(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に装着される保持部と、前記保持部に保持され、使用者の生体信号を計測する２以上の検知部と、前記検知部を移動させる駆動部とを備え、
前記駆動部は、前記検知部の少なくとも１つが生体に接触し、残りの前記検知部が生体に非接触となる状態と、前記少なくとも１つの検知部が生体に非接触となり、他の少なくとも１つの前記検知部が生体に接触する状態とを切替える
生体信号検知装置。
【請求項２】
さらに、
所定時間おきに前記検知部の前記切替えを実施することを繰り返すように前記駆動部を駆動させるタイマを備えている
請求項１記載の生体信号検知装置。
【請求項３】
さらに、
アーム状をなして一端側及び他端側にそれぞれ前記検知部を保持し、前記駆動部によって揺動する揺動部を有し、
前記駆動部は、少なくとも１つの前記検知部の前記切替えを実施するように前記揺動部を揺動させる
請求項１又は２記載の生体信号検知装置。
【請求項４】
各前記検知部は、収容部に対して直動するように収容され、前記駆動部によって前記切替えられる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体信号検知装置。
【請求項５】
さらに、
２以上の前記検知部が生体に接触した場合において、前記検知部が計測した前記生体信号の強度に基づいて強度が最も大きい前記生体信号を選択する制御部を有している
請求項１〜４のいずれか１項に記載の生体信号検知装置。
【請求項６】
前記保持部は、肢体、頭部及び頚部の少なくとも１つに脱着自在に装着される
請求項１〜５のいずれか１項に記載の生体信号検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体から生体信号を検知する生体信号検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、頭皮に電極を接触させて脳波信号を検出する検出部（検知部）を備える生体信号検知装置の一例である脳機能判定システムが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された脳機能判定システムでは、生体の一例である頭皮から、生体信号の一例である脳波信号を検知するには、検知部が検知している間は常に電極が頭皮の同一の場所で接触した状態にある。このため、長時間、この脳機能判定システムを使用する場合には接触している箇所にかゆみや炎症等のストレスが掛かり、使用者の負担が増加する。また、近年、このような脳機能判定システムでは、検知部を頭皮に強く接触させて脳波信号を検知するように設計されており、検知部が接触している箇所にストレスが掛かるため、使用者の負担を極力無くしたいという要望がある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、使用者の生体信号を確実に検知するとともに、使用者の負担を軽減することができる生体信号検知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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る生体信号検知装置の一態様は、生体に装着される保持部と、前記保持部に保持され、使用者の生体信号を計測する２以上の検知部と、前記検知部を移動させる駆動部とを備え、前記駆動部は、前記検知部の少なくとも１つが生体に接触し、残りの前記検知部が生体に非接触となる状態と、前記少なくとも１つの検知部が生体に非接触となり、他の少なくとも１つの前記検知部が生体に接触する状態とを切替える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、使用者の生体信号を確実に検知するとともに、使用者の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る生体信号検知装置の斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る生体信号検知装置における本体部及び保持部の部分断面拡大図である。
【図３】実施の形態１に係る生体信号検知装置のブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る生体信号検知装置において、第１検知部の第１電極が生体に接触した場合における本体部及び保持部の部分断面拡大図である。
【図５】実施の形態１に係る生体信号検知装置において、第２検知部の第２電極が生体に接触した場合における本体部及び保持部の部分断面拡大図である。
【図６】実施の形態２に係る生体信号検知装置の正面図と側面図である。
【図７】実施の形態２に係る生体信号検知装置のブロック図である。
【図８】実施の形態２に係る生体信号検知装置の動作を示すフロー図である。
【図９】実施の形態２に係る生体信号検知装置における生体信号の測定を行う回路図である。
【図１０】実施の形態２に係る生体信号検知装置において、第１〜３検知部の第１〜３電極が生体に接触した場合における本体部の部分断面拡大図である。
【図１１】実施の形態２に係る生体信号検知装置において、第４〜６検知部の第４〜６電極が生体に接触した場合における本体部の部分断面拡大図である。
【図１２】参考例に係る生体信号検知装置の斜視図である。
【図１３】参考例に係る生体信号検知装置を生体に装着した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１０】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態１に係る生体信号検知装置１の構成について、図１〜図３を用いて説明する。
【００１２】
［構成］
図１は、実施の形態１に係る生体信号検知装置１の斜視図である。図２は、実施の形態１に係る生体信号検知装置１における本体部３及び保持部５の部分断面拡大図である。図３は、実施の形態１に係る生体信号検知装置１のブロック図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線を含む左右方向及び上下方向の平面から見た断面図である。
【００１３】
図２では、生体信号検知装置１において、第１検知部９１側を左側と規定して、前後、左右及び上下の各方向を表示する。そして、図１以降の各図に示す各方向は、全て図２に示す各方向に対応させて表示する。なお、図１では、上下方向、左右方向及び前後方向は、使用者の使用態様によって変化するため、これには限定されない。図１以降の各図においても、同様である。
【００１４】
図１に示すように、生体信号検知装置１は、生体に装着し、生体から生体信号を測定する装置である。生体信号は、例えば脳波、眼電位、筋電位、心電図波形、体温、血中酸素濃度および血糖値等多岐にわたり、測定個所はこれらに限定されない。生体信号検知装置１は、本体部３と、保持部５とを備えている。
【００１５】
本体部３は、保持部５に設けられている。本体部３は、直方体状をなした筐体である。図２に示すように、本体部３には、生体に装着した際に、生体側から上方に向かって凹む収容空間３ａが形成されている。収容空間３ａは、後述する揺動部７等を収容することが可能に形成されている。なお、収容空間３ａは、揺動部７の一部を収容することができていてもよく、本体部３を貫通する孔であってもよい。
【００１６】
図２及び図３に示すように、本体部３には、揺動部７と、第１電極９１ａを備えた第１検知部９１と、第２電極９２ａを備えた第２検知部９２と、増幅部１１と、Ａ／Ｄ変換器１３と、バネ１５と、駆動部１７と、電源部１９と、制御部２１と、タイマ２３と、記憶部２５と、表示部２７と、無線通信部２９とが設けられている。なお、第１検知部９１及び第２検知部９２は、電極に限られず、光の発光及び受光を行う光センサ等であってもよい。
【００１７】
図２に示すように、揺動部７は、本体部３に対して揺動可能に設けられている。揺動部７は、アーム部７１と、支持部７３と、軸部７５とを有している。
【００１８】
アーム部７１は、円弧状をなした棒である。アーム部７１には、その左端側（一端側）に第１検知部９１と、その右端側（他端側）に第２検知部９２とが設けられている。アーム部７１は、第１検知部９１と制御部２１とを繋ぐケーブルを保持し、第２検知部９２と制御部２１とを繋ぐケーブルを保持している。なお、アーム部７１は、円弧状をなした棒に限らず、直線状の棒、長尺の平板などでもよい。また、なお、より測定精度を上げるために、アーム部７１は、２つ以上設けられていてもよく、第１検知部９１及び第２検知部９２と異なる複数の電極がアーム部に設けられていてもよい。第１検知部９１及び第２検知部９２は、本体部３等を介して保持部５に保持されている。
【００１９】
支持部７３は、アーム部７１を形成する円弧の中心とは反対側（上方向）に向かって、アーム部７１の中央部分から延びている。支持部７３は、当接面７３ａを有している。当接面７３ａは、支持部７３におけるアーム部７１側とは反対側に位置し、駆動部１７の後述する押圧ピン１７ｂと当接している。また、支持部７３は、支持部７３の当接面７３ａとは反対側（右側）でバネ１５により左方向に付勢されている。なお、バネ１５は、コイルバネ、板バネ等である。また、必ずしもバネである必要はなく、バネの代わりに、ゴム等の弾性体であってもよい。
【００２０】
軸部７５は、本体部３に揺動可能に指示されている。軸部７５は、円柱状をなし、支持部７３の中央部からアーム部７１と立体交差するように突出している。ここで言う立体交差とは、アーム部７１が延びる長手方向と、軸部７５が延びる方向とが平行でなく、異なる平面（同一平面上にない）状態、言い換えれば、アーム部７１と軸部７５とがねじれの位置にある状態をいう。軸部７５は、軸心Ｘ１周りで駆動部１７の押圧ピン１７ｂにより回動する軸である。つまり、揺動部７は、本体部３に対して、軸部７５の軸心Ｘ１周りで揺動可能に支持されている。
【００２１】
第１検知部９１は、揺動部７が揺動した際に、アーム部７１の左端側（一端側の一例）の第１電極９１ａが生体に接触するように、アーム部７１の左端側に設けられている。第１検知部９１は、使用者の第１位置Ｐ１に接触して配置され、第１位置Ｐ１における使用者の電位を計測する。第１検知部９１は、第１電極９１ａが生体に接触した際に、計測した生体信号を、増幅部１１及びＡ／Ｄ変換器１３を介して制御部２１に送信する。
【００２２】
第２検知部９２は、揺動部７が揺動した際に、アーム部７１の右端側（他端側の一例）の第２電極９２ａが生体に接触するように、アーム部７１の右端側に設けられている。第２検知部９２は、使用者の第１位置Ｐ１とは異なる第２位置Ｐ２に接触して配置され、第２位置Ｐ２における使用者の電位を計測する。第２検知部９２は、第２電極９２ａが生体に接触した際に計測した生体信号を、増幅部１１及びＡ／Ｄ変換器１３を介して制御部２１に送信する。
【００２３】
図３に示すように、増幅部１１は、第１検知部９１及び第２検知部９２から送信されてきた生体信号を増幅する。増幅部１１は、Ａ／Ｄ変換器１３に接続されている。Ａ／Ｄ変換器１３は、増幅した生体信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１３は、制御部２１にデジタル信号化した生体信号を送信する。
【００２４】
図２に示すように、駆動部１７は、ケース１７ａ、ケース１７ａに収容されたソレノイドコイル、ソレノイドコイル内に配置された鉄製の押圧ピン１７ｂ（プランジャ）等で構成され、ソレノイドコイルに電流を流すことで押圧ピン１７ｂが左右方向に動作するものであり、アーム部７１の左端側に設けられている。駆動部１７は、内部から左右方向に移動させる押圧ピン１７ｂを有し、制御部２１を介して電源部１９から供給される電力により、駆動部１７の押圧ピン１７ｂを左右方向に移動させる。押圧ピン１７ｂは、駆動部１７の右側の側面から右方向に突出し、その先端がアーム部７１の当接面７３ａに当接している。つまり、押圧ピン１７ｂによる左右方向の移動とバネ１５とにより、揺動部７が軸部７５の軸心Ｘ１周りで揺動する。言い換えれば、揺動部７は、シーソの様に軸部７５の軸心Ｘ１周りで揺動する。なお、駆動部１７は、ソレノイドコイルを利用した駆動源に限らず、モータ、ギヤ、アーム等を使用した駆動源であってもよい。
【００２５】
制御部２１は、表示部２７及び記憶部２５などを制御するための制御回路などから構成されている。制御部２１は、プロセッサ、またはマイクロコンピュータなどによって構成されてもよい。制御部２１は、第１検知部９１又は第２検知部９２が計測した生体信号を受信する。
【００２６】
図２及び図３に示すように、制御部２１は、所定時間ごとに駆動部１７の押圧ピン１７ｂを左右方向に動作させるタイマ２３を有している。制御部２１は、所定時間が経過すると駆動部１７の押圧ピン１７ｂを左方向に移動させ、さらに、所定時間が経過すると駆動部１７の押圧ピン１７ｂを右方向に移動させるといった一方から他方に切替える動作を繰り返させる制御を行う。なお、所定時間は、仕様により予め設定されていてもよく、１分、５分、１０分、３０分、１時間・・・等、使用者が任意に設定できる時間であってもよい。
【００２７】
生体信号の測定については、測定する生体信号の種類ごとに任意の時間が予め設定されていてもよく、使用者が測定する時間を入力部から入力することができてもよい。この場合、任意の時間や入力した時間が経過後に、生体信号の測定を終了する。また、生体信号の測定については、使用者が生体から取り付けた際に、光センサ、圧力センサ等のセンサが検知した検知信号をトリガーとして開始してもよい。この場合、使用者が生体から取り外した際に、これらのセンサが非検知信号を制御部２１に送信して測定を停止するとしてもよい。
【００２８】
表示部２７は、液晶ディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のモニタである。表示部２７は、本体部３の上面に固定され、制御部２１が識別した状態を表示する。具体的には、表示部２７は、第１検知部９１及び第２検知部９２で測定した生体信号を表示する。
【００２９】
記憶部２５は、制御部２１にプロセッサまたはマイクロコンピュータなどが含まれる場合に、制御部２１が実行する制御プログラムが記憶される記憶装置である。記憶部２５は、例えば、半導体メモリによって実現される。なお、記憶部２５には、使用者の生体信号について、制御部２１が特定する処理方法に関する情報が格納されていてもよい。また、記憶部２５に格納されているこの処理方法には、例えば第１検知部９１及び第２検知部９２によって検出される生体信号からノイズを除去するための処理方法等も含まれる。ここでノイズを除去するための複数の処理方法としては、適応フィルタなど、生体信号からのノイズ除去に用いられる任意の複数の公知の技術を使用してもよい。なお、ノイズとは、電極が生体からズレたりした際に生じる信号である。
【００３０】
電源部１９は、一次電池であることが好ましいが、パーソナルコンピュータ等の外部の電源から供給される二次電池であってもよく、外部の系統電力でもよい。電源部１９は、制御部２１に接続され、制御部２１を介して駆動部１７、表示部２７、記憶部２５等の各部に電力を供給する。
【００３１】
無線通信部２９は、外部の端末機３１と無線通信を行い、生体信号を送信したりすることができる。端末機３１では専用のアプリケーション等をインストールして、自己の生体情報の閲覧や保存などが出来てもよい。
【００３２】
保持部５は、肢体、頭部、頚部などの生体に脱着自在に装着される。肢体は、両手、両腕、胴及び両足である。保持部５は、留め具５ａにより使用者の生体における任意の位置に装着することが可能なベルトである。なお、保持部５は、留め具５ａを用いたベルト以外でも、樹脂製、ゴム製、繊維生地などのような伸縮自在の環状をなす装着具でもよく、樹脂製、金属製等のＣリング状、ヘルメット状などの装着具でもよい。
【００３３】
［動作］
本実施の形態における生体信号検知装置１の動作について、図４及び図５を用いて説明する。
【００３４】
図４は、実施の形態１に係る生体信号検知装置１において、第１検知部９１の第１電極９１ａが生体に接触した場合における本体部３及び保持部５の部分断面拡大図である。図５は、実施の形態１に係る生体信号検知装置１において、第２検知部９２の第２電極９２ａが生体に接触した場合における本体部３及び保持部５の部分断面拡大図である。図４及び図５は、図１におけるＡ−Ａ線を含む左右方向及び上下方向の平面から見た断面図である。
【００３５】
使用者は、生体信号検知装置１を装着し、生体信号検知装置１を起動させる。使用者は、生体信号検知装置１に内蔵されている、測定した生体信号を表示する専用のアプリケーションを立ち上げる。そして、使用者は、使用時間の設定等を入力し、測定を開始させる。
【００３６】
図４に示すように、制御部２１は、例えば、駆動部１７の押圧ピン１７ｂを左方向に移動させる。すると、押圧ピン１７ｂが左方向に移動し、バネ１５の付勢力により、支持部７３が軸部７５の軸心Ｘ１において左周りに揺動するとともに、アーム部７１も軸部７５の軸心Ｘ１において左周りに揺動する。そして、第２検知部９２及び第２検知部９２側のアーム部７１が収容空間３ａに収容されるとともに、第１検知部９１側のアーム部７１が下方に下がり、第１電極９１ａが生体に接触する。制御部２１は、駆動部１７の動作が完了した後に、タイマ２３により時間の計測を開始させる。
【００３７】
図５に示すように、駆動部１７は、タイマ２３が計測する時間が所定時間になると、制御部２１は、駆動部１７の押圧ピン１７ｂを右方向に移動させる。すると、押圧ピン１７ｂがバネ１５の付勢力よりも大きな力で支持部７３の当接面７３ａを押圧し、支持部７３が軸部７５の軸心Ｘ１において右周りに揺動するとともに、アーム部７１も軸部７５の軸心Ｘ１において右周りに揺動する。そして、第１検知部９１の第１電極９１ａが生体から離間して第１検知部９１及び第１検知部９１側のアーム部７１が収容空間３ａに収容されるとともに、第２検知部９２側のアーム部７１が下方に下がり、第２電極９２ａが生体に接触する。このように、制御部２１は、所定時間ごとに駆動部１７の押圧ピン１７ｂを移動させる一方の状態から他方の状態に切替える動作を繰り返させる。言い換えれば、第１電極９１ａが生体に接触及び非接触となる状態を交互に繰り返し、第２電極９２ａも生体に非接触及び接触となる状態を交互に繰り返す。
【００３８】
こうして、生体信号検知装置１は、使用者の生体に装着され、使用者の生体信号を連続的に計測し続ける。
【００３９】
［作用効果］
次に、本実施の形態２おける生体信号検知装置１の作用効果について説明する。
【００４０】
上述したように、実施の形態１に生体信号検知装置１は、生体に装着される保持部５と、保持部５に保持され、使用者の生体信号を計測する２以上の第１検知部９１及び第２検知部９２と、第１検知部９１及び第２検知部９２を移動させる駆動部１７とを備えている。駆動部１７は、第１検知部９１及び第２検知部９２の少なくとも１つが生体に接触する状態、及び、残りの検知部が生体に非接触となる状態の一方から他方に切替える。
【００４１】
この構成によれば、第１検知部９１又は第２検知部９２の少なくとも一方が生体に接触している。また、第１検知部９１の第１電極９１ａが生体に対して接触の状態から非接触の状態と、非接触の状態から接触の状態とを繰り返す。第２検知部９２の第２電極９２ａも、生体に対して非接触の状態から接触の状態と、接触の状態から非接触の状態とを繰り返すため、長時間、生体に接触することもなく使用者の負担が軽減する。
【００４２】
したがって、生体信号検知装置１によれば、使用者の生体信号を確実に検知するとともに、使用者の負担を軽減することができる。
【００４３】
また、実施の形態１に生体信号検知装置１は、さらに、所定時間おきに第１電極９１ａを生体に接触の状態及び非接触の状態に切替え、第２検知部９２を生体に非接触の状態及び接触の状態に切替えること繰り返すように駆動部１７を駆動させるタイマ２３を備えている。
【００４４】
この構成によれば、タイマ２３により駆動する駆動部１７が所定時間ごとに、第１電極９１ａが接触の状態及び非接触の状態、第２電極９２ａが非接触の状態及び接触の状態を交互に繰り返す。このため、第１電極９１ａが生体に接触する時間と第２電極９２ａが生体に接触する時間とが略均一になり、使用者の負担を軽減することができる。
【００４５】
また、実施の形態１に生体信号検知装置１は、さらに、アーム状をなして左端側及び右端側にそれぞれ第１検知部９１及び第２検知部９２を保持し、駆動部１７によって揺動する揺動部７を有している。そして、駆動部１７は、少なくとも１つの第１検知部９１及び第２検知部９２が生体に接触し、残りの検知部が生体に非接触となる状態を一方から他方に切替えるように揺動部７を揺動させる。
【００４６】
この構成によれば、簡易な構成で第１検知部９１を生体に接触の状態及び非接触の状態に切替ることができ、第２検知部９２を生体に非接触の状態及び接触の状態に切替ることができる。
【００４７】
また、実施の形態１に生体信号検知装置１において、保持部５は、肢体、頭部及び頚部の少なくとも１つに脱着自在に装着される。
【００４８】
この構成によれば、使用者は、測定したい生体におけるほとんどの部位で、生体信号を測定することができる。
【００４９】
（実施の形態２）
［構成］
以下、本実施の形態に係る生体信号検知装置１００の構成について、図６、図７及び図１０を用いて説明する。
【００５０】
図６は、実施の形態２に係る生体信号検知装置１００の正面図と側面図である。図７は、実施の形態２に係る生体信号検知装置１００のブロック図である。図１０は、実施の形態２に係る生体信号検知装置１００において、第１〜３検知部９１〜９３の第１〜３電極９１ａ〜９３ａが生体に接触した場合における本体部１０３の部分断面拡大図である。図１０は、図６における折れ線のＢ−Ｂ線を含む左右方向及び上下方向の平面から見た断面図である。
【００５１】
実施の形態２において、生体信号検知装置１００における他の構成は、実施の形態１の生体信号検知装置１００と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
【００５２】
図６に示すように、本体部１０３は、円筒状をなした筐体である。本体部１０３は、収容部１０５と、止め部１０７と、本体支持部１０９とを有している。
【００５３】
止め部１０７は、円盤状をなし、収容部１０５の上方に位置している。本体支持部１０９は、収容部１０５における中央部分の上面から止め部１０７の中央部分の下面まで延びている。本体支持部１０９が保持部５を貫通し、収容部１０５と止め部１０７とにより保持部５を挟むことで、本体部１０３は保持部５に保持されている。
【００５４】
図７及び図１０に示すように、収容部１０５には、第１検知部９１と、第２検知部９２と、第３検知部９３と、第４検知部９４と、第５検知部９５と、第６検知部９６と、６つのバネ１５と、６つの駆動部１７と、電源部１９と、制御部２１と、タイマ２３と、記憶部２５と、表示部２７とが設けられている。
【００５５】
図６に示すように、収容部１０５の下面には、第１挿入孔１０５ａと、第２挿入孔１０５ｂと、第３挿入孔１０５ｃと、第４挿入孔１０５ｄと、第５挿入孔１０５ｅと、第６挿入孔１０５ｆとが形成されている。第１挿入孔１０５ａには、第１検知部９１の一部（上側）が挿入されている。第２挿入孔１０５ｂには、第２検知部９２の一部（上側）が挿入されている。第３挿入孔１０５ｃには、第３検知部９３の一部（上側）が挿入されている。第４挿入孔１０５ｄには、第４検知部９４の一部（上側）が挿入されている。第５挿入孔１０５ｅには、第５検知部９５の一部（上側）が挿入されている。第６挿入孔１０５ｆには、第６検知部９６の一部（上側）が挿入されている。第１〜６検知部９１〜９６は、第１〜６挿入孔１０５ａ〜１０５ｆに上下動可能に設けられている。第１挿入孔１０５ａは、第２〜６挿入孔１０５ｂ〜１０５ｆと同様の構成である。
【００５６】
図７及び図１０に示すように、第１検知部９１は、第１電極９１ａと、フランジ部９１ｂと、円柱部９１ｃとを有している。第１電極９１ａは、円柱状をなし、その下端が丸みを帯びるように丸面取りされている。第１電極９１ａは、ケーブルを介して制御部２１に接続され、生体に接触した際に、生体信号を制御部２１に送信する。フランジ部９１ｂは、第１電極９１ａの上端縁で第１電極９１ａの外周側に向かって突出している。フランジ部９１ｂと収容部１０５の底部との間には、バネ１５が設けられている。バネ１５は、フランジ部９１ｂを上方向（駆動部１７の内部に挿入する方向）に付勢している。フランジ部９１ｂの上端面の中央部分には、鉄製の円柱部９１ｃが設けられている。円柱部９１ｃは、駆動部１７の内部に挿入されている。
【００５７】
また、第２〜６検知部９２〜９６においても、第１検知部９１と同様の構成であり、説明を省略する。また、第１〜６検知部９１〜９６で用いられている各バネ１５においても、それぞれが同一の構成であるため、説明を省略する。
【００５８】
駆動部１７は、ケース、ケースに収容されたソレノイドコイル等で構成されている。駆動部１７は、制御部２１を介して電源部１９から供給される電力をソレノイドコイルに流すことで、円柱部９１ｃを上下方向に移動させる。第１〜６検知部９１〜９６を駆動する各駆動部１７は、それぞれが同様の構成であり、説明を省略する。
【００５９】
駆動部１７は、第１〜３検知部９１〜９３を纏めて同時に移動させ、第４〜６検知部９４〜９６を纏めて移動させる。つまり、第１〜３検知部９１〜９３の第１〜３電極９１ａ〜９３ａが生体に接触している間は、第４〜６検知部９４〜９６の第４〜６電極９４ａ〜９６ａが生体に非接触の状態が保たれ、第４〜６検知部９４〜９６の電極９４ａ〜９６ａが生体に接触している間は、第１〜３検知部９１〜９３の第１〜３電極９１ａ〜９３ａが生体に非接触の状態が保たれる。なお、駆動部１７は、第１〜６検知部９１〜９６を個別に制御することができてもよい。
【００６０】
第１〜３電極９１ａ〜９３ａが生体に接触している場合では、第１電極９１ａは使用者の第１位置Ｐ１に接触して配置され、第２電極９２ａは使用者の第１位置Ｐ１とは異なる第２位置Ｐ２に接触して配置され、第３電極９３ａは使用者の第１、２位置Ｐ１、Ｐ２とは異なる第３位置Ｐ３に接触して配置される。第４〜６電極９４ａ〜９６ａが生体に接触している場合では、第４電極９４ａは使用者の第１〜３位置Ｐ１〜Ｐ３とは異なる第４位置Ｐ４に接触して配置され、第５電極９５ａは使用者の第１〜４位置Ｐ１〜Ｐ４とは異なる第５位置Ｐ５に接触して配置され、第６電極９６ａは使用者の第１〜５位置Ｐ１〜Ｐ５とは異なる第６位置Ｐ６に接触して配置される。
【００６１】
図７に示すように、第１〜３検知部９１〜９３は、それぞれに電位の計測が可能である。第１〜３検知部９１〜９３による電位の計測によって取得された生体信号は、図示しない個別の伝送路（ケーブル）により増幅部１１及びＡ／Ｄ変換器１３を経て制御部２１に入力される。これらの第１〜３検知部９１〜９３の中には、１個の基準電極と、２個の計測電極とが含まれている。なお、第１〜３検知部９１〜９３により１個の基準電極及び２個の計測電極としているが、１つ以上の基準電極と、１個以上の計測電極とであればよい。
【００６２】
また、第４〜６検知部９４〜９６においても、第１〜３検知部９１〜９３と同様に、それぞれに電位の計測が可能で、個別の伝送路（ケーブル）により増幅部１１及びＡ／Ｄ変換器１３を経て制御部２１に入力される。これらの第４〜６検知部９４〜９６の中にも、１個の基準電極と、２個の計測電極とが含まれている。なお、第４〜６検知部９４〜９６でも、１個の基準電極及び２個の計測電極としているが、１つ以上の基準電極と、１個以上の計測電極とであればよい。
【００６３】
第１〜３検知部９１〜９３及び第４〜６検知部９４〜９６において、生体信号は、各計測電極とこの計測電極に対応する基準電極との間の電位差を計測して取得される。
【００６４】
制御部２１は、第１〜３検知部９１〜９３が生体に接触した場合に、第１〜３検知部９１〜９３が計測した生体信号の強度に基づいて、最も大きい生体信号を選択する。具体的には、基準電極が第１検知部９１の第１電極９１ａとし、計測電極を第２検知部９２の第２電極９２ａ及び第３検知部９３の第３電極９３ａとすると、基準電極である第１電極９１ａと計測電極である第２電極９２ａとの生体信号の強度と、基準電極である第１電極９１ａと計測電極である第３電極９３ａとの生体信号の強度とのうち最も大きい生体信号を選択する。制御部２１は、第４〜６検知部９４〜９６が生体に接触した場合においても、第１〜３検知部９１〜９３の場合と同様に、第４〜６検知部９４〜９６が計測した生体信号の強度に基づいて、最も大きい生体信号を選択する。
【００６５】
［動作］
実施の形態２における生体信号検知装置１００の動作について、図８〜図１１を用いて説明する。
【００６６】
図８は、実施の形態２に係る生体信号検知装置１００の動作を示すフロー図である。図９は、実施の形態２に係る生体信号検知装置１００における生体信号の測定を行う回路図である。図１１は、実施の形態２に係る生体信号検知装置１００において、第４〜６検知部９４〜９６の第４〜６電極９４ａ〜９６ａが生体に接触した場合における本体部１０３の部分断面拡大図である。図１１は、図６における一点鎖線で表す折れ線のＢ−Ｂ線を含む左右方向及び上下方向の平面から見た断面図である。
【００６７】
図８に示すように、使用者は、生体信号検知装置１００を用いて測定を開始させる。制御部２１は、電源部１９の電力を駆動部１７のソレノイドコイルに流し、第１〜３検知部９１〜９３を下方に移動させる（Ｓ１）。具体的には、第１〜３検知部９１〜９３の各円柱部９１ｃが下方に移動する力が働くことで、第１〜３検知部９１〜９３が下方に移動する。そして、第１〜３電極９１ａ〜９３ａが生体に接触する。この間には、第４〜６検知部９４〜９６側における駆動部１７のソレノイドコイルには電流が流れておらず、バネ１５の付勢力により、第４〜６検知部９４〜９６が収容部１０５の内部に収容された状態となっている。
【００６８】
第１〜３検知部９１〜９３による生体信号の測定について図９を用いて説明する。
【００６９】
図９は、実施の形態２に係る生体信号検知装置１００における生体信号の測定を行う回路図である。
【００７０】
図９に示すように、第１〜３電極９１ａ〜９３ａが生体に接触している状態を示している。なお、複数の電極が生体に接触している場合において、生体信号の測定を示す一例であり、これに限定されない。
【００７１】
第１〜３電極９１ａ〜９３ａと生体との間には、図示しない接触抵抗がそれぞれ存在する。第１電極９１ａの接触抵抗の反対側と、第２電極９２ａ及び第３電極９３ａにおけるそれぞれの接触抵抗の反対側との間には、電源８１と抵抗８２とが直列に接続されている。第１電極９１ａの接触抵抗の反対側、及び抵抗８２の第１電極９１ａには、増幅部１１の入力側が接続されている。増幅部１１の出力側には、Ａ／Ｄ変換器１３が接続されている。Ａ／Ｄ変換器１３の出力側には、制御部２１が接続されている。ここでは、基準電極が第１電極９１ａとし、計測電極を第２電極９２ａ及び第３電極９３ａとしている。制御部２１は、電源８１が電圧を掛けると、抵抗８２に流れる入力側と出力側との電位差により、第１電極９１ａと第２電極９２ａとの間、又は第１電極９１ａと第３電極９３ａとの間から、抵抗値が最も低くなる１対を選択して生体信号を検出する。なお、第３電極９３ａをアースに接続するアース用の電極にしてもよい。
【００７２】
図７及び図８に示すように、このようにして計測された生体信号から、制御部２１は、第１検知部９１と第２検知部９２との間で計測された生体信号の強度と、第１検知部９１と第３検知部９３との間で計測された生体信号の強度とを比較する（Ｓ２）。
【００７３】
制御部２１は、第１〜３検知部９１〜９３が計測した生体信号の強度に基づいて強度が最も大きい生体信号を選択する（Ｓ３）。具体的には、制御部２１は、第１検知部９１と第２検知部９２との間で計測された生体信号の強度と、第１検知部９１と第３検知部９３との間で計測された生体信号の強度とから、最も大きい生体信号を選択する。この選択は、計測する最初において行われるのではなく、常時行われ、最も強度が高い生体信号を選択する。なお、実施の形態２では、一度に接触させる電極は３つであるが、４つ以上でもよく、２つでもよい。
【００７４】
制御部２１は、駆動部１７の動作が完了した後に、タイマ２３が計測する時間を取得する。制御部２１は、タイマ２３が計測する時間から、第１〜３検知部９１〜９３が計測した時間が所定時間を経過しているか否かを判断する（Ｓ４）。タイマ２３が計測する時間が所定時間に満たない場合は、ステップＳ２に戻る（Ｓ４ではＮＯ）。タイマ２３が計測する時間が所定時間になると（Ｓ４ではＹＥＳ）、制御部２１は、第１〜３検知部９１〜９３側における駆動部１７のソレノイドコイルに流す電流を停止させるとともに、第４〜６検知部９４〜９６側における駆動部１７のソレノイドコイルに電流を流す（Ｓ５）。そして、図１１に示すように、第１〜３検知部９１〜９３は上方に向かって移動して本体部１０３に収容されて生体と非接触な状態に切替わり、第４〜６検知部９４〜９６は上方に向かって移動し第４〜６電極９４ａ〜９６ａが生体と接触する。
【００７５】
制御部２１は、第４検知部９４と第５検知部９５との間で計測された生体信号の強度と、第４検知部９４と第６検知部９６との間で計測された生体信号の強度とを比較する（Ｓ６）。
【００７６】
制御部２１は、第４〜６検知部９４〜９６が計測した生体信号の強度に基づいて強度が最も大きい生体信号を選択する（Ｓ７）。具体的には、制御部２１は、第４検知部９４と第５検知部９５との間で計測された生体信号の強度と、第４検知部９４と第６検知部９６との間で計測された生体信号の強度とから、最も大きい生体信号を選択する。この選択は、計測する最初において行われるのではなく、常時行われ、最も強度が高い生体信号を選択する。
【００７７】
制御部２１は、駆動部１７の動作が完了した後に、タイマ２３が計測する時間を取得する。制御部２１は、タイマ２３が計測する時間から、第４〜６検知部９４〜９６が計測した時間が所定時間を経過しているか否かを判断する（Ｓ８）。タイマ２３が計測する時間が所定時間に満たない場合は、ステップＳ６に戻る（Ｓ８ではＮＯ）。タイマ２３が計測する時間が所定時間になると（Ｓ８ではＹＥＳ）、制御部２１は、この生体信号の測定を終了させるか否かを判断する（Ｓ９）。生体信号の測定が終了していない場合は、ステップＳ１に戻る。このように、制御部２１は、所定時間ごとに駆動部１７を介して第１〜３検知部９１〜９３と第４〜６検知部９４〜９６とを交互に移動させる動作を繰り返させる。つまり、第１〜３電極９１ａ〜９３ａが生体に接触の状態及び非接触の状態に交互に切替わり、第４〜６電極９４ａ〜９６ａが生体に非接触の状態及び接触の状態に交互に切替わる動作を繰り返す。
【００７８】
生体信号の測定を終了させる場合は、制御部２１が駆動部１７の各ソレノイドコイルに流す電流を停止（駆動部１７への電力の供給を停止）させ（Ｓ１０）、このステップは終了する。
【００７９】
［作用効果］
次に、実施の形態２おける生体信号検知装置１００の作用効果について説明する。
【００８０】
上述したように、実施の形態２に生体信号検知装置１００は、第１〜６検知部９１〜９６は、収容部１０５に対して直動するように収容され、駆動部１７によって、少なくとも１つが生体に接触し、残りが生体に非接触となる状態の一方から他方に切替えられる。
【００８１】
この構成によれば、アーム等の揺動部７を設けなくても、第１〜６検知部９１〜９６の第１〜６電極９１ａ〜９６ａを生体に接触の状態及び非接触の状態の一方から他方に切替えられるため、部品点数が少なくなり、製造コストが低廉化する。
【００８２】
また、実施の形態２に生体信号検知装置１００は、さらに、第１〜６検知部９１〜９６が生体に接触した場合において、第１〜６検知部９１〜９６が計測した生体信号の強度に基づいて、最も大きい生体信号を選択する制御部２１を有している。
【００８３】
この構成によれば、第１〜６検知部９１〜９６のうち最も感度のよい生体信号を受信することができる。このため、使用者の生体信号をより確実に検知することができる。
【００８４】
この生体信号検知装置１００における作用効果は、実施の形態１の生体信号検知装置１と同様の作用効果であり、同一の作用効果については詳細な説明を省略する。
【００８５】
（参考例）
以下、本参考例に係る生体信号検知装置１００の構成について、図１２及び図１３を用いて説明する。
【００８６】
図１２は、参考例に係る生体信号検知装置１００の斜視図である。図１３は、参考例に係る生体信号検知装置１００を生体に装着した状態を示す説明図である。
【００８７】
図１２に示すように、この生体信号検知装置１００における構成は、実施の形態１の生体信号検知装置１００と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
【００８８】
保持部５は、肢体、頭部、頚部などの生体に脱着自在に装着されるように構成されている。言い換えれば、保持部５は、使用者の生体における任意の位置に装着することが可能に構成されている。保持部５は、生体に装着した際に環状となるベルト等の装着具である。保持部５は、布、樹脂製、金属製等を用いている。
【００８９】
保持部５の内周側には、一部が露出している１６個の電極１０２を有する検知部が設けられている。各電極１０２は、使用者が生体信号検知装置１００を生体に装着した際に、生体と接触するように設けられている。なお、電極１０２の数は、２個以上であれば何個でもよい。
【００９０】
なお、電極１０２は、保持部５の部分に設けられているが、本体部３の裏面や留め具５ａの裏面に設けられていてもよい。この場合、生体との接触個所が増えることでより正確な生体信号を得ることができる。
【００９１】
保持部５には、生体信号検知装置１００を生体に装着した際にたるみをもって装着することができるように、装着状態を調節する留め具が設けられている。
【００９２】
この参考例における生体信号検知装置１００でも、実施の形態１、２の生体信号検知装置１００と同様に、制御部２１は、強度が最も大きい生体信号を選択する。
【００９３】
参考例における生体信号検知装置１００では、たるみをもって生体に装着する。このため、例えば、生体を動かすことで生体信号検知装置１００が移動し、自重により生体に接触している電極１０２が非接触の状態となったり、生体に非接触の電極１０２が接触したりする。その結果、使用者の生体信号を検知することができるとともに、使用者のストレスを軽減することができる場合がある。
【００９４】
（その他変形例等）
以上、本発明に係る生体信号検知装置について、実施の形態１、２に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態１、２に限定されるものではない。
【００９５】
例えば、また、上記実施の形態においては、検知部は、光センサでもよい。光センサは、受光部と入光部とが設けられていてもよい。この光センサは、生体の血液の血流の測定に用いられることが好ましい。血液は、緑色の光を吸収して赤色の光を反射する特性がある。そこで、この光センサは、緑色の光を血管に照射し、照射した光の強度と、反射された光の強度との差異を検知する。制御部は、この差異から血液の脈流から変化する生体信号を検出する。また、光センサを複数設けた場合に、各光センサが計測した生体信号の強度に基づいて強度が最も大きい生体信号を選択してもよい。制御部は、記憶部に格納されている理想的な血液の脈流を示すデータと、各光センサで計測した生体信号とを比較して、理想的な血液の脈流に最も近い生体信号を選択することができてもよい。
【００９６】
例えば、また、上記実施の形態においては、生体に異なる位置で接触する３つの電極が設けられている場合に、１の電極が生体に接触する状態であり、他の電極が生体に非接触な状態となってもよい。所定時間が経過した後に、接触する状態の１の電極が非接触な状態となり、非接触な状態となっていた他の電極の１つが接触する状態となってもよい。そして、さらに所定時間が経過した後に、接触する状態の１の電極が非接触な状態となり、未だ接触していない電極が接触する状態となってもよい。
【００９７】
また、上記実施の形態においては、制御部には、外部と無線通信を行う無線通信部が接続されていてもよい。制御部は、無線通信部を介してＡ／Ｄ変換器から受信した生体信号を、外部の端末機に送信してもよい。なお、端末機は、Ｗｉ−Ｆｉ機能やＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）機能などの近距離無線機能を有する通信部を備えていてもよい。この場合、無線通信部は、生体信号検知装置と外部の端末機との間でワイヤレス通信を行うことに限定されず、データバックアップ装置など所定の転送宛先の記憶装置へワイヤレス通信で転送するものであってもよい。
【００９８】
また、上記実施の形態においては、外部の端末機は、ネットワークを介して外部のクラウドサーバと接続されている。クラウドサーバは、ネットワークを介して様々な機器と連携する仮想のサーバであり、通常のデータベース管理ツール等で扱うことが困難な巨大なデータ（ビッグデータ）等を管理している。クラウドサーバは、他の使用者の生体信号を収集してもよい。
【００９９】
その他、実施の形態１、２に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態１、２における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１００】
１、１００  生体信号検知装置
５  保持部
７  揺動部
１７  駆動部
２１  制御部
９１  第１検知部
９２  第２検知部
９３  第３検知部
９４  第４検知部
９５  第５検知部
９６  第６検知部
１０５  収容部
Ｐ１  第１位置
Ｐ２  第２位置
【図１】
0006712773.tif 000002
【図２】
0006712773.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0006712773.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006712773.tif 000008
【図８】
0006712773.tif 000009
【図９】
0006712773.tif 000010
【図１０】
0006712773.tif 000011
【図１１】
0006712773.tif 000012
【図１２】
0006712773.tif 000013
【図１３】
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