JP2004358258A - Portable measuring device equipped with optical device for measuring physiological numerical quantity and data transmitting and/or receiving means - Google Patents

Portable measuring device equipped with optical device for measuring physiological numerical quantity and data transmitting and/or receiving means Download PDF

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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a portable measuring device of the kind which enables cost reduction and miniaturization of the portable measuring device to solve a conventional technique. <P>SOLUTION: The portable measuring device is equipped with optical devices for measuring a physiological numerical quantity and data transmitting and/or receiving means. The portable measuring device contains optical devices (4; 5) for measuring the physiological numerical quantity in particular a pulse, and data transmitting and/or receiving means. The optical device contains at least one of light sources (41; 51; 61) for exposing a part of the organ tissue (10) to light radiation, and at least one of light receivers (42; 52, 53, 54; 62, 64, 66) for detecting the intensity of light radiation after spreading in the organ tissue. The optical device also constitutes data transmitting and/or receiving means, and is arranged so that at least one light source and/or at least one light receiver respectively transmit the data to an external unit, or receive the data from the external unit. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は一般に、生理学的な数量、特に脈拍を測定するための光学デバイスと、データの送信および/または受信手段とを含む携帯型計器に関する。この光学デバイスは、器官組織の一部を光放射にさらすための少なくとも1つの光源と、器官組織中に伝搬後の光放射の強度を検出するための少なくなくとも1つの受光器とを含む。   The present invention generally relates to a portable instrument including an optical device for measuring physiological quantities, in particular pulse, and means for transmitting and / or receiving data. The optical device includes at least one light source for exposing a portion of the organ tissue to light radiation and at least one light receiver for detecting the intensity of the light radiation after propagating into the organ tissue.

このような携帯型の測定計器は既に知られている。これらの携帯型デバイスは、特に、光学手段によって脈拍および/または患者の血中酸素水準を検出するために使用されている。それらは、人体の部位に(典型的には指先、耳たぶ、または血液が十分に行き渡っている人体の他の任意の末端に)配置するためのクランプから腕時計と同様の外観を有する手首着用式のデバイスに至るまで様々な形態で見出される。   Such portable measuring instruments are already known. These portable devices are used in particular for detecting the pulse and / or the blood oxygen level of a patient by optical means. They are wrist-worn, with a wrist-like appearance, from clamps for placement at body parts (typically at the fingertips, earlobes, or any other end of the body where blood is well distributed). It is found in various forms up to the device.

脈拍の測定に向けた応用例の範囲内では、光学デバイスが器官組織(典型的には皮膚)の一部を適切に照射するために使用され、光学デバイスによって生成された光放射の強度を、器官組織中で伝搬した後に検出するための1個または数個の受光器を含む。血流の脈動の変化は、光学デバイスによって生成された光放射を吸収する際に変化を誘発し、その吸収における変化の周波数は、基本的に心拍周波数に対応する。器官組織中で伝搬した後に光放射の強度を検出し、それに伴って1つまたは複数の測定信号の適切な処理を行うと、脈拍を抽出して表示することが可能になる。このような種類の応用例に通常用いられる光学デバイスは相対的に簡素であり、典型的には1個または数個の擬似点光源を備えている。それらは、1個または数個の受光器(典型的にはフォトダイオード)と連携させた、所定波長域内で発光するLED(発光ダイオード)であるのが典型である。   Within the scope of applications for measuring pulse, optical devices are used to properly illuminate a portion of organ tissue (typically skin), and the intensity of light radiation generated by the optical device is It includes one or several light receivers for detection after propagation in organ tissue. Changes in blood flow pulsations induce changes in absorbing the light radiation generated by the optical device, and the frequency of the change in that absorption basically corresponds to the heart rate frequency. Detecting the intensity of the light radiation after propagating in the organ tissue and, accordingly, performing appropriate processing of one or more measurement signals, allows the pulse to be extracted and displayed. The optical devices commonly used for these types of applications are relatively simple, and typically include one or several pseudo-point light sources. They are typically LEDs (light emitting diodes) that emit light within a predetermined wavelength range, associated with one or several light receivers (typically photodiodes).

所望の生理学的数量を測定する機能に加えて、上記種類の光学デバイスを装着した携帯型計器には通常、データの送信および/または受信手段も装着されている。具体的には、活動期間中、例えば、身体活動中または健康診断中に測定されかつ携帯型計器内に格納されたデータを外部端末にダウンロードするために送信手段が設けられているのが典型である。さらには、携帯型計器に構成データ、例えば、最小および最大の脈拍の数値(その間に使用者がその脈拍を維持したいと望む)などの生理学的測定数量に関する制限値をロードするために受信手段を設けることができる。携帯型計器から送信される、または携帯型計器によって受信されるデータは、生理学的な測定数量に関係することも関係しないこともある。   In addition to the ability to measure a desired physiological quantity, portable instruments equipped with optical devices of the type described above are also usually equipped with means for transmitting and / or receiving data. Specifically, a transmission means is typically provided for downloading data measured during an activity period, for example, during a physical activity or a physical examination and stored in a portable instrument to an external terminal. is there. Further, the receiving means may be used to load the portable instrument with configuration data, for example limits on physiological measured quantities, such as minimum and maximum pulse values, during which the user wishes to maintain the pulse. Can be provided. The data transmitted from or received by the portable instrument may or may not be related to a physiological measured quantity.

データの送信および/または受信は一般に、直接的なケーブル接続または好ましくは、例えば、音響型、光学型、誘導型、または無線周波数型であり得る無線通信手段によって実行可能である。   The transmission and / or reception of data can generally be performed by a direct cable connection or preferably by wireless communication means, which can be for example acoustic, optical, inductive or radio frequency.

米国特許第4,674,743号明細書や、欧州特許第0842635号明細書、米国特許第5,776,056号明細書が、生理学的数量を測定する上述の種類の光学デバイスと光学データ通信手段が設けられた様々な携帯型計器を開示する。しかし、これらの文書は分離された光学デバイスを使用する解決策を開示する。   U.S. Pat. Nos. 4,674,743, EP 0842635 and U.S. Pat. No. 5,776,056 disclose optical data communication with an optical device of the type described above for measuring physiological quantities. Various portable instruments provided with means are disclosed. However, these documents disclose solutions using separate optical devices.

述べたように、他の知られた解決策は音響式、誘導式、または無線周波数式の通信手段に依存する。例として、欧州特許第0940119号明細書、米国特許第5,810,736号明細書、米国特許第5,622,180号明細書、または国際公開第99/41647号パンフレットおよび欧州特許第1101439号明細書を挙げることができる。   As mentioned, other known solutions rely on acoustic, inductive or radio frequency communication means. By way of example, EP 0940119, U.S. Pat. No. 5,810,736, U.S. Pat. No. 5,622,180, or WO 99/41647 and EP 1101439. The specification can be cited.

上述の従来技術による解決策のすべては、光学通信手段を使用する解決策を含めて、携帯型計器の製造費に影響し、かつ必然的に実装空間を要する特定の追加的な要件を必要とする欠点を有する。したがって、これらの解決策は、コンパクト性および製造費の観点から言えば最適ではない。
米国特許第4,674,743号 欧州特許第0842635号 米国特許第5,776,056号 欧州特許第0940119号 米国特許第5,810,736号 米国特許第5,622,180号 国際公開第99/41647号 欧州特許第1101439号 欧州特許第1297784号
All of the above prior art solutions, including solutions using optical communication means, affect the cost of manufacturing portable instruments and require certain additional requirements that necessarily require mounting space. Have the disadvantage of Therefore, these solutions are not optimal in terms of compactness and manufacturing costs.
U.S. Pat. No. 4,674,743 European Patent No. 0842635 U.S. Patent No. 5,776,056 European Patent No. 0940119 U.S. Pat. No. 5,810,736 US Patent No. 5,622,180 International Publication No. 99/41647 European Patent No. 1101439 European Patent No. 1297784

したがって、本発明の1つの一般的な目的は、従来技術の解決策に対して、携帯型計器の費用の低減と小型化を可能にする上記種類の携帯型計器を提案することである。   Accordingly, one general object of the present invention is to propose a portable instrument of the kind described above which allows for a reduction in the cost and size of the portable instrument relative to the prior art solutions.

したがって、本発明は、その特徴が請求項1に記載されている携帯型計器に関する。   Accordingly, the invention relates to a portable instrument whose features are described in claim 1.

本発明の有利な実施態様は従属請求項の主題を構成する。   Advantageous embodiments of the invention form the subject of the dependent claims.

したがって、提案された解決策によれば、本発明は、通常は生理学的数量の測定手段として用いる光学デバイスを、送信および/またはデータ受信手段として使用することを提案する。さらに具体的には、光学デバイスの少なくとも1個の光源を使用してデータを外部ユニットに送信し、かつ/または光学デバイスの少なくとも1個の受光器を使用して外部ユニットから送信されたデータを受信する。   Thus, according to the proposed solution, the invention proposes to use an optical device, which is normally used as a means for measuring physiological quantities, as a means for transmitting and / or receiving data. More specifically, the data is transmitted to the external unit using at least one light source of the optical device and / or the data transmitted from the external unit is transmitted using at least one light receiver of the optical device. Receive.

光学デバイスが、動作中に、それが生理学的数量を測定する手段として動作する測定段階と、それがデータ送信および/または受信手段として動作する通信段階との間で切り換えることができ、携帯型計器が、測定段階時に前記生理学的数量の経時的変化に関するデータを通信段階時に外部ユニットに送信する前に格納するメモリ手段をさらに含む。   A portable instrument, wherein during operation the optical device can switch between a measuring phase in which it operates as a means for measuring a physiological quantity and a communication phase in which it operates as a means for transmitting and / or receiving data; Further comprises memory means for storing data relating to the change of said physiological quantity over time during the measuring phase before transmitting to the external unit during the communicating phase.

特定の実施態様によれば、光学デバイスの測定機能またはデータ送信/受信機能を自動的に動作させる手段も提案される。   According to a particular embodiment, means are also proposed for automatically operating the measurement function or the data transmission / reception function of the optical device.

したがって、提案された解決策は、携帯型計器に既存の構成要素を最適使用し、よって製造費用を低減しかつ計器中の利用可能空間のより適切な使用に有利であるという利点を有する。   The proposed solution therefore has the advantage of optimally using the existing components in the portable instrument, thus reducing the manufacturing costs and favoring a better use of the available space in the instrument.

本発明の他の特徴および利点は、非限定的な例としてのみ供しかつ添付の図面に例示する本発明の様々な実施形態の以下の詳細な説明を読むときより明確に明らかになる。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent when reading the following detailed description of various embodiments of the invention, which are provided by way of non-limiting example only and illustrated in the accompanying drawings.

ここに提示する様々な実施形態を非限定的な例としてのみ供する。特に、提示する実施例は手首に着用する計器において有利に実施可能であるが、これに限定するものではないことを強調しなければならない。他の携帯可能な応用例も完全に想定し得る。   The various embodiments presented herein are provided only as non-limiting examples. In particular, it should be emphasized that the presented embodiment can be advantageously implemented in a wrist-worn instrument, but is not so limited. Other portable applications are entirely conceivable.

図1および2は、共に腕時計と同様の形状を取る、生理学的数量を測定する携帯型計器の2つの実施形態例を純粋に非限定的な例示としてのみ示す。したがって、この例では、両者が、中央部分を形成するケース1と、このケース1に従来方式で取り付けたバンド2を含む。表示デバイス3もこの計器の前面に配置されているが、この表示デバイス3は図1の例のみに見えている。図1および2のこれら2例の間における相違は、基本的に、所望の生理学的数量(例えば、既に述べた脈拍または血中酸素水準)を測定するために使用する光学デバイス(全体として、それぞれ参照符号4または5によって示す)の位置決めと構成にある。   FIGS. 1 and 2 show, by way of purely non-limiting examples only, two exemplary embodiments of a portable instrument for measuring physiological quantities, both taking the form of a wristwatch. Thus, in this example, both include a case 1 forming a central portion and a band 2 attached to this case 1 in a conventional manner. The display device 3 is also arranged on the front of the instrument, but this display device 3 is visible only in the example of FIG. The difference between these two examples of FIGS. 1 and 2 is essentially that the optical devices used to measure the desired physiological quantity (eg, the pulse or blood oxygen levels already mentioned) (collectively, respectively) (Indicated by reference numeral 4 or 5).

図1の例では、光学デバイス4が、表示デバイス3に近接して携帯型計器の前面上に配置されている。この図では、光学デバイス4は単一の受光器42と協働する単一の光源41を含む。既に述べたように、光源41は、典型的に所定の波長域(例えば、赤外または他の任意適切な波長域)内で発光する発光ダイオード(LED)であり、受光器42は、フォトダイオード、光トランジスタ、または光源41の波長域に適合して応答する任意適切な光学的受容器であり得る。   In the example of FIG. 1, the optical device 4 is arranged on the front surface of the portable instrument close to the display device 3. In this figure, the optical device 4 includes a single light source 41 cooperating with a single light receiver 42. As already mentioned, the light source 41 is typically a light emitting diode (LED) that emits in a predetermined wavelength range (eg, infrared or any other suitable wavelength range), and the light receiver 42 includes a photodiode. , A phototransistor, or any suitable optical receiver that responds adaptively to the wavelength range of the light source 41.

図1の例によれば、所望の生理学的数量の測定は、例えば、光学デバイス4に向けて携帯型計器前面の上に指をあてがうことによって行われることが分かるであろう。   According to the example of FIG. 1, it will be seen that the measurement of the desired physiological quantity is performed, for example, by placing a finger on the front of the portable instrument towards the optical device 4.

図2の例では、5と指定された光学デバイスが計器の底面に位置している。図1の例と異なり、光学デバイスは、基本的に携帯型計器底面の中央領域に位置する光源51に加えて、この中央光源51周りに対称的に位置する3個の受光器52、53、54を含む。1個または数個の光源の周りに配置した数個の受光器を使用することが、基本的により適切な測定の信頼性を確保する目的のためには、図1の解決策よりも一般に好ましい。この最後の点については、脈拍を測定するための光学システムに関するより豊富な情報を得るために、少なくとも2つの検出通信路を使用するが、図2の実施形態と同じような携帯型計器の実施形態例を示す、欧州特許第1297784号明細書を参照することができる。   In the example of FIG. 2, the optical device designated as 5 is located on the bottom of the instrument. Unlike the example of FIG. 1, the optical device basically includes a light source 51 located in the central area of the bottom of the portable instrument, and three light receivers 52, 53 symmetrically located around the central light source 51. 54. The use of several receivers arranged around one or several light sources is generally preferred over the solution of FIG. 1 for the purpose of ensuring basically more appropriate measurement reliability. . For this last point, at least two detection channels are used to obtain more information about the optical system for measuring the pulse, but a portable instrument implementation similar to the embodiment of FIG. Reference can be made to EP 1 297 784, which shows exemplary embodiments.

図3は、バンドを手首(図では全体として参照符号10によって示す)に着用しているとき、バンドの長手方向で取った図2の携帯型計器の断面である。図1の例と異なり、この図では、携帯型計器とその光学デバイス5は、この計器を着用しているとき、使用者の器官組織に常に接触している。光源51が生成する光放射は、十分に深く器官組織を透過し、照射された器官組織に行き渡っている血流によって変調されるように配置されている。反射後に、光学デバイスの受光器52〜54が変調された光放射を検出する。   FIG. 3 is a cross-section of the portable instrument of FIG. 2 taken along the length of the band when the band is worn on the wrist (indicated generally by reference numeral 10 in the figure). Unlike the example of FIG. 1, in this figure the portable instrument and its optical device 5 are always in contact with the user's organ tissue when wearing the instrument. The light radiation generated by the light source 51 is arranged to penetrate organ tissue sufficiently deeply and to be modulated by blood flow prevailing in the illuminated organ tissue. After reflection, the light receivers 52-54 of the optical device detect the modulated light radiation.

図4は、本発明の1実施形態にしたがう携帯型計器の主要構成要素を例示するブロック線図を示す。例示のように、この携帯型計器は、制御回路71に結合された光源61(例えば、発光ダイオード(LED)または他の任意適切なデバイス)を含むが、その回路の動作はマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラなどの中央処理ユニット70によって制御されている。この中央ユニット70はまた、表示デバイス73(アナログおよび/またはディジタル式)、メモリ手段74(RAM(ランダム・アクセス記憶装置)、ROM(読出し専用記憶素子)、EEPROM(電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリ)、FLASH(フラッシュ・メモリ)、または同様のもの)、ならびに中央ユニット70の動作の適切な刻時を確実にするクロックシステム75およびその周辺構成要素とインタフェースする。このクロックシステム75は、時計の通常の刻時機能も果たす。   FIG. 4 shows a block diagram illustrating the main components of a portable instrument according to one embodiment of the present invention. As illustrated, the portable instrument includes a light source 61 (eg, a light emitting diode (LED) or any other suitable device) coupled to a control circuit 71, the operation of which is controlled by a microprocessor or microcontroller. And the like are controlled by a central processing unit 70. The central unit 70 also comprises a display device 73 (analog and / or digital), a memory means 74 (RAM (random access storage), ROM (read only memory), EEPROM (electrically erasable programmable read only memory). , FLASH (flash memory), or the like), as well as a clock system 75 and its peripheral components that ensure proper clocking of the operation of the central unit 70. This clock system 75 also performs the usual clock function of a clock.

中央処理ユニット70は、所望の生理学的数量(特に、脈拍)の検出や測定専用の回路72にも結合されているが、この回路の機能は、中央処理ユニットの機能に統合可能である。この回路の機能は、既に簡単に触れたが、基本的には、関連する1個または複数の受光器によって検出された光学信号から、生理学的数量に関する情報を引き出そうとするものである。この事例では、第1受光器62が、増幅手段および、必要であれば、フィルタリング手段63を介して検出回路72に結合されている。所望の生理学的数量に関する情報は、特にデバイス73上に表示する目的および/または好ましくは、爾後の診察のためにメモリ手段74に格納する目的のために、中央ユニット72に送信される。   The central processing unit 70 is also coupled to a circuit 72 dedicated to the detection and measurement of the desired physiological quantity (in particular, the pulse), the functions of which can be integrated into the functions of the central processing unit. The function of this circuit, already mentioned briefly, is basically to derive information about physiological quantities from the optical signals detected by the associated light receiver or receivers. In this case, the first light receiver 62 is coupled to the detection circuit 72 via the amplifying means and, if necessary, the filtering means 63. Information about the desired physiological quantity is transmitted to the central unit 72, especially for display on the device 73 and / or preferably for storage in the memory means 74 for subsequent examination.

生理学的数量の測定方法は本発明の主題に直接関与しないので、本明細書ではこの問題を詳述しない。さらには、この測定を実行するための様々な解決策が存在する。脈拍を測定するのに特に効果的な1つの解決策が、参照により本明細書に組み込まれている、前述の欧州特許文書第1297784号明細書に十分詳細に説明されている。   Since the method of measuring physiological quantities does not directly concern the subject of the present invention, this problem will not be elaborated on here. Furthermore, various solutions exist for performing this measurement. One particularly effective solution for measuring the pulse is described in sufficient detail in the aforementioned European patent document No. 1297784, which is incorporated herein by reference.

図4の実施形態の例では、その光学デバイスによってデータを送信および/または受信できるように、携帯型計器がさらに、一方で光源の制御回路71と中央ユニット70の間に結合された変調手段81を含み、他方で受光器62に関連する増幅手段63と中央ユニット70の間に結合された復調手段82を含む。   In the example of the embodiment of FIG. 4, the portable instrument is further provided with a modulation means 81 coupled between the control circuit 71 of the light source and the central unit 70 so that data can be transmitted and / or received by the optical device. And demodulation means 82 coupled between the amplifying means 63 associated with the light receiver 62 and the central unit 70 on the other hand.

変調手段81の目的は、関連する光源61によって変調光学信号を生成するように制御回路71を制御することにあることが分かるであろう。同様に、復調手段82の目的は、逆に、関連する受光器62によって捕捉された変調光学信号を復号することであることが分かるであろう。データ送信と受信のために任意の種類の変調が利用可能である。それは、従来の増幅変調、位相変調、周波数変調、または符号変調などである。さらには、データが着信放射かそれとも送信放射かを明確に識別するために、データの送信と受信のために別個の変調を採用することができよう。いずれにしても、光学信号は送信すべきデータに基づいて変調される。   It will be appreciated that the purpose of the modulating means 81 is to control the control circuit 71 to generate a modulated optical signal by the associated light source 61. Similarly, it will be appreciated that the purpose of the demodulation means 82 is, conversely, to decode the modulated optical signal captured by the associated light receiver 62. Any type of modulation is available for data transmission and reception. It is a conventional amplification modulation, phase modulation, frequency modulation or code modulation or the like. Furthermore, separate modulation could be employed for transmitting and receiving data to clearly identify whether the data is incoming radiation or transmitted radiation. In any case, the optical signal is modulated based on the data to be transmitted.

図4では、携帯型計器が複数の光源および/または複数の受光器を含んでいることが注目される。特に、図4で破線によって表したように、第2受光器64とそれに関連する増幅手段65は検出器72に結合されるが、増幅手段を必ずしも復調手段82に結合する必要がない。同様に、第3受光器66とそれに関連する増幅手段67は復調手段82に結合されるが、検出器72に結合されていない。その場合、この第3受光器は所望の生理学的数量の検出に関与することはなく、データ受信のみに関与する。   It is noted in FIG. 4 that the portable instrument includes multiple light sources and / or multiple light receivers. In particular, as represented by the dashed line in FIG. 4, the second light receiver 64 and its associated amplifying means 65 are coupled to the detector 72, but the amplifying means need not necessarily be coupled to the demodulation means 82. Similarly, the third light receiver 66 and its associated amplification means 67 are coupled to the demodulation means 82 but not to the detector 72. In that case, this third light receiver does not participate in the detection of the desired physiological quantity, but only in the data reception.

一般的に本発明の範囲内では、所望の生理学的な数量の測定のために通常使用される光学デバイスの少なくとも1個の光源または1個の受光器が、それぞれにデータの送信または受信にも使用されれば十分であることに留意されたい。実際に、1つのみの光源または受光器を使用して両方の機能を実行することによって、製造費用の低減と構造の簡素化の観点から言えば十分に利点の実現を期待することができる。生理学的な数量を測定することのみに専ら用いる特定の受光器と、データを受信するための追加的な受光器とを使用することが推奨されるが、感度上の制約によってそれが必要になることにも留意されたい。   Generally, within the scope of the present invention, at least one light source or one light receiver of an optical device commonly used for the measurement of the desired physiological quantity, respectively, also transmits or receives data. Note that it is sufficient if used. Indeed, by using only one light source or receiver to perform both functions, one can expect substantial benefits in terms of reduced manufacturing costs and simplified structure. It is recommended to use a specific receiver dedicated solely to measuring physiological quantities and an additional receiver to receive the data, but sensitivity constraints make it necessary Note also that

本発明の範囲内では、光学デバイスの生理学的数量の測定機能またはデータ送受信機能を自動的かつ選択的に動作させる検出手段を計器に設けることも有利である。   Within the scope of the present invention, it is also advantageous to provide the meter with detection means for automatically and selectively activating the physiological quantity measuring or data transmitting / receiving functions of the optical device.

したがって、第1の例として、携帯型計器は、光学デバイスが器官組織に接触しているとき、光学デバイスの生理学的数量の測定機能を自動的に動作させる第1検出手段を備えることになる。1つの有利な解決策は、少なくとも1個の受光器によって検出された光放射の強度に基づいて、光学デバイスが器官組織に接触しているかどうかを判定することにあり得る。   Thus, as a first example, a portable instrument would include a first detection means that automatically activates a physiological quantity measurement function of the optical device when the optical device is in contact with organ tissue. One advantageous solution can consist in determining whether the optical device is in contact with organ tissue based on the intensity of the light radiation detected by the at least one light receiver.

したがって、第2例として、携帯型計器は、データが携帯型計器に送信されるとき、光学デバイスのデータ送信および/または受信機能を自動的に動作させる第2検出手段も含むことができる。1つの有利な解決策は、同様に少なくとも1個の受光器によって検出された光放射の強度に基づいて、データが携帯型計器に送信されたかどうかを検出することである。   Thus, as a second example, the portable instrument may also include second detection means for automatically activating the data transmission and / or reception functions of the optical device when data is transmitted to the portable instrument. One advantageous solution is to detect whether data has been transmitted to the portable instrument, also based on the intensity of the light radiation detected by the at least one light receiver.

したがって、図4を再度参照すると、1個または数個の受光器によって捕らえられた光放射の強度水準を検出する手段90を携帯型計器に設けることが有利である。実施に際して、携帯型計器が測定モードで動作しているとき、外部ユニットによって送信された光学信号を、同じ受光器によって典型的に捕捉された1つまたは複数の光学信号から区別することも可能であり、外部ユニットによって生成される光学信号の強度は、生理学的数量の測定時における光学信号の平均水準よりも高い強度水準を有するように調整可能である。   Therefore, referring again to FIG. 4, it is advantageous to provide the portable instrument with means 90 for detecting the intensity level of the light radiation captured by one or several light receivers. In practice, when the portable instrument is operating in the measurement mode, it is also possible to distinguish optical signals transmitted by the external unit from one or more optical signals typically captured by the same receiver. Yes, the intensity of the optical signal generated by the external unit is adjustable to have a higher intensity level than the average level of the optical signal when measuring the physiological quantity.

図5は、例として、光学的な脈拍の測定を表す線と外部ユニットによって送信される変調信号を表す線とが加えてある経時的な漸進変化図によって、このような可能性を模式的に例示するが、これらの信号の強度はそれぞれ実質的に異なるように選択される。例示するように検出閾値Vthを設けることによって、このように2種類の信号を区別し、かつ携帯型計器を適切なモードに切り換えることができる。   FIG. 5 schematically illustrates this possibility by way of example by way of a progressive diagram with the addition of a line representing the measurement of the optical pulse and a line representing the modulated signal transmitted by the external unit. By way of example, the strengths of these signals are each selected to be substantially different. By providing the detection threshold value Vth as illustrated, the two types of signals can be distinguished in this way, and the portable instrument can be switched to an appropriate mode.

このような原理から出発すると、検出器72または復調器82の選択的駆動を手段90によって実行することができる。復調器82を使用して外部ユニットによって送信された所定の光学制御信号を復号し、かつその存在を検出することもできる。したがって、携帯型計器の知られたシーケンスに従って符号化された第1光学制御信号を外部ユニットによって送信し、携帯型計器にデータ(例えば、構成データ)がそこに送信されることを予告することができる。同様に、携帯型計器の知られたコード・シーケンスに従って符号化された第2光学制御信号を外部ユニットに送信して、携帯型計器にデータ(例えば、メモリ手段74の中に格納された生理学的な測定数量の経時的な漸進変化に関するデータ)を送信するように命ずることもできよう。   Starting from such a principle, selective driving of the detector 72 or the demodulator 82 can be performed by means 90. The demodulator 82 can also be used to decode the predetermined optical control signal transmitted by the external unit and detect its presence. Thus, transmitting the first optical control signal encoded according to the known sequence of the portable instrument by the external unit and foretelling the portable instrument that data (eg, configuration data) is to be transmitted thereto. it can. Similarly, a second optical control signal encoded according to the known code sequence of the portable instrument may be transmitted to an external unit to provide the portable instrument with data (eg, physiological information stored in memory means 74). Data on the evolution of the measured quantity over time).

捕捉された信号の強度のみに基づく光学信号間の区別だけでは十分でなければ、外部ユニットによって送信された光学信号の別個の変調特性に基づいて、例えば、受信信号の周波数解析に基づいて信号を区別するように手段90を別法として配置することもでる。他の均等な手段も想定されていることが分かるであろう。   If discrimination between optical signals based solely on the strength of the captured signal is not sufficient, the signal may be based on distinct modulation characteristics of the optical signal transmitted by the external unit, for example, based on a frequency analysis of the received signal. Means 90 could alternatively be arranged to distinguish. It will be appreciated that other equivalent means are also envisioned.

最後に、添付の特許請求の範囲によって記載されている本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変形および/または改良が本明細書に説明した実施形態になされ得ることは当業者には明らかであることが分かる。特に、本発明は腕時計の形状でのみ使用するように限定されるものではなく、手首に着用されているかどうかに関わらず、他の任意の携帯可能な応用例に適用される。   Finally, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and / or improvements can be made to the embodiments described herein without departing from the scope of the invention as set forth in the appended claims. It turns out that it is. In particular, the invention is not limited to use only in the form of a watch, but applies to any other portable application, whether or not worn on the wrist.

腕時計と同様の形状を取り、携帯型計器の前面上に配置された光学デバイスを含む第1実施形態例にしたがう、生理学的数量を測定するための携帯型計器の表示側を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a display side of a portable meter for measuring a physiological quantity according to a first embodiment example, which has a shape similar to a wristwatch and includes an optical device disposed on a front surface of the portable meter. . 同じく腕時計と同様の形状を取り、計器の底面中に配置された光学デバイスを含む第2実施形態例にしたがう、生理学的数量を測定するための携帯型計器の底面側を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing the bottom side of a portable meter for measuring physiological quantities according to a second embodiment, also taking the same shape as a wristwatch and including an optical device arranged in the bottom of the meter. 生理学的数量の測定を行うために、図2の計器を腕に着用しているとき、バンドの長手方向に沿って取った計器の断面を示す図である。FIG. 3 shows a cross section of the instrument taken along the length of the band when the instrument of FIG. 2 is worn on the arm to perform a physiological quantity measurement. 1実施形態例にしたがう携帯型計器の様々な構成要素を示すブロック線図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating various components of a portable meter according to one example embodiment. 携帯型計器の適切な動作モードを選択的に動作させるために、外部ユニットによって送信された光学信号を、生理学的数量の測定時に捕捉された光学信号から区別することがどのように想定されているかを模式的に示すグラフである。How is it envisaged to distinguish the optical signal transmitted by the external unit from the optical signal captured when measuring the physiological quantity in order to selectively operate the appropriate mode of operation of the portable instrument FIG.

符号の説明Explanation of reference numerals

61 光源、62、64、64 受光器、63、65、67 増幅手段、70 中央処理ユニット、71 制御回路、72 検出回路、73 表示デバイス、74 メモリ手段、75 クロックシステム、81 変調手段、82 復調手段、90 検出手段   61 light source, 62, 64, 64 light receiver, 63, 65, 67 amplifying means, 70 central processing unit, 71 control circuit, 72 detection circuit, 73 display device, 74 memory means, 75 clock system, 81 modulation means, 82 demodulation Means, 90 detecting means

Claims (9)

生理学的数量、特に脈拍を測定するための光学デバイス(4、5)とデータを送信および/または受信する手段とを含む携帯型計器であって、前記光学デバイス(4;5;61)が器官組織(10)の一部を光放射にさらすための少なくとも1個の光源(41;51)と、前記器官組織中に伝搬後に、前記光放射の強度を検出するための少なくとも1個の受光器(42;52、53、54;62、64、66)とを含み、
前記光学デバイス(4;5)がデータを送信および/または受信する前記手段をも構成し、前記少なくとも1個の光源(41;51;61)および/または前記少なくとも1個の受光器(42;52、53、54;62、64、66)が、それぞれデータを外部ユニットに送信し、またはデータを前記外部ユニットから受信するように構成されていることを特徴とする携帯型計器。
A portable instrument comprising an optical device (4,5) for measuring a physiological quantity, in particular a pulse, and means for transmitting and / or receiving data, said optical device (4; 5; 61) being an organ. At least one light source (41; 51) for exposing a portion of the tissue (10) to light radiation and at least one light receiver for detecting the intensity of the light radiation after propagation into the organ tissue (42; 52, 53, 54; 62, 64, 66);
Said optical device (4; 5) also comprises said means for transmitting and / or receiving data, said at least one light source (41; 51; 61) and / or said at least one light receiver (42; 52, 53, 54; 62, 64, 66) are each adapted to transmit data to an external unit or receive data from said external unit.
前記光学デバイス(4;5)が、それが前記生理学的数量を測定する手段として動作する測定段階と、それがデータ送信および/または受信手段として動作する通信段階との間で切り換えられ、
前記携帯型計器が、前記通信段階の間に前記データを前記外部ユニットに送信する前に、前記測定段階時に前記生理学的数量の経時的変化に関するデータを格納するメモリ手段(74)をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の携帯型計器。
Said optical device (4; 5) is switched between a measuring phase in which it operates as a means for measuring said physiological quantity and a communication phase in which it operates as a data transmitting and / or receiving means;
The portable instrument further includes a memory means (74) for storing data relating to a change in the physiological quantity over time during the measuring step before transmitting the data to the external unit during the communicating step. The portable instrument according to claim 1, wherein:
前記携帯型計器を着用しているとき、前記光学デバイス(4;5)が、前記生理学的数量の測定手段として動作するために、前記器官組織(10)に常に接触しているように配置され、前記携帯型計器を着用していないとき、前記光学デバイスが、データ送信および/受信手段として動作するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の携帯型計器。   When wearing the portable instrument, the optical device (4; 5) is arranged to be in constant contact with the organ tissue (10) in order to act as a means for measuring the physiological quantity. The portable instrument of claim 1, wherein the optical device is arranged to operate as a data transmitting and / or receiving means when the portable instrument is not worn. 前記光学デバイス(4;5)が前記器官組織に接触しているとき、前記光学デバイスの生理学的数量の測定機能を自動的に動作させる第1検出手段(90)を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の携帯型計器。   A first detection means (90) for automatically activating a physiological quantity measuring function of said optical device when said optical device (4; 5) is in contact with said organ tissue. Item 4. A portable instrument according to any one of Items 1 to 3. 前記第1検出手段(90)が、前記光学デバイスの少なくとも1個の受光器によって検出された前記光放射の強度に基づいて、前記光学デバイスが前記器官組織に接触しているかどうかを判定することを特徴とする請求項4に記載の携帯型計器。   The first detection means (90) determining whether the optical device is in contact with the organ tissue based on the intensity of the light radiation detected by at least one light receiver of the optical device. The portable instrument according to claim 4, wherein: データを前記携帯型計器に送信するとき、前記光学デバイス(4;5)の前記データ送信および/または受信機能を自動的に検出する第2検出手段(90)を含むことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の携帯型計器。   Claims characterized by including second detection means (90) for automatically detecting the data transmission and / or reception function of the optical device (4; 5) when transmitting data to the portable instrument. Portable meter according to any one of the above items. 前記第2検出手段(90)が、前記光学デバイスの少なくとも1個の受光器によって検出された前記光放射の強度に基づいて、データが前記携帯型計器に送信されているかどうかを検出することを特徴とする請求項6に記載の携帯型計器。   The second detecting means (90) detects whether data is being transmitted to the portable instrument based on the intensity of the light radiation detected by at least one light receiver of the optical device. The portable instrument according to claim 6, characterized in that: 前記光学デバイスの前記データ送信機能と前記データ受信機能が、前記外部ユニットによって送信された所定の光学制御信号に基づいて選択されることを特徴とする請求項6または7に記載の携帯型計器。   The portable instrument according to claim 6, wherein the data transmission function and the data reception function of the optical device are selected based on a predetermined optical control signal transmitted by the external unit. 生理学的数量、特に脈拍を測定するための光学デバイスを含む携帯型計器において、その光学デバイスが、器官組織(10)の一部を光放射にさらすための少なくとも1個の光源(41;51;61)と、前記器官組織中に伝搬後に、前記光学デバイスをデータ送信および/受信手段として使用して、前記光放射の強度を検出するための少なくとも1個の受光器(42;52、53、54;62、64、66)とを含む携帯型計器。   In a portable instrument comprising an optical device for measuring a physiological quantity, in particular a pulse, the optical device comprises at least one light source (41; 51;) for exposing a part of the organ tissue (10) to light radiation. 61) and at least one light receiver (42; 52, 53; 53) for detecting the intensity of the light radiation using the optical device as a data transmitting and / or receiving means after propagation into the organ tissue. 54; 62, 64, 66).
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