(57)【要約】検出環境に関する情報を取得すると共に、脈波の速度を算出するのに与する信号を取得可能な測定装置を提供すること。脈波を測定するための測定装置（１）であって、フィルム状の基材（１０）と、それぞれが基材（１０）の面内方向の一方に沿って間欠的に配列され、被測定対象Ｈの脈波によって変化する圧力を取得する複数の圧力取得部（１１）と、基材（１０）上に配置される温度取得部（１２）と、を備える。また、複数の圧力取得部（１１）のそれぞれは、基材（１０）の一方の面に配置され、被測定対象Ｈに接触する複数の接触電極端子（１１１）と、基材（１０）の他方の面に配置され、基材（１０）を介して接触電極（１１０）に対向配置される複数の対向電極端子（１２１）と、を備え、基材（１０）は、圧電フィルムであることが好ましい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脈波を測定するための測定装置であって、  フィルム状の基材と、  それぞれが前記基材の面内方向の一方に沿って間欠的に配列され、被測定対象の脈波によって変化する圧力を取得する複数の圧力取得部と、  前記基材上に配置される温度取得部と、を備える測定装置。
【請求項２】
複数の前記圧力取得部のそれぞれは、  前記基材の一方の面に配置され、被測定対象に接触する複数の接触電極端子と、  前記基材の他方の面に配置され、前記基材を介して前記接触電極端子に対向配置される複数の対向電極端子と、を備え、  前記基材は、圧電フィルムである請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
複数の前記接触電極端子のそれぞれは、前記基材の面内方向において、複数の前記圧力取得部の配列方向に交差する方向に間欠的に配置され、  複数の前記対向電極端子のそれぞれは、前記基材を介して前記接触電極端子に対向配置される請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
複数の前記圧力取得部のそれぞれは、前記基材上に配置された圧力センサである請求項１に記載の測定装置。
【請求項５】
被測定対象に接触する前記圧力取得部の接触圧を取得する接触圧取得部を更に備える請求項１〜４のいずれかに記載の測定装置。
【請求項６】
複数の前記圧力取得部の加速度を取得する加速度取得部を更に備える請求項１〜５のいずれかに記載の測定装置。
【請求項７】
前記基材の一方の面のうち、前記圧力取得部に重ならない位置に配置される粘着層を更に備える請求項１〜６のいずれかに記載の測定装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、脈波を測定するための測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来より、生体（被測定対象）の心電図、脳波、筋電といった生体信号を取得することで、ヘルスケアや医療診断に活かす研究が盛んに行われている。このような装置として、被測定対象に接触させることにより生体信号を取得可能な装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１３１８４１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には、平面状の異なる位置での圧力を検出する少なくとも３つ以上の圧力検出手段と、検出する位置を覆うように平面に係着する弾性部材と、を備える圧力センサが開示されている。この圧力センサでは、弾性部材が圧力検出手段を平面に押圧することで、生体信号を取得することができる。より精度良く生体信号を検出するには、検出環境に関する信号を取得できることが好ましい。また、脈波を取得するにあたり、脈波の速度（脈波伝搬速度）を算出するのに与する信号を取得できればより好ましい。【０００５】  本発明は、検出環境に関する情報を取得すると共に、脈波の速度を算出するのに与する信号を取得可能な測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明は、脈波を測定するための測定装置であって、フィルム状の基材と、それぞれが前記基材の面内方向の一方に沿って間欠的に配列され、被測定対象の脈波によって変化する圧力を取得する複数の圧力取得部と、前記基材上に配置される温度取得部と、を備える測定装置に関する。【０００７】  また、複数の前記圧力取得部のそれぞれは、前記基材の一方の面に配置され、被測定対象に接触する複数の接触電極端子と、前記基材の他方の面に配置され、前記基材を介して前記接触電極に対向配置される複数の対向電極端子と、を備え、前記基材は、圧電フィルムであることが好ましい。【０００８】  また、複数の前記接触電極端子のそれぞれは、前記基材の面内方向において、複数の前記圧力取得部の配列方向に交差する方向に間欠的に配置され、複数の前記対向電極端子のそれぞれは、前記基材を介して前記接触電極端子に対向配置されることが好ましい。【０００９】  また、複数の前記圧力取得部のそれぞれは、前記基材上に配置された圧力センサであることが好ましい。【００１０】  また、測定装置は、被測定対象に接触する前記圧力取得部の接触圧を取得する接触圧取得部を更に備えることが好ましい。【００１１】  また、測定装置は、複数の前記圧力取得部の加速度を取得する加速度取得部を更に備えることが好ましい。【００１２】  また、測定装置は、前記基材の一方の面のうち、前記圧力取得部に重ならない位置に配置される粘着層を更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】  本発明によれば、検出環境に関する情報を取得すると共に、脈波の速度を算出するのに与する信号を取得可能な測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る測定装置を用いて脈波を取得するシステムの全体構成図である。
【図２】一実施形態の測定装置を示す概略平面図である。
【図３】一実施形態の測定装置を示す分解斜視図である。
【図４】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】一実施形態の測定装置と被測定対象の血管との位置関係を示す概略模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下、本発明の一実施形態に係る測定装置１について、図１〜図５を参照して説明する。  まず、測定装置１を用いたシステムについて説明する。
【００１６】  図１に示すように、測定装置１は、フィルム状に形成される。測定装置１は、被測定対象Ｈの手首に貼り付けられることで、被測定対象Ｈの生体信号を取得する装置である。具体的には、測定装置１は、被測定対象Ｈである人体の手首の血管Ｂに重ねて人体に貼り付けられ、人体の脈波を取得する装置である。測定装置１は、生体信号を解析する解析装置３００に無線Ｒを用いて接続される。本実施形態において、測定装置の面方向のうち、手首の周方向に沿って配置される方向を周方向Ｓ、手首の延伸方向に沿って配置される方向を延伸方向Ｄとして説明する。
【００１７】  このような測定装置１は、図２〜図４に示すように、基材１０と、複数の圧力取得部１１と、温度取得部１２と、接触圧取得部１３と、粘着層１４と、処理基板２０と、加速度取得部２１と、演算部２２と、通信部２３と、電池２４と、を備える。
【００１８】  基材１０は、フィルム状に形成される。基材１０は、圧電フィルムである。基材１０は、平面視矩形又は略矩形に形成される。基材１０は、例えば、被測定対象Ｈの手首の周に、対向する二辺（周方向Ｓの二辺）を沿わせて配置可能な大きさで形成される。
【００１９】  複数の圧力取得部１１は、被測定対象Ｈの脈波によって変化する圧力を取得する素子である。複数の圧力取得部１１は、それぞれが少なくとも基材１０の面内方向の一方に沿って間欠的に配置される。本実施形態において、複数の圧力取得部１１は、周方向Ｓに対して、面内方向で直交する方向（延伸方向Ｄ）に沿って配置される。即ち、複数の圧力取得部１１のそれぞれは、被測定対象Ｈの手首の周方向Ｓに配置される対向する二辺とは異なる二辺に沿って間欠的に配置される。複数の圧力取得部１１のそれぞれは、複数の接触電極端子１１１と、複数の対向電極端子１２１と、を備える。
【００２０】  複数の接触電極端子１１１のそれぞれは、基材１０の面内方向において、複数の圧力取得部１１の配列方向に交差する方向に間欠的に配置される。本実施形態において、複数の接触電極端子１１１のそれぞれは、周方向Ｓに沿って間欠的に配置される。複数の接触電極端子１１１のそれぞれは、平面視矩形又は略矩形の板状に構成される。複数の接触電極端子１１１のそれぞれは、図４に示すように、基材１０を貫通する配線１１２を有する。
【００２１】  複数の対向電極端子１２１のそれぞれは、図４に示すように、基材１０を介して接触電極端子１１１に対向配置される。即ち、対向電極端子１２１は、接触電極端子１１１と同様に、基材１０の面内方向において、複数の圧力取得部１１の配列方向（延伸方向Ｄ）に交差する方向（周方向Ｓ）に間欠的に配置される。本実施形態において、複数の対向電極端子１２１のそれぞれは、平面視矩形又は略矩形の板状に形成される。複数の対向電極端子１２１のそれぞれは、基材１０の他方の面に沿って配置される配線（図示せず）を有する。
【００２２】  以上の複数の圧力取得部１１によれば、複数の接触電極端子１１１が基材１０の一方の面上に格子状に配置される。また、複数の対向電極端子１２１が基材１０の他方の面上に格子状に配置される。
【００２３】  温度取得部１２は、例えば、温度センサである。温度取得部１２は、被測定対象Ｈの体温に基づく電気信号を出力可能な素子（サーミスタを含む）である。温度取得部１２は、基材１０上に配置される。本実施形態において、温度取得部１２は、基材１０の一方の面上に配置される。即ち、温度取得部１２は、被測定対象Ｈに接触可能に配置される。
【００２４】  接触圧取得部１３は、例えば、圧力センサである、接触圧取得部１３は、被測定対象Ｈに対する基材１０の圧力を測定する素子である。接触圧取得部１３は、基材１０上に配置される。本実施形態において、接触圧取得部１３は、基材１０の一方の面上に配置される。即ち、接触圧取得部１３は、被測定対象Ｈに接触可能に配置される。
【００２５】  粘着層１４は、例えば、粘着性ゲルである。粘着層１４は、基材１０の一方の面の露出面に配置される。粘着層１４は、基材１０の一方の面の内、圧力取得部１１に重ならない位置に配置される。具体的には、粘着層１４は、基材１０の一方の面のうち、圧力取得部１１、温度取得部１２、及び接触圧取得部１３に重ならない位置に配置される、粘着層１４は、被測定対象Ｈの皮膚に粘着することで、圧力取得部１１、温度取得部１２、及び接触圧取得部１３を被測定対象Ｈの皮膚に押圧する。
【００２６】  処理基板２０は、図３に示すように、基材１０の他方の面に一方の面を重ねて配置される。処理基板２０は、例えば、フレキシブル基板であり、基材１０の湾曲に合わせて湾曲可能に構成される。また、処理基板２０は、基材１０の他方の面に一方の面を接着可能に構成される。即ち、処理基板２０は、基材１０と一体化可能に構成される。処理基板２０は、一方の面上に、接触電極端子１１１、対向電極端子１２１、温度取得部１２、及び接触圧取得部１３に接続される配線（図示せず）を有する。
【００２７】  加速度取得部２１は、圧力取得部１１の加速度を取得する。即ち、加速度取得部２１は、被測定対象Ｈの加速度を取得する。加速度取得部２１は、処理基板２０の一方の面上に配置される。即ち、加速度取得部２１は、処理基板２０の一方の面と、基材１０の他方の面との間に挟まれる。加速度取得部２１は、処理基板２０の一面上に配置される配線（図示せず）を有する。
【００２８】  演算部２２は、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ）である。演算部２２は、処理基板２０の一方の面上に配置される。即ち、演算部２２は、処理基板２０の一方の面と、基材１０の他方の面との間に挟まれる。演算部２２は、圧力取得部１１、温度取得部１２、接触圧取得部１３、及び加速度取得部２１のそれぞれに配線（図示せず）を介して接続される。演算部２２は、圧力取得部１１、温度取得部１２、接触圧取得部１３、及び加速度取得部２１によって取得されたアナログ信号をデジタル信号（電圧値）に変換する。
【００２９】  通信部２３は、例えば、無線通信可能な素子である。通信部２３は、処理基板２０の一方の面上に配置される。即ち、通信部２３は、処理基板２０の一方の面と、基材１０の他方の面との間に挟まれる。通信部２３は、無線Ｒを用いて、演算部２２によって変換されたデジタル信号を解析装置３００に送信する。
【００３０】  電池２４は、例えば、フィルム式電池２４である。電池２４は、処理基板２０の一方の面上に配置される。即ち、電池２４は、処理基板２０の一方の面と、基材１０の他方の面との間に挟まれる。電池２４は、演算部２２及び通信部２３に電力を供給可能に構成される。
【００３１】  次に、測定装置１の使用態様について説明する。  まず、測定装置１は、被測定対象Ｈの手首に基材１０の一方の面を対向させた状態で、手首に近づけられる。次いで、測定装置１は、手首の延伸方向Ｄに複数の圧力取得部１１の配列方向を揃えるように位置調整される。また、測定装置１は、図５に示すように、手首の血管Ｂ（橈骨動脈）上に複数の圧力取得部１１の位置を重ねるようにして、手首に貼付される。これにより、複数の圧力取得部１１、温度取得部１２、及び、接触圧取得部１３が被測定対象Ｈの手首に押圧される。
【００３２】  測定装置１が手首に貼り付けられることで、測定装置１による生体信号の取得が開始される。複数の圧力取得部１１は、血管Ｂの脈動により生成される電荷を演算部２２に送出する。具体的には、複数の接触電極端子１１１のうち、血管Ｂに重なる接触電極端子１１１は、血管Ｂの脈動により基材１０を押圧する。接触電極端子１１１により押圧された基材１０の部位は、圧力に応じた正電荷を接触電極端子１１１に放出する。一方、押圧した接触電極端子１１１に対向配置された対向電極端子１２１は、圧力に応じた負電荷を対向電極端子１２１に放出する。接触電極端子１１１に放出された正電荷は、配線（図示せず）を介して演算部２２に出力される。また、対向電極端子１２１に放出された負電荷は、配線（図示せず）を介して演算部２２に出力される。演算部２２は、圧力取得部１１から得られた即ち、正電荷及び負電荷に基づいて、脈波に起因する電圧値を算出する。
【００３３】  複数の圧力取得部１１の配列方向が手首の延伸方向Ｄに沿って配置されることで、複数の圧力取得部１１の間には、脈波の速さによって、押圧の時間差が発生する。これにより、複数の圧力取得部１１のそれぞれから出力される電気信号にも時間差が発生する。したがって、出力される時間差が、複数の圧力取得部１１から脈波の速さを算出するのに与する情報として出力される。
【００３４】  温度取得部１２は、手首の温度を取得する。温度取得部１２は、取得した温度を演算部２２に出力する。取得された温度は、圧力取得部１１によって取得された信号について、温度によって変化する信号特性を補正するための指標として用いられる。
【００３５】  接触圧取得部１３は、手首に接触する複数の圧力取得部１１の接触圧を取得する。接触圧取得部１３は、取得した圧力を演算部２２に出力する。取得された接触圧は、圧力取得部１１によって取得された信号について、複数の圧力取得部１１の接触圧によって変化する信号特性を補正するための指標として用いられる。
【００３６】  加速度取得部２１は、手首の動作により発生する加速度を取得する。加速度取得部２１は、取得した加速度を演算部２２に出力する。取得された加速度は、複数の圧力取得部１１に発生するノイズを補正するための指標として用いられる。また、例えば、取得された加速度は、脈波の電気信号の有効及び無効を判断する指標として用いられる。
【００３７】  演算部２２は、脈動の電気信号、温度の電気信号、接触圧の電気信号、及び加速度の電気信号を取得する。演算部２２は、それぞれの電気信号について、測定装置１を識別する情報（他の測定装置１と識別する信号）を付す。演算部２２は、通信部２３を介して、それぞれの電気信号を解析装置３００に送信する。
【００３８】  以上説明した一実施形態の測定装置１によれば、以下のような効果を奏する。（１）測定装置１は、フィルム状の基材１０と、それぞれが基材１０の面内方向の一方に沿って間欠的に配列され、被測定対象Ｈの脈波によって変化する圧力を取得する複数の圧力取得部１１と、基材１０上に配置される温度取得部１２と、を備える。これにより、被測定対象Ｈの脈波によって変化する圧力を取得することができると共に、検出環境における温度を取得することができる。したがって、圧力取得部１１によって取得される圧力が、温度によって影響を受けやすい場合であっても、圧力を補正可能な信号を取得することができる。また、複数の圧力取得部１１が面内方向の一方に沿って間欠的に配列されるので、配列方向を脈波に沿わせることで、脈波の動きに合わせて信号を取得することができる。したがって、脈波の速度を算出するのに与する信号を取得することができる。
【００３９】（２）複数の圧力取得部１１のそれぞれは、基材１０の一方の面に配置され、被測定対象Ｈに接触する複数の接触電極端子１１１と、基材１０の他方の面に配置され、基材１０を介して接触電極に対向配置される複数の対向電極端子１２１と、を備える。また、基材１０は、圧電フィルムである。これにより、接触電極端子１１１が脈動によって押圧されることで、基材１０の一方の面が押圧される。基材１０の一方の面が押圧されることで、接触電極端子１１１は、基材１０から正電荷を得る。また、対向電極端子１２１は、基材１０から負電荷を得る。したがって、脈動に応じた電気信号（電圧値）を容易に得ることができる。
【００４０】（３）複数の接触電極端子１１１は、基材１０の面内方向において、複数の圧力取得部１１の配列方向に交差する方向に間欠的に配置される。また、複数の対向電極端子１２１は、それぞれが基材１０を介して接触電極端子１１１に対向配置される。これにより、測定装置１を手首の湾曲に合わせて曲げやすくすることができると共に、血管Ｂの位置に複数の接触電極端子１１１を重ねて配置することを容易にすることができる。また、血管Ｂに対する測定装置１の位置合わせの方向を配列方向に交差する方向にすることも可能となるので、測定装置１の汎用性を向上することができる。
【００４１】（４）測定装置１は、被測定対象Ｈに接触する圧力取得部１１の接触圧を取得する接触圧取得部１３を更に備える。これにより、複数の圧力取得部１１により取得される脈波の信号について、接触圧に応じて補正するための信号を取得することができる。したがって、脈波に関する信号の精度を向上する信号を得ることができる。
【００４２】（５）測定装置１は、複数の圧力取得部１１の加速度を取得する加速度取得部２１を更に備える。これにより、複数の圧力取得部１１により取得される脈波の信号について、接触圧に応じて補正するための信号を取得することができる。したがって、脈波に関する信号の精度を向上する信号を得ることができる。
【００４３】（６）測定装置１は、基材１０の一方の面のうち、圧力取得部１１に重ならない位置に配置される粘着層１４を更に備える。これにより、複数の圧力取得部１１を被測定対象Ｈに容易に固定することができる。
【００４４】  以上、本発明の測定装置の好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【００４５】  例えば、上記実施形態において、測定装置１が手首に貼付される形態を説明したが、これに制限されない。例えば、測定装置１は、首や足首等の被測定対象Ｈの体の様々な部位に貼付されてよい。また、測定装置１は、処理基板２０の他方の面を面外方向から押圧可能な押圧部材（図示せず）を更に備えてもよい。押圧部材は、例えば、リストバンド等の環状に形成されたものであってもよい。これにより、被測定対象Ｈへの複数の圧力取得部１１の密着性を向上できる。
【００４６】  また、上記実施形態において、対向電極端子１２１は、アースに接続されていてもよい。このような構成であっても、複数の圧力取得部１１は、脈波に関する信号を取得することができる。
【００４７】  また、上記実施形態において、基材１０が圧電フィルムであるとしたが、これに制限されない。例えば、複数の圧力取得部１１のそれぞれは、基材１０上に配置された圧力センサであってもよい。即ち、測定装置１は、圧電フィルムでない基材１０上に、複数の圧力センサが配置される構成であってもよい。このとき、複数の圧力センサは、複数の接触電極端子と同様に格子状に配置されてもよい。
【００４８】  また、上記実施形態において、複数の圧力取得部１１のそれぞれが、複数の接触電極端子１１１及び複数の対向電極端子１２１を備えるとしたが、これに制限されない。例えば、複数の圧力取得部１１のそれぞれは、周方向Ｓに沿って長い矩形又は略矩形の単一の接触電極端子１１１及び対向電極端子１２１を備えてもよい。
【００４９】  また、上記実施形態において、圧力取得部１１が取得する圧力には、脈波による血管Ｂ（皮膚）の振動も含む。例えば、圧力取得部１１は、接触電極端子１１１に代えて、接触電極端子１１１と同様に配置される振動センサ（図示せず）を備えていてもよい。振動センサ（図示せず）は、脈波による血管Ｂ（皮膚）の振動量の大きさに応じて、振動を電気信号に変換する。このような構成であっても、測定装置１は、被測定対象Ｈの脈波を取得することができる。
【００５０】  また、上記実施形態において、演算部２２は、圧力取得部１１から得られた電荷に基づいて算出される電圧値を補正してもよい。演算部２２は、補正された電圧値に基づいて、脈波に起因する電圧値を算出してもよい。例えば、演算部２２は、温度取得部１２から得られる温度に基づいて、圧力取得部１１から得られる電荷によって算出される電圧値を補正して、脈波に起因する電圧値を算出してもよい。即ち、演算部２２は、取得された温度に応じて圧力取得部１１に発生すると想定される焦電効果を打ち消すように補正することで、脈波に起因する電圧値を求めてもよい。具体的には、演算部２２は、圧力取得部１１から得られた電荷によって算出される電圧値から、取得された温度に応じて予め決定されている焦電効果に関する電圧値を加算又は減算することで、脈波に起因する電圧値を算出してもよい。そして、演算部２２は、例えば、補正によって求められた、脳波に起因する電圧値を解析装置３００に出力してもよい。また、演算部２２は、圧力取得部１１から出力される電荷の大きさに応じて、加算又は減算される電圧値（補正値）を変化させてもよい。これにより、圧力取得部１１から得られる電荷によって求められる電圧値に、温度や圧力に応じたフィードバックをかけることができるので、焦電効果を消すことができる。したがって、演算部２２によって算出される、脈波に起因する電圧値の精度を向上することができる。
【符号の説明】
【００５１】  １  測定装置  １０  基材  １１  圧力取得部  １２  温度取得部  １３  圧力取得部  ２１  加速度取得部  １１１  接触電極端子  １２１  対向電極端子  Ｈ  被測定対象
【図１】
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【図２】
2019151349.tif 000004
【図３】
2019151349.tif 000005
【図４】
2019151349.tif 000006
【図５】
2019151349.tif 000007
【国際調査報告】
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2019151349.tif 000009
2019151349.tif 000010