(57)【要約】【課題】従来のセンサ装置は、複数の検出素子の制御を行うために複数の検出素子制御手段を備えていても、特定の検出素子制御手段に検出素子の制御の負荷が集中するという問題があった。【解決手段】一平面上の所定の方向を第１の方向とし、第１の方向と異なる方向を第２の方向とするとき、検出素子は、第１の方向及び第２の方向と平行に配設しており、隣接する検出素子同士は、互いに異なる検出素子制御手段に接続手段を介して接続する構成とする。このような構成とすることで、複数の検出素子制御手段に負荷が分散され、特定の検出素子制御手段に検出素子制御の負荷が集中することがなく、高速な処理ができる。【選択図】図１
2009066355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一平面に所定の間隔を設けて互いに離間して設ける複数の検出素子と、
該検出素子と接続される複数の検出素子制御手段と、
をそれぞれ有し、
前記検出素子の数が前記検出素子制御手段より多いセンサ装置において、
該一平面上の所定の方向を第１の方向とし、該第１の方向と異なる方向を第２の方向とするとき、
前記検出素子は、前記第１の方向及び前記第２の方向と平行に配設しており、当該方向に隣接する前記検出素子同士は、互いに異なる前記検出素子制御手段に接続手段を介して接続していることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
検出したい前記検出素子を指定するとともに、指定された前記検出素子の検出結果を転送するような転送命令を、複数の前記検出素子制御手段に対して順番に出力する指示手段を設け、
前記検出素子制御手段は、複数の前記検出結果を取得する結果取得手段と、
前記指示手段からの転送命令を受信したときに、前記結果取得手段が取得している前記検出結果を前記指示手段に転送する転送手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出素子及び検出素子を制御し、検出素子からの信号を処理する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体に現れる振動などをセンサで検出して、そこから得られる情報を用いて健康管理やダイエット運動に反映する習慣が浸透している。例えば、脈波を検出して心拍数を得て、その結果から運動の強弱を知り、自己管理しようというものである。
【０００３】
運動の強弱は運動強度とも呼ばれ、例えば、心拍数から公知の計算式を用いて算出することができる。
一例をあげると、被験者の安静時の心拍数が７０であるとき、このときの運動強度が０％となり、被験者が運動したことで最も高くなった心拍数が１７０であるとき、このときの運動強度が１００％となる。このように、運動強度は、被験者ごとに変わるものである。一般に運動強度４０％〜８０％までが有酸素運動、８０％を超えると無酸素運動になるとされる。健康管理やダイエット運動には、有酸素運動が適していると言われている。
【０００４】
生体の情報を検出するセンサにはいくつかの種類がある。例えば、生体の被測定箇所の抵抗値の変化を検出する電極式センサ、光の吸収量または反射量の変化を検出する光電式センサ、圧力が加わったことによる容量変化を検出する容量センサ、超音波の吸収量または反射量の変化を検出する超音波センサなどである。
【０００５】
有酸素運動は、前述のごとくさほど高くない運動強度から無酸素運動に近い運動強度まで幅がある。つまり、被験者が有酸素運動をしていると自己管理するには、有酸素運動となる運動強度の範囲に入っているか否かを管理する必要がる。このため、運動を行っている間は、常にセンサによって脈波などを検出する必要がある。
しかしながら、被験者の運動によって、センサが被測定箇所と密着しなくなることがある。そのような場合は、生体の情報を正常に検出することができなくなる。
【０００６】
このような問題を解決するため、センサを被測定箇所に固定する技術が提案されており、多くの提案を見るものである。また、センサ内に複数の検出素子をアレイ状に配設することで、センサと被測定箇所とがずれても、そのずれを免れた検出素子があれば生体の情報を検出することができるようにした技術も知られている。
【０００７】
例えば、人体の脈波を検出するための容量センサを例にして説明する。バンド形状の固定部材を有して、容量センサを手首のとう骨動脈付近の皮膚に押し当てる。容量センサは、血流変化による皮膚の動きによる圧力変化を容量変化として検出し、脈波波形を取得する。そのため、複数の検出素子を所定の間隔を持って平面的に並べたアレイ状とし、その全体を皮膚に押し当てるものである。
【０００８】
人体の場合、実際に脈波波形が検出できる範囲あるいは位置は、血流変化により皮膚の動きの大きい部分になるが、血管の位置、骨の形状など個人により異なる。さらに、センサの押し当て方によっても大きく異なる。つまり、そもそも安静状態であっても検出しにくい状況であり、有酸素運動を実施しているときは、常に検出できる範囲あるいは位置が変化することで、さらに検出しにくくなる。
もちろん、そのような状況は、センサの種類によって解決されるものではなく、上述したセンサの種類すべて同じである。
【０００９】
センサが複数の検出素子を用いていても、その複数の検出素子の制御は、制御手段の簡素化のため、１つの制御回路で行うことが一般的である。しかし、運動中に脈波波形を検出するときのように検出しにくい環境であっては、１つあたりの検出素子からの情報をさらに速く信号処理する必要がある。このため、制御回路を複数用いて並列処理による制御を行い、信号処理にかかる時間を短縮する場合がある。
【００１０】
例えば、１つまたは複数の検出素子を１つの制御回路が制御し、さらにこの組み合わせを複数用いる場合である。このようにすれば、制御回路は複数個必要になるものの、１つの制御回路が受け持つ検出素子の数を少なくすることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
［従来技術の詳細な説明：図１２］
特許文献１に示した従来技術は、視覚情報などを検出する２次元センサに関するものである。検出する対象が脈波など人体の状態を検出するものとは異なるが、検出素子を平面的に複数個配設し、それらを複数個まとめて１つの制御回路に接続し、この制御回路を複数備えることにより、信号処理を高速化する技術であるため例示している。
【００１２】
特許文献１に示した従来技術を図を用いて説明する。図１２は、特許文献１に示した従来技術を説明しやすいようにその主旨を逸脱しない程度に書き直した図である。図１２において、１２１は検出素子、１２２はマルチプレクサ、１２３はＡＤ変換器、１２４はプロセッサ回路、１２１０は４つの検出素子１２１と１つのマルチプレクサ１２２と１つのＡＤ変換器１２３と１つのプロセッサ回路１２４とで構成された検出素子制御ユニットである。特許文献１に示した従来技術では、この検出素子制御ユニット１２１０が２次元上に複数配置されることにより検出素子アレイが構成されている。
【００１３】
検出素子１２１から出力された検出信号は、マルチプレクサ１２２に入力され、所定の条件に従って選択される。選択後の出力信号は、ＡＤ変換器１２３に入力されデジタルデータに変換される。デジタルデータは、制御回路であるプロセッサ回路１２４に取り込まれ、内部に設けられたレジスタに保管されるとともに所定の信号処理が施される。これらの信号処理は、検出素子アレイにおいて、プロセッサ回路１２４により並列に処理される。
図１２を用いて示した例では、４つの検出素子１２１を１つのプロセッサ回路１２４が受け持っており、このような構成にすることにより、検出素子の個数に対してプロセッサ回路の個数を少なくすることができる。
【００１４】
【特許文献１】特開平７−８５２６０号公報（第６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１に示した従来技術は、視覚情報などを検出する２次元センサに関するものであるが、検出素子とその検出素子からの信号を処理する制御回路との接続及び配置に関しては、検出する対象が脈波など人体の状態を検出するものにも応用できる。
しかしながら、発明者が検討したところによると、特許文献１に示した従来技術のような構成では、運動中の人体の脈波を検出するような用途には適用できないことがわかった。すなわち、運動中はセンサと被検出箇所とがずれてしまうため、常に検出できる範囲あるいは位置が変化する。そのため、特定のプロセッサ回路１２４に検出信号の信号処理が集中することになる。
【００１６】
図１２において、例えば、破線で囲まれた領域Ｃが、信号が検出できる範囲であるとす
る。この領域Ｃ内にある検出素子制御ユニット１２１０を仮に１２１０（ａ）とすると、領域Ｃ内にある検出素子制御ユニット１２１０（ａ）内にある４つの検出素子１２１は、全て同一のプロセッサ回路１２４に接続され処理されることになる。
【００１７】
その結果、１つのプロセッサ回路に検出信号の処理が集中し、１つのプロセッサ回路が４つの検出素子全ての処理を行うこととなり、処理時間が長くなる、といった問題がある。信号が検出できる範囲である領域Ｃが多ければ他の検出素子制御ユニット１２１０にも付加が分散するが、他に処理を担当しないプロセッサ回路があるにもかかわらず、特定のプロセッサ回路のみに処理が集中してしまい、非効率的である。
【００１８】
さらに、検出信号から正確な情報を得るためには、短いサンプリング周期で、一定時間内に多くの検出信号を取り込む必要があるが、処理時間が長くなることにより、サンプリング周期を長くせざるを得ず、重要な情報の取りこぼしが発生し、信号処理を行う上で悪影響を及ぼすといった問題も起きてしまう。
【００１９】
本発明のセンサ装置は、上述の課題を解決するためになされたものであって、検出素子の制御時間を短縮し、検出信号を得るサンプリング周期も短縮でき、信号処理を行う上で不足のない信号情報を得ることができるセンサ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記した目的を達するため、本発明の生体信号検出装置は、以下に記した構成を採用するものである。
【００２１】
一平面に所定の間隔を設けて互いに離間して設ける複数の検出素子と、この検出素子と接続される複数の検出素子制御手段と、をそれぞれ有し、検出素子の数が検出素子制御手段より多いセンサ装置において、一平面上の所定の方向を第１の方向とし、第１の方向と異なる方向を第２の方向とするとき、検出素子は、第１の方向及び第２の方向と平行に配設しており、当該方向に隣接する検出素子同士は、互いに異なる検出素子制御手段に接続手段を介して接続していることを特徴とする。
【００２２】
このような構成を有することにより、隣接する検出素子は、異なる検出素子制御手段により制御されるため、検出素子からの信号が検出できる範囲または位置にかかわらず、制御される検出素子の数が、均等にそれぞれの検出素子制御手段に割り当てられることになる。
従って、検出素子の制御が特定の検出素子制御手段に集中することがなく、複数の検出素子制御手段に割り当てられ、それぞれぞれの検出素子制御手段が並行して検出素子の制御を行うことにより、制御に費やされる時間を短縮することができる。
【００２３】
また、検出したい検出素子を指定するとともに、指定された検出素子の検出結果を転送するような転送命令を、複数の検出素子制御手段に対して順番に出力する指示手段を設け、検出素子制御手段は、複数の検出結果を取得する結果取得手段と、指示手段からの転送命令を受信したときに、結果取得手段が取得している検出結果を指示手段に転送する転送手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
このような構成を有することにより、検出素子から得られた検出結果は、遅延することなくすぐさまに指示手段に送られるため、検出結果が経時的に変化する場合においても、指示手段は、取得した時間からの時間経過によるずれのない、情報を得ることができる。
従って、正確な信号処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、検出素子制御手段の負荷を均等に割り振ることができ、検出素子の制御に費やされる時間を短縮することができる。
これにより、検出素子からの信号を取得するサンプリング周期を短くすることができ、必要とされる信号情報を取りこぼすことがなく、信号処理を行う上で不足のない情報量を得ることができる。
さらに、サンプリング周期を短くする必要がないのであれば、検出素子制御手段の動作速度を遅くすることができ、センサ装置の消費電流を低減することができる。
【００２６】
本発明によれば、検出素子から得られた検出結果は、遅延することなくすぐさまに指示手段に送られるため、検出結果が経時的に変化する場合においても、指示手段は、取得した時間からの時間経過によるずれのない情報を得ることができる。従って、正確な信号処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明のセンサ装置について図を用いて詳細に説明する。複数の図面を用いて説明するが、各図において同一の構成要素及び信号には、同一の符号を付している。
【実施例１】
【００２８】
［第１の実施形態の説明：図１］
まず、図１を用いて本発明のセンサ装置の第１の実施形態の構成及び動作を説明する。本発明のセンサ装置の第１の実施形態は、検出手段が１８個、検出素子制御手段が２個の例を用いて説明する。
図１において、１１および１２は、検出素子制御手段である。Ｓ１〜Ｓ１８は、検出素子であり、Ｐ１〜Ｐ１８は、検出素子Ｓ１からＳ１８と検出素子制御手段１１または検出素子制御手段１２とを接続する接続手段である。接続手段Ｐ１〜Ｐ１８は、それぞれ検出素子Ｓ１〜Ｓ１８に対応している。
【００２９】
検出素子は、上の行では左上から右へＳ１、Ｓ２、Ｓ３・・・Ｓ６、真中の行では、左から右へＳ７、Ｓ８、Ｓ９・・・Ｓ１２、下の行では、左から右へＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１５・・・Ｓ１８、という符号を付与するものとする。検出素子Ｓ１からＳ１８は、視覚情報などを検出するものや人体の脈波などを検出するものであるが、図面が煩雑になるため、省略して表示している。接続手段についても同様に、接続手段Ｐ１〜Ｐ１８は、検出素子Ｓ１〜Ｓ１８からの信号を伝達する金属配線などで構成しているが、図面を見やすくするために省略して１つの線として記載している。
【００３０】
図１の検出素子Ｓ１から検出素子Ｓ６の方向をＸ方向と定義し、検出素子Ｓ１から検出素子Ｓ１３の方向をＹ方向と定義するとき、このＸ方向とＹ方向とは、略直交しており、各検出素子は、Ｘ方向またはＹ方向に略平行に配設している。これにより、アレイ状のセンサ装置を構成している。
【００３１】
図１において、検出素子Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７が、それぞれ接続手段Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ８、Ｐ１０、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１５、Ｐ１７により、検出素子制御手段１１に接続されている。
同様に、残りの検出素子Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ１８は、それぞれ接続手段Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ９、Ｐ１１、Ｐ１４、Ｐ１６、Ｐ１８により、検出素子制御手段１２に接続されている。
これにより、全ての検出素子において、Ｘ方向またはＹ方向に隣接する検出素子が、異なる検出素子制御手段に接続されている。
【００３２】
従って、信号を検出する検出素子の範囲や位置に関わらず、制御される検出素子の数が
、均等に検出素子制御手段１１及び検出素子制御手段１２に割り当てられることになり、一方に負荷が集中することを避けることができる。よって、検出素子を制御する時間が短縮されるのである。
【００３３】
第１の実施形態として、検出素子の構成を６列ｘ３行としたが、検出素子の数は、これに限定されるものではなく、列及び行の構成は、検出素子が検出する対象物やセンサ装置を動作させるシステムの仕様などにより自由に選択することができる。
【００３４】
［第１の実施形態における検出素子制御手段の説明：図３］
次に、本発明の第１の実施形態における検出素子制御手段について説明する。検出素子制御手段１１と検出素子制御手段１２とは、その構成が同じであるから、検出素子制御手段１１を例にして図３を用いて説明する。なお、すでに説明している構成には同一の番号を付与している。
【００３５】
図３において、３１はアナログマルチプレクサ、３２はＡＤ変換器、３３はデータ処理手段である。アナログマルチプレクサ３１からの信号は、ＡＤ変換器３２に接続しており、ＡＤ変換器３２からの信号は、データ処理手段３３に接続している。データ処理手段３３からはアナログマルチプレクサ３１に信号を出力している。図１に示す検出素子制御手段１１は、図３の破線部分に示すように、１つのアナログマルチプレクサ３１と、１つのＡＤ変換器３２と、１つのデータ処理手段３３とを有している。ＳＧ３１は、アナログマルチプレクサ３１から出力されるアナログ信号、ＳＧ３２は、ＡＤ変換器３２によりデジタル値に変換されたデジタルデータ、ＳＧ３３は、データ処理手段３３がアナログマルチプレクサ３１に出力する指示信号である。
【００３６】
検出素子Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７からの信号を接続手段Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ８、Ｐ１０、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１５、Ｐ１７を介してアナログマルチプレクサ３１に接続している。アナログマルチプレクサ３１は、データ処理手段３３からの指示信号ＳＧ３３に従って、検出素子からのアナログ信号を選択してアナログ信号ＳＧ３１として、ＡＤ変換器３２に対して出力する。
【００３７】
ＡＤ変換器３２は、アナログ信号ＳＧ３１をデジタル値に変換し、デジタルデータＳＧ３２を出力する。
【００３８】
データ処理手段３３は、受け取ったデジタルデータＳＧ３２を処理すると共に、アナログマルチプレクサ３１への指示信号ＳＧ３３を出力する働きを持つ。
【００３９】
上述のように、図３では、検出素子制御手段１１における構成を示しているが、検出素子制御手段１２における構成も、検出素子Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ１８からの信号を受信すること以外は、同様である。
【００４０】
［第１の実施形態におけるアナログマルチプレクサの説明：図４］
次に、図４を用いて、第１の実施形態におけるアナログマルチプレクサ３１についてより詳細に説明する。図３に示す例と同様に、検出素子制御手段１１における構成を例にして説明する。なお、すでに説明している構成には同一の番号を付与している。
【００４１】
図４において、４１〜４９はコントロール端子付のアナログスイッチである。指示信号ＳＧ３３ａ〜ｉは、図３に示す指示信号３３を検出素子Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７にそれぞれ対応させた信号である。
アナログスイッチ４１は一方の端子に検出素子Ｓ１からの信号が入力され、コントロール端子には指示信号ＳＧ３３ａが入力している。アナログスイッチ４１の他方の端子は、
他のアナログスイッチ４２〜４９の他方の端子と共通に接続され、アナログ信号ＳＧ３１を出力する。
【００４２】
アナログスイッチ４１〜４９は、コントロール端子に接続されている指示信号ＳＧ３３ａ〜ｉがＨｉｇｈレベルになるとオンし、接続手段Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ８、Ｐ１０、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１５、Ｐ１７を介して入力される検出素子Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７からの信号をアナログ信号ＳＧ３１として出力する働きを持つ。
例えば、指示信号ＳＧ３３ｂがＨｉｇｈレベルになったとすると、接続手段Ｐ３により接続されている検出素子Ｓ３からの信号が、アナログ信号ＳＧ３１として図３に示すＡＤ変換器３２に入力されることになる。つまり、指示信号ＳＧ３３ａ〜ｉのうちどれか１つのみＨｉｇｈレベルにすることにより、アナログマルチプレクサ３１としての働きをさせることができる。第１の実施形態では、アナログマルチプレクサとして、複数のアナログスイッチを組み合わせることにより構成したが、これに限定されるものではなく、一般にアナログマルチプレクサの機能を持つＩＣを使用してもかまわない。
【００４３】
上述のように、図４では、検出素子制御手段１１における構成を示しているが、検出素子制御手段１２における構成も、アナログスイッチ４１に接続手段Ｐ２、アナログスイッチ４２に接続手段Ｐ４、アナログスイッチ４３に接続手段Ｐ６、アナログスイッチ４４に接続手段Ｐ７、アナログスイッチ４５に接続手段Ｐ９、アナログスイッチ４６に接続手段Ｐ１１、アナログスイッチ４７に接続手段Ｐ１４、アナログスイッチ４８に接続手段Ｐ１６、アナログスイッチ４９に接続手段Ｐ１８がそれぞれ接続されること以外は同様である。
【００４４】
［第１の実施形態の動作の説明：図２〜図５］
次に、本発明のセンサ装置における第１の実施形態の動作について詳細に説明する。第１の実施形態の動作として、検出素子に容量センサを用いて、生体の脈波波形を取得する例を取り上げて説明を行う。図２は、第１の実施形態において、脈波波形を検出する領域を指定した場合の構成図である。破線領域Ａは、脈波波形を検出する領域例を表す。図２は、図１の構成を簡略化して示すものである。図５は、領域Ａ内にある検出素子から脈波波形を取得する手順を示した処理例をフロー図の形式で示すものである。なお、すでに説明している構成には同一の番号を付与している。
【００４５】
まず、図５の手順５１に示すように、検出素子制御手段１１及び検出素子制御手段１２の両方で、接続されている全ての検出素子からデータを取得する。この検出素子からのデータとは、脈派波形のことである。具体的には、検出素子制御手段１１及び検出素子制御手段１２それぞれのデータ処理手段３３が、アナログマルチプレクサ３１への指示信号ＳＧ３３ａ〜ｉを１つずつ順にＨｉｇｈレベルとするように出力する。ＡＤ変換器３２は、指示信号ＳＧ３３ａ〜ｉが切り替わる都度、アナログ信号ＳＧ３１をデジタルデータに変換し、データ処理手段３３に出力する。この処理は、脈波波形を認識するために必要な時間行われる。
【００４６】
次に、手順５２に示すように、データ処理手段３３は、取り込んだデジタルデータＳＧ３２をもとに、良好に脈波波形を検出している検出素子Ｓ１〜Ｓ１８を選択する。
図２に示す領域Ａは、検出素子制御手段１１が検出素子Ｓ１及びＳ８を、検出素子制御手段１２が検出素子Ｓ２及びＳ７を選択したことを示している。
【００４７】
続いて、手順５３に示すように、選択された検出素子からのみ脈波波形を取得するように、検出素子制御手段１１のデータ処理手段３３は、アナログスイッチ４１をオンする指示信号ＳＧ３３ａ及びアナログスイッチ４４をオンする指示信号ＳＧ３３ｄにのみ、交互
にＨｉｇｈレベルの信号を出力する。同様に、検出素子制御手段１２のデータ処理手段３３も、アナログスイッチ４１をオンする指示信号ＳＧ３３ａ及びアナログスイッチ４４をオンする指示信号ＳＧ３３ｄにのみ、交互にＨｉｇｈレベルの信号を出力する。
【００４８】
第１の実施形態におけるデータ処理手段３３の機能は、一般的なＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）で実現できるが、これに限定されるものではなく、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などのハードウェアを使用してもよい。
【００４９】
このように、センサ装置全体としては、検出素子Ｓ１、Ｓ８、Ｓ２、Ｓ７の４個の検出素子が制御されているが、制御の負荷は、検出素子制御手段１１と検出素子制御手段１２との双方に２個分ずつ割り振られているため、どちらか一方の検出素子制御手段に負荷集中せずに処理できるため、制御時間の短縮が実現できる。
【００５０】
また、検出素子からの信号を取得するサンプリング周期を短くすることができ、必要とされる信号情報を取りこぼすことがなく、信号処理を行う上で不足のない情報量を得ることができる。
さらに、サンプリング周期を短くする必要がないのであれば、検出素子制御手段の動作速度を遅くすることができ、センサ装置の消費電流を低減する、という効果も有するのである。
【実施例２】
【００５１】
［第２の実施形態の説明：図６］
次に、図６を用いて本発明のセンサ装置の第２の実施形態の構成及び動作を説明する。本発明のセンサ装置の第２の実施形態は、検出手段はすでに説明した第１の実施形態と同様に１８個であるが、検出素子制御手段が３個の場合を表している。
図６において、６１〜６３は検出素子制御手段である。検出素子Ｓ１〜Ｓ１８は、接続手段Ｐ１〜Ｐ１８を介して検出素子制御手段６１と検出素子制御手段６２と検出素子制御手段６３とに接続している。なお、すでに説明している構成には同一の番号を付与している。
【００５２】
図６において、検出素子Ｓ１、Ｓ４、Ｓ９、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１７が、それぞれ接続手段Ｐ１、Ｐ４、Ｐ９、Ｐ１２、Ｐ１４、Ｐ１７により、検出素子制御手段６１に接続されている。同様に、検出素子Ｓ２、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ１０、Ｓ１５、Ｓ１８が、それぞれ接続手段Ｐ２、Ｐ５、Ｐ７、Ｐ１０、Ｐ１５、Ｐ１８により、検出素子制御手段６２に接続されている。さらに、検出素子Ｓ３、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１６が、それぞれ接続手段Ｐ３、Ｐ６、Ｐ８、Ｐ１１、Ｐ１３、Ｐ１６により、検出素子制御手段６３に接続されている。
これにより、第１の実施形態と同様に、全ての検出素子において、Ｘ方向またはＹ方向に隣接する検出素子が、異なる検出素子制御手段に接続されている。
【００５３】
従って、信号を検出する検出素子の範囲や位置に関わらず、制御される検出素子の数が、均等に検出素子制御手段６１、検出素子制御手段６２及び検出素子制御手段６３に割り当てられることになり、特定の検出素子制御手段に負荷が集中することを避けることができる。よって、検出素子を制御する時間が短縮されるのである。
【００５４】
第２の実施形態として、検出素子の構成を６列ｘ３行としたが、第１の実施形態と同様に、検出素子の数はこれに限定されるものではなく、列及び行の構成は、検出素子が検出する対象物やセンサ装置を動作させるシステムの仕様などにより自由に選択することがで
きる。
【００５５】
［第２の実施形態における検出素子制御手段の説明：図７］
次に、本発明の第２の実施形態における検出素子制御手段について説明する。検出素子制御手段６１、検出素子制御手段６２、検出素子制御手段６３は、その構成が同じであるから、検出素子制御手段６１を例にして図７を用いて説明する。なお、すでに説明している構成には同一の番号を付与している。
【００５６】
図７において、７１はアナログマルチプレクサ、７２はＡＤ変換器、７３はデータ処理手段である。これらの接続に関しては、図３に示す第１の実施形態の検出素子制御手段１１の構成と同じあるから、説明は省略する。
図６に示す検出素子制御手段６１は、図７の破線部分に示すように、１つのアナログマルチプレクサ７１と、１つのＡＤ変換器７２と、１つのデータ処理手段７３とを有している。ＳＧ７１は、アナログマルチプレクサ７１から出力されるアナログ信号、ＳＧ７２は、ＡＤ変換器７２によりデジタル値に変換されたデジタルデータ、ＳＧ７３は、データ処理手段７３がアナログマルチプレクサ７１に出力する指示信号である。
【００５７】
検出素子Ｓ１、Ｓ４、Ｓ９、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１７からの信号を接続手段Ｐ１、Ｐ４、Ｐ９、Ｐ１２、Ｐ１４、Ｐ１７を介してアナログマルチプレクサ７１に接続している。アナログマルチプレクサ７１は、データ処理手段７３からの指示信号ＳＧ７３に従って、検出素子からのアナログ信号を選択してアナログ信号ＳＧ７１として、ＡＤ変換器７２に対して出力する。
【００５８】
ＡＤ変換器７２は、アナログ信号ＳＧ７１をデジタル値に変換し、デジタルデータＳＧ７２を出力する。
【００５９】
データ処理手段７３は、受け取ったデジタルデータＳＧ７２を処理すると共に、アナログマルチプレクサ７１への指示信号ＳＧ７３を出力する働きを持つ。
【００６０】
上述のように、図７では、検出素子制御手段６１における構成を示しているが、検出素子制御手段６２及び検出素子制御手段６３における構成も、接続される検出素子が、検出素子制御手段６２ではＳ２、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ１０、Ｓ１５、Ｓ１８、検出素子制御手段６３でＳ３、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１６となること以外は、同様である。
【００６１】
［第２の実施形態におけるアナログマルチプレクサの説明：図８］
次に、図８を用いて、第１の実施形態におけるアナログマルチプレクサ７１についてより詳細に説明する。図７に示す例と同様に、検出素子制御手段６１における構成を例にして説明する。なお、すでに説明している構成には同一の番号を付与している。
【００６２】
図８において、８１〜８６はコントロール端子付のアナログスイッチである。指示信号ＳＧ７３ａ〜ｆは、図７に示す指示信号７３を検出素子Ｓ１、Ｓ４、Ｓ９、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１７にそれぞれ対応させた信号である。
アナログスイッチ８１は一方の端子に検出素子Ｓ１からの信号が入力され、コントロール端子には指示信号ＳＧ７３ａが入力している。アナログスイッチ８１の他方の端子は、他のアナログスイッチ８２〜８６の他方の端子と共通に接続され、アナログ信号ＳＧ７１を出力する。
【００６３】
アナログスイッチ８１〜８６は、コントロール端子に接続されている指示信号ＳＧ７３ａ〜ｆがＨｉｇｈレベルになるとオンし、接続手段Ｐ１、Ｐ４、Ｐ９、Ｐ１２、Ｐ１４、Ｐ１７を介して入力される検出素子Ｓ１、Ｓ４、Ｓ９、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１７からの信
号をアナログ信号ＳＧ７１として出力する働きを持つ。
例えば、指示信号ＳＧ７３ｂがＨｉｇｈレベルになったとすると、接続手段Ｐ４により接続されている検出素子Ｓ４からの信号が、アナログ信号ＳＧ７１として図７に示すＡＤ変換器７２に入力されることになる。つまり、指示信号ＳＧ７３ａ〜ｆのうちどれか１つのみＨｉｇｈレベルにすることにより、アナログマルチプレクサ７１としての働きをさせることができる。第２の実施形態では、アナログマルチプレクサとして、複数のアナログスイッチを組み合わせることにより構成したが、これに限定されるものではなく、一般にアナログマルチプレクサの機能を持つＩＣを使用してもかまわない。
【００６４】
上述のように、図７では、検出素子制御手段６１における構成を示しているが、検出素子制御手段６２における構成では、アナログスイッチ８１に接続手段Ｐ２、アナログスイッチ８２に接続手段Ｐ５、アナログスイッチ８３に接続手段Ｐ７、アナログスイッチ８４に接続手段Ｐ１０、アナログスイッチ８５に接続手段Ｐ１５、アナログスイッチ８６に接続手段Ｐ１８がそれぞれ接続され、検出素子制御手段６３では、アナログスイッチ８１に接続手段Ｐ３、アナログスイッチ８２に接続手段Ｐ６、アナログスイッチ８３に接続手段Ｐ８、アナログスイッチ８４に接続手段Ｐ１１、アナログスイッチ８５に接続手段Ｐ１３、アナログスイッチ８６に接続手段Ｐ１６がそれぞれ接続されること以外は同様である。
【００６５】
［第２の実施形態の動作の説明：図５〜図８］
次に、本発明のセンサ装置における第２の実施形態の動作について第１の実施形態と同様に図５も参照しながら説明する。
【００６６】
まず、図５の手順５１に示すように、検出素子制御手段６１及び検出素子制御手段６２及び検出素子制御手段６３で、接続されている全ての検出素子からデータを取得する。具体的には、検出素子制御手段６１及び検出素子制御手段６２及び検出素子制御手段６３それぞれのデータ処理手段７３が、アナログマルチプレクサ７１への指示信号ＳＧ７３ａ〜ｆを１つずつ順にＨｉｇｈレベルとするように出力する。ＡＤ変換器７２は、指示信号ＳＧ７３ａ〜ｆが切り替わる都度、アナログ信号ＳＧ７１をデジタルデータに変換し、データ処理手段７３に出力する。この処理は、脈波波形を認識するために必要な時間行われる。
【００６７】
次に、手順５２に示すように、データ処理手段７３は、取り込んだデジタルデータＳＧ７２をもとに、良好に脈波波形を検出している検出素子Ｓ１〜Ｓ１８を選択する。
図６に示す領域Ｂは、検出素子制御手段６１が検出素子Ｓ１を、検出素子制御手段６２が検出素子Ｓ２及びＳ７を、そして検出素子制御手段６３が検出素子Ｓ８を選択したことを示している。
【００６８】
続いて、手順５３に示すように、選択された検出素子からのみ脈波波形を取得するよう、検出素子制御手段６１のデータ処理手段７３は、アナログスイッチ８１をオンする指示信号ＳＧ７３ａのみにＨｉｇｈレベルの信号を出力するように動作する。検出素子制御手段６２のデータ処理手段７３は、アナログスイッチ８１をオンする指示信号ＳＧ７３ａ及びアナログスイッチ８３をオンする指示信号ＳＧ７３ｃにのみ、交互にＨｉｇｈレベルの信号を出力する。そして、検出素子制御手段６３のデータ処理手段７３は、アナログスイッチ８３をオンする指示信号ＳＧ７３ｃにのみ、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力するように動作する。
【００６９】
第２の実施形態における、データ処理手段７３の機能は、第１の実施形態と同様に、一般的なＣＰＵ、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのハードウェアを使用することができる。
【００７０】
このように、センサ装置全体としては、検出素子Ｓ１、Ｓ７、Ｓ２、Ｓ８の４個の検出
素子が制御されているが、制御の負荷は、検出素子制御手段６１と検出素子制御手段６３との双方に１個分ずつ、検出素子制御手段６２に２個割り振られているため、検出素子制御手段に負荷が分散され、制御時間をより多く短縮することができる。
【００７１】
以上説明した例では、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態として、検出素子制御手段の数を２個または３個の例で構成したが、検出素子制御手段の数は、これらに限定されるものではなく、４個以上でもかまわない。検出素子制御手段の数を増やすことにより、検出素子を制御する負荷を分散させるという効果を、より大きくすることができる。よって、制御に費やされる時間を、より短縮することができるのである。
【００７２】
また、検出素子からの信号を取得するサンプリング周期を短くすることができ、必要とされる信号情報を取りこぼすことがなく、信号処理を行う上で不足のない情報量を得ることができる。
さらに、サンプリング周期を短くする必要がないのであれば、検出素子制御手段の動作速度を遅くすることができ、センサ装置の消費電流を低減する、という効果も有するのである。
【実施例３】
【００７３】
［第３の実施形態の構成の説明：図９］
次に、本発明においてさらに効果的な構成である第３の実施形態について、図を用いて説明する。図９は、第３の実施形態を表すブロック図である。図９において、９１、９２は検出素子制御手段、９３は指示手段である。ＳＧ９１は通信信号である。なお、すでに説明している構成には同一の番号を付与している。
【００７４】
検出素子Ｓ１〜Ｓ１８は、第１の実施形態と同様に、接続手段Ｐ１〜Ｐ１８を介して検出素子制御手段９１または検出素子制御手段９２に接続されている。接続手段Ｐ１〜Ｐ１８のうちどれが検出素子制御手段９１または検出素子制御手段９２に接続されるかは、第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。検出素子制御手段９１または検出素子制御手段９２と指示手段９３とは、通信信号ＳＧ９１を介して接続されている。通信信号ＳＧ９１は、一般的な複数の信号からなるシリアルデータ通信のインタフェースを用いることができる。
【００７５】
例えば、複数のデバイスを内蔵するシステムにおいて、４本の信号を用いて、デバイス同士をクロックに同期したシリアル通信により接続するインタフェースがある。システムは１つのマスターデバイスと、単一または複数のスレーブデバイスとで構成される。信号線は、ＳＳ（Ｓｌａｖｅ  Ｓｅｌｅｃｔ）信号、ＳＣＫ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｃｌｏｃｋ）信号、ＭＩＳＯ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｉｎ  Ｓｌａｖｅ  Ｏｕｔ）信号、ＭＯＳＩ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｏｕｔ  Ｓｌａｖｅ  Ｉｎ）信号の４本で構成されることが一般的である。このようなインタフェースでは、マスターデバイスの入力信号ＭＩＳＯと出力信号ＭＯＳＩとが独立しているので、データの送信と受信とを同時に行うことができる。
【００７６】
第３の実施形態においては、通信信号ＳＧ９１として４線式のクロック同期シリアル通信を用いたが、これに限定されるものではなく、２線式、１線式の同期式インタフェースあるいは調歩同期式インタフェースでもよい。さらに、汎用ではない独自のプロトコルを持つインタフェースや、ＳＲＡＭのアクセスなどに使われるパラレルインターフェースなど、データの送受信ができるものであればよい。
【００７７】
第３の実施形態においては、指示手段９３がマスターデバイス、検出信号制御手段９１及び検出素子制御手段９２がスレーブデバイスとして動作する。マスターデバイスである指示手段９３は、ＳＳ信号を用いて２つのスレーブデバイスである検出素子制御手段９１
と検出素子制御手段９２のうち１つを選択し、選択した検出素子制御手段に対し、ＳＣＫ信号に同期したデータをＭＯＳＩ信号を通して出力する。と同時に、ＭＩＳＯ信号を通して選択した検出素子制御手段が出力したデータを受信するのである。
【００７８】
これにより、指示手段９３は、検出素子制御手段９１及び検出素子制御手段９２に対して、個々の検出素子の検出結果の取得要求と、検出結果の転送とが連続して行われるように指示を出すことができる。
【００７９】
指示手段９３は、検出素子制御手段９１及び検出素子制御手段９２に対し指示を送り、検出結果を取得する役割をもっているが、加えて、取得した検出結果に対し信号処理を行い、脈拍数などを算出する働きも持たせることができる。従って、指示手段９３は、ＣＰＵで実現されることが好ましいが、これに限定されるものではなく、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのハードウェアを使用してもよい。
【００８０】
これにより、検出素子の検出結果の取得と検出結果の転送とが連続して行われるため、指示手段９３は、時間経過によるずれがない検出結果を得ることができる。このため、より即時性のある信号処理を行うことができ、正確な脈拍数を算出することができるのである。
【００８１】
［第３の実施形態の検出素子制御手段の説明：図１０］
次に、本発明の第３の実施形態における検出素子制御手段について説明する。検出素子制御手段９１と検出素子制御手段９２とは、その構成が同じであるから、検出素子制御手段９１を例にして図１０を用いて説明する。なお、すでに説明している構成には同一の番号を付与している。
【００８２】
図１０において、１０１はアナログマルチプレクサ、１０２はＡＤ変換器、１０３は結果取得手段、１０４は転送手段である。アナログマルチプレクサ１０１からの信号は、ＡＤ変換器１０２に接続しており、ＡＤ変換器３２からの信号は、結果取得手段１０３に接続している。結果取得手段１０３からはアナログマルチプレクサ１０１に信号を出力している。結果取得手段１０３からの信号は転送手段１０４に接続している。
【００８３】
図１０に示す検出素子制御手段９１は、図１０の破線部分に示すように、１つのアナログマルチプレクサ１０１と、１つのＡＤ変換器１０２と、１つの結果取得手段１０３と、転送手段１０４とを有している。ＳＧ１０１は、アナログマルチプレクサ１０１から出力されるアナログ信号、ＳＧ１０２は、ＡＤ変換器１０２によりデジタル値に変換されたデジタルデータ、ＳＧ１０３は、結果取得手段１０３がアナログマルチプレクサ１０１に出力する指示信号である。ＳＧ１０４は、結果取得手段１０３と転送手段１０４との間でデータの送受信を行うデータ信号である。
【００８４】
検出素子Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７からの信号を接続手段Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ８、Ｐ１０、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１５、Ｐ１７を介してアナログマルチプレクサ１０１に接続している。アナログマルチプレクサ１０１は、結果取得手段１０３からの指示信号ＳＧ１０３に従って、検出素子からのアナログ信号を選択してアナログ信号ＳＧ１０１として、ＡＤ変換器１０２に対して出力する。
【００８５】
ＡＤ変換器１０２は、アナログ信号ＳＧ１０１をデジタル値に変換し、デジタルデータＳＧ１０２を出力する。
【００８６】
すでに図９を用いて説明したように、検出素子制御手段９１と指示手段９３とは、通信信号ＳＧ９１を介して接続されている。
結果取得手段１０３は、転送手段１０４を介して受信した指示手段９３からのコマンドに応じた指示信号ＳＧ１０３を、アナログマルチプレクサ１０１へ出力するとともに、ＡＤ変換器１０２から受信したデジタルデータＳＧ１０２を転送手段１０４に出力する働きを持つ。指示手段９３からのコマンドの詳細については後述する。
【００８７】
転送手段１０４は、指示手段９３から出力される通信信号ＳＧ９１を受信し、データ信号ＳＧ１０４に変換するとともに、結果取得手段１０３から受け取った検出結果であるデータ信号ＳＧ１０４を通信信号ＳＧ９１に変換する働きを持つ。
【００８８】
結果取得手段１０３と転送手段１０４とは、分けて説明しているが、信号の送受信を制御するための１チップマイクロコントローラには、ＳＰＩ機能を内蔵したものが多く見受けられるので、そのようなものを用いるときは、１チップマイクロコントローラで結果取得手段１０３と転送手段１０４との機能を実現することができる。また、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどのハードウェアを使ってもよい。このようなことは、センサ装置を動作させるシステムの仕様などにより自由に選択することができる。
【００８９】
上述のように、図１０では、検出素子制御手段９１における構成を示しているが、検出素子制御手段９２における構成も、検出素子Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ１８からの信号を受信すること以外は、同様である。
【００９０】
［第３の実施形態の動作の説明：図９、図１０、図１１］
引き続き、第３の実施形態における検出素子制御手段９１、検出素子制御手段９２及び指示手段９３の動作について詳細に説明する。図１１は、結果取得手段１０３と指示手段９３とが、転送手段１０４を介して送受信する通信信号ＳＧ９１の転送形式を説明するために模式的に示すタイミング図である。ＴＣ１は、検出素子制御手段９１と指示手段９３との間のタイミング、ＴＣ２は、検出素子制御手段９２と指示手段９３との間のタイミングを表している。
【００９１】
通信信号ＳＧ９１は、検出素子制御手段９１または検出素子制御手段９２と指示手段９３との間の通信信号である。
ここで、転送方向が、検出素子制御手段９１または検出素子制御手段９２から指示手段９３へ向かう通信信号ＳＧ９１を「データ」、そして、指示手段９３から検出素子制御手段９１または検出素子制御手段９２へ向かう通信信号ＳＧ９１を「コマンド」として説明する。つまり、データは、検出素子が取得した検出結果であり、コマンドは、検出素子制御手段に対して、データを受け取りたい検出素子を指定し、その検出素子のデータの転送を指示する転送命令である。
【００９２】
図１１において、ｄ１は、検出素子制御手段９１または検出素子制御手段９２が指示手段９３との間でコマンド及びデータの転送を行うのに必要な転送時間、ｄ２は、結果取得手段１０３が検出素子からの検出結果をアナログマルチプレクサ１０１及びＡＤ変換器１０２を通して取得するのに必要な結果取得時間とする。
【００９３】
区間ｃ１で、検出素子制御手段９１内の転送手段１０４は、指示手段９３から、１番目に取得したい検出素子の検出結果を要求するコマンドを受信する。例えば、この１番目に取得したい検出素子をＳ１とする。すると、検出素子制御手段９１内の結果取得手段１０３は、区間ｄｔ１において、転送手段１０３からコマンドを読み出し、アナログマルチプレクサ１０１に対し、検出素子Ｓ１を選択するよう指示信号ＳＧ１０３を出力する。そして、結果取得手段１０３は、ＡＤ変換器１０２より検出素子Ｓ１の検出結果をデジタルデータＳＧ１０２として取得する。
【００９４】
区間ｃ１のコマンドの転送時間ｄ１後、指示手段９３は、区間ｃ２において、検出素子制御手段９２に対し、１番目に取得したい検出素子の検出結果を要求するコマンドを送信する。例えば、この１番目に取得したい検出素子をＳ２とする。すると、区間ｄｔ１０において、検出素子制御手段９２内の結果取得手段１０３は、区間ｄｔ１における検出素子制御手段９１と同様の手順で検出素子Ｓ２の検出結果を取得する。
【００９５】
続いて、区間ｔｒ１で、検出素子制御手段９１内の転送手段１０４は、指示手段９３から、２番目に取得したい検出素子の検出結果を要求するコマンドを受信すると同時に、検出素子Ｓ１の検出結果をデータとして指示手段９３に転送する。例えば、この２番目に取得したい検出素子をＳ３とする。
検出素子制御手段９１は、区間ｄｔ２で、区間ｄｔ１と同様に検出素子Ｓ３の検出結果の取得を行う。
【００９６】
区間ｔｒ１の転送時間ｄ１後、指示手段９３は、区間ｔｒ１０において、検出素子制御手段９２に対し、２番目に取得したい検出素子の検出結果を要求するコマンドを送信すると同時に、指示手段９３は、検出素子Ｓ２のデータを受信する。例えば、この２番目に取得したい検出素子をＳ４とする。
【００９７】
区間ｔｒ２では、区間ｔｒ１と同様に検出素子Ｓ５のコマンド受信及び検出素子Ｓ３のデータの転送が行われる。
【００９８】
最後に取得したい検出素子をＳ１７とすると、検出素子制御手段９１において、区間ｄｔ９で、検出素子Ｓ１７の検出結果の取得が行われ、次の転送において、区間ｔｒ９で指示手段９３に検出素子Ｓ１７のデータが転送される。引き続き検出結果の取得が継続される場合には、転送手段１０４は、同時に、２回目の検出素子Ｓ１の検出結果の取得を要求するコマンドを受信することなる。検出素子制御手段９２においても、区間ｔｒ９でのデータの転送完了後に区間ｔｒ１８のデータの転送が行われる。
【００９９】
このように、指示手段９３は、検出素子制御手段９１と検出素子制御手段９２とに対し、交互にコマンドを送信する。それに対応して、検出素子制御手段９１及び検出素子制御手段９２は、検出結果の取得を行い、次のコマンド受信において直前に取得した検出結果のデータを送信する、という動作を行う。
【０１００】
検出素子制御手段９２のコマンド及びデータの送受信は、検出素子制御手段９１より、転送時間ｄ１分遅れて実行される。これにより、検出素子制御手段９１の転送時間ｄ１と検出素子制御手段９２の結果取得時間ｄ２とが重なり、同様に、検出素子制御手段９２の転送時間ｄ１と検出素子制御手段９１の結果取得時間ｄ２とが重なることになる。このため、同じ処理が同時に実行されることがなく、処理時間を短縮することができる。
【０１０１】
さらに、検出素子Ｓ１〜Ｓ１８から得られた検出結果は、遅延することなくすぐさまに指示手段９３に送られるため、脈波波形のように検出結果が経時的に変化する場合においても、指示手段９３は、取得した時間からの時間経過によるずれのない、情報を得ることができる。従って、即時性のある信号処理を行うことができ、正確な脈拍数を得ることができる。
【０１０２】
第３の実施形態において、指示手段９３は、検出素子制御手段９１に対しては、検出素子Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７、検出素子制御手段９２に対しては、検出素子Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ１８の順に制御するように指示を出したとして説明したが、検出素子の制御順は特に指定はなく、各検出素子制御手段に順番に指示を送信すればよい。
【０１０３】
ここで用いている順番とは、第３の実施形態に示すように検出素子制御手段が２つの場合は、検出素子制御手段９１、検出素子制御手段９２、検出素子制御手段９１、検出素子制御手段９２、というように、指示手段９３は、交互にコマンドを送ることをいう。また、検出素子制御手段が３つの場合は、検出素子制御手段６１、検出素子制御手段６２、検出素子制御手段６３、検出素子制御手段６１、検出素子制御手段６２、検出素子制御手段６３、というようにコマンドを送ることである。
なお、複数ある検出素子制御手段の数に関わらず、指示手段は、同一の検出素子制御手段に対し、連続してコマンドを送ることがない。
【０１０４】
このような構成並びに制御を行うことで、検出結果が経時的に変化する場合においても、取得した時間からの時間経過によるずれのない情報を取得し、即時性のある信号処理を行うことができる、という効果を有するものである。
【０１０５】
第３の実施形態の説明において結果取得手段は、指示手段よりコマンドを受信した場合に、コマンドで指定された検出素子の検出結果の取得を行っているが、検出結果の取得手順はこれに限定されるものではなく、結果取得手段は、コマンドを受信したとき、全ての検出素子の検出結果の取得を行っても良いし、さらに、コマンドの受信とは非同期で検出結果の取得を行っていても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明のセンサ装置は、検出素子制御手段の負荷を分散させ、検出素子の制御時間を短縮し、検出素子から得られる信号のサンプリング時間を短縮する。さらに、検出結果が経時的に変化する場合においても、取得した時間からの時間経過によるずれのない情報を得ることができる。このため、素早い信号処理が必要な心拍計や血圧計、脈波を用いる身体機能測定装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明のセンサ装置の第１の実施形態を表すブロック図である。
【図２】本発明のセンサ装置の第１の実施形態の動作を表すブロック図である。
【図３】本発明のセンサ装置の第１の実施形態における検出素子制御手段を表すブロック図である。
【図４】本発明のセンサ装置の第１の実施形態におけるアナログマルチプレクサの回路例である。
【図５】本発明のセンサ装置の第１の実施形態における検出素子制御手段の処理を示す図である。
【図６】本発明のセンサ装置の第２の実施形態を表すブロック図である。
【図７】本発明のセンサ装置の第２の実施形態における検出素子制御手段を表すブロック図である。
【図８】本発明のセンサ装置の第２の実施形態におけるアナログマルチプレクサの回路例である。
【図９】本発明のセンサ装置の第３の実施形態を表すブロック図である。
【図１０】本発明のセンサ装置の第３の実施形態における検出素子制御手段を表すブロック図である。
【図１１】本発明のセンサ装置の第３の実施形態の動作を説明するタイミング図である。
【図１２】特許文献１に示した従来技術におけるセンサ装置のブロック図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１１、１２、６１、６２、６３、９１、９２  検出素子制御手段
３１、７１、１０１  アナログマルチプレクサ
３２、７２、１０２  ＡＤ変換器
３３、７３  データ処理手段
４１〜４９、８１〜８６  アナログスイッチ
９３  指示手段
１０３  結果取得手段
１０４  転送手段
Ｓ１〜Ｓ１８  検出素子
Ｐ１〜Ｐ１８  接続手段
【図１】
2009066355.tif 000003
【図２】
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【図３】
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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８】
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【図９】
2009066355.tif 000011
【図１０】
2009066355.tif 000012
【図１１】
2009066355.tif 000013
【図１２】
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