、センサ部を取付ける際に、センサ部に一時的に接触すると共に、センサ部を取付けた後に、センサ部に接触しない接触部（２３０，２４０）を備える。これにより、センサ部を取付ける際に付着している汚れ等が取り除かれ、センサ部の感度の低下を好適に抑制することが可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば光を生体に照射することで、生体に関する各種情報を検出する情報取得装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば生体に対して光を照射すると共に、生体で反射又は透過された光を検出することで、血流や脈波等の生体に関する情報を取得する装置が知られている。例えば特許文献１では、再利用可能な構成部材を有する光センサが提案されている。

特表２００９−５１７１９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような再利用可能なセンサでは、繰り返して使用されることで発光素子及び受光素子表面が汚染され、検出感度が低下してしまうおそれがある。また、発光素子及び受光素子が弾性体によって接続されているため、取り付け作業が煩雑であるという技術的問題点もある。

本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、繰り返し使用する場合であっても感度の低下を抑制することが可能な情報取得装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための情報取得装置は、情報を取得するセンサ部と、前記情報を取得するために、前記センサ部を取付ける取付部と、前記センサ部を取付ける際に、前記センサ部に一時的に接触すると共に、前記センサ部を取付けた後に、前記センサ部に接触しない接触部を備える。

第１実施例に係る生体センサの全体構成を示す斜視図である。 第１実施例に係る生体センサの係合方法を示す側面図である。 第１実施例に係る生体センサの清掃時の様子を示す上面図である。 第１実施例に係る生体センサの清掃時の様子を示す前面図である。 第１実施例に係る生体センサの係合後の構成を示す上面図である。 第１実施例に係る生体センサの装着例を示す側面図（その１）である。 第１実施例に係る生体センサの装着例を示す側面図（その２）である。 第２実施例に係る生体センサの全体構成を示す斜視図である。 第２実施例に係る生体センサの装着部の構成を示す分解斜視図である。 第２実施例に係る生体センサの係合方法を示す側方断面図である。 第２実施例に係る生体センサの清掃時の様子を示す側方断面図である。 第２実施例に係る生体センサのセンサ部挿入後の構成を示す側方断面図である。 第２実施例に係る生体センサの圧着後の構成を示す側方断面図である。

＜１＞
本実施形態に係る生体センサは、光を利用して生体の情報を取得するセンサ部と、前記センサ部を保持する保持部と、前記保持部と係合することで、前記センサ部の前記生体に対する位置を固定する固定部と、前記保持部と前記固定部とが係合する際に、前記センサ部を清掃する清掃部とを備える。

本実施形態の生体センサによれば、その動作時には、センサ部によって光を利用した生体の情報の取得が行われる。具体的には、例えば発光ダイオードとして構成される照射手段から計測対象に対して光りが照射されると共に、例えばフォトダイオード等として構成される受光手段により生体からの戻り光が受光される。そして、受光手段で受光された戻り光は、生体に関する情報を示す信号に変換され、例えば生体の血流速度や脈波等が検出される。

上述したセンサ部は、保持部に保持されている。他方で、保持部と係合可能な部材として固定部が存在しており、これら保持部と固定部とを係合することにより、センサ部の生体に対する位置が固定される。即ち、保持部と固定部とを係合することにより、センサ部による光を利用した計測が行える状態が実現される。なお、保持部と固定部との係合構造については特に限定されるものではないが、装置の着脱を容易に行えるようなものであることが好ましい。

本実施形態に係る光センサは更に、保持部と固定部とが係合する際に、センサ部を清掃する清掃部を備えている。清掃部は、例えばアルコールを含ませた不織布等によって構成されており、保持部と固定部とを係合させる動作により、センサ部に付着している汚れ等を取り除く。

ここで特に、生体の情報を取得するセンサ部は、例えば繰り返し使用することにより汚染が進行し、検出感度が低下してしまうことがある。しかるに本実施形態では、保持部と固定部とを係合させる際に（言い換えれば、装置の着脱を行う際に）、清掃部によってセンサ部が清掃される。従って、汚染され得る状況でセンサ部を使用する場合であっても、着脱の度に清掃が行われ、感度の低下を効果的に抑制できる。また、着脱動作によって自動的に清掃が行われるため、清掃作業を別途行う場合と比較して、極めて容易に感度の低下を抑制できる。

以上説明したように、本実施形態に係る生体センサによれば、センサ部の感度の低下を好適に抑制することが可能である。

＜２＞
本実施形態に係る生体センサの一態様では、前記清掃部は、前記保持部と前記固定部とを係合する際の摺動を利用して、前記センサ部を清掃する。

この態様によれば、保持部と固定部とを係合する際の摺動を利用して、より容易に且つ確実にセンサ部を清掃することが可能となる。

＜３＞
本実施形態に係る生体センサの他の態様では、前記清掃部は、前記固定部に設けられている。

この態様によれば、保持部と固定部との係合の際に、保持部に保持されたセンサ部を、固定部に設けられた清掃部により確実に清掃することができる。なお、清掃部は、固定部の複数箇所に設けられていてもよい。

＜４＞
本実施形態に係る生体センサの他の態様では、前記固定部は、ディスポーザブル（即ち、使い捨ての部材）である。

この態様によれば、固定部がディスポーザブルであるため、例えば生体に接触させて利用する固定部を清潔な状態に保てる。また、清掃部を固定部に設けた場合、清掃部も固定部と同様にディスポーザブルとされるため、清掃能力の低下を防止できる。

＜５＞
本実施形態に係る生体センサの他の態様では、前記固定部は、前記保持部との係合後において、前記センサ部が前記生体に面するように配置されるための開口部を有する。

この態様によれば、固定部に開口部が設けられているため、保持部と固定部とを係合した後において、センサ部が開口部から生体に面するように配置される。このため、センサ部による光を利用した生体情報の取得を、固定部の開口部を介して好適に行うことができる。

＜６＞
本実施形態に係る生体センサの他の態様では、前記センサ部は、前記光を前記生体に照射する発光部、及び前記生体で散乱された前記光を受光する受光部を有する。

この態様によれば、センサ部は、発光部から生体に向けて光を照射すると共に、受光部において生体で散乱された光を受光する。このようなセンサ部によれば、生体における光の散乱を利用して、生体に関する様々な情報を取得することができる。なお、発光部及び受光部は複数個設けられていてもよい。

＜７＞
上述した発光部及び受光部を有する態様では、前記保持部は、前記固定部との係合時において前記発光部及び前記受光部が前記生体を挟んで対向配置されるように、前記センサ部を保持していてもよい。

この場合、発光部から照射された光は、生体を透過して、生体から見て発光部とは反対側に配置された受光部において受光される。このように、本態様では、いわゆる透過型の光線センサを実現することができる。

＜８＞
或いは発光部及び受光部を有する態様では、前記保持部は、前記固定部との係合時において前記発光部及び前記受光部が前記生体から見て同じ側に並んで配置されるように、前記センサ部を保持していてもよい。

この場合、発光部から照射された光は、生体において反射され、生体から見て発光部と同じ側に配置された受光部において受光される。このように、本態様では、いわゆる反射型の光線センサを実現することができる。

＜９＞
或いは発光部及び受光部を有する態様では、前記清掃部は、前記保持部と前記固定部とを係合する際に、前記発光部及び前記受光部と接触する位置に夫々設けられていてもよい。

このように構成すれば、保持部と前記固定部とを係合する際には、発光部及び受光部の各々と清掃部とが接触する。よって、発光部及び受光部の両方を確実に清掃することが可能である。

本実施形態に係る生体センサの作用及び他の利得については、以下に示す実施例において、より詳細に説明する。

以下では、図面を参照して生体センサの実施例について詳細に説明する。

＜第１実施例＞
第１実施例に係る生体センサについて、図１から図７を参照して説明する。

＜全体構成＞
先ず、第１実施例に係る生体センサの全体構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、第１実施例に係る生体センサの全体構成を示す斜視図である。

図１において、第１実施例に係る生体センサは、再利用可能なセンサ保持部１００と、ディスポーザブルである接触固定部２００とを備えて構成されている。

センサ保持部１００は、「保持部」の一具体例であり、電子回路基板１１０、発光部１２０、及び受光部１３０を備えている。

電子回路基板１１０は、例えばアンプ等の電子回路を含んで構成されており、コネクタに接続された配線１１５を介して、外部の装置（例えば、生体センサによる検出結果を処理する装置等）に接続されている。また、電子回路基板１１０は、発光部１２０及び受光部１３０の各々にも接続されている。

発光部１２０は、例えば発光ダイオードを含んでおり、照射光を被計測対象である生体に照射可能に構成されている。

受光部１３０は、例えばフォトダイオードを含んでおり、被計測対象である生体で散乱された光を受光し、受光した光に応じた信号を出力可能に構成されている。

接触固定部２００は、「固定部」の一具体例であり、第１開口部２１０及び第２開口部２２０、並びに第１清掃部２３０及び第２清掃部２４０を備えている。

第１開口部２１０及び第２開口部２２０は、接触固定部２００の外側と内側とを貫通する開口であり、後述するように、センサ保持部１００との係合後において、発光部１２０及び受光部１３０を生体に対向配置するために設けられている。

第１清掃部２３０及び第２清掃部２４０は、センサ保持部１００との係合時に発光部１２０及び受光部１３０を清掃する部材として、第１開口部２１０及び第２開口部２２０の側方に夫々設けられている。第１清掃部２３０及び第２清掃部２４０は、例えばアルコールを含ませた不織布等として構成されている。

＜装着方法＞
次に、第１実施例に係る生体センサの装着方法について、図２から図５を参照して説明する。ここに図２は、第１実施例に係る生体センサの係合方法を示す側面図である。また図３は、第１実施例に係る生体センサの清掃時の様子を示す上面図であり、図４は、第１実施例に係る生体センサの清掃時の様子を示す前面図である。図５は、第１実施例に係る生体センサの係合後の構成を示す上面図である。

図２において、第１実施例に係る生体センサは、センサ保持部１００と、接触固定部２００とを係合することにより、例えば被計測対象である生体の指等に装着される。センサ保持部１００と接触固定部２００とを係合する際には、例えば生体の指が挿入された接触固定部２００に対して、図中の矢印で示される方向にセンサ保持部１００をスライドさせればよい。

センサ保持部１００には複数の固定爪１５１、１５２、１５３が設けられており、これらと接触固定部２００とが噛み合うことにより、係合が実現される。なお、固定爪１５２は、接触固定部２００における第１清掃部２３０と接触しないように、分離して配置されている。また、図２では示されていないが、受光部１３０側の固定爪についても、第２清掃部２４０と接触しないように、同様に分離して配置されている（図１等を参照）。

図３及び図４に示すように、センサ保持部１００と接触固定部２００とを係合させる際には、発光部１２０と第１清掃部２３０とが接触する。このため、発光部１２０は、係合時の摺動を利用して、第１清掃部２３０により清掃される（例えば、表面に付着した皮脂等が除去される）。同様に、センサ保持部１００と接触固定部２００とを係合させる際には、受光部１３０と第２清掃部２４０とが接触する。このため、受光部１３０は、係合時の摺動を利用して、第２清掃部２４０により清掃される。

なお、第１清掃部２３０及び第２清掃部２４０は、第１開口部２１０及び第２開口部２２０から見て、図３における左側だけでなく右側にも設けられている。このため、接触固定部２００に対して、図に示す例とは反対側から（例えば、図３の右側から）センサ保持部１００を係合させる場合であっても、発光部１２０及び受光部１３０を清掃可能である。

上述したように、本実施例に係る生体センサでは、係合時（即ち、装着時）において、発光部１２０及び受光部１３０が自動的に清掃されるため、発光部１２０及び受光部１３０が汚染されたことに起因する検出感度の低下を好適に抑制できる。このような効果は、センサ保持部１００を再利用する場合において顕著に発揮される。

図５において、センサ保持部１００と接触固定部２００とが係合されると、発光部１２０及び受光部１３０は、第１開口部２１０及び第２開口部２２０を介して、夫々接触固定部２００の内側（即ち、被計測対象）に対して対向配置される。これにより、発光部１２０から被計測対象に対して好適に光を照射できると共に、受光部１３０において被計測対象を透過した光を受光できる。

＜装着例＞
次に、第１実施例に係る生体センサの具体的な装着例について、図６及び図７を参照して説明する。ここに図６及び図７は夫々、第１実施例に係る生体センサの装着例を示す側面図である。

図６及び図７に示すように、本実施例に係る生体センサは、生体の指等に装着することができる。ここで特に、図を見ても分かるように、接触固定部２００に対するセンサ保持部１００の係合方向は一方向に限定されない。即ち、指を挿入した接触固定部２００に対して、指の付け根側から、或いは指先側からセンサ保持部１００を係合できる。よって、例えば配線１１５の延びる向き等を使用状況に応じて適宜変更することができ、実践上非常に有利である。

以上説明したように、第１実施例に係る生体センサによれば、装着時の清掃によって検出感度の低下を好適に抑制できる。また、極めて簡便な方法で生体への装着が可能である。

＜第２実施例＞
次に、第２実施例に係る生体センサについて、図８から図１３を参照して説明する。なお、第２実施例は、上述した第１実施例と一部の構成が異なるのみであり、その他の多くの構成については第１実施例と同様である。このため、以下では第１実施例と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略するものとする。

＜全体構成＞
先ず、第２実施例に係る生体センサの全体構成について、図８を参照して説明する。ここに図８は、第２実施例に係る生体センサの全体構成を示す斜視図である。

図８において、第２実施例に係る生体センサは、再利用可能なセンサ部４００と、ディスポーザブルである装着部５００とを備えて構成されている。

センサ部４００は、「保持部」の一具体例であり、発光部４１０及び受光部４２０（図１０から図１３を参照）を有している。また、センサ部４００は、配線４０５を介して外部の装置と接続されている。

装着部５００は、「固定部」の一具体例であり、その内部にセンサ部４００を挿入（係合）可能に構成されている。

＜装着部の構成＞
以下では、装着部５００の具体的な構成について、図９を参照して詳細に説明する。ここに図９は、第２実施例に係る生体センサの装着部の構成を示す分解斜視図である。

図９に示すように、装着部５００は、カバー部材５１０、保持部材５２０、及びマウント部材５３０から構成されている。

カバー部材５１０は、例えば湾曲した金属部品として構成されており、後述する圧着に利用するメタルドーム６１０を有している。なお、カバー部材５１０は、布等の素材で覆われていてもよい。

保持部材５２０は、カバー部材５１０の下側に配置される部材であり、装着部５００内部に挿入されたセンサ部４００を保持する機能を有する。保持部材５２０は、第３開口部６２０及び第４開口部６３０、並びに清掃部６５０を備えている。

マウント部材５３０は、保持部材５２０の下側に配置される枠型の部材である。マウント部材５３０は、例えば下面に接着剤が塗布されており、被計測対象である生体の皮膚に貼り付け可能とされている。

＜装着方法＞
次に、第２実施例に係る生体センサの装着方法について、図１０から図１３を参照して説明する。ここに図１０は、第２実施例に係る生体センサの係合方法を示す側方断面図であり、図１１は、第２実施例に係る生体センサの清掃時の様子を示す側方断面図である。また図１２は、第２実施例に係る生体センサのセンサ部挿入後の構成を示す側方断面図であり、図１３は、第２実施例に係る生体センサの圧着後の構成を示す側方断面図である。

図１０に示すように、第２実施例に係る生体センサの装着時には、先ず装着部５００が生体７００に貼り付けられた後、装着部５００に対してセンサ部４００が挿入される。センサ部４００は、図中の矢印で示すように、装着部５００におけるカバー部材５１０及び保持部材５２０間に挿入される。

図１１に示すように、センサ部４００を装着部５００内部に挿入すると、発光部４１０及び受光部４２０と、清掃部６５０とが接触する。このため、発光部４１０及び受光部４２０は、挿入時の摺動を利用して、清掃部６５０により清掃される。即ち、第２実施例に係る生体センサにおいても、既に述べた第１実施例と同様に、装着時の動作によって、発光部４１０及び受光部４２０が清掃される。

図１２に示すように、更にセンサ部４００を装着部５００の奥に挿入すると、発光部４１０及び受光部４２０が、第３開口部６２０及び第４開口部６３０を介して、生体７００に面するように配置される。これにより、発光部４１０から被計測対象に対して好適に光を照射できると共に、受光部４２０において被計測対象で反射された光を受光できる。

図１３に示すように、センサ部４００を適切な位置まで装着部５００内部に挿入した後は、メタルドーム６１０を押圧することで、センサ部４００が生体７００側へ圧着される。これにより、センサ部４００と装着部５００とが固定される。また、発光部４１０及び受光部４２０が、より生体７００に近い位置に配置されることになる。なお、センサ部４００を装着部５００から取り外す際には、マウント部材５３０の下面側からメタルドーム６１０を押し戻せばよい。

以上説明したように、第２実施例に係る生体センサによれば、上述した第１実施例と同様に、装着時の清掃によって検出感度の低下を好適に抑制できる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う情報取得装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１００ センサ保持部
１１０ 電子回路基板
１１５ 配線
１２０ 発光部
１３０ 受光部
１５１〜１５５ 固定爪
２００ 接触固定部
２１０ 第１開口部
２２０ 第２開口部
２３０ 第１清掃部
２４０ 第２清掃部
３００ 指
４００ センサ部
４０５ 配線
４１０ 発光部
４２０ 受光部
５００ 装着部
５１０ カバー部材
５２０ 保持部材
５３０ マウント部材
６１０ メタルドーム
６２０ 第３開口部
６３０ 第４開口部
６５０ 清掃部
７００ 生体

Claims (1)

1. 情報を取得するセンサ部と、
   前記情報を取得するために、前記センサ部を取付ける取付部と、
   前記センサ部を取付ける際に、前記センサ部に一時的に接触すると共に、前記センサ部を取付けた後に、前記センサ部に接触しない接触部を備える
   ことを特徴とする情報取得装置。

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