WO2015151508A1

WO2015151508A1 - 生体計測装置および生体計測方法

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Publication number: WO2015151508A1
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Inventors: 朋池邊
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Abstract

精度良く生体の成分濃度を計測する生体計測装置を提供する。腕（４）に赤外光（２６）を照射し腕（４）に反射した赤外光（２６）を受信して光強度データを出力する第１赤外センサー（１１）と、第１赤外センサー（１１）と腕（４）との間の接触力を検出する第１力センサー（１２）と、を備える第１検出部（７）と、第２赤外センサー（１３）及び第２力センサー（１４）を備える第２検出部（８）と、第１赤外センサー（１１）及び第２赤外センサー（１３）が腕（４）に接触するように第１検出部（７）及び第２検出部（８）を保持する保持部（２２）と、力を判定値と比較し力が所定の範囲内にあるか否かを判定する押圧力判定部と、接触力が所定の範囲内にあると押圧力判定部が判定したときの光強度データを用いて腕（４）の血糖値を演算する成分濃度演算部と、を備える。

Description

生体計測装置および生体計測方法

　本発明は、生体計測装置および生体計測方法に関するものである。

　近赤外光や赤外光を用いて人体の血糖値、血圧脈拍を測定する方法が検討されている。例えば、ＡＴＲ法（Ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ　Ｔｏｔａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）を用いた血糖値の測定装置が特許文献１に開示されている。それによると、片面に反射膜が設置されたガラス板を用意する。そして、ガラス板において反射膜のない面を生体の皮膚に密着させる。ガラス板の一方の側面から赤外光を照射する。赤外光は皮膚と密着する面と反射膜との間で反射を繰り返しガラス板の他方の側面に到達する。他方の側面に到達した赤外光の光強度をセンサーにて検出する。

　検出した赤外光を分光してスペクトルデータを得る。生体の皮膚には毛細血管があり、皮膚に表面に照射する赤外光の一部が毛細血管に吸収される。特定の波長において吸収される赤外光と血液成分とには相関がある。従って、検出された特定の波長における光強度と被検査生体の血液成分濃度との間で相関がある。これによりＡＴＲ法を用いて、例えば、血中グルコース濃度を検出することができる。

　腕に巻くベルトに光センサーが設置された測定装置が特許文献２に開示されている。それによると、測定装置本体にベルトが設置されている。ベルトを人体の腕に巻いて測定装置を固定する。そして、ベルトの腕側の面に光センサーが設置されている。腕に巻くベルトの長さを調整し、光センサーを肌に密着させて測定装置が用いられる。

特開平１１－１８８００９号公報特開２０００－２５４１０５号公報

　特許文献１に示すＡＴＲ法ではセンサー部が生体の皮膚に密着していないとき、赤外光の一部が毛細血管に吸収されない。このときには光強度データが生体の状態を反映していないため、正確な血液成分濃度を検出することができない。特許文献２に示す計測装置ではベルトが緩むと光センサーと腕との間に隙間ができる。そして、光センサーが検出する光強度が変動する。そこで、検出された光強度データが生体の状態を反映しているときの光強度データだけを活用して精度良く生体の成分濃度を計測することができる生体計測装置が望まれていた。

　本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

　［適用例１］
　本適用例にかかる生体計測装置であって、生体に赤外光を照射し前記生体で反射または散乱した前記赤外光を受信して光強度データを出力する赤外センサー部と、前記赤外センサー部と前記生体との間の接触力を検出する接触力センサー部と、を備える複数の検出部と、前記赤外センサー部が前記生体に接触するように前記検出部を保持する保持部と、前記接触力を判定値と比較し前記接触力が所定の範囲内にあるか否かを判定する判定部と、前記接触力が所定の範囲内にあると前記判定部が判定したときの前記光強度データを用いて前記生体の成分濃度を演算する成分濃度演算部と、を備えることを特徴とする。

　本適用例によれば、生体計測装置は複数の検出部、保持部及び判定部を備えている。検出部は赤外センサー部及び接触力センサー部を備えている。保持部は赤外センサー部が生体に接触するように検出部を保持する。赤外センサー部は生体に赤外光を照射する。そして、赤外センサー部は生体で反射または散乱した赤外光を受信して光強度データを出力する。接触力センサー部は赤外センサー部と生体との間の接触力を検出する。そして、判定部が接触力を判定値と比較し接触力が所定の範囲内にあるか否かを判定する。

　赤外センサー部が生体から離れるとき赤外光は生体に吸光されない。従って、赤外センサー部は生体情報を反映した赤外光を精度良く受信することができない。また、赤外センサー部が生体を押圧しすぎるとき生体の血管が押圧されて表面近くの血流が阻害される。これにより、生体が計測に相応しくない状態となるので赤外センサー部が受信する光強度データは生体の状態を正しく反映していないデータとなる。

　判定部は赤外センサー部が生体を押圧する状態を判定している。そして、成分濃度演算部は赤外センサー部が出力する光強度データが生体の状態を反映しているときのデータを活用し、光強度データが生体の状態を反映していないときのデータを活用しないで生体の成分濃度を演算する。従って、生体計測装置は複数の赤外センサー部が出力する光強度データのうち生体の状態を反映しているときの光強度データだけを活用して精度良く生体の成分濃度を計測することができる。

　［適用例２］
　上記適用例にかかる生体計測装置において、複数の前記赤外センサー部が出力した前記光強度データから演算された前記成分濃度の平均値を演算する平均値演算部を備えることを特徴とする。

　本適用例によれば、生体計測装置には複数の赤外センサー部が設置され、各赤外センサー部が光強度データを出力する。そして、平均値演算部が複数の赤外センサー部が出力する光強度データの平均を演算するので、外乱の影響を抑制して信頼性の高い成分濃度を計測することができる。

　［適用例３］
　上記適用例にかかる生体計測装置において、複数の前記赤外センサー部は順次駆動されることを特徴とする。

　本適用例によれば、赤外センサー部は順次駆動される。これにより、複数の赤外センサー部を同時に駆動するときに比べて、駆動にて消費される電力のピーク値を下げることができる。従って、電力を供給する能力を低くすることができる為、電源の容量を小さくすることができる。

　［適用例４］
　上記適用例にかかる生体計測装置において、前記検出部は複数の前記接触力センサー部を備えることを特徴とする。

　本適用例によれば、検出部は赤外センサー部と複数の接触力センサー部とを備えている。そして、判定部は複数の接触力センサー部が出力する接触力を判定値と比較する。生体に対して赤外センサー部が傾くときには複数の接触力センサー部が腕から受ける接触力に差が生じる。これにより、赤外センサー部が生体に対して傾く状態も検出することができる。そして、赤外センサー部が生体に対して傾く状態で赤外センサー部が出力する光強度データは使用しない。従って、赤外センサー部が生体に対して傾かずに正しい姿勢となる状態のときに赤外センサー部が検出する反射光の光強度データを使用することができる。その結果、精度良く生体の情報を検出することができる。

　［適用例５］
　本適用例にかかる生体計測装置であって、生体に赤外光を照射し前記生体で反射または散乱した前記赤外光を受信して光強度データを出力する赤外センサー部と、前記赤外センサー部と前記生体との間の接触力を検出する接触力センサー部と、を備える複数の検出部と、前記赤外センサー部が前記生体に接触するように前記検出部を保持する保持部と、前記接触力を判定値と比較し前記接触力が所定の範囲内にあるか否かを判定する判定部と、前記接触力が所定の範囲内にあるときに前記赤外センサー部を駆動する制御を行う赤外センサー制御部と、前記光強度データを用いて前記生体の成分濃度を演算する成分濃度演算部と、を備えることを特徴とする。

　本適用例によれば、判定部は赤外センサー部が生体を押圧する状態を判定する。そして、赤外センサー制御部は赤外センサー部が生体を押圧する接触力が所定の範囲内にあるときに赤外センサー部を駆動する。従って、赤外センサー制御部は赤外センサー部が適切な光強度データを出力可能なときにのみ赤外センサー部を駆動する。従って、生体計測装置は複数の赤外センサー部が出力する光強度データのうち生体の状態を反映しているときの光強度データだけを活用して精度良く生体の成分濃度を計測することができる。さらに、赤外センサー部を駆動する電力を無駄にしないので省資源で赤外センサー部を駆動することができる。

　［適用例６］
　本適用例にかかる生体計測方法であって、複数の赤外センサー部を生体に押圧し、前記赤外センサー部と前記生体との間の接触力を検出し、前記接触力が所定の範囲内にある前記赤外センサー部を駆動し、前記赤外センサー部は前記生体に赤外光を照射し前記生体で反射または散乱した前記赤外光を受信して光強度データを出力し、前記光強度データから前記生体の成分濃度を演算することを特徴とする。

　本適用例によれば、複数の赤外センサー部が生体に押圧される。そして、各赤外センサー部は生体に赤外光を照射し生体で反射または散乱した赤外光を受信して光強度データを出力する。そして、光強度データを用いて生体の成分濃度が演算される。各赤外センサー部と生体との間の接触力が検出され、接触力が所定の範囲内にあるときに赤外センサー部が駆動される。従って、赤外センサー部が精度良く光強度データを検出可能なときのみ赤外センサー部は赤外光の反射光の光強度データを検出する。その結果、生体から反射した赤外光の光強度を精度良く検出することができる。

第１の実施形態にかかわり、（ａ）は、生体計測装置の構成を示す概略斜視図、（ｂ）は、生体計測装置の構成を示す模式正面図、（ｃ）は、生体計測装置の構成を示す模式側面図。（ａ）は、生体計測装置の本体部を示す要部模式拡大側面図、（ｂ）は、赤外センサーの構造を示す要部模式図、（ｃ）は、力センサーの構造を示す要部模式拡大図。生体計測装置の電気制御ブロック図。生体計測方法のフローチャート。生体計測方法を説明するための図。生体計測方法を説明するための図。生体計測方法を説明するための図。第２の実施形態にかかわる力センサーの構造を示す要部模式拡大図。第３の実施形態にかかわり、（ａ）は、本体部の構造を示す要部模式拡大図、（ｂ）は、ベルト部の構造を示す要部模式拡大図。（ａ）～（ｃ）は、生体計測方法を説明するための模式図。検出部の配置を示す模式図。検出部の配置を示す模式図。第４の実施形態にかかわる赤外センサーの駆動タイミングを示すタイムチャート。

　本実施形態では、生体計測装置と、この生体計測装置を用いて非侵襲的に血糖値を測定する生体計測方法との特徴的な例について、図に従って説明する。以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。

　（第１の実施形態）
　第１の実施形態にかかわる生体計測装置について図１～図３に従って説明する。図１（ａ）は、生体計測装置の構成を示す概略斜視図であり、図１（ｂ）は、生体計測装置の構成を示す模式正面図である。図１（ｃ）は、生体計測装置の構成を示す模式側面図である。図２（ａ）は生体計測装置の本体部を示す要部模式拡大側面図である。

　図１及び図２（ａ）に示すように、生体計測装置１は保持部としての本体部２と本体部２に設置された保持部としてのベルト部３を備えている。本体部２とベルト部３により筒状の形態となっている。そして、筒状となっている場所に人体の生体としての腕４が挿入されている。つまり、生体計測装置１は腕時計のように腕４に設置して用いられる。

　本体部２において腕４と反対側の面には表示装置５と入力装置６が設置されている。表示装置５は測定した血糖値等の情報を表示する部位である。表示装置５には液晶表示装置や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置等を用いることができる。入力装置６は複数のスイッチ等により構成され、操作者は入力装置６を操作することにより各種の設定を行うことが可能になっている。

　本体部２において腕４を向く側の面には検出部としての第１検出部７及び検出部としての第２検出部８が設置されている。さらに、ベルト部３において腕４を向く側の面には検出部としての第３検出部９及び検出部としての第４検出部１０が設置されている。第１検出部７には赤外センサー部としての第１赤外センサー１１と接触力センサー部としての第１力センサー１２が設置され、第２検出部８には赤外センサー部としての第２赤外センサー１３と接触力センサー部としての第２力センサー１４が設置されている。

　第３検出部９には赤外センサー部としての第３赤外センサー１５と接触力センサー部としての第３力センサー１６が設置され、第４検出部１０には赤外センサー部としての第４赤外センサー１７と接触力センサー部としての第４力センサー１８が設置されている。本体部２の内部には制御部２１が設置されている。制御部２１は表示装置５、入力装置６、第１検出部７～第４検出部１０を制御する。他にも、本体部２には図示しない電池やブザーを備えている。

　ベルト部３には調整部３ａが設置されている。調整部３ａはベルト部３の長さを調整可能になっている。操作者は生体計測装置１を腕４に装着した後で調整部３ａを操作する。そして、第１検出部７～第４検出部１０が腕４に接触するようにベルト部３の長さを操作者が調整する。ベルト部３は金属製であり複数の板ばねが連結した構造となっている。これによりベルト部３は伸縮する。本体部２及びベルト部３により保持部２２が構成されている。第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７及び第１力センサー１２～第４力センサー１８は腕４に接触するように保持部２２に保持されている。

　図２（ｂ）は、赤外センサーの構造を示す要部模式図である。図２（ｂ）に示すように、第１赤外センサー１１は板状のプリズム２３を備えている。プリズム２３は対向する一対の側面が斜面となっている。一方の斜面には第１発光装置２４が設置され、他方の斜面には第１受光装置２５が設置されている。プリズム２３の材質は赤外光を透過する材料であればよく、例えば、ＺｎＳｅ、Ｇｅ、Ｓｉ等を用いることができる。

　第１発光装置２４はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等を備え、第１発光装置２４はプリズム２３の内部に向けて赤外光２６を照射する。第１受光装置２５は分光器及びフォトダイオードを備えている。第１受光装置２５は赤外光２６を所定の波長に分光し各波長の光強度を電気信号に変換する。分光器は回折格子、凹面鏡、スリットを組み合わせて構成されている。分光器は鏡を回転させて、所定の波長の光がスリットを通過するようにして分光する。スリットを通過した赤外光２６はフォトダイオードにより電気信号に変換される。

　プリズム２３において腕４と接触する面を第１面２３ａとし、第１面２３ａと対向する面を第２面２３ｂとする。第１面２３ａと第２面２３ｂとは平行に配置されている。第２面２３ｂには反射膜２９が設置されている。反射膜２９は銀等の反射率の高い金属を用いるのが好ましい。第１発光装置２４が照射する赤外光２６は第１面２３ａに向かって進行する。赤外光２６は第１面２３ａにて腕４の表面を照射し、腕４の表面で反射する。反射した赤外光２６は反射膜２９に向かって進行し反射膜２９にて反射する。このように赤外光２６は第１面２３ａにおける腕４の表面と第２面２３ｂとの間で反射を繰り返して第１受光装置２５に向かって進行する。

　赤外光２６が第１面２３ａにて反射する毎に所定の波長の赤外光２６の一部が腕４内の毛細血管に吸収される。これにより、赤外光２６は所定の波長の光強度が低下する。第１受光装置２５に到達した赤外光２６は分光され電気信号に変換される。電気信号は光強度データに対応する信号である。つまり、第１赤外センサー１１は腕４に赤外光２６を照射し腕４に反射した赤外光２６を受信して光強度データを出力する。そして、第２赤外センサー１３～第４赤外センサー１７は第１赤外センサー１１と同様の構造となっており同様の機能を備えている。

　保持部２２において腕４を向く側の面を接触面２２ａとするとき接触面２２ａは第１面２３ａと略同一平面上に設置されている。従って、通常では第１面２３ａは腕４と接触するように保持部２２が第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７を保持している。

　図２（ｃ）は、力センサーの構造を示す要部模式拡大図である。図２（ｃ）に示すように、第１力センサー１２はセンサー本体部１２ｂと突起部としての押圧突起１２ａとを備えている。センサー本体部１２ｂには圧電素子が内蔵されており、圧電素子はセンサー本体部１２ｂと押圧突起１２ａとに挟まれた構造となっている。押圧突起１２ａがセンサー本体部１２ｂに向けて押圧されるとき、圧電素子に力が加わる。そして、圧電素子は力の微分値に対応する電圧を発生して出力する。従って、圧電素子が出力する電圧を用いて第１力センサー１２に加わる圧力を検出することができる。

　第１赤外センサー１１及び第１力センサー１２は保持部２２に保持され腕４と接触する。第１赤外センサー１１と第１力センサー１２とは近い場所に設置されているので、腕４が第１赤外センサー１１に加える圧力と腕４が第１力センサー１２に加える圧力とは略同じ圧力となっている。そして、第１力センサー１２に加わる押圧力を検出することにより第１赤外センサー１１に加わる押圧力を検出することができる。従って、第１力センサー１２は第１赤外センサー１１と腕４との間で押圧し合う力を検出することができる。

　押圧突起１２ａは保持部２２の接触面２２ａより腕４側に突出している。接触面２２ａはプリズム２３の第１面２３ａと略同一の面である。従って、押圧突起１２ａは第１赤外センサー１１より腕４側に突出する。これにより、第１赤外センサー１１と腕４とが離れた状態のときにも押圧突起１２ａは腕４と接触することができる。従って、第１力センサー１２は第１赤外センサー１１と腕４とが接触しているか否かを確実に検出することができる。第２力センサー１４～第４力センサー１８は第１力センサー１２と同様の構造であり同様の機能を備えている。

　図３は生体計測装置の電気制御ブロック図である。図３に示すように、生体計測装置１の制御部２１はプロセッサーとして各種の演算処理を行うＣＰＵ３０（演算処理装置）と各種情報を記憶するメモリー３１とを有する。

　赤外センサー駆動装置３２、第１力センサー１２～第４力センサー１８、表示装置５及び入力装置６が入出力インターフェイス３３及びデータバス３４を介してＣＰＵ３０に接続されている。赤外センサー駆動装置３２は第１赤外センサー１１の第１発光装置２４及び第１受光装置２５を駆動する装置である。他にも、赤外センサー駆動装置３２は第２赤外センサー１３の第２発光装置３５及び第２受光装置３６を駆動する。他にも、赤外センサー駆動装置３２は第３赤外センサー１５の第３発光装置３７及び第３受光装置３８を駆動する。他にも、赤外センサー駆動装置３２は第４赤外センサー１７の第４発光装置４１及び第４受光装置４２を駆動する。

　赤外センサー駆動装置３２はＣＰＵ３０から指示信号を入力して第１発光装置２４～第４発光装置４１を点灯する。そして、赤外センサー駆動装置３２は第１受光装置２５～第４受光装置４２を駆動し第１受光装置２５～第４受光装置４２が出力する各波長における光強度を入力する。赤外センサー駆動装置３２は測定したスペクトル等からなる光強度データをＣＰＵ３０に出力する。

　入力装置６には複数のスイッチの他に外部機器から各種の設定情報を入力するインターフェイスを備えている。そして、生体計測装置１は入力装置６を介して外部装置から生体成分を抽出するときに用いるデータ等を入力することができる。

　メモリー３１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、外付けのハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、生体計測装置１における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト４３を記憶する記憶領域が設定される。さらに、第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が出力するスペクトルのデータである光強度データ４４を記憶するための記憶領域も設定される。他にも、第１力センサー１２～第４力センサー１８が検出する第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７と腕４との間で押圧し合う力のデータである押圧力データ４５を記憶するための記憶領域が設定される。

　他にも、押圧力データ４５を用いてＣＰＵ３０が押圧力を判定するときのデータである力判定データ４６を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、押圧力データ４５を用いてＣＰＵ３０が光強度データ４４を補正するときに用いるデータである補正表データ４７を記憶するための記憶領域が設定される。補正表データ４７は腕４が第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７を押圧する押圧力に対する光強度データ４４の補正量との関係を示すデータである。他にも、ＣＰＵ３０が血液の成分濃度を演算するときに用いるデータや計測した成分濃度データである生体成分データ４８を記憶するための記憶領域が設定される。さらに、ＣＰＵ３０のためのワークエリアやテンポラリファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。

　ＣＰＵ３０はメモリー３１内に記憶されたプログラムソフト４３に従って、第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が出力するデータを用いて血液成分を検出するための制御を行うものである。具体的な機能実現部としてＣＰＵ３０は赤外センサー駆動装置３２に第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７を駆動させる指示を行う赤外センサー制御部４９を有する。さらに、第１力センサー１２～第４力センサー１８に第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７と腕４との間の押圧力を検出させる指示を行う力センサー制御部５０を有する。さらに、第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が検出した光強度データ４４を用いて血液成分濃度を演算する成分濃度演算部５１を有する。

　さらに、ＣＰＵ３０は押圧力データ４５を用いて光強度データ４４を補正する演算を行う補正部としての補正演算部５２を有する。さらに、ＣＰＵ３０は生体成分データ４８及び血液成分濃度の平均値を演算する平均値演算部５３を有する。さらに、ＣＰＵ３０は押圧力データ４５と力判定データ４６とを用いて光強度データ４４を利用するか否かを判断する判定部としての押圧力判定部５４を有する。

　次に、上述した生体計測装置１を用いて血液成分濃度を計測する生体計測方法について図４～図７にて説明する。図４は、生体計測方法のフローチャートであり、図５～図７は生体計測方法を説明するための図である。

　図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１は装置設置工程に相当し、腕４に生体計測装置１を設置する工程である。この工程では第１検出部７～第４検出部１０が腕４を押圧するように生体計測装置１を設置する。これにより、保持部２２が第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７を腕４に接触させる。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は押圧力検出工程に相当する。この工程は、第１力センサー１２～第４力センサー１８が第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７と腕４との間で押圧し合う力である押圧力を検出する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は力判定工程に相当し、検出した押圧力が判定値内にあるかを判定する工程である。押圧力の幾つかが判定値内にあり腕４と第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７のいずれかが腕４と互いに押圧していると判定するとき、ステップＳ４に移行する。総ての押圧力が判定値内になく腕４と第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７と腕４とが互いに押圧していないと判定するとき、ステップＳ２に移行する。

　ステップＳ４は赤外光検出工程に相当する。この工程では赤外センサー駆動装置３２が第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７のうち腕４と押圧し合う赤外センサーを駆動する。そして、駆動された赤外センサーが腕４に赤外光２６を照射する。腕４に反射した赤外光２６を第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が受信して反射光のスペクトルである光強度データ４４を出力する工程である。次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５は補正工程に相当する。この工程は、押圧力データ４５及び補正表データ４７を用いて光強度データ４４を補正する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は血糖値演算工程に相当する。この工程は、補正した光強度データ４４から血糖値を演算する工程である。次にステップＳ７に移行する。

　ステップＳ７は平均値演算工程に相当する。この工程は、血糖値の平均値を演算する工程である。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ８は表示工程に相当する。この工程は、演算した血糖値の平均値を表示装置５に表示する工程である。次にステップＳ９に移行する。ステップＳ９は終了判断工程に相当し、測定を終了するか継続するかを判断する工程である。計測を継続するときステップＳ２に移行する。計測を終了するときは生体を計測する工程を終了する。

　次に、図５～図７を用いて、図４に示したステップと対応させて、生体計測方法を詳細に説明する。図５（ａ）はステップＳ１の装置設置工程に対応する図である。図５（ａ）に示すように、操作者は生体計測装置１を腕４に装着する。そして、操作者は調整部３ａを操作してベルト部３の長さを調整する。そして、操作者は第１検出部７～第４検出部１０を腕４に押圧させて密着させる。保持部２２により第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が腕４に接触される。このとき、ベルト部３が腕４を締め付けないようにして腕４の血管内の血流がよどみなく流動する程度に操作者はベルト部３の長さを調整する。

　図５（ｂ）～図５（ｅ）はステップＳ２の押圧力検出工程及びステップＳ３の力判定工程に対応する図である。各図において縦軸は力センサーが検出した押圧力を示し、図中上側が下側より大きな力になっている。横軸は時間の経過を示し図中左から右へ時間が推移する。ステップＳ２では力センサー制御部５０が第１力センサー１２～第４力センサー１８に押圧力を検出する指示を出力する。第１力センサー１２～第４力センサー１８は腕４から受ける押圧力を押圧力データ４５としてメモリー３１に記憶させる。図５（ｂ）に示す第１力推移線５５は第１力センサー１２が検出した押圧力の推移を示している。

　メモリー３１には力判定データ４６が記憶されている。力判定データ４６は下側判定値４６ａ及び上側判定値４６ｂを含む。押圧力判定部５４は押圧力と下側判定値４６ａとを比較する。そして、押圧力が下側判定値４６ａより小さいとき押圧力不足と判断する。さらに、押圧力判定部５４は押圧力と上側判定値４６ｂとを比較する。そして、押圧力が上側判定値４６ｂより大きいとき押圧力過多と判断する。

　押圧力が下側判定値４６ａ以上であり上側判定値４６ｂ以下であるとき押圧力判定部５４は押圧力が適正であると判断する。第１力推移線５５において押圧力が適正なときを第１適正区間５６とする。そして、第１力推移線５５において押圧力が押圧力不足または押圧力過多のとき第１不適正区間５７とする。

　図５（ｃ）に示す第２力推移線５８は第２力センサー１４が検出した押圧力の推移を示している。押圧力判定部５４は押圧力を下側判定値４６ａ及び上側判定値４６ｂと比較する。第２力推移線５８において押圧力が適正なときを第２適正区間６１とする。そして、第２力推移線５８において押圧力が押圧力不足または押圧力過多のとき第２不適正区間６２とする。

　図５（ｄ）に示す第３力推移線６３は第３力センサー１６が検出した押圧力の推移を示している。押圧力判定部５４は押圧力を下側判定値４６ａ及び上側判定値４６ｂと比較する。第３力推移線６３において押圧力が適正なときを第３適正区間６４とする。そして、第３力推移線６３において押圧力が押圧力不足または押圧力過多のとき第３不適正区間６５とする。

　図５（ｅ）に示す第４力推移線６６は第４力センサー１８が検出した押圧力の推移を示している。押圧力判定部５４は押圧力を下側判定値４６ａ及び上側判定値４６ｂと比較する。第４力推移線６６において押圧力が適正なときを第４適正区間６７とする。そして、第４力推移線６６において押圧力が押圧力不足または押圧力過多のとき第４不適正区間とする。図中第４力推移線６６には第４不適正区間に該当する区間がないので表示されていない。

　第１不適正区間５７、第２不適正区間６２、第３不適正区間６５及び第４不適正区間では表示装置５に検出部が「検出不良」であること表示しても良い。さらに、ブザーから音を出して操作者に調整を促しても良い。

　そして、第１力センサー１２～第４力センサー１８が検出した押圧力が総て不適正であるときにはステップＳ２とステップＳ３とを繰り返す。第１力センサー１２～第４力センサー１８が検出した押圧力の幾つかが適正であるときにはステップＳ４に移行する。

　図６（ａ）及び図６（ｂ）はステップＳ４の赤外光検出工程に対応する図である。ステップＳ４において赤外センサー制御部４９は第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７を駆動する指示信号を赤外センサー駆動装置３２に出力する。赤外センサー制御部４９は検出した押圧力が適正である力センサーに対応する赤外センサーを駆動する。つまり、第１力センサー１２が検出した押圧力が適正であるときには第１赤外センサー１１を駆動し、第２力センサー１４が検出した押圧力が適正であるときには第２赤外センサー１３を駆動する。第３力センサー１６が検出した押圧力が適正であるときには第３赤外センサー１５を駆動し、第４力センサー１８が検出した押圧力が適正であるときには第４赤外センサー１７を駆動する。つまり、各力センサーが適正区間となっているときにのみ対応する赤外センサーを駆動する。

　第１適正区間５６では、図６（ａ）に示すように、赤外センサー駆動装置３２は第１発光装置２４を点灯し、第１発光装置２４は赤外光２６をプリズム２３に照射する。プリズム２３内では第１面２３ａに密着する腕４の表面と第２面２３ｂとの間で赤外光２６が反射を繰り返して第１受光装置２５まで進行する。赤外光２６は第１面２３ａにおいて腕４の表面を照射する。そして、一部の波長の赤外光２６は腕４の毛細血管にて血液に吸収される。

　第１受光装置２５では波長毎の光強度を検出する。その結果、図６（ｂ）に示すように赤外光２６のスペクトルが出力される。図中縦軸は光強度を示し、図中上側は下側より強い光強度となっている。横軸は波長を示し図中右側が左側より長い波長となっている。光強度分布線６８は各波長における赤外光２６の光強度を示している。光強度分布線６８において波長が９２０ｎｍ及び９８８ｎｍの場所では光強度が小さくなっている。この波長では、赤外光２６が毛細血管の血液に吸収されている。そして、血中のグルコース濃度が高い程赤外光２６が吸収される。

　同様に、第２適正区間６１では第２赤外センサー１３が駆動され赤外光２６のスペクトルが出力される。第３適正区間６４では第３赤外センサー１５が駆動され赤外光２６のスペクトルが出力される。第４適正区間６７では第４赤外センサー１７が駆動され赤外光２６のスペクトルが出力される。

　図６（ｃ）はステップＳ５の補正工程に対応する図である。ステップＳ５では補正演算部５２が光強度分布線６８を補正する。メモリー３１には補正表データ４７が記憶されている。図６（ｃ）に示す補正曲線６９は補正表データ４７のテーブルを示す曲線である。補正表データ４７は第１力センサー１２～第４力センサー１８が検出する押圧力と第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が検出したスペクトルを補正する補正量との関係を示している。そして、補正曲線６９は押圧力と第１赤外センサー１１が検出する光強度との関係に基づいて設定された曲線になっている。図中縦軸は補正係数を示し、図中上側は下側より補正係数が大きくなっている。横軸は押圧力を示し、図中右側は左側より押圧力が大きくなっている。補正係数が大きい程補正量が大きくなる関係になっている。

　補正曲線６９を第１区間７０ａ、第２区間７０ｂ、第３区間７０ｃ、第４区間７０ｄ、第５区間７０ｅに分けて説明する。第１区間７０ａは押圧力が下側判定値４６ａより小さい区間であり、プリズム２３の第１面２３ａと腕４との接触が不安定な区間である。従って、ステップＳ４の赤外光検出工程が行われないので、補正曲線６９は設定されていない。

　第２区間７０ｂでは第１赤外センサー１１が毛細血管の血液による赤外光２６の吸収を検出することが可能であるが、第１赤外センサー１１と腕４とが押圧し合う押圧力が少ない区間である。第２区間７０ｂでは押圧力が大きくなる程毛細血管の血液による赤外光２６の吸収が大きくなる区間である。この区間では押圧力が小さくなる程補正係数を大きくする。

　第３区間７０ｃは、押圧力が適正であり第１赤外センサー１１が毛細血管の血液による赤外光２６の吸収を適切に検出することができる区間である。この区間では、光強度分布線６８の補正を小さくする。

　第４区間７０ｄは、第１赤外センサー１１が毛細血管の血液による赤外光２６の吸収を検出することが可能であるが、毛細血管が押圧されて血液が少なくなる区間である。第１赤外センサー１１が腕４に押圧される程血液が少なくなり赤外光２６の吸収が少なくなる。従って、この区間では押圧力が大きくなる程補正係数を大きくする。

　第５区間７０ｅでは第１赤外センサー１１が毛細血管の血液による赤外光２６の吸収を検出することが不安定である区間である。従って、ステップＳ４の赤外光検出工程が行われないので、補正曲線６９は設定されていない。

　ステップＳ５では補正演算部５２が押圧力と補正曲線６９から補正係数を算出して光強度分布線６８に積算する。操作者が腕４を動かすとき腕４と生体計測装置１との相対位置が移動する。このとき第１赤外センサー１１と腕４とが押し合う押圧力が変動する。そして、補正演算部５２が押圧力と補正曲線６９とを用いて光強度分布線６８を補正する。従って、押圧力が変動するときにも精度の良い光強度分布線６８を得ることができる。さらに、第２赤外センサー１３～第４赤外センサー１７にて検出されたスペクトルについても同様に補正演算部５２が押圧力と補正曲線６９から補正係数を算出して光強度分布線に積算する。

　ステップＳ６の血糖値演算工程では成分濃度演算部５１が光強度分布線６８を補正した値を用いて血糖値を算出する。所定の波長における光強度と血糖値との関係を示す光強度対血糖値相関テーブルが生体成分データ４８に記憶されている。成分濃度演算部５１は光強度対血糖値相関テーブルと光強度分布線６８とを用いて血糖値を演算する。このときの血糖値は血液中のグルコース量を示している。尚、血糖値の演算にはＰＬＳ回帰分析法（Ｐａｒｔｉａｌ　Ｌｅａｓｔ　Ｓｑｕａｒｅｓ　Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）を適用してさらに精度良く演算してもよい。

　血糖値の演算結果は生体成分データ４８としてメモリー３１に記憶される。そして、計測を終了した後で生体計測装置１からパーソナルコンピューター等の外部機器に血糖値のデータを送信することが可能になっている。従って、パーソナルコンピューターに設置されたプログラムにより血糖値の推移を分析することができる。

　図７（ａ）及び図７（ｂ）はステップＳ７の平均値演算工程に対応する図である。図７（ａ）において、縦軸は計測した血糖値を示し、図中上側が下側より血糖値が高くなっている。横軸は計測時間の推移を示し、図中時間は左側から右側に推移する。そして、○印のプロットは第１赤外センサー１１が検出したスペクトラムを用いて算出した血糖値の計測値の例を示している。□印のプロットは第２赤外センサー１３が検出したスペクトラムを用いて算出した血糖値の計測値の例を示している。▽印のプロットは第３赤外センサー１５が検出したスペクトラムを用いて算出した血糖値の計測値の例を示している。△印のプロットは第４赤外センサー１７が検出したスペクトラムを用いて算出した血糖値の計測値の例を示している。

　平均値演算部５３は計測できなかったときのデータを用いずに、計測できたときの血糖値のデータのみを用いて単純平均の演算を行う。第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７の赤外センサーがスペクトラムを検出したときには４つの計測値の平均を演算する。例えば、第１赤外センサー１１及び第４赤外センサー１７がスペクトラムを検出し、第２赤外センサー１３及び第３赤外センサー１５は駆動されないときには２つの計測値の平均を演算する。そして、平均値演算部５３は血糖値推移線７１を算出する。

　図７（ｂ）は血糖値の分布を示すヒストグラムである。縦軸は度数である。横軸は血糖値を示し図中右側が左側より血糖値が高くなっている。血糖値のデータは第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が検出したスペクトラムを用いて計測された血糖値である。平均値演算部５３は単純移動平均の演算を行う。データ数は特に限定されないが本実施形態では例えば、最大データ数を５０個としている。データ数が最大データ数より少ないときには、計測したデータの平均値を演算する。データ数が５０個以上のときには、計測した時刻が現在時刻に近い５０個のデータの平均値７２を演算する。従って、新しいデータが計測されたときには平均値７２が更新される。

　図７（ｃ）はステップＳ８の表示工程に対応する図である。図７（ｃ）に示すように、ステップＳ８において、表示装置５に計測した結果が表示される。表示装置５には演算した血糖値のプロットと血糖値推移線７１とが表示される。さらに、現在時刻に近い平均値の値が表示される。

　ステップＳ９の終了判断工程では、操作者が血糖値の測定を継続するか終了するかを判断する。終了するときには入力装置６を押して終了することを指示する。ＣＰＵ３０は入力装置６の信号を入力して計測するプログラムを停止する。以上の工程により、生体計測工程を終了する。

　上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
　（１）本実施形態によれば、第１力センサー１２～第４力センサー１８は第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７と腕４との間で押圧し合う力を検出する。そして、押圧力判定部５４が力を下側判定値４６ａ及び上側判定値４６ｂと比較し力が所定の範囲内にあるか否かを判定する。

　第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が腕４から離れるとき赤外光２６は腕４に吸光されない。従って、第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７は血糖値の情報を反映した赤外光２６を精度良く受信することができない。また、第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が腕４を押圧しすぎるとき腕４の血管が押圧されて表面近くの血流が阻害される。これにより、腕４が計測に相応しくない状態となるので第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が受信する光強度データは腕４の血液の状態を正しく反映していないデータとなる。

　押圧力判定部５４は第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７の各赤外センサーが腕４を押圧する状態を判定している。そして、第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が出力する光強度データが腕４の血管を流れる血液の計測に適しているときには成分濃度演算部５１は光強度データを活用して血糖値を演算する。そして、第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が出力する光強度データが腕４の血管を流れる血液の計測に適していないときには成分濃度演算部５１は光強度データを活用しない。従って、生体計測装置１は第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が出力する光強度データのうち腕４の血液の状態を反映しているときの光強度データだけを活用する為、精度良く血糖値を計測することができる。

　（２）本実施形態によれば、生体計測装置１には第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が設置され、各赤外センサーが光強度データを出力する。そして、平均値演算部５３は第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が出力する光強度データの平均を演算するので、外乱の影響を抑制して信頼性の高い血糖値を計測することができる。

　（３）本実施形態によれば、押圧力判定部５４は第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が腕４を押圧する状態を判定する。そして、赤外センサー制御部４９は生体を押圧する力が所定の範囲内にある赤外センサーを駆動する。従って、赤外センサー制御部４９は適切な光強度データを出力可能な赤外センサーのみ駆動する。従って、生体計測装置１は複数の赤外センサーが出力する光強度データのうち生体の状態を反映しているときの光強度データだけを活用して精度良く生体の成分濃度を計測することができる。さらに、赤外センサーを駆動する電力を無駄にしないので省資源で赤外センサーを駆動することができる。

　（第２の実施形態）
　次に、生体計測装置の一実施形態について図８の力センサーの構造を示す要部模式拡大図を用いて説明する。
　本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、図２（ｃ）に示した押圧突起１２ａの一部が弾性体となっている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

　すなわち、本実施形態では、図８に示すように力センサー７４はセンサー本体部７４ｂを有し、センサー本体部７４ｂの腕４側には押圧突起７４ａが設置されている。センサー本体部７４ｂには圧電素子が内蔵されており、圧電素子はセンサー本体部７４ｂと押圧突起７４ａとに挟まれた構造となっている。押圧突起７４ａの腕４側には弾性体としての突起先端部７４ｃが設置されている。腕４が力センサー７４を押圧する押圧力は突起先端部７４ｃを介して力センサー７４を押圧する。

　突起先端部７４ｃの材質は弾性体であり、弾力性を有している。突起先端部７４ｃの材質は弾性体であれば良く特に限定されない。シリコンゴム、合成ゴム、天然ゴムの他金属製のコイルばね等を用いることができる。本実施形態では例えば、突起先端部７４ｃの材質にシリコンゴムを採用している。

　上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
　（１）本実施形態によれば、突起先端部７４ｃは弾性体を有している。従って、突起先端部７４ｃが触れている感触に腕４が過敏になることを抑制することができる。

　（第３の実施形態）
　次に、生体計測装置の一実施形態について図９～図１２を用いて説明する。図９（ａ）は本体部の構造を示す要部模式拡大図である。図９（ｂ）はベルト部の構造を示す要部模式拡大図である。図１０（ａ）～図１０（ｃ）は、生体計測方法を説明するための模式図である。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、検出部に複数の力センサーが設置されている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

　すなわち、本実施形態では、図９（ａ）に示すように生体計測装置７８は本体部７９を備え、本体部７９の腕４側には第１検出部８０及び第２検出部８１が設置されている。そして、第１検出部８０では第１力センサー１２と接触力センサー部としての第１副力センサー８２とが第１赤外センサー１１とならんで配置されている。第１力センサー１２及び第１副力センサー８２は第１赤外センサー１１の長手方向に離れて配置されている。同様に、第２検出部８１では第２力センサー１４と接触力センサー部としての第２副力センサー８３とが第２赤外センサー１３とならんで配置されている。第２力センサー１４及び第２副力センサー８３は第２赤外センサー１３の長手方向に離れて配置されている。

　第１検出部８０が腕４から離れるとき、第１力センサー１２及び第１副力センサー８２が検出する押圧力が小さくなる。第１検出部８０が傾くとき、第１力センサー１２と第１副力センサー８２とのうち一方が検出する押圧力が小さくなる。このとき、第１赤外センサー１１は腕４から離れる危険性がある。従って、第１力センサー１２及び第１副力センサー８２の出力を用いて第１赤外センサー１１が腕４に接触しているか否かを確実に検出することができる。第２検出部８１は第１検出部８０と同様の構造になっている。従って、第２力センサー１４及び第２副力センサー８３の出力を用いて第２赤外センサー１３が腕４に接触しているか否かを確実に検出することができる。

　図９（ｂ）に示すように、ベルト部３の腕４側には第３検出部８４及び第４検出部８５が設置されている。そして、第３検出部８４では第３力センサー１６と接触力センサー部としての第３副力センサー８６とが第３赤外センサー１５とならんで配置されている。第３力センサー１６及び第３副力センサー８６は第３赤外センサー１５の長手方向に離れて配置されている。同様に、第４検出部８５では第４力センサー１８と接触力センサー部としての第４副力センサー８７とが第４赤外センサー１７とならんで配置されている。第４力センサー１８及び第４副力センサー８７は第４赤外センサー１７の長手方向に離れて配置されている。

　第３検出部８４及び第４検出部８５は第１検出部８０と同様の構造になっている。従って、第３力センサー１６及び第３副力センサー８６の出力を用いて第３赤外センサー１５が腕４に接触しているか否かを確実に検出することができる。さらに、第４力センサー１８及び第４副力センサー８７の出力を用いて第４赤外センサー１７が腕４に接触しているか否かを確実に検出することができる。

　次に、第１検出部８０を用いた生体計測方法を説明する。図１０（ａ）、図１０（ｂ）はステップＳ２の押圧力検出工程及びステップＳ３の力判定工程に対応する図である。図１０（ａ）において縦軸は第１力センサー１２が検出した押圧力を示し、図中上側が下側より大きな力になっている。横軸は時間の経過を示し図中左から右へ時間が推移する。第１主力推移線８８は第１力センサー１２が検出した押圧力の推移の例を示している。

　押圧力判定部５４は第１力センサー１２が検出する押圧力と下側判定値４６ａとを比較する。さらに、押圧力判定部５４は第１力センサー１２が検出する押圧力と上側判定値４６ｂとを比較する。第１主力推移線８８において押圧力が適正なときが第１主適正区間８９とする。そして、第１主力推移線８８において押圧力が押圧力不足または押圧力過多のとき第１主不適正区間９０とする。

　同様に、図１０（ｂ）において縦軸は第１副力センサー８２が検出した押圧力を示し、図中上側が下側より大きな力になっている。横軸は図１０（ａ）と同じであり説明を省略する。第１副力推移線９１は第１副力センサー８２が検出した押圧力の推移の例を示している。押圧力判定部５４は第１副力センサー８２が検出する押圧力と下側判定値４６ａとを比較する。さらに、押圧力判定部５４は第１副力センサー８２が検出する押圧力と上側判定値４６ｂとを比較する。第１副力推移線９１において押圧力が適正なときが第１副適正区間９２とする。そして、第１副力推移線９１において押圧力が押圧力不足または押圧力過多のとき第１副不適正区間９３とする。

　図１０（ｃ）はステップＳ３の力判定工程及びステップＳ５の補正工程に対応する図である。図１０（ｃ）において縦軸は押圧力を示し、図中上側が下側より大きな力になっている。横軸は時間の経過を示し図中左から右へ時間が推移する。ステップＳ３において押圧力判定部５４は第１主適正区間８９であり且つ第１副適正区間９２である区間を演算して第１適正区間５６とする。そして、第１適正区間５６以外の区間を第１不適正区間５７とする。つまり、第１力センサー１２が検出する押圧力と第１副力センサー８２が検出する押圧力とがともに下側判定値４６ａ以上であり上側判定値４６ｂ以下のときに押圧力が適正であると判定する。第１主力推移線８８及び第１副力推移線９１の例では、第１副適正区間９２が第１主適正区間８９に含まれているので、第１適正区間５６は第１副適正区間９２と同じ区間となっている。

　ステップＳ５において、平均値演算部５３は第１力センサー１２が検出した押圧力と第１副力センサー８２が検出した押圧力との平均値である押圧力平均値を演算する。押圧力平均値推移線９４は第１主力推移線８８と第１副力推移線９１との平均を演算した推移線となっている。そして、押圧力平均値推移線９４と補正曲線６９とを用いて光強度分布線６８を補正する。つまり、第１赤外センサー１１が腕４から押圧される押圧力には第１力センサー１２が検出する押圧力と第１副力センサー８２が検出する押圧力の平均値を適用する。これにより、第１赤外センサー１１が腕４から押圧される押圧力を精度良く検出することができる。

　第２検出部８１、第３検出部８４及び第４検出部８５は第１検出部８０と同じ構造となっている。そして、ステップＳ３では押圧力判定部５４は第１適正区間５６及び第１不適正区間５７を演算した方法と同様の方法で第２検出部８１、第３検出部８４及び第４検出部８５の適正区間と不適正区間を演算する。

　ステップＳ５では平均値演算部５３は押圧力平均値推移線９４を演算した方法と同様の方法で第２検出部８１、第３検出部８４及び第４検出部８５の押圧力平均値推移線を演算する。そして、演算した押圧力平均値推移線と補正曲線６９とを用いて光強度分布線６８を補正する。以降の工程は第１の実施形態と同じであり説明を省略する。

　図１１及び図１２は検出部の配置を示す模式図である。図１１（ａ）において、生体計測装置７８の本体部７９には腕４の長手方向に対して直交する方向に第１検出部８０及び第２検出部８１がならんで設置されている。第１検出部８０では腕４の長手方向に対して直交する方向に第１力センサー１２及び第１副力センサー８２が並んで配置されている。この形態では、腕４の長手方向を回転軸にして第１検出部８０が傾く状態を検出することができる。同様に、第２検出部８１でも腕４の長手方向に対して直交する方向に第２力センサー１４及び第２副力センサー８３が並んで配置されている。この形態では、腕４の長手方向を回転軸にして第２検出部８１が傾く状態を検出することができる。

　図１１（ｂ）において、生体計測装置７８のベルト部３には腕４の長手方向に対して直交する方向に第３検出部８４及び第４検出部８５がならんで設置されている。第３検出部８４では腕４の長手方向に対して直交する方向に第３力センサー１６及び第３副力センサー８６が並んで配置されている。この形態では、腕４の長手方向を回転軸にして第３検出部８４が傾く状態を検出することができる。同様に、第４検出部８５では腕４の長手方向に対して直交する方向に第４力センサー１８及び第４副力センサー８７が並んで配置されている。この形態では、腕４の長手方向を回転軸にして第４検出部８５が傾く状態を検出することができる。

　次に、生体計測装置７８と検出器の配置が異なる生体計測装置９５を説明する。図１１（ｃ）において、生体計測装置９５の本体部９６では制御部２１を挟んで腕４の長手方向に第１検出部８０及び第２検出部８１がならんで設置されている。第１検出部８０では腕４の長手方向に第１力センサー１２及び第１副力センサー８２が並んで配置されている。この形態では、腕４の長手方向に対して直交する方向を回転軸にして第１検出部８０が傾く状態を検出することができる。同様に、第２検出部８１でも腕４の長手方向に第２力センサー１４及び第２副力センサー８３が並んで配置されている。この形態では、腕４の長手方向に対して直交する方向を回転軸にして第２検出部８１が傾く状態を検出することができる。

　図１２（ａ）において、生体計測装置９５のベルト部３には調整部３ａの図中上側に第３検出部８４及び第４検出部８５が設置されている。そして、調整部３ａの図中下側には検出部としての第５検出部９７及び検出部としての第６検出部９８が設置されている。

　第３検出部８４及び第４検出部８５は腕４の長手方向にならんで設置されている。第３検出部８４では腕４の長手方向に第３力センサー１６及び第３副力センサー８６が並んで配置されている。この形態では、腕４の長手方向に対して直交する方向を回転軸にして第３検出部８４が傾く状態を検出することができる。同様に、第４検出部８５でも腕４の長手方向に第４力センサー１８及び第４副力センサー８７が並んで配置されている。この形態では、腕４の長手方向に対して直交する方向を回転軸にして第４検出部８５が傾く状態を検出することができる。

　第５検出部９７及び第６検出部９８は腕４の長手方向にならんで設置されている。第５検出部９７には赤外センサー部としての第５赤外センサー９９、接触力センサー部としての第５力センサー１００及び接触力センサー部としての第５副力センサー１０１が設置されている。第５赤外センサー９９は第１赤外センサー１１と同様のセンサーであり、第５力センサー１００及び第５副力センサー１０１は第１力センサー１２と同様のセンサーである。第５力センサー１００及び第５副力センサー１０１は腕４の長手方向に並んで配置されている。この形態では、腕４の長手方向に対して直交する方向を回転軸にして第５検出部９７が傾く状態を検出することができる。

　同様に、第６検出部９８には赤外センサー部としての第６赤外センサー１０２、接触力センサー部としての第６力センサー１０３及び接触力センサー部としての第６副力センサー１０４が設置されている。第６赤外センサー１０２は第１赤外センサー１１と同様のセンサーであり、第６力センサー１０３及び第６副力センサー１０４は第１力センサー１２と同様のセンサーである。第６力センサー１０３及び第６副力センサー１０４は腕４の長手方向に並んで配置されている。この形態では、腕４の長手方向に対して直交する方向を回転軸にして第６検出部９８が傾く状態を検出することができる。

　腕４の長手方向と直交する方向を回転軸に対して生体計測装置９５が傾くとき、第１検出部８０と第２検出部８１とのうち一方の検出部が血糖値を検出することができる。さらに、第３検出部８４と第４検出部８５とのうち一方の検出部が血糖値を検出することができる。さらに、第５検出部９７と第６検出部９８とのうち一方の検出部が血糖値を検出することができる。腕４が捩じられる動作をするときにも第１検出部８０～第６検出部９８のうちいずれかの検出部が血糖値を検出することができる。従って、生体計測装置９５はロバスト性を高くすることができる。

　次に、生体計測装置７８及び生体計測装置９５と検出器の配置が異なる生体計測装置１０５を説明する。図１２（ｂ）において、生体計測装置１０５の本体部１０６には第１検出部８０、第２検出部８１及び第３検出部８４が設置されている。第１検出部８０、第２検出部８１及び第３検出部８４は制御部２１を中心にした同心円上に配置されている。そして、制御部２１を中心にして第１検出部８０と第２検出部８１が成す角度は１２０度であり、制御部２１を中心にして第１検出部８０と第３検出部８４が成す角度は１２０度になっている。

　この形態では、第２検出部８１及び第３検出部８４を用いて腕４の長手方向を回転軸にして本体部１０６が傾く状態を検出することができる。さらに、第１検出部８０～第３検出部８４を用いて腕４の長手方向と直交する方向を回転軸にして本体部１０６が傾く状態を検出することができる。従って、本体部１０６がどちらの方向に傾いても傾いたことを検出することができる。

　図１２（ｃ）において、生体計測装置１０５では調整部３ａには図中右側に第４検出部８５が設置されている。ベルト部３には調整部３ａの図中上側に第５検出部９７が設置され、調整部３ａの図中下側には第６検出部９８が設置されている。そして、第５検出部９７及び第６検出部９８はベルト部３において図中左側に位置している。

　第４検出部８５では腕４の長手方向に第４力センサー１８及び第４副力センサー８７が並んで配置されている。第５検出部９７では腕４の長手方向に第５力センサー１００及び第５副力センサー１０１が並んで配置されている。第６検出部９８では腕４の長手方向に第６力センサー１０３及び第６副力センサー１０４が並んで配置されている。この形態では、腕４の長手方向に対して直交する方向を回転軸にして第４検出部８５、第５検出部９７及び第６検出部９８が傾く状態を検出することができる。

　腕４の長手方向と直交する方向を回転軸にして生体計測装置１０５が傾くとき、第１検出部８０～第６検出部９８のいずれかの検出部が血糖値を検出することができる。さらに、腕４が捩じられる動作をするときにも第１検出部８０～第６検出部９８のうちいずれかの検出部が血糖値を検出することができる。従って、生体計測装置１０５はロバスト性を高くすることができる。

　（第４の実施形態）
　次に、生体計測装置の一実施形態について図１３を用いて説明する。図１３は赤外センサーの駆動タイミングを示すタイムチャートである。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、各検出部が順次計測を行う点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

　図１３において、縦軸は第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７を示し横軸は時間の推移を示す。図中時間は左側から右側へ推移する。矢印線は各センサーが駆動するタイミングを示している。ステップＳ４の赤外光検出工程において第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７が駆動される。このとき、まず、第１赤外センサー１１が駆動される。第１赤外センサー１１の駆動が終了したとき、次に、第２赤外センサー１３が駆動される。第２赤外センサー１３の駆動が終了したとき、次に、第３赤外センサー１５が駆動される。第３赤外センサー１５の駆動が終了したとき、次に、第４赤外センサー１７が駆動される。第４赤外センサー１７の駆動が終了したとき、次に、第１赤外センサー１１が駆動される。この様に、第１赤外センサー１１～第４赤外センサー１７は順次駆動される。

　１つの赤外センサーが駆動している時間と並行して赤外センサーの検出結果を用いて演算が行われる。つまり、ステップＳ４とステップＳ５～ステップＳ８とが並行して行われる。

　上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
　（１）本実施形態によれば、赤外センサーは順次駆動される。これにより、複数の赤外センサーを同時に駆動するときに比べて、駆動する電力のピーク値を下げることができる。従って、電力を供給する能力が低くすることができる為、電源の容量を小さくすることができる。

　尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
　（変形例１）
　前記第１の実施形態では、第１受光装置２５が分光する機能を備えていた。これに限らず、第１発光装置２４が所定の波長の赤外光２６を照射するようにしても良い。そして、第１受光装置２５は分光せずに光強度を検出するようにしても良い。例えば、第１発光装置２４は発光する波長の異なる複数のＬＥＤを備えても良い。そして、発光するＬＥＤを切り替えて赤外光２６の波長を切り換えて発光させても良い。さらに、回折格子を用いて波長をシフトさせても良い。各種の方法を用いて所定の波長の赤外光２６を発光させても良い。

　（変形例２）
　前記第１の実施形態では、第１発光装置２４の波長に対する赤外光２６の強度分布を配慮しなかった。補正演算部５２は第１発光装置２４の波長に対する赤外光２６の強度分布に対応して第１赤外センサー１１が検出した光強度分布線６８のデータを補正してもよい。血液成分の計測値の精度を向上させることができる。

　（変形例３）
　前記第１の実施形態では、第１受光装置２５が光強度分布線６８のデータを出力した。第１受光装置２５は所定の波長の光強度のみを検出するようにしてもよい。検出する赤外光２６の波長の種類を減らすことにより第１受光装置２５は短時間に所定の波長の光強度を出力することができる。

　（変形例４）
　前記第１の実施形態では、本体部２の内部に制御部２１が収納された。制御部２１が本体部２の内部に収納しきれないときには、制御部２１の一部または全部を本体部２とは別体の電子装置に収納してもよい。そして、この電子装置と本体部２とを有線または無線にて通信しても良い。これにより、製造し易い生体計測装置１にすることができる。

　（変形例５）
　前記第１の実施形態では、血糖値を計測した。分析する赤外光２６の波長を変えて他の成分濃度を計測しても良い。他にも、複数の場所に赤外光２６を照射して血流の脈波を検出して脈拍や血圧を計測しても良い。

　（変形例６）
　前記第１の実施形態では、赤外センサー制御部４９は第１適正区間５６においてのみ第１赤外センサー１１を駆動させた。常時、第１赤外センサー１１を駆動しても良い。そして、第１適正区間５６における光強度データ４４のみを採用しても良い。第１赤外センサー１１の制御を容易にすることができる。

　（変形例７）
　前記第１の実施形態では、補正演算部５２が光強度分布線６８を補正した。補正の影響が小さいときには補正を省略しても良い。プログラムソフト４３のデータを少なくすることができる。尚、変形例１～変形例７の内容は第２の実施形態～第４の実施形態にも適用しても良い。

　（変形例８）
　前記第３の実施形態では、第１検出部８０～第６検出部９８が２つの力センサーを備えていた。各検出部が備える力センサーの個数は３個以上でもよい。さらに、精度良く検出部が腕４に接触する状態を検出することができる。

　（変形例９）
　前記第３の実施形態では、各検出部における力センサーがならぶ方向が揃えてあった。力センサーがならぶ方向は検出部毎に変えても良い。ベルト部３が変形し易い形態に合わせて力センサーを配置しても良い。力センサーが各検出部の傾きを検出し易くなるので精度良く生体情報を計測することができる。

　１，７８，９５，１０５…生体計測装置、２…保持部としての本体部、３…保持部としてのベルト部、４…生体としての腕、７…検出部としての第１検出部、８…検出部としての第２検出部、９…検出部としての第３検出部、１０…検出部としての第４検出部、１１…赤外センサー部としての第１赤外センサー、１２…接触力センサー部としての第１力センサー、１３…赤外センサー部としての第２赤外センサー、１４…接触力センサー部としての第２力センサー、１５…赤外センサー部としての第３赤外センサー、１６…接触力センサー部としての第３力センサー、１７…赤外センサー部としての第４赤外センサー、１８…接触力センサー部としての第４力センサー、２６…赤外光、５１…成分濃度演算部、５３…平均値演算部、５４…判定部としての押圧力判定部、７４…力センサー、８２…接触力センサー部としての第１副力センサー、８３…接触力センサー部としての第２副力センサー、８６…接触力センサー部としての第３副力センサー、８７…接触力センサー部としての第４副力センサー、９７…検出部としての第５検出部、９８…検出部としての第６検出部、９９…赤外センサー部としての第５赤外センサー、１００…接触力センサー部としての第５力センサー、１０１…接触力センサー部としての第５副力センサー、１０２…赤外センサー部としての第６赤外センサー、１０３…接触力センサー部としての第６力センサー、１０４…接触力センサー部としての第６副力センサー。

Claims

　生体に赤外光を照射し前記生体で反射または散乱した前記赤外光を受信して光強度データを出力する赤外センサー部と、前記赤外センサー部と前記生体との間の接触力を検出する接触力センサー部と、を備える複数の検出部と、
　前記赤外センサー部が前記生体に接触するように前記検出部を保持する保持部と、
　前記接触力を判定値と比較し前記接触力が所定の範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
　前記接触力が所定の範囲内にあると前記判定部が判定したときの前記光強度データを用いて前記生体の成分濃度を演算する成分濃度演算部と、を備えることを特徴とする生体計測装置。
　請求項１に記載の生体計測装置であって、
　複数の前記赤外センサー部が出力した前記光強度データから演算された前記成分濃度の平均値を演算する平均値演算部を備えることを特徴とする生体計測装置。
　請求項１または２に記載の生体計測装置であって、
　複数の前記赤外センサー部は順次駆動されることを特徴とする生体計測装置。
　請求項１～３のいずれか一項に記載の生体計測装置であって、
　前記検出部は複数の前記接触力センサー部を備えることを特徴とする生体計測装置。
　生体に赤外光を照射し前記生体で反射または散乱した前記赤外光を受信して光強度データを出力する赤外センサー部と、前記赤外センサー部と前記生体との間の接触力を検出する接触力センサー部と、を備える複数の検出部と、
　前記赤外センサー部が前記生体に接触するように前記検出部を保持する保持部と、
　前記接触力を判定値と比較し前記接触力が所定の範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
　前記接触力が所定の範囲内にあるときに前記赤外センサー部を駆動する制御を行う赤外センサー制御部と、
　前記光強度データを用いて前記生体の成分濃度を演算する成分濃度演算部と、を備えることを特徴とする生体計測装置。
　複数の赤外センサー部を生体に押圧し、
　前記赤外センサー部と前記生体との間の接触力を検出し、
　前記接触力が所定の範囲内にある前記赤外センサー部を駆動し、
　前記赤外センサー部は前記生体に赤外光を照射し前記生体で反射または散乱した前記赤外光を受信して光強度データを出力し、
　前記光強度データから前記生体の成分濃度を演算することを特徴とする生体計測方法。