WO2024116262A1

WO2024116262A1 - 生体信号計測システム

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Publication number: WO2024116262A1
Application number: PCT/JP2022/043897
Authority: WO
Inventors: 健斗渡辺; 賢一松永
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 2022-11-29
Filing date: 2022-11-29
Publication date: 2024-06-06
Anticipated expiration: 2025-05-29
Also published as: JPWO2024116262A1

Abstract

センサデバイス（１ａ）は、電極（１０１ａ）によって検出された生体電位を送信する送信部（１０５ａ）と、弾性波を受信した圧電素子（１１２ａ）の出力信号を復調する受信部（１０６ａ）と、増幅部（１０２ａ）の基準電位を生成する基準電位生成部（１０９ａ）とを備える。センサデバイス（１ｂ）は、電極（１０１ｂ）によって検出された生体電位を送信する送信部（１０７ｂ）と、送信部（１０７ｂ）の出力信号を弾性波に変換する圧電素子（１１３ｂ）と、センサデバイス（１ａ）から送信された信号を復調する受信部（１０８ｂ）と、増幅部（１０２ｂ）の基準電位を生成する基準電位生成部（１０９ｂ）とを備える。

Description

生体信号計測システム

　本発明は、心電図信号等の生体信号を計測する生体信号計測システムに関するものである。

　生体電位計測の一種である心電図の計測では、人体の左右両側に配置した電極間の電位差を計測する。生体信号計測システムは、人が着用するコンプレッションウェア等に設けられる。図９の例では、胴体中央部に対応するコンプレッションウェア３０２の部分にデバイス３０１を装着し、左右腰部に接触するように設けられた電極３０４とデバイス３０１とをコンプレッションウェア３０２に這わせた配線３０３によって接続する（非特許文献１）。

　図９の例のように計測対象者の胴体に電極を装着することは、圧迫感による不快感や装着の手間が大きく、計測対象者に忌避感を生じさせる。そこで、胴体以外の場所として、例えば、四肢への電極の装着が考えられる。しかしながら、電極を計測対象者の右手と左手に装着する場合、あるいは右足と左足に装着する場合、左右の電極間を繋ぐ配線を必要とするため、計測対象者の活動が制限される可能性がある。

　配線を無くすことができれば、配線による計測対象者の不快感を軽減することができ、また計測対象者の身体の拘束性を解消することができる。配線を無くしてデバイスを分離する場合、左右のデバイスの電位計測の基準が共通化されていることが重要である。基準電位が不一致になると、それにより計測精度が劣化し、生体電位計測が困難になる可能性があった。

河西　奈保子，小笠原　隆行，中島　寛，塚田　信吾，"着るだけで生体情報計測を可能とする機能素材ｈｉｔｏｅの開発及び実用化"，電子情報通信学会，通信ソサイエティマガジン，１１巻，１号，１７－２３頁，２０１７年，Online ISSN 2186-0661，＜https://doi.org/10.1587/bplus.11.17＞

　本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、配線を無くして２つのデバイスに分離した形態で生体電位を容易に計測することができる生体信号計測システムを提供することを目的とする。

　本発明の生体信号計測システムは、計測対象者の右側部位と左側部位のうちの一方に装着されるように構成された第１のセンサデバイスと、前記右側部位と左側部位のうちの他方に装着されるように構成された第２のセンサデバイスとを備え、前記第１のセンサデバイスは、前記計測対象者の生体電位を検出するように構成された第１の電極と、前記第１の電極によって検出された生体電位を増幅するように構成された第１の増幅部と、前記第１の増幅部によって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調して、第１の被変調信号を前記第２のセンサデバイスへ無線送信するように構成された第１の送信部と、前記第２のセンサデバイスから送信された弾性波を受信して第２の被変調信号に変換するように構成された第１の圧電素子と、前記第２の被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出すように構成された第１の受信部と、前記第１の増幅部によって増幅された生体電位と前記第１の受信部から出力された生体電位とに基づいて前記第１の増幅部の基準電位を生成するように構成された第１の基準電位生成部とを備え、前記第２のセンサデバイスは、前記計測対象者の生体電位を検出するように構成された第２の電極と、前記第２の電極によって検出された生体電位を増幅するように構成された第２の増幅部と、前記第２の増幅部によって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調するように構成された第２の送信部と、前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号を弾性波に変換して前記第１のセンサデバイスへ送信するように構成された第２の圧電素子と、前記第１のセンサデバイスから送信された第１の被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出すように構成された第２の受信部と、前記第２の増幅部によって増幅された生体電位と前記第２の受信部から出力された生体電位とに基づいて前記第２の増幅部の基準電位を生成するように構成された第２の基準電位生成部とを備えることを特徴とするものである。

　本発明によれば、第１のセンサデバイスと第２のセンサデバイスとの間を無線通信により接続することにより、第１のセンサデバイスと第２のセンサデバイスとの間を接続する配線を無くすことができる。これにより、配線による計測対象者の不快感を軽減することができ、また計測対象者の身体の拘束性を解消することができる。本発明では、第１、第２のセンサデバイスで検出した生体電位を互いに送受信することで、第１、第２のセンサデバイスの電位計測の基準電位を共通化することができるので、心電図信号の計測精度を向上させることができる。また、本発明では、電気信号によって第１のセンサデバイスから第２のセンサデバイスへ生体電位の情報を伝送し、弾性波によって第２のセンサデバイスから第１のセンサデバイスへ生体電位の情報を伝送することで、混信の可能性を低減することができる。

図１は、本発明の第１の実施例に係る生体信号計測システムの構成を示すブロック図である。図２は、本発明の第１の実施例に係る増幅部の構成を示す回路図である。図３は、本発明の第２の実施例に係る生体信号計測システムの構成を示すブロック図である。図４は、本発明の第３の実施例に係る生体信号計測システムの構成を示すブロック図である。図５は、本発明の第４の実施例に係る生体信号計測システムの構成を示すブロック図である。図６は、本発明の第４の実施例に係る生体信号計測システムの別の構成を示すブロック図である。図７は、本発明の第５の実施例に係る生体信号計測システムの構成を示すブロック図である。図８は、本発明の第１～第５の実施例に係る生体信号計測システムを実現するコンピュータの構成例を示すブロック図である。図９は、従来の生体信号計測システムの構成を示す図である。

［第１の実施例］
　以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る生体信号計測システムの構成を示すブロック図である。生体信号計測システムは、計測対象者の右側部位に装着されるセンサデバイス１ａと、左側部位に装着されるセンサデバイス１ｂと、生体信号生成装置２とから構成される。

　センサデバイス１ａは、計測対象者の右側部位の皮膚と接触する電極１０１ａと、電極１０１ａによって検出された生体電位を増幅する増幅部１０２ａと、増幅された生体電位をデジタルデータに変換するＡＤ変換部１０３ａと、ＡＤ変換部１０３ａから出力されたデジタルデータを生体信号生成装置２に無線送信する無線送信部１０４ａと、増幅部１０２ａによって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調して、被変調信号をセンサデバイス１ｂへ送信するための送信部１０５ａと、センサデバイス１ｂから送信された被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出す受信部１０６ａと、増幅部１０２ａの基準電位を生成する基準電位生成部１０９ａと、増幅部１０２ａとＡＤ変換部１０３ａと無線送信部１０４ａと送信部１０５ａと受信部１０６ａと基準電位生成部１０９ａとに電力を供給する電源１１０ａと、計測対象者の右側部位の皮膚と接触し、送信部１０５ａから出力された被変調信号を計測対象者の身体を介してセンサデバイス１ｂへ送信するための電極１１１ａと、センサデバイス１ｂから送信された弾性波を受信して電気信号に変換する圧電素子１１２ａとを備えている。

　センサデバイス１ｂは、計測対象者の左側部位の皮膚と接触する電極１０１ｂと、電極１０１ｂによって検出された生体電位を増幅する増幅部１０２ｂと、増幅された生体電位をデジタルデータに変換するＡＤ変換部１０３ｂと、ＡＤ変換部１０３ｂから出力されたデジタルデータを生体信号生成装置２に無線送信する無線送信部１０４ｂと、増幅部１０２ｂによって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調して、被変調信号をセンサデバイス１ａへ送信するための送信部１０７ｂと、センサデバイス１ａから送信された被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出す受信部１０８ｂと、増幅部１０２ｂの基準電位を生成する基準電位生成部１０９ｂと、増幅部１０２ｂとＡＤ変換部１０３ｂと無線送信部１０４ｂと送信部１０７ｂと受信部１０８ｂと基準電位生成部１０９ｂとに電力を供給する電源１１０ｂと、送信部１０７ｂから出力された被変調信号を弾性波に変換して計測対象者の身体を介してセンサデバイス１ａへ送信するための圧電素子１１３ｂと、計測対象者の左側部位の皮膚と接触し、センサデバイス１ａから計測対象者の身体を介して被変調信号を受信するための電極１１４ｂとを備えている。

　生体信号生成装置２は、センサデバイス１ａ，１ｂから送信されたデジタルデータを受信する無線受信部２００と、心電図信号を算出する演算部２０１と、演算部２０１によって算出された心電図信号を記憶する記憶部２０２とを備えている。

　生体信号として心電図信号を計測する場合には、計測対象者の心臓を挟むような位置に複数の電極１０１ａ，１０１ｂを配置する必要がある。計測対象者にとって使用感の良い計測部位として、四肢の少なくとも２ヶ所に、センサデバイス１ａ，１ｂを装着することが考えられる。このようなセンサデバイス１ａ，１ｂの装着形態を採用することによって、ウェアの着用などによる圧迫感や不快感を大幅に軽減させることができる。なお、生体信号計測システムは、心電図に限らず、筋電や脳波などの計測においても応用可能である。

　本実施例では、センサデバイス１ａ，１ｂは、例えば手袋、指輪、靴下、スリッパまたはリストバンドの形状をしている。計測対象者は、右手と左手にそれぞれ手袋や指輪をはめるようにしてセンサデバイス１ａ，１ｂを装着する。あるいは、計測対象者は、右足と左足にそれぞれ靴下を履くようにして、または右足と左足にそれぞれスリッパを履くようにしてセンサデバイス１ａ，１ｂを装着する。あるいは、計測対象者は、右手と左手にそれぞれリストバンドを着けるようにしてセンサデバイス１ａ，１ｂを装着する。

　電極１０１ａ，１０１ｂ，１１１ａ，１１４ｂとしては、様々な材質や構成の電極が利用可能である。医療用途で用いられているＡｇ／ＡｇＣｌ電極をはじめとして、導電性を有する布電極や、金属製の電極など任意のものを利用することができる。

　電極１０１ａ，１０１ｂによって検出された生体電位は非常に微弱な信号であるため、増幅部１０２ａ，１０２ｂによる信号増幅が必要となる。増幅部１０２ａ，１０２ｂは、生体電位の損失を減らすために高い入力インピーダンスが必要となる。反転増幅回路は、入力インピーダンスを決定する抵抗がゲイン設定にも影響し、さらにそのまま熱雑音として寄与してしまうため、生体電位のＳＮ（signal-to-noise）比を低下させてしまう。一方、非反転増幅回路は、高入力インピーダンス構成にしてもノイズが増加しにくいという特徴を有する。したがって、増幅部１０２ａ，１０２ｂとして、非反転増幅回路を用いることが有効である。また、増幅部１０２ａ，１０２ｂにローパスフィルタを設けるようにしてもよい。

　増幅部１０２ａ，１０２ｂとして非反転増幅回路を用いる場合、２つの増幅部１０２ａ，１０２ｂの基準電位が共通化されていることが重要である。本実施例では、センサデバイス１ａと１ｂとの間が配線で接続されていないため、増幅部１０２ａ，１０２ｂの基準電位が不一致となり、それにより計測精度が劣化する場合があり得る。

　そこで、本実施例では、心電図の計測精度を向上させるため、センサデバイス１ａと１ｂ間で生体電位の情報を送受信することで、各センサデバイス１ａ，１ｂの増幅部１０２ａ，１０２ｂにおける基準電位Ｖｒｅｆを共通化する。

　後述のように、センサデバイス１ｂの電極１０１ｂによって検出され、増幅部１０２ｂによって増幅された生体電位は、圧電素子１１３ｂによって弾性波に変換され計測対象者の身体を介してセンサデバイス１ａへ送信される。センサデバイス１ａの受信部１０６ａは、センサデバイス１ｂから送信され、圧電素子１１２ａによって受信された信号を復調して生体電位の情報を取り出す。

　センサデバイス１ａの基準電位生成部１０９ａは、電極１０１ａによって検出され、増幅部１０２ａによって増幅された生体電位と受信部１０６ａから出力された生体電位（センサデバイス１ｂから送信された生体電位）との加算平均を求めることで基準電位Ｖｒｅｆを生成する。

　図２は増幅部１０２ａの構成例を示す回路図である。増幅部１０２ａは、オペアンプＡ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ２とから構成される。基準電位Ｖｒｅｆは、基準電位生成部１０９ａから増幅部１０２ａの抵抗Ｒ１の一端に供給される。

　一方、センサデバイス１ａの電極１０１ａによって検出され、増幅部１０２ａによって増幅された生体電位は、送信部１０５ａと電極１１１ａとによってセンサデバイス１ｂへ無線送信される。センサデバイス１ｂの受信部１０８ｂは、センサデバイス１ａから送信され、電極１１４ｂによって受信された信号を復調して生体電位の情報を取り出す。

　センサデバイス１ｂの基準電位生成部１０９ｂは、電極１０１ｂによって検出され、増幅部１０２ｂによって増幅された生体電位と受信部１０８ｂから出力された生体電位（センサデバイス１ａから送信された生体電位）との加算平均を求めることで基準電位Ｖｒｅｆを生成し、増幅部１０２ｂに基準電位Ｖｒｅｆを供給する。増幅部１０２ｂの構成は増幅部１０２ａと同じである。基準電位生成部１０９ａ，１０９ｂの各々は、例えば１段のオペアンプから構成することが好適である。

　センサデバイス１ａのＡＤ変換部１０３ａは、増幅部１０２ａによって増幅された生体電位をデジタルデータに変換する。無線送信部１０４ａは、ＡＤ変換部１０３ａから出力された生体電位のデータを生体信号生成装置２に無線送信する。

　同様に、センサデバイス１ｂのＡＤ変換部１０３ｂは、増幅部１０２ｂによって増幅された生体電位をデジタルデータに変換する。無線送信部１０４ｂは、ＡＤ変換部１０３ｂから出力された生体電位のデータを生体信号生成装置２に無線送信する。

　無線送信部１０４ａ，１０４ｂと生体信号生成装置２の無線受信部２００との間の無線通信規格としては、キャリア通信、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など任意のものが適用可能である。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離通信規格を採用する場合には、計測対象者の身近の端末であるスマートフォンなどを生体信号生成装置２とすることができる。また、Ｗｉ－Ｆｉなどを採用する場合には、サーバ装置などを生体信号生成装置２とすることができる。

　生体信号生成装置２の演算部２０１は、センサデバイス１ａから送信された生体電位とセンサデバイス１ｂから送信された生体電位との差を心電図信号として算出する。心電図信号は、記憶部２０２に保存される。

　次に、センサデバイス１ａ，１ｂ間の通信について更に詳細に説明する。本実施例では、センサデバイス１ａ，１ｂ間においてデータを送受信する方法として、計測対象者の身体を伝送路として用いる人体通信を用いる。通信のための電力は、センサデバイス１ａ，１ｂの消費電力の多くを占める。電波を用いた空間伝搬では、信号強度は伝搬距離の２乗に反比例して減衰する。一方、人体通信の場合には、伝搬距離に反比例した信号の減衰にとどまる。このため、人体通信を用いることで、より少ない送信電力でのデータ送信が可能となる。データの送受信を、人体を介して行うことで消費電力の削減に寄与することができる。また、外環境への電界放射が少なくなるので、電波通信のように特定の周波数に送信周波数を合わせる必要がなくなる。

　センサデバイス１ａの送信部１０５ａは、増幅部１０２ａによって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調して、被変調信号を電極１１１ａから計測対象者の身体を介してセンサデバイス１ｂに送信する。センサデバイス１ａの圧電素子１１２ａは、センサデバイス１ｂから送信された弾性波を計測対象者の身体を介して受信して電気信号に変換する。受信部１０６ａは、圧電素子１１２ａから出力された被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出す。

　センサデバイス１ｂの送信部１０７ｂは、増幅部１０２ｂによって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調して、被変調信号を圧電素子１１３ｂに出力する。圧電素子１１３ｂは、送信部１０７ｂから出力された被変調信号を弾性波（超音波）に変換して計測対象者の身体に放射する。この弾性波は、計測対象者の身体を介してセンサデバイス１ａに伝わる。センサデバイス１ｂの受信部１０８ｂは、センサデバイス１ａの電極１１１ａから送信され、電極１１４ｂによって受信された被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出す。

　圧電素子１１２ａ，１１３ｂは、圧電効果を有する素子であり、電圧を入力すると電圧に応じた圧力を生じ、圧力を入力すると電圧を生じる。圧電素子１１２ａ，１１３ｂの材料の例としては、チタン酸鉛とジルコン酸鉛とからなるジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）や、有機圧電薄膜などが挙げられる。

　ＰＺＴは、信号の変換に大きな電力を必要としないため、電極１１１ａ，１１４ｂ間の通信のように電気信号を直接送信する場合の消費電力に比べて低電力化できる。有機圧電薄膜は、物理的な柔軟性がある。このため、圧電素子１１２ａ，１１３ｂの材料として有機圧電薄膜を利用することで、センサデバイス１ａ，１ｂと計測対象者との密着性を高めることができ、より安定した計測が行えるので、本発明において好適である。

　圧電素子１１２ａ，１１３ｂは、圧電体を２つの電極で挟んだ構造をしている。通常、圧電素子１１２ａ，１１３ｂの電極は絶縁保護されている。本実施例では、圧電素子１１２ａ，１１３ｂの計測対象者側の電極を絶縁保護しないことで、圧電素子１１２ａ，１１３ｂの計測対象者側の電極を心電図信号計測のための電極１０１ａ，１０１ｂとして活用することができる。これにより、電極１０１ａ，１０１ｂを別途用意する必要がなくなるので、ウェアラブルデバイスで重要視される小型化が期待できる。

　生体電位の周波数は１ｋＨｚ程度である。超音波によって計測対象者の身体に生じる振動（弾性波）の周波数として、生体電位よりも十分高い周波数を利用することで、電極１１１ａ，１１４ｂ間の信号伝送と圧電素子１１２ａ，１１３ｂ間の信号伝送の分離が可能となる。

　弾性波は骨や肉などの組織を伝播して計測対象者の身体内を伝わるため、人体通信に好適である。高周波になるほど強い信号減衰が発生するため、従来、超音波の周波数としては１ＭＨｚ～１０ＭＨｚが利用され、骨伝導の周波数としては１Ｈｚ～１００ｋＨｚ程度が利用されている。したがって、本実施例においても、この周波数範囲内での利用が良いと考えられる。

　人体通信は、電気信号および弾性波の人体への閉じ込めが可能であるため、外部に対する双方向の干渉を低減可能という利点がある。したがって、生体信号の漏洩という観点でも情報を盗聴されにくくできるため、有利に働くことが期待できる。

　以上のように、本実施例では、センサデバイス１ａ，１ｂ間を無線通信により接続することにより、センサデバイス１ａ，１ｂ間を接続する配線を無くすことができる。これにより、配線による計測対象者の不快感を軽減することができ、また計測対象者の身体の拘束性を解消することができる。本実施例では、センサデバイス１ａ，１ｂで検出した生体電位を互いに送受信することで、センサデバイス１ａ，１ｂの電位計測の基準電位Ｖｒｅｆを共通化することができるので、心電図信号の計測精度を向上させることができる。

　本実施例では、センサデバイスの分割によって定まらなくなった基準電位Ｖｒｅｆを一致させるため、センサデバイス１ａ，１ｂ間でアナログ無線通信を行う。アナログ無線通信には、デジタル演算等の、遅れ時間が生じる処理が存在しない。このため、センサデバイス１ａ，１ｂをカップリングをさせた際の発振や動作の不安定さを防止する回路構成を実現可能である。

　センサデバイス１ａからセンサデバイス１ｂへ送信する被変調信号の周波数と、センサデバイス１ｂからセンサデバイス１ａへ送信する被変調信号の周波数が重なってしまうと混信し、生体電位の復調が行えなくなる。そこで、本実施例では、センサデバイス１ａからセンサデバイス１ｂへの送信とセンサデバイス１ｂからセンサデバイス１ａへの送信のうち一方に弾性波通信を利用することで混信の可能性を低減することができる。

［第２の実施例］
　次に、本発明の第２の実施例について説明する。図３は本発明の第２の実施例に係る生体信号計測システムの構成を示すブロック図である。本実施例は、第１の実施例の具体例を説明するものである。

　本実施例のセンサデバイス１ａは、電極１０１ａと、増幅部１０２ａと、ＡＤ変換部１０３ａと、無線送信部１０４ａと、増幅部１０２ａによって増幅された生体電位に応じて搬送波を周波数変調して、被変調信号をセンサデバイス１ｂへ送信するためのＦＭ（Frequency Modulation）送信部１１５ａと、センサデバイス１ｂから送信された被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出すＦＭ受信部１１６ａと、基準電位生成部１０９ａと、増幅部１０２ａとＡＤ変換部１０３ａと無線送信部１０４ａとＦＭ送信部１１５ａとＦＭ受信部１１６ａと基準電位生成部１０９ａとに電力を供給する電源１１０ａと、電極１１１ａと、圧電素子１１２ａとを備えている。

　本実施例のセンサデバイス１ｂは、電極１０１ｂと、増幅部１０２ｂと、ＡＤ変換部１０３ｂと、無線送信部１０４ｂと、増幅部１０２ｂによって増幅された生体電位に応じて搬送波を周波数変調して、被変調信号をセンサデバイス１ａへ送信するためのＦＭ送信部１１７ｂと、センサデバイス１ａから送信された被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出すＦＭ受信部１１８ｂと、基準電位生成部１０９ｂと、増幅部１０２ｂとＡＤ変換部１０３ｂと無線送信部１０４ｂとＦＭ送信部１１７ｂとＦＭ受信部１１８ｂと基準電位生成部１０９ｂとに電力を供給する電源１１０ｂと、圧電素子１１３ｂと、電極１１４ｂとを備えている。

　センサデバイス１ａのＦＭ送信部１１５ａは、増幅部１０２ａによって増幅された生体電位に応じて搬送波をＦＭ変調して、被変調信号を電極１１１ａから計測対象者の身体を介してセンサデバイス１ｂに送信する。ＦＭ受信部１１６ａは、圧電素子１１２ａから出力された被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出す。

　センサデバイス１ｂのＦＭ送信部１１７ｂは、増幅部１０２ｂによって増幅された生体電位に応じて搬送波をＦＭ変調して、被変調信号を圧電素子１１３ｂに出力する。ＦＭ受信部１１８ｂは、センサデバイス１ａの電極１１１ａから送信され、電極１１４ｂによって受信された被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出す。その他の構成は第１の実施例と同じである。

　電気信号によってセンサデバイス１ａ，１ｂ間の双方向通信を行う場合、人体という同一の経路に信号を伝播させるために、センサデバイス１ａからセンサデバイス１ｂへ送信する信号の周波数と、センサデバイス１ｂからセンサデバイス１ａへ送信する信号の周波数を変える必要がある。

　ＦＭ変調は、最大振幅で信号を送信することができるため、状態によって信号減衰量が変化する人体などに対して特に好適である。ただし、ＦＭ変調によって搬送波の周波数を変化させるため、被変調信号の周波数が重ならないようにする必要がある。また、センサデバイス１ａ，１ｂで搬送波周波数が重ならないように十分離した場合でも、搬送波周波数の整数倍の高調波が被変調信号に重畳していることがあるため、注意した設計が求められる。

　電気信号によってセンサデバイス１ａ，１ｂ間の双方向通信を行う場合、被変調信号の周波数が重なると、強い波に支配される可能性がある。つまり、自デバイスの送信信号によって受信信号がかき消され、情報伝送が失敗する可能性がある。例えばセンサデバイス１ａが１０ＭＨｚ帯の発振、具体的には９．５ＭＨｚ～１０．５ＭＨｚで発振するとした場合に、センサデバイス１ｂでは１０ＭＨｚ帯に加え、１９ＭＨｚ～２１ＭＨｚの間に被変調信号の周波数が含まれるような発振をしてしまうと、情報伝送が失敗する可能性がある。３次以降の高調波についても同様の影響があるが、一般に高次の高調波は減衰するため影響は少なくなる。

　一方、本実施例では、電気信号によってセンサデバイス１ａからセンサデバイス１ｂへ生体電位の情報を伝送し、弾性波によってセンサデバイス１ｂからセンサデバイス１ａへ生体電位の情報を伝送することで、混信の可能性を低減することができる。本実施例では、回路素子のばらつきや基板寄生容量により搬送波周波数が意図した設計値と異なってしまった場合でも影響なく信号を伝送することが可能となる。

　また、本実施例では、対となるセンサデバイス１ａ，１ｂの搬送波周波数の制限がなくなるため、ＦＭ変調の変調幅を最大限確保することができ、伝送信号のＳＮ比を飛躍的に向上させることができ、ロバスト性に優れた生体電位計測を実現することができる。さらに、本実施例では、搬送波周波数を２系統以上設定する必要がなく、センサデバイス１ａ，１ｂで同一の搬送波周波数を用いて双方向通信を行うことができるため、人体とデバイスとの接点を電極にするか圧電素子にするかを選択するだけでよい。これにより、異なる搬送波周波数を出力するための回路素子が不要となり、量産性の向上とコスト低減とを実現することができる。

［第３の実施例］
　次に、本発明の第３の実施例について説明する。図４は本発明の第３の実施例に係る生体信号計測システムの構成を示すブロック図である。本実施例のセンサデバイス１ａは、電極１０１ａと、増幅部１０２ａと、ＡＤ変換部１０３ａと、無線送信部１０４ａと、ＦＭ送信部１１５ａと、ＦＭ受信部１１６ａと、基準電位生成部１０９ａと、電源１１０ａと、圧電素子１１２ａ，１１９ａとを備えている。

　本実施例のセンサデバイス１ｂは、電極１０１ｂと、増幅部１０２ｂと、ＡＤ変換部１０３ｂと、無線送信部１０４ｂと、ＦＭ送信部１１７ｂと、ＦＭ受信部１１８ｂと、基準電位生成部１０９ｂと、電源１１０ｂと、圧電素子１１３ｂ，１２０ｂとを備えている。

　センサデバイス１ａの圧電素子１１９ａは、ＦＭ送信部１１５ａから出力された被変調信号を弾性波（超音波）に変換して計測対象者の身体に放射する。この弾性波は、計測対象者の身体を介してセンサデバイス１ｂに伝わる。

　センサデバイス１ｂの圧電素子１２０ｂは、センサデバイス１ａから送信された弾性波を計測対象者の身体を介して受信して電気信号に変換する。ＦＭ受信部１１８ｂは、圧電素子１２０ｂから出力された被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出す。その他の構成は第２の実施例と同様である。

　電気信号によってセンサデバイス１ａ，１ｂ間の通信を行うと、この電気信号が生体電位に重畳し、生体電位のＳＮ比が劣化することが予想される。ＦＭ変調は信号を最大振幅で送ることが基本である。このため、１ｍＶ程度の生体電位に対してノイズとなる被変調信号は例えば３Ｖに近く、生体電位と３０００倍もの電位差が生じてしまう。

　生体電位は１ｋＨｚ程度の周波数の信号であるため、被変調信号を十分に高い周波数にすれば、フィルタリングによって生体電位と被変調信号を適切に分離することが可能である。しかしながら、被変調信号は、周波数が高いほど減衰が強くなり、また低電力化のために低周波数にして送信出力を下げることが求められる。したがって、生体電位の信号品質と被変調信号の周波数との間にトレードオフが発生する。

　一方、本実施例では、センサデバイス１ａからセンサデバイス１ｂへの送信とセンサデバイス１ｂからセンサデバイス１ａへの送信の両方に弾性波を利用することで、生体電位に被変調信号が重畳することがなくなるので、生体電位のＳＮ比が劣化することがなく、生体信号計測を低電力に行うことができる。ただし、本実施例では、第２の実施例で説明した同一の搬送波周波数を使えるメリットを失い、センサデバイス１ａ，１ｂで異なる搬送波周波数を用いる必要がある。また、センサデバイス１ａからセンサデバイス１ｂへ送信する被変調信号の周波数とセンサデバイス１ｂからセンサデバイス１ａへ送信する被変調信号の周波数とが異なるようにする必要がある。

　なお、第１、第２の実施例と同様に、センサデバイス１ａにおいて圧電素子１１２ａまたは１１９ａの計測対象者側の電極を絶縁保護しないことで、圧電素子１１２ａまたは１１９ａの計測対象者側の電極を心電図信号計測のための電極１０１ａとして活用することができる。また、センサデバイス１ｂにおいて圧電素子１１３ｂまたは１２０ｂの計測対象者側の電極を絶縁保護しないことで、圧電素子１１３ｂまたは１２０ｂの計測対象者側の電極を心電図信号計測のための電極１０１ｂとして活用することができる。

［第４の実施例］
　第１～第３の実施例では、センサデバイス１ａ，１ｂ間の双方向通信を人体通信で行ったが、電波と弾性波による無線通信を行ってもよい。図５は本発明の第４の実施例に係る生体信号計測システムの構成を示すブロック図である。

　図５の構成では、図１の電極１１１ａの代わりに送信アンテナ１２１ａを設け、電極１１４ｂの代わりに受信アンテナ１２２ｂを設けている。センサデバイス１ａの送信部１０５ａは、増幅部１０２ａによって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調して、被変調信号を送信アンテナ１２１ａからセンサデバイス１ｂへ送信すればよい。センサデバイス１ｂの受信部１０８ｂは、センサデバイス１ａから送信され、受信アンテナ１２２ｂによって受信された被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出す。

　また、第１の実施例では、センサデバイス１ｂの圧電素子１１３ｂは、弾性波を計測対象者の身体に放射していた。これに対して、本実施例では、圧電素子１１３ｂは、センサデバイス１ａに向けて空間に弾性波（超音波）を放射すればよい。センサデバイス１ａの圧電素子１１２ａは、センサデバイス１ｂから送信された弾性波を空間を介して受信して電気信号に変換する。

　本実施例を第２の実施例に適用してもよい。この場合の構成を図６に示す。図６の構成では、センサデバイス１ａのＦＭ送信部１１５ａは、増幅部１０２ａによって増幅された生体電位に応じて搬送波をＦＭ変調して、被変調信号を送信アンテナ１２１ａからセンサデバイス１ｂへ送信すればよい。センサデバイス１ｂのＦＭ受信部１１８ｂは、センサデバイス１ａから送信され、受信アンテナ１２２ｂによって受信された被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出す。圧電素子１１２ａ，１１３ｂの動作は、図５の構成と同じである。

　また、本実施例を第３の実施例に適用してもよい。この場合、センサデバイス１ａの圧電素子１１９ａは、センサデバイス１ｂに向けて空間に弾性波（超音波）を放射すればよい。センサデバイス１ｂの圧電素子１２０ｂは、センサデバイス１ａから送信された弾性波を空間を介して受信して電気信号に変換する。圧電素子１１２ａ，１１３ｂの動作は、図５の構成と同じである。

［第５の実施例］
　第１～第４の実施例では、センサデバイス１ａ，１ｂとは別に生体信号生成装置２を設けているが、生体信号生成装置２の構成をセンサデバイス１ａと１ｂのどちらか一方に実装してもよい。図７は本発明の第５の実施例に係る生体信号計測システムの構成を示すブロック図である。

　図７の構成では、センサデバイス１ｂの無線送信部１０４ｂが不要となる。センサデバイス１ｂに設けられた無線受信部２００は、センサデバイス１ａから送信された生体電位のデータを受信する。演算部２０１は、センサデバイス１ａから送信された生体電位とＡＤ変換部１０３ｂから出力された生体電位との差を心電図信号として算出する。心電図信号は、記憶部２０２に保存される。

　本実施例では、センサデバイス１ａ，１ｂとは別に生体信号生成装置２を設ける必要がないので、計測対象者が生体信号生成装置２を持ち運ぶ必要がなく、計測対象者の利便性を向上させることができる。

　図７の例では、センサデバイス１ｂに生体信号生成装置２の構成を設けているが、センサデバイス１ａに設けてもよいことは言うまでもない。図７の構成は、図１の構成に本実施例を適用した例を示しているが、図３～図６の構成に本実施例を適用してもよい。
　第１～第５の実施例において、センサデバイス１ａを計測対象者の左側部位に装着し、センサデバイス１ｂを右側部位に装着してもよい。

　また、第１～第５の実施例において、計測対象者の皮膚と接触していた電極１０１ａ，１０１ｂ，１１１ａ，１１４ｂや圧電素子１１２ａ，１１３ｂ，１１９ａ，１２０ｂを、皮膚と接しない非接触構成にしてもよい。非接触構成にすることでセンサデバイス１ａ，１ｂを計測対象者の衣服の上から装着することができ、計測対象者の負担をさらに低減し、日常動作を妨げない生体信号計測を実現することが可能となる。

　非接触構成では、電極１０１ａ，１０１ｂ，１１１ａ，１１４ｂと皮膚との間に容量結合が形成されるので、電極１０１ａ，１０１ｂ，１１１ａ，１１４ｂと皮膚との間に衣服がある場合でも生体信号および電気信号を送受することができる。また、弾性波は振動を伝えるものである。このため、圧電素子１１２ａ，１１３ｂ，１１９ａ，１２０ｂと皮膚との間に衣服がある場合でも皮膚に振動が伝わるので、弾性波を送受可能である。非接触構成を適切に採用することで計測対象者のニーズごとに異なる装着部位が要求される場合でも、柔軟に対応することができ、生体信号計測システムの可用性を広げることができる。

　第１～第５の実施例で説明した演算部２０１と記憶部２０２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このコンピュータの構成例を図８に示す。

　コンピュータは、ＣＰＵ４００と、記憶装置４０１と、インタフェース装置（Ｉ／Ｆ）４０２とを備えている。Ｉ／Ｆ４０２には、無線受信部２００のハードウェア等が接続される。本発明の方法を実現させるためのプログラムは記憶装置４０１に格納される。ＣＰＵ４００は、記憶装置４０１に格納されたプログラムに従って第１～第５の実施例で説明した処理を実行する。また、演算部２０１の少なくとも一部をＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等のハードウェアロジックで構成してもよい。

　上記の実施例の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

　（付記１）本発明の生体信号計測システムは、計測対象者の右側部位と左側部位のうちの一方に装着されるように構成された第１のセンサデバイスと、前記右側部位と左側部位のうちの他方に装着されるように構成された第２のセンサデバイスとを備え、前記第１のセンサデバイスは、前記計測対象者の生体電位を検出するように構成された第１の電極と、前記第１の電極によって検出された生体電位を増幅するように構成された第１の増幅部と、前記第１の増幅部によって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調して、第１の被変調信号を前記第２のセンサデバイスへ無線送信するように構成された第１の送信部と、前記第２のセンサデバイスから送信された弾性波を受信して第２の被変調信号に変換するように構成された第１の圧電素子と、前記第２の被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出すように構成された第１の受信部と、前記第１の増幅部によって増幅された生体電位と前記第１の受信部から出力された生体電位とに基づいて前記第１の増幅部の基準電位を生成するように構成された第１の基準電位生成部とを備え、前記第２のセンサデバイスは、前記計測対象者の生体電位を検出するように構成された第２の電極と、前記第２の電極によって検出された生体電位を増幅するように構成された第２の増幅部と、前記第２の増幅部によって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調するように構成された第２の送信部と、前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号を弾性波に変換して前記第１のセンサデバイスへ送信するように構成された第２の圧電素子と、前記第１のセンサデバイスから送信された第１の被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出すように構成された第２の受信部と、前記第２の増幅部によって増幅された生体電位と前記第２の受信部から出力された生体電位とに基づいて前記第２の増幅部の基準電位を生成するように構成された第２の基準電位生成部とを備える。

　（付記２）本発明の生体信号計測システムは、計測対象者の右側部位と左側部位のうちの一方に装着されるように構成された第１のセンサデバイスと、前記右側部位と左側部位のうちの他方に装着されるように構成された第２のセンサデバイスとを備え、前記第１のセンサデバイスは、前記計測対象者の生体電位を検出するように構成された第１の電極と、前記第１の電極によって検出された生体電位を増幅するように構成された第１の増幅部と、前記第１の増幅部によって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調するように構成された第１の送信部と、前記第１の送信部から出力された第１の被変調信号を弾性波に変換して前記第２のセンサデバイスへ送信するように構成された第１の圧電素子と、前記第２のセンサデバイスから送信された弾性波を受信して第２の被変調信号に変換するように構成された第２の圧電素子と、前記第２の被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出すように構成された第１の受信部と、前記第１の増幅部によって増幅された生体電位と前記第１の受信部から出力された生体電位とに基づいて前記第１の増幅部の基準電位を生成するように構成された第１の基準電位生成部とを備え、前記第２のセンサデバイスは、前記計測対象者の生体電位を検出するように構成された第２の電極と、前記第２の電極によって検出された生体電位を増幅するように構成された第２の増幅部と、前記第２の増幅部によって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調するように構成された第２の送信部と、前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号を弾性波に変換して前記第１のセンサデバイスへ送信するように構成された第３の圧電素子と、前記第１のセンサデバイスから送信された弾性波を受信して第１の被変調信号に変換するように構成された第４の圧電素子と、前記第４の圧電素子から出力された第１の被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出すように構成された第２の受信部と、前記第２の増幅部によって増幅された生体電位と前記第２の受信部から出力された生体電位とに基づいて前記第２の増幅部の基準電位を生成するように構成された第２の基準電位生成部とを備え、前記第１の被変調信号と前記第２の被変調信号の周波数が異なることを特徴とするものである。

　（付記３）付記１記載の生体信号計測システムにおいて、前記第１のセンサデバイスは、前記第１の送信部から出力された第１の被変調信号を前記計測対象者の身体を介して前記第２のセンサデバイスへ送信するための第３の電極をさらに備え、前記第２のセンサデバイスは、前記第１のセンサデバイスから前記計測対象者の身体を介して第１の被変調信号を受信するための第４の電極をさらに備え、前記第２の圧電素子は、前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号から変換した弾性波を前記計測対象者の身体に放射し、前記第１の圧電素子は、前記第２のセンサデバイスから前記計測対象者の身体を介して弾性波を受信して第２の被変調信号に変換する。

　（付記４）付記１記載の生体信号計測システムにおいて、前記第１のセンサデバイスは、前記第１の送信部から出力された第１の被変調信号を前記第２のセンサデバイスへ無線送信するための送信アンテナをさらに備え、前記第２のセンサデバイスは、前記第１のセンサデバイスから送信された第１の被変調信号を受信するための受信アンテナをさらに備え、前記第２の圧電素子は、前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号から変換した弾性波を前記第１のセンサデバイスに向けて空間に放射し、前記第１の圧電素子は、前記第２のセンサデバイスから空間を介して弾性波を受信して第２の被変調信号に変換する。

　（付記５）付記２記載の生体信号計測システムにおいて、前記第１の圧電素子は、前記第１の送信部から出力された第１の被変調信号から変換した弾性波を前記計測対象者の身体に放射し、前記第４の圧電素子は、前記第１のセンサデバイスから前記計測対象者の身体を介して弾性波を受信して第１の被変調信号に変換し、前記第３の圧電素子は、前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号から変換した弾性波を前記計測対象者の身体に放射し、前記第２の圧電素子は、前記第２のセンサデバイスから前記計測対象者の身体を介して弾性波を受信して第２の被変調信号に変換する。

　（付記６）付記２記載の生体信号計測システムにおいて、前記第１の圧電素子は、前記第１の送信部から出力された第１の被変調信号から変換した弾性波を前記第２のセンサデバイスに向けて空間に放射し、前記第４の圧電素子は、前記第１のセンサデバイスから空間を介して弾性波を受信して第１の被変調信号に変換し、前記第３の圧電素子は、前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号から変換した弾性波を前記第１のセンサデバイスに向けて空間に放射し、前記第２の圧電素子は、前記第２のセンサデバイスから空間を介して弾性波を受信して第２の被変調信号に変換する。

　（付記７）付記１または２記載の生体信号計測システムにおいて、生体信号生成装置をさらに備え、前記第１のセンサデバイスは、前記第１の増幅部によって増幅された生体電位のデータを前記生体信号生成装置に無線送信するように構成された第３の送信部をさらに備え、前記第２のセンサデバイスは、前記第２の増幅部によって増幅された生体電位のデータを前記生体信号生成装置に無線送信するように構成された第４の送信部をさらに備え、前記生体信号生成装置は、前記第１、第２のセンサデバイスから送信された生体電位のデータを受信するように構成された第３の受信部と、前記第１のセンサデバイスから送信された生体電位と前記第２のセンサデバイスから送信された生体電位とに基づいて前記計測対象者の心電図信号を算出するように構成された演算部とを備える。

　（付記８）付記１または２記載の生体信号計測システムにおいて、前記第１のセンサデバイスは、前記第１の増幅部によって増幅された生体電位のデータを前記第２のセンサデバイスに無線送信するように構成された第３の送信部をさらに備え、前記第２のセンサデバイスは、前記第３の送信部から送信された生体電位のデータを受信するように構成された第３の受信部と、前記第１のセンサデバイスから送信された生体電位と前記第２の増幅部によって増幅された生体電位とに基づいて前記計測対象者の心電図信号を算出するように構成された演算部とをさらに備える。

　本発明は、生体信号を計測する技術に適用することができる。

　１ａ，１ｂ…センサデバイス、２…生体信号生成装置、１０１ａ，１０１ｂ，１１１ａ，１１４ｂ…電極、１０２ａ，１０２ｂ…増幅部、１０３ａ，１０３ｂ…ＡＤ変換部、１０４ａ，１０４ｂ…無線送信部、１０５ａ，１０７ｂ…送信部、１０６ａ，１０８ｂ…受信部、１０９ａ，１０９ｂ…基準電位生成部、１１０ａ，１１０ｂ…電源、１１２ａ，１１３ｂ，１１９ａ，１２０ｂ…圧電素子、１１５ａ，１１７ｂ…ＦＭ送信部、１１６ａ，１１８ｂ…ＦＭ受信部、１２１ａ…送信アンテナ、１２２ｂ…受信アンテナ。

Claims

　計測対象者の右側部位と左側部位のうちの一方に装着されるように構成された第１のセンサデバイスと、
　前記右側部位と左側部位のうちの他方に装着されるように構成された第２のセンサデバイスとを備え、
　前記第１のセンサデバイスは、
　前記計測対象者の生体電位を検出するように構成された第１の電極と、
　前記第１の電極によって検出された生体電位を増幅するように構成された第１の増幅部と、
　前記第１の増幅部によって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調して、第１の被変調信号を前記第２のセンサデバイスへ無線送信するように構成された第１の送信部と、
　前記第２のセンサデバイスから送信された弾性波を受信して第２の被変調信号に変換するように構成された第１の圧電素子と、
　前記第２の被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出すように構成された第１の受信部と、
　前記第１の増幅部によって増幅された生体電位と前記第１の受信部から出力された生体電位とに基づいて前記第１の増幅部の基準電位を生成するように構成された第１の基準電位生成部とを備え、
　前記第２のセンサデバイスは、
　前記計測対象者の生体電位を検出するように構成された第２の電極と、
　前記第２の電極によって検出された生体電位を増幅するように構成された第２の増幅部と、
　前記第２の増幅部によって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調するように構成された第２の送信部と、
　前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号を弾性波に変換して前記第１のセンサデバイスへ送信するように構成された第２の圧電素子と、
　前記第１のセンサデバイスから送信された第１の被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出すように構成された第２の受信部と、
　前記第２の増幅部によって増幅された生体電位と前記第２の受信部から出力された生体電位とに基づいて前記第２の増幅部の基準電位を生成するように構成された第２の基準電位生成部とを備えることを特徴とする生体信号計測システム。
　計測対象者の右側部位と左側部位のうちの一方に装着されるように構成された第１のセンサデバイスと、
　前記右側部位と左側部位のうちの他方に装着されるように構成された第２のセンサデバイスとを備え、
　前記第１のセンサデバイスは、
　前記計測対象者の生体電位を検出するように構成された第１の電極と、
　前記第１の電極によって検出された生体電位を増幅するように構成された第１の増幅部と、
　前記第１の増幅部によって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調するように構成された第１の送信部と、
　前記第１の送信部から出力された第１の被変調信号を弾性波に変換して前記第２のセンサデバイスへ送信するように構成された第１の圧電素子と、
　前記第２のセンサデバイスから送信された弾性波を受信して第２の被変調信号に変換するように構成された第２の圧電素子と、
　前記第２の被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出すように構成された第１の受信部と、
　前記第１の増幅部によって増幅された生体電位と前記第１の受信部から出力された生体電位とに基づいて前記第１の増幅部の基準電位を生成するように構成された第１の基準電位生成部とを備え、
　前記第２のセンサデバイスは、
　前記計測対象者の生体電位を検出するように構成された第２の電極と、
　前記第２の電極によって検出された生体電位を増幅するように構成された第２の増幅部と、
　前記第２の増幅部によって増幅された生体電位に応じて搬送波を変調するように構成された第２の送信部と、
　前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号を弾性波に変換して前記第１のセンサデバイスへ送信するように構成された第３の圧電素子と、
　前記第１のセンサデバイスから送信された弾性波を受信して第１の被変調信号に変換するように構成された第４の圧電素子と、
　前記第４の圧電素子から出力された第１の被変調信号を復調して生体電位の情報を取り出すように構成された第２の受信部と、
　前記第２の増幅部によって増幅された生体電位と前記第２の受信部から出力された生体電位とに基づいて前記第２の増幅部の基準電位を生成するように構成された第２の基準電位生成部とを備え、
　前記第１の被変調信号と前記第２の被変調信号の周波数が異なることを特徴とする生体信号計測システム。
　請求項１記載の生体信号計測システムにおいて、
　前記第１のセンサデバイスは、前記第１の送信部から出力された第１の被変調信号を前記計測対象者の身体を介して前記第２のセンサデバイスへ送信するための第３の電極をさらに備え、
　前記第２のセンサデバイスは、前記第１のセンサデバイスから前記計測対象者の身体を介して第１の被変調信号を受信するための第４の電極をさらに備え、
　前記第２の圧電素子は、前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号から変換した弾性波を前記計測対象者の身体に放射し、
　前記第１の圧電素子は、前記第２のセンサデバイスから前記計測対象者の身体を介して弾性波を受信して第２の被変調信号に変換することを特徴とする生体信号計測システム。
　請求項１記載の生体信号計測システムにおいて、
　前記第１のセンサデバイスは、前記第１の送信部から出力された第１の被変調信号を前記第２のセンサデバイスへ無線送信するための送信アンテナをさらに備え、
　前記第２のセンサデバイスは、前記第１のセンサデバイスから送信された第１の被変調信号を受信するための受信アンテナをさらに備え、
　前記第２の圧電素子は、前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号から変換した弾性波を前記第１のセンサデバイスに向けて空間に放射し、
　前記第１の圧電素子は、前記第２のセンサデバイスから空間を介して弾性波を受信して第２の被変調信号に変換することを特徴とする生体信号計測システム。
　請求項２記載の生体信号計測システムにおいて、
　前記第１の圧電素子は、前記第１の送信部から出力された第１の被変調信号から変換した弾性波を前記計測対象者の身体に放射し、
　前記第４の圧電素子は、前記第１のセンサデバイスから前記計測対象者の身体を介して弾性波を受信して第１の被変調信号に変換し、
　前記第３の圧電素子は、前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号から変換した弾性波を前記計測対象者の身体に放射し、
　前記第２の圧電素子は、前記第２のセンサデバイスから前記計測対象者の身体を介して弾性波を受信して第２の被変調信号に変換することを特徴とする生体信号計測システム。
　請求項２記載の生体信号計測システムにおいて、
　前記第１の圧電素子は、前記第１の送信部から出力された第１の被変調信号から変換した弾性波を前記第２のセンサデバイスに向けて空間に放射し、
　前記第４の圧電素子は、前記第１のセンサデバイスから空間を介して弾性波を受信して第１の被変調信号に変換し、
　前記第３の圧電素子は、前記第２の送信部から出力された第２の被変調信号から変換した弾性波を前記第１のセンサデバイスに向けて空間に放射し、
　前記第２の圧電素子は、前記第２のセンサデバイスから空間を介して弾性波を受信して第２の被変調信号に変換することを特徴とする生体信号計測システム。
　請求項１または２記載の生体信号計測システムにおいて、
　生体信号生成装置をさらに備え、
　前記第１のセンサデバイスは、前記第１の増幅部によって増幅された生体電位のデータを前記生体信号生成装置に無線送信するように構成された第３の送信部をさらに備え、
　前記第２のセンサデバイスは、前記第２の増幅部によって増幅された生体電位のデータを前記生体信号生成装置に無線送信するように構成された第４の送信部をさらに備え、
　前記生体信号生成装置は、
　前記第１、第２のセンサデバイスから送信された生体電位のデータを受信するように構成された第３の受信部と、
　前記第１のセンサデバイスから送信された生体電位と前記第２のセンサデバイスから送信された生体電位とに基づいて前記計測対象者の心電図信号を算出するように構成された演算部とを備えることを特徴とする生体信号計測システム。
　請求項１または２記載の生体信号計測システムにおいて、
　前記第１のセンサデバイスは、前記第１の増幅部によって増幅された生体電位のデータを前記第２のセンサデバイスに無線送信するように構成された第３の送信部をさらに備え、
　前記第２のセンサデバイスは、
　前記第３の送信部から送信された生体電位のデータを受信するように構成された第３の受信部と、
　前記第１のセンサデバイスから送信された生体電位と前記第２の増幅部によって増幅された生体電位とに基づいて前記計測対象者の心電図信号を算出するように構成された演算部とをさらに備えることを特徴とする生体信号計測システム。