(57)【要約】  好適に発光素子の光量を安定させた状態で体液成分を測定する体液成分測定装置を提供する。本発明は、体液成分測定装置であって、体液を点着させた試験紙に光を発光する発光素子と、前記発光素子によって発光された光の反射光を受光する受光素子と、前記発光素子の近傍における温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部によって測定された温度に基づき、前記発光素子が発光する光量を安定化させるための発光条件を決定する決定部と、前記決定部によって決定された発光条件に従って発光素子の駆動を制御する駆動制御部とを備え、前記発光素子によって発光される光量が安定した後に体液成分の測定を開始することを特徴とする。
2007116675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体液中の所定成分に反応する発色試薬を担持した試験紙を用いて、光学的に測色して検体中の所定成分の量を測定する体液成分測定装置であって、
前記試験紙に対して、照射光を発する発光素子と、
前記試験紙からの反射光を受光する受光素子と、
前記発光素子の駆動を制御する駆動制御部と、
前記発光素子の近傍における環境温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部で測定された前記環境温度に基づき、前記所定成分量の測定の実行前において前記発光素子を駆動するための第１の発光条件を決定する決定部と
を備え、
前記第１の発光条件下で、前記発光素子が前記駆動制御部により所定時間において駆動された後、
前記第１の発光条件とは異なる第２の発光条件下で、前記試験紙へ前記体液が供給され、該体液の所定成分量に応じて呈色した前記試験紙からの反射光量を前記受光素子で検出することにより、前記体液の所定成分量の測定が行われることを特徴とする体液成分測定装置。
【請求項２】
前記第１の発光条件の情報を前記環境温度と関連づけて記憶する記憶部をさらに備え、
前記決定部は、前記記憶部に記憶される前記第１の発光条件のうち、前記環境温度に対応する前記第１の発光条件を選択することにより、前記決定を行うことを特徴とする請求項１に記載の体液成分測定装置。
【請求項３】
前記第１の発光条件では、前記発光素子の発光を制御するための制御信号のパルス幅が、前記第２の発光条件におけるパルス幅よりも大きく規定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の体液成分測定装置。
【請求項４】
前記第１の発光条件では、前記発光素子の発光を制御するための制御信号のパルス振幅が、前記第２の発光条件におけるパルス振幅より大きく規定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の体液成分測定装置。
【請求項５】
前記第１の発光条件では、前記発光素子の発光を制御するための制御信号の周期が、前記第２の発光条件における周期より短く規定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の体液成分測定装置。
【請求項６】
前記決定部は、前記第１の発光条件として、前記発光素子を駆動する前記所定時間を、前記環境温度に基づいて決定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の体液成分測定装置。
【請求項７】
前記所定時間は、前記体液成分測定装置の電源投入後、前記発光素子の発光量が安定するまでの時間であることを特徴とする請求項６に記載の体液成分測定装置。
【請求項８】
前記所定時間が０．２秒から２秒となることを特徴とする請求項７に記載の体液成分測定装置。
【請求項９】
前記決定部は、前記第１の発光条件として、前記発光素子を駆動するためのパルスのデューティー比を、前記環境温度に基づいて決定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の体液成分測定装置。
【請求項１０】
前記決定部は、前記第１の発光条件として、前記発光素子を連続駆動とし、該連続駆動のパルスのＯＮ区間を、前記環境温度に基づいて決定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の体液成分測定装置。
【請求項１１】
体液中の所定成分に反応する発色試薬を担持した試験紙を用いて、光学的に前記所定成分の量を測定する体液成分測定装置の制御方法であって、
発光素子の近傍における環境温度を測定する温度測定ステップと、
測定された前記環境温度に基づき、前記所定成分量の測定の実行前において前記発光素子を駆動するための第１の発光条件を決定する決定ステップと、
前記第１の発光条件下で、前記発光素子を所定時間駆動する第1の駆動ステップと、
前記第１の発光条件とは異なる第２の発光条件下で、前記発光素子を駆動する第２の駆動ステップと
を備え、
前記第２の駆動ステップにおいて、前記試験紙に前記体液が供給され、前記発光素子から照射される光に対する前記試験紙からの反射光を受光素子が検出することにより前記所定成分量の測定が行われることを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
前記決定ステップは、前記第１の発光条件として、前記発光素子を駆動する前記所定時間を、前記環境温度に基づいて決定することを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記所定時間は、前記体液成分測定装置の電源投入後、前記発光素子の発光量が安定化するまでの時間であることを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記所定時間が０．２秒から２秒となることを特徴とする請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記決定ステップは、前記第１の発光条件として、前記発光素子を駆動するためのパルスのデューティー比を、前記環境温度に基づいて決定することを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記決定ステップは、前記第１の発光条件として、前記発光素子を連続駆動とし、該連続駆動のパルスのＯＮ区間を、前記環境温度に基づいて決定することを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体液の成分を測定する体液成分測定装置に関する。特に、本発明は、光学的なセンサを含む体液成分測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
体液の成分を測定する装置の中で、例えば、血液の成分等を測定する体液成分測定装置が知られている。この体液成分測定装置は、例えば、糖尿病患者における血糖値の測定に用いられている。この体液成分測定装置では、血中のブドウ糖量に応じて呈色する試験紙を装置に装着し、その試験紙に血液を供給してその試験紙の呈色の度合を光学的に測定（測色）して血糖値を定量化する血糖測定装置が用いられている。【０００３】
このような血糖測定装置では、血液を点着させた試験紙の反応色を測色することで血糖値を求めている。また、測色方法としては、例えば、ＬＥＤ等の発光素子によって試験紙を照射し、その試験紙からの反射光強度を受光ダイオード等の受光素子により検出する方法が知られている。【０００４】
しかしながら、ＬＥＤ等の発光素子は、発光時の発熱によって光量の低下が発生する。特に、装置に電源投入した直後は、ＬＥＤの光量低下が大きい。また、血糖値の算出方法は、血液が点着する前の状態で計測したデータと、血液が点着し化学反応が安定した状態で計測したデータとを比較して計算する。したがって、測定中にＬＥＤの光量が低下することは、測定データの正確性に問題が生じることとなる。そこで、測定中の光量を安定させるため、電源を入れた後、光量安定化処理を測定前に行うことが必要となる。特許文献１は、測定時に光源から発せられる光量が安定した段階で反射光の測定を行う技術を示している。【０００５】
特許文献２は、発光素子を、間隔を開けてバースト状にパルス駆動し、各バーストの複数のパルス信号に対応する反射光強度の平均値を求め、その平均値を基に血糖値等の測定値を演算する体液成分測定装置を示している。特許文献２の体液成分測定装置は、発光素子の駆動開始から所定時間経過後に測定を開始し、各バースト内でパルス光の反射強度の値を平均化することで、測定値の精度を向上している。また、特許文献２の体液成分測定装置は、発光素子の発光特性が安定する前に測定を開始することで測定時間を短縮している。【０００６】
特許文献３は、操作が簡単で、測定精度が高い体液成分測定装置を示している。特許文献３の体液成分測定装置は、パルス光の照射時と非照射時とにおける反射光の強度の差を求めて成分の量を算出している。さらに、特許文献３の体液成分測定装置は、反射光の強度差を測定する際に、交流商用電源の半周期又はその整数倍に相当するタイミングで発光されたパルス光に対して行うことにより、測定結果の精度を向上している。
【特許文献１】特開平０３−７３８２８号公報
【特許文献２】特開２００２−１６８８６２号公報
【特許文献３】特開平１０−３１８９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような体液成分測定装置は、光源の点灯後、光量が安定した時点で測定を開始するため、測定に要する時間が長いという問題がある。一方、特許文献２の体液成分測定装置は、光量が安定する前に測定を開始するため、測定に要する時間が短縮化されている。しかし、測定結果の精度に関しては、光量が安定した後に測定する方法には及ばない。また、特許文献３の体液成分測定装置は、電源投入後の光量安定化について言及されていない。【０００８】
したがって、本発明は、上述の問題を解決するため、電源投入後に、発光する光量を効率よく安定させ、体液成分の測定を早期に開始可能とする体液成分測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための一の形態に対応する本発明は、体液中の所定成分に反応する発色試薬を担持した試験紙を用いて、光学的に測色して検体中の所定成分の量を測定する体液成分測定装置であって、試験紙に対して、照射光を発する発光素子と、試験紙からの反射光を受光する受光素子と、発光素子の駆動を制御する駆動制御部と、発光素子の近傍における環境温度を測定する温度測定部と、温度測定部で測定された環境温度に基づき、所定成分量の測定の実行前において発光素子を駆動するための第１の発光条件を決定する決定部とを備え、第１の発光条件下で、発光素子が駆動制御部により所定時間において駆動された後、第１の発光条件とは異なる第２の発光条件下で、試験紙へ体液が供給され、体液の所定成分量に応じて呈色した試験紙からの反射光量を受光素子で検出することにより、体液の所定成分量の測定が行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発光する光量を効率よく安定させ、体液成分の測定を早期に開始可能とすることができる。また、環境温度に応じて光量安定化が行えるので、過分に発光素子を点灯させることがなく、消費電力を節約することができる。【００１１】
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
【図１】本発明に対応する体液成分測定装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２Ａ】本発明に係る測定までの流れを示した図である。
【図２Ｂ】本発明に係る光量安定化処理時において発光素子１１４に適用される駆動信号のパターンを例示する図である。
【図３Ａ】、
【図３Ｂ】、
【図３Ｃ】異なる環境温度ごとで発光素子におけるパルス幅を変更した場合の受光素子による測定結果を示す図である。
【図３Ｄ】、
【図３Ｅ】、
【図３Ｆ】異なる環境温度ごとで発光素子におけるパルス幅を変更した場合の受光素子による測定結果を示す図である。
【図３Ｇ】、
【図３Ｈ】、
【図３Ｉ】異なる環境温度ごとで発光素子におけるパルス幅を変更した場合の受光素子による測定結果を示す図である。
【図４】本発明に係る体液成分測定装置の制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る光量安定化処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る発光素子の発光処理を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係る体液成分を測定する際の発光素子１１４の駆動パルスの一例を示す図である。
【図８Ａ】、
【図８Ｂ】第１の実施形態に係る受光量の測定結果を示す図である。
【図９Ａ】、
【図９Ｂ】第１の実施形態に係る受光量の測定結果を示す図である。
【図１０Ａ】、
【図１０Ｂ】第１の実施形態に係る受光量の測定結果を示す図である。
【図１１】第１の実施形態に係る安定化処理の発光条件を登録したテーブル１１００を示す図である。
【図１２】第２の実施形態に係る体液成分を測定する際の発光素子１１４の駆動パルスの一例を示す図である。
【図１３Ａ】、
【図１３Ｂ】第２の実施形態に係る受光量の測定結果を示す図である。
【図１４Ａ】、
【図１４Ｂ】第２の実施形態に係る受光量の測定結果を示す図である。
【図１５Ａ】、
【図１５Ｂ】第２の実施形態に係る受光量の測定結果を示す図である。
【図１６】第２の実施形態に係る安定化処理の発光条件を登録したテーブル１６００を示す図である。
【図１７】第３の実施形態に係る体液成分を測定する際の発光素子１１４の駆動パルスの一例を示す図である。
【図１８Ａ】、
【図１８Ｂ】第３の実施形態に係る受光量の測定結果を示す図である。
【図１９Ａ】、
【図１９Ｂ】第３の実施形態に係る受光量の測定結果を示す図である。
【図２０Ａ】、
【図２０Ｂ】第３の実施形態に係る受光量の測定結果を示す図である。
【図２１】第３の実施形態に係る安定化処理の発光条件を登録したテーブル２１００を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明に対応する体液成分測定装置の構成の一例を示すブロック図である。しかしながら、本体液成分測定装置の構成は、一例として挙げたものであり、本発明における体液成分測定装置の構成を限定するわけではない。なお、体液成分測定装置の構成は、本発明を説明する上で重要な要素についてのみ記載を行う。【００１４】
体液成分測定装置１００は、各コンポーネントを制御するＣＰＵ１０１を含む。ＣＰＵ１０１と機能的に接続されたコンポーネントとして、体液成分測定装置１００は、決定部１０９、光量調整部１０２、外部出力部１０３、駆動制御部１０７、発光素子１１４、増幅部１０８、受光素子１１５、ＡＤ変換器１１０、温度測定部１１１及び装着部１１６を含む。装着部１１６には、測定の際、発色試薬を担持した試験紙１１７が装着される。また、試験紙１１７への検体（例えば、血液）の供給は、指先や耳たぶ等を針やメス等で穿刺し、穿刺した部位から皮膚上に流出した少量の血液を試験紙１１７で直接吸収させるか又は装着部１１６に形成された小孔を介して試験紙１１７へ吸収させることにより行われる。【００１５】
発光素子１１４は、ＬＥＤ等で構成され、体液を点着させた試験紙１１７に光を照射する。また、受光素子１１５は、受光ダイオード等で構成され、発光素子１１４によって発光された光の試験紙１１７からの反射光を受光して電気信号に変換する。さらに、変換された電気信号は、増幅部１０８によってエネルギーが増幅され、ＡＤ変換器１１０に入力される。ＡＤ変換器１１０は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。【００１６】
温度測定部１１１は、発光素子１１４の近傍に配置された温度センサを含み、当該発光素子１１４近傍の温度（環境温度）を測定する。決定部１０９は、温度測定部１１１によって測定された環境温度に基づいて、発光素子１１４が発光する光量を安定化するための発光条件を決定する。ここで、発光条件とは、発光素子１１４が発光する際のパルス幅、パルス振幅又はパルス周期等の発光パラメータである。駆動制御部１０７は、発光素子１１４と接続され、決定部１０９によって決定された発光条件に従って発光素子１１４の駆動を制御する。以下では、環境温度の測定から、体液成分の測定前において決定された発光条件に従って発光素子１１４の駆動を制御する一連の処理を「光量安定化処理」と称す。光量安定化処理は、体液成分の測定前に発光素子１１４が発光する光を安定させることで測定結果の精度を向上させるために必要とされる。ここで、安定化とは、発光される光量のバラツキが収束することを示す。【００１７】
また、光量調整部１０２は、測定された環境温度に基づいて、測定用の光量を調整する。これは、測定時の条件を同等に保つために必要な処理であり、環境温度に応じて発光の際に要する電力を調節し、光量を調整するものである。光量を調整すると、体液成分測定装置１００は、一定の周期、例えば、５００ｍｓｅｃ間隔で測定処理を開始する。測定処理時において、発光素子１１４を駆動するための駆動信号のデューティー比（ＯＮ／ＯＦＦ比）を、例えば４：２８と設定することができる。また、測定処理により得られる測定結果については、外部出力部１０３を介して、ホストコンピュータ等の外部装置に送信されるようにしてもよい。【００１８】
また、本体液成分測定装置１００は、タイマ１０４、メモリ１０５、電源部１０６、音声出力部１１２及び表示部１１３を含む。タイマ１０４は、光量安定化処理時の発光時間、発光間隔を計時するため、又は測定処理時における発光時間若しくは発光間隔を計時するために用いられる。メモリ１０５は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む。ＲＯＭには、光量安定化処理に用いられる発光条件、例えば、測定された環境温度に応じて発光素子１１４を発光させるためのパルス幅、パルス振幅及びパルス周期（一定期間内のパルス数）の少なくともいずれかが記憶される。電源部１０６は、体液成分測定装置１００に電源を供給する。音声出力部１１２及び表示部１１３は、測定結果を出力したり、測定中にエラーが発生した場合にユーザへ報知するために用いられる。【００１９】
なお、測定処理における血糖値の測定では、試験紙１１７に血液を点着させる前と、試験紙１１７に血液を点着させた後とで反応色の測色による測定を行い、その測定結果の差分を用いて血糖値を求める方法が一般的である。このとき、血液の点着前後において発光素子１１４の発光光量が一定に保たれなければ、計測結果の精度を保証することができない。そこで、体液成分測定装置１００では、測定結果の精度を保証すべく、上記点着前後における発光素子１１４の発光光量を一定に保つ必要がある。【００２０】
また、体液成分測定装置１００は、一般には使用者が測定処理を行う直前に電源投入され、また、電源投入後直ちに測定可能になることが求められる。しかし、電源投入直後は装置の未使用状態がある程度の時間経過しており、発光素子１１４自体の温度は、通常は環境温度と同程度の温度なっている場合が多い。そのうえ、電源投入直後から、発光により発光素子１１４自体の温度が上昇し安定化するまでの過程では、光量が徐々に低下し、かつバラツキが生ずるため、この期間における測定処理の結果については測定精度を保証することが困難となる。【００２１】
そこで、光量安定化処理において、測定前に一定の時間、発光素子１１４を発光させることで光量の低下及びバラツキを収束させる。しかしながら、この光量安定化処理は、従来、測定処理と同様の発光条件（例えば、デューティー比でＯＮ：ＯＦＦ＝４：２８）で発光素子１１４を駆動していたため、例えば、数十秒といった時間を必要としていた。このような待ち時間は、電源を投入して直ちに体液成分測定装置１００を使用したいユーザにとっては、非常に長く感じられるものとなる。【００２２】
これに対し本発明の体液成分測定装置１００では、光量安定化処理に要する時間をできるだけ短縮するため、発光素子１１４近傍の環境温度を測定し、測定された温度に応じて、決定部１０９により光量安定化処理における発光素子１１４の発光条件を決定し、決定された発光条件により発光素子１１４を駆動する。ここで決定される発光条件は、測定処理時における発光条件とは異なるもので、光量安定化処理に要する時間を可能な限り短縮するための好適な発光条件が設定される。【００２３】
図２Ａは、本発明に係る電源投入から測定処理が行われるまでの流れを示したタイミングチャートである。【００２４】
体液成分測定装置１００では、時刻ｔ１において電源投入されると、まず温度測定部１１１によって環境温度を測定する温度測定処理２０１が行われる。環境温度が測定されると、体液成分測定装置１００は、測定された環境温度に応じて、決定部１０９により発光素子１１４を駆動するための駆動信号のパルス幅、パルス振幅又はパルス周期等の発光条件を決定する。【００２５】
その後、体液成分測定装置１００は、時刻ｔ２において、決定された発光条件に従って駆動制御部１０７より駆動信号２０５を発光素子１１４に供給して、所定時間において光量安定化処理２０２を行う。なお、本発明による光量安定化処理２０２に要するこの所定時間（：Ｔｓｔ＝ｔ３−ｔ２）は、０．３秒から２．０秒程度（好適には、０．５秒から１．０秒）とする。【００２６】
ここで、ＬＥＤ等の発光素子１１４は、その一般的な特性から環境温度が高いほど発光する光量が低下することが知られている。また、同一の動作条件で比較した場合、環境温度が高いほど、発光素子１１４の発光動作が安定するまでの時間が長くなる。そこで、本発明の光量安定化処理２０２では、環境温度に応じて発光素子１１４に供給する駆動信号２０５のパターンを設定することで発光条件を調整し、発光光量を短時間のうちに安定化させ、早期に成分測定処理の実行を可能とする。【００２７】
より詳細には、図２Ｂに示すように、時刻ｔ４移行に行われる測定処理時に用いられる発光素子１１４の駆動信号２１０よりも、大きいパルス幅（２１１）、高いパルス振幅（２１２）又は短いパルス周期（２１３）の駆動信号を用いることで、電源投入直後の発光素子１１４に負荷を与えて早期に安定化状態に移行させる。【００２８】
図２Ｂでは、２１０に、図２Ａの時刻ｔ４移行で実施される測定処理時に発光素子１１４に適用される駆動信号の波形の一例を示す。このとき、パルス周期をＴ１、パルス幅（駆動信号のＨＩＧＨ（又はＯＮ）期間）をＴ２とすると、デューティー比をＴ２：Ｔ１−Ｔ２で表すことができる。また、駆動信号２１０の振幅をＬ１とする。【００２９】
これに対し、２１１は、光量安定化処理２０２において発光素子１１４に適用される駆動信号のパルス幅を、駆動信号２１０の場合より大きく設定した駆動信号の波形パターンを示している。駆動信号２１１において、パルス周期及びパルス振幅はそれぞれＴ１、Ｌ１で一致するが、パルス幅をＴ３とすると、Ｔ３＞Ｔ２が成立する。即ち、駆動信号２１１のパルス幅は、駆動信号２１０のパルス幅よりも大きくなっている。【００３０】
次に、２１２は、光量安定化処理２０２において発光素子１１４に適用される駆動信号のパルス振幅を、駆動信号２１０の場合より高くした駆動信号の波形パターンを示している。駆動信号２１２において、パルス周期、パルス幅はそれぞれＴ１、Ｔ２で一致するが、パルス振幅をＬ２とすると、Ｌ２＞Ｌ１が成立する。即ち、駆動信号２１２のパルス振幅は、駆動信号２１０のパルス振幅よりも高くなっている。【００３１】
更に、２１３は、光量安定化処理２０２において発光素子１１４に適用される駆動信号のパルス周期を、駆動信号２１０の場合より短くした駆動信号の波形パターンを示している。駆動信号２１２において、パルス幅、パルス振幅はそれぞれＴ２、Ｌ１で一致するが、パルス周期をＴ３とすると、Ｔ１＞Ｔ３が成立する。即ち、駆動信号２１３のパルス周期は、駆動信号２１０のパルス周期よりも短くなっている。【００３２】
なお、環境温度が低い場合は、環境温度が高い場合と比較して光量が安定しやすいため、本発明による光量安定化処理は、例えば、パルス幅を短くするなど、光量安定化処理に要する消費電力を抑えてもよい。【００３３】
以上の光量安定化処理によって発光素子１１４が発光する光が安定すると、次に、体液成分測定装置１００は時刻ｔ３において、測定された環境温度に基づいて、光量調整部１０２によって測定時の光量を調整するための光量調整処理を行う。ここで、体液成分測定装置１００は、発光素子１１４が発光した光の反射光を受光するため、同時に受光素子１１５の駆動を行う。受光素子１１５は、図２Ａに示すように、発光素子１１４の駆動に従って、当該発光素子１１４を駆動する前後で余裕を持たせて若干長めに駆動される。したがって、本発明に係る受光素子１１５は、時刻ｔ３まで駆動されない。これにより、受光素子１１５の動作寿命を向上させ、光量安定化処理を実行するための電力を低下させることができる。【００３４】
なお、この光量調整処理までが体液成分を測定するための前処理となるが、本発明によれば、測定するための前処理に要する時間（ｔ１からｔ４まで）は、５秒程度となる。その後、体液成分測定装置１００は時刻ｔ４において、図２ａに示すように、例えば、５００ｍｓｅｃ間隔で予め定められたデューティー比に従って発光素子１１４を駆動して測定を開始する。【００３５】
次に、図３Ａ乃至図３Ｉを参照して、異なる環境温度ごとで発光素子におけるパルス幅を変更した場合の発光量について説明する。図３Ａ乃至図３Ｃは、環境温度が５℃でパルス幅を変化させた場合の受光素子による測定結果を示す図である。また、図３Ｄ乃至図３Ｆは、環境温度が２５℃でパルス幅を変化させた場合の受光素子による測定結果を示す図である。また、図３Ｇ乃至図３Ｉは、環境温度が４０℃でパルス幅を変化させた場合の受光素子による測定結果を示す図である。【００３６】
ここでは、図中に示す各デューティー比において発光素子１１４を駆動し、受光素子により、５００ｍｓｅｃ間隔で２０秒間、発光素子１１４の発光量を測定した結果を示している。本発明では、デューティー比としてＯＮ：ＯＦＦ＝８：２４、９：２３、１０：２２の３パターンを利用した。この時、ＯＮ期間が長いほど発光素子１１４の発光時間が長くなり、発光素子１１４自体の発熱が助長されることとなる。図３Ａ乃至図３Ｉにおいて、Ｘ軸は時間［ｓｅｃ］を示し、Ｙ軸は受光素子１１５により受光した反射光の輝度を表すＡＤ変換器１１０の出力値を示す。【００３７】
図３Ａ乃至図３Ｃに示すように、温度５℃では、デューティー比が８：２４の場合（図３Ａ）であっても、ＡＤ変換器１１０の出力値は、最大値（３０４）と最小値（３０５）との差が約“１”と小さく、ほぼ“２９８０”を示している。それ以外のデューティー比においても、ＡＤ変換器１１０の出力値の最大値（３０６、３０８）と最小値（３０７、３０９）との差が同様に約“１”と小さくなっている。すなわち、温度５℃では、デューティー比の違いにかかわらず、発光光量のバラツキが低く抑えられることが分かる。よって、光量安定化処理では、駆動信号２０６のデューティー比を８：２４としてパルス幅を短くし、消費電力の観点も考慮しながら短時間で光量のバラツキを抑えることが可能となる。【００３８】
また、図３Ｄ乃至図３Ｉに示すように、環境温度が高くなるほど時間経過による測定データ値のバラツキは、大きくなる。例えば、図３Ｄ乃至図３Ｆでは、デューティー比が８：２４となるグラフ（図３Ｄ）では、最大値３１４と最小値３１５との差が、約１．７となる。また、デューティー比が９：２３となるグラフ（図３Ｅ）では、最大値３１６と最小値３１７との差が、約１．２となる。更に、デューティー比が１０：２２となるグラフ（図３Ｆ）では、最大値３１８と最小値３１９との差が約１．２となる。【００３９】
また、図３Ｇ乃至図３Ｉでは、デューティー比が８：２４となるグラフ（図３Ｇ）では、最大値３２４と最小値３２５との差が、約２．６となる。また、デューティー比が９：２３となるグラフ（図３Ｈ）では、最大値３２６と最小値３２７との差が、約１．８となる。更に、デューティー比が１０：２２となるグラフ（図３Ｉ）では、最大値３２８と最小値３２９との差が約１．２となる。【００４０】
このように環境温度が高くなるにつれ、ＡＤ変換器１１０の出力値の最大値と最小値との差が大きくなることが分かる。その一方で、環境温度が高い場合であっても、デューティー比を高く、即ちパルス幅を大きくすれば、駆動開始から短い時間で出力値が安定化することが、各グラフから読み取ることができる。【００４１】
例えば、図３Ｇ乃至図３Ｉにおいて、グラフ（図３Ｇ）では、測定開始直後に最大値３２４を記録した後、徐々に出力値が低下していき、２０秒経過時であっても出力値がかなりばらついている。その一方、パルス幅を大きく設定したグラフ（図３Ｉ）では、測定開始直後に最大値３２８を記録するものの、約２秒経過移行は、出力値が２９７７．５の付近でほぼ安定している。【００４２】
このようにして、光量安定化処理の際に、発光素子１１４を駆動する駆動信号のパルス幅により発光条件を調整する場合、環境温度が低い場合には、発光素子１１４の発光特性が駆動条件にあまり左右されないので、短いパルス幅を適用することができる。一方、環境温度がより高い場合には、発光素子１１４をより積極的に駆動して発光量を安定化させなければならないので、長いパルス幅を適用することとなる。【００４３】
このように、本発明による光量安定化処理は、環境温度に応じて発光素子１１４の発光条件を変化させることで、光量安定化処理に要する時間を短縮させうる。なお、ここでは、発光条件として、発光素子１１４のパルス幅（デューティー比）を変化させる方法について説明したが、一適用例であり、これに限定されるものではない。【００４４】
例えば、発光素子１１４における発光条件として、発光素子１１４が発光する際のパルス振幅又はパルス周期を変化させてもよい。パルス振幅を変化させる場合は、発光素子１１４を発光させる際の通常の電圧（図２ＢにおけるＬ１に対応。具体的には、例えば、２．８Ｖ）から測定された環境温度に従って印加する電圧を調整してもよい。また、パルス周期を変化させる場合は、例えば、発光間隔を５００ｍｓｅｃ間隔から３００ｍｓｅｃ間隔に変更してもよい。また、パルス幅、パルス振幅及びパルス周期を固定し、光量安定化処理の実行時間を制御してもよい。さらに、これらの発光条件は、区分された環境温度に対応づけて、メモリ１０５に記憶されることが望ましい。なお、具体的な数値を用いた実施形態については、第１及び第２の実施形態として後述する。【００４５】
次に、図４を参照して、本発明に係る体液成分測定装置１００における処理の流れを説明する。図４は、本発明における体液成分測定装置１００の成分測定について、測定処理のための前処理から測定処理までの処理の流れの一例を示すについて説明する。【００４６】
電源がＯＮされると、ステップＳ４０１において、ＣＰＵ１０１は、温度測定部１１１に環境温度の測定を指示する。温度測定部１１１は、発光素子１１４近傍の環境温度を測定してＡＤ変換器１１０にアナログ信号を出力する。ＡＤ変換器１１０は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ１０１にデジタル信号を出力する。これにより、ＣＰＵ１０１は、体液成分測定時における環境温度を検知する。【００４７】
環境温度が測定されると、ステップＳ４０２において、ＣＰＵ１０１は、光量安定化処理を行う。ここで、ＣＰＵ１０１は、測定された環境温度に従って、決定部１０９によってメモリ１０５に予め記憶されている発光条件を読み出し、当該発光条件を駆動制御部１０７に伝達する。駆動制御部１０７は、伝達された発光条件に従って発光素子１１４を駆動させる。光量安定化処理の詳細については、図５及び図６を用いて後述する。【００４８】
発光素子１１４の光量が安定すると、ステップＳ４０３において、ＣＰＵ１０１は、光量調整処理を行う。光量調整処理では、測定された環境温度に従って測定時における光量の調整が行われる。すなわち、ＣＰＵ１０１は、測定された環境温度に従って発光素子１１４が発光する際の電力を調整する。調整された電力値は、駆動制御部１０７に伝達される。例えば、通常設定されている電力値を２．８Ｖととした場合、測定された環境温度が４０℃であれば３．０Ｖに調整される。このような光量調整処理は、環境温度の違いによる測定結果のバラツキを抑制するために行われ、発光の電力値を調整することにより、できるだけ同じ条件下で測定されることを目的とする。なお、環境温度に従った測定時の電力値は、予めメモリ１０５に記憶されていることが望ましい。【００４９】
ステップＳ４０１からＳ４０３までの測定処理のための前処理が終わると、ステップＳ４０４において、ＣＰＵ１０１は、Ｓ４０３において調整された電力値を駆動制御部１０７に伝達して体液成分の測定処理を開始する。測定処理が開始されると、受光素子１１５によって発光素子１１４が試験紙１１７に向けて発光した光の反射光が受光され、ＣＰＵ１０１は、増幅部１０８及びＡＤ変換器１１０を介して測定結果を受信する。受信した結果は、メモリ１０５に記憶するようにしてもよい。また、ＣＰＵ１０１は、音声出力部１１２及び表示部１１３の少なくとも１つによって測定結果を表示するようにしてもよい。また、ＣＰＵ１０１は、外部出力部１０３へ測定結果を送信するようにしてもよい。【００５０】
次に、図５を参照して、図４のステップＳ４０２において実行される光量安定化処理の内容を説明する。図５は、本発明に係る光量安定化処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、光量安定化処理における発光条件として、デューティー比を用いた場合について説明する。【００５１】
ステップＳ５０１において、ＣＰＵ１０１は、温度測定部１１１によって測定された環境温度を取得する。次にステップＳ５０２において、ＣＰＵ１０１は、取得した環境温度に対応した発光条件をメモリ１０５から取得する。メモリ１０５には、例えば、５℃間隔ごとに最適なデューティー比が記憶されており、ＣＰＵ１０１は、測定された環境温度に対応するデューティー比を読み出す。さらに、ステップＳ５０３において、ＣＰＵ１０１は、タイマ１０４に対してタイマの計時を開始する指示を送信する。ここでの計時は、光量安定化処理の実行時間を計るものであり、予め定められた、例えば、２秒が計時される。【００５２】
次に、ステップＳ５０４において、ＣＰＵ１０１は、駆動制御部１０７にデューティー比を伝達し、発光素子１１４における発光処理の開始を指示する。その後、駆動制御部１０７によって発光処理が実行されると、ステップＳ５０５において、ＣＰＵ１０１は、Ｓ５０３で発行したタイマがタイムアウトしているか否かを判定する。タイムアウトしている場合、ＣＰＵ１０１は、光量安定化処理を終了する。一方、タイムアウトしていない場合、ＣＰＵ１０１は、再び、Ｓ５０４の発光処理を実行する。なお、ＣＰＵ１０１は、Ｓ５０５でタイムアウトしていると判定されるまで、発光処理を繰り返し実行する。【００５３】
次に、図６を参照して、図５のステップＳ５０４における発光素子１１４の発光処理の詳細を説明する。図６は、該発光処理の一例を示すフローチャートである。【００５４】
発光処理において、駆動制御部１０７は、ＣＰＵ１０１から受信した発光条件、例えば、１回のＯＮ、ＯＦＦに対する比率に基づいて発光素子１１４を駆動させる。ステップＳ６０１において、駆動制御部１０７は、発光素子１１４におけるＯＮの時間（この間において、発光素子１１４は発光状態に置かれる。）を計時するためにタイマ１０４に対して計時を開始する指示を行う。次に、ステップＳ６０２において、駆動制御部１０７は、発光素子１１４をＯＮに制御し、発光状態にする。【００５５】
その後、ステップＳ６０３において、Ｓ６０１で計時を開始させたタイマがタイムアウトしているか否かを判定する。タイムアウトしている場合、ステップＳ６０４において、駆動制御部１０７は、発光素子１１４をＯＦＦに制御し、発光を停止する。一方、タイムアウトしていない場合、駆動制御部１０７は、Ｓ６０３の判定をタイムアウトが発生するまで繰り返し行う。【００５６】
次に、ステップＳ６０５において、駆動制御部１０７は、発光素子１１４におけるＯＦＦの時間（この間において、発光素子１１４は発光停止状態に置かれる。）を計時するためにタイマ１０４に対して計時を開始する指示を行う。その後、ステップＳ６０６において、駆動制御部１０７は、Ｓ６０５で発行されたタイマがタイムアウトしているか否かを判定する。タイムアウトしている場合、駆動制御部１０７は、処理を終了する。一方、タイムアウトしていない場合、駆動制御部１０７は、Ｓ６０６の判定をタイムアウトが発生するまで繰り返し行う。このような駆動制御部１０７による発光処理は、光量安定化処理が継続される間、図５に示すＳ５０４により繰り返し実行される。【００５７】
＜第１の実施形態＞
次に、図７乃至図１１を参照して、具体的な数値を用いて第１の実施形態について説明する。本実施形態は、光量安定化処理において、デューティー比（パルス幅）、パルス振幅及びパルス周期を固定し、光量安定化処理の時間（所定時間）を環境温度に基づいて可変とすることを特徴とする。なお、以下では、図１乃至図６を用いて説明した内容と異なる部分についてのみ説明する。【００５８】
図７は、第１の実施形態に係る体液成分を測定する際の発光素子１１４の駆動パルスの一例を示す図である。７１０は、光量安定化処理、光量調整処理及び測定における駆動パルスを示す。７０１は、光量安定化処理において出力される複数のパルスを含むパルス群を示す。７０２は、光量調整処理及び測定において出力されるパルス群を示す。また、７１１は、光量安定化処理において出力されるパルス群の詳細を示す。なお、光量安定化処理でのパルス駆動は、後述する連続駆動と比較して発光素子への負荷が少なく、動作寿命を延ばすことができる。【００５９】
図７に示すように、本実施形態に係る光量安定化処理において出力されるパルスは、デューティー比を１：１に固定するとともに、パルス周期及びパルス振幅についても固定する。具体的に、本実施形態に係る光量安定化処理において出力されるパルスは、ＯＮ区間を１２０μｓｅｃとし、ＯＦＦ区間を１２０μｓｅｃとする。しかし、本実施形態によれば、光量安定化処理におけるパルスの発生回数を環境温度に応じて変更する。即ち、パルス群７０１に含まれるパルス数を変更することで、光量安定化処理の時間（発光素子１１４における発光時間の総和）を変更する。【００６０】
以下では、図８Ａ乃至図１０Ｂを参照して、図７で示した駆動パルスを用いて発光素子１１４を駆動させた際の受光量の測定結果について説明する。図８Ａ乃至図１０Ｂは、第１の実施形態に係る受光量の測定結果を異なる環境温度ごとに示す図である。なお、各図には、同じ環境温度において、光量安定化処理を行わない場合の受光量の測定結果についても示す。光量安定化処理を行わない場合は、パルスのＯＮ区間を１２０μｓｅｃとし、ＯＦＦ区間を６６０μｓｅｃとして測定している。また、各グラフは、横軸に時間を示し、縦軸に受光素子１１５による受光量（ＡＤ値）を示す。【００６１】
図８Ａは、環境温度が４０℃で光量安定化処理を行わず、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。図８Ｂは、環境温度が４０℃、デューティー比が１：１、駆動時間が０．７１ｓｅｃで光量安定化処理を行い、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、光量安定化処理を実行したグラフ（図８Ｂ）は、光量安定化処理を行わないグラフ（図８Ａ）と比較して受光量が安定していることが分かる。具体的に、光量安定化処理を行わない場合、最大の受光量ＡＤ値が約１９９３であるのに対し、最小の受光量ＡＤ値が約１９８９であり、この差分は約４となる。また、光量安定化処理を行わない場合、受光量が安定するまで約２５ｓｅｃから３０ｓｅｃの時間を必要とする。一方、光量安定化処理を行うと、受光量ＡＤ値は、ほぼ１９８６付近で変動しており、バラツキが小さく、０．７１ｓｅｃで安定する。即ち、安定化するまでの時間が大幅に短縮している。本実施形態では、図８Ｂに示すように、例えば受光量ＡＤ値のバラツキが１以内に収束すると光量が安定化したと判断する。これは、一例であり、限定するものではない。即ち、安定化の定義には、採用するデバイスの精度によって最適な値が定義されることが望ましい。【００６２】
図９Ａは、環境温度が２５℃で光量安定化処理を行わず、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。図９Ｂは、環境温度が２５℃、デューティー比が１：１、駆動時間が０．６７ｓｅｃで光量安定化処理を行い、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。この場合も、光量安定化処理を実行した場合、光量安定化処理を行わない場合と比較して受光量が安定していることが分かる。【００６３】
図１０Ａは、環境温度が５℃で光量安定化処理を行わず、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。図１０Ｂは、環境温度が５℃、デューティー比が１：１、駆動時間が０．６７ｓｅｃで光量安定化処理を行い、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。この場合も、光量安定化処理を実行した場合、光量安定化処理を行わない場合と比較して受光量が安定していることが分かる。【００６４】
また、図８Ａ、図９Ａ及び図１０Ａからも分かるように、環境温度が低くなるにつれて、受光量ＡＤ値が安定している。これに基づき、本実施形態では、光量安定化処理における駆動時間を、環境温度が低くなるにつれて短く設定している。これにより、体液成分を測定する際に、測定した温度に応じた光量安定化処理を行うことができる。なお、本実施形態では、環境温度と、光量安定化処理における発光素子１１４の駆動時間とを対応づけたテーブルをメモリ１０５に予め格納している。この場合、図５に示すＳ５０２において、ＣＰＵ１０１（決定部１０９）は、取得した環境温度に対応する駆動時間をメモリ１０５から取得することにより、光量安定化処理の発光条件を決定する。【００６５】
次に、図１１を参照して、環境温度と、光量安定化処理における発光素子１１４の駆動時間とを対応づけたテーブル１１００について説明する。図１１は、第１の実施形態に係る安定化処理の発光条件を登録したテーブル１１００を示す図である。【００６６】
テーブル１１００は、環境温度１１０１と、ＬＥＤ（発光素子１１４）駆動時間１１０２とを対応づけてメモリ１０５に格納される。環境温度１１０１は、５．０℃以下、５．１℃〜１０．０℃、・・・、３０．１℃から３５．０℃、３５．１℃以上というように複数の分類に分けて定義される。さらに、この分類ごとにＬＥＤ駆動時間１１０２が設定される。ＣＰＵ１０１は、光量安定化処理における発光素子１１４の発光条件として、測定した環境温度に応じたＬＥＤ駆動時間１１０２をテーブル１１００から取得する。ここでは、一例として、環境温度を５．０℃単位で定義したが、限定するわけではなく、デバイスの精度やメモリ１０５の容量に応じて変更することが望ましい。【００６７】
以上説明したように、本実施形態における体液成分測定装置１００は、発光素子１１４近傍の環境温度を測定することにより、光量安定化処理で発光させる発光素子１１４の駆動時間を決定する。これにより、本実施形態による光量安定化処理は、電源投入後、発光素子１１４が発光する光量を短時間で安定させつつも、精度の良い体液成分の測定結果を得るための準備を整えることができる。さらに、発光素子１１４近傍の環境温度が低い場合は、発光素子１１４の駆動時間を抑えることにより、消費電力を抑制しうる。【００６８】
また、本実施形態によれば、光量安定化処理における発光素子１１４の発光時間の総和は、０．３秒から０．４秒（好適には、０．３２秒から０．３６秒）となる。この値は、発光素子１１４として採用したＬＥＤのメーカ差を考慮している。さらに、光量安定化処理の時間（所定時間）は、０．３秒から２．０秒（好適には、０．５秒から１．０秒、デューティー比が１：１の場合は０．６秒から０．７５秒）となる。また、デューティー比が１：１、及び、パルス幅が１２０μｓｅｃの場合のパルス数は、２６００から３０００パルスとなる。【００６９】
＜第２の実施形態＞
次に、図１２乃至図１６を参照して、第２の実施形態について説明する。本実施形態は、光量安定化処理において、光量安定化処理の時間を一定とし、パルス振幅及びパルス周期を固定し、デューティー比（パルス幅）を環境温度に基づいて可変とすることを特徴とする。なお、以下では、図１乃至図６を用いて説明した内容と異なる部分についてのみ説明する。【００７０】
図１２は、第２の実施形態に係る体液成分を測定する際の発光素子１１４の駆動パルスの一例を示す図である。１２１０は、光量安定化処理、光量調整処理及び測定における駆動パルスを示す。１２０１は、光量安定化処理において出力される複数のパルスを含むパルス群を示す。１２０２は、光量調整処理及び測定において出力されるパルス群を示す。また、１２１１は、光量安定化処理において出力されるパルス群の詳細を示す。【００７１】
図１２に示すように、本実施形態に係る光量安定化処理において出力されるパルスは、駆動時間を固定するとともに、パルス周期及びパルス振幅についても固定する。具体的に、本実施形態に係る光量安定化処理において出力されるパルスは、環境温度に応じてＯＮ区間１２０３及びＯＦＦ区間１２０４を変更する。即ち、パルス群１２０１に含まれるデューティー比を変更することで、発光素子１１４の発光時間を変更する。また、本実施形態によれば、各パルスにおいてＯＮ区間１２０３とＯＦＦ区間１２０４を加算した値は一定とする。【００７２】
以下では、図１３Ａ乃至図１５Ｂを参照して、図１２で示した駆動パルスを用いて発光素子１１４を駆動させた際の受光量の測定結果について説明する。図１３Ａ乃至図１５Ｂは、第２の実施形態に係る受光量の測定結果を異なる環境温度ごとに示す図である。なお、各図には、同じ環境温度において、光量安定化処理を行わない場合の受光量の測定結果についても示す。光量安定化処理を行わない場合は、パルスのＯＮ区間を１２０μｓｅｃとし、ＯＦＦ区間を６６０μｓｅｃとして測定している。また、各グラフは、横軸に時間を示し、縦軸に受光素子１１５による受光量（ＡＤ値）を示す。【００７３】
図１３Ａは、環境温度が４０℃で光量安定化処理を行わず、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。図１３Ｂは、環境温度が４０℃、デューティー比が５３：７５、駆動時間が１．００ｓｅｃで光量安定化処理を行い、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、光量安定化処理を実行したグラフ（図１３Ｂ）は、光量安定化処理を行わないグラフ（図１３Ａ）と比較して受光量が安定していることが分かる。具体的に、光量安定化処理を行わない場合、最大の受光量ＡＤ値が約１９８６であるのに対し、最小の受光量ＡＤ値が約１９８２であり、この差分は約４となる。また、光量安定化処理を行わない場合、受光量が安定するまで約２０ｓｅｃから３０ｓｅｃの時間を必要とする。一方、光量安定化処理を行うと、受光量ＡＤ値は、ほぼ１９８０付近で変動しており、バラツキが小さく、１．００ｓｅｃで安定する。即ち、安定化するまでの時間を大幅に短縮することができる。【００７４】
図１４Ａは、環境温度が２５℃で光量安定化処理を行わず、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。図１４Ｂは、環境温度が２５℃、デューティー比が５０：７８、駆動時間が１．００ｓｅｃで光量安定化処理を行い、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。この場合も、光量安定化処理を実行した場合、光量安定化処理を行わない場合と比較して受光量が安定していることが分かる。【００７５】
図１５Ａは、環境温度が５℃で光量安定化処理を行わず、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。図１５Ｂは、環境温度が５℃、デューティー比が４９：７９、駆動時間が１．００ｓｅｃで光量安定化処理を行い、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。この場合も、光量安定化処理を実行した場合、光量安定化処理を行わない場合と比較して受光量が安定していることが分かる。【００７６】
また、図１３Ａ、図１４Ａ及び図１５Ａからも分かるように、環境温度が低くなるにつれて、受光量ＡＤ値が安定している。これに基づき、本実施形態では、光量安定化処理におけるパルスのＯＮ区間を、環境温度が低くなるにつれて短く設定している。これにより、測定した温度に応じた光量安定化処理を行うことができる。なお、本実施形態では、環境温度と、光量安定化処理における発光素子１１４を駆動する駆動パルスのデューティー比とを対応づけたテーブルをメモリ１０５に予め格納している。この場合、図５に示すＳ５０２において、ＣＰＵ１０１（決定部１０９）は、取得した環境温度に対応するデューティー比をメモリ１０５から取得することにより、光量安定化処理の発光条件を決定する。【００７７】
次に、図１６を参照して、環境温度と、光量安定化処理における発光素子１１４を駆動する駆動パルスのデューティー比とを対応づけたテーブル１６００について説明する。図１６は、第２の実施形態に係る安定化処理の発光条件を登録したテーブル１６００を示す図である。【００７８】
テーブル１６００は、環境温度１６０１と、発光素子１１４を駆動する駆動パルスのデューティー比１６０２とを対応づけてメモリ１０５に格納される。環境温度１６０１は、５．０℃以下、５．１℃〜１０．０℃、・・・、３０．１℃から３５．０℃、３５．１℃以上というように複数の分類に分けて定義される。さらに、この分類ごとにデューティー比１６０２が設定される。ＣＰＵ１０１は、光量安定化処理における発光素子１１４の発光条件として、測定した環境温度に応じたデューティー比１６０２をテーブル１６００から取得する。ここでは、一例として、環境温度を５．０℃単位で定義したが、限定するわけではなく、デバイスの精度やメモリ１０５の容量に応じて変更することが望ましい。【００７９】
以上説明したように、本実施形態における体液成分測定装置１００は、環境温度に応じて、光量安定化処理における発光素子１１４を駆動させる駆動パルスのデューティー比を変更する。これにより、本実施形態による光量安定化処理は、電源投入後、発光素子１１４が発光する光量を短時間で安定させつつも、精度の良い体液成分の測定結果を得るための準備を整えることができる。さらに、発光素子１１４近傍の環境温度が低い場合は、発光素子１１４の駆動時間を抑えることにより、消費電力を抑制しうる。【００８０】
また、本実施形態によれば、光量安定化処理を１．００ｓｅｃで行う場合における発光素子１１４の発光時間の総和は、０．３秒から０．５秒（好適には、０．３８秒から０．４３秒）となる。この値は、発光素子１１４として採用したＬＥＤのメーカ差を考慮している。さらに、光量安定化処理における発光素子１１４を駆動するためのパルスのデューティー比は、ＯＮ：ＯＦＦ＝５：１からＯＮ：ＯＦＦ＝１：３（好適には、ＯＮ：ＯＦＦ＝２．５：１からＯＮ：ＯＦＦ＝１：２、光量安定化処理の時間が１秒の場合はＯＮ：ＯＦＦ＝１：１．３からＯＮ：ＯＦＦ＝１：１．８）となる。【００８１】
＜第３の実施形態＞
次に、図１７乃至図２１を参照して、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、光量安定化処理において、パルス振幅を固定し、発光素子１１４を連続駆動とし、連続駆動のパルスのＯＮ区間を環境温度に基づいて可変とすることを特徴とする。なお、以下では、図１乃至図６を用いて説明した内容と異なる部分についてのみ説明する。【００８２】
図１７は、第３の実施形態に係る体液成分を測定する際の発光素子１１４の駆動パルスの一例を示す図である。１７１０は、光量安定化処理、光量調整処理及び測定における駆動パルスを示す。１７０１は、光量安定化処理において出力される複数のパルスを含むパルス群を示す。１７０２は、光量調整処理及び測定において出力されるパルス群を示す。また、１７１１は、光量安定化処理において出力されるパルス群の詳細を示す。【００８３】
図１７に示すように、本実施形態に係る光量安定化処理において出力されるパルスは、発光素子１１４を連続駆動する。具体的に、本実施形態に係る光量安定化処理において出力されるパルスは、環境温度に応じて、連続駆動時間となるＯＮ区間を変更する。即ち、パルス群１７０１には、１つのパルスで構成され、そのパルスのＯＮ区間を変更することで、発光素子１１４の発光時間を変更する。【００８４】
以下では、図１８Ａ乃至図２０Ｂを参照して、図１７で示した駆動パルスを用いて発光素子１１４を駆動させた際の受光量の測定結果について説明する。図１８Ａ乃至図２０Ｂは、第３の実施形態に係る受光量の測定結果を異なる環境温度ごとに示す図である。なお、各図には、同じ環境温度において、光量安定化処理を行わない場合の受光量の測定結果についても示す。光量安定化処理を行わない場合は、パルスのＯＮ区間を１２０μｓｅｃとし、ＯＦＦ区間を６６０μｓｅｃとして測定している。また、各グラフは、横軸に時間を示し、縦軸に受光素子１１５による受光量（ＡＤ値）を示す。【００８５】
図１８Ａは、環境温度が４０℃で光量安定化処理を行わず、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。図１８Ｂは、環境温度が４０℃、連続駆動時間が２５１ｍｓｅｃで光量安定化処理を行い、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、光量安定化処理を実行したグラフ（図１８Ｂ）は、光量安定化処理を行わないグラフ（図１８Ａ）と比較して受光量が安定していることが分かる。具体的に、光量安定化処理を行わない場合、最大の受光量ＡＤ値が約１９８２であるのに対し、最小の受光量ＡＤ値が約１９７９であり、この差分は約３となる。また、光量安定化処理を行わない場合、受光量が安定するまで約２０ｓｅｃから３０ｓｅｃの時間を必要とする。一方、光量安定化処理を行うと、受光量ＡＤ値は、ほぼ１９８０付近で変動しており、バラツキが小さく、２５１ｍｓｅｃで安定する。【００８６】
図１９Ａは、環境温度が２５℃で光量安定化処理を行わず、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。図１９Ｂは、環境温度が２５℃、連続駆動時間が２３５ｍｓｅｃで光量安定化処理を行い、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。この場合も、光量安定化処理を実行した場合、光量安定化処理を行わない場合と比較して受光量が安定していることが分かる。【００８７】
図２０Ａは、環境温度が５℃で光量安定化処理を行わず、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。図２０Ｂは、環境温度が５℃、連続駆動時間が２２５ｍｓｅｃで光量安定化処理を行い、さらに１５ｍＡで発光素子１１４を駆動した場合の受光量の測定結果を示す。この場合も、光量安定化処理を実行した場合、光量安定化処理を行わない場合と比較して受光量が安定していることが分かる。【００８８】
また、図１８Ａ、図１９Ａ及び図２０Ａからも分かるように、環境温度が低くなるにつれて、受光量ＡＤ値が安定している。これに基づき、本実施形態では、光量安定化処理における発光素子１１４の連続駆動時間を、環境温度が低くなるにつれて短く設定している。これにより、体液成分を測定する際に、測定した温度に応じた光量安定化処理を行うことができる。なお、本実施形態では、環境温度と、光量安定化処理における発光素子１１４を駆動する連続駆動時間とを対応づけたテーブルをメモリ１０５に予め格納している。この場合、図５に示すＳ５０２において、ＣＰＵ１０１（決定部１０９）は、取得した環境温度に対応する連続駆動時間をメモリ１０５から取得することにより、光量安定化処理の発光条件を決定する。【００８９】
次に、図２１を参照して、環境温度と、光量安定化処理における発光素子１１４の連続駆動時間とを対応づけたテーブル２１００について説明する。図２１は、第３の実施形態に係る安定化処理の発光条件を登録したテーブル２１００を示す図である。【００９０】
テーブル２１００は、環境温度２１０１と、発光素子１１４を駆動する連続駆動時間２１０２とを対応づけてメモリ１０５に格納される。環境温度２１０１は、５．０℃以下、５．１℃〜１０．０℃、・・・、３０．１℃から３５．０℃、３５．１℃以上というように複数の分類に分けて定義される。さらに、この分類ごとに連続駆動時間２１０２が設定される。ＣＰＵ１０１は、光量安定化処理における発光素子１１４の発光条件として、測定した環境温度に応じた連続駆動時間２１０２をテーブル２１００から取得する。ここでは、一例として、環境温度を５．０℃単位で定義したが、限定するわけではなく、デバイスの精度やメモリ１０５の容量に応じて変更することが望ましい。【００９１】
以上説明したように、本実施形態における体液成分測定装置１００は、環境温度に応じて、光量安定化処理における発光素子１１４を駆動させる連続駆動時間を変更する。これにより、本実施形態による光量安定化処理は、電源投入後、発光素子１１４が発光する光量を短時間で安定させつつも、精度の良い体液成分の測定結果を得るための準備を整えることができる。さらに、発光素子１１４近傍の環境温度が低い場合は、発光素子１１４の駆動時間を抑えることにより、消費電力を抑制しうる。【００９２】
また、本実施形態によれば、光量安定化処理における発光素子１１４の発光時間の総和は、０．２秒から０．３秒となる。この値は、発光素子１１４として採用したＬＥＤのメーカ差を考慮している。さらに、光量安定化処理における発光素子１１４の連続駆動時間は、好適には２２０ｍｓｅｃから２６０ｍｓｅｃとなる。【００９３】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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