JP2014057717A - Biological information measurement apparatus and parameter setting method therein - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biological information measurement apparatus, etc. in which the biological information of a person to be measured is measured optically and the parameters such as a gain to amplify the emission intensity of the light-emitting part and/or the output of the light-receiving part can be set appropriately.SOLUTION: A biological information measurement apparatus 1 comprises: a measurement part 50 having a light-emitting part 54 and a light-receiving part 56; an output signal output part 46 which amplifies a photoelectricity output and outputs it as an output signal; a pulse wave signal output part 40 which amplifies the AC component extracted from the output signal and outputs it as a pulse wave signal; a storage part 112 which stores the relationship of the required emission intensity to the output signal acquired in advance for a plurality of sample persons to be measured; and an emission intensity setting part 45 which causes the light-emitting part to emit light at a detectable emission intensity on a trial basis for a person to be measured and sets a required emission intensity to cause the light-emitting part to emit light such that the AC component exceeds the minimum amplitude extractable by the pulse wave signal output part, on the basis of the output signal acquired by the output signal output part and the relationship stored in the storage part.

Description

この発明は、被測定者の脈波や脈拍数や血圧や酸素飽和度等の生体情報を光学的に測定する生体情報測定装置及び該装置におけるパラメータ設定方法に関する。   The present invention relates to a biological information measuring device that optically measures biological information such as a pulse wave, a pulse rate, blood pressure, and oxygen saturation of a measurement subject, and a parameter setting method in the device.

従来、被測定者の腕や手首等の被測定部位に装着して、被測定者の脈波や脈拍数や血圧や酸素飽和度等の生体情報を光学的に測定する生体情報測定装置が知られている。生体情報測定装置は、例えば、発光部及び受光部を備える光学センサを備え、光学センサの発光部から照射された光の一部が血液中のヘモグロビンによって吸収され、他の一部の光が生体の組織によって反射され、その反射光を受光部で受光し、受光部で受光した出力信号からＡＣ成分を取り出して増幅したものを脈波信号として出力し、演算手段を用いて脈波信号を処理することにより上記生体情報を算出している（例えば、特許文献１を参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a biological information measuring device that is attached to a measurement site such as a person's arm or wrist and optically measures biological information such as a pulse wave, pulse rate, blood pressure, and oxygen saturation of the measurement subject. It has been. The biological information measuring device includes, for example, an optical sensor including a light emitting unit and a light receiving unit, a part of the light emitted from the light emitting unit of the optical sensor is absorbed by hemoglobin in the blood, and the other part of the light is biological The reflected light is received by the light receiving unit, and the reflected light is received by the light receiving unit, the AC component extracted from the output signal received by the light receiving unit is amplified and output as a pulse wave signal, and the pulse wave signal is processed using the arithmetic means Thus, the biological information is calculated (see, for example, Patent Document 1).

特開平１０−２３４６８４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-234684

ところで、生体情報測定装置を腕や手首に装着して生体情報を光学的に測定する場合、発光部から照射された測定光が皮膚で吸収される度合いが、被測定者の腕や手首における皮膚の色で異なる。この皮膚の色の違いが光の吸収に影響を及ぼすため、発光部の発光強度や受光部の出力を増幅するゲインを適切に設定する必要がある。   By the way, when the biological information measuring device is attached to the arm or wrist and optical information is measured optically, the degree to which the measurement light emitted from the light emitting unit is absorbed by the skin is the skin on the arm or wrist of the measurement subject. Different colors. Since the difference in skin color affects light absorption, it is necessary to appropriately set the gain for amplifying the light emission intensity of the light emitting part and the output of the light receiving part.

例えば、発光部の発光強度を大きめに設定し過ぎた場合、常時測定用としてあるいは携帯用として使用される生体情報測定装置は、通常、電池を駆動源として用いていることから、消費電力が増大して装置の動作時間が短くなって、利用者の利便性を低下させるという問題がある。   For example, when the light emission intensity of the light emitting unit is set too high, the biological information measuring device used for constant measurement or for portable use usually uses a battery as a drive source, so that power consumption increases. Thus, there is a problem that the operation time of the apparatus is shortened and the convenience for the user is lowered.

また、出力信号からＡＣ成分を取り出して増幅することによって得られる脈波信号について、増幅ゲインを予め大きめに設定し過ぎた場合、脈波信号の振幅が増幅回路のダイナミックレンジ又はＡ／Ｄ変換器のレンジを超えて飽和してしまい、脈波信号を正常に検出できなくなってしまう。逆に、生体情報測定装置の腕や手首への装着状態が不適切であると、脈波信号の振幅が小さくなってしまい、脈波信号を検出できなってしまう。   Further, when the amplification gain is set too large in advance for the pulse wave signal obtained by extracting and amplifying the AC component from the output signal, the amplitude of the pulse wave signal is changed to the dynamic range of the amplifier circuit or the A / D converter. This causes saturation beyond the range, and the pulse wave signal cannot be detected normally. Conversely, if the biological information measuring device is not properly worn on the arm or wrist, the amplitude of the pulse wave signal becomes small, and the pulse wave signal cannot be detected.

そこで、この発明の課題は、発光部及び受光部を備える光学センサを備え、被測定者の脈波や脈拍数や血圧や酸素飽和度等の生体情報を光学的に測定する生体情報測定装置であって、発光部の発光強度及び／又は受光部の出力を増幅するゲイン等のパラメータを適切に設定できる生体情報測定装置及び該装置におけるパラメータ設定方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is a biological information measuring apparatus that includes an optical sensor including a light emitting unit and a light receiving unit and optically measures biological information such as a pulse wave, a pulse rate, blood pressure, and oxygen saturation of a measurement subject. An object of the present invention is to provide a biological information measuring device capable of appropriately setting parameters such as a gain for amplifying light emission intensity of a light emitting unit and / or an output of a light receiving unit, and a parameter setting method in the device.

上記課題を解決するため、第１の局面では、この発明の生体情報測定装置は、
被測定者の被測定部位に装着される本体と、
或る発光強度で発光して前記被測定部位に向けて光を照射する発光部と、前記被測定部位からの反射光又は透過光を受光する受光部と、を有する測定部と、
前記受光部から出力される光電出力を増幅して出力信号として出力する出力信号出力部と、
前記出力信号からＡＣ成分を取り出すとともにＡＣ成分を増幅して脈波信号として出力する脈波信号出力部と、
複数のサンプル被測定者に関して、前記脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−出力信号の関係を記憶する第１の記憶部と、
前記被測定者に関して前記発光部を前記検出可能発光強度で試行的に発光させることによって前記出力信号出力部で前記出力信号を取得し、前記取得された出力信号と前記第１の記憶部に記憶された前記必要発光強度−出力信号の関係とに基づいて、前記ＡＣ成分が前記脈波信号出力部でAC成分を取り出し可能な最低限の振幅を超えるように、前記発光部を発光させる必要発光強度を設定する発光強度設定部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, in the first aspect, the biological information measuring device of the present invention comprises:
A main body to be attached to the measurement site of the measurement subject;
A measuring unit having a light emitting unit that emits light at a certain emission intensity and emits light toward the measurement site; and a light receiving unit that receives reflected or transmitted light from the measurement site;
An output signal output unit that amplifies the photoelectric output output from the light receiving unit and outputs it as an output signal;
A pulse wave signal output unit that extracts an AC component from the output signal and amplifies the AC component to output it as a pulse wave signal;
With respect to a plurality of sample subjects, the necessary emission intensity-output signal acquired in advance by causing the light emitting unit to emit light at an emission intensity that includes at least a certain detectable emission intensity at which the amplitude of the pulse wave signal can be detected. A first storage unit for storing the relationship;
The output signal is acquired by the output signal output unit by causing the light emitting unit to emit light with the detectable emission intensity with respect to the measured person, and the acquired output signal and the first storage unit are stored. Based on the relationship between the required light emission intensity and the output signal, the necessary light emission for causing the light emitting unit to emit light so that the AC component exceeds the minimum amplitude from which the AC component can be extracted by the pulse wave signal output unit. And a light emission intensity setting unit for setting the intensity.

本明細書における「検出可能発光強度」は、ＡＣ成分（脈波信号）が脈波信号出力部で取り出し可能（すなわち検出可能）である或る大きさの発光強度（駆動電流）のことを意味している。また、本明細書における「必要発光強度」は、ＡＣ成分（脈波信号）が脈波信号出力部で検出される最低限の振幅を超えるのに必要な或る大きさの発光強度（駆動電流）のことを意味している。   The “detectable light emission intensity” in the present specification means a light emission intensity (drive current) of a certain magnitude at which an AC component (pulse wave signal) can be extracted (that is, detected) at the pulse wave signal output unit. doing. In addition, the “required light emission intensity” in this specification is a light emission intensity (drive current) of a certain magnitude necessary for the AC component (pulse wave signal) to exceed the minimum amplitude detected by the pulse wave signal output unit. ).

第１の局面の発明の生体情報測定装置では、第１の記憶部が、複数のサンプル被測定者に関して、脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−出力信号の関係を記憶している。発光強度設定部が、被測定者に関して発光部を検出可能発光強度で試行的に発光させることによって出力信号出力部で出力信号を取得し、取得された出力信号と第１の記憶部に記憶された必要発光強度−出力信号の関係とに基づいて、ＡＣ成分が脈波信号出力部で取り出し可能な最低限の振幅を超えるように、発光部を発光させる必要発光強度を設定している。その結果、生体情報を光学的に測定するための条件を規定するパラメータの一つである発光部での必要発光強度（すなわち駆動電流）が、適切に設定される。したがって、生体情報の測定を簡便に行うことができる。   In the biological information measuring device according to the first aspect of the present invention, the first storage unit has a light emission intensity including at least a certain detectable light emission intensity with which the amplitude of the pulse wave signal can be detected for a plurality of sample subjects. The relationship between the necessary light emission intensity and the output signal acquired in advance by causing the light emitting unit to emit light is stored. A light emission intensity setting unit obtains an output signal at the output signal output unit by causing the light emitting unit to emit light with a detectable light emission intensity with respect to the measured person, and is stored in the acquired output signal and the first storage unit. Based on the relationship between the required emission intensity and the output signal, the required emission intensity for causing the light emitting unit to emit light is set so that the AC component exceeds the minimum amplitude that can be extracted by the pulse wave signal output unit. As a result, the required light emission intensity (that is, drive current) in the light emitting unit, which is one of the parameters that define the conditions for optically measuring biological information, is appropriately set. Therefore, measurement of biological information can be performed easily.

第２の局面では、この生体情報測定装置は、被測定者の被測定部位に装着される本体と、或る発光強度で発光して前記被測定部位に向けて光を照射する発光部と、前記被測定部位からの反射光又は透過光を受光する受光部と、を有する測定部と、前記受光部から出力される光電出力を増幅して出力信号として出力する出力信号出力部と、前記出力信号からＡＣ成分を取り出すとともにＡＣ成分を増幅して脈波信号として出力する脈波信号出力部と、複数のサンプル被測定者に関して、前記脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−出力信号レベルの関係を記憶する第２の記憶部と、前記被測定者に関して前記発光部を前記検出可能発光強度で試行的に発光させることによって前記出力信号出力部で前記出力信号レベルを取得し、前記取得された出力信号レベルと前記第２の記憶部に記憶された前記必要発光強度−出力信号レベルの関係とに基づいて、前記出力信号レベルの予測値を算出する出力信号予測値算出部と、前記出力信号レベルの予測値に基づいて、前記出力信号レベルが前記出力信号出力部の処理可能レンジに入るように、前記出力信号出力部の増幅ゲインを設定する出力信号増幅ゲイン設定部と、を備えることを特徴とする。   In the second aspect, the biological information measuring device includes a main body attached to the measurement site of the person to be measured, a light emitting unit that emits light toward the measurement site by emitting light at a certain light emission intensity, A light-receiving unit that receives reflected light or transmitted light from the measurement site, an output signal output unit that amplifies the photoelectric output output from the light-receiving unit and outputs it as an output signal, and the output A pulse wave signal output unit that extracts an AC component from the signal and amplifies the AC component and outputs it as a pulse wave signal, and a certain detectable light emission that enables detection of the amplitude of the pulse wave signal with respect to a plurality of sample subjects. A second storage unit for storing a relationship between a required emission intensity and an output signal level acquired in advance by causing the light emitting unit to emit light with an emission intensity including at least an intensity; and the light emitting unit can be detected with respect to the subject. The output signal level is acquired by the output signal output unit by causing light emission on a trial basis, and the acquired output signal level and the required light emission intensity-output signal level stored in the second storage unit An output signal predicted value calculation unit that calculates a predicted value of the output signal level based on the relationship between the output signal level and the processable range of the output signal output unit based on the predicted value of the output signal level And an output signal amplification gain setting unit that sets an amplification gain of the output signal output unit.

第２の局面の生体情報測定装置では、第２の記憶部が、複数のサンプル被測定者に関して、脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−出力信号レベルの関係を記憶している。出力信号予測値算出部が、被測定者に関して発光部を検出可能発光強度で試行的に発光させることによって出力信号出力部で出力信号レベルを取得し、取得された出力信号レベルと第２の記憶部に記憶された必要発光強度−出力信号レベルの関係とに基づいて、出力信号レベルの予測値を算出している。出力信号増幅ゲイン設定部が、出力信号レベルの予測値に基づいて、出力信号レベルが出力信号出力部の処理可能レンジに入るように、出力信号出力部の増幅ゲインを設定している。その結果、生体情報を光学的に測定するための条件を規定するパラメータの一つである出力信号出力部での増幅ゲイン（すなわち受光感度）が、適切に設定されている。したがって、生体情報の測定を簡便に行うことができる。   In the biological information measuring device according to the second aspect, the second storage unit emits light with a light emission intensity including at least a certain detectable light emission intensity with which the amplitude of the pulse wave signal can be detected for a plurality of sample subjects. The relationship between the required light emission intensity and the output signal level acquired in advance by emitting light is stored. The output signal predicted value calculation unit obtains the output signal level at the output signal output unit by causing the light emitting unit to emit light with a detectable light intensity for the measured person, and the acquired output signal level and the second storage The predicted value of the output signal level is calculated based on the relationship between the required light emission intensity and the output signal level stored in the unit. The output signal amplification gain setting unit sets the amplification gain of the output signal output unit based on the predicted value of the output signal level so that the output signal level falls within the processable range of the output signal output unit. As a result, the amplification gain (that is, light reception sensitivity) at the output signal output unit, which is one of the parameters that define the conditions for optically measuring biological information, is appropriately set. Therefore, measurement of biological information can be performed easily.

第３の局面では、この生体情報測定装置は、被測定者の被測定部位に装着される本体と、或る発光強度で発光して前記被測定部位に向けて光を照射する発光部と、前記被測定部位からの反射光又は透過光を受光する受光部と、を有する測定部と、前記受光部から出力される光電出力を増幅して出力信号として出力する出力信号出力部と、前記出力信号からＡＣ成分を取り出すとともにＡＣ成分を増幅して脈波信号として出力する脈波信号出力部と、複数のサンプル被測定者に関して、前記脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−脈波信号の振幅の関係を記憶する第３の記憶部と、前記被測定者に関して前記発光部を前記検出可能発光強度で試行的に発光させることによって前記脈波信号出力部で前記脈波信号の振幅を取得し、前記取得された脈波信号の振幅と前記第３の記憶部に記憶された前記必要発光強度−脈波信号の振幅の関係とに基づいて、前記脈波信号の振幅の予測値を算出する脈波信号予測値算出部と、前記脈波信号の振幅の予測値に基づいて、前記脈波信号の振幅が前記脈波信号出力部の処理可能レンジに入るように、前記脈波信号出力部の増幅ゲインを設定する脈波信号増幅ゲイン設定部と、を備えることを特徴とする。   In the third aspect, the biological information measuring device includes a main body attached to the measurement site of the person to be measured, a light emitting unit that emits light at a certain light emission intensity and emits light toward the measurement site, A light-receiving unit that receives reflected light or transmitted light from the measurement site, an output signal output unit that amplifies the photoelectric output output from the light-receiving unit and outputs it as an output signal, and the output A pulse wave signal output unit that extracts an AC component from the signal and amplifies the AC component and outputs it as a pulse wave signal, and a certain detectable light emission that enables detection of the amplitude of the pulse wave signal with respect to a plurality of sample subjects. A third storage unit for storing a relationship between a required light emission intensity and an amplitude of a pulse wave signal acquired in advance by causing the light emitting unit to emit light with a light emission intensity including at least an intensity; and Detectable The pulse wave signal output unit obtains the amplitude of the pulse wave signal by causing light emission on a trial basis with light intensity, and the necessary light emission stored in the third storage unit and the amplitude of the acquired pulse wave signal A pulse wave signal predicted value calculator that calculates a predicted value of the amplitude of the pulse wave signal based on the relationship between the intensity and the amplitude of the pulse wave signal; and the pulse wave signal based on the predicted value of the amplitude of the pulse wave signal. A pulse wave signal amplification gain setting unit that sets an amplification gain of the pulse wave signal output unit so that an amplitude of the wave signal falls within a processable range of the pulse wave signal output unit.

第３の局面の生体情報測定装置では、第３の記憶部が、複数のサンプル被測定者に関して、脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−脈波信号の振幅の関係を記憶している。脈波信号予測値算出部が、被測定者に関して発光部を検出可能発光強度で試行的に発光させることによって脈波信号出力部で脈波信号の振幅を取得し、取得された脈波信号の振幅と第３の記憶部に記憶された必要発光強度−脈波信号の振幅の関係とに基づいて、脈波信号の振幅の予測値を算出している。脈波信号増幅ゲイン設定部が、脈波信号の振幅の予測値に基づいて、前記脈波信号の振幅が前記脈波信号出力部の処理可能レンジに入るように、前記脈波信号出力部の増幅ゲインを設定している。その結果、生体情報を光学的に測定するための条件を規定するパラメータの一つである脈波信号出力部での増幅ゲイン（すなわち脈波信号ゲイン）が、適切に設定されている。したがって、生体情報の測定を簡便に行うことができる。   In the biological information measuring apparatus according to the third aspect, the third storage unit emits light with a light emission intensity including at least a certain detectable light emission intensity with which the amplitude of the pulse wave signal can be detected for a plurality of sample subjects. The relationship between the required light emission intensity and the amplitude of the pulse wave signal acquired in advance by emitting light is stored. The pulse wave signal predicted value calculation unit obtains the amplitude of the pulse wave signal at the pulse wave signal output unit by causing the light emitting unit to emit light with a detectable emission intensity with respect to the measurement subject, and the acquired pulse wave signal The predicted value of the amplitude of the pulse wave signal is calculated based on the relationship between the amplitude and the required light emission intensity stored in the third storage unit-the amplitude of the pulse wave signal. Based on the predicted value of the amplitude of the pulse wave signal, the pulse wave signal amplification gain setting unit is configured so that the amplitude of the pulse wave signal falls within a processable range of the pulse wave signal output unit. Amplification gain is set. As a result, the amplification gain (that is, the pulse wave signal gain) at the pulse wave signal output unit, which is one of the parameters defining the conditions for optically measuring the biological information, is set appropriately. Therefore, measurement of biological information can be performed easily.

第４の局面では、この生体情報測定装置は、被測定者の被測定部位に装着される本体と、或る発光強度で発光して前記被測定部位に向けて光を照射する発光部と、前記被測定部位からの反射光又は透過光を受光する受光部と、を有する測定部と、前記受光部から出力される光電出力を増幅して出力信号として出力する出力信号出力部と、前記出力信号からＡＣ成分を取り出すとともにＡＣ成分を増幅して脈波信号として出力する脈波信号出力部と、複数のサンプル被測定者に関して、前記脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−出力信号の関係と、或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−出力信号レベルの関係と、或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−脈波信号の振幅の関係と、をそれぞれ記憶する第４の記憶部と、前記被測定者に関して前記発光部を前記検出可能発光強度で試行的に発光させることによって前記出力信号出力部で前記出力信号を取得し、前記取得された出力信号と前記第４の記憶部に記憶された前記必要発光強度−出力信号の関係とに基づいて、前記ＡＣ成分が前記脈波信号出力部でAC成分を取り出し可能な最低限の振幅を超えるように、前記発光部を発光させる必要発光強度を設定する発光強度設定部と、前記検出可能発光強度での試行的な発光によって前記出力信号出力部で前記出力信号レベルを取得し、前記取得された出力信号レベルと前記第４の記憶部に記憶された前記必要発光強度−出力信号レベルの関係とに基づいて、前記出力信号レベルの予測値を算出する出力信号予測値算出部と、前記出力信号レベルの予測値に基づいて、前記出力信号レベルが前記出力信号出力部の処理可能レンジに入るように、前記出力信号出力部の増幅ゲインを設定する出力信号増幅ゲイン設定部と、前記検出可能発光強度での試行的な発光によって前記脈波信号出力部で前記脈波信号の振幅を取得し、前記取得された脈波信号の振幅と前記第４の記憶部に記憶された前記必要発光強度−脈波信号の振幅の関係とに基づいて、前記脈波信号の振幅の予測値を算出する脈波信号予測値算出部と、前記脈波信号の振幅の予測値に基づいて、前記脈波信号の振幅が前記脈波信号出力部の処理可能レンジに入るように、前記脈波信号出力部の増幅ゲインを設定する脈波信号増幅ゲイン設定部と、を備えることを特徴とする。   In the fourth aspect, the biological information measuring device includes a main body attached to the measurement site of the measurement subject, a light emitting unit that emits light at a certain emission intensity and emits light toward the measurement site, A light-receiving unit that receives reflected light or transmitted light from the measurement site, an output signal output unit that amplifies the photoelectric output output from the light-receiving unit and outputs it as an output signal, and the output A pulse wave signal output unit that extracts an AC component from the signal and amplifies the AC component and outputs it as a pulse wave signal, and a certain detectable light emission that enables detection of the amplitude of the pulse wave signal with respect to a plurality of sample subjects. By causing the light emitting unit to emit light with a light emission intensity including at least an intensity, the light emission unit emits light with a necessary light emission intensity-output signal relationship acquired in advance and a light emission intensity including at least a certain detectable light emission intensity. Therefore, the relationship between the necessary emission intensity-output signal level acquired in advance and the necessary emission intensity-pulse wave signal amplitude acquired in advance by causing the light emitting unit to emit light at an emission intensity including at least a certain detectable emission intensity. A fourth storage unit that stores the relationship, and the output signal output unit obtains the output signal by causing the light emitting unit to emit light with the detectable light emission intensity with respect to the measurement subject, Based on the acquired output signal and the relationship between the required light emission intensity and the output signal stored in the fourth storage unit, the AC component can be extracted from the pulse wave signal output unit with the minimum possible AC component. A light emission intensity setting unit that sets a required light emission intensity for causing the light emitting unit to emit light so as to exceed an amplitude, and the output signal output unit by the trial light emission at the detectable light emission intensity. An output for acquiring a signal level and calculating a predicted value of the output signal level based on the acquired output signal level and the relationship between the required light emission intensity and the output signal level stored in the fourth storage unit An output signal that sets an amplification gain of the output signal output unit so that the output signal level falls within a processable range of the output signal output unit based on a predicted value of the signal predicted value calculation unit and the output signal level The amplitude of the pulse wave signal is acquired by the pulse wave signal output unit by trial amplification with the amplification gain setting unit and the detectable emission intensity, and the amplitude of the acquired pulse wave signal and the fourth storage A pulse wave signal predicted value calculation unit that calculates a predicted value of the amplitude of the pulse wave signal based on the relationship between the required light emission intensity and the amplitude of the pulse wave signal stored in the unit; Based on predicted value, previous As the amplitude of the pulse wave signal enters the processable range of the pulse wave signal output unit, characterized in that it and a pulse wave signal amplifying gain setting unit for setting the amplification gain of the pulse wave signal output unit.

第４の局面の生体情報測定装置では、第４の記憶部が、複数のサンプル被測定者に関して、脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−出力信号の関係と、或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−出力信号レベルの関係と、或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−脈波信号の振幅の関係と、をそれぞれ記憶している。発光強度設定部が、被測定者に関して発光部を前記検出可能発光強度で試行的に発光させることによって出力信号出力部で出力信号を取得し、取得された出力信号と第４の記憶部に記憶された必要発光強度−出力信号の関係とに基づいて、ＡＣ成分が脈波信号出力部で取り出し可能な最低限の振幅を超えるように、発光部を発光させる必要発光強度を設定している。出力信号予測値算出部が、検出可能発光強度での試行的な発光によって出力信号出力部で出力信号レベルを取得し、取得された出力信号レベルと第４の記憶部に記憶された必要発光強度−出力信号レベルの関係とに基づいて、出力信号レベルの予測値を算出している。出力信号増幅ゲイン設定部が、出力信号レベルの予測値に基づいて、出力信号レベルが出力信号出力部の処理可能レンジに入るように、出力信号出力部の増幅ゲインを設定している。脈波信号予測値算出部が、検出可能発光強度での試行的な発光によって脈波信号出力部で脈波信号の振幅を取得し、取得された脈波信号の振幅と第４の記憶部に記憶された必要発光強度−脈波信号の振幅の関係とに基づいて、脈波信号の振幅の予測値を算出している。脈波信号増幅ゲイン設定部が、脈波信号の振幅の予測値に基づいて、脈波信号の振幅が脈波信号出力部の処理可能レンジに入るように、脈波信号出力部の増幅ゲインを設定している。その結果、生体情報を光学的に測定するための測定条件を規定するパラメータである、発光部での必要発光強度と、出力信号出力部での増幅ゲイン（受光感度）と、脈波信号出力部での増幅ゲイン（脈波信号ゲイン）とが、それぞれ、適切に設定されている。したがって、生体情報の測定を簡便に且つ正確に行うことができる。   In the biological information measuring apparatus according to the fourth aspect, the fourth storage unit emits light with a light emission intensity including at least a certain detectable light emission intensity with which the amplitude of the pulse wave signal can be detected for a plurality of sample subjects. Of the required emission intensity-output signal acquired in advance by emitting light, and the required emission intensity-output signal level acquired in advance by causing the light emitting unit to emit light at an emission intensity including at least a certain detectable emission intensity. The relationship and the relationship between the required light emission intensity and the amplitude of the pulse wave signal acquired in advance by causing the light emitting unit to emit light at a light emission intensity at least including a certain detectable light emission intensity are stored. The emission intensity setting unit obtains an output signal at the output signal output unit by causing the light emitting unit to emit light with the detectable emission intensity with respect to the measurement subject, and stores the acquired output signal and the fourth storage unit. Based on the necessary light emission intensity-output signal relationship, the necessary light emission intensity for causing the light emitting unit to emit light is set so that the AC component exceeds the minimum amplitude that can be extracted by the pulse wave signal output unit. The output signal predicted value calculation unit acquires the output signal level at the output signal output unit by trial light emission at the detectable light emission intensity, and the acquired output signal level and the required light emission intensity stored in the fourth storage unit -The predicted value of the output signal level is calculated based on the relationship of the output signal level. The output signal amplification gain setting unit sets the amplification gain of the output signal output unit based on the predicted value of the output signal level so that the output signal level falls within the processable range of the output signal output unit. The pulse wave signal predicted value calculation unit acquires the amplitude of the pulse wave signal at the pulse wave signal output unit by trial light emission at the detectable light emission intensity, and stores the amplitude of the acquired pulse wave signal in the fourth storage unit. A predicted value of the amplitude of the pulse wave signal is calculated based on the stored relationship between the required light emission intensity and the amplitude of the pulse wave signal. Based on the predicted value of the amplitude of the pulse wave signal, the pulse wave signal amplification gain setting unit sets the amplification gain of the pulse wave signal output unit so that the amplitude of the pulse wave signal falls within the processable range of the pulse wave signal output unit. It is set. As a result, the required light intensity at the light emitting unit, the amplification gain (light receiving sensitivity) at the output signal output unit, and the pulse wave signal output unit, which are parameters that define the measurement conditions for optically measuring biological information The amplification gain (pulse wave signal gain) at is set appropriately. Therefore, measurement of biological information can be performed easily and accurately.

一実施形態の生体情報測定装置では、前記測定部の前記発光部を前記検出可能発光強度で発光させる期間は、少なくとも１拍分を含む期間であることを特徴とする。   In the biological information measuring apparatus according to an embodiment, the period in which the light emitting unit of the measuring unit emits light with the detectable light emission intensity is a period including at least one beat.

この一実施形態の生体情報測定装置では、測定時間の短縮を可能にする。   In the biological information measuring apparatus according to this embodiment, the measurement time can be shortened.

一実施形態の生体情報測定装置では、前記予め取得された必要発光強度−出力信号の関係は、ｍを定数とし、且つ、或る発光強度での前記ＡＣ成分の前記出力信号レベルに対する比をヘモグロビン吸光度と規定するとき、（必要発光強度）＝ｍ／｛（ヘモグロビン吸光度）×（脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度で発光させたときの発光強度１ｍＡ当たりの出力信号レベル）｝という関係式によって規定されることを特徴とする。   In the biological information measuring apparatus according to an embodiment, the relationship between the required light emission intensity and the output signal acquired in advance is m as a constant, and the ratio of the AC component at a certain light emission intensity to the output signal level is hemoglobin. When it is defined as absorbance, (required emission intensity) = m / {(hemoglobin absorbance) × (output signal per 1 mA of emission intensity when light is emitted at a certain detectable emission intensity at which the amplitude of the pulse wave signal can be detected) Level)}.

この一実施形態の生体情報測定装置では、複数のサンプル被測定者に関して実験で予め取得されるとともに記憶部に記憶された関係式に基づいて必要発光強度が設定されるので、生体情報に関する測定精度を高めることができる。   In the biological information measuring apparatus according to this embodiment, the necessary emission intensity is set based on the relational expression acquired in advance in an experiment for a plurality of sample subjects and stored in the storage unit. Can be increased.

一実施形態の生体情報測定装置では、前記前記予め取得された必要発光強度−出力信号の関係は、ｆとｇを定数とするとき、（必要発光強度）＝ｆ／（前記発光部を前記検出可能発光強度で発光させたときに取得される脈波信号の振幅−ｇ）という関係式によって規定されることを特徴とする。   In the biological information measuring apparatus according to an embodiment, the relationship between the required light emission intensity and the output signal acquired in advance is (required light intensity) = f / (the light emitting unit is detected when f and g are constants). It is characterized by being defined by the relational expression: amplitude of pulse wave signal acquired when light is emitted with possible light emission intensity-g).

この一実施形態の生体情報測定装置では、複数のサンプル被測定者に関して実験で予め取得されるとともに記憶部に記憶された関係式に基づいて必要発光強度が設定されるので、生体情報に関する測定精度を高めることができる。   In the biological information measuring apparatus according to this embodiment, the necessary emission intensity is set based on the relational expression acquired in advance in an experiment for a plurality of sample subjects and stored in the storage unit. Can be increased.

一実施形態の生体情報測定装置では、前記予め取得された必要発光強度−出力信号レベルの関係は、ｈを定数とするとき、（出力信号レベルの予測値）＝ｈ×｛（前記発光部を前記検出可能発光強度で発光させたときに取得される出力信号レベル）×（必要発光強度）｝という関係式によって規定されることを特徴とする。   In the biological information measuring apparatus of one embodiment, the relationship between the required light emission intensity and the output signal level acquired in advance is such that when h is a constant, (predicted value of the output signal level) = h × {(the light emitting unit is The output signal level obtained when light is emitted at the detectable light emission intensity) × (required light emission intensity)} is defined by the relational expression.

この一実施形態の生体情報測定装置では、複数のサンプル被測定者に関して実験で予め取得されるとともに記憶部に記憶された関係式に基づいて出力信号出力部での増幅ゲイン（受光感度）が設定されるので、生体情報に関する測定精度を高めることができる。   In the biological information measuring apparatus according to this embodiment, the amplification gain (light reception sensitivity) at the output signal output unit is set based on the relational expression acquired in advance for experiments on a plurality of sample subjects and stored in the storage unit. Therefore, the measurement accuracy regarding biological information can be improved.

一実施形態の生体情報測定装置では、前記予め取得された必要発光強度−脈波信号の振幅の関係は、ｆとｇを定数とするとき、（脈波信号の振幅の予測値）＝｛ｆ×（前記発光部を前記検出可能発光強度で発光させたときに取得される脈波信号の振幅）−ｇ｝×（必要発光強度）という関係式によって規定されることを特徴とする。   In the biological information measuring apparatus of one embodiment, the relationship between the necessary light emission intensity and the amplitude of the pulse wave signal acquired in advance is (predicted value of the amplitude of the pulse wave signal) = {f, where f and g are constants. X (amplitude of a pulse wave signal acquired when the light emitting unit emits light with the detectable light emission intensity) −g} × (necessary light emission intensity).

この一実施形態の生体情報測定装置では、複数のサンプル被測定者に関して実験で予め取得されるとともに記憶部に記憶された関係式に基づいて脈波信号出力部での増幅ゲイン（脈波信号ゲイン）が設定されるので、生体情報に関する測定精度を高めることができる。   In the biological information measuring apparatus according to this embodiment, the amplification gain (pulse wave signal gain) at the pulse wave signal output unit based on the relational expression acquired in advance for experiments on a plurality of sample subjects and stored in the storage unit. ) Is set, it is possible to improve the measurement accuracy regarding biological information.

この発明の生体情報測定装置におけるパラメータ設定方法は、複数のサンプル被測定者に関して、前記脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって、前記検出可能発光強度と、前記測定された前記出力信号のレベルと前記脈波信号の振幅との関係をそれぞれ予め取得して、当該関係を前記第４の記憶部に記憶するステップと、前記検出可能発光強度で前記発光部を試行的に発光させるステップと、前記被測定者の少なくとも１拍分の期間にわたって、前記出力信号のレベルと前記脈波信号の振幅とを測定するステップと、前記発光強度設定部によって、前記ＡＣ成分が前記脈波信号出力部でAC成分を取り出し可能な最低限の振幅を超えるように、前記発光部を発光させる必要発光強度を設定するステップと、前記出力信号予測値算出部によって、前記出力信号のレベルの予測値を算出するステップと、前記出力信号増幅ゲイン設定部によって、前記出力信号出力部における光電出力の増幅ゲインを設定するステップと、前記脈波信号予測値算出部によって、前記脈波信号の振幅の予測値を算出するステップと、前記脈波信号増幅ゲイン設定部によって、前記脈波信号出力部における増幅ゲインを設定するステップと、を備えることを特徴とする。   According to the parameter setting method of the biological information measuring apparatus of the present invention, the light emitting unit emits light with a light emission intensity at least including a certain detectable light emission intensity with which the amplitude of the pulse wave signal can be detected for a plurality of sample subjects. Thereby acquiring in advance the relationship between the detectable emission intensity, the measured level of the output signal, and the amplitude of the pulse wave signal, respectively, and storing the relationship in the fourth storage unit; , Trial light emission of the light emitting unit with the detectable emission intensity, and measuring the level of the output signal and the amplitude of the pulse wave signal over a period of at least one beat of the subject. The light emission intensity setting unit causes the light emission unit to emit light so that the AC component exceeds a minimum amplitude from which the AC component can be extracted by the pulse wave signal output unit. A step of setting a required light emission intensity, a step of calculating a predicted value of the level of the output signal by the output signal predicted value calculation unit, and a photoelectric output in the output signal output unit by the output signal amplification gain setting unit. A step of setting an amplification gain of the pulse wave signal, a step of calculating a predicted value of the amplitude of the pulse wave signal by the pulse wave signal predicted value calculation unit, and a step of outputting the pulse wave signal output unit by the pulse wave signal amplification gain setting unit. And a step of setting an amplification gain.

この発明のパラメータ設定方法によれば、生体情報を光学的に測定するための条件を規定するパラメータである、発光部での必要発光強度（駆動電流）と出力信号出力部での増幅ゲイン（受光感度）と脈波信号出力部での増幅ゲイン（脈波信号ゲイン）とが、それぞれ、短時間で適切な値に設定されている。したがって、生体情報の測定を簡便に且つ正確に行うことができる。   According to the parameter setting method of the present invention, the required light emission intensity (driving current) in the light emitting unit and the amplification gain (light reception) in the output signal output unit, which are parameters that define conditions for optically measuring biological information. Sensitivity) and the amplification gain (pulse wave signal gain) at the pulse wave signal output unit are set to appropriate values in a short time. Therefore, measurement of biological information can be performed easily and accurately.

以上より明らかなように、この発明の生体情報測定装置及び該装置におけるパラメータ設定方法は、発光部の発光強度及び／又は出力信号出力部での増幅ゲイン（受光感度）及び／又は脈波信号出力部での増幅ゲイン（脈波信号ゲイン）という、生体情報の光学的な測定に重要である３つのパラメータを適切に設定することができる。   As is clear from the above, the biological information measuring device and the parameter setting method in the device according to the present invention include the light emission intensity of the light emitting unit and / or the amplification gain (light reception sensitivity) and / or pulse wave signal output at the output signal output unit. Three parameters, which are important for optical measurement of biological information, such as amplification gain (pulse wave signal gain) in the unit, can be appropriately set.

この発明の生体情報測定装置を例示する模式的断面図である。It is typical sectional drawing which illustrates the biological information measuring device of this invention. この発明の生体情報測定装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the biological information measuring device of this invention. 測定回路の構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of a measurement circuit. 出力信号の波形を説明する図である。It is a figure explaining the waveform of an output signal. 脈波信号の波形を説明する図である。It is a figure explaining the waveform of a pulse wave signal. サンプル被測定者のそれぞれに対して、検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）で発光させたときに得られる脈波信号の振幅と、脈波信号の振幅／発光強度との関係をプロットした散布図である。For each sample subject, the relationship between the amplitude of the pulse wave signal obtained when light was emitted at a detectable light emission intensity (for example, a drive current of 6 mA) and the amplitude / light emission intensity of the pulse wave signal was plotted. It is a scatter diagram. 図６の散布図における回帰直線からのオフセット誤差を示す図である。It is a figure which shows the offset error from the regression line in the scatter diagram of FIG. サンプル被測定者のそれぞれに対して、検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）で発光させたときに得られる出力信号レベルと、出力信号レベル／発光強度との関係をプロットした散布図である。FIG. 6 is a scatter diagram plotting the relationship between the output signal level and the output signal level / light emission intensity obtained when light is emitted at a detectable light emission intensity (for example, a drive current of 6 mA) for each sample subject. . サンプル被測定者のそれぞれに対する必要発光強度（駆動電流）を示す図である。It is a figure which shows the required light emission intensity | strength (drive current) with respect to each of a sample to-be-measured person. この発明の第１実施形態に係る生体情報測定装置におけるパラメータ設定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the parameter setting method in the biological information measuring device which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第２実施形態に係る生体情報測定装置におけるパラメータ設定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the parameter setting method in the biological information measuring device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. この発明の第３実施形態に係る生体情報測定装置におけるパラメータ設定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the parameter setting method in the biological information measuring device which concerns on 3rd Embodiment of this invention. この発明の第４実施形態に係る生体情報測定装置におけるパラメータ設定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the parameter setting method in the biological information measuring device which concerns on 4th Embodiment of this invention.

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明の都合上、生体情報測定装置１の構成を説明する場合において、図示しない被測定部位の側を本体１０の「下面側」、被測定部位の反対側を本体１０の「上面側」としている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. For convenience of explanation, when the configuration of the biological information measuring apparatus 1 is described, the side of the measurement site (not shown) is the “lower surface side” of the main body 10, and the opposite side of the measurement site is the “upper surface side” of the main body 10. It is said.

この発明の一実施形態における生体情報測定装置１は、測定対象である人（以下、被測定者という）の生体情報を光学的に測定する機能を有する。測定される生体情報は、測定部５０を含む本体１０が被測定者の被測定部位に対して密着した状態で光学的に測定することが要求されるものであり、例えば、脈波や脈拍数や血圧や酸素飽和度等の生体情報である。したがって、この発明の生体情報測定装置１は、例えば、脈波測定装置である。また、生体情報測定装置１が装着される被測定部位は、例えば、手首又は腕である。以下、生体情報測定装置１が脈波測定装置である場合について説明する。   The biological information measuring apparatus 1 according to an embodiment of the present invention has a function of optically measuring biological information of a person who is a measurement target (hereinafter referred to as a person to be measured). The biological information to be measured is required to be optically measured in a state in which the main body 10 including the measurement unit 50 is in close contact with the measurement site of the measurement subject. For example, the pulse wave and the pulse rate And biological information such as blood pressure and oxygen saturation. Therefore, the biological information measuring device 1 of the present invention is, for example, a pulse wave measuring device. Moreover, the measurement site to which the biological information measuring device 1 is attached is, for example, a wrist or an arm. Hereinafter, the case where the biological information measuring device 1 is a pulse wave measuring device will be described.

まず、図１を参照して、脈波測定装置１の構成を説明する。   First, the configuration of the pulse wave measuring device 1 will be described with reference to FIG.

図１の模式的断面図に示すように、脈波測定装置１は、本体１０と、バンド２０と、を含む。   As shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 1, the pulse wave measurement device 1 includes a main body 10 and a band 20.

脈波測定装置１の本体１０は、下面１５から上面１６にかけて、基部１１と首部１２と頭部１３とが、順次積層された積層構造をしている。首部１２は、基部１１と頭部１３との間に位置する。基部１１と首部１２と頭部１３のいずれもが、略直方体形状をしており、各略直方体のコーナー部分には丸みが形成されている。本体１０は、被測定者の被測定部位（図示しない）に対して密着して配置されて被測定部位との接触面を形成する下面１５と、当該下面１５の反対側に位置する上面１６と、を有する。本体１０は、下面１５に沿った面方向に関して、頭部１３のサイズが基部１１のサイズよりも小さく、首部１２のサイズが頭部１３のサイズよりも小さく構成された段差構造をしている。すなわち、本体１０の首部１２が、くびれた形状をしている。   The main body 10 of the pulse wave measuring device 1 has a laminated structure in which a base 11, a neck 12, and a head 13 are sequentially laminated from a lower surface 15 to an upper surface 16. The neck portion 12 is located between the base portion 11 and the head portion 13. All of the base part 11, the neck part 12, and the head part 13 have a substantially rectangular parallelepiped shape, and roundness is formed at corner portions of the respective substantially rectangular parallelepipeds. The main body 10 is arranged in close contact with a measurement site (not shown) of the measurement subject and forms a contact surface with the measurement site, and an upper surface 16 located on the opposite side of the lower surface 15. Have. The main body 10 has a step structure in which the size of the head 13 is smaller than the size of the base 11 and the size of the neck 12 is smaller than the size of the head 13 in the plane direction along the lower surface 15. That is, the neck portion 12 of the main body 10 has a constricted shape.

脈波測定装置１の本体１０は、下面１５の側に配置されて被測定者の生体情報を測定する測定部５０と、上面１６の側に配置されて測定部５０によって測定された生体情報に関する情報を表示する表示部１１４と、を備える。下面１５の側に配置された測定部５０は、赤外光又は近赤外光を発光する発光ダイオードのような発光素子５４と、フォトダイオード又はフォトトランジスタのような受光素子５６と、を備える光学式センサである。発光素子５４は、被測定部位に向けて或る発光強度で光を照射する発光部として働く。また、受光素子５６は、被測定部位からの反射光又は透過光を受光する受光部として働く。   The main body 10 of the pulse wave measuring device 1 is arranged on the lower surface 15 side and measures the biological information of the person to be measured, and the biological information arranged on the upper surface 16 side and measured by the measuring unit 50. And a display unit 114 for displaying information. The measuring unit 50 disposed on the lower surface 15 side includes an optical element including a light emitting element 54 such as a light emitting diode that emits infrared light or near infrared light, and a light receiving element 56 such as a photodiode or a phototransistor. Type sensor. The light emitting element 54 functions as a light emitting unit that irradiates light with a certain light emission intensity toward the measurement site. The light receiving element 56 functions as a light receiving unit that receives reflected light or transmitted light from the measurement site.

本体１０が被測定部位に密着して配置された状態で、発光素子５４から発せられた測定光（例えば赤外光又は近赤外光）を被測定部位にある動脈に照射すると、動脈を流れる赤血球によって照射光が反射され、この反射光が受光素子５６で受光される。受光素子５６で受光される反射光の光量は、脈波に応じて変化する。したがって、当該測定部５０により、脈波情報を検出して脈拍数を計測することができる。なお、図１では、測定部５０が下面１５に接するように配置されているが、測定部５０が本体１０の内部に配置されるとともに、本体１０の内部に配置された測定部５０と本体１０の下面１５と連通する空間部を備える構成であってもよい。また、図１に示した脈波測定装置１は、測定部５０が発光素子５４と発光素子５４の近傍に配置された受光素子５６とから構成されて、被測定部位からの反射光を検出するタイプのものを例示しているが、測定部５０が発光素子５４と発光素子５４に対して対向配置された受光素子５６とから構成されて、被測定部位を透過した透過光を検出するタイプとすることもできる。   When the measurement light (for example, infrared light or near-infrared light) emitted from the light emitting element 54 is irradiated on the artery in the measurement site in a state where the main body 10 is arranged in close contact with the measurement site, the artery flows through the artery. Irradiation light is reflected by the red blood cells, and the reflected light is received by the light receiving element 56. The amount of reflected light received by the light receiving element 56 changes according to the pulse wave. Therefore, the measurement unit 50 can detect the pulse wave information and measure the pulse rate. In FIG. 1, the measurement unit 50 is arranged so as to contact the lower surface 15, but the measurement unit 50 is arranged inside the main body 10, and the measurement unit 50 and the main body 10 arranged inside the main body 10. The structure provided with the space part connected with the lower surface 15 of this may be sufficient. In the pulse wave measuring apparatus 1 shown in FIG. 1, the measuring unit 50 includes a light emitting element 54 and a light receiving element 56 disposed in the vicinity of the light emitting element 54, and detects reflected light from a measurement site. Although the type is illustrated, the measuring unit 50 is composed of a light emitting element 54 and a light receiving element 56 arranged to face the light emitting element 54, and detects the transmitted light that has passed through the measurement site. You can also

表示部１１４が、本体１０の上面１６の側すなわち頭部１３に配置されている。表示部１１４は、表示画面（例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）またはＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイなど）を含む。表示部１１４は、被測定者の生体情報に関する情報（例えば、脈拍数）等を表示画面に表示する。当該表示画面の制御は、表示制御部として機能する制御部１１１によって行われる。   The display unit 114 is disposed on the upper surface 16 side of the main body 10, that is, on the head 13. The display unit 114 includes a display screen (for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or an EL (Electroluminescence) display). The display unit 114 displays information (for example, pulse rate) on the biological information of the measurement subject on the display screen. The display screen is controlled by the control unit 111 that functions as a display control unit.

本体１０を被測定者の被測定部位に取り付けるためのバンド２０は、本体１０を密着保持するための本体保持部２３と、被測定部位を取り巻くための取り巻き部２５と、を有する。   The band 20 for attaching the main body 10 to the measurement site of the person to be measured has a main body holding portion 23 for closely holding the main body 10 and a surrounding portion 25 for surrounding the measurement site.

本体保持部２３に形成された開口部２４は、表示部１１４に対応する位置に形成されて、表示部１１４が本体１０の外部から見えることを許容する窓部として機能して、本体１０の頭部１３及び首部１２を受け入れるように開いている。上述したように、本体１０の頭部１３及び首部１２がコーナー部分に丸みを持った略矩形形状をしているので、本体１０の当該矩形形状に対応して、バンド２０の開口部２４も、バンド２０の面方向に関して、コーナー部分が丸みを持った略矩形形状をしている。開口部２４の開口サイズは、くびれた首部１２の外形サイズに略一致するように構成されている。本体１０をバンド２０に取り付けた脈波測定装置１においては、首部１２の外形部分と略矩形の開口部２４とが係合している。したがって、本体１０の基部１１の上面から下面１５とは反対側に向けて突出する部分すなわち本体１０の首部１２の４つの側面部分と、バンド２０の略矩形の開口部２４を構成する４つの開口辺と、によって、本体１０とバンド２０とが本体１０の下面１５に沿った面方向に関して相対的に移動することを規制する規制部を形成している。   The opening 24 formed in the main body holding portion 23 is formed at a position corresponding to the display portion 114 and functions as a window portion that allows the display portion 114 to be seen from the outside of the main body 10. Open to accept the portion 13 and the neck 12. As described above, since the head portion 13 and the neck portion 12 of the main body 10 have a substantially rectangular shape with rounded corner portions, the opening 24 of the band 20 also corresponds to the rectangular shape of the main body 10. With respect to the surface direction of the band 20, the corner portion has a substantially rectangular shape with roundness. The opening size of the opening 24 is configured to substantially match the outer size of the constricted neck 12. In the pulse wave measuring device 1 in which the main body 10 is attached to the band 20, the outer portion of the neck portion 12 and the substantially rectangular opening 24 are engaged. Therefore, a portion projecting from the upper surface of the base portion 11 of the main body 10 toward the side opposite to the lower surface 15, that is, four side surface portions of the neck portion 12 of the main body 10 and four openings constituting the substantially rectangular opening portion 24 of the band 20. By the side, a regulating portion that regulates relative movement of the main body 10 and the band 20 with respect to the surface direction along the lower surface 15 of the main body 10 is formed.

取り巻き部２５と、終端部２７の上面２２ａとにおいては、長手方向に延びる長めの雌側面ファスナー２６及び長手方向に延びる短めの雄側面ファスナー２８がそれぞれ取り付けられている。雌側面ファスナー２６及び雄側面ファスナー２８は、互いに着脱自在に係合する面ファスナー係合構造を形成する。本体保持部２３の左側端部２９には、略矩形形状に屈折されたバックル部材３０が取り付けられている。左側端部２９とバックル部材３０との間には、取り巻き部２５を挿通させることのできる隙間を持った取り付け穴３２が形成されている。   A long female side surface fastener 26 extending in the longitudinal direction and a short male side surface fastener 28 extending in the longitudinal direction are respectively attached to the winding portion 25 and the upper surface 22a of the terminal end portion 27. The female side fastener 26 and the male side fastener 28 form a hook-and-loop fastener engaging structure that is detachably engaged with each other. A buckle member 30 refracted into a substantially rectangular shape is attached to the left end portion 29 of the main body holding portion 23. Between the left end portion 29 and the buckle member 30, an attachment hole 32 having a gap through which the winding portion 25 can be inserted is formed.

次に、図２を参照して、脈波測定装置１のハードウェア構成について説明する。   Next, the hardware configuration of the pulse wave measuring device 1 will be described with reference to FIG.

図２は、脈波測定装置１をネットワーク上でも使用可能な構成として例示したものである。脈波測定装置１は、ネットワーク（図示しない）を介して、サーバ（図示しない）に対して有線又は無線によって相互に通信可能であるように構成されている。   FIG. 2 illustrates the pulse wave measuring device 1 as a configuration that can be used on a network. The pulse wave measuring device 1 is configured to be able to communicate with a server (not shown) via a network (not shown) by wire or wireless.

図２に示すように、脈波測定装置１の本体１０は、制御部１１１と、記憶部１１２と、電源１１３と、表示部１１４と、操作部１１５と、測定部５０と、通信部１２２と、を含む。   As shown in FIG. 2, the main body 10 of the pulse wave measuring device 1 includes a control unit 111, a storage unit 112, a power source 113, a display unit 114, an operation unit 115, a measurement unit 50, and a communication unit 122. ,including.

制御部１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）およびその補助回路を含み、脈波測定装置１を構成する各部を制御し、記憶部１１２に記憶されたプログラムおよびデータに従って各種の処理を実行する。すなわち、制御部１１１は、操作部１１５、および、通信部１２２から入力されたデータを処理し、処理したデータを、記憶部１１２に記憶させたり、表示部１１４で表示させたり、通信部１２２から出力させたりする。   The control unit 111 includes a CPU (Central Processing Unit) and its auxiliary circuit, controls each unit constituting the pulse wave measurement device 1, and performs various processes according to programs and data stored in the storage unit 112. Execute. That is, the control unit 111 processes data input from the operation unit 115 and the communication unit 122, stores the processed data in the storage unit 112, displays the data on the display unit 114, and displays data from the communication unit 122. Or output.

制御部１１１は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、測定部５０の発光素子５４及び受光素子５６の発光及び受光をそれぞれ制御して、測定部５０によって測定されたデータ（例えば、脈波）に基づいて脈拍数を算出する、脈拍数算出部として働く。   The control unit 111 controls the light emission and light reception of the light emitting element 54 and the light receiving element 56 of the measurement unit 50 by executing a program by the CPU, and the data (for example, pulse wave) measured by the measurement unit 50 is controlled. It works as a pulse rate calculation unit that calculates the pulse rate based on it.

制御部１１１は、算出された脈拍数を表示部１１４に表示することを制御する表示制御部として働く。   The control unit 111 serves as a display control unit that controls the display of the calculated pulse rate on the display unit 114.

記憶部１１２は、制御部１１１でプログラムを実行するために必要な作業領域として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）と、制御部１１１で実行するための基本的なプログラムを記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）と、を含む。また、記憶部１１２の記憶領域を補助するための補助記憶装置の記憶媒体として、半導体メモリ（メモリカード、ＳＳＤ（Solid State Drive））などを用いることができる。記憶部１１２は、被測定者の脈拍数を時系列で被測定者毎に記憶部１１２に格納することができる。   The storage unit 112 includes a RAM (Random Access Memory) used as a work area necessary for executing the program by the control unit 111 and a ROM (Read) for storing a basic program to be executed by the control unit 111. Only Memory). A semiconductor memory (memory card, SSD (Solid State Drive)) or the like can be used as a storage medium of an auxiliary storage device for assisting the storage area of the storage unit 112. The storage unit 112 can store the pulse rate of the person to be measured in the storage unit 112 for each person to be measured in time series.

記憶部１１２のＲＯＭは、第１乃至第４の記憶部として、後で詳細に説明する関係であって、必要発光強度−出力信号の関係と、必要発光強度−出力信号レベルの関係と、必要発光強度−脈波信号の振幅の関係をそれぞれ記憶している。   The ROM of the storage unit 112, as the first to fourth storage units, has a relationship that will be described in detail later, including a relationship of necessary light emission intensity-output signal, a relationship of necessary light emission intensity-output signal level, and a necessity. The relationship between the emission intensity and the amplitude of the pulse wave signal is stored.

操作部１１５は、例えば、脈波測定装置１の電源１１３をＯＮ又はＯＦＦするために操作される電源スイッチと、被測定者毎の測定結果を記憶部１１２に保存するためにいずれの被測定者であるか、あるいは、どのような測定を行うか、を選択するために操作される操作スイッチと、を備える。なお、操作部１１５は、本体１０の上面１６の側あるいは側面に設置することができる。   The operation unit 115 includes, for example, a power switch operated to turn on or off the power source 113 of the pulse wave measurement device 1 and any person to be measured for storing the measurement result for each person to be measured in the storage unit 112. Or an operation switch operated to select which measurement is to be performed. The operation unit 115 can be installed on the upper surface 16 side or the side surface of the main body 10.

通信部１２２は、ネットワークを介して、制御部１１１によって生成されたデータや記憶部１１２に格納されていたデータをサーバへ送信したり、サーバの制御部（図示しない）によって生成されたデータやサーバの記憶部（図示しない）に格納されていたデータを受信したりするために用いられる。ここで、サーバとあるのは、通常のサーバに加えて、例えば、パーソナルコンピュータのような据え置き型端末、あるいは、携帯電話やスマートフォンやＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタンツ）やタブレット（tablet）のような携帯型端末を含む広い概念を意味している。   The communication unit 122 transmits the data generated by the control unit 111 or the data stored in the storage unit 112 to the server via the network, or the data or server generated by the server control unit (not shown). This is used to receive data stored in a storage unit (not shown). Here, in addition to a normal server, a server is, for example, a stationary terminal such as a personal computer, a mobile phone, a smartphone, a PDA (Personal Digital Assistance), a tablet (tablet), or the like. It means a broad concept including portable terminals.

次に、図３を参照して、脈波測定装置１の測定部５０の回路構成を例示する。測定部５０は、図３に示すように、発光素子５４のパルス駆動を制御するパルス駆動回路４７と、発光素子５４の発光強度（すなわち駆動電流）を制御する発光強度制御回路４５と、受光素子５６の受光感度（すなわち光電出力の増幅ゲイン）を制御する出力信号増幅回路４６と、出力信号（ＤＣ成分）ＳＤＣからＡＣ成分を取り出すとともにＡＣ成分を増幅して脈波信号ＳＡＣとして取り出す脈波信号増幅回路４０と、ＡＣ成分用のＡ／Ｄ変換回路４３と、ＤＣ成分用のＡ／Ｄ変換回路４４と、を備える。なお、Ａ／Ｄ変換回路４３，４４は、ＣＰＵ１１１に内蔵された態様であってもよい。 Next, with reference to FIG. 3, the circuit configuration of the measurement unit 50 of the pulse wave measurement device 1 is illustrated. As shown in FIG. 3, the measurement unit 50 includes a pulse drive circuit 47 that controls the pulse drive of the light emitting element 54, a light emission intensity control circuit 45 that controls the light emission intensity (that is, drive current) of the light emitting element 54, and a light receiving element. pulse taking out an output signal amplifier circuit 46 which controls the light sensitivity of 56 (i.e., amplification gain of the photoelectric output), as the pulse wave signal S AC amplifies the AC component is taken out the AC component from the output signal (DC component) S DC A wave signal amplification circuit 40, an AC component A / D conversion circuit 43, and a DC component A / D conversion circuit 44 are provided. The A / D conversion circuits 43 and 44 may be incorporated in the CPU 111.

制御部としてのＣＰＵ１１１がパルス駆動回路４７に接続されており、パルス駆動回路４７は、ＣＰＵ１１１から供給された駆動パルスでｎｐｎ形のトランジスタをスイッチングすることにより、発光素子５４の発光状態（周波数とデューティ）を制御する。そして、ＣＰＵ１１１が発光強度制御回路４５に接続されており、発光強度制御回路４５は、ＣＰＵ１１１からの発光強度制御信号に応じて、可変抵抗の抵抗値によって規定される駆動電流で発光素子５４を駆動することにより、発光素子５４の発光強度を制御する。すなわち、発光素子５４を流れる駆動電流が大きくなるほど、発光素子５４の発光強度（すなわち発光光量）が大きくなる。   A CPU 111 as a control unit is connected to the pulse drive circuit 47, and the pulse drive circuit 47 switches the npn-type transistor with the drive pulse supplied from the CPU 111, thereby causing the light emitting state (frequency and duty) of the light emitting element 54. ) To control. The CPU 111 is connected to the light emission intensity control circuit 45, and the light emission intensity control circuit 45 drives the light emitting element 54 with a drive current defined by the resistance value of the variable resistor in accordance with the light emission intensity control signal from the CPU 111. By doing so, the emission intensity of the light emitting element 54 is controlled. That is, as the drive current flowing through the light emitting element 54 increases, the light emission intensity (that is, the amount of emitted light) of the light emitting element 54 increases.

したがって、ＣＰＵ１１１及び発光強度制御回路４５は、後述するように、被測定者に関して発光素子５４を検出可能発光強度で発光させて出力信号増幅回路４６で出力信号ＳＤＣを取得し、取得された出力信号ＳＤＣと記憶部１１２に記憶された必要発光強度−出力信号の関係とに基づいて、ＡＣ成分が脈波信号増幅回路４０で取り出される最低限の振幅を超えるように、発光素子５４を発光させる必要発光強度を設定する発光強度設定部として働く。 Accordingly, CPU 111 and the emission intensity control circuit 45, as described later, obtains the output signal S DC output signal amplifying circuit 46 to emit light with a detectable emission intensity light-emitting element 54 with respect to the subject, the output obtained Based on the signal SDC and the relationship between the required light emission intensity and the output signal stored in the storage unit 112, the light emitting element 54 emits light so that the AC component exceeds the minimum amplitude extracted by the pulse wave signal amplification circuit 40. It functions as a light emission intensity setting unit for setting the necessary light emission intensity.

受光素子５６は、受光した光の強さに応じた光電出力を出力する。出力信号増幅回路４６は、ＣＰＵ１１１からの光電出力制御信号に応じて、可変抵抗の抵抗値を増減させることで、受光素子５６からの光電出力を増幅して、出力信号ＳＤＣとして出力する。出力信号増幅回路４６から出力された出力信号ＳＤＣのレベル、すなわち出力電圧ＶＤＣは、図示しない増幅器及びＤＣ成分用のＡ／Ｄ変換器４４を経て、デジタル信号となる。デジタルの出力信号レベルＶ’ＤＣは、ＣＰＵ１１１に入力されて、脈波等の生体情報の演算処理に用いられる。 The light receiving element 56 outputs a photoelectric output corresponding to the intensity of the received light. Output signal amplifier circuit 46, in accordance with the photoelectric output control signal from the CPU 111, by increasing and decreasing the resistance value of the variable resistor, and amplifies the photoelectric output from the light receiving element 56 as the output signal S DC. The level of the output signal S DC output from the output signal amplifier circuit 46, that is, the output voltage V DC becomes a digital signal through an amplifier (not shown) and the A / D converter 44 for DC component. The digital output signal level V ′ DC is input to the CPU 111 and used for the calculation processing of biological information such as a pulse wave.

したがって、ＣＰＵ１１１及び出力信号増幅回路４６は、受光素子５６から出力される光電出力を増幅して、出力信号レベルＶＤＣを持った出力信号ＳＤＣを出力する出力信号出力部として働く。 Therefore, the CPU 111 and the output signal amplifying circuit 46 function as an output signal output unit that amplifies the photoelectric output output from the light receiving element 56 and outputs the output signal S DC having the output signal level V DC .

脈波信号増幅回路４０は、出力信号増幅回路４６から出力された出力信号ＳＤＣに対して、所定の周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタ４１で帯域制限を施すことで出力信号ＳＤＣからＡＣ成分を取り出した後、オペアンプ４２でＡＣ成分を増幅し、脈波信号ＳＡＣとして出力する。オペアンプ４２は、ＣＰＵ１１１からの脈波信号制御信号に応じて、図示しない入力抵抗と帰還抵抗との抵抗比を調整することによって、脈波信号の増幅ゲインを制御する。オペアンプ４２から出力された脈波信号ＳＡＣは、ＡＣ成分用のＡ／Ｄ変換器４３を経て、デジタル信号の脈波信号として出力される。デジタルで出力された脈波信号の振幅Ｖ’ＡＣは、ＣＰＵ１１１に入力されて、生体情報の演算処理に用いられる。 The pulse wave signal amplifying circuit 40 limits the band of the output signal S DC output from the output signal amplifying circuit 46 by a band pass filter 41 that allows a predetermined frequency band to pass, so that an AC component from the output signal S DC is obtained. after removing the amplifies the AC component in the operational amplifier 42, and outputs a pulse wave signal S AC. The operational amplifier 42 controls the amplification gain of the pulse wave signal by adjusting the resistance ratio between the input resistance and the feedback resistance (not shown) in accordance with the pulse wave signal control signal from the CPU 111. Pulse wave signal S AC output from the operational amplifier 42 through the A / D converter 43 for AC components are output as the pulse wave signal of the digital signal. The amplitude V ′ AC of the pulse wave signal output digitally is input to the CPU 111 and used for the calculation processing of biological information.

したがって、ＣＰＵ１１１及び脈波信号増幅回路４０は、出力信号ＳＤＣからＡＣ成分を取り出すとともに、当該ＡＣ成分を増幅して脈波信号ＳＡＣを出力する脈波信号出力部として働く。 Accordingly, CPU 111 and the pulse wave signal amplifying circuit 40, takes out the AC component from the output signal S DC, acts as a pulse wave signal output section for outputting a pulse wave signal S AC amplifies the AC component.

受光素子５６から出力される出力信号ＳＤＣは、組織や滞留している血液などに吸収及び散乱された光から生じて周期的に変動しないＤＣ成分（直流成分）に対して、生体の脈動（すなわち血液の脈波）を反映して周期的に変動するＡＣ成分（交流成分）が重畳した波形として出力される。そして、ＡＣ成分がＤＣ成分よりも相対的に微小であるので、脈波信号増幅回路４０によってＡＣ成分が増幅される。受光素子５６から出力される出力信号ＳＤＣ及び脈波信号増幅回路４０から出力される脈波信号ＳＡＣの一例を、それぞれ、図４及び５に示す。図４において、横軸が時間（秒）を表し、縦軸が出力信号レベルＶＤＣ（単位を省略）を表す。また、図５において、横軸が時間（秒）を表し、縦軸が脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣ（単位を省略）を表す。図４に示した出力信号ＳDＣでは周期的な変動がほとんど見えないのに対して、図５に示した脈波信号ＳＡＣは、生体の脈動（すなわち血液の脈波）に応じて周期的に変化していることを示している。 The output signal S DC output from the light receiving element 56 is pulsation of a living body (DC component) with respect to a DC component (direct current component) which is generated from light absorbed and scattered by tissues, staying blood, and the like and does not periodically change. That is, it is output as a waveform in which an AC component (AC component) that periodically varies reflecting the blood pulse wave is superimposed. Since the AC component is relatively smaller than the DC component, the AC component is amplified by the pulse wave signal amplification circuit 40. An example of the output signal S DC output from the light receiving element 56 and the pulse wave signal S AC output from the pulse wave signal amplification circuit 40 are shown in FIGS. 4 and 5, respectively. In FIG. 4, the horizontal axis represents time (seconds), and the vertical axis represents the output signal level V DC (unit is omitted). Further, in FIG. 5, the horizontal axis represents time expressed in seconds and the vertical axis represents a pulse wave signal S AC amplitude V AC (optional unit). While the output signal S DC shown in FIG. 4 hardly shows periodic fluctuations, the pulse wave signal S AC shown in FIG. 5 is periodically changed according to the pulsation of the living body (that is, blood pulse wave). Indicates that it has changed.

被測定者の脈波を光学的に測定する脈波測定装置１は、発光素子５４での発光強度（駆動電流）と、出力信号増幅回路４６での増幅ゲイン（受光感度）と、脈波信号増幅回路４０での増幅ゲイン（脈波信号ゲイン）と、という主要な３つのパラメータによって光学的測定条件を規定することができる。当該３つのパラメータは、記憶部１１２のＲＯＭに記憶された以下に説明する関係式に基づいて求めることができる。この発明では、３つのパラメータの内の少なくとも１つを関係式に従って算出することを特徴としており、関係式に従って算出されないその他のパラメータについては、予め準備されていて記憶部１１２のＲＯＭに記憶された典型的な所与の値を用いることができる。   The pulse wave measuring apparatus 1 that optically measures the pulse wave of the measurement subject includes a light emission intensity (drive current) at the light emitting element 54, an amplification gain (light reception sensitivity) at the output signal amplification circuit 46, and a pulse wave signal. Optical measurement conditions can be defined by the three main parameters of the amplification gain (pulse wave signal gain) in the amplifier circuit 40. The three parameters can be obtained based on the relational expressions described below stored in the ROM of the storage unit 112. The present invention is characterized in that at least one of the three parameters is calculated according to the relational expression, and other parameters not calculated according to the relational expression are prepared in advance and stored in the ROM of the storage unit 112. Typical given values can be used.

発光素子５４の必要発光強度と、脈波信号増幅回路４０から出力される脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣとの間の関係は、以下の手順によって求めることができる。 Relationship between the required emission intensity of the light emitting element 54, a pulse wave signal S AC amplitude V AC output from the pulse wave signal amplifying circuit 40 can be determined by the following procedure.

複数のサンプル被測定者について、脈波信号（ＡＣ成分）ＳＡＣが脈波信号増幅回路４０（脈波信号出力部）で取り出し可能（検出可能）となる検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）を少なくとも含む複数の発光強度（例えば、駆動電流が、２ｍＡ、６ｍＡ、１１ｍＡ）で発光素子５４を発光させる。すると、各発光強度に対する脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが得られる。発光強度を横軸（ｘ軸）に、得られた脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣを縦軸（ｙ軸）にして、得られた脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣをそれぞれプロットした散布図（図示しない）を作成する。この散布図から最小二乗法で求められる回帰直線の傾き［（脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣ）／（発光強度）］を算出する。 For multiple samples the subject, the pulse wave signal (AC component) S AC can take out in the pulse wave signal amplifying circuit 40 (pulse wave signal output unit) (detectable) and a detectable emission intensity (e.g., the drive current is 6mA ) At least in a plurality of light emission intensities (for example, the drive current is 2 mA, 6 mA, 11 mA). Then, the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC for each emission intensity is obtained. The emission intensity on the horizontal axis (x-axis), the amplitude V AC of the obtained pulse wave signal S AC in the vertical axis (y-axis), the resulting pulse wave signal S AC of the amplitude V AC respectively plotted sprayed Create a figure (not shown). Calculating the slope of the regression line obtained by the least square method from Scatter [/ (emission intensity) (amplitude V AC of the pulse wave signal S AC)].

そして、検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）での脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣを横軸（ｘ軸）に、上記の傾き［（脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣ）／（発光強度）］を縦軸（ｙ軸）にして、複数のサンプル被測定者について得られた測定結果をそれぞれプロットする。その結果を図６に示す。なお、図６において、横軸（ｘ軸）の単位はＶであり、縦軸（ｙ軸）の単位はＶ／ｍＡである。図６の散布図から分かるように、検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）で発光素子５４を試行的に発光させた場合において、ｘ軸の脈波信号ＳＡＣとｙ軸の傾き［（脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣ）／（発光強度）］との間には右上がりの相関関係が認められた。そして、散布図に示した点列の測定データに最もよくフィットする回帰直線を最小二乗法で求めると、当該回帰直線の式は、
ｙ＝ａ・ｘ±ｂ （式１）
として求められる。但し、ｘが検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）での脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣ、ｙが傾き［（脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣ）／（発光強度）］を表し、ａ、ｂは図６の散布図から求められる定数である。 Then, the detectable emission intensity (e.g., drive current 6 mA) horizontal axis pulse wave signal S AC amplitude V AC at (x-axis), said slope [(amplitude V AC of the pulse wave signal S AC) / ( (Emission intensity)] is plotted on the vertical axis (y-axis), and the measurement results obtained for a plurality of sample subjects are plotted. The result is shown in FIG. In FIG. 6, the unit of the horizontal axis (x axis) is V, and the unit of the vertical axis (y axis) is V / mA. As can be seen from the scatter diagram in FIG. 6, when the light emitting element 54 is caused to emit light on a trial basis with a detectable light emission intensity (for example, a drive current of 6 mA), the x-axis pulse wave signal SAC and the y-axis slope [( An upward correlation was observed between the amplitude of the pulse wave signal S AC (V AC ) / (luminescence intensity)]. Then, when the regression line that best fits the measurement data of the point sequence shown in the scatter diagram is obtained by the least square method, the equation of the regression line is
y = a · x ± b (Formula 1)
As required. However, x is from detectable emission intensity (e.g., drive current 6 mA) of the pulse wave signal S AC of amplitude V AC, y is the slope represents the / (emission intensity) (amplitude V AC of the pulse wave signal S AC)] , A and b are constants obtained from the scatter diagram of FIG.

上記の（式１）を変形すると、
（脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣ）＝｛ｆ×（検出可能発光強度で発光させたときの脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣ）−ｇ｝×（発光強度） （式１−１）
となる。但し、ｆ、ｇは実験的に決められる定数である。（式１−１）によれば、検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）で発光素子５４を試行的に発光させた場合に得られる脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣを用いて、発光強度と脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣとの間の関係を求めることができる。 When the above (formula 1) is transformed,
{(Amplitude V AC of the pulse wave signal S AC when light was emitted with a detectable emission intensity) -g f ×} × (emission intensity) (amplitude V AC of the pulse wave signal S AC) = (Equation 1-1)
It becomes. However, f and g are constants determined experimentally. According to (Equation 1-1), light emission is performed using the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC obtained when the light emitting element 54 is caused to emit light on a trial basis with a detectable light emission intensity (for example, a drive current of 6 mA). The relationship between the intensity and the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC can be determined.

そして、ＡＣ成分が脈波信号増幅回路４０で取り出される最低限の振幅を超えるような必要発光強度が発光強度制御回路４５によって設定されると、以下の（式１−２）によって、脈波信号増幅回路４０で取り出し可能な最低限の振幅を有する脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの予測値が算出される。上記の（式１−１）を変形すると、脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの予測値（単位：Ｖ）は、
（脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの予測値）＝｛ｆ×（検出可能発光強度で発光させたときの脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣ）−ｇ｝×（必要発光強度） （式１−２）
となる。但し、ｆ、ｇは実験的に決められる定数である。 When the necessary light emission intensity is set by the light emission intensity control circuit 45 so that the AC component exceeds the minimum amplitude extracted by the pulse wave signal amplification circuit 40, the pulse wave signal is expressed by the following (Equation 1-2). A predicted value of the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC having the minimum amplitude that can be extracted by the amplifier circuit 40 is calculated. When the above (formula 1-1) is modified, the predicted value (unit: V) of the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC is
(Predicted value of amplitude V AC of pulse wave signal S AC ) = {f × (amplitude V AC of pulse wave signal S AC when light is emitted with detectable emission intensity) −g} × (necessary emission intensity) (Formula 1-2)
It becomes. However, f and g are constants determined experimentally.

なお、（式１−２）において、ｇは、図６に示した散布図における回帰直線からのオフセット誤差を示している。図７は、図６に示した散布図における回帰直線からのオフセット誤差を例示している。オフセット誤差の大小は、複数のサンプル被測定者における皮膚の色の違い等による個人差を反映している。   In (Equation 1-2), g indicates an offset error from the regression line in the scatter diagram shown in FIG. FIG. 7 illustrates an offset error from the regression line in the scatter diagram shown in FIG. The magnitude of the offset error reflects individual differences due to differences in skin color among a plurality of sample subjects.

このように、（式１−２）は、検出可能発光強度で発光させたときの脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣを含んでいることから、必要発光強度−出力信号の一部分である脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの関係を示す関係式である。 Thus, (Equation 1-2) is detectable because it contains the pulse wave signal S AC amplitude V AC when light is emitted by the light emission intensity, necessary luminous intensity - is part of the output signal pulse it is a relational expression showing the amplitude V AC of the relationship between the signal S AC.

検出可能発光強度は、ＡＣ成分（脈波信号）が脈波信号増幅回路４０（脈波信号出力部）で取り出し可能（検出可能）である或る大きさの発光強度（駆動電流）である。検出可能発光強度というのは、例えば６ｍＡの駆動電流のことである。必要発光強度は、ＡＣ成分（脈波信号）が脈波信号増幅回路４０（脈波信号出力部）で取り出される最低限の振幅を超えるのに必要な或る大きさの発光強度（駆動電流）である。脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの予測値は、必要発光強度で発光素子５４を発光させたときに脈波信号増幅回路４０から出力されることが予測される、脈波信号の振幅である。 The detectable light emission intensity is a light emission intensity (drive current) of a certain magnitude at which the AC component (pulse wave signal) can be extracted (detected) by the pulse wave signal amplification circuit 40 (pulse wave signal output unit). The detectable emission intensity is, for example, a drive current of 6 mA. The required light emission intensity is a light emission intensity (drive current) of a certain magnitude necessary for the AC component (pulse wave signal) to exceed the minimum amplitude extracted by the pulse wave signal amplification circuit 40 (pulse wave signal output unit). It is. The predicted value of the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC is the amplitude of the pulse wave signal that is predicted to be output from the pulse wave signal amplification circuit 40 when the light emitting element 54 emits light with the required light emission intensity. .

逆に、或る大きさｄ（単位：Ｖ）の脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが、回路処理上、最低限必要とされる場合、或る大きさｄ（Ｖ）の脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣを得るために必要な発光強度すなわち必要発光強度（単位：ｍＡ）は、
（式１−２）における左辺の（脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの予測値）にｄを代入して整理すると、
（必要発光強度）＝ｄ／｛ｆ×（検出可能発光強度で発光させたときの脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣ）−ｇ｝ （式２）
となる。但し、ｆ、ｇは実験的に決められる定数である。 On the contrary, when the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC having a certain magnitude d (unit: V) is at least required for circuit processing, the pulse wave signal S having a certain magnitude d (V). The emission intensity necessary for obtaining the AC amplitude VAC, that is, the required emission intensity (unit: mA) is:
Substituting d for the (predicted value of the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC ) on the left side in (Equation 1-2),
(Necessary light emission intensity) = d / {f × (Amplitude V AC of pulse wave signal S AC when light is emitted with detectable light emission intensity) −g} (Formula 2)
It becomes. However, f and g are constants determined experimentally.

ここで、（式２）は、検出可能発光強度で発光させたときの脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣを含んでいることから、必要発光強度−出力信号の一部分である脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの関係を示す関係式である。したがって、（式２）の関係式を用いて、必要発光強度を算出することができる。 Here, (formula 2) is detectable because it contains the pulse wave signal S AC amplitude V AC when light is emitted by the light emission intensity, necessary luminous intensity - the pulse wave signal S AC is part of the output signal it is a relational expression that shows the amplitude V AC relationship. Therefore, the required light emission intensity can be calculated using the relational expression (Formula 2).

発光素子５４の必要発光強度と、受光素子５６から出力される出力信号レベル（出力電圧）ＶＤＣとの間の関係は、上記脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの場合と同様の手順によって求めることができる。 The relationship between the required light emission intensity of the light emitting element 54 and the output signal level (output voltage) VDC output from the light receiving element 56 is obtained by the same procedure as in the case of the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC. be able to.

複数のサンプル被測定者について、ＡＣ成分（脈波信号ＳＡＣ）が脈波信号増幅回路４０（脈波信号出力部）で取り出し可能（検出可能）となる検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）を少なくとも含む複数の発光強度（例えば、駆動電流が、２ｍＡ、６ｍＡ、１１ｍＡ）で発光素子５４を発光させる。すると、各発光強度に対する出力信号レベルＶＤＣが得られる。発光強度を横軸（ｘ軸）に、得られた出力信号レベルＶＤＣを縦軸（ｙ軸）にして、得られた出力信号レベルＶＤＣをそれぞれプロットした散布図（図示しない）を作成する。この散布図から最小二乗法で求められる回帰直線の傾き［（出力信号レベルＶＤＣ）／（発光強度）］を算出する。 Detectable emission intensity (for example, drive current of 6 mA) that allows the AC component (pulse wave signal S AC ) to be taken out (detectable) by the pulse wave signal amplification circuit 40 (pulse wave signal output unit) for a plurality of sample subjects. ) At least in a plurality of light emission intensities (for example, the drive current is 2 mA, 6 mA, 11 mA). Then, the output signal level VDC for each emission intensity is obtained. A scatter diagram (not shown) is created in which the obtained output signal level V DC is plotted with the emission intensity on the horizontal axis (x axis) and the obtained output signal level V DC on the vertical axis (y axis). . The slope [(output signal level V DC ) / (luminescence intensity)] of the regression line obtained by the least square method is calculated from this scatter diagram.

そして、検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）での出力信号レベルＶＤＣを横軸（ｘ軸）に、上記の傾き［（出力信号レベルＶＤＣ）／（発光強度）］を縦軸（ｙ軸）にして、複数のサンプル被測定者について得られた測定結果をそれぞれプロットする。その結果を図８に示す。なお、図８において、横軸（ｘ軸）の単位はＶであり、縦軸（ｙ軸）の単位はＶ／ｍＡである。図８の散布図から分かるように、検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）で発光素子５４を試行的に発光させた場合において、ｘ軸の出力信号レベルＶＤＣとｙ軸の傾き［（出力信号レベルＶＤＣ）／（発光強度）］との間には右上がりの相関関係が認められた。そして、散布図に示した点列の測定データに最もよくフィットする回帰直線を最小二乗法で求めると、当該回帰直線の式は、
ｙ＝ａ’・ｘ±ｂ’ （式３）
として求められる。但し、ｘが検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）での出力信号レベルＶＤＣ、ｙが傾き［（出力信号レベルＶＤＣ）／（発光強度）］を表し、ａ’、ｂ’は図８の散布図から求められる定数である。 The output signal level V DC at a detectable light emission intensity (for example, the drive current is 6 mA) is plotted on the horizontal axis (x-axis), and the slope [(output signal level V DC ) / (light emission intensity)] is plotted on the vertical axis ( The measurement results obtained for a plurality of sample subjects are plotted on the y-axis). The result is shown in FIG. In FIG. 8, the unit of the horizontal axis (x axis) is V, and the unit of the vertical axis (y axis) is V / mA. As can be seen from the scatter diagram in FIG. 8, when the light emitting element 54 is caused to emit light on a trial basis with a detectable light emission intensity (for example, a drive current of 6 mA), the output signal level V DC on the x axis and the slope [( Between the output signal level V DC ) / (luminescence intensity)], an upward correlation was recognized. Then, when the regression line that best fits the measurement data of the point sequence shown in the scatter diagram is obtained by the least square method, the equation of the regression line is
y = a ′ · x ± b ′ (Formula 3)
As required. However, x represents an output signal level V DC and y represents a slope [(output signal level V DC ) / (light emission intensity)] at a detectable light emission intensity (for example, a drive current of 6 mA), and a ′ and b ′ are graphs. 8 is a constant obtained from the scatter diagram of 8.

上記の（式３）を変形すると、
（出力信号レベルＶＤＣ）＝｛ｈ×（検出可能発光強度で発光させたときの出力信号レベルＶＤＣ）｝×（発光強度） （式３−１）
となる。但し、ｈは実験的に決められる定数である。（式３−１）によれば、検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）で発光素子５４を試行的に発光させた場合に得られる出力信号レベルＶＤＣを用いて、発光強度と出力信号レベルＶＤＣとの間の関係を求めることができる。 When the above (formula 3) is transformed,
(Output signal level V DC ) = {h × (Output signal level V DC when light is emitted with detectable emission intensity)} × (Emission intensity) (Formula 3-1)
It becomes. However, h is a constant determined experimentally. According to (Equation 3-1), the light emission intensity and the output signal are obtained using the output signal level VDC obtained when the light emitting element 54 is caused to emit light on a trial basis with a detectable light emission intensity (for example, a drive current of 6 mA). The relationship between level VDC can be determined.

そして、ＡＣ成分が脈波信号増幅回路４０で取り出される最低限の振幅を超えるような必要発光強度が発光強度制御回路４５によって設定されると、以下の（式３−２）によって、受光素子５６から出力されると予測される出力信号レベルＶＤＣの予測値が算出される。
上記の（式３−１）を変形すると、出力信号レベルＶＤＣの予測値（単位：Ｖ）は、
（出力信号レベルＶＤＣの予測値）＝｛ｈ×（検出可能発光強度で発光させたときの出力信号レベルＶＤＣ）｝×（必要発光強度） （式３−２）
となる。但し、ｆ、ｇは実験的に決められる定数である。 Then, when the required light emission intensity such that the AC component exceeds the minimum amplitude extracted by the pulse wave signal amplification circuit 40 is set by the light emission intensity control circuit 45, the light receiving element 56 is expressed by the following (Equation 3-2). The predicted value of the output signal level VDC that is predicted to be output from is calculated.
When the above (formula 3-1) is modified, the predicted value (unit: V) of the output signal level VDC is
(Predicted value of output signal level V DC ) = {h × (output signal level V DC when light is emitted with detectable light emission intensity)} × (necessary light emission intensity) (Formula 3-2)
It becomes. However, f and g are constants determined experimentally.

このように、（式３−２）は、検出可能発光強度で発光させたときの出力信号レベルＶＤＣを含んでいることから、必要発光強度−出力信号の一部分である出力信号レベルＶＤＣの関係を示す関係式である。 Thus, since (Equation 3-2) includes the output signal level VDC when light is emitted at a detectable emission intensity, the required emission intensity minus the output signal level V DC that is part of the output signal. It is a relational expression showing the relation.

上述したように、（式２）の関係式を用いて、必要発光強度が求められるが、必要発光強度は、以下に説明する関係を用いることによっても求めることができる。   As described above, the required light emission intensity can be obtained using the relational expression (Equation 2), but the necessary light emission intensity can also be obtained by using the relationship described below.

脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度で発光素子５４を発光させたときのＡＣ成分（脈波信号ＳＡＣ）の出力信号レベル（ＶＤＣ）に対する比をヘモグロビン吸光度と規定するとき、ＡＣ成分（脈波信号ＳＡＣ）が脈波信号増幅回路４０（脈波信号出力部）で取り出し可能な最低限の振幅を超えるのに必要な必要発光強度は、
（必要発光強度）＝ｍ／｛（ヘモグロビン吸光度）×（脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが検出可能となる或る検出可能発光強度で発光させたときの発光強度１ｍＡ当たりの出力信号レベル）｝ （式４）
という関係式によって求めることができる。但し、ｍは設計的に決められる値である。ヘモグロビン吸光度は、複数のサンプル被測定者における皮膚の色の違い等による個人差を反映したものであり、例えば、０．０１〜０．４の値を取る。 The ratio of the AC component (pulse wave signal S AC ) to the output signal level (V DC ) when the light emitting element 54 emits light with a certain detectable light emission intensity at which the amplitude of the pulse wave signal can be detected is defined as hemoglobin absorbance. When the AC component (pulse wave signal S AC ) exceeds the minimum amplitude that can be extracted by the pulse wave signal amplifier circuit 40 (pulse wave signal output unit),
(Necessary emission intensity) = m / {(hemoglobin absorbance) × (output signal level per 1 mA emission intensity when light is emitted at a certain detectable emission intensity at which the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC can be detected) } (Formula 4)
It can be obtained by the relational expression However, m is a value determined by design. The hemoglobin absorbance reflects individual differences due to differences in skin color among a plurality of sample subjects, and takes a value of 0.01 to 0.4, for example.

ここで、（式４）は、ヘモグロビン吸光度の項目において、検出可能発光強度で発光させたときの脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣを含んでいることから、必要発光強度−出力信号の一部分である脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの関係を示す関係式である。 Here, (formula 4), in the item of hemoglobin absorbance, because it contains the pulse wave signal S AC amplitude V AC when light was emitted with a detectable emission intensity, necessary luminous intensity - a portion of the output signal it is a relational expression showing a certain pulse wave signal S AC amplitude V AC relationship.

図９は、複数のサンプル被測定者について、（式４）の関係式を用いて、必要発光強度を算出した結果である。図９において、例えば、被測定者ＩＤが３であるものは必要発光強度が非常に小さくても脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣを測定することができ、被測定者ＩＤが１７であるものは必要発光強度が非常に大きなものでなければ脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣを測定することができないことを示している。したがって、図９は、皮膚の色の違い等による個人差を反映している。 FIG. 9 shows the result of calculating the necessary light emission intensity for a plurality of sample subjects using the relational expression (Formula 4). 9 ones, for example, be those required luminous intensity is very small the subject ID is 3 can measure the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC, is the subject ID is 17 Indicates that the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC cannot be measured unless the required emission intensity is very high. Therefore, FIG. 9 reflects individual differences due to differences in skin color and the like.

そして、上述した（式１−２）、（式２）、（式３−２）及び（式４）の関係式が、脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で発光素子５４を発光させることによって予め取得された関係式として、記憶部１１２のＲＯＭにそれぞれ記憶されている。記憶部１１２のＲＯＭに記憶された（式２）及び（式４）の関係式、（式３−２）の関係式、及び、（式１−２）の関係式は、それぞれ、必要発光強度、受光感度、及び、脈波信号ゲインを算出する際に使用される。 Then, the above-described (Equation 1-2), (Equation 2), (Equation 3-2) and equation (Equation 4), certain detectable amplitude V AC of the pulse wave signal S AC can be detected The relational expressions acquired in advance by causing the light emitting element 54 to emit light with the light emission intensity including at least the light emission intensity are respectively stored in the ROM of the storage unit 112. The relational expressions of (Expression 2) and (Expression 4), the relational expression of (Expression 3-2), and the relational expression of (Expression 1-2) stored in the ROM of the storage unit 112 are respectively required emission intensity. , Used for calculating light receiving sensitivity and pulse wave signal gain.

（必要発光強度、受光感度及び脈波信号ゲインを関係式に基づいて算出する場合）
次に、図１０を参照しながら、この発明の第１実施形態に係る脈波測定装置１の動作について詳細に説明する。図１０のフローチャートに示される処理は、制御部１１１のＣＰＵが、記憶部１１２のＲＯＭに格納されたプログラム及びデータを読み出して、図２及び３に示した各構成要素を制御することで実行される。 (When calculating the required emission intensity, light reception sensitivity, and pulse wave signal gain based on the relational expression)
Next, the operation of the pulse wave measurement device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The process shown in the flowchart of FIG. 10 is executed by the CPU of the control unit 111 reading out the program and data stored in the ROM of the storage unit 112 and controlling each component shown in FIGS. The

或る特定の被測定者の腕や手首に脈波測定装置１を装着し、脈波測定装置１の操作部１１５に設けられている電源スイッチをＯＮにしたあと測定開始スイッチをＯＮにすることで、一連の処理が開始される。測定開始スイッチをＯＮにすると、まず、発光素子５４での必要発光強度（駆動電流）と、出力信号増幅回路４６での増幅ゲイン（受光感度）と、脈波信号増幅回路４０での増幅ゲイン（脈波信号ゲイン）と、という３つのパラメータがすでに決定されているか否かが判断される。当該パラメータがすでに決定されているならば、通常の脈波測定を行う。当該パラメータが決定されていないならば、図１０のフローチャートに示される処理を行う。   The pulse wave measuring device 1 is attached to the arm or wrist of a specific person to be measured, the power switch provided in the operation unit 115 of the pulse wave measuring device 1 is turned on, and then the measurement start switch is turned on. Thus, a series of processing is started. When the measurement start switch is turned on, first, the required light emission intensity (drive current) in the light emitting element 54, the amplification gain (light reception sensitivity) in the output signal amplification circuit 46, and the amplification gain (in the pulse wave signal amplification circuit 40) ( It is determined whether or not three parameters (pulse wave signal gain) have already been determined. If the parameter is already determined, normal pulse wave measurement is performed. If the parameter is not determined, the processing shown in the flowchart of FIG. 10 is performed.

図１０に示すように、ステップＳ１０では、或る特定の被測定者の被測定部位に脈波測定装置１の測定部５０を密着して配置した状態で、測定部５０の発光素子５４を、脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが検出可能となる或る検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）で、少なくとも１拍分の期間にわたって試行的に発光させる。試行的な発光時の発光素子５４の検出可能発光強度の制御は、ＣＰＵ１１１が発光強度制御回路４５の可変抵抗の抵抗値を調整することによって行われる。発光素子５４から発せられた光が被測定部位の動脈に照射されると、動脈を流れる赤血球によって照射光が反射され、この反射光が受光素子５６で受光される。試行的な発光の期間は、少なくとも１拍分の期間に限定されるものではないが、少なくとも１拍分の期間によって、出力信号の測定に対する十分な測定データが得られて、測定時間の短縮が可能になる。 As shown in FIG. 10, in step S <b> 10, the light emitting element 54 of the measurement unit 50 is placed in a state where the measurement unit 50 of the pulse wave measurement device 1 is placed in close contact with the measurement site of a specific measurement subject. in certain detectable emission intensity amplitude V AC of the pulse wave signal S AC can be detected (e.g., drive current 6 mA), to attempt to light emission over a period of at least one beat. Control of the detectable light emission intensity of the light emitting element 54 during trial light emission is performed by the CPU 111 adjusting the resistance value of the variable resistor of the light emission intensity control circuit 45. When the light emitted from the light emitting element 54 is applied to the artery of the measurement site, the irradiated light is reflected by the red blood cells flowing through the artery, and the reflected light is received by the light receiving element 56. The trial light emission period is not limited to the period of at least one beat, but the period of at least one beat provides sufficient measurement data for the measurement of the output signal, thereby reducing the measurement time. It becomes possible.

ステップＳ１１では、少なくとも１拍分の期間にわたる出力信号ＳＤＣ及び脈波信号ＳＡＣの測定が行われる。すなわち、反射光を受光した受光素子５６は、受光した反射光の強さに応じた光電出力を出力する。出力された光電出力は、出力信号増幅回路４６によって或る増幅ゲインで増幅されて、出力信号レベルＶＤＣを持った出力信号ＳＤＣが出力される。出力信号ＳＤＣの出力信号レベルＶＤＣは、Ａ／Ｄ変換器４４を経て、デジタル信号の出力信号として出力され、デジタル処理された出力信号の出力信号レベルＶ’ＤＣは、記憶部１１２のＲＡＭに記憶される。 In step S11, the output signal SDC and the pulse wave signal SAC are measured over a period of at least one beat. That is, the light receiving element 56 that has received the reflected light outputs a photoelectric output corresponding to the intensity of the received reflected light. The photoelectric output which is output is amplified at an amplification gain by the output signal amplifying circuit 46, the output signal S DC having an output signal level V DC is output. Output signal level V DC of the output signal S DC is passed through the A / D converter 44, is outputted as the output signal of the digital signal, the output signal level V 'DC digital processed output signal, RAM of the storage unit 112 Is remembered.

それとともに、出力された出力信号ＳＤＣが、バンドパスフィルタ４１を通過することによって出力信号ＳＤＣからＡＣ成分が取り出される。取り出されたＡＣ成分は、オペアンプ４２によって、或る増幅ゲインで増幅されて、振幅ＶＡＣを持った脈波信号ＳＡＣが出力される。脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣは、Ａ／Ｄ変換器４３を経て、デジタル信号の脈波信号として出力され、デジタル処理された脈波信号の振幅Ｖ’ＡＣは、記憶部１１２のＲＡＭに記憶される。 At the same time, the output signal S DC that has passed through the band pass filter 41 extracts an AC component from the output signal S DC . AC component is taken out, by an operational amplifier 42, is amplified at a certain amplification gain, pulse wave signal S AC having an amplitude V AC is output. Amplitude V AC of the pulse wave signal S AC is passed through an A / D converter 43, is outputted as a pulse wave signal of the digital signal, the amplitude V 'AC of digitally processed pulse wave signal, the RAM of the storage unit 112 Remembered.

ステップＳ１２では、予め取得されているとともに記憶部１１２のＲＯＭに記憶された必要発光強度−出力信号の関係式に基づいて、必要発光強度が設定される。すなわち、上述したように、複数のサンプル被測定者に関して、必要発光強度−出力信号（脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣ）の関係を示す（式２）の関係式と、必要発光強度−出力信号（脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣ）の関係を示す（式４）の関係式とが、それぞれ、予め取得されているとともに記憶部１１２のＲＯＭに記憶されている。記憶部１１２のＲＡＭに記憶されている脈波信号の振幅Ｖ’ＡＣと、（式２）及び／又は（式４）の関係式とに基づいて、脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが脈波信号増幅回路４０で取り出し可能な最低限の振幅を超える（すなわち検出可能なレンジに入る）のに必要な必要発光強度（すなわち駆動電流）がＣＰＵ１１１によって算出される。算出された必要発光強度は、記憶部１１２のＲＡＭに記憶される。記憶部１１２のＲＡＭに記憶された必要発光強度は、或る特定の被測定者の脈波測定に適した発光強度として設定される。 In step S12, the required light emission intensity is set based on the relational expression of the required light emission intensity-output signal acquired in advance and stored in the ROM of the storage unit 112. That is, as described above, with respect to a plurality of sample subjects, a relational expression of (Expression 2) indicating a relation of required light emission intensity-output signal (amplitude V AC of pulse wave signal S AC ) and required light emission intensity-output. signal and a relational expression showing a relation (amplitude V AC of the pulse wave signal S AC) (equation 4), respectively, are stored in the ROM of the storage unit 112 together is previously acquired. An amplitude V 'AC of the pulse wave signal stored in the RAM of the storage unit 112, (Formula 2) and / or on the basis of the relational expression (Equation 4), the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC is pulse The CPU 111 calculates the required light emission intensity (that is, the drive current) necessary to exceed the minimum amplitude that can be extracted by the wave signal amplifier circuit 40 (that is, to enter the detectable range). The calculated required light emission intensity is stored in the RAM of the storage unit 112. The required emission intensity stored in the RAM of the storage unit 112 is set as an emission intensity suitable for pulse wave measurement of a specific measurement subject.

ステップＳ１３では、予め取得されているとともに記憶部１１２のＲＯＭに記憶された必要発光強度−出力信号レベルの関係式に基づいて、出力信号レベルＶＤＣの予測値が算出される。すなわち、上述したように、複数のサンプル被測定者に関して、必要発光強度−出力信号レベルの関係を示す上述の（式３−２）の関係式が、予め取得されているとともに記憶部１１２のＲＯＭに記憶されている。記憶部１１２のＲＡＭに記憶されている必要発光強度と、（式３−２）の関係式とに基づいて、受光素子５６から出力されると予測される出力信号レベルＶＤＣの予測値がＣＰＵ１１１によって算出される。そして、算出された出力信号レベルＶＤＣの予測値は、被測定者の脈波測定に適した出力信号レベルＶＤＣとして、記憶部１１２のＲＡＭに記憶される。 In step S13, a predicted value of the output signal level VDC is calculated based on a relational expression of required light emission intensity-output signal level that is acquired in advance and stored in the ROM of the storage unit 112. That is, as described above, the relational expression (Formula 3-2) indicating the relationship between the required light emission intensity and the output signal level is acquired in advance and the ROM of the storage unit 112 for a plurality of sample subjects. Is remembered. Based on the required light emission intensity stored in the RAM of the storage unit 112 and the relational expression (Formula 3-2), the predicted value of the output signal level VDC predicted to be output from the light receiving element 56 is the CPU 111. Is calculated by Then, the predicted value of the calculated output signal level V DC as an output signal level V DC which are suitable for pulse wave measurement of the subject, is stored in the RAM of the storage unit 112.

ステップＳ１４では、出力信号レベルＶＤＣが記憶部１１２のＲＡＭに記憶された出力信号レベルＶＤＣの予測値になるように、ＣＰＵ１１１が出力信号増幅回路４６の可変抵抗の抵抗値を調整することにより、受光素子５６の受光感度（すなわち光電出力の増幅ゲイン）が制御される。制御された受光感度は、記憶部１１２のＲＡＭに記憶される。記憶部１１２のＲＡＭに記憶された受光感度は、或る特定の被測定者の脈波測定に適した受光感度として設定される。 In step S14, so that the output signal level V DC is the predicted value of the output signal level V DC stored in the RAM of the storage unit 112, by the CPU111 adjusts the resistance value of the variable resistance of the output signal amplifying circuit 46 The light receiving sensitivity (that is, the amplification gain of the photoelectric output) of the light receiving element 56 is controlled. The controlled light receiving sensitivity is stored in the RAM of the storage unit 112. The light receiving sensitivity stored in the RAM of the storage unit 112 is set as the light receiving sensitivity suitable for the pulse wave measurement of a specific measurement subject.

ステップＳ１５では、予め取得されているとともに記憶部１１２のＲＯＭに記憶された必要発光強度−脈波信号の振幅の関係式に基づいて、ＳＡＣの振幅ＶＡＣの予測値が算出される。すなわち、上述したように、複数のサンプル被測定者に関して、必要発光強度−脈波信号の振幅の関係を示す（式１−２）の関係式が、予め取得されているとともに記憶部１１２のＲＯＭに記憶されている。記憶部１１２のＲＡＭに記憶されている必要発光強度と、上述した（式１−２）の関係式とに基づいて、脈波信号増幅回路４０で取り出し可能な最低限の振幅を有する脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの予測値がＣＰＵ１１１によって算出される。そして、算出された脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの予測値は、被測定者の脈波測定に適した脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣとして、記憶部１１２のＲＡＭに記憶される。 In step S15, necessary stored in the ROM of the storage unit 112 emission intensity with is previously acquired - based on the amplitude relationship of the pulse wave signal, the predicted value of S AC amplitude V AC is calculated. That is, as described above, the relational expression (Expression 1-2) indicating the relationship between the required light emission intensity and the amplitude of the pulse wave signal is acquired in advance for a plurality of sample subjects, and the ROM of the storage unit 112 Is remembered. A pulse wave signal having a minimum amplitude that can be extracted by the pulse wave signal amplifying circuit 40 based on the necessary light emission intensity stored in the RAM of the storage unit 112 and the relational expression of (Expression 1-2) described above. predicted value of S AC amplitude V AC is calculated by the CPU 111. Then, the predicted value of the amplitude V AC of the calculated pulse wave signal S AC as a pulse wave signal S AC amplitude V AC suitable for pulse wave measurement of the subject, is stored in the RAM of the storage unit 112.

ステップＳ１６では、脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが記憶部１１２のＲＡＭに記憶された脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの予測値になるように、ＣＰＵ１１１は、脈波信号増幅回路４０のオペアンプ４２の抵抗比を調整することにより、脈波信号増幅回路４０の増幅ゲイン（脈波信号ゲイン）を制御する。制御された脈波信号ゲインは、記憶部１１２のＲＡＭに記憶される。記憶部１１２のＲＡＭに記憶された脈波信号ゲインは、或る特定の被測定者の脈波測定に適した脈波信号ゲインとして設定される。 In step S16, so that the predicted value of the pulse wave signal S AC amplitude V AC is RAM the stored pulse wave signal S AC of the storage unit 112 amplitude V AC, CPU 111 is a pulse wave signal amplifying circuit 40 By adjusting the resistance ratio of the operational amplifier 42, the amplification gain (pulse wave signal gain) of the pulse wave signal amplification circuit 40 is controlled. The controlled pulse wave signal gain is stored in the RAM of the storage unit 112. The pulse wave signal gain stored in the RAM of the storage unit 112 is set as a pulse wave signal gain suitable for the pulse wave measurement of a specific measurement subject.

上記プロセスによって、或る特定の被測定者についての脈波測定を行う上で重要な３つのパラメータが設定されたので、パラメータ設定に関する一連の処理が終了し、通常の脈波測定を行うルーチンに戻る。   As a result of the above process, three parameters that are important in performing pulse wave measurement for a specific measurement subject have been set, a series of processing relating to parameter setting is completed, and a routine for performing normal pulse wave measurement is performed. Return.

このように、この実施形態では、或る特定の被測定者に対して少なくとも１拍分の期間にわたる試行的な発光によって取得された出力信号と、予め取得されている関係式とに基づいて、必要発光強度、受光感度及び脈波信号ゲインという３つのパラメータが、ＣＰＵ１１１によって算出されて、或る特定の被測定者に対する脈波測定を行うのに適したパラメータとして設定される。その結果、発光素子５４の必要発光強度と、出力信号増幅回路４６での増幅ゲイン（受光感度）と、脈波信号増幅回路４０での増幅ゲイン（脈波信号ゲイン）という３つのパラメータを短時間で適切に設定することができる。したがって、或る特定の被測定者の脈波測定を簡便に且つ正確に行うことができる。   Thus, in this embodiment, based on an output signal acquired by trial light emission over a period of at least one beat for a specific measurement subject and a relational expression acquired in advance, Three parameters of required light emission intensity, light receiving sensitivity, and pulse wave signal gain are calculated by the CPU 111 and set as parameters suitable for performing pulse wave measurement on a specific measurement subject. As a result, the required light intensity of the light emitting element 54, the amplification gain (light reception sensitivity) in the output signal amplification circuit 46, and the amplification gain (pulse wave signal gain) in the pulse wave signal amplification circuit 40 are reduced for a short time. Can be set appropriately. Therefore, it is possible to easily and accurately measure the pulse wave of a specific measurement subject.

（受光感度及び脈波信号ゲインとして、所与のものを用いる場合）
次に、必要発光強度については試行的な発光によって取得された出力信号に基づいて設定して、受光感度及び脈波信号ゲインについては典型的な所与の値を用いる、この発明の第２実施形態に係る脈波測定装置１の動作を、図１１を参照しながら説明するが、上記第１実施形態と重複する部分については、その説明を省略する。 (When using the given light receiving sensitivity and pulse wave signal gain)
Next, the required light emission intensity is set based on the output signal obtained by trial light emission, and typical given values are used for the light receiving sensitivity and the pulse wave signal gain. The operation of the pulse wave measuring apparatus 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. 11, but the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.

脈波測定装置１の操作部１１５に設けられた電源スイッチ及び測定開始スイッチをＯＮにすることで、一連の処理が開始される。まず、必要発光強度、受光感度及び脈波信号ゲインという３つのパラメータがすでに決定されているか否かが判断されて、当該パラメータが決定されていないならば、図１１のフローチャートに示される処理を行う。   A series of processing is started by turning on the power switch and the measurement start switch provided in the operation unit 115 of the pulse wave measuring apparatus 1. First, it is determined whether or not the three parameters of required light emission intensity, light receiving sensitivity, and pulse wave signal gain have already been determined. If the parameters have not been determined, the processing shown in the flowchart of FIG. 11 is performed. .

図１１に示すように、ステップＳ２０では、或る特定の被測定者に対して、脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが検出可能となる或る検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）で、少なくとも１拍分の期間にわたって、発光素子５４を試行的に発光させる。或る特定の被測定者の被測定部位で反射した反射光が受光素子５６で受光される。 As shown in FIG. 11, in step S20, with respect to certain of the subject, at a certain detectable emission intensity amplitude V AC of the pulse wave signal S AC can be detected (e.g., drive current 6 mA) The light emitting element 54 is caused to emit light on a trial basis over a period of at least one beat. The reflected light reflected by the measurement site of a specific measurement subject is received by the light receiving element 56.

ステップＳ２１では、少なくとも１拍分の期間にわたる出力信号ＳＤＣ及び脈波信号ＳＡＣの測定が行われて、測定された出力信号ＳＤＣの出力信号レベルＶ’ＤＣ及び脈波信号ＳＡＣの振幅Ｖ’ＡＣは、記憶部１１２のＲＡＭにそれぞれ記憶される。 In step S21, it measured at least one beat period ranging output signal S DC and pulse wave signals S AC for is performed, the output signal level V 'DC and pulse wave signal S AC amplitude of the measured output signal S DC V ′ AC is stored in the RAM of the storage unit 112, respectively.

ステップＳ２２では、記憶部１１２のＲＡＭに記憶されている脈波信号の振幅Ｖ’ＡＣと、上述した（式２）及び／又は（式４）の関係式とに基づいて、必要発光強度がＣＰＵ１１１によって算出される。算出された必要発光強度は、記憶部１１２のＲＡＭに記憶される。記憶部１１２のＲＡＭに記憶された必要発光強度は、或る特定の被測定者の脈波測定に適した発光強度として設定される。 In step S22, the required light emission intensity is determined based on the amplitude V ′ AC of the pulse wave signal stored in the RAM of the storage unit 112 and the relational expression (Expression 2) and / or (Expression 4) described above. Is calculated by The calculated required light emission intensity is stored in the RAM of the storage unit 112. The required emission intensity stored in the RAM of the storage unit 112 is set as an emission intensity suitable for pulse wave measurement of a specific measurement subject.

出力信号レベルＶＤＣが出力信号増幅回路４６の処理可能なレンジに入る或る典型的な受光感度の値が、予め準備されているとともに記憶部１１２のＲＯＭに記憶されていて、ステップＳ２３では、当該或る典型的な受光感度の値が、或る特定の被測定者の脈波測定用の受光感度として設定される。 A typical light receiving sensitivity value that falls within the range that the output signal level VDC can be processed by the output signal amplifying circuit 46 is prepared in advance and stored in the ROM of the storage unit 112. In step S23, The certain typical light receiving sensitivity value is set as the light receiving sensitivity for pulse wave measurement of a specific measurement subject.

脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが脈波信号増幅回路４０の処理可能なレンジに入る或る典型的な脈波信号ゲインの値が、予め準備されているとともに記憶部１１２のＲＯＭに記憶されていて、ステップＳ２４では、当該或る典型的な脈波信号ゲインの値が、或る特定の被測定者の脈波測定用の脈波信号ゲインとして設定される。 A typical pulse wave signal gain value in which the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC falls within the processable range of the pulse wave signal amplifier circuit 40 is prepared in advance and stored in the ROM of the storage unit 112. In step S24, the value of the certain typical pulse wave signal gain is set as a pulse wave signal gain for measuring a pulse wave of a specific measurement subject.

上記プロセスによって、或る特定の被測定者についての脈波測定を行う上で重要な３つのパラメータが設定されたので、パラメータ設定に関する一連の処理が終了し、通常の脈波測定を行うルーチンに戻る。   As a result of the above process, three parameters that are important in performing pulse wave measurement for a specific measurement subject have been set, a series of processing relating to parameter setting is completed, and a routine for performing normal pulse wave measurement is performed. Return.

このように、この実施形態では、或る特定の被測定者に対して少なくとも１拍分の期間にわたる試行的な発光によって取得された出力信号と、予め取得されている関係式とに基づいて、必要発光強度のパラメータが、ＣＰＵ１１１によって算出且つ設定されるとともに、残りの受光感度及び脈波信号ゲインのパラメータが或る典型的な値にそれぞれ設定される。その結果、発光素子５４の必要発光強度と、出力信号増幅回路４６での増幅ゲイン（受光感度）と、脈波信号増幅回路４０での増幅ゲイン（脈波信号ゲイン）という３つのパラメータを短時間で適切に設定することができる。したがって、或る特定の被測定者の脈波測定を簡便に行うことができる。   Thus, in this embodiment, based on an output signal acquired by trial light emission over a period of at least one beat for a specific measurement subject and a relational expression acquired in advance, The necessary light emission intensity parameter is calculated and set by the CPU 111, and the remaining light receiving sensitivity and pulse wave signal gain parameters are respectively set to certain typical values. As a result, the required light intensity of the light emitting element 54, the amplification gain (light reception sensitivity) in the output signal amplification circuit 46, and the amplification gain (pulse wave signal gain) in the pulse wave signal amplification circuit 40 are reduced for a short time. Can be set appropriately. Therefore, the pulse wave measurement of a specific measurement subject can be performed easily.

（必要発光強度及び脈波信号ゲインとして、所与のものを用いる場合）
次に、受光感度については試行的な発光によって取得された出力信号に基づいて設定して、必要発光強度及び脈波信号ゲインについては典型的な所与の値を用いる、この発明の第３実施形態に係る脈波測定装置１の動作を、図１２を参照しながら説明するが、上記第１実施形態と重複する部分については、その説明を省略する。 (When using given light intensity and pulse wave signal gain)
Next, the light receiving sensitivity is set based on the output signal obtained by the trial light emission, and typical given values are used for the required light emission intensity and the pulse wave signal gain. The operation of the pulse wave measuring apparatus 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. 12, but the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.

脈波測定装置１の操作部１１５に設けられた電源スイッチ及び測定開始スイッチをＯＮにすることで、一連の処理が開始される。まず、必要発光強度、受光感度及び脈波信号ゲインという３つのパラメータがすでに決定されているか否かが判断されて、当該パラメータが決定されていないならば、図１２のフローチャートに示される処理を行う。   A series of processing is started by turning on the power switch and the measurement start switch provided in the operation unit 115 of the pulse wave measuring apparatus 1. First, it is determined whether or not three parameters of necessary light emission intensity, light receiving sensitivity, and pulse wave signal gain have already been determined. If the parameters have not been determined, the processing shown in the flowchart of FIG. 12 is performed. .

図１２に示すように、ステップＳ３０では、或る特定の被測定者に対して、脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが検出可能となる或る検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）で、少なくとも１拍分の期間にわたって、発光素子５４を試行的に発光させる。或る特定の被測定者の被測定部位で反射した反射光が受光素子５６で受光される。 As shown in FIG. 12, in step S30, with respect to certain of the subject, at a certain detectable emission intensity amplitude V AC of the pulse wave signal S AC can be detected (e.g., drive current 6 mA) The light emitting element 54 is caused to emit light on a trial basis over a period of at least one beat. The reflected light reflected by the measurement site of a specific measurement subject is received by the light receiving element 56.

ステップＳ３１では、少なくとも１拍分の期間にわたる出力信号ＳＤＣ及び脈波信号ＳＡＣの測定が行われて、測定された出力信号ＳＤＣの出力信号レベルＶ’ＤＣ及び脈波信号ＳＡＣの振幅Ｖ’ＡＣは、記憶部１１２のＲＡＭにそれぞれ記憶される。 In step S31, it measured at least one beat period ranging output signal S DC and pulse wave signals S AC for is performed, the output signal level V 'DC and pulse wave signal S AC amplitude of the measured output signal S DC V ′ AC is stored in the RAM of the storage unit 112, respectively.

脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが脈波信号増幅回路４０で取り出し可能なレンジに入る或る典型的な必要発光強度の値が、予め準備されているとともに記憶部１１２のＲＯＭに記憶されていて、ステップＳ３２では、当該或る典型的な必要発光強度の値が、或る特定の被測定者の脈波測定用の必要発光強度として設定される。 A typical required emission intensity value that falls within a range in which the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC can be extracted by the pulse wave signal amplification circuit 40 is prepared in advance and stored in the ROM of the storage unit 112. In step S32, the typical required light emission intensity value is set as the necessary light emission intensity for pulse wave measurement of a specific measurement subject.

ステップＳ３３では、記憶部１１２のＲＡＭに記憶されている必要発光強度と、上述した（式３−２）の関係式とに基づいて、受光素子５６から出力されると予測される出力信号レベルＶＤＣの予測値がＣＰＵ１１１によって算出される。算出された出力信号レベルＶＤＣの予測値は、記憶部１１２のＲＡＭに記憶される。 In step S33, the output signal level V predicted to be output from the light receiving element 56 based on the required light emission intensity stored in the RAM of the storage unit 112 and the relational expression (Formula 3-2) described above. A predicted value of DC is calculated by the CPU 111. The calculated predicted value of the output signal level VDC is stored in the RAM of the storage unit 112.

ステップＳ３４では、出力信号レベルＶＤＣが記憶部１１２のＲＡＭに記憶された出力信号レベルＶＤＣの予測値になるように、ＣＰＵ１１１が出力信号増幅回路４６の可変抵抗の抵抗値を調整することにより、受光素子５６の受光感度が制御される。制御された受光感度は、記憶部１１２のＲＡＭに記憶される。記憶部１１２のＲＡＭに記憶された受光感度は、或る特定の被測定者の脈波測定に適した受光感度として設定される。 In step S34, so that the output signal level V DC is the predicted value of the output signal level V DC stored in the RAM of the storage unit 112, by the CPU111 adjusts the resistance value of the variable resistance of the output signal amplifying circuit 46 The light receiving sensitivity of the light receiving element 56 is controlled. The controlled light receiving sensitivity is stored in the RAM of the storage unit 112. The light receiving sensitivity stored in the RAM of the storage unit 112 is set as the light receiving sensitivity suitable for the pulse wave measurement of a specific measurement subject.

脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが脈波信号増幅回路４０の処理可能なレンジに入る或る典型的な脈波信号ゲインの値が、予め準備されているとともに記憶部１１２のＲＯＭに記憶されていて、ステップＳ３５では、当該或る典型的な脈波信号ゲインの値が、或る特定の被測定者の脈波測定用の脈波信号ゲインとして設定される。 A typical pulse wave signal gain value in which the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC falls within the processable range of the pulse wave signal amplifier circuit 40 is prepared in advance and stored in the ROM of the storage unit 112. In step S35, the value of the certain typical pulse wave signal gain is set as a pulse wave signal gain for measuring a pulse wave of a specific measurement subject.

上記プロセスによって、或る特定の被測定者についての脈波測定を行う上で重要な３つのパラメータが設定されたので、パラメータ設定に関する一連の処理が終了し、通常の脈波測定を行うルーチンに戻る。   As a result of the above process, three parameters that are important in performing pulse wave measurement for a specific measurement subject have been set, a series of processing relating to parameter setting is completed, and a routine for performing normal pulse wave measurement is performed. Return.

このように、この実施形態では、或る特定の被測定者に対して少なくとも１拍分の期間にわたる試行的な発光によって取得された出力信号と、予め取得されている関係式とに基づいて、受光感度のパラメータが、ＣＰＵ１１１によって算出且つ設定されるとともに、残りの必要発光強度及び脈波信号ゲインのパラメータが或る典型的な値にそれぞれ設定される。その結果、発光素子５４の必要発光強度と、出力信号増幅回路４６での増幅ゲイン（受光感度）と、脈波信号増幅回路４０での増幅ゲイン（脈波信号ゲイン）という３つのパラメータを短時間で適切に設定することができる。したがって、或る特定の被測定者の脈波測定を簡便に行うことができる。   Thus, in this embodiment, based on an output signal acquired by trial light emission over a period of at least one beat for a specific measurement subject and a relational expression acquired in advance, The light receiving sensitivity parameter is calculated and set by the CPU 111, and the remaining necessary light intensity and pulse wave signal gain parameters are respectively set to certain typical values. As a result, the required light intensity of the light emitting element 54, the amplification gain (light reception sensitivity) in the output signal amplification circuit 46, and the amplification gain (pulse wave signal gain) in the pulse wave signal amplification circuit 40 are reduced for a short time. Can be set appropriately. Therefore, the pulse wave measurement of a specific measurement subject can be performed easily.

（必要発光強度及び受光感度として、所与のものを用いる場合）
次に、脈波信号ゲインについては試行的な発光によって取得された出力信号に基づいて設定して、必要発光強度及び受光感度については典型的な所与の値を用いる、この発明の第４実施形態に係る脈波測定装置１の動作を、図１３を参照しながら説明するが、上記第１実施形態と重複する部分については、その説明を省略する。 (When using the given light emission intensity and light reception sensitivity)
Next, the pulse wave signal gain is set based on the output signal obtained by trial light emission, and typical given values are used for the required light emission intensity and light receiving sensitivity. The operation of the pulse wave measuring apparatus 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. 13, but the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.

脈波測定装置１の操作部１１５に設けられた電源スイッチ及び測定開始スイッチをＯＮにすることで、一連の処理が開始される。まず、必要発光強度、受光感度及び脈波信号ゲインという３つのパラメータがすでに決定されているか否かが判断されて、当該パラメータが決定されていないならば、図１３のフローチャートに示される処理を行う。   A series of processing is started by turning on the power switch and the measurement start switch provided in the operation unit 115 of the pulse wave measuring apparatus 1. First, it is determined whether or not the three parameters of required light emission intensity, light receiving sensitivity, and pulse wave signal gain have already been determined. If the parameters have not been determined, the processing shown in the flowchart of FIG. 13 is performed. .

図１３に示すように、ステップＳ４０では、或る特定の被測定者に対して、脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが検出可能となる或る検出可能発光強度（例えば駆動電流が６ｍＡ）で、少なくとも１拍分の期間にわたって、発光素子５４を試行的に発光させる。或る特定の被測定者の被測定部位で反射した反射光が受光素子５６で受光される。 As shown in FIG. 13, in step S40, with respect to certain of the subject, at a certain detectable emission intensity amplitude V AC of the pulse wave signal S AC can be detected (e.g., drive current 6 mA) The light emitting element 54 is caused to emit light on a trial basis over a period of at least one beat. The reflected light reflected by the measurement site of a specific measurement subject is received by the light receiving element 56.

ステップＳ４１では、少なくとも１拍分の期間にわたる出力信号ＳＤＣ及び脈波信号ＳＡＣの測定が行われて、測定された出力信号ＳＤＣの出力信号レベルＶ’ＤＣ及び脈波信号ＳＡＣの振幅Ｖ’ＡＣは、記憶部１１２のＲＡＭにそれぞれ記憶される。 In step S41, it measured at least one beat period ranging output signal S DC and pulse wave signals S AC for is performed, the output signal level V 'DC and pulse wave signal S AC amplitude of the measured output signal S DC V ′ AC is stored in the RAM of the storage unit 112, respectively.

脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが脈波信号増幅回路４０で取り出し可能なレンジに入る或る典型的な必要発光強度の値が、予め準備されているとともに記憶部１１２のＲＯＭに記憶されていて、ステップＳ４２では、当該或る典型的な必要発光強度の値が、或る特定の被測定者の脈波測定用の必要発光強度として設定される。 A typical required emission intensity value that falls within a range in which the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC can be extracted by the pulse wave signal amplification circuit 40 is prepared in advance and stored in the ROM of the storage unit 112. In step S42, the typical required light emission intensity value is set as the necessary light emission intensity for pulse wave measurement of a specific measurement subject.

ステップＳ４３では、出力信号レベルＶＤＣが出力信号増幅回路４６の処理可能なレンジに入る或る典型的な受光感度の値が、予め準備されているとともに記憶部１１２のＲＯＭに記憶されていて、ステップＳ４４では、当該或る典型的な受光感度の値が、或る特定の被測定者の脈波測定用の受光感度として設定される。 In step S43, a typical light receiving sensitivity value in which the output signal level VDC falls within the processable range of the output signal amplifying circuit 46 is prepared in advance and stored in the ROM of the storage unit 112. In step S44, the certain typical light receiving sensitivity value is set as the light receiving sensitivity for pulse wave measurement of a specific measurement subject.

ステップＳ４４では、記憶部１１２のＲＡＭに記憶されている必要発光強度と、上述した（式１−２）の関係式とに基づいて、脈波信号増幅回路４０で取り出し可能な最低限の振幅を有する脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの予測値がＣＰＵ１１１によって算出される。そして、算出された脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの予測値は、記憶部１１２のＲＡＭに記憶される。 In step S44, based on the required light emission intensity stored in the RAM of the storage unit 112 and the relational expression (Equation 1-2) described above, the minimum amplitude that can be extracted by the pulse wave signal amplification circuit 40 is set. predicted value of the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC having is calculated by the CPU 111. Then, the calculated predicted value of the amplitude V AC of the pulse wave signal S AC is stored in the RAM of the storage unit 112.

ステップＳ４５では、脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣが記憶部１１２のＲＡＭに記憶された脈波信号ＳＡＣの振幅ＶＡＣの予測値になるように、ＣＰＵ１１１が脈波信号増幅回路４０のオペアンプ４２の抵抗比を調整することにより、脈波信号増幅回路４０の増幅ゲイン（脈波信号ゲイン）が制御される。制御された脈波信号ゲインは、記憶部１１２のＲＡＭに記憶される。記憶部１１２のＲＡＭに記憶された脈波信号ゲインは、或る特定の被測定者の脈波測定に適した脈波信号ゲインとして設定される。 In step S45, so that the predicted value of the pulse wave signal S AC amplitude V AC is of the pulse wave signal S AC stored in the RAM of the storage unit 112 amplitude V AC, CPU 111 is a pulse wave signal amplifying circuit 40 operational amplifier By adjusting the resistance ratio of 42, the amplification gain (pulse wave signal gain) of the pulse wave signal amplification circuit 40 is controlled. The controlled pulse wave signal gain is stored in the RAM of the storage unit 112. The pulse wave signal gain stored in the RAM of the storage unit 112 is set as a pulse wave signal gain suitable for the pulse wave measurement of a specific measurement subject.

上記プロセスによって、或る特定の被測定者についての脈波測定を行う上で重要な３つのパラメータが設定されたので、パラメータ設定に関する一連の処理が終了し、通常の脈波測定を行うルーチンに戻る。   As a result of the above process, three parameters that are important in performing pulse wave measurement for a specific measurement subject have been set, a series of processing relating to parameter setting is completed, and a routine for performing normal pulse wave measurement is performed. Return.

このように、この実施形態では、或る特定の被測定者に対して少なくとも１拍分の期間にわたる試行的な発光によって取得された出力信号と、予め取得されている関係式とに基づいて、脈波信号ゲインのパラメータが、ＣＰＵ１１１によって算出且つ設定されるとともに、残りの必要発光強度及び受光感度のパラメータが或る典型的な値にそれぞれ設定される。その結果、発光素子５４の必要発光強度と、出力信号増幅回路４６での増幅ゲイン（受光感度）と、脈波信号増幅回路４０での増幅ゲイン（脈波信号ゲイン）という３つのパラメータを短時間で適切に設定することができる。したがって、或る特定の被測定者の脈波測定を簡便に行うことができる。   Thus, in this embodiment, based on an output signal acquired by trial light emission over a period of at least one beat for a specific measurement subject and a relational expression acquired in advance, The pulse wave signal gain parameter is calculated and set by the CPU 111, and the remaining necessary light emission intensity and light reception sensitivity parameters are respectively set to certain typical values. As a result, the required light intensity of the light emitting element 54, the amplification gain (light reception sensitivity) in the output signal amplification circuit 46, and the amplification gain (pulse wave signal gain) in the pulse wave signal amplification circuit 40 are reduced for a short time. Can be set appropriately. Therefore, the pulse wave measurement of a specific measurement subject can be performed easily.

以上説明したように、この発明の脈波測定装置１及び該装置１におけるパラメータ設定方法によれば、或る特定の被測定者に対して少なくとも１拍分の期間にわたる試行的な発光によって取得された出力信号と、複数の被測定者に関して予め取得されている関係式とに基づいて、必要発光強度、受光感度及び脈波信号ゲインという３つのパラメータのうちの少なくとも１つのパラメータが、ＣＰＵ１１１によって算出されて、或る特定の被測定者に対する生体情報の光学的測定を行うのに適したパラメータとして設定される。したがって、生体情報の測定を簡便且つ正確に行うことができる。   As described above, according to the pulse wave measuring device 1 and the parameter setting method in the device 1 of the present invention, it is acquired by trial light emission over a period of at least one beat for a specific measurement subject. The CPU 111 calculates at least one of the three parameters of required light emission intensity, light reception sensitivity, and pulse wave signal gain based on the output signal and the relational expressions acquired in advance for a plurality of subjects. Thus, it is set as a parameter suitable for performing optical measurement of biological information for a specific measurement subject. Therefore, measurement of biological information can be performed easily and accurately.

なお、生体情報測定装置１が装着される被測定部位として、手首又は腕を例示したが、他の装着可能な被測定部位として、指部、足首部、大腿部又は頸部等を挙げることができる。また、生体情報測定装置１として、脈波測定装置を例示したが、生体情報測定装置１は、脈拍数や血圧や酸素飽和度等を測定するための装置であってよい。   The wrist or arm is exemplified as the measurement site to which the biological information measuring device 1 is attached. However, examples of other measurement sites that can be attached include a finger, ankle, thigh, or neck. Can do. Moreover, although the pulse wave measuring device was illustrated as the biological information measuring device 1, the biological information measuring device 1 may be a device for measuring a pulse rate, blood pressure, oxygen saturation, and the like.

上述した実施形態及びその変形例は、この発明の理解を容易にするための例示であり、限定的に解釈するべきではない。この発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって画定されるべきである。   The above-described embodiments and modifications thereof are examples for facilitating the understanding of the present invention, and should not be interpreted in a limited manner. The technical scope of the present invention should be defined by the claims.

１ 脈波測定装置（生体情報測定装置）
１０ 本体
２０ バンド
４０ 脈波信号増幅回路（脈波信号出力部）
４１ バンドパスフィルタ
４２ オペアンプ
４３ 脈波信号のＡ／Ｄ変換器
４４ 出力信号のＡ／Ｄ変換器
４５ 発光強度制御回路（発光強度設定部）
４６ 出力信号増幅回路（出力信号出力部）
４７ パルス駆動回路
５０ 測定部
５４ 発光素子（発光部）
５６ 受光素子（受光部）
１１１ ＣＰＵ（制御部）
１１２ 記憶部
１１４ 表示部 1 Pulse wave measuring device (biological information measuring device)
10 body 20 band 40 pulse wave signal amplification circuit (pulse wave signal output unit)
41 Band pass filter 42 Operational amplifier 43 A / D converter for pulse wave signal 44 A / D converter for output signal 45 Light emission intensity control circuit (light emission intensity setting unit)
46 Output signal amplifier circuit (Output signal output unit)
47 Pulse Drive Circuit 50 Measuring Unit 54 Light Emitting Element (Light Emitting Unit)
56 Light receiving element (light receiving part)
111 CPU (control unit)
112 Storage unit 114 Display unit

Claims (10)

被測定者の被測定部位に装着される本体と、
或る発光強度で発光して前記被測定部位に向けて光を照射する発光部と、前記被測定部位からの反射光又は透過光を受光する受光部と、を有する測定部と、
前記受光部から出力される光電出力を増幅して出力信号として出力する出力信号出力部と、
前記出力信号からＡＣ成分を取り出すとともにＡＣ成分を増幅して脈波信号として出力する脈波信号出力部と、
複数のサンプル被測定者に関して、前記脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−出力信号の関係を記憶する第１の記憶部と、
前記被測定者に関して前記発光部を前記検出可能発光強度で試行的に発光させることによって前記出力信号出力部で前記出力信号を取得し、前記取得された出力信号と前記第１の記憶部に記憶された前記必要発光強度−出力信号の関係とに基づいて、前記ＡＣ成分が前記脈波信号出力部でAC成分を取り出し可能な最低限の振幅を超えるように、前記発光部を発光させる必要発光強度を設定する発光強度設定部と、を備える、生体情報測定装置。 A main body to be attached to the measurement site of the measurement subject;
A measuring unit having a light emitting unit that emits light at a certain emission intensity and emits light toward the measurement site; and a light receiving unit that receives reflected or transmitted light from the measurement site;
An output signal output unit that amplifies the photoelectric output output from the light receiving unit and outputs it as an output signal;
A pulse wave signal output unit that extracts an AC component from the output signal and amplifies the AC component to output it as a pulse wave signal;
With respect to a plurality of sample subjects, the necessary emission intensity-output signal acquired in advance by causing the light emitting unit to emit light at an emission intensity that includes at least a certain detectable emission intensity at which the amplitude of the pulse wave signal can be detected. A first storage unit for storing the relationship;
The output signal is acquired by the output signal output unit by causing the light emitting unit to emit light with the detectable emission intensity with respect to the measured person, and the acquired output signal and the first storage unit are stored. Based on the relationship between the required light emission intensity and the output signal, the necessary light emission for causing the light emitting unit to emit light so that the AC component exceeds the minimum amplitude from which the AC component can be extracted by the pulse wave signal output unit. A biological information measuring device comprising: a light emission intensity setting unit for setting intensity. 被測定者の被測定部位に装着される本体と、
或る発光強度で発光して前記被測定部位に向けて光を照射する発光部と、前記被測定部位からの反射光又は透過光を受光する受光部と、を有する測定部と、
前記受光部から出力される光電出力を増幅して出力信号として出力する出力信号出力部と、
前記出力信号からＡＣ成分を取り出すとともにＡＣ成分を増幅して脈波信号として出力する脈波信号出力部と、
複数のサンプル被測定者に関して、前記脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−出力信号レベルの関係を記憶する第２の記憶部と、
前記被測定者に関して前記発光部を前記検出可能発光強度で試行的に発光させることによって前記出力信号出力部で前記出力信号レベルを取得し、前記取得された出力信号レベルと前記第２の記憶部に記憶された前記必要発光強度−出力信号レベルの関係とに基づいて、前記出力信号レベルの予測値を算出する出力信号予測値算出部と、
前記出力信号レベルの予測値に基づいて、前記出力信号レベルが前記出力信号出力部の処理可能レンジに入るように、前記出力信号出力部の増幅ゲインを設定する出力信号増幅ゲイン設定部と、を備える、生体情報測定装置。 A main body to be attached to the measurement site of the measurement subject;
A measuring unit having a light emitting unit that emits light at a certain emission intensity and emits light toward the measurement site; and a light receiving unit that receives reflected or transmitted light from the measurement site;
An output signal output unit that amplifies the photoelectric output output from the light receiving unit and outputs it as an output signal;
A pulse wave signal output unit that extracts an AC component from the output signal and amplifies the AC component to output it as a pulse wave signal;
Required emission intensity-output signal level acquired in advance by causing the light emitting unit to emit light at a light emission intensity including at least a certain detectable light emission intensity at which the amplitude of the pulse wave signal can be detected for a plurality of sample subjects. A second storage unit for storing the relationship of
The output signal level is acquired by the output signal output unit by causing the light-emitting unit to emit light with the detectable emission intensity with respect to the measurement subject, and the acquired output signal level and the second storage unit An output signal predicted value calculation unit that calculates a predicted value of the output signal level based on the relationship between the required light emission intensity and the output signal level stored in
An output signal amplification gain setting unit that sets an amplification gain of the output signal output unit so that the output signal level falls within a processable range of the output signal output unit based on the predicted value of the output signal level; A biological information measuring device. 被測定者の被測定部位に装着される本体と、
或る発光強度で発光して前記被測定部位に向けて光を照射する発光部と、前記被測定部位からの反射光又は透過光を受光する受光部と、を有する測定部と、
前記受光部から出力される光電出力を増幅して出力信号として出力する出力信号出力部と、
前記出力信号からＡＣ成分を取り出すとともにＡＣ成分を増幅して脈波信号として出力する脈波信号出力部と、
複数のサンプル被測定者に関して、前記脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−脈波信号の振幅の関係を記憶する第３の記憶部と、
前記被測定者に関して前記発光部を前記検出可能発光強度で試行的に発光させることによって前記脈波信号出力部で前記脈波信号の振幅を取得し、前記取得された脈波信号の振幅と前記第３の記憶部に記憶された前記必要発光強度−脈波信号の振幅の関係とに基づいて、前記脈波信号の振幅の予測値を算出する脈波信号予測値算出部と、
前記脈波信号の振幅の予測値に基づいて、前記脈波信号の振幅が前記脈波信号出力部の処理可能レンジに入るように、前記脈波信号出力部の増幅ゲインを設定する脈波信号増幅ゲイン設定部と、を備える、生体情報測定装置。 A main body to be attached to the measurement site of the measurement subject;
A measuring unit having a light emitting unit that emits light at a certain emission intensity and emits light toward the measurement site; and a light receiving unit that receives reflected or transmitted light from the measurement site;
An output signal output unit that amplifies the photoelectric output output from the light receiving unit and outputs it as an output signal;
A pulse wave signal output unit that extracts an AC component from the output signal and amplifies the AC component to output it as a pulse wave signal;
Required light intensity-pulse wave signal acquired in advance by causing the light emitting unit to emit light at a light emission intensity including at least a certain detectable light emission intensity that enables detection of the amplitude of the pulse wave signal with respect to a plurality of sample subjects. A third storage unit that stores the amplitude relationship of
The pulse wave signal output unit obtains the amplitude of the pulse wave signal by causing the light emitting unit to emit light with the detectable light emission intensity with respect to the measurement subject, and the acquired amplitude of the pulse wave signal and the amplitude A pulse wave signal predicted value calculating unit that calculates a predicted value of the amplitude of the pulse wave signal based on the relationship between the required light emission intensity and the amplitude of the pulse wave signal stored in the third storage unit;
Based on the predicted value of the amplitude of the pulse wave signal, the pulse wave signal that sets the amplification gain of the pulse wave signal output unit so that the amplitude of the pulse wave signal falls within the processable range of the pulse wave signal output unit A biological information measuring device comprising: an amplification gain setting unit. 被測定者の被測定部位に装着される本体と、
或る発光強度で発光して前記被測定部位に向けて光を照射する発光部と、前記被測定部位からの反射光又は透過光を受光する受光部と、を有する測定部と、
前記受光部から出力される光電出力を増幅して出力信号として出力する出力信号出力部と、
前記出力信号からＡＣ成分を取り出すとともにＡＣ成分を増幅して脈波信号として出力する脈波信号出力部と、
複数のサンプル被測定者に関して、前記脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−出力信号の関係と、或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−出力信号レベルの関係と、或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって予め取得された必要発光強度−脈波信号の振幅の関係と、をそれぞれ記憶する第４の記憶部と、
前記被測定者に関して前記発光部を前記検出可能発光強度で試行的に発光させることによって前記出力信号出力部で前記出力信号を取得し、前記取得された出力信号と前記第４の記憶部に記憶された前記必要発光強度−出力信号の関係とに基づいて、前記ＡＣ成分が前記脈波信号出力部でAC成分を取り出し可能な最低限の振幅を超えるように、前記発光部を発光させる必要発光強度を設定する発光強度設定部と、
前記検出可能発光強度での試行的な発光によって前記出力信号出力部で前記出力信号レベルを取得し、前記取得された出力信号レベルと前記第４の記憶部に記憶された前記必要発光強度−出力信号レベルの関係とに基づいて、前記出力信号レベルの予測値を算出する出力信号予測値算出部と、
前記出力信号レベルの予測値に基づいて、前記出力信号レベルが前記出力信号出力部の処理可能レンジに入るように、前記出力信号出力部の増幅ゲインを設定する出力信号増幅ゲイン設定部と、
前記検出可能発光強度での試行的な発光によって前記脈波信号出力部で前記脈波信号の振幅を取得し、前記取得された脈波信号の振幅と前記第４の記憶部に記憶された前記必要発光強度−脈波信号の振幅の関係とに基づいて、前記脈波信号の振幅の予測値を算出する脈波信号予測値算出部と、
前記脈波信号の振幅の予測値に基づいて、前記脈波信号の振幅が前記脈波信号出力部の処理可能レンジに入るように、前記脈波信号出力部の増幅ゲインを設定する脈波信号増幅ゲイン設定部と、を備える、生体情報測定装置。 A main body to be attached to the measurement site of the measurement subject;
A measuring unit having a light emitting unit that emits light at a certain emission intensity and emits light toward the measurement site; and a light receiving unit that receives reflected or transmitted light from the measurement site;
An output signal output unit that amplifies the photoelectric output output from the light receiving unit and outputs it as an output signal;
A pulse wave signal output unit that extracts an AC component from the output signal and amplifies the AC component to output it as a pulse wave signal;
With respect to a plurality of sample subjects, the necessary emission intensity-output signal acquired in advance by causing the light emitting unit to emit light at an emission intensity that includes at least a certain detectable emission intensity at which the amplitude of the pulse wave signal can be detected. A relationship between a necessary emission intensity-output signal level acquired in advance by causing the light-emitting unit to emit light with an emission intensity that includes at least a certain detectable emission intensity, and an emission intensity that includes at least a certain detectable emission intensity. A fourth storage unit that stores a necessary emission intensity acquired in advance by causing the light emitting unit to emit light, and a relationship between the amplitudes of the pulse wave signals, respectively;
The output signal is acquired by the output signal output unit by causing the light emitting unit to emit light with the detectable emission intensity with respect to the measurement subject, and the acquired output signal and the fourth storage unit are stored. Based on the relationship between the required light emission intensity and the output signal, the necessary light emission for causing the light emitting unit to emit light so that the AC component exceeds the minimum amplitude from which the AC component can be extracted by the pulse wave signal output unit. Emission intensity setting section for setting the intensity;
The output signal level is acquired by the output signal output unit by trial emission with the detectable emission intensity, and the acquired output signal level and the required emission intensity-output stored in the fourth storage unit An output signal predicted value calculation unit that calculates a predicted value of the output signal level based on the relationship of the signal level;
Based on the predicted value of the output signal level, an output signal amplification gain setting unit that sets an amplification gain of the output signal output unit such that the output signal level falls within a processable range of the output signal output unit;
The pulse wave signal output unit obtains the amplitude of the pulse wave signal by trial light emission at the detectable emission intensity, and the amplitude of the acquired pulse wave signal and the stored in the fourth storage unit A pulse wave signal predicted value calculation unit that calculates a predicted value of the amplitude of the pulse wave signal based on the relationship between the required light emission intensity and the amplitude of the pulse wave signal;
Based on the predicted value of the amplitude of the pulse wave signal, the pulse wave signal that sets the amplification gain of the pulse wave signal output unit so that the amplitude of the pulse wave signal falls within the processable range of the pulse wave signal output unit A biological information measuring device comprising: an amplification gain setting unit. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の生体情報測定装置において、
前記測定部の前記発光部を前記検出可能発光強度で発光させる期間は、少なくとも１拍分を含む期間である、生体情報測定装置。 In the living body information measuring device according to any one of claims 1 to 4,
The biological information measuring device, wherein a period during which the light emitting unit of the measuring unit emits light with the detectable emission intensity is a period including at least one beat. 請求項１、４又は５のいずれか一つに記載の生体情報測定装置において、
前記予め取得された必要発光強度−出力信号の関係は、ｍを定数とし、且つ、或る検出可能発光強度での前記ＡＣ成分の前記出力信号レベルに対する比をヘモグロビン吸光度と規定するとき、
（必要発光強度）＝ｍ／｛（ヘモグロビン吸光度）×（脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度で発光させたときの発光強度１ｍＡ当たりの出力信号レベル）｝
という関係式によって規定される、生体情報測定装置。 In the living body information measuring device according to any one of claims 1, 4, or 5,
When the relationship between the required luminescence intensity and the output signal acquired in advance is m as a constant and the ratio of the AC component to the output signal level at a certain detectable luminescence intensity is defined as hemoglobin absorbance,
(Necessary emission intensity) = m / {(hemoglobin absorbance) × (output signal level per 1 mA emission intensity when light is emitted at a certain detectable emission intensity at which the amplitude of the pulse wave signal can be detected)}
A biological information measuring device defined by the relational expression 請求項１、４又は５のいずれか一つに記載の生体情報測定装置において、
前記予め取得された必要発光強度−出力信号の関係は、ｆとｇを定数とするとき、
（必要発光強度）＝ｆ／（前記発光部を前記検出可能発光強度で発光させたときに取得される脈波信号の振幅−ｇ）
という関係式によって規定される、生体情報測定装置。 In the living body information measuring device according to any one of claims 1, 4, or 5,
The relationship between the required light emission intensity and the output signal acquired in advance is as follows:
(Necessary light emission intensity) = f / (Amplitude of pulse wave signal obtained when the light emitting unit emits light with the detectable light emission intensity−g)
A biological information measuring device defined by the relational expression 請求項２、４又は５のいずれか一つに記載の生体情報測定装置において、
前記予め取得された必要発光強度−出力信号レベルの関係は、ｈを定数とするとき、
（出力信号レベルの予測値）＝ｈ×｛（前記発光部を前記検出可能発光強度で発光させたときに取得される出力信号レベル）×（必要発光強度）｝
という関係式によって規定される、生体情報測定装置。 In the biological information measuring device according to any one of claims 2, 4 and 5,
The relationship between the required light emission intensity and the output signal level acquired in advance is as follows:
(Predicted value of output signal level) = h × {(Output signal level acquired when the light emitting unit emits light with the detectable light emission intensity) × (Necessary light emission intensity)}
A biological information measuring device defined by the relational expression 請求項３、４又は５のいずれか一つに記載の生体情報測定装置において、
前記予め取得された必要発光強度−脈波信号の振幅の関係は、ｆとｇを定数とするとき、
（脈波信号の振幅の予測値）＝｛ｆ×（前記発光部を前記検出可能発光強度で発光させたときに取得される脈波信号の振幅）−ｇ｝×（必要発光強度）
という関係式によって規定される、生体情報測定装置。 In the biological information measuring device according to any one of claims 3, 4 and 5,
The relationship between the necessary light emission intensity acquired in advance and the amplitude of the pulse wave signal is as follows:
(Predicted value of the amplitude of the pulse wave signal) = {f × (amplitude of the pulse wave signal acquired when the light emitting unit emits light with the detectable light emission intensity) −g} × (necessary light emission intensity)
A biological information measuring device defined by the relational expression 請求項４記載の生体情報測定装置におけるパラメータ設定方法であって、
複数のサンプル被測定者に関して、前記脈波信号の振幅が検出可能となる或る検出可能発光強度を少なくとも含む発光強度で前記発光部を発光させることによって、前記検出可能発光強度と、前記測定された前記出力信号のレベルと前記脈波信号の振幅との関係をそれぞれ予め取得して、当該関係を前記第４の記憶部に記憶するステップと、
前記検出可能発光強度で前記発光部を試行的に発光させるステップと、
前記被測定者の少なくとも１拍分の期間にわたって、前記出力信号のレベルと前記脈波信号の振幅とを測定するステップと、
前記発光強度設定部によって、前記ＡＣ成分が前記脈波信号出力部でAC成分を取り出し可能な最低限の振幅を超えるように、前記発光部を発光させる必要発光強度を設定するステップと、
前記出力信号予測値算出部によって、前記出力信号のレベルの予測値を算出するステップと、
前記出力信号増幅ゲイン設定部によって、前記出力信号出力部における光電出力の増幅ゲインを設定するステップと、
前記脈波信号予測値算出部によって、前記脈波信号の振幅の予測値を算出するステップと、
前記脈波信号増幅ゲイン設定部によって、前記脈波信号出力部における増幅ゲインを設定するステップと、を備える、生体情報測定装置におけるパラメータ設定方法。 It is a parameter setting method in the living body information measuring device according to claim 4,
With respect to a plurality of sample subjects, the detectable light emission intensity and the measured light intensity are measured by causing the light emitting unit to emit light at a light emission intensity at least including a certain detectable light emission intensity at which the amplitude of the pulse wave signal can be detected. Acquiring the relationship between the level of the output signal and the amplitude of the pulse wave signal in advance, and storing the relationship in the fourth storage unit;
Causing the light emitting part to emit light on a trial basis with the detectable light emission intensity;
Measuring the level of the output signal and the amplitude of the pulse wave signal over a period of at least one beat of the measured person;
Setting the required emission intensity for causing the light emitting unit to emit light so that the AC component exceeds a minimum amplitude from which the AC component can be extracted by the pulse wave signal output unit by the emission intensity setting unit;
Calculating a predicted value of the level of the output signal by the output signal predicted value calculator;
Setting an amplification gain of photoelectric output in the output signal output unit by the output signal amplification gain setting unit;
Calculating a predicted value of the amplitude of the pulse wave signal by the pulse wave signal predicted value calculator;
Setting the amplification gain in the pulse wave signal output unit by the pulse wave signal amplification gain setting unit.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016194445A1 (en) * 2015-06-02 2016-12-08 ソニー株式会社 Information processing device and information processing method
JP2016214336A (en) * 2015-05-15 2016-12-22 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Pulse rate meter
WO2017188099A1 (en) * 2016-04-27 2017-11-02 旭化成株式会社 Device, terminal and biometric information system
WO2019151668A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-08 삼성전자 주식회사 Electronic device for acquiring biometrics using ppg sensor, and method therefor
CN113693593A (en) * 2020-12-22 2021-11-26 深圳市柯林健康医疗有限公司 Parameter determination method and device of blood oxygen detection equipment and controller
CN113693593B (en) * 2020-12-22 2024-05-31 深圳市柯林健康医疗有限公司 Parameter determination method, device and controller of blood oxygen detection equipment

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220069273A (en) 2020-11-20 2022-05-27 삼성전자주식회사 Apparatus and method for detecting body component

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5807267A (en) * 1994-06-01 1998-09-15 Advanced Body Metrics Corporation Heart pulse monitor
US20070088225A1 (en) * 2005-10-17 2007-04-19 Takeshi Tanaka End device
JP2009160274A (en) * 2008-01-08 2009-07-23 Sharp Corp Biological information measuring apparatus, method for measuring biological information, biological information measuring program, and recording medium
JP2009254523A (en) * 2008-04-15 2009-11-05 Sharp Corp Optical biological information measuring instrument, and light emitting/receiving unit for measuring biological information

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5807267A (en) * 1994-06-01 1998-09-15 Advanced Body Metrics Corporation Heart pulse monitor
US20070088225A1 (en) * 2005-10-17 2007-04-19 Takeshi Tanaka End device
JP2007105338A (en) * 2005-10-17 2007-04-26 Hitachi Ltd Terminal device
JP2009160274A (en) * 2008-01-08 2009-07-23 Sharp Corp Biological information measuring apparatus, method for measuring biological information, biological information measuring program, and recording medium
JP2009254523A (en) * 2008-04-15 2009-11-05 Sharp Corp Optical biological information measuring instrument, and light emitting/receiving unit for measuring biological information

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016214336A (en) * 2015-05-15 2016-12-22 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Pulse rate meter
WO2016194445A1 (en) * 2015-06-02 2016-12-08 ソニー株式会社 Information processing device and information processing method
US10849514B2 (en) 2015-06-02 2020-12-01 Sony Corporation Information processing device and information processing method
WO2017188099A1 (en) * 2016-04-27 2017-11-02 旭化成株式会社 Device, terminal and biometric information system
JPWO2017188099A1 (en) * 2016-04-27 2019-02-14 旭化成株式会社 Device, terminal and biometric information system
WO2019151668A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-08 삼성전자 주식회사 Electronic device for acquiring biometrics using ppg sensor, and method therefor
KR20190094562A (en) * 2018-02-05 2019-08-14 삼성전자주식회사 The electronic device and the method for obtaining bio information by using a ppg sensor
KR102500693B1 (en) * 2018-02-05 2023-02-17 삼성전자주식회사 The electronic device and the method for obtaining bio information by using a ppg sensor
US11974838B2 (en) 2018-02-05 2024-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd Electronic device for acquiring biometrics using PPG sensor, and method therefor
CN113693593A (en) * 2020-12-22 2021-11-26 深圳市柯林健康医疗有限公司 Parameter determination method and device of blood oxygen detection equipment and controller
CN113693593B (en) * 2020-12-22 2024-05-31 深圳市柯林健康医疗有限公司 Parameter determination method, device and controller of blood oxygen detection equipment

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