(57)【要約】【課題】  測定コンディションを適切に保つことが容易に可能な、人体に装着できる生体信号測定装置、生体信号測定方法、およびコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】  生体信号測定装置は、人体の一部に円環状あるいは円弧状に装着する装着部と、前記装着部に設けられ人体の特定部位に密着して生体信号を検出する検出部と、前記検出部による生体信号の測定環境を判定する測定環境判定部と、前記測定環境判定部により判定した結果に応じて判定結果をユーザに通知する測定環境通知部と、前記検出部の測定環境を調節する測定環境調節部と、を含む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に装着し常時または間欠的に生体信号を測定する生体信号測定装置であって、
人体の一部に装着する装着部と、
前記装着部に設けられ人体の特定部位に密着して生体信号を検出する検出部と、
前記検出部により生体信号の測定処理を行う測定処理部と、
前記検出部の出力に基づき測定環境を判定する測定環境判定部と、
前記測定環境判定部により判定した結果に応じて判定結果をユーザに通知する測定環境通知部と、
前記検出部の測定環境を調節する測定環境調節部と、
を備えてなることを特徴とする生体信号測定装置。
【請求項２】
人体に装着し常時または間欠的に生体信号を測定する生体信号測定装置であって、
人体の一部に装着する装着部と、
前記装着部に設けられ人体の特定部位に密着して生体信号を検出する検出部と、
前記検出部により生体信号の測定処理を行う測定処理部と、
前記検出部における測定環境の検知を行う測定環境検知部と、
前記測定環境検知部の出力に基づき測定環境を判定する測定環境判定部と、
前記測定環境判定部により判定した結果に応じて判定結果をユーザに通知する測定環境通知部と、
前記検出部の測定環境を調節する測定環境調節部と、
を備えてなることを特徴とする生体信号測定装置。
【請求項３】
前記測定環境判定部は、さらに前記検出部の出力に基づき測定環境を判定することを特徴とする請求項２に記載の生体信号測定装置。
【請求項４】
前記測定環境通知部は、前記測定環境判定部による測定環境の判定が良好でない場合は、該測定環境が良好な状態となるまで、継続的あるいは断続的に通知を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の生体信号測定装置。
【請求項５】
前記測定処理部は、前記測定環境判定部により測定環境が良好と判断された場合に、前記検出部からの出力に基づき生体信号の測定を実行することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の生体信号測定装置。
【請求項６】
前記測定環境判定部は、複数の環境情報に基づき判定結果を導出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の生体信号測定装置。
【請求項７】
前記測定環境通知部は、複数の環境情報に基づく判定結果をそれぞれ異なる態様で通知することを特徴とする請求項６に記載の生体信号測定装置。
【請求項８】
前記測定環境判定部は、前記検出部の位置に基づいた測定環境と、前記検出部における加圧の圧力に基づいた測定環境と、生体信号に基づいた測定環境のうち少なくとも２つを判定結果に含むことを特徴とする請求項６または７に記載の生体信号測定装置。
【請求項９】
人体に装着し常時または間欠的に生体信号を測定する生体信号測定装置であって、
人体の一部に装着する装着部と、
前記装着部に設けられ人体の特定部位に密着して生体信号を検出する検出部と、
前記検出部により生体信号の測定処理を行う測定処理部と、
前記検出部における測定環境の検知を行う測定環境検知部と、
前記測定環境検知部の出力に基づき測定環境を判定する測定環境判定部と、
前記測定環境判定部により判定した結果に応じて、前記検出部の測定環境を調節する測定環境調節部と、
を備えてなることを特徴とする生体信号測定装置。
【請求項１０】
前記測定環境判定部は、前記測定環境検知部及び前記検出部の出力に基づき測定環境を判定することを特徴とする請求項９に記載の生体信号測定装置。
【請求項１１】
前記測定環境判定部は、前記検出部により検出された生体信号の所定の周波数の振幅に基づいて測定環境を判定することを特徴とする請求項１，３または１０に記載の生体信号測定装置。
【請求項１２】
前記測定処理部は、前記測定環境判定部により測定環境が良好と判断された場合に、前記検出部からの出力に基づき生体信号の測定を実行することを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の生体信号測定装置。
【請求項１３】
前記測定環境判定部により判定した結果に応じて判定結果をユーザに通知する測定環境通知部をさらに備え、前記測定環境通知部は、前記測定処理部による測定結果が良好でない場合は、測定結果が良好でない旨を通知することを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の生体信号測定装置。
【請求項１４】
前記測定環境調節部は、測定環境の検知時と生体信号の測定時以外は、前記装着部を緩めるように駆動する請求項９ないし１１のいずれかに記載の生体信号測定装置。
【請求項１５】
前記測定環境検知部による測定環境の検知および前記測定処理部による生体信号の測定を間欠的に行うことを特徴とする請求項１，２，３，９または１０のいずれかに記載の生体信号測定装置。
【請求項１６】
前記測定環境検知部は、前記検出部における人体の一部への押圧環境を検知することを特徴とする請求項２ないし１５のいずれかにに記載の生体信号測定装置。
【請求項１７】
前記測定環境検知部による測定環境の検知および前記測定処理部による生体信号の測定を間欠的に行うことを特徴とする請求項２ないし１５のいずれかに記載の生体信号測定装置。
【請求項１８】
前記測定環境検知部は、前記検出部における人体の一部への相対位置を検知することを特徴とする請求項２ないし１５のいずれかに記載の生体信号測定装置。
【請求項１９】
前記測定環境検知部は、前記検出部の人体に対する相対位置を、２以上のマイクで検出された音量に基づいて相対位置を検知することを特徴とする請求項１８に記載の生体信号測定装置。
【請求項２０】
前記測定環境調節部は、前記検出部の人体の一部への押圧の圧力の調節を行うことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の生体信号測定装置。
【請求項２１】
前記測定環境調節部は、前記検出部の人体に対する相対位置の調節を行うことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の生体信号測定装置。
【請求項２２】
前記装着部は人体に対する生体信号測定装置の回転防止部材を設けてなることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の生体信号測定装置。
【請求項２３】
人体に対する生体信号測定装置の回転防止部材は、前記測定環境調節部に一体に形成されてなることを特徴とする請求項２２に記載の生体信号測定装置。
【請求項２４】
人体に装着し常時または間欠的に生体信号を測定する生体信号測定方法であって、
人体の特定部位に密着して生体信号を検出する際の測定環境を判定する第１のステップと、
前記判定された測定環境が良好でない場合、ユーザに通知する第２のステップと、
前記判定された測定環境が良好であった場合、所定の生体信号の測定を実行する第３のステップと、
を含むことを特徴とする生体信号測定方法。
【請求項２５】
人体に装着し常時または間欠的に生体信号を測定する生体信号測定方法であって、
人体の特定部位に密着して生体信号を検出する際の測定環境を判定する第１のステップと、
前記判定された測定環境が良好でない場合、測定環境を調節する第２のステップと、
前記判定された測定環境が良好であった場合、所定の生体信号の測定を実行する第３のステップと、
を含むことを特徴とする生体信号測定方法。
【請求項２６】
さらに、前記第１のステップにおいて測定環境が良好と判定されなかった場合、前記第１のステップにおいて測定環境が良好と判定されるまで、前記第１のステップと前記第２のステップを繰り返すステップを含むことを特徴とする、請求項２４または２５に記載の生体信号測定方法。
【請求項２７】
請求項２４ないし２６のいずれかに記載の生体信号測定方法を、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脈波や血中酸素飽和度などを測定する目的で、人体に装着可能な生体信号測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、在宅医療や予防医療のために、脈拍や酸素飽和度などの生体信号を日常生活の中で気軽に、すなわち無意識、無拘束に測定できる装置が必要とされてきている。昨今では、普段着けていても邪魔にならず、携帯に便利な装着形態として、例えば、指に装着可能な指輪型の生体信号測定装置がある。このような指輪型の生体信号測定装置においては、常時装着し、ユーザが普通に歩く、走るなどの動作をした状態でも、測定部と指とのずれや回転による測定誤差を少なくし、精度が高く、安定した信号が測定できるようにするために、さまざまな測定装置の機構が提案されてきている。
【０００３】
まず、脈波の測定方法について簡単に説明する。血管は、心臓の拍動により膨らんだり縮んだりする。したがい、生体信号測定装置の発光素子から光を照射して、発光素子と対で設けられている受光素子にて受光した光の量を測定すると、この動きに応じて、受光素子で受ける光量が変化するため、この変化の具合の波形を脈波として測定することができる。特に、動脈部分に光を照射することでより大きな脈波を測定することが出来る。当然、脈波より脈拍数も測定することもできる。
【０００４】
次に、血中酸素飽和度の測定方法について説明する。血中酸素飽和度とは、血液中において、酸素が結合しているヘモグロビン（酸化ヘモグロビン）が含まれる割合のことである。酸化ヘモグロビンと、酸素が結合していない状態のヘモグロビンは、血液に光を当てた際に吸収される波長が異なるという特性があるため、この特性を利用し、生体信号測定装置の発光素子から異なる波長の光を照射して、発光素子と対で設けられている受光素子にて受光した光の量を測定することによって、血中酸素飽和度を計算、測定することができる。このように測定した血中酸素飽和度は、呼吸器系症状を診断する指標として使用することができ、例えば高山病の早期発見や、睡眠時無呼吸症候群の診断などに利用されている。
【０００５】
さて、上記のような人体に装着する生体信号測定装置において、より精度の高い生体信号を測定するためには、次のような要求が生じる。
【０００６】
（１）手指に対して、測定に必要な圧力をかけることができること。
【０００７】
例えば脈拍を測定する場合、血管に対して圧力をかけない状態であると、血流（血液の流れ）や血圧が減少した時の血管の収縮が少なく測定が難しい。ところが、血管に対して適切な圧力をかけると、血流や血圧の増減に対する血管の伸縮量が大きくなり、容易に測定することが可能となる。もちろん、圧力が大きすぎると血管の拡張を妨げ、逆に測定が困難となる。従って、手指などにより生体信号の測定を行うためには、血管に対して適切な圧力をかけることが望ましい。また、さらに精度の高い測定を行うためには、信号が安定するように、一定の圧力をかけることができるような機構を実現する必要がある。
【０００８】
（２）検出部が、手指の測定対象（血管）からずれないこと。
【０００９】
精度の高い測定を行うためには、当然のことながら、測定のための検出部が測定対象（血管）からずれないようにする必要がある。
【００１０】
後掲の特許文献１には、前述の（２）の要求に対し、使用者が検出部への指尖の挿入状態を調節可能とするために、検出状態の適否を表示する加速度脈波計が開示されている。この加速度脈波計においては、光源からの光を指尖などの毛細血管床を通過させ、その光の通過量を検出することにより脈波を検出する際に、適切な信号幅が得られているかどうかを指示器により表示を行う。これにより、ユーザは脈波が正しく測定されるように、適切に指尖を測定器に挿入できているかどうかを判別することができる。
【００１１】
後掲の特許文献２には、前述の（１）の要求に対し、動脈における圧脈波を計測する脈波検出装置において、最適な大きさの脈波を検出し得るように検出器の押圧力を制御させる方法が開示されている。この方法では、検出器の押圧力を連続的に変化させ、検出器からの圧脈波が最も大きくなった時の押圧力を決定し、該押圧力にて検出器を押圧することにより常に最適な大きさの脈波を検出することができる。
【００１２】
後掲の特許文献３には、前述の（１）と（２）の要求に対し、指輪の装着部の内周を縮小する調節機構、具体的にはバネ機構を備えた指輪形の生体信号検出装置が開示されている。この装置では、バネにより、指輪の装着部の内周面を縮小させることで、装着部の内周面全体で手指を一定の力で締め付ける、つまり圧力をかけることができる。また、より測定値がもっとも精度良く測定できるような圧力（締め付け力）を最適圧力として、この最適圧力を手指に対してかけることができるようなバネの荷重を設定しておくことで、より精度の高い測定を実現している。さらに、バネ機構により手指を装着する部分の内周を縮小して、手指に装着することで締め付けを行うことで、指輪の回転によるずれや、生体信号を測定する検出部と指との間に隙間が生じることを防止している。
【特許文献１】特開平１−１２４４３６号公報
【特許文献２】特開平１−２３２９２９号公報
【特許文献３】特開平１１−３３２８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、生体信号測定装置は、無意識に常時装着され適宜適切な環境で測定が行われることが望ましい。したがって、前述の（１）、（２）の要求に加え、次の要求が生じる。
【００１４】
（３）検出部の圧と位置を容易に良好な場所に調節・維持可能なこと。
【００１５】
生体信号測定装置は、常時人体に装着するため、日常生活の動作や身体の変化により検出部の圧や位置にずれが生じることがありえる。こうした場合に、容易にユーザが装着状態を良好な状態に調節可能であり、かつ、良好な状態ができるだけ維持される必要がある。
【００１６】
さて、特許文献１から特許文献３に記載の技術では、いずれも前述の（３）の要求に答えることが出来ないという課題がある。
【００１７】
まず、特許文献１に記載の技術は人体の一部に装着するものではなく、（３）の要求である装着状態を調節可能とするものではない。具体的には、使用者自身が検出部への指尖の挿入状態を調節するためユーザが測定の都度、自らの身体を動かすことで指尖の挿入具合を調節しなければならない。また、特許文献１に記載の技術は指先の毛細血管の集合を測定対象とするため、上記（２）の課題を解決するものではない。
【００１８】
特許文献３は、上記（２）の課題に対して、バネによる手指に対する締め付け力によって、手指の測定対象（血管）から検出部が回転するなどのずれの防止を図っているが、日常生活の動作や身体の変化により検出部に生じてしまった場合に、やはり（３）の要求である、容易にユーザが装着状態を良好な状態に調節可能とするものではない。
【００１９】
さらに、特許文献３は、装着状態が調節可能で無いため、生体信号測定に適した締め付け圧の範囲内であっても、ユーザが普段の生活において無意識に装着できる圧力として適しているとは限らず、前述のように手指のうっ血状態に陥る可能性がある。うっ血を解消するため締め付け力を弱めると、手指からのずれを防止する力も弱まることで検出部が測定対象からずれ、上記（２）の課題も解決できなくなる。
【００２０】
それゆえに、本発明の目的は、人体に装着し、ユーザにとって少ない労力や負担で測定に良好な状態に容易に調節・維持可能とする、生体信号測定装置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】
【００２１】
本発明の第１の局面に係る生体信号測定装置は、人体の一部に装着する装着部と、前記装着部に設けられ人体の特定部位に密着して生体信号を検出する検出部と、前記検出部により生体信号の測定処理を行う測定処理部と、前記検出部の出力に基づき測定環境を判定する測定環境判定部と、前記測定環境判定部により判定した結果に応じて判定結果をユーザに通知する測定環境通知部と、前記検出部の測定環境を調節する測定環境調節部と、を備える。好ましくは、さらに、前記検出部における測定環境の検知を行う測定環境検知部を備え、前記測定環境判定部は、前記検出部あるいは前記測定環境検知部の出力に基づき測定環境を判定する。
【００２２】
人体の一部に装着され、測定処理部が生体信号の測定を行う際に、生体信号の検出部が適切な状態で人体の一部から生体信号を測定できない場合、測定環境判定部が、測定環境検知部より得られた検出部の測定環境を判定し、その判定結果は測定環境通知部により通知される。ユーザは、測定環境通知部により通知された測定環境の判定結果に基づき、測定環境調節部を操作することにより、容易に測定環境を良好に調節することが可能となる。
【００２３】
好ましくは、測定環境通知部は、測定環境判定部による測定環境の判定が良好でない場合は、該測定環境が良好な状態となるまで、継続的あるいは断続的に通知を行う。
【００２４】
測定環境通知部は、該測定環境が良好な状態となるまで継続的あるいは断続的に測定環境の判定結果を通知するため、ユーザは測定環境通知部からの通知が停止することにより、検出部の測定環境が適切に調節できたことを知ることが出来る。
【００２５】
さらに好ましくは、測定環境検知部は複数の環境情報を検知し、測定環境通知部は、複数の環境情報に基づく判定結果をそれぞれ異なる態様で通知する。より好ましくは、測定環境検知部は、前記検出部の位置に基づいた測定環境と、前記検出部における加圧の圧力に基づいた測定環境と、生体信号に基づいた測定環境のうち少なくとも２つを含み、測定環境通知部は、前記複数の判定結果を異なる態様で通知する。
【００２６】
測定環境通知部は、前記複数の判定結果を異なる態様で通知するため、ユーザは、例えば圧は適切であるが位置が適切でないなど、測定環境についてより詳しく知ることが出来、測定環境調節部をどのように調節すればよいかについてより具体的に知ることが出来る。
【００２７】
本発明の第２の局面にかかる生体信号測定装置は、人体の一部に装着する装着部と、装着部に設けられ人体の特定部位に密着して生体信号を検出する検出部と、検出部により生体信号の測定処理を行う測定処理部と、検出部における測定環境の検知を行う測定環境検知部と、測定環境検知部の出力に基づき測定環境を判定する測定環境判定部と、測定環境判定部により判定した結果に応じて、検出部の測定環境を調節する測定環境調節部と、を備える。
【００２８】
測定環境判定部が、測定環境検知部より得られた検出部の測定環境を判定し、測定環境調節部は判定結果に基づき検出部の測定環境を調節するため、ユーザは生体信号測定装置を装着するだけで、測定環境調節部を操作することなく、適切な測定環境に調節される。
【００２９】
好ましくは、測定処理部は、測定環境判定部により測定環境が良好と判断された場合に、からの出力に基づき生体信号の測定を実行する。
【００３０】
測定処理部は、測定環境が良好と判断された場合に測定を実行するため、測定に失敗する確率が低減する。
【００３１】
さらに好ましくは、測定環境通知部は、測定処理部による測定結果が良好でない場合は、測定結果が良好でない旨を通知する。
【００３２】
測定環境通知部より測定処理部による測定結果が良好でないことが通知されると、ユーザは測定の失敗に気付くことが出来る。
【００３３】
好ましくは、測定環境判定部は、検出部により検出された生体信号にも基づいて測定環境を判定する。例えば、測定環境判定部は、検出部により検出された生体信号の所定の周波数の振幅に基づいて測定環境を判定する。
【００３４】
実際の測定を行う検出部により、事前に十分な振幅の信号が得られているかを判断した後に測定を行うため、確度の高い測定が可能となる。
【００３５】
好ましくは、測定環境検知部は、検出部における人体の一部への押圧環境、あるいは相対位置を検知する。
【００３６】
測定環境判定部は、環境検知部により得られた押圧環境や位置環境に基づき、測定環境をより具体的に判定することが出来る。
【００３７】
好ましくは、測定環境検知部による測定環境の検知および前記測定処理部による生体信号の測定を間欠的に行う。
【００３８】
検知処理や測定処理を間欠的に行うことで、節電や不要なデータを削減できる。
【００３９】
測定環境調節部は、検出部の人体の一部への押圧の圧力の調節や検出部の人体に対する相対位置の調節を行う。
【００４０】
測定環境調節部により、特に動脈を対象として光学的に脈波を検出する際の測定環境の２大要因である、検出部の押圧の圧力や相対位置を調節できる。
【００４１】
さらに好ましくは、測定環境調節部は、測定環境の検知時と生体信号の測定時以外は、装着部を緩めるように駆動を行う。
【００４２】
測定時以外に装着部が緩められるため、手指の痺れや圧迫感など、ユーザへの負荷を軽減することが出来る。
【００４３】
さらに、測定環境調節部は、例えば生体信号測定装置の回転防止など、検出部の測定環境の維持を行う。
【００４４】
測定環境調節部が測定環境の維持を行うため、一度ユーザが測定環境を良好に調節すると、その良好な環境が維持されるため、ユーザの調節作業が軽減される。
【００４５】
本発明の第３の局面に係る生体信号測定方法は、人体の特定部位に密着して生体信号を検出する際の測定環境を判定する第１のステップと、判定された測定環境が良好でない場合、ユーザに通知する第２のステップと、判定された測定環境が良好であった場合、所定の生体信号の測定を実行する第３のステップとを含む。
【００４６】
さらに好ましくは、第１のステップにおいて測定環境が良好と判定されなかった場合、第１のステップにおいて測定環境が良好と判定されるまで、第１のステップと第２のステップを繰り返すステップを含む。
【００４７】
本発明の第４の局面に係る生体信号測定方法は、人体の特定部位に密着して生体信号を検出する際の測定環境を判定する第１のステップと、判定された測定環境が良好でない場合、測定環境を調節する第２のステップと、判定された測定環境が良好であった場合、所定の生体信号の測定を実行する第３のステップとを含む。
【００４８】
さらに好ましくは、第１のステップにおいて測定環境が良好と判定されなかった場合、第１のステップにおいて測定環境が良好と判定されるまで、第１のステップと第２のステップを繰り返すステップを含む。
【００４９】
本発明の第５の局面にかかるコンピュータプログラムは、前記生体信号測定方法を、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施の形態について説明する。なお、以下の説明に用いる図面は、同一の部品または同一の機能のものについては同一の符号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００５１】
以下に例示する本発明の第１の実施の形態では、人体の一部に円環状あるいは円弧状に装着される生体信号測定装置として、特に指に装着する円環状あるいは円弧状の指輪型の脈波や酸素飽和度を主な測定対象とした生体信号測定装置（以下、単に「人体装着センサ」と記す。）を例に説明を行う。人体装着センサは、ユーザの指にほぼ常時装着され、脈波から脈拍や血圧、さらには、血液の酸素飽和度などを適宜測定する装置である。
【００５２】
本実施の形態における人体装着センサでは、指の腹側にある動脈（固有掌側指動脈など）にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）による光を照射し、指内の血管などの組織で反射した光を受光器で受信し、前述した原理により、前記脈波や酸素飽和度に関する生体信号を測定するものである。なお、特にその測定環境を調節可能とし、良好に維持する、あるいは、調節状況や測定状況をユーザ等にフィードバックすることにより、信頼性の高い高精度な安定した測定を実現する。
【００５３】
図１〜図４に、本実施の形態に係る人体装着センサ１００の外形を示す。
【００５４】
図１は人体装着センサ１００の正面図であり、図２および図３はそれぞれ人体装着センサ１００の平面図および斜視図である。さらに、図４は人体装着センサ１００が手指に装着された状態を示す。
【００５５】
本実施の形態に係る人体装着センサ１００は、指を通すことで指の中手指節間関節と近位指節間関節の間に装着するための円環状の装着部１０１と、前記装着部１０１による人体装着センサ１００の装着状態を調節可能とする測定環境調節部１０２と、前記装着部１０１に固定され、発光素子、受光素子とを備え、光学的に人体から所定の信号を検出する検出部１０３と、本体部１１０と、により構成される。なお、前記本体部１１０には、測定機能等を実現するための回路基板と、前記検出部１０３における生体信号の検出状況や検出環境をユーザに通知する測定環境通知部として機能する表示部１０４、本体の操作部として機能する操作釦スイッチ１０５、前記測定環境調節部１０２の開放および固定を行う装着状態決定部１０６、などが配されている。
【００５６】
次に、各部の物理的な構成について説明を行う。
【００５７】
前記装着部１０１は、測定対象である血管からより信号を検出しやすいようにするために、円環状をしており、手指の根元（手指の中手指節間関節と近位指節間関節の間）に装着可能な形状、大きさで構成されており、その内周面に、前記検出部１０３が配置されている。本実施の形態における人体装着センサ１００の測定対象は、指の腹側にある動脈（固有掌側指動脈など）である。このように通常の指輪のように指付け根に装着する構成としたため、例えば指先に装着する場合などと比較して日常生活に支障をきたさずに測定が可能となる。また、従来の商品などでよく用いられている部位である指先であれば毛細血管が測定対象となるが、付け根部分には固有掌側指動脈などの動脈があり、それらの太い血管を測定対象とすることで、より正確な生体信号の測定が可能となる。
【００５８】
前記装着部１０１は、前記測定環境調節部１０２に繋がっている。本実施の形態においては、前記装着部１０１と前記測定環境調節部１０２は同一の帯状の部材により構成されており、前記装着部１０１は、前記本体部１１０内部で交差し、その両端部が前記測定環境調節部１０２として再び前記本体部１１０より突起部として突出している構成となっている。
【００５９】
したがい、この前記測定環境調節部１０２の前記本体部１１０より突出している長さを調節することにより、ユーザの手指の太さに応じて装着の締め付け具合を調節することができる。また、前記検出部１０３は固着などにより前記装着部１０１と共に移動する様に構成されているため、２本ある前記測定環境調節部１０２の一方を長く他方を短くすることにより、前記検出部１０３の円周方向の位置を調節することが可能となる。
【００６０】
さらに、図４に示すように、前記本体部１１０より突出している前記測定環境調節部１０２は、手の甲など、手指以外の人体の一部に接触することにより回転防止の機能を実現している。つまり、人体装着センサ１００が回転する方向に対して力が加わると、突き出た２本の前記測定環境調節部１０２のいずれかが、手の甲により強く接触するようになり、ストッパーとしての役割を果たす。
【００６１】
以上のような構成により、ユーザは自在に締め付け圧や前記検出部１０３の位置を調節可能となり、回転を防止するために手指を必要以上に締め付けて装着をきつくすることなく、装着中の生体信号測定装置の回転を効果的に防止し、測定の精度を高めることができる。
【００６２】
図５は、本実施の形態における前記装着部１０１と前記測定環境調節部１０２、前記本体部１１０、および、前記測定状態決定部１０６との関係を明確にするため、前記本体部１１０部を透視的に図示した平面図である。また、図６は、同人体装着センサ１００の断面図である。前述のように、前記装着部１０１と前記測定環境調節部１０２は同一の帯状の部材により構成されており、本体部１１０の内部において交差し、その両端部が前記測定環境調節部１０２として再び本体部１１０より突出している。また、帯状の前記測定環境調節部１０２には、表面にそれぞれ５つの溝が形成されている。前記測定状態決定部１０６は弾力性を持った部材により構成されており、一部１０６−１が本体部１１０より一部露出した状態になっており、別の部位１０６−２が、前記測定環境調節部１０２の溝に引っかかることにより、前記装着部１０１と前記測定環境調節部１０２を固定している。なお、前記測定環境調節部１０２の溝はそれぞれ両端に５段階用意してあり、図５では両側とも真ん中（端から数えて３番目）の溝にひっかかっている。
【００６３】
図６に明示されるように、前記測定状態決定部１０６の部位１０６−１をユーザが押すことにより、梃子の原理により前記測定状態決定部１０６の１０６−２の部位は持ち上がり、前記測定環境調節部１０２の溝からはずれる。なお、梃子の支点は、図中、黒四角により示す。理解の為に、このときの各部の動作方向を図中において実線の矢印で示す。これにより、前記測定環境調節部１０２および装着部１０１は前記測定環境調節部１０２をつまんで動かすことで破線の矢印で示したように自在に移動可能となる。前記検出部１０３は前記装着部１０１に固着されて共に動くようになっているため、前記測定状態決定部１０６の部位１０６−１をユーザが押すことにより、前記検出部１０３の手指に対する相対位置と、押圧力を自在に調節可能となる。
【００６４】
具体的には、前記本体部１１０より突き出ている２本の前記測定環境調節部１０２を、同じ長さ分引き出すと、前記装着部１０１の内径が小さくなり、前記検出部１０３の生体の一部への押圧力が増加し、逆に、前記本体部１１０より突き出ている２本の前記測定環境調節部１０２を、同じ長さ分押し込むと、前記装着部１０１の内径が大きくなり、前記検出部１０３の生体の一部への押圧力が減少する。また、それぞれ同じ量ずつ、前記本体部１１０より突き出ている２本の前記測定環境調節部１０２の一方を短く、他方を長くすると、前記装着部１０１に固着された前記検出部１０３は、前記装着部１０１の円周方向に移動することになる。
【００６５】
なお、本実施例で示した装着部１０１、前記測定環境調節部１０２、回転防止調整部１０５、前記測定状態決定部１０６の構成は一例であり、この限りではない。また、装着部１０１と前記測定環境調節部１０２は、物理的に同じもの、つまり１本のベルトで構成されているが、もちろん、物理的に別々に構成されていても良い。
【００６６】
図７に、本実施の形態に係る人体装着センサ１００の機能的構成をブロック図形式で示す。人体装着センサ１００は、機能的に、人体装着センサ１００を人体の一部に装着する機能を実現する前記装着部１０１と、前記検出器の測定環境を調節する前記測定環調節部１０２と、生体信号を検出する前記検出部１０３と、前記検出器の測定環境のユーザへの通知を行う前記測定環境通知部１０４と、人体装着センサ１００の各機能をユーザが制御するため入力機能を提供する前記操作釦スイッチ１０５と、前記装着部１０１の装着状態を決定する前記装着状態決定部１０６と、前記検出部１０３における測定環境を判定する測定環境判定部１０７と、前記検出部１０３を駆動し前記検出部１０３より得られた信号より所定の生体情報を算出する測定処理部１０８と、前記測定処理部により測定された生体情報の外部機器への転送や外部機器からの測定指示の受信を行う無線通信部１０９と、を含む。
【００６７】
まず、人体装着センサ１００の機構系は、前記装着部１０１、前記測定環境調節部１０２、装着状態決定部１０６からなる。前記測定環境調節部１０２は、機能的には前記検出部１０３の生体への押圧を調節する圧調節部と、前記検出部１０３の動脈に対する相対位置を特に回転方向に調節する位置調節部の二つの機能を持つ。ただし、本実施の形態においてはこれら二つの機能は前述のように同一の部材で実現されている。前記装着状態決定部１０６は、前記測定環境調節部１０２による調節状態を変更可能／固定状態を切り替える機能を持つ。
【００６８】
次に、人体装着センサ１００の電気系は、前記検出部１０３、前記測定環境通知部１０４、前記操作釦スイッチ１０５、前記測定環境判定部１０７、前記測定処理部１０８、前記無線通信部１０９からなる。前記検出部１０３は、ＬＥＤによる発光素子１０３−１とＰＩＮ−ＰＤ（ＰＩＮ―Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）による受光素子１０３−２により構成され、それぞれは近接して手指に所定の圧力をもって密着した状態を保ち、前記発光素子１０３−１により発光された光が、指内の血管などの組織で散乱、反射し、前記受光素子１０３−２により受光され電気信号として前記測定環境判定部１０７および前記測定処理部１０８へ伝達される。なお、前述したように、前記検出部１０３からの信号は測定環境の判定を行う前記測定環境判定部１０７に入力されているため、前記検出部は、測定環境の検知を行う測定環境検知部としての機能を兼ねている。
【００６９】
前記測定環境通知部１０４は、前記測定環境判定部１０７により判定された前記検出器１０３における測定環境の良否を、接続されたＬＥＤなどのランプより構成された表示部１０４−１やスピーカ１０４−２により適宜出力を行う。
【００７０】
操作釦スイッチ１０５は、前記測定環境通知部１０４による通知の停止や電源のＯＮ／ＯＦＦなどを行うための操作手段をユーザに提供する。具体的には、操作釦スイッチ１０５の長押しにより電源のＯＮ／ＯＦＦが行われ、前記測定環境通知部１０４による通知が行われている最中に押下すると通知処理が停止される。
【００７１】
前記測定環境判定部１０７は、アンプ１０７−１と、バンドバスフィルター１０７−２、コンパレータ１０７−３により構成される。本実施の形態では、測定環境の判定を、測定された信号の精度に基づいて判定する。この判定方法を、前述の脈波を測定する場合を想定して説明する。
【００７２】
前述の通り、血液中に含まれるヘモグロビンは、酸素と結合していない時は、赤い色を吸収し、酸素と結合しているときは、赤色をあまり吸収しない。この特性を利用すると、発光素子１０７−１により発光した光が、正しく血管に照射されている場合は、拍動により血管が膨らんだり、縮んだりする動きに応じて、受光素子１０３−２にて受ける光の信号は異なることになり、拍動に応じた波形の信号が得られる。しかしながら、発光素子１０３−１による照射が血管の位置からずれて正しく血管に照射されない場合は、受光素子１０３−２にて受ける信号は、拍動に応じた信号の変化は得られないことになる。つまり、検出部１０３が血管に対して測定可能な位置にあたるよう正しく装着されている場合は、波形の形状を持つ信号が得られるため、信号の振幅（信号の波型の山の頂点と谷底の頂点との間）が大きいが、正しく装着されていない場合は振幅が小さいことになり、従って、この振幅の状態を見れば、正しく装着されているかどうかが分かることになる。
【００７３】
ここで、振幅が大きいときに、精度が高く、測定環境が良好であると判断するものとする。さらに具体的には、発光素子１０３−１から光を血管に対して照射し、受光素子１０３−２にて、受信した光の信号を測定する。この信号を、より活用しやすくするためと振幅が判定しやすくすることを目的にアンプ１０７−１によって増幅させる。増幅された信号は、所定の周波数範囲の周波数の信号だけを通過させ、それ以外の周波数の信号を減衰させるフィルタであるバンドパスフィルター１０７−２に通過させて、信号の振幅を判別しやすいように整形した上で、所定の判定基準の値よりも振幅値が大きいかどうかを、コンパレータ１０７−３を用いて判定する。なお、前記バンドパスフィルター１０７−２は、測定の対象である脈波が正常に検出できているかどうかを調べるために、脈波の主成分を取り出すと共に、外乱光や振動などによるノイズの除去を行う。このため、本実施の形態では、０.１Ｈｚ〜２０Ｈｚの周波数を通過させ、それ以外の周波数を抑制する特性を持つ。振幅の値が判定基準の値以下の場合は、信号がうまく測定できていないと判断し、逆に、振幅の値が判定基準の値よりも大きい場合は、信号が正しく測定できていると判断する。なお、この信号の精度に基づく測定環境の判断方法は一例であり、この方法に限らず、他の方法でもかまわない。
【００７４】
測定処理部１０８は、前記検出部１０３を駆動し、前記検出部１０３の受光素子１０３−２より得られた、電気信号に変換された受光量より、所定の血中酸素飽和度算出や健康度判定などの生体情報の算出を行う。なお、具体的な算出方法については、公知であるため、ここではその技術詳細については記述しない。また、測定処理部１０８は、前記検出部１０３による測定の実行や生体情報の算出だけではなく、操作釦スイッチ１０５からの操作や後述する無線通信部１０９による外部機器との通信など、その他の制御全般の処理も内蔵された記憶手段に記憶されたプログラムに基づき実行するものとする。
【００７５】
無線通信部１０９は、前記測定処理部１０８により測定された生体情報をＩＥＥＥ８０２.１１やＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線通信により、アンテナ１０９−１を介して外部機器への転送を行う。また、逆にアンテナ１０９−１を介して外部機器より測定の実行などの制御情報や設定情報などを受信し、前記測定部１０８への伝達を行う。
【００７６】
以下、人体装着センサ１００の動作のフローについて、図を用いて説明する。
【００７７】
図８に、測定処理の基本的なフローを示す。なお、本測定処理を開始するまでの、電源投入処理などについてはここでは説明を省略する。
【００７８】
図８を参照して、前記測定処理部１０８により測定が開始されると、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する。）００１において、前記測定環境判定部１０７により、測定環境の判定を行う。この判定処理の内容については前述したとおりである。
【００７９】
次に、Ｓ００２において、前記測定環境判定部１０７による判定結果が良好でなかった場合、Ｓ００３に進み、良好であった場合にはＳ００４に進む。
【００８０】
Ｓ００３において、前記測定環境判定部１０７は、前記測定環境通知部１０４を駆動し、ユーザに測定環境が良好でない旨を通知する。具体的には、赤色と緑色のＬＥＤランプにより構成された表示部１０４−１のうち、赤色のＬＥＤランプを明滅させるとともに、スピーカ１０４−２により警告音を発生させ、Ｓ００１に戻る。なお、Ｓ００１における測定環境の判定には数回分の心拍の検出が必要なため、測定環境が良好で無い場合が維持されている間は、２秒ごとに、赤色のＬＥＤランプを明滅させるとともに、スピーカ１０４−２により警告音を発生することになる。当然、明滅時間と警告音を２秒間持続するように構成すると、通知状態が連続的に維持されることになる。
【００８１】
Ｓ００４において、前記測定環境通知部１０４は、表示部１０４−１の緑色のＬＥＤランプを一定時間明滅させ、続いて、Ｓ００５において前記測定処理部１０８が前記検出部１０３を駆動し前述の動作原理に基づき測定を実行する。最後に、Ｓ１０６において、前記測定処理部１０８は前記無線通信部１０９により所定の外部機器、ここでは本人体装着センサ１００のユーザの携帯電話へ測定された生体情報を転送し、測定処理を終了する。
【００８２】
なお、前記測定環境調節部１０２を操作しても良好な測定環境とならず、前記測定環境通知部１０４による通知が停止しない場合は、操作釦スイッチ１０６の押下により停止することができる。
【００８３】
さて、このように動作するため、人体装着センサ１００はユーザの指に常時装着されているため、前記検出部Ｓ１０３が良好な測定環境にあった場合は、ユーザの意識を特段阻害することなく測定が完了する上、前記検出部Ｓ１０３が良好な測定環境になかった場合には、前記測定環境通知部１０４によりその旨がユーザに通知されるため、適切に測定が行われるようになる。
【００８４】
すなわち、測定開始時に測定環境が判定され、測定環境が良好な状態になるまでは、前記測定環境通知部１０４より継続的あるいは断続的に測定状況不良が通知されるため、ユーザは、前記測定環境調節部１０２を調節し、前記測定環境通知部１０４からの測定状況不良通知が止まるまで調節を行うことで、人体装着センサ１００を良好な測定状況とすることができる。なお、良好な測定状況となったところで前記装着状態決定部１０６を操作（ロック）することにより、人体装着センサ１００は適切な位置状態に保たれる。また、前記測定環境調節部１０２は、前記検出部１０３の圧や位置を調節する機能だけではなく、さらに、回転防止の機能を備えるため、より効果的に人体装着センサ１００の良好な装着状態を維持することが出来る。一方、装着中には、人体装着センサ１００の装着状態が良好でなく正確な測定が不可能な場合には、前記測定環境通知部１０４により通知がなされるため、良好でない環境下で不正確な測定となることが防止できる。また、不正確な測定状態となる場合は、前記測定環境通知部１０４により良好な状態となるまで不良状態を通知するので、再調整すればよい。
【００８５】
図９に、さらに信頼性を高めた測定を実現する測定処理のフロー例を示す。なお、本例においても人体装着センサ１００を使用している。また、本測定処理を開始するまでの、電源投入処理などについては説明を省略する。
【００８６】
図９を参照して、前記測定処理部１０８により測定が開始されると、Ｓ１０１において、前記測定環境判定部１０７により、測定環境の判定を行う。この判定処理の内容については前述したとおりである。
【００８７】
次に、Ｓ１０２において、前記測定環境判定部１０７による判定結果が良好でなかった場合、Ｓ１０３に進み、良好であった場合にはＳ１０４に進む。
【００８８】
Ｓ１０３において、前記測定環境判定部１０７は、前記測定環境通知部１０４を駆動し、ユーザに測定環境が良好でない旨を通知する。具体的には、赤色と緑色のＬＥＤランプ１０４−１のうち、赤色のＬＥＤランプを明滅させるとともに、スピーカ１０４−２により警告音を断続的に発生させ、Ｓ００１に戻る。なお、本通知処理は前述のように操作釦スイッチ１０６の押下により停止することが可能である。
【００８９】
Ｓ１０２において判定が良好であった場合はＳ１０４に進み、前記測定処理部１０８は前記検出部１０３を駆動し前述の動作原理に基づき測定を実行し、ついで、Ｓ１０５において、前記測定処理部１０８は、測定結果が正常に測定されたものかどうかの判定を行う。この判定は、前記測定環境判定部１０７が行った所定周波数の振幅が所定量以上かどうかといった判定に加え、前記測定環境判定部１０７では検出できない、外乱ノイズなど測定環境の不良やバッテリ不足などによる測定不良や、あるいは、Ｓ１０１における測定環境の判定時には適切であったものが、測定までの時間あるいは測定時間中に発生した位置ずれや外乱ノイズなどにより測定失敗した場合など、を測定結果の波形に基づき検出する。
【００９０】
Ｓ１０４における判定結果が良好でなかった場合、Ｓ１０６に進み、良好であった場合、Ｓ１０７へ進む。
【００９１】
Ｓ１０６において、前記測定環境判定部１０７は、前記測定環境通知部１０４を駆動し、ユーザに測定環境が良好でない旨を通知する。具体的には、赤色と緑色のＬＥＤランプ１０４−１のうち、赤色のＬＥＤランプを連続点灯させるとともに、スピーカ１０４−２により連続的な警告音を発生させＳ００１に戻る。なお、本通知処理は前述のように操作釦スイッチ１０６の押下により停止することが可能である。
【００９２】
Ｓ１０５において判定が良好であった場合はＳ１０７に進み、前記測定環境通知部１０４は、緑色のＬＥＤランプ１０４−１を一定時間明滅させ、続いて、Ｓ１０８において、前記測定処理部１０８は前記無線通信部１０９により所定の外部機器、ここでは本人体装着センサ１００のユーザの携帯電話へ測定された生体情報を転送し、測定処理を終了する。
【００９３】
このように測定環境の判定（Ｓ１０１）に加えて、実際の測定信号による判定（Ｓ１０５）をさらに行うことにより、外乱光によるノイズやバッテリ不足など、前記測定環境判定部１０７では判定できなかった測定不良による、測定不良を防止することが可能となり、さらに、信頼性の高い生体信号の検出処理を実現することが出来る。さらに、良好でない測定状況が、前記測定環境判定部１０７において検出された場合と、前記測定環境判定部１０７では検出されずに実際の測定において検出された場合において、異なる態様でユーザ通知を行うようにしたため、ユーザはそのいずれであるかを判断することが可能となり、より適切な対処を行うことが出来る。
【００９４】
さて、前述した構成においては、常に前記検出部１０３が測定に適切な圧をもって手指に押圧されていることを前提としているが、本人体装着センサ１００の使用目的において、長い周期で周期的に測定すればよいというような場合には、普段は緩めておきたいといった要望が予想される。こうした場合には、前述した図８、図９のような測定処理を周期的に行えばよい。
【００９５】
図１０に、間欠的に測定処理を実行する人体装着センサ１００の動作フローを示す。図１０を参照して、Ｓ２０１において前記測定処理部１０８はタイマー（図示せず）を用い、所定の測定時刻、ここでは周期的に１時間に一度の測定時刻になったかどうかを判断する。測定時刻が到来すると、Ｓ２０２において、前述した図８あるいは図９による測定処理を実行する。
【００９６】
人体装着センサ１００により日常生活での測定を行う場合、長時間装着することになり締め付けにより指がうっ血状態となり、ユーザによっては装着が苦痛になることがありえる。特に手指は測定する時間や体調によってむくみが生じやすく、１日のうちでも変化が大きい部位でもある。むくんだ状態では、普段は気にならない締め付けの圧力であっても締め付けを感じる度合いが高まると共に手指をさらにうっ血させることになる。このような場合においても、前述した測定処理においては、正常に測定されなかった可能性が高いときにユーザに通知がなされるため、ユーザが手指の痺れや違和感などによりバンドを緩めていた場合や、長時間の時間経過による指のむくみの変動などにより測定環境が変化していた場合には、ユーザに通知され、適切な測定を行うことが可能となる。もちろん、適切な測定環境が維持されていた場合には、ユーザの意識を中断することなく測定を実行することができる。適切な測定環境が維持されていない場合には、測定環境調節部１０２によって、図８あるいは図９の動作フローに従い測定状態を再設定すればよい。
【００９７】
図１１および図１２は、他の前記測定環境通知部１０４を備えた人体装着センサ１００の構成例を示す平面図である。図１１は、前記スピーカ１０４−２の音が効率よく出力されるよう、前記本体部１１０にスピーカ用穴を設けると共に、前記表示部１０４−１を省略してコスト削減を図った場合を示す。また、図１２は、前記表示部１０４−１として液晶表示を用いた場合を示す。図１２に示したように液晶表示部とスピーカ部１０２を持つ場合は、例えばスピーカ１０２により警告音を発すると共に、表示部１０４−１により測定環境不良である旨を、例えば、「装着状態が適切ではありません。」のように文字情報として表示する。
【００９８】
もちろん、これらの構成は前記測定環境通知部１０４の例示であり、これに限らず、電気刺激を用いるもの、振動を用いるもの、などを備え、静寂を維持する必要がある場合などには、こうした出力に切り替える、など、さまざまな構成が可能であることは言うまでもない。
【００９９】
なお、前述した検出部１０７にて検出した生体信号に基づいて、前記測定環境判定部１０７により精度のレベルを判定する方法において、測定した生体信号を利用する利用シーン（アプリケーション、サービス）によって要求される精度レベルはさまざま場合があると考えられる。例えば、医療目的として、疾患を持つ患者の治療や日常生活の援助（激しい運動などによる脈拍、血圧上昇を予防するなど）を目的とするものであれば、より精密な生体情報が必要となり、精度判定部１０２により判定するレベルも、精度の高いレベルとなる。また、ゲームなどで、生体信号測定装置によって測定した脈拍数に応じてゲームで示す効果（音、振動、など）やストーリーを変化させるといった利用をする場合は、それほど精密な生体信号である必要はなく、だいたいが分かればよいので、判定するレベルも、それほど高いレベルである必要はない。このように、利用シーンに応じて、必要な精度のレベルが設定されればよく、すべての利用シーンで一定とは限らない。このため、例えばさまざまな利用シーンに適するように、この精度のレベルを変更できるようにすれば、なお良い。さらには、前記無線通信部１０９により、例えば携帯電話のような携帯型の端末からの制御情報を取得することで、前述した精度のレベルなどを設定できるようにしてもよい。
（第２の実施の形態）
図１３に第２の実施の形態に係る人体装着センサ１００の断面図を示す。図１３を参照し、圧力検知部２０１は、前記検出部１０３と、前記装着部１０１の間に設置され、前記検出部１０３の人体の一部に対する圧力を測定する。このように、前記圧力検知部２０１は、前記検出部１０３の押圧の圧力という測定環境を検知する測定環境検知部として機能する。なお、本実施の形態では、前記圧力検知部２０１は、前記検出部１０３の人体表面に対して垂直方向の圧を直接測定する圧力センサにより実現される。このような圧力センサの構成については、さまざまな手法が公知であるため、ここでその詳細な説明は行わない。
【０１００】
図１４に、本実施の形態に係る人体装着センサ１００の機能的構成をブロック図形式で示す。図１４を参照して、人体装着センサ１００は、機能的に、図７において説明した、前記装着部１０１、前記測定環調節部１０２、前記検出部１０３、前記測定環境通知部１０４、前記操作釦スイッチ１０５、前記装着状態決定部１０６、前記測定環境判定部１０７、前記測定処理部１０８、前記無線通信部１０９、に加え、前記圧力検知部２０１をさらに含む。前記圧力検知部２０１は前記測定環境判定部１０７に接続され、前記測定環境判定部１０７は、さらに、前記圧力検知部２０１より得られた前記検出部１０３の人体の一部への圧力についての環境判定を行う。
【０１０１】
図１５に、本実施の形態に係る前記圧力検知部２０１を備えた人体装着センサ１００における最適な測定動作のフロー例を示す。測定が開始されると、まず、Ｓ３０１において、前記圧力検知部２０１により前記検出部１０３の人体の一部に対する圧力を測定し、続いてＳ３０２において、前記測定環境判定部１０７がその圧力が適切な範囲にあるかどうかを判断する。なお、この判断は、人体装着センサ１００が装着された手指の固有掌側指動脈を対象とした場合に適切な測定が可能となる圧力範囲内かどうかに基づいて行う。圧力が適切な範囲内に無かった場合、Ｓ３０３に進み、測定環境通知部１０４より前記検出部１０３の人体の一部に対する圧力が適切な範囲内にないことを通知する。なお、本実施の形態における表示部１０４−１は、図１２に示したように液晶表示部とスピーカ部１０２を持ち、スピーカ１０２により警告音を発すると共に、表示部１０４−１により圧力不良である旨を、例えば、「人体装着センサの締め付け圧が適切ではありません。」のように文字情報として表示する。
【０１０２】
Ｓ３０２において圧力が適切な範囲内にあった場合、Ｓ３０４に進み、前記測定処理部１０８で所定の生体情報の測定処理を行い、続いて、Ｓ３０５において前記測定環境判定部１０７によりその測定結果が正常かどうかの判定を行う。Ｓ３０５では、前記測定処理部１０８は、測定結果の波形を演算処理することにより正常に測定されたかどうかの判定を行う。判定内容は、所定の周波数における振幅が所定量以上かどうかという第１の実施の形態における前記測定環境判定部１０７での判定内容に加え、Ｓ３０１における測定環境の判定では検出できない外乱ノイズなど測定環境の不良やバッテリ不足などによる測定不良や、あるいは、Ｓ３０１における測定環境の判定時には適切であったものが、測定までの時間、あるいは測定時間中に発生した位置ずれや外乱ノイズなどにより測定に失敗した場合など、を検出する。
【０１０３】
Ｓ３０５において測定結果が正常と判断されなかった場合、Ｓ３０６に進み、測定環境通知部１０４より前記検出部１０３の人体の一部に対する圧力は適切な範囲内にあったが、正常に測定が出来なかった旨を通知する。さて、固有掌側指動脈より光学的に生体情報を検出する場合、その環境の主な要因は、生体に対する前記検出部１０３の押圧の圧力と、血管と前記検出部１０３との相対位置の２つである。このため、具体的な通知処理としては、スピーカ１０２により警告音を発すると共に、表示部１０４−１により、例えば、「人体装着センサの回転位置などを確認ください。」のように文字情報による表示を行う。
【０１０４】
Ｓ３０５において測定結果が正常と判断された場合、続いてＳ３０７、Ｓ３０８と順に進み、測定処理を終了する。Ｓ３０７とＳ３０８の処理内容については、それぞれ、前述のＳ１０７とＳ１０８と同様である。
【０１０５】
以上のように、本実施の形態における人体装着センサ１００は、前記検出部１０３の生体の一部に対する押圧の圧力を検出する前記圧力検知部２０１を備えることにより、測定環境は良くない場合に通知するべき、測定環境の悪化原因をより具体的に通知することが出来る。すなわち、測定環境通知部１０４により圧力不良であることが判明した場合には、ユーザは、前記装着環境調節部１０２を操作して圧を変更すればよく、一方、測定環境通知部１０４により位置不良であることが判明した場合には、ユーザは、前記装着環境調節部１０２を操作して位置を変更すればよいため、第1の実施の形態における人体装着センサ１００に比較し、ユーザが次に起こすべき行動についてより多くの示唆を得ることが可能となる。
【０１０６】
なお、図１４に示した本実施の形態における人体装着センサ１００の構成において、図８あるいは図９のフローを適応することが出来る。すなわち、図８、図９の動作例ではそれぞれＳ００１、Ｓ１０１の測定環境の判定において前記圧力検知部２０１による圧の状態を判断すればよい。あるいは、さらに、Ｓ００１およびＳ１０１において、前記測定処理部１０８により試験測定を行い、前記検出部１０３より測定されたデータを前記環境判定部１０７で演算処理を行うことにより、所定の周波数の振幅が所定の判定基準の値より大きいかどうかを判断し、その結果と前記圧力検知部２０１による圧の状態の判断結果の論理積を、それぞれＳ００２、Ｓ１０２で判断するようにしても良い。
（第３の実施の形態）
図１６に第３の実施の形態に係る人体装着センサ１００の断面図を示す。図１６を参照し、圧力検知部２０１は、両端において前記装着部１０１に接続される。なお、本実施の形態では、前記圧力検知部２０１は、前記装着部１０１の張力を測定することで、間接的に前記検出部１０３の人体の一部に対する圧力を測定する。このような張力センサの構成については、さまざまな手法が公知であるため、ここでその詳細な説明は行わない。なお、前記装着部１０１に十分な柔軟性があれば、前記検出部１０３における押圧力と、該張力センサにより検出された張力は、線形な相関関係があるため、前記装着部１０１の張力を測定することで、間接的に前記検出部１０３の人体の一部に対する圧力を測定する。もちろんこの圧力検知部は、第２の実施の形態で説明したように配置、構成された圧力センサであっても良い。
【０１０７】
次に、位置検知部２０２は、前記検出部１０３の両側に近接して設けられ、前記検出部１０３と測定対象である固有掌側指動脈との相対的な位置関係を検出する。すなわち、前記位置検知部２０２は２つのマイクを含んで構成され、それぞれのマイクより検出された固有掌側指動脈に流れる血流により発生する動脈音の音量の比により、前記検出部１０３と測定対象である固有掌側指動脈との相対的な位置関係を検出する。より具体的には、前記位置検知部２０２の２つのマイクは、前記検出部１０３に対して対称に配置されており、これら二つのマイクにより検出された動脈音を比較し、それぞれの動脈音の音量に所定以上の差があった場合に、前記検出部１０３から、より大きな音量で動脈音を検出したマイク側に、固有掌側指動脈がずれていると判断する。また、それぞれの動脈音の音量の差が所定以下であった場合には、前記検出部１０３は固有掌側指動脈に対して適切な位置にあるものと判断する。このように、前記位置検知部２０１は、前記検出部１０３の人体の一部への相対位置という測定環境を検知する測定環境検知部として機能する。
【０１０８】
図１７に、本実施の形態に係る人体装着センサ１００の機能的構成をブロック図形式で示す。図１７を参照して、人体装着センサ１００は、機能的に、図５において説明した、前記装着部１０１、前記測定環調節部１０２、前記検出部１０３、前記測定環境通知部１０４、前記操作釦スイッチ１０５、前記装着状態決定部１０６、前記測定環境判定部１０７、前記測定処理部１０８、前記無線通信部１０９、に加え、前記圧力検知部２０１、前記位置検知部２０２をさらに含む。前記位置検知部２０２は前記測定環境判定部１０７に接続され、前記測定環境判定部１０７は、さらに、前記位置検知部２０２より得られた前記検出部１０３の人体の一部への位置についての環境判定を行う。
【０１０９】
なお、本実施の形態では３つの環境情報を含みさらに詳細な環境判定が可能になる。この場合の動作例を図１８に従って説明する。
【０１１０】
図１８に、本実施の形態に係る人体装着センサ１００における最適な測定動作のフロー例を示す。図１８を参照して、Ｓ４０１からＳ４０３の処理は、前述のＳ３０１からＳ３０３の処理と同様である。
【０１１１】
Ｓ４０２において圧力が適切な範囲内にあった場合、Ｓ４０４に進む。Ｓ４０４では、前記測定環境判定部１０７は、前記位置検知部２０２の２つのマイクより得られたそれぞれの動脈音を比較し、前記検出部１０３が固有掌側指動脈に対する位置の測定を行う。
【０１１２】
続いてＳ４０５において、前記測定環境判定部１０７はＳ４０４において測定された位置が、適切な位置かどうかの判断を行う。適切でないと判断された場合、Ｓ４０６に進み、測定環境通知部１０４より前記検出部１０３が測定対象である固有掌側指動脈に対して位置ずれしていることを通知する。なお、本実施の形態における表示部１０４−１は、図１２に示したように液晶表示部とスピーカ部１０２を持ち、スピーカ１０２により警告音を発すると共に、表示部１０４−１により位置不良である旨を、例えば、「人体装着センサの回転位置が適切ではありません。矢印の方向に回転させてください。」のように文字情報として表示を行い、Ｓ４０１に戻る。
【０１１３】
Ｓ４０５において、Ｓ４０４において判定された位置が、適切な位置であると判断された場合、Ｓ４０７に進み、前記測定処理部１０８で所定の生体情報の測定処理を行い、続いて、Ｓ４０８において前記測定環境判定部１０７によりその測定結果が正常かどうかの判定を行う。この判定については、前述のＳ３０５における処理と同様である。
【０１１４】
Ｓ４０８において測定結果が正常と判断されなかった場合、Ｓ４１０に進み、測定環境通知部１０４より前記検出部１０３の人体の一部に対する圧力および位置は適切な範囲内にあったが、正常に測定が出来なかった旨を通知する。主要な原因である押圧力と位置のいずれでもないため、具体的には、表示部１０４−１により、例えば、「測定に失敗しました。」のような文字情報による表示を行う。
【０１１５】
Ｓ４０８において測定結果が正常と判断された場合、続いてＳ４１０、Ｓ４１１と順に進み、測定処理を終了する。Ｓ４１０とＳ４１１の処理内容については、それぞれ、前述のＳ１０７とＳ１０８と同様である。
【０１１６】
以上のように、本実施の形態における人体装着センサ１００は、前記検出部１０３の生体の一部に対する押圧の圧力を検出する前記圧力検知部２０１に加え、さらに前記検出部１０３の測定対象（ここでは固有掌側指動脈）に対する相対位置を検出する前記位置検知部２０２を備えることにより、測定環境が良くない場合に通知するべき測定環境の悪化原因をより具体的に通知することが出来る。すなわち、測定環境通知部１０４により通知される圧力不良と位置不良の信頼性が向上するとともに、位置不良においては、二つのマイク２０２の音量の比較によりずれの方向を判断し、どちらの方向に修正すべきかの詳細な対応方法まで通知されるようになる。よって、第２の実施の形態における人体装着センサ１００に比較し、ユーザは前記装着環境調節部１０２の操作内容など、次に行う行動について、より多くの示唆を得ることが可能となる。
【０１１７】
なお、図１７に示した構成の人体装着センサ１００においても、図８あるいは図９のフロー例を適応するよう構成することも出来る。すなわち図８、図９の動作例ではそれぞれＳ００１、Ｓ１０１の測定環境の判定において前記圧力検知部２０１による圧の状態と前記位置検知部２０２による位置の状態の良否を、良を“１”否を“０”として論理積を判断すればよい。あるいは、さらに、Ｓ００１およびＳ１０１において、前記測定処理部１０８により試験測定を行い、前記検出部１０３より測定されたデータを前記環境判定部１０７で演算処理を行うことにより、所定の周波数の振幅が所定の判定基準の値より大きいかどうかを判断し、その結果と前記圧力検知部２０１による圧の状態の判断結果と、前記位置検知部２０２による位置の判断結果の３つの論理積をそれぞれＳ００２、Ｓ１０２で判断するようにしても良い。
（第４の実施の形態）
上述した第１から第３の実施の形態に係る人体装着センサ１００においては、測定状態の良否を判定し、その旨をユーザに通知した。以下に説明する第４の実施の形態に係る人体装着センサ１００は、前記測定環境判定部１０７で判定した測定環境の状態に応じて、前記装着環境調節部１０２が自動的に測定環境の調節を行う。
【０１１８】
図１９に、本実施の形態に係る人体装着センサ１００の断面図を示す。本実施の形態においては基本構造として図１６の構造を採用している。前記測定環境調節部１０２は、図１６のものに加えて、さらに装着調整駆動部１０２−Ａを含む。前記装着調整駆動部１０２−Ａには、小型モータが内蔵されており、モータに接続されたギア１０２−Ａ１によりを駆動し、検出部１０３の人体の一部に対する押圧力および位置の調節を行う。
【０１１９】
図２０に、本実施の形態に係る人体装着センサ１００の機能的構成をブロック図形式で示す。人体装着センサ１００は、機能的に、図１７において説明した、前記装着部１０１、前記測定環調節部１０２、前記検出部１０３、前記測定環境通知部１０４、前記操作釦スイッチ１０５、前記測定環境判定部１０７、前記測定処理部１０８、前記無線通信部１０９、前記圧力検知部２０１、前記位置検知部２０２、に加え、装着調整駆動部１０２−Ａをさらに含む。前記装着調整駆動部１０２−Ａは前記測定環境判定部１０７に接続され、前記測定環境判定部１０７より、前記測定環境調節部の駆動するための測定環境の調整情報を得る。
【０１２０】
図２１に、本実施の形態に係る人体装着センサ１００における最適な測定動作のフロー例を示す。図２１を参照して、測定が開始されるとまず、Ｓ５０１において、測定環境の判定を行う。具体的には、前記検出部１０３の圧力環境と位置環境の判定であり、前記Ｓ４０１およびＳ４０４と同様の処理を行う。続いてＳ５０２において、前記測定環境判定部１０７により測定環境の判定を行い、環境が良くないと判定された場合、Ｓ５０３に進み、前記装着調整駆動部１０２−Ａにより前記測定環境調節部１０２を駆動する。このようにＳ５０１からＳ５０３において、前記圧力検知部２０１と前記位置検知部２０２から出力された情報に基づき、前記検出部１０３の圧力環境と位置環境が測定に適切な状態となるまで、測定環境の調節が自動的に行われる。
【０１２１】
Ｓ５０２において、前記測定環境判定部１０７により測定環境が良好になったと判断された場合、Ｓ５０４に進み、前記測定処理部１０８で所定の生体情報の測定処理を行い、続いて、Ｓ５０５において前記測定環境判定部１０７によりその測定結果が正常かどうかの判定を行う。
【０１２２】
Ｓ５０５において測定結果が正常と判断されなかった場合、Ｓ５０６に進み、測定環境通知部１０４より前記検出部１０３の人体の一部に対する圧力および位置の自動調節を行ったが、正常に測定が出来なかった旨を通知する。主要な原因である押圧力と位置のいずれでもないため、具体的には、表示部１０４−１により、例えば、「測定に失敗しました。」のような文字情報による表示を行う。
【０１２３】
Ｓ５０５において測定結果が正常と判断された場合、続いてＳ５０７、Ｓ５０８と順に進み、測定処理を終了する。Ｓ５０７においては、緑色のＬＥＤランプ１０４−１を一定時間明滅させる、続いて、Ｓ５０８において、前記測定処理部１０８は前記無線通信部１０９により所定の外部機器、ここでは、本人体装着センサ１００のユーザの携帯電話へ測定された生体情報を転送し、測定処理を終了する。なお、表示部が図１２の１０４−１のように液晶表示機能を有している場合は、測定の成功と同時に、測定結果の概要を通知するように構成しても良い。
【０１２４】
以上のように、本実施の形態における人体装着センサ１００は、前記圧力検知部２０１と前記位置検知部２０２より得られた前記検出部１０３の押圧力と測定対象に対する相対位置に基づいて、前記装着調整駆動部１０２−Ａにより、測定環境が自動的に調節されるようになる。
【０１２５】
なお、本実施の形態で説明したように、前記装着調整駆動部１０２−Ａを備える人体装着センサ１００において、図１０で示したように、間欠的に測定が行われる場合は、測定時以外は、前記測定環境調節部１０２を駆動することで前記装着部１０１を緩めておき、ユーザの指に対して締め付けによる圧迫やうっ血が起こらないよう、また、ユーザの指の違和感を緩和するようにしておき、測定時にのみ適切な測定環境となるように前記測定環境調節部１０２を駆動するようにしても良い。なお、２回目以降の測定においては、前回の測定時の前記測定環境調節部１０２の調節状態を記憶しておき、まずその状態に駆動してから、調節をスタートするとより短時間に調節が完了し、バッテリ消費の節電や、ユーザへの負荷が軽減できる。
【０１２６】
なお、図２１で示したフロー例は、第２の実施の形態で述べた図１４の構成に対し、前記装着調整駆動部１０２−Ａ追加することで適応できる。測定環境の阻害要因としては、位置と圧の二つが主な要因であるため、圧が適切であると判断できると、位置不良である確率が非常に高い。したがって、具体的には、図２１のＳ５０１からＳ５０３のループにおいて、まず前記圧力検知部２０１の出力に基づいて圧環境の調節を行い、続いて、同ループにおいて、前述した前記検出部１０３からの所定周波数の振幅が所定量得られるまで、前記装着調整駆動部１０２−Ａにより、圧を一定にて位置のみを変化させるように動作させることで、実現できる。
【０１２７】
あるいは、前記圧力検知部２０１が存在せず、代わりに前記位置検知部２０２が備わっていた場合には、前記位置検知部２０２により位置が適切であると判断できると、圧不良である確率が非常に高いため、逆に、位置調節を行った後に圧調節を行うように制御することで、適応できる。
【０１２８】
さらに、図２１で示したフロー例は、第１の実施の形態で示した圧力検知部および位置検知部が無い構成についても適応することが出来る。すなわち、前記検出部を前記環境検知部として兼用し、Ｓ５０１において、前記検出部により得られた波形の所定周波数の振幅の判定を行う。次にＳ５０２において判定基準となる振幅が得られていない場合、Ｓ５０３において前記装着調整駆動部により前記検出部の人体に対する圧を一定に保ちながら相対位置を変化させ、得られる振幅がより大きくなるように駆動する。この、Ｓ５０１からＳ５０３のループにおいて振幅が最大となる位置においても、Ｓ５０２での判定基準をクリアできない場合、該振幅が最大となる位置に前記検出部１０３を保ちながら、Ｓ５０３における前記装着調整駆動部により前記検出部の人体に対する押圧の圧力を変化させるように動作させる。こうして引き続き、Ｓ５０１からＳ５０３のループにおいて、前記装着調整駆動部により前記検出部の人体に対する相対位置を一定に保ちながら圧を変化させることで、別の構成に対しても図２１に示したフロー例を適応することが出来る。もちろん、順を逆にして、まず位置を一定にして最大振幅が得られる圧を求め、ついで圧を一定にして最大振幅が得られる位置を求めるように処理を行っても良い。
（第５の実施の形態）
前述の実施の形態においては、前記測定環境調節部１０２が手指の手の甲側に位置するように装着する構成の人体装着センサ１００について説明を行った。本実施の形態に係る人体装着センサ１００では、手に装着する際に前記測定環境調節部１０２が、手の平に当たるように配置される。図２２に本実施の形態に係る人体装着センサ１００の正面図を、図２３に装着時の外観図を示す。検出部１０３は、測定対象の血管が、指の腹側の動脈（固有掌側指動脈）であるため、図１に比較して前記本体部１１０側に配置することにより、側測定対象である指の腹側に検出部１０７が当たる様になっている。
【０１２９】
例えば、ジョギングなど、特に手を自由に使える場合は、精度の具合に応じて手の甲側でも手の平側でも問題ないが、フィットネスクラブにて運動を行う場合、バイクなど手でハンドルを握るような形態で使用する場合は、手の甲側に前記本体部１１０や前記測定環境調節部１０２があるものを使ったほうがよい。なお、前記検出部１０３の位置を１８０度反転可能に構成されていてもよい。つまり、利用シーンに応じた前記測定環境調節部１０２の位置のバリエーションに合わせて、前記検出部１０３の位置を測定対象に合った位置に配置し使用形態に応じた使い分けや、場合によっては精度の具合に応じた装着の使い分けが可能となる。
（第６の実施の形態）
上述した第１から第５の実施の形態に係る人体装着センサ１００においては、前記測定環境調節部１０２は前記検出部１０３の生体の一部への押圧力の調節と、位置の調節の両方を行っていた。以下に説明する本実施の形態に係る人体装着センサ１００は、別の機構による前記測定環境調節部１０２を備える。
【０１３０】
図２４は、本実施の形態に係る人体装着センサ１００の正面図であり、図２５、図２６、図２７は、それぞれ、本実施の形態に係る人体装着センサ１００の平面図、斜視図、装着図である。前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１は、前記検出部１０３における測定環境を調節する機能のうち、特に、隣接する指の手のひら側に接触することにより、回転を防止すると共に、前記検出器１０３の回転方向の位置調節を行う機能を有する回転調節部である。前記測定環境調節部（圧調節部）１０２−２は、前記検出部１０３における測定環境を調節する機能のうち、特に、前記装着部１０１の内側にその一部１０２−２Ａがせり出すことにより、円環状の前記１０１の内径を縮め、装着部前記検出部１０３の生体の一部に対する押圧力を調節する機能を有する圧調節部である。
【０１３１】
図２８は、本実施の形態に係る人体装着センサの断面図である。前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１は、弾性と形状維持能力を持った、例えば自在に変形その形状を保持することが可能な針金のような部材により構成され、図中矢印の方向に変形可能となっている。この変形量を調節することにより、回転を防止する機能と同時に、前記検出部１０３の測定対象に対する相対位置を設定可能になっている。前記測定環境調節部（圧調節部）１０２−２は、その歯車の一部分が本体部１１０より露出した構成となっており、露出部分を操作することにより、その一部１０２−２Ａの前記装着部１０１の内部へのせり出し量が調節可能となっている。このせり出し量を調節することで、前記検出部１０３の生体の一部に対する押圧力が調節可能となる。
【０１３２】
図２５〜図２７に示すように、本実施の形態に係る前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１は、前記装着部１０１に挿入する手指の方向を基準とした両翼に、例えば中指を測定する手指とした場合は、人差し指と薬指の２本（以下、測定する手指の両翼の指をそれぞれ「支持指」と称す）が前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１と接触することができるような位置に配置されている。さらに、前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１が支持指に多く接触し、安定感を持たせることができるよう、手指の腹をほぼ覆うことができるような羽状ないしはヘラ状の形状である。このようにユーザの動きによって人体装着センサ１００に力が加わっても、両翼に備えられた羽状の回転防止部が測定する指の両脇の手指に当たるので、回転を防止することができ、より精度の高い測定を行うことができる。
【０１３３】
また、図２９は、本実施の形態の他の構成例を示す正面図であり、前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１は指の背側に当たるように配置される。図３０は、この場合の装着状態を示す。なお、図２９の構成では、前記装着部１０１は円環状ではなく円弧状となっている。このように、前記装着部が円弧状に構成されても良い。
（第７の実施の形態）
以上、第６の実施の形態において、前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１が接触する部位が指の腹側であるもの（図２４〜図２８）、指の背側であるもの（図２９、図３０）を示した。これらでは、前記検出部１０３が測定対象（指の腹）に当たるように配置されているため、それぞれ別々の形状で実現した。
【０１３４】
本実施の形態では、前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１がより優れた弾性を持つ素材で構成されており、使用形態に応じて、指の腹、あるいは、指の背に接触する当たる回転防止部２０４の弧状の形状をひっくり返して逆向きにすることが可能であれば、どちらの場合においても共用することができる構成について説明する。
【０１３５】
本実施の形態における装着状態の正面図を、図３１、３２に示す。図３１は、指の背側にて前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１が接触する場合の生体信号測定装置であって、図中の斜線の部分は、装着する手指及び支持指の断面を示す。同じようにして、この前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１が弾性素材でできていて、弧状の形を逆にすることができれば、前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１は、図３２のような形状となり、図３２の斜線部分で示すような装着する手指及び支持指の位置にて装着し、前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１は指の腹側で接触するようにできる。このように、前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１を、例えば弧状の部分を容易に逆向きにできるような機構にしておけば、前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１の接触する部分を指の背側、指の腹側に容易に変更することができる。このような形状にしておくと、日常生活の様々な利用シーンに適した使い分けができ、かつ、それら利用シーンに適した装着ができるので、精度の高い測定を行うことができる。
【０１３６】
また、上記のように、前記測定環境調節部（回転調節部）１０２−１を指の背側、指の腹側両方に接触可能な場合においては、前記検出部１０３を、図３１、図３２で示すような位置にそれぞれ１つずつ、合計２つ付けておけば、どちら側で使用した場合でも、測定対象（指の腹側の動脈など）に正しく密着することができ、最適な測定ができる。もちろん、このように指の腹側、指の背側にて共用する場合においても、１つの前記検出部１０３で十分に精度が高い測定が可能であれば、２つの検出部を設ける必要はない。すなわち、指の背に走る血管（背側指動脈等）でもって十分な測定ができるのであれば、前述のように前記検出部１０３を２個設ける必要はない。
【０１３７】
なお、本実施の形態においては、前記測定環境調節部（圧調節部）１０２−２は、歯車とせり出し部１０２−２Ａにより構成されていたが、第４の実施の形態同様、前記圧力検知部２０１および、装着調整駆動部１０２−Ａを有し、自動で締め付け力を調節できるようにしてもよい。このような自動的に前記測定環境調節部（圧調節部）１０２−２を調節することができる機構を有しておけば、前記測定環境判定部１０７によって判定した測定環境をもとに、測定環境が最適になるように前記測定環境調節部（圧調節部）１０２−２による締め付け力を調節することができ、ユーザが手動で調節することなく実現することができる。なお、調整機構は上述の例に限らず、どのようなものでもよい。
【０１３８】
以上、第５から第７の実施の形態は、第１から第４の実施の形態で説明した構成を適宜備えている。従い、同様の作用効果を奏し得ることは言うまでもない。
【０１３９】
すなわち、同様の構成を備えることにより、リングセンサ１００が人体の一部に装着され、測定処理部１０８が生体信号の測定を行う際に、生体信号の検出部が適切な状態で人体の一部から生体信号を測定できない場合、測定環境判定部１０７が、測定環境検知部１０３、あるいは圧力検知部201あるいは位置検知部２０２のいずれかあるいはそれらの組合せにより得られた測定環境を判定し、その判定結果は測定環境通知部１０４により通知される。したがい、ユーザは、測定環境通知部１０４により通知された測定環境の判定結果に基づき、測定環境調節部１０２を操作することにより、容易に測定環境を良好に調節することができる。
【０１４０】
また、測定環境判定部１０７により判定した結果に応じて、検出部の測定環境を調節する測定環境調節部１０２を備えることにより、測定環境判定部１０７が、測定環境検知部１０３等により得られた測定環境を判定し、測定環境調節部１０２は判定結果に基づき検出部の測定環境を調節するため、ユーザは生体信号測定装置を装着するだけで、測定環境調節部を操作することなく、適切な測定環境に調節することができる。
―共通の変形例―
なお、前記測定環境通知部による測定環境の通知方法は、その他、ＬＥＤによる光の点灯具合や、スピーカによる音楽により通知するようにしても良い。また、図１２のように、測定状況を棒グラフなどでレベル表示しても有用である。
【０１４１】
また、ユーザの使用状況や体調などによって、普段の装着具合では測定環境が悪くなり、前記装着部１０１の締め付け力や前記測定環境調節部１０２の回転防止の効果を高める必要がある場合においても、測定環境をユーザに分かるように通知することによって、ユーザは、前記測定環境通知部１０４により通知される精度の程度を確認しながら、前記測定環境調節部１０２を長くすることで前記装着部１０１により手指にかかる圧力を強めたりなどの調節をして、ユーザ自身の手に適した装着を実現してうっ血などの状態を避けることができ、かつ、より精度の高い測定をすることができる。
【０１４２】
次に、前記測定環境通知部１０４にてユーザに精度の判定結果を通知する手段のバリエーションについて説明しておく。例えば、以下の３つの手段でも良い。
（１）生体信号測定装置がＬＥＤを備えることにより、ライトのＯＮ／ＯＦＦや、点灯方法の種類を変更することで、精度が判定基準以内かどうかを通知する
（２）生体信号測定装置がスピーカを備えることにより、音のＯＮ／ＯＦＦや、種類、音量の違いによって、精度が判定基準以内かどうかを通知する
（３）生体信号測定装置が液晶などの表示手段を備えることにより、表示されるマークや数字の変動によって、精度が判定基準以内かどうかを通知する
（１）ＬＥＤの場合は、精度が判定基準以内であればＬＥＤが常時点灯しており、判定基準をクリアできていなければ、クリアできていない程度に合わせてＬＥＤをＯＮ／ＯＦＦさせる（もう少しで判定基準をクリアできるくらいのぎりぎりの精度である場合は、ゆっくり点滅させる。生体信号測定装置の装着具合がかなりずれており、判定基準クリアには程遠い場合は、点滅の速度を速める。）といった点灯しても良い。
【０１４３】
（２）スピーカの場合は、図１１に示すように、生体信号測定装置にスピーカ１０４−２を備える。精度が判定基準をクリアできていなければ、ビープ音を鳴らして警告する。また、判定基準からの乖離具合に応じて、音程やビープ音の間隔、あるいは、鳴らす音の種類（判定基準クリア間近の場合は音楽や小鳥のさえずり、判定基準クリアには程遠い場合は救急車のサイレンの音など）を変えても良い。さらに、前記操作釦１０５の操作により音を停止させるようにしておけば、必要でない音を鳴らすことなく、かつ不必要な電力を使うことなく、低消費電力な人体装着センサ１００を実現することができる。
【０１４４】
（３）表示手段の場合について、図１２に示す。液晶などの表示手段の場合を用いることで、例えば表示している記号の数などによって、目でぱっと見て分かりやすくするような表示内容であると望ましい。図１２で示した例では、点線のラインは精度の判定基準（このレベル以上であれば利用に値する精度であるライン）であり、精度が高い場合は、表示部の黒色の四画図形の数が増え、精度が低い場合はどんどん減っていくように表示し、ユーザに分かりやすく示すようにしている。また、さらには、測定した生体信号をリアルタイムに表示部に表示するような機能も兼ねれば、ユーザは現在の自身の状態を目で把握することができるため、ユーザが楽しく、より分かりやすく生体信号の測定ができるようになる。
【０１４５】
以上のように、ＬＥＤやスピーカ、表示手段などの前記測定環境通知部１０４を備えることにより、測定環境をユーザ自身が目や耳で確認しながら判断して、装着の締め付け力や回転防止部の長さや位置を調節するなどして、より精度の高い測定ができるように対処することができる。
【０１４６】
なお、実施の形態１〜７の前記測定環境調節部１０２は、前記本体部１１０からの突出量を調節することにより、前記検出部１０３の測定環境の調節を行ったが、この機構はこれに限らず、巻き上げ機構を内部で持つなどの方法でも良いし、長さの調節の機構（刻み穴）は、回転防止部１０４片方のみでも良いし両方でも良い。
【０１４７】
さらに、第１から第４の実施の形態で使用した図面で示した前記測定環境通知部１０４、前記測定環境判定部１０７、前記測定環境調節部１０２、前記本体部１１０の装着する手に対する向きや位置は、一例である。前記検出部１０３さえ正しい配置がされていれば、そのほかの構成要素は、どの向きや位置配置されていても良い。
【０１４８】
ところで、前述の原理による動脈を対象とした生体信号の測定おける測定阻害要因としては、圧や位置の他に、太陽光などの外乱光の影響、測定中に加わった加速度の影響、極冷地やサウナの中など温度の影響、など、さまざまな要因があり得る。従い、さらに、外乱光、加速度、温度などを検出するセンサを備えることにより、より詳細に測定阻害要因を特定し、ユーザにフィードバック、あるいは調節内容に反映することで信頼性を向上できることは言うまでもない。また、これらのセンサが備えられていれば、間欠的な計測を行う場合には、測定環境が良好な状況になった時に測定を行うようにすると、さらにユーザへの負担が減少し好ましい。
【０１４９】
あるいは、間欠的な計測において深刻な容態の変化や、その兆しが検出された場合には、計測の間隔を短くする、あるいは連続的に計測するなど計測処理を変更すると共に、前記無線通信部１０９より携帯電話などの外部機器へ救助信号を送信したり、前記測定環境通知部１０４よりユーザあるいは周囲の人にその旨通知するようにしても好都合である。
【０１５０】
また、上述の各実施の形態においては、手指に円環状、あるいは円弧状に装着する人体装着センサ１００について説明を行ったが、もちろん足の指であっても同様の作用効果をもたらすことは言うまでもない。
【０１５１】
さらには、例えば腕時計における平坦な円盤部分のような構成により、前記測定環境調節部（回転調節部）を実現すると、手首部分に装着する人体装着センサを実現できる。具体的には、手首近くの橈骨と尺骨付近には筋肉が薄くなっており、特に手の甲側は通常比較的平面的な形状を有するため、前記平坦な円盤部分が密着することにより回転を防止する機能が実現できる。さらには、円環状、あるいは円弧状に装着可能な、指や手首以外の、例えば胴回りなどの人体の一部についても、本発明を応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る人体装着センサの正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る人体装着センサの平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る人体装着センサの斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る人体装着センサの装着図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る装着部と測定環境調節部、前記測定状態決定部の構造を示す透視図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る装着部と測定環境調節部、前記測定状態決定部の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る人体装着センサのブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る測定処理のフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る測定処理の信頼性を向上するフローチャートである。
【図１０】間欠的に測定処理を実行する人体装着センサのフローチャートである。
【図１１】音声出力で測定環境通知を行う人体装着センサの平面図である。
【図１２】液晶表示と音声出力で測定環境通知を行う人体装着センサの平面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る人体装着センサ断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る人体装着センサのブロック図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る測定処理のフローチャートである。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る人体装着センサ断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係る人体装着センサのブロック図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る測定処理のフローチャートである。
【図１９】本発明の第４の実施の形態に係る人体装着センサ断面図である。
【図２０】本発明の第４の実施の形態に係る人体装着センサのブロック図である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態に係る測定処理のフローチャートである。
【図２２】本発明の第５の実施の形態に係る人体装着センサの正面図である。
【図２３】本発明の第５の実施の形態に係る人体装着センサの装着図である。
【図２４】本発明の第６の実施の形態に係る人体装着センサの正面図である。
【図２５】本発明の第６の実施の形態に係る人体装着センサの平面図である。
【図２６】本発明の第６の実施の形態に係る人体装着センサの斜視図である。
【図２７】本発明の第６の実施の形態に係る人体装着センサの装着図である。
【図２８】本発明の第６の実施の形態に係る人体装着センサの断面図である。
【図２９】本発明の第６の実施の形態の人体装着センサの他の構成を示す正面図である。
【図３０】本発明の第６の実施の形態の人体装着センサの他の構成の装着図である。
【図３１】本発明の第７の実施の形態の人体装着センサの指の背側にて前記測定環境調節部（回転調節部）が接触する場合の装着状態の正面図である。
【図３２】本発明の第７の実施の形態の人体装着センサの指の腹側にて前記測定環境調節部（回転調節部）が接触する場合の装着状態の正面図である。
【符号の説明】
【０１５３】
１０１          装着部
１０２          測定環境調節部
１０２−１      測定環境調節部（回転調節部）
１０２−２      測定環境調節部（圧調節部）
１０３          検出部
１０４          測定環境通知部
１０４−１      表示部
１０４−２      スピーカ
１０５          操作釦スイッチ
１０６          装着状態決定部
１０７          測定環境判定部
１０８          測定処理部
１０９          無線通信部
１０９−１      アンテナ
２０１          圧力検知部
２０２          位置検知部
１０２−Ａ      装着調整駆動部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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