JP2015039542A - 脈波測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1受光部1312は、生体に接触してその生体の内部に向けて決められた波長の光を照射する発光部から、その生体の接触面に沿って第1距離だけ離れて配置され、生体の第1部位を決められた圧力で圧迫し、その生体内で反射した光を第1部位から受ける。第2受光部1322は、生体に接触してその生体の内部に向けて波長の光を照射する発光部から、その生体の接触面に沿って第1距離よりも長い第2距離だけ離れて配置され、生体において第1部位と異なる第2部位を決められた圧力で圧迫し、その生体内で反射した光を第2部位から受ける。測定部111は、第1受光部1312が受けた光、および第2受光部1322が受けた光をそれぞれ示す各信号に基づいて、生体の脈波を測定する。
【選択図】図7
Description
この構成によれば、照射する光の波長の違いによらずに、脈波を含む複数の信号からノイズを除去することができる。
また、上述の態様において、前記第2距離は、4ミリメートル以上10ミリメートル以下であることが望ましい。
この構成によれば、脈波を示す信号であって、体動によるノイズに対する感度が異なる2種類の信号を他の構成に比べて測定し易い。
この構成によれば、例えば人体の脈波を測定する場合にも他の構成に比べて人に苦痛を与え難い。
また、上述の態様において、前記決められた圧力は、2キロパスカル以上3キロパスカル以下であることが望ましい。
この構成によれば、例えば数日間というように比較的長期間にわたって連続して測定しても他の構成に比べて生体に苦痛を与え難い。
また、上述の態様において、前記決められた圧力は、5キロパスカル以上6キロパスカル以下であることが望ましい。
この構成によれば、生体組織内において比較的浅い位置に存在する毛細血管に対して体動によるノイズの影響が生じることを他の構成に比べて抑え易くなる。
また、上述の態様において、前記決められた波長は、470ナノメートル以上610ナノメートル以下であることが望ましい。
この構成によれば、照射される光が他の構成に比べて、血管中のヘモグロビンに反射され易い。
また、好ましくは、前記生体の接触面における前記発光部から前記第1受光部までの第1領域は、当該接触面における前記発光部から前記第2受光部までの第2領域と重なる部分を有するとよい。
この構成によれば、第1領域が第2領域と重ならない場合に比べて誤差の生じる要因が少ない。
また、好ましくは、前記第1領域と前記第2領域とは前記接触面上において交差しているとよい。
この構成によれば、第1受光部および第2受光部がそれぞれ受ける光の反射する位置を他の構成に比べて近くにすることができる。
また、好ましくは、前記測定部は、前記第1受光部が受けた光を示す信号、および前記第2受光部が受けた光を示す信号の周波数の差に基づいて、当該各信号のいずれか一方から前記生体の体動によるノイズを除去して、前記脈波を測定するとよい。
この構成によれば、照射する光の波長の違いによらずに、脈波を含む複数の信号からノイズを除去することができる。
また、好ましくは、前記第1受光部が受ける光は、前記第2受光部が受ける光を照射した発光部によって照射されるとよい。
この構成によれば、脈波測定装置をコンパクトにすることができる。
1−1.全体構成
図1は、脈波測定装置1の外観を示す図である。脈波測定装置1は、リストバンド2によって使用者の手首に固定される腕時計のような構造を有している。脈波測定装置1のおもて面には液晶パネルなどからなる表示面141(後述)が設けられており、脈波測定装置1の側面には使用者が押して操作をするボタンスイッチなどの操作子151(後述)が設けられている。脈波測定装置1のうら面は使用者の手首に接触する。
図7は、制御部11の機能的構成を示す図である。第1検知部131の第1受光部1312により出力された第1信号、および第2検知部132の第2受光部1322により出力された第2信号は、それぞれ増幅部133を経て増幅され、A/D変換部134によってデジタル信号に変換されてから制御部11に供給される。つまり、制御部11は、生体の脈波を測定する第1検知部131から、その脈波を示す第1信号を取得する第1取得部として機能する。また、制御部11は、第1検知部131と異なる感度で生体の脈波を測定する第2検知部132から、その脈波を示す第2信号を取得する第2取得部として機能する。
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
上述した実施形態において、第1領域R1は第2領域R2と交差していたが、各領域の配置はこれに限られない。また、第1発光部1311と第2発光部1321とは別体であったが、第1発光部1311が第2発光部1321を兼ねてもよい。図8は、この変形例における発光部および受光部の配置を示す図である。この例において第1発光部1311は、図8(a)に示すように、第2発光部1321を兼ねている。そして、第1発光部1311から第1受光部1312までの領域を延長した先に第2受光部1322が設けられている。すなわち、第1発光部1311から第1受光部1312までの第1領域R1は、第2発光部1321から第2受光部1322までの第2領域R2に含まれていてもよい。
また、図8(b)に示すように、第1発光部1311が第2発光部1321を兼ねており、且つ、第1発光部1311から見て第1受光部1312が設けられた方向の反対側に第2受光部1322が設けられていてもよい。この場合、第1発光部1311の設けられた領域が重複領域Rdに相当する。
上述した実施形態において、第1信号および第2信号を取得した制御部11は、これら各信号の周波数の差を算出し、その周波数の差に基づいて、第1信号および第2信号のいずれか一方から生体の体動によるノイズを除去することで、生体の脈波を測定していたが、体動によるノイズを除去する手段はこれに限られない。例えば、制御部11は、各信号の強度の差を算出して、体動によるノイズを除去してもよい。
上述した実施形態において、脈波測定装置1の検知部13が生体に接触する面を押す押圧力は、予め設定されていたが、変化させてもよい。この場合、脈波測定装置1は、この押圧力を計測する計測部を有していてもよく、脈波測定装置1の制御部11は、この計測部が計測した押圧力に応じて、第1検知部131および第2検知部132のどちらの体動ノイズ感度が高いのかを特定してもよい。
検知部の数は実施形態で説明したものに限定されない。実施形態では、脈波測定装置1が第1検知部131および第2検知部132の2つの検知部を有する例を説明したが、脈波測定装置1は、3つ以上の検知部を有していてもよい。この場合において、脈波測定装置1は、これら3つ以上の検知部の中から選択された2つの検知部から出力される信号を用いて、脈波を示す信号を取得してもよい。
上述した実施形態において、第1距離L1の範囲について言及していないが、第1距離L1は、2ミリメートル以上4ミリメートル以下であることが望ましい。また、第2距離L2は、第1距離L1よりも長く、且つ、4ミリメートル以上10ミリメートル以下であることが望ましい。
上述した実施形態において、図6に示す例で接触面を押圧する押圧力を2キロパスカル以上3キロパスカル以下の圧力に設定すると、第1検知部131の方が、第2検知部132よりも体動ノイズ感度が高くなり、5キロパスカル以上6キロパスカル以下の圧力に設定すると、第2検知部132の方が、第1検知部131よりも体動ノイズ感度が高くなることを示したが、この押圧力の設定はこれらの範囲に限られない。接触面を押圧する押圧力は、押圧によって生体が受ける負担と検知精度との関係から、1キロパスカル以上6キロパスカル以下であることが望ましい。
Claims (11)
- 生体に接触して当該生体の内部に向けて決められた波長の光を照射する発光部から、当該生体の接触面に沿って第1距離だけ離れて配置され、当該生体の第1部位を決められた圧力で圧迫し、当該生体内で反射した前記光を当該第1部位から受ける第1受光部と、
前記生体に接触して当該生体の内部に向けて前記波長の光を照射する発光部から、当該生体の接触面に沿って前記第1距離よりも長い第2距離だけ離れて配置され、前記生体において前記第1部位と異なる第2部位を前記圧力で圧迫し、当該生体内で反射した前記光を当該第2部位から受ける第2受光部と、
前記第1受光部が受けた光、および前記第2受光部が受けた光をそれぞれ示す各信号に基づいて、当該生体の脈波を測定する測定部と
を有する脈波測定装置。 - 前記第1距離は、2ミリメートル以上4ミリメートル以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の脈波測定装置。 - 前記第2距離は、4ミリメートル以上10ミリメートル以下である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の脈波測定装置。 - 前記決められた圧力は、1キロパスカル以上6キロパスカル以下である
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の脈波測定装置。 - 前記決められた圧力は、2キロパスカル以上3キロパスカル以下である
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の脈波測定装置。 - 前記決められた圧力は、5キロパスカル以上6キロパスカル以下である
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の脈波測定装置。 - 前記決められた波長は、470ナノメートル以上610ナノメートル以下である
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の脈波測定装置。 - 前記生体の接触面における前記発光部から前記第1受光部までの第1領域は、当該接触面における前記発光部から前記第2受光部までの第2領域と重なる部分を有する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の脈波測定装置。 - 前記第1領域と前記第2領域とは前記接触面上において交差している
ことを特徴とする請求項8に記載の脈波測定装置。 - 前記測定部は、前記第1受光部が受けた光を示す信号、および前記第2受光部が受けた光を示す信号の周波数の差に基づいて、当該各信号のいずれか一方から前記生体の体動によるノイズを除去して、前記脈波を測定する
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の脈波測定装置。 - 前記第1受光部が受ける光は、前記第2受光部が受ける光を照射した発光部によって照射される
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の脈波測定装置。
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