(57)【要約】【課題】検出対象である生体に対する密着性に優れ、かつ装着の負担感がなく、精度の高い計測が可能な伸縮可能センサ及び該センサを用いた体調管理装置を得る。【解決手段】生体情報を検出するための伸縮可能センサであって、伸縮可能な基体と、基体上に設けられ、検出対象である生体に光を照射するための有機エレクトロルミネッセント素子からなる光源と、基体上に設けられ、検出対象で反射された光源からの光を検出するための有機光電変換素子からなる検出手段とを備えることを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体情報を検出するための伸縮可能センサであって、
伸縮可能な基体と、前記基体上に設けられ、検出対象である生体に光を照射するための有機エレクトロルミネッセント素子からなる光源と、前記基体上に設けられ、前記検出対象で反射された前記光源からの光を検出するための有機光電変換素子からなる検出手段とを備えることを特徴とする伸縮可能センサ。
【請求項２】
前記生体情報が、心臓の鼓動、呼吸、及び生体組織の酸素飽和度、並びに血液中における血糖値、乳酸濃度、コレステロール濃度、及びアルコール濃度の内の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の伸縮可能センサ。
【請求項３】
生体組織の電位を測定するための電極をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の伸縮可能センサ。
【請求項４】
前記検出手段が複数設けられており、複数の検出手段からの出力信号を相関させて、検出精度を高める手段がさらに備えられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の伸縮可能センサ。
【請求項５】
他の伸縮可能センサとの間で、前記検出手段及び／または前記電極からの出力信号を送信及び／または受信するための通信手段がさらに備えられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の伸縮可能センサ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の伸縮可能センサと、前記伸縮可能センサの出力信号から体調を判定する手段と、前記体調判定手段からの出力信号により体調を表示する手段とを備えることを特徴とする体調管理装置。
【請求項７】
前記伸縮可能センサが複数備えられており、前記体調判定手段が、複数の伸縮可能センサの出力信号を相関させて体調を判定することを特徴とする請求項６に記載の体調管理装置。
【請求項８】
前記伸縮可能センサからの出力信号を格納する記憶手段をさらに備え、前記体調判定手段が、前記記憶手段に格納された前記伸縮可能センサからの過去の出力信号と、前記伸縮可能センサからの現在の出力信号とを比較して体調を判定することを特徴とする請求項６または７に記載の体調管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸縮可能センサ及び該センサを用いた体調管理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療費の急激な増大に伴い、予防医療の重要性が広く認識されている。また、いわゆる生活習慣病と総称される糖尿病、高脂血症、高血圧、高尿酸血症など、生活習慣が主な発症原因であると考えられている疾患のリスクが高まっているため、その対策として、日常の体調管理の重要性が増大している。
【０００３】
特許文献１には、腕測定型の脈派測定機器において、バンドの長手方向にスライドする機構を備え、とう骨部にアジャストしやすくするとともに、バンドの弾性を利用して、隙間を生じることなく装着できるようにすることが提案されている。
【０００４】
特許文献２においては、体温及び／または皮膚の導電度等、運動状態や生理学的状態に基づいて、人の体調を個別に観察する手首装着式モニタ装置が提案されている。
【０００５】
しかしながら、これらの従来技術に開示されたセンサは、センサ部の可とう性に乏しいため、生体との密着を得るためにはバンド等をきつく締めつけて、強く拘束する必要があった。このため、血行不良や、皮膚炎のおそれがあるとともに、装着の負担感が大きいという問題があった。また、バンド等がゆるいと、生体の動きと、センサの動きの不調和によって、センサと生体との間に隙間ができたり、あるいは隙間がなくなったりするため、センサの出力が大きく変動し、精度の高い計測が困難になるという問題があった。
【特許文献１】特開平４−１２９５２７号公報
【特許文献２】特公平７−５０４１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、検出対象である生体に対する密着性に優れ、かつ装着の負担感がなく、精度の高い計測が可能な伸縮可能センサ及び該センサを用いた体調管理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の伸縮可能センサは、生体情報を検出するための伸縮可能センサであって、伸縮可能な基体と、基体上に設けられ、検出対象である生体に光を照射するための有機エレクトロルミネッセント素子からなる光源と、基体上に設けられ、検出対象で反射された光源からの光を検出するための有機光電変換素子からなる検出手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
本発明の伸縮可能センサにおいては、有機エレクトロルミネッセンス素子からなる光源と、有機光電変換素子からなる検出手段とを用いている。有機エレクトロルミネッセント素子及び有機光電変換素子は、いずれも有機材料から形成されるものであるため、伸縮可能な基体の上に形成し、センサ全体を伸縮可能にすることができる。このため、検出対象である生体に対する密着性に優れ、かつ装着の負担感が少なく、精度の高い計測が可能な伸縮可能センサとすることができる。なお、本発明において、伸縮可能とは、２０％程度の伸縮が可能であることを意味している。
【０００９】
本発明の伸縮可能センサにおいて検出する生体情報としては、心臓の鼓動、呼吸、及び生体組織の酸素飽和度、並びに血液中における血糖値、乳酸濃度、コレステロール濃度、及びアルコール濃度の内の少なくとも１つが挙げられる。また、本発明の伸縮可能センサにおいては、生体組織の電位を測定するための電極をさらに備えていてもよい。このような電極をさらに備えることにより、生体組織の電位を測定することができる。
【００１０】
また、本発明の伸縮可能センサにおいては、例えば、有機半導体材料を用いた歪みを検出する検出手段を備えることにより、嚥下、消化器の運動、筋肉の伸縮、皮膚の伸縮、生体組織の弾性などを検出することができる。また、上記以外の生体情報として、上記以外の生理活性物質の濃度、血球の泳動速度などの生体情報を検出可能としてもよい。
【００１１】
本発明の伸縮可能センサにおいては、検出手段が複数設けられ、複数の検出手段からの出力信号を相関させて、検出精度を高める手段がさらに備えられていてもよい。検出手段は、同じ種類の検出手段を複数設けてもよいし、異なる種類の検出手段を複数設けてもよい。検出精度を高める手段としては、例えば、差動増幅回路、加算回路、多数決回路などが挙げられる。これらの手段を設けることにより、検出精度を高めることができる。また、生体組織の電位を測定するための電極から得られる出力信号を検出手段の出力信号と相関させて、検出精度を高めることもできる。
【００１２】
また、本発明の伸縮可能センサにおいては、他の伸縮可能センサとの間で、検出手段からの出力信号を送信及び／または受信するための通信手段がさらに備えられていることが好ましい。このような通信手段を備えることにより、複数の伸縮可能センサを互いに離れた箇所に設置することができる。また、伸縮可能センサ間の接続ケーブル等が不要となり、装着の負担感をさらに軽減することができる。
【００１３】
通信手段としては、例えば、スペクトラム拡散方式などの無線通信や、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １８０００−２〜１８０００−３（電磁誘導方式のＲＦＩＤデータ伝送方式）、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １８０００−４、１８０００−６、１８０００−７（電波方式のＲＦＩＤデータ伝送方式）、ＩＥＥＥ８０２．１５．４（ＺｉｇＢｅｅ）、Ｗｉｂｒｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ  ８０２．１１（無線ＬＡＮ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）等の通信規格に準拠する無線通信や、ＩｒＤＡ等の光学的通信、音響通信等が利用できる。電磁誘導方式においては、特に１３５ｋＨｚ帯、１３．５６ＭＨｚ帯の電磁波を用いた通信を好適に利用できる。また、電波方式においては、特に４３３ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ帯、５．８ＧＨｚ帯の電磁波を用いた通信を好適に利用できる。光学的通信においては、特に波長８５０ｎｍ〜９００ｎｍの赤外線を使用した光学的通信を好適に利用できる。
【００１４】
本発明の体調管理装置は、上記本発明の伸縮可能センサと、伸縮可能センサの出力信号から体調を判定する手段と、体調判定手段からの出力信号により体調を表示する手段とを備えることを特徴としている。
【００１５】
本発明の体調管理装置は、上記本発明の伸縮可能センサを備えているので、検出対象である生体に対する密着性に優れ、かつ装着の負担感がなく、精度の高い計測が可能となる。
【００１６】
また、本発明の体調管理装置においては、伸縮可能センサが複数備えられ、体調判定手段が、複数の伸縮可能センサの出力信号を相関させて体調を判定してもよい。これにより、より精度の高い体調管理を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の体調管理装置においては、伸縮可能センサからの出力信号を格納する記憶手段をさらに備え、体調判定手段が、記憶手段に格納された伸縮可能センサからの過去の出力信号と、伸縮可能センサからの現在の出力信号とを比較して体調を判定するものであってもよい。
【００１８】
本発明における体調判定手段としては、例えば、伸縮可能センサの出力信号と、体調の表示内容との対照表等が利用できる。
【００１９】
また、体調表示手段としては、例えば、電子ペーパーや、有機エレクトロルミネッセンス、液晶等を利用する表示器や、音声による案内等が挙げられる。
【００２０】
伸縮可能センサからの出力信号を格納する記憶手段としては、例えば、出力信号を電圧値として格納するキャパシタや、フリップフロップ等の順序回路を用いてデータを論理的に記憶するStatic Random Access Memoryや、ＮＯＲ型不揮発性半導体メモリなどが挙げられる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の伸縮可能センサにおいては、有機エレクトロルミネッセント素子からなる光源と、有機光電変換素子からなる検出手段とが設けられており、いずれも有機材料から形成されるものであるため、伸縮可能な基体の上に形成し、センサ全体を伸縮可能にすることができる。このため、検出対象である生体に対する密着性に優れ、かつ装着の負担感が少なく、精度の高い計測が可能となる。
【００２２】
本発明の体調管理装置においては、上記本発明の伸縮可能センサを用いているので、装着の負担感を軽減した状態で、常時生体情報を検出することができるため、高い精度で体調を管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を具体的な実施形態により説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２４】
図１は、本発明に従う一実施形態の伸縮可能センサを示す図であり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は平面図を示す。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、シリコーンゴムからなる伸縮可能な基体１の上に、複数の光源１０及び検出手段２０が設けられている。光源１０は、有機エレクトロルミネッセント素子（有機ＥＬ素子）から構成されており、検出手段２０は、有機光電変換素子から構成されている。
【００２６】
本実施例において、基体１は、シリコーンゴムから形成されているが、天然ゴムなどの各種エラストマーや、共重合体、オリゴマー、デンドリマーなどの各種分子性物質等を用いることができる。
【００２７】
光源１０から出射されるプローブ光の出射範囲３１は、光分離体１５によって調節され、直接検出手段２０に光が入射しないように設計されている。光源１０から出射された光は、フィルタ１４により、波長や、偏光特性及び可干渉性などが選択される。検出対象５０で反射した光３２は、フィルタ２６を通り、検出手段２０に入射し、電気信号に変換される。フィルタ２６により、波長や、偏光特性、可干渉性が再度選択される。
【００２８】
光源１０は、基体１上に電極１１を、例えば金の蒸着膜で形成し、その上に発光層１２、電極１３を積層することにより形成することができる。電極１３は、発光層１２で発光したプローブ光の所定波長を透過する電極であり、電極２４を透過したプローブ光は、フィルタ１４を通り出射される。
【００２９】
発光層１２は、単層であってもよいし、複数の層を積層した構造を有していてもよい。発光層１２を複数の積層構造とする場合、例えば、電極１１の上に、正孔注入層、発光層、正孔阻止層、及び電子輸送層を順次積層した構造のものが挙げられる。電極１１は、例えば、厚さ２００ｎｍの金の蒸着膜から形成することができる。電極１３は、例えば厚さ３０ｎｍの金の蒸着膜から形成することができる。
【００３０】
正孔阻止層は、2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline （BCP）等を用いて形成することができる。電子輸送層は、tris(8-quinolato)aluminum （Alq）等を用いて形成することができる。発光層は、例えば、4,4‘-bis(carbazol-9-yl)-biphenyl (CBP)をホスト材料とし、例えば金属錯体などからなる発光ドーパントを８質量％〜１０質量％混合したものから形成することができる。
【００３１】
発光ドーパントとしては、以下のものを挙げることができる。
【００３２】
【化１】
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【００３３】
【化２】
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【００３４】
【化３】
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【００３５】
【化４】
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【００３６】
【化５】
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【００３７】
【化６】
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【００３８】
【化７】
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【００３９】
【化８】
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【００４０】
【化９】
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【００４１】
【化１０】
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【００４２】
【化１１】
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【００４３】
【化１２】
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【００４４】
【化１３】
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【００４５】
【化１４】
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【００４６】
【化１５】
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【００４７】
【化１６】
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【００４８】
【化１７】
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【００４９】
【化１８】
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【００５０】
【化１９】
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【００５１】
【化２０】
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【００５２】
【化２１】
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【００５３】
【化２２】
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【００５４】
光分離体１５は、光源１０からのプローブ光に対して遮光性を有する材料から構成される。光分離体１５の幅及び高さは、検出対象５０との距離を考慮し、さらに隣接する検出手段２０以外の検出手段に反射した光が入射しないように設定される。
【００５５】
さらに、基体１が伸縮した際においても、光源１０からのプローブ光の反射光が、隣接する検出手段２０以外の検出手段に入射しないように基体１の伸縮量に応じたマージンを光分離体１５の幅及び高さに設定しておくことが好ましい。例えば、想定される基体１の伸縮量がＸ倍である場合、光源１０からのプローブ光の出射範囲３１は、Ｘに応じて広めに設定することが好ましい。例えば、光分離体１５の高さを（１／Ｘ）に設定してもよい。想定される基体の伸縮量Ｘとしては、上述のように、１．２倍程度の値を考慮する。
【００５６】
光分離体１５の幅及び高さは、例えば、０．１μｍ〜５００μｍの範囲から選ばれる。
【００５７】
検出手段２０は、上述のように有機光電変換素子から構成される。具体的には、基体１の上に、電極２１、第１の半導体層２２、第２の半導体層２３、及び第３の半導体層２４を形成し、その上に電極２５を形成することにより構成される。第１の半導体層２２、第２の半導体層２３、及び第３の半導体層２４からなる半導体領域において、ｎｐ接合を形成することにより光電変換層とすることができる。
【００５８】
第１の半導体層２２、第２の半導体層２３、及び第３の半導体層２４を形成する材料としては、電子受容性機能を有する材料と、電子供与性機能を有する材料のいずれも用いることができ、例えば、以下に例示するような材料が利用される。
【００５９】
上記電子受容性機能を有する材料としては、例えば、ピリジンやピリミジン及びそれらの誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、キノリンやキノキサリン及びそれらの誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、シアノ−ポリフェニレンビニレンなどの高分子、ベンゾフェナントロリン類及びその誘導体によるラダーポリマー、フッ素化無金属フタロシアニン、フッ素化金属フタロシアニン類及びそれらの誘導体、無金属ペリレンや金属ペリレン及びそれらの誘導体（金ＣＤＡ、金ＣＤＩなど）、ナフタレン誘導体（ＮＴＣＤＡ、ＮＴＣＤＩなど）、バソクプロイン（ＢＣＰ）及びその誘導体などの低分子有機化合物が利用される。
【００６０】
また、電子供与性機能を有する材料としては、トリフェニルアミンなどの芳香族第３級アミン及びその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、カルバゾール及びその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ビニルカルバゾール及びその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ピロール及びその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、チオフェン及びその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、フルオレン及びその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、フェニレン−ビニレン及びその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、チエニレン−ビニレン及びその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、イソチアナフェン及びその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ベンゾフラン及びその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ヘプタジエン及びその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマーなどの高分子、アセチレン及びその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニン類及びそれらの誘導体、ジアミン類、フェニルジアミン類及びそれらの誘導体、ペンタセンなどのアセン類及びその誘導体、ポルフィリン、テトラメチルポルフィリン、テトラフェニルポルフィリン、テトラベンズポルフィリン、モノアゾテトラベンズポルフィリン、ジアゾテトラベンズポルフィン、トリアゾテトラベンズポルフィリン、オクタエチルポルフィリン、オクタアルキルチオポルフィラジン、オクタアルキルアミノポルフィラジン、ヘミポルフィラジン、クロロフィル等の無金属ポルフィリンや金属ポルフィリン及びそれらの誘導体、シアニン色素、メロシアニン色素、スクアリリウム色素、キナクリドン色素、アゾ色素、アントラキノン、ベンゾキノン、ナフトキノン等のキノン系色素などの低分子有機化合物が利用される。金属フタロシアニンや金属ポルフィリンの中心金属としては、マグネシウム、亜鉛、銅、銀、アルミニウム、ケイ素、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、スズ、金、鉛などの金属、金属酸化物、金属ハロゲン化物などを用いる。
【００６１】
各半導体層の形成材料としては、上記の材料を単独で用いてもよいが、上記の材料を適当なバインダ材料に分散混合したものを用いてもよい。また、適当な高分子有機化合物の主鎖や側鎖に、上記低分子有機化合物を組み込んだ材料を用いてもよい。
【００６２】
検出手段２０を構成する有機光電変換素子の具体例としては、以下のようにして形成することができる。
【００６３】
基体１の上に、電極２１を形成し、その上に第１の半導体層２２として、正孔阻止性の電子輸送性材料バソクプロイン（ＢＣＰ）の蒸着膜（厚さ１０ｎｍ）を形成し、その上に、第２の半導体層２３として、ｎ型導電性の電子輸送性材料フラーレンＣ６０の蒸着膜（厚さ２０ｎｍ）を形成し、その上に、第３の半導体層２４として、ｐ型導電性の正孔輸送性材料ルブレンの蒸着膜（厚さ５０ｎｍ）を形成し、その上に電極２５を形成する。
【００６４】
また、基体１の上には、生体組織の電位を検出するための電極５１及び電極５２が設けられている。電極５１及び電極５２は、生体の表面に直接接触するように設けられていることが好ましい。図１に示す実施形態においては、検出対象５０は、生体内の血管を想定しており、生体の表面から所定距離内側に位置した箇所が検出対象５０の箇所になっている。電極５１と電極５２との間には、図示しないバイアス回路によって、例えば１．２Ｖ〜９Ｖ程度の低い電圧が印加されており、電極５１と電極５２との間のインピーダンスまたはコンダクタンスを、図示しない測定回路で測定し、生体の皮膚電気反射を計測することができる。
【００６５】
また、電極５１と電極５２の間に、電圧を印加せず、電極５１と電極５２との間の電圧を、図示しない測定回路で測定することにより、筋電図または心電図を計測することができる。
【００６６】
検出手段２０及び光源１０の上には、生体の表面と接触する支持体２が設けられている。支持体２としては、生体に密着しやすく、プローブ光を透過する材質を選択することが好ましい。支持体２としては、セルロース樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ケイ素樹脂、ポリエステル樹脂、変性エーテル型ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂などや、これらの共重合体などが用いられる。
【００６７】
支持体２は、検出手段２０及び光源１０の上に設けられているが、電極５１及び５２は、支持体２を貫通するように設けられており、生体表面と接触するように設けられている。
【００６８】
図１（ｂ）に示すように、光源１０のフィルタ１４の周りに設けられている光分離体１５は、円筒状の形状を有するものである。また、検出手段２０におけるフィルタ２６の周りには、環状の電極２５が設けられている。また、電極５１と電極５２は、測定すべき対象項目に応じて、所定の距離を隔てて設けられている。
【００６９】
図１に示す本実施形態の伸縮可能センサは、上述のように、有機ＥＬ素子からなる光源１０と、有機光電変換素子からなる検出手段２０を有するものであり、いずれも有機材料から形成されているものであるので、基体１の伸縮に伴い変形することが可能である。従って、伸縮可能センサ全体が測定対象である生体の表面などに沿って密着して変形することができる。従って、本実施形態の伸縮可能センサは、検出対象である生体に対する密着性に優れ、かつ装着の負担感がなく、精度の高い計測が可能である。
【００７０】
また、光源１０から出射された光３１は、検出対象５０で反射され、反射光３２は検出手段２０に入射する。出射する光及び入射する光をフィルタなどにより選択することにより、所定の生体情報を精度良く検出することができる。
【００７１】
例えば、光源１０から、プローブ光３１として波長７６０ｎｍ近辺の光を照射すると、検出対象５０の位置に存在する還元型ヘモグロビンの濃度を計測することができる。還元型ヘモグロビンの濃度は、時系列データとして変動するが、心臓の鼓動、呼吸、筋肉の伸縮、皮膚の伸縮、組織の酸素飽和度、血球の泳動速度などと相関している。従って、生体の複数の部位からの出力信号を相関させることにより、精度を高め、ノイズを除去することができ、目的とする体調の指標データを精度良く検出できる。
【００７２】
（実施例１）
ここでは、図１に示す伸縮可能センサをシール状に形成し、生体の静脈上に貼り付けて、還元型ヘモグロビンの濃度を計測する場合について説明する。この場合、還元型ヘモグロビンの濃度の時系列データは、心臓の鼓動に支配され、呼吸、筋肉の伸縮、皮膚の伸縮、組織の酸素飽和度、血球の泳動速度などとの相関は弱くなる。光源１０、検出手段２０の中心が、生体の静脈の走行方向と略平行に設定された同一直線上に並ぶように配置すると、一方の検出手段２０からの出力信号と、他方の検出手段２０からの出力信号とは、検出手段２０の間の距離Ｌと、生体の静脈内における脈波の伝搬速度ｖとから求められる遅延時間ｔ＝Ｌ／ｖに対応した時間差で相関するようになる。距離Ｌが３０ｃｍ以下の場合、遅延時間は実用上無視することができるので、一方の検出手段２０からの出力信号と、他方の検出手段２０からの出力信号とを平均することにより、ノイズを除去し、目的とする心臓の鼓動を精度良く検出することができる。
【００７３】
（実施例２）
ここでは、本発明の伸縮可能センサをシール状に形成し、胸部に貼り付けて、還元型ヘモグロビンの濃度と、心電図とを計測する場合について説明する。この場合、還元型ヘモグロビンの濃度の時系列データは、心臓の鼓動に最も大きく支配され、次いで呼吸によっても支配される。四肢の筋肉の伸縮、皮膚の伸縮、組織の酸素飽和度、血球の泳動速度などとの相関は弱くなる。
【００７４】
電極５１〜電極５２間の距離Ｍを１５ｃｍ〜２５ｃｍ程度に設定し、電極５１と電極５２との間の電圧を図示しない周知の測定回路で測定すると、心電図を計測することができる。ここで、電極５１、電極５２は、心臓を挟むように、右半身と左半身とに装着されることが好ましい。
【００７５】
検出手段２０からの出力信号と、心電図のパルス信号とは、心臓の鼓動に対応する周波数領域において、遅延時間に対応した時間差で相関するようになる。従って、検出手段２０からの出力信号と、心電図のパルス信号とを相関させることにより、ノイズを除去できる。距離Ｌ、Ｍが３０ｃｍ以下の場合、遅延時間は実用上無視できるので、検出手段２０からの出力信号と心電図のパルス信号とを規格化して平均することにより、ノイズを除去し、第１の目的とする心臓の鼓動を精度良く検出できる。
【００７６】
検出手段２０からの出力信号と、心電図のパルス信号との差分は、呼吸に対応する周波数領域において、遅延時間に対応した時間差で相関するようになる。従って、検出手段２０からの出力信号と、心電図のパルス信号との差分信号をローパスフィルタ特性を示す周知の伝達回路を通過させることにより、ノイズを除去し、第２の目的とする呼吸を精度良く検出できる。
【００７７】
（実施例３）
ここでは、本発明の伸縮可能センサを手首と足首とに取り付けて、還元型ヘモグロビンの濃度と、酸化型ヘモグロビンの濃度とを計測する場合について説明する。酸素飽和度ｓは、ｓ＝（酸化型ヘモグロビンの濃度）／｛（酸化型ヘモグロビンの濃度）＋（還元型ヘモグロビンの濃度）｝によって求められる。
【００７８】
例えば、手首で計測した酸素飽和度ｓ１と、足首で計測した酸素飽和度ｓ２とは、健康な生体の安静時には相関する。しかし、血行不良や、上肢と下肢の運動量にアンバランスがあるとｓ１とｓ２との差が大きくなる。従って、ｓ１とｓ２との差をモニターする事により、血行不良や、上肢と下肢の運動量のアンバランスを検出でき、投薬や休憩のガイダンスが可能になり、腱鞘炎や、末梢血行障害を予防することができる。
【００７９】
光源１０からプローブ光として、第１の波長７６０ｎｍ近辺の光を照射すると、検出対象５０の位置に存在する還元型ヘモグロビンの濃度を計測できる。また、光源１０からプローブ光として第２の波長９４０ｎｍ近辺の光を照射すると、検出対象５０の位置に存在する酸化型ヘモグロビンの濃度を計測できる。従って、後述する図２に示す実施形態のように、第１の波長と、第２の波長のプローブ光を選択的に照射できるように、第１の波長のプローブ光を照射する光源１０と、第２の波長のプローブ光を照射する光源３０とを対で設け、これらに対応する共通の検出手段２０を設けるようにすることが好ましい。
【００８０】
（実施例４）
実施例３と同様に、還元型ヘモグロビンの濃度と、酸化型ヘモグロビンの濃度とを計測する場合において、後述する図４に示す実施形態のように、第１の波長と、第２の波長のプローブ光を光源１０から同時に照射し、検出対象５０で反射した光のうち、第１の波長の信号光を受信する検出手段２０と、第２の波長の信号光を受信する検出手段４０とを設けるようにする。光源１０としては、第１の波長の発光部と、第２の波長の発光部とを積層した光源を用いるようにする。
【００８１】
＜伸縮可能センサの他の実施形態＞
図２は、本発明に従う他の実施形態の伸縮可能センサを示す図である。図２（ａ）は断面図を示しており、図２（ｂ）は平面図を示している。
【００８２】
本実施形態においては、１つの検出手段２０に対して、２つの光源１０及び３０をそれぞれ検出手段２０に隣接させて設けている。
【００８３】
光源３０は、光源１０と同様の構成を有しており、基板１上に電極３６、発光層３７、電極３８を積層し、その周りを光分離体３５で囲み、光出射側にフィルタ３４が設けられている。
【００８４】
基体１の下方には、電源供給部３が設けられている。この電源供給部３は、光源１０及び３０並びにその他の回路を駆動するための電流を供給するものであり、例えば、ポリマー電池や、リチウム二次電池などを用いて構成することができる。なお、図１に示す実施形態においても、図示していないが、同様の電源供給部を有している。
【００８５】
本実施形態では、光源が２つ設けられているので、例えば、異なる波長の光を光源１０及び光源３０から出射し、１つの検出手段２０で検出することができる。例えば、所定のタイミングで、光源１０から光３１を出射し、その反射光３２を検出手段２０で検出した後、次のタイミングにおいて光源３０から光３３を出射し、その発射光３２を検出手段２０で測定することができる。
【００８６】
図３は、本発明に従うさらに他の実施形態の伸縮可能センサを示す図である。図３（ａ）は断面図であり、図３（ｂ）は平面図である。
【００８７】
本実施形態においては、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、光検出手段２０の周りに、光源１０を設けている。従って、光源１０は環状の形態を有している。光源１０から環状の光３１を出射し、検出対象５０で反射された反射光３２を中心にする検出手段２０で検出することができる。
【００８８】
図４は、本発明に従うさらに他の実施形態の伸縮可能センサを示す図である。図４（ａ）は断面図を示し、図４（ｂ）は平面図を示している。
【００８９】
本実施形態においては、光源１０の両側に２つの検出手段２０及び４０を設けている。検出手段４０は、検出手段２０と同様に有機光電変換素子から構成されている。
【００９０】
基板１上に、電極４１を形成し、その上に第１の半導体層４２、第２の半導体層４３、及び第３の半導体層４４を形成した後、その上に電極４５を形成している。また、出射側の中央部分にはフィルタ４６が設けられている。
【００９１】
本実施形態では、１つの光源から出射された光を２つの検出手段２０及び４０で検出することができる。
【００９２】
図５は、本発明に従うさらに他の実施形態の伸縮可能センサを示す図であり、図５（ａ）は断面図を示しており、図５（ｂ）は平面図を示している。
【００９３】
本実施形態では、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、光源１０の周りに、環状の検出手段２０が設けられている。検出手段２０が環状に設けられているので、光源１０を出射した光３１が、検出対象５０に反射され、反射した反射光３２を効率良く検出手段２０で検出することができる。
【００９４】
図６は、本発明に従う体調管理装置の構成を示す概略図である。検出対象である生体５０の表面に密着させて本発明の伸縮可能センサ６０を取り付け、検出手段６１で検出された出力信号を、ノイズ除去手段６２に送る。ノイズ除去手段６２には、複数の検出手段６１からの出力信号が与えられ、これらの出力信号を相関させて、検出精度を高めることができる。ノイズ除去手段６２からの信号は、体調判定手段６４に与えられる。体調判定手段６４が、別のセンサに設けられている場合には、ノイズ除去手段６２の出力信号を通信手段６３を介して体調判定手段６４に与える。体調判定手段６４においては、各伸縮可能センサからの出力信号に基づいて体調を判定し、出力信号を体調表示手段６５に与える。体調表示手段６５においては、体調判定手段６４から与えられた信号に基づき、体調を表示する。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に従う実施形態の伸縮可能センサを示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図。
【図２】本発明に従う実施形態の伸縮可能センサを示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図。
【図３】本発明に従う実施形態の伸縮可能センサを示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図。
【図４】本発明に従う実施形態の伸縮可能センサを示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図。
【図５】本発明に従う実施形態の伸縮可能センサを示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図。
【図６】本発明に従う体調管理装置の構成を示す概略図。
【符号の説明】
【００９６】
１…基体
２…支持体
３…電源供給部
１０…光源
１１…電極
１２…発光層
１３…電極
１４…フィルタ
１５…光分離体
２０…検出手段
２１…電極
２２…第１の半導体層
２３…第２の半導体層
２４…第３の半導体層
２５…電極
２６…フィルタ
３０…光源
３１…出射光
３２…反射光
３４…光分離体
３５…フィルタ
３６…電極
３７…発光層
３８…電極
４０…検出手段
４１…電極
４２…第１の半導体層
４３…第２の半導体層
４４…第３の半導体層
４５…電極
４６…フィルタ
５０…検出対象
６０…伸縮可能センサ
６１…検出手段
６２…ノイズ除去手段
６３…通信手段
６４…体調判定手段
６５…体調表示手段
【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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