WO2022059083A1 - 生体検知デバイス、生体情報取得装置、生体情報取得方法、および記録媒体 - Google Patents

生体検知デバイス、生体情報取得装置、生体情報取得方法、および記録媒体 Download PDF

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WO2022059083A1
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WO
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sensor
biometric
detection device
biological
pseudo
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PCT/JP2020/035035
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English (en)
French (fr)
Inventor
浩幸 遠藤
真奈 橋本
Original Assignee
日本電気株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state

Definitions

  • the present invention relates to a biometric detection device, a biometric information acquisition device, a biometric information acquisition method, and a recording medium, and more particularly to a biometric information acquisition device that acquires biometric information based on biometric data received from the biometric detection device.
  • biometric data information on the mind and body of the living body
  • biometric information information on the mind and body of the living body
  • An example of biological information acquired from biological data by a biological information acquisition device is pulse wave information based on the heartbeat of the living body.
  • the pulse wave information can be used not only as an index of health information itself, but also for estimating internal information such as stress.
  • Patent Document 1 describes an optical sensor module including a plurality of light emitting elements and one light receiving element.
  • Smart devices such as smart watches or data loggers are examples of biometric devices.
  • the biological detection device uses a wristband type (also called a wristwatch type). This is because the wristband type biological detection device is easy to attach to the living body. However, the wristband type biological detection device has a demerit that it is easily affected by the age and body shape of the living body. Specifically, many wristband-type biodetection devices are designed for adult men, so if the user is a woman, an elderly person, or a young person, the biometric detection device A gap is created between the arm and the user's arm, making it difficult to detect accurate biometric data.
  • the stick-on type biometric detection device that is directly attached to the skin has a higher degree of adhesion to the skin than the wristband-type biometric detection device, so that the burden on the skin is less and there is less data loss. Is expected as an advantage, and much development is still underway.
  • a wristband type is selected because of its ease of wearing, and a sticking type is selected because of the accuracy of the obtained data. Development is in progress.
  • the sensor provided in the biometric detection device is often arranged on a thin circuit board. Due to the movement of the human body, the thin circuit board is elastically deformed, and the wiring resistance and capacitance change. As a result, the output of the sensor fluctuates, and noise corresponding to the movement of the human body is generated.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to obtain highly accurate biometric information from high quality biometric data.
  • the biological detection device is a pseudo sensor having a sensor for measuring a living body and an input / output equivalent to that of the sensor, and does not have a function for detecting a signal from the living body. And one or more substrates including one substrate on which the sensor and the pseudo sensor are arranged.
  • the biometric information acquisition device uses a sensor and a pseudo sensor provided in the biometric detection device according to one aspect of the present invention to measure biometric data and analyze the biometric data. By doing so, it is equipped with an analysis means for acquiring biometric information.
  • the biometric information acquisition method measures biometric data using a sensor and a pseudo sensor provided in the biometric detection device according to one aspect of the present invention, and analyzes the biometric data. Includes acquiring biometric information.
  • the recording medium according to one aspect of the present invention is obtained by measuring biometric data and analyzing the biometric data by using a sensor and a pseudo sensor provided in the biometric detection device according to one aspect of the present invention. It stores a program for making a computer execute the acquisition of biometric information.
  • biometric information can be obtained from high quality biometric data.
  • the configuration of the system including the biometric detection device and the biometric information acquisition device is shown schematically. It is a block diagram which shows the structure of the biological information acquisition apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a graph which shows the example of the measurement data output by the sensor of the biological detection device which concerns on Embodiment 1, and the example of the non-biological data output by a pseudo sensor.
  • It is a graph which shows an example of the biometric data calculated based on the measurement data and the non-biological data.
  • It is a flowchart which shows the operation of the biological information acquisition apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 1 An example of the circuit of the sensor included in the biological detection device according to the second embodiment is shown.
  • FIG. 2 It is a block diagram which shows the structure of one modification of the biological detection device which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a block diagram which shows the structure of another modification of the biological detection device which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a block diagram which shows the structure of the biological detection device which concerns on Embodiment 4.
  • An example of the circuit configuration of the sensor and the circuit configuration of the pseudo sensor included in the biometric detection device according to the fourth embodiment is schematically shown.
  • the configuration of the system according to the fifth embodiment is schematically shown.
  • An example of the hardware configuration of the biological information acquisition device according to any one of the first to fifth embodiments is shown.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of the system 1 common to the embodiments 1 to 5 described later and the modified examples thereof.
  • the system 1 includes a biometric detection device 100 (100A, 100B) and a biometric information acquisition device 10.
  • the biological detection device 100 (100A, 100B) indicates any one of the biological detection device 100, the biological detection device 100A, and the biological detection device 100B, which will be described later.
  • the biometric information acquisition device 10 and the biometric detection device 100 (100A, 100B) can communicate wirelessly or by wire depending on their respective communication functions.
  • the biometric information acquisition device 10 operates the biometric detection device 100 (100A, 100B) by transmitting a control signal to the biometric detection device 100 (100A, 100B) as described below.
  • the biological detection device 100 incidents an optical signal on a living body (human being in one example) (not shown).
  • the optical signal passes through the skin of the living body, and is partially scattered and partially absorbed by the tissues in the living body. Then, the scattered or reflected light is emitted from the living body to the outside.
  • the biological detection device 100 detects the light emitted from the biological body to the outside.
  • the biological detection device 100 acquires measurement data and non-biological data (described later) based on the detected light, and transmits the measurement data and non-biological data to the biological information acquisition device 10.
  • the biometric information acquisition device 10 receives measurement data and non-biological data from the biometric detection device 100 (100A, 100B), calculates biometric data based on the measurement data and nonbiological data, and analyzes the biometric data. , Acquire biometric information.
  • a specific example of a method for calculating biometric data based on measurement data and non-biological data will also be described in the first and subsequent embodiments.
  • Biometric information is information about the mind and body of a living body, and is particularly a measurable index related to the health condition of the living body.
  • biometric information is pulse, blood flow, blood oxygen concentration, electroencephalogram, respiratory rate, blood pressure, or sweating.
  • the biological information acquisition device 10 may output the biological information acquired in this way to an external device (for example, a display). An example of a specific process executed by the biological information acquisition device 10 will be described in the first embodiment described later.
  • the biometric detection device 100 (100A, 100B) produces biometric data based on the measurement data output by the sensor 200 (FIG. 6) and the non-biological data output by the pseudo sensor 250 (FIG. 6). Generate. Then, the biometric detection device 100 (100A, 100B) transmits the biometric data to the biometric information acquisition device 10. In this case, the biometric information acquisition device 10 analyzes the biometric data itself received from the biometric detection device 100 (100A, 100B).
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the biological information acquisition device 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the biological information acquisition device 10 includes a measurement unit 11 and an analysis unit 12.
  • the measurement unit 11 measures biometric data using the sensor 200 and the pseudo sensor 250 (FIG. 6) provided in the biometric detection device 100 described in the second embodiment.
  • the measuring unit 11 is an example of the measuring means.
  • the biometric data includes the biometric information described above.
  • the analysis unit 12 acquires biometric information by analyzing the biometric data.
  • the analysis unit 12 is an example of analysis means.
  • the biological detection device 100 has a sensor 200 for measuring a living body and a pseudo sensor having the same input / output as the sensor 200 and having no function for detecting a signal from the living body. Has 250 and.
  • the sensor 200 projects light having a fixed wavelength or a wavelength range onto the living body.
  • the biological detection device 100 according to the first embodiment will be described as having one or more sets of sensors 200 and a pseudo sensor 250.
  • the measuring unit 11 controls one or more sets of sensors 200 and a pseudo sensor 250 of the biological detection device 100.
  • the measurement unit 11 determines the time for continuing the measurement of biometric data using the biometric detection device 100 according to the content of the biometric information targeted by the biometric information acquisition device 10.
  • the biological information acquisition device 10 acquires pulse wave information as biological information
  • the guideline of the time for the measuring unit 11 to continue the measurement will be described.
  • pulse wave information As an example, when the biological information acquisition device 10 acquires pulse wave information as biological information, the guideline of the time for the measuring unit 11 to continue the measurement will be described.
  • the measuring unit 11 needs to perform the measurement for a time during which at least one pulse wave can be acquired.
  • the pulse per minute is often 40 (1 beat in 1.5 seconds) to 100 (1 beat in 0.6 seconds). Therefore, it is necessary to measure for about 1 second to several seconds.
  • the measuring unit 11 first inputs an inspection signal to the living body by using one or more sensors 200. Specifically, the measuring unit 11 emits light having a fixed wavelength or a wavelength range from the sensor 200 as an inspection signal from one or more light emitting elements (not shown) provided in each of the one or more sensors 200. Then, the reflection from the living body is received by one or more light receiving elements each of the one or more sensors 200.
  • light receiving elements include photoconducting cells, photovoltaic cells, photoresistors, photodiodes, and phototransistors.
  • the test signal penetrates the skin of the living body, is partially scattered by the tissues in the living body, and is absorbed by the other part.
  • Each of the one or more sensors 200 receives light emitted from the inside of the living body to the outside by one or more light receiving elements.
  • the one or more sensors 200 acquire measurement data (FIG. 3) based on the light received by the one or more light receiving elements.
  • each of the one or more sensors 200 transmits the measurement data to the measurement unit 11. Noise is superimposed on the biometric data including biometric information in the measurement data. That is, the measurement data includes biometric data including biometric information and non-biological data (noise) not including biometric information.
  • each of the one or more pseudo sensors 250 is synchronized with the sensor 200 as a set, and the non-biological data (FIG. 3) is acquired at the same timing as the sensor 200 acquires the measurement data.
  • the one or more pseudo sensors 250 have input / output equivalent to that of the sensor 200, and do not have a function for detecting a signal from a living body.
  • the pseudo sensor 250 is obtained by covering the light receiving element with a light-shielding material such as black paint so that the light receiving element provided in the sensor 200 does not detect light. More generally, the pseudo sensor 250 is obtained by disabling the functional elements of the sensor 200.
  • the pseudo sensor 250 can also be obtained by replacing the light receiving element of the sensor 200 with a resistor having a resistance value equivalent to that of the light receiving element when the light receiving element is not receiving light. More generally, the pseudo sensor 250 may include an equivalent circuit of the functional element when the functional element does not detect a signal from the living body, instead of the functional element of the sensor 200.
  • the functional element is a general term for a circuit element that realizes a function for the sensor 200 to detect a signal from a living body.
  • the non-biological data corresponds to the noise component obtained by excluding the biometric data from the measured data. That is, the non-biological data does not include biometric information.
  • the measurement unit 11 receives measurement data and non-biological data from a set of sensors 200 and a pseudo sensor 250.
  • the measuring unit 11 operates both the N sets (N is an integer of 1 or more) of the sensor 200 and the pseudo sensor 250 included in the biological detection device 100.
  • the measuring unit 11 can obtain N sets of measurement data and non-biological data from the biological detection device 100.
  • the measurement unit 11 calculates biometric data based on N sets of measurement data and non-biological data obtained from the biometric detection device 100.
  • the measurement unit 11 selects one set from N sets of measurement data and non-biological data based on predetermined conditions. In one example, the measuring unit 11 calculates the difference between the measured data and the non-biological data of each set at a specific time, and selects the set having the largest calculated value. The measurement unit 11 obtains biometric data (FIG. 4) by calculating the difference between a set of measurement data selected based on predetermined conditions and non-biological data. The flow of the method in which the measuring unit 11 calculates the biological data will be described later.
  • the noise component is removed from the measurement data by calculating the difference between the measurement data output from the sensor 200 and the non-biological data output from the pseudo sensor 250. As a result, the measuring unit 11 can obtain high-quality biometric data with less noise.
  • the measuring unit 11 may acquire the biometric data itself from the biometric detection device 100.
  • the biometric detection device 100 generates biometric data based on measurement data and non-biological data, and transmits the biometric data to the biometric information acquisition device 10.
  • the measurement unit 11 outputs the calculated or acquired biometric data to the analysis unit 12.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of measurement data obtained from one sensor 200 and an example of non-biological data obtained from one pseudo sensor 250 paired with this sensor 200.
  • the measurement data is shown by a solid line
  • the non-biological data is shown by a broken line.
  • FIG. 4 is a graph showing an example of biometric data obtained by calculating the difference between the measured data and the non-biological data.
  • the biometric data shown in FIG. 4 is not obtained from the measurement data and non-biological data shown in FIG.
  • the biological data shown in FIG. 4 shows a periodic structure based on the pulse wave of the living body.
  • the analysis unit 12 acquires biometric information by analyzing the biometric data obtained as a result of the measurement.
  • the analysis unit 12 is an example of analysis means.
  • the analysis unit 12 receives biometric data (FIG. 4) based on measurement data and non-biological data from the measurement unit 11.
  • the analysis unit 12 analyzes the biometric data in order to acquire the biometric information. For example, the analysis unit 12 acquires the biometric information as described above by analyzing the biometric data by the method described in Patent Document 1 or 2.
  • the analysis unit 12 may output the acquired biometric information to an external device (for example, a display device).
  • FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing executed by each part of the biological information acquisition device 10.
  • the measuring unit 11 measures biometric data using one or more sets of sensors 200 and pseudo sensors 250 included in the biometric detection device 100 (S1).
  • the measurement unit 11 outputs the biometric data obtained as a result of the measurement to the analysis unit 12.
  • the measurement unit 11 may receive biometric data from the biometric detection device 100 and output the biometric data itself received from the biometric detection device 100 to the analysis unit 12.
  • the analysis unit 12 analyzes the biometric data acquired from the measurement unit 11 and acquires the biometric information exemplified above (S2). This completes the operation of the biological information acquisition device 10.
  • the biological information acquisition device 10 according to the first embodiment has been described.
  • the biological detection device 100 (100A, 100B) that communicates with the biological information acquisition device 10 in the system 1 (FIG. 1) will be described.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the biological detection device 100 according to the second embodiment.
  • the biological detection device 100 is used in a state of being attached to a living body.
  • the biological detection device 100 shown in FIG. 6 includes a sensor 200 for measuring a living body and a pseudo sensor 250 having input / output equivalent to that of the sensor 200 and having no function for detecting a signal from the living body.
  • the number of substrates included in the biometric detection device 100 is not limited.
  • the biometric detection device 100 may include a plurality of substrates including a substrate 101 on which the sensor 200 and the pseudo sensor 250 are arranged.
  • only one set of the sensor 200 and the pseudo sensor 250 are shown.
  • the biological detection device 100 may include two or more sets (plural sets) of sensors 200 and a pseudo sensor 250.
  • the sensor 200 may be used by the biometric information acquisition device 10 to measure biometric data.
  • the sensor 200 may be of any kind as long as the biometric data including the biometric information can be measured in some form.
  • Specific examples of the sensor 200 include an optical sensor, a resistance sensor, a capacitance sensor, and the like.
  • resistance sensors and capacitance sensors are used by attaching or attaching electrodes to the human body such as the skin, and detect weak voltage, weak current generated in the human body, and capacitive components that change due to the generation. It is something to do.
  • a light receiving element receives light transmitted or reflected by a human body having a wavelength emitted from a light emitting element, and thus receives a vital signal (that is, biological data) from a change in light absorption of transmitted light or reflected light. get.
  • the sensor 200 can be configured as an optical sensor in which a light emitting element and a light receiving element are combined.
  • the light emitting element is, for example, an LED (light emission diode) that emits light when a current is passed through it, and can be used as a light emitting element from an LED made of an inorganic material to an LED made of an organic material.
  • the light emitting element is not limited to the material and shape as long as it can emit light having a certain fixed wavelength.
  • a photoelectric conversion element capable of converting light into electricity and current can be used.
  • the light receiving element may be either an inorganic material or an organic material, and is not limited to the material and shape as long as it has light receiving sensitivity at a specific arbitrary wavelength.
  • the substrate 101 is elastically deformed by the body movement of the living body on which the living body detection device 100 is attached. Due to the deformation of the substrate 101, the resistance value of the circuit resistance of the stretchable wiring arranged on the substrate 101 changes. These changes are detected as changes in the output of the sensor 200. That is, noise is superimposed on the output of the sensor 200 due to the body movement of the living body equipped with the biological detection device 100.
  • the pseudo sensor 250 has a structure in which the sensing function is removed from the sensor 200.
  • the sensor 200 includes a light emitting element and a light receiving element having a sensing function.
  • black paint is applied to the light receiving element provided in the sensor 200 so that the light receiving element does not detect light.
  • the amount of light received by the light receiving element is always set to zero.
  • the pseudo sensor 250 can be created.
  • the light emitting element may be replaced with a passive element such as a resistor corresponding to the light emitting element. Applying black paint to the light receiving element so that the light receiving element does not detect light conceptually means that the photoresistor (an example of the light receiving element) shown in FIG. 7 is used as a photoresistor when the light receiving amount is zero. Corresponds to replacing with a resistor having the same resistance value as.
  • the wiring of the circuit of the sensor 200 and the circuit of the pseudo sensor 250 expands and contracts slightly. Wiring that can be expanded and contracted by tension in this way is called stretchable wiring.
  • stretchable wiring When the stretchable wiring expands and contracts, the resistance value of the circuit resistor R1 corresponding to the stretchable wiring also changes.
  • the outputs of the sensor 200 and the pseudo sensor 250 change with time, as illustrated in FIG.
  • the output of the sensor 200 depends on both the light receiving element that receives the signal from the living body and the circuit resistance of the stretchable wiring that accompanies the operation of the living body.
  • the output of the pseudo sensor 250 depends only on the circuit resistance of the stretchable wiring accompanying the operation of the living body. However, in FIG.
  • the output of the sensor 200 and the output of the pseudo sensor 250 are standardized.
  • the deformation of the substrate 101 changes with time, so that the resistance value of the circuit resistance also changes with time. This change is observed as noise at the output of the sensor 200.
  • the length and thickness of the stretchable wiring constituting the circuit of the sensor 200 is exactly the same as the length and thickness of the stretchable wiring constituting the circuit of the pseudo sensor 250. Therefore, the sensor 200 and the pseudo sensor 250 always have the same circuit resistance R1.
  • the sensor 200 may be an active type having a transistor structure. In this case, the sensor 200 is composed of a functional element and a transistor in addition to a passive element such as a resistor.
  • the pseudo sensor 250 has the same structure, form, and shape as the sensor 200 except for the resistance R2 instead of the light receiving element.
  • the same material as that of the sensor 200 may be used.
  • the sensor 200 is an optical sensor, and the functional element is a light receiving element.
  • the sensor 200 has a structure in which a light receiving layer made of a photoelectric material for exhibiting a light receiving function is connected by a stretchable wiring made of metal and a wire.
  • the pseudo sensor 250 is arranged in the vicinity of the sensor 200.
  • the output of the pseudo sensor 250 reproduces the noise component included in the measurement data output from the sensor 200.
  • the biological detection device 100 may further include one or more sets of sensors 200 and a pseudo sensor 250, as well as a power supply element, an arithmetic element, a communication element, a memory, and the like (Embodiments 3 and 4 described later). ).
  • the sensor 200 includes one or more light emitting elements capable of emitting light of a certain fixed wavelength (hereinafter referred to as ⁇ ) and one light receiving element having sensitivity in a wavelength range including the wavelength ⁇ .
  • the set of one or more sensors 200 and the pseudo sensor 250 included in the biological detection device 100 are each provided with one or more light emitting elements and one light receiving element, but the above-mentioned wavelength ⁇ is set for each sensor 200. It may be different. Alternatively, among one or more sensors 200 included in the biological detection device 100, the wavelength ⁇ may be common to some of the sensors 200, while the wavelength ⁇ may be different from each other for the remaining sensors 200.
  • one or more light receiving elements have sensitivity in a wavelength range common to one or more sets of sensors 200 and a pseudo sensor 250.
  • the light emitting element As a light emitting element provided in the sensor 200, in one example, an LED that emits light when a current is passed may be used.
  • the light emitting device is not limited in material or shape as long as it can emit light in a specific wavelength range or wavelength.
  • the light emitting element either an inorganic material or an organic material can be used.
  • the emission intensity of the light emitting element is not particularly limited as long as the reflected light obtained via the human body (living body) can be received by the light receiving element, but is below the standard value of the forward current set in the light emitting element. Luminescence is desirable. Specifically, when the LED described in one embodiment is used as the light emitting element, it is desirable that the light emitting element is used at a standard value (20 mA in one example) or less of the forward current of this LED.
  • the light receiving element provided in the sensor 200 a photoelectric conversion element capable of converting light into electricity and current is used.
  • the light receiving element can be made of either an inorganic material or an organic material.
  • the measurement cycle by the sensor 200 is not particularly limited as long as the biometric data based on the pulse wave can be detected. However, if the measurement cycle is too long, the pulse wave detection accuracy will be low. On the other hand, even if the measurement cycle is short, it does not adversely affect the measurement accuracy, but it causes an increase in the amount of data and an increase in power consumption due to the measurement. Therefore, it is desirable to perform the measurement in a cycle of 10 Hz to 200 Hz in terms of frequency.
  • the amount of plasma in blood it is possible to monitor the water content in plasma mainly, and for changes in components such as blood cells, it is possible to monitor each blood cell component such as red blood cells, leukocytes, and platelets. And, when monitoring the expansion and contraction of the blood vessel, the wavelength ⁇ is determined so that the blood vessel wall can be monitored.
  • hemoglobin which is a pigment component in erythrocytes, absorbs light at 600 nm or less, so ⁇ is determined to be 600 nm or less.
  • water such as plasma absorbs light in the infrared region well, a wavelength corresponding to infrared light (specifically, 750 nm or more) is selected as ⁇ .
  • a wavelength corresponding to infrared light specifically, 750 nm or more
  • the wavelength ⁇ can be selected from a wider wavelength range than the above.
  • ⁇ is in the range of 380 nm to 1000 nm excluding the wavelength of 380 nm or less, which is considered to have an adverse effect on the human body as ultraviolet rays, or the region of 1000 nm or more, which is greatly affected by absorption by other components of the human body. It is possible to select from. However, since it is more accurate to monitor changes in blood cell components, it is desirable that ⁇ has a wavelength corresponding to green light of 500 nm to 600 nm.
  • FIG. 7 shows an example of the circuit of the sensor 200.
  • a "photoresistor” is a kind of electronic component whose resistance value changes depending on the amount of light received, and this corresponds to a light receiving element (an example of a functional element).
  • Vout indicates the output of the sensor 200.
  • Vin represents an input and R1 represents a circuit resistance.
  • the substrate 101 of the sensor 200 is elastically deformed due to the operation of the living body on which the biological detection device 100 is attached.
  • the circuit resistance R1 shown in FIG. 7 temporarily changes due to deformation of the circuit board, so that the output (Vout) of the sensor 200 fluctuates. This fluctuation causes noise in the signal from the living body.
  • FIG. 8 shows a specific example of each circuit configuration of the sensor 200 and the pseudo sensor 250 as a set.
  • the circuit configuration of the sensor 200 shown in FIG. 8 is a schematic diagram of the circuit shown in FIG. 7. However, in FIG. 8, a part of the circuit connecting the terminals 1-2 shown in FIG. 7 is shown, but a part of the circuit extending to the right toward Vout from the middle of the terminals 1-2 is omitted.
  • the circuit of the pseudo sensor 250 conceptually has the same resistance value as the resistance value when the light receiving amount of the light receiving element is zero, except for the light receiving element (photoresistor) from the circuit of the sensor 200 shown in FIG. It is replaced with the resistance R2 having.
  • the resistor R2 replaced by the light receiving element is connected in series with the circuit resistor R1 shown in FIG. 7. Due to the operation of the living body on which the biological detection device 100 is attached, the circuit resistance R1 of the pseudo sensor 250 also temporarily changes due to the deformation of the substrate 101, so that the Vout fluctuates. Since the cause of the fluctuation of the output of the sensor 200 and the fluctuation of the output of the pseudo sensor 250 are the same, the pattern of these fluctuations is common. In particular, when the pseudo sensor 250 is arranged in the vicinity of the sensor 200 on the substrate 101, the magnitude of the fluctuation of the output of the sensor 200 and the magnitude of the fluctuation of the output of the pseudo sensor 250 are about the same.
  • FIG. 8 schematically shows an example of the circuit configuration of the passive sensor 200.
  • the sensor 200 is composed of terminals 1-2 (black circles) and functional elements.
  • the pseudo sensor 250 includes a resistor R2 between the terminals 1-2 instead of the functional element.
  • the resistor R2 corresponds to a functional element when the photoelectric conversion function is not working.
  • the circuit configuration of the sensor 200 and the circuit configuration of the pseudo sensor 250 are different.
  • the functional element of the sensor 200 shown in FIG. 8 corresponds to the functional element of the sensor 200 shown in FIG.
  • the circuit of the pseudo sensor 250 is the circuit of the sensor 200 in which the light receiving element (photoresistor) is replaced with the resistor R2.
  • the biological detection device 100 has a sensor 200 for measuring a living body and an input / output equivalent to that of the sensor 200, and has a function for detecting a signal from the living body. It is equipped with no pseudo sensor 250. Further, the biological information acquisition device 10 acquires biological information by analyzing the biological data with the measuring unit 11 that measures the biological data by using the sensor 200 and the pseudo sensor 250 provided in the biological detection device 100. It is equipped with an analysis unit 12. The sensor 200 of the biological detection device 100 obtains measurement data including biological information by measuring the living body. However, the measured data also includes noise due to unexpected movements of the living body. On the other hand, the pseudo sensor 250 of the biological detection device 100 is configured by removing the function for detecting a signal from the biological body from the sensor 200. Therefore, the pseudo sensor 250 can obtain noise-only non-biological data that does not include biometric information.
  • the biometric information acquisition device 10 can obtain high-quality biometric data from which noise components have been removed from the measurement data from the difference between the measurement data and the non-biological data.
  • the biometric information acquisition device 10 can obtain high quality biometric data itself from the biometric detection device 100.
  • the biometric information acquisition device 10 can obtain highly accurate biometric information from high quality biometric data.
  • the relationship between the biological detection device 100A (100A ′, 100A ′′) described in the third embodiment and the biological information acquisition device 10 is the relationship between the biological detection device 100 described in the second embodiment and the biological information acquisition device 10. That is, in the third embodiment, the configuration and operation of the biometric information acquisition device 10 are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the following, the configuration and operation of the biometric information acquisition device 10 are the same. The description of is omitted.
  • FIG. 9 schematically shows the configuration of the biological detection device 100A according to the third embodiment.
  • the biological detection device 100A shown in FIG. 9 includes a substrate 101, a set of sensors 200, a pseudo sensor 250, a power supply element 300, an arithmetic element 400, a communication element 500, and a memory 600. That is, the biological detection device 100A is different from the biological detection device 100 (FIG. 6) described in the second embodiment in that it includes a power supply element 300, an arithmetic element 400, a communication element 500, and a memory 600. ..
  • the sensor, the pseudo sensor 250, the power supply element, the arithmetic element 400, the communication element 500, and the memory 600 are all arranged on one substrate 101.
  • FIG. 9 shows only one set of sensors 200 and a pseudo sensor 250.
  • the biological detection device 100A may include a plurality of sets of sensors 200 and a pseudo sensor 250.
  • the positional relationship between the pseudo sensor 250 and the sensor 200 is not particularly specified. However, if the sensor 200 and the pseudo sensor 250 are too close to each other, they will interfere with each other, while if they are too far apart, the deformation given to the sensor 200 when the biometric detection device 100A is attached to the living body and the pseudo. A divergence may occur with the deformation given to the sensor 250. Therefore, it is desirable that the pseudo sensor 250 and the sensor 200 are arranged on the substrate 101 at intervals of several ⁇ m to 1 cm or less.
  • one sensor 200 and one pseudo sensor 250 are in one set. That is, one pseudo sensor 250 may form a set for a plurality of sensors 200, or a plurality of pseudo sensors 250 may form a set for one sensor 200. In the former example, a plurality of sensors 200 share the same pseudo sensor 250. Further, in the latter example, a plurality of pseudo sensors 250 are arranged in the vicinity of the sensor 200. The latter will be described in detail in Embodiment 4.
  • the biological detection device 100A includes a plurality of sets of sensors 200 and a pseudo sensor 250, even if the plurality of sensors 200 and the plurality of pseudo sensors 250 are arranged in a line on one substrate 101, respectively. good.
  • a plurality of sets of sensors 200 and a plurality of pseudo sensors 250 may be arranged in a matrix on one substrate (modification example 1).
  • how the plurality of sensors 200 and the plurality of pseudo sensors 250 are arranged on the substrate 101 is not particularly limited except for the physical size and shape of the substrate 101.
  • the material of the substrate 101 is not particularly limited as long as it has a shape and material on which the sensor 200 and other elements can be mounted. Considering that the biological detection device 100A is attached to or attached to a living body, a flexible material is preferable for the substrate 101, and for example, a film substrate, a thin glass epoxy resin, or the like can be considered.
  • the power device 300 has many options such as weight, shape, and whether it is a primary side power supply or a secondary side power supply.
  • the power supply element is not limited as long as sufficient power can be supplied to the sensor 200, the pseudo sensor 250, the arithmetic element 400, and the communication element 500.
  • the power supply element 300 may be a very general power supply element such as a dry battery, a button battery, or a lithium ion storage battery.
  • the arithmetic element 400 is not particularly limited as long as it can control the driver of the sensor 200 and the pseudo sensor 250 or the sensor 200 and the pseudo sensor 250 mounted on the biological detection device 100A.
  • the process of obtaining the difference between the measurement data obtained from the sensor 200 and the non-biological data obtained from the pseudo sensor 250 may be performed on the biometric detection device 100A, or may be performed by the biometric information acquisition device 10. Alternatively, it can be performed by the information relay device 150 (Embodiment 5) described later.
  • the arithmetic element 400 needs to execute a process of calculating the difference between the measurement data and the non-biological data.
  • the communication element 500 is for communicating between the biometric detection device 100A and the biometric information acquisition device 10.
  • the communication element 500 is not limited in format and specifications as long as various data and control signals can be exchanged between the sensor 200 or the biometric detection device 100A and the biometric information acquisition device 10.
  • the wireless or wired communication element 500 is selected based on the communication amount (signal amount), communication distance, and power consumption.
  • examples of the wireless format include Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), and Bluetooth LE (registered trademark).
  • Wi-Fi registered trademark
  • Bluetooth registered trademark
  • Bluetooth LE registered trademark
  • the memory 600 temporarily stores biometric data, and the communication element 500 transfers biometric data offline to and from the biometric information acquisition device 10.
  • the biometric data stored in the memory 600 is processed on the biometric detection device 100A.
  • the arithmetic element 400 controls the operation of each part of the biological detection device 100A by executing a program read into the memory 600 of the biological detection device 100A.
  • FIG. 10 shows a modified example of the biological detection device 100A.
  • a plurality of sets of sensors 200 and a pseudo sensor 250 are arranged in a matrix on one substrate 101.
  • FIG. 10 shows only two sets of sensors 200 and a pseudo sensor 250.
  • the biological detection device 100A' may include a large number of sets of sensors 200 and pseudo-sensors 250 in the vertical and / or horizontal directions on the substrate 101.
  • a plurality of sets of sensors 200 and pseudo sensors 250 are arranged in a matrix.
  • the biological information acquisition device 10 obtains position information (or identification information) of each sensor 200 together with measurement data and non-biological data from a plurality of sets of sensors 200 and pseudo sensors 250, respectively.
  • the biometric information acquisition device 10 can obtain biometric data for each position of the sensor 200 based on the measurement data and non-biological data and the position information of each sensor 200. Further, the biological information acquisition device 10 can acquire biological information on the surface of the living body based on the biological data for each position of the sensor 200. For example, the biological information acquisition device 10 can acquire biological information indicating the distribution of veins under the skin of a living body based on the biological data and the position information of the sensor 200.
  • the other biometric detection device 100A "shown in FIG. 11 includes two substrates 101A and 101B.
  • the biometric detection device 100A one or more sets of sensors 200 and a pseudo sensor 250 are placed on the substrate 101A (in a line shape).
  • the components other than one or more sets of sensors 200 and the pseudo sensor 250 are arranged on the substrate 101B.
  • one or more sets of sensors 200 and a pseudo sensor 250 are arranged on one substrate 101A, and other components (power element in FIG. 11). 300, the arithmetic element 400, the communication element 500, and the memory 600) are arranged on the other substrate 101B. Therefore, the shape of the biological detection device 100A ′′ can be flexibly designed. Further, by removing only the substrate 101A (while not removing the substrate 101B) from the biological detection device 100A ′′, the failed sensor 200 and the pseudo sensor 250 can be easily replaced.
  • the biometric detection device 100 includes a plurality of substrates 101, it is possible to freely design which element is mounted on each substrate 101 in consideration of the size, weight, etc. of each substrate 101. Is possible.
  • components other than the sensor 200 and the pseudo sensor 250 may be mounted together on another substrate 101B as in the biological detection device 100A ′′ shown in FIG. 11, or only the power element 300 may be mounted on another substrate 101B. It may be mounted on the substrate 101B.
  • the biological detection device 100A (100A', 100A ") has a sensor 200 for measuring a living body and an input / output equivalent to that of the sensor 200, and receives a signal from the living body.
  • a pseudo sensor 250 having no function for detection is provided.
  • the biometric information acquisition device 10 uses the sensor 200 and the pseudo sensor 250 provided in the biometric detection device 100A (100A ′, 100A ′′). It includes a measurement unit 11 that measures biometric data, and an analysis unit 12 that acquires biometric information by analyzing biometric data.
  • the sensor 200 of the biological detection device 100A obtains measurement data including biological information by measurement targeting the biological body, but the measurement data also includes noise due to unexpected movement of the biological body.
  • the pseudo sensor 250 of the biological detection device 100A is configured by excluding the function for detecting a signal from the living body from the sensor 200, non-biological data of only noise is obtained. be able to.
  • the biometric information acquisition device 10 obtains measurement data and non-biological data from the biometric detection device 100A (100A', 100A ′′), and the difference between them is high quality in which the noise component superimposed on the measurement data is removed. Biometric data can be obtained. Alternatively, when the biometric detection device 100A (100A', 100A ′′) generates biometric data based on the measurement data and the non-biological data, the biometric information acquisition device 10 is the biometric detection device. High-quality biometric data itself can be obtained from 100A (100A', 100A ").
  • the biometric information acquisition device 10 can obtain highly accurate biometric information from high quality biometric data.
  • the relationship between the biometric detection device 100B and the biometric information acquisition device 10 described in the fourth embodiment is the same as the relationship between the biometric detection device 100 and the biometric information acquisition device 10 described in the first embodiment. That is, in the fourth embodiment, the configuration and operation of the biological information acquisition device 10 are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the following, the description of the configuration and operation of the biological information acquisition device 10 will be omitted.
  • FIG. 12 schematically shows the configuration of the biological detection device 100B according to the fourth embodiment.
  • the biometric detection device 100B shown in FIG. 12 includes two pseudo sensors 250 as a set for one sensor 200 as compared with the biometric detection device 100A (FIG. 9) described in the third embodiment. The point is different.
  • the biometric detection device 100B includes a plurality of sets of sensors 200 and a pseudo sensor 250, similarly to the biometric detection devices 100A (100A', 100A ") (FIGS. 9 to 11) described in the third embodiment. It is also good.
  • FIG. 13 shows an example of the circuit configuration of each of the paired sensor 200 and the two pseudo sensors 250 (the first pseudo sensor and the second pseudo sensor in FIG. 13), respectively.
  • the circuit configuration of the sensor 200 and the pseudo sensor 250 shown in FIG. 13 is a schematic diagram.
  • one circuit of the pseudo sensor 250 is added as compared with the circuit configuration shown in FIG. 7 described in the second embodiment.
  • two pseudo sensors 250 are arranged at symmetrical positions with one sensor 200 as a set interposed therebetween.
  • the biometric detection device 100B generates biometric data based on the measurement data obtained from the sensor 200 and the non-biological data obtained from each of the first and second pseudo sensors 250.
  • biometric data may be obtained by calculating the difference between the measured data obtained from the sensor 200 and the average value of the non-biological data obtained from the first and second pseudosensors 250, respectively. ..
  • the measurement unit 11 (FIG. 2) of the biometric information acquisition device 10 may calculate the biometric data based on the measurement data and the non-biological data.
  • the biological information acquisition device 10 receives measurement data from the sensor 200 and non-biological data from the two pseudo sensors 250.
  • the measuring unit 11 calculates the biometric data based on the measurement data and the non-biological data by the same method as the biometric detection device 100B. Specifically, the measuring unit 11 first calculates the average value of the non-biological data obtained from the first and second pseudo sensors 250, respectively. Then, the measuring unit 11 obtains biometric data by calculating the difference between the measured data obtained from the sensor 200 and the calculated average value of the non-biological data.
  • the average value of the non-biological data obtained from the first and second pseudo sensors 250 is calculated.
  • the difference between the measurement data obtained from the sensor 200 and the calculated average value of the non-biological data is calculated.
  • the influence of the change in noise based on the positional relationship between the sensor 200 and each pseudo sensor 250 can be reduced, and high-quality biometric data can be obtained. The reason will be explained in detail below.
  • the noise tends to decrease in the upward direction from the first pseudo sensor 250 toward the sensor 200.
  • the biological detection device 100B is attached so as to be wound around the arm of a human (an example of a living body).
  • the circumferential curvature of a human arm is not uniform, the inside of the arm (the side leading to the palm) is relatively flat, and the curvature gradually increases from the inside to the outside of the arm. ..
  • the second pseudo sensor 250 when the second pseudo sensor 250 is arranged inside the human arm, and the sensor 200 and the first pseudo sensor 250 are arranged toward the outside of the human arm in this order, The distortion of the biological detection device 100B attached to the living body becomes smaller in the order of the first pseudo sensor 250, the sensor 200, and the second pseudo sensor 250.
  • the order of the magnitudes of strain differs depending on how the biological detection device 100B is attached to the living body.
  • the noise detected by the first pseudo sensor 250 is larger than the noise detected by the sensor 200, while the noise detected by the second pseudo sensor 250 is smaller than the noise detected by the sensor 200.
  • the average value of the non-biological data obtained from the two pseudo sensors 250 is the measurement data obtained from the sensor 200. It approaches the noise component contained in. Therefore, by calculating the difference between the measurement data obtained from the sensor 200 and the average value of the non-biological data obtained from the two pseudo sensors 250, the noise components of both cancel each other well. As a result, high quality biometric data can be obtained.
  • the biological detection device 100B has a sensor 200 for measuring a living body and an input / output equivalent to that of the sensor 200, and has a function for detecting a signal from the living body. It is equipped with no pseudo sensor 250. Further, the biological information acquisition device 10 acquires biological information by analyzing the biological data with the measuring unit 11 that measures the biological data by using the sensor 200 and the pseudo sensor 250 provided in the biological detection device 100B. It is equipped with an analysis unit 12.
  • the sensor 200 of the biometric detection device 100B obtains measurement data including biometric information by measuring the biological body as a measurement target. However, in addition to biometric data, the measured data also includes noise due to unexpected movements of the living body. On the other hand, since the pseudo sensor 250 of the biological detection device 100B is configured by excluding the function for detecting a signal from the biological body from the sensor 200, it is possible to obtain non-biological data of only noise that does not include biological information. can.
  • the biometric information acquisition device 10 obtains measurement data and non-biological data from the biometric detection device 100B. Then, the biometric information acquisition device 10 can obtain high-quality biometric data from which the noise component superimposed on the measurement data is removed from the difference between them. Alternatively, when the biometric detection device 100B generates biometric data from measurement data and non-biological data, the biometric information acquisition device 10 can obtain high quality biometric data itself from the biometric detection device 100B.
  • the biometric information acquisition device 10 can obtain highly accurate biometric information from high quality biometric data.
  • the difference between the measurement data obtained from the sensor 200 and the average value of the non-biological data obtained from the two pseudo sensors 250 is calculated.
  • the noise component contained in the measurement data and the average value of the non-biological data cancel each other out well.
  • high quality biometric data can be obtained.
  • biometric detection device 100 (100A, 100B)
  • an embodiment of any one of the biometric detection device 100 described in the second embodiment, the biometric detection device 100A described in the third embodiment, and the biometric detection device 100B described in the fourth embodiment will be described.
  • the biological detection device 100A', 100A ′′ described in the modified example 1 or the modified example 2 of the third embodiment is the same as the biological detection device 100A.
  • ROHM's SMLMN2ECTT86C LED was used as the light emitting element of the sensor 200, and the SMLMN2ECTT86C LED sensor was used as the light receiving element of the sensor 200.
  • a glass epoxy board with a size of 25 mm x 35 mm and a thickness of 0.1 mm which corresponds to the board 101
  • a LIR1655 type button battery (an example of a power supply element 300) and a BLE element (an example of a communication element 500) are mounted on the same glass epoxy substrate.
  • the subject measures the biometric data with the biometric detection device 100 (100A, 100B) while extending or contracting the elbow. As a result, it was possible to measure high-quality biological data in which the noise generated by the movement of the subject (living body) extending or contracting the elbow was reduced.
  • FIG. 14 schematically shows the configuration of the system 2 according to the fifth embodiment.
  • the system 2 further includes an information relay device 150 in addition to the biometric information acquisition device 10 and the biometric detection device 100 (100A, 100B).
  • the configuration and operation of the biological information acquisition device 10 according to the fifth embodiment are the same as those of the first to fourth embodiments.
  • the system 2 may include a biological detection device 100A'(FIG. 10) or a biological detection device 100A "(FIG. 11) instead of the biological detection device 100A.
  • the information relay device 150 relays communication between the biometric information acquisition device 10 and the biometric detection device 100 (100A, 100B).
  • the information relay device 150 for example, an information communication device such as a personal computer, a tablet, or a smartphone is used.
  • the information relay device 150 may be arbitrarily determined based on the situation of the target person (living body) for measuring the biological data, the communication environment, or the like.
  • both the biological detection device 100 (100A, 100B) and the information relay device 150 can control the sensor 200.
  • the biometric detection device 100 (100A, 100B) controls one or more sets of sensors 200 and the pseudo sensor 250
  • the arithmetic element 400 provided in the biometric detection device 100 (100A, 100B) is used.
  • the information relay device 150 controls one or more sets of sensors 200 and a pseudo sensor 250
  • an FPGA (field-programmable gate array) or the like is used to provide a computer program for controlling the sensors 200. Execute.
  • the information relay device 150 receives the biometric data from the biometric detection device 100 (100A, 100B) and transfers the biometric data to the biometric information acquisition device 10. Further, the information relay device 150 receives a control signal for controlling the biometric detection device 100 (100A, 100B) from the biometric information acquisition device 10, and based on the control signal, the biometric detection device 100 (100A, 100B). ) Is executed.
  • a mobile information communication device such as a smartphone is used to relay the communication between the biometric information acquisition device 10 or the information relay device 150 and the biometric detection device 100 (100A, 100B). good.
  • the mobile information communication device once receives the information from the biometric detection device 100 (100A, 100B), and the biometric detection is performed from the mobile information communication device (not shown) to the biometric information acquisition device 10 or the information relay device 150. Information from the device 100 (100A, 100B) may be transferred.
  • the information relay device 150 relays the communication between the biological information acquisition device 10 and the biological detection device 100 (100A, 100B). Therefore, it is not necessary for the biometric information acquisition device 10 and the biometric detection device 100 (100A, 100B) to directly communicate with each other, so that the degree of freedom regarding the design of the system 2 is improved.
  • Each component of the biological information acquisition device 10 described in the first to fifth embodiments shows a block of functional units. Some or all of these components are realized by, for example, the information processing apparatus 900 as shown in FIG.
  • FIG. 15 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the information processing apparatus 900.
  • the information processing apparatus 900 includes the following configuration as an example.
  • -CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • a storage device 905 that stores the program 904.
  • a drive device 907 that reads and writes the recording medium 906.
  • -Communication interface 908 for connecting to the communication network 909.
  • -I / O interface 910 for inputting / outputting data -Bus 911 connecting each component
  • Each component of the biometric information acquisition device 10 described in the first to fifth embodiments is realized by the CPU 901 reading and executing the program 904 that realizes these functions.
  • the program 904 that realizes the functions of each component is stored in, for example, a storage device 905 or ROM 902 in advance, and the CPU 901 is loaded into the RAM 903 and executed as needed.
  • the program 904 may be supplied to the CPU 901 via the communication network 909, or may be stored in the recording medium 906 in advance, and the drive device 907 may read the program and supply the program to the CPU 901.
  • the biometric information acquisition device 10 described in the above embodiment is realized as hardware. Therefore, it is possible to obtain the same effect as the effect described in the above embodiment.
  • a biometric detection device comprising one or more substrates including one substrate on which the sensor and the pseudo sensor are arranged.
  • Appendix 2 It comprises one said sensor and two said pseudo-sensors.
  • Appendix 3 The biometric detection device according to Appendix 1 or 2, wherein the sensor is an optical sensor, and a function for detecting a signal from the living body is realized by a light receiving element.
  • Appendix 4 The pseudo sensor is described in Appendix 3, wherein the light receiving element of the sensor is obtained by replacing the light receiving element with a resistance corresponding to the light receiving element when there is no signal from the living body. Biometric device.
  • a biometric information acquisition device provided with an analysis means for acquiring biometric information by analyzing the biometric data.
  • the measuring means receives the measurement data output from the sensor and the non-biological data output from the pseudo sensor from the biometric detection device, and the difference between the biometric data and the non-biological data.
  • the biometric information acquisition device according to Appendix 8, wherein the biometric data is obtained by calculating the above.
  • Addendum 8 is characterized in that the measuring means receives measurement data output from the sensor and biometric data obtained based on non-biological data output from the pseudo sensor from the biometric detection device.
  • the described biometric information acquisition device receives measurement data output from the sensor and biometric data obtained based on non-biological data output from the pseudo sensor from the biometric detection device.
  • Biometric data is measured using the sensor and pseudo-sensor provided in the biometric detection device according to any one of Supplementary note 1 to 7.
  • a method for acquiring biometric information which comprises acquiring biometric information by analyzing the biometric data.
  • Biometric information acquisition device 11 Measuring unit 12 Analytical unit 100 Biometric detection device 100A Biometric detection device 100B Biometric detection device 101 Substrate 101A Substrate 101B Substrate 200 Sensor 250 Pseudo sensor

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Abstract

高品質な生体データから高精度な生体情報を得る。生体検知デバイス（１００）は、生体を測定対象とするセンサ（２００）と、センサ（２００）と同等の入出力を有し、かつ、生体からの信号を検知するための機能を持たない疑似センサ（２５０）と、センサ（２００）および疑似センサ（２５０）を配置された１枚の基板（１０１）を含む１または複数の基板を備える。生体情報取得装置（１０）の測定部（１１）は、生体検知デバイス（１００）が備えたセンサ（２００）および疑似センサ（２５０）を用いて、生体データの測定を行い、分析部（１２）は、生体データを分析することによって、生体情報を取得する。

Description

生体検知デバイス、生体情報取得装置、生体情報取得方法、および記録媒体
　本発明は、生体検知デバイス、生体情報取得装置、生体情報取得方法、および記録媒体に関し、特に、生体検知デバイスから受信した生体データに基づいて、生体情報を取得する生体情報取得装置に関する。
　近年、健康管理等を目的として、生体検知デバイスから様々なバイタル信号（以下、生体データと呼ぶ）を受信して、受信した生体データを分析することによって、生体の心身に関する情報（以下、生体情報と呼ぶ）を取得する生体情報取得装置が普及しつつある。
　生体情報取得装置が生体データから取得する生体情報の一例には、生体の心拍に基づく脈波の情報がある。脈波の情報は、健康情報そのものの指標としてだけでなく、ストレスなどの内面情報を推定することにも利用できる。
　生体検知デバイスの中には、センサを採用しているものがある。例えば、特許文献１には、複数の発光素子と、１つの受光素子とを備えた光学式のセンサモジュールが記載されている。スマートウォッチまたはデータロガーなどのスマートデバイスは、生体検知デバイスの一例である。
　生体検知デバイスは、リストバンド型（腕時計型とも呼ぶ）を採用している例が多い。リストバンド型の生体検知デバイスは、生体への装着が簡単であるためである。しかしながら、リストバンド型の生体検知デバイスは、生体の年齢および体型などの影響を受けやすいというデメリットを持つ。具体的には、リストバンド型の生体検知デバイスの多くは、成人男性向けの仕様になっているため、ユーザが女性であったり、老人であったり、年少者であったりする場合、生体検知デバイスとユーザの腕との間に隙間が生じて、正確な生体データを検知することが困難になる。
　一方、皮膚に直接貼り付けられる貼付型の生体検知デバイスは、リストバンド型の生体検知デバイスよりも皮膚への密着度が大きいため、皮膚への負担が少ないこと、および、データ欠損が少ないことなどが利点として期待されており、現在でも多くの開発が行われている。
　以上のように、人体の生体データを取得するための生体検知デバイスとしては、装着の簡便性からはリストバンド型が、得られるデータの正確性からは貼付型が選択され、どちらも多くの研究開発が進められている。
特開２０１８－０９４４１２号公報 特表２００６－５２１８８８号公報
　貼り付け型の生体検知デバイスを用いて、生体データの測定を行う場合、人体の動作に応じたノイズが生体データに重畳する。加えて、生体検知デバイスそのものの伸び縮み、またはねじれなどを原因としたノイズも生じる。特に、貼り付け型の生体検知デバイスに柔軟性を持たせるために、生体検知デバイスが備えたセンサは、薄い回路基板に配置される場合が多い。人体の動作により、薄い回路基板は弾性的に変形し、配線抵抗および容量が変化する。その結果、センサの出力に揺らぎが生じ、人体の動作に応じたノイズが生じる。このようなノイズの発生を予測することは、現実に不可能であるため、あらかじめ定められた演算処理だけで、生体データのノイズを確実に取り除くことは困難である。しかしながら、高品質な生体情報を得るためには、ノイズの少ない高品質な生体データが必要である。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高品質な生体データから高精度な生体情報を得ることにある。
　本発明の一態様に係わる生体検知デバイスは、生体を測定対象とするセンサと、前記センサと同等の入出力を有し、かつ、前記生体からの信号を検知するための機能を持たない疑似センサと、前記センサおよび前記疑似センサを配置された１枚の基板を含む１または複数の基板とを備えている。
　本発明の一態様に係わる生体情報取得装置は、本発明の一態様に係わる生体検知デバイスが備えたセンサおよび疑似センサを用いて、生体データの測定を行う測定手段と、前記生体データを分析することによって、生体情報を取得する分析手段とを備えている。
　本発明の一態様に係わる生体情報取得方法は、本発明の一態様に係わる生体検知デバイスが備えたセンサおよび疑似センサを用いて、生体データの測定を行い、前記生体データを分析することによって、生体情報を取得することを含む。
　本発明の一態様に係わる記録媒体は、本発明の一態様に係わる生体検知デバイスが備えたセンサおよび疑似センサを用いて、生体データの測定を行うことと、前記生体データを分析することによって、生体情報を取得することとをコンピュータに実行させるためのプログラムを格納している。
　本発明の一態様によれば、高品質な生体データから高精度な生体情報を得ることができる。
生体検知デバイスおよび生体情報取得装置を備えたシステムの構成を概略的に示す。 実施形態１に係わる生体情報取得装置の構成を示すブロック図である。 実施形態１に係わる生体検知デバイスのセンサが出力する測定データの一例、および、疑似センサが出力する非生体データの一例を示すグラフである。 測定データおよび非生体データに基づいて算出される生体データの一例を示すグラフである。 実施形態１に係わる生体情報取得装置の動作を示すフローチャートである。 実施形態２に係わる生体検知デバイスの構成を示すブロック図である。 実施形態２に係わる生体検知デバイスが備えたセンサの回路の一例を示す。 実施形態２に係わる生体検知デバイスが備えたセンサの回路構成および疑似センサの回路構成の一例を概略的に示す。 実施形態３に係わる生体検知デバイスの構成を示すブロック図である。 実施形態３に係わる生体検知デバイスの一変形例の構成を示すブロック図である。 実施形態３に係わる生体検知デバイスの他の一変形例の構成を示すブロック図である。 実施形態４に係わる生体検知デバイスの構成を示すブロック図である。 実施形態４に係わる生体検知デバイスが備えたセンサの回路構成および疑似センサの回路構成の一例を概略的に示す。 実施形態５に係わるシステムの構成を概略的に示す。 実施形態１から５のいずれかに係わる生体情報取得装置のハードウェア構成の一例を示す。
　以下に、実施形態の詳細な説明を記載する。
　（全ての実施形態および変形例に共通）
　図１は、後述する実施形態１～５およびその変形例に共通のシステム１の構成を概略的に示す。図１に示すように、システム１は、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）および生体情報取得装置１０を備えている。図１において、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）は、のちに説明する生体検知デバイス１００、生体検知デバイス１００Ａ、生体検知デバイス１００Ｂのいずれかを示す。生体情報取得装置１０と、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）とは、それぞれの通信機能によって、無線または有線で通信可能である。
　生体情報取得装置１０は、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）に対し、制御信号を送信することによって、以下で説明するように、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）を動作させる。
　生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）は、一例として、図示しない生体（一例では人間）に対し、光信号を入射する。光信号は、生体の皮膚を透過して、生体内の組織によって、一部は散乱され、また一部は吸収される。そして、散乱または反射された光は、生体から外部へ放出される。生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）は、生体から外部へ放出された光を検知する。生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）は、検知した光に基づく測定データおよび非生体データ（後述する）を取得して、生体情報取得装置１０へ測定データおよび非生体データを送信する。
　生体情報取得装置１０は、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）から、測定データおよび非生体データを受信して、測定データおよび非生体データに基づく生体データを算出し、生体データを分析することによって、生体情報を取得する。なお、測定データおよび非生体データに基づいて、生体データを算出する方法の具体例も、実施形態１以降で説明する。
　生体情報とは、生体の心身に関する情報であり、特に、生体の健康状態に係わる測定可能な指標である。例えば、生体情報は、脈拍、血流量、血中酸素濃度、脳波、呼吸数、血圧、または発汗量である。生体情報取得装置１０は、このように取得した生体情報を、外部機器（例えばディスプレイ）へ出力してもよい。なお、生体情報取得装置１０が実行する具体的な処理の一例について、後述する実施形態１で説明する。
　（変形例）
　一変形例では、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）は、センサ２００（図６）が出力する測定データ、および、疑似センサ２５０（図６）が出力する非生体データに基づいて、生体データを生成する。そして、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）は、生体データを生体情報取得装置１０へ送信する。この場合、生体情報取得装置１０は、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）から受信した生体データそのものを分析する。
　〔実施形態１〕
　図２～図５を参照して、実施形態１について説明する。
　（生体情報取得装置１０）
　図２は、本実施形態１に係わる生体情報取得装置１０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、生体情報取得装置１０は、測定部１１および分析部１２を備えている。
　測定部１１は、実施形態２において説明する生体検知デバイス１００が備えたセンサ２００および疑似センサ２５０（図６）を用いて、生体データの測定を行う。測定部１１は、測定手段の一例である。生体データは、上述した生体情報を含んでいる。分析部１２は、生体データを分析することによって、生体情報を取得する。分析部１２は分析手段の一例である。
　本実施形態１では、生体検知デバイス１００は、生体を測定対象とするセンサ２００と、センサ２００と同等の入出力を有し、かつ、生体からの信号を検知するための機能を持たない疑似センサ２５０とを有する。生体検知デバイス１００の一例として、センサ２００は、固定の波長または波長域の光を生体へ投射する。以下、本実施形態１に係わる生体検知デバイス１００は、１組以上のセンサ２００と疑似センサ２５０を備えているものとして説明する。
　測定部１１は、生体検知デバイス１００の１組以上のセンサ２００と疑似センサ２５０を制御する。
　まず、測定部１１は、生体情報取得装置１０が対象とする生体情報の内容に応じて、生体検知デバイス１００を用いた生体データの測定を継続する時間を決定する。
　一例として、生体情報取得装置１０が生体情報として脈波の情報を取得する場合に、測定部１１が測定を継続する時間の目安について説明する。脈波の測定には、いくつもの方法が知られている。一般的には、血管中の容積の変化、血球などの成分の変化、血管の伸縮の変化などから算出することが多く、これらの変化を随時センシングして、脈波波形を導き出す。したがって、上記容積の変化、血球などの成分の変化、血管の伸縮の変化などをセンシングできる波長を選択する必要がある。
　上記の場合、測定部１１は、少なくとも１つの脈波が取得できる時間にわたって測定を行うことが必要である。たいていの人では、一分間の脈拍が４０（１．５秒間に１拍）から１００（０．６秒間に１拍）の場合が多い。そのため、おおむね１秒から数秒間の測定が必要となる。
　一例では、測定部１１は、まず、１つ以上のセンサ２００を用いて、生体に対し、検査信号を入力する。具体的には、測定部１１は、１つ以上のセンサ２００がそれぞれ備えた１つ以上の発光素子（図示せず）から、検査信号として、センサ２００から固定の波長又は波長域の光を出射させ、１つ以上のセンサ２００がそれぞれ備えた１つ以上の受光素子によって、生体からの反射を受光する。例えば、受光素子には、光導電セル、光起電力セル、フォトレジスタ、フォトダイオード、およびフォトトランジスタが含まれる。なお、センサ２００の回路構成のいくつかの例を後で説明する（図７～図８）。
　検査信号は、生体の皮膚を透過して、生体内の組織によって、その一部を散乱され、また他の一部を吸収される。１つ以上のセンサ２００は、それぞれ、１つ以上の受光素子によって、生体内から外部へ出射される光を受光する。１つ以上のセンサ２００は、１つ以上の受光素子が受光した光に基づく測定データ（図３）を取得する。そして、１つ以上のセンサ２００は、それぞれ、測定部１１へ測定データを送信する。測定データには、生体情報を含んだ生体データに対し、ノイズが重畳したものである。すなわち、測定データは、生体情報を含んだ生体データと、生体情報を含まない非生体データ（ノイズ）とを含む。
　一方、１つ以上の疑似センサ２５０は、それぞれ、組となるセンサ２００と同期しており、センサ２００が測定データを取得するのと同じタイミングで、非生体データ（図３）を取得する。１つ以上の疑似センサ２５０は、センサ２００と同等の入出力を有し、かつ、生体からの信号を検知するための機能を持たない。一例では、疑似センサ２５０は、センサ２００が備えた受光素子が光を検知しないように、黒塗料などの光を遮蔽する材料で受光素子を覆うことによって得られる。より一般的に、疑似センサ２５０は、センサ２００の機能素子が機能しないようにすることで得られる。あるいは、疑似センサ２５０は、センサ２００の受光素子を、受光素子が受光していないときの受光素子と同等の抵抗値を持つ抵抗に置換することでも得られる。より一般的に、疑似センサ２５０は、センサ２００の機能素子に代えて、機能素子が生体からの信号を検知していないときの機能素子の等価回路を備えていてもよい。上記の例において、機能素子とは、センサ２００が生体からの信号を検知するための機能を実現する回路素子の総称である。非生体データは、測定データから、生体データを除いたノイズ成分に相当する。すなわち、非生体データは、生体情報を含まない。
　このように、測定部１１は、１組のセンサ２００および疑似センサ２５０から、測定データおよび非生体データを受信する。上述の手順で、測定部１１は、生体検知デバイス１００が備えたＮ組（Ｎは１以上の整数）のセンサ２００および疑似センサ２５０を共に動作させる。これにより、測定部１１は、生体検知デバイス１００から、Ｎ組の測定データおよび非生体データを得られる。
　次に、測定部１１は、生体検知デバイス１００から得たＮ組の測定データおよび非生体データに基づいて、生体データを算出する。
　まず、測定部１１は、所定の条件に基づいて、Ｎ組の測定データと非生体データのうち、１組を選択する。一例では、測定部１１は、特定の時刻における各組の測定データと非生体データの差分を計算し、算出した値が最も大きい組を選択する。測定部１１は、所定の条件に基づいて選択した１組の測定データと非生体データとの差分を計算することで、生体データ（図４）を得る。なお、測定部１１が生体データを算出する方法の流れを、後で説明する。
　センサ２００から出力される測定データと、疑似センサ２５０から出力される非生体データとの差分を計算することによって、測定データからノイズ成分が除去される。その結果、測定部１１は、ノイズの小さい高品質な生体データを得ることができる。
　あるいは、後の実施形態３で説明するように、測定部１１は、生体検知デバイス１００から、生体データそのものを取得してもよい。この場合、生体検知デバイス１００が、測定データおよび非生体データに基づく生体データを生成し、生体情報取得装置１０へ生体データを送信する。
　その後、測定部１１は、算出あるいは取得した生体データを、分析部１２へ出力する。
　図３は、１つのセンサ２００から得られる測定データの一例、および、このセンサ２００と組となった１つの疑似センサ２５０から得られる非生体データの一例をそれぞれ示すグラフである。図３において、測定データを実線で示し、非生体データを破線で示している。
　図４は、測定データと非生体データとの差分を計算することによって得られた生体データの一例を示すグラフである。ただし、図４に示す生体データは、図３に示す測定データおよび非生体データから得られたものではない。図４に示す生体データでは、生体の脈波に基づく周期構造が表れている。
　分析部１２は、測定の結果として得られた生体データを分析することによって、生体情報を取得する。分析部１２は分析手段の一例である。
　一例では、分析部１２は、測定部１１から、測定データおよび非生体データに基づく生体データ（図４）を受信する。
　分析部１２は、生体情報を取得するために、生体データを分析する。例えば、分析部１２は、特許文献１または２に記載された方法で、生体データを分析することによって、前述のような生体情報を取得する。分析部１２は、取得した生体情報を、外部機器（例えば、ディスプレイデバイス）へ出力してもよい。
　（生体情報取得装置１０の動作）
　図５を参照して、実施形態１に係わる生体情報取得装置１０の動作を説明する。図５は、生体情報取得装置１０の各部が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
　図５に示すように、まず、測定部１１は、生体検知デバイス１００が備えた１組以上のセンサ２００および疑似センサ２５０を用いて、生体データの測定を行う（Ｓ１）。
　測定部１１は、測定の結果として得られた生体データを、分析部１２へ出力する。一変形例では、測定部１１は、生体検知デバイス１００から生体データを受信し、生体検知デバイス１００から受信した生体データそのものを、分析部１２へ出力してもよい。
　次に、分析部１２は、測定部１１から取得した生体データを分析し、上で例示した生体情報を取得する（Ｓ２）。以上で、生体情報取得装置１０の動作は終了する。
　ここまでは、本実施形態１に係わる生体情報取得装置１０について、説明してきた。実施形態２では、システム１（図１）において、生体情報取得装置１０と通信する生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）について説明する。
　〔実施形態２〕
　図６～図８を参照して、実施形態２について説明する。
　（生体検知デバイス１００）
　図６は、本実施形態２に係わる生体検知デバイス１００の構成の一例を示すブロック図である。一例では、生体検知デバイス１００は、生体に取り付けられた状態で使用される。図６に示す生体検知デバイス１００は、生体を測定対象とするセンサ２００と、センサ２００と同等の入出力を有し、かつ、生体からの信号を検知するための機能を持たない疑似センサ２５０と、センサ２００および疑似センサ２５０を配置された基板１０１とを備えている。しかしながら、生体検知デバイス１００が備えた基板の枚数は限定されない。例えば、生体検知デバイス１００は、センサ２００および疑似センサ２５０を配置された基板１０１を含む複数の基板を備えていてもよい。また、図６に示す一例では、１組のセンサ２００と疑似センサ２５０のみを示している。しかしながら、生体検知デバイス１００は、２組以上（複数組）のセンサ２００と疑似センサ２５０を備えていてよい。
　センサ２００は、生体情報取得装置１０が生体データを測定するために用いられてよい。生体情報を含む生体データを何らかの形で測定できれば、センサ２００はどのような種類のものであってもよい。センサ２００の具体例として、光学式センサや、抵抗センサ、容量センサなどがあげられる。
　例えば、抵抗センサおよび容量センサは、皮膚など人体に電極を取り付けたり、貼り付けたりして使用するもので、人体に発生する微弱電圧、微弱電流、それが発生することによって変化する容量成分を検知するものである。一方、光学式センサは、発光素子から発する波長の光を人体が透過、または反射した光を受光素子が受け取ることで、透過光もしくは反射光の光吸収の変化からバイタル信号（すなわち生体データ）を取得する。
　一例では、発光素子と受光素子が組み合わせられた光学式センサとして、センサ２００を構成することができる。この場合、発光素子は、例えば、電流を流すと光を発するＬＥＤ（light emitting diode）であり、無機材質のＬＥＤから、有機材質のＬＥＤまで、発光素子として用いることができる。発光素子は、ある固定波長の光を発することが可能であれば、材質、形状に制限されるものではない。受光素子としては、光を電気・電流に変換することができる光電変換素子を用いることができる。受光素子も、無機材質のものでも有機材質のものでもどちらであってもよく、特定の任意の波長に受光感度を有するものであれば、材質・形状に制限されるものではない。
　生体検知デバイス１００を装着した生体の体動により、基板１０１は弾性的に変形する。基板１０１の変形によって、基板１０１上に配置されたストレッチャブル配線の回路抵抗の抵抗値が変化する。これらの変化は、センサ２００の出力の変化として検出される。つまり、生体検知デバイス１００を装着した生体の体動により、センサ２００の出力にノイズが重畳する。
　疑似センサ２５０は、概念的には、センサ２００から、センシング機能を取り除いた構造を具備する。一例では、センサ２００は、センシングの機能を持つ発光素子および受光素子を備えている。本例では、センサ２００が備えた受光素子に黒塗料を塗布することにより、受光素子が光を検知しないようにする。言い換えれば、受光素子の受光量を常にゼロにする。これにより、疑似センサ２５０ができる。加えて、発光素子を、発光素子に相当する抵抗などの受動素子に置換してもよい。受光素子が光を検知しないように、受光素子に黒塗料を塗布することは、概念的には、図７に示すフォトレジスタ（受光素子の一例）を、受光量がゼロであるときのフォトレジスタの抵抗値と同じ抵抗値を持つ抵抗に置換することに相当する。
　基板１０１が弾性的に変形したとき、センサ２００の回路および疑似センサ２５０の回路のそれぞれの配線が、微小に伸縮する。このように、テンションにより伸縮可能な配線は、ストレッチャブル（stretchable）配線と呼ばれる。ストレッチャブル配線が伸縮したとき、ストレッチャブル配線に相当する回路抵抗Ｒ１の抵抗値も変化する。その結果、センサ２００および疑似センサ２５０の各出力は、図３に例示するように、時間的に変化する。センサ２００の出力は、生体からの信号を受信する受光素子、および、生体の動作にともなうストレッチャブル配線の回路抵抗の両方に依存する。一方、疑似センサ２５０の出力は、生体の動作にともなうストレッチャブル配線の回路抵抗のみに依存する。ただし、図３では、センサ２００の出力と疑似センサ２５０の出力とを規格化している。生体が動くとともに、基板１０１の変形の仕方が時間的に変化するので、回路抵抗の抵抗値も時間的に変化する。この変化が、センサ２００の出力におけるノイズとして観測される。
　一例では、センサ２００の回路を構成するストレッチャブル配線の長さおよび太さは、疑似センサ２５０の回路を構成するストレッチャブル配線の長さおよび太さと全く同じである。このため、センサ２００および疑似センサ２５０は、常に、同じ回路抵抗Ｒ１を有する。他の例では、センサ２００は、トランジスタ構造を有するアクティブ型であってもよい。この場合、センサ２００は、抵抗などの受動素子のほか、機能素子とトランジスタで構成される。一方、疑似センサ２５０は、受光素子の代わりの抵抗Ｒ２以外は、センサ２００と同一の構造、形態、形状を有する。
　疑似センサ２５０の材料としては、センサ２００と全く同じものを用いてもよい。例えば、センサ２００は光学式センサであり、機能素子は受光素子である。一例では、センサ２００は、受光機能を発現するための光電材料からなる受光層を、金属およびワイヤで形成されたストレッチャブル配線で結合した構造を有する。
　図６に示す生体検知デバイス１００の一例では、センサ２００の近傍に疑似センサ２５０を配置する。これにより、疑似センサ２５０の出力は、センサ２００から出力される測定データに含まれるノイズ成分を再現する。
　なお、図６では、生体検知デバイス１００が備えたセンサ２００および疑似センサ２５０以外の要素を省略している。しかしながら、生体検知デバイス１００は、１組以上のセンサ２００と疑似センサ２５０のほか、電源素子、演算素子、通信素子、およびメモリなどをさらに備えていてもよい（後述する実施形態３および実施形態４）。
　（センサ２００の一例；光学式センサ）
　本実施形態２に係わるセンサ２００が、光学式センサである場合について説明する。センサ２００は、ある固定波長（以下、λと記載する）の発光を行うことができる１つ以上の発光素子と、波長λを包含する波長域に感度を有する１つの受光素子とを備える。なお、生体検知デバイス１００が備えた１組以上のセンサ２００と疑似センサ２５０は、それぞれ、１つ以上の発光素子および１つの受光素子を備えているが、センサ２００ごとに、上述の波長λは異なっていてもよい。あるいは、生体検知デバイス１００が備えた１つ以上のセンサ２００のうち、一部のセンサ２００について、波長λは共通である一方、残りのセンサ２００について、波長λは互いに異なっていてもよい。
　一例では、生体検知デバイス１００が備えた１組以上のセンサ２００と疑似センサ２５０は、互いに異なる固定波長（λ＝λ１，λ２，・・・）で発光する１つ以上の発光素子を備えている。一方、１つ以上の受光素子は、１組以上のセンサ２００と疑似センサ２５０に共通する波長域で感度を有する。１つ以上の受光素子が感度を有する波長域は、それぞれのセンサ２００が備えた１つ以上の発光素子が出力する光の固定波長（λ＝λ１，λ２，・・・）をすべて包含する。それぞれのセンサ２００は、１つ以上の発光素子が出力する固定波長（λ＝λ１，λ２，・・・）の光に基づく生体データを生成する。
　センサ２００が備えた発光素子として、一例では、電流を流すと光を発するＬＥＤが使用されてよい。しかしながら、発光素子は、特定の波長域または波長の光を発することが可能であれば、材質または形状について制限されない。発光素子として、無機材質のものも、有機材質のものでも、どちらも用いることができる。
　発光素子の発光強度としては、人体（生体）を経由して得られる反射光が受光素子で受光できる程度であれば特に制限はないが、発光素子に設定された順電流の標準値以下での発光が望ましい。具体的には、発光素子として、一実施例に記載したＬＥＤが使用される場合、発光素子は、本ＬＥＤの順電流の標準値（一例では２０ｍＡ）以下で使用されることが望ましい。
　センサ２００が備えた受光素子としては、光を電気・電流に変換することができる光電変換素子が用いられる。受光素子も、発光素子と同様に、無機材質のものでも、有機材質のものでも、どちらでも利用が可能である。また、受光素子は、１組以上のセンサ２００と疑似センサ２５０がそれぞれ備えた発光素子が出力する光の波長（λ＝λ１，λ２，・・・）をすべて包含する波長域に感度を有するものであれば、材質および形状について制限されない。ただし、受光素子は、発光素子の発光がカバ―する波長または波長域において、十分な感度を有することが必要である。
　センサ２００による測定の周期は、脈波に基づく生体データを検出できるのであれば、特に制限されない。しかしながら、測定の周期が長すぎると、脈波の検出精度が低くなる。他方、測定の周期が短くても、測定精度に悪影響を及ぼすことは少ないが、測定によるデータ量の増加、消費電力の増大を引き起こす。そのため、周波数換算で１０Ｈｚ～２００Ｈｚの周期で、測定を行うことが望ましい。
　続いて、波長λを決定する方法の具体例を以下で説明する。
　血液中の血しょうの量に関しては、主に血しょう中の水分のモニタが可能となるように、血球などの成分の変化に関しては、赤血球、白血球、血小板などの各血球成分のモニタが可能となるように、また、血管の伸縮をモニタする場合には、血管壁のモニタが可能となるように、波長λを決定する。例えば、赤血球中の色素成分であるヘモグロビンは６００ｎｍ以下に光の吸収があるため、λを６００ｎｍ以下に決定する。一方、血しょうなどの水分は赤外領域の光をよく吸収するので、赤外光に相当する波長（具体的には７５０ｎｍ以上）をλとして選択する。しかしながら、λが成分の最大吸収波長から外れても、成分の変化がモニタ出来ればよいので、上記よりも幅広い波長域から、波長λを選択可能である。
　したがって、λとしては、紫外線として人体に悪影響を及ぼすと考えられている３８０ｎｍ以下の波長、あるいは、人体の他の構成成分による吸収の影響が大きくなる１０００ｎｍ以上の領域を除いた３８０ｎｍ～１０００ｎｍの範囲から選択可能である。しかしながら、血球成分の変化をモニタしたほうがより正確性は向上するので、λは５００ｎｍ～６００ｎｍの緑色の光に相当する波長であることが望ましい。
　（センサ２００および疑似センサ２５０の回路構成）
　図７は、センサ２００の回路の一例を示す。図７において、「フォトレジスタ」は、受光量によって抵抗値が変わる電子部品の一種であり、これは受光素子（機能素子の一例）に相当する。また、Ｖｏｕｔは、センサ２００の出力を示している。そのほか、Ｖｉｎは入力、Ｒ１は回路抵抗をそれぞれ表す。生体検知デバイス１００を装着した生体の動作を原因として、センサ２００の基板１０１が弾性的に変形する。図７に示す回路抵抗Ｒ１が、回路基板の変形によって一時的に変化することにより、センサ２００の出力（Ｖｏｕｔ）に揺らぎが生じる。この揺らぎが生体からの信号にノイズを発生させる。
　図８は、組となるセンサ２００および疑似センサ２５０のそれぞれの回路構成の具体例を示す。図８に示すセンサ２００の回路構成は、図７に示す回路の模式図である。ただし、図８では、図７に示す端子１－２を結ぶ回路の一部を示すが、端子１－２の中間から、Ｖｏｕｔへ向かって右に伸びる回路の一部を省略している。疑似センサ２５０の回路は、概念的には、図７に示すセンサ２００の回路から、受光素子（フォトレジスタ）を除いて、受光素子の受光量がゼロであるときの抵抗値と同じ抵抗値を持つ抵抗Ｒ２に置換したものである。受光素子から置換された抵抗Ｒ２は、図７に示す回路抵抗Ｒ１と直列接続される。生体検知デバイス１００を装着した生体の動作を原因として、疑似センサ２５０の回路抵抗Ｒ１も、基板１０１の変形によって一時的に変化することにより、Ｖｏｕｔに揺らぎが生じる。センサ２００の出力の揺らぎと、疑似センサ２５０の出力の揺らぎとは、原因が同じであるから、これらの揺らぎのパターンは共通する。特に、基板１０１上で、疑似センサ２５０がセンサ２００の近傍に配置されている場合、センサ２００の出力の揺らぎの大きさと、疑似センサ２５０の出力の揺らぎの大きさとが同程度になる。
　図８は、パッシブ型のセンサ２００の回路構成の一例を概略的に示す。図８では、センサ２００は、端子１－２（黒丸）と機能素子で構成されている。一方、疑似センサ２５０は、端子１－２の間に機能素子の代わりに、抵抗Ｒ２を備えている。抵抗Ｒ２は、光電変換機能が働いていないときの機能素子に相当する。この点で、センサ２００の回路構成と、疑似センサ２５０の回路構成とは相違する。図８に示すセンサ２００の機能素子が、図６に示すセンサ２００の機能素子に相当する。
　センサ２００がＯＮ／ＯＦＦを切り替え可能なアクティブ型である場合、図７に示すセンサ２００の回路には、ＴＦＴ（thin-film-transistor）と、ＴＦＴのゲートと接続される別の入力が追加される。ＴＦＴのソースとドレインは、入力Ｖｉｎと回路抵抗Ｒ１との間に接続される。なお、ＴＦＴは、センシング機能とは無関係であるため、機能素子に相当しない。この場合も、疑似センサ２５０の回路は、センサ２００の回路から、受光素子（フォトレジスタ）を抵抗Ｒ２に置換したものになる。
　（本実施形態の効果）
　本実施形態の構成によれば、生体検知デバイス１００は、生体を測定対象とするセンサ２００と、センサ２００と同等の入出力を有し、かつ、生体からの信号を検知するための機能を持たない疑似センサ２５０とを備えている。また、生体情報取得装置１０は、生体検知デバイス１００が備えたセンサ２００および疑似センサ２５０を用いて、生体データの測定を行う測定部１１と、生体データを分析することによって、生体情報を取得する分析部１２とを備えている。生体検知デバイス１００のセンサ２００は、生体を測定することによって、生体情報を含む測定データを得る。しかし、測定データは、生体の予期できない動きによるノイズも含む。一方、生体検知デバイス１００の疑似センサ２５０は、センサ２００から、生体からの信号を検知するための機能を除いて構成されている。したがって、疑似センサ２５０は、生体情報を含まないノイズのみの非生体データを得ることができる。
　生体情報取得装置１０は、測定データおよび非生体データの差分から、測定データからノイズ成分の除去された高品質な生体データを得ることができる。あるいは、生体検知デバイス１００が測定データおよび非生体データから生体データを生成する場合、生体情報取得装置１０は、生体検知デバイス１００から、高品質な生体データそのものを得ることができる。
　よって、生体情報取得装置１０は、高品質な生体データから高精度な生体情報を得ることができる。
　〔実施形態３〕
　本実施形態３では、前記実施形態２で説明した生体検知デバイス１００の一つの下位概念、あるいは、生体検知デバイス１００が提示する概念に含まれる詳細な構成の一例を説明する。
　本実施形態３で説明する生体検知デバイス１００Ａ（１００Ａ´，１００Ａ″）と、生体情報取得装置１０との関係は、前記実施形態２で説明した生体検知デバイス１００と、生体情報取得装置１０との間の関係と同じである。すなわち、本実施形態３において、生体情報取得装置１０の構成及び動作は、前記実施形態１と変わりがない。そのため、以下では、生体情報取得装置１０の構成および動作についての説明を省略する。
　（生体検知デバイス１００Ａ）
　図９は、本実施形態３に係わる生体検知デバイス１００Ａの構成を概略的に示す。図９に示す生体検知デバイス１００Ａは、基板１０１、１組のセンサ２００と疑似センサ２５０、電源素子３００、演算素子４００、通信素子５００、およびメモリ６００を備えている。すなわち、生体検知デバイス１００Ａは、前記実施形態２で説明した生体検知デバイス１００（図６）と比較して、電源素子３００、演算素子４００、通信素子５００、およびメモリ６００を備えている点が異なる。
　生体検知デバイス１００Ａでは、センサ、疑似センサ２５０、電源素子、演算素子４００、通信素子５００、およびメモリ６００が全て、１枚の基板１０１の上に配置されている。
　図９は、１組のセンサ２００と疑似センサ２５０のみを示している。しかしながら、生体検知デバイス１００Ａは、複数組のセンサ２００と疑似センサ２５０を備えていてもよい。
　疑似センサ２５０とセンサ２００の位置関係に関しては、特に規定はされない。しかしながら、センサ２００と疑似センサ２５０とが、あまり接近しすぎると、お互いの干渉が生じ、一方、離れすぎると、生体検知デバイス１００Ａを生体に装着させたときにセンサ２００に与えられる変形と、疑似センサ２５０に与えられる変形との間に、乖離が生じ得る。そのため、疑似センサ２５０とセンサ２００とは、数μｍから１ｃｍ以内の間隔で、基板１０１上に配置されることが望ましい。
　なお、１つのセンサ２００と１つの疑似センサ２５０とが１組であることは必須でない。すなわち、複数のセンサ２００に対し、１つの疑似センサ２５０が１組を形成していてもよいし、１つのセンサ２００に対し、複数の疑似センサ２５０が１組となっていてもよい。前者の一例では、複数のセンサ２００が、同じ疑似センサ２５０を共有する。また、後者の一例では、複数の疑似センサ２５０が、センサ２００の近傍に配置される。後者については、実施形態４で詳細に説明する。
　生体検知デバイス１００Ａが、複数組のセンサ２００と疑似センサ２５０を備えている場合、複数のセンサ２００および複数の疑似センサ２５０が、それぞれ、１枚の基板１０１上でライン状に配置されていてもよい。あるいは、複数組のセンサ２００と複数の疑似センサ２５０が、１枚の基板上でマトリクス状に配置されてもよい（変形例１）。ただし、複数のセンサ２００および複数の疑似センサ２５０を基板１０１上にどのように配置するかについては、基板１０１の物理的なサイズおよび形状を除くと、特に制限されない。
　基板１０１の材料としては、センサ２００およびその他の素子を搭載できる形状および材質であれば特に限定されるものではない。生体検知デバイス１００Ａを生体に装着するもしくは貼り付けることを考慮すると、基板１０１は、フレキシブルな材質のほうが望ましく、例えば、フィルム基板、薄型のガラスエポキシ樹脂等が考えられる。
　電源素子３００としては、重さ、形状、および、一次側電源かあるいは二次側電源かなど、多くの選択肢を有する。しかしながら、センサ２００、疑似センサ２５０、演算素子４００、および通信素子５００への十分な電力供給が可能であれば、電源素子は限定されない。例えば、電源素子３００は、乾電池、ボタン電池、またはリチウムイオン蓄電池等、ごく一般的な電源素子であってよい。
　演算素子４００としては、センサ２００および疑似センサ２５０もしくは生体検知デバイス１００Ａに搭載されたセンサ２００および疑似センサ２５０のドライバを制御可能であれば、特に限定されない。センサ２００から得られる測定データと、疑似センサ２５０から得られる非生体データとの差分を得る処理を、生体検知デバイス１００Ａ上で行ってもよいが、生体情報取得装置１０で行ってもよいし、もしくは後述の情報中継装置１５０（実施形態５）で行うこともできる。生体検知デバイス１００Ａ上で、生体データを得るためには、演算素子４００が、測定データと非生体データとの差分を計算する処理を実行する必要がある。
　通信素子５００は、生体検知デバイス１００Ａと、生体情報取得装置１０との間で通信を行うためのものである。通信素子５００は、センサ２００もしくは生体検知デバイス１００Ａと、生体情報取得装置１０との間で、各種データおよび制御信号の授受が可能であれば、形式および仕様に制限はない。
　一例では、通信量（信号量）、通信距離、および消費電力に基づいて、無線形式または有線形式の通信素子５００が選択される。例えば、無線形式として、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬＥ（登録商標）などがあげられる。もちろん、有線形式の通信素子５００を選択することも可能であるが、その場合、生体検知デバイス１００Ａの設計及び特性が著しく制限される。このことから、通信素子５００としては、無線形式のものが選択されることが好ましい。
　メモリ６００は、生体データを一時的に保存し、通信素子５００は、オフラインで生体情報取得装置１０との間で生体データを送受信する。この場合、生体検知デバイス１００Ａ上で、メモリ６００に格納された生体データの処理を行う。また、演算素子４００は、生体検知デバイス１００Ａのメモリ６００に読み込んだプログラムを実行することにより、生体検知デバイス１００Ａの各部の動作を制御する。
　（生体検知デバイス１００Ａの変形例）
　図１０および図１１を参照して、本実施形態３に係わる生体検知デバイス１００Ａの変形例を説明する。
　（変形例１）
　図１０は、生体検知デバイス１００Ａの変形例を示す。図１０に示す生体検知デバイス１００Ａ´では、複数組のセンサ２００と疑似センサ２５０が、１枚の基板１０１上でマトリクス状に配置されている。なお、図１０では、２組のセンサ２００と疑似センサ２５０のみを示している。しかしながら、生体検知デバイス１００Ａ´は、基板１０１上で縦方向及び／または横方向に、多数の組のセンサ２００と疑似センサ２５０を備えていてもよい。
　図１０に示す生体検知デバイス１００Ａ´の構成によれば、複数組のセンサ２００と疑似センサ２５０がマトリクス状に配置されている。生体情報取得装置１０は、複数組のセンサ２００と疑似センサ２５０から、それぞれ、測定データおよび非生体データとともに、各センサ２００の位置情報（あるいは識別情報）を得る。
　生体情報取得装置１０は、測定データおよび非生体データと、各センサ２００の位置情報とに基づいて、センサ２００の位置ごとの生体データを得ることができる。また、生体情報取得装置１０は、センサ２００の位置ごとの生体データに基づいて、生体の面における生体情報を取得することができる。例えば、生体情報取得装置１０は、生体データおよびセンサ２００の位置情報に基づいて、生体の皮膚の下での静脈の分布を示す生体情報を取得することができる。
　（変形例２）
　図１１に示す他の生体検知デバイス１００Ａ″は、２つの基板１０１Ａ，１０１Ｂを備えている。生体検知デバイス１００Ａ″では、１組以上のセンサ２００と疑似センサ２５０が、基板１０１Ａ上に（ライン状に）配置されている一方、１組以上のセンサ２００と疑似センサ２５０を除く構成要素が、基板１０１Ｂ上に配置されている。
　図１１に示す生体検知デバイス１００Ａ″の構成によれば、１組以上のセンサ２００と疑似センサ２５０が、１枚の基板１０１Ａ上に配置されており、他の構成要素（図１１では、電源素子３００、演算素子４００、通信素子５００、メモリ６００）が、他の基板１０１Ｂ上に配置されている。そのため、生体検知デバイス１００Ａ″の形状を柔軟に設計することができる。また、生体検知デバイス１００Ａ″から、基板１０１Ａだけを取り外す（一方、基板１０１Ｂを取り外さない）ことによって、故障したセンサ２００および疑似センサ２５０を容易に交換することができる。
　（変形例３）
　なお、生体検知デバイス１００が複数の基板１０１を備えている場合、それぞれの基板１０１にどの素子を搭載するのかは、各基板１０１の大きさ、重さ等を考慮して、自由に設計することが可能である。一例では、図１１に示す生体検知デバイス１００Ａ″のように、センサ２００および疑似センサ２５０以外の構成素子をまとめて別の基板１０１Ｂに搭載してもよい。あるいは、電源素子３００だけを、別の基板１０１Ｂに搭載してもよい。
　（本実施形態の効果）
　本実施形態の構成によれば、生体検知デバイス１００Ａ（１００Ａ´，１００Ａ″）は、生体を測定対象とするセンサ２００と、センサ２００と同等の入出力を有し、かつ、生体からの信号を検知するための機能を持たない疑似センサ２５０とを備えている。また、生体情報取得装置１０は、生体検知デバイス１００Ａ（１００Ａ´，１００Ａ″）が備えたセンサ２００および疑似センサ２５０を用いて、生体データの測定を行う測定部１１と、生体データを分析することによって、生体情報を取得する分析部１２とを備えている。
　生体検知デバイス１００Ａ（１００Ａ´，１００Ａ″）のセンサ２００は、生体を測定対象とする測定によって、生体情報を含む測定データを得る。しかし、測定データは、生体の予期できない動きによるノイズも含む。一方、生体検知デバイス１００Ａ（１００Ａ´，１００Ａ″）の疑似センサ２５０は、センサ２００から、生体からの信号を検知するための機能を除いて構成されているので、ノイズのみの非生体データを得ることができる。
　生体情報取得装置１０は、生体検知デバイス１００Ａ（１００Ａ´，１００Ａ″）から、測定データおよび非生体データを得て、これらの間の差分から、測定データに重畳したノイズ成分の除去された高品質な生体データを得ることができる。あるいは、生体検知デバイス１００Ａ（１００Ａ´，１００Ａ″）が、測定データおよび非生体データに基づいて生体データを生成する場合、生体情報取得装置１０は、生体検知デバイス１００Ａ（１００Ａ´，１００Ａ″）から、高品質な生体データそのものを得ることができる。
　よって、生体情報取得装置１０は、高品質な生体データから高精度な生体情報を得ることができる。
　〔実施形態４〕
　本実施形態４では、前記実施形態２で説明した生体検知デバイス１００の一つの下位概念、あるいは、前記実施形態３およびその変形例に基づいて説明した生体検知デバイス１００Ａ（１００Ａ´，１００Ａ″）の構成とは別の構成の一例を説明する。
　本実施形態４で説明する生体検知デバイス１００Ｂと生体情報取得装置１０との関係は、前記実施形態１で説明した生体検知デバイス１００と生体情報取得装置１０との間の関係と同じである。すなわち、本実施形態４において、生体情報取得装置１０の構成及び動作は、前記実施形態１と変わりがない。そのため、以下では、生体情報取得装置１０の構成および動作の説明を省略する。
　（生体検知デバイス１００Ｂ）
　図１２は、本実施形態４に係わる生体検知デバイス１００Ｂの構成を概略的に示す。図１２に示す生体検知デバイス１００Ｂは、前記実施形態３で説明した生体検知デバイス１００Ａ（図９）と比較して、１つのセンサ２００に対して、組となる２つの疑似センサ２５０を備えている点が異なる。なお、生体検知デバイス１００Ｂは、前記実施形態３において説明した生体検知デバイス１００Ａ（１００Ａ´，１００Ａ″）（図９～図１１）と同様に、複数組のセンサ２００と疑似センサ２５０を備えていてもよい。
　（センサ２００および疑似センサ２５０の回路構成）
　図１３は、それぞれ、組となるセンサ２００および２つの疑似センサ２５０（図１３では第１の疑似センサおよび第２の疑似センサ）のそれぞれの回路構成の一例を示す。図１３に示すセンサ２００および疑似センサ２５０の回路構成は、模式図である。
　図１３に示す回路構成は、前記実施形態２で説明した図７に示す回路構成と比較して、疑似センサ２５０の回路が１本追加されている。図１３では、２つの疑似センサ２５０（の回路）が、組となる１つのセンサ２００を挟んで、対称の位置に配置されている。
　生体検知デバイス１００Ｂは、センサ２００から得られた測定データと、第１及び第２の疑似センサ２５０のそれぞれから得られた非生体データとに基づいて、生体データを生成する。一例では、生体データは、センサ２００から得られる測定データと、第１及び第２の疑似センサ２５０からそれぞれ得られる非生体データの平均値との間の差分を計算することによって得られてもよい。
　あるいは、前記実施形態１において説明したように、生体情報取得装置１０の測定部１１（図２）が、測定データおよび非生体データに基づいて、生体データを算出してもよい。この場合、生体情報取得装置１０は、センサ２００から測定データを受信するとともに、２つの疑似センサ２５０から、非生体データを受信する。
　一例では、測定部１１は、生体検知デバイス１００Ｂと同様の手法で、測定データおよび非生体データに基づいて、生体データを算出する。具体的には、測定部１１は、まず、第１及び第２の疑似センサ２５０からそれぞれ得られる非生体データの平均値を算出する。そして、測定部１１は、センサ２００から得られる測定データと、算出した非生体データの平均値との差分を計算することによって、生体データを得る。
　上記の構成によれば、第１及び第２の疑似センサ２５０からそれぞれ得られる非生体データの平均値を算出する。センサ２００から得られる測定データと、算出した非生体データの平均値との差分を計算する。これにより、センサ２００と各疑似センサ２５０との間の位置関係に基づくノイズの変化の影響を低減することができ、高品質な生体データを得ることができる。以下で、その理由を詳細に説明する。
　図１３において、第１の疑似センサ２５０から、センサ２００へ向かう上方向に、ノイズが小さくなる傾向があるとする。例えば、生体検知デバイス１００Ｂが、人間（生体の一例）の腕の周方向に巻き付けるように貼付されているとする。一般的に、人間の腕の周方向の曲率は一様ではなく、腕の内側（手のひらへとつながる側）は比較的に平坦であり、腕の内側から外側へ向かうにつれて、曲率が徐々に高まる。このような場合において、第２の疑似センサ２５０が、人間の腕の内側に配置され、センサ２００、第１の疑似センサ２５０の順で、人間の腕の外側に向かって配置されている場合、生体に取り付けられた生体検知デバイス１００Ｂの歪みが、第１の疑似センサ２５０、センサ２００、第２の疑似センサ２５０の順に小さくなる。ただし、歪みの大きさの順番は、生体に対する生体検知デバイス１００Ｂの取り付け方によって異なる。この場合、第１の疑似センサ２５０が検知するノイズはセンサ２００が検知するノイズよりも大きく、一方で、第２の疑似センサ２５０が検知するノイズはセンサ２００が検知するノイズよりも小さくなる。
　したがって、第１及び第２の疑似センサ２５０からそれぞれ得られる非生体データの平均値を算出することで、２つの疑似センサ２５０から得られる非生体データの平均値は、センサ２００から得られる測定データに含まれるノイズ成分に近づく。そのため、センサ２００から得られる測定データと、２つの疑似センサ２５０から得られる非生体データの平均値との差分を計算することによって、両者のノイズ成分がうまく打ち消しあう。その結果、高品質な生体データを得ることができる。
　（本実施形態の効果）
　本実施形態の構成によれば、生体検知デバイス１００Ｂは、生体を測定対象とするセンサ２００と、センサ２００と同等の入出力を有し、かつ、生体からの信号を検知するための機能を持たない疑似センサ２５０とを備えている。また、生体情報取得装置１０は、生体検知デバイス１００Ｂが備えたセンサ２００および疑似センサ２５０を用いて、生体データの測定を行う測定部１１と、生体データを分析することによって、生体情報を取得する分析部１２とを備えている。
　生体検知デバイス１００Ｂのセンサ２００は、生体を測定対象とする測定によって、生体情報を含む測定データを得る。しかし、測定データは生体データに加えて、生体の予期できない動きによるノイズも含む。一方、生体検知デバイス１００Ｂの疑似センサ２５０は、センサ２００から、生体からの信号を検知するための機能を除いて構成されているので、生体情報を含まないノイズのみの非生体データを得ることができる。
　生体情報取得装置１０は、生体検知デバイス１００Ｂから、測定データおよび非生体データを得る。そして、生体情報取得装置１０は、これらの間の差分から、測定データに重畳したノイズ成分の除去された高品質な生体データを得ることができる。あるいは、生体検知デバイス１００Ｂが測定データおよび非生体データから生体データを生成する場合、生体情報取得装置１０は、生体検知デバイス１００Ｂから、高品質な生体データそのものを得ることができる。
　よって、生体情報取得装置１０は、高品質な生体データから高精度な生体情報を得ることができる。
　また、本実施形態の構成によれば、センサ２００から得られる測定データと、２つの疑似センサ２５０から得られる非生体データの平均値との差分を計算する。これにより、測定データに含まれるノイズ成分と非生体データの平均値とがうまく打ち消しあう。その結果、高品質な生体データを得ることができる。
　（生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）の実施例）
　以下では、前記実施形態２で説明した生体検知デバイス１００、前記実施形態３で説明した生体検知デバイス１００Ａ、および前記実施形態４で説明した生体検知デバイス１００Ｂのいずれかの一実施例を説明する。もちろん、前記実施形態３の変形例１または変形例２で説明した生体検知デバイス１００Ａ´，１００Ａ″も、生体検知デバイス１００Ａと同様である。
　本実施例では、ローム社のSMLMN2ECTT86C　LEDをセンサ２００の発光素子とし、SMLMN2ECTT86C　LED用センサをセンサ２００の受光素子として用いた。
　大きさ２５ｍｍ×３５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのガラスエポキシ基板（これは基板１０１に対応する）上に、２ｍｍの間隔を空けつつ、マトリクス状に５行×２列、合計１０個のセンサ２００を搭載した。さらに、同一のガラスエポキシ基板上に、LIR1655型ボタン電池（電源素子３００の一例）およびBLE素子（通信素子５００の一例）を搭載した。生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）を被験者（生体）の肘に貼り付けたのち、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）を周波数換算で１２８Ｈｚの周期で動作させることにより、生体データを測定する。被験者が肘を延ばしたり縮めたりしながら、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）により生体データを測定する。その結果、被験者（生体）が肘を延ばしたり縮めたりする動きによって生じたノイズを低減された高品質な生体データを測定することができた。
　〔実施形態５〕
　本実施形態５では、図１に示すシステム１とは別の構成を持つシステム２について説明する。
　図１４は、本実施形態５に係わるシステム２の構成を概略的に示す。図１４に示すように、システム２は、生体情報取得装置１０、および生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）に加えて、情報中継装置１５０をさらに備えている。本実施形態５に係わる生体情報取得装置１０の構成及び動作は、前記実施形態１～４と共通である。なお、システム２は、生体検知デバイス１００Ａに変えて、生体検知デバイス１００Ａ´（図１０）、または生体検知デバイス１００Ａ″（図１１）を備えていてもよい。
　情報中継装置１５０は、生体情報取得装置１０と生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）との間の通信を中継する。情報中継装置１５０としては、例えば、パーソナルコンピュータ、タブレット、スマートフォンなどの情報通信機器が用いられる。しかしながら、情報中継装置１５０は、生体データの測定の対象者（生体）の状況、または、通信環境などに基づいて、任意に決定されてよい。
　本実施形態５では、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）および情報中継装置１５０のどちらも、センサ２００を制御することができる。生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）が１組以上のセンサ２００と疑似センサ２５０を制御する場合、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）が備えた演算素子４００を利用する。一方、情報中継装置１５０が１組以上のセンサ２００と疑似センサ２５０を制御する場合には、例えば、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などを利用して、センサ２００を制御するためのコンピュータプログラムを実行する。
　後者の場合、情報中継装置１５０は、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）から生体データを受信し、生体情報取得装置１０へ生体データを転送する。また、情報中継装置１５０は、生体情報取得装置１０から、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）を制御するための制御信号を受信して、制御信号に基づいて、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）の制御を実行する。
　さらに、生体情報取得装置１０または情報中継装置１５０と、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）との間の通信を中継するために、スマートフォンなどのモバイル情報通信機器（図示せず）を用いてもよい。この場合、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）からの情報をいったんモバイル情報通信機器が受信し、モバイル情報通信機器（図示せず）から、生体情報取得装置１０または情報中継装置１５０へ、生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）からの情報を転送してもよい。
　（本実施形態の効果）
　本実施形態の構成によれば、生体情報取得装置１０と生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）との間の通信を、情報中継装置１５０が中継する。そのため、生体情報取得装置１０と生体検知デバイス１００（１００Ａ，１００Ｂ）とが直接的に通信を行う必要がないので、システム２の設計に関する自由度が向上する。
　（ハードウェア構成について）
　前記実施形態１～５で説明した生体情報取得装置１０の各構成要素は、機能単位のブロックを示している。これらの構成要素の一部又は全部は、例えば図１５に示すような情報処理装置９００により実現される。図１５は、情報処理装置９００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
　図１５に示すように、情報処理装置９００は、一例として、以下のような構成を含む。
　　・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）９０１
　　・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）９０２
　　・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）９０３
　　・ＲＡＭ９０３にロードされるプログラム９０４
　　・プログラム９０４を格納する記憶装置９０５
　　・記録媒体９０６の読み書きを行うドライブ装置９０７
　　・通信ネットワーク９０９と接続する通信インタフェース９０８
　　・データの入出力を行う入出力インタフェース９１０
　　・各構成要素を接続するバス９１１
　前記実施形態１～５で説明した生体情報取得装置１０の各構成要素は、これらの機能を実現するプログラム９０４をＣＰＵ９０１が読み込んで実行することで実現される。各構成要素の機能を実現するプログラム９０４は、例えば、予め記憶装置９０５やＲＯＭ９０２に格納されており、必要に応じてＣＰＵ９０１がＲＡＭ９０３にロードして実行される。なお、プログラム９０４は、通信ネットワーク９０９を介してＣＰＵ９０１に供給されてもよいし、予め記録媒体９０６に格納されており、ドライブ装置９０７が当該プログラムを読み出してＣＰＵ９０１に供給してもよい。
　（本実施形態の効果）
　本実施形態の構成によれば、前記実施形態において説明した生体情報取得装置１０が、ハードウェアとして実現される。したがって、前記実施形態において説明した効果と同様の効果を奏することができる。
　〔付記〕
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　　（付記１）
　生体を測定対象とするセンサと、
　前記センサと同等の入出力を有し、かつ、前記生体からの信号を検知するための機能を持たない疑似センサと、
　前記センサおよび前記疑似センサを配置された１枚の基板を含む１または複数の基板と
　を備えた生体検知デバイス。
　　（付記２）
　１つの前記センサと、２つの前記疑似センサとを備え、
　２つの前記疑似センサが、１つの前記センサを挟んで対称の位置に、１つずつ配置されている
　ことを特徴とする付記１に記載の生体検知デバイス。
　　（付記３）
　前記センサは光学式センサであり、前記生体からの信号を検知するための機能は、受光素子によって実現される
　ことを特徴とする付記１または２に記載の生体検知デバイス。
　　（付記４）
　前記疑似センサは、前記センサの前記受光素子を、前記生体からの信号がないときの前記受光素子に相当する抵抗に前記受光素子を置換することで得られた
　ことを特徴とする付記３に記載の生体検知デバイス。
　　（付記５）
　前記疑似センサは、前記センサの前記受光素子を黒塗料により覆うことで得られた
　ことを特徴とする付記３に記載の生体検知デバイス。
　　（付記６）
　前記生体の皮膚に貼り付けられた状態で使用される
　ことを特徴とする付記１から５のいずれか１項に記載の生体検知デバイス。
　　（付記７）
　前記センサから出力される測定データ、および、前記疑似センサから出力される非生体データに基づいて、生体データを生成する
　ことを特徴とする付記１から６のいずれか１項に記載の生体検知デバイス。
　　（付記８）
　付記１から７のいずれか１項に記載の生体検知デバイスが備えたセンサおよび疑似センサを用いて、生体データの測定を行う測定手段と、
　前記生体データを分析することによって、生体情報を取得する分析手段と
　を備えた生体情報取得装置。
　　（付記９）
　前記測定手段は、前記センサから出力される測定データ、および、前記疑似センサから出力される非生体データを、前記生体検知デバイスから受信して、前記生体データと前記非生体データとの間の差分を計算することによって、前記生体データを得る
　ことを特徴とする付記８に記載の生体情報取得装置。
　　（付記１０）
　前記測定手段は、前記センサから出力される測定データ、および、前記疑似センサから出力される非生体データに基づいて得られる生体データを、前記生体検知デバイスから受信する
　ことを特徴とする付記８に記載の生体情報取得装置。
　　（付記１１）
　付記１から７のいずれか１項に記載の生体検知デバイスが備えたセンサおよび疑似センサを用いて、生体データの測定を行い、
　前記生体データを分析することによって、生体情報を取得する
　ことを含む生体情報取得方法。
　　（付記１２）
　付記１から７のいずれか１項に記載の生体検知デバイスが備えたセンサおよび疑似センサを用いて、生体データの測定を行うことと、
　前記生体データを分析することによって、生体情報を取得することと
　をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した、一時的でない記録媒体。
　　１０　生体情報取得装置
　　１１　測定部
　　１２　分析部
　１００　生体検知デバイス
１００Ａ　生体検知デバイス
１００Ｂ　生体検知デバイス
　１０１　基板
１０１Ａ　基板
１０１Ｂ　基板
　２００　センサ
　２５０　疑似センサ

Claims (12)

  1. 　生体を測定対象とするセンサと、
    　前記センサと同等の入出力を有し、かつ、前記生体からの信号を検知するための機能を持たない疑似センサと、
    　前記センサおよび前記疑似センサを配置された１枚の基板を含む１または複数の基板と
    　を備えた生体検知デバイス。
  2. 　１つの前記センサと、２つの前記疑似センサとを備え、
    　２つの前記疑似センサが、１つの前記センサを挟んで対称の位置に、１つずつ配置されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の生体検知デバイス。
  3. 　前記センサは光学式センサであり、前記生体からの信号を検知するための機能は、受光素子によって実現される
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の生体検知デバイス。
  4. 　前記疑似センサは、前記センサの前記受光素子を、前記生体からの信号がないときの前記受光素子に相当する等価回路に前記受光素子を置換することで得られた
    　ことを特徴とする請求項３に記載の生体検知デバイス。
  5. 　前記疑似センサは、前記センサの前記受光素子を黒塗料により覆うことで得られた
    　ことを特徴とする請求項３に記載の生体検知デバイス。
  6. 　前記生体の皮膚に貼り付けられた状態で使用される
    　ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の生体検知デバイス。
  7. 　前記センサから出力される測定データ、および、前記疑似センサから出力される非生体データに基づいて、生体データを生成する
    　ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の生体検知デバイス。
  8. 　請求項１から６のいずれか１項に記載の生体検知デバイスが備えたセンサおよび疑似センサを用いて、生体データの測定を行う測定手段と、
    　前記生体データを分析することによって、生体情報を取得する分析手段と
    　を備えた生体情報取得装置。
  9. 　前記測定手段は、前記センサから出力される測定データ、および、前記疑似センサから出力される非生体データを、前記生体検知デバイスから受信して、前記生体データと前記非生体データとの間の差分を計算することによって、前記生体データを得る
    　ことを特徴とする請求項８に記載の生体情報取得装置。
  10. 　前記測定手段は、前記センサから出力される測定データ、および、前記疑似センサから出力される非生体データに基づいて得られる生体データを、前記生体検知デバイスから受信する
    　ことを特徴とする請求項８に記載の生体情報取得装置。
  11. 　請求項１から７のいずれか１項に記載の生体検知デバイスが備えたセンサおよび疑似センサを用いて、生体データの測定を行い、
    　前記生体データを分析することによって、生体情報を取得する
    　生体情報取得方法。
  12. 　請求項１から７のいずれか１項に記載の生体検知デバイスが備えたセンサおよび疑似センサを用いて、生体データの測定を行うことと、
    　前記生体データを分析することによって、生体情報を取得することと
    　をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した、一時的でない記録媒体。
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