专利名称：测定装置、测定系统、电力供给装置以及电力供给方法
技术领域：
本发明涉及测定与试样中的被检物质相关的数值信息的测定装置、测定系统、电力供给装置以及电力供给方法。
背景技术：
以往公知有利用已植入被检者腹部或臂部等中的电化学传感器来连续测定与体液中的被检物质相关的数值信息、例如被检者的间质液中的葡萄糖浓度(所谓的血糖值)的技术。电化学传感器是可利用电化学反应来检测微量电流的传感器，适合产生氧化还原反应的微量化学物质的检测。作为用于测定葡萄糖浓度的电化学传感器，大多采用生物传感器，该生物传感器是在以植入的方式配置于皮下的传感器部上固定酶，利用该酶反应来检测试样中的被检物 质。这种生物传感器通常具有作用极以及对极，在作用极上固定酶(例如，葡萄糖氧化酶)。在作用极与对极之间施加电压，并且根据在此时获得的响应电流来测定葡萄糖浓度。葡萄糖氧化酶在氧存在的情况下与葡萄糖有选择进行反应来生成葡萄糖酸。此时，还原氧，另一方面生成与葡萄糖的量成比例的过氧化氢。过氧化氢在电化学的方式下能够容易氧化，所以可采用一对电极进行测定。即，通过以电化学的方式氧化这样利用酶的酶反应而产生的过氧化氢，来获得响应电流值。然后，可从连续获得的响应电流值中定期地对电流进行采样，并根据采样电流来进行葡萄糖浓度的运算。但是，如上述那样用于连续测定试样中的被检物质、例如葡萄糖浓度等的测定装置大多被应用于在某程度长期间内持续测定葡萄糖浓度的所谓持续测定的用途。关于这样的持续测定，例如在被检者(使用者)就寝中也能够持续且连续地自动进行葡萄糖浓度的测定，具有能够始终监视被检者血糖值这样的优点。目前，用于驱动这种葡萄糖持续测定装置的驱动源大多使用一次性电池(所谓的干电池等)的电力(例如，参照专利文献I)。当然，在一次性电池中，当其电能被放尽时，无法驱动测定装置，所以需要更换成新的一次性电池。现有技术文献专利文献专利文献I日本特开2005-524463号公报
发明内容
发明所要解决的问题但是，如葡萄糖持续测定装置那样，在测定与试样中的被检物质相关的数值信息的测定装置中，会一时中断被检物质的监视，这是不妥的。例如，糖尿病患者在就寝中容易成为低血糖，如果在这样的状况时中断测定装置的监视，则会导致无法进行表示葡萄糖浓度为异常值的报知或警告等这样的情况。本发明是鉴于上述情况而作出的，本发明的目的是提供一种技术，在测定与试样中的被检物质相关的数值信息时，即使是持续测定期间为长期的情况下也能够稳定地持续供给对传感器的驱动电力。用于解决问题的手段在本发明中，为了解决上述课题，而采用以下的手段。即，本发明的测定装置是连续测定与试样中的被检物质相关的数值信息的测定装置，具备传感器，其连续生成关于与上述试 样中的被检物质相关的数值信息的信号；以及蓄电部，其充入从发电部提供的电力、且向该传感器提供所积蓄的电力，该发电部发出用于驱动上述传感器的电力。根据本发明，即使在持续测定期间为长期的情况下也能够稳定地连续供给对测定装置的驱动电力。由此，能够抑制在持续测定期间内与试样中的被检物质相关的数值信息的测定被中断这样的不良状况。此外，上述“连续”是包含传感器以固定或不固定的时间间隔间歇地生成关于与被检物质相关的数值信息的信号的形式的概念。另外，在本说明书中的持续测定期间是指持续进行与试样中的被检物质相关的数值信息的连续(间歇性)测定时的持续期间。另外，在本说明书中，将“充电”和“蓄电”作为同义进行使用，“蓄电部”是包括蓄电器(所谓的电容、电容器等)，蓄电池(所谓的二次电池等)的概念。本发明的测定装置可安装于被检者上进行使用。另外，本发明中的传感器可具有以埋入的方式配置于皮下且用于检测体液中的被检物质的传感器部。该传感器可以是连续地生成关于与试样中的被检物质相关的数值信息的电信号的电化学传感器。另外，传感器部例如可形成在基体材料的一部分上，并保持与试样中的被检物质之间产生酶反应的酶等生物体材料。另外，在发出对上述传感器供电的请求(电力供给要求)时，上述蓄电部可将积蓄的电力提供给该传感器。该供电请求是应该对传感器提供驱动电力的请求，利用按照传感器测定与被检物质相关的数值信息的定时来发出该供电请求。该测定定时可以是预定的固定间隔(例如，几分钟左右)，或者可以根据用户的规定动作(例如，测定开始按钮的按下等)来发出。此外，所谓试样中的被检物质可例示例如体液中的葡萄糖、乳酸等。并且，与被检物质相关的数值信息是如下概念除了被检物质的浓度、量等这样的用于定量评价被检物质的数值信息之外，还包括如某被检物质是否存在于检测对象区域内或者是否超过某水平等这样的用于定性评价被检物质的数值信息。另外，上述体液可以是人以外的动物体液。另外，在本发明中，上述发电部可利用在使用环境下作用的振动能量的电磁感应作用进行发电。在此情况下，利用上述电磁感应作用发电的发电部可包含电磁感应线圈以及永久磁铁，该电磁感应线圈以及永久磁铁被设置成相对位置关系根据上述振动能量进行变化。另外，上述发电部可通过利用使用环境下作用的振动能量或压力进行压电转换来实施发电。在此情况下，通过进行上述压电转换来发电的发电部包含压电元件(所谓的piezo 元件)。另外，上述发电部可通过利用使用环境下的环境温度与被检者体温的温度差进行热电转换来实施发电。在此情况下，通过进行上述热电转换来发电的发电部可包含塞贝克元件。塞贝克元件就是可利用所谓的塞贝克效应进行发电的热电转换元件。
另外，上述发电部可通过利用使用环境下接收的光能进行光电转换来实施发电。在此情况下，通过进行上述光电转换来发电的发电部可包含硅太阳能电池或色素增感太阳能电池。另外，上述发电部具有燃料电池，可采用该燃料电池进行发电。在此情况下，燃料电池可将糖类或醇类作为燃料进行使用。另外，上述蓄电部可包含双电层电容以及二次电池的至少一方。在此情况下，二次电池例如可以是锂离子二次电池。另外，本发明中的测定装置还具有控制上述传感器并且根据该传感器所生成的信号来运算与上述被检物质相关的数值信息的传感器控制部，上述蓄电部还可以将经由该传感器控制部积蓄的电力提供给该传感器。在此情况下，可在收容上述传感器控 制部的壳体上分别设置上述发电部以及蓄电部。另外，测定装置还可以具备取得上述传感器控制部的运算结果并且显示该运算结果的结果显示部。在此情况下，可在收容上述传感器控制部的壳体或设置有上述结果显示部的壳体上分别设置上述发电部以及蓄电部。另外，本发明中的上述被检物质可以是间质液中或血液中的葡萄糖，测定装置可以测定该葡萄糖的浓度。作为更适合的方式，本发明中的测定装置测定与试样中的被检物质相关的数值信息，该测定装置具备传感器，其连续生成关于与上述试样中的被检物质相关的数值信息的信号；发电部，其发出用于驱动上述传感器的电力；蓄电部，其充入从上述发电部供给的电力，且向该传感器提供所积蓄的电力；以及发电控制部，其监视上述发电部发电的发电量。另外，在本发明的测定装置中，上述发电控制部在上述蓄电部所积蓄的电力的电压值是判定用基准电压以下时，可开始上述发电部中的发电量的监视。另外，上述发电控制部在监视上述发电部发电的发电量时，可计算上述发电部中的每单位时间的发电量即发电率。另外，还可以具有在上述发电控制部所算出的发电率是规定的基准发电率以下时输出规定的警报的警报部。另外，本发明中的测定装置还可以具备紧急用电源，在上述发电控制部所算出的发电率是规定的基准发电率以下时，从上述紧急用电源向上述蓄电部提供电力。另外，上述发电部包含多个发电装置，上述发电控制部在算出的发电率低于规定的基准发电率时，可增加运转的发电装置数。另外，上述发电部可包含发电方式不同的多种发电装置，上述发电控制部在算出的发电率是规定基准发电率以下时，可将待运转的发电装置从运转中的发电装置切换为发电方式不同的其它种类的发电装置。本发明中的测定装置还具备存储上述发电控制部所算出的上述发电率的存储部，上述发电控制部可根据平均发电率，调节作为开始监视上述发电部中的发电量的阈值的判定用基准电压的值，所述平均发电率是对上述存储部所存储的上述发电率中的、包括最近存储的值在内的过去多次的该发电率的值进行平均而计算出的。另外，本发明可理解为连续测定与试样中的被检物质相关的数值信息的测定系统、用于对传感器(例如，电化学传感器)提供电力的电力供给装置以及电力供给方法。S卩，本发明的测定系统连续测定与试样中的被检物质相关的数值信息，该测定系统具备传感器，其连续生成关于与上述试样中的被检物质相关的数值信息的信号；发电部，其发出用于驱动上述传感器的电力；蓄电部，其充入从上述发电部供给的电力，且向该传感器提供所积蓄的电力；以及发电控制部，其监视上述发电部发电的发电量。另外，本发明的电力供给装置用于对传感器提供电力，该传感器连续生成关于与试样中的被检物质相关的数值信息的信号，该电力供给装置具备发电部，其发出用于驱动上述传感器的电力；蓄电部，其充入从上述发电部供给的电力，且向该传感器提供所积蓄的电力；以及发电控制部，其监视上述发电部发电的发电量。另外，本发明的电力供给方法用于对传感器提供电力，该传感器连续生成关于与试样中的被检物质相关的数值信息的信号，该电力供给方法包含发电步骤，发出用于驱动上述传感器的电力；发电量监视步骤，监视在上述发电步骤中发电的发电量；充电步骤，充入在上述发电步骤中发出的电力；以及供给步骤，对该传感器提供在上述充电步骤中积蓄的电力。发电步骤可借助利用使用环境下作用的振动能量的电磁感应作用、利用使用环境下作用的振动能量或压力的压电效应、利用使用环境下不同的2处温度差的热电效应、利用使用环境下接收的光能的光电效应中的至少任意一种，发出用于驱动上述传感器的电力。此外，还可以尽可能地组合用于解决本发明中的问题的手段。例如，在说明本发明 的测定装置时例示的各种发电部、蓄电部，可在上述测定系统、电力供给装置、电力供给方法各自中分别适当地应用。发明的效果根据本发明，可提供一种技术，在测定与试样中的被检物质相关的数值信息时，即使持续测定期间是长期的情况下也能够稳定地连续提供对传感器的驱动电力。
图I是示出第一实施方式中的测定装置的概略结构图的图。图2是与要部放大图一起示出第一实施方式中的葡萄糖传感器的整体立体图。图3是示出第一实施方式中的测定装置的主要结构的框图。图4是用于说明实施例I中的发电部的说明图。图5是用于说明实施例I中的压电元件的说明图。图6是用于说明实施例2中的发电部的说明图。图7是用于说明实施例3中的发电部的说明图。图8是用于说明实施例4中的发电部的说明图。图9是用于说明实施例5中的发电部的说明图。图10是示出第二实施方式中的测定装置的主要结构的框图。图11是示出第二实施方式中的控制例程的前半部分处理内容的流程图。图12是示出第二实施方式中的控制例程的后半部分处理内容的流程图。图13是示出第三实施方式中的控制例程的前半部分处理内容的流程图。图14是示出第三实施方式中的控制例程的后半部分处理内容的流程图。图15是示出第四实施方式中的控制例程的后半部分处理内容的流程图。图16是示出第五实施方式中的控制例程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来例示地详细说明用于实施发明的方式。在本实施方式中，以安装在被检者上使用的测定装置(测定系统)为中心进行说明。[第一实施方式]图I是示出第一实施方式中的测定装置(测定系统)1的概括结构图的图。测定装置I是可连续自动地测定间质液中的葡萄糖浓度的葡萄糖连续测定装置，例如安装在人体(被检者)的腹部或臂部等的皮肤上进行使用。该测定装置I具备壳体(外壳)2、控制计算机3以及电化学传感器4。此外，这里说明了利用测定装置I来测定间质液中的葡萄糖浓度的例子，但显然也可以测定血液中的葡萄糖浓度。另外，在以下的附图中，对与之前叙述的附图所记载的部件相同的部件标注同一编号。另外，以下说明的本发明所涉及的测定装置的各实施方式的说明兼作本发明的测定系统、电力供给装置、电力供给方法的各实施方式的说明。尤其是在将本发明作为测定系统时，可将下述说明中的“测定装置”替换读作“测定系统”，在此情况下各图的参照符号I是指“测定系统”。该电化学传感器4是利用电化学反应来检测特定的被检物质的传感器。本实施方 式中的电化学传感器4采用所谓的生物传感器。生物传感器是用于将生物或者来自生物的材料作为识别被检物质的元件使用并连续地测定、检测被检物质的传感器。为了连续地测定体液中的葡萄糖浓度而使用本实施方式中的电化学传感器4，以下，称为“葡萄糖传感器”。另外，在本实施方式中，体液中的葡萄糖与本发明中的被检物质相应，而且可举出葡萄糖浓度来作为与本发明中的被检物质相关的数值信息的一例。壳体2构成测定装置I的外形，并包含盖20以及基板21。盖20以及基板21相互固定，并收容由它们划定的控制计算机3。壳体2优选具有防水性或者抗水性。在这样的壳体2中，例如至少盖20 (根据需要还有基板21)由金属或聚丙烯树脂等透水性极低的材料形成。基板21是插通葡萄糖传感器4的部分，固定葡萄糖传感器4的基端侧的端部(以下，称为“基端部”)40。在基板21上固定粘接膜5。在皮肤上固定测定装置I时利用该粘接膜5。作为粘接膜5可使用两面具有粘着性的胶带。控制计算机3装载有测定装置I的规定动作(例如电压的施加，葡萄糖浓度的运算等)所需的电子部件。该控制计算机3还具备用于与后述葡萄糖传感器4的电极42 (参照图2)接触的端子30。为了对葡萄糖传感器4施加电压从葡萄糖传感器4获得响应电流值而利用该端子30。葡萄糖传感器4用于获得与间质液中的葡萄糖浓度对应的响应。后面详细地进行叙述，在该葡萄糖传感器4的前端部形成有作为用于检测间质液中的葡萄糖的传感器部的固定化酶部43，该固定化酶部43至少植入皮下来进行使用。这里，葡萄糖传感器4的端部40从皮肤6突出而与控制计算机3的端子30接触，并且其它的大部分(还包含固定化酶部43)都插入皮肤6。图2是与要部放大图一起示出葡萄糖传感器4的整体立体图。如图所示,葡萄糖传感器4具有基板41、电极42、固定化酶部43。基板41用于支撑电极42，形成为具有绝缘性以及柔性的片状。基板41的端部40存在于壳体2的内部，另一方面端部41B形成为锐利的形状。如果端部41B为锐利的构造，则能够容易地向皮肤6插入葡萄糖传感器4，并能够降低使用者的痛苦。
作为用于基板41的材料只要是对人体无害且具有适当的绝缘性即可，例如可使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等热塑性树脂或者聚酰亚胺树脂及环氧树脂等热固性树脂。为了对固定化酶部43施加电压并从固定化酶部43取出电子而利用电极42。电极42包含作用极42A以及对极42B。作用极42A是与葡萄糖进行电子收发的部分。对极42B与作用极42A —起被利用于电压施加。可利用采用碳墨的丝网印刷来形成电极42。固定化酶部43为在葡萄糖与作用极42A之间进行电子收发的媒介。在基板41的一个面上形成该固定化酶部43。然后，通过使葡萄糖氧化还原酶在作用极42A的端部42Aa固定化来形成。作为葡萄糖氧化还原酶，可使用葡萄糖氧化酶(GOD)以及葡萄糖脱氢酶(⑶H)等。但是，作为葡萄糖氧化还原酶优选使用GDH，尤其优选使用细胞色素GDH。如果使用GDH作为葡萄糖氧化还原酶，则无需生成过氧化氢就能够从葡萄糖中取出电子。因此，能够避免过氧化氢给葡萄糖或生物体细胞带来损伤，能够实现对于人体更安全且酶的劣化少的稳定性·高的葡萄糖传感器4。作为葡萄糖氧化还原酶的固定化方法，可采用公知的各种方法，例如利用在聚合性凝胶、聚丙烯酰胺、磷等高分子或磷脂质聚合物中导入硅烷偶联剂的MPC聚合物或者蛋白质膜的方法。测定装置I具备用于对葡萄糖传感器4提供驱动电力的电源装置即电力供给装置11。电力供给装置11具有发电部110以及蓄电部(还可以改称为“充电部”)111，后面进行详细叙述。另外，测定装置I具有显示单元部14。该显示单元部14取得由后述传感器控制部12运算出的葡萄糖浓度的运算结果并且显示该运算结果。如图I所示，显示单元部14具有用于显示葡萄糖浓度的运算结果的显示面板15。另外，显示单元部14的壳体17与壳体2同样利用粘接膜5等固定在皮肤上。此外，本实施方式中的测定装置I中显示单元部14并非必需的结构。图3是示出测定装置I的主要结构的框图。在图中，控制计算机3所包含的通信部10、传感器控制部12、存储部13是利用控制计算机3实现的功能。控制计算机3是具有通过处理命令以及数据来控制各个功能部的通用或专用处理器、存储各种控制程序的ROM(Read Only Memory :只读存储器)、展开控制程序的RAM (Random Access Memory :随机存取存储器)、根据需要存储有测定装置I所使用的各种数据的硬盘(Hard Disk)等的计算机。处理器解释以及执行在RAM中展开的控制程序。这些结构包括处理器可分别设置在各个功能部上，也可以由各个功能部所共用。如图3所示，在控制计算机3中实现通信部10、传感器控制部12、存储部13。传感器控制部12控制各种动作例如电压施加的定时、施加电压值、响应电流的采样、葡萄糖浓度的运算或者与外部信息处理终端的通信。通信部10用于与显示单元部14之间进行数据通信，将传感器控制部12的葡萄糖浓度的运算结果发送至显示单元部14。该实施方式中的通信部10采用电缆18以有线的方式进行数据通信，例如可利用无线通信单元(使用红外线的IrDA或者使用2. 4GHz频带的蓝牙等)。另外，通信部10实现与外部的信息处理终端之间进行数据通信的功能。作为外部的信息处理终端例如可举出用于给被检者投放胰岛素的胰岛素注入装置(例如，胰岛素泵)、简易型血糖值测定装置、个人计算机、警报装置等。上述警报装置是根据来自测定装置I的数据向患者报知被检者为低血糖、高血糖，正向低血糖发展，正向高血糖发展等的状态的装置。例如通过将测定装置I中的葡萄糖浓度的测定结果发送至胰岛素注入装置来进行测定装置I与胰岛素注入装置的数据通信。由此，可根据来自测定装置I的测定数据，来控制对人体应该投放的胰岛素量。另外，例如通过将在简易血糖值测定装置中的血糖值测定结果发送至测定装置I来进行测定装置I与简易型血糖值测定装置的数据通信。由此，比较测定装置I的测定结果与简易血糖值测定装置的测定结果，当这些测定结果乖离一定值以上时，可进行测定装置I的校正。另外，可对简易型血糖值测定装置发送在测定装置I中测定的原始数据(响应电流)。例如通过向个人计算机发送例如测定装置I的血糖值测定结果或原始数据(响应 电流)来进行测定装置I与个人计算机的数据通信。由此，在个人计算机中，可监视葡萄糖浓度的变迁、推移。存储部13存储有各种运算所需的程序以及数据(例如与检量线相关的数据、与电压施加模式相关的数据等)。该存储部13还可以存储来自葡萄糖传感器4的响应电流值或运算出的葡萄糖浓度。这里，如图I所示，电力供给装置11与构成传感器控制部12的控制计算机3同样收容于壳体2内。电力供给装置11中的蓄电部111是所谓的二次电池(蓄电池)，其通过充电来积蓄后述发电部110所提供的电力(S卩，进行蓄电)，并以将所积蓄的电力提供给葡萄糖传感器4的方式发挥功能。在该实施方式中，发电部110包含锂离子二次电池。锂离子二次电池如周知的那样例如在+极使用锂氧化物，在-极使用碳坯料，在充电(蓄电)时锂离子从+极离开通过电解液和隔片向-极侧移动。并且，在放电时，碳坯料所积蓄的锂离子向+极侧移动并返回到锂氧化物。此外，本实施方式的蓄电部111还可以包含其它各种二次电池，例如镍二次电池、高镍氢二次电池等。另外，蓄电部111可以是蓄电器(也被称为电容、电容器等)。例如，蓄电部111也可以包含双电层电容(Electric double-layer capacitor,EDLC)。双电层电容是通过利用双电层这样的物理现象来显著提高蓄电效率的电容。本实施方式中的蓄电部111是包含所谓的蓄电池、蓄电器的概括部件。另外，蓄电部111可直接供给向葡萄糖传感器4蓄电的电力，或者经由其它电子部件向葡萄糖传感器4提供电力。在该实施方式中，首先向传感器控制部12提供来自蓄电部111的电力，并经由该传感器控制部12提供给葡萄糖传感器4。此外，发电部110发出用于驱动葡萄糖传感器4的驱动电力。而且，电力供给装置11可具有未图示的备用一次性电池(例如，钮扣电池等)作为紧急用电源。此外，通常利用蓄电部111所积蓄的电力能够充分地驱动葡萄糖传感器4，所以不消耗备用一次性电池的电力。此外，电力供给装置11并非必须设置在壳体2的内部，还可以设置在壳体2的外侦U。另外，可以收容在显示单元部14的壳体17内部，或者安装在壳体17的外表面。另外，还可以经由电缆等在传感器控制部12侧的壳体2与显示单元部14侧的壳体17上各自分离地分别配置发电部110以及蓄电部111。假定测定装置I在比较长的期间内按照固定期间(例如，几分钟I次左右的频率)连续地测定葡萄糖浓度，该持续(连续)测定期间优选是几日，最好是I周 几周左右。因此显然，优选在夜间被检者就寝中也能够自动地测定葡萄糖浓度并持续该监视。此外，上述的“连续”可以理解为“间歇性地”这样的意味。这里，在仅具有一次性电池作为测定装置I的驱动电源的情况下，在持续测定期间中，特别是在被检者就寝中的夜间耗尽一次性电池所积蓄的电能时，对葡萄糖传感器4或其它电子部件中断驱动电力的供给。这样，葡萄糖浓度的监视被中断，非常不妥。例如，糖尿病患者在就寝中容易成为低血糖，而在这种状况时却中断了监视，从而无法利用警报装置发出表示葡萄糖浓度为异常值的警告，另外，还会导致不能与胰岛素注入装置通信来调节胰岛素量等的状况。因此，本实施方式的电力供给装置11利用充电来积蓄(蓄电)发电部110发出的电力，在发出对葡萄糖传感器4供电的请求时，向该葡萄糖传感器4提供蓄电部111所积蓄的电力。换言之，对葡萄糖传感器4的电力供给方法包含发出用于驱动葡萄糖传感器4的电力的发电步骤；对在该发电步骤中发出的电力进行充电(蓄电)的充电步骤；以及在发出对 葡萄糖传感器4供电的请求时将在上述充电步骤中积蓄的电力提供给葡萄糖传感器4的供给步骤。该供电请求是应该对葡萄糖传感器4提供驱动电力的请求，按照葡萄糖传感器4测定葡萄糖浓度的定时来发出供电请求。葡萄糖浓度的测定定时例如预先设定为固定间隔(例如，几分钟)。除此之外，在进行用户的规定动作(例如，按下测定开始按钮等)时，发出对葡萄糖传感器4供电的请求。例如以不固定的间隔(不定期)发出来自用户的供电请求。将对葡萄糖传感器4供电的请求作为触发，从蓄电部111向传感器控制部12发送电力，从该传感器控制部12向葡萄糖传感器4施加驱动电压。以下，说明更具体的实施例。<实施例1>图4是用于说明实施例I中的发电部110的说明图。该实施例的特征是，借助利用在使用环境下作用的振动能量或压力的压电效应来发出用于驱动葡萄糖传感器4的电力。本实施例中的发电部110包含通过进行压电转换来发电的压电元件110A。压电元件IlOA可由将作用的振动或压力转换为电力的压电体、和与该压电体连接的电极构成。压电元件IIOA可以以外力直接作用这样的方式进行设置，或者可以以将如图5所示进行作用的振动能量引起变形时的变形能量转换为电力这样的方式进行设置。在图5所示的例子中，以悬臂(cantilever、单臂梁)形式支撑被电极夹住的压电体。在此图中，为了使压电元件IlOA容易移位，而在该压电元件IlOA中的压电体的自由端侧设置重物。在此结构中，当振动能量传递至压电元件IlOA时该压电元件IlOA变形(形变)，结果由于所谓的压电效应而将其能量转换为电力。尤其，在已安装于被检者上的测定装置I中装载本实施方式的电力供给装置11。由此，能够使与被检者在通常生活中的各个动作相伴的振动或压力适当作用于压电元件IlOA0即，在被检者没有意识即无意识下，发出应该对葡萄糖传感器4提供的驱动电力。将如上述这样在发电部110中发出的电力充入蓄电部111进行积蓄。然后，每当葡萄糖传感器4发出供电请求时，可通过向该葡萄糖传感器4提供该蓄电部111所积蓄的电力，来适当驱动葡萄糖传感器4。例如，在被检者就寝中测定葡萄糖浓度时，利用蓄电部111所积蓄的电力来对葡萄糖传感器4提供电力。然后，在被检者起床后，重新开始发电部110中的发电，并能够增加蓄电部111的蓄电量。如以上那样，根据电力供给装置11以及具备该电力供给装置的测定装置1，即使在由测定装置I持续连续地测定葡萄糖浓度的持续测定期间为长期的情况下，也能够对葡萄糖传感器4稳定地连续供给驱动电力。由此，在持续测定期间，能够抑制葡萄糖浓度的监视被中断这样的不良状况。因此，当被检者的葡萄糖浓度在就寝中显示异常值时，也能够利用警报装置进行可靠的警告，另外，可通过与胰岛素注入装置的数据通信来将胰岛素量调节为适当的量。另外，根据此结构，可利用在使用环境下作用的振动能量或压力进行发电，并采用该电力来驱动葡萄糖传感器4，所以在成本方面也是有效的。因此，与仅依赖一次性电池提供葡萄糖传感器4的驱动电力的情况相比，能够减轻使用者的经济负担。<实施例2>图6是用于说明实施例2中的发电部110的说明图。该实施例的特征是，借助利用在使用环境下作用的振动能量的电磁感应作用来发出用于驱动葡萄糖传感器4的电力。
本实施例中的发电部110包含借助于利用在使用环境下作用的振动能量的电磁感应作用而发电的发电器(以下，称为“电磁感应发电器”)110B。该电磁感应发电器IlOB如图所示具有电磁感应线圈110B1和永久磁铁110B2。为了使该电磁感应线圈110B1内的磁通(磁场)发生变化，电磁感应线圈110B1以及永久磁铁110B2分别被设置为，将振动能量作为驱动力并变更相互的相对位置关系。保持电磁感应线圈110B1以及永久磁铁110B2的具体机构可采用公知的各种机构。例如，可采用使永久磁铁110B2沿着电磁感应线圈110B1的轴方向往复滑动的滑动机构。并且，可以利用在使用环境下作用的振动能量使永久磁铁110B2在电磁感应线圈110B1中往复插入拔出，从而使该电磁感应线圈110B1的磁通变化，产生感应电动势。如以上那样,根据电磁感应发电器110B,与实施例I中的压电兀件IlOA同样,可在被检者没有意识即无意识下发出向葡萄糖传感器4供给的驱动电力。即，可利用被检者在通常生活中的各个动作，来预先向蓄电部111适当积蓄葡萄糖传感器4的驱动电力。因此，即使连续测定葡萄糖浓度的持续测定期间为长期，也能够对葡萄糖传感器4稳定地连续供给驱动电力，能够适当避免葡萄糖浓度的监视被不期望地中断。<实施例3>图7是用于说明实施例3中的发电部110的说明图。该实施例的特征是，借助利用在使用环境下的环境温度与被检者体温的温度差的热电效应来发出用于驱动葡萄糖传感器4的电力。本实施例中的发电部110包含通过利用在使用环境下的环境温度与被检者体温的温度差进行热电转换来发电的塞贝克元件IIOC。如图所示，塞贝克元件IIOC是使N型以及P型半导体形成PN结、并利用在其两端设置温度差时产生电动势的塞贝克效应进行发电的热电转换元件。在塞贝克元件IlOC的接合部的一端侧设置有第I端子110C1，在另一端侧设置有第2端子110C2。塞贝克元件IlOC例如以向其第I端子110C1传递被检者的体温、向第2端子110C2传递外部环境温度的方式进行设置。由此，可利用例如被检者体温与外界气温的温度差在第I端子110C1以及第2端子110C2上设置温度差，并利用由此产生的塞贝克效应进行发电。另外，在洗澡等时可利用体温与所供热水的温度差进行发电。具体地说，例如经由防水性以及热传导性良好的保护膜等以暴露于外部环境的方式设置第I端子110C1。结果，向第I端子IlOCl导入外部环境的温度(外界气温、洗澡时等的水温)等。另一方面，第2端子110C2同样经由防水性以及热传导性良好的保护膜等与皮肤贴紧，而且以与外部断开的方式进行设置，由此向第2端子110C2导入体温。从而，在第I端子110C1以及第2端子110C2之间产生被检者在日常生活中自然产生的体温与外部环境的温度差，结果在塞贝克元件IlOC中进行发电。如以上那样，根据本实施例中的塞贝克元件110C，与实施例I以及2同样，能够在使被检者没有意识即在无意识下发出对葡萄糖传感器4的驱动电力。即，可利用被检者在通常生活中的各个动作预先在蓄电部111中适当积蓄葡萄糖传感器4的驱动电力。〈实施例4>图8是用于说明实施例4中的发电部110的说明图。该实施例的特征是，借助利用在使用环境下接收的光能的光电效应来发出用于驱动葡萄糖传感器4的电力。本实施例中的发电部110包含利用在使用环境下接收的光能进行光电转换从而发电的太阳能电池110D。太阳能电池IlOD是利用光电动势效应将光能直接转换为电力的电力设备。图8所示的太阳能电池IlOD概念性地表示所谓的硅太阳能电池。该太阳能电池IlOD为使N型以及P型半导体形成PN结的构造，通过使光能作用于该PN结部，来激发半导体的价电子。并且，产生PN结部中的空穴被吸引到P型半导体侧、电子被吸引到N型半导体侧的光电动势效应，由此产生光电动势。此外，作为本实施例的太阳能电池110D，不仅限于硅太阳能电池，还可以适当采用其它种类的太阳能电池例如色素增感太阳能电池。根据此结构，可利用被检者在通常生活中受到的各种光能例如白天的太阳光或照明器具的照射光进行光电转换并进行发电。由此，与其它实施例同样利用太阳能电池110D，也能够在被检者的无意识下发出葡萄糖传感器4的驱动电力。〈实施例5>图9是用于说明实施例5中的发电部110的说明图。本实施例中的发电部110具有燃料电池110E，采用该燃料电池IlOE进行发电。燃料电池IlOE是利用电化学反应取出电力的发电装置。本实施例中的燃料电池IlOE利用酶将燃料进行分解并分离为质子和电子，是可适当采用甲醇或乙醇这样的醇类或者例如葡萄糖这样的糖类等生物燃料作为燃料的生物燃料电池。如图9所示，该燃料电池IlOE具有传导质子的电解质膜110E3以及与其两面接合的阳极层110E4和阴极层110E5。另外，阳极层110E4与阳极(负极、燃料极)110E1接合，阴极层110E5与阴极110E2 (正极、氧化剂极)接合。另外，在阳极110E1侧提供作为燃料的糖类溶液，在阴极110E2侧提供氧气或空气。在阴极110E2侧通过氧的还原来生成氢氧化物离子(0H-)，并在膜中移动到达阳极110E1侧，在阳极110E1侧糖与OH-进行反应生成糖的氧化物和水。此时可使电子在外部电路中流动而取出电流。而且，燃料电池IlOE还具备储存有用于对阳极IlOE提供的燃料的燃料箱。在该燃料箱中例如采用丙烯酸树脂等绝缘性材料。根据此结构，能够将被检者在通常生活中处于身边的燃料例如果汁、运动饮料、砂糖水、醇类等饮料糖类或醇类作为燃料，利用燃料电池IlOE简单地进行发电。S卩，在任意的 场所都能够享受可补给任意燃料这样的优点。这样，可通过对蓄电部111进行充电来积蓄在燃料电池IlOE中发出的电力。并且，当葡萄糖传感器4发出供电请求时，向该葡萄糖传感器4供给在蓄电部111中积蓄的电力。由此，即使在测定装置I中的持续测定期间为长期的情况下，也能对葡萄糖传感器4稳定地连续供给驱动电力。另外，关于本实施例的燃料电池110E，可以预先作为备用暗盒设置预备燃料。如以上那样，在实施例I至5中说明了与电力供给装置11相关的实施例，还可以尽量组合在各实施例中说明的发电部Iio来实施。另外，本实施方式中的测定装置I通过测定体液中的葡萄糖浓度来使被检物质定量，但在如判别被检物质是否存在于电化学传感器的传感器部周围的一定区域内或者被检物质是否超过某水平等的情况下，为了定性地评价被检物质可以应用本发明。另外，在本实施方式中，将收容有测定装置I内的控制计算机3的壳体2(这里，还称为“主体部”)固定在被检者的皮肤上，不过也可以安装在被检者的衣服等上，或者可利用 其它方法进行携带。不过，测定装置I的主体部并非必须安装在被检者上，例如也可以向设置在与被检者分离的场所的控制计算机3以无线的方式发送葡萄糖传感器4所生成的电信号，并利用在控制计算机3中实现的传感器控制部12来运算葡萄糖浓度。另外，体液中的被检物质不仅限于葡萄糖，例如可以是乳酸。在此情况下，电化学传感器作为用于测定乳酸水平的乳酸传感器发挥功能，在该传感器部(固定化酶部)中例如可以使乳酸氧化酶固定化。另外，作为其它适合的被检物质例如可例示胆汁酸等。不过，关于被检物质，可将体液以外的试样所包含的特定物质作为被检物质，适当地实施本发明。另夕卜，作为电化学传感器的传感器部所保持的生物体材料，除了酶之外还可以适当地应用微生物、抗体、细胞等。另外，在本实施方式中，采用生成电信号的电化学传感器作为本发明的传感器，但例如还可以采用通过连续地检测反射光来生成与试样中的被检物质的量或浓度相关的信号的传感器。另外，在本实施方式中说明了在测定与人(被检者)的体液中的被检物质相关的数值信息时应用本发明的例子，但显然可以将其它对象(例如，人以外的动物)的体液作为试样。这些事项即使针对以下说明的其它实施方式也是同样的。[第二实施方式]接着，对实施本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，对与第一实施方式相同的结构标注同一参照符号，由此省略其详细的说明。第二实施方式中的葡萄糖传感器4与第一实施方式相同。图10是示出第二实施方式中的测定装置I的主要结构的框图。这里，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。在本实施方式中，测定装置I的控制计算机3还包含充电量检测部31、发电控制部32。它们是通过控制计算机3的处理器执行各种控制程序来实现的功能。另外，测定装置I具备输出警告音或声音信息的警报部19。而且，电力供给装置11具备作为紧急用电源的备用一次性电池(以下，称为“紧急用电池”)112。紧急用电池112例如是钮扣电池，但不仅限于此。另外，在本实施方式中紧急用电池112与本发明的紧急用电源相对应。本实施方式的测定装置I的其它基本结构与第一实施方式相同。装载于各实施方式的测定装置I上的发电部110 (参照第一实施方式的各个实施例)具有如下优点，即能够由被检者在日常生活中无意识地发出用于提供给葡萄糖传感器4的驱动电力。但是，有可能在发电部110的发电量过少的状态持续时，蓄电部111中的充电减少并阻碍葡萄糖传感器4的测定动作。因此，在测定装置I中的测定开始之后，不仅掌握蓄电池111的充电量，还掌握构成发电部110的发电装置的发电量，并根据结果进行适当的处置。本实施方式中的对葡萄糖传感器4的电力供给方法包含发出用于驱动葡萄糖传感器4的电力的发电步骤；监视在发电步骤中发电的发电量的监视步骤；对在发电步骤中发出的电力进行充电(蓄电)的充电步骤；以及将在上述充电步骤中积蓄的电力提供给葡萄糖传感器4的供给步骤。控制计算机3的充电量检测部31是检测蓄电部111的电压的电压检测电路，通过检测蓄电部111的电压值来检测其充电量。换言之，充电量检测部31检测从蓄电部111提供给葡萄糖传感器4的电力的电压值。另外，控制计算机3的发电控制部32通过检测从发电部110向蓄电部111供给的电力来监视发电部110发电的发电量。而且，发电控制部32在监视发电部110发电的发电量时，计算被定义为在发电部110中每单位时间的发电量的发电率Rg。并且，根据发电部110发出电力的发电率Rg大小来控制发电部110的发电状况。另外，警报部19在发电部110发出电力的发电率Rg低的情况下，输出规定的警报信息。此外，将在本步骤中算出的发电率Rg依次存储到控制计算机3的存储部13中。 图11、图12是示出第二实施方式中的控制例程的流程图。图11示出本控制例程的前半部分的处理内容，图12示出后半部分的处理内容。这里，测定装置I对发电部110中的发电量进行监视(监测)，在发电量低的情况下向外部输出听觉或视觉上的警报信息，或者从紧急用电池112向葡萄糖传感器4提供电力。利用控制计算机3在RAM中展开该ROM所存储的控制程序，并由处理器执行本控制例程，由此来实现图示的各个处理。另外，在测定装置I的电源为ON的状态时利用控制计算机3按照固定时间来反复执行本控制例程。当开始本控制例程时，在步骤SlOl中，控制计算机3 (充电量检测部31)检测蓄电部111的电压(以下，称为“充电电压”)Vbat，判定与判定用基准电压Vb的大小关系。该判定用基准电压Vb是用于判定是否应该开始监视发电部110发电的发电量的阈值。将判定用基准电压Vb的初始设定值设定为针对无任何阻碍地进行血糖值(葡萄糖浓度)测定所需最低限的电压值估计出规定余量后的值Vbl。此外，在存储部13的非易失区域内存储判定用基准电压Vb的初始设定值Vbl，即使关断测定装置I的电源也能够保持存储内容。在步骤SlOl中，在判定为肯定的情况下(Vbat ( Vb)进入步骤S102，在判定为否定(Vbat > Vb)的情况下暂时结束本例程。在步骤S102中，发电控制部32开始监视发电部110发电的发电量的发电量监视处理。在发电量监视处理中，发电控制部32可周期性地取得充电量检测部31检测出的蓄电部111的电压Vbat，并根据该取得值求出从发电部110向蓄电部111发送的电力即发电部110的发电量。控制计算机3采用计时器来测量开始发电量监视处理之后的经过期间即发电量监视期间Tc。在步骤S103中，控制计算机3判定发电量监视期间Tc是否是基准期间Tcl以上。然后，在发电量监视期间Tc小于基准期间Tcl时，在固定期间后再次进行步骤S103的判定。然后，当在步骤S103中判定为监视持续期间Tc是基准期间Tcl以上时，进入步骤S104。在步骤S104中，控制计算机3 (发电控制部32)计算在发电量监视期间Tc每单位时间内发电部110发电的发电量即发电率Rg。在步骤S105中，控制计算机3 (发电控制部32)判定所算出的发电率Rg是否是第一基准发电率Rgl以下。当在步骤S105中判定为肯定的情况下(Rg < Rgl),进入步骤S106。另一方面，在步骤S105中判定为否定的情况下(Rg > Rgl)进入步骤S107，控制计算机3 (发电控制部32)判定发电率Rg是否是第二基准发电率Rg2以下。当在步骤S107中判定为肯定的情况下(Rg ( Rg2)进入步骤S108,在判定为否定(Rg > Rg2)的情况下直接进入步骤S109。在步骤S106中，控制计算机3从电力供给装置11中的紧急用电池112对蓄电部111提供电力。这里，第一基准发电率Rgl是如下的发电率阈值，即当发电部Iio中的发电率Rg为该第一基准发电率以下的状态持续时，判断为对测定 装置I中的葡萄糖浓度(血糖值)的测定产生障碍。第一基准发电率Rgl可根据实验等的经验规则来预先求出适当值。而且，在本步骤中，控制计算机3使警报部19输出异常警报。该异常警报是用于向周围报知如下情况的听觉或视觉上的警报信息，该情况是有可能因为任何事故或睡眠等而导致被检者(患者)没有活动、例如由于低血糖而陷入昏睡状态。为了能够向与被检者分开的周围人员报知被检者的异常，而优选发出基于声音的警报。当本步骤的处理结束时进入步骤S109。后面叙述步骤S109的处理内容。此外，在进入步骤S106的时刻已经开始从紧急用电池112(紧急用电源)向蓄电部111提供电力时，可维持此状态进入步骤S109。第二基准发电率Rg2是如下的发电率阈值，即当发电率Rg超过该第二基准发电率时可判断为充分确保了发电部110中的发电量。将第二基准发电率Rg2设定为比第一基准发电率Rgl大的值。当发电率Rg比第一基准发电率Rgl高并在第二基准发电率Rg2以下时，即使不能称为发电部110中的发电量充分也确保某程度的发电量，所以被检者(患者)发生昏睡状态等异常的可能性低。在这样的情况下，通过向被检者提示发电动作来实现发电部110中的发电量的增大。具体地说，在步骤S107中，控制计算机3使警报部19输出发电请求警报。该发电请求警报是用于对被检者(患者)提示发电动作的听觉或视觉上的信息。通过第一实施方式中的实施例I 5所说明的任何发电装置或者这些发电装置的多个组合来构成电力供给装置11的发电部110。当发电部110包含借助利用在使用环境下作用的振动能量或压力的压电效应进行发电的压电元件IlOA (参照实施例I)或者借助利用振动能量的电磁感应进行发电的电磁感应发电器IlOB (参照实施例2)时，可输出催促被检者(患者)进行运动等活跃运动身体这样的内容的发电请求警报。另外，当发电部110包含借助利用在使用环境下的环境温度与被检者体温的温度差的热电效应进行发电的塞贝克元件IlOC (参照实施例3)时，为了使上述外部环境温度与被检者体温的温度差变大，可输出催促向体温与温度的高低差大的场所(例如，冷的场所或热的场所等)移动或者催促洗澡这样的内容的发电请求警报。另外，当发电部110包含借助利用在使用环境下接收到的光能的光电效应进行发电的太阳能电池IlOD (参照实施例4)时，可输出催促向尽量能够接收到光的场所移动这样的内容的发电请求警报。另外，当发电部110包含燃料电池IlOE (参照实施例5)时，可输出催促向燃料电池IlOE提供糖类或醇类作为燃料这样的内容的发电请求警报。当步骤S108的处理结束时进入步骤S109。另一方面，在步骤S107中，当判定为发电率Rg高于第二基准发电率Rg2时，可判定为能充分确保发电部110的发电量。考虑到连这样的时刻都发出催促发电动作的警报对于被检者来说是比较厌烦的。因此，在此情况下直接进入步骤S109。
在步骤S109中，控制计算机3 (充电量检测部31)检测蓄电部111中的充电电压Vbat，判定充电电压Vbat是否是充电完成基准电压Vbe以上。该充电完成基准电压Vbe是用于判定蓄电部111中的充电量是否充分、是否结束发电量监视处理的作为基准的电压。充电完成基准电压Vbe预先根据经验规则等来设定为适当的值。在本实施方式中，将充电完成基准电压Vbe设定为比判定用基准电压Vb高。在步骤S109中，当判定为充电电压Vbat低于充电完成基准电压Vbe时(Vbat< Vbe)，在发电量监视期间Tc的计数复位之后返回步骤S102。在此情况下，继续进行发电量监视处理。另一方面，在步骤S109中，当判定为充电电压Vbat是充电完成基准电压Vbe以上时(Vbat彡Vbe)进入步骤S110。此外，在本控制例程中，将以上叙述步骤SlOl S109的处理称为发电量监视处理，将步骤SllO以后的处理称为监视开始条件调节处理。在步骤SllO中，控制计算机3 (发电控制部32)根据存储部13所存储的之前的发电率Rg来计算平均发电率Rga。该平均发电率Rga是对存储部13所存储的发电率Rg中包 括最近存储的值的过去多次的发电率的值进行平均而求出的。此外，可适当变更为了算出平均发电率Rga而使用的发电率Rg的数据数。在本控制中，可根据在步骤SllO所算出的平均发电率Rga来掌握并判别关于被检者在生活模式(生活习惯)中产生发电部110发电的发电动作量的大致趋势，尤其是每单位时间的发电量大小的程度。即，当平均发电率Rga高时，可判断为被检者(使用者)按发电动作比较多的生活模式进行生活，反之当平均发电率Rga低时，可判断为被检者按发电动作比较少的生活模式进行生活。因此，在本实施方式中，根据平均发电率Rga来进行监视开始条件调节处理，即调节作为开始监视发电部110的发电量的阈值的判定用基准电压的值。当步骤SllO的处理结束时进入步骤Slll。在步骤Slll中，控制计算机3 (发电控制部32)判定平均发电率Rga是否是第一 基准发电率Rgl以下。在步骤SllO中判定为平均发电率Rga是第一基准发电率Rgl以下时(Rga ( Rgl)，可判断为被检者(使用者)按每单位时间的发电量少的生活模式(例如，几乎没有活跃运动身体的生活模式)进行生活。在此情况下，进入步骤S112，通过将判定用基准电压Vb提高到比初始设定值Vbl高的值，来进行提高发电量监视处理的频率的处理。S卩，在步骤S112中，控制计算机3 (发电控制部32)将判定用基准电压Vb的值变更为比初始设定值Vbl高的第二设定值Vb2。例如，在本例程中，通过第一基准发电率Rgl与系数Cl (其中，Cl > O)相乘所得的校正值Vb2 (Vb2 > O)与初始设定值Vbl相加来计算第二设定值Vb2 (Vb2 = Vbl+AVb2, AVb2 = ClXRgl)。将这样算出的第二设定值Vb2作为判定用基准电压Vb中的最新设定值存储到存储部13的易失区域。即，将存储部13中的判定用基准电压Vb的设定值更新为第二设定值Vb2。结果，在下次执行本控制例程时，在步骤SlOl的判定处理中，采用存储部13所存储的最新判定用基准电压Vb即第二设定值Vb2。由此，即使蓄电部111中的充电量相对于初始设定状态为较高电平的状态下也开始发电量监视处理，所以进行发电量监视处理的频率增加，能够大量赋予发电部110中的发电机会。此外，在步骤S112中，当存储部13所存储的判定用基准电压Vb的最新值是第二设定值Vb2时，并不需要更新判定用基准电压Vb的值。当本步骤的处理结束时，结束本例程。
另一方面，在步骤Slll中，当判定为平均发电率Rga大于第一基准发电率Rgl时(Rga> Rgl)进入步骤S113。在步骤S113中，判定平均发电率Rga是否大于第二基准发电率Rg2。当判定为平均发电率Rga大于第二基准发电率Rg2时(Rga > Rg2)，可判断为被检者(使用者)按每单位时间的发电量多的生活模式(例如，经常频繁地活跃运动身体的生活模式)进行生活。在此情况下，进入步骤S114，通过将判定用基准电压Vb降低到比初始设定值Vbl低的值，来进行减少发电量监视处理的频率的处理。S卩，在步骤S114中，控制计算机3 (发电控制部32)将判定用基准电压Vb的值变更为比初始设定值Vbl低的第三设定值Vb3。例如，在本例程中，通过初始设定值Vbl减去将第二基准发电率Rg2与系数C2 (其中，C2 > O)相乘获得的校正值AVb3，来算出第三设定值Vb3 (Vb3 = Vbl-AVb3, AVb3 = C2XRg2)。将这样算出的第三设定值Vb3作为判定用基准电压Vb的最新设定值存储到存储部13的易失区域。即，将存储部13中的判定用基准电压Vb的设定值更新为第三设定值Vb3。结果，在下次执行本控制例程时，在步骤SlOl的判定处理中，采用存储部13所存储的最新判定用基准电压Vb即第三设定值Vb3。由此，在蓄电部111中的充电量相对于初 始设定状态为较低电平的状态之后开始发电量监视处理。因此，通过对例如具有经常频繁活跃运动身体的生活习惯的被检者减少进行发电量监视处理的频率，来使请求发电动作的频率变少，所以能够减轻被检者的负担。此外，在步骤S114中，当存储部13所存储的判定用基准电压Vb的最新值是第三设定值Vb3时，并不需要更新判定用基准电压Vb的值。当本步骤的处理结束时，结束本例程。另外，在步骤S113中，当判定为平均发电率Rga是第二基准发电率Rg2以下时(Rga< Rg2)，可判断为被检者(使用者)按每单位时间的发电量为平均水平的通常生活模式进行生活。在此情况下，进入步骤S115，将判定用基准电压Vb变更为初始设定值Vbl。然后，通过将该初始设定值Vbl存储到存储部13内，来将存储部13中的判定用基准电压Vb的设定值更新为初始设定值Vbl。此外，在步骤S115中，当存储部13所存储的判定用基准电压Vb的最新值是初始设定值Vbl时，并不需要更新判定用基准电压Vb的值。当本步骤的处理结束时，结束本例程。如以上那样，在本实施方式中，因为要进行上述发电量监视处理以及监视开始条件调节处理，所以能起到上述这样良好的作用效果。即，在发电量监视处理中，可根据发电部110中的发电量进行适当的处置(警报动作或来自紧急用电池112的电力供给)。例如当发电部110中的发电率Rg下降到不能称为充分的程度时，从警报部19输出发电请求警报来提示被检者的发电动作，所以可期待发电部110中的发电量增大。另外，当发电部110中的发电率Rg显著降低时，输出异常警报，所以能够向周围人员报知被检者的异常。此时，从紧急用电池112向蓄电部111提供电力，因此对葡萄糖传感器4的电力供给不会迟滞。另外，在监视开始条件调节处理中，可掌握并推测在被检者的生活模式(生活习惯)下每单位时间的发电量大小的程度，并根据该结果来调整发电量监视处理的执行开始条件的设定，所以能够将发电量监视处理作成更适当地考虑了被检者个体差异的处理。此外，在步骤S112、S114中计算判定用基准电压Vb的设定值的算式为例示性的算式，可以采用其它计算方法。另外，系数Cl以及C2可以是不同值也可以是相同值。另外，在上述控制例中，将判定用基准电压Vb作为初始设定值Vbl、第二设定值Vb2、第三设定值Vb3这三个阶段进行准备，但不仅限于此。例如，可以在存储部13中存储表示判定用基准电压Vb与平均发电率Rga的关系的映射。然后，可通过从上述映射中读出与按照控制例程而计算的平均发电率Rga对应的判定用基准电压Vb的值，来随时更新判定用基准电压Vb的设定值。而且，在步骤S105以及Slll的判定处理中例示性地采用相同的阈值(第一基准发电率Rgl)，但不仅限于此。这在步骤S107以及S113的判定处理中也是同样的。另外，作为本控制例程的变形例，当在步骤S105的处理中判定为发电率Rg高于第一基准发电率Rgl时(S105 :否)，省略步骤S107的判定处理，可直接进行步骤S108的处理。另外，在本实施方式中，并非需要成套地进行发电量监视处理以及监视开始条件调节处理，也可以单独地进行某一控制。[第三实施方式]接着，对实施本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式的测定装置I除了电 力供给装置11中的发电部110包含多个发电装置这一点之外，其它基本结构都与第一以及第二实施方式相同。本实施方式中的发电量监视处理的特征是根据发电部110中的发电量的监视结果，根据需要使多个发电装置进行运转(启动)。所谓发电部110所包含的多个发电装置可适当组合着采用实施例I 5的发电装置(压电元件110A、电磁感应发电器110B、塞贝克元件110C、太阳能电池110D、燃料电池110E)。此外，在发电部110中可包含同种的多个发电装置。在本实施方式中，控制计算机3的发电控制部32还具备切换蓄电部111与发电部110所包含的各发电装置的电连接关系即导通以及断开的功能。在发电部110所包含的发电装置中的、通过发电控制部32与蓄电部111成为导通状态的发电装置为“运转状态”，成为断开状态的发电装置为“运转停止状态”。图13、图14是示出第三实施方式中的控制例程的流程图。图13示出本控制例程的前半部分的处理内容，图14示出后半部分的处理内容。利用控制计算机3在RAM中展开该ROM所存储的控制程序，并由处理器执行本控制例程，由此来实现图示的各个处理。另夕卜，在测定装置I的电源为接通状态时利用控制计算机3按照固定时间反复执行本控制例程。通过对进行与图11、图12相同的处理的步骤标注同一参照符号来省略详细的说明。在本控制例程中，步骤SlOl S105的处理如已经说明的那样。此外，当图13中的步骤S104的处理结束时进入图14中的步骤S105 (参照图13以及图14的B)。然后，移至图14，当在步骤S105中判定为发电率Rg是第一基准发电率Rgl以下时(Rg< Rgl)，进入步骤S201，否则(Rg > Rgl)进入步骤S107。该第一基准发电率Rgl如上面所述。另外，步骤S107、S108的处理内容如已经叙述的那样。当在步骤S107中判定为肯定时(Rg ( Rg2)进入步骤S108，当判定为否定时(Rg > Rg2)进入步骤S109。另外，在步骤S108的处理结束时也进入步骤S109。在步骤S201中，控制计算机3(发电控制部32)通过与发电部110导通来取得处于运转状态的发电装置的台数即运转发电装置数Nd。当本步骤的处理结束时进入步骤S202。在步骤S202中，控制计算机3 (发电控制部32)判定所取得的运转发电装置数Nd是否是最大运转数Ndmax。该最大运转数Ndmax是装载于发电部110上的发电装置的台数。当运转发电装置数Nd是最大运转数Ndmax时，表示装载于发电部110上的全部发电装置与蓄电部111成为导通状态并处于运转状态。在本步骤中，当判定为运转发电装置数Nd小于最大运转数Ndmax时(S202 :否)进入步骤S203。在步骤S203中，控制计算机3 (发电控制部32)追加启动一台在发电部110所包含的发电装置中的当前没有运转的发电装置。这里，可预先设定追加启动的发电装置的顺次。另外，在测定装置I的测定开始的初始设定中，可预先设定运转的发电装置的种类、个数等。在本步骤中，可通过增加发电装置的运转台数来期待发电部110中的以后发电量的增加。当步骤S203的处理结束时，在使发电量监视期间Tc的计数复位之后，返回到图13的步骤S102。当返回到步骤S102时，发电控制部32继续发电部110的发电量监视处理(参照图13以及图14的C)。另一方面，在步骤S202中，当判定为运转发电装置数Nd是最大运转数Ndmax时(Nd = Ndmax),不能追加启动其以上的发电装置。在此情况下,进入步骤S106,控制计算机3从紧急用电池112向蓄电部111提供电力，并使警报部19输出异常警报。当步骤S106的 处理结束时，进入步骤S109。在步骤S109中，如上所述判定蓄电部111中的充电电压Vbat是否是充电完成基准电压Vbe以上。当判定为充电电压Vbat低于充电完成基准电压Vbe时(Vbat < Vbe)，在使发电量监视期间Tc的计数复位之后，返回至图13的步骤S102，继续发电量监视处理(参照图13以及图14的C)。然后，当在步骤S109中判定为充电电压Vbat是充电完成基准电压Vbe以上时(Vbat ^ Vbe)结束本例程。在此情况下，控制计算机3 (发电控制部32)可在发电部110中的发电装置的运转数返回到初始设定的台数之后结束本例程。此外，在本步骤结束之后，可进行图12所示的监视开始条件调节处理。另外，如第二实施方式的控制例所述的那样，即使在本实施方式的控制例程中，当步骤S105的处理判定为发电率Rg高于第一基准发电率Rgl时(S105 :否)，可省略步骤S107的判定处理，直接前进到步骤S108。这里，举具体例来说明本实施方式中的上述控制。例如，测定装置I中的发电部110由压电元件110A、塞贝克元件110C、以及太阳能电池IlOD这3个发电装置构成。并且，在测定装置I的测定开始时，仅蓄电部111和压电元件IlOA成为运转状态，其它发电装置(塞贝克元件110C、太阳能电池110D)被设定为运转停止状态。在此情况下，当在上述控制例程的步骤S202中判定为运转发电装置数Nd不是最大运转数Ndmax (运转发电装置数Nd为I或2)时，例如追加启动塞贝克元件IlOC (太阳能电池IlOD)(步骤S203)。这样，由于发电装置的运转数增加，而使得发电部110的发电量增加的概率提高，当再次进行步骤S105的判定处理时容易判定为否定。此外，在当前的步骤S105中判定为肯定时，除了压电元件IlOA以及塞贝克元件IlOC (太阳能电池110D)之外，还追加启动太阳能电池IlOD (塞贝克元件110C)。这样，即使全部发电装置运转发电率Rg也不高于第一基准发电率Rgl时，也能够从紧急用电池112向蓄电部111提供电力(S106)。如以上那样，在本实施方式的发电量监视处理中，在当前运转的发电装置的发电量少时，可通过增加发电装置的运转数来实现发电部110中的总发电量的增加。另外，在即使装载于发电部110上的全部发电装置运转发电量也不足的情况下，从紧急用电池112向蓄电部111提供电力，所以能够避免对葡萄糖传感器4的电力供给不足的情况。
[第四实施方式]接着，对实施本发明的第四实施方式进行说明。本实施方式的测定装置I构成为，电力供给装置11中的发电部110包含发电方式不同的多种发电装置。所谓发电方式不同的多种发电装置具体地说可例示出实施例I 5所说明的压电元件110A、电磁感应发电器110B、塞贝克元件110C、太阳能电池110D、燃料电池IlOE等。在本实施方式中，在发电部110上装载有它们中的至少2种以上的发电装置。此外，测定装置I中的其它基本结构与第一 第三实施方式相同。控制计算机3的发电控制部32与第三实施方式同样通过切换发电部110所包含的各发电装置与蓄电部111之间的导通以及断开状态来切换并控制“运转状态”以及“运转停止状态”。关于本实施方式，在发电量监视处理中，在当前运转的发电装置的发电量少时，可通过将运转中的发电装置转换为发电方式不同的其它发电装置，来实现发电部110中的发电量的增加。
本实施方式中的控制例程的前半部分与图13所示的处理流程相同并转用该图。图15是示出第四实施方式中的控制例程的后半部分的处理内容的流程图。当图13中的步骤S104的处理结束时，进入图15中的步骤S105 (参照图13以及图15的B)。另外，对进行图15所示的处理中与图14相同的处理的步骤标注同一参照符号并省略详细的说明。当在图15的步骤S202中判定为运转发电装置数Nd小于最大运转数Ndmax时(S202 :否)，进入步骤S301，否则(S202 :是)进入步骤S106。此外，因为已经叙述了步骤S106的处理内容，所以在此省略。在步骤S301中，控制计算机3 (发电控制部32)判定在成为当前的运转发电装置数Nd之后是否还存在一次也没有成为“运转状态”的发电装置。当在本步骤中判定为肯定时，进入步骤S302。在步骤S302中，通过将运转中的发电装置换为采用其它发电方式的发电装置，来实现发电部110中的发电量的增加。具体地说，控制计算机3 (发电控制部32)从蓄电部111断开处于运转状态的某一个发电装置，使从运转停止状态的发电装置中选择的一个发电装置与蓄电部111导通。当本步骤的处理结束时，使发电量监视期间Tc的计数复位，并返回图13中的步骤S102 (参照图13以及图15的C)。当返回至步骤S102时，发电控制部32继续监视发电部110的发电量。另一方面，当在步骤S301中判定为否定时、即判定为在成为当前运转发电装置数Nd之后发电部110所包含的全部发电装置已经运转了一次时，进入步骤S203(参照图14)。在步骤S203中，控制计算机3 (发电控制部32)追加启动一台发电部110所包含的发电装置中当前没有运转的发电装置。在本步骤中，可通过增加发电装置的运转台数，来期待发电部110中的以后的发电量增加。当步骤S203的处理结束时，在使发电量监视期间Tc的计数复位之后，返回到图13的步骤S102。当返回到步骤S102时，发电控制部32继续发电部110的发电量监视处理(参照图13以及图15的C)。此外，因为步骤S107 S109等的处理是与图14所示相同的处理，所以省略这里的说明。另外，在本例程结束后，可进行图12所示的监视开始条件调节处理。这里，举具体例来说明本实施方式中的上述控制。例如，测定装置I中的发电部110由压电元件110A、塞贝克元件110C、以及太阳能电池IlOD这3个发电装置构成。并且，在测定装置I的测定开始时，仅蓄电部111和压电元件IIOA为运转状态，其它发电装置(塞贝克元件110C、太阳能电池110D)被设定为运转停止状态。在这样的初始状态中，当步骤S301判定为肯定时，在步骤S302中停止当前运转中的压电元件IlOA的运转，取而代之，例如启动塞贝克元件110C。这样，在即使发电部110中的运转对象从压电元件IIOA换为塞贝克元件IlOC当前的发电率Rg也不高于第一基准发电率Rgl时，本次启动太阳能电池IlOD来取代塞贝克元件IlOC (步骤S302)。在此时刻，装载于发电部110上的全部发电装置运转一次。因此，在接下来进行步骤S301的处理时，由于判定为否定而前进至S203，除了当前运转中的太阳能电池IlOD之外，例如追加启动压电元件110A。在此时刻，将运转发电装置数Nd从I变更为2。另外，这样与运转发电装置数Nd增加无关，当发电率Rg不高于第一基准发电率Rgl时(S105 :是)，将当前运转中的发电装置换为运转停止状态的发电装置。例如，在当前太阳能电池IlOD以及压电元件IlOA处于运转状态、塞贝克元件IlOC处于运 转停止状态时，停止压电元件110A，代之以启动塞贝克元件110C。这样，在此时刻，在运转发电装置数Nd成为当前值之后，装载于发电部110上的全部发电装置运转了一次。因此，假设在下次的步骤S301中也判定为否定时，除了当前运转中的太阳能电池IlOD以及塞贝克元件IlOC之外，还追加启动运转停止中的压电元件110A。在此时刻，装载于发电部110上的全部发电装置同时运转，并将运转发电装置数Nd变更为最大运转数Ndmax0此外，当在这样装载于发电部110上的全部发电装置都运转的状态下发电率Rg也较低时，从紧急用电池112向蓄电部111提供电力。如以上那样，在本实施方式的发电量监视处理中，在当前运转的发电装置的发电量少时，为了在当前状况下使发电效率更高的发电装置运转，而替换发电方式与当前运转中的发电装置不同的其它发电装置，所以能够实现发电部110中的发电量的增加。[第五实施方式]接着，对实施本发明的第五实施方式进行说明。在本实施方式的测定装置I中，电力供给装置11的发电部110具备燃料电池110E。本实施方式中的燃料电池IlOE将被检者的血液或间质液等体液导入燃料箱，并将其所包含的葡萄糖作为燃料利用。可采用公知的方法从体内的血管中或细胞内直接采取这些体液。除此之外，测定装置I的基本结构与其它实施方式相同。此外，按照从控制计算机3对电力供给装置11发出的发电请求指令进行燃料电池IlOE的发电。图16是示出第五实施方式中的控制例程的流程图。利用控制计算机3在RAM中展开该ROM所存储的控制程序，并由处理器执行本控制例程，由此来实现图示的各个处理。另外，在测定装置I的电源为接通状态时利用控制计算机3按照固定时间来反复执行本控制例程。当开始本控制例程时，在步骤S401中，控制计算机3的传感器控制部12判定是否是使葡萄糖传感器4的葡萄糖浓度测定待机的测定待机期间。测定装置I被设定为周期性地进行葡萄糖浓度的测定，在葡萄糖浓度的连续测定开始之后，进行葡萄糖浓度测定的测定期间与测定待机期间交替地到来。在本步骤中，当判定为当前是葡萄糖浓度的测定期间(S401 :否)时结束本例程，当判定为是葡萄糖浓度的测定待机期间(S401 :是)时进入步骤S402。
在步骤S402中，控制计算机3对电力供给装置11输出发电请求指令，采用燃料电池IlOE来实施发电。这里，如实施例5中所述，通过将包含作为燃料的葡萄糖的体液提供给阳极层110E4来进行燃料电池IlOE的发电动作。因此，在燃料电池IlOE的发电时，如果采用葡萄糖传感器4进行葡萄糖浓度的测定动作，则担心葡萄糖浓度的测定误差变大，测定精度降低。因此，在本实施方式中，仅在不进行葡萄糖浓度测定的测定待机期间，进行燃料电池IlOE的发电。然后，开始发电量监视处理(S102)，当判定为发电量监视期间Tc是基准期间Tcl以上时(S103 :是)，计算发电率Rg (S104)。然后，当判定为发电率Rg是第一基准发电率Rgl以下时(S105 :是)，使警报部19输出异常警报，实施从紧急用电池112向蓄电部111的电力供给(S106)。在本实施方式中，将体液中的葡萄糖作为燃料进行发电，所以可判断为发电率Rg显著变低这样的情况启示了被检者为低血糖的可能性高。因此， 在本实施方式中，使异常警报包含启示有可能被检者为低血糖的内容的信息。此外，步骤S108、S109的处理内容在图11中已经进行了叙述，所以省略这里的说明。本实施方式中的测定装置I即使在不进行测定装置I的葡萄糖浓度测定的测定待机期间，也能够根据燃料电池IlOE的发电量(发电率Rg)的程度来良好地判别被检者是否是低血糖。另外，因为如上所述在葡萄糖浓度的测定期间内不进行燃料电池IlOE的发电动作，所以能够担保采用葡萄糖传感器4的测定结果的可靠性。此外，在本实施方式中，在图16所示的控制例程结束之后，可进行图12所示的监视开始条件调节处理。另外，本实施方式中的测定装置I除了燃料电池IlOE之外，还具备压电元件110A、塞贝克元件IlOC以及太阳能电池IlOD等其它种类的发电装置，在此情况下，当在步骤S105中判定为发电率Rg是第一基准发电率Rgl以下时，可如第四实施方式所述那样进行运转的发电装置的替换，或者一并进行处于运转停止状态的发电装置的追加启动。以上，说明了本发明的实施方式，但本发明的测定装置、测定系统、电力供给装置、电力供给方法不仅限于此，还可以包含这些实施方式的任何可能的组合。符号说明I…葡萄糖持续测定装置2…壳体3…控制计算机4…电化学传感器(葡萄糖传感器)11…电力供给装置12…传感器控制部14…显示单元部17…壳体110…发电部111…蓄电部IlOA压电元件IlOB电磁感应发电器IlOC塞贝克元件
IlOD太阳能电池 IlOE燃料电池
权利要求
1.一种测定装置，其测定与试样中的被检物质相关的数值信息， 该测定装置具备 传感器，其连续生成关于所述与试样中的被检物质相关的数值信息的信号； 发电部，其发出用于驱动所述传感器的电力； 蓄电部，其充入从所述发电部供给的电力，且向该传感器提供所积蓄的电力；以及 发电控制部，其监视所述发电部发电的发电量。
2.根据权利要求I所述的测定装置，其中， 所述发电控制部在所述蓄电部所积蓄的电力的电压值是判定用基准电压以下时，开始所述发电部中的发电量的监视。
3.根据权利要求I或2所述的测定装置，其中， 所述发电控制部在监视所述发电部发电的发电量时，计算所述发电部中的每单位时间的发电量即发电率。
4.根据权利要求3所述的测定装置，其中， 所述测定装置还具备警报部，其在所述发电控制部所算出的发电率是规定的基准发电率以下时，输出规定的警报。
5.根据权利要求3或4所述的测定装置，其中， 所述测定装置还具备紧急用电源， 在所述发电控制部所算出的发电率是规定的基准发电率以下时，从所述紧急用电源向所述蓄电部提供电力。
6.根据权利要求3 5中任意一项所述的测定装置，其中， 所述发电部构成为包含多个发电装置， 所述发电控制部在所算出的发电率是规定的基准发电率以下时，增加运转的发电装置的数量。
7.根据权利要求3 6中任意一项所述的测定装置，其中， 所述发电部构成为包含发电方式不同的多种发电装置， 所述发电控制部在所算出的发电率是规定的基准发电率以下时，将待运转的发电装置从运转中的发电装置切换为发电方式不同的其它种类的发电装置。
8.根据权利要求3 7中任意一项所述的测定装置，其中， 所述测定装置还具备存储所述发电控制部所算出的所述发电率的存储部， 所述发电控制部根据平均发电率，调节作为开始监视所述发电部中的发电量的阈值的判定用基准电压的值，所述平均发电率是对所述存储部所存储的所述发电率中的、包括最近存储的值在内的过去多次的该发电率的值进行平均而计算出的。
9.一种测定系统，其连续测定与试样中的被检物质相关的数值信息，该测定系统具备 传感器，其连续生成关于所述与试样中的被检物质相关的数值信息的信号； 发电部，其发出用于驱动所述传感器的电力； 蓄电部，其充入从所述发电部供给的电力，且向该传感器提供所积蓄的电力；以及 发电控制部，其监视所述发电部发电的发电量。
10.根据权利要求9所述的测定系统，其中，所述发电控制部在所述蓄电部所积蓄的电力的电压值是判定用基准电压以下时，开始所述发电部中的发电量的监视。
11.根据权利要求9或10所述的测定系统，其中， 所述发电控制部在监视所述发电部发电的发电量时，计算所述发电部中的每单位时间的发电量即发电率。
12.一种电力供给装置，其用于对传感器提供电力，该传感器连续生成关于与试样中的被检物质相关的数值信息的信号， 该电力供给装置具备 发电部，其发出用于驱动所述传感器的电力； 蓄电部，其充入从所述发电部供给的电力，且向该传感器提供所积蓄的电力；以及 发电控制部，其监视所述发电部发电的发电量。
13.根据权利要求12所述的电力供给装置，其中， 所述发电控制部在所述蓄电部所积蓄的电力的电压值是判定用基准电压以下时，开始所述发电部中的发电量的监视。
14.根据权利要求12或13所述的电力供给装置，其中， 所述发电控制部在监视所述发电部发电的发电量时，计算所述发电部中的每单位时间的发电量即发电率。
15.—种电力供给方法,用于对传感器提供电力，该传感器连续生成关于与试样中的被检物质相关的数值信息的信号， 该电力供给方法包含 发电步骤，发出用于驱动所述传感器的电力； 发电量监视步骤，监视在所述发电步骤中发电的发电量； 充电步骤，充入在所述发电步骤中发出的电力；以及 供给步骤，对该传感器提供在所述充电步骤中积蓄的电力。
全文摘要
本发明提供一种技术，在测定与试样中的被检物质相关的数值信息时，即使在持续测定期间是长期的情况下也能够稳定地连续供给对传感器的驱动电力。测定装置(1)测定与试样中的被检物质相关的数值信息，具备葡萄糖传感器(4)，其连续生成关于与试样中的被检物质相关的数值信息的信号；发电部(110)，其发出用于驱动葡萄糖传感器(4)的电力；蓄电部(111)，其充入从发电部(110)提供的电力，且将积蓄的电力提供给葡萄糖传感器(4)；以及发电控制部(32)，其监视发电部(110)发电的发电量。
文档编号G01N27/416GK102711609SQ201180006538
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月17日 优先权日2010年1月21日
发明者白木裕章, 胜木幸治 申请人:爱科来株式会社
专业数控铣床产品供应商
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