(57)【要約】【課題】センサと血管の位置関係の正確さを要求せず、かつセンシングに指向性を有し、検出感度に優れたな検体情報検出ユニットを提供する。【解決手段】検体の指９１に装着可能であって、該指９１への装着状態での該指の皮膚部分との当接部位２５に３ｍｍから８ｍｍの口径を有する開口部１２を有する空洞１３を有し、該開口部１２を該指９１の皮膚部分９２に当接させて該指９１に装着された状態で該空洞１３が閉鎖された空間構造を有する本体部１５と、該本体部１５に設けられ、該本体部１５の該開口部１２を通じ入力された上記指９１における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し該空洞１３内を伝播する圧力情報として検出する第１センサ２１とを有することを特徴とする、検体情報検出ユニット。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体の指に装着可能であって、該指への装着状態での該指の皮膚部分との当接部位に３ｍｍから８ｍｍの口径を有する開口部を有する空洞を有し、該開口部を該指の皮膚部分に当接させて該指に装着された状態で該空洞が閉鎖された空間構造を有する本体部と、
該本体部に設けられ、該本体部の該開口部を通じ入力された上記指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し該空洞内を伝播する圧力情報として検出する第１センサとを有することを特徴とする、検体情報検出ユニット。
【請求項２】
該本体部が、
該指に装着される指装着部と、
該本体部における上記指の皮膚部分との対向部位に設けられて、該空洞内に該第１センサが配設されるように該第１センサが取り付けられた第１センサ取付部とをそなえ、
上記の指装着部と第１センサ取付部とが相互の連携接続されていることを特徴とする請求項１記載の検体情報検出ユニット。
【請求項３】
該第１センサ取付部が、一方の開口部が該指の皮膚部分と当接し内部に該空洞が形成されるリング状部材と、該空洞内に該第１センサが配設されるように該リング状部材の他方の開口部を閉塞しうる蓋部材とをそなえ、
該第１センサが上記のリング状部材または蓋部材のいずれか一方に設けられたことを特徴とする請求項２記載の検体情報検出ユニット。
【請求項４】
該第１センサ取付部が、該指への装着状態で該指の皮膚部分と当接しうる開口部を有し内部が該開口部に連通する空洞として構成された凹部を有する凹部形成部材として構成され、
該凹部形成部材内に、該第１センサが配設されたことを特徴とする請求項２記載の検体情報検出ユニット。
【請求項５】
該本体部における該指の皮膚部分との当接部位が、該指の第１関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の検体情報検出ユニット。
【請求項６】
該本体部に、該第１センサからの出力の極性を検出する極性検出手段と、
該極性検出手段で反転した極性が検出された場合に、その旨を表示する表示手段とをそなえて構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の検体情報検出ユニット。
【請求項７】
該第１センサの出力を無線信号として出力する無線送信部をそなえ、
該無線送信部が該本体部における当接部位とは反対側の外表面側の部位に設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の検体情報検出ユニット。
【請求項８】
検体の指に装着可能であって、該指への装着状態での該指の皮膚部分との当接部位に３ｍｍから８ｍｍの口径を有する開口部を有する空洞を有し、該開口部を該指の皮膚部分に当接させて該指に装着された状態で該空洞が閉鎖された空間構造を有する本体部と、
該本体部に設けられ、該本体部の該開口部を通じ入力された上記指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し該空洞内を伝播する圧力情報として検出する第１センサと、
該本体部に設けられ、該指を透過するように光信号を発生する光源と、
該本体部に設けられ、該指を透過した該光源からの該光信号を受信して、該血管中の酸素飽和度に関する情報を検出する第２センサとを有することを特徴とする、検体情報検出ユニット。
【請求項９】
該本体部が、
該指に装着される指装着部と、
該本体部における上記指の皮膚部分との対向部位に設けられて、該空洞内に該第１センサが配設されるように該第１センサが取り付けられた第１センサ取付部と、
該本体部における上記指の背部分または腹部分のいずれか一方に対向する部位に該光源が取り付けられた光源取付部と、
該本体部における上記指の背部分または腹部分のいずれか他方に対向する部位に該第２センサが取り付けられた第２センサ取付部とをそなえ、
上記の指装着部と第１センサ取付部と光源取付部と第２センサ取付部とが相互の連携接続されていることを特徴とする請求項８記載の検体情報検出ユニット。
【請求項１０】
該第１センサ取付部が、一方の開口部が該指の皮膚部分と当接し内部に該空洞が形成されるリング状部材と、該空洞内に該第１センサが配設されるように該リング状部材の他方の開口部を閉塞しうる蓋部材とをそなえ、
該第１センサが上記のリング状部材または蓋部材のいずれか一方に設けられたことを特徴とする請求項９記載の検体情報検出ユニット。
【請求項１１】
該第１センサ取付部が、該指への装着状態で該指の皮膚部分と当接しうる開口部を有し内部が該開口部に連通する空洞として構成された凹部を有する凹部形成部材として構成され、
該凹部形成部材内に、該第１センサが配設されたことを特徴とする請求項９記載の検体情報検出ユニット。
【請求項１２】
該本体部における該指の皮膚部分との当接部位が、該指の第１関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であることを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれか１項に記載の検体情報検出ユニット。
【請求項１３】
該第１センサが、該指の第１関節部分に相当する皮膚部分を通じて得られる、上記指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し該空洞内を伝播する圧力情報として検出するセンサとして構成されるとともに、
該光源が、該指の先端部分を透過するように該光信号を発生する光源として構成され、
該第２センサが、該指の先端部分を透過した該光信号から該血管中の酸素飽和度に関する情報を検出するセンサとして構成されたことを特徴とする請求項８ないし請求項１２のいずれか１項に記載の検体情報検出ユニット。
【請求項１４】
該本体部に、上記の第１センサからの出力の極性を検出する極性検出手段と、
該極性検出手段で反転した極性が検出された場合に、その旨を表示する表示手段とをそなえて構成されたことを特徴とする請求項８ないし請求項１３のいずれか１項に記載の検体情報検出ユニット。
【請求項１５】
上記の第１センサ及び第２センサの出力を無線信号として出力する無線送信部をそなえ、
該無線送信部が該本体部における当接部位とは反対側の外表面側の部位に設けられたことを特徴とする請求項８ないし請求項１４のいずれか１項に記載の検体情報検出ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体の指に装着可能であって、指における血管の脈動性信号を検出する検体情報検出ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生体のデータを測定するに際し、一晩であるとか、一つのスポーツの流れであるとか、そのような時間の連続した状態における生体のデータを測定しようとする装置が開発されている。
【０００３】
このような測定に用いられる装置として、指先に対して脈動性の信号を検出する圧力センサ装置が知られている。指先は毛細血管が網のように張り巡らされており、また指先の腹には毛が生えておらず皮膚がむき出しであるために、測定に好適に用いられている。
【０００４】
また、比較的太い血管が中に通っている腕や、毛細血管が網のように張り巡らされた指先などに対して、それらが持つ脈動性の信号を検出するセンサにおいて、閉じた空間を持つ構造をもつもので、片側が腕の皮膚や指先の皮膚の部分に、血管の流れを妨げないごく弱いレベルで圧力をかけ、反対側にコンデンサマイクなどの圧力センサを配置し、血管を通じて伝わってくる心臓の脈動に起因する脈波を、閉じた空間内の圧力変化として検出する圧力センサ装置が知られている。
【０００５】
特許文献１（特開２００１−１７８６９１号公報）には、被検診者の指に脈波センサを装着し、指先の爪とその反対位置に置かれた圧力センサにより、被検診者の指第一関節より末梢部において血流による皮膚の膨張収縮を電気信号として得る循環器系評価装置が開示されている。
【０００６】
特許文献２（特開昭６３−０１５４１５３）では、被検出体への当接部分に当該検出体により形成される開口部を有する有限容積キャビティと、上記キャビティ内に設置された無指向性マイクロホンとから成り、血流による脈波を上記無指向性マイクロホンにて検出するセンサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１７８６９１号公報
【特許文献２】特開昭６３−０１５４１５３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１のように、従来より指先から血管の脈動性信号を圧力情報として検出する試みがなされているが、さらに検出感度の向上が求められていた。また、上記特許文献２の場合、圧力センサの開口部は指を挿入できる程度の大きさであり、検体の特定部位の血管の振動を、指向性よく検出することが困難であるという課題があった。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑みて創案されたものであり、センサと血管の位置関係の正確さを要求せず、かつセンシングに指向性を有し、検出感度に優れたな検体情報検出ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の検体情報検出ユニットは、検体の指に装着可能であって、該指への装着状態での該指の皮膚部分との当接部位に３ｍｍから８ｍｍの口径を有する開口部を有する空洞を有し、該開口部を該指の皮膚部分に当接させて該指に装着された状態で該空洞が閉鎖された空間構造を有する本体部と、該本体部に設けられ、該本体部の該開口部を通じ入力された上記指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し該空洞内を伝播する圧力情報として検出する第１センサとを有することを特徴としている。
【００１１】
このとき、該本体部が、該指に装着される指装着部と、該本体部における上記指の皮膚部分との対向部位に設けられて、該空洞内に該第１センサが配設されるように該第１センサが取り付けられた第１センサ取付部とをそなえ、上記の指装着部と第１センサ取付部とが相互の連携接続されていてもよい。
【００１２】
また、該第１センサ取付部が、一方の開口部が該指の皮膚部分と当接し内部に該空洞が形成されるリング状部材と、該空洞内に該第１センサが配設されるように該リング状部材の他方の開口部を閉塞しうる蓋部材とをそなえ、該第１センサが上記のリング状部材または蓋部材のいずれか一方に設けられていてもよい。
また、該第１センサ取付部が、該指への装着状態で該指の皮膚部分と当接しうる開口部を有し内部が該開口部に連通する空洞として構成された凹部を有する凹部形成部材として構成され、該凹部形成部材内に、該第１センサが配設されていてもよい。
【００１３】
さらに、該本体部における該指の皮膚部分との当接部位が、該指の第１関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であってもよい。
また、該本体部に、該第１センサからの出力の極性を検出する極性検出手段と、該極性検出手段で反転した極性が検出された場合に、その旨を表示する表示手段とをそなえて構成されていてもよい。
また、該第１センサの出力を無線信号として出力する無線送信部をそなえ、該無線送信部が該本体部における当接部位とは反対側の外表面側の部位に設けられていてもよい。
【００１４】
本発明の別の要旨は、検体の指に装着可能であって、該指への装着状態での該指の皮膚部分との当接部位に３ｍｍから８ｍｍの口径を有する開口部を有する空洞を有し、該開口部を該指の皮膚部分に当接させて該指に装着された状態で該空洞が閉鎖された空間構造を有する本体部と、該本体部に設けられ、該本体部の該開口部を通じ入力された上記指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し該空洞内を伝播する圧力情報として検出する第１センサと、該本体部に設けられ、該指を透過するように光信号を発生する光源と、該本体部に設けられ、該指を透過した該光源からの該光信号を受信して、該血管中の酸素飽和度に関する情報を検出する第２センサとを有することを特徴とする、検体情報検出ユニットに存する。
【００１５】
このとき、該本体部が、該指に装着される指装着部と、該本体部における上記指の皮膚部分との対向部位に設けられて、該空洞内に該第１センサが配設されるように該第１センサが取り付けられた第１センサ取付部と、該本体部における上記指の背部分または腹部分のいずれか一方に対向する部位に該光源が取り付けられた光源取付部と、該本体部における上記指の背部分または腹部分のいずれか他方に対向する部位に該第２センサが取り付けられた第２センサ取付部とをそなえ、上記の指装着部と第１センサ取付部と光源取付部と第２センサ取付部とが相互の連携接続されていてもよい。
【００１６】
また、該第１センサ取付部が、一方の開口部が該指の皮膚部分と当接し内部に該空洞が形成されるリング状部材と、該空洞内に該第１センサが配設されるように該リング状部材の他方の開口部を閉塞しうる蓋部材とをそなえ、該第１センサが上記のリング状部材または蓋部材のいずれか一方に設けられていてもよい。
また、該第１センサ取付部が、該指への装着状態で該指の皮膚部分と当接しうる開口部を有し内部が該開口部に連通する空洞として構成された凹部を有する凹部形成部材として構成され、該凹部形成部材内に、該第１センサが配設されていてもよい。
【００１７】
さらに、該本体部における該指の皮膚部分との当接部位が、該指の第１関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であってもよい。
また、該第１センサが、該指の第１関節部分に相当する皮膚部分を通じて得られる、上記指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し該空洞内を伝播する圧力情報として検出するセンサとして構成されるとともに、該光源が、該指の先端部分を透過するように該光信号を発生する光源として構成され、該第２センサが、該指の先端部分を透過した該光信号から該血管中の酸素飽和度に関する情報を検出するセンサとして構成されていてもよい。
また、該本体部に、上記の第１センサからの出力の極性を検出する極性検出手段と、該極性検出手段で反転した極性が検出された場合に、その旨を表示する表示手段とをそなえていてもよい。
また、上記の第１センサ及び第２センサの出力を無線信号として出力する無線送信部をそなえ、該無線送信部が該本体部における当接部位とは反対側の外表面側の部位に設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、センサと血管の位置関係の正確さを要求しない仕組みを持ち、血管の脈動性信号の検出を行う検体情報検出ユニットを提供することができる。また、本発明の脈動性信号検出ユニットは、圧力センサとしてのセンシング範囲が狭く限定されており、高い指向性（あるいは空間分解能）を持つことができる。また、本発明では、脈動性信号検出ユニットの指向性を利用して血管から近い位置で脈動性信号を検出することにより、脈動性信号のＳ／Ｎ比及び感度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニットの構成を模式的に表す図である。
【図２】本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの構成を模式的に表す図である。
【図３】本発明の第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニットの構成を模式的に表す図である。
【図４】本発明の第一実施形態の第三変形例にかかる検体情報検出ユニットを示すもので、（ａ）はその概要の構成を模式的に表す図、（ｂ）はＡ−Ａ’矢視断面を模式的に表す図である。
【図５】本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニットの構成を模式的に表す図である。
【図６】本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの構成を模式的に表す図である。
【図７】本発明の第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニットを示すもので、（ａ）はその概要の構成を模式的に表す図、（ｂ）はＢ−Ｂ’矢視断面を模式的に表す図である。
【図８】情報処理部の機能構成の一例を説明するためのブロック図である。
【図９】発光制御部における信号処理の一例を説明するための波形を示す図であって、（ａ）は第１センサによって検出される容積脈波の一例を表す図、（ｂ）は第１センサによって検出される速度脈波の一例を表す図、（ｃ）はλ１光源からの光信号の発生タイミングの一例を示す表す図、（ｄ）はλ２光源からの光信号の発生タイミングの一例を示す表す図、（ｅ）は光検出器によって検出される透過光の信号の一例を表す図、（ｆ）は光検出器からの信号がλ１の光の透過光量としてサンプルホールドされた場合の一例を表す図、（ｇ）は光検出器からの信号がλ２の光の透過光量としてサンプルホールドされた場合の一例を表す図である。
【図１０】発光制御部の機能構成の一例を説明するためのブロック図である。
【図１１】本体部の構成の一例を模式的に表す図である。
【図１２】検体情報処理ユニットの開口部の口径と信号の強さとの関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変更して実施できる。
【００２１】
〔Ａ１．第一実施形態の説明〕
［１−１．第一実施形態にかかる検体情報検出ユニットの構成例］
＜検体情報検出ユニットの構成＞
本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット１は、一例として、図１に示すように、本体部１１と、第１センサ２１とを備えて構成されている。
【００２２】
検体情報検出ユニット１は、第１センサ２１の出力を無線信号として出力する、無線送信部２２をそなえていてもよく（図８参照）、無線送信部２２は本体部１１における当接部位２５とは反対側の外表面側の部位に設けられていることが好ましい。
【００２３】
（本体部）
本体部１１は、検体情報検出ユニット１を検体の指９１に装着する際に検体の皮膚９２と接触する部分を有し、検体の指９１に装着可能な部材であり、指９１への装着状態での指の皮膚部分との当接部位２５に開口部１２を有する空洞１３を有し、開口部１２を指の皮膚部分に当接させて、指９１に装着された状態で空洞１３が閉鎖された空間構造を有する。このように空洞１３が形成する閉鎖された空間構造を、「Ｃｌｏｓｅｄ  Ｃａｖｉｔｙ；クローズドキャビティ」ともいう。
【００２４】
さらに、本体部１１は、指９１に装着される指装着部１４と、本体部１１における上記指の皮膚部分との対向部位に設けられて、空洞１３内に第１センサ２１が配設されるように第１センサ２１が取り付けられた第１センサ取付部１５とをそなえ、上記の指装着部１４と第１センサ取付部１５とが相互の連携接続されていることが好ましい。
【００２５】
検体情報検出ユニット１は、第１センサ取付部１５が、一方の開口部１２が指９１の皮膚部分と当接し内部に空洞１３が形成されるリング状部材１６と、空洞１３内に第１センサ２１が配設されるようにリング状部材１６の他方の開口部を閉塞しうる蓋部材１７とをそなえ、第１センサ２１が上記のリング状部材１６または蓋部材１７のいずれか一方に設けられることで構成されていてもよい。また、検体情報検出ユニット１は、第１センサ取付部１５が、指への装着状態で指の皮膚部分と当接しうる開口部１２を有し内部が開口部１２に連通する空洞１３として構成された凹部を有する凹部形成部材２０として構成され、凹部形成部材２０内に、第１センサ２１が配設されることで構成されていてもよい。
【００２６】
検体情報検出ユニット１は、本体部１１に、上記の第１センサ２１からの出力の極性を検出する極性検出手段１８と、極性検出手段１８で検出された極性が反転された場合に、その旨を表示する表示手段１９とをそなえていてもよい（図８参照）。
【００２７】
（第１センサ）
第１センサ２１は、本体部１１に設けられ、本体部１１の開口部１２を通じ入力された上記指９１における血管の脈動性信号を、脈動性信号に起因し空洞１３内を伝播する圧力情報として検出するものである。
【００２８】
第１センサ２１としては、血管の脈動性信号を検出できるものであれば、特に限定されないが、血管の脈動に起因する検体の指の皮膚部分の振動によって生じる空気の振動（音圧情報）を電気的に検出するマイクロホン、又は圧電素子を好適に用いることができる。マイクロホンの中でも、指向性、Ｓ／Ｎ比、感度の点からコンデンサマイクが好ましく、ＥＣＭ（ｅｌｅｃｔｒｅｔ  ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ  ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ；エレクトレットコンデンサーマイクロホン、以下、単に「ＥＣＭ」ともいう）を好適に用いることができる。また、ＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いて作製したＥＣＭである、ＭＥＭＳ型ＥＣＭ（以下、「ＭＥＭＳ−ＥＣＭ」ともいう）を好適に用いることができる。圧電素子としては、高い圧電性を示すセラミックスとして、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴともいう）を使用したＰＺＴ圧電素子を好適に用いることができる。
【００２９】
（開口部）
開口部１２は、検体情報検出ユニット１の本体部１１に設けられ、リング状部材１６の一方、または凹部形成部材２０によって形成されて、検体情報検出ユニット１を検体の指９１に装着した状態で指の皮膚部分と当接する部位である。すなわち、リング状部材１６の一方または凹部形成部材２０の開口部が、検体情報検出ユニット１及び第１センサ取付部１５の開口部となっている。
【００３０】
図１２は、第１センサ２１としてコンデンサマイクを用いた場合に、本体部１１において開口部１２の口径を変えながら、指先の毛細血管の脈動性信号を測定した場合の信号の強さを表わす図である。
【００３１】
図１２から明らかなように、開口部１２の口径が１〜３ｍｍでは信号が測定できてはいるものの、十分なゲインが得られていない。開口部１２の口径が３ｍｍ以上ではゲインが上昇し、開口部１２の口径が５ｍｍ〜６ｍｍにおいて、高いゲインで脈動性信号の測定を行うことができることが分かる。これは、開口部１２の口径が２ｍｍよりも小さい場合には、血管からの信号を捉えるための面積が狭くなるため、検出される信号が弱くなることが影響しているのだと考えられる。
【００３２】
開口部１２の口径が大きすぎる（例えば口径が１０ｍｍよりも大きい）と、検体情報検出ユニット１を検体の指９１に装着した場合に、検体の指の表面の組織（皮膚、脂肪等）が盛り上がって空洞１３に入り込むことで、組織が第１センサ２１と干渉したりするおそれがある。また、開口部１２の口径が大きすぎると、検体情報検出ユニット１を検体の指９１の立体的な形状に沿って密着するように装着する場合に、空洞１３がクローズドキャビティを形成することが困難になる場合がある。また、空洞１３の高さを一定にした場合、空洞１３の開口部１２の口径が大きくなるにつれて空洞１３の体積が大きくなり、脈動性信号の強さが一定の場合には、空洞１３の体積が大きくなることで血管の脈動性信号に起因する振動が減衰するため、第１センサ２１により検出される信号の強度が低下するおそれがある。また、開口部１２の口径が広すぎると、血管の真上に検体情報検出ユニット１が存在しない場合であっても血管の脈動性信号が検出可能となるため、第１センサ２１の指向性が低下するおそれがある。
【００３３】
このため、開口部１２の口径は、通常３ｍｍ以上、好ましくは６ｍｍ以上であり、通常１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下である。開口部１２の口径の下限が上記の範囲の値より大きいことで、検出される脈動性信号が強くなり、検体の指９１に装着した際に血管９３からの振動を検出できる位置に開口部１２を密着させることが容易になるため好ましい。開口部１２の口径の上限が上記範囲の値より小さいことで、開口部１２に入り込む検体の影響を抑え、空洞１３の体積の増大に伴う感度の低下を防ぎ、第１センサ２１の指向性を持たせることができるため好ましい。
【００３４】
また、本発明の検体情報検出ユニット１は、検体の指９１に装着して、指９１に存在する血管の脈動信号を検出する際に、空洞１３がクローズドキャビティを形成して脈動性信号を感度良く検出する観点から、開口部１２の口径は少なくとも指のスパンの半分以上、指のスパンの４分の３以下の大きさであることが好ましい。
【００３５】
（リング状部材）
リング状部材１６は、内部に空洞１３が形成されるとともに、一方の開口部が指の皮膚部分と当接してクロ−ズドキャビティを形成するために寄与する。リング状部材１６は、弾性を有する材料からなることが好ましいが、検体における脈動性信号を閉じ込める空洞１３を形成できる物体であれば、樹脂製や金属製の素材からなるものであっても用いることができる。弾性リング状部材１６は、このような素材からなるＯ−リング状の形状の部材を好適に用いることができる。空洞１３のクローズドキャビティの形成のためには剛性を有するものであってもよいが、少なくとも皮膚に当たる側には、検体の皮膚の特性（柔軟性）を考慮するとゴムやシリコン製などの皮膚との親和性が高く、弾性を有する素材を用いることが好ましい。
【００３６】
（凹部形成部材）
凹部形成部材２０は、凹部に空洞１３が形成されるとともに、凹部の開口部が指の皮膚部分と当接してクロ−ズドキャビティを形成するために寄与する。凹部形成部材２０は弾性を有する材料からなることが好ましいが、検体における脈動性信号を閉じ込める空洞１３を形成できる物体であれば、樹脂製や金属製の素材からなるものであっても用いることができる。空洞１３のクローズドキャビティの形成のためには剛性を有するものであってもよいが、少なくとも皮膚に当たる側には、検体の皮膚の特性（柔軟性）を考慮するとゴムやシリコン製などの皮膚との親和性が高く、弾性を有する素材を用いることが好ましい。
【００３７】
（信号処理部及び極性検出手段）
検体情報検出ユニット１は、第１センサ２１で検出された脈動性信号に起因する圧力情報の信号を処理する電気回路である、信号処理部２３を備えることが好ましい（図８参照）。信号処理部２３は、図８に示すように、増幅器１１１、極性検出手段１８、ＡＧＣ（automatic gain control）１１２、Ａ／Ｄコンバータ１１３、マイクロコントローラ１１４を備えて構成されている。
【００３８】
増幅器１１１は、第１センサ２１から第１センサ２１で得られた圧力情報の信号を受け取り、この信号を増幅して、極性検出手段１８に信号を送るものである。
【００３９】
極性検出手段１８は、第１センサ２１によって検出される信号の極性の変化を検出するものである。指の血管又は毛細血管を検出するために、第１センサ取付部１５の開口部１２を指の皮膚部分に当接する際の押圧具合（押圧の強さ）を変化させることにより、第１センサ２１によって検出される信号の極性が反転するように変わる現象が生じる。この原因は明らかではないものの、第１センサ２１がＭＥＭＳ−ＥＣＭであってもクローズドキャビティ構造のＰＺＴであっても見られる現象である。極性検出手段１８は、増幅器１１１から信号を受け取り、増幅器１１１から受け取った信号をＡＧＣ１１２へ送るとともに、極性検出手段１８で反転した極性が検出された場合には、表示手段１９に信号を送るようになっている。検体によって指の太さや脈動性信号の強さが異なり適切な押圧具合が変わるため、信号の極性をある程度一定にするためには、例えばリング状部材１６の材質や形状を変更して開口部１２の大きさを変えたり、円筒状の指サックの太さを検体に応じて変えることで、適切な押圧具合に調整する必要がある。
【００４０】
ＡＧＣ１１２は、極性検出信号手段から信号を受け取り、自動的に信号の増幅率（利得）を調整する自動利得制御を行い、Ａ／Ｄコンバータ１１３に信号を送るものである。ＡＧＣ１１２では信号の大きさをＡ／Ｄコンバータ１１３のダイナミックレンジをいっぱいに使えるように制御を行う。
【００４１】
Ａ／Ｄコンバータ１１３は、ＡＧＣ１１２から信号を受け取り、アナログ信号からデジタル信号に変換し、マイクロコントローラ１１４にデジタル信号を送るものである。
マイクロコントローラ１１４は、Ａ／Ｄコンバータ１１３から信号を受け取り、無線送信部２２へ信号を供給するものである。
【００４２】
（表示手段）
表示手段１９は、極性検出手段１８で反転した極性が検出された場合に、極性検出手段１８から信号を受け取り、その旨を表示するものである。表示手段１９としては、光により極性の変化を示すＬＥＤや、音により極性の変化を示すブザーを用いることができる。
上記の極性検出手段１８と表示手段１９を利用して、信号の極性の反転を示して、例えば指装着部１４を変えるように促したりすることができる。
【００４３】
（無線送信部）
無線送信部２２は、信号処理部のマイクロコントローラ１１４からの信号を受けて、第１センサ２１からの信号の出力を無線信号として出力するものである。無線送信部２２として、例えばBluetooth（登録商標）LowEnergy（以降、「BluetoothLE」ともいう）のようなアンテナを内蔵する無線チップ（Bluetoothチップ）を利用することができる。無線送信部２２のアンテナを生体に近づけて動作させると電波の伝播姿態が大きく変化し、電波の到達距離が大きく損なわれることがある。このため、無線送信部２２は、本体部１１における当接部位２５とは反対側の外表面側の部位すなわち、検体情報検出ユニットにおいて生体から最も離れた位置に設けられていることが好ましい。なお、本実施形態ではBluetoothLEを用いているが、もちろんこの方式に限定されるわけではない。
【００４４】
第１センサ２１により検出された脈動性信号は、信号処理部２３において処理が施された後、整えられた信号が無線送信部２２からBluetoothLEのような無線により、外部のコンピュータ１２１あるいはスマートフォン１２２に送出され、目的に応じた信号処理や統計処理を経てコンピュータ１２１あるいはスマートフォン１２２の画面に表示されるようになっている。
【００４５】
（コンピュータ、スマートフォン）
コンピュータ１２１、スマートフォン１２２では、無線送信部２２から送信されたデータを長時間にわたり記録しつつ、ＤＦＡ（Detrended Fluctuation Analysis）のような統計処理を用いて心臓の状況をコンピュータ１２１またはスマートフォン１２２の画面に表示したり、ユーザの普段の信号を参照しそれからの逸脱を示し、警告するような信号処理を行うことが出来る。この場合、ユーザに警告する手段としては、画面上のフラッシュ、音、バイブレーションなどがある。
【００４６】
さらにコンピュータ１２１やスマートホン１２２から情報を集積する図示しない情報センターに結果を送り集中管理する手段に展開することもできる。たとえば陸上のトレーニングなどでは選手がセンサをつけたままトレーニングを行い、フィールドに設置されたコンピュータ１２１や監督のスマートフォン１２２にデータが伝送され選手の負荷を監督がリアルタイムで確認できる。Bluetoothの仲間では同様に構成された８台までの検体情報検出ユニットをペアリングしてコンピュータ１２１やスマートホン１２２で管理することで、複数の検体情報検出ユニットから、同時に複数の検体の状態を観察することができる。またこのデータをさらに伝送することで、例えば競技場で行われている複数の団体の様子を医療スタッフが見ているようなことも可能となる。
また、検出された脈動性信号を利用して、微分処理を施すことで脈波の波形の観察に用いてもよく、脈波波形から呼吸信号を復調するのに用いてもよい。
【００４７】
＜検体情報検出ユニットについて＞
本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット１は、上述のように構成されており、検体の指９１の当接部位９３に開口部１２を密着させることで、空洞１３が閉鎖された空間構造（クローズドキャビティ）を形成する。この状態で、検体情報検出ユニット１の第１センサ２１が検体の指９１における検体情報検出ユニット１の装着部位付近に存在する血管の脈動性信号に起因する圧力情報を受けて、検体における血管の脈動性信号を検出するものである。
【００４８】
＜クローズドキャビティについて＞
本発明の検体情報検出ユニット（以下、「本検体情報処理ユニット」ともいう）は、検体の指９１に装着可能であって、指９１への装着状態での指の皮膚部分９２との当接部位２５に３ｍｍから８ｍｍの口径を有する開口部１２を有する空洞１３を有し、開口部１２を指９１の皮膚部分に当接させて指９１に装着された状態で空洞１３が閉鎖された空間構造（クローズドキャビティ）を有し、本体部１１の開口部１２を通じ入力された指９１における血管の脈動性信号を、脈動性信号に起因し空洞内を伝播する圧力情報として第１センサで検出することを特徴としている。
【００４９】
検体における血管の脈動性信号を検出するにあたって、検体のどこからでも心臓の動きに端を発する振動を捉えることは可能であり、例えばマイクロホンや圧電素子等の圧力を感知できるセンサを検体付近に配置して、開放状態で振動の検出を試みることは出来る。しかし、心臓及び血管の脈動に起因する動きの振幅はきわめて小さく、単にセンサを検体の近くに配置しても、センサが開放状態では心臓の動きに端を発する振動を検出することは困難である。
【００５０】
検体の脈動性信号を検出するためには、例えばセンサを直接検体の皮膚に押し付ける方法が考えられる。しかしながら、センサとして例えばマイクロフォンを直接検体に押し付けても、所望の信号を良好に得ることはできない。例えば、空気穴の径が２ｍｍのＥＣＭでは血管の真上に空気穴が来たときにだけ信号を検出できる。一方で、ＭＥＭＳ−ＥＣＭでは空気穴（音孔）の径が血管より細いためか、ほとんど信号の検出が出来ない。これは、検体とセンサとの間に開口部と空洞を有するクローズドキャビティを設けない場合には、ＥＣＭ又はＭＥＭＳ−ＥＣＭの圧力情報の取込部（空気穴、音孔）の直下にある血管の脈動性信号を検出できるという特性を有するため、圧力情報の取込部から外れた位置の血管の脈動性信号の検出は出来ていないためと考えられる。
【００５１】
そこで、本検体情報処理ユニット１では、リング状部材１６を用いて開口部１２と空洞１３を有する第１センサ取付部１１を設け、開口部を検体に当接させることでクローズドキャビティの形成を行なっている。これにより、本検体情報処理ユニット１によれば、開口部１２の範囲内にある血管の脈動性信号の検出を可能にしている。
【００５２】
＜体情報検出ユニットの装着位置＞
検体情報検出ユニット１を適用する検体としては、検体の指９１に装着された状態で血管の脈動性信号を検出することができる対象であれば特に制限されず、人または人以外の動物に用いることができる。
【００５３】
従来より、検体の指先の腹部分に圧力センサを配置して、指先に存在する毛細血管からの脈動性信号の検出が行われていた。本発明者の検討により、指の関節部分に相当する皮膚部分との当接部位に圧力センサを当接させた場合には、毛細血管ではなく関節部分に存する動脈血管（以降、単に「血管」ともいう）９７そのものの鼓動を検出することができることを見出した。指の関節部分に相当する皮膚部分の位置は血管９７の脈動が検出でき血管９７が定義できる位置であって、得られる脈波の信号も指先の毛細血管に比べてかなり大きい。このため、指の関節部分に相当する皮膚部分との当接部位に圧力センサを当接させることで、指先の毛細血管の場合よりも比較的大きく安定した脈波を得ることが出来る。
【００５４】
また、本発明では、クローズドキャビティの原理で閉空間となる空洞１３内の圧力変化を捉えるため、このフットプリントの中に２次元での血管が入ってくることにより、大きな圧力変化として脈動性信号を検知できる。必ずしも血管９７を開口部１２の中心に置かなければならないということはなく、血管９７の存在する位置にリング状部材１６または凹状部材を置くことで、少しであれば指９１や検体情報ユニットを動かしても大きな影響はなく、脈動性信号の検出が可能である。
【００５５】
もちろん爪の反対側の毛細血管であれば指９１を動かす影響はもっと小さいが、本発明者は関節付近の血管９７による信号の大きさに着目した。また、毛細血管で長時間の測定を行う場合、理由は明確でないが脈波信号の振幅の変動が毛細血管の信号を拾うよりもだいぶ大きく、関節付近の血管９７による脈波信号の方が安定している。指先から脈動性信号をとるのは比較的長い時間を想定していることもあり、指の関節部分に相当する皮膚部分との当接部位を好適に用いることができる。
【００５６】
すなわち、検体情報検出ユニット１の検体への装着位置としては、本体部１１の第１センサ取付部１５における指９１の皮膚部分との当接部位２５が、血管の位置と脈波の検出の観点から指９１の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であることが好ましく、装着性の観点から指９１の第１関節部分９４に相当する皮膚部分と当接する部位であることが特に好ましい。
【００５７】
検体情報検出ユニット１の当接部位２５が、指の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であるという場合、少なくとも検体情報検出ユニット１の開口部１２の端、すなわち第１センサ取付部１５の弾性リング部材１６の開口部１２の端、または凹状形成部材の開口部１２の端が、指の関節の節の位置に接するように位置することが好ましく、検体情報検出ユニット１の開口部１２が、指の関節の節の位置の上部に位置することがより好ましい。
【００５８】
体動による脈波信号への影響をさらに軽減したいときは、複数の指を用いて多数決論理をとるか、最も状態のよいものを選択するような手段を併用することが好ましい。
上記説明では、検体情報検出ユニット１を手の指に装着する例を挙げたが、足の指に装着して脈動性信号の検出を行っても良い。
【００５９】
［１−２．第一実施形態にかかる検体情報検出ユニットの動作］
以下に、本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット１の動作の一例について説明する。
【００６０】
検体の指９１の腹側の第１関節部分９４と、リング状部材１６の開口部１２とが接するように第１センサ取付部１５を配置して、指装着部１４により検体情報検出ユニット１を検体の指９１に装着する。この状態で検体情報検出ユニット１の第１センサ２１によって脈動性信号を検出する。
【００６１】
［１−３．第一実施形態にかかる検体情報検出ユニットの効果］
本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット１によれば、開口部１２を指の皮膚部分に当接させて指９１に装着された状態で空洞１３が閉鎖された空間構造（クローズドキャビティ）を有し、第１センサ２１が開口部１２を通じ入力された指９１における血管の脈動性信号を空洞１３内を伝播する圧力情報として検出することで、第１センサ２１が毛細血管又は血管の直上になくとも、血管の脈動性信号の検出を行うことができる。すなわち第１センサ２１と血管の位置関係の正確さを要求しない仕組みを持つ検体情報検出ユニット１を提供することができる。
【００６２】
また、本検体情報検出ユニット１は開口部１２の口径を所定の大きさにを限定しているため、開口部１２が受けとる圧力情報の範囲が限定され、本検体情報検出ユニット１の圧力センサとしてのセンシング範囲が狭く限定される。これにより、単に圧電素子やマイクロホン等のセンサを用いて開放系でセンシングする場合に比して高い指向性（あるいは空間分解能）を持つ検体情報検出ユニット１を提供することができる。
【００６３】
また、本検体情報検出ユニット１の指向性を利用して血管から近い位置で脈動性信号を検出することにより、脈動性信号のＳ／Ｎ比及び感度を向上させることができる。
【００６４】
さらに、本体部１１における指の皮膚部分との当接部位２５が、指の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位である場合には、動脈が確認されている指の関節部分に存する血管から脈動を検出することが可能となり、圧力センサを指先の腹に当接させて毛細血管から脈動性信号を検出するよりも、血管のそのものの脈動で比較的大きく安定した脈波を得ることが出来る。
【００６５】
〔Ａ２．第一実施形態の第一変形例の説明〕
［２−１．第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット］
本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットは、例として図２に示すように構成されている。ここでは、上述の第一実施形態に第一の変形例を適用したものを例示して説明する。
【００６６】
第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットは、一部の構成を除いて上述の第一実施形態と同様に構成されており、上述の検体情報検出ユニットと同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する
【００６７】
＜検体情報検出ユニットの構成＞
図２に示すように、本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット２は、一例として、本体部３１と、第１センサ２１とを備えて構成されている。
【００６８】
第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット２の本体部３１は、検体情報検出ユニット２を検体の指９１に装着する際に検体の皮膚９２と接触する部分を有し、検体の指９１に装着可能な部材であり、指９１への装着状態での指の皮膚部分との当接部位２５に開口部１２を有する空洞１３を有し、開口部１２を指の皮膚部分に当接させて、指９１に装着された状態で空洞１３が閉鎖された空間構造を有する。
【００６９】
本体部３１は、弾性部材からなり指９１に装着される円筒状の指サック形状の指装着部３２と、本体部３１における上記指の皮膚部分との対向部位に設けられて、空洞１３内に第１センサ２１が配設されるように第１センサ２１が取り付けられた第１センサ取付部１５と、断面コの字状のコ字状構造体３３をそなえ、上記の指装着部３２と第１センサ取付部１５とコ字状構造体３３とが相互の連携接続されている。指装着部３２の輪の内部に指９１を挿入して、指装着部３２により指９１とコ字状構造体３３と、指９１とコ字状構造体３３との間に位置する第１センサ２１とを締め付けて、検体情報検出ユニット２を指９１に装着するようになっている。
【００７０】
円筒状の指サック形状の指装着部３２はシリコンゴム等の弾性部材からなる帯状のリング状部材であり、例えばシリコンゴム製の紙めくり指サックが挙げられる。検体情報検出ユニット２を指９１に装着できるものであれば、円筒状の指サック形状の指装着部３２の素材や形状やサイズは問わないが、信号の極性に適合する押圧具合となるような指装着部３２を用いることが好ましい。また、円筒状の指サック形状の指装着部３２は、複数種類のサイズを用意しておき、検体に応じて適宜付け替えて使用することが好ましい。もちろん一度サイズが定まれば、同一検体にその同一サイズを長期間にわたって使い続けてもよい。
【００７１】
検体情報検出ユニット２は、第１センサ取付部１５が、一方の開口部１２が指９１の皮膚部分と当接してクロ−ズドキャビティを形成するリング状部材１６をそなえ、リング状部材１６の皮膚部分と当接する部位とは逆側の開口部において蓋部材１７が取り付けられ、第１センサ２１が蓋部材１７の空洞１３に面する側（検体の指側）に設けられている。または、検体情報検出ユニット２は、第１センサ取付部１５が、指９１への装着状態で指の皮膚部分と当接しうる開口部１２を有し内部が開口部１２に連通する空洞１３として構成された凹部を有する凹部形成部材２０として構成され、凹部形成部材２０内に、第１センサ２１が配設されることで構成されていてもよい。
【００７２】
さらに、コ字状構造体３３の断面コの字状の対面する平面部の何れか一方が、蓋部材１７の第１センサ２１が設けられていない面、または凹部形成部材２０の外部の開口部１２が無い面を向けるようにして取り付けられている。コ字状構造体３３の断面コの字状の対面する平面部のうち蓋部材１７に取り付けられる部分であってコ字状構造体３３の検体の指９１とは反対側の部分の端部には突起部３４が設けられ、指装着部３２がコ字状部材３３からずれて外れないよう係止している。なお、第１センサ取付部１５は、蓋部材１７を省略してリング状部材１６がコ字状構造体３３に取り付けられていてもよい。この場合、コ字状構造体３３においてリング状部材１６と接する部分の面が、蓋部材として機能する。
【００７３】
コ字状構造体３３の断面コの字状の対面する平面部を連結する平面部の何れか一方には、信号処理部２３が取り付けられている。
コ字状構造体３３の断面コの字状の対面する平面部の何れか一方の蓋部材１７が取り付けられない部分であってコ字状構造体３３の検体の指９１とは反対側の部分、すなわち本体部３１における検体の指の皮膚部分との当接部位２５とは反対側の外表面側の部位に無線送信部２２が取り付けられている。コ字状構造体３３の断面コの字状の対面する平面部の何れか一方の蓋部材１７が取り付けられない部分の内表面側の部位に、第１センサ２１、無線送信部２２、信号処理部の電源となる電池２４が取り付けられている。
【００７４】
＜検体情報検出ユニットについて＞
本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット２は、上述のように構成されており、検体の指９１の当接部位９３に開口部１２を密着させることで、空洞１３が閉鎖された空間構造（クローズドキャビティ）を形成する。この状態で、検体情報検出ユニット１の第１センサ２１が検体の指９１における検体情報検出ユニット２の装着部位付近に存在する血管の脈動性信号に起因する圧力情報を受けて、検体における血管の脈動性信号を検出するものである。さらに無線送信部２２から外部に、脈動性信号に起因する信号を送信することができる。
【００７５】
［２−２．第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの動作］
以下に、本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット２の動作の一例について説明する。
【００７６】
検体の指９１の腹側の第１関節部分９４と、リング状部材１６の開口部１２とが接するように第１センサ取付部１５を配置して、円筒状の指サック形状の指装着部３２により検体情報検出ユニット２を検体の指９１に装着する。この状態で検体情報検出ユニット２の第１センサ２１によって脈動性信号を検出する。検出された脈動性信号は信号処理部２３により処理を施され、無線送信部２２から外部に送出される。
【００７７】
なお、信号処理部２３の極性検出手段１８において反転した極性が検出された場合には、例えば円筒状の指サック形状の指装着部３２の材質やサイズを検体に応じて変更することで、適切な押圧具合に調整した後に、脈動性信号の検出を行えばよい。
【００７８】
［２−３．第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの効果］
第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット２によれば、第一実施形態と同様に、第１センサ２１と血管の位置関係の正確さを要求しない仕組みを持つ検体情報検出ユニット２を提供することができる。また、高い指向性（あるいは空間分解能）を持つ検体情報検出ユニット２を提供することができる。また、指向性を利用して血管から近い位置で脈動性信号を検出することにより、脈動性信号のＳ／Ｎ比及び感度を向上させることができる。さらに、本体部３１の開口部１２における指の皮膚部分との当接部位２５が、指の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であることで、指の関節部分に存する血管から脈動を検出することが可能となり、圧力センサを指先の腹に当接させて毛細血管から脈動性信号を検出するよりも、大きく安定した脈波を得ることが出来る。
【００７９】
また、第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット２は、指装着部３２が円筒状の指サック形状であるため容易に交換可能であり、例えばシリコンゴム製であれば低価格で供給できるので、衛生上望ましいディスポーザルな使用形態をとることが可能である。
また、第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット２は、無線送信部を検体から最も離れた位置に配置していることで、無線送信部の電波の到達距離等の性能低下を防ぐことが出来る。
【００８０】
〔Ａ３．第一実施形態の第二変形例の説明〕
［３−１．第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット］
本発明の第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニットは、例として図３に示すように構成されている。ここでは、上述の第一実施形態に第二の変形例を適用したものを例示して説明する。
【００８１】
第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニットは、一部の構成を除いて上述の第一実施形態と同様に構成されており、上述の検体情報処理検出ユニットと同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する。
【００８２】
＜検体情報検出ユニットの構成＞
図３に示すように、本発明の第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット３は、一例として、本体部４１と、第１センサ２１とを備えて構成されている。
【００８３】
第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット３の本体部４１は、検体情報検出ユニット３を検体の指９１に装着する際に検体の皮膚９２と接触する部分を有し、検体の指９１に装着可能な部材であり、指９１への装着状態での指の皮膚部分との当接部位２５に開口部１２を有する空洞１３を有し、開口部１２を指の皮膚部分に当接させて、指９１に装着された状態で空洞１３が閉鎖された空間構造を有する。
【００８４】
本体部４１は、指９１に装着されるクリップ状の構造を有する指装着部４２と、本体部４１における上記指の皮膚部分との対向部位に設けられて、空洞１３内に第１センサ２１が配設されるように第１センサ２１が取り付けられた第１センサ取付部１５とをそなえ、上記の指装着部４２と第１センサ取付部１５とが相互の連携接続されている。
【００８５】
指装着部４２は、互いに向かい合うように配置される長方形形状の平板部材であって指の背側と腹側にそれぞれ面して挟むようにして装着される平板部材４３、４４と、平板部材４３、４４の指９１を挿入しない反対側の端部を連結するバネ状またはスプリング状の弾性部材４５とからなるクリップ状の構造体である。
【００８６】
指装着部４２の弾性部材４５がそなえられている部分の長辺方向他端側を開口して検体の指９１を挿入し、弾性部材４５の弾性力を利用して、平板部材４３、４４により指９１を挟みこんで検体情報検出ユニット３を指９１に装着するようになっている。押圧具合と極性の問題については、例えば弾性部材４５の強さを切り替え可能な構造をとるか、弾性部材４５の強さを複数種類準備して取り替えることで、適切な押圧具合に調整することができる。
【００８７】
検体情報検出ユニット３は、第１センサ取付部１５が、一方の開口部１２が指の皮膚部分と当接してクロ−ズドキャビティを形成するリング状部材１６をそなえ、リング状部材１６の皮膚部分と当接する部位とは逆側の開口部において蓋部材１７が取り付けられ、第１センサ２１が蓋部材１７の空洞１３に面する側（検体の指側）に設けられている。または、検体情報検出ユニット３は、第１センサ取付部１５が、指９１への装着状態で指の皮膚部分と当接しうる開口部１２を有し内部が開口部１２に連通する空洞１３として構成された凹部を有する凹部形成部材２０として構成され、凹部形成部材２０内に、第１センサ２１が配設されることで構成されていてもよい。
【００８８】
指の腹に面する平板部材４４の指の腹に面する側であって、弾性部材４５ががそなえられている部分の長辺方向他端側に、第１センサ取付部１５の蓋部材１７の第１センサ２１が設けられていない面、または凹部形成部材２０の外部の開口部１２が無い面を向けるようにして第１センサ取付部１５が取り付けられている。なお、第１センサ取付部１５は、蓋部材１７を省略してリング状部材１６が平板部材４４に取り付けられていてもよい。この場合、平板部材４４においてリング状部材１６と接する部分の面が、蓋部材として機能する。
【００８９】
平板部材４３、４４には、信号処理部２３及び電池２４が取り付けられている（図８参照）。信号処理部及び電池は、平板部材４３、４４のいずれに取り付けても良く、また取り付け部位は特に限定されない。
【００９０】
平板部材４３、４４の指９１を挿入する側とは長辺方向他端側の端部付近、すなわち弾性部材４５が取り付けられた側、言い換えれば検体の指９１に検体情報検出ユニット３を装着した場合に、指９１から遠い部分に無線送信部２２が取り付けられている。さらに無線送信部２２は、平板部材４３、４４の指９１と面する面とは反対側の部分、特に指の腹に面する平板部材４４においては本体部４１における当接部位２５とは反対側の外表面側の部位に取り付けられることが好ましい。
【００９１】
＜検体情報検出ユニットについて＞
本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット３は、上述のように構成されており、検体の指９１の当接部位９３に開口部１２を密着させることで、空洞１３が閉鎖された空間構造（クローズドキャビティ）を形成する。この状態で、検体情報検出ユニット３の第１センサ２１が検体の指９１における検体情報検出ユニット１の装着部位付近に存在する血管の脈動性信号に起因する圧力情報を受けて、検体における血管の脈動性信号を検出するものである。さらに無線送信部２２から外部に、脈動性信号に起因する信号を送信することができる。
【００９２】
［３−２．第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニットの動作］
以下に、本発明の第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット３の動作の一例について説明する。
【００９３】
検体の指９１の腹側の第１関節部分９４と、リング状部材１６の開口部１２とが接するように第１センサ取付部１５を配置して、クリップ状の構造を有する指装着部４２により検体情報検出ユニット３を検体の指９１に装着する。この状態で検体情報検出ユニット３の第１センサ２１によって脈動性信号を検出する。検出された脈動性信号は信号処理部２３により処理を施され、無線送信部２２から外部に送出される。
【００９４】
なお、信号処理部２３の極性検出手段１８において反転した極性が検出された場合には、例えば指装着部４２の弾性部材４５の強さを複数種類準備して取り替えることで、適切な押圧具合に調整した後に、脈動性信号の検出を行えばよい。
【００９５】
［３−３．第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニットの効果］
第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット３によれば、第一実施形態と同様に、第１センサ２１と血管の位置関係の正確さを要求しない仕組みを持つ検体情報検出ユニット３を提供することができる。また、高い指向性（あるいは空間分解能）を持つ検体情報検出ユニット３を提供することができる。また、指向性を利用して血管から近い位置で脈動性信号を検出することにより、脈動性信号のＳ／Ｎ比及び感度を向上させることができる。さらに、本体部４１の開口部１２における指の皮膚部分との当接部位２５が、指の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であることで、指の関節部分に存する血管から脈動を検出することが可能となり、圧力センサを指先の腹に当接させて毛細血管から脈動性信号を検出するよりも、大きく安定した脈波を得ることが出来る。
【００９６】
また、第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット３は、指装着部４２がクリップ状の構造を有するため着脱が容易であり、且つ弾性部材の変更により開口部１２の押圧具合を容易に変更可能である。
また、第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット３は、無線送信部を検体から最も離れた位置に配置していることで、無線送信部の電波の到達距離等の性能低下を防ぐことが出来る。
【００９７】
〔Ａ４．第一実施形態の第三変形例の説明〕
［４−１．第一実施形態の第三変形例にかかる検体情報検出ユニット］
本発明の第一実施形態の第三変形例にかかる検体情報検出ユニットは、例として図４（ａ）、（ｂ）に示すように構成されている。ここでは、上述の第一実施形態に第三の変形例を適用したものを例示して説明する。
【００９８】
第一実施形態の第三変形例にかかる検体情報検出ユニットは、一部の構成を除いて上述の第一実施形態と同様に構成されており、上述の検体情報処理検出ユニットと同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する
【００９９】
＜検体情報検出ユニットの構成＞
図４に示すように、本発明の第一実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット４は、一例として、本体部５１と、第１センサ２１とを備えて構成されている。
【０１００】
第一実施形態の第三変形例にかかる検体情報検出ユニット４の本体部５１は、検体情報検出ユニット４を検体の指９１に装着する際に検体の皮膚９２と接触する部分を有し、検体の指９１に装着可能な部材であり、指９１への装着状態での指の皮膚部分との当接部位２５に開口部１２を有する空洞１３を有し、開口部１２を指の皮膚部分に当接させて、指９１に装着された状態で空洞１３が閉鎖された空間構造を有する。
【０１０１】
本体部５１は、指９１を挿入する円筒状の構造を有する指装着部５２と、本体部５１における上記指の皮膚部分との対向部位に設けられて、空洞１３内に第１センサ２１が配設されるように第１センサ２１が取り付けられた第１センサ取付部１５とをそなえ、上記の指装着部５２と第１センサ取付部１５とが相互の連携接続されている。
【０１０２】
指装着部５２は弾性を有する円筒形状の円筒部材５３と、弾性を有し内部に少なくとも第一関節程度まで指９１を挿入しうる大きさ及び深さの穴部５５を有する円柱状の円柱部材５４とからなる、円柱状の部材である。図４（ｂ）に示すように、円柱部材５４は円筒部材５３の内部に密着して備えられている。円柱部材５４は円筒部材５３よりも軟性の部材からなり、例えば円柱部材５４が軟性のゴム等の素材からなり、円筒部材５３は円柱部材５４よりも硬度が高い軟性の樹脂等からからなっている。円柱部材５４の穴部５５の深さは、少なくとも指９１を穴部５５に挿入した際に開口部１２が指の第一関節の端にかかる深さであることが好ましく、穴部５５の深さを調節することで、指９１を穴部５５の突き当りまで挿入した際に、開口部１２が指の第一関節の端にかかるようにしてもよい。指９１を穴部５５に挿入した際に開口部１２が指の第一関節の端にかかることができる構造であれば、穴部５５が円柱部材５４を貫通していてもよい。
【０１０３】
指装着部５２の円柱部材５４の内部に指９１を挿入して、円柱部材５４の軟性により指装着部５２は指９１に密着するとともに、円柱部材５４と円筒部材５３の弾性により指装着部５２で指９１を締め付けて検体情報検出ユニット４を指９１に装着するようになっている。押圧具合と極性の問題については、指９１を挿入しうる穴部５５の径が異なる円柱部材５４、または弾性が異なる円筒部材５３もしくは円柱部材５４を複数準備して取り替えることで、適切な押圧具合に調整することができる。
【０１０４】
検体情報検出ユニット４は、第１センサ取付部１５が、一方の開口部１２が指の皮膚部分と当接してクロ−ズドキャビティを形成するリング状部材１６をそなえ、リング状部材１６の皮膚部分と当接する部位とは逆側の開口部において蓋部材１７が取り付けられ、第１センサ２１が蓋部材１７の空洞１３に面する側（検体の指側）に設けられている。または、検体情報検出ユニット４は、第１センサ取付部１５が、指９１への装着状態で指の皮膚部分と当接しうる開口部１２を有し内部が開口部１２に連通する空洞１３として構成された凹部を有する凹部形成部材２０として構成され、凹部形成部材２０内に、第１センサ２１が配設されることで構成されていてもよい。
【０１０５】
円柱部材５４の内面部であって、穴部５５の入り口付近に、第１センサ取付部１５の蓋部材１７の第１センサ２１が設けられていない面、または凹部形成部材２０の外部の開口部１２が無い面を円柱部材５４の外周側に向けて、第１センサ取付部１５が開口部１２を穴部５５に向けるようにして第１センサ取付部１５が取り付けられている。なお、第１センサ取付部１５は、蓋部材１７を省略してリング状部材１６が円柱部材５４に取り付けられていてもよい。この場合、円柱部材５４においてリング状部材１６と接する部分の面が、蓋部材として機能する。
【０１０６】
円筒部材５３には、信号処理部２３及び電池２４が取り付けられている（図８参照）。信号処理部２３及び電池２４の取り付け部位は特に限定されない。
円筒部材５３の指９１を挿入する側とは長辺方向他端側の端部付近に無線送信部２２が取り付けられている。
【０１０７】
＜検体情報検出ユニットについて＞
本発明の第一実施形態の第三変形例にかかる検体情報検出ユニット４は、上述のように構成されており、検体の指９１の当接部位９３に開口部１２を密着させることで、空洞１３が閉鎖された空間構造（クローズドキャビティ）を形成する。この状態で、検体情報検出ユニット４の第１センサ２１が検体の指９１における検体情報検出ユニット１の装着部位付近に存在する血管の脈動性信号に起因する圧力情報を受けて、検体における血管の脈動性信号を検出するものである。さらに無線送信部２２から外部に脈動性信号に起因する信号を送信することができる。
【０１０８】
［４−２．第一実施形態の第三変形例にかかる検体情報検出ユニットの動作］
以下に、本発明の第一実施形態の第三変形例にかかる検体情報検出ユニット４の動作の一例について説明する。
【０１０９】
検体の指９１の腹側の第１関節部分９４と、リング状部材１６の開口部１２とが接するように第１センサ取付部１５を配置して、円筒状の構造を有する指装着部５２により検体情報検出ユニット３を検体の指９１に装着する。この状態で検体情報検出ユニット３の第１センサ２１によって脈動性信号を検出する。検出された脈動性信号は信号処理部２３により処理を施され、無線送信部２２から外部に送出される。
【０１１０】
なお、信号処理部２３の極性検出手段１８において反転した極性が検出された場合には、例えば穴部５５の径が異なる円柱部材５４、または弾性が異なる円筒部材５３もしくは円柱部材５４を複数種類準備して取り替えることで、適切な押圧具合に調整した後に、脈動性信号の検出を行えばよい。
【０１１１】
［４−３．第一実施形態の第三変形例にかかる検体情報検出ユニットの効果］
第一実施形態の第三変形例にかかる検体情報検出ユニット４によれば、第一実施形態と同様に、第１センサ２１と血管の位置関係の正確さを要求しない仕組みを持つ検体情報検出ユニット４を提供することができる。また、高い指向性（あるいは空間分解能）を持つ検体情報検出ユニット４を提供することができる。また、指向性を利用して血管から近い位置で脈動性信号を検出することにより、脈動性信号のＳ／Ｎ比及び感度を向上させることができる。さらに、本体部５１の開口部１２における指の皮膚部分との当接部位２５が、指の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であることで、指の関節部分に存する血管から脈動を検出することが可能となり、圧力センサを指先の腹に当接させて毛細血管から脈動性信号を検出するよりも、大きく安定した脈波を得ることが出来る。
【０１１２】
また、第一実施形態の第三変形例にかかる検体情報検出ユニット４は、指装着部が円筒状の構造を有するため指の周囲を包み込むようにして、安定に指を保持することが可能である。
また、第一実施形態の第三変形例にかかる検体情報検出ユニット４は、無線送信部を検体から最も離れた位置に配置していることで、無線送信部の電波の到達距離等の性能低下を防ぐことが出来る。
【０１１３】
〔Ｂ１．本発明の第二実施形態の説明〕
［５．検体情報検出ユニット］
［５−１．検体情報検出ユニットの構成例］
第二実施形態にかかる検体情報検出ユニットは、一部の構成を除いて上述の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニットと同様に構成されており、上述の検体情報検出ユニットと同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する
【０１１４】
＜検体情報検出ユニットの構成＞
本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット５は、一例として、図５に示すように、本体部６１と、第１センサ２１と、光源６３と、第２センサ６２を備えて構成されている。
【０１１５】
（本体部）
本体部６１は、検体情報検出ユニット５を検体の指９１に装着する際に検体の皮膚９２と接触する部分を有し、検体の指９１に装着可能な部材であり、指９１への装着状態での指の皮膚部分との当接部位２５に開口部１２を有する空洞１３を有し、開口部１２を指の皮膚部分に当接させて、指９１に装着された状態で空洞１３が閉鎖された空間構造（クローズドキャビティ）を有する。
【０１１６】
さらに、本体部６１は、指９１に装着される指装着部６４と、本体部６１における上記指の皮膚部分との対向部位に設けられて、空洞１３内に第１センサ２１が配設されるように第１センサ２１が取り付けられた第１センサ取付部１５と、本体部６１における上記指の腹部分または背部分のいずれか一方に対向する部位に光源６３が取り付けられた光源取付部６６と、本体部６１における上記指の腹部分または背部分のいずれか他方に対向する部位に第２センサ６２が取り付けられた第２センサ取付部６５とをそなえ、上記の指装着部６４と第１センサ取付部１５と光源取付部と第２センサ取付部６５とが相互の連携接続されていることが好ましい。
【０１１７】
検体情報検出ユニット５は、第１センサ取付部１５が、一方の開口部１２が指の皮膚部分と当接し内部に空洞１３が形成されるリング状部材１６と、空洞１３内に第１センサ２１が配設されるようにリング状部材１６の他方の開口部を閉塞しうる蓋部材１７とをそなえ、第１センサ２１が上記のリング状部材１６または蓋部材１７のいずれか一方に設けられることで構成されていてもよい。また、検体情報検出ユニット５は、第１センサ取付部１５が、指への装着状態で指の皮膚部分と当接しうる開口部１２を有し内部が開口部１２に連通する空洞１３として構成された凹部を有する凹部形成部材２０として構成され、凹部形成部材２０内に、第１センサ２１が配設されることで構成されていてもよい。
【０１１８】
検体情報検出ユニット５は、第１センサ２１が、指の第１関節部分に相当する皮膚部分を通じて得られる、上記指９１における血管の脈動性信号を、脈動性信号に起因し空洞１３内を伝播する圧力情報として検出するセンサとして構成されるとともに、光源６３が、指の先端部分を透過するように光信号を発生する光源として構成され、第２センサ６２が、指の先端部分を透過した光信号から血管中の酸素飽和度に関する情報を検出するセンサとして構成されていることが好ましい。
【０１１９】
（光源）
光源６３は、本体部６１にそなえられた光源取り付け部６６に設けられ、指９１を透過するように光信号を発生するものである。光源６３は断続的な光信号を供給する光の供給源であることが好ましく、例えばレーザーダイオードやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）を用いることが出来る。
【０１２０】
光源６３は、血管中の酸素飽和度に関する情報の検出を行うために、血液中のヘモグロビンの酸素の結合と解離による吸収波長の変化に対応して、酸素と解離しているヘモグロビン（還元ヘモグロビン）において吸収が増加する第１波長の光と、酸素と結合しているヘモグロビン（酸化ヘモグロビン）において吸収が増加する第２波長の光とを発することが好ましく、第１波長の光と第２波長の光とがそれぞれ発せられる２種類の光源（第１光源７６、第２光源７７）からなっても良い。第１光源７６から発生される光の波長（第１波長）としては、例えば６５０ｎｍとすることができ、第２光源から発生される光の波長（第２波長の光）としては、例えば９４０ｎｍとすることができる。
【０１２１】
（第２センサ）
第２センサ６２は、本体部６１に備えられた第２センサ取付部６５に設けられ、指９１を透過した光源６３からの光信号（透過光）を受信して、血管中の酸素飽和度に関する情報を検出するものである。第２センサ６２としては、特定の光を検出できる光センサ（受光素子、光ディテクタ）であることが好ましく、ＰＩＮフォトダイオード、ＰＮ接合・フォトダイオード等のフォトダイオードを用いることができる。
【０１２２】
第２センサ６２は、血管中の酸素飽和度に関する情報の検出を行うために、血液中のヘモグロビンの酸素の結合と解離による吸収波長の変化に対応して、光源６３と同様に、上記の第１波長の光と、上記の第２波長の光を検出することが好ましく、第１波長の光と第２波長の光とをそれぞれ検出する２種類のセンサからなっても良い。第１波長の光として６５０ｎｍ、第２波長の光として９４０ｎｍを用いる場合には、波長が近いために一つのセンサにより検出を行うことが出来る。
【０１２３】
（信号処理部）
検体情報検出ユニット５は、第１センサ２１で検出された脈動性信号に起因する圧力情報の信号を処理する電気回路である、信号処理部２３を備えることが好ましい（図８参照）。
【０１２４】
（発光制御部）
第２センサ６２によって検出される光信号から酸素飽和度を算出するに当たり、光源６３からの入射光は動脈血管の脈波の脈動の影響を受けて、その透過光の強度は脈波により影響を受けることが知られている。このため、従来より算出した複数の酸素飽和度の値を平均するなどして、脈波の影響を抑えようとする試みがなされている。
【０１２５】
ここで、本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット５５は、第１センサ２１により脈波が安定に検出されていることを利用して、図９に示すようなタイミングで信号を処理して、酸素飽和度を算出する電気回路である発光制御部を備えることが好ましい。
【０１２６】
還元ヘモグロビン（Ｈｂ）は赤色光付近の光の吸収が大きく、酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ２）は赤外線付近の光の吸収が大きい。第２センサ６２によって検出される第１波長（λ１）の透過光の出力をA（λ１）、第２波長（λ２）の透過光の出力をA（λ２）とすると、例えば第１波長を６５０ｎｍ、第２波長を９４０ｎｍとした場合に、A（λ１）とA（λ２）の透過光比率から、血液中の還元ヘモグロビンと酸化ヘモグロビンとの比率を求めることができる。さらにこの比率をもとにして、血液中のヘモグロビンの酸素を持っている割合（酸素飽和度）を算出することができる。
【０１２７】
発光制御部は、図１０に示すように、微分回路１４１、周波数位相比較器１４２、ローパスフィルタ１４３、ＶＣＯ（電圧制御発信器）１４４、１／１０２４の分周器１４５、Decode１４６、λ１光源駆動部１４７、第１光源としてのλ１光源１４８、λ２光源駆動部１４９、第２光源としてのλ２光源１５０、電流電圧変換部１５１、第２センサとしての光検出器１５２、２チャンネル（以下、２ｃｈともいう）分のサンプルホールドを含むＡＤ変換部１５３、演算部１５６を備えて構成されている。周波数位相比較器１４２、ローパスフィルタ１４３、ＶＣＯ１４４、分周器１４５は、位相同期回路（Ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ  ｌｏｏｐ、以下、「ＰＬＬ」ともいう）を形成している。
【０１２８】
微分回路１４１は、入力された容積脈波について、脈波の周波数１Ｈｚに対して微分動作を行う（微分する）ことにより、速度脈波を得る処理を行うものである。
【０１２９】
図９において、（ａ）は第１センサによって検出される容積脈波を表し、（ｂ）は第１センサによって検出される速度脈波を表す。（ａ）の容積脈波を微分回路１４１で処理することで、（ｂ）の速度脈波を得ることが出来る。速度脈波は容積脈波よりも脈波のピークの特徴が明確となり、ＰＬＬの位相が定めやすいため、第１センサによって検出される脈波が容積脈波であった場合には、微分回路１４１により処理して速度脈波を得た後に、続く周波数位相比較器１４２等からなるＰＬＬでの処理に供することが好ましい。なお、第１センサとしてＭＥＭＳ−ＥＣＭを使用した場合には、（ｂ）のような速度脈波が得られることになるため、この場合は微分回路１４１による処理を行わずにＰＬＬでの処理を行うことができる。
【０１３０】
ＰＬＬでは、まず周波数位相比較器１４２により入力された脈波信号の立ち上がりを検出して、脈波信号の立ち上がりから、次の脈波信号の立ち上がりまでを１周期と検出する。周波数位相比較器１４２からの出力をローパスフィルタ１４３に入力してその出力でＶＣＯ１４４の発信周波数を調整し、１／１０２４の分周器１４５では、脈波信号において検出された１周期を１０２４分割して、１周期中に０〜１０２３の計１０２４カウントをDecode１４６に出力するとともに、周波数位相比較器１４２に信号を戻して入力される脈波信号と同期させるものである。すなわち、ＰＬＬによって、入力された脈動性信号から脈波の１周期を１０２４分割した１０２４カウントをDecode１４６に出力することができる。
【０１３１】
Decode１４６は、分周器のカウンタ出力に応じて、λ１光源駆動部１４７、λ２光源駆動部１４９、２ｃｈ分のサンプルホールドを含むＡＤ変換部１５３にそれぞれ信号を出力するものである。
２ｃｈ分のサンプルホールドを含むＡＤ変換部１５３について、「サンプルホールドを含む」とは「サンプルホールドを行うサンプルホールド回路を含む」という意味である。すなわち、２ｃｈ分のサンプルホールドを含むＡＤ変換部１５３は、サンプルホールド回路を含むＡＤ変換部を２チャンネル分備えているものである。
【０１３２】
Decode１４６は、分周器から入力されるカウンタの出力が特定の数字になったとき、例えば１０ビットのカウンタの出力が８００になったときに（このようなとき、「クロックが８００になったとき」ともいう）に、λ１光源１４８を点灯させるよう、λ１光源駆動部１４７にオン信号して例えば１を出力する。また、クロックが８０１となったときに、λ２光源１５０を点灯させるよう、λ２光源駆動部１４９にオン信号を出力する。また、クロックが８０１のタイミングで、２ｃｈ分のサンプルホールドを含むＡＤ変換部１５３の一方のチャンネルにおいて、電流電圧変換部１５１からの信号を、サンプルホールドしてデジタル信号に変換するよう信号を出力する。また、クロックが８０２のタイミングで、２ｃｈ分のサンプルホールドを含むＡＤ変換部１５３の他方のチャンネルにおいて、電流電圧変換部１５１からの信号を、サンプルホールドしてデジタル信号に変換するよう信号を出力する。
なお、電流電圧変換部１５１は、クロックが８００、８０１のときに、光検出器１５２で検出された電流信号を電圧信号に変換する。
【０１３３】
図９に示すように、Decode１４６からの信号により、クロックが８００のタイミングでλ１光源１４８が波長λ１の光を発光させ（ｃ）、クロックが８０１のタイミングでλ２光源１５０が波長λ２の光を発光させる（ｄ）。λ１光源１４８及びλ２光源１５０からの光信号の発生に対応して、光検出器１５２がクロック８００〜８０２間において、透過光の検出を行う（ｅ）。光検出器１５２からの信号は、波長λ１の光または波長λ２の光の透過光量として、電流電圧変換部１５１における電圧信号への変換を経て２ｃｈ分のサンプルホールドを含むＡＤ変換部１５３に入力される。２ｃｈ分のサンプルホールドを含むＡＤ変換部１５３の一方のチャンネルにおいて、電流電圧変換部１５１からの信号は、クロック８０１のＨｉｇｈレベルの時にサンプルされ、Ｌｏｗレベルの時にホールドされた信号について変換が行われることで、λ１光源からの透過光に由来する第１波長λ１の透過光の出力A（λ１）であるλ１値として出力される（ｆ）。また、２ｃｈ分のサンプルホールドを含むＡＤ変換部１５３の他方のチャンネルにおいて、電流電圧変換部１５１からの信号は、クロック８０２のＨｉｇｈレベルの時にサンプルされ、Ｌｏｗレベルの時にホールドされた信号について変換が行われることで、λ２光源からの透過光に由来する第２波長λ２の透過光の出力A（λ２）であるλ２値として出力される（ｇ）。λ１値及びλ２値は演算部１５６に入力され、λ１値とλ２値の比率を元に酸素飽和度が算出される。
【０１３４】
上記の説明では、カウンタの出力が８００のタイミングで、光源からの光信号の発生と、光源からの光信号の受信と、第２センサ６２からの信号をサンプリングして処理とを行う例を挙げたが、脈波の脈動の影響を避けることができるタイミングであれば、任意のタイミングで行うことが出来る。速度脈波のピークが立ち上がった直後では、酸素飽和度の算出にあたって脈動が与える影響が大きいため、ピークの立ち上がりから次のピークの立ち上がりまでの１周期の間で、速度脈波の変動が少ないタイミングで、同じ位相で信号処理を行うことが好ましい。
【０１３５】
上記の説明では、ピークの立ち上がりから次のピークの立ち上がりまでを１周期として、１周期を１０２４分割する例を挙げたが、これに限定されず分周器１４５を調整することで、任意の数に分割して信号処理を行ってよい。
【０１３６】
発光制御部において、上記の信号の処理をおこなうことで、血液の流れ（脈波）に対して同じ位相でサンプリングすることにより脈波の影響を軽減でき、酸素飽和度の算出において脈波の影響を軽減することができる。すなわち、第１センサ２１で検出した脈動性信号に基づいてタイミングを作り出して、光源からの光信号の発生のタイミング、第２センサ６２のサンプリングのタイミング、並びに信号処理のタイミングを制御することで、酸素飽和度の算出において脈波の影響を軽減することができる。
発光制御部で算出された酸素飽和度は、無線送信部２２から外部に送信されるようにしても良い。
【０１３７】
＜検体情報検出ユニットについて＞
本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット５は、上述のように構成されており、検体の指９１の当接部位９３に開口部１２を密着させることで、空洞１３が閉鎖された空間構造（クローズドキャビティ）を形成する。この状態で、検体情報検出ユニット５の第１センサ２１が検体の指９１における検体情報検出ユニット５の装着部位付近に存在する血管の脈動性信号に起因する圧力情報を受けて、検体における血管の脈動性信号を検出するものである。
【０１３８】
さらに本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット５は、指９１を透過するように光信号を発生する光源６３と、指９１を透過した光源６３からの光信号を受信して、血管中の酸素飽和度に関する情報を検出する第２センサ６２とを有することにより、脈動性信号を検出するとともに、酸素飽和度を同時に測定することができるものである。
【０１３９】
＜体情報検出ユニットの装着位置＞
第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット５の検体への装着位置としては、第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット１と同様に、本体部１１の第１センサ取付部１５における指９１の皮膚部分との当接部位２５が、血管の位置と脈波の検出の観点から指９１の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であることが好ましく、装着性の観点から指９１の第１関節部分９４に相当する皮膚部分と当接する部位であることが特に好ましい。
【０１４０】
検体情報検出ユニット５の当接部位２５が、指の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であるという場合、少なくとも検体情報検出ユニット５の開口部１２の端、すなわち第１センサ取付部１５の弾性リング部材の開口部１２の端、または凹状形成部材の開口部１２の端が、指の関節の節の位置に接するように位置することが好ましく、検体情報検出ユニット５の開口部１２が、指の関節の節の位置の上部に位置することがより好ましい。
【０１４１】
また、第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット５の検体への装着位置としては、光源６３と第２センサ６２が、光源６３からの光信号の指の透過が容易となって、第２センサ６２による光源６３からの光信号の受信を良好に行う観点から、ともに指先の先端部分に位置することが好ましく、光源６３が指の先端部分を透過するように光信号を発生し、第２センサ６２が、指の先端部分を透過した光信号から血管中の酸素飽和度に関する情報を検出するセンサとして構成されることが好ましい。より好ましくは、光源６３と第２センサ６２が、指先の背側の爪部分９５または指先の腹部分９６にそれぞれ対向するように位置することが好ましい。さらに好ましくは、光源６３は指先の腹部分９６に位置し、第２センサ６２は指先の爪部分９５に位置して、第２センサ６２と光源６３とが指９１を挟んで対向し、光源６３からの光信号の発生方向に第２センサ６２が配置されるように位置することが好ましい。
【０１４２】
［５−２．第二実施形態にかかる検体情報検出ユニットの動作］
以下に、本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット５の動作の一例について説明する。
【０１４３】
検体の指９１の腹側の第１関節部分９４と、リング状部材１６の開口部１２とが接するように第１センサ取付部１５を配置して、さらに第２センサ取付部６５が指先の爪部分９５に位置し、光源取付部６６が指先の腹部分９６に位置して、第２センサ６２と光源６３とが指９１を挟んで対向するよう配置して、指装着部６４により検体情報検出ユニット５を検体の指９１に装着する。この状態で検体情報検出ユニット５の第１センサ２１によって脈動性信号を検出するとともに、光源６３から指を透過するように光信号を発生して、第２センサ６２によって光源６３からの光信号を受信して血管中の酸素飽和度に関する情報を検出する。
【０１４４】
［５−３．第二実施形態にかかる検体情報検出ユニットの効果］
本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット５によれば、第一実施形態と同様に、第１センサ２１と血管の位置関係の正確さを要求しない仕組みを持つ検体情報検出ユニット５を提供することができる。また、高い指向性（あるいは空間分解能）を持つ検体情報検出ユニット５を提供することができる。また、指向性を利用して血管から近い位置で脈動性信号を検出することにより、脈動性信号のＳ／Ｎ比及び感度を向上させることができる。また、本体部６１の開口部１２における指の皮膚部分との当接部位２５が、指の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位である場合には、指の関節部分に存する血管から脈動を検出することが可能となり、圧力センサを指先の腹に当接させて毛細血管から脈動性信号を検出するよりも、大きく安定した脈波を得ることが出来る。
【０１４５】
さらに、本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット５は、本体部６１と、第１センサと、光源６３と、第２センサ６２とを備えることにより、第１センサによって脈波を得るとともに、光源６３と第２センサ６２とによって酸素飽和度の測定が可能となる。
【０１４６】
〔Ｂ２．第二実施形態の第一変形例の説明〕
［６．第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット］
［６−１．検体情報検出ユニットの構成例］
本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットは、例として図６に示すように構成されている。ここでは、上述の第二実施形態に第一の変形例を適用したものを例示して説明する。
【０１４７】
第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットは、一部の構成を除いて上述の第二実施形態と同様に構成されており、上述の検体情報処理検出ユニットと同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する。
【０１４８】
＜検体情報検出ユニットの構成＞
図６に示すように、本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット６は、一例として、本体部７１と、第１センサ２１と、第１光源７６及び第２光源７７と、第２センサ６２を備えて構成されている。
【０１４９】
第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット６の本体部７１は、検体情報検出ユニット６を検体の指９１に装着する際に検体の皮膚９２と接触する部分を有し、検体の指９１に装着可能な部材であり、指９１への装着状態での指の皮膚部分との当接部位２５に開口部１２を有する空洞１３を有し、開口部１２を指の皮膚部分に当接させて、指９１に装着された状態で空洞１３が閉鎖された空間構造を有する。
【０１５０】
本体部７１は、指９１に装着されるクリップ状の構造を有する指装着部７２と、本体部７１における上記指の皮膚部分との対向部位に設けられて、空洞１３内に第１センサ２１が配設されるように第１センサ２１が取り付けられた第１センサ取付部１５と、本体部７１における上記指先の腹部分９６に対向する部位に第１光源７６及び第２光源７７が取り付けられた第１光源取付部７８及び第２光源取付部７９と、本体部７１における指先の背側の爪部分９５に対向する部位に第２センサ６２が取り付けられた第２センサ取付部６５とをそなえ、上記の指装着部７２と、第１センサ取付部１５、第１光源取付部７８及び第２光源取付部７９、第２センサ取付部６５とがそれぞれ相互の連携接続されている。
【０１５１】
指装着部７２は、互いに向かい合うように配置される長方形形状の平板部材であって指の背側と腹側にそれぞれ面して挟むようにして装着される平板部材７３、７４と、平板部材７３、７４の指９１を挿入しない反対側の端部を連結するバネ状またはスプリング状の弾性部材４５とからなるクリップ状の構造体である。
【０１５２】
指装着部７２の弾性部材４５がそなえられている部分の長辺方向他端側を開口して検体の指９１を挿入し、弾性部材４５の弾性力を利用して、平板部材７３、７４により指９１を挟みこんで検体情報検出ユニット６を指９１に装着するようになっている。押圧具合と極性の問題についてはスプリングの強さを切り替えるスプリングの構造をとるか、スプリングの強さを複数種類準備して、適切な押圧具合に調整することができる。
【０１５３】
検体情報検出ユニット６は、第１センサ取付部１５が、一方の開口部１２が指の皮膚部分と当接してクロ−ズドキャビティを形成するリング状部材１６をそなえ、リング状部材１６の皮膚部分と当接する部位とは逆側の開口部１２において蓋部材１７が取り付けられ、第１センサ２１が蓋部材１７の空洞１３に面する側（検体の指側）に設けられている。または、検体情報検出ユニット６は、第１センサ取付部１５が、指９１への装着状態で指の皮膚部分と当接しうる開口部１２を有し内部が開口部１２に連通する空洞１３として構成された凹部を有する凹部形成部材２０として構成され、凹部形成部材２０内に、第１センサ２１が配設されることで構成されていてもよい。
【０１５４】
指の腹に面する平板部材７４の指の腹に面する側であって、弾性部材４５がそなえられている部分の長辺方向他端側に、第１センサ取付部１５の蓋部材１７の第１センサ２１が設けられていない面、または凹部形成部材２０の外部の開口部１２が無い面を向けるようにして第１センサ取付部１５が取り付けられている。なお、第１センサ取付部１５は、蓋部材１７を省略してリング状部材１６が平板部材７４に取り付けられていてもよい。この場合、平板部材７４においてリング状部材１６と接する部分の面が、蓋部材として機能する。
【０１５５】
指の腹に面する平板部材７４の指の腹に面する側であって、弾性部材４５が取り付けられている長辺の他端側から第１センサ取付部１５の取り付け位置よりも内部に、第１光源取付部７８及び第２光源取付部７９が取り付けられている。指の背に面する平板部材７３の指の背に面する側であって、平板部材７３の長辺方向において平板部材７４の第１光源取付部７８及び第２光源取付部７９と対向する位置に、第２センサ取付部６５が取り付けられている。
【０１５６】
平板部材７３、７４には、信号処理部２３及び電池２４が取り付けられている（図８参照）。信号処理部及び電池は、平板部材７３、７４のいずれに取り付けても良く、また取り付け部位は特に限定されない。
【０１５７】
平板部材７３、７４の指９１を挿入する側とは長辺方向他端側の端部付近、すなわち弾性部材４５が取り付けられた側、言い換えれば検体の指９１に検体情報検出ユニット６を装着した場合に、指９１から遠い部分に無線送信部２２が取り付けられている。さらに無線送信部２２は、平板部材７３、７４の指９１と面する側とは反対側の部分、特に指の腹に面する平板部材７４においては本体部７１における当接部位２５とは反対側の外表面側の部位に取り付けられることが好ましい。
【０１５８】
＜検体情報検出ユニットについて＞
本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット６は、上述のように構成されており、検体の指９１の当接部位９３に開口部１２を密着させることで、空洞１３が閉鎖された空間構造（クローズドキャビティ）を形成する。この状態で、検体情報検出ユニット６の第１センサ２１が検体の指９１における検体情報検出ユニット６の装着部位付近に存在する血管の脈動性信号に起因する圧力情報を受けて、検体における血管の脈動性信号を検出するものである。
【０１５９】
さらに本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット５は、指９１を透過するように光信号を発生する光源６３と、指９１を透過した光源６３からの光信号を受信して、血管中の酸素飽和度に関する情報を検出する第２センサ６２とを有することにより、脈動性信号を検出するとともに、酸素飽和度を同時に測定することができるものである。
また、無線送信部２２から外部に、脈動性信号に起因する信号、及び酸素飽和度に関する情報を送信することができる。
【０１６０】
＜体情報検出ユニットの装着位置＞
第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット６の検体への装着位置としては、第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット１と同様に、本体部１１の第１センサ取付部１５における指９１の皮膚部分との当接部位２５が、血管の位置と脈波の検出の観点から指９１の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であることが好ましく、装着性の観点から指９１の第１関節部分９４に相当する皮膚部分と当接する部位であることが特に好ましい。
【０１６１】
検体情報検出ユニット６の当接部位２５が、指の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であるという場合、少なくとも検体情報検出ユニット６の開口部１２の端、すなわち第１センサ取付部１５の弾性リング部材の開口部１２の端、または凹状形成部材の開口部１２の端が、指の関節の節の位置に接するように位置することが好ましく、検体情報検出ユニット６の開口部１２が、指の関節の節の位置の上部に位置することがより好ましい。
【０１６２】
また、第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット６の検体への装着位置としては、第１光源７６及び第２光源７７と第２センサ６２が、第１光源７６及び第２光源７７からの光信号の指の透過が容易となって、第２センサ６２による第１光源７６及び第２光源７７からの光信号の受信を良好に行う観点から、ともに指先の先端部分に位置することが好ましく、第１光源７６及び第２光源７７が指の先端部分を透過するように光信号を発生し、第２センサ６２が、指の先端部分を透過した光信号から血管中の酸素飽和度に関する情報を検出するセンサとして構成されることが好ましい。より好ましくは、第１光源７６及び第２光源７７と第２センサ６２が、指先の背側の爪部分９５または指先の腹部分９６にそれぞれ対向するように位置することが好ましい。さらに好ましくは、第１光源７６及び第２光源７７は指先の腹部分９６に位置し、第２センサ６２は指先の爪部分９５に位置して、第２センサ６２と第１光源７６及び第２光源７７とが指９１を挟んで対向し、第１光源７６及び第２光源７７からの光信号の発生方向に第２センサ６２が配置されるように位置することが好ましい。
【０１６３】
［６−２．第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの動作］
以下に、本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット６の動作の一例について説明する。
【０１６４】
検体の指９１の腹側の第１関節部分９４と、リング状部材１６の開口部１２とが接するように第１センサ取付部１５を配置して、さらに第２センサ取付部６５が指先の爪部分９５に位置し、第１光源取付部７８及び第２光源取付部７９が指先の腹部分９６に位置して、第２センサ６２と第１光源７６及び第２光源７７とが指９１を挟んで対向するよう配置して、クリップ状の構造を有する指装着部７２により検体情報検出ユニット６を検体の指９１に装着する。この状態で検体情報検出ユニット３の第１センサ２１によって脈動性信号を検出するとともに、第１光源７６及び第２光源７７から指を透過するように光信号を発生して、第２センサ６２によって第１光源７６及び第２光源７７からの光信号を受信して血管中の酸素飽和度に関する情報を検出して、酸素飽和度を算出する。
【０１６５】
このとき、発光制御部により、第１センサ２１によって検出される脈動性信号からタイミングを作り出して、第１光源７６及び第２光源７７からの光信号の発生タイミング、第２センサ６２のサンプリングのタイミング、及び信号処理のタイミングを制御して酸素飽和度を算出する。検出された脈動性信号に関する情報は信号処理部２３により処理を施され、無線送信部２２から外部に送出される。また、発光制御部で算出された酸素飽和度は無線送信部２２から外部に送信される。
【０１６６】
なお、信号処理部２３の極性検出手段１８において反転した極性が検出された場合には、例えば指装着部４２の弾性部材４５の強さを複数種類準備して取り替えることで、適切な押圧具合に調整した後に、脈動性信号の検出を行えばよい。
【０１６７】
［６−３．第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの効果］
第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット６によれば、第一実施形態と同様に、第１センサ２１と血管の位置関係の正確さを要求しない仕組みを持つ検体情報検出ユニット６を提供することができる。また、高い指向性（あるいは空間分解能）を持つ検体情報検出ユニット６を提供することができる。また、指向性を利用して血管から近い位置で脈動性信号を検出することにより、脈動性信号のＳ／Ｎ比及び感度を向上させることができる。さらに、本体部７１の開口部１２における指の皮膚部分との当接部位２５が、指の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であることで、指の関節部分に存する血管から脈動を検出することが可能となり、圧力センサを指先の腹に当接させて毛細血管から脈動性信号を検出するよりも、大きく安定した脈波を得ることが出来る。
【０１６８】
また、第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット６は、指装着部７２がクリップ状の構造を有するため着脱が容易であり、且つ弾性部材の変更により開口部１２の押圧具合を容易に変更可能である。
また、第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット６は、無線送信部を検体から最も離れた位置に配置していることで、無線送信部の電波の到達距離等の性能低下を防ぐことが出来る。
【０１６９】
さらに、本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット６は、本体部７１と、第１センサ２１と、第１光源７６及び第２光源７７と、第２センサ６２とを備えることにより、第１センサ２１によって脈波を得るとともに、第１光源７６及び第２光源７７と第２センサ６２とによって酸素飽和度の測定が可能となる。その際、第１センサ２１によって検出される脈動性信号からタイミングを作り出して制御を行うことにより、酸素飽和度の測定における脈波の影響を軽減することができる。
【０１７０】
〔Ｂ３．第二実施形態の第二変形例の説明〕
［７．第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット］
［７−１．検体情報検出ユニットの構成例］
本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニットは、例として図７（ａ）、（ｂ）に示すように構成されている。ここでは、上述の第二実施形態に第二の変形例を適用したものを例示して説明する。
【０１７１】
第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニットは、一部の構成を除いて上述の第二実施形態と同様に構成されており、上述の検体情報処理検出ユニットと同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する
【０１７２】
＜検体情報検出ユニットの構成＞
図７に示すように、本発明の第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット７は、一例として、本体部８１と、第１センサ２１と、第１光源７６及び第２光源７７と、第２センサ６２を備えて構成されている。
【０１７３】
第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット７の本体部８１は、検体情報検出ユニット７を検体の指９１に装着する際に検体の皮膚９２と接触する部分を有し、検体の指９１に装着可能な部材であり、指９１への装着状態での指の皮膚部分との当接部位２５に開口部１２を有する空洞１３を有し、開口部１２を指の皮膚部分に当接させて、指９１に装着された状態で空洞１３が閉鎖された空間構造を有する。
【０１７４】
本体部８１は、指９１を挿入する円筒状の構造を有する指装着部８２と、本体部８１における上記指の皮膚部分との対向部位に設けられて、空洞１３内に第１センサ２１が配設されるように第１センサ２１が取り付けられた第１センサ取付部１５と、本体部８１における上記指先の腹部分９６に対向する部位に第１光源７６及び第２光源７７が取り付けられた第１光源取付部７８及び第２光源取付部７９と、本体部８１における指先の背側の爪部分９５に対向する部位に第２センサ６２が取り付けられた第２センサ取付部６５とをそなえ、上記の指装着部８２と、第１センサ取付部１５、第１光源取付部７８及び第２光源取付部７９、第２センサ取付部６５とがそれぞれ相互の連携接続されている。
【０１７５】
指装着部８２は弾性を有する円筒形状の円筒部材８３と、弾性を有し内部に少なくとも第一関節程度まで指９１を挿入しうる大きさ及び深さの穴部５５を有する円柱状の円柱部材８４とからなる、円柱状の部材である。図７（ｂ）に示すように、円柱部材８４は円筒部材８３の内部に密着して備えられている。円柱部材８４は円筒部材８３よりも軟性の部材からなり、例えば円柱部材８４が軟性のゴム等の素材からなり、円筒部材８３は円柱部材８４よりも硬度が高い軟性の樹脂等からからなっている。円柱部材８４の穴部５５の深さは、少なくとも指９１を穴部５５に挿入した際に開口部１２が指の第一関節の端にかかる深さであることが好ましく、穴部５５の深さを調節することで、指９１を穴部５５の突き当りまで挿入した際に、開口部１２が指の第一関節の端にかかるようにしてもよい。指９１を穴部５５に挿入した際に開口部１２が指の第一関節の端にかかることができる構造であれば、穴部５５が円柱部材８４を貫通していてもよい。
【０１７６】
指装着部８２の円柱部材８４の内部に指９１を挿入して、円柱部材８４の軟性により指装着部８２は指９１に密着するとともに、円柱部材８４と円筒部材８３の弾性により指装着部８２で指９１を締め付けて検体情報検出ユニット７を指９１に装着するようになっている。押圧具合と極性の問題については、指９１を挿入しうる穴部５５の径が異なる複数個の円柱部材８４、または弾性が異なる円筒部材８３もしくは円柱部材８４を準備して、適切な押圧具合に調整することができる。
【０１７７】
検体情報検出ユニット７は、第１センサ取付部１５が、一方の開口部１２が指の皮膚部分と当接してクロ−ズドキャビティを形成するリング状部材１６をそなえ、リング状部材１６の皮膚部分と当接する部位とは逆側の開口部において蓋部材１７が取り付けられ、第１センサ２１が蓋部材１７の空洞１３に面する側（検体の指側）に設けられている。または、検体情報検出ユニット７は、第１センサ取付部１５が、指９１への装着状態で指の皮膚部分と当接しうる開口部１２を有し内部が開口部１２に連通する空洞１３として構成された凹部を有する凹部形成部材２０として構成され、凹部形成部材２０内に、第１センサ２１が配設されることで構成されていてもよい。
【０１７８】
円柱部材８４の内面部であって、穴部５５の入り口付近に、第１センサ取付部１５の蓋部材１７の第１センサ２１が設けられていない面、または凹部形成部材２０の外部の開口部１２が無い面を円柱部材８４の外周側に向けて、第１センサ取付部１５が開口部１２を穴部５５に向けるようにして第１センサ取付部１５が取り付けられている。なお、第１センサ取付部１５は、蓋部材１７を省略してリング状部材１６が円柱部材８４に取り付けられていてもよい。この場合、円柱部材８４においてリング状部材１６と接する部分の面が、蓋部材として機能する。
【０１７９】
円柱部材８４の内面部であって、穴部５５の入り口から第１センサ取付部１５の取り付け位置よりも内側に入った部分に、穴部５５の周方向において第１センサ取付部１５と同じ位置に、第１光源取付部７７及び第２光源取付部７８が取り付けられている。円柱部材８４の内面部であって、円柱部材８４の長さ方向において第１光源取付部７７及び第２光源取付部７８と対向し、円柱部材８４の内面周方向において第１センサ取付部１５と逆の位置に、第２センサ取付部６５が取り付けられている。
【０１８０】
円筒部材８３には、信号処理部２３及び電池２４が取り付けられている（図８参照）。信号処理部２３及び電池２４の取り付け部位は特に限定されない。
円筒部材８３の指９１を挿入する側とは長辺方向他端側の端部付近に無線送信部２２が取り付けられている。
【０１８１】
＜検体情報検出ユニットについて＞
本発明の第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット７は、上述のように構成されており、検体の指９１の当接部位９３に開口部１２を密着させることで、空洞１３が閉鎖された空間構造（クローズドキャビティ）を形成する。この状態で、検体情報検出ユニット７の第１センサ２１が検体の指９１における検体情報検出ユニット６の装着部位付近に存在する血管の脈動性信号に起因する圧力情報を受けて、検体における血管の脈動性信号を検出するものである。
【０１８２】
さらに本発明の第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット５は、指９１を透過するように光信号を発生する光源６３と、指９１を透過した光源６３からの光信号を受信して、血管中の酸素飽和度に関する情報を検出する第２センサ６２とを有することにより、脈動性信号を検出するとともに、酸素飽和度を同時に測定することができるものである。
また、無線送信部２２から外部に、脈動性信号に起因する信号、及び酸素飽和度に関する情報を送信することができる。
【０１８３】
＜体情報検出ユニットの装着位置＞
第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット７の検体への装着位置としては、第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット１と同様に、本体部１１の第１センサ取付部１５における指９１の皮膚部分との当接部位２５が、血管の位置と脈波の検出の観点から指９１の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であることが好ましく、装着性の観点から指９１の第１関節部分９４に相当する皮膚部分と当接する部位であることが特に好ましい。
【０１８４】
検体情報検出ユニット７の当接部位２５が、指の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であるという場合、少なくとも検体情報検出ユニット６の開口部１２の端、すなわち第１センサ取付部１５の弾性リング部材の開口部１２の端、または凹状形成部材の開口部１２の端が、指の関節の節の位置に接するように位置することが好ましく、検体情報検出ユニット７の開口部１２が、指の関節の節の位置の上部に位置することがより好ましい。
【０１８５】
また、第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット７の検体への装着位置としては、第１光源７６及び第２光源７７と第２センサ６２が、第１光源７６及び第２光源７７からの光信号の指の透過が容易となって、第２センサ６２による第１光源７６及び第２光源７７からの光信号の受信を良好に行う観点から、ともに指先の先端部分に位置することが好ましく、第１光源７６及び第２光源７７が指の先端部分を透過するように光信号を発生し、第２センサ６２が、指の先端部分を透過した光信号から血管中の酸素飽和度に関する情報を検出するセンサとして構成されることが好ましい。より好ましくは、第１光源７６及び第２光源７７と第２センサ６２が、指先の背側の爪部分９５または指先の腹部分９６にそれぞれ対向するように位置することが好ましい。さらに好ましくは、第１光源７６及び第２光源７７は指先の腹部分９６に位置し、第２センサ６２は指先の爪部分９５に位置して、第２センサ６２と第１光源７６及び第２光源７７とが指９１を挟んで対向し、第１光源７６及び第２光源７７からの光信号の発生方向に第２センサ６２が配置されるように位置することが好ましい。
【０１８６】
［７−２．第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニットの動作］
以下に、本発明の第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット７の動作の一例について説明する。
【０１８７】
検体の指９１の腹側の第１関節部分９４と、リング状部材１６の開口部１２とが接するように第１センサ取付部１５を配置して、さらに第２センサ取付部６５が指先の爪部分９５に位置し、第１光源取付部７８及び第２光源取付部７９が指先の腹部分９６に位置して、第２センサ６２と第１光源７６及び第２光源７７とが指９１を挟んで対向するよう配置して、円筒状の構造を有する指装着部８２により検体情報検出ユニット６を検体の指９１に装着する。この状態で検体情報検出ユニット７の第１センサ２１によって脈動性信号を検出するとともに、第１光源７６及び第２光源７７から指を透過するように光信号を発生して、第２センサ６２によって第１光源７６及び第２光源７７からの光信号を受信して血管中の酸素飽和度に関する情報を検出して、酸素飽和度を算出する。
【０１８８】
このとき、発光制御部により、第１センサ２１によって検出される脈動性信号からタイミングを作り出して、第１光源７６及び第２光源７７からの光信号の発生タイミング、第２センサ６２のサンプリングのタイミング、及び信号処理のタイミングを制御して酸素飽和度を算出する。検出された脈動性信号に関する情報は信号処理部２３により処理を施され、無線送信部２２から外部に送出される。また、発光制御部で算出された酸素飽和度は無線送信部２２から外部に送信される。
【０１８９】
なお、信号処理部２３の極性検出手段１８において反転した極性が検出された場合には、例えば穴部５５の径が異なる円柱部材８４、または弾性が異なる円筒部材８３もしくは円柱部材８４を複数種類準備して取り替えることで、適切な押圧具合に調整した後に、脈動性信号の検出を行えばよい。
【０１９０】
［７−３．第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニットの効果］
第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット７によれば、第一実施形態と同様に、第１センサ２１と血管の位置関係の正確さを要求しない仕組みを持つ検体情報検出ユニット７を提供することができる。また、高い指向性（あるいは空間分解能）を持つ検体情報検出ユニット７を提供することができる。また、指向性を利用して血管から近い位置で脈動性信号を検出することにより、脈動性信号のＳ／Ｎ比及び感度を向上させることができる。さらに、本体部８１の開口部１２における指の皮膚部分との当接部位２５が、指の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であることで、指の関節部分に存する血管から脈動を検出することが可能となり、圧力センサを指先の腹に当接させて毛細血管から脈動性信号を検出するよりも、大きく安定した脈波を得ることが出来る。
【０１９１】
また、第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット７は、指装着部８２が円筒状の構造を有するため指の周囲を包み込むようにして、安定に指を保持することが可能である。
また、第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット７は、無線送信部を検体から最も離れた位置に配置していることで、無線送信部の電波の到達距離等の性能低下を防ぐことが出来る。
【０１９２】
さらに、本発明の第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニット７は、本体部８１と、第１センサ２１と、第１光源７６及び第２光源７７と、第２センサ６２とを備えることにより、第１センサ２１によって脈波を得るとともに、第１光源７６及び第２光源７７と第２センサ６２とによって酸素飽和度の測定が可能となる。その際、第１センサ２１によって検出される脈動性信号からタイミングを作り出して制御を行うことにより、酸素飽和度の測定における脈波の影響を軽減することができる。
【０１９３】
［その他］
（複数の第１センサの利用について）
上記の実施形態の説明においては、第１センサとして、指に一つのセンサを用いて脈動性信号を検出する場合を例示して説明した。しかし、指先においては指の背の部分を除いて、指の腹側を中心として１８０度どこからでも脈波を検出することができる。例えば第一実施形態の第三変形例、または第二実施形態の第二変形例の構成の検体情報検出ユニットの場合、図１１に示すように、本体部５１において、指９１を挿入する穴部５５を備え円筒状の構造を有する指装着部５２の内面部に、指９１を挿入した際に指の背に対応する部分２１１を除いて、指の腹側に対応する部分２１２、及び指の側面に対応する部分２１２、２１４の３方向に、第１センサ２１ａ〜２１ｃをそれぞれ有し、開口部を有する空洞を当接させて閉鎖された空間構造を作成する第１センサ取付部１５ａ〜１５ｃを備えるようにしてもいい。これにより、第１センサ１５ａ〜１５ｃから得られた３つの信号は平均化、あるいは一番望ましいものを選ぶなどの処理によって、より信頼性の高い脈動性信号を作成することができる。
【０１９４】
また、一つの指でなく、５本の指全てに第１センサをつけ、多数決を採ることなどでより信頼性を上げるようにしてもよい。これらの場合、第１センサから無線チップまでに、信号処理部で処理をすることが望ましい。
【０１９５】
（検体情報検出ユニットの装着について）
検体の指に検体情報検出ユニットを装着する際に、指の第１関節に相当する部分に開口部を当接させるために、本体部、中でも指装着部を透明な素材で構成したり、また、本体部から検体の指に向けてガイド光を発するようにして、第１センサ取付部が皮膚と対向する部位を把握できるようにすることが好ましい。
【０１９６】
検体によって指の太さ、長さ、幅等が異なるため、第１センサ取付部、第２センサ取付部、及び光源の適した位置が変わると考えられる。本発明の検体情報検出ユニットによって測定を行う場合、必ずしも最適の装着位置が要求されるわけではないが、検体の指にあわせるために、第１センサ取付部、第２センサ取付部、及び光源の相互位置、並びに本体部のサイズが異なる本体部を複数種類用意しておくことが好ましく、検体の指によって付け替えることが好ましい。また、第１センサ取付部、第２センサ取付部、及び光源の相互位置が変更可能なように、第１センサ取付部、第２センサ取付部、及び光源の位置が可動可能に本体部に備えられていても良い。
【０１９７】
（呼吸信号との関係について）
脈動性信号から呼吸信号を取り出すことにより、圧力センスによる脈波と光による酸素飽和度の測定とのドッキングを行うことが出来る。これは、例えば無呼吸症候群などの検出において、脈波、呼吸、酸素飽和度の三つの測定値が決定的な意味を持つため有効である。
【符号の説明】
【０１９８】
１、２、３、４、５、６、７  検体情報検出ユニット
１１、３１、４１、５１、６１、７１、８１  本体部
１２  開口部
１３  空洞
１４、３２、４２、５２、６４、７２、８２  指装着部
１５  第１センサ取付部
１６  リング状部材
１７  蓋部材
１８  極性検出手段
１９  表示手段
２０  凹部形成部材
２１  第１センサ
２２  無線送信部
２３  信号処理部
２４  電池
２５  本体部における当接部位
３３  コ字状構造体
３４  突起部
４３、４４、７３、７４  平板部材
４５  弾性部材
５３、８３  円筒部材
５４、８４  円柱部材
５５  穴部
６２  第２センサ
６３  光源
６５  第２センサ取付部
６６  光源取付部
７６  第１光源
７７  第２光源
７８  第１光源取付部
７９  第２光源取付部
９１  指
９２  皮膚
９３  指の当接部位
９４  第１関節部分
９５  爪部分
９６  腹部分
９７  血管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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