(57)【要約】【課題】  低消費電力で高精度に特徴量を推定する非侵襲生体情報測定装置を提供する。【解決手段】少なくとも一つの光源２１０と、光源２１０を制御する制御手段２９０と、生体情報を測定する生体情報センサ２２０と、生体情報センサ２２０の出力信号を増幅し、増幅された信号をＡ／Ｄ変換して、変換されたデジタルデータを記憶する記憶手段Ａ２５０と、体動を検出する体動検出手段２６０と、体動検出信号を記憶する記憶手段Ｂ２７０と、光源２１０を点灯させデジタルデータを記憶手段Ａ２５０に記録するまでの一連の動作を所定回数繰り返し記憶手段Ａ２５０に記憶されているデジタルデータを平均化し、平均化したデータを解析して生体情報の特徴量を推定する特徴量推定手段２８０とを備え、体動検出信号のタイミングに応じて、記憶手段Ａ２５０のデジタルデータを選択して平均化することにより、高精度化を実現することが出来る。【選択図】図２
2008253397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの光源と、
前記光源の点灯タイミング、あるいは後述する各手段の起動を制御する制御手段と、
生体情報を所定時間測定する生体情報センサと、
前記生体情報センサからの出力信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換されたデジタルデータを記憶する第一の記憶手段と、
体動を検出し体動検出信号を出力する体動検出手段と、
前記体動検出信号のタイミングを記憶する第二の記憶手段と、
前記光源を点灯させてから、該点灯させたときに得られる前記デジタルデータを前記第一の記憶手段に記録するまでの一連の動作を、所定回数繰り返し、該第一の記憶手段に記憶されている上記所定回数分のデジタルデータを平均化し、該平均化したデータを解析して生体情報の特徴量を推定する特徴量推定手段と、
を備えた非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動検出信号のタイミングに応じて、前記第一の記憶手段に記憶されているデジタルデータを選択し平均化する、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動検出手段の検出する体動が、脈拍である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動検出手段の検出する体動が、呼吸である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項４】
請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動検出手段の検出する体動が、いびきである、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項５】
請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動検出手段の検出する体動が、咳である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項６】
請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動検出手段の検出する体動が、くしゃみである、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項７】
請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動検出手段の検出する体動が、しゃっくりである、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項８】
請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動検出手段の検出する体動が、運動である、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項９】
請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動検出手段の検出する体動が、寝返りである、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記特徴量推定手段は、データ選択手段を備え、
前記第二の記憶手段より読み出された体動検出信号のタイミングで、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を無効にする、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記データ選択手段は、外部から書き込み可能な第一のレジスタを備え、
前記第二の記憶手段より読み出された体動検出信号のタイミングより前に、前記第一のレジスタに設定された時間分、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を無効にする、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記データ選択手段は、外部から書き込み可能な第二のレジスタを備え、
前記第二の記憶手段より読み出された体動検出信号のタイミングより後ろに、前記第二のレジスタに設定された時間分、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を無効にする、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記特徴量推定手段は、体動周期選択手段を備え、
前記第二の記憶手段より読み出された体動検出信号のタイミングより前記体動検出信号の周期を検出し、特定の周期の間、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を有効とする、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動周期選択手段は、外部から書き込み可能な第一のレジスタを備え、
前記第一のレジスタに設定された体動の周期分、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を有効にする、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動周期選択手段は、検出した体動の周期が特定の範囲に無い時、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を無効にする、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動周期選択手段は、外部から書き込み可能な第二のレジスタを備え、
検出した体動の周期が前記第二のレジスタに設定された周期よりも短い時、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を無効にする、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の非侵襲生体情報測定装置において、
前記体動周期選択手段は、外部から書き込み可能な第三のレジスタを備え、
検出した体動の周期が前記第三のレジスタに設定された周期よりも長い時、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を無効にする、
ことを特徴とする非侵襲生体情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報を測定して、生体の状態を監視する生体情報検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な生活習慣病である糖尿病の患者数は世界的に増加傾向にある。糖尿病患者は、糖尿病による合併症を抑制し、患者の生活の質を向上するために、日常的な血糖コントロールが必要である。そのため、患者は医師の指導のもと、毎日定期的に血糖値を測定しなければならない。血糖値を測定する代表的な方法としては、患者の指を刺して血液を採取し血糖値を測定する侵襲型の血糖測定装置がある。指を刺して血液を採取する際に手間と痛みを伴うこと、さらに感染症などの危険が伴うことから、血液の採取を必要としない、非侵襲型の血糖測定装置が提案されている。
【０００３】
非侵襲型の血糖測定装置として、光音響効果を用いた「生物学的測定システム」が記載されている。グルコースに吸収される波長の光を、生物学的測定システムから指先のような生体の部分に照射し、照射された光は生体内の比較的小さい焦点領域に集光され、また一般的に光はグルコースに吸収されて焦点領域と隣接する領域の組織内で運動エネルギーに変換される。運動エネルギーは、吸収組織領域の温度及び圧力を増大させ、音波を生成する。この音波を、以下「光音響波信号」と表記する。光音響波信号は吸収組織領域から放射され、生物学的測定システムが備える音響センサによって検出される。音響センサは生体表面と接するよう装着される。光音響波信号の強度は、吸収組織領域内のグルコースの関数であり、センサによって計測された強度は血糖値を調べるために使用される。（例えば、特許文献１。）
【０００４】
また、別の非侵襲型の糖尿病診断装置として、ラマン分光検査法を用いた「目のレンズにおける分子変化の測定」が記載されている。眼球の水晶体に励起光を照射し、その後方散乱光を受光して分光器やダイクロイックビームスプリッタを用いてそれを蛍光とレイリー光に分離し、蛍光強度をレイリー光強度で正規化した値から糖尿病を診断しうる情報を求め、それに基づいて糖尿病や白内障その他の病気の診断を行う方法である。後方散乱された蛍光及びレイリー発光の相対的な量は、体内における病気の開始及び進行について信頼のできる値となる。（例えば、特許文献２。）
【特許文献１】特表２００１−５２６５５７号公報
【特許文献２】特表平７−５０００３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、上記特許文献２に記載された技術では、生体から得られる光音響波や蛍光やレイリー光は非常に微弱であり、その微弱な信号の変化で特徴量を推定できるだけの十分な光量を光源から出力している。そのため、大きな消費電力を必要とし、ポータブル製品としては不向きであるという課題を有していた。
【０００６】
また、上記特許文献１に記載された技術では、ノイズの影響や体動の影響を最小限にするために、測定を複数回行い、一連の測定結果を平均化している。そのため、消費電力のみならず、測定時間の増大という課題も有していた。
【０００７】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたもので、低消費電力であり、かつ、短時間で高精度の測定を行うことのできる非侵襲生体情報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】
【０００８】
上記従来の課題を解決するために、本発明の請求項１にかかる非侵襲生体情報測定装置は、少なくとも一つの光源と、前記光源の点灯タイミング、あるいは後述する各手段の起動を制御する制御手段と、生体情報を所定時間測定する生体情報センサと、前記生体情報センサからの出力信号を増幅する増幅手段と、前記増幅された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換されたデジタルデータを記憶する第一の記憶手段と、体動を検出し体動検出信号を出力する体動検出手段と、前記体動検出信号のタイミングを記憶する第二の記憶手段と、前記光源を点灯させてから、該点灯させたときに得られる前記デジタルデータを前記第一の記憶手段に記録するまでの一連の動作を、所定回数繰り返し、該第一の記憶手段に記憶されている上記所定回数分のデジタルデータを平均化し、該平均化したデータを解析して生体情報の特徴量を推定する特徴量推定手段と、を備えた非侵襲生体情報測定装置において、前記体動検出信号のタイミングに応じて、前記第一の記憶手段に記憶されているデジタルデータを選択し平均化する、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記体動検出手段の検出する体動が、脈拍である、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記体動検出手段の検出する体動が、呼吸である、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記体動検出手段の検出する体動が、いびきである、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項５にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記体動検出手段の検出する体動が、咳である、ことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項６にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記体動検出手段の検出する体動が、くしゃみである、ことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項７にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記体動検出手段の検出する体動が、しゃっくりである、ことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項８にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記体動検出手段の検出する体動が、運動である、ことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項９にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記体動検出手段の検出する体動が、寝返りである、ことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項１０にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、データ選択手段を備え、前記第二の記憶手段より読み出された体動検出信号のタイミングで、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を無効にする、ことを特徴。
【００１８】
また、本発明の請求項１１にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１０に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記データ選択手段は、外部から書き込み可能な第一のレジスタを備え、前記第二の記憶手段より読み出された体動検出信号のタイミングより前に、前記第一のレジスタに設定された時間分、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を無効にする、ことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１２にかかる非侵襲生体情報測定装置は、  請求項１０に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記データ選択手段は、外部から書き込み可能な第二のレジスタを備え、前記第二の記憶手段より読み出された体動検出信号のタイミングより後ろに、前記第二のレジスタに設定された時間分、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を無効にする、ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項１３にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記特徴量推定手段は、体動周期選択手段を備え、前記第二の記憶手段より読み出された体動検出信号のタイミングより前記体動検出信号の周期を検出し、特定の周期の間、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を有効とする、ことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項１４にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１３に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記体動周期選択手段は、外部から書き込み可能な第一のレジスタを備え、前記第一のレジスタに設定された体動の周期分、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を有効にする、ことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１５にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１３に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記体動周期選択手段は、検出した体動の周期が特定の範囲に無い時、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を無効にする、ことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１６にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１５に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記体動周期選択手段は、外部から書き込み可能な第二のレジスタを備え、検出した体動の周期が前記第二のレジスタに設定された周期よりも短い時、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を無効にする、ことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項１７にかかる非侵襲生体情報測定装置は、請求項１５に記載の非侵襲生体情報測定装置において、前記体動周期選択手段は、外部から書き込み可能な第三のレジスタを備え、検出した体動の周期が前記第三のレジスタに設定された周期よりも長い時、前記第一の記憶手段のデジタルデータの平均化処理を無効にする、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の非侵襲生体情報測定装置によれば、低消費電力、短時間で高精度の装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明の非侵襲生体情報測定装置、及び方法の実施の形態を、図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１においては、非侵襲生体情報測定装置は、光音響方式を用いた非侵襲血糖測定装置１００を想定している。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態１による非侵襲血糖測定装置１００を含むシステム構成を示す図である。
図１において、１００は非侵襲血糖測定装置、１１１は光、１２０は生体、１３０は血管、１３１は光音響波信号である。
（ａ）は起動信号２９２、（ｂ）は点灯タイミング２９１、（ｃ）は光音響波信号１３１、（ｄ）は終了信号２９３、（ｅ）は体動起動信号２９４、（ｆ）は体動終了信号２９５、（ｇ）は推定血糖値出力タイミングである。
【００２８】
繰り返し測定において１回の測定間隔を測定ユニット、血糖値を推定するまでの区間を測定基本サイクルとして測定周期ごとに一連の動作を行う。
【００２９】
本実施の形態１の非侵襲血糖測定装置１００は、生体１２０の表面に接するように装着し、光１１１を入射させる。光１１１は生体１２０の内部を伝播し、血管１３０内のグルコースで吸収され光音響波信号１３１が生成される。血管１３０内のグルコースにより生成された光音響波信号１３１を非侵襲血糖測定装置１００が検出し、特徴量（以下、推定血糖値２８９とする。）を推定する。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態１による非侵襲血糖測定装置１００のブロック構成を示す図である。
図２において、１００は非侵襲血糖測定装置、２１０は光源、２２０は生体情報センサ、２３０は増幅手段、２４０はＡ／Ｄ変換手段、２５０は記憶手段Ａ、２６０は体動検出手段、２７０は記憶手段Ｂ、２８０は特徴量推定手段、２９０は制御手段である。
【００３１】
光源２１０は、少なくとも一つ以上備え、グルコースが吸収する波長の光１１１を放出する。
【００３２】
制御手段２９０は、光源２１０の繰り返し回数に応じた点灯タイミング２９１を制御し、さらに増幅手段２３０とＡ／Ｄ変換手段２４０に起動信号２９２を、増幅手段２３０とＡ／Ｄ変換手段２４０と特徴量推定手段２８０に終了信号２９３を、体動検出手段２６０に体動起動信号２９４と体動終了信号２９５を出力し、各手段の動作を制御する。
【００３３】
生体情報センサ２２０は、光音響波信号１３１を圧電信号２２１に変換する。
【００３４】
増幅手段２３０は、制御手段２９０からの起動信号２９２に基づき、圧電信号２２１を増幅して、増幅信号２３１を生成する。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換手段２４０は、制御手段２９０からの起動信号２９２に基づき、増幅信号２３１をサンプリングデータ２４１に変換する。
【００３６】
記憶手段Ａ２５０は、サンプリングデータ２４１を記録する領域で、Ａ／Ｄ変換手段２４０によって書き込まれ、特徴量推定手段２８０によって読み出される。
【００３７】
体動検出手段２６０は、制御手段２９０からの体動起動信号２９４に基づき、体動を検出すると体動検出信号２６１を出力する。
【００３８】
記憶手段Ｂ２７０は、体動検出信号２６１を記録する領域で、体動検出手段２６０によって書き込まれ、特徴量推定手段２８０によって読み出される。
【００３９】
特徴量推定手段２８０は、データ選択手段２８１、平均化手段２８６、血糖推定手段２８８から構成され、制御手段２９０からの終了信号２９３に基づき、記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。読み出した記憶データＢ２７１のデータに応じて記憶データＡ２５１の有効／無効の判断を行い、選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。平均化手段２８６は出力された選択データ２８２に対し平均化処理を行い、平均化信号２８７を血糖推定手段２８８に出力し、血糖推定手段２８８は推定血糖値２８９を算出して外部に出力する。
【００４０】
図３は、本発明の実施の形態１による非侵襲血糖測定装置１００の、推定血糖値２８９を出力するまでの代表的な信号のタイミングチャートである。
図３において、（ａ）は起動信号２９２、（ｅ）は体動起動信号２９４、（ｆ）は体動終了信号２９５、（ｇ）は推定血糖値出力タイミング、（ｈ）は体動検出信号２６１、（ｊ）は無効前ウインドウ、（ｋ）は無効後ウインドウ、（ｍ）は推定血糖値算出に有効な記憶データＡ２５１に対する起動信号２９２を模式的に示したものである。
【００４１】
以下、図１、図２、図３を用いて、本実施の形態１の非侵襲血糖測定装置１００の、血糖値の推定を行う場合の動作を説明する。
本実施の形態１において、測定ユニットは０．１秒、繰り返し回数は４３回、測定基本サイクルは４．５秒、測定周期は３分とする。
【００４２】
ここで、外部より書き込み可能なレジスタの初期値として、無効前レジスタ３０１に０．２（秒）、無効後レジスタ３０２に０．３（秒）を設定する。なお、本実施の形態１においては、無効前レジスタ３０１、無効後レジスタ３０２の設定値として時間で設定したが、測定ユニットの回数で設定してもよく、同等の設定が可能であることは明らかである。
【００４３】
また、本実施の形態１において、体動検出手段２６０は、脈拍を検出する手段とし、実際の脈拍検出方法としては、圧電方式であっても、その他の方式であってもよい。
【００４４】
まず、本実施の形態１による非侵襲血糖測定装置１００を、図１に示すように患者の腕などの生体１２０の表面に装着する。その後、患者が本非侵襲血糖測定装置１００に設けられた血糖値測定開始スイッチ（図示せず）を起動すると、制御手段２９０が増幅手段２３０とＡ／Ｄ変換手段２４０に起動信号２９２を出力し、増幅手段２３０とＡ／Ｄ変換手段２４０が安定動作に入るタイミングで光源２１０の点灯タイミング２９１を制御し、光源２１０を点灯する。また、制御手段２９０は、繰り返し測定の１回目の起動信号２９２出力時に、体動検出手段２６０に対しても、体動起動信号２９４を出力する。
【００４５】
光源２１０からの光１１１は生体１２０内を伝播し、血管１３０内のグルコースで吸収され光音響波信号１３１が生成される。
【００４６】
生体情報センサ２２０は、光音響波信号１３１を圧電信号２２１に変換する。
【００４７】
増幅手段２３０は生体情報センサ２２０によって変換された圧電信号２２１をあらかじめ設定されているゲインで増幅し、増幅信号２３１としてＡ／Ｄ変換手段２４０に出力する。ここで増幅手段２３０に起動信号２９２と終了信号２９３が入力されているのは、光音響波信号１３１の発生するタイミングでのみ増幅手段２３０の構成要素であるオペアンプ等の素子の動作をイネーブルにするためのものであり、増幅手段２３０の低消費電力化を図る目的のものである。従って、これらの信号が入力されていなくても、同等の動作をすることは可能である。
【００４８】
Ａ／Ｄ変換手段２４０は、制御手段２９０からの起動信号２９２を受け取り、増幅手段２３０から出力された増幅信号２３１を特定の間隔でアナログデジタル変換し、サンプリングデータ２４１を記憶手段Ａ２５０に書き込む。ここでＡ／Ｄ変換手段２４０に終了信号２９３が入力されているのは、光音響波信号１３１の発生しているタイミングでのみＡ／Ｄ変換手段２４０の構成要素であるＡ／Ｄコンバータ等の素子の動作をイネーブルにするためのものであり、Ａ／Ｄ変換手段２４０の低消費電力化を図る目的のものである。従って、この信号が入力されていなくても同等の動作をすることは可能である。
【００４９】
体動検出手段２６０は、制御手段２９０からの体動起動信号２９４を受け取り、体動検出信号２６１を記憶手段Ｂ２７０に書き込む。脈拍を検出したときに出力される体動検出信号２６１を記憶手段Ｂ２７０に書き込む方法に関しては、特定の間隔で体動検出信号２６１のレベルを記録してもよいし、体動検出信号２６１がハイレベルを出力している時間情報を書き込んでも良い。
【００５０】
以下、上記制御手段２９０が起動信号２９２を出力してサンプリングデータ２４１を記憶手段Ａ２５０に、体動検出信号２６１を記憶手段Ｂ２７０に書き込むまでの一連の動作をデータ取得期間と呼ぶ。
【００５１】
特徴量推定手段２８０は、制御手段２９０からの終了信号２９３を受け取り、記憶手段Ａ２５０に記録されている記憶データＡ２５１と記憶手段Ｂ２７０に記録されている記憶データＢ２７１を読み出し、記憶データＢ２７１で体動が検出されている場合は、無効前レジスタ３０１、無効後レジスタ３０２の設定に従って、データ選択手段２８１で記憶データＡ２５１を選択し、選択された選択データ２８２を平均化手段２８６で平均化する。繰り返し回数分の測定が終了後、制御手段２９０からの体動終了信号２９５で体動検出信号２６１の記憶手段Ｂ２７０への書き込みを終了し、平均化信号２８７を基に血糖推定手段２８８で血糖値の推定を行い、推定血糖値出力タイミングで推定血糖値２８９を外部に出力する。
【００５２】
以下、図３を用いて、本実施の形態１の非侵襲血糖測定装置１００における、時間経過に応じた特徴量推定手段２８０の詳細な動作の説明を行う。
【００５３】
時間０秒において、制御手段２９０が増幅手段２３０とＡ／Ｄ変換手段２４０に１回目の起動信号２９２を、体動検出手段２６０に体動起動信号２９４を出力する。１回目の起動信号２９２によるデータ取得期間で、記憶手段Ａ２５０にサンプリングデータ２４１が、体動起動信号２９４をトリガとして体動検出信号２６１が記憶手段Ｂ２７０に記録される。１回目の終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段２８０は、無効前レジスタ３０１の値を確認し、値が０の場合は、１回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。本実施の形態１では、無効前レジスタ３０１の値が０．２（秒）であるため、記憶データＡ２５１は０．２秒前の起動信号２９２に対応したデータを読み出すため、ここでは読み出しは行われず、時間０秒の記憶データＢ２７１のみが読み出される。このとき、データ選択手段２８１は、記憶データＢ２７１がローレベルであるため、脈拍は出力されていないと判断し、何も処理は行わない。
【００５４】
時間０．１秒において、２回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段２８０は、時間０秒と同様に、記憶データＡ２５１からの読み出しは行われず、時間０．１秒の記憶データＢ２７１のみが読み出される。ここでも、データ選択手段２８１は、記憶データＢ２７１がローレベルであるため、脈拍は出力されていないと判断し、何も処理は行わない。
【００５５】
時間０．２秒において、３回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段２８０は、０．２秒前（時間０秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と時間０．２秒の記憶データＢ２７１を読み出す。このとき、データ選択手段２８１は、記憶データＢ２７１がローレベルであるため、脈拍は出力されていないと判断し、０．２秒前（時間０秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。
【００５６】
時間０．３秒において、４回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段２８０は時間０．２秒と同様に、０．２秒前（時間０．１秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。
【００５７】
時間０．４秒において、５回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段２８０は、０．２秒前（時間０．２秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と時間０．４秒の記憶データＢ２７１を読み出す。このとき、データ選択手段２８１は、記憶データＢ２７１がハイレベルであるため、脈拍が出力されていると判断し、０．２秒間の無効前ウインドウ（ｊ）と０．３秒間の無効後ウインドウ（ｋ）を設定し、これらのウインドウが出力されている間は、体動が発生している不安定な状態の測定と判断して、０．２秒前（時間０．２秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１は選択データ２８２として平均化手段２８６に出力しない。
【００５８】
時間０．５秒において、６回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段２８０は、０．２秒前（時間０．３秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と時間０．５秒の記憶データＢ２７１を読み出す。このとき、データ選択手段２８１は、記憶データＢ２７１がローレベルであるため、脈拍は出力されていないが、無効前ウインドウ（ｊ）が出力されているため、０．２秒前（時間０．３秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１は選択データ２８２として平均化手段２８６に出力しない。
【００５９】
時間０．６秒において、７回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段２８０は、０．２秒前（時間０．４秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と時間０．６秒の記憶データＢ２７１を読み出す。このとき、データ選択手段２８１は、記憶データＢ２７１がローレベルであるため、脈拍は出力されていないが、無効後ウインドウ（ｋ）が出力されているため、０．２秒前（時間０．４秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１は選択データ２８２として平均化手段２８６に出力しない。
【００６０】
時間０．７秒において、８回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段２８０は、時間０．６秒と同様に、無効後ウインドウ（ｋ）が出力されているため、０．２秒前（時間０．５秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１は選択データ２８２として平均化手段２８６に出力しない。
【００６１】
時間０．８秒において、９回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段２８０は、時間０．７秒と同様に、無効後ウインドウ（ｋ）が出力されているため、０．２秒前（時間０．６秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１は選択データ２８２として平均化手段２８６に出力しない。
【００６２】
時間０．９秒において、１０回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段２８０は、０．２秒前（時間０．７秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と時間０．９秒の記憶データＢ２７１を読み出す。このとき、データ選択手段２８１は、記憶データＢ２７１がローレベルであるため、脈拍は出力されておらず、無効前ウインドウ（ｊ）、無効後ウインドウ（ｋ）ともに出力されていないため、０．２秒前（時間０．７秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。
【００６３】
時間１．０秒において、１１回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段２８０は、０．９秒と同様に、０．２秒前（時間０．８秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。
以降、時間４．２秒で４３回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されるまで、同様の動作を繰り返す。
【００６４】
時間４．３秒において、起動信号２９２は出力されないが、特徴量推定手段２８０は、０．２秒前（時間４．１秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を読み出す。このとき、データ選択手段２８１は、無効後ウインドウ（ｋ）が出力されているかどうかを確認して、本実施の形態１の場合は出力されていないため、０．２秒前（時間４．１秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。
【００６５】
時間４．４秒において、起動信号２９２は出力されないが、特徴量推定手段２８０は、時間４．３秒と同様に、０．２秒前（時間４．２秒）の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。
【００６６】
時間４．５秒において、推定血糖値出力タイミング（ｇ）が出力され、平均化手段２８６は、データ選択手段２８１が出力した２３個の選択データ２８２を平均化し、平均化信号２８７として血糖推定手段２８８に出力する。血糖推定手段２８８は、平均化信号２８７を解析して、血糖値を推定し、推定血糖値２８９を出力する。
【００６７】
なお、本実施の形態１においては、記憶手段Ａ２５０と記憶手段Ｂ２７０の２つの記憶手段を用いて説明したが、同一の記憶手段で実現することも可能である。
【００６８】
また、本実施の形態１においては、特徴量推定手段２８０は時間０秒から動作を開始することで説明したが、繰り返し測定が終了した４．３秒から動作を開始するようにしてもよく、また、その途中から開始するようにしてもよく、同様の結果を得られることは明らかである。
【００６９】
また、本実施の形態１では、体動検出手段２６０において検出する体動を脈拍として説明したが、検出する体動は呼吸、咳、くしゃみ、しゃっくり、運動、寝返りであってもよい。
【００７０】
また、本実施の形態１では、光音響方式を用いた非侵襲血糖測定装置で説明したが、光音響方式の他の生体情報測定装置、あるいは、ラマン分光検査法やＯＣＴ（光干渉断層法）、旋光角、光の吸収や透過を用いた他の非侵襲生体情報測定装置にも適用が可能である。
【００７１】
以上のように、本発明の実施の形態１による非侵襲血糖測定装置１００においては、体動検出手段２６０を設け、体動検出時の前後の時間領域の測定ユニットにおける生体情報信号を除外して特徴量を推定することにより、体動が発生している不安定な状態の測定データを使用することなく、高精度で低消費電力の非侵襲血糖測定装置を実現することが可能となる。
【００７２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２において、非侵襲生体情報測定装置は、光音響方式を用いた非侵襲血糖測定装置１１０を想定している。
【００７３】
図１は、本発明の実施の形態２による非侵襲血糖測定装置１１０を含むシステム構成を示す図である。
図１において、１１０は非侵襲血糖測定装置、１１１は光、１２０は生体、１３０は血管、１３１は光音響波信号である。
（ａ）は起動信号２９２、（ｂ）は点灯タイミング２９１、（ｃ）は光音響波信号１３１、（ｄ）は終了信号２９３、（ｅ）は体動起動信号２９４、（ｆ）は体動終了信号２９５、（ｇ）は推定血糖値出力タイミングである。
【００７４】
繰り返し測定において１回の測定間隔を測定ユニット、血糖値を推定するまでの区間を測定基本サイクルとして測定周期ごとに一連の動作を行う。
【００７５】
本実施の形態２の非侵襲血糖測定装置１１０は、生体１２０の表面に接するように装着し、光１１１を入射させる。光１１１は生体１２０の内部を伝播し、血管１３０内のグルコースで吸収され光音響波信号１３１が生成される。血管１３０内のグルコースにより生成された光音響波信号１３１を非侵襲血糖測定装置１１０が検出し、推定血糖値２８９を推定する。
【００７６】
図４は、本発明の実施の形態２による非侵襲血糖測定装置１１０のブロック構成を示す図である。
図４において、１１０は非侵襲血糖測定装置、２１０は光源、２２０は生体情報センサ、２３０は増幅手段、２４０はＡ／Ｄ変換手段、２５０は記憶手段Ａ、２６０は体動検出手段、２７０は記憶手段Ｂ、３００は特徴量推定手段、２９０は制御手段である。
【００７７】
光源２１０は、少なくとも一つ以上備え、グルコースが吸収する波長の光１１１を放出する。
【００７８】
制御手段２９０は、光源２１０の繰り返し回数に応じた点灯タイミング２９１を制御し、さらに増幅手段２３０とＡ／Ｄ変換手段２４０に起動信号２９２を、増幅手段２３０とＡ／Ｄ変換手段２４０と特徴量推定手段３００に終了信号２９３を、体動検出手段２６０に体動起動信号２９４と体動終了信号２９５を出力し、各手段の動作を制御する。
【００７９】
生体情報センサ２２０は、光音響波信号１３１を圧電信号２２１に変換する。
【００８０】
増幅手段２３０は、制御手段２９０からの起動信号２９２に基づき、圧電信号２２１を増幅して、増幅信号２３１を生成する。
【００８１】
Ａ／Ｄ変換手段２４０は、制御手段２９０からの起動信号２９２に基づき、増幅信号２３１をサンプリングデータ２４１に変換する。
【００８２】
記憶手段Ａ２５０は、サンプリングデータ２４１を記録する領域で、Ａ／Ｄ変換手段２４０によって書き込まれ、特徴量推定手段３００によって読み出される。
【００８３】
体動検出手段２６０は、制御手段２９０からの体動起動信号２９４に基づき、体動を検出すると体動検出信号２６１を出力する。
【００８４】
記憶手段Ｂ２７０は、体動検出信号２６１を記録する領域で、体動検出手段２６０によって書き込まれ、特徴量推定手段３００によって読み出される。
【００８５】
特徴量推定手段３００は、体動周期選択手段２８３、平均化手段２８６、血糖推定手段２８８から構成され、制御手段２９０からの終了信号２９３に基づき、記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。読み出した記憶データＢ２７１の周期に応じて記憶データＡ２５１の有効／無効の判断を行い、選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。平均化手段２８６は出力された選択データ２８２に対し平均化処理を行い、平均化信号２８７を血糖推定手段２８８に出力し、推定血糖値２８９を算出して外部に出力する。
【００８６】
図５は、本発明の実施の形態２による非侵襲血糖測定装置１１０の、推定血糖値２８９を出力するまでの代表的な信号のタイミングチャートである。
図５において、（ａ）は起動信号２９２、（ｅ）は体動起動信号２９４、（ｆ）は体動終了信号２９５、（ｇ）は推定血糖値出力タイミング、（ｈ）は体動検出信号２６１、（ｐ）は体動周期カウンタ、（ｒ）は有効体動数カウンタ、（ｎ）は推定血糖値算出に使用する可能性のある記憶データＡ２５１に対する起動信号２９２、（ｍ）は推定血糖値算出に有効な記憶データＡ２５１に対する起動信号２９２を模式的に示したものである。
【００８７】
以下、図１、図４、図５を用いて、本実施の形態２による非侵襲血糖測定装置１１０の、血糖値の推定を行う場合の動作を説明する。
本実施の形態２において、測定ユニットは０．１秒、繰り返し回数は４３回、測定基本サイクルは４．５秒、測定周期は３分とする。
【００８８】
ここで、外部より書き込み可能なレジスタの初期値として、周期数レジスタ３０３に２（周期）、周期短レジスタ３０４に０．８（秒）、周期長レジスタ３０５に１．３（秒）を設定する。なお、本実施の形態２においては、周期短レジスタ３０４、周期長レジスタ３０５の設定値として時間で設定したが、測定ユニットの回数で設定してもよく、同等の設定が可能であることは明らかである。
【００８９】
また、本実施の形態２において、体動検出手段２６０は、脈拍を検出する手段とし、実際の脈拍検出方法としては、圧電方式であっても、その他の方式であってもよい。
【００９０】
まず、本実施の形態２の非侵襲血糖測定装置１１０を、図１に示すように患者の腕などの生体１２０の表面に装着する。その後、患者が非侵襲血糖測定装置１１０に設けられた血糖値測定開始スイッチ（図示せず）を起動すると、制御手段２９０が増幅手段２３０とＡ／Ｄ変換手段２４０に起動信号２９２を出力し、増幅手段２３０とＡ／Ｄ変換手段２４０が安定動作に入るタイミングで光源２１０の点灯タイミング２９１を制御し、光源２１０を点灯する。また、制御手段２９０は、繰り返し測定の１回目の起動信号２９２出力時に、体動検出手段２６０に対しても、体動起動信号２９４を出力する。
【００９１】
光源２１０からの光１１１は生体１２０内を伝播し、血管１３０内のグルコースで吸収され光音響波信号１３１が生成される。
【００９２】
生体情報センサ２２０は、光音響波信号１３１を圧電信号２２１に変換する。
増幅手段２３０は、生体情報センサ２２０によって変換された圧電信号２２１をあらかじめ設定されているゲインで増幅し、増幅信号２３１としてＡ／Ｄ変換手段２４０に出力する。ここで増幅手段２３０に起動信号２９２と終了信号２９３が入力されているのは、光音響波信号１３１の発生するタイミングでのみ増幅手段２３０の構成要素であるオペアンプ等の素子の動作をイネーブルにするためのものであり、増幅手段２３０の低消費電力化を図る目的のものである。従って、これらの信号が入力されていなくても同等の動作をするようにすることは可能である。
【００９３】
Ａ／Ｄ変換手段２４０は、制御手段２９０からの起動信号２９２を受け取り、増幅手段２３０から出力された増幅信号２３１を特定の間隔でアナログデジタル変換し、サンプリングデータ２４１を記憶手段Ａ２５０に書き込む。ここでＡ／Ｄ変換手段２４０に終了信号２９３が入力されているのは、光音響波信号１３１の発生しているタイミングでのみＡ／Ｄ変換手段２４０の構成要素であるＡ／Ｄコンバータ等の素子の動作をイネーブルにするためのものであり、Ａ／Ｄ変換手段２４０の低消費電力化を図る目的のものである。従って、この信号が入力されていなくても同等の動作をすることは可能である。
【００９４】
体動検出手段２６０は、制御手段２９０からの体動起動信号２９４を受け取り、体動検出信号２６１を記憶手段Ｂ２７０に書き込む。脈拍を検出したときに出力される体動検出信号２６１を記憶手段Ｂ２７０に書き込む方法に関しては、特定の間隔で体動検出信号２６１のレベルを記録してもかまわないし、体動検出信号２６１がハイレベルを出力している時間情報を書き込んでも良い。
【００９５】
以下、上記制御手段２９０が起動信号２９２を出力してサンプリングデータ２４１を記憶手段Ａ２５０に、体動検出信号２６１を記憶手段Ｂ２７０に書き込むまでの一連の動作をデータ取得期間と呼ぶ。
【００９６】
特徴量推定手段３００は、制御手段２９０からの終了信号２９３を受け取り、記憶手段Ａ２５０に記録されている記憶データＡ２５１と記憶手段Ｂ２７０に記録されている記憶データＢ２７１を読み出し、記憶データＢ２７１で体動が検出されると、周期数レジスタ３０３、周期短レジスタ３０４、周期長レジスタ３０５の設定に従って、データ選択手段２８１で記憶データＡ２５１を選択し、選択された選択データ２８２を平均化手段２８６で平均化を行う。繰り返し回数分の測定が終了後、制御手段２９０からの体動終了信号２９５で体動検出信号２６１の記憶手段Ｂ２７０への書き込みを終了し、平均化信号２８７を基に血糖推定手段２８８で血糖値の推定を行い、推定血糖値出力タイミングで推定血糖値２８９を外部に出力する。
【００９７】
以下、図５を用いて、本実施の形態２の非侵襲血糖測定装置１１０における、時間経過に応じた特徴量推定手段３００の詳細な動作の説明を行う。
【００９８】
時間０秒において、制御手段２９０が増幅手段２３０とＡ／Ｄ変換手段２４０に１回目の起動信号２９２を、体動検出手段２６０に体動起動信号２９４を出力する。１回目の起動信号２９２によるデータ取得期間で、記憶手段Ａ２５０にサンプリングデータ２４１が、体動起動信号２９４をトリガとして体動検出信号２６１が記憶手段Ｂ２７０に記録される。１回目の終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、周期数レジスタ３０３、周期短レジスタ３０４、周期長レジスタ３０５の値を確認し、１回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。このとき、体動周期選択手段２８３は、記憶データＢ２７１がローレベルであるため、脈拍は出力されていないと判断し、何も処理は行わない。
【００９９】
時間０．１秒において、２回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、時間０秒と同様に、２回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出すが、体動周期選択手段２８３は、何も処理は行わない。
【０１００】
時間０．２秒において、３回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、時間０秒と同様に、３回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出すが、体動周期選択手段２８３は、何も処理は行わない。
【０１０１】
時間０．３秒において、４回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、時間０秒と同様に、４回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出すが、体動周期選択手段２８３は、何も処理は行わない。
【０１０２】
時間０．４秒において、５回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、５回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。体動周期選択手段２８３は、記憶データＢ２７１がハイレベルであるため、脈拍が出力されていると判断し、体動周期カウンタ（ｐ）をリセットし、次の脈拍までの時間を計測し、有効体動数カウンタ（ｒ）に１をセットする。また、５回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。本実施の形態２では、測定と同時に特徴量推定手段３００が動作する例で説明しているため、この時点で今回検出した脈拍と次回検出される脈拍の周期はわかっていない。そのため、平均化手段２８６においては、次の脈拍を検出して、周期が有効であることを確認して平均化動作で使用することが可能なデータとなる。次の脈拍を検出した際に周期が無効と判断された場合は、その間に受け取った選択データ２８２は無視される。以降、有効体動数カウンタ（ｒ）は、脈拍の発生を確認したときに、その直前の体動周期が周期短レジスタ３０４より大きく、周期長レジスタ３０５より小さいときに、１加算される。有効体動数カウンタ（ｒ）が周期数レジスタ３０３より大きくなると、所定周期分の測定は終了したと判断して、選択データ２８２の平均化手段２８６への出力は終了する。
【０１０３】
時間０．５秒において、６回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、６回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。体動周期選択手段２８３は、記憶データＢ２７１がローレベルであるため、脈拍は出力されていないと判断し、体動周期カウンタ（ｐ）の次の脈拍までの時間計測を継続する。また、時間０．４秒と同様に６回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。
以降、時間１．５秒まで時間０．５秒と同様の動作を繰り返す。
【０１０４】
時間１．６秒において、１７回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、１７回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。体動周期選択手段２８３は、記憶データＢ２７１がハイレベルであるため、脈拍が出力されていると判断し、体動周期カウンタ（ｐ）にここまでの時間計測値１．２を表示するとともに、内部カウンタをリセットし、次の脈拍までの時間を計測する。有効体動数カウンタ（ｒ）は、直前の体動周期が１．２であり周期短レジスタ３０４の設定値０．８より大きく、周期長レジスタ３０５の設定値１．３より小さいため、１加算して２とする。また、１７回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。この時点で、一つ前の脈拍の周期が有効であったと判断され、平均化手段２８６に送付した５回目から１６回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１が平均化動作で使用可能であることが確定する。
【０１０５】
時間１．７秒において、１８回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、１８回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。体動周期選択手段２８３は、記憶データＢ２７１がローレベルであるため、脈拍は出力されていないと判断し、体動周期カウンタ（ｐ）の次の脈拍までの時間計測を継続する。また、時間１．６秒と同様に１８回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。
以降、時間１．９秒まで時間１．７秒と同様の動作を繰り返す。
【０１０６】
時間２．０秒において、２１回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、２１回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。体動周期選択手段２８３は、記憶データＢ２７１がハイレベルであるため、脈拍が出力されていると判断し、体動周期カウンタ（ｐ）にここまでの時間計測値０．４を表示するとともに、内部カウンタをリセットし、次の脈拍までの時間を計測する。有効体動数カウンタ（ｒ）は、直前の体動周期が０．４であり周期短レジスタ３０４の設定値０．８より小さいため加算動作は行わない。また、２１回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。この時点で、一つ前の脈拍の周期が無効であったと判断され、平均化手段２８６に送付した１７回目から２０回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１の平均化動作で使用不可能であることが確定する。
【０１０７】
時間２．１秒において、２２回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、２２回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。体動周期選択手段２８３は、記憶データＢ２７１がローレベルであるため、脈拍は出力されていないと判断し、体動周期カウンタ（ｐ）の次の脈拍までの時間計測を継続する。また、時間２．０秒と同様に２２回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。
以降、時間２．４秒まで時間２．１秒と同様の動作を繰り返す。
【０１０８】
時間２．５秒において、２６回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、２６回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。体動周期選択手段２８３は、記憶データＢ２７１がハイレベルであるため、脈拍が出力されていると判断し、体動周期カウンタ（ｐ）にここまでの時間計測値０．５を表示するとともに、内部カウンタをリセットし、次の脈拍までの時間を計測する。有効体動数カウンタ（ｒ）は、直前の体動周期が０．５であり周期短レジスタ３０４の設定値０．８より小さいため加算動作は行わない。また、２６回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。この時点で、一つ前の脈拍の周期が無効であったと判断され、平均化手段２８６に送付した２１回目から２５回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１の平均化動作で使用可能であることが確定する。
【０１０９】
時間２．６秒において、２７回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、２７回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。体動周期選択手段２８３は、記憶データＢ２７１がローレベルであるため、脈拍は出力されていないと判断し、体動周期カウンタ（ｐ）の次の脈拍までの時間計測を継続する。また、時間２．５秒と同様に２７回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。
以降、時間３．５秒まで時間２．６秒と同様の動作を繰り返す。
【０１１０】
時間３．６秒において、３７回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されると、特徴量推定手段３００は、３７回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１を読み出す。体動周期選択手段２８３は、記憶データＢ２７１がハイレベルであるため、脈拍が出力されていると判断し、体動周期カウンタ（ｐ）にここまでの時間計測値１．１を表示するとともに、内部カウンタをリセットし、次の脈拍までの時間を計測する。有効体動数カウンタ（ｒ）は、直前の体動周期が１．１であり周期短レジスタ３０４の設定値０．８より大きく、周期長レジスタ３０５の設定値１．３より小さいため、１加算して３とする。また、３７回目の起動信号２９２に対応した記憶データＡ２５１を選択データ２８２として平均化手段２８６に出力する。この時点で、一つ前の脈拍の周期が有効であったと判断され、平均化手段２８６に送付した２６回目から３６回目の起動信号２９２対応した記憶データＡ２５１の平均化動作での使用有効が確定する。さらに、有効体動数カウンタ（ｒ）の値３が周期数レジスタ３０３の設定値２より大きくなったため、所定周期分の測定は終了したと判断して、以降の選択データ２８２の平均化手段２８６への出力は終了する。
【０１１１】
時間３．７秒において、３８回目の起動信号２９２が出力され、データ取得期間終了後、終了信号２９３が出力されるが、特徴量推定手段３００は、既に測定が終了したと判断して記憶データＡ２５１と記憶データＢ２７１の読み出しを行わない。
以降、時間４．２秒まで時間３．７秒と同様の動作を繰り返す。
【０１１２】
なお、本実施の形態２では、繰り返し回数を４３回固定で説明したが、時間３．６秒において、所定周期分の測定は終了したと判断して、以降の測定ユニットを省略することは可能である。
【０１１３】
時間４．５秒において、推定血糖値出力タイミング（ｇ）が出力され、平均化手段２８６は、データ選択手段２８１が出力した２３個の選択データ２８２（５回目から１６回目の起動信号２９２対応した記憶データＡ２５１と２６回目から３６回目の起動信号２９２対応した記憶データＡ２５１）を平均化し、平均化信号２８７として血糖推定手段２８８に出力する。血糖推定手段２８８は、平均化信号２８７を解析して、血糖値を推定し、推定血糖値２８９を出力する。
【０１１４】
なお、本実施の形態２においては、記憶手段Ａ２５０と記憶手段Ｂ２７０の２つの記憶手段を用いて説明したが、同一の記憶手段で実現することも可能である。
【０１１５】
また、本実施の形態２においては、特徴量推定手段３００は時間０秒から動作を開始することで説明したが、繰り返し測定が終了した４．３秒から動作を開始するようにしてもよく、また、その途中から開始するようにしてもよく、同様の結果を得ることは明らかである。
【０１１６】
また、本実施の形態２においては、体動の周期が特定の周期に無い部分のみを平均化処理しない例で説明したが、繰り返し測定期間内で体動の周期が、特定の周期に一度でも入ってなかった場合は、より推定の精度を高めるために、測定すべてを無効にすることも可能である。
【０１１７】
また、本実施の形態２においては、実施の形態１で説明したデータ選択手段２８１を使用しない例で説明したが、体動周期選択手段２８３と、データ選択手段２８１を共用することにより、特定の体動周期内で、かつ体動発生周辺の測定ユニットの生体情報信号を除外して特徴量を推定することも可能である。
【０１１８】
また、本実施の形態２では、体動検出手段２６０において検出する体動を脈拍として説明したが、検出する体動は呼吸であってもよい。  
【０１１９】
また、本実施の形態２では、光音響方式を用いた非侵襲血糖測定装置で説明したが、光音響方式の他の生体情報測定装置、あるいは、ラマン分光検査法やＯＣＴ（光干渉断層法）、旋光角、光の吸収や透過を用いた他の非侵襲生体情報測定装置にも適用が可能である。
【０１２０】
以上のように、本発明の実施の形態２による非侵襲生体情報測定装置１１０においては、体動周期選択手段２８３を設け、特定の体動周期の測定ユニットのみで特徴量を推定したり、体動周期の異常な時間領域の測定ユニットにおける生体情報信号を除外して特徴量を推定することにより、体動が不定期に発生している不安定な状態の測定データを使用することなく、高精度で低消費電力の非侵襲血糖測定装置を実現することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明にかかる非侵襲生体情報測定装置は、推定した特徴量に応じて光源の制御方法や測定繰り返し回数を変更することにより、低消費電力で短い測定時間の装置を実現することが可能となり、ポータブル機器の連続測定時間を向上することに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施の形態１、実施の形態２におけるシステム構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１による非侵襲血糖測定装置１００のブロック構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態１による非侵襲血糖測定装置１００の推定血糖値２８９を出力するまでの代表的な信号のタイミングチャート図
【図４】本発明の実施の形態２による非侵襲血糖測定装置１１０のブロック構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態２による非侵襲血糖測定装置１１０の推定血糖値２８９を出力するまでの代表的な信号のタイミングチャート図
【符号の説明】
【０１２３】
１００  非侵襲血糖測定装置
１１０  非侵襲血糖測定装置
１１１  光
１２０  生体
１３０  血管
１３１  光音響波信号
２１０  光源
２２０  生体情報センサ
２２１  圧電信号
２３０  増幅手段
２３１  増幅信号
２４０  Ａ／Ｄ変換手段
２４１  サンプリングデータ
２５０  記憶手段Ａ
２５１  記憶データＡ
２６０  体動検出手段
２６１  体動検出信号
２７０  記憶手段Ｂ
２７１  記憶データＢ
２８０  特徴量推定手段
２８１  データ選択手段
３０１  無効前レジスタ
３０２  無効後レジスタ
２８２  選択データ
２８６  平均化手段
２８７  平均化信号
２８８  血糖推定手段
２８９  推定血糖値
２９０  制御手段
２９１  点灯タイミング
２９２  起動信号
２９３  終了信号
２９４  体動起動信号
２９５  体動終了信号
２８３  体動周期選択手段
３００  特徴量推定手段
３０１  無効前レジスタ
３０２  無効後レジスタ
３０３  周期数レジスタ
３０４  周期短レジスタ
３０５  周期長レジスタ
【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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