(57)【要約】【課題】生体情報の測定精度を向上可能な測定装置などを提供する。【解決手段】被検部位を接触部１６に接触させて生体情報を測定する測定装置１０は、被検部位から生体測定出力を取得する測定部１２と、接触部１６における被検部位の接触圧力を検出する圧力検出部１１と、測定部１２が取得した生体測定出力に基づいて所定の流体の流量を算出する制御部１３と、を備え、制御部１３は、算出された流量と流体の実際の流量との誤差が所定値以上になると判定した場合、接触圧力の変化を導く制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検部位を接触部に接触させて生体情報を測定する測定装置であって、
前記被検部位から生体測定出力を取得する測定部と、
前記接触部における前記被検部位の接触圧力を検出する圧力検出部と、
前記測定部が取得した生体測定出力に基づいて、所定の流体の流量を算出する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記算出された流量と前記流体の実際の流量との誤差が所定値以上になると判定した場合、前記接触圧力の変化を導く制御を行う、測定装置。
【請求項２】
前記算出された流量と前記流体の実際の流量との誤差が所定値以上になると判定される場合が、
前記制御部により算出された流量と前記流体の実際の流量とが線形変化していない場合である、請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記接触圧力に関する情報を通知する通知部を備え、
前記制御部は、前記接触圧力の変化を導く制御として、前記通知部が前記接触圧力に関する情報を通知するように制御する、請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記接触部は、前記圧力検出部が検出する前記被検部位の接触圧力を調整する圧力調整部を備え、
前記制御部は、前記接触圧力の変化を導く制御として、前記圧力調整部が前記被検部位の接触圧力を調整するように制御する、請求項１に記載の測定装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記誤差が所定値以上になるか否か判定する際、前記流体の流量が所定のオフセットの範囲である時、当該誤差が所定値未満であっても当該所定値以上になると判定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記被検部位の接触圧力に応じて、前記流体の算出された流量を補正する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の測定装置を備える電子機器。
【請求項８】
被検部位を接触部に接触させて生体情報を測定する測定方法であって、
前記被検部位から生体測定出力を取得する測定ステップと、
前記接触部における前記被検部位の接触圧力を検出する圧力検出ステップと、
前記測定ステップで取得した生体測定出力に基づいて、所定の流体の流量の流量を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された流量と前記流体の実際の流量との誤差が所定値以上になると判定した場合、前記接触圧力の変化を導く制御を行う制御ステップと、
を含む測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置、測定方法、および測定装置を備える電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検者（ユーザ）の指先等の被検部位から生体出力情報を取得して、生体情報を測定する測定装置が知られている。例えば、生体情報として血流を測定する血流測定装置は、レーザ光を指先に照射し、指先の毛細血管の血流からの散乱光に基づいて血流を測定する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、指先の毛細血管の状態は、測定装置への接触状態によって変化する。すなわち、指先から測定装置にかかる圧力が、適正な範囲よりも強い場合または弱い場合には、血流を正確に測定できない。したがって、生体情報を正確に測定するためには、被検部位を適切に測定装置に接触させることが必要である。そのため、従来は、被検部位を固定するための固定機構を使用したり、テーピング等によって指先と測定装置との接触状態を固定したりする等、接触状態を安定させる手段を使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平３−２１２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、測定装置で測定する生体情報として例えば血液などの流体の流量を測定する際、被検部位を測定装置に接触させて測定する構成では、接触の際の押圧力によって流体の流量が変化し得る。また、レーザ血流計のような生体センサを用いて、いわゆるレーザドップラーフローメトリ（ＬＤＦ）法のような原理により血液の流量を測定すると、その流量によっては、測定される流量と実際の流量とが一致しないことがある。特に、その流量が、ある範囲を超えて速い場合、および、ある範囲を超えて遅い場合において、測定される流量と実際の流量との不一致が顕著になる傾向にある。
【０００６】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、生体情報の測定精度を向上可能な測定装置、測定方法、および測定装置を備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る測定装置は、
被検部位を接触部に接触させて生体情報を測定する測定装置であって、
前記被検部位から生体測定出力を取得する測定部（生体センサ）と、
前記接触部における前記被検部位の接触圧力を検出する圧力検出部と、
前記測定部が取得した生体測定出力に基づいて、所定の流体（例えば血液）の流量を算出する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記算出された流量と前記流体の実際の流量との誤差が所定値以上になると判定した場合、前記接触圧力の変化を導く制御を行う。
【０００８】
また、前記算出された流量と前記流体の実際の流量との誤差が所定値以上になると判定される場合が、
前記制御部により算出された流量と前記流体の実際の流量とが線形変化していない場合であってもよい。
【０００９】
また、前記接触圧力に関する情報を通知する通知部を備え、
前記制御部は、前記接触圧力の変化を導く制御として、前記通知部が前記接触圧力に関する情報を通知するように制御してもよい。
【００１０】
また、前記接触部は、前記圧力検出部が検出する前記被検部位の接触圧力を調整する圧力調整部を備え、
前記制御部は、前記接触圧力の変化を導く制御として、前記圧力調整部が前記被検部位の接触圧力を調整するように制御してもよい。
【００１１】
また、前記制御部は、前記誤差が所定値以上になるか否か判定する際、前記流体の流量が所定のオフセットの範囲である時、当該誤差が所定値未満であっても当該所定値以上になると判定してもよい。
【００１２】
また、前記制御部は、前記被検部位の接触圧力に応じて、前記流体の算出された流量を補正してもよい。
【００１３】
また、本発明は上述した測定装置を備える電子機器としても実現し得る。
【００１４】
また、本発明は上述したような測定装置による測定方法としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【００１５】
例えば、本発明に係る測定方法は、
被検部位を接触部に接触させて生体情報を測定する測定方法であって、
前記被検部位から生体測定出力を取得する測定ステップと、
前記接触部における前記被検部位の接触圧力を検出する圧力検出ステップと、
前記測定ステップで取得した生体測定出力に基づいて、所定の流体（例えば血液）の流量の流量を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された流量と前記流体の実際の流量との誤差が所定値以上になると判定した場合、前記接触圧力の変化を導く制御を行う制御ステップと、
を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、生体情報の測定精度を向上可能な測定装置、測定方法、および測定装置を備える電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】測定装置の使用状態の一例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る測定装置の動作の概念を説明する図である。
【図４】第１実施形態に係る測定装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る測定装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】第３実施形態に係る測定装置の動作の概念を説明する図である。
【図７】第３実施形態に係る測定装置の動作の概念を説明する他の図である。
【図８】図１の測定装置を搭載した携帯電話機の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る測定装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、測定装置１０は、圧力検出部１１、測定部１２、制御部１３、通知部１４、記憶部１５、および接触部１６を備える。
【００２０】
測定装置１０は、例えば生体センサなどで構成する測定部１２を使用して、接触部１６に接触する被検者（ユーザ）の生体測定出力を取得し、生体測定出力に基づいて生体情報を測定する。図２は、測定装置１０の使用状態の一例を示す図であり、ユーザが、測定装置１０に被検部位である手の指を押し当てた状態を示す図である。測定装置１０は、図２のように指が接触部１６に押し当てられた状態において、測定部１２を使用して生体測定出力を取得し、生体情報を測定するように構成することができる。しかしながら、測定装置１０による生体情報の測定は、このような構成の例に限定されない。
【００２１】
測定装置１０が測定部１２において生体測定出力を取得する際には、接触部１６に接触する指（被検部位）の接触圧力について、取得に適した適正圧力の範囲が存在する場合がある。すなわち、接触部１６における接触圧力が強すぎる場合または弱すぎる場合に、例えば被検部位が圧力の影響を受けたり、ノイズの影響を受けたりすることにより、正確な生体測定出力を取得できない場合がある。正確な生体測定出力を取得できないと、精度の高い生体情報を測定が困難となる。
【００２２】
そこで、本実施形態における測定装置１０は、圧力検出部１１において、接触部１６に接触する被検部位の接触圧力を検出するようにできる。この場合、測定装置１０は、制御部１３において、接触圧力が所定の範囲のときの生体測定出力に基づいて、生体情報を測定するとしても良い。このとき、測定装置１０は、接触圧力に関する情報を通知部１４から通知してもよい。かかる通知により、ユーザは、接触圧力が所定の範囲、例えば生体情報の測定に適した適正範囲にあるか否か、および、接触圧力が所定の範囲の圧力よりも強いかまたは弱いか等、接触圧力に関する情報を知ることができる。しかしながら、測定装置１０による生体情報の測定は、このように被検部位の接触圧力を検出する構成には限定されない。
【００２３】
なお、測定装置１０が測定する生体情報は、測定部１２を使用して測定可能な種々の生体情報とすることができるが、本実施形態の説明においては、一例として、測定装置１０は、生体情報として被検者の血流量を測定するとして、以下説明を行う。
【００２４】
圧力検出部１１は、接触部１６における被検部位の接触圧力を検出する。圧力検出部１１は、例えば、圧電素子により構成される。圧力検出部１１は、制御部１３に接続されており、検出した圧力信号を制御部１３に送信する。
【００２５】
測定部１２は、上述のように生体センサなどで構成され、被検部位から生体測定出力を取得する。本実施形態のように、測定装置１０が血流量を測定する場合、測定部１２は、例えば照射部２１と受光部２２とを有する。照射部２１は、接触部１６に接触する被検部位に測定光を照射する。照射部２１は、例えば、血液中に含まれる所定の成分を検出可能な波長のレーザ光を測定光として照射するレーザ光源であり、例えばＬＤ（レーザダイオード：Laser Diode）により構成される。また、受光部２２は、照射部２１が被検部位に測定光を照射することによって、生体測定出力としての、被検部位から散乱される散乱光（検出光）を受光する。受光部２２は、ＰＤ（フォトダイオード：Photo Diode）により構成される。測定部１２は、受光部２２において受光した散乱光の光電変換信号を制御部１３に送信する。
【００２６】
測定部１２は、例えば、接触圧力が上述の所定の範囲にあるときに起動されてもよい。この場合、測定装置１０は、接触圧力が上述の所定の範囲にあるときの生体測定出力に基づいて生体情報を測定するため、測定部１２は、少なくとも接触圧力が上述の所定の範囲にあるときの生体測定出力を取得すれば十分である。また、測定部１２が、接触圧力が上述の所定の範囲にあるときに起動されることにより、生体測定出力を取得する必要がないときに、照射部２１からレーザ光が照射され、周囲にレーザ光が漏れることを防ぐことができる。
【００２７】
制御部１３は、測定装置１０の各機能部をはじめとして、測定装置１０の全体を制御および管理するプロセッサである。制御部１３は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサで構成され、かかるプログラムは、例えば記憶部１５または外部の記憶媒体等に格納される。
【００２８】
また、制御部１３は、測定部１２による生体測定出力の取得が終了したか否かを判定する。制御部１３は、例えば、測定部１２が生体測定出力の取得を開始してから、所定時間経過後に、生体測定出力の取得が終了したと判断してもよい。また、制御部１３は、例えば、測定部１２が、生体情報を測定するために十分な生体測定出力を取得したとき、生体測定出力の取得が終了したと判断してもよい。
【００２９】
また、制御部１３は、接触部１６における接触圧力が所定の範囲のときの生体測定出力に基づいて、生体情報を測定してもよい。制御部１３は、例えば、受光部２２が受光した散乱光の強度の変化に基づいて、血流量を測定するアルゴリズムまたはテーブル等を使用して、生体情報としての血流量を測定する。また、制御部１３は、接触圧力が所定の範囲のときの生体測定出力に基づいて生体情報を測定するために、圧力検出部１１が検出した接触圧力に基づいて、接触圧力が所定の範囲であるか否かを判断できる。
【００３０】
ここで、制御部１３による、ドップラーシフトを利用した血流量測定技術について説明する。制御部１３は、血流量を測定する際に、生体の組織内に照射部２１からレーザ光を照射し、受光部２２により生体の組織内から散乱された散乱光を受光する。そして、制御部１３は、受光されたレーザ光の測定結果に基づいて血流量を演算する。
【００３１】
生体の組織内において、動いている血球から散乱された散乱光は、血液中の血球の移動速度に比例したドップラー効果による周波数シフト（ドップラーシフト）を受ける。制御部１３は、静止した組織からの散乱光と、動いている血球からの散乱光との光の干渉によって生じるうなり信号（ビート信号ともいう）を検出する。このうなり信号は、強度を時間の関数として表したものである。そして、制御部１３は、このうなり信号を、パワーを周波数の関数として表したパワースペクトルにする。このうなり信号のパワースペクトルでは、ドップラーシフト周波数は血球の速度に比例し、パワーは血球の量に対応する。そして、制御部１３は、うなり信号のパワースペクトルに周波数をかけて積分することにより血流量を求める。
【００３２】
通知部１４は、接触部１６における接触圧力に関する情報などを、被検者であるユーザに通知する。測定装置１０は、接触圧力が所定の範囲のときの生体測定出力に基づいて生体情報を測定することができる。すなわち、接触圧力が所定の範囲となることが生体情報を測定するための条件とすることができる。そこで、通知部１４は、接触圧力に関する情報を通知することによって、接触圧力を所定の範囲に調整するように、ユーザに促すことができる。
【００３３】
通知部１４は、接触圧力を所定の範囲に調整することを促すという観点に鑑み、接触圧力に関する情報として、接触圧力が所定の範囲にあるか否かに関する情報を通知することができる。これにより、ユーザの利便性を高めることができる。
【００３４】
例えば、通知部１４は、スピーカを有し、音の出力によって接触圧力に関する情報を通知できる。また、例えば、通知部１４は、任意の表示部を含む構成とし、表示部への画像の表示によって接触圧力に関する情報を通知できる。また、通知部１４は、表示部に文字を表示して、接触圧力に関する情報を通知してもよい。また、例えば、通知部１４は、発光素子を有し、発光素子の発光によって接触圧力に関する情報を通知できる。
【００３５】
表示部は、例えば周知のディスプレイにより構成される表示デバイスとすることができる。表示部は、例えば制御部１３が測定した生体情報を表示する。表示部は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）または有機ＥＬディスプレイなど、各種の表示デバイスにより構成することができる。
【００３６】
また、例えば、通知部１４は、バイブレータや圧電素子等の振動部を有し、振動部の振動によって接触圧力に関する情報を通知できる。しかしながら、通知部１４が振動により通知を行う場合には、振動によって被検部位の圧力が変化しないことが好ましい。
【００３７】
振動部は、振動を発生することにより、例えば接触部１６などの測定装置１０におけるいずれかの部位を振動させて、被検者（ユーザ）に各種の触感を呈示することができる。振動部は、制御部１３から供給される所定の駆動信号により、各種の振動を発生することができる。
【００３８】
振動部は、任意の個数の圧電振動子を用いて構成したり、タッチセンサの全面に透明圧電素子を設けて構成したり、触感を呈示する振動を表現できるのであれば、偏心モータを駆動信号の１周期で１回転させるようにして構成することができる。例えば、振動部は、振動を発生させる方式として、軸に質量の偏りを持たせたモータで回転させる偏心回転質量（ＥＲＭ）方式がある。その他、振動部が振動を発生させる方式として、直線的に動くモータであるリニアモータの要領でアクチュエータを構成し共振を起こさせるリニア共振アクチュエータ（ＬＲＡ）方式もある。さらに、振動部は、振動を発生させる方式として、電圧のオン／オフによって形状が変わる素材「ピエゾ素子」を使ったピエゾ・アクチュエータ方式のようなものもある。本実施形態に係る振動部は、振動を発生するものであれば、任意の構成を採用することができる。
【００３９】
以上、通知部１４による、音の出力、画像の表示、発光または振動の出力の通知方法について説明したが、通知部１４による通知方法は、上述のものに限られない。また、通知部１４は、接触圧力が許容圧力の範囲外であるとき、許容圧力の範囲よりも接触圧力が強い場合と弱い場合とで、異なる方法により通知を行ってもよい。また、通知部１４は、複数の任意の通知方法を組み合わせて接触圧力を通知してもよい。
【００４０】
通知部１４は、さらに、適正圧力および許容圧力の少なくとも一方と、接触圧力との差に関する情報を通知してもよい。
【００４１】
このように、通知部１４は、適正圧力および許容圧力の少なくとも一方と、接触圧力との差に関する情報を通知することができる。これにより、ユーザは、接触部１６に接触させた指の圧力をどの程度加圧または減圧すればよいのかを容易に認識できる。そのため、ユーザは、接触圧力を調節しやすくなる。また、このような表示により、ユーザは、通知部１４の通知を確認しながら、接触圧力を適正圧力または許容圧力の範囲内に維持するよう調整しやすくなる。
【００４２】
また、通知部１４は、測定部１２により生体測定出力の取得を開始および終了したときに、ユーザに通知を行うことができる。取得開始の通知を行うことにより、ユーザは、指の押圧状態を保持すべきことを認識でき、また、取得終了の通知を行うことにより、ユーザは、指を接触部１６から離してもよいことを認識できる。また、通知部１４は、生体情報の測定結果に関する情報を通知してもよい。
【００４３】
記憶部１５は、半導体メモリ等で構成することができ、各種情報や測定装置１０を動作させるためのプログラム等を記憶するとともに、ワークメモリとしても機能する。また、記憶部１５は、測定装置１０が測定した生体情報と、生体情報の測定時の接触圧力とを対応付けた履歴データ等を記憶する。制御部１３は、生体情報を測定する際に、圧力検出部１１が検出した接触圧力および測定部１２が測定した生体測定出力に基づき、履歴データを参照して生体情報を測定してもよい。
【００４４】
このように、制御部１３が、履歴データを参照して生体情報を測定するとき、測定部１２は、例えば、所定の時間に、所定の個数の生体測定出力を取得する。所定の時間および所定の個数は、それぞれ任意の時間および任意の個数とすることができ、例えば、測定部１２は、５秒間に、各１秒間の５回の測定を行うことにより、５つの生体測定出力を取得することができる。
【００４５】
また、履歴データを参照した他の生体情報の測定方法の一例として、制御部１３は、履歴データを参照して、５つの生体測定出力のそれぞれの接触圧力ごとに、生体情報の測定精度に応じた重みづけを決定してもよい。例えば、制御部１３は、測定精度が高い接触圧力に関する生体測定出力に、高い重みづけを行うことを決定することができる。そして、制御部１３は、測定部１２で５つの生体測定出力について、決定した重みづけを加味した加重平均を算出することにより、生体情報を測定することができる。
【００４６】
このように、制御部１３は、記憶部１５に記憶された履歴データを考慮して生体情報を測定することにより、生体情報の測定精度を向上させることができる。
【００４７】
また、本実施形態では、後述のように、制御部１３は、血液のような流体の実際の流量に対して算出される流量の特性に基づいて制御を行う。このため、記憶部１５は、後述のように、流体の実際の流量と算出される流量との対応を記憶する。
【００４８】
接触部１６は、ユーザが生体情報を測定するために、指等の被検部位を接触させる部分である。接触部１６は、例えば、板状の部材により構成できる。また、接触部１６は、少なくとも測定光および検出光に対して透明な部材により構成してもよい。圧力検出部１１は、接触部１６に指等が接触したときに、接触部１６にかかる圧力を検出して、検出した接触圧力を制御部１３に送信する。
【００４９】
次に、本実施形態に係る測定装置１０の動作について説明する。
【００５０】
本実施形態では、例えば血液における赤血球のような散乱体を含む被測定流体の流量を測定する。以下、このような測定のため、測定部１２に生体センサとしてレーザ血流計を採用し、レーザドップラーフローメトリ（ＬＤＦ）法のような原理により血液の流量を測定する場合について説明する。ＬＤＦ法とは、レーザ光を生体組織に照射した時に赤血球で散乱される光のドップラーシフト周波数の広がりから組織血流量を推定する方法である。前述のようにこのような原理により血液の流量を測定すると、その流量によっては、測定される流量と実際の流量とが一致しないことがある。
【００５１】
図３は、本実施形態に係る測定装置１０の動作の概念を説明する図である。
【００５２】
図３に示すグラフは、血液のような所定の流体の実際の流量が取得できる状況において、当該所定の流体をレーザ血流計で測定した結果から算出した流量を示している。図３において、横軸方向に流体の実際の流量（単位時間当たりの流量）を示し、縦軸方向に流体の算出した流量（単位時間当たりの流量）を示している。
【００５３】
図３に示すように、流体の実際の流量が（２）〜（５）の間、すなわち、点Ａと点Ｂとの間においては、測定に用いたレーザ血流計は、極めて良好な精度で流体の流量を測定できることがわかる。この範囲においては、流体の算出される流量と当該流体の実際の流量との誤差は極めて小さい。
【００５４】
しかしながら、流体の実際の流量が（５）を超える範囲すなわち点Ｂを超える範囲においては、測定に用いたレーザ血流計は、良好な精度で流体の流量を測定できていないことがわかる。この範囲においては、流体の算出される流量と当該流体の実際の流量との誤差は無視できない大きさになる。
【００５５】
また、流体の実際の流量が（２）を下回る範囲すなわち点Ａを下回る範囲においても、測定に用いたレーザ血流計は、良好な精度で流体の流量を測定できていないことがわかる。この範囲においても、流体の算出される流量と当該流体の実際の流量との誤差は無視できない大きさになる。
【００５６】
さらに、流体の実際の流量が（１）を下回る範囲すなわち点ｔｈを下回る範囲においては、測定に用いたレーザ血流計は、流体の流量を全く正しく測定できていないことがわかる。この範囲においては、流体の算出される流量は、もはや意味のある測定値とはいえなくなる。
【００５７】
したがって、本実施形態では、流体の算出される流量と当該流体の実際の流量との誤差が所定値未満になる範囲、すなわち図３に示すグラフが線形変化している範囲（つまりＡＢ間）で、レーザ血流計が当該流体の流量を測定するようにする。このような測定を実現するために、本実施形態において、測定装置１０は、測定により得られる流体の流量が図３に示すＡＢ間以外の範囲になる時、ユーザに通知して接触圧力を変化させるように導く制御を行う。
【００５８】
血液のような流体の流量は、被検部位の接触部１６における接触圧力に応じて変動する。例えば、被検者（ユーザ）が被検部位である指を接触部１６に強く押しつけると、接触部１６における接触圧力が増大して血流の流れは遅くなる。逆に、例えば、被検者（ユーザ）が被検部位である指を接触部１６に押しつける力を弱めると、接触部１６における接触圧力が減少して血流の流れは速くなる。
【００５９】
そこで、本実施形態では、測定により得られる流体の流量が図３に示すＡＢ間以外の範囲になる時、ユーザの接触圧力を変化させて、得られる流量が図３に示すＡＢ間の範囲に収まるようにする。例えば、測定により得られる流体の流量が図３に示す点Ｂを超える時、測定装置１０は、ユーザに接触圧力を強めるように通知する。逆に、例えば、測定により得られる流体の流量が図３に示す点Ａを下回る時、測定装置１０は、ユーザに接触圧力を弱めるように通知する。このように制御することで、測定装置１０は、得られる流量が図３に示すＡＢ間の範囲に収まる状態で測定した結果から流体の流量を算出する。そして、測定装置１０は、このようにして算出した結果を、最終的な測定値としてユーザに提示する。
【００６０】
また、測定装置１０の測定精度をより向上させるために、図３に示すＡＢ間の範囲にオフセットを設けてもよい。
【００６１】
例えば、流体の実際の流量が図３に示す点Ｂ以下の範囲であっても、点Ｂに近い範囲においては、流体の算出される流量と当該流体の実際の流量との誤差がやや生じるものと見なして、当該範囲では測定が行われないようにしてもよい。図３において、このような所定のオフセットを設定する流量を、（４）として示してある。このように、本実施形態では、流体の流量がＢ−ofs2〜Ｂの範囲である時、誤差が大きくなるものと見なして、測定される流量が（３）〜（４）の間になるように、ユーザに通知して接触圧力を変化させるように導いてもよい。
【００６２】
また、例えば、流体の実際の流量が図３に示す点Ａ以上の範囲であっても、点Ａに近い範囲においては、流体の算出される流量と当該流体の実際の流量との誤差がやや生じるものと見なして、当該範囲でも測定が行われないようにしてもよい。図３において、このような所定のオフセットを設定する流量を、（３）として示してある。このように、本実施形態では、流体の流量がＡ〜Ａ＋ofs1の範囲である時、誤差が大きくなるものと見なして、測定される流量が（３）〜（４）の間になるように、ユーザに通知して接触圧力を変化させるように導いてもよい。
【００６３】
なお、図３において、上述のオフセットを設定する点Ａ＋ofs1および点Ｂ−ofs2は、それぞれ点Ａおよび点Ｂからある程度離れた点に示してあるが、これらは現実の比率を反映させて図示したものではない。現実的には、オフセットを設定する点Ａ＋ofs1および点Ｂ−ofs2は、それぞれ点Ａおよび点Ｂにより近接した位置に設定してもよい。以下、このようなオフセットを考慮した実施例について説明する。
【００６４】
図３に示すような、流体の算出される流量と当該流体の実際の流量との対応関係は、測定する流体の特性および当該流体を測定するレーザ血流計の特性によって異なることが想定される。このため、本実施形態では、予め、測定する流体の特性および当該流体を測定するレーザ血流計の特性に基づいて、図３に示すような対応関係を取得する。そして、本実施形態では、このようにして取得した対応関係を、流体の実際の流量に対して算出される流量の特性として、例えば記憶部１５に記憶する。
【００６５】
図４は、本実施形態に係る測定装置１０の動作の例を説明するフローチャートである。
【００６６】
以下、図４を参照して、測定装置１０により血液のような所定の流体の流量の測定を開始する場合を想定して説明する。以下の説明においては、所定の流体とは血液である場合を想定して説明する。測定装置１０により血流量を測定する際には、ユーザは、被検部位である指を接触部１６に接触させた状態で測定を開始する。測定装置１０の制御部１３は、例えば被検者（ユーザ）による入力をトリガとするなどして、血流の流量の測定を開始する。
【００６７】
図４に示す処理が開始すると、制御部１３は、測定部１２による生体情報の測定を開始するように制御する。制御部１３は、測定部１２による生体情報の測定から得られる結果に基づいて算出した血流の流量から、図３に示したような対応関係に基づいて、実際の血流の流量（流量Ｘ）を取得する。
【００６８】
血流の流量（流量Ｘ）が取得されたら、制御部１３は、当該血流の流量が図３に示した（１）以下（すなわちｔｈ以下）であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。血流の流量がｔｈ以下であると判定される時、測定装置１０は、流体の流量を全く正しく測定できない。したがって、この場合、制御部１３は、例えば通知部１４などによって、検出エラーである旨をユーザに通知する（ステップＳ１２）。例えば通知部１４が表示部を備える場合、当該表示部に「検出エラーです」または「正しく測定できません」等の表示を行うことができる。ここで、ユーザに対する通知は、表示部における表示であっても、音であっても、振動であってもよく、任意の方法で通知することができる。
【００６９】
ステップＳ１１において血流の流量がｔｈを超えると判定される時、制御部１３は、当該血流の流量（流量Ｘ）が図３に示した（３）以下（すなわちＡ＋ofs1以下）であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。血流の流量がＡ＋ofs1以下であると判定される時、測定装置１０が測定する流体の流量は、ある程度の誤差を含み得る。したがって、この場合、制御部１３は、例えば通知部１４などによって、接触部１６を接触する圧力を弱めるようにユーザに通知する（ステップＳ１４）。例えば通知部１４が表示部を備える場合、当該表示部に「押す力を少し弱めて下さい」または「押す力が少し強すぎます」等の表示を行うことができる。ここでも、ユーザに対する通知は、表示部における表示であっても、音であっても、振動であってもよく、任意の方法で通知することができる。
【００７０】
ステップＳ１３において血流の流量がＡ＋ofs1を超えると判定される時、制御部１３は、当該血流の流量（流量Ｘ）が図３に示した（４）以上（すなわちＢ−ofs2以上）であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。血流の流量がＢ−ofs2以上であると判定される時、測定装置１０が測定する流体の流量は、やはりある程度の誤差を含み得る。したがって、この場合、制御部１３は、例えば通知部１４などによって、接触部１６を接触する圧力を強めるようにユーザに通知する（ステップＳ１６）。例えば通知部１４が表示部を備える場合、当該表示部に「押す力を少し強めて下さい」または「押す力が少し弱すぎます」等の表示を行うことができる。ここでも、ユーザに対する通知は、表示部における表示であっても、音であっても、振動であってもよく、任意の方法で通知することができる。
【００７１】
ステップＳ１５において血流の流量がＢ−ofs2未満と判定される時、すなわち、血流の流量が（３）〜（４）の間（すなわちＡ＋ofs1〜Ｂ−ofs2の間）と判定される時、測定装置１０は、極めて良好な精度で流体の流量を測定できる。したがって、この場合、制御部１３は、実際にユーザに提示する測定値としての測定を開始する（ステップＳ１７）。この後で測定された測定値（測定結果）は、例えば通知部１４などによって、表示部における表示であっても、音であっても、振動であってもよく、任意の方法でユーザに知らせることができる。
【００７２】
このように、本実施形態において、制御部１３は、測定部１２が取得した生体測定出力に基づいて、例えば血液のような所定の流体の流量を算出する。この所定の液体の流量は、被検部位の接触圧力に応じて変動するものとしてもよい。そして、制御部１３は、流体の算出された流量と当該流体の実際の流量との誤差が所定値以上になると判定した場合、圧力検出部１１が検出する接触圧力の変化を導く制御を行う。ここで、流体の算出された流量と当該流体の実際の流量との誤差が所定値以上になると判定される場合とは、制御部１３により算出された流量と前記流体の実際の流量とが線形変化していない場合としてもよい。
【００７３】
ここで、「誤差が所定値以上になる」場合とは、すなわち、図３に示したグラフが線形変化している領域から外れる範囲（つまりＡＢ間以外の範囲）になる場合である。また、誤差の所定値は、その値を超えると、流体の算出される流量と当該流体の実際の流量との誤差が無視できなり、測定装置１０による測定の精度が担保されなくなるような値に設定するのが好適である。例えば、誤差の所定値をゼロではないが実質的にゼロに近いような小さな値に設定すれば、測定に用いるレーザ血流計が良好な精度で流体の流量を測定できるようになる。
【００７４】
特に、本実施形態では、上述のように、制御部１３は、圧力検出部１１が検出する接触圧力の変化を導く制御として、通知部１４が接触圧力に関する情報を通知するように制御してもよい。また、上述のように、制御部１３は、誤差が所定値以上になるか否か判定する際、流体の流量が所定のオフセット（Ａ〜Ａ＋ofs1およびＢ−ofs2〜Ｂ）の範囲である時、当該誤差が所定値未満であっても当該所定値以上になると判定してもよい。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態に係る測定装置１０によれば、極めて良好な精度で血液のような流体の流量を測定することができる。
【００７６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る測定装置について説明する。
【００７７】
上述した第１実施形態においては、血流の流量が（３）〜（４）の間（すなわちＡ＋ofs1〜Ｂ−ofs2の間）になるように、ユーザに通知して接触押圧の変化を導いた。第２実施形態では、血流の流量が（３）〜（４）の間（すなわちＡ＋ofs1〜Ｂ−ofs2の間）になるよう、接触部１６が接触押圧の変化を導くようにする。
【００７８】
第２実施形態に係る測定装置は、接触部１６の構成および動作に係る処理を除けば、上述した第１実施形態に係る測定装置１０と同じ構成により実現することがでる。したがって、上述した第１実施形態と同様になる説明は適宜省略し、第１実施形態とは異なる第２実施形態特有の内容について、重点的に説明する。
【００７９】
第２実施形態では、図１で説明した測定装置１０において、接触部１６の構成を変更する。第１実施形態に係る測定装置１０においては、接触部１６は測定装置１０の筐体などに固定されている構成を想定して説明した。これに対し、第２実施形態に係る測定装置１０においては、例えば接触部１６が物理的に可動となるように構成する。例えば、モータまたは圧電素子などの駆動によって接触部１６を変位させることで、接触部１６が物理的に凹凸するように構成することができる。すなわち、本実施形態では、接触部１６が圧力を調整する機構（圧力調整部）を備える構成とする。この圧力調整部は、圧力検出部１１が検出する被検部位の接触圧力を調整する。
【００８０】
第２実施形態に係る測定装置１０では、接触部１６が物理的に凹凸運動することによって、ユーザが接触の圧力を調整しなくても、圧力検出部１１が検出する接触圧力の変化を導くことができる。例えば、ユーザが接触の圧力を維持した状態で、接触部１６が凸方向に変位すれば、圧力検出部１１が検出する接触圧力は強まる。逆に、ユーザが接触の圧力を維持した状態で、接触部１６が凹方向に変位すれば、圧力検出部１１が検出する接触圧力は弱まる。
【００８１】
図５は、本実施形態に係る測定装置１０の動作の例を説明するフローチャートである。
【００８２】
以下、図５を参照して、測定装置１０により血液のような所定の流体の流量の測定を開始する場合を想定して説明する。図５に示すフローチャートは、図４に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１４およびステップＳ１６の処理を変更したものである。
【００８３】
すなわち、図４のステップＳ１４では、通知部１４などによって、接触部１６を接触する圧力を弱めるようにユーザに通知した。これに対し、図５のステップＳ２１では、制御部１３は、圧力調整部が接触部１６を凹方向に変位させるように制御して、圧力検出部１１が検出する接触圧力が弱まるようにする。一方、図４のステップＳ１６では、通知部１４などによって、接触部１６を接触する圧力を強めるようにユーザに通知した。これに対し、図５のステップＳ２２では、制御部１３は、圧力調整部が接触部１６を凸方向に変位させるように制御して、圧力検出部１１が検出する接触圧力が強まるようにする。
【００８４】
このように、本実施形態では、制御部１３は、圧力検出部１１が検出する接触圧力の変化を導く制御として、圧力調整部が被検部位の接触圧力を調整するように制御してもよい。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態に係る測定装置１０によれば、第１実施形態に係る測定装置１０と同様に、極めて良好な精度で血液のような流体の流量を測定することができる。第１実施形態に係る測定装置１０は、ユーザに圧力の調整を求めるものであったが、第２実施形態に係る測定装置１０は、ユーザにその負担さえ求めずに高い精度の測定を行うことができる。
【００８６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る測定装置について説明する。
【００８７】
第３実施形態においては、第１実施形態または第２実施形態に係る測定装置１０において測定される流体の流量を、必要に応じて補正するものである。
【００８８】
図６および図７は、本実施形態に係る測定装置１０の動作の概念を説明する図である。以下、説明を簡略化するため、第１実施形態で説明したオフセットについては考慮しないものとする。
【００８９】
例えば、図６（Ａ）に示すように、測定によって算出される流体の流量ｐ１に対応する実際の流体の流量ｓ１が、適切に測定を行うことができる範囲（すなわち流量がＡＢ間になる範囲）を超える場合について検討する。このような場合であっても、上述した第１または第２実施形態に係る測定装置１０によって、圧力検出部１１が検出する接触圧力が変化するよう導かれる結果、例えば図６（Ｂ）に示すように、流量がＡＢ間になる範囲内で測定が行われる。このような流量で測定される流体の流量ｐ２は、対応する実際の流体の流量ｓ２のほぼ一致するため、精度の高い測定結果と言える。
【００９０】
その一方、このように流体の流量ｐ２が測定される状況において、ユーザを接触部１６に接触している際の圧力は、必ずしも測定に適切な圧力にならない場合も想定される。したがって、第３実施形態では、圧力測定部１１が検出する接触圧力が、測定に適切な圧力（以下、「標準圧力」と記す）にならない場合に備え、このような場合には測定結果を補正する。
【００９１】
このような補正を行うために、本実施形態では、測定される圧力の標準圧力からのズレと、そのズレに対する補正値との対応関係を、予め測定または推定することにより、記憶部１５などに記憶する。
【００９２】
図７（Ａ）は、測定される圧力ｘとその時の補正値ａとの対応関係の例を示すグラフである。本実施形態では、図７（Ａ）に示すように、測定される圧力に対する補正値を、測定される圧力に応じて規定する。図７（Ａ）において、横軸方向の原点が標準圧力を示し、原点から横軸方向に離れるにつれて、測定される圧力値が標準圧力からずれることを示している。そして、図７（Ａ）において、縦軸方向の原点においては補正する必要が無く補正値がゼロであることを示し、原点から縦軸方向に離れるにつれて、大きな補正値により補正する必要があることを示している。
【００９３】
したがって、本実施形態では、図６（Ｂ）に示した算出した流体の流量ｐ２に対して、図７（Ａ）に示す補正値ａを加えた結果を、最終的な測定結果とする。また、ここでは、補正値ａを加算する例について説明したが、例えば係数を乗じるような補正を行うこともできる。この場合、図７（Ａ）に示すグラフの代わりに、乗算する場合の補正値を予め規定する。
【００９４】
また、上述のように各種規定される補正項は、測定装置１０により測定を開始する前に、例えば初期設定段階で、各ユーザごとの特性を考慮して規定してもよい。この場合、例えば、測定装置１０により測定を開始する前に、ユーザに実際に接触部１６に接触する際の圧力を変化させるように通知し、このような圧力の変化を測定した上で、制御部１３が適切な補正値を算出するようにしてもよい。
【００９５】
また、図７（Ａ）においては、標準圧力が横軸方向の原点の１点のみである場合について説明した。しかしながら、この標準圧力にある程度の許容範囲の幅を設けて、例えば図７（Ｂ）に示すように、測定される圧力が標準圧力から所定の範囲内であれば、補正をしないようにしてもよい。この場合、測定される圧力が標準圧力から所定の範囲内にならない場合に、補正値ａを規定して補正を行う。
【００９６】
このように、本実施形態では、制御部１３は、圧力検出部１１が検出する被検部位の接触圧力に応じて、流体の算出された流量を補正してもよい。
【００９７】
以上説明したように、本実施形態に係る測定装置１０によれば、測定した流体の流量が理想的な圧力で測定されたものでない場合であっても、測定結果を適切に補正することができる。
【００９８】
なお、本発明は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、各構成部、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部またはステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００９９】
例えば、第１実施形態においては、図３に示した（４）を超える流体の流量、または（５）を超える流体の流量が検出される際には、圧力検出部１１が検出する接触圧力の変化を導くように制御した。
しかしながら、例えば図３の（４）または（５）を超える範囲であっても、予め図３に示すような誤差の特性が把握できていれば、その誤差の特性に基づいて、算出される流体の流量を補正してもよい。このようにすれば、図３の（４）または（５）を超える範囲の流量で測定を行っても、ある程度正しい測定値を得ることができる。
【０１００】
また、例えば、上記各実施形態に係る測定装置１０は、様々な電子機器に搭載することができる。図８は、図１の測定装置１０を搭載した携帯電話機の一例を示す図である。図８においては、測定装置１０を搭載した電子機器の例として携帯電話機を示してあるが、測定装置１０を搭載した電子機器は、例えばスマートフォンなどの各種通信機器とすることができる。図８（ａ）に示すように、携帯電話機４０は、その背面側に測定装置１０を備える。また、図８（ａ）に一例として示す携帯電話機４０は、その背面側に背面ディスプレイ４１を備える。背面ディスプレイ４１には、例えば、接触圧力に関する情報がインジケータとして表示される。このように、測定装置１０が電子機器に搭載される場合、通知部１４は、電子機器から接触圧力に関する情報を通知してもよい。すなわち、図８においては、通知部１４を背面ディスプレイ４１として構成した例を示している。
【０１０１】
また、図８において、接触部１６を背面ディスプレイ４１として構成してもよい。例えば第１実施形態において、背面ディスプレイ４１は、生体情報の測定中に測定装置１０が振動も音も発生しないようにしている際に、背面ディスプレイ４１における表示によって、接触圧力を強めるまたは弱めるように、ユーザに通知することができる。また、例えば第２実施形態において、背面ディスプレイ４１は、例えばステップＳ２１またはステップＳ２２などで接触圧力を調整した旨を表示してもよい。
【０１０２】
図８（ｂ）は、ユーザが、測定装置１０を備える携帯電話機４０を使用して、生体情報の測定を行う場合の一例を示す図である。ユーザは、指を接触部１６に接触させることにより、測定装置１０に生体情報を測定させる。生体情報の測定を行う場合、通知部１４は、背面ディスプレイ４１に、接触圧力に関する情報などをインジケータとして表示することができる。なお、接触圧力に関する情報の表示は、背面ディスプレイ４１により行うものに限られない。例えば、通知部１４は、携帯電話機４０が備えるスピーカから音を出力させたり、携帯電話機４０が備える発光素子を発光させたり、携帯電話機４０が備える振動部を振動させたりすることにより、接触圧力に関する情報を表示することができる。
【０１０３】
ユーザが、測定装置１０を備える携帯電話機４０を使用して、生体情報の測定を行う場合、測定装置１０は、ユーザが携帯電話機４０を使用して生体情報を測定するための専用アプリケーションを起動させることにより、生体情報の測定を開始してもよい。また、測定装置１０は、接触部１６において接触圧力を検知したときに、自動的に生体情報の測定を開始してもよい。この場合、ユーザは、アプリケーションを起動させることなく、指を接触部１６に接触させることにより、生体情報の測定を開始できる。
【０１０４】
また、ユーザが、測定装置１０を備える携帯電話機４０を使用して、生体情報の測定を行ったとき、測定装置１０は、様々な方法でユーザに測定結果を通知することができる。例えば、測定装置１０は、測定した血流量の値（流体の流量）を、携帯電話機４０が備えるディスプレイに表示してもよい。また、例えば、測定装置１０は、測定した血流量の値（流体の流量）に基づいて、所定の閾値を基準にして、異なる音を再生してもよい。また、測定装置１０は、例えば、測定した血流量の値（流体の流量）に基づいて、所定の閾値を基準にして、携帯電話機４０の操作性を変化させてもよい。この場合、ユーザは、携帯電話機４０を操作したときに、その操作性によって測定結果を知ることができる。
【０１０５】
また、測定装置１０は、生体情報の測定を行ったとき、例えば測定が終了したことを示す通知のみを行ってもよい。測定装置１０は、例えば、携帯電話機４０の振動部を振動させることにより、このような通知を行うことができる。この場合、ユーザは、測定結果を知りたいときに、携帯電話機４０を操作して、結果を携帯電話機４０に表示させることができる。
【０１０６】
また、例えば、携帯電話機４０における測定装置１０の配置は、図８に示すものに限定されない。測定装置１０は、例えば、携帯電話機４０の背面における他の部分に配置されてもよく、また、携帯電話機４０の表面または側面等に配置されてもよい。
【０１０７】
また、測定装置１０が搭載される電子機器は、携帯電話機４０に限られない。例えば、携帯型ミュージックプレイヤ、ノートパソコン、腕時計、タブレット端末、ゲーム機などの多岐にわたる任意の電子機器に測定装置１０を搭載できる。すなわち、本発明は、上述した測定装置を備える電子機器としても実現し得る。
【０１０８】
また、上記各実施形態では、血液の流量を算出するとしたが、ＬＤＦ法を利用して血液の速度を算出し、この速度を上記各実施形態の血流と置き換えて各制御を行うこととしてもよい。
【０１０９】
また、上述した各実施形態は、測定装置１０または測定装置１０を備える電子機器の発明としてのみならず、そのような装置または機器において測定を行う方法の発明としても実施することができる。
【０１１０】
例えば、本発明に係る測定方法は、被検部位を接触部１６に接触させて生体情報を測定する測定方法であって、被検部位から生体測定出力を取得する測定ステップと、接触部１６における被検部位の接触圧力を検出する圧力検出ステップと、測定ステップで取得した生体測定出力に基づいて例えば血液のような所定の流体の流量の流量を算出する算出ステップと、算出ステップで算出された流量とその流体の実際の流量との誤差が所定値以上になると判定した場合、圧力検出ステップで検出される接触圧力の変化を導く制御を行う制御ステップと、を含むものとすることができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０  測定装置
１１  圧力検出部
１２  測定部（生体センサ）
１３  制御部
１４  通知部
１５  記憶部
１６  接触部
２１  照射部
２２  受光部
４０  携帯電話機
４１  背面ディスプレイ
【図１】
2016067405.tif 000003
【図２】
2016067405.tif 000004
【図３】
2016067405.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016067405.tif 000007
【図６】
2016067405.tif 000008
【図７】
2016067405.tif 000009
【図８】
2016067405.tif 000010