JP5407768B2 - Pulse measuring device - Google Patents
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Description
本発明は生体の脈に関する情報を得る技術に関する。 The present invention relates to a technique for obtaining information related to a biological pulse.
特許文献1には、光を生体に照射し、生体中の血液で反射された光を受光素子で検出して脈拍を測定する生体情報計測装置が開示されている。この生体情報計測装置は、青色LED(Light Emitting Diode)と赤色LEDを有している。また、生体情報計測装置は、互いに透過波長特性の異なる2つのフィルターが貼り付けられたフォトディテクターを有している。生体情報計測装置は、青色LEDから照射されて血液で反射した光と、赤色LEDから照射されて血液で反射した光を一つのフォトディテクターで交互に検出する。
また、上記生体情報計測装置は、加速度センサーを有しており、利用者の体動を加速度センサーで検出する。フォトディテクターから出力された信号には、生体の脈に関する成分に加えて体動の成分も含まれている。生体情報計測装置は、加速度センサーから出力された信号を用いて体動の成分を特定する。そして、特定した体動の成分をフォトディテクターから得た信号から減算し、利用者の脈拍数を検出する。
Moreover, the said biological information measuring device has an acceleration sensor, and detects a user's body movement with an acceleration sensor. The signal output from the photodetector includes a body motion component in addition to a component related to the pulse of the living body. The biological information measuring device specifies a body motion component using a signal output from the acceleration sensor. Then, the specified body motion component is subtracted from the signal obtained from the photodetector to detect the user's pulse rate.
ところで、生体の脈に関する情報を測定する際には、体動が生じている状態と体動が生じない安静な状態とがある。そして安静状態においては、フォトディテクターからの信号は、体動の成分が表れない信号となる場合がある。しかしながら、上記生体情報計測装置は、このような安静状態で信号に体動の成分が表れない場合でも、加速度センサーから出力された信号を用いて体動の成分を特定する演算を行い、フォトディテクターからの信号と加速度センサーからの信号の両方を用いて脈に関する情報を得る演算を行ってしまう。 By the way, when measuring information related to the pulse of a living body, there are a state in which body movement occurs and a state in which no body movement occurs. In a resting state, the signal from the photodetector may be a signal that does not show a component of body movement. However, the biological information measuring device performs an operation for specifying a component of body motion using a signal output from the acceleration sensor even when the component of body motion does not appear in the signal in such a resting state, and the photodetector The calculation for obtaining information on the pulse is performed using both the signal from the acceleration sensor and the signal from the acceleration sensor.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、利用者の体動に対応して効率良く脈に関する情報を得られるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and one of its purposes is to make it possible to efficiently obtain information about a pulse corresponding to a user's body movement.
上記目的を達成するため、本発明に係る脈測定装置は、生体の表皮内に到達して該表皮で反射する第1波長の光と、前記第1波長より波長が長く前記生体の網状層内に到達して該網状層内で反射する第2波長の光を生体に照射する光源と、前記生体で反射された前記第1波長の光と、前記光源から照射されて前記生体で反射された前記第2波長の光とを受光し、受光した前記第1波長の光に対応した第1信号と、受光した前記第2波長の光に対応した第2信号を出力する受光部と、前記生体の体動による自装置の加速度を測定し、測定した加速度を表す加速度信号を出力する加速度測定部と、前記加速度信号が表す加速度が予め定められた加速度以上となると、前記生体に対する自装置のずれに係る周波数を前記第1信号から特定し、特定した該周波数の成分を前記第2信号から除去して得た信号から脈に関する情報を生成し、前記加速度信号が表す加速度が一定期間予め定められた加速度未満となると、前記第2信号から脈に関する情報を生成する情報生成部とを有することを特徴とする。
本発明によれば、体動による加速度が閾値未満となると、一の信号からだけで脈に関する情報を得られるので、利用者の体動に対応して効率良く脈に関する情報を得ることができる。
In order to achieve the above object, a pulse measuring device according to the present invention includes a light having a first wavelength that reaches and reflects in the epidermis of a living body, and a wavelength longer than the first wavelength in the reticulated layer of the living body. A light source that irradiates the living body with light of the second wavelength that reaches and is reflected within the mesh layer, light of the first wavelength that is reflected by the living body, and light that is irradiated from the light source and reflected by the living body A light receiving unit that receives the light of the second wavelength, outputs a first signal corresponding to the received light of the first wavelength, and a second signal corresponding to the received light of the second wavelength; An acceleration measuring unit that measures the acceleration of the device due to body movement and outputs an acceleration signal representing the measured acceleration; and when the acceleration represented by the acceleration signal exceeds a predetermined acceleration, the displacement of the device relative to the living body A frequency associated with the first signal is identified and identified. Information on the pulse is generated from the signal obtained by removing the frequency component from the second signal, and information on the pulse is generated from the second signal when the acceleration represented by the acceleration signal is less than a predetermined acceleration for a certain period of time. And an information generation unit for generating.
According to the present invention, when the acceleration due to the body motion is less than the threshold value, information about the pulse can be obtained from only one signal, so that the information about the pulse can be efficiently obtained corresponding to the body motion of the user.
本発明においては、前記加速度信号が表す加速度が一定期間予め定められた加速度未満となると、前記第1波長の光の生体への照射を停止する構成であってもよい。
この構成によれば、体動による加速度が閾値未満となると第1波長の光の照射が停止されるので消費電力を抑えて効率良く脈に関する情報を得ることができる。
In the present invention, when the acceleration represented by the acceleration signal becomes less than a predetermined acceleration for a certain period of time, the irradiation of the light of the first wavelength to the living body may be stopped.
According to this configuration, when the acceleration due to body movement is less than the threshold value, the irradiation with the light of the first wavelength is stopped, so that information on the pulse can be obtained efficiently while suppressing power consumption.
また、本発明においては、前記情報生成部は、前記加速度信号から前記体動の周波数を特定し、該特定した体動の周波数の成分と、前記第1信号から特定した自装置のずれに係る周波数の成分とを前記第2信号から除去して得た信号から脈に関する情報を生成する構成であってもよい。
この構成によれば、体動に関する複数の周波数の成分が第2信号から除去されるので、より正確に脈に関する情報を得ることができる。
Further, in the present invention, the information generation unit identifies the frequency of the body movement from the acceleration signal, and relates to a deviation of the identified body movement frequency component and the own device identified from the first signal. The structure which produces | generates the information regarding a pulse from the signal obtained by removing the component of a frequency from the said 2nd signal may be sufficient.
According to this configuration, since a plurality of frequency components related to body motion are removed from the second signal, information about the pulse can be obtained more accurately.
また、本発明においては、前記情報生成部は、前記加速度信号が表す加速度が一定期間予め定められた加速度未満となると、前記加速度信号から前記体動の周波数を特定し、該特定した体動の周波数の成分を前記第2信号から除去して得た信号から脈に関する情報を生成する構成であってもよい。
この構成によれば、体動の周波数の成分が第2信号から除去されるので、より正確に脈に関する情報を得ることができる。
In the present invention, when the acceleration represented by the acceleration signal is less than a predetermined acceleration for a certain period of time, the information generation unit identifies the frequency of the body movement from the acceleration signal, and The configuration may be such that information about a pulse is generated from a signal obtained by removing a frequency component from the second signal.
According to this configuration, since the frequency component of body motion is removed from the second signal, information on the pulse can be obtained more accurately.
[実施形態]
図1は、本発明の一実施形態に係る脈測定装置1の外観図である。脈測定装置1は、人体100の脈波や脈拍を測定する装置である。脈測定装置1は、脈測定装置1を操作するための操作部として機能する複数のボタン51Aと51Bを有している。また、脈測定装置1は、脈に関する情報を表示する表示部40を有している。脈測定装置1は、腕時計と同様にベルト2によって人体100に固定され、測定した脈波や脈拍を表示部40に表示する。
[Embodiment]
FIG. 1 is an external view of a
図2は、測定装置1のハードウェア構成を示したブロック図である。光源10は、人体100に光を照射する発光ダイオード11Aと発光ダイオード11Bを有している。なお、本実施形態においては、発光ダイオード11Aから出力される光のピーク波長は、430nmである。また、発光ダイオード11Bから出力される光のピーク波長は、620nmである。発光ダイオード11A、11Bの消灯/点灯は、制御部30により制御される。
検出部20は、受光した光を電気信号に変換する受光素子(受光部)としてフォトダイオード21を備えており、人体100で反射した光をフォトダイオード21で受光し、受光した光に対応した信号を出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of the
The
図3は、検出部20の構成と人体100の皮膚を模式的に示した図である。図4(a)は、検出部20が備えるフォトダイオード21の上面図、図4(b)は、フォトダイオード21の等価回路図である。図4(a)に示したように、フォトダイオード21は、第1の受光部(以下、第1受光部22Aと称する)と第2の受光部(以下、第2受光部22Bと称する)を有している。即ち、本実施形態に係るフォトダイオード21は、一つの受光素子において受光部を2分割した2分割フォトダイオードである。
図4(b)に示したように、フォトダイオード21は、第1受光部22Aに到達した光を電気信号に変換するフォトダイオード23Aのカソードと、第2受光部22Bに到達した光を電気信号に変換するフォトダイオード23Bのカソードを互いに接続し、カソード側を端子24Aと端子24Dに接続した構成となっている。なお、フォトダイオード23Aのアノードは端子24Cに接続され、フォトダイオード23Bのアノードは、端子24Bに接続されている。
フォトダイオード21は、逆バイアスを掛けた状態で第1受光部22Aに光が入射すると、第1受光部22Aに入射した光に対応したアナログ信号S11が端子24Cから出力される。また、第2受光部22Bに光が入射すると第2受光部22Bに入射した光に対応したアナログ信号S12が端子24Bから出力される。
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the configuration of the
As shown in FIG. 4B, the
When light enters the first
第1フィルター25A(第1濾光手段)と第2フィルター25B(第2濾光手段)は、予め定められた波長の光を透過するフィルターである。第1フィルター25Aは第1受光部22Aの表面に配置され、第2フィルター25Bは第2受光部22Bの表面に配置されている。なお、本実施形態においては、第1フィルター25Aを透過する光の波長は、430nmであり、発光ダイオード11Aが人体100に照射する光の波長と同じ波長となっている。また、第2フィルター25Bを透過する光の波長は、620nmとなっており、発光ダイオード11Bが人体100に照射する光の波長と同じ波長となっている。
このため、発光ダイオード11Aから照射されて人体100で反射された光のうち、波長が430nmの光が第1フィルター25Aを透過して第1受光部22Aに到達する。そして、フォトダイオード21においては、第1受光部22Aに入射した光の光量に対応したアナログ信号S11が端子24Cから出力される。また、発光ダイオード11Bから照射されて人体100で反射された光のうち、波長が620nmの光が第2フィルター25Bを透過して第2受光部22Bに到達する。そして、フォトダイオード21においては、第2受光部22Bに入射した光の光量に対応したアナログ信号S12が端子24Bから出力される。
The
For this reason, among the light irradiated from the
また、検出部20は、加速度センサー27を備えている。加速度センサー27は、人体100の動き(体動)に伴って脈測定装置1が動くと、動いた脈測定装置1の加速度を測定し、測定した加速度を表すアナログ信号S13を出力する。
コンバーター26は、入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を備えている。コンバーター26は、フォトダイオード21の端子24Bと端子24Cに接続されている。また、コンバーター26は、加速度センサー27に接続されている。
コンバーター26には、端子24Bから出力されたアナログ信号S12と、端子24Cから出力されたアナログ信号S11が入力される。また、コンバーター26には、加速度センサー27から出力されたアナログ信号S13が入力される。また、コンバーター26は、制御部30に接続されている。コンバーター26は、入力されたアナログ信号S11をデジタル信号S21に変換して制御部30へ出力する。また、コンバーター26は、入力されたアナログ信号S12をデジタル信号S22に変換して制御部30へ出力する。また、コンバーター26は、入力されたアナログ信号S13をデジタル信号S23に変換して制御部30へ出力する。
The
The
The
制御部30は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入力ポートおよび出力ポートを備えた、所謂マイクロコンピューターである。制御部30は、ROMに記憶されたプログラムに従って動作し、接続されている各部の制御を行う。制御部30は、検出部20から出力された信号を解析して生体の脈拍や脈波に関する情報を生成する情報生成部として機能し、表示部40を制御して測定結果を表示部40に表示させる。
記憶部35は、不揮発性メモリーであり制御部30に接続されている。記憶部35は、制御部30の制御の下、検出部20から出力された信号を記憶する。
表示部40は、液晶ディスプレイ装置を備えており、制御部30が測定した結果を表示する。なお、本実施形態においては、表示部40は液晶ディスプレイ装置で測定結果の表示を行うが、表示を行うのは液晶ディスプレイ装置に限定されず、有機EL(Electro-Luminescence)を用いた表示装置など、他の表示装置であってもよい。
操作部50は、測定装置1を操作するためのボタン51A,51Bを備えている。制御部30は、これらのボタンに対して行われた操作を監視し、行われた操作に応じて光源10の制御や測定結果の表示、脈に関する情報の取得などを行う。
The
The
The
The
(実施形態の動作)
次に、脈測定装置1の動作について説明する。まず、図示せぬ電源から電力が脈測定装置1の各部へ供給されると、制御部30においては、ROMに記憶されているプログラムが実行される。制御部30がプログラムの実行を開始した後、操作部50のボタンにおいて脈拍の測定開始を指示する操作が行われると(図5:ステップSA1;YES)、脈測定装置1は、動作のモードを第1モードにする(ステップSA2)。次に制御部30は、動作モードが第1モードであると(ステップSA3;YES)、第1処理(ステップSA4)を行う。
(Operation of the embodiment)
Next, the operation of the
制御部30は、第1処理では発光ダイオード11A、11Bを点灯させ、人体100の皮膚へ光を照射する(図6:ステップSB1)。
人体100の皮膚においては、図3に示したように表皮110、乳頭層120、乳頭下層130、網状層140がある。皮膚に照射される光が所謂可視光の領域にある場合、光は波長が短いと浅い層にしか到達せず、光の波長が長くなるにつれて深い層まで到達することが知られている。
例えば、発光ダイオード11Bから照射される波長が620nmの光(以下、第2光12Bとする)の場合、この第2光12Bは、網状層140にまで到達し、網状層140にある毛細血管内の血液で反射する。なお、網状層140には、リンパ管や汗腺、皮脂腺などがあるため、血液で反射した第2光12Bは、このリンパ管や汗腺、皮脂腺などの影響を受ける。また、人体100が動くと、人体100の動き(以下、体動と称する)によってリンパ管や汗腺、皮脂腺なども動き、血液で反射した第2光12Bは体動の影響も受けることとなる。
In the first process, the
The skin of the
For example, in the case of light with a wavelength of 620 nm (hereinafter referred to as second light 12B) emitted from the
また、発光ダイオード11Aから照射される波長が430nmの光(以下、第1光12Aとする)の場合、この第1光12Aは、表皮110より下層にまでは到達せず、表皮110で反射する。なお、表皮110には血管がないため、表皮110で反射された光は、体動があった場合には、人体100に対する脈測定装置1のずれの成分が含まれることとなる。
Further, in the case of light with a wavelength of 430 nm irradiated from the
発光ダイオード11A、11Bから照射されて反射された光は、第1フィルター25Aと第2フィルター25Bに到達する。ここで、第2フィルター25Bは、透過する光の波長が第2光12Bの波長となっているため、反射された光に含まれている第2光12Bが第2フィルター25Bを通過する。そして、この通過した光が第2受光部22Bに到達すると、到達した光に応じたアナログ信号S12がフォトダイオード21の端子24Bからコンバーター26に出力される。なお、第2受光部22Bに到達する第2光12Bは、上述したように人体100の動きの影響を受けるため、人体100が動いた場合、端子24Bから出力される信号には血流の変化の成分だけでなく、体動の成分も含まれることとなる。
The light irradiated and reflected from the
また、第1フィルター25Aは、透過する光の波長が第1光12Aの波長となっているため、反射された光に含まれている第1光12Aが第1フィルター25Aを通過する。そして、この通過した光が第1受光部22Aに到達すると、到達した光に応じたアナログ信号S11がフォトダイオード21の端子24Cからコンバーター26に出力される。なお、第1受光部22Aに到達する第1光12Aには、上述したように脈測定装置1に対する人体100の動きが表れる。
Further, since the
また、加速度センサー27においては、人体100の動きに伴って脈測定装置1が動くと、脈測定装置1が動いた時の加速度が測定され、測定された加速度を表すアナログ信号S13が加速度センサー27から出力される。
Further, in the
コンバーター26は、端子24Cから供給されたアナログ信号S11をデジタル信号S21に変換し、変換により得られたデジタル信号S21を制御部30へ供給する。また、コンバーター26は、端子24Bから供給されたアナログ信号S12をデジタル信号S22に変換し、変換により得られたデジタル信号S22を制御部30へ供給する。また、コンバーター26は、加速度センサー27から供給されたアナログ信号S13をデジタル信号S23に変換し、変換により得られたデジタル信号S23を制御部30へ供給する。
The
制御部30は、コンバーター26から供給されるデジタル信号S21を取得すると(ステップSB2)、取得したデジタル信号S21に高速フーリエ変換処理を施す(ステップSB3)。また、制御部30は、コンバーター26から供給されるデジタル信号S22を取得すると(ステップSB4)、取得したデジタル信号S22に高速フーリエ変換処理を施す(ステップSB5)。また、制御部30は、コンバーター26から供給されるデジタル信号S23を取得すると(ステップSB6)、取得したデジタル信号S23に高速フーリエ変換処理を施す(ステップSB7)。
When acquiring the digital signal S21 supplied from the converter 26 (step SB2), the
制御部30は、高速フーリエ変換処理により周波数スペクトルを得る。変換前のアナログ信号S11は、脈測定装置1の人体100に対するずれに関するものとなるため、デジタル信号S21について高速フーリエ変換処理を施したことにより得られた周波数スペクトルにおいては、脈測定装置1のずれに関する周波数f2にピークが表れる。また、デジタル信号S23においては、変換前のアナログ信号S13が体動に応じたものとなり、体動の成分が含まれている。このため、デジタル信号S23について高速フーリエ変換処理を施したことにより得られた周波数スペクトルにおいては、デジタル信号S23に含まれている体動成分の周波数f3にピークが表れる。制御部30は、このピークの周波数f2と周波数f3を体動成分の周波数と特定する(ステップSB8)。
The
次に制御部30は、デジタル信号S22について、周波数f2の成分と、周波数f3の成分を除去する演算を行う(ステップSB9)。周波数f2の成分と、周波数f3の成分が除去された信号は、脈測定装置1に対する人体100のずれの成分と、体動の成分が除去されたものであるため、脈波を表す信号(脈波信号)となる。制御部30は、この脈波信号について高速フーリエ変換処理を施す(ステップSB10)。この高速フーリエ変換処理により得られる周波数スペクトルにおいては、脈波信号に表れる脈拍の周波数にピークが表れる。制御部30は、ピークが表れた周波数を脈拍の周波数として特定し、特定した周波数を用いて人体100の脈拍数を算出する(ステップSB11)。なお、脈拍数を算出する方法の一例としては、特定した脈拍の周波数に60を乗じる方法がある。制御部30は、脈拍数を算出すると、算出した脈拍数を表示部40に表示する(ステップSB12)。
Next, the
なお、操作部50において測定の終了を指示する操作が行われた場合(ステップSA6;YES)、制御部30は、発光ダイオード11A、11Bを消灯し(ステップSA7)、処理の流れをステップSA1に戻す。一方、制御部30は、ステップSA6でNOと判断した場合、処理の流れをステップSA3に戻す。
When an operation for instructing the end of measurement is performed on the operation unit 50 (step SA6; YES), the
なお、制御部30は、図5〜7の処理と並行して図8の処理を行っている。具体的には、制御部30は、コンバーター26から順次入力されるデジタル信号S23について、図8に示した処理を行っている。まず制御部30は、一定期間を計るためのカウンタnの値を初期化して「0」にする(ステップSD1)。
この後、入力されたデジタル信号S23の値、即ち加速度が予め定められた閾値(以下、加速度閾値という)以上であるか判断する。制御部30は、デジタル信号S23の値が加速度閾値以上である場合(ステップSD2;YES)、つまり、体動による加速度が予め定められた加速度以上である場合、動作のモードを第1モードにする(ステップSD3)。そして、処理の流れをステップSD1に移す。なお、加速度閾値については、体動の影響がアナログ信号S11に表れる時の加速度を閾値とするが、設計により適宜設定してもよい。
In addition, the
Thereafter, it is determined whether the value of the input digital signal S23, that is, the acceleration is equal to or greater than a predetermined threshold (hereinafter referred to as an acceleration threshold). When the value of the digital signal S23 is greater than or equal to the acceleration threshold (step SD2; YES), that is, when the acceleration due to body movement is greater than or equal to a predetermined acceleration, the
一方、制御部30は、デジタル信号S23の値が加速度閾値未満である場合、つまり、体動による加速度が予め定められた加速度未満である場合(ステップSD2;NO)、カウンタnの値に「1」を加える(ステップSD4)。この後、制御部30は、カウンタnの値が予め定められた閾値(以下、カウンタ閾値という)以上であるか判断する。ここで、制御部30は、カウンタnの値がカウンタ閾値未満である場合、処理の流れをステップSD2に移す。
一方、制御部30は、カウンタnの値が閾値以上である場合(ステップSD5;YES)、体動による加速度が一定期間の間において加速度閾値未満であったと判断する。制御部30は、ここで人体100の体動が小さいまたは無いものと判断し、動作のモードを第2モードにする(ステップSD6)。そして、処理の流れをステップSD2に移す。
On the other hand, when the value of the digital signal S23 is less than the acceleration threshold, that is, when the acceleration due to body movement is less than a predetermined acceleration (step SD2; NO), the
On the other hand, when the value of the counter n is equal to or greater than the threshold value (step SD5; YES), the
制御部30は、処理の流れがステップSA3に戻った際に図8の処理によって動作モードが第2モードとされている場合には第2処理を行う(ステップSA5)。
具体的には、制御部30は、発光ダイオード11Aを消灯させ、発光ダイオード11Bを点灯させる(図7:ステップSC1)。これにより、アナログ信号S11がコンバーター26に出力されず、コンバーター26から制御部30に入力される信号は、デジタル信号S22とデジタル信号S23となる。制御部30は、デジタル信号S22を取得し(ステップSC2)、取得したデジタル信号S22について高速フーリエ変換処理を施す(ステップSC3)。なお、ここで制御部30は、デジタル信号S23については、高速フーリエ変換処理を行わない。
When the flow of processing returns to step SA3 and the operation mode is set to the second mode by the processing of FIG. 8, the
Specifically, the
制御部30は、高速フーリエ変換処理により周波数スペクトルを得る。なお、デジタル信号S22について高速フーリエ変換処理を施したことにより得られた周波数スペクトルにおいては、デジタル信号S22に含まれている脈成分の周波数f1にピークが表れる。なお、制御部30は、動作モードが第2モード、即ち体動が小さいまたは体動が無いと判定された状態であるため、デジタル信号S22においては、体動の成分の周波数については、強度が脈成分の周波数f1の強度より小さいか、またはピークが表れないこととなる。
制御部30は、デジタル信号S22から得た周波数スペクトルにおいてピークが表れている周波数f1の強度を予め定められた閾値と比較する。ここで、制御部30は、閾値以上の強度となっている周波数f1を脈成分の周波数と特定する(ステップSC4)。制御部30は、特定した周波数f1を用いて人体100の脈拍数を算出する(ステップSC5)。制御部30は、脈拍数を算出すると、算出した脈拍数を表示部40に表示する(ステップSC6)。
The
The
以上説明したように本実施形態によれば、体動が小さな状態が続いた場合には、発光ダイオード11Aを消灯して脈の測定を行うため、体動の大小に関係なく発光ダイオード11A、11Bの両方を点灯させて脈の測定を行う構成と比較して消費電力を抑えることができる。また、体動が小さな状態や体動がない状態が続いた場合の処理(図7の処理)は、体動による加速度が加速度閾値以上の場合に行う処理(図6の処理)に比べてステップ数が少ないため、効率良く脈拍数を得られる。
また、体動が大きくなった場合には、発光ダイオード11Aと発光ダイオード11Bの両方を点灯して脈の測定を行い、さらに加速度センサー27からの信号を用いて体動に関する成分を確実に除去するため、脈について正確な情報を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, when the body movement continues to be small, the
Further, when the body motion becomes large, both the
[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、各々を組み合わせてもよい。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement with another various form. For example, the present invention may be implemented by modifying the above-described embodiment as follows. In addition, you may combine each of embodiment mentioned above and the following modifications.
本発明においては、発光ダイオード11Aから照射される光の発光スペクトルは、乳頭層120に到達せずに表皮110で反射される波長の光が含まれていれば、ピーク波長が430nm以外であってもよい。
また、本発明においては、発光ダイオード11Bから照射される光の発光スペクトルは、網状層140に到達して網状層140の毛細血管内の血液で反射される波長の光が含まれていれば、ピーク波長が620nm以外であってもよい。
また、第1光12Aの波長が第2光12Bの波長より短ければ、第1光12Aの波長と第2光12Bの波長は、上記以外の波長であってもよい。
また、上述した実施形態においては、発光ダイオード11A、11Bが人体100に光を照射しているが、人体100に光を照射するのは発光ダイオード11A、11Bに限定されるものではない。上述した第1光12Aと第2光12Bを照射する素子であれば、発光ダイオード以外の発光素子(例えばレーザー素子)で人体100に光を照射してもよい。
In the present invention, the emission spectrum of the light emitted from the
In the present invention, the emission spectrum of the light emitted from the
Further, if the wavelength of the
Moreover, in embodiment mentioned above, although the
本発明において第1フィルター25Aを透過する光の波長と、第2フィルター25Bを透過する光の波長は、上述した波長に限定されるものではない。第1フィルター25Aは、430nm以外の波長の光であって、乳頭層120に到達せず表皮110で反射される波長の光を透過すればよい。
また、第2フィルター25Bは、620nm以外の波長の光であって、網状層140に到達して網状層140の毛細血管内の血液で反射される波長の光を透過すればよい。例えば、第2フィルター25Bが透過する光の波長は、570nmや660nmなどであってもよい。
In the present invention, the wavelength of light transmitted through the
The
本発明においては、第1受光部22Aに到達する光の光量と、第2受光部22Bに到達する光の光量とが同じまたは近くなるように、第1フィルター25Aの透過率と第2フィルター25Bの透過率を設定してもよい。また、第1フィルター25Aの透過率と第2フィルター25Bの透過率が同じである場合、第1受光部22Aに到達する光の光量と第2受光部22Bに到達する光の光量とが同じまたは近くなるように、発光ダイオード11Aと発光ダイオード11Bの発光スペクトルを設定してもよい。
In the present invention, the transmittance of the
本発明において脈測定装置1は、脈波信号から脈波の波形を生成し、生成した脈波の波形を表示部40に表示してもよい。
本発明においては、制御部30は、コンバーター26から供給されるデジタル信号を記憶部35に記憶させてもよい。また、脈測定装置1をコンピュータ装置に接続し、記憶部35に記憶されたデジタル信号をコンピュータ装置に送信するようにしてもよい。また、記憶部35に記憶されたデジタル信号をコンピュータ装置で取得し、取得したデジタル信号をコンピュータ装置で解析してもよい。
また、上述した実施形態においては、コンバーター26は制御部30と別体となっているが、制御部30がコンバーター26の機能を備えていてもよい。
また、上述した実施形態においては、測定装置1は、人体100の脈に関する情報を得ているが、人以外の動物(生体)に対して測定装置1を使用して動物の脈に関する情報を得てもよい。
In the present invention, the
In the present invention, the
In the embodiment described above, the
In the above-described embodiment, the
本発明においては、検出部20において一つの受光部を有するフォトダイオードを2つ用いる構成とし、一方のフォトダイオードで第1光12Aを受光し、他方のフォトダイオードで第2光12Bを受光する構成としてもよい。
上述した実施形態においては、第2処理では発光ダイオード11Aを消灯させているが、第2処理においても発光ダイオード11Aを点灯させてもよい。
上述した第2処理においては、デジタル信号S23の周波数スペクトルにおいてピークが表れた周波数を特定し、特定した周波数の成分をデジタル信号S22から除去して脈波を表す信号を得てもよい。
また、上述した実施形態の第1処理においては、周波数f2の成分と、周波数f3の成分をデジタル信号S22から除去する演算を行っているが、周波数f2の成分のみをデジタル信号S22から除去するようにしてもよい。
In the present invention, the
In the embodiment described above, the
In the second process described above, the frequency at which a peak appears in the frequency spectrum of the digital signal S23 may be specified, and a component representing the pulse wave may be obtained by removing the specified frequency component from the digital signal S22.
Further, in the first processing of the above-described embodiment, calculation is performed to remove the frequency f2 component and the frequency f3 component from the digital signal S22, but only the frequency f2 component is removed from the digital signal S22. It may be.
1・・・脈測定装置、2・・・ベルト、10・・・光源、11A、11B・・・発光ダイオード、12A・・・第1光、12B・・・第2光、20・・・検出部、21・・・フォトダイオード、22A・・・第1受光部、22B・・・第2受光部、23A,23B・・・フォトダイオード、24A〜24D・・・端子、25A・・・第1フィルター、25B・・・第2フィルター、26・・・コンバーター、27・・・加速度センサー、30・・・制御部、35・・・記憶部、40・・・表示部、50・・・操作部、51A,51B・・・ボタン、100・・・人体、110・・・表皮、120・・・乳頭層、130・・・乳頭下層、140・・・網状層
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記生体で反射された前記第1波長の光と、前記光源から照射されて前記生体で反射された前記第2波長の光とを受光し、受光した前記第1波長の光に対応した第1信号と、受光した前記第2波長の光に対応した第2信号を出力する受光部と、
前記生体の体動による自装置の加速度を測定し、測定した加速度を表す加速度信号を出力する加速度測定部と、
前記加速度信号が表す加速度が予め定められた加速度以上となると、前記生体に対する自装置のずれに係る周波数を前記第1信号から特定し、特定した該周波数の成分を前記第2信号から除去して得た信号から脈に関する情報を生成し、前記加速度信号が表す加速度が一定期間予め定められた加速度未満となると、前記第2信号から脈に関する情報を生成する情報生成部と
を有する脈測定装置。 Light having a first wavelength that reaches inside the skin of the living body and is reflected by the skin, and light having a second wavelength that is longer than the first wavelength and reaches the inside of the mesh layer of the living body and reflects within the mesh layer. A light source for irradiating a living body,
First light corresponding to the received light of the first wavelength is received by the light of the first wavelength reflected by the living body and the light of the second wavelength irradiated from the light source and reflected by the living body. A light receiving unit that outputs a signal and a second signal corresponding to the received light of the second wavelength;
An acceleration measuring unit that measures the acceleration of the device due to the body movement of the living body and outputs an acceleration signal representing the measured acceleration;
When the acceleration represented by the acceleration signal is greater than or equal to a predetermined acceleration, the frequency relating to the deviation of the device relative to the living body is identified from the first signal, and the component of the identified frequency is removed from the second signal. An information generation unit that generates information about a pulse from the obtained signal, and generates information about the pulse from the second signal when the acceleration represented by the acceleration signal is less than a predetermined acceleration for a certain period of time.
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の脈測定装置。 The information generation unit specifies the frequency of the body movement from the acceleration signal, and determines the frequency component of the specified body movement and the frequency component related to the deviation of the own device specified from the first signal. The pulse measurement device according to claim 1 or 2, wherein information about a pulse is generated from a signal obtained by removing the two signals.
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の脈測定装置。 The information generation unit specifies the frequency of the body movement from the acceleration signal when the acceleration represented by the acceleration signal is less than a predetermined acceleration for a certain period of time, and determines the frequency component of the specified body movement as the second component. The pulse measurement device according to any one of claims 1 to 3, wherein information about the pulse is generated from a signal obtained by removing the signal.
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