JP2013116210A - Pulse wave measuring device - Google Patents
Pulse wave measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013116210A JP2013116210A JP2011264852A JP2011264852A JP2013116210A JP 2013116210 A JP2013116210 A JP 2013116210A JP 2011264852 A JP2011264852 A JP 2011264852A JP 2011264852 A JP2011264852 A JP 2011264852A JP 2013116210 A JP2013116210 A JP 2013116210A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light emitting
- light receiving
- measurement
- pulse wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Description
本発明は、脈波測定装置に関する。 The present invention relates to a pulse wave measuring device.
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。そして、生体情報計測装置は、フォトディテクターから出力された信号を用いて脈拍数を検出する。
ところで、血管の密度は部位によって異なり、更に、同じ部位であっても血管径は時間の経過に伴って変化し、血液容量が変化する。このとき、複数の波長の光を用いて脈波を測定する際に、各波長の受光素子と発光素子とをそれぞれ個別に設ける場合には、それぞれの波長の光でそれぞれ異なる部位の脈波を測定してしまうことがあり、同じ血液組成から反射した光を検出できなくなるため、脈波を正確に測定できない場合がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数の光源を用いて脈波の測定を行う装置において、測定の精度を高くすることのできる技術を提供することを目的とする。
By the way, the density of blood vessels varies from site to site, and even at the same site, the blood vessel diameter changes with time and the blood volume changes. At this time, when measuring a pulse wave using light of a plurality of wavelengths, if a light receiving element and a light emitting element of each wavelength are individually provided, pulse waves of different parts are respectively provided with light of each wavelength. In some cases, the pulse wave cannot be accurately measured because light reflected from the same blood composition cannot be detected.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique capable of increasing the accuracy of measurement in an apparatus that measures pulse waves using a plurality of light sources.
本発明に係る脈波測定装置は、脈波を測定する測定部位に予め定められた第1の波長の光を照射する第1の発光部と、前記測定部位に照射された前記第1の波長の光が該測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第1の受光部と、前記測定部位に予め定められた第2の波長の光を照射する第2の発光部と、前記測定部位に照射された前記第2の波長の光が該測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第2の受光部であって、前記測定部位からみた場合に前記第1の発光部と前記第1の受光部とを結ぶ第1の線分と、前記第2の発光部と前記第2の受光部とを結ぶ第2の線分とが交差する位置に設けられた第2の受光部と、前記第1の受光部が出力する第1の測定信号及び前記第2の受光部が出力する第2の測定信号の少なくともいずれか一方に基づいて脈波を示す脈波信号を生成する生成部とを備えることを特徴とする。この構成によれば、複数の光源を用いて脈波の測定を行う装置において、測定の精度を高くすることができる。 The pulse wave measurement device according to the present invention includes a first light emitting unit that irradiates light having a predetermined first wavelength to a measurement site that measures pulse waves, and the first wavelength that is irradiated to the measurement site. A first light receiving unit that receives the light reflected by the measurement site and outputs a measurement signal based on the amount of received light, and a second light that irradiates the measurement site with light having a predetermined second wavelength. A light emitting unit and a second light receiving unit configured to receive light reflected by the measurement site and output a measurement signal based on the amount of received light. A first line connecting the first light emitting part and the first light receiving part, and a second line connecting the second light emitting part and the second light receiving part when viewed from a part; A second light receiving portion provided at a position where the first light receiving portion intersects, the first measurement signal output from the first light receiving portion, and the second light receiving portion. Characterized in that it comprises a generator for generating a pulse wave signal indicating the pulse wave based on at least one of the second measurement signal output. According to this configuration, the accuracy of measurement can be increased in an apparatus that measures pulse waves using a plurality of light sources.
また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記第1の発光部、前記第1の受光部、前記第2の発光部及び前記第2の受光部は、前記測定部位からみた場合に、前記第1の線分の中点と前記第2の線分の中点とが重なる位置、又は、前記第1の線分の中点と前記第2の線分の中点との距離が、前記第1の発光部と前記第2の発光部との距離よりも小さく、かつ前記第1の受光部と前記第2の受光部との距離よりも小さい位置に設けられることとしてもよい。この構成によれば、複数の光源を用いて脈波の測定を行う装置において、測定の精度を高くすることができる。 The pulse wave measuring device according to the present invention is the above-described pulse wave measuring device, wherein the first light emitting unit, the first light receiving unit, the second light emitting unit, and the second light receiving unit are the measurement unit. The position where the midpoint of the first line segment and the midpoint of the second line segment overlap when viewed from a part, or the midpoint of the first line segment and the second line segment The distance from the point is provided at a position smaller than the distance between the first light emitting unit and the second light emitting unit and smaller than the distance between the first light receiving unit and the second light receiving unit. It is good as well. According to this configuration, the accuracy of measurement can be increased in an apparatus that measures pulse waves using a plurality of light sources.
また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記第1の波長は前記第2の波長よりも長いものであり、前記測定部位からみた場合の前記第1の発光部と前記第1の受光部の距離は、前記第2の発光部と前記第2の受光部の距離よりも大きいこととしてもよい。この構成によれば、複数の光源を用いて脈波の測定を行う装置において、波長の短い光による測定結果の精度の低下を抑制することができる。 Further, the pulse wave measurement device according to the present invention is the above pulse wave measurement device, wherein the first wavelength is longer than the second wavelength, and the first light emitting unit when viewed from the measurement site, The distance between the first light receiving unit and the second light emitting unit may be greater than the distance between the second light receiving unit and the second light receiving unit. According to this configuration, in an apparatus that measures pulse waves using a plurality of light sources, it is possible to suppress a decrease in accuracy of measurement results due to light having a short wavelength.
また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記第1の波長は前記第2の波長よりも長いものであり、前記第1の発光部は前記測定部位に対して前記第2の発光部よりも遠い位置に設けられることとしてもよい。この構成によれば、複数の光源を用いて脈波の測定を行う装置において、波長の短い光による測定結果の精度の低下を抑制することができる。 The pulse wave measuring device according to the present invention is the above pulse wave measuring device, wherein the first wavelength is longer than the second wavelength, and the first light emitting unit is It is good also as providing in a position far from a 2nd light emission part. According to this configuration, in an apparatus that measures pulse waves using a plurality of light sources, it is possible to suppress a decrease in accuracy of measurement results due to light having a short wavelength.
また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記測定部位に予め定められた第3の波長の光を照射する第3の発光部と、前記測定部位に照射された前記第3の波長の光が該測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第3の受光部であって、前記測定部位からみた場合に前記第3の発光部と前記第3の受光部とを結ぶ第3の線分が前記第1の線分及び前記第2の線分と交差する位置に設けられた第3の受光部とを具備し、前記生成部は、前記第1の測定信号、前記第2の測定信号及び前記第3の受光部が出力する第3の測定信号の少なくともいずれかひとつに基づいて前記脈波信号を生成することとしてもよい。この構成によれば、3以上の光源を用いて脈波の測定を行う装置において、測定の精度を高くすることができる。 The pulse wave measuring device according to the present invention is the above-described pulse wave measuring device, wherein the measurement site is irradiated with a third light emitting unit that irradiates light having a predetermined third wavelength, and the measurement site is irradiated. A third light-receiving unit that receives light reflected by the measurement site by the light having the third wavelength and outputs a measurement signal based on the amount of received light, and the third light-emitting unit when viewed from the measurement site And a third light receiving part provided at a position where a third line segment connecting the first light receiving part and the third light receiving part intersects the first line segment and the second line segment, and the generation part May generate the pulse wave signal based on at least one of the first measurement signal, the second measurement signal, and the third measurement signal output by the third light receiving unit. According to this configuration, the accuracy of measurement can be increased in an apparatus that measures pulse waves using three or more light sources.
<構成>
図1は、本実施形態に係る脈波測定装置の外観を示す図である。図1(a)は、脈波測定装置1を上面から見た図である。脈波測定装置1は、生体2の手首に装着される装置本体10と、脈波を測定する測定部位に装着される脈波センサー20とをケーブル30で接続して構成されている。本実施形態では、脈波センサー20は、図1(b)に示すように、人差指の根元の手のひら側にバンド40によって固定される。装置本体10には、ディスプレイ15と脈波測定装置1を操作するための操作スイッチ16が設けられている。また、装置本体10には加速度センサー17が内蔵されている。加速度センサー17は、生体2の動き(体動)に伴って装置本体10が動くと、動いた装置本体10の加速度を測定し、測定した加速度を表す信号を出力する。以下、脈波測定装置1の各構成を脈波センサー20、装置本体10の順に説明する。
<Configuration>
FIG. 1 is a diagram illustrating an appearance of a pulse wave measurement device according to the present embodiment. FIG. 1A is a view of the pulse
図2は、脈波測定装置1の構成を表すブロック図である。受発光部210は、緑色光の波長の光を照射するLED(Light Emitting Diode)などの第1発光素子211Aと、緑色光を受光するフォトダイオードなどの第1受光素子212Aとを有する。第1発光素子211Aは、本発明に係る第1の発光部の一例である。第1受光素子212Aは、本発明に係る第1の受光部の一例であり、第1発光素子211Aによって照射された光が測定部位で反射した反射光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the pulse
また、受発光部210は、赤色光の波長の光を照射するLEDなどの第2発光素子211Bと、赤色光を受光するフォトダイオードなどの第2受光素子212Bとを有する。第2発光素子211Bは、本発明に係る第2の発光部の一例である。第2受光素子212Bは、本発明に係る第2の受光部の一例であり、第2発光素子211Bによって照射された光が測定部位で反射した反射光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。駆動部220には、第1発光素子211A及び第2発光素子211Bの発光強度と発光タイミングを制御する制御信号がアナログ制御回路(不図示)から供給される。駆動部220は、この制御信号の振幅に応じた大きさの電流を受発光部210の第1発光素子211A及び第2発光素子211Bに供給する。
The light emitting / receiving
図1(b)において、測定部位(指)と接触している脈波センサー20の部分には、ガラス板などの光を透過させる透過板(図示略)が設けられており、透過板の下方に受発光部210が設けられている。第1発光素子211Aは透過板の方向が光軸方向となるように固定され、第1受光素子212Aは透過板の方向に受光面が向くように固定されている。第2発光素子211Bと第2受光素子212Bも同様であり、第2発光素子211Bは透過板の方向が光軸方向となるように固定され、第2受光素子212Bは透過板の方向に受光面が向くように固定されている。第1発光素子211Aが発した光は透過板を透過して測定部位に照射され、測定部位で反射した光を、透過板を介して第1受光素子212Aが受光する。同様に、第2発光素子211Bが発した光は透過板を通過して測定部位に照射され、測定部位から反射した光を、透過板を介して第2受光素子212Bが受光する。第1受光素子212A及び第2受光素子212Bは、受光量に応じた大きさの電流の測定信号を、ケーブル30を介して装置本体10に送出する。
In FIG. 1B, a portion of the
図3の(a),(b)は、第1発光素子211A、第1受光素子212A、第2発光素子211B、第2受光素子212Bの位置関係を示す図である。図3の(a)は、第1発光素子211A、第1受光素子212A、第2発光素子211B、第2受光素子212Bを測定部位の方向からみた場合の位置関係を示す図であり、図3の(b)は、図3の(a)に示す矢印A1方向からみた図である。線分L1は、測定部位の方向からみた場合の第1発光素子211Aと第1受光素子212Aとを結ぶ線分(第1の線分)であり、線分L2は、第2発光素子211Bと第2受光素子212Bとを結ぶ線分(第2の線分)である。図示のように、この実施形態では、測定部位からみた場合に、線分L1と線分L2とが交差するような位置関係で、第1発光素子211A、第1受光素子212A、第2発光素子211B及び第2受光素子212Bが設けられている。更に、図3の(a)に示す例では、第1発光素子211A、第1受光素子212A、第2発光素子211B及び第2受光素子212Bは、線分L1の中点m1と線分L2の中点m2との距離が、第1発光素子211Aと第2発光素子211Bとの距離d1よりも小さく、かつ第1受光素子212Aと第2受光素子212Bとの距離d2よりも小さい位置に設けられている。このとき、第1発光素子211A、第1受光素子212A、第2発光素子211B及び第2受光素子212Bは、線分L1の中点と線分L2の中点が重なる位置関係であってもよい。
3A and 3B are diagrams showing the positional relationship between the first
上述したように、第1発光素子211Aが発した光は測定部位に照射され、測定部位で反射した光を第1受光素子212Aが受光する。また、第2発光素子211Bが発した光は測定部位に照射され、測定部位で反射した光を第2受光素子212Bが受光する。上述したように、第1発光素子211A、第1受光素子212A、第2発光素子211B及び第2受光素子212Bは、測定部位の方向からみて線分L1と線分L2とが交わる位置関係となるように構成されている。そのため、第1受光素子212Aが受光する光の反射位置と第2受光素子212Bが受光する光の反射位置は近接した位置となる。
As described above, the light emitted from the first
図2に示すように、装置本体10は、制御部110、信号処理部120、表示部150、操作部160、加速度センサー17及び記憶部180を有する。制御部110は、CPU(Central Processing Unit)とメモリー(ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を有し、ROMに記憶されている制御プログラムをCPUが実行することにより制御部110と接続されている各部を制御する。具体的には、制御部110は、受発光部210から出力される信号に応じた脈波信号を生成する処理を行う。
As illustrated in FIG. 2, the apparatus
信号処理部120は、本発明に係る生成部の一例であり、第1受光素子212Aが出力する測定信号及び第2受光素子212Bが出力する測定信号の少なくともいずれか一方に基づいて脈波を表す脈波信号を生成する。信号処理部120は、脈波センサー20の受発光部210から出力される測定信号を取得して増幅するアンプ(図示略)と、増幅した信号を予め定められたサンプリング周波数で量子化する第1のA/D変換回路(図示略)とを有する。また、信号処理部120は、加速度センサー17から供給される信号を予め定められたサンプリング周波数で量子化する第2のA/D変換回路(図示略)を有する。計時部130は、クロック供給部140の計時クロック信号をカウントして時刻を計時する。クロック供給部140は、発振回路と分周回路とを有し、発振回路によって基準クロック信号を制御部110へ供給するとともに、分周回路により計時用の計時クロック信号を生成して制御部110へ供給する。表示部150は、ディスプレイ15を有し、制御部110の制御の下、計時部130で計時された時刻の情報や脈波を測定するためのメニュー画面、測定結果などの各種画像を表示する。操作部160は、操作スイッチ16を有し、操作スイッチ16が操作された操作信号を制御部110へ送出する。記憶部180は各種データを記憶する。
The
制御部110は、信号処理部120から出力される測定信号の波形におけるピークの時間間隔を脈拍間隔とし、測定信号の波形において所定時間毎のピークの出現頻度を脈拍数として、脈拍間隔及び脈拍数を示す情報を表示部150に出力する。
The
<動作例>
図4は、脈波測定装置1が行う処理の流れを示したフローチャートである。以下、本実施形態に係る脈波測定装置1の動作例を説明する。まず、図示せぬ電源から電力が脈波測定装置1の各部へ供給されると、制御部110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110がプログラムの実行を開始した後、操作部160において脈波の測定開始を指示する操作が行われると、(ステップSA1;YES)、制御部110は、動作モードを第1モードにする(ステップSA2)。次に制御部110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 example>
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of processing performed by the pulse
制御部110は、第1処理では第1発光素子211A、第2発光素子211Bを点灯させ、測定部位に対して光を照射する(ステップSA4)。第1発光素子211A、第2発光素子211Bから照射されて測定部位にて反射された光は、第1受光素子212A、第2受光素子212Bでそれぞれ受光され、受光量に応じた測定信号が出力される。出力された信号は信号処理部120にてA/D変換され、A/D変換されたデータは時系列にRAMに記憶される。制御部110は、測定信号の波形におけるピークの時間間隔を脈拍間隔とし、測定信号の波形において所定時間毎のピークの出現頻度を脈拍数として検出し、検出した脈拍間隔と脈拍数とを示す画像を表示部150に表示させる。なお、制御部110は、操作部160を介して脈波を測定する操作を受け付けなければ(ステップSA1;NO)、操作がなされるまで待機する。
In the first process, the
操作部160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110は、第1発光素子211A、第2発光素子211B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110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 in the operation unit 160 (step SA6; YES), the
なお、制御部110は、図4の処理と並行して図5の処理を行っている。具体的には、制御部110は、信号処理部120から順次入力される測定信号について、図5に示した処理を行っている。まず、制御部110は、一定期間を計るためのカウンターnの値を初期化して「0」にする(ステップSB1)。この後、加速度センサーによって検出された加速度が予め定められた閾値(以下「加速度閾値」という)以上である場合(ステップSB2;YES)、制御部110は、動作のモードを第1モードにする(ステップSB3)。なお、加速度閾値については、体動の影響が測定信号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。
The
一方、制御部110は、加速度センサーによって検出された加速度の値が加速度閾値未満である場合(ステップSB2;NO)、カウンターnの値に「1」を加える(ステップSB4)。この後、制御部110は、カウンターnの値が予め定められた閾値(以下「カウンター閾値」という)以上であるか判断する。ここで、制御部110は、カウンターnの値がカウンター閾値未満である場合、処理の流れをステップSB2に移す。一方、制御部110は、カウンターnの値が閾値以上である場合(ステップSB5;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110は、ここで生体2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SB6)。そして、処理の流れをステップSB2に移す。
On the other hand, when the acceleration value detected by the acceleration sensor is less than the acceleration threshold value (step SB2; NO), the
制御部110は、処理の流れがステップSA3に戻った際に図5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110は、第1発光素子211Aを消灯させ、第2発光素子211Bを点灯させる。このように、本実施形態では、体動が小さな状態が続いた場合には、第1発光素子211Aを消灯して脈の測定を行うため、体動の大小に関係なく第1発光素子211A、第2発光素子211B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が抑えられる。
When the flow of processing returns to step SA3,
また、この実施形態では、上述したように、測定部位の方向からみた場合に、第1発光素子211Aと第1受光素子212Aとを結ぶ線分L1と、第2発光素子211Bと第2受光素子212Bとを結ぶ線分L2とが交差するような位置関係となっている。これにより、第1受光素子212Aが受光する光(以下「第1光」という)による測定値と、第2受光素子212Bが受光する光(以下「第2光」という)による測定値との間の相関を高くすることができる。
In this embodiment, as described above, when viewed from the direction of the measurement site, the line segment L1 connecting the first
第1光の反射位置と第2光の反射位置がずれてしまうと、反射位置における血液の量が異なっている場合があり、そのような場合には第1光による脈波の測定値と第2光による脈波の測定値とは相関の低いものとなってしまう。それに対しこの実施形態では、線分L1と線分L2とが交わるような位置関係で、発光素子と受光素子とを配置するから、第1光の反射位置と第2光の反射位置とを近接させることができ、これにより、脈波の測定値の精度を高くすることができる。 If the reflection position of the first light and the reflection position of the second light are deviated, the amount of blood at the reflection position may be different. It becomes a thing with a low correlation with the measured value of the pulse wave by two lights. On the other hand, in this embodiment, since the light emitting element and the light receiving element are arranged in such a positional relationship that the line segment L1 and the line segment L2 intersect, the reflection position of the first light and the reflection position of the second light are close to each other. Thereby, the accuracy of the measured value of the pulse wave can be increased.
更に、この実施形態では、測定部位の方向からみて、線分L1の中点m1と線分L2の中点m2との距離が距離d1(図3参照)よりも小さく、かつ、距離d2(図3参照)よりも小さい位置関係となるように、第1発光素子211A、第1受光素子212A、第2発光素子211B及び第2受光素子212Bが構成されている。これにより、第1光の反射位置と第2光の反射位置とをより近接させて、測定値の精度を高くすることができる。
Furthermore, in this embodiment, the distance between the midpoint m1 of the line segment L1 and the midpoint m2 of the line segment L2 is smaller than the distance d1 (see FIG. 3) and the distance d2 (see FIG. 3). 3), the first
<変形例>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下のように変形させて実施してもよい。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
<Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be carried out by being modified as follows. Further, the following modifications may be combined.
(1)上述した実施形態では、図1に示す脈波測定装置1を示したが、脈波測定装置1の構成はこれに限定されるものではなく、他の構成であってもよい。例えば、装置本体10が、腕や足などの体の他の部位に装着される形状であってもよい。また、例えば、装置本体10が携帯電話機や携帯情報端末などの装置であってもよい。
(1) In the above-described embodiment, the pulse
また、上述の実施形態では、装置本体10と脈波センサー20とをケーブル30で接続する構成としたが、これに限らず、装置本体10と脈波センサー20とを無線通信により接続する構成としてもよい。また、上述した実施形態では、脈波測定装置1は、装置本体10と脈波センサー20とをケーブル30で接続して構成される例であったが、これに限らず、例えば、装置本体10と脈波センサー20とが一体となったひとつの装置として構成されていてもよい。この場合は、例えば、脈波測定装置を腕時計のように手首に装着して用いる形状とし、この脈波測定装置と装着部位(手首)とが接触する位置に脈波センサーを設ける構成としてもよい。
また、上述の実施形態では、脈波センサー20が装着される測定部位が人差指の例を説明したが、これに限らず、手の甲、手首、上腕等の他の部位であってもよい。
In the above-described embodiment, the apparatus
Further, in the above-described embodiment, an example in which the measurement site on which the
(2)上述の実施形態では、受発光部210は、緑色光の波長の光を発する第1発光素子211Aと緑色光の波長光を受光する第1受光素子212Aと赤色光の波長の光を発する第2発光素子211Bと赤色光の波長の光を受光する第2受光素子212Bとを有していた。受発光部が発光及び受光する光は緑色光や赤色光に限らず、青色光や赤外光等、他の波長の光であってもよい。
(2) In the above-described embodiment, the light receiving and emitting
また、上述の実施形態では、異なる2つの波長の光(緑色光と赤色光)を用いて脈波を測定する構成としたが、光の種類は2に限定されるものではなく、これより多くてもよい。例えば、3つの波長の光を用いて脈波を測定するようにしてもよい。この場合も、上述した実施形態と同様に、測定部位の方向からみた場合に、発光素子と受光素子を結ぶ線分が交わる位置関係となるように、複数の発光素子と複数の受光素子が設けられる構成であればよい。 In the above-described embodiment, the pulse wave is measured using light of two different wavelengths (green light and red light). However, the type of light is not limited to 2, but more than this. May be. For example, you may make it measure a pulse wave using the light of three wavelengths. In this case as well, as in the above-described embodiment, a plurality of light emitting elements and a plurality of light receiving elements are provided so that the line segments connecting the light emitting elements and the light receiving elements intersect when viewed from the direction of the measurement site. Any configuration can be used.
図6は、3つ発光素子と3つの受光素子を用いて脈波の測定を行う場合について、発光素子と受光素子の位置関係を説明するための図である。図において、線分L1は第1発光素子211Aと第1受光素子212Aを結ぶ線分であり、線分L2は第2発光素子211Bと第2受光素子212Bを結ぶ線分であり、線分L3は第3発光素子211Cと第3受光素子212Cを結ぶ線分(第3の線分)である。図6に示す例では、線分L1、L2、L3が、測定部位の方向からみて交わる位置関係となるように、各発光素子及び各受光素子が設けられている。このような構成をとることにより、各受光素子の受光量に基づく脈波の測定値の相関を高くすることができる。
FIG. 6 is a diagram for explaining the positional relationship between the light emitting element and the light receiving element in the case of measuring the pulse wave using three light emitting elements and three light receiving elements. In the drawing, a line segment L1 is a line segment connecting the first
(3)上述の実施形態では、測定部位の方向からみた場合に、線分L1の中点m1(図3参照)と、線分L2の中点m2(図3参照)との距離が、距離d1(図3参照)よりも小さく、かつ距離d2(図3参照)よりも小さい位置関係となるように、各発光素子及び各受光素子が設けられていた。各発光素子及び各受光素子の位置関係はこれに限らず、要は、測定部位の方向からみた場合に、第1発光素子211Aと第1受光素子212Aとを結ぶ線分と、第2発光素子211Bと第2受光素子212Bとを結ぶ線分とが交わるような位置関係であればよい。この態様においても、上述した実施形態と同様に、線分L1と線分L2とが交わる位置関係とすることで、第1光の反射位置と第2光の反射位置とを、線分L1と線分L2とが交わらない位置関係と比して近接させることができる。そのため、第1受光素子212Aの受光量に基づく測定値と第2受光素子212Bの受光量に基づく測定値との相関を高くすることができる。
(3) In the above-described embodiment, the distance between the midpoint m1 (see FIG. 3) of the line segment L1 and the midpoint m2 (see FIG. 3) of the line segment L2 is the distance when viewed from the direction of the measurement site. Each light emitting element and each light receiving element are provided so as to have a positional relationship smaller than d1 (see FIG. 3) and smaller than the distance d2 (see FIG. 3). The positional relationship between each light-emitting element and each light-receiving element is not limited to this. In short, when viewed from the direction of the measurement site, the line segment connecting the first light-emitting
また、上述の実施形態において、第1発光素子211Aが照射する光の波長が、第2発光素子211Bが照射する光の波長よりも長い場合に、下記のような位置関係で各発光素子及び各受光素子を設ける構成としてもよい。すなわち、図7に例示するように、測定部位からみた場合の第1発光素子211Aと第1受光素子212Aの距離(L1の長さ)が、第2発光素子211Bと第2受光素子212Bの距離(L2の長さ)よりも小さいような位置関係で配置される構成としてもよい。緑色光等の波長が短い光は散乱し易いため、発光素子と受光素子の距離が短いことが好ましいが、赤色光等の波長が長い光は散乱し難いため、発光素子と受光素子の距離がある程度離れていても計測可能である。発光素子や受光素子はある程度の物理的な大きさがあるため、各素子を近接して配置するには限度があるが、波長の長い光に対応する素子を外側に配置することで、測定精度を高くすることができる。
In the above-described embodiment, when the wavelength of light emitted from the first
また、各発光素子と各受光素子の位置関係は上述したものに限定されるものではなく、例えば、図8に例示するように、第1発光素子211Aが測定部位に対して第2発光素子211Bよりも遠い位置に設けられていてもよい。より具体的には、例えば、波長の短い光を照射する発光素子については測定部位との間の距離が短くなるような位置に設ける構成とし、逆に、波長の長い光を照射する発光素子の場合は測定部位との間の距離が長くなるような位置に設けるようにしてもよい。受光素子についても同様であり、波長の短い光を受光する受光素子については測定部位との間の距離が短くなるような位置に設ける構成としてもよい。すなわち、第1受光素子212Aが測定部位に対して第2受光素子212Bよりも遠い位置に設けられる構成としてもよい。
Further, the positional relationship between each light emitting element and each light receiving element is not limited to that described above. For example, as illustrated in FIG. 8, the first light emitting element 211 </ b> A has a second light emitting element 211 </ b> B with respect to the measurement site. It may be provided in a position farther away. More specifically, for example, a light emitting element that emits light having a short wavelength is provided at a position where the distance to the measurement site is short, and conversely, a light emitting element that emits light having a long wavelength is used. In such a case, it may be provided at a position where the distance to the measurement site is long. The same applies to the light receiving element, and the light receiving element that receives light having a short wavelength may be provided at a position where the distance from the measurement site is shortened. That is, the first
(4)上述の実施形態では、2種類の波長の光の制御として、加速度の検出結果に応じた制御を行うようにしたが、2種類の光の制御の態様はこれに限定されるものではなく、他の態様であってもよい。例えば、制御部110が、脈波センサー20から出力される測定信号の振幅を求め、予め測定された基準信号を用いて、基準信号の振幅に対する測定信号の振幅の比を測定信号の振幅の変動幅として算出し、変動幅に応じて発光制御を行うようにしてもよい。具体的な処理の一例としては、例えば、制御部110は、算出した変動幅が予め定められた閾値未満である場合には、うっ血していないと判定して1種類の発光素子のみを点灯させる。一方、変動幅が閾値以上である場合には、制御部110は、測定部位がうっ血していると判定し、2種類の発光素子を点灯させるように制御するようにしてもよい。要は、制御部110が、複数の波長の光を用いて脈波の測定を行うものであればどのようなものであってもよい。
(4) In the above-described embodiment, control according to the detection result of acceleration is performed as control of light of two types of wavelengths, but the mode of control of two types of light is not limited to this. There may be other modes. For example, the
1…脈波測定装置、2…生体、10…装置本体、15…ディスプレイ、16…操作スイッチ、17…加速度センサー、20…脈波センサー、30…ケーブル、40…バンド、110…制御部、120…信号処理部、130…計時部、140…クロック供給部、150…表示部、160…操作部、180…記憶部、210…受発光部、220…駆動部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記測定部位に照射された前記第1の波長の光が該測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第1の受光部と、
前記測定部位に予め定められた第2の波長の光を照射する第2の発光部と、
前記測定部位に照射された前記第2の波長の光が該測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第2の受光部であって、前記測定部位からみた場合に前記第1の発光部と前記第1の受光部とを結ぶ第1の線分と、前記第2の発光部と前記第2の受光部とを結ぶ第2の線分とが交差する位置に設けられた第2の受光部と、
前記第1の受光部が出力する第1の測定信号及び前記第2の受光部が出力する第2の測定信号の少なくともいずれか一方に基づいて脈波を示す脈波信号を生成する生成部と
を具備することを特徴とする脈波測定装置。 A first light emitting unit that irradiates light having a predetermined first wavelength to a measurement site for measuring a pulse wave;
A first light receiving unit that receives the light reflected by the measurement part and that outputs the measurement signal based on the amount of received light;
A second light emitting unit for irradiating the measurement site with light having a predetermined second wavelength;
A second light receiving unit that receives the light reflected by the measurement site and radiated to the measurement site and outputs a measurement signal based on the amount of received light, as viewed from the measurement site A position where a first line segment connecting the first light emitting unit and the first light receiving unit intersects a second line segment connecting the second light emitting unit and the second light receiving unit. A second light receiving portion provided in
A generation unit that generates a pulse wave signal indicating a pulse wave based on at least one of the first measurement signal output from the first light receiving unit and the second measurement signal output from the second light receiving unit; A pulse wave measuring device comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の脈波測定装置。 The first light emitting unit, the first light receiving unit, the second light emitting unit, and the second light receiving unit, when viewed from the measurement site, are the midpoint of the first line segment and the second light emitting unit. The position where the midpoint of the line segment overlaps, or the distance between the midpoint of the first line segment and the midpoint of the second line segment is determined by the first light emitting unit and the second light emitting unit. The pulse wave measuring device according to claim 1, wherein the pulse wave measuring device is provided at a position smaller than a distance between the first light receiving unit and the second light receiving unit.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の脈波測定装置。 The first wavelength is longer than the second wavelength, and the distance between the first light-emitting unit and the first light-receiving unit when viewed from the measurement site is the second light-emitting unit and the first light-receiving unit. The pulse wave measuring device according to claim 1, wherein the pulse wave measuring device is larger than a distance between the two light receiving portions.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の脈波測定装置。 The first wavelength is longer than the second wavelength, and the first light emitting unit is provided at a position farther than the second light emitting unit with respect to the measurement site. The pulse wave measuring device according to any one of claims 1 to 3.
前記測定部位に照射された前記第3の波長の光が該測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第3の受光部であって、前記測定部位からみた場合に前記第3の発光部と前記第3の受光部とを結ぶ第3の線分が前記第1の線分及び前記第2の線分と交差する位置に設けられた第3の受光部と
を具備し、
前記生成部は、前記第1の測定信号、前記第2の測定信号及び前記第3の受光部が出力する第3の測定信号の少なくともいずれかひとつに基づいて前記脈波信号を生成する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の脈波測定装置。 A third light emitting unit that irradiates the measurement site with light having a predetermined third wavelength;
A third light receiving unit that receives the light reflected by the measurement region and radiated to the measurement region, and outputs a measurement signal based on the amount of received light, as viewed from the measurement region And a third light receiving section provided at a position where a third line segment connecting the third light emitting section and the third light receiving section intersects the first line segment and the second line segment. Comprising
The generation unit generates the pulse wave signal based on at least one of the first measurement signal, the second measurement signal, and the third measurement signal output from the third light receiving unit. The pulse wave measuring device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011264852A JP5923952B2 (en) | 2011-12-02 | 2011-12-02 | Pulse wave measuring device and pulse wave sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011264852A JP5923952B2 (en) | 2011-12-02 | 2011-12-02 | Pulse wave measuring device and pulse wave sensor |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016083415A Division JP6137375B2 (en) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | Pulse wave sensor and pulse wave measuring device |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013116210A true JP2013116210A (en) | 2013-06-13 |
JP2013116210A5 JP2013116210A5 (en) | 2015-01-22 |
JP5923952B2 JP5923952B2 (en) | 2016-05-25 |
Family
ID=48711199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011264852A Active JP5923952B2 (en) | 2011-12-02 | 2011-12-02 | Pulse wave measuring device and pulse wave sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5923952B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015039542A (en) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | セイコーエプソン株式会社 | Pulse wave measurement apparatus |
US11744519B2 (en) | 2018-07-31 | 2023-09-05 | Seiko Epson Corporation | Biological information measurement device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001321360A (en) * | 2000-05-17 | 2001-11-20 | Shimadzu Corp | Organism measuring device |
JP2003225214A (en) * | 2002-02-04 | 2003-08-12 | Mitsuba Corp | Device for detecting bioinformation |
JP2006305120A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Shimadzu Corp | Optical bioinstrumentation device |
US20080019218A1 (en) * | 2006-07-21 | 2008-01-24 | Eta Sa Manufacture Horlogere Suisse | Pulsometer worn on wrist and associated control method |
JP2008161492A (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Nippon Seimitsu Sokki Kk | Method and apparatus for evaluating fluidity of blood |
JP2011217822A (en) * | 2010-04-06 | 2011-11-04 | Seiko Epson Corp | Device and method for measuring pulse wave |
-
2011
- 2011-12-02 JP JP2011264852A patent/JP5923952B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001321360A (en) * | 2000-05-17 | 2001-11-20 | Shimadzu Corp | Organism measuring device |
JP2003225214A (en) * | 2002-02-04 | 2003-08-12 | Mitsuba Corp | Device for detecting bioinformation |
JP2006305120A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Shimadzu Corp | Optical bioinstrumentation device |
US20080019218A1 (en) * | 2006-07-21 | 2008-01-24 | Eta Sa Manufacture Horlogere Suisse | Pulsometer worn on wrist and associated control method |
JP2008161492A (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Nippon Seimitsu Sokki Kk | Method and apparatus for evaluating fluidity of blood |
JP2011217822A (en) * | 2010-04-06 | 2011-11-04 | Seiko Epson Corp | Device and method for measuring pulse wave |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015039542A (en) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | セイコーエプソン株式会社 | Pulse wave measurement apparatus |
US9788727B2 (en) | 2013-08-22 | 2017-10-17 | Seiko Epson Corporation | Physiological information measuring apparatus |
US11744519B2 (en) | 2018-07-31 | 2023-09-05 | Seiko Epson Corporation | Biological information measurement device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5923952B2 (en) | 2016-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6447703B2 (en) | Pulse data detection device, pulse data detection method, and pulse data detection program | |
KR101303371B1 (en) | Method of measuring relative movement of an object and an optical input device over a range of speeds | |
JP6417594B2 (en) | Biological information measuring device | |
JP2018007894A (en) | Measuring device, measuring method, and measuring program | |
JP2013094482A (en) | Pulse wave signal processing device and pulse wave measuring device | |
CN103884419A (en) | Tuning fork type quartz crystal oscillator resonant frequency measurement method based on optical excitation and device | |
JP2018007959A (en) | Biological information measuring apparatus and biological information measurement program | |
JP5923952B2 (en) | Pulse wave measuring device and pulse wave sensor | |
CN109917415A (en) | A kind of laser range finder | |
JP6137375B2 (en) | Pulse wave sensor and pulse wave measuring device | |
JP2011251007A (en) | Bio-pulse wave sensor and bio-pulse wave measuring device | |
JP2013180031A (en) | Pulse wave measuring apparatus | |
JP2017176266A (en) | Biological information measurement device | |
WO2016079953A1 (en) | Measuring device and measuring method | |
JP2018007907A (en) | Detection device and measurement apparatus | |
JP2018007958A (en) | Biological information measuring apparatus and biological information measurement program | |
JP2018099409A (en) | Measuring device and measuring method | |
JP2012165851A (en) | Pulse wave measuring instrument, and program | |
JP4714179B2 (en) | Biological information measuring device and method for controlling biological information measuring device | |
US11096592B2 (en) | Sensor module and biological information display system | |
JP2013094222A (en) | Congestion determination device, pulse wave measuring device and congestion determination method | |
WO2016017148A1 (en) | Measurement device and measurement method | |
JP2010136921A (en) | Measuring apparatus | |
JP2019180823A (en) | Living body analyzer and living body analysis method | |
KR20150025380A (en) | Portable device and method of measuring distance using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141201 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141201 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150717 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150818 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151019 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160322 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160404 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5923952 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |