JP7253298B2

JP7253298B2 - 生体情報取得装置

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Publication number: JP7253298B2
Application number: JP2022549905A
Authority: JP
Inventors: 雅人 ▲高▼橋; 徳道津村
Original assignee: IMAGING TECH LAB LLC
Current assignee: IMAGING TECH LAB LLC
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2022-04-16
Publication date: 2023-04-06
Anticipated expiration: 2042-04-16
Also published as: WO2022224916A1; JPWO2022224916A1

Description

本発明は、画像に基づき被写体の生体情報を取得する生体情報取得装置に関する。

一般に、体の皮膚部分を写した画像からその被写体の生体情報を算出することができることが知られている。例えば、足裏を写した画像から被写体の脈波などを算出することができることが知られている。

そして、上述のように足裏を撮影する際には、足裏をライトなどの照明装置で照らして撮影することになる。しかし、ライトで足裏を照らしながら撮影する場合には、ライトの光に対して足裏の皮膚が鏡面反射を起こす、いわゆる「てかり」などと称される現象が生じてしまう。そのため、この「てかり」が生じた画像に基づいてでは正確な生体情報を取得することができないことがある。

そこで、撮影時の「てかり」の発生を抑えるため、従来にあっては、撮影時に透明な板に足を載せて、その板の側面部から板の内部に光を入射させる。板の内部に入射した光は、反射しながら板の内部を進み、その光を足裏に反射させることで足を載せた透明な板の裏側から足裏を撮影するものが案出されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４－２１９４０４号公報

しかしながら、特許文献１記載のような板に足を載せて足裏を撮影する場合には、例えば、土踏まずなど特定の部位について上手く撮影することができない。このように、撮影する皮膚部分の形状によっては上手く撮影することができないことがあり、当該皮膚部分の画像に基づき生体情報を取得できないことがある。

そこで本発明は、上記課題を解決するために行われたものであって、撮影する皮膚部分の形状に影響を受けることなく皮膚部分の画像を取得でき、取得した画像に基づき被写体の生体情報を取得することができる生体情報取得装置を提供すること目的とする。

本発明は、透明性を有し、体の皮膚部分と接触するとともに、前記皮膚部分と接触した際に前記皮膚部分から受ける圧力に応じて前記皮膚部分の形状に対応する形状に変形する接触部と、前記接触部内に特定の波長の光を照射する照明部と、前記照明部からの光が入射している前記接触部に接触した前記皮膚部分の画像情報を取得する画像情報取得部と、を備え、前記画像情報取得部によって取得された前記皮膚部分の画像情報に基づいて被写体の生体情報を取得する生体情報取得装置であって、前記接触部が前記皮膚部分と接触した際に前記接触部にかかる荷重を計測するロードセルを備え、前記接触部は、柔軟性が異なる複数の層から形成され、前記照明部は、前記接触部が有する複数の層のうち、前記皮膚部分と接触する層の位置から前記特定の波長の光を前記接触部内に入射することを特徴とする。

また、前記皮膚部分の画像情報に基づいて前記被写体の生体情報を取得する生体情報取得部を備え、前記生体情報取得部は、前記皮膚部分の画像情報を皮膚中のメラニン成分を表すメラニン画像、皮膚中のヘモグロビン成分を表すヘモグロビン画像、及び皮膚の陰影を表す陰影画像の各画像に分離し、分離した各画像のうちの前記ヘモグロビン画像に基づいて前記被写体の生体情報を取得する。

さらに前記接触部は、接触した前記皮膚部分から受ける圧力に応じて前記皮膚部分の形状に対応する形状に変形すると変形した形状を保持する。

本発明によると、撮影対象の形状に影響を受けることなく撮影することができ、取得した画像に基づき被写体の生体情報を取得することができる。

第１の実施の形態にかかる生体情報取得装置の構成を示す全体図である。第１の実施の形態にかかる生体情報取得装置の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は正面図である。第１の実施の形態にかかる生体情報取得装置のＡ－Ａ断面図である。第１の実施の形態にかかる生体情報取得装置の接触部を示す図であって、（Ａ）は足が載った状態の接触部の側面図であり、（Ｂ）は足が載った状態の接触部の背面図である。第１の実施の形態にかかる生体情報取得装置で被写体の生体情報を取得する際の流れを示したフロー図である。（Ａ）は、第１の実施の形態にかかる生体情報取得装置の接触部の裏面側を示す図であって、（Ｂ）は、第１の実施の形態にかかる生体情報取得装置とは異なる生体情報取得装置の接触部の裏面側を示す図である。第１の実施の形態にかかる生体情報取得装置の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は正面図である。第２の実施の形態にかかる生体情報取得装置の構成を示す全体図である。第２の実施の形態にかかる生体情報取得装置の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は生体情報取得装置のＢ－Ｂ断面図である。第２の実施の形態にかかる生体情報取得装置の接触部を示す図であって、（Ａ）は、前腕が載った状態の接触部の側面図であり、（Ｂ）は前腕が載った状態の接触部の正面図である。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態にかかる生体情報取得装置１について図１～図７を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する実施の形態においての方向（前後方向及び左右方向）については、特に断りがない限り、被写体である足裏を撮影される人物からみた方向を基準とする。即ち、生体情報取得装置１に足を載せている状態の人から見た方向を基準として説明する。

（生体情報取得装置の構成）
まずは、生体情報取得装置１の全体の構成について説明する。生体情報取得装置１は、図１に示すように、本体部１０、画像情報取得部２０、載置部３０、照明部４０、及び生体情報取得部５０を備えて構成されている。

＜本体部＞
本体部１０は、生体情報取得装置１の基部となるものである。そして、本体部１０は、底板部１１と柱部１２とを有している。底板部１１は、平面視で矩形形状に形成され、底板部１１上には、画像情報取得部２０であるＲＧＢカメラが配置されている。柱部１２は、直方体で形成された４つの柱１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄから構成されており、各柱１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、底板部１１の四隅にそれぞれ配設されている。各柱１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、底板部１１から上方側に向かって延設されており、載置部３０を支持している。また、本実施の形態において底板部１１及び柱部１２は、ステンレスで形成されている。

＜画像情報取得部＞
画像情報取得部２０は、載置部３０に載せられた体の皮膚部分を撮影するものである。また、本実施の形態では、第１のＲＧＢカメラ２０ａ及び第２のＲＧＢカメラ２０ｂの２台のカメラで画像情報取得部２０が構成されている。そして、２台のＲＧＢカメラ２０ａ，２０ｂは、底板部１１の中央付近に並ぶようにして配置されている。なお、本実施の形態では、載置部３０に被写体の両足Ｆを載せた場合を例として説明するものであって、体の皮膚部分として足裏Ｓ部分を撮影する場合を例として以下説明する。

そして、第１のＲＧＢカメラ２０ａは、左足ＬＦの足裏Ｓを撮影するものであり、第２のＲＧＢカメラ２０ｂは、右足ＲＦの足裏Ｓを撮影するものである（図１参照）。ここでＲＧＢカメラ２０（以下、単にカメラという）とは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、及びＢ（青）の各色に対応する波長領域の光強度に感度を有する検出素子を複数備え、画像情報を取得することができるものである。

＜載置部＞
載置部３０は、カメラ２０で足裏Ｓを撮影するために、その足Ｆを載せるためのものである。そして、載置部３０は、枠部３１と接触部３２とから構成されている。

枠部３１は、足裏Ｓと接触する接触部３２を支持するものであり、枠部３１は、図２（Ａ）に示すように、平面視で矩形状に形成されている。枠部３１は、接触部３２を嵌合させるために接触部３２の形状に対応する形状の中空部３１ａがその内側に形成されている。また、枠部３１には、図３に示すように、前記中空部３１ａに嵌合させた接触部３２を支持するための支持部３１ｂが横方向に向かって突設されている。枠部３１は、底板部１１及び柱部１２と同じようにステンレスで形成されている。そして、枠部３１は、その四隅が柱部１２を構成する４本の柱１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに支持されている（図１及び図２（Ｂ）参照）。

接触部３２は、載置部３０に足Ｆを載せた際に、足裏Ｓなどの皮膚部分を接触させる部分である。接触部３２は、枠部３１と同じように平面視で矩形状であって板状に形成されている（以下、接触部３２ことを接触板という）。そして、接触板３２は、枠部３１に形成された中空部３１ａに嵌合するとともに、接触板３２の側部側が枠部３１の支持部３１ｂに支持されるようになっている（図３参照）。

また、接触板３２は、図３に示すように、足Ｆが接触する上層部３２ａと、前記上層部３２ａを支持する下層部３２ｂの上下２つの層から構成されている。接触板３２の上層部３２ａは、上述のように足裏Ｓと接触する部分であり、熱可塑性エラストマー（ＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃＥｌａｓｔｏｍｅｒｓ）で構成されている。そして、熱可塑性エラストマーで構成された上層部３２ａは、一定の柔軟性及び弾力性を有している。また、上層部３２ａは、透明にできており、照明部４０から照射される光Ｌが上層部３２ａ内を透過するようにもなっている。

接触板３２の下層部３２ｂは、アクリル板で構成されている。下層部３２ｂを構成するアクリル板は、一定の硬度（剛性）を有しており、接触板３２（上層部３２ａ）上に人が乗ってもその形状が変化しないようになっている。このように、下層部３２ｂは、上層部３２ａとは異なり柔軟性を有しておらず、また、下層部（アクリル板）３２ｂは、透明にできており、照明部４０のから照射される光Ｌが下層部（アクリル板）３２ｂ内を透過するようにもなっている。即ち、接触板３２の全体が透明にできており、接触板３２の内部を光Ｌが透過するようになっている。

また、上層部３２ａと下層部３２ｂとは一体に形成されている。これにより、上層部３２ａ上に接する足裏Ｓなどについて下層部３２ｂであるアクリル板を介してみることができるようになっている。即ち、接触板３２の表面に接する足裏Ｓについて接触板３２の裏面からみることができるようになっている（図６（Ａ）参照）。

＜照明部＞
照明部４０は、接触板３２内を照らすものであり、本実施の形態ではＬＥＤランプで構成されている。照明部４０は、図１及び図３に示すように、接触板３２（上層部３２ａ）の後方側の側面部とその発光面が面する（接する）ように設けられている。このように、照明部４０から照射される光Ｌは、接触板３２の後方側の側面部から接触板３２内に入射（入光）するようになっている。そして、接触板３２内部に入射された光Ｌは、図４に示すように、接触板３２の内部を前方側に向かって反射しながら進むようになっている。

＜生体情報取得部＞
生体情報取得部５０は、カメラ２０で撮像した画像情報から被写体（足裏Ｓが撮影された人物）の生体情報を取得（算出）するためのものであってパーソナルコンピュータ（以下、単にパソコンという）５０で構成されている（図１参照）。パソコン５０は、様々な情報の処理や記憶を行うサーバ装置５１、様々な画像を表示する表示装置としてのディスプレイ５２、及び図示はしないが操作装置としてのキーボードやマウスなどを有して構成されている。

サーバ装置５１には、カメラ２０やディスプレイ５２が接続され、サーバ装置５１にはカメラ２０から画像情報が入力されるようになっている。また、サーバ装置５１には、図示はしないが、カメラ２０やディスプレイ５２以外にも上記キーボードやプリンターなど様々な装置が接続されるようにもなっている。

また、サーバ装置５１は、図示しないが、制御部や記憶部などを有して構成されている。制御部は、カメラ２０及びディスプレイ５２などサーバ装置５１に接続された各装置の制御やサーバ装置５１の自体の制御など、生体情報取得装置１全体の動作を制御するものである。また記憶部は、様々な情報について記憶するものである。

そして、制御部は、プロセッサーであるＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）や、メモリであるＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）や、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）などを有して構成されており、また、記憶部は、半導体メモリであるＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）またはＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）などを有して構成されている。

制御部は、様々な情報の処理や情報の記憶を行うようになっている。そして、本実施の形態では、カメラ２０で撮影された足裏Ｓの画像に基づいて、被写体の生体情報を制御部が算出し、算出した生体情報を記憶部で記憶するようになっている。

（生体情報取得装置の動作）
次いで、生体情報取得装置１を作動させて被写体の生体情報を取得するときの生体情報取得装置１の動作について図５を参照しつつ説明する。

本実施の形態では、足裏Ｓの画像から被写体の生体情報を取得することから、まずは、足裏Ｓをカメラ２０で撮影する（ＳＴＥＰ１０以下、単にＳ〇〇という）。

そして、本実施の形態において足裏Ｓを撮影する際には、載置部３０に両足Ｆ（または片足Ｆ）を載せるようになっている。具体的には、両足Ｆの足裏Ｓを接触板３２（上層部３２ａ）の表面に接触させるようにして足Ｆを載置部３０に載せる（図１参照）。

上述のように接触板３２に両足Ｆを載せると、接触板３２には、被写体自身の全体重、または、足Ｆ部分の重さなど、両足Ｆにかかる重さが接触板３２を押し込む圧力となって伝わることになる。上述のように、接触板３２を構成する上層部３２ａは、柔軟性などを有した熱可塑性エラストマーで構成され、また、上層部３２ａは、下層部３２ｂである硬度を有するアクリル板に支持されている。そのため、上層部３２ａの足裏Ｓと接する部分は、両足Ｆからの圧力に応じて下方側に沈み込むようにして足裏Ｓの形状に対応する形状に圧縮変形するようになっている（図４参照）。即ち、接触板３２の表面側が足裏面の凹凸に対応する形状に変形する。

例えば、足裏Ｓの部分が接触する接触板３２（上層部３２ａ）を、従来のように、足Ｆが載ってもその形状が変形しない硬いもの（例えばガラス板など）で構成した場合には、接触板３２に足Ｆを載せても（接触させても）、土踏まずなど足裏Ｓで凹んでいる部分と接触板３２とは接触しないことになる（図６（Ｂ）参照）。即ち、接触板３２の表面と足裏面との間で密着しない部分ができてしまう。しかし、上述のように、接触板３２（上層部３２ａ）の表面側は、足裏面の凹凸に対応する形状に変形するので、接触板３２（上層部３２ａ）の表面と土踏まずを含む足裏面との間は、図４及び図６（Ａ）に示すように、隙間なく密着することになる。なお、接触板３２に足を載せる際に足裏面に透明な液体を塗ると接触板３２に足裏Ｓが接した際に足裏Ｓと接触板３２との隙間がさらになくなるのでより密着度が上がって好適である。

また、接触板３２に両足Ｆを載せると両足Ｆからの圧力が上層部３２ａを介して下層部３２ｂにも伝わることになる。上述のように、下層部３２ｂは、一定の硬度を有したアクリル板から構成されている。そのため、下層部３２ｂは、図４に示すように、上層部３２ａを介して両足Ｆからの圧力を受けてもその形状が変化することはない。即ち、接触板３２の裏面側については変形しない。

また、接触板３２に足Ｆを載せるときには、接触板３２内にＬＥＤランプ４０からの光Ｌが入射された状態となっている。そして、接触板３２（上層部３２ａ）の後方側の側面部側から接触板３２内に入射された光Ｌは、接触板３２内でその表面及び裏面に反射しつつ進んでいく（図４参照）。接触板３２内を進む光Ｌの一部は、接触板３２（上層部３２ａ）上に接している足裏Ｓの接地面部に乱反射する。そして、乱反射した光Ｌの一部が下層部３２ｂを介して接触板３２の裏側面側から放射されることで、接触板３２の裏面（下層部３２ｂであるアクリル板）には、足裏Ｓの接地面部の形状が浮き上がるようにして映し出される。即ち、接触板３２の裏面上に、ＬＥＤランプ４０の光に照らされた足裏Ｓが見えることになり、本実施の形態では、土踏まずを含む足裏Ｓの略全ての領域が接触板３２の裏面側からみえるようになっている（図６（Ａ）参照）。そして、足Ｆが接触板３２から離れると圧縮変形していた接触板３２（上層部３２ａ）の表面は、元の平面形状に復元するようになっている。

上述のように、接触板３２の表面側に両足Ｆが載せられて、接触板３２の裏面側に足裏Ｓが映し出されると、カメラ２０によって接触板３２に映る足裏Ｓが撮影される。

カメラ２０によって足裏Ｓが撮影されると、その画像情報は、パソコン５０の制御部内のメモリや記憶部などに記憶され、パソコン５０内に読み込まれる（Ｓ２０）。

そして、制御部内に足裏Ｓの画像情報が読込まれると、制御部では、その画像情報におけるＲＧＢ信号からＧ信号を抽出する処理が行われる（Ｓ３０）。なお、ここでＧ信号とは、緑成分画像信号のことをいい、Ｒ信号が赤成分画像信号、及びＢ信号が青成分画像信号を意味するものである。

そして、上述のように、Ｇ信号を抽出したのに伴って、制御部では、不要な信号を除去する信号の平滑化処理や、特定の周波数の信号を抽出する信号のフィルタ処理や、周期的に変化する信号のピークを検出する信号のピーク検出処理など各種情報処理が行われる（Ｓ４０）。

そして、制御部は、抽出したＧ信号に対して各種情報処理を行い、そこから得られた情報に基づき、例えば、被写体の脈派などの生体情報を算出する他、足裏Ｓの画像から被写体の血流の状態などを測定するようにもなっている（Ｓ５０）。そして、ディスプレイ５２には、算出された脈波などの生体情報に関するデータが表示されるようになっている。

上述のように、足裏Ｓの部分と接触する接触板３２を、柔軟性を有する熱可塑性エラストマー及び一定の硬度を有するアクリル板の上下２層で構成し、接触板３２に足Ｆが載った際に足裏面の凹凸に対応する形状に接触板３２が圧縮変形するようにしたので、土踏まずを含む足裏Ｓの全ての領域と接触板３２（上層部３２ａ）の表面とを密着させることができる。これにより、土踏まずを含む足裏Ｓの全ての領域に対して接触板３２内に入射したＬＥＤランプ４０の光Ｌをあてることができるので、接触板３２の裏面側に足裏Ｓの全ての領域を映し出すことができ、足裏Ｓの全ての領域について鮮明な画像を取得（撮影）することができる。例えば、ガラス板など柔軟性のない材質でのみで接触板を構成した場合には、その形状が変化しないことから土踏まずなどの足裏Ｓで凹んでいる部分と接触板とを密着させることができない。そのため、当該部分についての鮮明な画像を取得することができず、土踏まずなどから被写体の生体情報を取得することは難しくなってしまう。しかし、上述のように接触板３２を構成することで、土踏まず部分でも被写体の生体情報を算出することができる。即ち、足裏Ｓの形状に影響を受けることなく足裏Ｓの画像を取得することができ、その画像に基づいて被写体の生体情報を取得することができる。

また、接触板３２の下層部３２ｂを一定の硬度を有するアクリル板で構成したので、柔軟性を有する上層部３２ａを支持することができる。これにより、接触板３２に足Ｆのみを載せる場合だけでなく、接触板３２上に人が乗るなど接触板３２に大きな圧力がかかるような状態となっても足裏Ｓを撮影することができ、また、接触板３２に足裏Ｓを接触させた際に足裏Ｓの皮膚部分に圧力をかけやすくなる。この結果、足裏Ｓの皮膚部分の圧力のかけ方具合を変えやすくなり、血流の変化の状態を測定しやすくもなる。

また、上層部３２ａを熱可塑性エラストマーで構成したので、例えば、ゴムなどの熱硬化性エラストマーで上層部３２ａを構成する場合と比して、接触板３２の製造コストを抑えることができる。これにより、生体情報取得装置１全体の製造コスト自体についても抑えることができる。

なお、本実施の形態では、撮影した足裏Ｓの画像からＧ信号を抽出し、そのＧ信号に対して、平滑化処理やフィルタ処理やピーク検出処理などの各種情報処理を行うことで脈派などを算出するようにしたがこれに限らない。例えば、撮影された足裏Ｓの画像を皮膚中に含まれるメラニン成分を表すメラニン画像、皮膚中に含まれるヘモグロビン画像、及び皮膚の陰影を表す陰影画像の各画像に分離し、分離したヘモグロビン画像に基づいて脈波などを算出するようにしてもよい。何故なら、上述の本実施の形態のように、接触板３２に入射した光Ｌで足裏Ｓを照らす場合では、光が足裏Ｓに均一にあたるわけではないため、直接足裏Ｓに光をあてて照らした場合と比して足裏Ｓに明るい所と暗い所との斑（以下、光の斑という）ができやすくなる。しかし、足裏Ｓに光の斑ができたとしても画像を上記３つの画像に分離して、その中から陰影画像を除去することで画像に生じた光の斑の影響を抑えることができ、その画像に基づき生体情報を取得することができる。

また、本実施の形態では、本体部１０を底板部１１と４本の柱からなる柱部１２とで構成したがこれに限らない。例えば、底板と４枚の壁板とで構成されるものであってもよい。即ち、ＲＧＢカメラ２０を配置することができるものであって、載置部３０や照明部４０を支持できるものであれば何れのものであってもよい。

また、本実施の形態では、足を載せるための載置部３０を枠部３１と接触板３２とから構成したがこれに限らない。例えば、載置部３０を接触板３２のみで構成してもよい。

また、本実施の形態では、照明部４０を接触板３２（上層部３２ａ）の後方側の側面部側に設けたがこれに限らない。例えば、接触板３２（上層部３２ａ）の前方側の側面部側や、接触板３２（上層部３２ａ）の前後及び左右側面部側に照明部４０を設けてもよい。即ち、接触板３２内に光Ｌを入射させることができれば何れの場所であってもよい。

また、本実施の形態では、２台のカメラ２０ａ，２０ｂを配置して、左足ＬＦの足裏Ｓを第１のＲＧＢカメラ２０ａで撮影し、右足ＲＦの足裏Ｓを第２のＲＧＢカメラ２０ｂで撮影するようにしたがこれに限らない。例えば、１台のカメラで右足ＲＦ及び左足ＬＦの足裏Ｓのそれぞれを撮影するようにしてもよい。即ち、足裏Ｓを撮影できるものであれば何れのものであってもよく、カメラの台数や配置する位置について自由に設定することができる。

また、本実施の形態では、上層部３２ａを熱可塑性エラストマーで構成したがこれに限らない。例えば、熱硬化性エラストマーで上層部３２ａを構成し、または、ポリマーネットワークゲルや、ポリアクリル酸塩や、水などを透明な袋に入れることで上層部３２ａを構成してもよい。即ち、透明性を有し、足裏Ｓからの圧力に応じて足裏Ｓの凹凸に対応する形状に圧縮変形するものであれば何れのものであってもよい。

また、本実施の形態では、柔軟性及び弾力性を有した熱可塑性エラストマーで上層部３２ａを構成し、足Ｆを接触板３２（上層部３２ａ）に載せると足裏の形状に応じて圧縮変形し、接触板３２から足が離れると接触板３２の表面は元の平面形状に復元するように構成したがこれに限らない。例えば、足裏Ｓに対応する形状に圧縮変形した接触板３２（上層部３２ａ）から足Ｆが離れても接触板３２の表面が元の平面形状に復元しなくともよい。即ち、一度圧縮変形するとその形状が持続されるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、足裏Ｓと接触する接触部３２は板状で構成したがこれに限らない。例えば、接触部を球状で構成してもよい。即ち、足裏Ｓと接触することができる形状ならば何れの形状であってもよい。

また、本実施の形態では下層部３２ｂをアクリル板で構成したがこれに限らない。例えば、透明なガラス板で下層部３２ｂを構成してもよい。即ち、一定の硬度を有し、接触板３２上に足Ｆが載ったときに足Ｆ（上層部３２ａ）を支持するできるものであれば何れのものであってもよい。

また、本実施の形態では、接触板３２を熱可塑性エラストマー及びアクリル板の２層で構成したがこれに限らない。例えば、上層を熱可塑性エラストマーで構成し、中間層をガラス板で構成し、下層をアクリル板で構成するというように３層で接触板３２を構成してもよい。即ち、接触板３２の表面が足裏Ｓに対応する形状に変形するものであれば接触板３２を何層で構成してもよい。

また、本実施の形態では、可視光線を照射するＬＥＤランプで照明部４０を構成したがこれに限らない。例えば、紫外線を照射する紫外線ランプや赤外線を照射する赤外線ランプなど可視光線とは異なる波長の光を照射するランプで照明部４０を構成してもよい。

また、本実施の形態では、ＲＧＢカメラ２０で足裏Ｓを撮影するように構成したがこれに限らない。例えば、赤外線カメラなどで足裏Ｓを撮影するようにしてもよい。即ち、接触板３２に載せられた足裏Ｓの画像を取得することができれば何れのものであってもよい。

また、本実施の形態では、生体情報として足裏Ｓの画像に基づき脈波を算出するようにしたがこれに限らない。例えば、近赤外線領域においてのオキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンの吸収波長の違いを利用して、血液中の酸素飽和度を算出するようにしてもよい。即ち、被写体の生体情報に関するものであったら何れのものであってもよい。

また、本実施の形態では、接触板３２に足裏Ｓを接触させ、その足裏Ｓの画像に基づいて被写体の生体情報を算出するようにしたがこれに限らない。例えば、額や胸の皮膚部分の画像に基づき被写体の生体情報を算出するようにしてもよい。即ち、体の皮膚部分であれば何れの部分でもよい。

また、本実施の形態では、皮膚部分として人の足裏Ｓから被写体である人の生体情報を取得するように構成したがこれに限らない。例えば、チンパンジーやマウスなど人以外の動物の皮膚部分からその動物の生体情報を取得するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、床などに生体情報取得装置１を置き、載置部３０に足Ｆを載せることで足裏Ｓを接触板３２に接触させるようにしたがこれに限らない。例えば、生体情報取得装置１を手に持った状態で額や胸の皮膚部分を接触板３２に接触させて被写体の生体情報を算出するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、枠部３１の四隅について柱部１２を構成する４本の柱１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄで直接支持するように構成したがこれに限らない。例えば、図７に示すように、柱１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと枠部３１との間に荷重を電気信号に変化するロードセル（荷重変換器）６０をそれぞれ設けてもよい。このように、枠部３１の下にロードセル６０設けることで、載置部３０（接触板３２）に足Ｆが載せられた際に、接触板３２が足Ｆから受ける荷重（圧力）を計測することができる。これにより、例えば、足裏Ｓにおける血流の状態を計測する際に、足裏Ｓに加わる圧力を算出しながら血流状態を計測することができる。なお、接触板３２に接する足Ｆからの圧力を計測することができることができれば何れの場所にロードセル６０を設けてもよい。

［第２の実施の形態］
次いで、本発明の第２の実施の形態について図８～図１０を参照しつつ説明する。ただし、以下に説明する第２の実施の形態については、既に説明した第１の実施の形態と異なる点についてのみ説明するものとし、同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略するものとする。

（生体情報取得装置の構成）
上述の第１の実施の形態にかかる生体情報取得装置１と同じように、第２の実施の形態にかかる生体情報取得装置１Ａは、図８及び図９に示すように、本体部１０、画像情報取得部２０、載置部３０、照明部４０及び生体情報取得部５０を備えて構成されている。しかしながら、生体情報取得装置１Ａの載置部３０を構成する接触板３３は、図９（Ｂ）に示すように、上述の生体情報取得装置１とは異なり熱可塑性エラストマーのみで構成されている。即ち、第２の実施の形態の接触板３３は熱可塑性エラストマーのみの１層で構成されている。

（生体情報取得装置の動作）
次いで、生体情報取得装置１Ａを作動させて被写体の生体情報を取得するとき生体情報取得装置１Ａの動作について説明する

生体情報取得装置１Ａにあっても、皮膚部分をカメラ２０で撮影するため（図５のＳ１０）、撮影する体の皮膚部分を接触板３３の表面に接触させる。なお、第２の実施の形態では、図８に示すように、腕（前腕）Ａの皮膚部分を接触板３３に接触させる場合を例として説明する。

接触板３３の表面に前腕Ａ部分を接触させると、接触板３３には、例えば被写体の体重など前腕Ａにかかる重さが接触板３３を押し込む圧力となって伝わることになる。上述のように、接触板３３は、柔軟性を有した熱可塑性エラストマー１層のみで構成されている。そのため、前腕Ａからの圧力を受けると接触板３３は、図１０に示すように、前腕Ａと接する接触板３３の表面が前腕Ａの皮膚部分に沿うようにして湾曲する。即ち、接触板３３は、前腕Ａの皮膚部分と接する接触板３３の表面側が前腕Ａの曲面に対応する形状に変形するようになっている。

そして、接触板３３の裏面側には、接触板３３内に入射された光Ｌによって接触板３３の表面と接触する前腕Ａの皮膚部分が浮き上がるようにして映し出される。当該部分をカメラ２０で撮影し、撮影された画像情報について各種情報処理を行うことによって被写体の生体情報が算出されることになる（図５のＳ２０～５０）。

上述のように、接触板３３について柔軟性を有する熱可塑性エラストマーのみで構成し、前腕Ａからの圧力に応じて、その表面を含む接触板３３の全体が前腕Ａの曲面に沿うようにして曲がるので、前腕Ａの広い領域の皮膚部分を接触板３３の表面に密着させることができる。これにより、前腕Ａの広い領域の皮膚部分をカメラ２０で撮影することができ、その前腕Ａの皮膚部分から被写体の生体情報を取得することができる。例えば、柔軟性のないガラス板などで接触板３３を構成した場合には、前腕Ａの皮膚部分の曲面に合わせてその形状を変形させることができない。そのため、ガラス板では、接触板３３に接触させることができる前腕Ａの皮膚部分の領域が限られてしまう（狭くなってしまう）。しかし、上述のように接触板３３を構成することで、広い領域で前腕Ａの皮膚部分を接触板３３の表面に密着させることができ、前腕Ａの皮膚部分の画像から被写体の生体情報を取得することができる。

また、接触板３３を熱可塑性エラストマーの１層のみで構成したので、例えば、接触板３３をガラス板で構成した場合や、接触板３３を複数の物質から複数の層で構成した場合よりも接触板３３自体を軽量化することができるとともに、接触板３３製造コストも抑えることもできる。これにより、生体情報取得装置１Ａの全体について軽量化することができるので、例えば、生体情報取得装置１Ａを持ち上げた状態で接触板３３に皮膚部分を接触させるときの肉体的な負担の軽減も図ることができ、また、生体情報取得装置１Ａの製造コストも抑えることもできる。

なお、本実施の形態では、接触板３３を熱可塑性エラストマーで構成したがこれに限らない。上述の第１の実施の形態と同様に、例えば、熱硬化性エラストマーで接触板３３を構成し、または、ポリマーネットワークゲルや、ポリアクリル酸塩や、水などを透明な袋に入れることで接触板３３を構成してもよい。即ち、透明性を有し、接触板３３に前腕Ａが接触したときに前腕Ａからの圧力に応じて対応する形状に変形するものであれば何れのものであってもよい。

また、第２の実施の形態にかかる生体情報取得装置１Ａにあっても第１の実施の形態と同様に、例えば、柱１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと枠部３１との間に荷重を電気信号に変化するロードセル（荷重変換器）６０をそれぞれ設けてもよい

本発明を上述の実施の形態で説明したがこれに限定されるものではない。本発明の目的を達成し得る範囲内において、変形、変更、及び各構成要件の組み合わせの変更などを行なうことが可能である。

Ｓ足裏（皮膚部分）
Ａ前腕（皮膚部分）
１，１Ａ生体情報取得装置
２０ＲＧＢカメラ（画像情報取得部）
３２，３３接触部
４０ＬＥＤランプ（照明部）

Claims

透明性を有し、体の皮膚部分と接触するとともに、前記皮膚部分と接触した際に前記皮膚部分から受ける圧力に応じて前記皮膚部分の形状に対応する形状に変形する接触部と、
前記接触部内に特定の波長の光を照射する照明部と、
前記照明部からの光が入射している前記接触部に接触した前記皮膚部分の画像情報を取得する画像情報取得部と、を備え、
前記画像情報取得部によって取得された前記皮膚部分の画像情報に基づいて被写体の生体情報を取得する生体情報取得装置であって、
前記接触部が前記皮膚部分と接触した際に前記接触部にかかる荷重を計測するロードセルを備え、
前記接触部は、柔軟性が異なる複数の層から形成され、
前記照明部は、前記接触部が有する複数の層のうち、前記皮膚部分と接触する層の位置から前記特定の波長の光を前記接触部内に入射する、
ことを特徴とする生体情報取得装置。
前記皮膚部分の画像情報に基づいて前記被写体の生体情報を取得する生体情報取得部を備え、
前記生体情報取得部は、前記皮膚部分の画像情報を皮膚中のメラニン成分を表すメラニン画像、皮膚中のヘモグロビン成分を表すヘモグロビン画像、及び皮膚の陰影を表す陰影画像の各画像に分離し、分離した各画像のうちの前記ヘモグロビン画像に基づいて前記被写体の生体情報を取得する、
ことを特徴とする請求項１記載の生体情報取得装置。
前記接触部は、接触した前記皮膚部分から受ける圧力に応じて前記皮膚部分の形状に対応する形状に変形すると変形した形状を保持する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の生体情報取得装置。