(57)【要約】      （修正有）【課題】外耳道とセンサ部との間の測定基準距離に差異が生じた場合においても外耳道の変位を測定可能な生体情報測定装置を提供する。【解決手段】生体情報測定装置１Ａは、外耳道からの反射光を検知して検知信号ＳＤ１を出力するセンサ部１０と、センサ部１０から受けた検知信号ＳＤ１の単位時間あたりの変化量を示す微分信号ＳＤ２を出力する微分回路２０と、微分回路２０から受けた微分信号ＳＤ２に基づいて、外耳道の変位を算出する制御部４０とを備える。【選択図】図１
2015131020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外耳道の変位を測定する生体情報測定装置であって、
前記外耳道に照射された光または超音波の該外耳道からの反射成分を検知して、検知信号を出力するセンサ部と、
前記センサ部から前記検知信号を受け、この検知信号の単位時間あたりの変化量を示す微分信号を出力する微分回路と、
前記微分回路から前記微分信号を受け、この微分信号に基づいて、前記外耳道の変位を算出する制御部とを備えている
ことを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の生体情報測定装置において、
前記センサ部は、外耳道に光または超音波を照射する反射型センサを有し、
前記制御部は、前記センサ部から前記検知信号を受け、この検知信号に基づいて、前記反射成分の強度が前記反射型センサの能動領域の強度になるように、前記反射型センサから前記外耳道に照射する光または超音波の強度を調整する
ことを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項３】
請求項２記載の生体情報測定装置において、
前記制御部は、前記検知信号の電圧値があらかじめ定めた設定電圧範囲内の値となるように、前記反射型センサから前記外耳道に照射する光または超音波の強度を調整する
ことを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の生体情報測定装置において、
前記微分回路と前記制御部との間に設けられ、前記微分回路から前記微分信号を受けて増幅して、動き検知信号を出力する増幅回路をさらに備え、
前記制御部は、前記増幅回路から前記動き検知信号を受け、この動き検知信号に基づいて、前記外耳道の変位を算出する
ことを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のうちのいずれか１項に記載の生体情報測定装置において、
前記反射型センサは、外耳道に光を照射する光学式センサであり、
前記センサ部は、前記反射型センサに接続された保護抵抗部をさらに備え、
前記制御部は、前記保護抵抗部の抵抗値を調整することにより、前記反射型センサから前記外耳道に照射する光の強度を調整する
ことを特徴とする生体情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報を測定する生体情報測定装置に関するものであり、特に、外耳道の変位を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線センサ等を耳に装着して、耳から生体情報を計測する技術が知られている。例えば、特許文献１には、光学式センサ（センサ部）を耳に装着し、外耳道の形状変化を検知する生体情報測定装置が開示されている。
【０００３】
この特許文献１の技術では、発信素子から外耳道の表面に対して測定光を発信し、外耳道表面で反射された反射光を受信素子で受信して、受信素子から外耳道の反射表面までの距離の変化を測定し、その測定結果から外耳道の形状変化を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０９０１７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、外耳道の形状には個人差があり、被験者が異なるとその外耳道の形状の違いにより、被験者毎に外耳道が変位する前の初期状態における測定の基準となる距離が異なる。また、同一の被験者が生体情報測定装置を装着する場合においても、装着する毎に装着角度や深さが異なることに起因して、上記の測定の基準となる距離が変動することがある。
【０００６】
特許文献１の技術では、受信素子で検出された反射光の絶対値に基づいて、受信素子から外耳道の反射表面までの距離の変化を計測しているため、被験者が異なる毎に、または装着する毎に上記の測定の基準となる距離の初期設定が必要になる。一方、このような初期設定を不要にするために、上記の測定の基準となる距離の変動を加味して、距離に対するセンサの検出可能範囲を広く確保した場合、信号の最小値と最大値の間の電圧は一定であるため、距離の変動に対する出力電圧の変動が小さくなる、すなわち、センサの感度が低下してしまう。すなわち、測定対象距離の変化に対する出力電圧の変化量が大きくなるように設定することができないため、測定対象距離の変動に対する感度が低下してしまい、外耳道の変位の測定精度が低下する。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、被験者が異なることや装着具合が異なることによらず、初期設定をすることなしに、外耳道の変位測定に係る測定精度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様では、前記外耳道に照射された光または超音波の該外耳道からの反射成分を検知して、検知信号を出力するセンサ部と、前記センサ部から前記検知信号を受け、この検知信号の単位時間あたりの変化量を示す微分信号を出力する微分回路と、前記微分回路から前記微分信号を受け、この微分信号に基づいて、前記外耳道の変位を算出する制御部とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
この第１態様によると、検知信号の単位時間あたりの変化量に基づいて外耳道の変位を測定するため、装着具合や被験者の個人差等に起因して、外耳道が変位する前の初期状態における測定の基準となる距離（以下、測定基準距離ともいう）に差異が生じた場合においても、それを基準点として検知信号の変化量に基づいて外耳道の変位を測定することができる。これにより、測定基準距離の差異を補正する初期設定を行うことなく、外耳道の変位測定に係る測定精度を高めることができる。
【００１０】
本発明の第２態様では、第１態様記載の生体情報測定装置において、前記センサ部は、外耳道に光または超音波を照射する反射型センサを有している。そして、前記制御部は、前記センサ部から前記検知信号を受け、この検知信号に基づいて、前記反射成分の強度が前記反射型センサの能動領域の強度になるように、前記反射型センサから前記外耳道に照射する光または超音波の強度を調整することを特徴とする。
【００１１】
この第２態様によると、制御部は、センサ部から受けた検知信号に基づいて、外耳道に照射された光または超音波の外耳道からの反射成分の強度が反射型センサの能動領域の強度になるように、その強度を調整するため、測定基準距離に差異が生じて、例えば反射成分の強度が反射型センサの飽和領域の強度になった場合においても、外耳道の変位測定を実施することができる。これにより、測定基準距離の差異が生じた場合においても、センサ部は、常時、能動領域内での測定が可能になる。さらに、本態様のような構成にすることにより、例えば、測定中に被験者が動いたり、咀嚼をしたりすることによって測定基準距離が装着時と異なるような場合においても、外耳道の変位の測定を継続しながらセンサ部に検出される反射成分の強度を能動領域内に調整することができる。これにより、生体情報測定装置は、被験者の日常生活による動きがあるような測定環境においても、常時、能動領域内での測定が可能になる。
【００１２】
本発明の第３態様では、第２態様の生体情報測定装置において、前記制御部は、前記検知信号の電圧値があらかじめ定めた設定電圧範囲内の値となるように、前記反射型センサから前記外耳道に照射する光または超音波の強度を調整することを特徴とする。
【００１３】
この第３態様によると、制御部は、検知信号の電圧値があらかじめ定めた設定電圧の範囲内の値となるように、反射型センサから外耳道に照射する光または超音波の強度を調整するため、装着具合や被験者の個人差等に起因して測定基準距離に差異があるような場合や、被験者の日常生活による動きがあるような場合においても、常時、同じ測定基準に基づく測定が可能になる。
【００１４】
本発明の第４態様では、第２または第３態様に記載の生体情報測定装置において、前記微分回路と前記制御部との間に設けられ、前記微分回路から前記微分信号を受けて増幅して、動き検知信号を出力する増幅回路をさらに備えている。そして、前記制御部は、前記増幅回路から前記動き検知信号を受け、この動き検知信号に基づいて、前記外耳道の変位を算出することを特徴とする。
【００１５】
この第４態様によると、制御部は、増幅された微分信号である動き検知信号に基づいて外耳道の変位を算出する。これにより、より精度を高めた外耳道の変位測定が可能になる。一方で、センサ部から出力された検知信号に基づいて反射型センサから前記外耳道に照射する光または超音波の強度を調整する。すなわち、増幅されていない検知信号に基づいて反射型センサから外耳道に照射する光または超音波の強度を調整する。これにより、距離に対するセンサの検出可能範囲を広く確保することができるため、広いレンジにわたる測定基準距離の変動に対して外耳道に照射する光または超音波の強度の調整が可能となる。
【００１６】
本発明の第５態様では、第２乃至第４態様のうちのいずれか１態様に記載の生体情報測定装置において、前記反射型センサは、外耳道に光を照射する光学式センサであり、前記センサ部は、前記反射型センサに接続された保護抵抗部をさらに備え、前記制御部は、前記保護抵抗部の抵抗値を調整することにより、前記反射型センサから前記外耳道に照射する光または超音波の強度を調整することを特徴とする。
【００１７】
この第５態様によると、簡易な構成で反射型センサから外耳道に照射する光の強度を調整する機能を実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、測定基準距離に装着具合や個人差等による差異が生じた場合においても、検知信号の変化量に基づいて外耳道の変位を測定することができるため、測定基準距離の差異を補正する初期設定を行うことなく、外耳道の変位測定に係る測定精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る生体情報測定装置の概念図である。
【図２】生体情報測定装置を外耳道に装着した状態を示した図である。
【図３】制御部の制御例を示したフローチャートである。
【図４】受光素子が受けた反射光の強度と、検知信号の電圧との関係の一例を示した図である。
【図５】生体情報測定装置を外耳道に装着した状態における検知信号波形および微分信号波形の一例を示した図である。
【図６】受光素子と外耳道との間の距離と、検知信号の電圧との関係を示した図である。
【図７】生体情報測定装置を外耳道に装着した状態における検知信号波形および微分信号波形の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用範囲あるいはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２１】
（生体情報測定装置の構成）
図１は実施形態に係る生体情報測定装置の概念図である。図１（ａ）に示すように、生体情報測定装置１Ａは、センサ部１０と、微分回路２０と、増幅回路３０と、制御部４０とを備えている。増幅回路３０と制御部４０との間はノードＮ１２によって接続されている。
【００２２】
センサ部１０は、光学式の反射型センサ１１と、反射型センサ１１とグランドとの間に接続された保護抵抗部１２とを備えている。反射型センサ１１は、外耳道に光を照射する発光素子１１ａと、外耳道からの反射光を検知する受光素子１１ｂとを備えている。反射型センサ１１と微分回路２０との間はノードＮ１１によって接続されている。また、反射型センサ１１と保護抵抗部１２との間はノードＮ１４によって接続されている。
【００２３】
本実施形態では、発光素子１１ａは、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）によって構成されており、受光素子１１ｂは、フォトトランジスタによって構成されている例を示している。なお、発光素子１１ａは、発光ダイオードに限定されず、他の発光素子、例えば、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子等の発光素子であってもよい。また、受光素子１１ｂは、フォトトランジスタに限定されず、他の受光素子、例えば、フォトダイオードやＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の受光素子であってもよい。また、反射型センサ１１は、光学式のセンサに限定されず、例えば超音波式の反射型センサであってもよい。
【００２４】
保護抵抗部１２は、３個の並列接続された保護抵抗１２ａを備えており、各保護抵抗１２ａとグランドとの間には、後述する保護抵抗調整信号ＳＣ１をゲートに受け、保護抵抗調整信号ＳＣ１に基づいて導通／非導通をオンオフ制御するトランジスタスイッチ１２ｂが設けられている（図１（ｂ）参照）。すなわち、保護抵抗部１２は、保護抵抗調整信号ＳＣ１に基づいて、反射型センサ１１とグランドとの間の抵抗値を調整可能に構成されている。なお、保護抵抗部１２は、反射型センサ１１とグランドとの間の抵抗値が調整可能に構成されていればよく、図１（ｂ）の構成に限定されない。例えば、並列接続する保護抵抗１２ａの数は３個に限定されず、２個でもよいし、４個以上でもよい。また、並列接続される保護抵抗１２ａの抵抗値は、すべて同じでもよいし、それぞれが異なっていてもよい。また、保護抵抗１２ａに代えて、他の抵抗性素子、例えば、トランジスタのみで保護抵抗部を構成してもかまわない。また、トランジスタスイッチ１２ｂ以外のスイッチを用いてもかまわない。
【００２５】
反射型センサ１１は、外耳道６２（図２参照）に光を照射するとともに、外耳道６２（図２参照）の反射表面から反射される反射光を検知して、その反射光に基づく検知信号ＳＤ１を微分回路２０に出力する。微分回路２０は、検知信号ＳＤ１を受け、検知信号ＳＤ１の単位時間あたりの変化量を示す微分信号ＳＤ２を出力する。増幅回路３０は、微分信号ＳＤ２を受けて、その微分信号ＳＤ２を増幅して制御部４０に動き検知信号ＳＤ３として出力する。
【００２６】
制御部４０は、入力端子にノードＮ１２が接続され、動き検知信号ＳＤ３を受けて、その動き検知信号ＳＤ３をアナログデジタル変換するＡＤ変換器４１を有しており、制御部４０は、デジタル変換された動き検知信号ＳＤ３に基づいて、外耳道の変位を算出する。
【００２７】
ＡＤ変換器４１の入力端子には、さらにノードＮ１１が接続されており、ＡＤ変換器４１は検知信号ＳＤ１をデジタル変換する。制御部４０は、デジタル変換された検知信号ＳＤ１に基づいて、保護抵抗調整信号ＳＣ１を生成し、保護抵抗部１２のトランジスタスイッチ１２ｂのゲートに出力する。
【００２８】
図２は生体情報測定装置を外耳道に装着した状態を示した図である。図２は被験者の顔６０の右耳近傍の断面を示しており、図２において、６１は外耳、６２は外耳道、６３は耳穴である。そして、図２（ａ）と図２（ｂ）とは、個人差や装着具合等によって反射型センサ１１の受光素子１１ｂと外耳道６２との間の測定基準距離が異なる様子を示している。すなわち、図２（ａ）の例では、測定基準距離がＸ１であり、図２（ｂ）の例では、測定基準距離はＸ２である。
【００２９】
図２に示すように、生体情報測定装置１Ａは、センサ部１０、微分回路２０、増幅回路３０および制御部４０が収容された筐体５１を備えている。筐体５１は、基体５２と、基体５２の耳への挿入方向側に一体的に取り付けられた挿入部５３とを備えている。挿入部５３は、外耳道の内径よりも若干大きい径を有する弾性部材で形成されており、被験者の耳穴６３を介して外耳道６２に挿入された際に、その外側の表面が外耳道６２の周壁に当接するように構成されている。反射型センサ１１は、挿入部５３の挿入方向における中心軸上に設けられている。そして、発光素子１１ａは、挿入部５３の耳挿入側端部に開口する光通過孔（図示しない）を介して外耳道に光を照射するように構成され、受光素子１１ｂは、上記の光通過孔を介して外耳道から反射された反射光を受けるように構成されている。
【００３０】
なお、上記の図２において、センサ部１０、微分回路２０、増幅回路３０および制御部４０は、筐体５１に収容されているものとしたが、センサ部１０の光学式センサ１１以外の回路は、筐体５１の外側に設けられていてもよい。
【００３１】
（外耳道の変位測定）
次に、生体情報測定装置１Ａを用いた外耳道の変位測定について詳細に説明する。図３は制御部４０の制御例を示すフローチャートである。図４は反射型センサ１１の受光素子１１ｂが受けた反射光の強度（横軸）に対するセンサ部１０から出力される検知信号ＳＤ１の電圧（縦軸）の関係を示した図である。本実施形態では、センサ部１０は、受光素子１１ｂに受ける光の強度が“０”のとき、電圧が電源電圧ＶＤＤの検知信号ＳＤ１を出力し、受光素子１１ｂがある一定以上の反射光量を受けたときに飽和して出力電圧が“０”になるものとする。
【００３２】
まず、被験者への装着前に生体情報測定装置１Ａの電源が投入されると、反射型センサ１１の受光素子１１ｂには反射光が受光されないため、検知信号ＳＤ１からは電源電圧ＶＤＤが出力される。
【００３３】
被験者が生体情報測定装置１Ａを外耳道に装着し、生体情報測定装置１Ａの測定が開始されると（ステップＳ１）、制御部４０は、センサ部１０から受けた検知信号ＳＤ１に基づいて、受光素子１１ｂが能動領域で動作しているか否かを判定する（ステップＳ２）。能動領域とは、受光素子１１ｂが反射光の変化を検知できる領域、すなわち、反射光の変化に応じてセンサ部１０から出力される検知信号ＳＤ１の電圧が変化する領域を指すものとする。
【００３４】
受光素子１１ｂが能動領域で動作していない場合（ステップＳ２でＮＯ）、例えば受光素子１１ｂが図４の点Ｐ０の強度の反射光を受光している、すなわち飽和領域で動作している場合、制御部４０は、保護抵抗調整信号ＳＣ１により、トランジスタスイッチ１２ｂをオンオフ制御して、保護抵抗部１２の抵抗値を大きくする（ステップＳ４）。これにより、反射型センサ１１の発光素子１１ａから外耳道６２に照射される光の強度を低下させることができ、受光素子１１ｂが能動領域で動作するように調整することができる（例えば、図４の矢印Ｑ１または矢印Ｑ２参照）。なお、飽和領域とは、受光素子１１ｂがある一定以上の反射光量を受けることにより飽和して出力電圧が“０”になる領域を指すものとする（図４の“飽和領域”参照）。
【００３５】
一方で、受光素子１１ｂが能動領域で動作している場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、制御部４０は、デジタル変換された動き検知信号ＳＤ３に基づいて、外耳道の変位を算出し、外耳道の変位の測定結果を出力する（ステップＳ３）。
【００３６】
その後、フローは、ステップＳ２に戻り、制御部４０は、受光素子１１ｂが飽和領域で動作しているか否かを判定する。このように、制御部４０は、外耳道の変位を検知している間、ステップＳ２からステップＳ４の制御を繰り返し実施する。すなわち、制御部４０は、外耳道の変位を継続して検知しつつ、受光素子１１ｂが能動領域で動作するように調整することができる。
【００３７】
図５は、生体情報測定装置１Ａを耳穴６３に挿入した状態におけるノードＮ１１およびノードＮ１２の信号波形を示した図である。すなわち、検知信号ＳＤ１と、動き検知信号ＳＤ３との波形を示した図である。そして、図５（ａ）は、図２（ａ）の装着状態における信号波形であり、図５（ｂ）は、図２（ｂ）の装着状態における信号波形である。なお、図５では、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３において外耳道が変位しているものとする。具体的には、時間Ｔ１，Ｔ３では、外耳道６２は、外耳道６２と受光素子１１ｂとの間の距離が離れる方向に変位しているものとし、時間Ｔ２では、外耳道６２は、外耳道６２と受光素子１１ｂとの間の距離が近づく方向に変位しているものとする。また、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３以外の時間は、外耳道６２の変位がないものとする。なお、上記の各条件は、後述する図７においても同様であるものとする。
【００３８】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、測定基準距離が異なることにより、検知信号ＳＤ１の基準となる電圧値、すなわち測定基準距離における検知信号ＳＤ１の電圧値（図５（ａ）の電圧Ｖａ１および図５（ｂ）の電圧Ｖｂ１）が異なる。このように、個人毎、装着毎に測定基準距離がずれる環境においては、定常状態における検知信号ＳＤ１の電圧値にずれが生じるため、図５（ｂ）のように電圧が高い場合に増幅を行うと、電源電圧ＶＤＤを超えるため測定できない。また、電源電圧ＶＤＤを超えない範囲で増幅した場合において、ＡＤ変換器４１の分解能を下回ったときは、外耳道６２の変位が測定できず、仮に、ＡＤ変換器４１の分解能を上回ったとしても、粗い値が出力され測定精度が低下する。
【００３９】
一方で、動き検知信号ＳＤ３は、所定の電圧Ｖａ２，Ｖｂ２（例えば、ＶＤＤ／２）から単位時間あたりの変位量のみが出力されるので、測定基準位置がずれている場合においても、制御部４０は、その測定基準位置のずれを補正する初期設定を行うことなく、外耳道６２の変位を高い精度で測定することができる。
【００４０】
また、図５の例では、時間Ｔ１，Ｔ３では、所定の電圧値（例えば、ＶＤＤ／２）から大きくなる方向に電圧が変化し、時間Ｔ２では、所定の電圧値（例えば、ＶＤＤ／２）から小さくなる方向に電圧が変化するように構成されている。これにより、変位の方向も検知することができる。
【００４１】
図３のステップＳ２では、制御部４０は、受光素子１１ｂが能動領域で動作しているか否かを判定するものとしたが、例えば、ステップＳ２において、制御部４０が、検知信号ＳＤ１の電圧値があらかじめ設定された設定電圧値またはあらかじめ設定された設定電圧の範囲内の値（以下、単に設定電圧値ともいう）となっているか否かを判定するようにしてもよい。
【００４２】
具体的には、図４における点Ｐ１や点Ｐ２を設定電圧値としてもよい。このとき、制御部４０は、ステップＳ２において、検知信号ＳＤ１の電圧値が設定電圧値となるように、保護抵抗調整信号ＳＣ１を調整することにより、保護抵抗部１２の抵抗値を調整する。ステップＳ２以外のフローについては、制御部４０は、図３と同様の制御を行う。
【００４３】
上記の設定電圧値の設定方法の一例について、図６を用いて詳細に説明する。図６は反射型センサ１１の受光素子１１ｂと外耳道との間の距離（横軸）に対する検知信号ＳＤ１の電圧（縦軸）の関係を示した図である。本実施形態では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、反射型センサ１１が非線形の検出特性を有するものとする。このように、反射型センサ１１が非線形の検出特性を有する場合、すなわち、検知信号ＳＤ１が非線形の出力特性を示す場合、例えば、設定電圧値は、反射型センサ１１の距離−電圧特性の線形性が高い電圧値（例えば、図６の電圧Ｖｓ１（点Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ３１，Ｒ３２の電圧値））に調整するのが好ましい。
【００４４】
例えば、検知信号ＳＤ１が図６（ａ）のｗ１に示すような出力特性を有するように発光素子１１ａから外耳道６２に照射される光の強度が調整されている場合において、測定基準位置における電圧値が点Ｒ１１の値であったとき、制御部４０は、保護抵抗調整信号ＳＣ１により、保護抵抗部１２の抵抗値を大きくして、発光素子１１ａから外耳道に照射される光の強度を低下させ、測定基準位置における検知信号ＳＤ１の電圧値がＶｓ１になるように調整する（図６（ａ）の点Ｒ２１参照）。一方で、上記の測定基準位置における電圧値が点Ｒ１２の値であったとき、制御部４０は、保護抵抗調整信号ＳＣ１による保護抵抗部１２の抵抗値の調整を行わない。
【００４５】
同様に、例えば、検知信号ＳＤ１が図６（ｂ）のｗ３に示すような特性を有するように発光素子１１ａから外耳道６２に照射される光の強度が調整されている場合において、測定基準位置における電圧値が点Ｒ３１の値であったとき、制御部４０は、保護抵抗調整信号ＳＣ１により、保護抵抗部１２の抵抗値を小さくして、発光素子１１ａから外耳道６２に照射される光の強度を増加させ、測定基準位置における検知信号ＳＤ１の電圧値がＶｓ１になるように調整する（図６（ｂ）の点Ｒ４１参照）。一方で、上記の測定基準位置における電圧値が点Ｒ３２の値であったとき、制御部４０は、保護抵抗調整信号ＳＣ１による保護抵抗部１２の抵抗値の調整を行わない。
【００４６】
これにより、生体情報測定装置１Ａにおいて、外耳道６２の変位量に対する動き検知信号ＳＤ３の変化量を測定距離の違いによらず一定に保つことができる。すなわち、装着具合や被験者の個人差等に起因して測定基準距離に差異があるような場合や、被験者の日常生活による動きがあるような場合においても、常時、同じ測定基準に基づく測定が可能になる。
【００４７】
なお、上述の実施形態における生体情報測定装置１Ａでは、受光素子１１ｂと外耳道６２との距離が離れる方向に変位するときに、動き検知信号ＳＤ３の電圧が大きくなる方向に変化する一方、受光素子１１ｂと外耳道６２との距離が近づくときに、動き検知信号ＳＤ３の電圧が小さくなる方向に変化するように構成されているものとしたが、これに限定されない。例えば、図７に示すように、受光素子１１ｂと外耳道６２との距離が離れる方向に変位するときに、動き検知信号ＳＤ３の電圧が変化するように構成されていてもよい。このような構成とすることにより、受光素子１１ｂと外耳道６２との距離が離れる方向に変位した場合における電圧の変動幅を確保することが可能になり、反射型センサ１１の感度を高めることができる。
【００４８】
なお、上述の実施形態では、生体情報測定装置１Ａのセンサ部１０は、耳穴６３から外耳道６２内に挿入されるものとしたが、例えば、筐体５１が耳かけ型やヘッドフォン型になっていて、センサ部１０が耳穴６３の開口部分に設けられていてもかまわない（図示しない）。このとき、生体情報測定装置１Ａでは、発光素子１１ａが外耳道６２に対して光を照射でき、かつ、受光素子１１ｂが反射光を受光できるように反射型センサ１１を配置する。
【００４９】
また、上述の実施形態では、制御部４０は、増幅回路３０からの動き検知信号ＳＤ３に基づいて、外耳道の変位を算出するものとしたが、図１の生体情報測定装置１Ａから増幅回路３０を省いて、制御部４０が、微分回路２０からの微分信号ＳＤ２を受けるようにし、その微分信号ＳＤ２に基づいて外耳道の変位を算出するように構成してもかまわない。また、微分回路２０が受信信号を増幅して出力する機能を有していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、装着具合や個人差によって外耳道とセンサ部との測定基準距離に差異が生じた場合においても外耳道の変位を測定することができるため、例えば、見守り支援等のように継続的に被験者の日常生活における動きなどを測定したい用途において極めて有用である。
【符号の説明】
【００５１】
１Ａ  生体情報測定装置
１０  センサ部
１１  反射型センサ
１２  保護抵抗部
２０  微分回路
３０  増幅回路
４０  制御部
６２  外耳道
ＳＤ１  検知信号
ＳＤ２  微分信号
ＳＤ３  動き検知信号
【図１】
2015131020.tif 000003
【図２】
2015131020.tif 000004
【図３】
2015131020.tif 000005
【図４】
2015131020.tif 000006
【図５】
2015131020.tif 000007
【図６】
2015131020.tif 000008
【図７】
2015131020.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月6日(2014.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報を測定する生体情報測定装置に関するものであり、特に、外耳道の変位を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線センサ等を耳に装着して、耳から生体情報を計測する技術が知られている。例えば、特許文献１には、光学式センサ（センサ部）を耳に装着し、外耳道の形状変化を検知する生体情報測定装置が開示されている。
【０００３】
この特許文献１の技術では、発信素子から外耳道の表面に対して測定光を発信し、外耳道表面で反射された反射光を受信素子で受信して、受信素子から外耳道の反射表面までの距離の変化を測定し、その測定結果から外耳道の形状変化を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０９０１７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、外耳道の形状には個人差があり、被験者が異なるとその外耳道の形状の違いにより、被験者毎に外耳道が変位する前の初期状態における測定の基準となる距離が異なる。また、同一の被験者が生体情報測定装置を装着する場合においても、装着する毎に装着角度や深さが異なることに起因して、上記の測定の基準となる距離が変動することがある。
【０００６】
特許文献１の技術では、受信素子で検出された反射光の絶対値に基づいて、受信素子から外耳道の反射表面までの距離の変化を計測しているため、被験者が異なる毎に、または装着する毎に上記の測定の基準となる距離の初期設定が必要になる。一方、このような初期設定を不要にするために、上記の測定の基準となる距離の変動を加味して、距離に対するセンサの検出可能範囲を広く確保した場合、信号の最小値と最大値の間の電圧は一定であるため、距離の変動に対する出力電圧の変動が小さくなる、すなわち、センサの感度が低下してしまう。すなわち、測定対象距離の変化に対する出力電圧の変化量が大きくなるように設定することができないため、測定対象距離の変動に対する感度が低下してしまい、外耳道の変位の測定精度が低下する。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、被験者が異なることや装着具合が異なることによらず、初期設定をすることなしに、外耳道の変位測定に係る測定精度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様では、前記外耳道に照射された光または超音波の該外耳道からの反射成分を検知して、検知信号を出力するセンサ部と、前記センサ部から前記検知信号を受け、この検知信号の単位時間あたりの変化量を示す微分信号を出力する微分回路と、前記微分回路から前記微分信号を受け、この微分信号に基づいて、前記外耳道の変位を算出する制御部とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
この第１態様によると、検知信号の単位時間あたりの変化量に基づいて外耳道の変位を測定するため、装着具合や被験者の個人差等に起因して、外耳道が変位する前の初期状態における測定の基準となる距離（以下、測定基準距離ともいう）に差異が生じた場合においても、それを基準点として検知信号の変化量に基づいて外耳道の変位を測定することができる。これにより、測定基準距離の差異を補正する初期設定を行うことなく、外耳道の変位測定に係る測定精度を高めることができる。
【００１０】
本発明の第２態様では、第１態様記載の生体情報測定装置において、前記センサ部は、外耳道に光または超音波を照射する反射型センサを有している。そして、前記制御部は、前記センサ部から前記検知信号を受け、この検知信号に基づいて、前記反射成分の強度が前記反射型センサの能動領域の強度になるように、前記反射型センサから前記外耳道に照射する光または超音波の強度を調整することを特徴とする。
【００１１】
この第２態様によると、制御部は、センサ部から受けた検知信号に基づいて、外耳道に照射された光または超音波の外耳道からの反射成分の強度が反射型センサの能動領域の強度になるように、その強度を調整するため、測定基準距離に差異が生じて、例えば反射成分の強度が反射型センサの飽和領域の強度になった場合においても、外耳道の変位測定を実施することができる。これにより、測定基準距離の差異が生じた場合においても、センサ部は、常時、能動領域内での測定が可能になる。さらに、本態様のような構成にすることにより、例えば、測定中に被験者が動いたり、咀嚼をしたりすることによって測定基準距離が装着時と異なるような場合においても、外耳道の変位の測定を継続しながらセンサ部に検出される反射成分の強度を能動領域内に調整することができる。これにより、生体情報測定装置は、被験者の日常生活による動きがあるような測定環境においても、常時、能動領域内での測定が可能になる。
【００１２】
本発明の第３態様では、第２態様の生体情報測定装置において、前記制御部は、前記検知信号の電圧値があらかじめ定めた設定電圧範囲内の値となるように、前記反射型センサから前記外耳道に照射する光または超音波の強度を調整することを特徴とする。
【００１３】
この第３態様によると、制御部は、検知信号の電圧値があらかじめ定めた設定電圧の範囲内の値となるように、反射型センサから外耳道に照射する光または超音波の強度を調整するため、装着具合や被験者の個人差等に起因して測定基準距離に差異があるような場合や、被験者の日常生活による動きがあるような場合においても、常時、同じ測定基準に基づく測定が可能になる。
【００１４】
本発明の第４態様では、第２または第３態様に記載の生体情報測定装置において、前記微分回路と前記制御部との間に設けられ、前記微分回路から前記微分信号を受けて増幅して、動き検知信号を出力する増幅回路をさらに備えている。そして、前記制御部は、前記増幅回路から前記動き検知信号を受け、この動き検知信号に基づいて、前記外耳道の変位を算出することを特徴とする。
【００１５】
この第４態様によると、制御部は、増幅された微分信号である動き検知信号に基づいて外耳道の変位を算出する。これにより、より精度を高めた外耳道の変位測定が可能になる。一方で、センサ部から出力された検知信号に基づいて反射型センサから前記外耳道に照射する光または超音波の強度を調整する。すなわち、増幅されていない検知信号に基づいて反射型センサから外耳道に照射する光または超音波の強度を調整する。これにより、距離に対するセンサの検出可能範囲を広く確保することができるため、広いレンジにわたる測定基準距離の変動に対して外耳道に照射する光または超音波の強度の調整が可能となる。
【００１６】
本発明の第５態様では、第２乃至第４態様のうちのいずれか１態様に記載の生体情報測
定装置において、前記反射型センサは、外耳道に光を照射する光学式センサであり、前記センサ部は、前記反射型センサに接続された保護抵抗部をさらに備え、前記制御部は、前記保護抵抗部の抵抗値を調整することにより、前記反射型センサから前記外耳道に照射する光または超音波の強度を調整することを特徴とする。
【００１７】
この第５態様によると、簡易な構成で反射型センサから外耳道に照射する光の強度を調整する機能を実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、測定基準距離に装着具合や個人差等による差異が生じた場合においても、検知信号の変化量に基づいて外耳道の変位を測定することができるため、測定基準距離の差異を補正する初期設定を行うことなく、外耳道の変位測定に係る測定精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る生体情報測定装置の概念図である。
【図２】生体情報測定装置を外耳道に装着した状態を示した図である。
【図３】制御部の制御例を示したフローチャートである。
【図４】受光素子が受けた反射光の強度と、検知信号の電圧との関係の一例を示した図である。
【図５】生体情報測定装置を外耳道に装着した状態における検知信号波形および微分信号波形の一例を示した図である。
【図６】受光素子と外耳道との間の距離と、検知信号の電圧との関係を示した図である。
【図７】生体情報測定装置を外耳道に装着した状態における検知信号波形および微分信号波形の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用範囲あるいはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２１】
（生体情報測定装置の構成）
図１は実施形態に係る生体情報測定装置の概念図である。図１（ａ）に示すように、生体情報測定装置１Ａは、センサ部１０と、微分回路２０と、増幅回路３０と、制御部４０とを備えている。増幅回路３０と制御部４０との間はノードＮ１２によって接続されている。
【００２２】
センサ部１０は、光学式の反射型センサ１１と、反射型センサ１１とグランドとの間に接続された保護抵抗部１２とを備えている。反射型センサ１１は、外耳道に光を照射する発光素子１１ａと、外耳道からの反射光を検知する受光素子１１ｂとを備えている。反射型センサ１１と微分回路２０との間はノードＮ１１によって接続されている。また、反射型センサ１１と保護抵抗部１２との間はノードＮ１４によって接続されている。
【００２３】
本実施形態では、発光素子１１ａは、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）によって構成されており、受光素子１１ｂは、フォトトランジスタによって構成されている例を示している。なお、発光素子１１ａは、発光ダイオードに限定されず、他の発光素子、例えば、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子等の発光素子であってもよい。また、受光素子１１ｂは、フォトトランジスタに限定されず、他の受光素子、例えば、フォトダイオードやＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の受光素子であってもよい。また、反射型センサ１１は、光学式のセンサに限定されず、例えば超音波式の反射型センサであってもよい。
【００２４】
保護抵抗部１２は、３個の並列接続された保護抵抗１２ａを備えており、各保護抵抗１２ａとグランドとの間には、後述する保護抵抗調整信号ＳＣ１をゲートに受け、保護抵抗調整信号ＳＣ１に基づいて導通／非導通をオンオフ制御するトランジスタスイッチ１２ｂが設けられている（図１（ｂ）参照）。すなわち、保護抵抗部１２は、保護抵抗調整信号ＳＣ１に基づいて、反射型センサ１１とグランドとの間の抵抗値を調整可能に構成されている。なお、保護抵抗部１２は、反射型センサ１１とグランドとの間の抵抗値が調整可能に構成されていればよく、図１（ｂ）の構成に限定されない。例えば、並列接続する保護抵抗１２ａの数は３個に限定されず、２個でもよいし、４個以上でもよい。また、並列接続される保護抵抗１２ａの抵抗値は、すべて同じでもよいし、それぞれが異なっていてもよい。また、保護抵抗１２ａに代えて、他の抵抗性素子、例えば、トランジスタのみで保護抵抗部を構成してもかまわない。また、トランジスタスイッチ１２ｂ以外のスイッチを用いてもかまわない。
【００２５】
反射型センサ１１は、外耳道６２（図２参照）に光を照射するとともに、外耳道６２（図２参照）の反射表面から反射される反射光を検知して、その反射光に基づく検知信号ＳＤ１を微分回路２０に出力する。微分回路２０は、検知信号ＳＤ１を受け、検知信号ＳＤ１の単位時間あたりの変化量を示す微分信号ＳＤ２を出力する。増幅回路３０は、微分信号ＳＤ２を受けて、その微分信号ＳＤ２を増幅して制御部４０に動き検知信号ＳＤ３として出力する。
【００２６】
制御部４０は、入力端子にノードＮ１２が接続され、動き検知信号ＳＤ３を受けて、その動き検知信号ＳＤ３をアナログデジタル変換するＡＤ変換器４１を有しており、制御部４０は、デジタル変換された動き検知信号ＳＤ３に基づいて、外耳道の変位を算出する。
【００２７】
ＡＤ変換器４１の入力端子には、さらにノードＮ１１が接続されており、ＡＤ変換器４１は検知信号ＳＤ１をデジタル変換する。制御部４０は、デジタル変換された検知信号ＳＤ１に基づいて、保護抵抗調整信号ＳＣ１を生成し、保護抵抗部１２のトランジスタスイッチ１２ｂのゲートに出力する。
【００２８】
図２は生体情報測定装置を外耳道に装着した状態を示した図である。図２は被験者の顔６０の右耳近傍の断面を示しており、図２において、６１は外耳、６２は外耳道、６３は耳穴である。そして、図２（ａ）と図２（ｂ）とは、個人差や装着具合等によって反射型センサ１１の受光素子１１ｂと外耳道６２との間の測定基準距離が異なる様子を示している。すなわち、図２（ａ）の例では、測定基準距離がＸ１であり、図２（ｂ）の例では、測定基準距離はＸ２である。
【００２９】
図２に示すように、生体情報測定装置１Ａは、センサ部１０、微分回路２０、増幅回路３０および制御部４０が収容された筐体５１を備えている。筐体５１は、基体５２と、基体５２の耳への挿入方向側に一体的に取り付けられた挿入部５３とを備えている。挿入部５３は、外耳道の内径よりも若干大きい径を有する弾性部材で形成されており、被験者の耳穴６３を介して外耳道６２に挿入された際に、その外側の表面が外耳道６２の周壁に当接するように構成されている。反射型センサ１１は、挿入部５３の挿入方向における中心軸上に設けられている。そして、発光素子１１ａは、挿入部５３の耳挿入側端部に開口する光通過孔（図示しない）を介して外耳道に光を照射するように構成され、受光素子１１ｂは、上記の光通過孔を介して外耳道から反射された反射光を受けるように構成されている。
【００３０】
なお、上記の図２において、センサ部１０、微分回路２０、増幅回路３０および制御部４０は、筐体５１に収容されているものとしたが、センサ部１０の光学式センサ１１以外の回路は、筐体５１の外側に設けられていてもよい。
【００３１】
（外耳道の変位測定）
次に、生体情報測定装置１Ａを用いた外耳道の変位測定について詳細に説明する。図３は制御部４０の制御例を示すフローチャートである。図４は反射型センサ１１の受光素子１１ｂが受けた反射光の強度（横軸）に対するセンサ部１０から出力される検知信号ＳＤ１の電圧（縦軸）の関係を示した図である。本実施形態では、センサ部１０は、受光素子１１ｂに受ける光の強度が“０”のとき、電圧が電源電圧ＶＤＤの検知信号ＳＤ１を出力し、受光素子１１ｂがある一定以上の反射光量を受けたときに飽和して出力電圧が“０”になるものとする。
【００３２】
まず、被験者への装着前に生体情報測定装置１Ａの電源が投入されると、反射型センサ１１の受光素子１１ｂには反射光が受光されないため、検知信号ＳＤ１からは電源電圧ＶＤＤが出力される。
【００３３】
被験者が生体情報測定装置１Ａを外耳道に装着し、生体情報測定装置１Ａの測定が開始されると（ステップＳ１）、制御部４０は、センサ部１０から受けた検知信号ＳＤ１に基づいて、受光素子１１ｂが能動領域で動作しているか否かを判定する（ステップＳ２）。能動領域とは、受光素子１１ｂが反射光の変化を検知できる領域、すなわち、反射光の変化に応じてセンサ部１０から出力される検知信号ＳＤ１の電圧が変化する領域を指すものとする。
【００３４】
受光素子１１ｂが能動領域で動作していない場合（ステップＳ２でＮＯ）、例えば受光素子１１ｂが図４の点Ｐ０の強度の反射光を受光している、すなわち飽和領域で動作している場合、制御部４０は、保護抵抗調整信号ＳＣ１により、トランジスタスイッチ１２ｂをオンオフ制御して、保護抵抗部１２の抵抗値を大きくする（ステップＳ４）。これにより、反射型センサ１１の発光素子１１ａから外耳道６２に照射される光の強度を低下させることができ、受光素子１１ｂが能動領域で動作するように調整することができる（例えば、図４の矢印Ｑ１または矢印Ｑ２参照）。なお、飽和領域とは、受光素子１１ｂがある一定以上の反射光量を受けることにより飽和して出力電圧が“０”になる領域を指すものとする（図４の“飽和領域”参照）。
【００３５】
一方で、受光素子１１ｂが能動領域で動作している場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、制御部４０は、デジタル変換された動き検知信号ＳＤ３に基づいて、外耳道の変位を算出し、外耳道の変位の測定結果を出力する（ステップＳ３）。
【００３６】
その後、フローは、ステップＳ２に戻り、制御部４０は、受光素子１１ｂが能動領域で動作しているか否かを判定する。このように、制御部４０は、外耳道の変位を検知している間、ステップＳ２からステップＳ４の制御を繰り返し実施する。すなわち、制御部４０は、外耳道の変位を継続して検知しつつ、受光素子１１ｂが能動領域で動作するように調整することができる。
【００３７】
図５は、生体情報測定装置１Ａを耳穴６３に挿入した状態におけるノードＮ１１およびノードＮ１２の信号波形を示した図である。すなわち、検知信号ＳＤ１と、動き検知信号ＳＤ３との波形を示した図である。そして、図５（ａ）は、図２（ａ）の装着状態における信号波形であり、図５（ｂ）は、図２（ｂ）の装着状態における信号波形である。なお、図５では、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３において外耳道が変位しているものとする。具体的には、時間Ｔ１，Ｔ３では、外耳道６２は、外耳道６２と受光素子１１ｂとの間の距離が離れる方向に変位しているものとし、時間Ｔ２では、外耳道６２は、外耳道６２と受光素子１１ｂとの間の距離が近づく方向に変位しているものとする。また、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３以外の時間は、外耳道６２の変位がないものとする。なお、上記の各条件は、後述する図７においても同様であるものとする。
【００３８】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、測定基準距離が異なることにより、検知信号ＳＤ１の基準となる電圧値、すなわち測定基準距離における検知信号ＳＤ１の電圧値（図５（ａ）の電圧Ｖａ１および図５（ｂ）の電圧Ｖｂ１）が異なる。このように、個人毎、装着毎に測定基準距離がずれる環境においては、定常状態における検知信号ＳＤ１の電圧値にずれが生じるため、図５（ｂ）のように電圧が高い場合に増幅を行うと、電源電圧ＶＤＤを超えるため測定できない。また、電源電圧ＶＤＤを超えない範囲で増幅した場合において、ＡＤ変換器４１の分解能を下回ったときは、外耳道６２の変位が測定できず、仮に、ＡＤ変換器４１の分解能を上回ったとしても、粗い値が出力され測定精度が低下する。
【００３９】
一方で、動き検知信号ＳＤ３は、所定の電圧Ｖａ２，Ｖｂ２（例えば、ＶＤＤ／２）から単位時間あたりの変位量のみが出力されるので、測定基準位置がずれている場合においても、制御部４０は、その測定基準位置のずれを補正する初期設定を行うことなく、外耳道６２の変位を高い精度で測定することができる。
【００４０】
また、図５の例では、時間Ｔ１，Ｔ３では、所定の電圧値（例えば、ＶＤＤ／２）から大きくなる方向に電圧が変化し、時間Ｔ２では、所定の電圧値（例えば、ＶＤＤ／２）から小さくなる方向に電圧が変化するように構成されている。これにより、変位の方向も検知することができる。
【００４１】
図３のステップＳ２では、制御部４０は、受光素子１１ｂが能動領域で動作しているか否かを判定するものとしたが、例えば、ステップＳ２において、制御部４０が、検知信号ＳＤ１の電圧値があらかじめ設定された設定電圧値またはあらかじめ設定された設定電圧の範囲内の値（以下、単に設定電圧値ともいう）となっているか否かを判定するようにしてもよい。
【００４２】
具体的には、図４における点Ｐ１や点Ｐ２を設定電圧値としてもよい。このとき、制御部４０は、ステップＳ２において、検知信号ＳＤ１の電圧値が設定電圧値となるように、保護抵抗調整信号ＳＣ１を調整することにより、保護抵抗部１２の抵抗値を調整する。ステップＳ２以外のフローについては、制御部４０は、図３と同様の制御を行う。
【００４３】
上記の設定電圧値の設定方法の一例について、図６を用いて詳細に説明する。図６は反射型センサ１１の受光素子１１ｂと外耳道との間の距離（横軸）に対する検知信号ＳＤ１の電圧（縦軸）の関係を示した図である。本実施形態では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、反射型センサ１１が非線形の検出特性を有するものとする。このように、反射型センサ１１が非線形の検出特性を有する場合、すなわち、検知信号ＳＤ１が非線形の出力特性を示す場合、例えば、設定電圧値は、反射型センサ１１の距離−電圧特性の線形性が高い電圧値（例えば、図６の電圧Ｖｓ１（点Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ４１，Ｒ３２の電圧値））に調整するのが好ましい。
【００４４】
例えば、検知信号ＳＤ１が図６（ａ）のｗ１に示すような出力特性を有するように発光素子１１ａから外耳道６２に照射される光の強度が調整されている場合において、測定基準位置における電圧値が点Ｒ１１の値であったとき、制御部４０は、保護抵抗調整信号ＳＣ１により、保護抵抗部１２の抵抗値を大きくして、発光素子１１ａから外耳道に照射される光の強度を低下させ、測定基準位置における検知信号ＳＤ１の電圧値がＶｓ１になるように調整する（図６（ａ）の点Ｒ２１参照）。一方で、上記の測定基準位置における電圧値が点Ｒ１２の値であったとき、制御部４０は、保護抵抗調整信号ＳＣ１による保護抵抗部１２の抵抗値の調整を行わない。
【００４５】
同様に、例えば、検知信号ＳＤ１が図６（ｂ）のｗ３に示すような特性を有するように発光素子１１ａから外耳道６２に照射される光の強度が調整されている場合において、測定基準位置における電圧値が点Ｒ３１の値であったとき、制御部４０は、保護抵抗調整信号ＳＣ１により、保護抵抗部１２の抵抗値を小さくして、発光素子１１ａから外耳道６２に照射される光の強度を増加させ、測定基準位置における検知信号ＳＤ１の電圧値がＶｓ１になるように調整する（図６（ｂ）の点Ｒ４１参照）。一方で、上記の測定基準位置における電圧値が点Ｒ３２の値であったとき、制御部４０は、保護抵抗調整信号ＳＣ１による保護抵抗部１２の抵抗値の調整を行わない。
【００４６】
これにより、生体情報測定装置１Ａにおいて、外耳道６２の変位量に対する動き検知信号ＳＤ３の変化量を測定距離の違いによらず一定に保つことができる。すなわち、装着具合や被験者の個人差等に起因して測定基準距離に差異があるような場合や、被験者の日常生活による動きがあるような場合においても、常時、同じ測定基準に基づく測定が可能になる。
【００４７】
なお、上述の実施形態における生体情報測定装置１Ａでは、受光素子１１ｂと外耳道６２との距離が離れる方向に変位するときに、動き検知信号ＳＤ３の電圧が大きくなる方向に変化する一方、受光素子１１ｂと外耳道６２との距離が近づくときに、動き検知信号ＳＤ３の電圧が小さくなる方向に変化するように構成されているものとしたが、これに限定されない。例えば、図７に示すように、受光素子１１ｂと外耳道６２との距離が離れる方向に変位するときに、動き検知信号ＳＤ３の電圧が変化するように構成されていてもよい。このような構成とすることにより、受光素子１１ｂと外耳道６２との距離が離れる方向に変位した場合における電圧の変動幅を確保することが可能になり、反射型センサ１１の感度を高めることができる。
【００４８】
なお、上述の実施形態では、生体情報測定装置１Ａのセンサ部１０は、耳穴６３から外耳道６２内に挿入されるものとしたが、例えば、筐体５１が耳かけ型やヘッドフォン型になっていて、センサ部１０が耳穴６３の開口部分に設けられていてもかまわない（図示しない）。このとき、生体情報測定装置１Ａでは、発光素子１１ａが外耳道６２に対して光を照射でき、かつ、受光素子１１ｂが反射光を受光できるように反射型センサ１１を配置する。
【００４９】
また、上述の実施形態では、制御部４０は、増幅回路３０からの動き検知信号ＳＤ３に基づいて、外耳道の変位を算出するものとしたが、図１の生体情報測定装置１Ａから増幅回路３０を省いて、制御部４０が、微分回路２０からの微分信号ＳＤ２を受けるようにし、その微分信号ＳＤ２に基づいて外耳道の変位を算出するように構成してもかまわない。また、微分回路２０が受信信号を増幅して出力する機能を有していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、装着具合や個人差によって外耳道とセンサ部との測定基準距離に差異が生じた場合においても外耳道の変位を測定することができるため、例えば、見守り支援等のように継続的に被験者の日常生活における動きなどを測定したい用途において極めて有用である。
【符号の説明】
【００５１】
１Ａ  生体情報測定装置
１０  センサ部
１１  反射型センサ
１２  保護抵抗部
２０  微分回路
３０  増幅回路
４０  制御部
６２  外耳道
ＳＤ１  検知信号
ＳＤ２  微分信号
ＳＤ３  動き検知信号