(57)【要約】【課題】センサー感度が経時変化しても精度良く被検体における反射光の特性を検出することができる情報取得装置を提供する。【解決手段】成分測定装置１は被測定部で反射した第一反射光を入力して第一反射光の光強度に対応する信号を出力するセンサーモジュール１０を備える第１ユニット２と、第１ユニット２と分離し第一反射光の光強度を比較するための第二反射光をセンサーモジュール１０に出力する反射率の安定した校正板３６を備える第２ユニット３と、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体で反射した第一反射光を入力して前記第一反射光の光強度に対応する信号を出力する受光部を備える第１ユニットと、
前記第１ユニットと分離し前記第一反射光の光強度を比較するための第二反射光を前記受光部に出力する反射率の安定した校正部を備える第２ユニットと、を有すること特徴とする情報取得装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報取得装置であって、
前記第１ユニット及び前記第２ユニットには前記受光部と前記校正部とを対向して配置させる位置決め部を備えることを特徴とする情報取得装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の情報取得装置であって、
前記受光部は、前記校正部または前記被検体を照射する光を射出する発光素子と、
前記第二反射光または前記第一反射光が入力される受光素子と、を備え、
前記発光素子の光軸と前記受光素子の光軸とは同じ向きを向くことを特徴とする情報取得装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の情報取得装置であって、
前記校正部はポリテトラフルオロエチレンを含むことを特徴とする情報取得装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の情報取得装置であって、
前記第１ユニットは、前記受光部が出力する前記第一反射光の光強度に対応する信号を用いて血糖値を演算する血糖値演算部と、
前記血糖値を判定値と比較して前記被検体が異常状態か否かを判定する判定部と、
前記被検体が異常状態のときには警報を発する警報部と、を備えることを特徴とする情報取得装置。
【請求項６】
請求項５に記載の情報取得装置であって、
前記第１ユニットは前記血糖値の情報を送信する送信部を備え、
前記第２ユニットは、前記血糖値の情報を受信する受信部と、
前記血糖値の情報を記憶する記憶部と、を備えることを特徴とする情報取得装置。
【請求項７】
請求項６に記載の情報取得装置であって、
前記第２ユニットには前記血糖値の情報を分析する分析演算部を備えることを特徴とする情報取得装置。
【請求項８】
請求項７に記載の情報取得装置であって、
前記分析演算部が前記被検体の対処方法を選択し、
前記対処方法を表示する表示部を備えることを特徴とする情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報取得装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被検者の生体情報を非侵襲で取得する装置が活用されている。被検者に与える負荷が少なく安全性の高い装置になっている。その１つとして光を利用して血液成分の情報を取得する非侵襲血液分析装置が特許文献１に開示されている。それによると、センサーを被検者の皮膚面に接触させ、測定光を被検者の生体内に向けて照射する。血液中にはヘモグロビンが存在し、特定の波長の光を吸収する。そして、被検者から反射した光を分析することでヘモグロビンの中で酸化ヘモグロビンが占める割合を検出する。他にも血液成分等の生体情報を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の装置は検査対象とする血管を選択し、血液の情報を検出する。このとき光源部から光を射出し、撮像部にて受光する。光源部、撮像部は電子部品であり、経時変化をする。光源は光量が減少し、撮像部は光の感度が低下する。従って、検出する光の情報の精度が時間の経過にともない低下する。そこで、センサー感度が経時変化しても精度良く被検体における反射光の特性を検出することができる情報取得装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例にかかる情報取得装置であって、被検体で反射した第一反射光を入力して前記第一反射光の光強度に対応する信号を出力する受光部を備える第１ユニットと、前記第１ユニットと分離し前記第一反射光の光強度を比較するための第二反射光を前記受光部に出力する反射率の安定した校正部を備える第２ユニットと、を有すること特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、情報取得装置は第１ユニット及び第２ユニットを備えている。第１ユニットと第２ユニットとは分離可能になっている。第一反射光を受光部に入力するとき、受光部は被検体で反射した第一反射光の光強度に対応する信号を出力する。被検体は光を反射するときに被検体の成分に応じて特定の波長の光を吸収する。従って、受光部が出力する第一反射光の光強度を分析することにより被検体の情報を取得することができる。
【０００８】
第２ユニットは第一反射光の光強度を比較するための第二反射光を受光部に出力する校正部を備えている。第二反射光を受光部に入力するとき、受光部は校正部における反射光の光強度に対応する信号を出力する。校正部及び被検体を照射する光の光源は経時変化し、受光部が反射光を信号に変換する変換率も経時変化する。一方、校正部は反射率が長期間安定している。校正部における反射光を検出した光強度の変化量は校正部及び被検体を照射する光の変化及び受光部が反射光を信号に変換する変換率の変化と相関を有している。従って、校正部における反射光を検出した光強度の変化量と被検体における反射光を検出した光強度とを用いることにより、精度良く被検体における反射光の特性を検出することができる。
【０００９】
［適用例２］
上記適用例にかかる情報取得装置において、前記第１ユニット及び前記第２ユニットには前記受光部と前記校正部とを対向して配置させる位置決め部を備えることを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、第１ユニット及び第２ユニットには位置決め部が設置されている。そして、位置決め部により受光部と校正部とが対向される。従って、校正部が出力する第二反射光を受光部が確実に受光することができる。
【００１１】
［適用例３］
上記適用例にかかる情報取得装置において、前記受光部は、前記校正部または前記被検体を照射する光を射出する発光素子と、前記第二反射光または前記第一反射光が入力される受光素子と、を備え、前記発光素子の光軸と前記受光素子の光軸とは同じ向きを向くことを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、受光部は発光素子及び受光素子を備えている。発光素子の光軸と受光素子の光軸とは同じ向きを向いている。発光素子は光を所定の指向特性で射出する。この光の指向特性の中で最も光量の高い方向を発光素子の光軸とする。受光素子は光の感度が所定の指向特性になっている。この感度の指向特性の中で最も感度の高い方向を受光素子の光軸とする。そして、受光部では光の発光量が高い方向と光の受光する感度が最も高い方向とが同じ向きになっている。
【００１３】
従って、発光素子の光軸及び受光素子の光軸の方向に校正部を設置するとき受光部は感度良く第二反射光を受光することができる。同様に、発光素子の光軸及び受光素子の光軸の方向に被検体を設置するとき受光部は感度良く第一反射光を受光することができる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかる情報取得装置において、前記校正部はポリテトラフルオロエチレンを含むことを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、校正部はポリテトラフルオロエチレンを含んでいる。ポリテトラフルオロエチレンは近赤外光を吸収せずに反射する。従って、校正に利用する第二反射光を効率良く得ることができる。
【００１６】
［適用例５］
上記適用例にかかる情報取得装置において、前記第１ユニットは、前記受光部が出力する前記第一反射光の光強度に対応する信号を用いて血糖値を演算する血糖値演算部と、前記血糖値を判定値と比較して前記被検体が異常状態か否かを判定する判定部と、前記被検体が異常状態のときには警報を発する警報部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、情報取得装置は血糖値演算部、判定部及び警報部を備えている。血糖値演算部は、受光部が出力する第一反射光の光強度に対応する信号を用いて血糖値を演算する。そして、判定部が血糖値を判定値と比較して被検体が異常状態か否かを判定する。次に、被検体が異常状態のときには警報部が警報を発している。従って、被検体が異常状態になるときには直ちに被検体が異常状態であることを報知することができる。
【００１８】
［適用例６］
上記適用例にかかる情報取得装置において、前記第１ユニットは前記血糖値の情報を送信する送信部を備え、前記第２ユニットは、前記血糖値の情報を受信する受信部と、前記血糖値の情報を記憶する記憶部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、第１ユニットは送信部を備え、第２ユニットは受信部を備えている。そして、第１ユニットから第２ユニットへ血糖値の情報を送信する。第２ユニットは記憶部を備え、記憶部に血糖値の情報を記憶する。記憶部には長期間の血糖値の情報を記憶することができる。従って、血糖値が変化する長期間の動向を分析することができる。
【００２０】
［適用例７］
上記適用例にかかる情報取得装置において、前記第２ユニットには前記血糖値の情報を分析する分析演算部を備えることを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、分析演算部が血糖値の情報を分析する。第２ユニットの記憶部には長期間にわたる血糖値の情報が記憶されている。従って、分析演算部は長期間における血糖値の傾向や周期の長い変動を分析することができる。
【００２２】
［適用例８］
上記適用例にかかる情報取得装置において、前記分析演算部が前記被検体の対処方法を選択し、前記対処方法を表示する表示部を備えることを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、分析演算部が被検体の対処方法を選択する。そして、表示部に対処方法を表示する。従って、被検体の血糖値が正常状態を維持する方法を被検体に提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態にかかわり、（ａ）は、成分測定装置の設置例を説明するための模式図、（ｂ）及び（ｃ）は第１ユニットの構造を示す模式平面図。
【図２】第１ユニットの構造を示す分解斜視図。
【図３】（ａ）は、センサーモジュールの構造を示す模式平面図、（ｂ）は、センサーモジュールの構造を示す模式側断面図、（ｃ）は、センサーモジュールの動作を説明するための部分模式側断面図。
【図４】（ａ）は第２ユニットの構造を示す概略斜視図、（ｂ）は第１ユニット及び第２ユニットが接触する構造を示す模式平面図、（ｃ）は、第１ユニット及び第２ユニットが互いに接触する構造を示す模式側面図。
【図５】第１ユニットの電気制御ブロック図。
【図６】第２ユニットの電気制御ブロック図。
【図７】情報取得方法のフローチャート。
【図８】ステップＳ１の保守工程を詳細に示すフローチャート。
【図９】ステップＳ３の被検体測定工程を詳細に示すフローチャート。
【図１０】生体情報取得方法を説明するための模式図。
【図１１】生体情報取得方法を説明するための模式図。
【図１２】生体情報取得方法を説明するための模式図。
【図１３】生体情報取得方法を説明するための模式図。
【図１４】生体情報取得方法を説明するための模式図。
【図１５】第２の実施形態にかかわり、（ａ）はセンサー駆動回路の要部ブロック図、（ｂ）はステップＳ１の保守工程を詳細に示すフローチャート。
【図１６】ステップＳ３の被検体測定工程を詳細に示すフローチャート。
【図１７】第３の実施形態にかかわり、（ａ）はセンサー駆動回路の要部ブロック図、（ｂ）はステップＳ１の保守工程を詳細に示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、実施形態について図面に従って説明する。
尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００２６】
（第１の実施形態）
本実施形態では、成分測定装置と、この成分測定装置を用いて血液の成分を分析する、成分情報取得方法との特徴的な例について、図に従って説明する。第１の実施形態にかかわる成分測定装置について図１〜図６に従って説明する。図１（ａ）は、成分測定装置の設置例を説明するための模式図である。図１（ａ）に示すように、情報取得装置としての成分測定装置１は第１ユニット２及び第２ユニット３から構成されている。第１ユニット２は被検体としての被検者４の手首に設置される。第２ユニット３は第１ユニット２と離れて設置され、第１ユニット２を補助する機能を備えている。成分測定装置１は、非侵襲式で被検者４の血液成分を測定する医療用の測定装置であり、医療機器である。成分測定装置１は手首の血管を流れる血液中の成分を測定する。本実施形態では例えば、血液成分としてグルコース濃度を測定する。グルコース濃度を測定することにより血糖値を測定することができる。
【００２７】
図１（ｂ）及び図１（ｃ）は第１ユニットの構造を示す模式平面図である。図１（ｂ）は第１ユニット２の表面を示し、図１（ｃ）は第１ユニット２の裏面を示す。図１（ｂ）に示すように、第１ユニット２は腕時計と類似した形状になっている。第１ユニット２は第１外装部５を備えている。第１外装部５の図中左右には固定バンド６が設置され、固定バンド６は被検者４の手首や腕等の被測定部に成分測定装置１を固定する。固定バンド６にはマジックテープ（登録商標）が用いられている。成分測定装置１において固定バンド６が延在する方向をＹ方向とし、被検者４の腕が延在する方向をＸ方向とする。成分測定装置１が被検者４を向く方向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は互いに直交する。
【００２８】
第１外装部５の表面５ａは被検者４に装着したときに外向きになる面である。第１外装部５の表面５ａには、操作スイッチ７、タッチパネル８及び警報部としてのスピーカー９が設置されている。操作スイッチ７やタッチパネル８を用いて被検者４が測定開始指示の入力を行う。そして、測定結果のデータがタッチパネル８に表示される。スピーカー９からは成分測定装置１から被検者４に注意を喚起する警告音が発せられる。
【００２９】
図１（ｃ）に示すように、第１外装部５の裏面５ｂ側には受光部としてのセンサーモジュール１０が設置されている。センサーモジュール１０は被検者４の皮膚に接近させて用いられる。センサーモジュール１０は被検者４の皮膚に測定光を照射し、反射光を受光するデバイスである。センサーモジュール１０は光源とフォトセンサーアレイを内蔵する薄型のイメージセンサーである。第１外装部５の裏面５ｂには、外部装置と通信するための通信コネクター１１が設置されている。通信コネクター１１には第２ユニット３と接触して通信を行う接点が配列されている。他にも、図示しない充電式電池を充填するための電源コネクター１２が設置されている。電源コネクター１２は第２ユニット３と接触して電力を入力するコネクターである。
【００３０】
図２は第１ユニットの構造を示す分解斜視図である。図２に示すように、第１ユニット２はＺ方向側から裏蓋１３、センサーモジュール１０、回路ユニット１４、スペーサー１５、タッチパネル８、警報部としての振動装置１６、表ケース１７の順に重ねて構成されている。裏蓋１３及び表ケース１７により第１外装部５が構成されている。そして、センサーモジュール１０、回路ユニット１４、スペーサー１５、タッチパネル８及び振動装置１６が第１外装部５に収納されている。
【００３１】
裏蓋１３は板状の部材であり、被検者４と接触する部材である。裏蓋１３はＸ方向側に四角形の第１窓部１３ａが設置され、第１窓部１３ａはセンサーモジュール１０が露出する場所になっている。第１窓部１３ａにはガラス等の光透過性の板を配置してもよい。第１窓部１３ａを通して第１外装部５の内部に塵が入ることを防止することができる。また、センサーモジュール１０が汚れることを防止することができる。裏蓋１３は−Ｘ方向側に四角形の第２窓部１３ｂ及び第３窓部１３ｃが設置されている。第２窓部１３ｂは通信コネクター１１が露出する場所であり、第３窓部１３ｃは電源コネクター１２が露出する場所である。
【００３２】
センサーモジュール１０には発光素子、受光素子、分光素子が格子状に設置され被検者４に光を照射し特定の波長の反射光の光強度を検出するセンサーである。回路ユニット１４は回路基板１８を備えている。回路基板１８には振動装置１６、センサーモジュール１０及びタッチパネル８を駆動し制御する電気回路２１が設置されている。電気回路２１は複数の半導体チップにより構成されている。他にも、回路基板１８には操作スイッチ７、スピーカー９、通信コネクター１１、電源コネクター１２、充電式蓄電池２２が設置されている。充電式蓄電池２２は電源コネクター１２と電気的に接続され、電源コネクター１２を介して充電することができる。
【００３３】
スペーサー１５は回路ユニット１４とタッチパネル８との間に設置される構造体である。回路ユニット１４の−Ｚ方向側の面には複数の素子が設置されているので凹凸ができている。スペーサー１５は回路基板１８に被せて設置され、タッチパネル８側の面を平坦にする。スペーサー１５には複数の孔１５ａが設置され、操作スイッチ７、スピーカー９及び振動装置１６が孔１５ａを貫通する。
【００３４】
タッチパネル８は警報部としての第１表示部２３上に操作入力部２４が設置された構造になっている。第１表示部２３は電子データを画像にして表示可能であれば良く特に限定されず、液晶表示装置やＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ）表示装置を用いることができる。本実施形態では、例えば、第１表示部２３にＯＬＥＤを用いている。
【００３５】
操作入力部２４は透明板の表面に透明電極を格子状に配置した入力装置である。操作者が透明電極に触れるとき電流が交差する電極間に流れるので操作者が触れた場所を検出することが可能になっている。透明板は光透過性のある板であれば良く樹脂シートやガラス板を用いることができる。透明電極は光透過性があり導電性の有る膜であれば良く、例えば、ＩＧＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｇａｌｌｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＣＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｃｅｒｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ）を用いることができる。第１表示部２３には測定の状況や測定結果等が表示される。操作スイッチ７は操作入力部２４と同様に成分測定装置１を操作するスイッチである。操作者は操作入力部２４及び操作スイッチ７を操作して血糖値の測定開始指示や測定条件等の各種指示入力を行う。
【００３６】
表ケース１７の＋Ｚ方向側には振動装置１６が設置されている。振動装置１６は第１外装部５を振動させることができる。そして、第１ユニット２は第１外装部５を振動させて、被検者４に注意を喚起させる機能を備えている。振動装置１６は第１外装部５を振動できれば良く振動装置１６を構成する部材は特に限定されない。本実施形態では、例えば、振動装置１６に圧電素子を用いている。
【００３７】
表ケース１７には複数の孔１７ａが設置され、孔１７ａから操作入力部２４、操作スイッチ７及びスピーカー９が露出する。そして、裏蓋１３と表ケース１７とでセンサーモジュール１０〜タッチパネル８を挟んで収納する。
【００３８】
図３（ａ）は、センサーモジュールの構造を示す模式平面図であり、センサーモジュール１０を裏面５ｂ側から見た図である。図３（ｂ）は、センサーモジュールの構造を示す模式側断面図である。図３（ｃ）は、センサーモジュールの動作を説明するための部分模式側断面図である。図３（ａ）に示すように、センサーモジュール１０には発光素子２５が格子状に二次元配列されている。そして、隣り合う発光素子２５の間には分光素子２６が設置されている。
【００３９】
発光素子２５及び分光素子２６が配列する方向をＸ方向及びＹ方向とする。発光素子２５及び分光素子２６におけるＸ方向及びＹ方向の配置間隔は同一になっている。そして、発光素子２５と分光素子２６とはＸ方向及びＹ方向の位置が互いに所定の長さだけずらして配置されている。これにより、裏面５ｂ側から見て分光素子２６は発光素子２５と重なっていない部分が広い配置になっている。そして、被検者４側から進行する光が分光素子２６に到達する構造になっている。
【００４０】
発光素子２５は画像用発光素子２５ａ及び測定用発光素子２５ｂにより構成されている。図中下側から＋Ｙ方向に向けて順に１行目、２行目とする。１行目、３行目、５行目、７行目、９行目は測定用発光素子２５ｂにより構成されている。図中２行目、４行目、６行目、８行目では画像用発光素子２５ａと測定用発光素子２５ｂとが交互に配置されている。１つの分光素子２６を囲んで４つの発光素子２５が設置されている。その４つの発光素子２５の構成は１つが画像用発光素子２５ａであり３つが測定用発光素子２５ｂになっている。
【００４１】
血管の位置を検出するために撮影するときに画像用発光素子２５ａから被検者４に光を照射する。画像用発光素子２５ａが照射する光の波長は８００ｎｍを中心にして７００ｎｍ〜９００ｎｍになっている。血液中のヘモグロビンは波長が８００ｎｍの光をよく吸収する。従って、被検者４に画像用発光素子２５ａから光を照射して撮影するとき血管の配置を撮影することができる。
【００４２】
血液中のグルコース濃度を検出するときに測定用発光素子２５ｂから被検者４に光を照射する。測定用発光素子２５ｂが照射する光の波長は１４５０ｎｍを中心にして９００ｎｍ〜２０００ｎｍになっている。血液中のグルコースは波長が１２００ｎｍ、１６００ｎｍ、２０００ｎｍの光をよく吸収する。従って、被検者４に測定用発光素子２５ｂから光を照射して血液中のグルコース濃度を検出することができる。尚、グルコースはブドウ糖とも称される。
【００４３】
図を見やすくするために発光素子２５は９行９列の配列になっている。発光素子２５及び分光素子２６の配列の行数及び列数は特に限定されず、適宜設定可能である。例えば、配置間隔は、１〜１５００［μｍ］にすると好適であり、製造コストと測定精度との兼ね合いから、例えば１００〜１５００［μｍ］程度とするのが好ましい。また、発光素子２５と分光素子２６とが積層された構成に限らず、発光素子２５と分光素子２６とが平面に並置されていても良い。本実施形態では例えば２５０行×２５０列の発光素子２５が設置されている。発光素子２５間の間隔も特に限定されないが、本実施形態では例えば発光素子２５間の間隔は０．１ｍｍになっている。従って、センサーモジュール１０は撮像素子としても機能するようになっている。
【００４４】
図３（ｂ）に示すように、発光素子２５の配列が光源としての発光層２７を構成している。発光素子２５は測定光を照射する照射部である。発光素子２５は皮下組織に対して透過性を有する近赤外線を発光できれば良く特に限定されない。発光素子２５には、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）等を用いることができる。
【００４５】
発光層２７と重ねて遮光層２８が設置されている。発光層２７が被検者４に向けて射出した測定光２９は被検者４の皮下組織にて反射し反射光３０となる。遮光層２８は分光素子２６へ向かう光を通過させて、それ以外の光を選択的に遮蔽する。遮光層２８に重ねて分光層３１が設置されている。分光層３１では分光素子２６が格子状に配列されている。分光素子２６は所定の波長の近赤外線を選択的に透過させる素子であり、エタロンと称される。分光素子２６は指示信号を入力し、指示信号が指示する波長の反射光３０を通過させる素子である。分光素子２６には一対の鏡が対向して配置され、鏡間距離を調整する静電アクチュエーターが設置されている。そして、静電アクチュエーターが鏡間距離を調整することにより所定の波長の反射光３０を通過させることが可能になっている。
【００４６】
グルコースのピーク波長は１２００ｎｍ、１６００ｎｍ、２０００ｎｍである。この３波長の透過率を検出することにより血中糖度を測定することができる。分光素子２６が通過する反射光３０の波長は特に限定されないが、本実施形態では、例えば、グルコースを検出するときは分光素子２６が１６００ｎｍを中心にして１５００ｎｍ〜１７００ｎｍの波長の光を通過させている。
【００４７】
分光層３１と重ねて受光層３２が設置されている。受光層３２では受光素子３３が格子状に二次元配列されている。受光素子３３の配列は分光素子２６の配列と同じ配列になっている。そして、反射光３０の進行方向から見たとき各受光素子３３は分光素子２６と重なるように配置されている。
【００４８】
受光素子３３は反射光３０を受光して受光量に応じた電気信号を出力する。受光素子３３は光の強度を電気信号に変換できる素子であれば良く、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）等の撮像素子を用いることができる。また、１つの受光素子３３は検量に必要な各波長成分を受光する複数の素子を含む構成になっていても良い。そして、このセンサーモジュール１０は発光層２７の側の面が正面側であり、正面側が被検者４の皮膚面に向かうように、第１外装部５の裏面５ｂに設置されている。
【００４９】
発光素子２５の光軸と受光素子３３の光軸とは同じ向きを向いている。発光素子２５は測定光２９を所定の指向特性で射出する。この測定光２９の指向特性の中で最も光量の高い方向を発光素子の光軸とする。受光素子３３は反射光３０を検出する感度が所定の指向特性になっている。この感度の指向特性の中で最も感度の高い方向を受光素子３３の光軸とする。そして、センサーモジュール１０では光の発光量が高い方向と光の受光する感度が最も高い方向とが同じ向きになっている。つまり、測定光２９の光軸と受光素子３３の光軸とは同じ向きになっている。従って、発光素子２５の光軸及び受光素子３３の光軸の方向に被測定部４ａを設置するときセンサーモジュール１０は感度良く反射光３０を受光することができる。
【００５０】
図３（ｃ）に示すように、血管３４の配置を撮影するときにはセンサーモジュール１０の総ての画像用発光素子２５ａを一斉に発光させる。センサーモジュール１０と対向する場所を被測定部４ａと称す。そして、被検者４の被測定部４ａの全域に測定光２９を照射する。測定光２９は被測定部４ａにて反射して反射光３０になる。そして、総ての受光素子３３にて反射光３０を受光し、生体画像を取得する。血液成分を測定するときには特定の測定用発光素子２５ｂを発光させて、特定の受光素子３３が反射光３０を受光する。
【００５１】
図４（ａ）は第２ユニットの構造を示す概略斜視図である。図４（ｂ）は第１ユニット及び第２ユニットが接触する構造を示す模式平面図であり、図４（ｃ）は第１ユニット及び第２ユニットが互いに接触する構造を示す模式側面図である。図４（ａ）に示すように第２ユニット３は板状の第２外装部３５を備えている。第２外装部３５の厚み方向をＺ方向とする。そして、第２外装部３５をＺ方向から見たとき第２外装部３５の外形は長方形になっている。第２外装部３５をＺ方向から見たときの第２外装部３５の長手方向をＸ方向とし、長手方向と直交する方向をＹ方向とする。
【００５２】
第２外装部３５は−Ｚ方向側の面が表面３５ａであり第１ユニット２と接触する面である。表面３５ａのＸ方向側には校正部としての校正板３６が設置されている。校正板３６は四角形の板状の形状をしており、四角形の辺の長さはセンサーモジュール１０の辺の長さより長くなっている。校正板３６の材質は赤外光を長期間安定して反射すれば良く特に限定されない。ポリテトラフルオロエチレンや金属を用いることができる。ポリテトラフルオロエチレンはテフロン（登録商標）とも称される。本実施形態では、例えば、校正板３６の材質にポリテトラフルオロエチレンの粒子を押し固めて焼結した板を用いている。この板は１５００ｎｍ〜１７００ｎｍの波長領域で約９８％以上の高い反射率を有している。従って、校正板３６は効率よく反射光３０を発光素子２５に出力することができる。
【００５３】
校正板３６の−Ｘ方向側には通信ソケット３７及び電源ソケット３８が設置されている。通信ソケット３７は通信コネクター１１との接続口であり、第１ユニット２と第２ユニット３とは通信コネクター１１及び通信ソケット３７を介して通信を行う。電源ソケット３８は電源コネクター１２との接続口であり、第２ユニット３は電源コネクター１２及び電源ソケット３８を介して第１ユニット２に電力を供給する。
【００５４】
校正板３６、通信ソケット３７及び電源ソケット３８を囲んで４個の位置決め部としての位置決め突起４１が設置されている。第１ユニット２を第２ユニット３と接触するとき第１ユニット２の外形が位置決め突起４１に接触するように設置する。これにより、位置決め突起４１は第１ユニット２の位置を規定する。通信ソケット３７及び電源ソケット３８の−Ｘ方向側には表示部としての第２表示部４２が設置されている。第２表示部４２は第２ユニット３が演算した結果や操作者に案内する文を表示する部位である。第２表示部４２の−Ｘ方向側には操作スイッチ４３が設置されている。操作スイッチ４３は操作者が第２ユニット３を操作するときに押すスイッチである。操作者は第２表示部４２を確認して操作スイッチ４３を操作することにより、第２ユニット３に指示を伝達することができる。
【００５５】
第２外装部３５の−Ｘ方向側の側面には通信コンセント４４及び電源ケーブル４５が設置されている。通信コンセント４４は外部機器と通信するときに通信ケーブルを設置する接続口である。電源ケーブル４５は外部より電力を入力するケーブルであり、電源ケーブル４５の端には電源プラグ４６が設置されている。
【００５６】
図４（ｂ）に示すように、第２ユニット３の表面３５ａに第１ユニット２が設置される。このとき、位置決め突起４１に沿って第１外装部５が設置される。第１外装部５は位置決め突起４１と接触する位置決め部としての位置決め受部５ｃの形状が位置決め突起４１と合う形状になっている。従って、第１ユニット２と第２ユニット３とは相対位置が再現性良く設置される。
【００５７】
図４（ｃ）に示すように、位置決め突起４１によりセンサーモジュール１０と校正板３６とが対向して配置される。従って、発光素子２５が測定光２９を出力するとき受光素子３３が反射光３０を確実に受光することができる。
【００５８】
図５は第１ユニットの電気制御ブロック図である。図５において、第１ユニット２は第１ユニット２の動作を制御する第１制御装置４７を備えている。そして、第１制御装置４７はプロセッサーとして各種の演算処理を行う第１ＣＰＵ４８（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、各種情報を記憶する第１メモリー４９とを備えている。センサー駆動回路５０、操作入力部２４、第１表示部２３、操作スイッチ７、スピーカー９、振動装置１６、送信部としての第１通信装置５１及び充電式蓄電池２２は入出力インターフェイス５２及びデータバス５３を介して第１ＣＰＵ４８に接続されている。
【００５９】
センサー駆動回路５０はセンサーモジュール１０を駆動する回路である。センサー駆動回路５０はセンサーモジュール１０を構成する発光素子２５、分光素子２６及び受光素子３３を駆動する。センサーモジュール１０には発光素子２５、分光素子２６及び受光素子３３が格子状に二次元配列されている。センサー駆動回路５０は第１ＣＰＵ４８の指示信号に従って発光素子２５を点灯及び消灯する。そして、センサー駆動回路５０は第１ＣＰＵ４８の指示信号に従って分光素子２６を通過させる反射光３０の波長を設定する。さらに、センサー駆動回路５０は受光素子３３が受光した光の光強度の信号を増幅しデジタル信号に変換して第１ＣＰＵ４８に送信する。
【００６０】
第１表示部２３は第１ＣＰＵ４８の指示により所定の情報を表示する。表示内容に基づき操作者が操作入力部２４を操作して指示内容を入力する。そして、この指示内容は第１ＣＰＵ４８に伝達される。
【００６１】
スピーカー９は音声の出力装置であり、第１ＣＰＵ４８からの指示により各種の音声出力を行う。スピーカー９によって、血糖値測定開始や測定終了、エラー発生等の報知音が出力される。
【００６２】
振動装置１６は第１外装部５を振動させる装置である。第１外装部５は被検者４に接触しているので、第１ユニット２は第１外装部５を振動させることにより被検者４に注意を喚起させることができる。成分測定装置１の使用環境によりスピーカー９から音を出せないときには振動装置１６を用いて被検者４に注意を喚起させることができる。
【００６３】
第１通信装置５１は、有線通信回路や通信制御回路等の回路により構成された装置である。通信コネクター１１は第２ユニット３との通信を行う。第１通信装置５１を無線通信回路にして第２ユニット３と無線通信を行っても良い。
【００６４】
充電式蓄電池２２は第１ユニット２を駆動する電力を供給する。充電式蓄電池２２は充電量を示すデータを第１ＣＰＵ４８に出力する。第１ＣＰＵ４８は充電式蓄電池２２に蓄電された電力を検出可能になっている。充電式蓄電池２２は電源コネクター１２と接続され、第２ユニット３により充電される。
【００６５】
第１メモリー４９は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、成分測定装置１の動作の制御手順が記述されたシステムプログラム５４を記憶する記憶領域や、血液成分を推定する演算手順が記述された血液成分測定プログラム５５を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、発光素子２５の位置を示すデータである発光素子リスト５６を記憶するための記憶領域が設定される。
【００６６】
他にも、受光素子３３の位置を示すデータである受光素子リスト５７を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、第１メモリー４９には発光素子２５を全点灯して血管３４の配置を撮影した生体画像データ５８を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、第１メモリー４９には光強度を校正するときに用いられる校正関連データ６１を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、第１メモリー４９には生体画像データ５８から演算した血管３４の位置を示す血管位置データ６２を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、第１メモリー４９には測定する血管３４の位置を示すデータである測定位置データ６３を記憶するための記憶領域が設定される。
【００６７】
他にも、第１メモリー４９には測定した血液の光透過率のデータである吸光スペクトルデータ６４を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、第１メモリー４９には測定した血液成分の血中濃度を示す血液成分値データ６５を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、第１ＣＰＵ４８のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。
【００６８】
第１ＣＰＵ４８は、第１メモリー４９内に記憶されたシステムプログラム５４及び血液成分測定プログラム５５に従って、血液中のグルコース濃度を測定する制御を行うものである。具体的な機能実現部として第１ＣＰＵ４８は発光制御部６６を有する。発光制御部６６は複数の発光素子２５を選択的に発光させる制御と消灯させる制御を行う。他にも、第１ＣＰＵ４８は受光制御部６７を有する。受光制御部６７は、複数の受光素子３３が受光した光量のデジタルデータを取得する制御を行う。他にも、第１ＣＰＵ４８はフィルター制御部６８を有する。フィルター制御部６８は、センサー駆動回路５０に分光素子２６が通過する波長を切り換えさせる制御を行う。
【００６９】
他にも、第１ＣＰＵ４８は、生体画像取得部６９を有する。生体画像取得部６９は、センサーモジュール１０の直下の身体部位の生体画像の取得を行う。生体画像の取得は、公知の静脈認証技術等における生体画像の撮影技術を適宜利用することで実現する。すなわち、センサーモジュール１０の画像用発光素子２５ａを一斉発光させ、総ての受光素子３３による撮影を行う。そして、撮影した画像である生体画像を生成する。生体画像取得部６９によって取得された生体画像は生体画像データ５８として第１メモリー４９に記憶される。
【００７０】
他にも、第１ＣＰＵ４８は測定位置演算部７０を有する。測定位置演算部７０は生体画像に所定の画像処理を行って血管位置のデータを取得する。具体的には公知の画像処理技術を用いて生体画像から静脈パターンを識別する。例えば、生体画像の画素毎に基準輝度と比較して２値化やフィルター処理を施す。処理後の生体画像において基準輝度未満の画素が血管を示し、基準輝度以上の画素が非血管領域を示す。測定位置演算部７０によって取得された血管位置のデータは血管位置データ６２として第１メモリー４９に記憶される。
【００７１】
測定位置演算部７０は、所定の選択条件を満たす場所の血管３４を測定対象として選択する。ここで、測定対象とする場所の血管３４は、１つであっても良いし、複数選択しても良い。測定対象として選択された場所の血管３４のデータは、測定位置データ６３として第１メモリー４９に記憶される。
【００７２】
測定位置演算部７０は、測定場所の血管３４それぞれにおいて駆動する測定用発光素子２５ｂ及び受光素子３３を選択する。具体的には、測定する場所の血管３４の中心線と直交する直線上に位置する発光素子２５及び受光素子３３を選択する。このとき、測定する場所と発光素子２５との距離及び測定する場所と受光素子３３との距離が最適距離と近い値となるように測定用発光素子２５ｂ及び受光素子３３を選択する。選択された測定用発光素子２５ｂは発光素子リスト５６として第１メモリー４９に記憶される。そして、選択された受光素子３３は受光素子リスト５７として第１メモリー４９に記憶される。
【００７３】
他にも、第１ＣＰＵ４８は測定制御部７１を有する。測定制御部７１はセンサー駆動回路５０に測定用発光素子２５ｂを点灯させる。そして、センサー駆動回路５０に受光素子３３を駆動させて反射光３０の光強度を検出する。この光強度は血管３４を通過した光の光強度である。
【００７４】
他にも、第１ＣＰＵ４８は吸光スペクトル算出部７２を有する。吸光スペクトル算出部７２は、測定した血管３４の吸光スペクトルを生成する。具体的には、受光素子３３が受光した光の光強度をもとに、血管３４の透過率Ｔを算出し、吸光スペクトルを生成する。算出した吸光スペクトルは吸光スペクトルデータ６４として第１メモリー４９に記憶される。測定する波長λの数は複数でなくても良く、１つだけでも良い。波長λは測定する血液成分により変更する。
【００７５】
他にも、第１ＣＰＵ４８は血糖値演算部としての成分値算出部７３を有する。成分値算出部７３は吸光スペクトルに基づいてグルコース濃度を算出する。吸光スペクトルの算出方法には重回帰分析法、主成分回帰分析法、ＰＬＳ回帰分析法、独立成分分析方等の分析法を用いることができる。計測する場所の血管３４が複数の場合には、各血管３４にかかる吸光スペクトルを平均した吸光スペクトルからグルコース濃度を算出する。算出した値は、血液成分値データ６５として第１メモリー４９に記憶される。
【００７６】
他にも、第１ＣＰＵ４８は判定部としての異常状態判断部７４を有する。異常状態判断部７４は成分値算出部７３が算出したグルコース濃度を判定値と比較して判断する。グルコース濃度が異常であるときには第１表示部２３、スピーカー９及び振動装置１６を用いて被検者４に警告する。
【００７７】
図６は第２ユニットの電気制御ブロック図である。図６において、第２ユニット３は第２ユニット３の動作を制御する第２制御装置７５を備えている。そして、第２制御装置７５はプロセッサーとして各種の演算処理を行う第２ＣＰＵ７６と、各種情報を記憶する記憶部としての第２メモリー７７とを備えている。第２表示部４２、操作スイッチ４３、受信部としての第２通信装置７８及び充電回路７９は入出力インターフェイス８１及びデータバス８２を介して第２ＣＰＵ７６に接続されている。
【００７８】
第２表示部４２は第２ＣＰＵ７６の指示により所定の情報を表示する。表示内容に基づき操作者が操作スイッチ４３を操作して指示内容を入力する。そして、この指示内容は第２ＣＰＵ７６に伝達される。
【００７９】
第２通信装置７８は、有線通信回路や通信制御回路等の回路により構成された装置である。第２通信装置７８は通信ソケット３７を介して第１ユニット２と通信を行う。さらに、通信コンセント４４と図示しない外部機器との接続するときには第２通信装置７８は通信コンセント４４を介して外部機器と通信を行う。第２通信装置７８を無線通信回路にして第１ユニット２及び外部機器と無線通信を行っても良い。
【００８０】
充電回路７９は電源ソケット３８と接続され、電源ソケット３８を介して第１ユニット２の充電式蓄電池２２を充電する。充電回路７９は電源ソケット３８を流れる電流を検出し充電の開始及び終了を検出することができる。そして、充電回路７９は充電中か否かの情報を第２ＣＰＵ７６に出力する。
【００８１】
第２メモリー７７は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、第２ユニット３の動作の制御手順が記述されたシステムプログラム８３を記憶する記憶領域が設定される。他にも、発光素子２５の位置を示すデータである発光素子リスト８４を記憶するための記憶領域が設定される。
【００８２】
他にも、受光素子３３の位置を示すデータである受光素子リスト８５を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、第２メモリー７７には校正板３６を用いて光強度を校正するときに用いられる校正関連データ８６を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、第２メモリー７７には測定した血液成分の血中濃度を示す血糖値の情報としての血液成分値データ８７を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、第２メモリー７７には血液成分値データ８７を判定する基準のデータである判定基準データ８８を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、第２メモリー７７には血液成分値データ８７を判定した結果が異常であるときの対処方法のデータである対処方法データ８９を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、第２ＣＰＵ７６のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。
【００８３】
第２ＣＰＵ７６は、第２メモリー７７内に記憶されたシステムプログラム８３に従って、校正に用いるデータの演算や血液中のグルコース濃度の推移を解析する演算を行うものである。具体的な機能実現部として第２ＣＰＵ７６は校正用測定制御部９０を有する。校正用測定制御部９０は第１ＣＰＵ４８の発光制御部６６、受光制御部６７及びフィルター制御部６８と連携して、校正板３６の反射率を測定する制御を行う。他にも、第２ＣＰＵ７６は、校正データ演算部９１を有する。校正データ演算部９１は測定した校正板３６の反射率を用いて、発光層２７及び受光素子３３の性能を確認し発光層２７及び受光素子３３の出力を校正するデータを演算する。他にも、第２ＣＰＵ７６は分析演算部９２を有する。分析演算部９２は、血液成分値データ８７が変化する傾向を演算する。他にも、第２ＣＰＵ７６は対処方法選択部９３を有する。血液成分値データ８７が変化する傾向が被検者４にとって良くない傾向であるとき、対処方法選択部９３は対処方法データ８９に記憶された対処方法の中から被検者４に適した対処方法を選択し第２表示部４２に表示する。
【００８４】
尚、本実施形態では、第１ユニット２の上記の各機能が第１ＣＰＵ４８を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能が第１ＣＰＵ４８を用いない単独の電子回路（ハードウェア）によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。同様に、第２ユニット３の上記の各機能が第２ＣＰＵ７６を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能が第２ＣＰＵ７６を用いない単独の電子回路（ハードウェア）によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。
【００８５】
次に上述した成分測定装置１を用いた情報取得方法について図７〜図１４にて説明する。図７は、情報取得方法のフローチャートである。図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１は保守工程に相当し、充電回路７９が第１ユニット２の充電式蓄電池２２を充電する。さらに、発光素子２５が校正板３６に測定光２９を照射し、受光素子３３が反射光３０を検出する。そして、校正データ演算部９１が校正係数を算出する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２はユニット装着工程に相当する。操作者が第１ユニット２を被検者４に設置する工程である。ステップＳ３は被検体測定工程である。この工程は、被測定部４ａに測定光２９を照射し、受光素子３３が反射光３０を検出する。そして、血中グルコースを測定する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は警告判断工程であり、異常状態判断部７４が被検者４に警告するか警告しないかを判断する工程である。警告するとき、ステップＳ５に移行する。警告しないときにはステップＳ６に移行する。
【００８６】
ステップＳ５は警告工程である。この工程は、被検者４に異常事態が発生したことを警告する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は保守判断工程であり、保守するか保守しないかを判断する工程である。保守するとき、ステップＳ１に移行する。保守しないときにはステップＳ７に移行する。ステップＳ７は終了判断工程であり、測定を継続するか終了するかを判断する工程である。測定を継続するとき、ステップＳ３に移行する。測定を終了する判断をするときにはステップＳ８に移行する。ステップＳ８は保守工程である。この工程は、ステップＳ１と同じ工程である。以上により情報を取得する工程を終了する。
【００８７】
図８は、ステップＳ１の保守工程を詳細に示すフローチャートである。図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１１〜ステップＳ１７とステップＳ１８とは平行して行われる。ステップＳ１１はユニット接触工程に相当する。この工程は第２ユニット３上に第１ユニット２を設置して第１ユニット２と第２ユニット３とを接触させる工程である。次にステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２は校正データ取得工程である。この工程は、校正板３６に測定光２９を照射して校正板３６が出力する反射光３０を検出する工程である。次にステップＳ１３に移行する。
【００８８】
ステップＳ１３は校正係数演算工程である。この工程は、反射光３０の光強度を用いてステップＳ３の被検体測定工程に用いる校正係数を演算する。そして、校正係数のデータを第２ユニット３から第１ユニット２に転送する工程である。次にステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４は測定データ移動工程である。この工程は、第１ユニット２の第１メモリー４９から第２ユニット３の第２メモリー７７へ血液成分値データ６５を移動する工程である。
【００８９】
ステップＳ１５は測定データ分析工程である。この工程は、分析演算部９２が血液成分値データ６５を分析して血中グルコース濃度が変化する傾向を分析する工程である。次にステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６は対処方法選択工程である。この工程は、血中グルコース濃度が増加傾向にあるとき被検者４が行う対処方法を対処方法データ８９から選択する工程である。次にステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７は対処方法表示工程である。この工程は、ステップＳ１６にて選択した対処方法を表示する工程である。ステップＳ１８は充電工程である。この工程は、第２ユニット３から第１ユニット２に電力を送り、充電式蓄電池２２を充電する工程である。以上の工程によりステップＳ１の保守工程を終了する。
【００９０】
図９は、ステップＳ３の被検体測定工程を詳細に示すフローチャートである。図９のフローチャートにおいて、ステップＳ２１は画像取得工程に相当する。この工程は生体画像取得部６９が総ての画像用発光素子２５ａを一斉に発光させて、受光層３２の受光素子３３が血管３４の画像を撮影する工程である。次にステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２は血管位置取得工程である。この工程は、測定位置演算部７０が撮影した画像を用いて血管３４の位置を取得する工程である。次にステップＳ２３に移行する。
【００９１】
ステップＳ２３は測定対象選択工程である。この工程は、測定位置演算部７０が被測定部４ａの血管３４のうち測定に適した場所を選択する工程である。さらに、測定位置演算部７０は参照用に測定する場所を選択する。次にステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４は受発光素子選定工程である。この工程は、測定位置演算部７０が測定時に駆動する測定用発光素子２５ｂ及び受光素子３３を選択する工程である。さらに、測定位置演算部７０が参照用のデータを取得するために駆動する測定用発光素子２５ｂ及び受光素子３３を選択する。次にステップＳ２５に移行する。
【００９２】
ステップＳ２５は測定工程である。この工程は、測定用発光素子２５ｂから被測定部４ａに測定光２９を照射し、受光素子３３が受光する反射光３０の光強度を測定する工程である。次にステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６は校正工程である。この工程は、校正データ演算部９１が測定した光強度に校正係数を積算する工程である。次にステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７は吸光スペクトル演算工程である。この工程は、測定結果のデータを用いて吸光スペクトル算出部７２が血液の透過率を演算する工程である。次にステップＳ２８に移行する。ステップＳ２８は平均吸光スペクトル演算工程であり、複数の測定場所における血液の透過率を用いて透過率の平均値を演算する工程である。次にステップＳ２９に移行する。ステップＳ２９は血中成分濃度演算工程である。この工程は、血中グルコース濃度を演算する工程である。以上の工程によりステップＳ３の被検体測定工程を終了する。
【００９３】
図１０〜図１４は生体情報取得方法を説明するための模式図である。次に、図１０〜図１４を用いて、図７〜図９に示したステップと対応させて、生体情報取得方法を詳細に説明する。まず、ステップＳ１の保守工程におけるステップＳ１１のユニット接触工程から始める。図１０（ａ）はステップＳ１１のユニット接触工程に対応する図である。図１０（ａ）に示すように、ステップＳ１１において、操作者が第２ユニット３上に第１ユニット２を設置する。第２ユニット３の位置決め突起４１を案内にして第１ユニット２を設置する。これにより、センサーモジュール１０が校正板３６と対向する場所に設置される。そして、電源コネクター１２が電源ソケット３８に接触され、通信コネクター１１が通信ソケット３７と接触される。
【００９４】
操作者は操作スイッチ４３を操作して保守作業を開始させる。これにより、ステップＳ１８の充電工程が開始される。第２ユニット３は第１ユニット２に電力を供給する。そして、第１ユニット２では充電式蓄電池２２が充電される。第２ユニット３では充電回路７９が充電状態を検出し、充電中か否かを第２表示部４２に表示する。
【００９５】
図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）はステップＳ１２の校正データ取得工程に対応する図である。図１０（ｂ）に示すように、ステップＳ１２において、測定用発光素子２５ｂを１つ点灯して校正板３６を照射する。測定用発光素子２５ｂから射出された測定光２９は校正板３６にて反射した第二反射光３０ａとなる。校正板３６が出力する第二反射光３０ａはセンサーモジュール１０を照射する。そして、点灯した測定用発光素子２５ｂの近くの受光素子３３が第二反射光３０ａを受光し光強度を検出する。受光素子３３が光強度を検出したら測定用発光素子２５ｂを消灯し別の測定用発光素子２５ｂを点灯する。これにより、点灯した測定用発光素子２５ｂと受光素子３３との組み合わせにおける光検出感度のデータを取得することができる。
【００９６】
測定用発光素子２５ｂを切り替えて順次測定用発光素子２５ｂを点灯する。そして、点灯した測定用発光素子２５ｂの近くの受光素子３３が第二反射光３０ａを受光し光強度を検出する。これにより、総ての測定用発光素子２５ｂにおける光検出感度のデータを取得する。図１０（ｃ）において、縦軸は、受光素子３３が検出した光強度を示す。横軸は素子番号を示している。素子番号は測定用発光素子２５ｂの番号と受光素子３３の番号の組合せになっている。
【００９７】
各測定用発光素子２５ｂ及び各受光素子３３には番号が設定されている。例えば、２番目の測定用発光素子２５ｂを点灯して５番目の受光素子３３が検出したデータの素子番号は（２，５）とする。感度データ線９４は各素子番号の組合せにおける光強度の例を示している。感度データ線９４が示すように測定用発光素子２５ｂと受光素子３３との組合せに対応した光強度が測定される。測定データは校正関連データ８６として第２メモリー７７に記憶される。尚、感度データ線９４は折れ線グラフの形式であるが、素子番号と光強度との組を表形式にして記憶しても良い。
【００９８】
次に、ステップＳ１３の校正係数演算工程において校正データ演算部９１が校正係数を演算する。まず、予め光強度の基準値を設定しておく。光強度の基準値は性能が既知になっている測定用発光素子２５ｂから測定光２９を発光し性能が既知になっている受光素子３３が受光する光強度にて設定するのが好ましい。
【００９９】
次に、校正データ演算部９１が基準値を各素子番号の光強度で除算して校正係数を算出する。基準値と検出した光強度とが同じ値のとき校正係数は１になる。基準値より検出した光強度が大きいとき校正係数は１より小さくなる。基準値より検出した光強度が小さいとき校正係数は１より大きくなる。
【０１００】
図１０（ｄ）はステップＳ１３の校正係数演算工程に対応する図である。図１０（ｄ）において、縦軸は校正係数を示す。横軸は素子番号を示す。校正係数線９５は各素子番号の組合せにおける校正係数の例を示している。校正係数線９５が示すように測定用発光素子２５ｂと受光素子３３との組合せに対応した校正係数が演算される。演算結果は校正関連データ６１として第１メモリー４９に記憶される。尚、校正係数線９５は折れ線グラフの形式であるが、素子番号と校正係数との組を表形式にして記憶しても良い。
【０１０１】
ステップＳ１４の測定データ移動工程では第１ユニット２から第２ユニット３に血中グルコース濃度のデータを移動する。第１ユニット２には第１メモリー４９に血液成分値データ６５として血中グルコース濃度のデータが蓄積されている。血中グルコース濃度のデータはステップＳ３の被検体測定工程で過去に測定したデータである。第２ユニット３には第２メモリー７７に血液成分値データ８７として血中グルコース濃度のデータが蓄積されている。この血中グルコース濃度のデータを第１メモリー４９から第２メモリー７７に移動する。移動後は第１メモリー４９のデータ数が減るので、第１メモリー４９が容量オーバーになることを防止することができる。そして、ステップＳ１の保守工程を行う毎に第２メモリー７７では血中グルコース濃度のデータで蓄積される。従って、第２メモリー７７には長期間の血中グルコース濃度のデータを蓄えることができる。
【０１０２】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）はステップＳ１５の測定データ分析工程に対応する図である。図１１（ａ）に示すように、ステップＳ１５において、血中グルコース濃度の推移を分析する。図の縦軸は血糖値を示し図中上側が下側より高い値になっている。尚、血糖値は血中グルコース濃度とも称される。横軸は測定時刻を示し、時刻は図中右側から左側へ推移する。そして、血糖値測定線９６は被検者４における血糖値が推移する例を示している。分析演算部９２は血糖値測定線９６から最少２乗近似法を用いて血糖値近似線９６ａを算出する。血糖値近似線９６ａの傾きにより血糖値が上昇しているのか下降しているのかを明確にすることができる。さらに、血糖値近似線９６ａの傾きから変化率を明確にすることができる。
【０１０３】
分析演算部９２は血糖値近似線９６ａを上限判定値９７及び下限判定値９８と比較する。血糖値近似線９６ａが上限判定値９７以下であり下限判定値９８以上であれば正常と判断する。血糖値近似線９６ａが上限判定値９７より高くなる傾向のとき高血糖と判断する。また、血糖値近似線９６ａが下限判定値９８より低くなる傾向のとき低血糖と判断する。血糖値測定線９６の例では被検者４の血糖値が高血糖であることが分かる。尚、血糖値の高低の判断方法はこれに限らず、各種の方法を採用しても良い。
【０１０４】
図１１（ｂ）は、被検者４における血糖値が推移する別の例を示している。血糖値測定線１０１は被検者４における血糖値が推移する例を示している。血糖値近似線１０１ａは血糖値測定線１０１の近似線を示す。そして、血糖値近似線１０１ａは上限判定値９７より高い値から上限判定値９７と下限判定値９８との間に下降しているので正常になっていることが分かる。
【０１０５】
ステップＳ１６の対処方法選択工程では、血糖値を上限判定値９７及び下限判定値９８に比較して高いか低いかと血糖値近似線の傾きを参考にする。第２メモリー７７の対処方法データ８９には高血糖の場合、低血糖の場合、の各対処方法が記憶されている。対処方法選択部９３は対処方法データ８９の対処方法のリストから最適と思われる方法を選択する。
【０１０６】
対処方法データ８９の対処方法にはそれぞれインデックスが設置され、高血糖の程度、低血糖の程度に合わせて対処方法が用意されている。従って、対処方法選択部９３は被検者４における血糖値近似線の傾き、上限判定値９７及び下限判定値９８と比較した結果とにより容易に選択することが可能になっている。
【０１０７】
図１１（ｃ）はステップＳ１７の対処方法表示工程に対応する図である。図１１（ｃ）に示すように、ステップＳ１７において、対処方法選択部９３は被検者４の血糖値の状況と選択した対処方法を第２表示部４２に表示する。以上の工程によりステップＳ１の保守工程を終了しステップＳ２のユニット装着工程に移行する。
【０１０８】
図１２（ａ）はステップＳ２のユニット装着工程に対応する図である。図１２（ａ）に示すように、ステップＳ２において、操作者が被検者４に第１ユニット２を設置する。裏面５ｂが被検者４に接触するように第１ユニット２を設置する。このとき、タッチパネル８が見えるように設置される。次に、操作者は操作スイッチ７を押して測定を開始し、ステップＳ３に移行する。
【０１０９】
ステップＳ３の被検体測定工程はステップＳ２１から行われる。図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）はステップＳ２１の画像取得工程に対応する図である。図１２（ｂ）に示すように、ステップＳ２１において、被測定部４ａの撮影が行われる。生体画像取得部６９が発光制御部６６に画像用発光素子２５ａを点灯する指示信号を出力する。発光制御部６６はセンサー駆動回路５０に画像用発光素子２５ａを点灯する指示信号を出力する。センサー駆動回路５０は画像用発光素子２５ａを駆動して点灯させる。画像用発光素子２５ａが射出した測定光２９は被測定部４ａを照射する。測定光２９は被測定部４ａで反射して第一反射光３０ｂになる。被測定部４ａにて反射した反射光３０を第一反射光３０ｂと称す。
【０１１０】
次に、生体画像取得部６９がフィルター制御部６８に分光素子２６が透過する光の波長を８００ｎｍにする指示信号を出力する。フィルター制御部６８はセンサー駆動回路５０に分光素子２６の波長特性を変更する指示信号を出力する。センサー駆動回路５０は分光素子２６を駆動して分光素子２６が透過する光の波長を８００ｎｍにする。これにより、血管３４が吸収しやすい波長の第一反射光３０ｂを分光素子２６が通過させるので血管３４を撮影し易くなる。
【０１１１】
次に、生体画像取得部６９が受光制御部６７に撮像する指示信号を出力する。受光制御部６７はセンサー駆動回路５０に受光素子３３を駆動する指示信号を出力する。センサー駆動回路５０は受光素子３３を駆動して入力された光の光強度を受光データに変換して受光制御部６７に出力する。受光素子３３は格子状に配列されているので撮像カメラとして機能する。図１２（ｃ）に示すように、受光データは血管３４の形状が撮影された生体画像１０２を形成する。受光制御部６７は生体画像１０２を生体画像データ５８として第１メモリー４９に記憶する。
【０１１２】
図１２（ｃ）はステップＳ２１の画像取得工程及びステップＳ２２の血管位置取得工程に対応する図である。図１２（ｃ）に示す生体画像１０２はセンサーモジュール１０が出力した被測定部４ａの生体画像１０２である。生体画像１０２は、センサーモジュール１０における受光素子３３の配列に対応する画素による二次元画像として得られる。血管３４は非血管部よりも近赤外線を吸収し易い。このため、生体画像１０２において、血管３４の像である血管像１０２ａは非血管部の像である非血管像１０２ｂよりも輝度が低く暗くなる。ステップＳ２２では、生体画像１０２において輝度が低くなっている部分を抽出することで、血管パターンを抽出することができる。すなわち、生体画像１０２を構成する画素毎に、その輝度が所定の閾値以下であるか否かによって該当する受光素子３３の直下に血管３４が存在するか否かを判定することができる。これにより、血管３４の位置を検出することができる。
【０１１３】
図１２（ｄ）はステップＳ２３の測定対象選択工程に対応する図であり、生体画像１０２に基づいて得られる血管位置情報を示す模式図である。血管位置の情報は生体画像１０２を構成する画素毎に血管３４であるか非血管部１０５であるかを示す情報となる。ステップＳ２３において測定位置演算部７０が血管３４の測定場所である測定部位１０６を選択する。測定位置演算部７０は測定部位１０６を、次の選択条件を満たすように選択する。選択条件とは、「血管の分岐部分や合流部分、画像の端部以外の部位であり、且つ、所定の長さ及び幅を有する」ことである。
【０１１４】
血管の分岐・合流部分３４ａでは反射光３０に、測定対象以外の血管３４を透過した光が混合する可能性がある。測定対象の血管３４以外の血管３４を透過した光は、測定対象の測定部位１０６の吸光スペクトルに影響を及ぼし、測定精度が低下する可能性がある。このため、血管３４の分岐・合流部分３４ａを除いた部分から測定部位１０６を選択する。
【０１１５】
また、生体画像１０２における血管３４の端部３４ｂでは、画像の外側近傍の血管の分岐や合流といった構造が不明である。このため、上述と同様の理由による測定精度の低下の可能性を避けるために、生体画像１０２の端部３４ｂを除いた血管３４から測定部位１０６を選択する。
【０１１６】
図１３（ａ）はステップＳ２４の受発光素子選定工程に対応する図である。図１３（ａ）に示すように、ステップＳ２４において測定位置演算部７０が測定時に駆動する測定用発光素子２５ｂ及び受光素子３３を選定する。このとき、測定用発光素子２５ｂと受光素子３３との間に測定部位１０６が位置するように測定用発光素子２５ｂ及び受光素子３３を選定する。受光素子３３は測定部位１０６を透過した光を検出する。
【０１１７】
さらに、測定位置演算部７０は参照用の測定に駆動する測定用発光素子２５ｂ及び受光素子３３を選定する。このとき、測定用発光素子２５ｂと受光素子３３との間に測定部位１０６が位置しないように測定用発光素子２５ｂ及び受光素子３３を選定する。受光素子３３は測定部位１０６を通過していない光を検出する。この測定を参照用測定と称す。本実施形態では測定用発光素子２５ｂと参照用測定の発光素子２５を同じ場所の素子に設定した。
【０１１８】
照射位置の測定用発光素子２５ｂを発光素子２５ｃとし、測定用受光位置の受光素子３３を測定用受光素子３３ａとする。発光素子２５ｃと測定用受光素子３３ａとの間の中央に測定部位１０６が位置するように測定位置演算部７０が発光素子２５ｃ及び測定用受光素子３３ａの位置を設定する。さらに、発光素子２５ｃと測定用受光素子３３ａとの間の距離が所定の最適距離１０７になるように測定位置演算部７０が発光素子２５ｃ及び測定用受光素子３３ａの位置を設定する。
【０１１９】
参照用測定における参照用受光位置の受光素子３３を参照用受光素子３３ｂとする。参照用測定における照射位置の発光素子２５は発光素子２５ｃと同じにした。そして、発光素子２５ｃと参照用受光素子３３ｂとの間に血管３４が存在しないように参照用受光素子３３ｂの位置を設定する。さらに、発光素子２５ｃと参照用受光素子３３ｂとの間の距離が所定の最適距離１０７になるように測定位置演算部７０が発光素子２５ｃ及び参照用受光素子３３ｂの位置を設定する。
【０１２０】
図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）は、ステップＳ２５の測定工程に対応する図である。当図は生体組織内における光の伝播を説明するための模式図であり、深さ方向に沿った断面図を示している。図を見易くするためにハッチングは省略してある。図１３（ｂ）に示すように、ステップＳ２５において発光素子２５ｃは所定の指向特性で測定光２９を射出する。被検者４において血管３４を囲む細胞組織を一般組織４ｄとする。一般組織４ｄは皮膚組織、脂肪素子、筋肉組織等であり、測定する血管３４の周囲に位置する細胞組織である。測定光２９の一部は一般組織４ｄを通って血管３４を通過する。測定光２９の一部は一般組織４ｄで散乱した後血管３４を通過する。そして、測定光２９の一部は血管３４を透過した後で第一反射光３０ｂとして測定用受光素子３３ａに入力する。測定光２９の一部は血管３４を透過せずに第一反射光３０ｂとして測定用受光素子３３ａ及び参照用受光素子３３ｂに入力する。
【０１２１】
図１３（ｃ）は、発光素子２５から射出された光のうち受光素子３３に入力する光を光線追跡法によりシミュレーションした図である。図１３（ｃ）に示すように、発光素子２５ｃから照射された測定光２９は生体組織内を拡散反射し、照射された光の一部が受光素子３３に到達する。光の伝播経路である光路は２つの弧で挟まれたバナナ形状の領域を通過する。光路は発光素子２５と受光素子３３との略中央付近で深さ方向の幅が最も広くなるとともに、深くなる。そして、発光素子２５と受光素子３３との間隔が長くなる程、光が到達する深さが深くなる。
【０１２２】
測定精度を高めるには、より多くの血管３４の透過光が受光素子３３で受光されることが望ましい。このことから、発光素子２５と受光素子３３との間のほぼ中央に測定対象となる測定部位１０６が位置するのが望ましい。そして、測定部位１０６の想定する深さに応じた最適距離１０７が定められる。発光素子２５と受光素子３３との間の最適な間隔である最適距離１０７は、血管３４の皮膚面からの深さの約２倍の距離である。例えば、深さを３ｍｍ程度とすると、最適距離１０７は５〜６ｍｍ程度となる。
【０１２３】
発光素子２５ｃから射出される測定光２９の波長は血液中のグルコースの量に応じて吸光度が変化する波長になっている。測定用受光素子３３ａが検出する反射光３０の一部は血管３４を通過しているので、第一反射光３０ｂの一部が血管３４内の血液に吸収されている。従って、測定用受光素子３３ａが出力するデータは血液の吸光度と非血管部１０５の吸光度の情報を含んだデータになっている。一方、参照用受光素子３３ｂが検出する反射光３０は血管３４を通過していないので、反射光３０は血管３４内の血液に吸収されていない。従って、参照用受光素子３３ｂが出力するデータは非血管部１０５の吸光度の情報を含んだデータになっている。
【０１２４】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）はステップＳ２６の校正工程に対応する図である。図１４（ａ）において縦軸は測定値であり受光素子３３が検出した光強度の値である。縦軸は図中上側が下側より強い光強度になっている。横軸には測定用受光素子３３ａ及び参照用受光素子３３ｂが設置されている。測定用受光素子３３ａ及び参照用受光素子３３ｂが測定した測定値が棒グラフにして表示されている。測定用受光素子３３ａが検出した測定値を血液測定値１０８ａとし、参照用受光素子３３ｂが検出した測定値を参照測定値１０８ｂとする。
【０１２５】
校正データ演算部９１が測定値に校正係数を積算する。校正係数はステップＳ１において校正データ演算部９１が算出した係数である。校正係数は発光素子２５と受光素子３３との各組合せに対応して設定されている。図１４（ｂ）において縦軸は校正後測定値であり受光素子３３が検出した光強度の値を校正した値である。縦軸は図中上側が下側より強い光強度になっている。横軸には測定用受光素子３３ａ及び参照用受光素子３３ｂが設置されている。校正後血液測定値１０９ａ及び校正後参照測定値１０９ｂが棒グラフにして表示されている。
【０１２６】
本ステップでは血液測定値１０８ａに発光素子２５ｃと測定用受光素子３３ａとの組合せに対応する校正係数を積算して校正後血液測定値１０９ａを算出する。さらに、参照測定値１０８ｂに発光素子２５ｃと参照用受光素子３３ｂとの組合せに対応する校正係数を積算して校正後参照測定値１０９ｂを算出する。
【０１２７】
発光素子２５及び受光素子３３は製造時における性能の分散がある。さらに、経時変化により性能が変化する。ステップＳ１では面内で反射率が一様で経時変化し難い校正板３６を用いて校正係数を設定している。そして、ステップＳ２６では校正係数を用いて測定値を校正している。従って、ステップＳ２６で得られた校正後血液測定値１０９ａ及び校正後参照測定値１０９ｂは発光素子２５及び受光素子３３の経時変化や製造時の分散の影響を受け難い測定値になっている。
【０１２８】
ステップＳ２７の吸光スペクトル演算工程では校正後血液測定値１０９ａ及び校正後参照測定値１０９ｂを用いて血管３４における透過率を演算する。透過率は校正後血液測定値１０９ａ及び校正後参照測定値１０９ｂに四則演算を行うことにより算出することができる。簡単な演算方法としては校正後血液測定値１０９ａを校正後参照測定値１０９ｂで除算して透過率を得ることができる。さらに、校正後血液測定値１０９ａのうち血管３４を通過した第一反射光３０ｂの割合を考慮して演算してもよい。血管３４を通過した第一反射光３０ｂの割合はファントム法やモンテカルロシミュレーション法等を用いて算出することができる。
【０１２９】
ステップＳ２８の平均吸光スペクトル演算工程では、複数の透過率を用いて平均値の演算をする。ステップＳ２５では１か所の測定場所を測定する説明をした。測定場所を複数にしたときにはこのステップで平均値を演算する。また、所定の時間間隔で測定するときには移動平均の演算をしても良い。平均の演算をしないときにはこのステップを省略しても良い。
【０１３０】
図１４（ｃ）はステップＳ２９の血中成分濃度演算工程に対応する図である。ステップＳ２９では算出した透過率を用いて血液中のグルコース濃度を演算する。図１４（ｃ）の縦軸は血液中のグルコース濃度を示し図中上側が下側より濃い濃度になっている。横軸は透過率を示し血液中を測定光２９と同じ波長の光が透過する率を示している。図中右側が左側より高い透過率になっている。相関線１１０は血液の透過率と血液中のグルコース濃度の関係を示した線である。血液中のグルコース濃度が高い程光が吸収されるので透過率が低くなる。ステップＳ２８で算出した平均値が透過率算出値１１１のとき、相関線１１０を用いて血液中のグルコース濃度である濃度演算値１１２が算出される。尚、相関線１１０は関数として表しても良く表の形式にした相関表として表しても良い。このときにも、同様に透過率算出値１１１から濃度演算値１１２を算出することができる。以上の工程によりステップＳ３の被検体測定工程が終了し、ステップＳ４に移行する。
【０１３１】
ステップＳ４の警告判断工程では濃度演算値１１２を判定値と比較する。判定値は上側判定値及び下側判定値を有する。濃度演算値１１２が上側判定値以下であり下側判定値以上であるとき正常状態であり警告しないことを判断する。濃度演算値１１２が上側判定値より高いとき異常状態であると判断する。濃度演算値１１２が下側判定値より低いときも異常状態であると判断する。異常状態のときには警告することを判断しステップＳ５に移行する。
【０１３２】
図１４（ｄ）はステップＳ５の警告工程に対応する図である。図１４（ｄ）に示すように、ステップＳ５において、被検者４に警告を行う。タッチパネル８に警告文８ａを表示する。警告文８ａには被検者４が危険な状態であることを説明する文を表示する。この文を見て被検者４は自分の状態を容易に理解することができる。他にも、スピーカー９から警告音を発する。警告音のデータを予め第１メモリー４９に記憶しておき、第１ＣＰＵ４８が警告音のデータに基づいた電圧波形をスピーカー９に出力する。スピーカー９は電圧波形を音波に変換して出力する。被検者４がタッチパネル８を見ていないときにも気付かせることができる。さらに、第１ＣＰＵ４８は振動装置１６を駆動して第１外装部５を振動させる。第１外装部５は被検者４に接触しているので振動が被検者４に伝わる。そして、被検者４に異常状態であることを気づかせることができる。
【０１３３】
ステップＳ６の保守判断工程では、第１ユニット２を保守するか否かを判断する。充電式蓄電池２２に蓄積された電力が判定値より低下したとき保守する判断をする。他にも第１メモリー４９に記憶されたデータが許容量に近くなったとき保守する判断をする。他にも、前回ステップＳ１の保守工程を行ってから所定の時間が経過したとき保守する判断をする。以上の条件に該当しないときには保守しない判断をする。保守する判断をしたとき被検者４から第１ユニット２を外してステップＳ１に移行する。保守しない判断をしたときにはステップＳ７に移行する。
【０１３４】
ステップＳ７の終了判断工程では、血液中のグルコース濃度の情報を取得する工程を終了するか否かを判断する。操作者が操作スイッチ７、操作入力部２４または操作スイッチ４３を操作して血液中のグルコース濃度の情報を取得する工程を終了する指示を行ったとき、終了することを判断する。操作者が終了する指示をしていないとき、工程を継続する判断をしてステップＳ３〜ステップＳ７を繰り返す。従って、被検者４に第１ユニット２を設置した状態でステップＳ３の被検体測定工程を繰り返して実施する。被検者４が移動するときにも、移動途中の血液中のグルコース濃度の変化を検出することができる。
【０１３５】
ステップＳ７において終了する判断をしたとき被検者４から第１ユニット２を外してステップＳ８に移行する。ステップＳ８の保守工程の内容はステップＳ１と同じ内容である。従って、充電式蓄電池２２を充電し校正データを演算する。さらに、第１メモリー４９の血液成分値データ６５を第２メモリー７７に転送し、血液中のグルコース濃度の情報を分析する。以上の工程により被検者４からグルコース濃度の情報を取得する工程を終了する。
【０１３６】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、第一反射光３０ｂを受光素子３３に入力するとき、受光素子３３は被測定部４ａで反射した第一反射光３０ｂの光強度に対応する信号を出力する。被測定部４ａは光を反射するときに血中グルコース濃度に応じて特定の波長の光を吸収する。従って、受光素子３３が出力する第一反射光３０ｂの光強度を分析することにより血中グルコース濃度を測定することができる。
【０１３７】
（２）本実施形態によれば、成分測定装置１は第１ユニット２及び第２ユニット３を備えている。第１ユニット２と第２ユニット３とは分離可能になっている。これにより、第１ユニット２を軽くすることができる。第１ユニット２は被検者４に装着して用いられる。従って、成分測定装置１は被検者４に装着する部分が軽いので携帯性良く血糖値を測定することができる。
【０１３８】
（３）本実施形態によれば、第２ユニット３は第一反射光３０ｂの光強度を比較するための第二反射光３０ａを受光素子３３に出力する校正板３６を備えている。第二反射光３０ａを受光素子３３に入力するとき、受光素子３３は校正板３６における第二反射光３０ａの光強度に対応する信号を出力する。校正板３６及び被測定部４ａを照射する発光素子２５の性能は経時変化し、受光素子３３が反射光３０を信号に変換する変換率も経時変化する。一方、校正板３６は反射率が長期間安定している。校正板３６における第二反射光３０ａを検出した光強度の変化量は発光素子２５の性能の変化及び受光素子３３の性能の変化の影響と相関を有している。従って、校正板３６における第二反射光３０ａを検出した光強度の変化量と被測定部４ａにおける第一反射光３０ｂを検出した光強度とを用いることにより、精度良く被測定部４ａにおける第一反射光３０ｂの特性を検出することができる。
【０１３９】
（４）本実施形態によれば、第１ユニット２では第１外装部５に位置決め受部５ｃが設置され、第２ユニット３には位置決め突起４１が設置されている。そして、位置決め受部５ｃ及び位置決め突起４１によりセンサーモジュール１０と校正板３６とが対向される。従って、発光素子２５が照射して校正板３６が反射させた第二反射光３０ａを受光素子３３が確実に受光することができる。
【０１４０】
（５）本実施形態によれば、発光素子２５の光軸と受光素子３３の光軸とは同じ向きを向いている。そして、センサーモジュール１０では光の発光量が高い方向と光の受光する感度が最も高い方向とが同じ向きになっている。従って、発光素子２５の光軸及び受光素子３３の光軸の方向に校正板３６を設置するときセンサーモジュール１０は感度良く第二反射光３０ａを受光することができる。同様に、発光素子２５の光軸及び受光素子３３の光軸の方向に被測定部４ａを設置するときセンサーモジュール１０は感度良く第一反射光３０ｂを受光することができる。
【０１４１】
（６）本実施形態によれば、校正板３６はポリテトラフルオロエチレンを含んでいる。ポリテトラフルオロエチレンは近赤外光を吸収せずに反射する。従って、校正に利用する第二反射光３０ａを効率良く得ることができる。
【０１４２】
（７）本実施形態によれば、成分測定装置１は成分値算出部７３、異常状態判断部７４及びスピーカー９を備えている。成分値算出部７３は、受光部が出力する第一反射光３０ｂの光強度に対応する信号を用いて血糖値を演算する。そして、判定部が血糖値を判定値と比較して被検体が異常状態か否かを判定する。次に、被検者４が異常状態のときにはスピーカー９が警報を発している。従って、被検者４が異常状態になるときには直ちに被検者４が異常状態であることを報知することができる。
【０１４３】
（８）本実施形態によれば、第１ユニット２は第１通信装置５１を備え、第２ユニット３は第２通信装置７８を備えている。そして、第１ユニット２から第２ユニット３へ血糖値の情報を送信する。第２ユニット３は第２メモリー７７を備え、第２メモリー７７に血液成分値データ８７を記憶する。第２メモリー７７には長期間の血液成分値データ８７の情報を記憶することができる。従って、血糖値が変化する長期間の情報を分析することができる。
【０１４４】
（９）本実施形態によれば、分析演算部９２が血液成分値データ８７の情報を分析する。第２ユニット３の第２メモリー７７には長期間にわたる血糖値の情報が記憶されている。従って、分析演算部９２は長期間における血糖値の傾向や周期の長い変動を分析することができる。
【０１４５】
（１０）本実施形態によれば、分析演算部９２が被検者４の対処方法を対処方法データ８９の中から選択する。そして、第２表示部４２に対処方法を表示する。従って、被検者４の血糖値が正常状態を維持する方法を認識することができる。
【０１４６】
（１１）本実施形態によれば、被検者４に成分測定装置１が設置された状態で第一反射光３０ｂの光強度の検出及び血中グルコース濃度の演算が繰り返される。従って、被検者４が移動しているときにも変化する血中グルコース濃度を検出することができる。
【０１４７】
（第２の実施形態）
次に、成分測定装置の一実施形態について図１５及び図１６を用いて説明する。図１５（ａ）はセンサー駆動回路の要部ブロック図であり、図１５（ｂ）はステップＳ１の保守工程を詳細に示すフローチャートである。図１６はステップＳ３の被検体測定工程を詳細に示すフローチャートである。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、校正板３６を用いて測定した値で発光素子２５の出力を調整する点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１４８】
すなわち、本実施形態では、図１５（ａ）に示すように情報取得装置としての成分測定装置１１５には第１制御装置４７に接続してセンサー駆動回路１１６が設置されている。センサー駆動回路１１６は発光素子２５、分光素子２６及び受光素子３３を駆動する。第１制御装置４７は機能実現部として発光制御部６６、受光制御部６７を有している。他にも、第１制御装置４７は第１メモリー４９に校正関連データ６１を記憶する領域を有している。
【０１４９】
第２制御装置７５は機能実現部として校正用測定制御部９０及び校正データ演算部９１を有している。そして、第２制御装置７５は第２メモリー７７に校正関連データ８６を記憶する領域を有している。第１制御装置４７と第２制御装置７５とは第１通信装置５１及び第２通信装置７８を介して通信する。
【０１５０】
センサー駆動回路１１６は第１Ｄ／Ａ変換部１１７（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）、第１増幅部１１８及びスイッチ部１２１を備えている。第１制御装置４７と第１Ｄ／Ａ変換部１１７とが接続され、第１Ｄ／Ａ変換部１１７、第１増幅部１１８及びスイッチ部１２１がこの順に接続されている。そして、スイッチ部１２１は発光素子２５と接続されている。第１Ｄ／Ａ変換部１１７、第１増幅部１１８及びスイッチ部１２１は発光素子２５と同じ個数になっている。そして、発光素子２５毎に異なる印加電圧を設定することができる。さらに、センサー駆動回路１１６は第２増幅部１２２及びＡ／Ｄ変換部１２３（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）を備えている。そして、受光素子３３、第２増幅部１２２、Ａ／Ｄ変換部１２３及び第１制御装置４７がこの順に接続されている。
【０１５１】
校正関連データ６１には各発光素子２５を駆動する駆動電圧データが含まれている。校正用測定制御部９０が発光制御部６６及び受光制御部６７に発光及び受光の指示信号を出力する。発光制御部６６は校正関連データ６１から発光素子２５の駆動電圧データを入力して第１Ｄ／Ａ変換部１１７に出力する。第１Ｄ／Ａ変換部１１７は電圧データを電圧信号に変換して第１増幅部１１８に出力する。第１増幅部１１８は電圧データを入力し電力増幅してスイッチ部１２１に出力する。スイッチ部１２１は発光制御部６６の指示信号及び電力増幅された電圧信号を入力する。そして、スイッチ部１２１は指示信号に対応した電圧波形を発光素子２５に出力する。これにより、発光素子２５は発光制御部６６により指示された電圧にて駆動される。発光素子２５が測定光２９を射出し、校正板３６が測定光２９に照射される。
【０１５２】
校正板３６にて反射した第二反射光３０ａは受光素子３３に入力される。受光素子３３は第二反射光３０ａの光強度を電圧に変換し、電圧信号を第２増幅部１２２に出力する。第２増幅部１２２は入力した電圧信号を増幅してＡ／Ｄ変換部１２３に出力する。Ａ／Ｄ変換部１２３は電圧信号を電圧データに変換して第１制御装置４７に出力する。第１制御装置４７では第１ＣＰＵ４８が第二反射光３０ａに対応する電圧データを第２制御装置７５に送信し第２メモリー７７に記憶する。
【０１５３】
図１５（ｂ）において、ステップＳ１１及びステップＳ１２は第１の実施形態と同様であり説明を省略する。次に、ステップＳ１２の次にステップＳ３１に移行する。ステップＳ３１の駆動電圧演算工程において校正データ演算部９１が発光素子２５の駆動電圧を演算する。まず、予め受光素子３３が受光する光強度に対応する電圧の基準値を設定しておく。基準値は光強度上限に対応する上限基準値と下限に対応する下限基準値を有している。次に、校正データ演算部９１はステップＳ１２にて検出した第二反射光３０ａに対応する電圧データを第２メモリー７７から入力する。
【０１５４】
次に、校正データ演算部９１は第二反射光３０ａに対応する電圧データを基準値と比較する。電圧データが上限基準値より大きいときには発光素子２５を駆動する駆動電圧データを小さくする。電圧データが下限基準値より小さいときには発光素子２５を駆動する駆動電圧データを大きくする。駆動電圧データを変化させる幅は電圧データと基準値との差に比例した値にする。校正データ演算部９１は総ての発光素子２５に対して第二反射光３０ａに対応する電圧データを基準値と比較し電圧データが上限基準値より大きいときと電圧データが下限基準値より小さいときには駆動電圧データを変更する。変更したデータは第２メモリー７７の校正関連データ８６に記憶する。次に、ステップＳ３２に移行する。
【０１５５】
ステップＳ３２の駆動電圧変更工程では、ステップＳ３１にて変更した駆動電圧データを第２メモリー７７から第１メモリー４９に転送する。これにより、第１メモリー４９では駆動電圧データが変更される。次に、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４〜ステップＳ１７は第１の実施形態と同様であり説明を省略する。次に、ステップＳ３の被検体測定工程の説明をする。
【０１５６】
図１６において、ステップＳ２１〜ステップＳ２５は第１の実施形態と同様であり説明を省略する。ステップＳ２５の次はステップＳ２７の吸光スペクトル演算工程に移行する。ステップＳ２６の校正工程は省略されている。ステップＳ３１及びステップＳ３２にて発光素子２５の駆動電圧が変更されているので、ステップＳ２６を省略することが可能になっている。ステップＳ２７〜ステップＳ２９は第１の実施形態と同様であり説明を省略する。
【０１５７】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、発光素子２５及び受光素子３３の性能が変化するとき、発光素子２５を駆動する電圧が校正される。従って、センサー駆動回路１１６から第１制御装置４７に出力される電圧データは被測定部４ａの状態を正しく反映した電圧データにすることができる。
【０１５８】
（２）本実施形態によれば、発光素子２５及び受光素子３３の性能が低下するとき、発光素子２５を駆動する電圧を高くしている。従って、測定光２９の光強度が強くなるので第１制御装置４７に出力される電圧データはＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ）の低下を抑制することができる。
【０１５９】
（第３の実施形態）
次に、成分測定装置の一実施形態について図１７を用いて説明する。図１７（ａ）はセンサー駆動回路の要部ブロック図であり、図１７（ｂ）はステップＳ１の保守工程を詳細に示すフローチャートである。本実施形態が第２の実施形態と異なるところは、校正板３６を用いて測定した値で受光素子３３の出力を増幅する増幅率を調整する点にある。尚、第１の実施形態及び第２の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１６０】
すなわち、本実施形態では、図１７に示すように情報取得装置としての成分測定装置１２６では第１制御装置４７に接続してセンサー駆動回路１２７が設置されている。センサー駆動回路１２７は発光素子２５、分光素子２６及び受光素子３３を駆動する。第１制御装置４７は機能実現部として発光制御部６６、受光制御部６７を有している。他にも、第１制御装置４７は第１メモリー４９に校正関連データ６１を記憶する領域を有している。
【０１６１】
第２制御装置７５は機能実現部として校正用測定制御部９０及び校正データ演算部９１を有している。そして、第２制御装置７５は第２メモリー７７に校正関連データ８６を記憶する領域を有している。第１制御装置４７と第２制御装置７５とは第１通信装置５１及び第２通信装置７８を介して通信する。
【０１６２】
センサー駆動回路１２７は第１Ｄ／Ａ変換部１１７、第１増幅部１１８及びスイッチ部１２１を備えている。第１制御装置４７と第１Ｄ／Ａ変換部１１７が接続され、第１Ｄ／Ａ変換部１１７、第１増幅部１１８及びスイッチ部１２１がこの順に接続されている。そして、スイッチ部１２１は発光素子２５と接続されている。第１Ｄ／Ａ変換部１１７、第１増幅部１１８及びスイッチ部１２１は発光素子２５と同じ個数になっている。そして、発光素子２５毎に異なる印加電圧を設定することができる。さらに、センサー駆動回路１２７は第２増幅部１２８、第２Ｄ／Ａ変換部１２９及びＡ／Ｄ変換部１２３を備えている。そして、受光素子３３、第２増幅部１２８、Ａ／Ｄ変換部１２３及び第１制御装置４７がこの順に接続されている。第２増幅部１２８は増幅率が可変であり、第２増幅部１２８は第２Ｄ／Ａ変換部１２９を介して第１制御装置４７と接続されている。
【０１６３】
発光素子２５により測定光２９が校正板３６に照射される。校正板３６にて反射した第二反射光３０ａは受光素子３３に入力される。受光素子３３は第二反射光３０ａの光強度を電圧に変換し、電圧信号を第２増幅部１２８に出力する。第２増幅部１２８は入力した電圧信号を増幅してＡ／Ｄ変換部１２３に出力する。Ａ／Ｄ変換部１２３は電圧信号を電圧データに変換して第１制御装置４７に出力する。第１制御装置４７では第１ＣＰＵ４８が第二反射光３０ａに対応する電圧データを第２制御装置７５に送信し第２メモリー７７に記憶する。
【０１６４】
校正関連データ６１には第２増幅部１２８の増幅率データが含まれている。受光制御部６７は第２Ｄ／Ａ変換部１２９に増幅率データを出力する。第２Ｄ／Ａ変換部１２９は増幅率データを増幅率を示す電圧信号に変換して第２増幅部１２８に出力する。第２増幅部１２８は増幅率を示す電圧信号を入力し、指示された増幅率で第二反射光３０ａに対応する電圧信号を増幅する。第２増幅部１２８は入力した電圧信号を増幅してＡ／Ｄ変換部１２３に出力する。
【０１６５】
図１７（ｂ）において、ステップＳ１１及びステップＳ１２は第１の実施形態と同様であり説明を省略する。次に、ステップＳ１２の次にステップＳ４１に移行する。ステップＳ４１の増幅率演算工程において校正データ演算部９１が第２増幅部１２８の増幅率を演算する。まず、予め受光素子３３が受光する光強度に対応する電圧の基準値を設定しておく。基準値は光強度上限に対応する上限基準値と下限に対応する下限基準値を有している。次に、校正データ演算部９１はステップＳ１２にて検出した第二反射光３０ａに対応する電圧データを第１メモリー４９から入力する。
【０１６６】
次に、校正データ演算部９１は第二反射光３０ａに対応する電圧データを基準値と比較する。電圧データが上限基準値より大きいときには第２増幅部１２８の増幅率を示す増幅率データを小さくする。電圧データが下限基準値より小さいときには増幅率データを大きくする。増幅率データを変化させる幅は電圧データと基準値との差に比例した値にする。これにより、第二反射光３０ａに対応する電圧データが上限基準値と下限基準値との間の値になるようにする。校正データ演算部９１は総ての受光素子３３に対して第二反射光３０ａに対応する電圧データを基準値と比較し電圧データが上限基準値より大きいときと電圧データが下限基準値より小さいときには増幅率データを変更する。これにより、総ての受光素子３３において第二反射光３０ａに対応する電圧データが基準値と同じ値になるように増幅率データを変更する。次に、ステップＳ４２に移行する。
【０１６７】
ステップＳ４２の増幅率変更工程では、ステップＳ４１にて変更した増幅率データを第１メモリー４９に転送する。これにより、第１メモリー４９では増幅率データが変更される。次に、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４からステップＳ１７は第１の実施形態と同じであり、説明を省略する。ステップＳ３の被検体測定工程は第２の実施形態と同様にステップＳ２６の校正工程を省略する。
【０１６８】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、発光素子２５及び受光素子３３の性能が変化するとき、第２増幅部１２８の増幅率が変更される。従って、センサー駆動回路１２７から第１制御装置４７に出力される電圧データは被測定部４ａの状態を正しく反映したデータにすることができる。
【０１６９】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、血液成分の内グルコース濃度を演算した。これに限らず、ヘモグロビンの透過率を用いて血中酸素濃度を測定しても良い。ヘモグロビンは波長が６５０ｎｍ付近の測定光２９にて検出することができる。従って、分光素子２６が通過させる反射光３０の波長を６５０ｎｍ付近にする。そして、透過率を演算することにより、血中酸素濃度を測定することができる。他にも、脂質等の他の成分濃度を演算しても良い。また、血管に限らず、リンパ管におけるリンパ液成分の濃度を測定し演算しても良い。他にも、脳脊髄液の成分濃度を測定し演算しても良い。他にも、人体以外の動物の検査に用いても良い。さらに、動物以外でも植物の果実等の液体の成分や濃度の測定装置に成分測定装置１を用いても良い。
【０１７０】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、センサーモジュール１０に発光素子２５が設置されていた。発光素子２５はセンサーモジュール１０から除かれても良い。そして、発光素子２５とは異なる光源から測定光２９を被測定部４ａに照射しても良い。センサーモジュール１０に発光素子２５がないので生産性良くセンサーモジュール１０を製造することができる。
【０１７１】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、校正用測定制御部９０及び校正データ演算部９１の機能を第２ユニット３が行った。校正用測定制御部９０及び校正データ演算部９１の機能を第１ユニット２が行っても良い。第１ユニット２と第２ユニット３との通信量を減らすことができる。従って、ステップＳ１の保守工程にかかる時間を短くすることができる。
【０１７２】
（変形例４）
前記第２の実施形態では、第１Ｄ／Ａ変換部１１７から第１増幅部１１８に入力する電圧信号を変化させた。他にも、前記第３の実施形態のように第１増幅部１１８の増幅率を変化させても良い。このときにも、測定光２９の光強度を変更させることができる。
【０１７３】
（変形例５）
前記第２の実施形態では、発光素子２５に印加する電圧を変更し、前記第３の実施形態では、第２増幅部１２８の増幅率を変更した。発光素子２５に印加する電圧及び第２増幅部１２８の増幅率を変更しても良い。変更する範囲を広げることができる為、装置が経時変化したときの寿命を長くすることができる。
【符号の説明】
【０１７４】
１，１１５，１２６…情報取得装置としての成分測定装置、２…第１ユニット、３…第２ユニット、４…被検体としての被験者、５ｃ…位置決め部としての位置決め受部、９…警報部としてのスピーカー、１０…受光部としてのセンサーモジュール、１６…警報部としての振動装置、２３…警報部としての第１表示部、２５ｃ…発光素子、３０ａ…第二反射光、３０ｂ…第一反射光、３３…受光素子、３６…校正部としての校正板、４１…位置決め部としての位置決め突起、４２…表示部としての第２表示部、５１…送信部としての第１通信装置、７３…血糖値演算部としての成分値算出部、７４…判定部としての異常状態判断部、７７…記憶部としての第２メモリー、７８…受信部としての第２通信装置、８７…血糖値の情報としての血液成分値データ、９２…分析演算部。
【図１】
2016154648.tif 000003
【図２】
2016154648.tif 000004
【図３】
2016154648.tif 000005
【図４】
2016154648.tif 000006
【図５】
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【図６】
2016154648.tif 000008
【図７】
2016154648.tif 000009
【図８】
2016154648.tif 000010
【図９】
2016154648.tif 000011
【図１０】
2016154648.tif 000012
【図１１】
2016154648.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2016154648.tif 000016
【図１５】
2016154648.tif 000017
【図１６】
2016154648.tif 000018
【図１７】
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