ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム
【課題】針を用いず２４時間計測が可能なＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及びこれを用いてシステム構築を簡素化した計測システムを得る。
【解決手段】ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサは、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信し、該コマンド信号に対応してセンサデータの解析及び記録処理と該処理にて得られた計測データの伝送制御を行うセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグと、前記リーダーから送信されるキャリア信号を受信し、該キャリア信号を分周器にて分周して得られた変調信号又は整流して得られた直流電源によりセンシングを行うグルコースセンサと該センサより出力される信号を適性レベルのセンサデータに変換する検出器にて成るグルコースセンサユニットとにて構成し、当該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内でセンサ信号処理を行い、ＲＦＩＤタグ通信にて計測データを前記リーダーに送信する。
【解決手段】ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサは、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信し、該コマンド信号に対応してセンサデータの解析及び記録処理と該処理にて得られた計測データの伝送制御を行うセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグと、前記リーダーから送信されるキャリア信号を受信し、該キャリア信号を分周器にて分周して得られた変調信号又は整流して得られた直流電源によりセンシングを行うグルコースセンサと該センサより出力される信号を適性レベルのセンサデータに変換する検出器にて成るグルコースセンサユニットとにて構成し、当該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内でセンサ信号処理を行い、ＲＦＩＤタグ通信にて計測データを前記リーダーに送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボロンドープダイヤモンド薄膜によるグルコースセンサを内蔵したＲＦＩＤタグ及びこれを利用して生体中のグルコース濃度を容易に計測するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、出生率減少に伴う少子高齢化により高齢者の人口割合が増大している。このような高齢社会における国の医療費は、２００４年で約３２兆円であり、更には２０１０年で約４０兆円，２０２５年では約７０兆円と予想されている。該医療費のうち特に老人医療費の増加が著しく、原因として入院医療費の高騰と入院期間の長期化が挙げられる。また、前記長期入院の原因として、大腿骨等の骨折，脳卒中，脳梗塞等により寝たきり状態となることにある。
【０００３】
今後の超高齢社会に向けて充実した医療を受けるためには、現行の医療制度や保険制度の見直しを図り、肥大化した医療費を削減する必要がある。このためには、日常の生活習慣を見直して健康な体の維持を図り傷病にかからないことを目的とする一次予防や、傷病の発生を予兆し、寝たきり患者の発生を減少させるための早期予兆検出を行う二次予防が必要となる。また最近、生活習慣病のうち内臓脂肪型肥満を原因とした高血圧，高脂血症，糖尿病は動脈硬化を引き起こし易くする状態いわゆるメタボリックシンドロームと呼ばれ、心筋梗塞，狭心症，脳梗塞等の生命に関わる重大な疾患の原因となることが判明されてきた。
【０００４】
このため、生活習慣病にかかるリスクの高い人（通常は健康体であるが健康診断等により生活習慣病の発症リスクを指摘されている人）の身体状況を、２４時間且つリアルタイムに行い、平常状態と異常状態との変化を比較して検出された異常信号を取得管理することにより、生活習慣病や骨折等の傷病の発生を予兆して寝たきり患者の発生を減少させるための早期予兆検出及び管理を行うサービスが必要となり、本願出願人は特願２００６−２１３８７９号公報の『疾病予兆管理サービス』を提案した。
【０００５】
【特許文献１】特願２００６−２１３８７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記公報に記載した身体の各測定部位に取り付けるセンサは特に限定はしていないものの、例えば糖尿病予兆を検出するための血糖値測定であれば、生体より血液を採取して血糖測定器にて分析を行う方法が一般的である。しかし、近年においては、血液中の血糖値と尿中の尿糖値がほぼ比例関係にあることから、尿を採取して尿糖値を測定する方法も行われており、該方法は血液採取に伴う苦痛もないことから普及が見込まれるものである。しかしながら、前記尿中の尿糖値を測定する方法であっても尿を採取するという作業と尿糖測定器にセットして分析を行うという作業が必要であり、２４時間且つリアルタイムに血糖値又は尿糖値すなわち生体中のグルコース濃度を計測することができないという問題点があった。このため、急激な血糖値異常（高血糖又は低血糖）により病院に運ばれる人も少なくなかった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決するために成されたものであり、血液や尿を採取することなく生体中のグルコース濃度を計測すること及び専用の測定器も不要で２４時間且つリアルタイムに計測することが可能な、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサと、該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いることによりシステム構築を簡素化して生体中のグルコース濃度を容易に計測することができる計測システムを提供することを目的とする。なお、本明細書中においては、血糖値と尿糖値とが比例関係にあることから、生体中の血糖値濃度又は尿糖値濃度を計測するセンサを単にグルコースセンサと称する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにあっては、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信し、該コマンド信号に対応してセンサデータの解析及び記録処理と該処理にて得られた計測データの伝送制御を行うセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグと、前記リーダーから送信されるキャリア信号を受信し、該キャリア信号を分周して得られた変調信号又は整流して得られた直流電源によりグルコース濃度のセンシングを行うグルコースセンサと該グルコースセンサより出力される信号を適性レベルのセンサデータに変換する検出器にて成るグルコースセンサユニットとにて構成し且つ針を使用せず皮膚に直接貼付するシート状構造とし、当該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内でセンサ信号処理を行い、ＲＦＩＤタグ通信にて計測データを前記リーダーに送信することにより、システム構築を簡素化して生体中のグルコース濃度を容易に計測することができることを特徴とする。
【０００９】
上記センサ入力端子付きＲＦＩＤタグは、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信するためのアンテナ及びＲＦＩＤチップと、グルコースセンサ及び検出器にセンサ駆動用電源を供給するための電源回路と、前記グルコースセンサ及び検出器にて得られたセンサデータの解析処理を行うためのＡ／Ｄ変換器とにて構成する。
【００１０】
上記グルコースセンサユニットは、リーダーから送信されるキャリア信号を受信するためのアンテナ及び前記キャリア信号を分周して変調信号を得るための分周回路又は前記キャリア信号を整流して直流電源を得るための整流回路と、前記変調信号又は直流電源によりグルコース濃度のセンシングを行うグルコースセンサと、前記グルコースセンサより出力される位相差信号又は電圧信号より適性レベルのセンサデータを出力する検出器とにて構成する。
【００１１】
また、本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムにあっては、リーダー及び当該リーダーと無線通信を行うことにより計測データの伝送が行える１個乃至複数のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにて構成したものを１ユニットとし、システムの規模により１ユニット乃至複数ユニットをネットワークに接続して構成し、２４時間リアルタイムに生体中のグルコース濃度を計測する。
【００１２】
上記リーダーは、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ間との無線通信及びグルコースセンサの駆動を行うためのＲＦＩＤ通信部と、外部ネットワークと通信を行うためのネットワーク通信部と、前記各通信部の制御を行うためのＣＰＵと、メモリ，クロック及び電源部とにて構成する。
【００１３】
また、リーダーとＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ間との無線通信及びＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のグルコースセンサの駆動に用いるキャリアは、ＲＦＩＤ通信用として電波法で定められた周波数及び電波送信レベルを使用する。
【００１４】
なお、上記グルコースセンサとは、ダイヤモンド電極にボロンを高濃度にドープして導電性を持たせた導電性ダイヤモンド電極で構成され、該グルコースセンサを生体の皮膚に直接貼付することにより、皮膚から分泌された汗などを媒体として生体中のグルコース濃度を計測するものであり、針による血液採取を不要とするものである。該グルコースセンサは、微小化及び薄膜化が可能であり、生体中のグルコース濃度の微少変化を高感度でセンシングできるものである。なお、上記ボロンの他にリン又は窒素などをドープしても導電性ダイヤモンド電極は形成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システムによれば、針による血液の採取又は尿の採取と専用の測定器を用いることなく生体中のグルコース濃度を２４時間且つリアルタイムに計測することができるという効果を奏する。また、リーダーとＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ間との無線通信及びグルコースセンサの駆動に用いるキャリア周波数をＲＦＩＤ通信用として電波法で定められた周波数で統一したため、リーダーの設置個数が少なく済み、システム構築が簡素化されるという効果も奏する。このため、急激な血糖値異常（高血糖又は低血糖）の発生を未然に防止することができるという絶大なる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を図を用いて説明する。
【００１７】
図１は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを構成する概略回路ブロック図であり、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３は、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信し、該コマンド信号に対応してセンサデータの解析及び記録処理と該処理にて得られた計測データの伝送制御を行うセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４と、前記リーダーから送信されるキャリア信号を受信し、該キャリア信号を分周して得られた変調信号又は整流して得られた直流電源によりグルコース濃度のセンシングを行うグルコースセンサ１２と該グルコースセンサ１２より出力される信号を適性レベルのセンサデータに変換する検出器１３にて成るグルコースセンサユニット６とにて構成し且つ針を使用せず皮膚に直接貼付するシート状構造とし、当該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内でセンサ信号処理を行い、ＲＦＩＤタグ通信にて計測データを前記リーダーに送信することにより、システム構築を簡素化して生体中のグルコース濃度を容易に計測することができる。
【００１８】
上記センサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４は、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信するためのアンテナ５及びＲＦＩＤチップ８と、グルコースセンサ１２及び検出器１３にセンサ駆動用電源１０を供給するための電源回路と、前記グルコースセンサ１２及び検出器１３にて得られたセンサデータの解析処理を行うためのＡ／Ｄ変換器９とにて構成する。なお、該Ａ／Ｄ変換器９は、ＲＦＩＤチップ８に内蔵して一体化したものであっても構わない。
【００１９】
上記グルコースセンサユニット６は、リーダーから送信されるキャリア信号を受信するためのアンテナ７及び前記キャリア信号を分周して変調信号を得るための分周回路１１又は前記キャリア信号を整流して直流電源を得るための整流回路１１と、前記変調信号又は直流電源によりグルコース濃度のセンシングを行うグルコースセンサ１２と、前記グルコースセンサ１２より出力される位相差信号又は電圧信号より適性レベルのセンサデータを出力する検出器１３とにて構成する。
【００２０】
次に、図２は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムの概略構成図であり、計測システムは、リーダー１及び当該リーダー１と無線通信を行うことにより計測データの伝送が行える１個乃至複数のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３にて構成したものを１ユニットとし、計測システムの規模により１ユニット乃至複数ユニットをネットワークに接続して構成し、２４時間リアルタイムに生体中のグルコース濃度を計測する。なお、前記ネットワークは、インターネットやイントラネットなどが一般的であるが、特に限定するものではない。また、小規模であればスタンドアロンであっても構わない。また、該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３は、生体中のグルコース濃度を計測する箇所に直接貼り付けることができる構造とする。このため、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４は、パッシブ動作を行うバッテリーレス型が好適となる。
【００２１】
次に、図３は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムで用いるリーダーの概略回路ブロック図であり、リーダー１は、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４間との無線通信及びグルコースセンサ１２の駆動を行うためのアンテナ２及びＲＦＩＤ通信部１４と、ネットワークと通信を行うためのネットワーク通信部１６と、前記各通信部の制御を行うためのＣＰＵ１５と、メモリ１７，クロック１８及び電源部１９とにて構成する。
【００２２】
また、リーダー１とＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４間との無線通信及びＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のグルコースセンサ１２の駆動に用いるキャリアは、ＲＦＩＤ通信用として電波法で定められた周波数及び電波送信レベルを使用し、例えば９５３ＭＨｚ帯が好適となる。該９５３ＭＨｚ帯は、遠隔型ＲＦＩＤタグ通信で用いられる周波数であり、通信距離はパッシブ動作であっても３〜５ｍ程度ある。
【００２３】
図４は図１における検出器が位相検出器の場合の動作原理図であり、センシングの変化により計測信号と基準信号に位相変化が生じる用途に適応する。この場合、検出器１３の一方の入力端子に基準信号を入力し、他方の入力端子に計測信号を入力すると、内蔵ログアンプにて信号レベルを適正に調整した後、両信号の位相差を演算してアナログ信号（電圧信号）で出力するものである。この型のＩＣとして、例えばアナログデバイセズ社のＡＤ８３０２があり、位相差の測定範囲は−１８０〜＋１８０°で±９０°の違いを区別しないのが一般的であるため、−９０°を中心とする０〜−１８０°又は＋９０°を中心とする０〜＋１８０°の範囲となる。出力電圧は、−１８０〜０°の範囲で０〜１．８Ｖ、０〜＋１８０°の範囲で１．８Ｖ〜０Ｖであり、どちらか一方の位相範囲を使用する。このように、検出器１３は前記ＩＣ又は同等の機能を有したＩＣを使用する。
【００２４】
図５は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにおけるセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグの第一実施例の回路ブロック図であり、センサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４は、グルコースセンサユニット６からのセンサデータをＡ／Ｄ変換器９で計測データに変換して得られたシリアルデータを入力し、読出しコマンドにてリーダー１に送信するなどの機能を有するＲＦＩＤチップ８と、該ＲＦＩＤチップ８にアンテナ５を接続して構成する。
【００２５】
上記アンテナ５はリーダー１と電磁波による無線通信を行うため、ＲＦＩＤチップ８内又は一部ＲＦＩＤチップ８外の同調キャパシタ（図示せず）から成る同調回路２０に接続し、９５３ＭＨｚ帯等のキャリア周波数に同調させて共振回路を構成する。
【００２６】
上記同調回路２０の後段には、リーダー１のアンテナ２から出力された電磁波が当該センサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４のアンテナ５を通過した時に発生する誘導起電力の電圧波形を検波したり、該誘導起電力を半波又は全波整流して直流電圧を取り出すための整流回路２１を接続する。
【００２７】
次に、上記整流回路２１の後段には、検波したキャリアを分周してシステム用のクロックを生成するためのクロック生成回路２２と、信号受信時においてキャリアから信号を取り出す復調動作を行ったり信号送信時においてスイッチング素子（図示せず）により変調動作を行うための変復調回路２３と、上記直流電圧を安定化して当該ＲＦＩＤチップ８及び周辺回路に回路電源を供給したり、充電用コンデンサ２５に充電電圧を供給するための電源回路２４を接続する。該電源回路２４は、グルコースセンサユニット６を駆動するセンサ駆動用電源１０の供給にも使用される。
【００２８】
次に、上記変復調回路２３の後段には、該変復調回路２３の制御や不揮発性メモリであるＦＲＡＭ（Ferroelectric RAM：米国Ramtron社の登録商標）２７に対する当該ＲＦＩＤチップ８のＩＤデータや計測データ等の書込み又は読出し制御を行うためのロジック回路２６を接続する。該ロジック回路２６には、外部のＡ／Ｄ変換器９で得られたシリアルデータを入力するためのクロック信号（ＣＬＫ）とシリアル入力信号（ＳＩ）の端子を設ける。
【００２９】
上記ＦＲＡＭ２７は強誘電体型の不揮発性メモリであり、回路電源がＯＦＦになっても当該ＲＦＩＤチップ８のＩＤデータや計測データ等は消失することはない。また、データの書込み電圧は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリのように高圧に昇圧する必要がないため、昇圧回路が簡略化される。また、書込み又は読出し速度はＤＲＡＭと同等であり、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリよりはるかに高速であるという特徴を持つものである。このように、不揮発性メモリとしてはＦＲＡＭ２７が好適であるが、他のメモリを使用しても構わない。
【００３０】
また、図６は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにおけるセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグの第二実施例の回路ブロック図であり、基本的には上記第一実施例と同様であるが、外部のＡ／Ｄ変換器９をＡ／Ｄ変換回路２８として内蔵した点のみが異なる。この場合、前記Ａ／Ｄ変換回路２８には、グルコースセンサユニット６で得られたセンサデータを入力するためのアナログ入力信号（Ａｉ）の端子を設ける。何れの実施例においても、センサデータは、Ａ／Ｄ変換器９又はＡ／Ｄ変換回路２８に内蔵のスケーラーアンプ（図示せず）にて適正レベルにスケーリングした後、Ａ／Ｄ変換を行うことにより計測データが得られる。なお、前記Ａ／Ｄ変換器９又はＡ／Ｄ変換回路２８の入力端子が複数チャンネルある場合は、グルコースセンサユニット６も複数用意して計測することにより、計測精度が向上することになる。
【００３１】
次に、計測システムの動作概要をフローチャートを用いて説明する。
【００３２】
図７は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムの計測開始時の一実施例のフローチャートである。該動作ではまず、リーダー１内のＲＦＩＤ通信部１４よりＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３に対し、計測開始コマンドを送信する。（ステップＳ１−１）該コマンド信号は、キャリアにマンチェスタ符号を重畳した変調波である。
【００３３】
次に、上記コマンド信号は、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４のアンテナ５で受信される。（ステップＳ１−２）この時、該アンテナ５及びＲＦＩＤチップ８内の同調回路２０にて変調信号が共振し、誘導起電力が発生する。そこで、該誘導起電力をＲＦＩＤチップ８内の電源回路２４より充電用コンデンサ２５に充電し、当該ＲＦＩＤチップ８及び周辺回路用電源並びにグルコースセンサユニット６を駆動するセンサ駆動用電源１０とする。（ステップＳ１−３）
【００３４】
次に、上記コマンド信号は、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のグルコースセンサユニット６のアンテナ７でも受信され、分周回路１１にて分周して変調信号を生成する。（ステップＳ１−４）該変調信号は、グルコースセンサ１２の駆動信号として用いられると共に、基準信号として前記検出器１３に入力する。（ステップＳ１−５）次に、グルコースセンサ１２にてグルコース濃度のセンシングを行い、得られた計測信号を同様に前記検出器１３に入力する。（ステップＳ１−６）なお、該方式はグルコースセンサ１２の駆動信号として変調信号を用いる場合の例であるが、直流電源のみで行う場合には分周回路１１を整流回路１１に変えることにより実施される。
【００３５】
次に、上記検出器１３にて得られたセンサデータを、センサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４内のＡ／Ｄ変換器９又はＲＦＩＤチップ８に内蔵のＡ／Ｄ変換回路２８に入力し、計測データとしてデジタルデータに変換する。（ステップＳ１−７）その後、ＲＦＩＤチップ８内のロジック回路２６の制御により前記計測データをＦＲＡＭ２７に書込む。（ステップＳ１−８）以上のようにして、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３により、生体中のグルコース濃度の計測が行われる。
【００３６】
図８は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムの計測データ読出し時のフローチャートである。該動作ではまず、リーダー１内のＲＦＩＤ通信部１４よりＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３に対し、データ読出しコマンドを送信する。（ステップＳ２−１）
【００３７】
次に、上記コマンド信号は、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のＲＦＩＤタグ４のアンテナ５で受信される。（ステップＳ２−２）
【００３８】
次に、ＲＦＩＤチップ８内のロジック回路２６の制御により計測データをＦＲＡＭ２７より読出す。（ステップＳ２−３）
【００３９】
次に、キャリア信号に対して上記計測データで変調をかけ、リーダー１に応答することによりデータ読出しが行われる。（ステップＳ２−４）
【００４０】
以上のようにして、該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４及びグルコースセンサユニット６が同一のリーダー１と無線通信を行うため、システム構築を簡素化した計測システムが得られることになる。
【００４１】
上記においては、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３を用いることによりシステム構築を簡素化して生体中のグルコース濃度を容易に計測することができる計測システムについて説明したが、計測対象をグルコース濃度だけに限定せず、他のセンサを併用すれば、体温や血圧など複数の生体情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを構成する概略回路ブロック図である。
【図２】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムの概略構成図である。
【図３】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムで用いるリーダーの概略回路ブロック図である。
【図４】図１における検出器が位相検出器の場合の動作原理図である。
【図５】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにおけるセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグの第一実施例の回路ブロック図である。
【図６】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにおけるセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグの第二実施例の回路ブロック図である。
【図７】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムの計測開始時の一実施例のフローチャートである。
【図８】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムの計測データ読出し時のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１ リーダー
２ アンテナ
３ ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ
４ センサ入力端子付きＲＦＩＤタグ
５ アンテナ
６ グルコースセンサユニット
７ アンテナ
８ ＲＦＩＤチップ
９ Ａ／Ｄ変換器
１０ センサ駆動用電源
１１ 分周回路又は整流回路
１２ グルコースセンサ
１３ 検出器
１４ ＲＦＩＤ通信部
１５ ＣＰＵ
１６ ネットワーク通信部
１７ メモリ
１８ クロック
１９ 電源部
２０ 同調回路
２１ 整流回路
２２ クロック生成回路
２３ 変復調回路
２４ 電源回路
２５ 充電用コンデンサ
２６ ロジック回路
２７ ＦＲＡＭ
２８ Ａ／Ｄ変換回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボロンドープダイヤモンド薄膜によるグルコースセンサを内蔵したＲＦＩＤタグ及びこれを利用して生体中のグルコース濃度を容易に計測するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、出生率減少に伴う少子高齢化により高齢者の人口割合が増大している。このような高齢社会における国の医療費は、２００４年で約３２兆円であり、更には２０１０年で約４０兆円，２０２５年では約７０兆円と予想されている。該医療費のうち特に老人医療費の増加が著しく、原因として入院医療費の高騰と入院期間の長期化が挙げられる。また、前記長期入院の原因として、大腿骨等の骨折，脳卒中，脳梗塞等により寝たきり状態となることにある。
【０００３】
今後の超高齢社会に向けて充実した医療を受けるためには、現行の医療制度や保険制度の見直しを図り、肥大化した医療費を削減する必要がある。このためには、日常の生活習慣を見直して健康な体の維持を図り傷病にかからないことを目的とする一次予防や、傷病の発生を予兆し、寝たきり患者の発生を減少させるための早期予兆検出を行う二次予防が必要となる。また最近、生活習慣病のうち内臓脂肪型肥満を原因とした高血圧，高脂血症，糖尿病は動脈硬化を引き起こし易くする状態いわゆるメタボリックシンドロームと呼ばれ、心筋梗塞，狭心症，脳梗塞等の生命に関わる重大な疾患の原因となることが判明されてきた。
【０００４】
このため、生活習慣病にかかるリスクの高い人（通常は健康体であるが健康診断等により生活習慣病の発症リスクを指摘されている人）の身体状況を、２４時間且つリアルタイムに行い、平常状態と異常状態との変化を比較して検出された異常信号を取得管理することにより、生活習慣病や骨折等の傷病の発生を予兆して寝たきり患者の発生を減少させるための早期予兆検出及び管理を行うサービスが必要となり、本願出願人は特願２００６−２１３８７９号公報の『疾病予兆管理サービス』を提案した。
【０００５】
【特許文献１】特願２００６−２１３８７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記公報に記載した身体の各測定部位に取り付けるセンサは特に限定はしていないものの、例えば糖尿病予兆を検出するための血糖値測定であれば、生体より血液を採取して血糖測定器にて分析を行う方法が一般的である。しかし、近年においては、血液中の血糖値と尿中の尿糖値がほぼ比例関係にあることから、尿を採取して尿糖値を測定する方法も行われており、該方法は血液採取に伴う苦痛もないことから普及が見込まれるものである。しかしながら、前記尿中の尿糖値を測定する方法であっても尿を採取するという作業と尿糖測定器にセットして分析を行うという作業が必要であり、２４時間且つリアルタイムに血糖値又は尿糖値すなわち生体中のグルコース濃度を計測することができないという問題点があった。このため、急激な血糖値異常（高血糖又は低血糖）により病院に運ばれる人も少なくなかった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決するために成されたものであり、血液や尿を採取することなく生体中のグルコース濃度を計測すること及び専用の測定器も不要で２４時間且つリアルタイムに計測することが可能な、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサと、該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いることによりシステム構築を簡素化して生体中のグルコース濃度を容易に計測することができる計測システムを提供することを目的とする。なお、本明細書中においては、血糖値と尿糖値とが比例関係にあることから、生体中の血糖値濃度又は尿糖値濃度を計測するセンサを単にグルコースセンサと称する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにあっては、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信し、該コマンド信号に対応してセンサデータの解析及び記録処理と該処理にて得られた計測データの伝送制御を行うセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグと、前記リーダーから送信されるキャリア信号を受信し、該キャリア信号を分周して得られた変調信号又は整流して得られた直流電源によりグルコース濃度のセンシングを行うグルコースセンサと該グルコースセンサより出力される信号を適性レベルのセンサデータに変換する検出器にて成るグルコースセンサユニットとにて構成し且つ針を使用せず皮膚に直接貼付するシート状構造とし、当該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内でセンサ信号処理を行い、ＲＦＩＤタグ通信にて計測データを前記リーダーに送信することにより、システム構築を簡素化して生体中のグルコース濃度を容易に計測することができることを特徴とする。
【０００９】
上記センサ入力端子付きＲＦＩＤタグは、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信するためのアンテナ及びＲＦＩＤチップと、グルコースセンサ及び検出器にセンサ駆動用電源を供給するための電源回路と、前記グルコースセンサ及び検出器にて得られたセンサデータの解析処理を行うためのＡ／Ｄ変換器とにて構成する。
【００１０】
上記グルコースセンサユニットは、リーダーから送信されるキャリア信号を受信するためのアンテナ及び前記キャリア信号を分周して変調信号を得るための分周回路又は前記キャリア信号を整流して直流電源を得るための整流回路と、前記変調信号又は直流電源によりグルコース濃度のセンシングを行うグルコースセンサと、前記グルコースセンサより出力される位相差信号又は電圧信号より適性レベルのセンサデータを出力する検出器とにて構成する。
【００１１】
また、本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムにあっては、リーダー及び当該リーダーと無線通信を行うことにより計測データの伝送が行える１個乃至複数のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにて構成したものを１ユニットとし、システムの規模により１ユニット乃至複数ユニットをネットワークに接続して構成し、２４時間リアルタイムに生体中のグルコース濃度を計測する。
【００１２】
上記リーダーは、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ間との無線通信及びグルコースセンサの駆動を行うためのＲＦＩＤ通信部と、外部ネットワークと通信を行うためのネットワーク通信部と、前記各通信部の制御を行うためのＣＰＵと、メモリ，クロック及び電源部とにて構成する。
【００１３】
また、リーダーとＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ間との無線通信及びＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のグルコースセンサの駆動に用いるキャリアは、ＲＦＩＤ通信用として電波法で定められた周波数及び電波送信レベルを使用する。
【００１４】
なお、上記グルコースセンサとは、ダイヤモンド電極にボロンを高濃度にドープして導電性を持たせた導電性ダイヤモンド電極で構成され、該グルコースセンサを生体の皮膚に直接貼付することにより、皮膚から分泌された汗などを媒体として生体中のグルコース濃度を計測するものであり、針による血液採取を不要とするものである。該グルコースセンサは、微小化及び薄膜化が可能であり、生体中のグルコース濃度の微少変化を高感度でセンシングできるものである。なお、上記ボロンの他にリン又は窒素などをドープしても導電性ダイヤモンド電極は形成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システムによれば、針による血液の採取又は尿の採取と専用の測定器を用いることなく生体中のグルコース濃度を２４時間且つリアルタイムに計測することができるという効果を奏する。また、リーダーとＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ間との無線通信及びグルコースセンサの駆動に用いるキャリア周波数をＲＦＩＤ通信用として電波法で定められた周波数で統一したため、リーダーの設置個数が少なく済み、システム構築が簡素化されるという効果も奏する。このため、急激な血糖値異常（高血糖又は低血糖）の発生を未然に防止することができるという絶大なる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を図を用いて説明する。
【００１７】
図１は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを構成する概略回路ブロック図であり、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３は、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信し、該コマンド信号に対応してセンサデータの解析及び記録処理と該処理にて得られた計測データの伝送制御を行うセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４と、前記リーダーから送信されるキャリア信号を受信し、該キャリア信号を分周して得られた変調信号又は整流して得られた直流電源によりグルコース濃度のセンシングを行うグルコースセンサ１２と該グルコースセンサ１２より出力される信号を適性レベルのセンサデータに変換する検出器１３にて成るグルコースセンサユニット６とにて構成し且つ針を使用せず皮膚に直接貼付するシート状構造とし、当該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内でセンサ信号処理を行い、ＲＦＩＤタグ通信にて計測データを前記リーダーに送信することにより、システム構築を簡素化して生体中のグルコース濃度を容易に計測することができる。
【００１８】
上記センサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４は、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信するためのアンテナ５及びＲＦＩＤチップ８と、グルコースセンサ１２及び検出器１３にセンサ駆動用電源１０を供給するための電源回路と、前記グルコースセンサ１２及び検出器１３にて得られたセンサデータの解析処理を行うためのＡ／Ｄ変換器９とにて構成する。なお、該Ａ／Ｄ変換器９は、ＲＦＩＤチップ８に内蔵して一体化したものであっても構わない。
【００１９】
上記グルコースセンサユニット６は、リーダーから送信されるキャリア信号を受信するためのアンテナ７及び前記キャリア信号を分周して変調信号を得るための分周回路１１又は前記キャリア信号を整流して直流電源を得るための整流回路１１と、前記変調信号又は直流電源によりグルコース濃度のセンシングを行うグルコースセンサ１２と、前記グルコースセンサ１２より出力される位相差信号又は電圧信号より適性レベルのセンサデータを出力する検出器１３とにて構成する。
【００２０】
次に、図２は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムの概略構成図であり、計測システムは、リーダー１及び当該リーダー１と無線通信を行うことにより計測データの伝送が行える１個乃至複数のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３にて構成したものを１ユニットとし、計測システムの規模により１ユニット乃至複数ユニットをネットワークに接続して構成し、２４時間リアルタイムに生体中のグルコース濃度を計測する。なお、前記ネットワークは、インターネットやイントラネットなどが一般的であるが、特に限定するものではない。また、小規模であればスタンドアロンであっても構わない。また、該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３は、生体中のグルコース濃度を計測する箇所に直接貼り付けることができる構造とする。このため、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４は、パッシブ動作を行うバッテリーレス型が好適となる。
【００２１】
次に、図３は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムで用いるリーダーの概略回路ブロック図であり、リーダー１は、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４間との無線通信及びグルコースセンサ１２の駆動を行うためのアンテナ２及びＲＦＩＤ通信部１４と、ネットワークと通信を行うためのネットワーク通信部１６と、前記各通信部の制御を行うためのＣＰＵ１５と、メモリ１７，クロック１８及び電源部１９とにて構成する。
【００２２】
また、リーダー１とＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４間との無線通信及びＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のグルコースセンサ１２の駆動に用いるキャリアは、ＲＦＩＤ通信用として電波法で定められた周波数及び電波送信レベルを使用し、例えば９５３ＭＨｚ帯が好適となる。該９５３ＭＨｚ帯は、遠隔型ＲＦＩＤタグ通信で用いられる周波数であり、通信距離はパッシブ動作であっても３〜５ｍ程度ある。
【００２３】
図４は図１における検出器が位相検出器の場合の動作原理図であり、センシングの変化により計測信号と基準信号に位相変化が生じる用途に適応する。この場合、検出器１３の一方の入力端子に基準信号を入力し、他方の入力端子に計測信号を入力すると、内蔵ログアンプにて信号レベルを適正に調整した後、両信号の位相差を演算してアナログ信号（電圧信号）で出力するものである。この型のＩＣとして、例えばアナログデバイセズ社のＡＤ８３０２があり、位相差の測定範囲は−１８０〜＋１８０°で±９０°の違いを区別しないのが一般的であるため、−９０°を中心とする０〜−１８０°又は＋９０°を中心とする０〜＋１８０°の範囲となる。出力電圧は、−１８０〜０°の範囲で０〜１．８Ｖ、０〜＋１８０°の範囲で１．８Ｖ〜０Ｖであり、どちらか一方の位相範囲を使用する。このように、検出器１３は前記ＩＣ又は同等の機能を有したＩＣを使用する。
【００２４】
図５は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにおけるセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグの第一実施例の回路ブロック図であり、センサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４は、グルコースセンサユニット６からのセンサデータをＡ／Ｄ変換器９で計測データに変換して得られたシリアルデータを入力し、読出しコマンドにてリーダー１に送信するなどの機能を有するＲＦＩＤチップ８と、該ＲＦＩＤチップ８にアンテナ５を接続して構成する。
【００２５】
上記アンテナ５はリーダー１と電磁波による無線通信を行うため、ＲＦＩＤチップ８内又は一部ＲＦＩＤチップ８外の同調キャパシタ（図示せず）から成る同調回路２０に接続し、９５３ＭＨｚ帯等のキャリア周波数に同調させて共振回路を構成する。
【００２６】
上記同調回路２０の後段には、リーダー１のアンテナ２から出力された電磁波が当該センサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４のアンテナ５を通過した時に発生する誘導起電力の電圧波形を検波したり、該誘導起電力を半波又は全波整流して直流電圧を取り出すための整流回路２１を接続する。
【００２７】
次に、上記整流回路２１の後段には、検波したキャリアを分周してシステム用のクロックを生成するためのクロック生成回路２２と、信号受信時においてキャリアから信号を取り出す復調動作を行ったり信号送信時においてスイッチング素子（図示せず）により変調動作を行うための変復調回路２３と、上記直流電圧を安定化して当該ＲＦＩＤチップ８及び周辺回路に回路電源を供給したり、充電用コンデンサ２５に充電電圧を供給するための電源回路２４を接続する。該電源回路２４は、グルコースセンサユニット６を駆動するセンサ駆動用電源１０の供給にも使用される。
【００２８】
次に、上記変復調回路２３の後段には、該変復調回路２３の制御や不揮発性メモリであるＦＲＡＭ（Ferroelectric RAM：米国Ramtron社の登録商標）２７に対する当該ＲＦＩＤチップ８のＩＤデータや計測データ等の書込み又は読出し制御を行うためのロジック回路２６を接続する。該ロジック回路２６には、外部のＡ／Ｄ変換器９で得られたシリアルデータを入力するためのクロック信号（ＣＬＫ）とシリアル入力信号（ＳＩ）の端子を設ける。
【００２９】
上記ＦＲＡＭ２７は強誘電体型の不揮発性メモリであり、回路電源がＯＦＦになっても当該ＲＦＩＤチップ８のＩＤデータや計測データ等は消失することはない。また、データの書込み電圧は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリのように高圧に昇圧する必要がないため、昇圧回路が簡略化される。また、書込み又は読出し速度はＤＲＡＭと同等であり、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリよりはるかに高速であるという特徴を持つものである。このように、不揮発性メモリとしてはＦＲＡＭ２７が好適であるが、他のメモリを使用しても構わない。
【００３０】
また、図６は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにおけるセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグの第二実施例の回路ブロック図であり、基本的には上記第一実施例と同様であるが、外部のＡ／Ｄ変換器９をＡ／Ｄ変換回路２８として内蔵した点のみが異なる。この場合、前記Ａ／Ｄ変換回路２８には、グルコースセンサユニット６で得られたセンサデータを入力するためのアナログ入力信号（Ａｉ）の端子を設ける。何れの実施例においても、センサデータは、Ａ／Ｄ変換器９又はＡ／Ｄ変換回路２８に内蔵のスケーラーアンプ（図示せず）にて適正レベルにスケーリングした後、Ａ／Ｄ変換を行うことにより計測データが得られる。なお、前記Ａ／Ｄ変換器９又はＡ／Ｄ変換回路２８の入力端子が複数チャンネルある場合は、グルコースセンサユニット６も複数用意して計測することにより、計測精度が向上することになる。
【００３１】
次に、計測システムの動作概要をフローチャートを用いて説明する。
【００３２】
図７は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムの計測開始時の一実施例のフローチャートである。該動作ではまず、リーダー１内のＲＦＩＤ通信部１４よりＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３に対し、計測開始コマンドを送信する。（ステップＳ１−１）該コマンド信号は、キャリアにマンチェスタ符号を重畳した変調波である。
【００３３】
次に、上記コマンド信号は、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４のアンテナ５で受信される。（ステップＳ１−２）この時、該アンテナ５及びＲＦＩＤチップ８内の同調回路２０にて変調信号が共振し、誘導起電力が発生する。そこで、該誘導起電力をＲＦＩＤチップ８内の電源回路２４より充電用コンデンサ２５に充電し、当該ＲＦＩＤチップ８及び周辺回路用電源並びにグルコースセンサユニット６を駆動するセンサ駆動用電源１０とする。（ステップＳ１−３）
【００３４】
次に、上記コマンド信号は、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のグルコースセンサユニット６のアンテナ７でも受信され、分周回路１１にて分周して変調信号を生成する。（ステップＳ１−４）該変調信号は、グルコースセンサ１２の駆動信号として用いられると共に、基準信号として前記検出器１３に入力する。（ステップＳ１−５）次に、グルコースセンサ１２にてグルコース濃度のセンシングを行い、得られた計測信号を同様に前記検出器１３に入力する。（ステップＳ１−６）なお、該方式はグルコースセンサ１２の駆動信号として変調信号を用いる場合の例であるが、直流電源のみで行う場合には分周回路１１を整流回路１１に変えることにより実施される。
【００３５】
次に、上記検出器１３にて得られたセンサデータを、センサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４内のＡ／Ｄ変換器９又はＲＦＩＤチップ８に内蔵のＡ／Ｄ変換回路２８に入力し、計測データとしてデジタルデータに変換する。（ステップＳ１−７）その後、ＲＦＩＤチップ８内のロジック回路２６の制御により前記計測データをＦＲＡＭ２７に書込む。（ステップＳ１−８）以上のようにして、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３により、生体中のグルコース濃度の計測が行われる。
【００３６】
図８は本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムの計測データ読出し時のフローチャートである。該動作ではまず、リーダー１内のＲＦＩＤ通信部１４よりＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３に対し、データ読出しコマンドを送信する。（ステップＳ２−１）
【００３７】
次に、上記コマンド信号は、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のＲＦＩＤタグ４のアンテナ５で受信される。（ステップＳ２−２）
【００３８】
次に、ＲＦＩＤチップ８内のロジック回路２６の制御により計測データをＦＲＡＭ２７より読出す。（ステップＳ２−３）
【００３９】
次に、キャリア信号に対して上記計測データで変調をかけ、リーダー１に応答することによりデータ読出しが行われる。（ステップＳ２−４）
【００４０】
以上のようにして、該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ４及びグルコースセンサユニット６が同一のリーダー１と無線通信を行うため、システム構築を簡素化した計測システムが得られることになる。
【００４１】
上記においては、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ３を用いることによりシステム構築を簡素化して生体中のグルコース濃度を容易に計測することができる計測システムについて説明したが、計測対象をグルコース濃度だけに限定せず、他のセンサを併用すれば、体温や血圧など複数の生体情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを構成する概略回路ブロック図である。
【図２】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムの概略構成図である。
【図３】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムで用いるリーダーの概略回路ブロック図である。
【図４】図１における検出器が位相検出器の場合の動作原理図である。
【図５】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにおけるセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグの第一実施例の回路ブロック図である。
【図６】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにおけるセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグの第二実施例の回路ブロック図である。
【図７】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムの計測開始時の一実施例のフローチャートである。
【図８】本発明のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムの計測データ読出し時のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１ リーダー
２ アンテナ
３ ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ
４ センサ入力端子付きＲＦＩＤタグ
５ アンテナ
６ グルコースセンサユニット
７ アンテナ
８ ＲＦＩＤチップ
９ Ａ／Ｄ変換器
１０ センサ駆動用電源
１１ 分周回路又は整流回路
１２ グルコースセンサ
１３ 検出器
１４ ＲＦＩＤ通信部
１５ ＣＰＵ
１６ ネットワーク通信部
１７ メモリ
１８ クロック
１９ 電源部
２０ 同調回路
２１ 整流回路
２２ クロック生成回路
２３ 変復調回路
２４ 電源回路
２５ 充電用コンデンサ
２６ ロジック回路
２７ ＦＲＡＭ
２８ Ａ／Ｄ変換回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにあっては、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信し、該コマンド信号に対応してセンサデータの解析及び記録処理と該処理にて得られた計測データの伝送制御を行うセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグと、前記リーダーから送信されるキャリア信号を受信し、該キャリア信号を分周して得られた変調信号又は整流して得られた直流電源によりグルコース濃度のセンシングを行うグルコースセンサと該グルコースセンサより出力される信号を適性レベルのセンサデータに変換する検出器にて成るグルコースセンサユニットとにて構成し且つ針を使用せず皮膚に直接貼付するシート状構造とし、当該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内でセンサ信号処理を行い、ＲＦＩＤタグ通信にて計測データを前記リーダーに送信することにより、システム構築を簡素化して生体中のグルコース濃度を容易に計測することができることを特徴とした、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項２】
上記センサ入力端子付きＲＦＩＤタグは、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信するためのアンテナ及びＲＦＩＤチップと、グルコースセンサ及び検出器にセンサ駆動用電源を供給するための電源回路と、前記グルコースセンサ及び検出器にて得られたセンサデータの解析処理を行うためのＡ／Ｄ変換器とにて構成することを特徴とした、請求項１に記載のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項３】
上記グルコースセンサユニットは、リーダーから送信されるキャリア信号を受信するためのアンテナ及び前記キャリア信号を分周して変調信号を得るための分周回路又は前記キャリア信号を整流して直流電源を得るための整流回路と、前記変調信号又は直流電源によりグルコース濃度のセンシングを行うグルコースセンサと、前記グルコースセンサより出力される位相差信号又は電圧信号より適性レベルのセンサデータを出力する検出器とにて構成することを特徴とした、請求項１に記載のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項４】
ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムにあっては、リーダー及び当該リーダーと無線通信を行うことにより計測データの伝送が行える１個乃至複数のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにて構成したものを１ユニットとし、システムの規模により１ユニット乃至複数ユニットをネットワークに接続して構成し、２４時間リアルタイムに生体中のグルコース濃度を計測することを特徴とした、請求項１から３の何れかに記載のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項５】
上記リーダーは、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ間との無線通信及びグルコースセンサの駆動を行うためのＲＦＩＤ通信部と、外部ネットワークと通信を行うためのネットワーク通信部と、前記各通信部の制御を行うためのＣＰＵと、メモリ，クロック及び電源部とにて構成することを特徴とした、請求項１から４の何れかに記載のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項６】
リーダーとＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ間との無線通信及びＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のグルコースセンサの駆動に用いるキャリアは、ＲＦＩＤ通信用として電波法で定められた周波数及び電波送信レベルを使用することを特徴とした、請求項１から５の何れかに記載のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項７】
センサ入力端子付きＲＦＩＤタグがバッテリーレス型であることを特徴とした、請求項１から６の何れかに記載のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項１】
ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにあっては、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信し、該コマンド信号に対応してセンサデータの解析及び記録処理と該処理にて得られた計測データの伝送制御を行うセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグと、前記リーダーから送信されるキャリア信号を受信し、該キャリア信号を分周して得られた変調信号又は整流して得られた直流電源によりグルコース濃度のセンシングを行うグルコースセンサと該グルコースセンサより出力される信号を適性レベルのセンサデータに変換する検出器にて成るグルコースセンサユニットとにて構成し且つ針を使用せず皮膚に直接貼付するシート状構造とし、当該ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内でセンサ信号処理を行い、ＲＦＩＤタグ通信にて計測データを前記リーダーに送信することにより、システム構築を簡素化して生体中のグルコース濃度を容易に計測することができることを特徴とした、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項２】
上記センサ入力端子付きＲＦＩＤタグは、リーダーから送信されるＲＦＩＤタグ通信用のコマンド信号を受信するためのアンテナ及びＲＦＩＤチップと、グルコースセンサ及び検出器にセンサ駆動用電源を供給するための電源回路と、前記グルコースセンサ及び検出器にて得られたセンサデータの解析処理を行うためのＡ／Ｄ変換器とにて構成することを特徴とした、請求項１に記載のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項３】
上記グルコースセンサユニットは、リーダーから送信されるキャリア信号を受信するためのアンテナ及び前記キャリア信号を分周して変調信号を得るための分周回路又は前記キャリア信号を整流して直流電源を得るための整流回路と、前記変調信号又は直流電源によりグルコース濃度のセンシングを行うグルコースセンサと、前記グルコースセンサより出力される位相差信号又は電圧信号より適性レベルのセンサデータを出力する検出器とにて構成することを特徴とした、請求項１に記載のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項４】
ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサを用いた計測システムにあっては、リーダー及び当該リーダーと無線通信を行うことにより計測データの伝送が行える１個乃至複数のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサにて構成したものを１ユニットとし、システムの規模により１ユニット乃至複数ユニットをネットワークに接続して構成し、２４時間リアルタイムに生体中のグルコース濃度を計測することを特徴とした、請求項１から３の何れかに記載のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項５】
上記リーダーは、ＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ間との無線通信及びグルコースセンサの駆動を行うためのＲＦＩＤ通信部と、外部ネットワークと通信を行うためのネットワーク通信部と、前記各通信部の制御を行うためのＣＰＵと、メモリ，クロック及び電源部とにて構成することを特徴とした、請求項１から４の何れかに記載のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項６】
リーダーとＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のセンサ入力端子付きＲＦＩＤタグ間との無線通信及びＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ内のグルコースセンサの駆動に用いるキャリアは、ＲＦＩＤ通信用として電波法で定められた周波数及び電波送信レベルを使用することを特徴とした、請求項１から５の何れかに記載のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【請求項７】
センサ入力端子付きＲＦＩＤタグがバッテリーレス型であることを特徴とした、請求項１から６の何れかに記載のＲＦＩＤタグ内蔵型グルコースセンサ及び計測システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２２９２６９（Ｐ２００８−２２９２６９Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７７４２６（Ｐ２００７−７７４２６）
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（３９４００７６１０）株式会社テルヤ (30)
【出願人】（３０１０４６６１７）ペガサスネット株式会社 (34)
【出願人】（３０４０２０２９２）国立大学法人徳島大学 (307)
【出願人】（５０１３６０９７９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（３９４００７６１０）株式会社テルヤ (30)
【出願人】（３０１０４６６１７）ペガサスネット株式会社 (34)
【出願人】（３０４０２０２９２）国立大学法人徳島大学 (307)
【出願人】（５０１３６０９７９）
【Ｆターム（参考）】
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