(57)【要約】【課題】正確な血圧計測ができる接触型血圧測定装置及びその血圧測定方法を提供する。【解決手段】発明による接触型血圧測定装置は、ユーザの指が接触した時、接触面積信号を生成するタッチセンサーと、前記タッチセンサーに指が接触した状態でユーザの光電容積脈波信号（ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｍ  ｓｉｇｎａｌ）を生成する少なくとも１つ以上の光電容積脈波センサーと、前記タッチセンサーに接触している指の接触荷重信号を生成する荷重（ｆｏｒｃｅ）センサーと、前記接触面積信号、光電容積脈波信号、及び接触荷重信号に基づいてユーザの血圧を求める制御部と、を有する。【選択図】  図１
2018102906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの指が接触した時、接触面積信号を生成するタッチセンサーと、
前記タッチセンサーに指が接触した状態でユーザの光電容積脈波信号（ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｍ  ｓｉｇｎａｌ）を生成する少なくとも１つ以上の光電容積脈波センサーと、
前記タッチセンサーに接触している指の接触荷重信号を生成する荷重（ｆｏｒｃｅ）センサーと、
前記接触面積信号、光電容積脈波信号、及び接触荷重信号に基づいてユーザの血圧を求める制御部と、を有することを特徴とする接触型血圧測定装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記接触面積信号と前記接触荷重信号とに基づいて接触圧力を決定し、前記接触圧力による光電容積脈波信号の変化に基づいてユーザの血圧を求めることを特徴とする請求項１に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記接触面積信号と前記接触荷重信号とに基づいて接触部位による接触圧力プロファイルを生成した後、前記接触圧力プロファイルに基づいてユーザの血管に加えられる接触圧力を補正することを特徴とする請求項１に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つ以上の光電容積脈波センサーは、アレイ状に複数個配列されることを特徴とする請求項１に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記タッチセンサーから生成された接触位置信号に基づいて、前記光電容積脈波センサーの内、接触の中心に位置する光電容積脈波センサーから光電容積脈波信号を求めることを特徴とする請求項４に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記複数の光電容積脈波センサーから時分割方式で光電容積脈波信号を求めることを特徴とする請求項４に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項７】
前記タッチセンサーに指が接触する接触圧力と、前記タッチセンサーに所定のパターンで接触圧力を加えるためのユーザに対するガイドとを表示するディスプレイ部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項８】
前記タッチセンサーに接触する指の温度信号を生成する温度センサーをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記温度センサーによって生成された温度信号に従って光電容積脈波信号を補正することを特徴とする請求項８に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項１０】
前記タッチセンサーは、ユーザの指紋情報を取得するようにさらに構成され、
前記制御部は、前記指紋情報に基づいてユーザを識別することを特徴とする請求項１に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項１１】
前記制御部は、あらかじめ入力されたユーザの身長、体重、年齢の内の少なくとも１つの情報に基づいて血圧を補正することを特徴とする請求項１０に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項１２】
指によって前記タッチセンサーに加えられる指の接触圧力を調節するための接触圧力調節器をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記タッチセンサーに所定のパターンで接触圧力が加えられるように、前記接触圧力調節器を制御することを特徴とする請求項１２に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項１４】
前記接触圧力調節器は、圧電アクチュエータ又はボイスコイルモータを含むことを特徴とする請求項１２に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項１５】
ユーザの指と所定の接触面積で接触する接触部を有し、指が前記接触部に接触した状態でユーザの光電容積脈波信号を生成する光電容積脈波センサーと、
前記接触部に接触している指の接触荷重信号を生成する荷重センサーと、
前記光電容積脈波信号と、接触荷重信号と、前記接触部に関する所定の接触面積情報と、に基づいてユーザの血圧を求める制御部と、を有することを特徴とする接触型血圧測定装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記所定の接触面積情報と前記接触荷重信号とに基づいて接触圧力を決定し、前記接触圧力に従う光電容積脈波信号の変化に基づいてユーザの血圧を求めることを特徴とする請求項１５に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項１７】
指によって前記接触部に加えられる指の接触圧力を調節するための接触圧力調節器をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項１８】
ユーザの指が接触した状態でユーザの光電容積脈波信号を生成する光電容積脈波センサーと、
指によって前記光電容積脈波センサーに加えられる指の接触圧力を調節するための接触圧力調節器と、
前記接触圧力調節器を制御して接触圧力調節による光電容積脈波信号の変化を分析して、ユーザの血圧を連続して求める制御部と、を有することを特徴とする接触型血圧測定装置。
【請求項１９】
前記制御部は、前記光電容積脈波センサーで測定される光電容積脈波信号を、前記接触圧力調節器によって相殺するように調節された接触圧力に基づいて、ユーザの血圧を連続して求めることを特徴とする請求項１８に記載の接触型血圧測定装置。
【請求項２０】
ユーザの指が接触した時、接触面積信号を生成するタッチセンサーと、
前記タッチセンサーに接触している指の接触荷重信号を生成する荷重センサーと、
前記接触面積信号及び接触荷重信号に基づいてユーザの血圧を求める制御部と、を有することを特徴とする接触型血圧測定装置。
【請求項２１】
接触型血圧測定装置の血圧測定方法であって、
ユーザの指が前記接触型血圧測定装置のタッチセンサーと接触した時、接触面積信号を生成する段階と、
指が前記タッチセンサーと接触している間に、前記ユーザの光電容積脈波信号を生成する段階と、
前記タッチセンサーと接触している指の接触荷重信号を生成する段階と、
前記接触面積信号、光電容積脈波信号、及び接触荷重信号に基づいてユーザの血圧を求める段階と、を有することを特徴とする接触型血圧測定装置の血圧測定方法。
【請求項２２】
ユーザの血圧を求める段階は、前記接触面積信号及び前記接触荷重信号に基づいて接触圧力を決定する段階と、
前記接触圧力による前記光電容積脈波信号の変化に基づいてユーザの血圧を求める段階と、を含むことを特徴とする請求項２１に記載の接触型血圧測定装置の血圧測定方法。
【請求項２３】
ユーザの血圧を求める段階は、前記接触面積信号及び前記接触荷重信号に基づいて接触部位による接触圧力プロファイルを生成する段階と、
前記接触圧力プロファイルに基づいてユーザの血管に加えられる接触圧力を補正する段階と、を含むことを特徴とする請求項２１に記載の接触型血圧測定装置の血圧測定方法。
【請求項２４】
前記タッチセンサーと接触する指の接触圧力と、前記タッチセンサーに所定のパターンで接触圧力を加えるためのユーザに対するガイドを表示する段階をさらに有することを特徴とする請求項２１に記載の接触型血圧測定装置の血圧測定方法。
【請求項２５】
前記タッチセンサーと接触する指の温度によって光電容積脈波信号を補正する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の接触型血圧測定装置の血圧測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血圧を測定する装置に関し、特にカフレス（ｃｕｆｆｌｅｓｓ）方式で血圧を測定する接触型血圧測定装置及びその血圧測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な血圧測定方式として加圧式カフ（ｃｕｆｆ）方式が使われている。
加圧式カフ方式は、カフを用いて最大血圧付近まで血管を圧迫してから緩める方法で測定する非連続の測定方式である。
ところが、加圧式カフ方式は、加圧ポンプなどの構成によって、携帯機器への適用が容易ではない。
【０００３】
近年、カフを用いず、血圧を測定する無加圧式カフレス方式の血圧測定装置が研究されている。
一例として、脈波伝播時間（Ｐｕｌｓｅ  Ｔｒａｎｓｉｔ  Ｔｉｍｅ、ＰＴＴ）方式の血圧測定装置及び方法がある。
ＰＴＴ方式は、脈波の速度を用いて血圧を推定する方式である。
他の例として、脈波型分析（Ｐｕｌｓｅ  Ｗａｖｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ：ＰＷＡ）方式の血圧測定装置及び方法がある。
ＰＷＡ方式は、脈波の形状を分析して血圧を推定する方式である。
【０００４】
ところが、ＰＴＴ方式は、正確な測定のために個人ごとに補正を行わなければならない短所があり、脈波の速度を測定するためには２つ以上の位置で生体信号を測定しなければならないためにコンパクトな装置構成にしずらいという問題がある。
また、ＰＷＡ方式は、脈波波形分析のみを通じて血圧を推定するために、ノイズに脆弱であって、正確な血圧計測に限界があるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記従来の血圧測定方式における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、正確な血圧計測ができる接触型血圧測定装置及びその血圧測定方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明による接触型血圧測定装置は、ユーザの指が接触した時、接触面積信号を生成するタッチセンサーと、前記タッチセンサーに指が接触した状態でユーザの光電容積脈波信号（ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｍ  ｓｉｇｎａｌ）を生成する少なくとも１つ以上の光電容積脈波センサーと、前記タッチセンサーに接触している指の接触荷重信号を生成する荷重（ｆｏｒｃｅ）センサーと、前記接触面積信号、光電容積脈波信号、及び接触荷重信号に基づいてユーザの血圧を求める制御部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
前記制御部は、前記接触面積信号と接触荷重信号とに基づいて接触圧力を決定し、前記接触圧力による光電容積脈波信号の変化に基づいてユーザの血圧を求めることが好ましい。
前記制御部は、前記接触面積信号と接触荷重信号とに基づいて接触部位による接触圧力プロファイルを生成した後、前記接触圧力プロファイルに基づいてユーザの血管に加えられる接触圧力を補正することが好ましい。
前記少なくとも１つ以上の光電容積脈波センサーは、アレイ状に複数個配列されることが好ましい。
前記制御部は、前記タッチセンサーから生成された接触位置信号に基づいて、前記光電容積脈波センサーの内、接触の中心に位置する光電容積脈波センサーから光電容積脈波信号を求めることが好ましい。
前記制御部は、前記複数の光電容積脈波センサーから時分割方式で光電容積脈波信号を求めることが好ましい。
前記タッチセンサーに指が接触する接触圧力と、前記タッチセンサーに所定のパターンで接触圧力を加えるためのユーザに対するガイドとを表示するディスプレイ部をさらに有することが好ましい。
【０００８】
前記タッチセンサーに接触する指の温度信号を生成する温度センサーをさらに有することが好ましい。
前記制御部は、前記温度センサーによって生成された温度信号に従って光電容積脈波信号を補正することが好ましい。
前記タッチセンサーは、ユーザの指紋情報を取得するようにさらに構成され、前記制御部は、指紋情報に基づいてユーザを識別することが好ましい。
前記制御部は、あらかじめ入力されたユーザの身長、体重、年齢の内の少なくとも１つの情報に基づいて血圧を補正することが好ましい。
指によって前記タッチセンサーに加えられる指の接触圧力を調節するための接触圧力調節器をさらに有することが好ましい。
前記制御部は、前記タッチセンサーに所定のパターンで接触圧力が加えられるように接触圧力調節器を制御することが好ましい。
前記接触圧力調節器は、圧電アクチュエータ（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ａｃｔｕａｔｏｒ）又はボイスコイルモータ（ｖｏｉｃｅ  ｃｏｉｌ  ｍｏｔｏｒ）を含むことが好ましい。
【０００９】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による接触型血圧測定装置は、ユーザの指と所定の接触面積で接触する接触部を有し、指が前記接触部に接触した状態でユーザの光電容積脈波信号を生成する光電容積脈波センサーと、前記接触部に接触している指の接触荷重信号を生成する荷重センサーと、前記光電容積脈波信号と、接触荷重信号と、前記接触部に関する所定の接触面積情報と、に基づいてユーザの血圧を求める制御部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
前記制御部は、前記所定の接触面積情報と前記接触荷重信号とに基づいて接触圧力を決定し、前記接触圧力に従う光電容積脈波信号の変化に基づいてユーザの血圧を求めることが好ましい。
指によって前記接触部に加えられる指の接触圧力を調節するための接触圧力調節器をさらに有することが好ましい。
【００１１】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による接触型血圧測定装置は、ユーザの指が接触した状態でユーザの光電容積脈波信号を生成する光電容積脈波センサーと、指によって前記光電容積脈波センサーに加えられる指の接触圧力を調節するための接触圧力調節器と、前記接触圧力調節器を制御して接触圧力調節による光電容積脈波信号の変化を分析して、ユーザの血圧を連続して求める制御部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
前記制御部は、前記光電容積脈波センサーで測定される光電容積脈波信号を、前記接触圧力調節器によって相殺するように調節された接触圧力に基づいて、ユーザの血圧を連続して求めることが好ましい。
【００１３】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による接触型血圧測定装置は、ユーザの指が接触した時、接触面積信号を生成するタッチセンサーと、前記タッチセンサーに接触している指の接触荷重信号を生成する荷重センサーと、前記接触面積信号及び接触荷重信号に基づいてユーザの血圧を求める制御部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するためになされた本発明による接触型血圧測定装置の血圧測定方法は、ユーザの指が前記接触型血圧測定装置のタッチセンサーと接触した時、接触面積信号を生成する段階と、指が前記タッチセンサーと接触している間に、前記ユーザの光電容積脈波信号を生成する段階と、前記タッチセンサーと接触している指の接触荷重信号を生成する段階と、前記接触面積信号、光電容積脈波信号、及び接触荷重信号に基づいてユーザの血圧を求める段階と、を有することを特徴とする。
【００１５】
ユーザの血圧を求める段階は、前記接触面積信号及び前記接触荷重信号に基づいて接触圧力を決定する段階と、前記接触圧力による前記光電容積脈波信号の変化に基づいてユーザの血圧を求める段階と、を含むことが好ましい。
ユーザの血圧を求める段階は、前記接触面積信号及び前記接触荷重信号に基づいて接触部位による接触圧力プロファイルを生成する段階と、前記接触圧力プロファイルに基づいてユーザの血管に加えられる接触圧力を補正する段階と、を含むことが好ましい。
前記タッチセンサーと接触する指の接触圧力と、前記タッチセンサーに所定のパターンで接触圧力を加えるためのユーザに対するガイドを表示する段階をさらに有することが好ましい。
前記タッチセンサーと接触する指の温度によって光電容積脈波信号を補正する段階をさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る接触型血圧測定装置及びその血圧測定方法によれば、ユーザの血圧測定時に、光電容積脈波センサーと荷重センサーとによって求められた光電容積脈波情報と接触荷重情報と共に、タッチセンサーによる接触面積情報を基にするので、正確な血圧測定を可能にするという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態によるタッチセンサーの一例の概略を示す断面図である。
【図３】本発明による血圧測定工程を説明するためのグラフである。
【図４Ａ】本発明による血圧測定工程を説明するための図である。
【図４Ｂ】本発明による血圧測定工程を説明するためのグラフである。
【図４Ｃ】本発明による血圧測定工程を説明するためのグラフである。
【図５Ａ】本発明による血圧測定工程を説明するための図である。
【図５Ｂ】本発明による血圧測定工程を説明するためのグラフである。
【図５Ｃ】本発明による血圧測定工程を説明するためのグラフである。
【図６Ａ】本発明による血圧測定工程を説明するための図である。
【図６Ｂ】本発明による血圧測定工程を説明するためのグラフである。
【図６Ｃ】本発明による血圧測定工程を説明するためのグラフである。
【図７】図１に示した本発明による接触型血圧測定装置にディスプレイ部及び通信部がさらに含まれた例を示すブロック図である。
【図８】図７のディスプレイ部でのガイドの例を説明するための表示例図である。
【図９】図７のディスプレイ部での他のガイドの例を説明するための表示例図である。
【図１０】本発明の実施形態によるタッチセンサーの他の例を示す断面図である。
【図１１Ａ】本発明の実施形態によるタッチセンサーのさらに他の例を示す分解斜視図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａのタッチセンサーの平面図である。
【図１２】本発明の実施形態による光電容積脈波センサーの他の例を示す平面図である。
【図１３】接触圧力の補正例を説明するための図である。
【図１４】本発明の第２実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
【図１５】本発明の第３実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
【図１６】本発明の第４実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
【図１７】本発明の第５実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
【図１８】本発明の第６実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
【図１９】図１８の接触型血圧測定装置による血圧測定工程を説明するためのグラフである。
【図２０】本発明の第７実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明に係る接触型血圧測定装置及びその血圧測定方法を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１９】
その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれる。
記載の技術の利点及び特徴、そして、それらを果たす方法は、図面と共に詳細に後述している実施形態を参照すると、明確になる。
明細書の全般に亘って同じ参照符号は、同じ構成要素を称する。
【００２０】
第１、第２などの用語は、多様な構成要素の説明に使われるが、構成要素は、用語によって限定されるものではない。
用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使われる。単数の表現は、文脈上、取り立てて明示しない限り、複数の表現を含む。
また、ある部分がある構成要素を“含む”とする時、これは、特に取り立てて言及しない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含みうることを意味する。
また、明細書に記載の“．．．部”、“モジュール”などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェア（例えば、マイクロプロセッサまたは集積回路）またはソフトウェアとして具現されるか、ハードウェアとソフトウェアとの結合として具現可能である。
【００２１】
以下、接触型血圧測定装置の実施形態について図面を参考にして詳細に説明する。
本発明の実施形態による接触型血圧測定装置は、着用可能なウェアラブル機器やスマートフォン、タブレットＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、デスクトップＰＣ、ノート型パソコンなどの端末、医療機器などにハードウェアまたはソフトウェアモジュールの形態で搭載されうる。
または、接触型血圧測定装置は、独立したハードウェア装置として具現されるなど多様な変形例で実施される。
【００２２】
図１は、本発明の第１実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図であり、図２は、本発明の実施形態によるタッチセンサーの一例の概略を示す断面図である。
図１及び図２を参照すると、本発明の第１実施形態による接触型血圧測定装置１００は、タッチセンサー（ｔｏｕｃｈ  ｓｅｎｓｏｒ）１１０と、光電容積脈波センサー（Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｍ  ｓｅｎｓｏｒ：ＰＰＧ  ｓｅｎｓｏｒ）１２０と、荷重センサー（ｆｏｒｃｅ  ｓｅｎｓｏｒ）１３０、及び制御部１４０を含む。
【００２３】
タッチセンサー１１０は、接触面積を指す接触面積信号を生成するようにユーザの指１０が接触した時、接触面積を感知する。
光電容積脈波センサー１２０は、光電容積脈波信号を生成するようにタッチセンサー１１０に指１０が接触している状態でユーザの光電容積脈波を測定する。
荷重センサー１３０は、接触荷重信号を生成するようにタッチセンサー１１０に指１０が接触している時、接触荷重を感知する。
制御部１４０は、接触面積信号、光電容積脈波信号、及び接触荷重信号に基づいてユーザの血圧を求める。
【００２４】
このような接触型血圧測定装置１００によれば、ユーザの血圧測定時に、光電容積脈波センサー１２０と荷重センサー１３０とによって求められた光電容積脈波情報と接触荷重情報と共に、タッチセンサー１１０による接触面積情報を基にするので、正確な血圧測定を可能にする。
すなわち、タッチセンサー１１０に接触している指１０の接触面積は、接触荷重によって変わるだけではなく、指１０の形状によっても変わり得るので、接触荷重と接触面積とを同時に測定して正確な接触圧力を求めることによって、正確な血圧測定を可能にする。
【００２５】
例えば、タッチセンサー１１０は、ユーザの指１０と容易に接触するように接触型血圧測定装置１００の最外郭に配置される。
ユーザが指１０をタッチセンサー１１０の上方から接触させる場合を基準として、タッチセンサー１１０は、光電容積脈波センサー１２０の上部に配置される。
光電容積脈波センサー１２０は、タッチセンサー１１０に接触した指１０に対して光を送信し、指１０から反射した光を受信して光電容積脈波を測定するので、タッチセンサー１１０は、光透過性を有する。
したがって、タッチセンサー１１０は、光電容積脈波センサー１２０からの照射光を透過させて指１０に伝達し、指１０の組織を経て反射される光を光電容積脈波センサー１２０に伝達することができる。
【００２６】
図２に示すように、タッチセンサー１１０は、静電容量方式で構成されて、指１０の接触面積信号を測定することができる。
タッチセンサー１１０は、透明基板１１１と、透明基板１１１上に互いに離隔して形成された第１透明電極１１２及び第２透明電極１１３と、第１透明電極１１２を露出させた状態で第２透明電極１１３の上部を覆う透明カバー１１４と、を含む。
【００２７】
透明基板１１１は、透明プラスチック又は透明ガラスなどからなって、光透過性及び絶縁性を有しうる。
透明基板１１１は、第１、２透明電極１１２、１１３を支持する。
第１、２透明電極１１２、１１３は、透明な導電物質、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、炭素ナノチューブなどの物質で透明基板１１１上に形成され得る。
第１透明電極１１２は、透明基板１１１の中央部分に配置され、第２透明電極１１３は、第１透明電極１１２を取り囲んだ形態で透明基板１１１の周辺に配置される。
第１、２透明電極１１２、１１３は、それぞれ一定の厚さに形成され得る。
第１透明電極１１２はグラウンド電極として機能し、第２透明電極１１３はセンシング電極として機能する。
【００２８】
透明カバー１１４は、透明プラスチック又は透明ガラスなどからなって、光透過性及び絶縁性を有しうる。
透明カバー１１４は、第２透明電極１１３を保護する。
透明カバー１１４は、第２透明電極１１３を覆った状態で接着層によって透明基板１１１に接着され得る。
透明カバー１１４は、第２透明電極１１３だけではなく、第１透明電極１１２の上部を覆うように形成することによって、第１透明電極１１２を保護することもできる。
【００２９】
このようなタッチセンサー１１０は、以下のような方式で指１０の接触面積を測定する。
第１、２透明電極１１２、１１３にセンシング電流が供給されている待機状態で、ユーザが第１透明電極１１２を含んだ透明カバー１１４の上部領域を指で接触すれば、静電容量を有する指１０の接触によって、第１透明電極１１２と第２透明電極１１３との間に静電容量変化が発生する。
【００３０】
この時、静電容量変化値は、指１０の接触面積サイズに左右される。
タッチセンサー１１０に接触している指１０の接触面積が増加するほど、指１０に流れ出す電流が増加するので、第１透明電極１１２と第２透明電極１１３との間の静電容量変化値が大きくなる。
タッチセンサー１１０に接触している指１０の接触面積が減少するほど、指１０に流れ出す電流が減少するので、第１透明電極１１２と第２透明電極１１３との間の静電容量変化値が小さくなる。
既定の指接触面積と静電容量変化値との相関関係を示す相関モデルを用いて、静電容量変化値による指１０の接触面積を求めうる。
【００３１】
第１透明電極１１２と第２透明電極１１３から出力された信号は、タッチセンサー用の信号処理部（ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によって信号処理されて制御部１４０に提供される。
信号処理部は、第１透明電極１１２と第２透明電極１１３から信号を受信すれば、受信した信号のノイズ除去、及び信号の増幅のような前処理を行う。
例えば、信号を正規化し、傾向（ｔｒｅｎｄ）とオフセットとを除去するデトレンディング（ｄｅｔｒｅｎｄｉｎｇ）、信号スムージング（ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ）及びローパスフィルター（ｌｏｗ  ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ）を用いた高周波ノイズの除去のような前処理作業を行うことができる。
そして、信号処理部は、受信した信号がアナログ信号である場合、デジタル信号に変換することができる。
【００３２】
制御部１４０は、第１、２透明電極１１２、１１３にセンシング電流を供給する。
この状態で、ユーザがタッチセンサー１１０に指を接触させれば、制御部１４０は、記憶装置を通じて予め記憶された指接触面積と静電容量変化値との相関関係を示す相関モデルを用いて、静電容量変化値による指１０の接触面積を求める。
相関モデルは、数学的アルゴリズムの形態として具現可能であるが、これに制限されず、マッチングテーブルの形態として具現され記憶装置に保存することができる。
【００３３】
ここで、記憶装置は、フラッシュメモリ（ｆｌａｓｈ  ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク（ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ）、マイクロマルチメディアカード（ｍｉｃｒｏ  ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  ｃａｒｄ）、カードタイプのメモリ（例えば、ＳＤカード又はｘＤピクチャーカードなど）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどの記録媒体を含み、これらに制限されるものではない。
【００３４】
例えば、光電容積脈波センサー１２０は、ユーザが指１０をタッチセンサー１１０の上方から接触させる場合を基準としてタッチセンサー１１０の下部に配置される。
光電容積脈波センサー１２０は、１つの光源１２１及び１つの光ディテクター（ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒ）１２２を含み、ユーザの光電容積脈波信号を測定する。代案として、光源１２１及び光ディテクター１２２は、複数個備えることもできる。
【００３５】
光源１２１は、ユーザの指１０の組織に光を照射する。
光ディテクター１２２は、光源１２１から照射された後、ユーザの指１０の組織を経て戻ってくる光を検出する。
光源１２１は、赤外線光を放出するように構成することができる。
光源１２１は、赤外線光を放出する発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）、レーザダイオード（ｌａｓｅｒ  ｄｉｏｄｅ）、蛍光体などを含みうるが、これらに限定されるものではない。
光ディテクター１２２は、フォトダイオードなどからなり得る。
光源１２１と光ディテクター１２２は、回路基板１２３上に実装された状態でハウジング１２４に収容され得る。
ハウジング１２４は、タッチセンサー１１０に向けた面が光を透過できるように形成される。
【００３６】
光電容積脈波は、末梢部位で心臓拍動による血管容積変化を反映する波形である。
心臓の収縮期に心臓の左心室から拍出される血液は、末梢組織に移動して動脈側の血液の体積が増加する。
また、心臓の収縮期に赤血球が末梢組織にさらに多くの酸素ヘモグロビンを運ぶ。
心臓の拡張期には、末梢組織から心臓側に部分的な血液の吸入がある。
末梢血管に光を照射すれば、照射された光は、末梢組織によって吸収される。
【００３７】
光吸収度は、ヘマトクリット（ｈｅｍａｔｏｃｒｉｔ：血液中に占める血球の体積の割合）と血液の体積に従属的である。
光吸収度は、心臓の収縮期に最大値を有し、心臓の拡張期に最小値を有する。
光電容積脈波信号は、心臓の収縮期に光吸収度の最大値を反映し、心臓の拡張期に光吸収度の最小値を反映する。
また、光電容積脈波信号は、心臓拍動周期によって振動する現象を見せる。
したがって、光電容積脈波信号は、心臓拍動による血圧変化を反映するので、血圧測定に用いられ得る。
【００３８】
光電容積脈波センサー１２０は、制御部１４０によって制御される。
光ディテクター１２２から出力された信号は、光電容積脈波センサー用の信号処理部（ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によって信号処理されて制御部１４０に提供される。
信号処理部は、光ディテクター１２２から光電容積脈波信号を受信すると、受信した信号のノイズ除去、信号の増幅のような前処理を行い、受信した信号がアナログ信号である場合、デジタル信号に変換することができる。
ユーザがタッチセンサー１１０に指１０を接触させた時、制御部１４０は、光源１２１によって指１０に光を照射し、指１０の組織を経て戻ってくる光を光ディテクター１２２によって検出する。
制御部１４０は、光ディテクター１２２によって検出された光電容積脈波信号を血圧測定に反映する。
【００３９】
例えば、荷重センサー１３０は、ユーザが指１０をタッチセンサー１１０の上方から接触させる場合を基準として光電容積脈波センサー１２０の下部に配置される。
荷重センサー１３０は、指１０がタッチセンサー１１０に接触している時、タッチセンサー１１０と光電容積脈波センサー１２０とを通じて伝達される接触荷重を測定する。
荷重センサー１３０は、ロードセルのような多様な方式で構成することができる。
荷重センサー１３０から出力された信号は、荷重センサー用の信号処理部によって信号処理されて制御部１４０に提供される。
信号処理部は、荷重センサー１３０から信号を受信すると、受信された信号のノイズ除去、信号の増幅のような前処理を行い、受信した信号がアナログ信号である場合、デジタル信号に変換することができる。
【００４０】
例えば、制御部１４０は、マイクロプロセッサのようにコンピューティング可能な装置からなり得る。
制御部１４０は、接触面積信号と接触荷重信号とに基づいて接触圧力を算出する。
ここで、制御部１４０は、接触荷重値を接触面積値で割って平均接触圧力を算出することができる。
そして、制御部１４０は、算出された接触圧力による光電容積脈波信号の変化を分析して、ユーザの血圧を求める。
これについては、図３及び図４Ａ〜図６Ｂを参照して説明する。
【００４１】
ユーザがタッチセンサー１１０に指１０を接触させた後、離す過程で、接触荷重は、漸増して最大値に到達した後、漸減する変化を示す。
このような接触荷重変化による光電容積脈波信号（ＰＰＧ  ｓｉｇｎａｌ）は、図３に示すような形態で表われる。
【００４２】
図４Ａ、図５Ａ、図６Ａに示すように、タッチセンサー１１０に接触する指１０の接触面積は、接触荷重によって変わる。
血管１１周辺には、接触荷重と接触面積とに基づいて求められた接触圧力（ＣＰ）が加えられる。
そして、光電容積脈波センサー１２０は、接触圧力（ＣＰ）によって光電容積脈波信号を出力する。
【００４３】
図４Ｂ、図５Ｂ、図６Ｂに示すように、血管１１は、拡張期血圧（Ｄｉａｓｔｏｌｉｃ  Ｂｌｏｏｄ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ：ＤＢＰ）と、収縮期血圧（Ｓｙｓｔｏｌｉｃ  Ｂｌｏｏｄ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ：ＳＢＰ）、及び平均血圧（Ｍｅａｎ  Ａｒｔｅｒｉａｌ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ：ＭＡＰ）を有する。
【００４４】
図４Ｂに示すように、接触圧力（ＣＰ）は、平均血圧（ＭＡＰ）よりも小さくなれば、組織１２の弾性復元力が血管１１を圧縮させる方向に作用するので、図４Ｃに示す光電容積脈波信号の振幅が、図５Ｃに示す光電容積脈波信号の振幅よりも小さくなる。
図５Ｂに示すように、接触圧力（ＣＰ）が平均血圧（ＭＡＰ）と同一になれば、組織１２の弾性復元力はゼロ（ｚｅｒｏ）になって、血管１１に作用しなくなるので、図５Ｃに示す光電容積脈波信号の振幅が最大になる。
図６Ｂに示すように、接触圧力（ＣＰ）が平均血圧（ＭＡＰ）よりも大きくなれば、組織１２の弾性復元力が血管１１を膨張させる方向に作用するので、図６Ｃに示す光電容積脈波信号の振幅が、図５Ｃに示す光電容積脈波信号の振幅よりも小さくなる。
【００４５】
したがって、制御部１４０は、接触圧力（ＣＰ）による光電容積脈波信号の変化を分析して、光電容積脈波信号の振幅が最大である時、それに該当する接触圧力（ＣＰ）を平均血圧と推定することができる。
また、制御部１４０は、接触圧力（ＣＰ）による光電容積脈波信号の変化を分析して、拡張期血圧（ＤＢＰ）と収縮期血圧（ＳＢＰ）とを推定することができる。
この時、制御部１４０は、最大振幅を含んだ血圧推定区間を設定し、設定された血圧推定区間で接触圧力（ＣＰ）を平均するか、接触圧力（ＣＰ）に加重値を付与して平均することも可能である。
【００４６】
このように、タッチセンサー１１０に接触する指１０の接触面積は、接触荷重によって変わるだけではなく、指１０の形状によっても変わりうるが、接触荷重と接触面積とを同時に測定して正確な接触圧力を求めることによって、正確な血圧測定を求めうる。
【００４７】
図７は、図１に示した接触型血圧測定装置にディスプレイ部及び通信部がさらに含まれた例を示すブロック図である。
図７に示すように、接触型血圧測定装置１００は、ディスプレイ部１５０、及び通信部１６０をさらに含み得る。
ディスプレイ部１５０は、タッチセンサー１１０に指１０が接触した接触圧力を表示して、ユーザがタッチセンサー１１０に所定のパターンで接触圧力を加えられるようにガイドする。
例えば、図８に示すように、ディスプレイ部１５０は、ガイドを表示する。
ディスプレイ部１５０は、接触時間軸と接触圧力軸上にガイドライン（ＧＬ）を表示する。
ガイドライン（ＧＬ）は、線形的に増加して最大値に到達した後、線形的に減少する形態からなりうる。
【００４８】
ユーザが血圧測定のためにタッチセンサー１１０に指１０を接触させた後、離す過程で、ディスプレイ部１５０は、接触時間軸と接触圧力軸上で変化する接触圧力（ＣＰ）をグラフで表示する。
したがって、ユーザは、ディスプレイ部１５０の画面を通じて表示される接触圧力（ＣＰ）がガイドライン（ＧＬ）に沿って設定範囲を外れないように注意しながら、タッチセンサー１１０に指１０を接触させることができる。
その結果、血圧測定がさらに正確になされ得る。
【００４９】
他の例として、図９に示すように、ディスプレイ部１５０は、画面上に接触圧力程度を高い、適合、低い、のように示す目盛り（Ｓ）に接触圧力（ＣＰ）を表示することができる。
ディスプレイ部１５０は、血圧情報の以外にも、血圧情報による警告やアラームなどの追加情報を表示してユーザに提供することができる。
例えば、抽出された血圧が危険数値に該当する場合、赤色で表示することができ、逆に正常数値に該当すれば、緑色で表示することができる。
【００５０】
ディスプレイ部１５０には、タッチ入力機能を備え、ユーザがタッチ入力機能を用いて多様な命令を入力し、必要な動作を行うためのユーザインターフェースを出力することができる。
さらに、入力インターフェース１７０（ｉｎｐｕｔ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が、ユーザの制御命令を受信して制御部１４０に伝達するように備えられ得る。
入力インターフェース１７０は、接触型血圧測定装置１００の電源をオン／オフさせる命令を入力するための電源ボタンなどを含み得る。
【００５１】
通信部１６０は、送信器と受信器とを備える通信インターフェースであり、制御部１４０の制御によって通信技術を活用して通信網に接続し、同一通信網に接続されている外部装置２０と接続して必要なデータを送受信することができる。
制御部１４０は、通信部１６０を制御して外部装置２０との接続を確立し、接続した外部装置２０と協力して多様な動作を処理することができる。
この際、制御部１４０は、接続された外部装置２０が搭載している心血管特性抽出関連機能の程度に応じて必要な情報、例えば、測定された接触面積信号、光電容積脈波信号、接触荷重信号、抽出された血圧情報などを提供することができる。
【００５２】
通信技術は、ブルートゥース（登録商標）通信、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ）通信、近距離無線通信（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｕｎｉｔ）、ＷＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ）通信、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標））通信、赤外線（ＩｒＤＡ、ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）通信、ＷＦＤ（Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ）通信、ＵＷＢ（ｕｌｔｒａ  ｗｉｄｅｂａｎｄ）通信、Ａｎｔ＋通信、Ｗｉ−Ｆｉ通信、３Ｇ、４Ｇ及び５Ｇ通信技術などを含むが、これらに限定されるものではない。
【００５３】
制御部１４０は、血圧が抽出されれば、抽出された血圧情報を通信部１６０を通じて外部装置２０に伝送して、外部装置に備えられているインターフェースモジュール、例えば、スピーカー、ディスプレイ、ハプティック（ｈａｐｔｉｃ）装置などを通じてユーザに提供することができる。
この際、外部装置２０は、接触型血圧測定装置１００よりも相対的にコンピューティング性能に優れた、ユーザが携帯することができるスマートフォン、タブレットＰＣなどのモバイル端末であり得るが、これに制限されず、デスクトップＰＣ、ノート型パソコンなどの多様な情報提供装置を含みうる。
【００５４】
他の例として、外部装置２０が相対的にコンピューティング性能に優れ、接触面積信号、光電容積脈波信号、接触荷重信号を用いて血圧を抽出することができる機能を備えている場合、通信部１６０は、制御部１４０の制御によって信号を外部装置２０に伝送して、血圧抽出動作を行わせる。
ここで、外部装置２０は、心血管特性抽出機能を搭載したスマートフォン、タブレットＰＣ、デスクトップＰＣ、ノート型パソコン、サーバなどの装置であり得る。
外部装置２０は、通信部１６０から信号が受信すれば、血圧を抽出し、外部装置２０に備えられたインターフェースモジュールを通じてユーザに提供する。
また、制御部１４０は、通信部１６０を通じて外部装置２０から血圧測定情報を受信すれば、ディスプレイ部１５０を通じてユーザに提供することができる。
【００５５】
図１０は、本発明の実施形態によるタッチセンサーの他の例の概略を示す断面図である。
図１０を参照すると、タッチセンサー１１０’は、透明基板１１１’の上、下面に第１透明電極１１２’及び第２透明電極１１３’がそれぞれ形成され、第１、２透明電極１１２’、１１３’が透明カバー１１４’によってそれぞれ覆われる。
ここで、透明基板１１１’は、透明プラスチック又は透明ガラスなどからなって、光透過性及び絶縁性を有しうる。
透明基板１１１’は、第１、２透明電極１１２’、１１３’を支持する。
【００５６】
第１、２透明電極１１２’、１１３’は、ＩＴＯ、炭素ナノチューブなどの透明な導電物質で透明基板１１１’の上、下面にそれぞれ形成される。
第１、２透明電極１１２’、１１３’は、一定の厚さで透明基板１１１’の上、下面にそれぞれ形成される。
第１透明電極１１２’は、グラウンド電極として機能し、第２透明電極１１３’は、センシング電極として機能することができる。
透明カバー１１４’は、透明プラスチック又は透明ガラスなどからなって、光透過性及び絶縁性を有しうる。
透明カバー１１４’は、第１、２透明電極１１２’、１１３’を保護する。
【００５７】
図に示していないが、第２透明電極１１３’は、別途の透明基板上に形成され得る。
この場合、第２透明電極１１３’を覆う透明カバー１１４’は省略され得る。
本例でのタッチセンサー１１０’は、図２に示した例のタッチセンサー１１０と同様に、指の接触によって第１透明電極１１２’と第２透明電極１１３’との間に発生する静電容量変化値に基づいて、指１０の接触面積を測定する。
【００５８】
図１１Ａは、本発明の実施形態によるタッチセンサーのさらに他の例を示す分解斜視図であり、図１１Ｂは、図１１Ａのタッチセンサーの平面図である。
図１１Ａ及び図１１Ｂを参照すると、タッチセンサー１１０”は、透明基板１１１”と、透明基板１１１”上に複数の行で配列されて形成されたセンシングライン１１２”と、センシングライン１１２”を覆う透明絶縁層１１３”と、透明絶縁層１１３”上に複数の列で配列されて形成された駆動ライン１１４”、及び駆動ライン１１４”を覆う透明カバー１１５”を含む。
【００５９】
透明基板１１１”は、透明プラスチック又は透明ガラスなどからなって、光透過性及び絶縁性を有し得る。
透明基板１１１”は、センシングライン１１２”を支持する。
センシングライン１１２”と駆動ライン１１４”は、ＩＴＯ、炭素ナノチューブなどの透明な導電物質からなり得る。
センシングライン１１２”と駆動ライン１１４”は、互いに交差して格子構造を形成するように配列される。
センシングライン１１２”と駆動ライン１１４”との間の交差点が１つの座標となる。
【００６０】
センシングライン１１２”は、電極パッドの間がブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）で接続された構造からなる。
ここで、電極パッドは、菱形形状にそれぞれなされる。
ブリッジは、電極パッドよりも非常に狭い幅を有する。
駆動ライン１１４”も、センシングライン１１２”の構造と同様に、電極パッドの間がブリッジで接続された構造からなる。
センシングライン１１２”と駆動ライン１１４”は、ブリッジどうしで交差するように配置される。
したがって、ブリッジの交差点を中心として、センシングライン１１２”の２つの電極パッドと駆動ライン１１４”の２つの電極パッドとが配列される。
【００６１】
透明絶縁層１１３”は、センシングライン１１２”と駆動ライン１１４”との間を絶縁する。
透明絶縁層１１３”は、光透過性と絶縁性とを有する物質で形成される。
透明カバー１１５”は、透明プラスチック又は透明ガラスなどからなって、光透過性及び絶縁性を有し得る。
透明カバー１１５”は、駆動ライン１１４”を保護する。
透明カバー１１５”は、駆動ライン１１４”を覆った状態で接着層によって透明絶縁層１１３”に接着され得る。
【００６２】
このようなタッチセンサー１１０”は、以下のような方式で指１０の接触面積を測定する。
駆動ライン１１４”に順次にセンシング電流が供給されている待機状態で、ユーザが透明カバー１１５”の上部領域を指で接触すると、センシングライン１１２”と駆動ライン１１４”との間の交差点のうち、指１０と接触している交差点に静電容量変化が発生する。
この時、静電容量変化が発生する交差点のうち、最外郭に位置する交差点の各座標を取得し、取得した座標情報に基づいて指１０の接触面積を算出することができる。
駆動ライン１１４”及びセンシングライン１１２”から出力された信号は、タッチセンサー用の信号処理部によって信号処理されて制御部１４０に提供される。
【００６３】
制御部１４０は、センシング電流を駆動ライン１１４”に順次に供給する。
この状態で、ユーザがタッチセンサー１１０”に指を接触させれば、制御部１４０は、センシングライン１１２”と駆動ライン１１４”との間の交差点のうち、静電容量変化が発生する交差点を抽出する。
制御部１４０は、静電容量変化が発生する交差点のうち、最外郭に位置する交差点の各座標を取得した後、最外郭交差点によって限定される面積を算出する。
このように算出された面積は、指１０の接触面積に該当する。
【００６４】
一方、タッチセンサー１１０”でセンシングライン１１２”と駆動ライン１１４”とを除いた他の構成要素は、例示したものに限定されず、前述した機能を行える範疇で多様に構成することができる。
例えば、制御部１４０は、タッチセンサー１１０”から提供されたユーザの指紋情報に基づいてユーザを識別することができる。
この場合、図１１Ａ及び図１１Ｂに示したタッチセンサー１１０”が用いられる。
タッチセンサー１１０”は、センシングライン１１２”と駆動ライン１１４”との間の交差点で指紋の谷（ｖａｌｌｅｙ）と隆部（ｒｉｄｇｅ）パターンによる静電容量の差を認識して指紋情報を取得することができる。
センシングライン１１２”と駆動ライン１１４”との各間隔は、指紋パターンを十分に認識できるように設定される。
【００６５】
タッチセンサー１１０”で取得した指紋情報は、制御部１４０に提供される。
制御部１４０は、タッチセンサー１１０”で取得した指紋情報とあらかじめ入力されている指紋データと比較してユーザを識別することができる。
制御部１４０は、ユーザから測定された血圧情報をユーザの情報として記憶装置に記憶しておく。
ユーザの血圧は、身長、体重、年齢などによって考慮されうる。
この場合、制御部１４０は、あらかじめ入力されたユーザの身長、体重、年齢の内の少なくとも１つの情報に基づいて血圧を補正することができる。
ここで、ユーザ別に適した血圧推定相関モデルが記憶装置にあらかじめ記憶され、制御部１４０は、ユーザに適した血圧推定相関モデルを記憶装置から選択して血圧を補正することができる。
【００６６】
図１２は、本発明の実施形態による光電容積脈波センサーの他の例を示す平面図である。
図１２を参照すると、光電容積脈波センサー１２０は、アレイ状に複数個構成にすることができる。
光電容積脈波センサー１２０は、横軸と縦軸とでそれぞれ複数列に配列されて格子状に構成することができる。
【００６７】
制御部１４０は、タッチセンサー１１０”から生成された接触位置信号に基づいて光電容積脈波センサー１２０のうち、接触中心に位置する光電容積脈波センサー１２０から光電容積脈波信号を抽出することができる。
したがって、制御部１４０は、最適の光電容積脈波信号を抽出してさらに正確な血圧を求めうる。
他の例として、制御部１４０は、光電容積脈波センサー１２０から時分割方式で光電容積脈波信号を抽出した後、最適の光電容積脈波信号を選定してさらに正確な血圧を求めることもできる。
【００６８】
一方、図１３に示すように、制御部１４０は、接触面積信号と接触荷重信号とに基づいて接触部位による接触圧力プロファイル（ＰＲ）を生成した後、接触圧力プロファイル（ＰＲ）に基づいてユーザの血管に加えられる接触圧力を補正することができる。
この場合、図１１Ａ及び図１１Ｂに示したタッチセンサー１１０”が用いられる。
タッチセンサー１１０”は、センシングライン１１２”と駆動ライン１１４”との間の交差点で接触程度に応じて静電容量値を異なる値で出力する。
制御部１４０は、タッチセンサー１１０”から提供された静電容量値に基づいて接触部位による接触圧力プロファイル（ＰＲ）を生成して接触圧力を補正することができる。
【００６９】
図１４は、本発明の第２実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
図１４を参照すると、本発明の第２実施形態による接触型血圧測定装置２００は、タッチセンサー２１０と、光電容積脈波センサー２２０と、荷重センサー２３０と、温度センサー２４０、及び制御部２５０を含む。
タッチセンサー２１０と光電容積脈波センサー２２０及び荷重センサー２３０は、第１実施形態のタッチセンサー１１０、１１０’、１１０”と光電容積脈波センサー１２０及び荷重センサー１３０と同様の構成にすることができる。
【００７０】
温度センサー２４０は、温度信号を生成するように、タッチセンサー２１０に接触した状態での指の温度を測定する。
温度センサー２４０は、タッチセンサー２１０と光電容積脈波センサー２２０との間に配置される。
温度センサー２４０は、光電容積脈波センサー２２０からの照射光を透過させて指１０に伝達し、指１０の組織を経て反射される光を光電容積脈波センサー２２０に伝達するように透過性を有する。
温度センサー２４０は、熱電対（ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ）などを備えることができる。
【００７１】
光電容積脈波信号は、温度によって影響を受ける可能性がある。
この場合、制御部２５０は、温度センサー２４０で生成した温度信号によって光電容積脈波信号を補正することができる。
制御部２５０は、記憶装置にあらかじめ入力された温度と光電容積脈波信号との相関関係を示す相関モデルによって、温度信号による光電容積脈波信号を補正することができる。
したがって、制御部２５０は、補正された光電容積脈波信号に基づいてさらに正確な血圧を求めうる。
【００７２】
温度センサー２４０から出力された信号は、温度センサー用の信号処理部によって信号処理されて制御部２５０に提供される。
信号処理部は、温度センサー２４０から信号を受信すれば、受信した信号のノイズ除去、信号の増幅のような前処理を行い、受信した信号がアナログ信号である場合、デジタル信号に変換することができる。
【００７３】
図１５は、本発明の第３実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
図１５を参照すると、本発明の第３実施形態による接触型血圧測定装置３００は、タッチセンサー３１０と、光電容積脈波センサー３２０と、荷重センサー３３０と、接触圧力調節器３４０、及び制御部３５０を含む。
タッチセンサー３１０と光電容積脈波センサー３２０及び荷重センサー３３０は、第１実施形態のタッチセンサー１１０、１１０’、１１０”と光電容積脈波センサー１２０及び荷重センサー１３０と同様の構成とすることができる。
【００７４】
接触圧力調節器３４０は、タッチセンサー３１０に加えられるユーザの接触圧力を調節するためのものである。
接触圧力調節器３４０は、光電容積脈波センサー３２０と荷重センサー３３０との間に配置される。
接触圧力調節器３４０は、光電容積脈波センサー３２０を移動させてタッチセンサー３１０を指１０に対して相対的に移動させることによって、タッチセンサー３１０に加えられるユーザの接触圧力を調節することができる。
制御部３５０は、タッチセンサー３１０に所定のパターンで接触圧力が加えられるように接触圧力調節器３４０を制御する。
【００７５】
例えば、ユーザが血圧測定のためにタッチセンサー３１０に指を接触させた後、離す過程で、制御部３５０は、図８に示したガイドライン（ＧＬ）のパターンでタッチセンサー３１０に接触圧力が加えられるように接触圧力調節器３４０を制御することができる。
したがって、血圧測定がさらに正確になされうる。
接触圧力調節器３４０は、圧電アクチュエータ又はボイスコイルモータなどからなり得る。
圧電アクチュエータは、電位差が加えられれば、逆圧電効果（ｉｎｖｅｒｓｅ  ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｅｆｆｅｃｔ）によって機械的な変位を発生させるように構成される。
ボイスコイルモータは、磁場を発生させるマグネットを電流供給されるコイルと対向するように配置して、磁場と電流とに垂直に発生するローレンツ力（Ｌｏｒｅｎｔｚ  ｆｏｒｃｅ）によって移動体に機械的な変位を発生させるように構成される。
【００７６】
図１６は、本発明の第４実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
図１６を参照すると、本発明の第４実施形態による接触型血圧測定装置４００は、光電容積脈波センサー４１０と、荷重センサー４２０、及び制御部４３０を含む。
【００７７】
光電容積脈波センサー４１０は、指１０が接触した状態でユーザの光電容積脈波信号を測定する。
光電容積脈波センサー４１０は、図１に示した例のように、１つの光源及び１つの光ディテクターを含み得る。
または、光電容積脈波センサー４１０は、図１２に示した例のように、アレイ状に複数個で構成することができる。
光電容積脈波センサー４１０は、所定の接触面積を有する接触部にユーザの指１０を接触させる。
所定の接触面積は、光電容積脈波センサー４１０の光送受信部位面積、例えば、上部面積に該当する。
光電容積脈波センサー４１０の上部は、指１０の端部部位よりも小さなサイズからなり得る。
ここで、光電容積脈波センサー４１０の上部面積は、光電容積脈波センサー４１０に加えられる接触荷重が変わっても、接触面積が一定に保持されるように設定される。
【００７８】
荷重センサー４２０は、光電容積脈波センサー４１０に指１０が接触している時の接触荷重信号を測定する。
荷重センサー４２０は、第１実施形態の荷重センサー１３０と同様に構成することができる。
制御部４３０は、測定された光電容積脈波信号及び接触荷重信号と所定の接触面積情報とに基づいてユーザの血圧を求める。
【００７９】
例えば、制御部４３０は、所定の接触面積情報と測定された接触荷重信号とに基づいて接触圧力を算出する。
ここで、制御部４３０は、接触荷重値を所定の接触面積で割って平均接触圧力を算出することができる。
制御部４３０は、算出された接触圧力による光電容積脈波信号の変化からユーザの血圧を求める。
ここで、制御部４３０は、前述した例のように、拡張期血圧（ＤＢＰ）から収縮期血圧（ＳＢＰ）まで振幅が最大である時、それに該当する接触圧力を平均血圧と推定し、最大振幅で拡張期血圧（ＤＢＰ）と収縮期血圧（ＳＢＰ）とを推定することができる。
【００８０】
図１７は、本発明の第５実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
図１７を参照すると、本発明の第５実施形態による接触型血圧測定装置５００は、光電容積脈波センサー５１０と、荷重センサー５２０と、接触圧力調節器５３０、及び制御部５４０を含む。
【００８１】
光電容積脈波センサー５１０は、第４実施形態の光電容積脈波センサー４１０と同様に構成することができる。
荷重センサー５２０は、第１実施形態の荷重センサー１３０と同様に構成することができる。
接触圧力調節器５３０は、光電容積脈波センサー５１０に加えられるユーザの接触圧力を調節するためのものである。
すなわち、接触圧力調節器５３０は、光電容積脈波センサー５１０を移動させることによって、光電容積脈波センサー５１０に加えられるユーザの接触圧力を調節することができる。
接触圧力調節器５３０は、第３実施形態の接触圧力調節器３４０と同様に構成することができる。
制御部５４０は、光電容積脈波センサー５１０に所定のパターンの接触圧力が加えられるように接触圧力調節器５３０を制御する。
【００８２】
図１８は、本発明の第６実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
図１８を参照すると、本発明の第６実施形態による接触型血圧測定装置６００は、光電容積脈波センサー６１０と、接触圧力調節器６２０、及び制御部６３０を含む。
【００８３】
光電容積脈波センサー６１０は、ユーザの指１０が接触した状態でユーザの光電容積脈波信号を測定する。
光電容積脈波センサー６１０は、第４実施形態の光電容積脈波センサー４１０と同様に構成することができる。
接触圧力調節器６２０は、光電容積脈波センサー６１０に加えられるユーザの接触圧力を調節するためのものである。
接触圧力調節器６２０は、アクチュエータ及び荷重センサーを含みうる。
アクチュエータは、圧電アクチュエータ又はボイスコイルモータなどからなり得る。
アクチュエータは、接触面積と荷重センサーから測定された接触荷重信号とに基づいて制御部６３０によって制御される。
制御部６３０は、接触圧力調節器６２０を制御して接触圧力調節による光電容積脈波信号の変化を分析して、ユーザの血圧を連続して求める。
【００８４】
例えば、図１９のグラフで示すように、制御部６３０は、光電容積脈波センサー６１０から生成される光電容積脈波信号（図１９のＰＰＧの波形）を接触圧力調節器６２０によって相殺させる接触圧力信号（図１９のＵＬＰの波形）を発生させる。
そして、制御部６３０は、光電容積脈波信号を相殺させる接触圧力に基づいて血圧を連続して求めうる。
すなわち、制御部６３０は、接触圧力調節器６２０によって接触圧力を制御して、脈管アンローディング（ｖａｓｃｕｌａｒ  ｕｎｌｏａｄｉｎｇ）又はボリュームクランプ（ｖｏｌｕｍｅ  ｃｌａｍｐ）方式で血圧を連続して求めうる。
この時、光電容積脈波信号（ＰＰＧ）は、血圧を反映する波形なので、光電容積脈波信号（ＰＰＧ）を相殺させる接触圧力信号（ＵＬＰ）を反転させて求めた値を血圧と推定することができる。
制御部６３０は、ディスプレイ部１５０を通じて血圧を表示してユーザのモニタリングを可能にする。
【００８５】
図２０は、本発明の第７実施形態による接触型血圧測定装置の構成を示す図である。
図２０を参照すると、本発明の第７実施形態による接触型血圧測定装置７００は、タッチセンサー７１０と、荷重センサー７２０、及び制御部７３０を含む。
【００８６】
タッチセンサー７１０は、ユーザの指１０が接触した時、接触面積信号を測定する。
タッチセンサー７１０は、前述した例によるタッチセンサー１１０、１１０’、１１０”の内の何れか１つで構成することができる。
荷重センサー７２０は、タッチセンサー７１０に指１０が接触している時の接触荷重信号を測定する。
荷重センサー７２０は、第１実施形態の荷重センサー１３０で構成することができる。
制御部７３０は、測定された接触面積信号及び接触荷重信号に基づいてユーザの血圧を求める。
例えば、制御部７３０は、荷重センサー７２０から出力される信号を分析して、脈波の振幅と接触荷重信号とを取得し、脈波の振幅が最大である時の接触圧力を血圧と推定することができる。
【００８７】
具体的には、身体を通じて伝達される脈波は、光電容積脈波のような光学的信号を通じて測定されるだけではなく、機械的振動の測定を通じても検出が可能である。
このような機械的振動は、荷重センサー７２０を通じて測定が可能である。
機械的振動の測定を通じて得られた脈波の振幅は、接触圧力によって影響を受け、その態様が光電容積脈波と非常に類似している。
したがって、荷重センサー７２０を通じて得られた接触荷重信号のＡＣ成分とＤＣ成分と、タッチセンサー７１０を通じて得られた接触面積信号とを用いれば、第１実施形態のような方法で血圧を推定することができる。
【００８８】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明に係る接触型血圧測定装置及びその血圧測定方法は、血圧測定装置及びその血圧測定方法と関連する全ての技術分野に好適に使用される。
【符号の説明】
【００９０】
１０    ユーザの指
１１    血管
１２    組織
２０    外部装置
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００    接触型血圧測定装置
１１０、１１０’、１１０”、２１０、３１０、７１０    タッチセンサー
１１１、１１１’、１１１”    透明基板
１１２、１１２’    第１透明電極
１１２”    センシングライン
１１３、１１３’    第２透明電極
１１３”    透明絶縁層
１１４、１１４’、１１５”    透明カバー
１１４”    駆動ライン
１２０、２２０、３２０、４１０、５１０、６１０    光電容積脈波センサー
１２１    光源
１２２    光ディテクター
１２３    回路基板
１２４    ハウジング
１３０、２３０、３３０、４２０、５２０、７２０    荷重センサー
１４０、２５０、３５０、４３０、５４０、６３０、７３０    制御部
１５０    ディスプレイ部
１６０    通信部
１７０    入力インターフェース
２４０    温度センサー
３４０、５３０、６２０    接触圧力調節器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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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