JP6389904B2 - 測定装置およびセンサシステム - Google Patents

Description

関連出願へのクロスリファレンス

本出願は、２０１５年１月２９日に出願された日本国特許出願第２０１５−１５７８６号及び２０１５年４月２４日に出願された日本国特許出願第２０１５−８９５３３号に基づく優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

本発明は、生体情報の測定装置、および、生体情報の測定装置を含むセンサシステムに関する。

従来、被検者（ユーザ）の手首等の被検部位から生体情報を測定する測定装置が知られている。例えば、特許文献１には、被検者が手首に装着することにより、被検者の脈拍数を測定する測定装置が記載されている。

特開２００２−３６０５３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の測定装置を使用して生体情報を測定する場合、ベルトにより手首に装着した測定装置の位置がずれることで、測定装置と被検部位との接触状態及び被検部位に対する測定装置の接触圧力等が変化する場合がある。このように接触状態及び接触圧力等が変化すると、測定装置が生体情報を取得する条件が変化し得る。そのため、特許文献１に記載の測定装置は、生体情報の測定精度が安定しにくい。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、生体情報の測定精度を向上可能な測定装置、および生体情報の測定装置を含むセンサシステムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る測定装置は、
被検者に装着される装着部と、
前記装着部に支持されて、前記被検者の被検部位に接触した状態で前記被検者の生体情報を取得するセンサ部と、
を備え、
前記被検者が前記装着部を装着した状態において、前記センサ部が所定圧力以下の圧力で前記被検部位に接触する測定装置であって、
前記装着部は、前記被検者の手首に装着されるバンドであり、
前記バンドは、前記測定装置が前記手首に装着された状態において、前記センサ部が接触する被検部位に対して、少なくとも一部が前記被検者の上腕方向にずれて位置する。

また、本発明に係る測定装置は、
被検者に装着される装着部と、
前記装着部に支持されて、前記被検者の被検部位に接触した状態で前記被検者の生体情報を取得するセンサ部と、
を備え、
前記センサ部は、前記被検者が前記装着部を装着した状態において、弾性体を介して前記装着部に変位可能に支持される測定装置であって、
前記装着部は、前記被検者の手首に装着されるバンドであり、
前記バンドは、前記測定装置が前記手首に装着された状態において、前記センサ部が接触する被検部位に対して、少なくとも一部が前記被検者の上腕方向にずれて位置する。

また、本発明に係るセンサシステムは、
被検者に装着される装着部と、前記装着部に支持されて、前記被検者の被検部位に接触した状態で前記被検者の生体情報を取得するセンサ部と、を備え、前記被検者が前記装着部を装着した状態において、前記センサ部が所定圧力以下の圧力で前記被検部位に接触する測定装置であって、前記装着部は、前記被検者の手首に装着されるバンドであり、前記バンドは、前記測定装置が前記手首に装着された状態において、前記センサ部が接触する被検部位に対して、少なくとも一部が前記被検者の上腕方向にずれて位置する測定装置と、
前記センサ装置で取得されたセンサ信号に基づく生体情報を表示する表示装置と、
を備える。

本発明の実施形態によれば、生体情報の測定精度を向上可能な測定装置、および生体情報の測定装置を含むセンサシステムを提供できる。

本発明の第１実施形態に係る測定装置の概略構成を示す模式的な側面図である。 図１の測定部の概略構成を示す断面図である。 装着部の延在方向に直交する方向の側面を示す第１可動部材の側面図である。 測定部における弾性体の配置の一例を示す図である。 センサ部における生体センサの配置の一例を模式的に示す図である。 ２つの生体センサで取得された脈波の一例を模式的に示す図である。 図１の支持部の概略構成を示す断面図である。 図１の測定装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 図１の測定装置の使用状態の一例を示す図である。 図１の測定装置の装着状態の断面を模式的に示す図である。 手首にかかる接触圧力と手首至近距離間ＰＷＶとの関係についての実験結果を示すグラフである。 年代別の平均血圧を示す図である。 装着部による測定部の保持状態の一変形例を示す図である。 装着部による測定部の保持状態の他の変形例を示す図である。 装着部の一変形例を示す測定装置の装着状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る測定装置の外観を示す斜視図である。 図１６に示した測定装置の装着部を示す上面図である。 図１７に示した装着部の内部を示す上面図である。 本発明の第２実施形態に係るセンサ部及び基板の外観を示す図である。 図１６に示した測定装置の動作を説明する断面図である。 本発明の第２実施形態に係る弾性体の例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る弾性体の例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る弾性体の例を説明する図である。 図１６の測定装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る装着部の変形例を示す測定装置の装着状態を示す図である。 本発明の実施形態に係るセンサシステムの概略構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る測定装置の概略構成を示す模式的な側面図である。測定装置１００は、装着部１１０と、測定部１２０と、２つの支持部１３０とを備える。

測定装置１００は、被検者が測定装置１００を装着した状態で、被検者の生体情報を測定する。測定装置１００が測定する生体情報は、測定部１２０が測定可能な任意の生体情報である。本実施形態においては、測定装置１００は、一例として、被検者の２か所の脈波を取得して脈波伝播速度を測定するものとして、以下説明を行う。

また、本実施形態において、装着部１１０は直線状の細長い帯状のバンドである。生体情報の測定は、例えば被検者が測定装置１００の装着部１１０を手首に巻きつけた状態で行われる。具体的には、被検者は、測定部１２０が被検部位に接触するように装着部１１０を手首に巻きつけて、生体情報の測定を行う。測定装置１００は、被検者の手首において、尺骨動脈又は橈骨動脈を流れる血液の脈波伝播速度を測定する。

図２は、図１の測定部１２０の概略構成を示す断面図である。図２では、測定部１２０とともに、測定部１２０の周辺の装着部１１０についても図示している。

装着部１１０は、装着時に被検者の手首に接触する裏面１１０ａと、裏面１１０ａと反対側の表面１１０ｂとを有する。装着部１１０は、裏面１１０ａ側に開口部１１１を有する。測定部１２０は、開口部１１１から裏面１１０ａ側に突出した状態で、装着部１１０に支持される。また、装着部１１０は、開口部１１１と測定部１２０との間に、装着部１１０の外部から内部への水分及び塵等の侵入を防ぐための弾性部材１１２を備える。弾性部材１１２は、例えば可撓性を有する防水用ゴムブーツ等であり、測定部１２０は、開口部１１１内において、開口部１１１の平面と平行な方向に変位可能である。

また、装着部１１０は、装着部１１０の内部の表面１１０ｂ側に平板状の平板部材１１３を備える。平板部材１１３は、測定部１２０と接触し、装着部１１０の内部の表面１１０ｂ側から測定部１２０を支持する。つまり、測定部１２０は、開口部１１１の弾性部材１１２と、平板部材１１３とにより装着部１１０に支持される。平板部材１１３と測定部１２０との接触部分は固定されておらず、測定部１２０は、装着部１１０に対して変位可能に支持される。

測定部１２０は、第１可動部材１２１と、第２可動部材１２２と、センサ部１２３とを備える。

第１可動部材１２１は、装着部１１０の平板部材１１３と接触する、円盤状の天板部材１２４と、第２可動部材１２２に挿入される円筒状の挿入部１２５とを備える。挿入部１２５の外径は、天板部材１２４の直径よりも小さい。挿入部１２５の内部の空間は、センサ部１２３に電力を供給するためのフレキシブルケーブル１２６を通すことができる。また、第１可動部材１２１は、挿入部１２５の天板部材１２４側に、装着部１１０の延在方向の両側にフレキシブルケーブル１２６を通すためのケーブル通過用穴１２７を有する。

図３は、装着部１１０の延在方向に直交する方向の側面を示す第１可動部材１２１の側面図である。図３に示すように、第１可動部材１２１は、側面視において、装着部１１０の延在方向にケーブル通過用穴１２７を有する。

図２において、第２可動部材１２２は、内径が第１可動部材１２１の挿入部１２５の外径よりも大きい受容部１２８と、底板１２９とを備える。つまり、第２可動部材１２２は有底円筒形状である。受容部１２８には、挿入部１２５が挿入される。第２可動部材１２２は、受容部１２８の開口端１２８ｂ側において、伸縮可能な弾性体１４０を介して、第１可動部材１２１の天板部材１２４と接続されている。弾性体１４０が伸縮していない状態において、挿入部１２５と受容部１２８とは、同軸上に保持される。本実施形態において、弾性体１４０は、例えばばねである。但し、弾性体１４０は、ばねに限られず、他の任意の弾性体とすることができる。

本実施形態において、測定部１２０は３つの弾性体１４０を備える。複数の弾性体１４０は、特に、フレキシブルケーブル１２６と干渉しない位置に配置される。図４は、測定部１２０における弾性体１４０の配置の一例を示す図である。図４では、測定部１２０を上面（図１の上側）から見た図であり、上面視において、第１可動部材１２１が存在する位置を二点鎖線で、弾性体１４０が存在する位置を破線で示している。

図４に示すように、３つの弾性体１４０ａ、１４０ｂ及び１４０ｃは、天板部材１２４の円周に沿って、等間隔に配置されている。かかる配置により、弾性体１４０は、図４に一点鎖線で示すフレキシブルケーブル１２６に干渉することなく、第１可動部材１２１の天板部材１２４を支持することができる。なお、本実施形態において、弾性体１４０が３つの場合について説明したが、測定部１２０が有する弾性体１４０の数量は３つに限られない。測定部１２０は、任意の数量の弾性体１４０を有し、これらの弾性体１４０は、フレキシブルケーブル１２６に干渉しない位置に配置される。

再び図２を参照すると、弾性体１４０が伸縮していない状態において、挿入部１２５の天板部材１２４を有さない開口端１２５ａと、底板１２９とは、互いに離隔している。また、弾性体１４０が伸縮していない状態において、挿入部１２５の外周面と、受容部１２８の内周面とは、互いに離隔している。このように、第１可動部材１２１の挿入部１２５と、第２可動部材１２２との間に空隙が存在するため、第１可動部材１２１と第２可動部材１２２とは、互いに、装着部１１０の表面１１０ｂ及び裏面１１０ａの方向（上下方向）に変位可能である。また、第１可動部材１２１と第２可動部材１２２とは、装着部１１０の延在方向に平行な面内で変位可能である。さらに、第１可動部材１２１と第２可動部材１２２とは、挿入部１２５と受容部１２８との軸がずれて傾斜するように変位することも可能である。

センサ部１２３は、第２可動部材１２２に結合されており、第２可動部材１２２の変位に合わせて変位する。センサ部１２３は、装着部１１０に対して、装着部１１０の表面１１０ｂ及び裏面１１０ａの方向（上下方向）に変位可能である。センサ部１２３は、装着部１１０に対して、装着部１１０の延在方向に平行な面内で変位可能である。さらに、センサ部１２３は、装着部１１０の表面１１０ｂ及び裏面１１０ａに対して傾斜するように変位することも可能である。センサ部１２３は、被検者の生体情報を取得する生体センサを備える。図５は、センサ部１２３における生体センサの配置の一例を示す図である。図５は、装着部１１０を裏面１１０ａ側からセンサ部１２３を観察した図である。センサ部１２３における装着部１１０の幅方向の寸法は、装着部１１０の幅よりも大きい。すなわち、測定装置１００の上面（図１の上側）視において、センサ部１２３は、装着部１１０からはみ出た状態となる。センサ部１２３は、被検者の被検部位に接触した状態で、被検者の生体情報を測定する。図５に示すように、本実施形態において、センサ部１２３は、所定間隔で配置された生体センサ１４７ａ及び生体センサ１４７ｂの２つのセンサを備える。生体センサ１４７ａ及び生体センサ１４７ｂの間隔ΔＤは、例えば１０〜３０ｍｍである。生体センサ１４７ａ及び生体センサ１４７ｂは、それぞれ異なる被検部位における脈波を光学的手法により取得する。脈波とは、血液の流入によって生じる血管の容積時間変化を体表面から波形としてとらえたものである。

生体センサ１４７ａ及び生体センサ１４７ｂは、例えば、それぞれ一対の発光部１４１と受光部１４２とを備える。発光部１４１から被検部位に測定光を射出し、その光が体内を通過して受光部１４２に到達した光を受光して、脈波を取得する。発光部１４２は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード：Light emitting diode）又はＬＤ（レーザダイオード：Laser Diode）等の発光素子を含む。また、受光部は、例えば、ＰＤ（フォトダイオード：Photodiode）又はＰＴ（フォトトランジスタ：Phototransistor）等の受光素子を含む。

発光部１４２は、例えば、緑色（波長：５００〜５５０ｎｍ）、赤色（波長：６３０〜７８０ｎｍ）、近赤外（波長８００〜１６００ｎｍ）のいずれかの光を発光する。長波長の光は短波長の光と比べて、体のより深い位置まで光が減衰しない。このため、近赤外光の発光素子を用いて生体情報の測定を行うと、緑色光又は赤色光の発光素子を用いるよりも測定精度が向上することがある。

センサ部１２３は、生体センサ１４７ａ及び生体センサ１４７ｂが共に尺骨動脈上又は橈骨動脈上に配置するように、被検部位との位置が調整される。次に、取得された２つの脈波に基づいて、手首至近距離間のＰＷＶ（脈波伝播速度：Pulse Wave Velocity）を測定する方法について、図６を用いて説明する。

図６は、２つの生体センサで取得された脈波の一例を示す図である。なお、センサ部１２３は、生体センサ１４７ａ及び生体センサ１４７ｂが橈骨動脈上に配置するように、ユーザによって調整されている。図６は、橈骨動脈上の第１の被検部Ａに接触するセンサ１４７ａにおいて取得された脈波Ａと、橈骨動脈上の第２の被検部Ｂに接触するセンサ１４７ｂにおいて取得された脈波Ｂとを、上下に並べて比較して示す図である。取得された２つの脈波は時間で同期されている。取得された２つの脈波におけるピーク時間の間隔ΔＴ（ミリ秒）、及び生体センサ１４７ａと生体センサ１４７ｂとの配置間隔ΔＤ（ｍｍ）を用いて、脈波伝搬速度ＰＷＶ（ｍ／秒）は以下の式で求めることができる。
ＰＷＶ＝ΔＤ／ΔＴ

センサ部１２３には、フレキシブルケーブル１２６が接続されている。フレキシブルケーブル１２６は、例えば装着部１１０が内部に備える電源部から、センサ部１２３に電力を供給する。フレキシブルケーブル１２６は、例えば装着部１１０が内部に備える制御部から、センサ部１２３に制御信号を供給する。フレキシブルケーブル１２６は、例えば装着部１１０が内部に備える制御部に、センサ部１２３で取得された生体情報を供給する。

次に、支持部１３０の構成について説明する。図７は、図１の支持部１３０の概略構成を示す断面図である。本実施形態において、支持部１３０は、第１可動部材１３１と、第２可動部材１３２と、支持板１３３とを備える。支持部１３０の構造は、測定部１２０の構成と類似しており、第１可動部材１３１と第２可動部材１３２とが、弾性体１４０を介して、互いに変位可能に接続されている。以下、支持部１３０について、測定部１２０と異なる点について説明する。

支持部１３０においては、測定部１２０でセンサ部１２３が配置されていた位置に、支持板１３３が配置されている。支持板１３３は、被検者が測定装置１００を手首に巻きつけた際に、手首に接触して測定装置１００を支持する平板状の部材である。支持板１３３は、被検者が測定装置１００を手首に巻きつけた際に、接触する手首の曲面に合わせて変形する部材により構成されていてもよい。

支持部１３０の第１可動部材１３１の挿入部１３５は、測定部１２０の第１可動部材１２１の挿入部１２５と同様に、天板部材１３４側に、フレキシブルケーブル１２６を通すための、第１可動部材１３１を貫通するケーブル通過用穴１３７を有する。一方、支持部１３０は電力供給が必要なセンサ部１２３を有さないため、測定部１２０の挿入部１２５と異なり、支持部１３０の挿入部１３５の内部は、必ずしも中空になっていなくてもよい。

また、支持部１３０の天板部材１３４と接触する平板部材１１４における装着部１１０の幅方向の寸法は、装着部１１０の幅よりも小さい。すなわち、測定装置１００の上面（図１の上側）視において、平板部材１１４は、装着部１１０に覆われた状態となる。なお、測定部１２０と同様に、支持部１３０は装着部１１０に対して変位可能に支持される。

図８は、図１の測定装置１００の概略構成を示す機能ブロック図である。測定装置１００は、センサ部１２３と、制御部１４３と、電源部１４４と、記憶部１４５と、通信部１４６とを備える。本実施形態では、センサ部１２３は測定部１２０に含まれ、制御部１４３、電源部１４４、記憶部１４５及び通信部１４６は装着部１１０の内部に含まれる。

センサ部１２３は、上述のように生体センサ１４７ａと、生体センサ１４７ｂとを含み、被検部位から生体情報を取得する。さらに生体センサ１４７ａと生体センサ１４７ｂとは、それぞれ発光部１４１と受光部１４２とを含む。

制御部１４３は、測定装置１００の各機能ブロックをはじめとして、測定装置１００の全体を制御及び管理するプロセッサである。また、制御部１４３は、取得された脈波に基づいて脈波伝搬速度を算出するプロセッサである。制御部１４３は、制御手順を規定したプログラム及び脈波伝搬速度を算出するプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサで構成され、かかるプログラムは、例えば記憶部１４５等の記憶媒体に格納される。

電源部１４４は、例えばリチウムイオン電池並びにその充電及び放電のための制御回路等を備え、測定装置１００全体に電力を供給する。

記憶部１４５は、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成することができ、各種情報や測定装置１００を動作させるためのプログラム等を記憶するとともに、ワークメモリとしても機能する。記憶部１４５は、例えばセンサ部１２３による生体情報の測定結果を記憶してもよい。

通信部１４６は、外部装置と有線通信又は無線通信を行うことにより、各種データの送受信を行う。通信部１４６は、例えば、被検者の生体情報を記憶する外部装置と通信を行い、測定装置１００が測定した生体情報の測定結果を、当該外部装置に送信する。

次に、測定装置１００の使用方法について説明する。図９は、被検者による測定装置１００の使用状態の一例を示す図である。図９に示すように、被検者は、測定装置１００を手首に巻きつけて測定装置１００を使用する。被検者は、測定装置１００を手首に巻きつける際に、測定部１２０のセンサ部１２３の発光部１４１から、生体情報を取得する尺骨動脈又は橈骨動脈に測定光が射出されるように、測定部１２０の位置を調整した上で、装着部１１０を手首に巻きつける。

図１０は、測定装置１００の装着状態の断面を模式的に示す図である。測定装置１００は、測定部１２０と、２つの支持部１３０とが手首に接触した状態で、被検者に装着される。特に、測定部１２０は、被検者が自ら装着時に調整することにより、尺骨動脈又は橈骨動脈に測定光が射出される位置で、手首に接触させることが好ましい。

測定装置１００の装着状態において、測定部１２０と、２つの支持部１３０とは、弾性体１４０の弾性力により、手首に密着した状態で被検者に装着される。測定部１２０が手首に密着することにより、手首と測定部１２０との位置関係が変化しにくくなるため、測定部１２０における測定精度が向上可能になる。

ここで、図２及び図７の説明において述べたように、装着部１１０と、測定部１２０及び支持部１３０とは、固定されておらず、測定部１２０及び支持部１３０は、装着部１１０に対して変位可能に支持される。そのため、被検部位である手首に対して装着部１１０がずれたとしても、装着部１１０と、測定部１２０及び支持部１３０との相対的な位置関係がずれることにより、手首に対して密着している測定部１２０及び支持部１３０と、手首（及び被検部位）との相対的な位置は変化しにくい。また、手首に対して装着部１１０がずれた場合に、測定部１２０及び支持部１３０のそれぞれにおいて、第１可動部材１２１及び１３１と、第２可動部材１２２及び１３２とが変位することにより、測定部１２０及び支持部１３０と手首との密着状態が維持されやすい。そのため、測定部１２０と手首との位置関係が変化しにくく、測定部１２０による生体情報の測定条件が変わりにくい。

また、測定装置１００の装着状態において、測定部１２０のセンサ部１２３は、所定圧力以下の圧力で手首に接触する。センサ部１２３は、生体情報の測定時に、被検者の動きにかかわらず常に所定圧力以下の圧力で手首に接触していてもよい。所定圧力は、測定装置１００により測定する生体情報及び測定装置１００の構成等に基づいて適宜決定されるものであり、生体情報の測定結果に誤差を生じにくい圧力であることが好ましい。本実施形態では、測定装置１００は、生体情報として脈波伝播速度を測定するため、所定圧力は、脈波伝播速度の測定結果に誤差を生じにくい圧力であることが好ましい。

ここで、本実施形態に係る測定装置１００における、所定圧力として好ましい値について説明する。図１１は、測定装置１００のセンサ部１２３から手首にかかる接触圧力と、手首至近距離間のＰＷＶとの関係についての実験結果を示すグラフであり、平均血圧が約９５ｍｍＨｇの被検者に対して行った実験の結果を示すものである。ここで平均血圧は、平均して動脈にかかっている血圧を示し、収縮期血圧（最高血圧）と拡張期血圧（最低血圧）とを用いて、以下の式により求められる。
（平均血圧）＝（（最高血圧）＋（最低血圧）×２）÷３

図１１において、センサ部１２３から手首にかかる接触圧力が被検者の平均血圧（約９５ｍｍＨｇ）と等しい場合、血管の内部における血圧と、血管の外部からの接触圧力との圧力差が平均的に０となるため、血流は接触圧力の影響を受けにくい。そのため、測定装置１００による脈波伝播速度の測定結果は、向上しやすくなる。

接触圧力を、被検者の平均血圧（９５ｍｍＨｇ）よりも低くした場合、血管壁の伸縮は接触圧力による影響を受けにくいため、血管壁の弾性率はほぼ一定となり、脈波伝播速度の測定結果も、ほぼ一定の結果が得られる。但し、接触圧力が所定の圧力（図１１では約５０ｍｍＨｇ）よりも小さい場合には、センサ部１２３と被検部位とが十分に接触していないため、脈波の取得が難しくなり、脈波伝播速度の測定も難しくなる。

一方、接触圧力を被検者の平均血圧（９５ｍｍＨｇ）よりも高くした場合、血管壁の伸縮性は接触圧力の影響を受け、血管壁の弾性率は接触圧力の上昇に伴って小さくなる。その結果、脈波伝播速度も接触圧力の上昇に伴って小さくなる。

つまり、図１１に示した実験結果によれば、脈波伝播速度は、接触圧力が脈波伝播速度を測定可能な接触圧力（図１１における約５０ｍｍＨｇ）から、被検者の平均血圧（図１１における約９５ｍｍＨｇ）の間においては、測定精度が著しく損なわれにくい。一方、接触圧力が被検者の平均血圧よりも大きくなると、測定精度が低くなりやすい。そのため、測定部１２０は、所定圧力として、被検者の平均血圧以下の圧力で被検部位に接触することが好ましい。

図１２は、厚生労働省が発表した第５次循環器疾患基礎調査の結果に基づく、年代別の平均血圧を示す図である。測定装置１００を汎用性のあるものとするためには、例えば２０歳以上の成人が使用できることが好ましい。上述したように、接触圧力が被検者の平均血圧以下の場合に測定精度が著しく損なわれにくいことに鑑みると、本実施形態における測定装置１００では、所定圧力は、図１２において平均血圧が最も低い２０歳代男性の約８０ｍｍＨｇとすることが好ましい。すなわち、測定装置１００は、装着時に測定部１２０が８０ｍｍＨｇ以下の圧力で被検部位に接触するように構成され、かかる圧力を実現可能な弾性体１４０が測定装置１００に使用される。

このように、本実施形態に係る測定装置１００によれば、生体情報を測定する測定部１２０（センサ部１２３）が所定圧力以下の圧力で被検部位に接触するため、当該所定圧力の設定によって生体情報の測定精度を向上可能である。例えば、上記実施形態において、所定圧力を８０ｍｍＨｇとすることにより、脈波伝播速度の測定精度を向上可能である。

また、センサ部１２３が装着部１１０に対して変位可能に支持されるため、生体情報の測定にあたり、装着部１１０がずれた場合であっても、センサ部１２３と装着部１１０との相対的な位置関係が変化することによって、被検部位に密着したセンサ部１２３と被検部位との相対的な位置関係は変化しにくい。そのため、測定装置１００によれば、生体情報の測定にあたり、被検部位に対するセンサ部１２３の位置に関して、測定条件が変化しにくくなるため、生体情報の測定精度を向上可能である。また、被検者が測定装置１００を装着した際に、被検者に対しては、センサ部１２３と、２つの支持部１３０とが接触しているため、被検者は、装着部１１０全体が手首に接触している場合と比較して、測定装置１００の接触箇所における圧迫感を感じにくくなる。

なお、本実施形態において、例えば、装着部１１０における測定部１２０及び支持部１３０の保持状態は、図２及び図７に示すものに限られない。装着部１１０は、他の適宜な構造で測定部１２０及び支持部１３０を保持できる。以下、測定部１２０の変形例について説明する。支持部１３０の変形例については、測定部１２０と同様であるため省略する。

図１３は、装着部１１０による測定部１２０の保持状態の一変形例を示す図であり、上記実施形態において説明した図２に対応する断面図である。図１３に示した例では、装着部１１０が測定部１２０を受容する凹部１１５を有する。上記実施形態において、装着部１１０から突出していた第２可動部材１２２のセンサ部１２３側の一部分は、本変形例では、凹部１１５内に位置するように装着部１１０により覆われる。弾性体１４０が伸縮していない状態において、センサ部１２３の被検部位と接触する接触面１２３ａは、装着部１１０の裏面１１０ａよりも距離ｄ１だけ凹部１１５から突出している。距離ｄ１は、挿入部１２５の開口端１２５ａ側と、底板１２９との距離ｄ２よりも短いことが好ましい。距離ｄ１が距離ｄ２よりも短いことにより、被検者が測定装置１００を手首に装着した場合に、被検部位は、接触面１２３ａが裏面１１０ａと同一平面上になるまで、接触面１２３ａを表面１１０ｂ側に押し上げることができる。弾性体１４０は、接触面１２３ａが裏面１１０ａと同一平面となった状態において、センサ部１２３から被検部位への圧力が所定圧力となるように、構成されることが好ましい。接触面１２３ａが、裏面１１０ａと同一平面よりもさらに表面１１０ｂ側に変位しないため、これによって、測定装置１００の装着時に、被検部位に所定圧力以上の圧力がかかり、生体情報の測定精度が低下することを防止しやすくなる。これによって、センサ部１２３は、生体情報の測定時に、被検者の動きにかかわらず常に所定圧力以下の圧力で手首に接触することができる。

図１４は、装着部１１０による測定部１２０の保持状態の他の変形例を示す図であり、上記実施形態において説明した図２に対応する断面図である。図１４に示した例では、装着部１１０は、図１３で示した例と同様に凹部１１５を有するが、装着部１１０において測定部１２０を支持する箇所以外では、装着部１１０の厚さが図１３に示した例と比較して薄くなっている。これにより、測定装置１００の重量を軽くすることができ、測定装置１００を手首に装着している被検者への違和感及び負担等を軽減し得る。

また、上記実施形態において、装着部１１０は、直線状であると説明したが、必ずしも直線状でなくてもよい。装着部１１０は、例えば、被検者が測定装置１００を手首に装着した際に、少なくとも一部が上腕方向にオフセットする形状であってもよい。例えば、図１５に示す例では、測定装置１００の装着時に、装着部１１０において測定部１２０が配置される箇所が、手首上に位置し、その他の部分が上腕方向にオフセットしている。これにより、装着部１１０において、測定部１２０は手首の被検部位に接触しつつ、その他の部分は手首よりも上腕方向に位置するため、被検者の手首の動作を妨げにくくなる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

（第２実施形態）
図１６は、本発明の第２実施形態に係る測定装置の概略構成を示す模式的な斜視図である。第２実施形態に係る測定装置２００は、装着部２１０と、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂとを備える。図１６に示すように、測定装置２００の筐体を構成する装着部２１０は、図に示すＺ軸正方向を向く裏面２１１及びＺ軸負方向を向く表面２１２を有する。測定装置２００は、装着部２１０の裏面２１１を被検者の生体の被検部位に装着して使用する。このため、被検者が測定装置２００の装着部２１０を装着した状態では、被検者は、装着部２１０の表面２１２を外観視することができる。

測定装置２００の装着部２１０は、その裏面２１１側に開口部２１３ａ，２１３ｂを有する。開口部２１３ａからは第１センサ部２２０ａが突出し、開口部２１３ｂからは第２センサ部２２０ｂが突出する構造を有する。

装着部２１０は、被検者に装着された状態で使用されるため、例えばバンド部２１４，２１５のような部材を有するのが好適である。図１６おいては、一例として、被検者の腕などに巻きつけて使用するバンド部２１４，２１５を破線により途中まで図示してある。このようなバンド部２１４，２１５は、図１６に示したような構成に限定されず、被検者に装着可能な任意の構成とすることができる。このように、本実施形態において、装着部２１０は、被検者の手首に装着されるバンドとすることができる。

測定装置２００は、被検者が測定装置２００を装着した状態で、被検者の生体情報を測定する。測定装置２００が測定する生体情報は、測定部２２０が測定可能な任意の生体情報である。本実施形態においては、測定装置２００は、一例として、被検者の２か所の脈波を取得して脈波伝播速度を測定するものとして、以下説明を行う。

また、本実施形態において、装着部２１０は細長い帯状のバンドとすることができる。生体情報の測定は、例えば被検者が測定装置２００の装着部２１０を手首に巻きつけた状態で行われる。具体的には、被検者は、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂが被検部位に接触するように装着部２１０を手首に巻きつけて、生体情報の測定を行う。測定装置２００は、被検者の手首において、尺骨動脈又は橈骨動脈を流れる血液の脈波伝播速度を測定する。

図１７は、図１６に示した測定装置２００における装着部２１０の裏面２１１を示す図である。図１７以降の図面においては、バンド部２１４，２１５の図示は省略してある。

複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂは、被検者の生体情報を取得する生体センサを備える。図１７は、センサ部２２０ａ，２２０ｂにおける生体センサの配置の一例を示す図である。なお、図１７に示す装着部２１０は、図示した形状に限定されるものではなく、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂを後述のフレキシブル基板と共に収納できる構成であれば、任意の形状とすることができる。

複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂは、被検者の被検部位に接触した状態で、被検者の生体情報を測定する。図１７に示すように、本実施形態において、複数のセンサ部は、所定間隔で配置された生体センサである第１センサ部２２０ａ及び第２センサ部２２０ｂの少なくとも２つのセンサを備える。これらの生体センサは、後述するように、基板上に発光部及び受光部を備えている。第１センサ部２２０ａと第２センサ部２２０ｂとの間隔ΔＤは、例えば１０〜３０ｍｍである。第１センサ部２２０ａ及び第２センサ部２２０ｂは、それぞれ異なる被検部位における脈波を光学的手法により取得する。脈波とは、血液の流入によって生じる血管の容積時間変化を体表面から波形としてとらえたものである。すなわち、本実施形態では、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂは、生体情報を光学的に取得する。

第１センサ部２２０ａは、例えば、２つの発光部２２１ａ，２２２ａと受光部２２３ａとを備える。第２センサ部２２０ｂは、例えば、２つの発光部２２１ｂ，２２２ｂと受光部２２３ｂとを備える。それぞれの発光部２２１ａ，２２２ａ及び２２１ｂ，２２２ｂから被検部位に測定光を射出し、その光が体内を通過して受光部２２３ａ及び２２３ｂにそれぞれ到達した光を受光して、脈波を取得する。発光部２２１ａ，２２２ａ及び２２１ｂ，２２２ｂは、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード：Light emitting diode）又はＬＤ（レーザダイオード：Laser Diode）等の発光素子を含む。また、受光部１２３ａ，１２３ｂは、例えば、ＰＤ（フォトダイオード：Photodiode）又はＰＴ（フォトトランジスタ：Phototransistor）等の受光素子を含む。

なお、上述の構成においては、各センサ部において、２つの発光部及び１つの受光部を有する場合について説明したが、本実施形態では、各センサ部において、発光部及び受光部をそれぞれ１つずつ有する構成によっても測定を行うことができる。しかしながら、上述したような、２つの発光部及び１つの受光部を有する構成の方が、測定の精度を向上させることができる。

発光部２２１ａ，２２２ａ及び２２１ｂ，２２２ｂは、例えば、緑色（波長：５００〜５５０ｎｍ）、赤色（波長：６３０〜７８０ｎｍ）、近赤外（波長８００〜１６００ｎｍ）のいずれかの光を発光する。長波長の光は短波長の光と比べて、体のより深い位置まで光が減衰しないので、近赤外光の発光素子を用いて生体情報の測定を行うと、緑色光又は赤色光の発光素子を用いるよりも測定精度が向上することがある。

装着部２１０において、開口部２１３ａ，２１３ｂは、第１センサ部２２０ａ及び第２センサ部２２０ｂが共に尺骨動脈上又は橈骨動脈上に配置するように、被検部位との位置が調整される。次に、取得された２つの脈波に基づいて、手首至近距離間のＰＷＶ（脈波伝播速度：Pulse Wave Velocity）を測定する方法については、図６で説明した第１実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

図１８は、図１７に示した装着部２１０の内部を示す上面図である。すなわち、図１８は、図１７に示した装着部２１０の裏面２１１を除いた状態を示す図である。

図１８に示すように、測定装置２００の筐体を構成する装着部２１０の内部において、第１センサ部２２０ａ及び第２センサ部２２０ｂは、フレキシブル基板２３０上に配置される。なお、図１８においては、装着部２１０は、裏面２１１が分離可能な構成について示した。しかしながら、本実施形態に係る装着部２１０はこのような構成に限定されず、表面２１２が分離可能な構成してもよいし、裏面２１１と表面２１２との中間部分が分離可能に構成してもよい。また、本実施形態に係る装着部２１０は、内部に複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂ及びフレキシブル基板２３０を収納できるならば、例えば一体形成とするなど、任意の構成とすることができる。

図１９は、図１８に示したフレキシブル基板２３０などを装着部２１０から取り出した状態を示す図である。すなわち、図１９は、フレキシブル基板２３０を、いくつかの他の要素と共に示す図である。図１９（Ａ）は、図１６においてＺ軸負方向に見た状態を示す図であり、図１９（Ｂ）は、図１６においてＹ軸正方向に見た状態を示す図である。

図１９（Ａ）に示すように、第１センサ部２２０ａは、フレキシブル基板２３０の第１センサ設置部２３１に配置される。第２センサ部２２０ｂは、フレキシブル基板２３０の第２センサ設置部２３２に配置される。また、フレキシブル基板２３０は、各種配線を通過させることができる配線通過部２３３を有している。また、フレキシブル基板２３０の裏面側には、後述する制御部などの回路を設置するための回路設置部２３４，２３５を設けることができる。図１９（Ａ）においては、これらの回路設置部２３４，２３５を破線で示すことにより、これらがフレキシブル基板２３０の裏面側に設けられることを示してある。

このように、本実施形態においては、フレキシブル基板２３０上に２つのセンサ部２２０ａ，２２０ｂが実装され、これら２つのセンサ部２２０ａ，２２０ｂが実装されている部分のフレキシブル基板は３つ以上に分割されている。すなわち、本実施形態においては、２つのセンサ部２２０ａ，２２０ｂは、それぞれ独立したフレキシブル基板上に実装される。また、本実施形態においては、これらセンサ部２２０ａ，２２０ｂが実装された第１センサ設置部２３１，第２センサ設置部２３２は、それぞれの両端で接続されている。さらに、センサ部２２０ａ，２２０ｂが実装されて配線されている第１センサ設置部２３１，第２センサ設置部２３２と、少なくとも１つの電気配線のみの配線通過部２３３の両端も、それぞれ接続されている。

上述したように、センサ部２２０ａ，２２０ｂは、それぞれ発光部及び受光部を有するため、これら発光素子及び受光素子のための回路が必要になる。このような回路においては、ノイズを低減するために、それぞれの回路を分離することが望ましい。本実施形態においては、フレキシブル基板２３０の第１センサ設置部２３１，第２センサ設置部２３２とは別に、電気配線のみのフレキシブル基板である配線通過部２３３を設ける。このため、フレキシブル基板２３０の第１センサ設置部２３１，第２センサ設置部２３２と、配線通過部２３３とを合わせて、それぞれの両端を接続することで、各センサ部の両端に電気回路を形成することができる。これにより、本実施形態においては、発光素子用の回路と受光素子用の回路とを、回路設置部２３４と回路設置部２３５とに分離して配置することが可能となり、ノイズの低減を図ることができる。上述したように、回路設置部２３４，２３５には、制御部をはじめとして、光半導体の駆動用又は検出用の回路などを設けることができる。回路設置部２３４と２３５とを接続する電気配線は、配線通過部２３３に形成される。

図１９（Ｂ）に示すように、フレキシブル基板２３０において、センサ部２２０ａ，２２０ｂを設置する面とは反対側の面に設けられた弾性体設置部２３６には、弾性体２４０を設置する。この弾性体２４０は、後述するように、復元力によってセンサ部２２０を適度に押し出す弾性を有する各種の弾性部材を用いて構成することができる。図１９（Ｂ）以降においては、センサ部２２０ａ，２２０ｂを、適宜、「センサ部２２０」と略記する。図１９（Ｂ）に示すように、発光部２２１，２２２の発光面及び受光部２２３の受光面、すなわち、センサ部２２０の被検部位に接する面には、発光部２２１，２２２及び受光部２２３の素子を保護する等の目的で、保護面２２５を備えるようにしてもよい。この保護面２２５は、例えば透光性の薄い板状部材とすることができる。

図２０は、本実施形態に係る測定装置２００の動作を説明する図である。図２０は、測定装置２００を、図１９（Ｂ）に示したのと同じ方向から見た状態を示す図である。

図２０（Ａ）は、測定装置２００による測定を行う前、すなわち、センサ部２２０が生体である被検者の被検部位に接触する前の状態を表す図である。この状態においては、生体である被検者の被検部位がセンサ部２２０に接触していないため、弾性体２４０は、復元力によってセンサ部２２０を上方（Ｚ軸正方向）に押し出している。また、弾性体２４０は、装着部２１０の裏面２１１から開口部２１３を経てセンサ部２２０を突出させるが、センサ部２２０が配置されたフレキシブル基板２３０は開口部２１３を経て突出させない。したがって、センサ部２２０が生体である被検者の被検部位に接触する前の状態においては、図２０（Ａ）に示すような状態が維持される。

図２０（Ｂ）は、測定装置２００による測定を行う時点及び測定中、すなわち、センサ部２２０を生体である被検者の被検部位に接触させ、さらに押圧させた状態を表す図である。この状態においては、生体である被検者の被検部位がセンサ部２２０に接触し、さらに押圧されているため、弾性体２４０は、被検部位の押圧力によって弾性変形し、センサ部２２０を下方（Ｚ軸負方向）に押し下げている。本実施形態においては、センサ部２２０はフレキシブル基板２３０上に配置されているため、センサ部２２０が押し下げられると、その押圧力によってフレキシブル基板２３０が変形する（撓む）。また、弾性体２４０は、この場合も、復元力によってセンサ部２２０を上方（Ｚ軸正方向）に押し出そうとしている。したがって、センサ部２２０が生体である被検者の被検部位に接触され押圧されている状態においては、センサ部２２０は適度な押圧力によって被検者の被検部位に密着するため、生体情報の測定精度を向上させることができる。

図２０（Ｂ）に示すように、生体である被検者の被検部位をセンサ部２２０に押しつけると、被検者の被検部位が押圧されて若干沈むような状態になることもあり得る。このような場合、生体の部位によっては、生体の表面が装着部２１０の裏面２１１に接触してしまうことも考えられる。しかしながら、このような場合でも、弾性体２４０はセンサ部２２０を上方（Ｚ軸正方向）に押し出そうとしているため、押圧状態は維持される。さらに、図２０に示すように、センサ部２２０付近の裏面２１１を相対的に薄く、又はセンサ部２２０付近以外の裏面２１１を相対的に厚くすれば、センサ部２２０付近においては、装着部２１０の裏面２１１は生体の表面に接触しない。したがって、本実施形態においては、センサ部２２０を確実に被検者の被検部位に所定の押圧力以下で密着させることができる。

図２０（Ｂ）に示すような状態で測定装置２００による測定が完了した後、生体である被検者の被検部位をセンサ部２２０から離すと、弾性体２４０の弾性力により、測定装置２００は、図２０（Ａ）に示すような状態に戻る。なお、図２０においては、図１９に示した回路設置部２３４に発光素子用の回路２５２が設置された例を示してある。同様に、図２０においては、図１９に示した回路設置部２３５に受光素子用の回路２５４が設置された例を示してある。

さらに、本実施形態においては、図１９（Ａ）で示したように、フレキシブル基板２３０は、第１センサ２２０ａが設置される第１センサ設置部２３１及び第２センサ２２０ｂが設置される第２センサ設置部２３２は、両端でのみ接続されている。このため、フレキシブル基板２３０上において、第１センサ２２０ａと第２センサ２２０ｂとは、それぞれ別個独立に動くことが可能である。このように、フレキシブル基板２３０が部分的に分離している構成とすることで、２つのセンサ部が生体である被検者の被検部位の凹凸に対して個別に接触することが可能となる。例えば、可撓性の無い単一の部材に２つのセンサを設置したとして、この２つのセンサを人体に密着させる場合、センサ部のどちらか一方が押し込まれると、もう一方のセンサがその影響を受けてしまうことが想定される。しかしながら、本実施形態では、部分的に分離したフレキシブル基板２３０を用いることにより、２つのセンサ部を人体に密着する場合に、それぞれのセンサが個別に人体の凹凸に合わせて押し込まれるようにすることができる。

図２１は、弾性体２４０の具体例を示す図である。

上述したように、本実施形態においては、フレキシブル基板２３０のセンサ部が設けられる面と反対側の面に弾性体２４０を設ける。この弾性体２４０は、センサ部２２０が押し込まれた時に、その押圧力に応じた復元力でセンサ部２２０を押し返すように構成した各種の弾性部材を用いることができる。したがって、例えば、図２１（Ａ）に示すスポンジ又はウレタン２４１のような部材を採用したり、図２１（Ｂ）に示すコイルばね２４２のような部材を採用したり、図２１（Ｃ）に示す板ばね２４３のような部材を採用したりしてもよい。図２１においては、図１０に示したような、センサ部２２０付近の裏面２１１を相対的に薄く、又はセンサ部２２０付近以外の裏面２１１を相対的に厚くする構成の図示は省略してある。

なお、図２１（Ｃ）に示す板ばね２４３は、例えば、Ｚ軸方向に見た場合に、図２２に示すような形状の部材とすることができる。図２１（Ｃ）及び図２２に示すように、板ばね２４３の外側ばね部２４６，２４７は、装着部２１０の表面２１２に接して、Ｚ軸負方向に弾性力を与える。さらに、板ばね２４３の内側ばね部２４４は、フレキシブル基板２３０の第１センサ設置部２３１に接して、第１センサ部２２０ａをＺ軸正方向に押し出す。同様に、板ばね２４３の内側ばね部２４５は、フレキシブル基板２３０の第２センサ設置部２３２に接して、第２センサ部２２０ｂをＺ軸正方向に押し出す。装着部２１０の表面２１２に対してＺ軸負方向に弾性力を与える。

図２３は、図２２に示すような形状の板ばねについて、たわみ（ｍｍ）と荷重（ｍｍＨｇ）の関係を示すグラフである。図２３においては、例として、板厚（図２２におけるＺ軸方向の厚さ）０．１５ｍｍで板幅（図２２における幅Ｗ）２．５ｍｍの場合、及び板厚０．２ｍｍで板幅２ｍｍの場合を示してある。何れの場合も、板ばねの有効作動長（図２２における長さＬ）は７．５ｍｍの場合を示してある。

このように、本実施形態においては、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂが、装着部２１０に支持されて、被検者の被検部位に接触した状態で、被検者の生体情報を取得する。本実施形態においては、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂは、装着部２１０に対して、それぞれ変位可能に支持される。

複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂは、装着部２１０に弾性体２４０を介して支持される。この弾性体２４０は、例えばばねのような部材とすることができる。このように、本実施形態において、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂの少なくとも１つは、装着部２１０が被検者に装着された状態において、装着部２１０に弾性体２４０を介して変位可能に支持されるように構成する。複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂの少なくとも１つは、装着部２１０に対して、装着部２１０の表面２１２及び裏面２１１の方向（Ｚ軸負方向）に変位可能である。複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂの少なくとも１つは、装着部２１０に対して、装着部２１０の延在方向に平行な面内で変位可能である。さらに、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂの少なくとも１つは、装着部２１０の表面２１２及び裏面２１１に対して傾斜するように変位することも可能である。

複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂは、被検者の生体情報を検出するセンサと、当該センサが実装される基板とを少なくとも有する。ここで、センサとは、典型的には受光部２２３ａ，２２３ｂを備えるものとすることができる。また、ここで、基板は、少なくとも一部が可撓性を有するものとするのが好適であり、典型的には、この基板は、例えばフレキシブル基板２３０とすることができる。この場合、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂは、それぞれ、受光部２２３ａ，２２３ｂと、少なくともこれらのセンサが実装される部分のフレキシブル基板（例えば２３１，２３２）とを含んで構成することができる。フレキシブル基板は、センサ部２２０ａ、２２０ｂのそれぞれが被験部に密着せしめる程度に可撓性を有していれば、センサ設置部２３１と２３２が分離されていなくてもよい。

次に、測定装置２００について、機能的な観点から説明する。

図２４は、図１６に示した測定装置２００の概略構成を示す機能ブロック図である。測定装置２００は、第１センサ部２２０ａと、第２センサ部２２０ｂと、制御部２６０と、電源部２７０と、記憶部２８０と、通信部２９０とを備える。本実施形態では、第１センサ部２２０ａ、第２センサ部２２０ｂ、制御部２６０、電源部２７０、記憶部２８０及び通信部２９０は、それぞれ装着部２１０の内部に含めて構成することができる。

第１センサ部２２０ａ及び第２センサ２２０ｂは、上述のようにそれぞれ生体センサを含み、被検部位から生体情報を取得する。第１センサ部２２０ａは、発光部２２１ａ，２２２ａと受光部２２３ａとを含む。第２センサ部２２０ｂは、発光部２２１ｂ，２２２ｂと受光部２２３ｂとを含む。

制御部２６０は、測定装置２００の各機能ブロックをはじめとして、測定装置２００の全体を制御及び管理するプロセッサである。また、制御部２６０は、生体情報として取得された脈波に基づいて脈波伝搬速度を算出するプロセッサである。制御部２６０は、第１実施形態で説明した制御部１４３と同様に構成することができる。

電源部２７０は、第１実施形態で説明した電源部１４４と同様に構成することができる。

記憶部２８０は、第１実施形態で説明した記憶部１４５と同様に構成することができる。

通信部２９０は、第１実施形態で説明した通信部１４６と同様に構成することができる。

次に、測定装置２００の使用方法について説明する。図１６において説明したように、被検者は、測定装置２００を手首に巻きつけて、測定装置２００による測定を行う。被検者は、測定装置２００を手首に巻きつける際に、センサ部２２０の発光部から、生体情報を取得する尺骨動脈又は橈骨動脈に測定光が射出されるように、センサ部２２０の位置を調整した上で、装着部２１０（又は装着部２１０のバンド部２１４，２１５）を手首に巻きつける。

図２０に示したように、測定装置２００は、２つのセンサ部２２０が例えば手首のような被検部位に接触した状態で、被検者に装着される。特に、センサ部２２０は、被検者が自ら装着時に調整することにより、尺骨動脈又は橈骨動脈に測定光が射出される位置で、手首に接触させることが好ましい。

測定装置２００の装着状態において、２つのセンサ部２２０は、弾性体２４０の弾性力により、手首に密着した状態で被検者に装着される。センサ部２２０が手首に密着することにより、手首とセンサ部２２０との位置関係が変化しにくくなるため、センサ部２２０における測定精度を向上させることが可能である。

ここで、２つのセンサ部２２０は、装着部２１０に対してそれぞれ独立して変位可能に支持される。そのため、２つのセンサ部２２０は、被検部位である手首に対して各々が密着しやすくなる。また、手首に対して装着部２１０がずれた場合に、センサ部２２０のそれぞれが変位することにより、センサ部２２０と手首との密着状態が維持されやすい。そのため、測定部２２０と手首との位置関係が変化しにくく、測定部２２０による生体情報の測定条件が変わりにくい。さらに、複数のセンサ部２２０のそれぞれに対して、同じ方向に均等に押圧しなかったとしても、複数のセンサ部２２０は、それぞれ適切な押圧力によって被検者の被検部位に密着する。このため、測定装置２００によれば、センサ部２２０による生体情報の測定精度を向上させることができる。

また、測定装置２００の装着状態において、センサ部２２０は、所定圧力以下の圧力で手首に接触するように構成する。センサ部２２０は、生体情報の測定時に、被検者の動きにかかわらず常に所定圧力以下の圧力で手首に接触していてもよい。所定圧力は、測定装置２００により測定する生体情報及び測定装置２００の構成等に基づいて適宜決定されるものであり、生体情報の測定結果に誤差を生じにくい圧力であることが好ましい。本実施形態では、測定装置２００は、生体情報として脈波伝播速度を測定するため、所定圧力は、脈波伝播速度の測定結果に誤差を生じにくい圧力であることが好ましい。

本実施形態に係る測定装置２００における、所定圧力として好ましい値については、図１１で説明した第１実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。測定装置２００は、装着時にセンサ部２２０が８０ｍｍＨｇ以下の圧力で被検部位に接触するように構成され、かかる圧力を実現可能な弾性体２４０が測定装置２００に使用される。

このように、本実施形態においては、測定装置２００が被検者の手首に装着された状態において、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂは、被検者の所定の血管に沿って配置されるようにするのが好適である。また、本実施形態において、装着部２１０が被検者に装着された状態において、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂのうち少なくとも１つは、被検部位に所定圧力以下の圧力で接触する。

特に、本実施形態においては、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂは、被検者の所定の血管の方向に所定間隔離れた被検部位に接触するような配置にするのが好適である。すなわち、図１７に示したように、複数のセンサ部２２０ａと２２０ｂとは、ΔＤの方向を被検者の所定の血管の方向として、所定間隔ΔＤ離れた被検部位に接触するような配置にするのが好適である。

さらに、本実施形態においては、複数のセンサ部２２０ａ，２２０ｂが接触する被検部位のうち、所定の血管に沿って被検者の心臓までの距離が短い方の被検部位に接触するセンサ部が、所定圧力以下の圧力で接触するように構成するのが好適である。すなわち、測定装置２００の装着部２１０を被検者の手首に巻きつけた際に、図１７に示すＹ軸正方向が被検者の上腕方向になり、Ｙ軸負方向が被検者の掌方向になるものとする。この場合、Ｙ軸正方向すなわち被検者の上腕方向が、所定の血管に沿って被検者の心臓までの距離が短くなる。したがって、この場合、少なくとも第１センサ部２２０ａは、被検部位に対して所定圧力以下の圧力で接触するように構成する。

本実施形態に係る測定装置２００によれば、生体情報を測定するセンサ部２２０が所定圧力以下の圧力で被検部位に接触するため、当該所定圧力の設定によって生体情報の測定精度を向上可能である。例えば、上記実施形態において、所定圧力を８０ｍｍＨｇとすることにより、脈波伝播速度の測定精度を向上可能である。

また、本実施形態に係る測定装置２００によれば、複数のセンサ部２２０が装着部２１０に対してそれぞれ独立して変位可能に支持される。このため、測定装置２００によれば、生体情報の測定の際に装着部２１０がずれた場合でも、センサ部２２０と装着部２１０との相対的な位置関係が変化することによって、センサ部２２０に被検部位に対する密着の度合いは変化しにくい。そのため、測定装置２００によれば、生体情報の測定にあたり、被検部位に対するセンサ部２２０の位置に関して、測定条件が変化しにくくなるため、生体情報の測定精度を向上可能である。また、センサ部２２０は、生体情報の測定時に、被検者の動きにかかわらず常に所定圧力以下の圧力で手首に接触することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形又は変更が可能である。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

例えば、上述した実施形態において、測定装置２００は、第１センサ部２２０ａ及び第２センサ部２２０ｂの２つのセンサ部を備える構成について説明した。しかしながら、本発明において、複数のセンサ部は２つのセンサ部に限定されず、２つ以上の任意の数のセンサ部を備えるようにしてもよい。この場合は、センサ部の数に応じて、フレキシブル基板２３０の形状も適宜変更するのが望ましい。

また、上述した実施形態において、発光部及び受光部などのセンサが実装される基板は、フレキシブル基板２３０として説明したが、本発明において、ここで用いる基板は、必ずしも全体的にフレキシブルである必要はない。ここで採用すべき基板は、複数のセンサ部が別個独立に可動にできればよいため、少なくとも一部が可撓性（フレキシブル）であればよい。

また、上記実施形態において、装着部２１０は、必ずしも図１６に示したような形状でなくともよい。装着部２１０は、例えば、測定装置２００が被検者の手首に装着された際に、少なくとも一部が被検者の上腕方向にオフセットする形状であってもよい。例えば、図２５に示す例では、測定装置２００の装着時に、装着部２１０においてセンサ部２２０が配置される箇所が、手首上に位置している。装着部２１０のその他の部分は、センサ部２２０が配置される箇所に対して上腕方向にずれて位置している。これにより、装着部２１０において、センサ部２２０は手首の被検部位に接触しつつ、その他の部分は手首よりも上腕方向にずれて位置するため、被検者の手首の動作を妨げにくくなる。すなわち、このような構成によれば、装着部２１０が被検者の手首の可動域に対する干渉を低減することができる。

＜センサシステム１＞
次に、上述したような測定装置２００を含むセンサシステム１について、図２６を用いて説明する。

センサシステム１は、測定装置２００の他に、表示装置３００とサーバ４００とを含む。表示装置３００は、測定装置２００によって取得されたセンサ信号を集約し、種々の情報処理を行う。センサ信号の集約は、有線又は無線通信ネットワークを介して、測定装置２００が表示装置３００にデータを送信することで行われる。表示装置３００は、測定装置２００で取得されたセンサ信号に基づく生体情報をディスプレイに表示する。また、表示装置３００は、サーバ４００によって情報処理された情報をディスプレイに表示する。表示装置３００は、例えばＬＣＤ等のディスプレイを含む専用の端末として構成してもよいし、例えばスマートフォン又はタブレットＰＣ等の汎用の端末で構成してもよい。

サーバ４００は、表示装置３００から被検者の生体情報を集約し、種々の情報処理を行う。生体情報の集約は、有線又は無線通信ネットワークを介して、表示装置３００がサーバ４００にデータを送信することで行われる。また、サーバ４００は、生体情報に基づいた情報処理の結果を、表示装置３００に送信する。サーバ４００は、例えば半導体メモリ等で構成されるメモリ及びＣＰＵ等で構成される制御部を含む既存のサーバを用いることができる。

センサシステム１において、より具体的には、測定装置２００で取得されたセンサ信号は、測定装置２００の通信部により表示装置３００に送信される。さらに、表示装置３００でセンサ信号を情報処理して取得された生体情報は、表示装置３００の通信部によりサーバ４００に送信される。サーバ４００が表示装置３００から送信された生体情報を受信すると、サーバ４００の制御部は、受信した被検者の生体情報に基づいて、様々な情報処理を行う。例えば、サーバ４００は、表示装置３００から送信された生体情報を、センサ信号の取得時間と共に時系列のデータとして、サーバ４００のメモリに記憶することができる。サーバ４００の制御部は、例えば、これらの記憶されたデータと、サーバ４００のメモリにすでに記憶されている同一被検者の過去のデータ又は他の被検者のデータとを比較し、比較した結果を基に被検者に最適なアドバイスを生成する。サーバ４００の通信部は、取得された被検者の時系列のデータ及び生成されたアドバイスを表示装置３００に送信する。表示装置３００では、受信されたデータ及びアドバイスを画面に表示する。また、サーバ４００は必要に応じて、例えば、被検者の担当医師に被検者の時系列のデータを送信してもよい。また、サーバ４００は必要に応じて、例えば、被検者の担当医師からアドバイスを受信してもよい。また、サーバ４００のメモリ及び制御部と同様の機能を有する機能部を、測定装置２００又は表示装置３００に備えてもよく、その場合、センサシステム１は必ずしもサーバ４００を備えなくてもよい。

また、測定装置１００，２００は、被検者に生体情報の測定結果を通知する通知部を備えていてもよい。通知部は、被検者が認識可能な任意の方法により、通知を行うことができる。通知部は、例えば、音声、画像、振動又はこれらの組合せにより通知を行うことができる。なお、通知部による通知方法は、これらの例に限られない。

また、上記実施形態において、測定装置１００，２００は、被検者の手首に巻きつけた状態で使用すると説明したが、測定装置１００，２００の使用態様はこれに限られない。測定装置１００，２００、被検部位の位置に応じて、例えば、足首等の手首以外の生体に装着された状態で使用されるものであってもよい。

また、上記実施形態において、測定装置１００，２００は脈波伝搬速度を測定する装置を一例として示したが、本発明はこれに限られない。測定装置１００，２００は、脈波を高い精度で取得することができるので、脈波に基づいて生体情報を測定する装置であってもよい。測定装置１００，２００は、例えば、取得された脈波から血圧を測定するものであってもよい。測定装置１００，２００は、例えば、取得された脈波から脈拍を測定するものであってもよい。

本開示内容の多くの側面は、プログラム命令を実行可能なコンピュータシステムその他のハードウェアによって実行される、一連の動作として示される。コンピュータシステムその他のハードウェアには、例えば、汎用コンピュータ、ＰＣ(パーソナルコンピュータ)、専用コンピュータ、ワークステーション、ＰＣＳ（Personal Communications System、パーソナル移動通信システム）、電子ノートパッド、ラップトップコンピュータ、又はその他のプログラム可能なデータ処理装置が含まれる。本発明の実施形態では、種々の動作は、プログラム命令（ソフトウェア）で実装された専用回路（例えば、特定機能を実行するために相互接続された個別の論理ゲート）又は、１つ以上のプロセッサによって実行される論理ブロック若しくはプログラムモジュール等によって実行されることに留意されたい。論理ブロック又はプログラムモジュール等を実行する１つ以上のプロセッサには、例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、コントローラ、マイクロコントローラ、電子機器、ここに記載する機能を実行可能に設計されたその他の装置及び／又はこれらいずれかの組合せが含まれる。ここに示す実施形態は、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード又はこれらいずれかの組合せによって実装される。

ここで用いられる機械読取り可能な非一時的記憶媒体は、更に、ソリッドステートメモリ、磁気ディスク及び光学ディスクの範疇で構成されるコンピュータ読取り可能な有形のキャリア（媒体）として構成することができる。かかる媒体には、ここに開示する技術をプロセッサに実行させるためのプログラムモジュールなどのコンピュータ命令の適宜なセット及び、データ構造が格納される。コンピュータ読取り可能な媒体には、１つ以上の配線を備えた電気的接続、磁気ディスク記憶媒体、その他の磁気及び光学記憶装置（例えば、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（登録商標）（Digital Versatile Disc）、及びブルーレイディスク（登録商標））、可搬型コンピュータディスク、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ若しくはフラッシュメモリ等の書換え可能でプログラム可能なＲＯＭ若しくは情報を格納可能な他の有形の記憶媒体又はこれらいずれかの組合せが含まれる。メモリは、プロセッサ／プロセッシングユニットの内部及び／又は外部に設けることができる。ここで用いられるように、「メモリ」という語は、あらゆる種類の長期記憶用、短期記憶用、揮発性、不揮発性その他のメモリを意味し、特定の種類若しくはメモリの数又は記憶が格納される媒体の種類は限定されない。

１ センサシステム
１００ 測定装置
１１０ 装着部
１１０ａ 裏面
１１０ｂ 表面
１１１ 開口部
１１２ 弾性部材
１１３、１１４ 平板部材
１１５ 凹部
１２０ 測定部
１２１、１３１ 第１可動部材
１２２、１３２ 第２可動部材
１２３ センサ部
１２３ａ 接触面
１２４、１３４ 天板部材
１２５、１３５ 挿入部
１２５ａ、１２８ｂ 開口端
１２６ フレキシブルケーブル
１２７、１３７ ケーブル通過用穴
１２８ 受容部
１２９ 底板
１３０ 支持部
１３３ 支持板
１４０ 弾性体
１４１ 発光部
１４２ 受光部
１４３ 制御部
１４４ 電源部
１４５ 記憶部
１４６ 通信部
１４７ａ、１４７ｂ 生体センサ
２００ 測定装置
２１０ 装着部（筐体）
２１１ 裏面
２１２ 表面
２１３ａ，２１３ｂ 開口部
バンド部２１４，２１５
２２０ａ 第１センサ部
２２０ｂ 第２センサ部
２２１ａ，２２１ｂ，２２２ａ，２２２ｂ 発光部
２２３ａ，２２３ｂ 受光部
２２５ 保護面
２３０ フレキシブル基板
２３１ 第１センサ設置部
２３２ 第２センサ設置部
２３３ 配線通過部
２３４，２３５ 回路設置部
２３６ 弾性体設置部
２４０ 弾性体
２５２，２５４ 回路
２６０ 制御部
２７０ 電源部
２８０ 記憶部
２９０ 通信部
３００ 表示装置
４００ サーバ

Claims (18)

1. 被検者に装着される装着部と、
   前記装着部に支持されて、前記被検者の被検部位に接触した状態で前記被検者の生体情報を取得するセンサ部と、
   を備え、
   前記被検者が前記装着部を装着した状態において、前記センサ部が所定圧力以下の圧力で前記被検部位に接触する測定装置であって、
   前記装着部は、前記被検者の手首に装着されるバンドであり、
   前記バンドは、前記測定装置が前記手首に装着された状態において、前記センサ部が接触する被検部位に対して、少なくとも一部が前記被検者の上腕方向にずれて位置する、測定装置。
2. 前記センサ部は、前記装着部に対して変位可能に支持されている、請求項１に記載の測定装置。
3. 前記センサ部は、複数のセンサ部を含んで構成され、
   前記複数のセンサ部のうち少なくとも１つは、前記装着部が前記被検者に装着された状態において、前記被検部位に所定圧力以下の圧力で接触する、請求項１に記載の測定装置。
4. 前記複数のセンサ部は、前記被検者の所定の血管の方向に所定間隔離れた被検部位に接触し、
   前記複数のセンサ部が接触する被検部位のうち、前記所定の血管に沿って前記被検者の心臓までの距離が短い方の被検部位に接触するセンサ部が、前記所定圧力以下の圧力で接触する、請求項３に記載の測定装置。
5. 前記複数のセンサ部は、前記装着部に対してそれぞれ変位可能に支持される、請求項３又は４に記載の測定装置。
6. 前記複数のセンサ部は、前記測定装置が前記被検者の手首に装着された状態において、前記被検者の所定の血管に沿って配置される、請求項３乃至請求項５に記載の測定装置。
7. 前記複数のセンサ部は、前記被検者の生体情報を検出するセンサと、当該センサが実装される基板とを少なくとも有し、前記基板の少なくとも一部は可撓性を有する、請求項３乃至請求項６に記載の測定装置。
8. 前記センサ部は、前記装着部に弾性体を介して支持される、請求項１乃至請求項７に記載の測定装置。
9. 前記弾性体はバネである、請求項８に記載の測定装置。
10. 前記所定圧力は前記被検者の平均血圧である、請求項１乃至請求項９に記載の測定装置。
11. 前記所定圧力は８０ｍｍＨｇである、請求項１乃至請求項９に記載の測定装置。
12. 前記生体情報は脈波である、請求項１乃至請求項１１に記載の測定装置。
13. 前記脈波に基づいて脈波伝搬速度を算出する制御部を備える、請求項１２に記載の測定装置。
14. 前記センサ部は、前記生体情報を光学的に取得する、請求項１乃至請求項１３に記載の測定装置。
15. 前記装着部は、複数の支持部を備え、
    前記被検者への装着時に、前記複数の支持部及び前記センサ部が前記被検者に密着する、請求項１乃至請求項１４に記載の測定装置。
16. 被検者に装着される装着部と、
    前記装着部に支持されて、前記被検者の被検部位に接触した状態で前記被検者の生体情報を取得するセンサ部と、
    を備え、
    前記センサ部は、前記被検者が前記装着部を装着した状態において、弾性体を介して前記装着部に変位可能に支持される測定装置であって、
    前記装着部は、前記被検者の手首に装着されるバンドであり、
    前記バンドは、前記測定装置が前記手首に装着された状態において、前記センサ部が接触する被検部位に対して、少なくとも一部が前記被検者の上腕方向にずれて位置する、測定装置。
17. 前記センサ部は、複数のセンサ部を含んで構成され、
    前記複数のセンサ部の少なくとも１つは、前記装着部が前記被検者に装着された状態において、前記装着部に弾性体を介して変位可能に支持されるように構成した、請求項１６に記載の測定装置。
18. 被検者に装着される装着部と、前記装着部に支持されて、前記被検者の被検部位に接触した状態で前記被検者の生体情報を取得するセンサ部と、を備え、前記被検者が前記装着部を装着した状態において、前記センサ部が所定圧力以下の圧力で前記被検部位に接触する測定装置であって、前記装着部は、前記被検者の手首に装着されるバンドであり、前記バンドは、前記測定装置が前記手首に装着された状態において、前記センサ部が接触する被検部位に対して、少なくとも一部が前記被検者の上腕方向にずれて位置する測定装置と、
    前記センサ装置で取得されたセンサ信号に基づく生体情報を表示する表示装置と、
    を備えるセンサシステム。

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