JP2014068836A - Subject information detection unit, electrically-driven toothbrush, and electrically-driven shaver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検体の手で握ることのできる外形を有し、手の指における血管の脈動性信号を検出する検体情報検出ユニット、並びに、上記検体情報検出ユニットをそなえた電動歯ブラシ装置及び電動シェーバー装置に関する。 The present invention has a sample information detection unit that has an outer shape that can be grasped by the hand of a sample, detects a pulsation signal of a blood vessel in a finger of the hand, and an electric toothbrush device and an electric shaver provided with the sample information detection unit Relates to the device.
比較的太い血管が中に通っている腕や、毛細血管が網のように張り巡らされた指先などに対して、それらが持つ脈動性の信号を検出するセンサにおいて、閉じた空間を持つ構造をもつもので、片側が腕の皮膚や指先の皮膚の部分に、血管の流れを妨げないごく弱いレベルで圧力をかけ、反対側にコンデンサマイクなどの圧力センサを配置し、血管を通じて伝わってくる心臓の脈動に起因する脈波を、閉じた空間内の圧力変化として検出する圧力センサ装置が知られている。 Sensors that detect pulsating signals of arms with relatively thick blood vessels in them or fingertips with capillaries stretched like a net have a structure with a closed space. The heart is transmitted through the blood vessel by applying pressure to the skin of the arm or fingertip at a very weak level that does not obstruct the flow of blood vessels, and placing a pressure sensor such as a condenser microphone on the other side. 2. Description of the Related Art A pressure sensor device that detects a pulse wave caused by a pulsation of a pressure as a pressure change in a closed space is known.
特許文献1(特開2001−178691号公報)には、被検診者の指に、指の爪部とその対象位置で圧力センサを介してこれらの厚み(高さ)を一定に保持する構造を有する脈波センサを装着し、脈波センサの圧力センサにより、被検診者の指第一関節より末梢部において血流による皮膚の膨張収縮を電気信号として得る循環器系評価装置が開示されている。 Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-178691) has a structure in which the thickness (height) of a finger of a patient to be examined is kept constant via a pressure sensor at a fingernail portion and a target position thereof. An apparatus for evaluating a circulatory system is disclosed in which a pulse wave sensor is mounted and the pressure sensor of the pulse wave sensor obtains, as an electrical signal, the expansion and contraction of the skin due to blood flow from the first joint of the examinee's finger to the periphery. .
特許文献2(特開平11−56799)では、生体の頸部に押圧される押圧面を有し、該押圧面における圧力を検出する複数の圧力センサと、圧力センサを配列した状態で保持するハウジングと、ハウジングを生体の頸部に装着するためのハウジング装着装置とを含み、該頸部に押圧されて該頸部の頸動脈内の圧波を検出する頸動脈圧波検出装置が記載されている。 In patent document 2 (Unexamined-Japanese-Patent No. 11-56799), it has the press surface pressed by the cervical part of a biological body, the several pressure sensor which detects the pressure in this press surface, and the housing which hold | maintains in the state which arranged the pressure sensor And a housing attachment device for attaching the housing to the neck of a living body, and a carotid artery pressure wave detection device that detects pressure waves in the carotid artery of the neck by being pressed by the neck.
上記特許文献1の場合、付加帯のマジックテープ(登録商標)により被験者の指に脈波センサの圧力センサのケースがあたるような状態で固定することで爪部の厚みを保持しており、脈波信号を得るためには脈波センサの固定が必要とされていた。
上記特許文献2の場合、湾曲して伸びる弾性変形可能な板ばね材から構成された部材を備え、ハウジング装着装置として機能する把持装置12によってハウジングが生体の頚部に装着された状態で頸動脈圧波を測定する必要があった。
In the case of the above-mentioned
In the case of the above-mentioned
脈動性信号の検出を行うに際して、上記特許文献1、2のように圧力センサ及び検出装置を検体に固定して検出を行う装置では、例えば、体に異常を感じたときに迅速に測定を行うことが困難であったり、または定期的に同じような時間に測定を行うときに煩雑と感じられる場合があった。このため、測定の際に固定を必要とせずに、且つ十分な検出性能を有する脈動性信号検出装置が求められていた。
When detecting a pulsation signal, a device that performs detection by fixing a pressure sensor and a detection device to a sample as in
本発明は、このような課題に鑑みて創案されたものであり、簡便に使用することが可能な検体情報検出ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a specimen information detection unit that can be used easily.
上記目的を達成するために、本発明の検体情報検出ユニットは、検体の手で握ることのできる外形を有する筐体部をそなえ、該筐体部が、円柱状部材または卵形状部材として構成され、該筐体部に設けられ、該筐体部を握った該手の指における血管の脈動性信号を検出する第1センサが設けられたことを特徴としている。
このとき、該筐体部を握った該手の指に対向すべき該筐体部の部位に、3mmから8mmの口径を有する第1開口部が形成されるとともに、該第1開口部に連通するとともに、該第1開口部を該指に対向させて該手で該筐体部を握った状態で閉鎖された空間構造となる第1空洞が該筐体部に形成され、該第1センサが、該第1開口部を通じ入力された該指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し該第1空洞内を伝播する圧力情報として検出するように構成されても良い。
さらに、該筐体部の表壁部に、該指のガイド溝が形成され、該ガイド溝に該開口部が形成されていても良い。
また、該筐体部に設けられ、該筐体部を握った該手の指へ向けて光信号を発生する第1光源と、該筐体部を握った該手の指に対向すべき該筐体部の部位に設けられ、該第1光源からの光信号を透過しうる透過性の材料からなる光透過部とを備え、該筐体部を握った手の指が該筐体部に設けられた該光透過部と対向し、該第1光源からの光信号が該光透過部を透過して該指に当たり、該指に当たって反射した光信号が該光透過部を透過して該第1センサにより検出されるよう構成され、該第1センサが、該指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し該第1光源からの光信号が該指に当たって反射した光信号を受光することで検出するように構成されても良い。
さらに、該筐体部の表壁部に、該指のガイド溝が形成され、該ガイド溝に該光透過部が設けられていてもよい。
In order to achieve the above object, the specimen information detection unit of the present invention has a casing having an outer shape that can be grasped by the hand of the specimen, and the casing is configured as a columnar member or an egg-shaped member. The first sensor for detecting a pulsation signal of a blood vessel in the finger of the hand gripping the casing is provided in the casing.
At this time, a first opening having a diameter of 3 mm to 8 mm is formed at a portion of the casing that should be opposed to the finger of the hand that has gripped the casing, and communicated with the first opening. In addition, a first cavity having a closed space structure is formed in the casing portion in a state where the first opening portion is opposed to the finger and the casing portion is gripped by the hand, and the first sensor is formed. However, the pulsation signal of the blood vessel in the finger inputted through the first opening may be detected as pressure information propagating in the first cavity due to the pulsation signal.
Furthermore, a guide groove for the finger may be formed on the front wall portion of the housing, and the opening may be formed in the guide groove.
A first light source provided on the casing unit that generates an optical signal toward the finger of the hand that grips the casing unit; and the finger that faces the finger of the hand that grips the casing unit. A light transmitting portion made of a transparent material that can transmit an optical signal from the first light source, and a finger of a hand gripping the housing portion is attached to the housing portion. An optical signal from the first light source is transmitted through the light transmission part and hits the finger, and an optical signal reflected by the finger is transmitted through the light transmission part and is opposite to the light transmission part provided. The first sensor detects a pulsation signal of a blood vessel in the finger, and an optical signal reflected by the optical signal from the first light source due to the pulsation signal reflected on the finger. You may comprise so that it may detect by receiving light.
Furthermore, a guide groove for the finger may be formed in the front wall portion of the housing portion, and the light transmission portion may be provided in the guide groove.
本発明の別の要旨は、検体の手で握ることのできる外形を有する筐体部をそなえ、該筐体部が、円柱状部材または卵形状部材として構成され、該筐体部に設けられ、該筐体部を握った該手の複数の各指における血管の脈動性信号を検出する複数の第1センサが設けられたことを特徴とする、検体情報検出ユニットに存する。
このとき、該筐体部を握った該手の複数の各指に対向すべき該筐体部の部位に、それぞれ3mmから8mmの口径を有する第1開口部が形成されるとともに、上記の各第1開口部に連通するとともに、上記の各第1開口部をそれぞれの指に対向させて該手で該筐体部を握った状態でそれぞれ閉鎖された空間構造となる複数の第1空洞が該筐体部に形成され、該第1センサが、上記の各第1開口部を通じ入力されたそれぞれの指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し上記の各第1空洞内を伝播する圧力情報として検出するように構成されても良い。
さらに、該筐体部の表壁部に、上記の各指のガイド溝が形成され、上記の各ガイド溝にそれぞれ該開口部が形成されていてもよい。
また、該筐体部に設けられ、該筐体部を握った該手の複数の各指へ向けてそれぞれ光信号を発生する複数の第1光源と、該筐体部を握った該手の複数の各指に対向すべき該筐体部の部位に設けられ、該第1光源からの光信号をそれぞれ透過しうる透過性の材料からなる複数の光透過部とを備え、該筐体部を握った手の複数の各指が上記の各ガイド溝に設けられた上記のそれぞれの光透過部と対向し、上記の各第1光源からの光信号が上記のそれぞれの光透過部を透過して上記の各指に当たり、該指に当たって反射した光信号が上記のそれぞれの光透過部を透過して上記の各第1センサにより検出されるよう構成され、上記の各第1センサが、それぞれの指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し上記の各第1光源からの光信号がそれぞれの指に当たって反射した光信号を受光することで検出するように構成されても良い。
さらに、該筐体部の表壁部に、上記の各指のガイド溝が形成され、上記の各ガイド溝にそれぞれ該第1センサが設けられていてもよい。
また、該第1センサが、コンデンサマイクまたはPZT圧電素子であってもよい。
また、該第1センサが、フォトダイオードであってもよい。
Another gist of the present invention is provided with a casing having an outer shape that can be grasped by the hand of a specimen, the casing is configured as a columnar member or an egg-shaped member, and is provided in the casing. The specimen information detection unit is provided with a plurality of first sensors for detecting blood vessel pulsation signals in a plurality of fingers of the hand holding the casing.
At this time, a first opening portion having a diameter of 3 mm to 8 mm is formed in each portion of the casing portion that should be opposed to each finger of the hand that has gripped the casing portion, and A plurality of first cavities that communicate with the first opening and that have a spatial structure that is closed in a state where the first opening is opposed to the respective fingers and the housing is gripped by the hand. The pulsating signal of the blood vessel in each finger input through the first opening is formed in the casing and the pulsating signal of the blood vessel in the first cavity is caused by the pulsating signal. It may be configured to detect as pressure information propagating.
Furthermore, the guide groove of each finger may be formed on the front wall portion of the casing, and the opening may be formed in each guide groove.
A plurality of first light sources that are provided in the casing and generate optical signals toward the fingers of the hand that grips the casing; and the hand that grips the casing A plurality of light transmitting portions made of a transmissive material provided at a portion of the housing portion to be opposed to each of a plurality of fingers and capable of transmitting a light signal from the first light source. A plurality of fingers of the hand holding the light beam face each light transmitting portion provided in each guide groove, and an optical signal from each first light source passes through each light transmitting portion. Then, each of the above-mentioned first sensors is configured such that an optical signal that hits each of the fingers and is reflected by the finger is transmitted through the respective light transmitting portions and detected by the first sensors. The pulsation signal of the blood vessel in the finger of the above is caused by the optical signal from each of the first light sources due to the pulsation signal. It may be configured to be detected by receiving the light signal reflected against the finger respectively.
Furthermore, the guide groove of each said finger | toe may be formed in the front wall part of this housing | casing part, and this 1st sensor may be each provided in each said guide groove.
The first sensor may be a capacitor microphone or a PZT piezoelectric element.
Further, the first sensor may be a photodiode.
さらに、該筐体部に、検体感知センサをそなえるとともに、該検体感知センサにより該検体を感知した場合に、該検体感知センサからの出力に起因して、該筐体部の位置を知らせる検体報知部をそなえていてもよい。
また、該第1センサで検出された脈動性信号の波形の極性を検出する極性判定手段をそなえるとともに、該極性判定手段からの出力に起因して、極性の変化を知らせる極性報知部をそなえていてもよい。
また、該筐体部に、該手の握りの強さを検出する握り強さセンサをそなえるとともに、該握り強さセンサからの出力に起因して、該手の握りの強さを知らせる握り強さ報知部をそなえていてもよい。
また、該筐体部に、該第1センサによる計測結果を記憶する記憶手段が設けられてもよい。
また、該筐体部に、時計とGPSとをそなえ、該記憶手段が、上記の時計とGPSとの計測結果と該第1センサの計測結果とを関連付けて記憶するように構成されても良い。
また、該筐体部に、該筐体部を握った該手を通じて該検体の温度を検出する検体温度検出手段と、外気温を検出する外気温検出手段と、上記の検体温度検出手段と外気温検出手段時計との計測結果を記憶する記憶手段とをそなえていてもよい。
さらに、該筐体部に設けられ、該指を透過するように光信号を発生する第2光源と、該筐体部に設けられ、該指を透過した該光源からの該光信号を受信して、該血管中の酸素飽和度に関する情報を検出する第2センサとが設けられていてもよい。
また、該検体に対向する該筐体部の部位に第2開口部を有し、該開口部に連通するとともに、該第2開口部を該検体に対向させて該検体に装着された状態で閉鎖された空間構造となる第2空洞が該筐体部に形成され、該筐体部に設けられ、上記の筐体の第2空洞内を通って該筐体部の該第2開口部を通じ、該検体の血管へ向けて光信号を供給する複数の光源を備えた合成光学系と、該光信号の影響を受けた上記の検体における血管からの信号を、該第2空洞内を伝播する圧力情報として受信して、該血管中の血糖値に関する情報を検出する第3センサとが設けられていてもい。
さらに、該筐体部を接触状態または無接触状態で装着して、該筐体部からの計測信号の読み取り及び給電の機能を有するクレードルが設けられていてもよい。
In addition, a sample detection sensor is provided in the casing, and when the sample is detected by the sample detection sensor, a sample notification that notifies the position of the casing due to an output from the sample detection sensor is provided. You may have a part.
In addition, a polarity determination unit that detects the polarity of the waveform of the pulsation signal detected by the first sensor is provided, and a polarity notification unit that notifies a change in polarity due to an output from the polarity determination unit. May be.
In addition, the casing portion is provided with a grip strength sensor for detecting the grip strength of the hand, and the grip strength for informing the grip strength of the hand due to an output from the grip strength sensor. An informing unit may be provided.
In addition, the housing unit may be provided with a storage unit that stores a measurement result by the first sensor.
Further, the casing may be provided with a clock and GPS, and the storage unit may be configured to store the measurement result of the clock and GPS and the measurement result of the first sensor in association with each other. .
Further, a sample temperature detecting means for detecting the temperature of the sample through the hand gripping the casing portion, an outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature, and the above-described sample temperature detecting means and the outside You may provide the memory | storage means which memorize | stores the measurement result with an air temperature detection means clock.
A second light source provided on the casing for generating an optical signal so as to pass through the finger; and receiving the optical signal from the light source provided on the casing and transmitted through the finger. In addition, a second sensor that detects information related to oxygen saturation in the blood vessel may be provided.
In addition, the housing has a second opening at a portion facing the sample, communicates with the opening, and is attached to the sample with the second opening facing the sample. A second cavity that forms a closed space structure is formed in the casing, is provided in the casing, passes through the second cavity of the casing, and passes through the second opening of the casing. A composite optical system including a plurality of light sources for supplying optical signals toward the blood vessels of the specimen, and signals from the blood vessels in the specimen affected by the optical signals to propagate through the second cavity A third sensor may be provided that receives the pressure information and detects information related to the blood glucose level in the blood vessel.
Further, a cradle may be provided that is mounted in a contact state or a non-contact state and has a function of reading a measurement signal from the housing unit and supplying power.
また、本発明の別の要旨は、電動歯ブラシ装置であって、上記の検体情報検出ユニットにおける該筐体部を該電動歯ブラシ装置の握り部とすることを特徴とする、電動歯ブラシ装置に存する。
このとき、該クレードルが該電動歯ブラシ装置用のクレードルを兼用していてもよい。
また、本発明の別の要旨は、電動シェーバー装置であって、上記の検体情報検出ユニットにおける該筐体部を該電動シェーバー装置の握り部とすることを特徴とする、電動シェーバー装置に存する。
このとき、該クレードルが該電動シェーバー装置用のクレードルを兼用していてもよい。
Another gist of the present invention resides in an electric toothbrush device, characterized in that the casing portion in the specimen information detection unit is a grip portion of the electric toothbrush device.
At this time, the cradle may also serve as the cradle for the electric toothbrush device.
Another gist of the present invention resides in an electric shaver device, characterized in that the casing portion in the sample information detection unit is a grip portion of the electric shaver device.
At this time, the cradle may also serve as the cradle for the electric shaver device.
本発明によれば、手早く検体情報検出ユニットを握ることができ、手で握る力を安定化させることで、迅速且つ安定した脈動性信号の検出結果を提供する検体情報検出ユニットを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a specimen information detection unit that can quickly grasp a specimen information detection unit and provides a quick and stable detection result of a pulsation signal by stabilizing a gripping force with a hand. it can.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変更して実施できる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
〔A1.第一実施形態の説明〕
[1−1.第一実施形態にかかる検体情報検出ユニットの構成例]
以下に、本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、3、8、9の構成の一例について説明する。
[A1. Description of First Embodiment]
[1-1. Configuration example of sample information detection unit according to first embodiment]
Hereinafter, an example of the configuration of the sample
<検体情報検出ユニットの構成>
本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、8は、一例として、図1(a)、図20(a)に示すように、筐体部11をそなえ、筐体部11が円柱状部材として構成され、第1センサ14が設けられている。または、本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット3、9は、図1(b)、図20(b)に示すように、筐体部21をそなえ、筐体部21が卵形状部材として構成され、第1センサ14が設けられている。
<Configuration of specimen information detection unit>
The sample
本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、3は、図1(a)、図1(b)に示すように、筐体部11、21には第1開口部12が形成されるとともに、第1空洞13が形成され、第1センサ14として機能する感圧素子24が設けられていることが好ましい。または、本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット8、9は、図20(a)、図20(b)に示すように、筐体部11、21には第1光源17と、光透過部23と、第1センサ14として機能する受光素子18が設けられていることが好ましい。
In the sample
さらに、本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、3、8、9は、図1(a)、図1(b)、図20(a)、図20(b)に示すように、筐体部11、21の表壁部には、指のガイド溝15が形成されていることが好ましい。筐体部11、21に、握り強さセンサ16をそなえていることが好ましい。
Furthermore, the specimen
また、筐体部11、21は、第1センサ14及び握り強さセンサ16で検出された信号を処理する信号処理部101を備えることが好ましい(図23、図24)。
Moreover, it is preferable that the housing | casing
本実施形態では左手で筐体部を握る場合の検体情報検出ユニットの構成について説明するが、右手で筐体部を握るように、図1(a)、図1(b)、図20(a)、図20(b)に示すガイド溝15の形状を左右反転させて形成してもよい。
In the present embodiment, the configuration of the sample information detection unit in the case where the housing part is gripped with the left hand will be described. However, as shown in FIGS. 1A, 1B, and 20A, the housing part is gripped with the right hand. ), The shape of the
なお、本発明において、筐体部を握るといった場合、人差し指と中指と薬指と小指とを略同一方向に向け、人差し指と中指と薬指と小指とを筐体部の外形に沿って内側に円弧を描くように曲げ、親指を人差し指と中指と薬指と小指とは反対の側から筐体部の外形に沿って曲げることで、親指と、人差し指と中指と薬指と小指とが円を描くようにして、片手の5指で筐体部を包み込むようにして保持することをいう。
以下に本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、3、8、9の各部の構成について説明する。
In the present invention, when gripping the casing, the index finger, middle finger, ring finger, and little finger are oriented in substantially the same direction, and the index finger, middle finger, ring finger, and little finger are arced inward along the outer shape of the casing. Bend as you draw and bend the thumb, index finger, middle finger, ring finger, and little finger in a circle from the opposite side of the forefinger, middle finger, ring finger, and little finger along the outer shape of the housing. In this case, the case is held by wrapping the casing with five fingers of one hand.
The configuration of each part of the sample
(筐体部)
筐体部11、21は、検体手で握ることのできる外形を有するものであり、検体情報検出ユニット1、3、8、9の筐体として機能する部位である。筐体部11、21には、図1(a)、図1(b)に示すように、第1開口部12、及び第1空洞13が形成され、第1センサ14として機能する感圧素子24が設けられている。または、筐体部11、21には、図20(a)、図20(b)に示すように、第1光源17、光透過部23、及び第1センサ14として機能する受光素子18とが設けられている
(Case)
The
筐体部11は、手で握ることのできる外形であれば、形状、サイズともに限定はされないが、握りやすさと保持のしやすさの点から、図1(a)、図20(a)に示すように、検体情報検出ユニット1、8の筐体部11が円柱状または筒状部材の部材として構成され、側面部に第1開口部12、及び第1空洞13が形成され、第1センサ14として機能する感圧素子24が設けられているか、第1光源17、光透過部23、及び第1センサ14として機能する受光素子18が設けられていることが好ましい。この場合、筐体部11の円周面に沿うようにして手で握ることとなる。または、図1(b)、図20(b)に示すように、検体情報検出ユニット3、9の筐体部21が卵形状の部材として構成され、卵形状のうち、長辺方向の中央付近の曲率半径が大きく、端部の形状が描くカーブが緩やかな部位(以下、単に中央付近ともいう)に第1開口部12、及び第1空洞13が形成され、第1センサ14として機能する感圧素子24が設けられているか、第1光源17、光透過部23、及び第1センサ14として機能する受光素子18が設けられていることが好ましい。この場合、卵形状の長辺方向の中央付近の周方向に沿うようにして手で握ることとなる。または、検体情報検出ユニットの筐体部は角柱状部材として構成されていてもよい。
The
筐体部11、21のサイズは手で握った際に、手で包み込める程度からやや大きいサイズであることが好ましい。筐体部11が円柱状である場合にはその円周面の円周長が、筐体部11を手で握った際に親指と、人差し指と中指と薬指と小指のいずれかの指とで一周するより大きい程度の長さであることが好ましい。また、筐体部21が卵形状である場合には、長辺方向の中央付近の部位の周方向の円周長が、筐体部21を手で握った際に親指と、人差し指と中指と薬指と小指のいずれかの指とで一周するより大きい程度の長さであることが好ましい。
筐体部11、21は検体の手で握ることの外形を有していれば、内部が中空に形成されていてもよく、また内部が充填されており無垢であってもよい。
The sizes of the
As long as the
本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、3、8、9によれば筐体部11、21が円柱状または卵形状に形成されていることで、筐体部を自然な形で手で握ることができる。
According to the specimen
(第1開口部)
図2(a)、図2(b)に示すように、第1開口部12は、筐体部11、21を握った手の指91に対向すべき筐体部11、21の部位に、開口を設けることにより形成されており、検体情報検出ユニット1、3の筐体部11、21を手で握った際に、手の指91と当接する部位である。第1開口部12は、指のガイド溝15に形成されていることが好ましい。第1開口部12は、第1空洞13と連通している。
(First opening)
As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the
第1開口部12は、筐体部11、21を手で握った際に手の指91の腹部分92と対向すべき部位に形成され、手の指91の腹部分92当接する部位であることが好ましい。第1開口部12は、手の指91の関節部分に相当する皮膚部分に対抗すべき部位に形成されることがより好ましく、手の指91の第1関節部分に相当する皮膚部分に対抗すべき部位に形成されることが特に好ましい。
The
図19は、第1センサ14としてコンデンサマイクを用いた場合に、筐体部11、21において第1開口部12の口径を変えながら、指先の毛細血管の脈動性信号を測定した場合の信号の強さを表わす図である。
FIG. 19 shows the signal when the pulsation signal of the capillary of the fingertip is measured while changing the diameter of the
図19から明らかなように、第1開口部12の口径が1〜3mmでは信号が測定できてはいるものの、十分なゲインが得られていない。第1開口部12の口径が3mm以上ではゲインが上昇し、第1開口部12の口径が5mm〜6mmにおいて、高いゲインで脈動性信号の測定を行うことができることが分かる。これは、第1開口部12の口径が2mmよりも小さい場合には、血管からの信号を捉えるための面積が狭くなるため、検出される信号が弱くなることが影響しているのだと考えられる。
As is clear from FIG. 19, a signal can be measured when the diameter of the
第1開口部12の口径が大きすぎる(例えば口径が10mmよりも大きい)と、検体情報検出ユニット1、3を検体の指91に装着した場合に、検体の指の表面の組織(皮膚、脂肪等)が盛り上がって第1空洞13に入り込むことで、組織が第1センサ14として機能する感圧素子24と干渉したりするおそれがある。また、第1開口部12の口径が大きすぎると、検体情報検出ユニット1、3を検体の指91の立体的な形状に沿って密着するように装着する場合に、第1空洞13がクローズドキャビティを形成することが困難になる場合がある。また、第1空洞13の高さを一定にした場合、第1空洞13の第1開口部12の口径が大きくなるにつれて第1空洞13の体積が大きくなり、脈動性信号の強さが一定の場合には、第1空洞13の体積が大きくなることで血管の脈動性信号に起因する振動が減衰するため、第1センサ14として機能する感圧素子24により検出される信号の強度が低下するおそれがある。また、第1開口部12の口径が広すぎると、血管の真上に検体情報検出ユニット1、3が存在しない場合であっても血管の脈動性信号が検出可能となるため、第1センサ14として機能する感圧素子24の指向性が低下するおそれがある。
When the diameter of the
このため、第1開口部12の口径は、通常3mm以上、好ましくは6mm以上であり、通常10mm以下、好ましくは8mm以下である。第1開口部12の口径の下限が上記の範囲の値より大きいことで、検出される脈動性信号が強くなり、検体の指91に装着した際に血管からの振動を検出できる位置に第1開口部12を密着させることが容易になるため好ましい。第1開口部12の口径の上限が上記範囲の値より小さいことで、第1開口部12に入り込む検体の影響を抑え、第1空洞13の体積の増大に伴う感度の低下を防ぎ、第1センサ14として機能する感圧素子24の指向性を持たせることができるため好ましい。
For this reason, the aperture of the
また、本発明の検体情報検出ユニット1、3は、検体の指91に装着して、指91に存在する血管の脈動信号を検出する際に、第1空洞13がクローズドキャビティを形成して脈動性信号を感度良く検出する観点から、第1開口部12の口径は少なくとも指のスパンの半分以上、指のスパンの4分の3以下の大きさであることが好ましい。
In addition, when the specimen
(第1空洞)
図2(a)、図2(b)に示すように、第1空洞13は、第1開口部12に連通するとともに、第1開口部12を指91の腹部分92に対向させて手で筐体部11、21を握った状態で閉鎖された空間構造となるものであり、筐体部11、21に形成されている。このように第1空洞13が形成する閉鎖された空間構造を、「Closed Cavity;クローズドキャビティ」ともいう。第1空洞13の内部には、第1センサ14として機能する感圧素子24が設けられている。
(First cavity)
2 (a) and 2 (b), the
(第1光源)
図20(a)、図20(b)に示すように、第1光源17は、筐体部11、21に設けられ、筐体部11、21を握った手の指へ向けて光信号を発生するものである。第一光源17は、は、断続的な光信号を供給する光の供給源であることが好ましく、例えばレーザーダイオード(LD)やLED(Light Emitting Diode;発光ダイオード)を用いることが出来る。第一光源の発する光の波長は、フォトインタラプタとして脈動性信号の検出ができるものであれば特に制限されないが、入手の容易さ、又は自然光による外乱の影響を受けにくい点から、波長940nmの波長の光を発することが好ましい。
(First light source)
As shown in FIGS. 20A and 20B, the
図4に示すように、第一光源17は、筐体部11、21の内部の表壁部付近に設けられ、外部に向けて光信号を発するように設けられている。第一光源17から発せられた光信号は後述する光透過部23を透過して、筐体部11、21を握った手の指91に当たり、指91に当たって反射した光信号が光透過部を通過して後述する第1センサ14により検出されるよう、第一光源17から発せられる光信号の供給方向が、筐体部11、21の端面に対して垂直ではなく、所定の角度をなして光信号を発するようにして設けられていることが好ましい。
第1光源17は、後述する光透過部23、第1センサ14として機能する受光素子18とともに、フォトインタラプタ(フォトリフレクタともいう)として機能する。
As shown in FIG. 4, the
The
(光透過部)
図20(a)、図20(b)に示すように、光透過部23は、筐体部11、21を握った手の指に対向すべき筐体部11、21の部位に設けられ、第1光源17からの光信号を透過しうる透過性の材料からなる。光透過部23に用いられる材料は、例えば、第1光源17からの光信号を透過しうるガラスや合成樹脂(プラスチック)を好適に用いることができる。中でも、第1光源17からの光信号の波長の光を選択的に透過しうる素材を用いることが特に好ましい。また、光透過部23の表面は無加工な物を用いることが好ましい。
(Light transmission part)
As shown in FIG. 20A and FIG. 20B, the
図4に示すように、光透過部23は筐体部11、21の表壁部に設けられ、筐体部11、21を握った手の指91が筐体部11、21に設けられた光透過部23と対向した際に、第1光源17からの光信号が光透過部23を透過して指91に当たり、指91に当たって反射した光信号が光透過部23を透過して第1センサ14により検出されるよう構成されていることが好ましい。光透過部23の厚さtは、第1光源17、光透過部23、及び第1センサ14として機能する受光素子18により構成されるフォトインタラプタの設定された表面深さにあわせる必要がある。光透過部23を構成する材質の屈折率をnとしたとき必要な材質の厚さtはn倍されなければならない。
As shown in FIG. 4, the
(第1センサ)
図1(a)、図1(b)、図20(a)、図20(b)に示すように、第1センサ14は、筐体部11、21に設けられ、筐体部11、21を握った手の指における血管の脈動性信号を検出し、脈動性信号(脈波の信号)として出力するものである。
(First sensor)
As shown in FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 20A, and FIG. 20B, the
図1(a)、図1(b)に示すように、検体情報検出ユニット1、3の筐体部11、21に、第1開口部12が形成されるとともに、第1空洞13が筐体部11に形成される場合には、第1センサ14として感圧素子24が設けられることが好ましい。このとき、第1センサ14として機能する感圧素子24は、第1開口部12を通じ入力された指における血管の脈動性信号を、脈動性信号に起因し第1空洞13内を伝播する圧力情報として検出する。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a
図20(a)、図20(b)に示すように、検体情報検出ユニット8、9の筐体部11、21に、第1光源17と、光透過部23とが設けられる場合には、第1センサ14として受光素子18が設けられることが好ましい。このとき、第1センサ14として機能する受光素子18は、指における血管の脈動性信号を、脈動性信号に起因し第1光源17からの光信号が指に当たって反射した光信号を受光することで検出する。
As shown in FIGS. 20A and 20B, when the
なお、第1センサ14として、感圧素子24を用いて脈動性信号を検出した場合であっても、受光素子18を用いて脈動性信号を検出した場合であっても、後述する脈動性信号についての信号処理は同様に行うことが可能である。
Note that, even if a pulsation signal is detected using the pressure-
第1センサ14として感圧素子が設けられる場合、指における血管の脈動性信号を検出できるものであれば、特に限定されないが、血管の脈動に起因する検体の指の皮膚部分の振動によって生じる空気の振動(音圧情報)を電気的に検出するマイクロホン、又は圧電素子のような感圧素子を好適に用いることができる。マイクロホンの中でも、指向性、S/N比、感度の点からコンデンサマイクが好ましく、ECM(electret condenser microphone;エレクトレットコンデンサーマイクロホン、以下、単に「ECM」ともいう)を好適に用いることができる。また、MEMS(microelectromechanical system)技術を用いて作製したECMである、MEMS型ECM(以下、「MEMS−ECM」ともいう)を好適に用いることができる。圧電素子としては、高い圧電性を示すセラミックスとして、チタン酸ジルコン酸鉛(PZTともいう)を使用したPZT圧電素子を好適に用いることができる。
When a pressure-sensitive element is provided as the
ここで、図3に示すように、PZT素子は、ジリコン酸鉛の多層構造で、d33のモードを前提にECMと同じようなクローズドキャビティの状況で用いることができる。インピーダンスが高いため、マイクのダイヤフラムと同様に、図3に示すようにデプレッション形の接合型FETで0Vをまたいでインピーダンス変換を行うことができ、ECMと同じように扱うことができる。PZT素子は素子が小さいため、第1空洞13内への取り付けが容易であるという特徴を持っている。また、PZT素子は帯域が広いという特徴を有している。
Here, as shown in FIG. 3, the PZT element has a multi-layer structure of lead zirconate and can be used in a closed cavity situation similar to ECM on the premise of the d33 mode. Since the impedance is high, impedance conversion can be performed across 0V with a depletion-type junction FET as shown in FIG. 3 as in the case of the microphone diaphragm, and it can be handled in the same way as ECM. Since the PZT element is small, it has a feature that it can be easily mounted in the
第1センサ14として受光素子が設けられる場合、指における血管の脈動性信号を、脈動性信号に起因し第1光源からの光信号が指に当たって反射した光信号を受光することで検出できるものであれば、特に限定されないが、フォトダイオードを好適に用いることができる。図4に示すように、第1光源17と、光透過部23と、受光素子18とによりフォトインタラプタ(フォトリフレクタともいう)の原理を利用して、脈動性信号の検出が可能となる。
When a light receiving element is provided as the
(ガイド溝)
図1(a)、図1(b)、図20(a)、図20(b)に示すように、ガイド溝15は、筐体部11、21を手で握った際に指91のガイドとなる部位であって、筐体部の表壁部が内側に凹むようにして溝状に形成されている部位である。ガイド溝15は、筐体部11、21を手で握った際に指91が筐体部を安定して持するための案内となるよう、断面が半円状または楕円状等の弧を描くようにして、筐体部11、21を円周方向に取り巻くように形成されていることが好ましい。また、円周方向の長さとしては、少なくとも人の指の指先から第一関節までの長さ以上であることが好ましく、人の指の長さ程度であることがより好ましい。また、ガイド溝15の深さとしては、筐体部の表面から指の断面方向において4分の1から2分の1程度の深さにまで設けられていることが好ましい。ガイド溝15には、第1開口部12または光透過部23が形成されており、手の指91がガイド溝15に沿うようにして、または手の指91をガイド溝に合わせるようにして、筐体部11、21を握った際に、手の指91の腹部分92に対抗すべき部位に第1開口部12または光透過部23が形成されるよう、ガイド溝15の端部22付近に第1開口部12または光透過部23が形成されることが好ましい。
(Guide groove)
As shown in FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 20A, and FIG. 20B, the
本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、3、8、9では筐体部11、21にガイド溝15が形成されていることで、指91がガイド溝15に沿うように筐体部11、21を手で握るようになり、検体情報検出ユニットを安定して保持することが可能となる。
In the sample
(極性報知部)
極性報知部25は、第1センサ14からの出力に起因して極性判定手段からの信号を受けて、極性の変化を知らせるものである(図23、図24)。
(Polarity notification unit)
The
極性報知部25は、極性判定手段により第1センサ14で検出された脈動性信号の波形の極性が判定され、極性判定手段からの出力に起因して、極性の変化を知らせるように構成されれており、第1センサにより検出された極性が変化した場合に、その旨を知らせるものである。なお、後述する信号処理部101における極性判定部102が、居癖判定手段として機能する。
The
極性報知部25の報知手段としては、例えば、LEDの点灯による表示や、液晶画面による視覚情報を利用した報知であってもよく、ブザーによるビープ音や、スピーカーにより音を鳴らせる等の聴覚手段を利用した報知であってもよく、バイブレータによる振動を利用した報知であってもよいが、後述する握り強さ報知部とは異なる報知手段であることが好ましい。
The notification means of the
(握り強さセンサ)
図1(a)、図1(b)、図20(a)、図20(b)に示すように、筐体部11、21には、第1開口部12または光透過部23の周辺部に、手の握りの強さを押圧力(押圧情報)として検出し、押圧の信号として出力する握り強さセンサ16をそなえるとともに、握り強さセンサ16からの出力に起因して、手の握りの強さを知らせる握り強さ報知部26をそなえていることが好ましい(図23、24)。
(Grip strength sensor)
As shown in FIGS. 1A, 1 </ b> B, 20 </ b> A, and 20 </ b> B, the
握り強さセンサ16は、筐体部11、21を握る検体の手の握りの強さを、手の握りの強さに起因して握り強さセンサ16に加えられる押圧情報として検出し、握り強さの信号として出力するものである。
The
握り強さセンサ16としては、円形のシート状圧力センサを好適に用いることができる。図1、2に示すように、筐体部11、21の表壁部に形成されたガイド溝15に第1開口部12が形成され、第1開口部12の周囲に、第1空洞13と外部との連通を妨げないように第1開口部12にあわせて中央部に穴が設けられた円形のシート状圧力センサを配置した形状をとることが好ましい。このシート状圧力センサに指先が触れることで、指先が第1開口部12と対向して第1空洞13が閉空間を作り上げるとともに、そのときの指先にかけた圧力を、シート状圧力センサにかけられる押圧力の情報(押圧情報)を握りの強さとしてシート状圧力センサで検知する仕組みをとっている。
As the
なお、握り強さセンサ16としては上述のシート状センサの代わりに、半導体圧力センサがつながった、中空でやわらかなゴム系のものでできたタイヤのチューブ状のものを用いてもよい。
The
(握り強さ報知部)
握り強さ報知部26は、握り強さセンサ16からの出力に起因して、手の握りの強さを知らせるものである(図23、24)。
(Grip strength notification part)
The grip
握り強さ報知部26は、握り強さセンサにより検出された握りの強さ(押圧力)の数値を知らせるものとして構成することができる。または、所定の押圧力を設定しておき、握り強さセンサにより検出された押圧力があらかじめ設定された所定の値となった場合に、その旨を知らせるものとして構成してもよい。この場合、例えば後述する信号処理部101の押圧情報検出部103が押圧情報検出手段として押圧状態の制御を行うことで、あらかじめ検体情報検出ユニット1、3、8、9を手で握る際の適正な握りの強さを得ておくことで、握り強さセンサ16により検出される押圧力が適正な押圧力に至った際に報知することができる。
The grip
握り強さ報知部26の報知手段としては、例えば、LEDの点灯による表示や、液晶画面による視覚情報を利用した報知であってもよく、ブザーによるビープ音や、スピーカーにより音を鳴らせる等の聴覚手段を利用した報知であってもよく、バイブレータによる振動を利用した報知であってもよいが、上述した極性報知部25とは異なる報知手段であることが好ましい。
The notification means of the grip
(信号処理部)
信号処理部101は、第1センサ14で検出された脈動性信号(脈波の信号)、及び握り強さセンサ16で検出された手の握りの強さについての押圧力についての信号(押圧の信号)を処理する電気回路である。信号処理部101は、極性判定部102、押圧情報検出部103、押圧適正化部104をそれぞれ電気回路として有している(図23、24)。
(Signal processing part)
The
極性判定部102は、第1センサ14により検出された脈波の信号について処理を施すことにより、脈波の極性を判定して、その判定結果を表示するものである。または、極性判定部102は、極性の反転が検出された場合に極性の反転が生じたことを表示するようにしてもよい。
The
押圧情報検出部103は、第1センサ14により検出された脈波の信号及び握り強さセンサにより検出された押圧の信号について処理を施すことにより、脈波の極性が変わる際に握り強さセンサにより検出される、押圧力の値を検出するものである。
The pressing
押圧適正化部104は、第1センサ14により検出された脈波の信号及び握り強さセンサにより検出された押圧の信号について処理を施すことにより、手の握り強さである押圧力を適正化するものである。
The
<検体情報検出ユニットについて>
本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、3は、上述のように構成されており、筐体部11、12を握った検体の手の指91の当接部位となる腹部分92に第1開口部12を密着させることで、第1空洞13が閉鎖された空間構造(クローズドキャビティ)を形成する。この状態で、検体情報検出ユニット1、3の第1センサ14として機能する感圧素子24が、検体の指91における検体情報検出ユニット1、3の装着部位付近に存在する血管の脈動性信号に起因する圧力情報を受けて、検体における血管の脈動性信号を検出するものである。
<About the specimen information detection unit>
The sample
または、本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット8、9は、上述のように構成されており、筐体部11、12を握った検体の手の指91の当接部位となる腹部分92に光透過部23を密着させる。この状態で、第1光源17からの光信号が光透過部23を透過して指91に当たり、指91に当たって反射した光信号が光透過部23を透過して、検体情報検出ユニット8、9の第1センサ14として機能する受光素子18が、検体の指91における検体情報検出ユニット8、9の装着部位付近に存在する血管の脈動性信号に起因し第1光源17からの光信号が指91に当たって反射した光信号を受光することで、検体における血管の脈動性信号を検出するものである。
Alternatively, the sample
<クローズドキャビティについて>
本発明の検体情報検出ユニット1、3は、筐体部11、21を握った手の指91に対向すべき筐体部の部位に、3mmから8mmの口径を有する第1開口部12が形成されるとともに、第1開口部12に連通するとともに、第1開口部12を指91に対向させて手で筐体部11、21を握った状態で閉鎖された空間構造(クローズドキャビティ)となる第1空洞13が筐体部11、21に形成され、第1開口部12を通じ入力された指91における血管の脈動性信号を、脈動性信号に起因し第1空洞内を伝播する圧力情報として筐体部11、21に設けられた第1センサで検出するよう構成することができる。
<About closed cavity>
In the sample
検体における血管の脈動性信号を検出するにあたって、検体の指91のどこからでも心臓の動きに端を発する振動を捉えることは可能であり、例えばマイクロホンや圧電素子等の圧力を感知できるセンサ(感圧素子)を指の適当な部位に配置して、開放状態で振動の検出を試みることは出来る。しかし、心臓及び血管の脈動に起因する動きの振幅はきわめて小さく、単に感圧素子を検体の指91の近くに配置しても、感圧素子が開放状態では心臓の動きに端を発する振動を検出することは困難である。
When detecting a pulsation signal of a blood vessel in a specimen, it is possible to capture vibration originating from the movement of the heart from anywhere on the
検体の脈動性信号を検出するためには、例えば感圧素子を直接検体の皮膚に押し付ける方法が考えられる。しかしながら、感圧素子として例えばマイクロフォンを直接検体に押し付けても、所望の信号を良好に得ることはできない。例えば、空気穴の径が2mmのECMでは血管の真上に空気穴が来たときにだけ信号を検出できる。一方で、MEMS−ECMでは空気穴(音孔)の径が血管より細いためか、ほとんど信号の検出が出来ない。これは、検体とセンサとの間に第1開口部と第1空洞を有するクローズドキャビティを設けない場合には、ECM又はMEMS−ECMの圧力情報の取込部(空気穴、音孔)の直下にある血管の脈動性信号を検出できるという特性を有するため、圧力情報の取込部から外れた位置の血管の脈動性信号の検出は出来ていないためと考えられる。 In order to detect the pulsating signal of the specimen, for example, a method of pressing the pressure sensitive element directly on the skin of the specimen is conceivable. However, a desired signal cannot be obtained satisfactorily even if, for example, a microphone is pressed directly against the specimen as a pressure sensitive element. For example, in an ECM with an air hole diameter of 2 mm, a signal can be detected only when the air hole comes right above the blood vessel. On the other hand, in MEMS-ECM, the signal can hardly be detected because the diameter of the air hole (sound hole) is smaller than that of the blood vessel. This is because, when a closed cavity having a first opening and a first cavity is not provided between the specimen and the sensor, it is directly below the pressure information capturing part (air hole, sound hole) of the ECM or MEMS-ECM. This is considered to be because the pulsation signal of the blood vessel at a position outside the pressure information capturing portion cannot be detected.
本検体情報処理ユニット1では、第1開口部12と第1空洞13を形成して、第1センサ取付部11を設け、手で筐体部を握った状態で手の指91と第1開口部12を対向させて当接させることでクローズドキャビティの形成を行なうことができる。これにより、本検体情報処理ユニット1によれば、第1開口部12の範囲内にある血管の脈動性信号の検出を可能にしている。
In the sample
<フォトインタラプタ>
図4に示すように、本発明の検体情報検出ユニット8、9は、筐体部11、21を握った手の指91へ向けて光信号を発生する第1光源17と、筐体部11、21を握った手の指91に対向すべき筐体部の部位に光透過部23とを備え、第1光源17からの光信号が光透過部23を透過し、指91に当たって反射した光信号を受光する受光素子18を備え、フォトインタラプタの原理を利用して脈動性信号の検出ができる。
<Photo interrupter>
As shown in FIG. 4, the sample
例えば第1光源17が波長940nmの光を発するLEDであって、第1光源17から指91の腹部分92に向けて光が発せられ、この光が指91の皮膚に反射することで、反射光を受光素子18で検出を行う。受光素子18で検出される反射光は、指91の皮膚にて反射する際に、指91の血管の脈動に起因する皮膚表面の振動の影響を受けるため、指の91を光透過部23に密着させることで、指先からの脈波を、血管の脈動性信号として検出することができる。この場合、筐体部11、21の外面を構成する表壁部において、筐体部11、21を握った手の指91に対向すべき筐体部11、12の部位に、少なくとも第1光源17から発せられる光が通過して指91に当たり、反射した光が透過する部分において、第1光源17からの光信号を透過しうる透過性の材料からなる光透過部23が設けられていることが好ましい。また、第1センサ14として、受光素子18を用いて光で脈動性信号を検出する場合には、周りを遮光物質で覆い、室内照明などの光が入らないようにすることが好ましい。
For example, the
このようなフォトインタラプタの原理を利用して、指先から検出した脈波の応答波形を図5に示す。図5では、波形の左側3分の1の領域では部屋の照明をつけた状態で脈波を検出しており、右側の3分の2の領域では部屋の照明を消した状態で脈波を検出している。図5から明らかなように、左側の3分の1の領域では部屋の照明の50Hzの成分が受光素子18により検出され、脈波の波形にノイズとして表れるために、フォトインタラプタをセンサとして脈動性信号を検出する場合には、センサの遮光が必要であることがわかる。このため、図4に示される光透過部23に、第1光源17からの光信号の波長の光を透過しうる波長選択性の素材を用いることにより、照明等の外乱の影響を抑えることが好ましい。
FIG. 5 shows the response waveform of the pulse wave detected from the fingertip using the principle of such a photo interrupter. In FIG. 5, the pulse wave is detected with the room light on in the left third region of the waveform, and the pulse wave is detected with the room light off in the right third region. Detected. As apparent from FIG. 5, in the left one-third region, the 50 Hz component of the room illumination is detected by the
<体情報検出ユニットの握り位置>
検体情報検出ユニット1、3、8、9を適用する検体としては人に好適に用いられるが、筐体部を検体の指91で握った状態で血管の脈動性信号を検出することができる対象であれば特に制限されず、人または人以外の動物にも用いることができる。
<Grip position of body information detection unit>
The sample to which the sample
従来より、検体の指先の腹部分に圧力センサを配置して、指先に存在する毛細血管からの脈動性信号の検出が行われていた。本発明者の検討により、指の関節部分に相当する皮膚部分との当接部位に感圧阻止を当接させた場合には、毛細血管ではなく関節部分に存する動脈血管(以降、単に「血管」ともいう)そのものの鼓動を検出することができることを見出した。指の関節部分に相当する皮膚部分の位置は血管の脈動が検出でき血管が定義できる位置であって、得られる脈波の信号も指先の毛細血管に比べてかなり大きい。このため、指91の腹部分92の中でも、指の関節部分に相当する皮膚部分との当接部位に第1開口部12を当接させることで、指先の毛細血管の場合よりも比較的大きく安定した脈波を得ることが出来る。
Conventionally, a pressure sensor is disposed on the abdomen of a fingertip of a specimen, and a pulsating signal is detected from a capillary vessel existing at the fingertip. According to the study of the present inventor, when pressure-sensitive inhibition is brought into contact with the contact portion with the skin portion corresponding to the joint portion of the finger, arterial blood vessels (hereinafter simply referred to as “blood vessels”) in the joint portion instead of the capillary It was also found that it can detect the heartbeat itself. The position of the skin portion corresponding to the finger joint is a position where the pulsation of the blood vessel can be detected and the blood vessel can be defined, and the obtained pulse wave signal is also considerably larger than the capillary of the fingertip. For this reason, among the
また、本発明の検体情報検出ユニット1、3では、第1光源として感圧素子を用いて第1開口部12を形成する場合、クローズドキャビティの原理で閉空間となる第1空洞13内の圧力変化を捉えるため、このフットプリントの中に2次元での血管が入ってくることにより、大きな圧力変化として脈動性信号を検知できる。必ずしも血管を第1開口部12の中心に置かなければならないということはなく、血管の存在する位置に第1開口部12を置くことで、少しであれば指91や検体情報検出ユニットを動かしても大きな影響はなく、脈動性信号の検出が可能である。
In the specimen
もちろん爪の反対側の毛細血管であれば指91を動かす影響はもっと小さいが、本発明者は関節付近の血管による信号の大きさに着目した。また、毛細血管で長時間の測定を行う場合、理由は明確でないが、脈波信号の振幅の変動が毛細血管の信号を拾うよりも、関節付近の血管による脈波信号の方が安定している。指先から脈動性信号をとるのは比較的長い時間を想定していることもあり、指の関節部分に相当する皮膚部分との当接部位を好適に用いることができる。
Of course, in the case of a capillary vessel on the opposite side of the nail, the influence of moving the
すなわち、第1光源として感圧素子を用いて第1開口部12を形成する場合に、検体情報検出ユニット1、3の筐体部11、21を手で握る際には、指の関節部分に相当する皮膚部分と、第1開口部12とが当接するようにして筐体部11、21を手で握ることがこのましく、握りやすさや力の入れやすさの観点から指91の第1関節部分94に相当する皮膚部分と第1開口部12とが当接するようにして筐体部11、21を手で握ることが特に好ましい。言い換えれば、ガイド溝に形成される、第1開口部12、並びに第1開口部12とともに形成される第1空洞13、及び第1空洞13の内部に設けれる第1センサ14として機能する感圧素子24の位置は、筐体部11、21をガイド溝15に合わせるようにして手で握った場合に、第1開口部12が指91の関節部分に相当する皮膚部分との当接する部位であることが好ましく、第1開口部12が指91の第1関節部分に相当する皮膚部分との当接する部位であることが特に好ましい。この場合、ガイド溝15の端部22から、人の指先から第1関節までの長さ程度の長さをとって第1開口部12を設けることにより実現することができる。
That is, when the
検体情報検出ユニット1、3の第1開口部12が、指91の関節部分に相当する皮膚部分と当接する部位であるという場合、少なくとも検体情報検出ユニット1、3の第1開口部12の端が、指の関節の節の位置に接するように位置することが好ましく、検体情報検出ユニット1、3の第1開口部12が、指の関節の節の位置の上部に位置することがより好ましい。
When the
体動による脈波信号への影響をさらに軽減したいときは、複数の指を用いて脈動性信号の検出を行い、それらの中から多数決論理をとるか、最も状態のよいものを選択するような手段を併用することが好ましい。 If you want to further reduce the influence of body motion on the pulsation signal, use multiple fingers to detect the pulsation signal and take the majority logic among them or select the one with the best condition It is preferable to use means together.
<その他構成>
上記構成のほか、検体情報検出ユニット1、3、8、9は、以下の構成をさらに備えていることが好ましい。
<Other configuration>
In addition to the above configuration, the sample
(検体感知センサ及び検体報知部)
検体情報検出ユニット1、3、8、9は、筐体部11、21に、検体感知センサ27をそなえるとともに、検体報知部28をそなえていることが好ましい(図23、24)。
(Sample detection sensor and sample notification unit)
The sample
検体感知センサ27とは、検体情報検出ユニット1、3、8、9に人が近づいたこと、特に手が近づいたことを感知して、信号処理部101に出力を行う近接センサである。このような近接センサとしては、検体情報検出ユニット1、3、8、9のすべての方向から手を近づけた際に動作をするよう、大面積のものを用いることが好ましい。検体感知センサ27としては、例えば、筐体部11、21の内側に金属が貼られて該金属が電気的に接地されており、さらに筐体部11、21の円筒あるいは卵型の外側の少なくとも複数個所に、お互いに接続された金属の箔が貼られていることで、この内側と外側との二つの金属間の静電容量を監視することで、その変化から手が近づいたことを感知することができる。あるいは、筐体部11、21の周囲に温度測定用の焦電素子(パイロセンサ)を複数個配置することで、手を近づけた時の赤外線を検出して、手が近づいたことを感知しもよい。このような焦電素子としては、赤外線を利用する仕組みの体温検出用の素子と併用することができる。
The
検体報知部28とは、検体情報検出ユニット1、3、8、9に人が近づいたこと、特に手が近づいたことを、検体感知センサ27により感知した場合に、検体感知センサ27からの出力に起因して、信号処理部101から信号を受けて、人に筐体部の位置を知らせる部位のことである。検体報知部28としては、光や音によって人に報知を行うことができるが、中でも筐体部11、21に備えられたLEDによって全体に発光することで、その位置を知らせるようにすることが好ましい。一例として、図6に示すように、卵形状部材として構成された筐体部21において、長辺方向の中央付近の円周上に、筐体部21の上部に向けて発光するLED19と、筐体部21の下部に向けて発光するLED20とを等間隔に配置することができる。このように構成されることより、検体感知センサ27により人を感知した場合に、信号処理部101を介し、検体感知センサ27からの出力に起因して、検体報知部28として機能するLED19及びLED20によって、筐体部21全体を発光させることができる。
The
筐体部11、21に、検体感知センサ27と検体報知部28が備えられていることにより、例えば就寝中に何らかの異変を感じて検体情報検出ユニット1、3、8、9を使用しようとする際に、検体情報検出ユニット1、3、8、9に手を伸ばすことで、検体感知センサ27が筐体部11、21に手が近づいたことを感知して、検体報知部28であるLEDを一定時間点灯させる等により検体情報検出ユニットの位置を知らせて、速やかに検体情報検出ユニットの使用を行うようにすることができる。
By providing the
(記憶手段)
検体情報検出ユニット1、3、8、9は、筐体部11、21に、記憶手段29が設けられていることが好ましい(図23、24)。記憶手段29は、信号処理部101から情報を転送されることで、上述の第1センサ14、または握り強さセンサ16による計測結果(計測情報)を信号処理部101を介して記憶するものである。また、時計42、GPSの処理回路44、体温検出手段45、外気温検出手段46により得られた情報を記憶するようにしても良い。
記憶手段29としては、計測結果を記憶する記録装置であれば特に限定されないが、小型で組み込みが容易である点から、フラッシュメモリが好適に用いられる。
(Memory means)
In the sample
The
(時計及びGPS)
検体情報検出ユニット1、3、8、9は、筐体部11、21に、時計42と、GPS(Global Positioning System;グローバル・ポジショニング・システム)のアンテナ43、及びGPSの処理回路44とを備えていることが好ましい(図23、24)。なお、GPSのアンテナ43及びGPSの処理回路44をまとめて、GPSともいう。
(Clock and GPS)
The sample
時計42は、時刻を取得できるものであれば特に限定されないが、中でも、標準電波の送信局から送信される日付及び時刻情報の信号を受信し、時刻を合わせることができる電波時計が好ましい。時計42で取得された日付及び時刻情報の信号は、信号処理部101に送信されるようになっている。
また、GPSのアンテナ43及びGPSの処理回路44により取得された位置情報の信号は、信号処理部101に送信されるようになっている。
The
The position information signals acquired by the
上述の記憶手段29は、信号処理部101からの信号を受けて、時計42とGPSのアンテナ43及びGPSの処理回路44による計測結果と、第1センサ14による計測結果とを関連付けて記憶する。もちろん、第1センサ14による計測結果の他にも体温や外気温等の測定結果とも関連付けて記憶しても良い。
The storage means 29 receives a signal from the
検体情報検出ユニット1、3、8、9が、時計42と、GPSのアンテナ43及びGPSの処理回路44とを備えていることにより、例えば検体情報検出ユニット1、3、8、9を持ったまま旅行したような場合であっても、第1センサ14によりデータを取得した際に、データを取得した時刻と場所とを関連つけて記録しておくことができる。
The sample
(体温検出手段及び外気温検出手段)
検体情報検出ユニット1、3、8、9は、筐体部11、21に、筐体部を握った手の体温を検出する体温検出手段45と、外気温を検出する外気温検出手段46と、信号処理部101を介して上記の体温検出手段45と外気温検出手段46との計測結果を記憶する記憶手段29とをそなえていることが好ましい(図23、24)。
体温検出手段45で検出された体温に関する情報の信号と、外気温検出手段46で検出された外気温に関する情報の信号は信号処理部101に送信されるようになっている。
(Body temperature detection means and outside air temperature detection means)
The sample
The information signal related to the body temperature detected by the body
外気温検出手段46及び体温検出手段45は、特に限定されず、従来の温度センサを適宜用いることができる。
体温検出手段として45としては、例えば、サーミスタ、またはパイロ電気を用いた赤外線センサを用いることができる。筐体部11、21を握った際に、サーミスタを指で挟み込むようにしたり、指が接触していなくても指先から出てくる赤外線を赤外線センサで検出することで、指先等の手の部分から体温の測定ができる。なお、通常のサーミスタ等を用いてわきの下や肛門から体温を検出する場合に比べて、上述の通り指先等の手の部分から体温を検出する場合には事前に比較・校正を行うことが好ましい。
The outside air temperature detection means 46 and the body temperature detection means 45 are not particularly limited, and conventional temperature sensors can be used as appropriate.
As the body
検体情報検出ユニット1、3が、体温検出手段45と外気温検出手段46とを備えていることにより、第1センサ14によりデータを取得した際に、信号処理部101を介してデータを取得した際の体温と外気温とを関連つけて記録しておくことができる。
Since the sample
(蓄電池及びクレードル)
検体情報検出ユニット1、3、8、9は、筐体部11、21に蓄電池47を備え、蓄電池47から供給される電力によって駆動することが好ましい(図23、24)。さらに、検体情報検出ユニット1、3、8、9は、筐体部11、21にコイルを備えており、図1(a)に示すように、筐体部11、21を保持することができるクレードル2に載置して非接触で充電できることが好ましい。
(Storage battery and cradle)
The specimen
クレードル2は、検体情報検出ユニット1、3、8、9の筐体部11、21と、電極が接触状態または無接触状態で装着して、筐体部11、21からの計測信号の読み取り及び給電機能を有することが好ましい。
The
検体情報検出ユニット1、3、8、9は、脈動性信号の検出をしない場合には、筐体部11、21をクレードル2に載置しておくことで、クレードル2からの給電により蓄電池47に充電を行うことができる。さらには、検体情報検出ユニット1、3、8、9から、クレードル2を介して接触状態または非接触状態により記憶手段29に記憶されているデータがクレードル2に送出され、クレードル2から外部のコンピュータに伝送させるようになっている。
When the specimen
[1−2.第一実施形態にかかる検体情報検出ユニットの機能構成]
以下に、本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、3、8、9の機能構成の一例について説明する。
[1-2. Functional configuration of sample information detection unit according to first embodiment]
Hereinafter, an example of the functional configuration of the sample
(感圧素子が設けられた検体情報検出ユニットの場合)
本発明の第一実施形態に係る検体情報検出ユニット1、3を機能的に表わすとき、図23に示すように、検体情報検出ユニット1、3は、第1センサ14として機能する感圧素子24、握り強さセンサ16、極性報知部25、握り強さ報知部26、検体感知センサ27、検体報知部28、記憶手段29、時計42、GPSのアンテナ43、GPSの処理回路44、体温検出手段45、外気温検出手段46、蓄電池47、信号処理部101を備え、信号処理部101は、極性判定部102、押圧情報検出部103、及び押圧適正化部104を有している。
(In the case of a specimen information detection unit provided with a pressure sensitive element)
When the sample
第1センサ14として機能する感圧素子24にて血管の脈波(脈動性信号)を、脈動性信号に起因する圧力情報として検出して、握り強さセンサ16で握りの強さに起因する押圧情報を検出し、第1センサ14として機能する感圧素子24及び握り強さセンサ16において検出された信号は信号処理部101に送られ、極性判定部102、押圧情報検出部103、及び押圧適正化部104によって信号を処理するよう構成されている。
また、信号処理部101は、検体感知センサ27、時計42、GPSの処理回路44、体温検出手段45、外気温検出手段46からの信号を受けてこれらの信号を処理し、極性報知部25、握り強さ報知部26、検体報知部28を動作させ、記憶手段29にる計測情報を転送するように構成されている。
また、記憶手段29はクレードルを介して外部に計測情報を転送し、蓄電池はクレードル2を介して充電できるようになっている。
The pressure-
The
The storage means 29 transfers measurement information to the outside via the cradle, and the storage battery can be charged via the
(受光素子が設けられた検体情報検出ユニットの場合)
本発明の第一実施形態に係る検体情報検出ユニット8、9を機能的に表わすとき、図24に示すように、検体情報検出ユニット8、9は、第1センサ14として機能する受光素子18、握り強さセンサ16、第1光源17、極性報知部25、握り強さ報知部26、検体感知センサ27、検体報知部28、記憶手段29、時計42、GPSのアンテナ43、GPSの処理回路44、体温検出手段45、外気温検出手段46、蓄電池47、信号処理部101を備え、信号処理部101は、極性判定部102、押圧情報検出部103、及び押圧適正化部104を有している。
(In the case of a specimen information detection unit provided with a light receiving element)
When functionally representing the specimen
第1センサ14として機能する受光素子18にて血管の脈波(脈動性信号)を、脈動性信号に起因する光信号として検出して、握り強さセンサ16で握りの強さに起因する押圧情報を検出し、第1センサ14として機能する受光素子18及び握り強さセンサ16において検出された信号は信号処理部101に送られ、極性判定部102、押圧情報検出部103、及び押圧適正化部104によって信号を処理するよう構成されている。
また、信号処理部101は、検体感知センサ27、時計42、GPSの処理回路44、体温検出手段45、外気温検出手段46からの信号を受けてこれらの信号を処理し、第1光源17、極性報知部25、握り強さ報知部26、検体報知部28を動作させ、記憶手段29にる計測情報を転送するように構成されている。
また、記憶手段29はクレードルを介して外部に計測情報を転送し、蓄電池はクレードル2を介して充電できるようになっている。
The light-receiving
The
The storage means 29 transfers measurement information to the outside via the cradle, and the storage battery can be charged via the
[1−3.第一実施形態にかかる検体情報検出ユニットの動作]
以下に、本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、3、8、9の動作の一例について説明する。
[1-3. Operation of the specimen information detection unit according to the first embodiment]
Below, an example of operation | movement of the sample
<脈動性信号及び押圧力の検出>
(感圧素子が設けられた検体情報検出ユニットの場合)
検体情報検出ユニット1、3の筐体部11、21に、第1開口部12が形成されるとともに、第1空洞13が筐体部11に形成され、第1センサ14として感圧素子24が設けられる場合の動作について説明する。
<Detection of pulsation signal and pressing force>
(In the case of a specimen information detection unit provided with a pressure sensitive element)
A
図2(a)に示すように、検体の指91の指先の先端部から第一関節の間と、第1開口部12とが接するように指先を押し当ててるようにして筐体部11、21を手で握り、第1空洞13が閉鎖された空間構造(クローズドキャビティ)を形成するようにする。この状態で第1開口部12に設けられた第1センサ14としての感圧素子24によって、指先での微細血管、毛細血管、または関節部分に存する動脈血管での脈波(脈動性信号)を、脈動性信号に起因する圧力情報として検出する。また、第1開口部12の周辺部に設けられた握り強さセンサ16によって、手の握りの強さを、指で握り強さセンサ16を押す押圧力(押圧信号)として検出する。このとき、片方の手(左手)で筐体部11、21を握り、他方の手(右手)の指をそれぞれ左手の指に添えるようにして、検体情報検出ユニット1、3を保持するようにしてもよい。
As shown in FIG. 2 (a), the
(受光素子が設けられた検体情報検出ユニットの場合)
検体情報検出ユニット8、9の筐体部11、21に、第1光源17と、光透過部23とが設けられ、第1センサ14として受光素子18が設けられる場合の動作について説明する。
(In the case of a specimen information detection unit provided with a light receiving element)
The operation in the case where the
図4に示すように、検体の指91の指先の先端部から第一関節の間に、第1光源17から発せられた光信号があたるように筐体部11、21を握った手の指91を光透過部23に対向させて、光透過部23に指先を押し当ててるようにして筐体部11、21を手で握る。この状態で第1光源17からの光信号が光透過部23を透過して指91に当たり、指91に当たって反射した光信号が光透過部23を透過して第1センサ14としての受光素子18により検出される。これにより、第1センサ14が、指91の指先での微細血管、毛細血管、または関節部分に存する動脈血管での脈波(脈動性信号)を、脈動性信号に起因し第1光源17からの光信号が指91に当たって反射した光信号を受光することで、光信号の強さとして検出する。また、図20(a)、図20(b)に示すように、光透過部23の周辺部に設けられた握り強さセンサ16によって、手の握りの強さを、指で握り強さセンサ16を押す押圧力(押圧信号)として検出する。このとき、片方の手(左手)で筐体部11、21を握り、他方の手(右手)の指をそれぞれ左手の指に添えるようにして、検体情報検出ユニット8、9を保持するようにしてもよい。
As shown in FIG. 4, the finger of the hand grasping the
<押圧状態の制御>
次に、検体情報検出ユニット1、3、8、9の筐体部11、21を手で握る際の第1開口部または光透過部23を指で押す圧力、すなわち握り強さを決定するための押圧状態の制御について説明する。
<Pressing state control>
Next, in order to determine the pressure with which the first opening or the
なお、以下の説明では、検体情報検出ユニット1、3の筐体部11、21に、第1開口部12が形成されるとともに、第1空洞13が筐体部11、21に形成され、第1センサ14として感圧素子24が設けられる場合について説明するが、検体情報検出ユニット8、9の筐体部11、21に、第1光源17と、光透過部23とが設けられ、第1センサ14として受光素子18が設けられる場合であっても同様に信号処理を行うことができる。
In the following description, the
第1開口部12に片手(ここでは左手の指)を当接させて、徐々に押圧する力を加えていくと、検出される脈波が、図7に示すように、横軸1.0〜4.0付近までの左側の波形のように脈波のピーク(頂点)が負の領域に表れる波形から、横軸4.0付近以降の右側の波形のように脈波のピークが正の領域に表れる波形のように、ピークが逆転するようにして変化する、すなわち脈波に極性の変化がみられる。なお、図7の脈波は速度脈波である。このような現象が生じることについて理由は必ずしも明らかではないものの、この現象は、第1センサ14として、ECMを用いた場合であっても、上述のPZTでクローズドキャビティを形成して圧力検知に用いた場合であっても、本願発明にかかる第1開口部12の口径と同様のサイズの口径を有するクローズドキャビティを形成して脈波を検出した場合に同じ現象が確認できているため、感圧素子の差ではなく生体の何らかの現象にクローズドキャビティが重なったことで生じたものであると考えることができる。本実施形態では脈動性信号としては押圧の弱い方の極性、すなわち図7における左側の波形を脈動性信号として検出するものとする。なお、外乱に対しては押圧の強い方の極性、すなわち図7における右側の極性の脈波の方が強いと考えられるため、右側の波形を脈動性信号として用いてもよい。
When one hand (here, the finger of the left hand) is brought into contact with the
第1開口部を押圧する力により脈波の極性が変化することに鑑みて、血管の脈動性信号を検出するにあたって脈波の極性を決めるために、第1開口部を指で押す圧力、すなわち握り強さを決定する必要がある。このための処理を行うための握り強さ決定部としての信号処理部101を機能的に表すとき、図8のブロック図に示すように構成することができる。信号処理部101は、図8に示すように、増幅器111、112、バントパスフィルタ121、ローパスフィルタ122、AD変換部123、ピークホールド131、ボトムホ−ルド134、ウィンドウコンパレータ132、135、AGC141、AD変換部142、位相比較器143、ローパスフィルタ144、VCO145、分周器146、タイミング発生部147、サンプルホールド148、論理回路149を備えて構成されている。さらに、信号の検出結果または制御の指標を表すためのLED133、136、150、151を備えていてもよい。
In view of the change in the polarity of the pulse wave due to the force pressing the first opening, in order to determine the polarity of the pulse wave in detecting the pulsation signal of the blood vessel, It is necessary to determine the grip strength. When the
この図8のブロック図に示す回路には、第1センサ11により検出された脈波の信号である血管の脈動性信号と、握り強さセンサにより検出された指による押圧力の信号である押圧の信号との二つの信号が入力する。ここで、押圧の信号とは、握り強さセンサ16に印加された押圧力に比例した電圧を発生するとする。
The circuit shown in the block diagram of FIG. 8 includes a blood vessel pulsation signal that is a pulse wave signal detected by the
(極性判定部)
極性判定部102は、入力された脈波の信号の極性を判定して、その判定結果を表示するものである。または、極性判定部102は、極性の反転が検出された場合に極性が反転した旨を表示するようにしてもよい。本実施形態では、極性判定部102は、脈波の信号が入力されるピークホールド131、ピークホールド131により処理を受けた信号が入力されるウィンドウコンパレータ132、脈波の信号が入力されるボトムホ−ルド134、及び、ボトムホ−ルド134により処理を受けた信号が入力されるウィンドウコンパレータ135により構成されている。さらに、ウィンドウコンパレータ132からの信号により点灯するLED133、及びウィンドウコンパレータ135からの信号により点灯するLED136を備えていてもよい。
(Polarity judgment part)
The
脈波の信号はピークホールド131とボトムホ−ルド134の回路に入力される。なお、脈波の信号がピークホールド131とボトムホ−ルド134の回路に入る前に、これらの回路が適切に動作するために、検出された脈波の信号は、それぞれ増幅器111、112によってある程度の信号レベルまで増幅されていることが好ましい。これらのホールド回路はdroopが例えば80%まで落ちるのに、脈波の周期程度の特性を持っていることが好ましい。
The pulse wave signal is input to the
ピークホールド131とボトムホ−ルド134の回路の出力波形の一例を図9に示す。図9は、測定時間(横軸)と波形の大きさ(縦軸)との関係を示すものであって、図9(a)は入力される脈波の信号の波形を表し、図9(b)は入力された脈波の信号をボトムホ−ルド134により処理を受けた信号の波形を表し、図9(c)は入力された脈波の信号をピークホールド131により処理を受けた信号の波形を表す。
An example of output waveforms of the
なお、本実施形態では、図9(b)に示すように、ボトムホールド134は、図9(a)の脈波の波形のボトム値をホールドするとともに、時間経過に伴いボトム値が漸増するように構成されている。また、図9(c)に示すように、ピークホールド131は、図9(a)の脈波の波形のピーク値をホールドするとともに、時間経過に伴いピーク値が漸減するように構成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9B, the
ピークホールド131とボトムホ−ルド134からの出力をそれぞれウィンドウコンパレータ132、135に入力して、所定の上限の基準電圧と下限の基準電圧の範囲内に信号があるか否かの判定を行うことにより、脈波の信号の極性を判定することができる。例えば、ウィンドウコンパレータ132の基準電圧の範囲を正の領域の所定の範囲に設けることで、ピークホールド回路により得られる図9(c)に表すような正の値のピーク値を有する波形となる信号が、正の領域の基準電圧の所定の範囲内にあるとの判定により、脈波が図9(a)の右側に現すような、押圧が強い時の極性を示す場合の脈波を検出することができる。一方で、ウィンドウコンパレータ135の基準電圧の範囲を負の領域の所定の範囲に設けることで、ボトムホールド回路により得られる図9(b)に表すような負の値のボトム値を有する波形となる信号が、負の領域の基準電圧の所定の範囲内にあるとの判定により、脈波が図9(a)の左側に表すような、押圧が弱い時の極性を示す場合の脈波を検出することができる。
By inputting the outputs from the
ウィンドウコンパレータ132により基準電圧の範囲内に信号があると判定された場合には、LED133を点灯させることにより、脈波の極性が押圧が強い時の極性であったとの判定結果を表示することができる。また、ウィンドウコンパレータ135により基準電圧の範囲内に信号があると判定された場合には、LED136を点灯させることにより、脈波の極性が押圧が弱い時の極性であったとの判定結果を表示することができる。このとき、例えばLED133を赤色LED、LED136を緑色LEDと構成して、赤色または緑色の光を発することにより極性の判定結果を報知することにしてもよい。
When the
このようにして、第1センサ14により検出される脈動性信号の波形に起因して、LED133、136の点灯状態に応じて、検体情報検出ユニット1、3の使用者に極性の変化を示すことで、握り強さの状況を示し、加える力の加減を指示することができる。
このとき、第1センサ14が脈動性信号の脈波の極性を検出する極性検出手段として機能し、LED133、136が極性の変化をしらせる極性報知部25として機能する。
In this way, due to the waveform of the pulsation signal detected by the
At this time, the
(押圧情報検出部)
押圧情報検出部103は、脈波の極性が変わる際に握り強さセンサにより検出される、押圧力の値を検出するものである。本実施形態では、押圧情報検出部103は、脈波の信号が入力されるバンドパスフィルタ121、バンドパスフィルタ121からの信号が入力されるローパスフィルタ122、ローパスフィルタ122の出力を受け、また押圧の信号が入力されるAD変換部123により構成されている。
(Pressing information detector)
The pressing
図7に示したように脈波の極性が変わるところは、脈波が止まり、ある圧力で心臓から送り出された血流が止まっていることを意味すると考えられる。すなわち、最高血圧の値を指先で検知していることになる。もちろんこの値は心臓、上腕部、手首、指先とどんどん小さくなるのは当たり前であり、市販の血圧計はその測定部位において心臓での送出圧力に膨大な医療測定データに基づいて換算されている。しかし、指先でのこの値は最高血圧に準じるもので、個人にとっては普段の値と何か異常があるときの値の、普段の値からの乖離という意味で十分な意味がある。 As shown in FIG. 7, the change in the polarity of the pulse wave is considered to mean that the pulse wave is stopped and the blood flow sent from the heart is stopped at a certain pressure. That is, the maximum blood pressure value is detected by the fingertip. Of course, it is natural that this value becomes smaller with the heart, upper arm, wrist, and fingertip, and a commercially available sphygmomanometer is converted to the delivery pressure at the heart based on a large amount of medical measurement data. However, this value at the fingertip is in accordance with the systolic blood pressure, and for an individual, this value is sufficiently meaningful in terms of the deviation from the normal value to the normal value.
この圧力の値を検知するには図7のように4[s]付近の極性が切り替わる圧力で、やや高い特定の周波数成分を発生していることが分かるので、脈波の信号をバンドパスフィルタ121に入力し、この極性の切り替わる部分の特定の高い周波数成分をバンドバパフィルタ121で検出する。バンドパスフィルタ121による波形の処理の一例を図9に示す。図9は、測定時間(横軸)と波形の大きさ(縦軸)との関係を示すものであって、(a)は入力される脈波の信号の波形を表し、図9(d)は図9(a)の波形からバンドパスフィルタにより高周波部分を検出した波形を表す。
In order to detect this pressure value, it can be seen that a slightly high specific frequency component is generated at a pressure at which the polarity near 4 [s] is switched as shown in FIG. A specific high frequency component of the part where the polarity is switched is detected by the band-
さらに、バンドパスフィルタで検出された高周波成分は、ローパスフィルタ122を経て、その出力で握り強さセンサ16からの信号の電圧値をサンプリングすることができ、さらにAD変換部123により握り強さセンサ16からの信号をアナログ信号からデジタル信号に変換することで、極性が切り替わる際の押圧情報を検出して、その値を最高血圧を示す状態での押圧情報として保持する機構を持たせることができる。
Further, the high-frequency component detected by the bandpass filter can sample the voltage value of the signal from the
この最高血圧を示す状態での押圧情報の値は、次回の測定以降呼び出されて、平均化されたりして参照値として更新される。これはまた、ピークホールド131とボトムホールド134の出力から両方のホールド回路が同時に出力を出したり、あるいは同時に出さなかったりする時点を捕らえて握り強さセンサ16からの信号のサンプリングパルスを求めてもよい。
The value of the press information in the state indicating the maximum blood pressure is called after the next measurement, averaged, and updated as a reference value. This is also because the sampling pulse of the signal from the
これらの押圧情報の値は、次回以降、前述の極性が切り替わる際の参考値として用いられる以外に、次回以降の手に力を入れる参考値としてもよい。例えば、これらの押圧情報の値を呼び出し、握り強さセンサ16の校正値と比較して、握り強さセンサ16の値がこの押圧情報の値より大きくなれば、ホールドし、警告手段により表示し、またはLEDを点灯したり、音を出力したりすることにより、力が入りすぎとの警告を出すことができる。このときの警告手段が、握り強さ報知部26として機能する。
These values of the press information may be used as reference values for putting power on the next and subsequent hands, in addition to being used as reference values when the polarity is switched from the next time onward. For example, the values of the pressing information are called and compared with the calibration value of the
(押圧適正化部)
押圧適正化部104は、手の握り強さである押圧を適正化するものである。本実施形態では、押圧適正化部104は、位相比較器143、ローパスフィルタ144、VCO145、分周器146からなりAGCにより増幅された脈波の信号が入力されるPLLを備え、PLLの分周器146からの信号が入力されるタイミング発生部147、タイミング発生部147からの信号を受け、またAGCにより増幅された脈波の信号が入力されるサンプルホールド148、及び、サンプルホールド148からの信号が入力される論理回路149、により構成されている。さらに、論理回路149からの信号により点灯するLED150、151を備えていてもよい。
(Pressing optimization part)
The
極性判定部102により極性が定まったらその後、脈波の信号をAGC141により、ADコンバータのダイナミックレンジいっぱいまでAGC(Automatic Gain Control;自動利得制御)をかけて、脈波の信号を増幅する。この増幅後の脈波の信号をAD変換部142により、アナログ信号からデジタル信号に変換することで、脈波出力を得ることができる。
After the polarity is determined by the
ここで、さらに検体情報検出ユニットを握る手の握り強さ、すなわち手の指が第1開口部の握り強さセンサに印加する押圧力を細かく制御することで、より押圧の適正化を行う。図10(a)(b)は、選ばれた極性でさらに押圧する力を変化させたときの脈波(容積脈波)の波形の変化の一例を示す図である。図10(a)(b)は、ともに同じ極性での脈波の信号の波形を表すが、図10(a)は、少し弱い指サックを用いて弱い力を印加した場合の脈波の信号の波形を表し、図10(b)は、少し強めの指サックを用いてより強い力を印加した場合の脈波の信号の波形を表している。 Here, the grip strength of the hand gripping the specimen information detection unit, that is, the pressing force applied by the finger of the hand to the grip strength sensor of the first opening is finely controlled, thereby further optimizing the pressure. FIGS. 10A and 10B are diagrams showing an example of a change in the waveform of the pulse wave (volume pulse wave) when the pressing force is further changed with the selected polarity. 10 (a) and 10 (b) both show the waveform of a pulse wave signal having the same polarity. FIG. 10 (a) shows the pulse wave signal when a weak force is applied using a slightly weak finger sack. FIG. 10B shows the waveform of a pulse wave signal when a stronger force is applied using a slightly stronger finger sack.
なお、ここでは、少し弱い指サックとしてメクリン(商品名、コクヨS&T株式会社製)のLサイズ(内径15mm、長さ12.5mm)を用いており、少し強めの指サックとしてメクリン(商品名、コクヨS&T株式会社製)のMサイズ(内径13mm、長さ11mm)を用いている。押圧する力と脈波の波形の変化との関係は必ずしも明らかではないが、押圧力を変化させるために少し弱い指サックとして比較的に内径が大きく締め付けの弱い指サックを、少し強めの指サックとして比較的に内径が小さく締め付けの強い指サックを用いている。もちろん、図10(a)(b)に見られる脈波の波形の変化が生じるのは上記の指サックを用いた場合に限定されるものではない。
Here, L size (
同じ極性であっても力をかけると脈波のピーク値が大きくなると同時に、脈波波形のTW(tidal wave)と呼ばれる部分の波形に変化が見られることがあり、また、メインピークとTWとのピーク比の関係に変化が生じることがある。例えば、図10(b)では、図10(a)の波形よりもTWがメインのピークの比がでており、TWの波形のピークが明瞭となっている。このTWをいつも同じな波形となるようにすることで、印加圧力の加減を調整し、適正化することができる。 Even when the force is the same, if the force is applied, the peak value of the pulse wave increases, and at the same time, a change may be seen in the waveform of the pulse waveform called TW (tidal wave), and the main peak and TW The peak ratio relationship may change. For example, in FIG. 10B, the ratio of the main peak of TW is higher than the waveform of FIG. 10A, and the peak of the TW waveform is clear. By making this TW always have the same waveform, it is possible to adjust and optimize the applied pressure.
このためには、まずAGC後の速度脈波を用いて、位相比較器143、ローパスフィルタ144、VCO145、分周器146によりPLL(Phase-locked loop;位相同期回路)をかける。ここでは10ビットのカウンターで1024の分周比になっている。このPLLで作り出されたTWのタイミングにほぼ近いと思われる、AGC後の加速度脈波の2番目のゼロクロスを位相比較することで適正な押圧が得られる。
For this purpose, first, a phase-locked loop (PLL) is applied by the
この押圧の調整を図11を利用して説明する。図11において、(a)は第1センサによって検出される容積脈波を表し、(b)は第1センサによって検出される速度脈波を表す。速度脈波は容積脈波よりも脈波のピークの特徴が明確となり、PLLの位相が定めやすい。このため、第1センサによって検出される脈波が容積脈波であった場合には、(a)の容積脈波を微分回路により処理して(b)の速度脈波を得た後に、続く位相比較器143等からなるPLLでの処理に供することが好ましい。速度脈波では図11(b)に示すように、容積脈波のTWに起因して第2のピークが表れ、この速度脈波の第2のピークを押圧の調整に用いることができる。なお、第1センサとしてMEMS−ECMを使用した場合には、(b)のような速度脈波が得られることになるため、この場合は微分回路141による処理を行わずにPLLでの処理を行うことができる。
This pressing adjustment will be described with reference to FIG. In FIG. 11, (a) represents the volume pulse wave detected by the first sensor, and (b) represents the velocity pulse wave detected by the first sensor. The velocity pulse wave has a characteristic pulse peak more clearly than the volume pulse wave, and the phase of the PLL is easily determined. For this reason, when the pulse wave detected by the first sensor is a volume pulse wave, the volume pulse wave of (a) is processed by the differentiating circuit to obtain the velocity pulse wave of (b) and then continues. It is preferable to use the processing in the PLL including the
PLLでは、まず位相比較器143により入力された脈波信号の立ち上がりを検出して、脈波信号の立ち上がりから、次の脈波信号の立ち上がりまでを1周期と検出する。位相比較器143からの出力をローパスフィルタ144に入力してその出力でVCO145の発信周波数を調整し、1/1024の分周器146では、脈波信号において検出された1周期を1024分割して、1周期中に0〜1023の計1024カウントをタイミング発生部147に出力するとともに、位相比較器143に信号を戻して入力される脈波の信号と同期させるものである。すなわち、図11(d)に示す速度脈波のピークの位置で1024倍のフェイズロックをかけて、図11(c)に示すように、PLLによって、入力された脈波の信号から脈波の1周期を1024分割した1024カウントをタイミング発生部147に出力することができる。ここで、速度脈波の第2のピークのタイミングの位置を図11(e)に示す。
In the PLL, first, the rising edge of the pulse wave signal input by the
タイミング発生部147は、PLLの分周器146からのカウンタ出力に応じて、サンプルホールド148に信号を出力するものである。タイミング発生部147は、PLLから入力されるカウンタの出力が0からカウントして特定の数字になったとき、例えば10ビットのカウンタの出力が300になったときに(このようなとき、「タイミングが300になったとき」ともいう)に、AGC141からの増幅された脈波の信号を、サンプルホールド148によりサンプルホールドして、さらに論理回路149に入力するよう信号を出力する。
The
論理回路149では、入力されたサンプルホールドされた信号に基づいて押圧が適正であるか否かの判定を行い、判定結果に応じてLED150、151の点灯を行う。図11(f)〜(h)に一例として示すように、脈波の信号の波形を加速度脈波で表した場合に、押圧の変化に伴い、脈波波形のTWの波形に起因して加速度脈波の第2のピークの位置が変化する。例えば適正圧の場合の加速度脈波を図11(f)として表したとき、押圧が高いときは図11(g)のように、加速度脈波の第2のピーク位置が適正圧の場合よりも先のタイミングで表れる。一方で、押圧が低いときには図11(h)のように、加速度脈波の第2のピーク位置が適正圧の場合よりも後のタイミングで表れる。このように、あらかじめ適正圧の場合の加速度脈波の脈波信号の立ち上がりからの第2ピークのタイミングを決定しておき、押圧を適正化したい脈波における加速度脈波の脈波信号の立ち上がりからの第2ピークのタイミングとの比較を行うことにより、押圧が高いか低いか、又は適正であるか否かの判定を行い、判定結果に合わせて押圧の調整をして適正化することができる。
The
上記の説明では、300のタイミングで、AGC141からの増幅された脈波の信号を、サンプルホールド148によりサンプルホールドして論理回路149により処理を行う例を挙げたが、押圧により適正圧が表れる指標が表れるタイミングであれば、任意のタイミングで行うことが出来る。
In the above description, an example in which the amplified pulse wave signal from the
また、上記の説明では、ピークの立ち上がりから次のピークの立ち上がりまでを1周期として、1周期を1024分割する例を挙げたが、これに限定されず分周器146を調整することで、任意の数に分割して信号処理を行ってよい。
また、加速度脈波の第1、第2のピークの比を求めてそれを一緒になるように押圧の適正化を行ってもよい。
Further, in the above description, an example in which one period is divided into 1024 with one period from the rise of the peak to the rise of the next peak is not limited thereto. However, the present invention is not limited thereto, and can be arbitrarily adjusted by adjusting the
Alternatively, the pressure may be optimized so that the ratio between the first and second peaks of the acceleration pulse wave is obtained and combined.
なお、このような微調整まで考えると、片手のみで押圧を適正化するというのは慣れないと困難が伴う場合ある。このため、第1開口部及びセンサに触れている反対側の指を、第1開口部及びセンサに触れている指に添えてわずかな押圧の調整をすることが望ましい。 In consideration of such fine adjustment, it may be difficult to optimize the pressing with only one hand unless used. For this reason, it is desirable to adjust the slight press by attaching the finger on the opposite side touching the first opening and the sensor to the finger touching the first opening and the sensor.
[1−4.第一実施形態にかかる検体情報検出ユニットの適用例]
筐体部11、21に蓄電池47を備え、蓄電池47から供給される電力によって駆動する器具であって、筐体部11、21を保持することができるクレードル2と用いられるものとして、電動シェーバー装置や、電動歯ブラシ装置が知られている。本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、3、8、9は、このような握り部を有する電気器具に適用することが可能である。
そこで、本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、3を、電動シェーバー装置、及び電動歯ブラシ装置に適用した例を以下に示す。なお以下において、電動シェーバー装置を単に電動シェーバーともいう、また電動歯ブラシ装置を単に電動歯ブラシともいう。
[1-4. Application example of specimen information detection unit according to first embodiment]
An electric shaver device, which is an appliance that is provided with a
Therefore, an example in which the sample
<電動シェーバーの適用例>
本体部(ボディ、握り部)を有する電動シェーバー(フィリップス社製)を用いて本発明の第一実施形態に係る検体情報検出ユニットの適用例とした。
電動シェーバーの本体部に防振を施して、本体部3にキャビティを形成するための円筒を本体部と接触させてテープで取り付け、円筒の本体部とは接していない側の先端部にブチルゴム製のO−リングを取り付け、円筒内の本体部の表面にECM(SPM0408、商品名、KNOWLES社製)を取り付けた。
これにより、電動シェーバーの本体部を筐体部として、円筒とO−リングにより第1開口部12を形成するとともに、本体部の表面と円筒により第1開口部12に連通する第1空洞13を形成し、第1空洞13内に第1センサ14としてECMが装着されている。
このECMをとりつけた電動シェーバーのO−リングに指を対向させて密着するようにして電動シェーバーのボディを握り、電動シェーバーの電源をONまたはOFFにして、髭を剃りながら指先からの脈動性信号の検出を行った。
<Application example of electric shaver>
An electric shaver (manufactured by Philips) having a main body (body, grip portion) was used as an application example of the specimen information detection unit according to the first embodiment of the present invention.
Vibration is applied to the main body of the electric shaver, and a cylinder for forming a cavity in the
Thus, the
Hold the body of the electric shaver so that your fingers are in close contact with the O-ring of the electric shaver to which this ECM is attached. Was detected.
図17(a)は電動シェーバーのノイズ分について、周波数とノイズの強さとの関係を表した図である。図17(b)はECMにより指先から検出した脈動性信号の容積脈波の波形を表す図であり、図の左側の領域では電動シェーバーの電源をONにした場合、図の右側の領域では電動シェーバーの電源をOFFにした場合の脈波の波形を表している。また、図17(c)はECMにより指先から検出した脈動性信号の速度脈波の波形を表す図であり、図の左側の領域では電動シェーバーの電源をONにした場合、図の右側の領域では電動シェーバーの電源をOFFにした場合の脈波の波形を表している。 FIG. 17A is a diagram showing the relationship between the frequency and the strength of the noise for the noise of the electric shaver. FIG. 17B is a diagram showing the waveform of the volume pulse wave of the pulsation signal detected from the fingertip by ECM. In the left area of the figure, when the electric shaver is turned on, the right area of the figure is electrically driven. The waveform of the pulse wave when the power source of the shaver is turned off is shown. FIG. 17C is a diagram showing the velocity pulse wave waveform of the pulsating signal detected from the fingertip by ECM. In the left region of the figure, when the electric shaver is turned on, the right region of the figure Fig. 4 shows the waveform of a pulse wave when the power source of the electric shaver is turned off.
図17(b)(c)に示すように、電動シェーバーの電源をONまたはOFFしているときに、電動シェーバーのノイズ成分から脈波の波形を帯域分割することが可能であった。 As shown in FIGS. 17B and 17C, when the power source of the electric shaver is turned on or off, the pulse wave waveform can be divided into bands from the noise component of the electric shaver.
本発明の第一実施形態に係る検体情報検出ユニットを適用した電動シェーバーは、未使用時にはクレードル2に載置しておくことで、無接触状態で蓄電池47に充電を行うことともに、クレードル2を介して、記憶手段29に記憶されている計測信号が読み取られ、検体情報検出ユニット1、3、8、9から外部のコンピュータに伝送させることができる。
このとき、検体情報検出ユニット1、3、8、9におけるクレードル2が、電動シェーバー装置用のクレードルを兼用していてもよい。
The electric shaver to which the sample information detection unit according to the first embodiment of the present invention is applied is placed on the
At this time, the
<電動歯ブラシの適用例>
図22に示すように、本体部(ボディ、握り部)311、ブラシ部312を備え、本体部311に操作ボタン313、314、315が設けられた電動歯ブラシ(東レ社製)301を用いて本発明の第一実施形態に係る検体情報検出ユニットの適用例とした。
<Application example of electric toothbrush>
As shown in FIG. 22, the main body part (body, grip part) 311 and a
電動歯ブラシの本体部311に防振を施して、本体部311の中央下部にキャビティを形成するための円筒321を本体部311と接触させてテープで取り付け、円筒321の本体部とは接していない側の先端部にブチルゴム製のO−リング322を取り付け、円筒311内の本体部311の表面にECM(SPM0408、商品名、KNOWLES社製)323を取り付けた。
Vibration is applied to the body portion 311 of the electric toothbrush, and a
これにより、電動歯ブラシの本体部311を筐体部11、21として、円筒321とO−リング322により第1開口部12を形成するとともに、本体部311の表面と円筒321により第1開口部12に連通する第1空洞13を形成し、第1空洞13内に第1センサ14としてECM323が装着されている。
As a result, the
このECMをとりつけた電動歯ブラシのO−リング322に指を対向させて密着するようにして電動歯ブラシのボディを握り、電動歯ブラシの電源をONにして、指先からの脈動性信号の検出を行った。
The electric toothbrush body was gripped so that the finger was opposed to and closely attached to the O-
図18(a)は電動歯ブラシの振動成分について、周波数とノイズの強さとの関係を表した図である。図18(b)は電動歯ブラシの電源をONにした場合においてECMにより指先から検出した脈動性信号の容積脈波の波形を表す図である。また、図18(c)は電動歯ブラシの電源をONにした場合においてECMにより指先から検出した脈動性信号の速度脈波の波形を表す図である。 FIG. 18A is a diagram showing the relationship between the frequency and the strength of noise for the vibration component of the electric toothbrush. FIG. 18B is a diagram showing the waveform of the volume pulsation wave of the pulsation signal detected from the fingertip by the ECM when the electric toothbrush is powered on. FIG. 18C is a diagram showing the velocity pulse wave waveform of the pulsation signal detected from the fingertip by ECM when the electric toothbrush is powered on.
図18(c)に示すように、速度脈波の波形には電動歯ブラシの振動成分に由来する影響により脈波の波形を得ることが困難であった。一方で、図18(b)に示すように、容積脈波では、電動歯ブラシの振動成分の影響がなく、脈波の波形を得ることができた。 As shown in FIG. 18C, it is difficult to obtain the waveform of the pulse wave due to the influence derived from the vibration component of the electric toothbrush. On the other hand, as shown in FIG. 18B, the volume pulse wave was not affected by the vibration component of the electric toothbrush, and a pulse wave waveform could be obtained.
本発明の第一実施形態に係る検体情報検出ユニットを適用した電動歯ブラシは、未使用時にはクレードル2に載置しておくことで、無接触状態で蓄電池47に充電を行うことともに、クレードル2を介して、記憶手段29に記憶されている計測信号が読み取られ、検体情報検出ユニット1、3、8、9から外部のコンピュータに伝送させることができる。
このとき、検体情報検出ユニット1、3、8、9におけるクレードル2が、電動歯ブラシ装置用のクレードルを兼用していてもよい。
The electric toothbrush to which the specimen information detection unit according to the first embodiment of the present invention is applied is placed on the
At this time, the
[1−5.第一実施形態にかかる検体情報検出ユニットの効果]
本発明の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニット1、3、8、9によれば、筐体部11、21が円柱状または卵形状に形成されていることで、筐体部11、21の外形に沿って手で握ることになる。これにより、例えば緊急時や食事直後や就寝中に異常を感じて咄嗟に使用を思い立った際に検体情報検出ユニット1、3、8、9を握っても、不要な力が入り過ぎないように毎回同じように安定して自然な形で握ることが可能となる。また、暗所や起床時に手探りで検体情報検出ユニットを握った場合でも、安定して自然な形で握ることが可能となる。また、筐体部11、21を握るだけでよく煩雑な固定を必要としない。これにより、手早く検体情報検出ユニット1、3、8、9を握ることができ、手で握る力を安定化させることで、迅速且つ安定した脈動性信号の検出結果を提供する検体情報検出ユニット1、3、8、9を提供することができる。
[1-5. Effect of specimen information detection unit according to first embodiment]
According to the specimen
さらに、検体情報検出ユニット1、3、8、9に指のガイド溝15が形成されている場合には、指91がガイド溝15に沿うようにして筐体部11、21を手で握るようになることで、筐体部11、21を手で握った際に指の位置が安定することとなり、また脈動性信号の検出の際に指の位置がずれることを防ぐことができる。これにより、より手早く検体情報検出ユニット1、3、8、9を握ることに加えて、ガイド溝15に設けられた第1開口部12または光透過部23と指91との位置あわせが容易になり、さらに迅速且つ安定した脈動性信号の検出結果を提供する検体情報検出ユニット1、3、8、9を提供することができる。
Further, in the case where the
また、筐体部11、21を手で握った手の指91に対向すべき筐体部11、21の部位に第1開口部12が形成され、第1開口部12を指91に対向させて手で筐体部11、21を握った状態で第1空洞13が閉鎖された空間構造(クローズドキャビティ)を有し、第1センサ14が第1開口部12を通じ入力された指91における血管の脈動性信号を第1空洞13内を伝播する圧力情報として検出する場合には、第一実施形態と同様に、第1センサ14が毛細血管又は血管の直上になくとも、血管の脈動性信号の検出を行うことができる。すなわち第1センサ14と血管の位置関係の正確さを要求しない仕組みを持つ検体情報検出ユニット1、3を提供することができる。
In addition, the
また、本検体情報検出ユニット1、3は第1開口部12の口径を所定の大きさに限定する場合には、第一実施形態と同様に、第1開口部12が受けとる圧力情報の範囲が限定され、本検体情報検出ユニット1、3の圧力センサとしてのセンシング範囲が狭く限定される。これにより、単に圧電素子やマイクロホン等のセンサを用いて開放系でセンシングする場合に比して高い指向性(あるいは空間分解能)を持つ検体情報検出ユニット1、3を提供することができる。また、本検体情報検出ユニット1、3の指向性を利用して血管から近い位置で脈動性信号を検出することにより、脈動性信号のS/N比及び感度を向上させることができる。
Further, when the diameter of the
さらに、検体情報検出ユニット1、3、8、9の第1開口部12または光透過部23が指91の関節部分に相当する皮膚部分との当接する部位である場合には、動脈が確認されている指の関節部分に存する血管から脈動を検出することが可能となり、センサを指先の腹に当接させて毛細血管から脈動性信号を検出するよりも、血管のそのものの脈動で比較的大きく安定した脈波を得ることが出来る。
Further, when the
また、本発明の検体情報検出ユニット1、3を適用した電動シェーバー装置や電動歯ブラシ装置等の電気器具によれば、検体情報検出ユニット1、3における筐体部を該電気器具の握り部とすることにより、該電気器具を使用しながら脈動性信号の検出を行うことができ、日常的に且つ定期的な脈動性信号の測定を容易に行うことがが可能となる。
また、検体情報検出ユニット1、3のクレードルを該電気器具のクレードルと兼用することにより、充電や測定結果の転送に便利である。
In addition, according to an electric appliance such as an electric shaver device or an electric toothbrush device to which the sample
Further, the cradle of the specimen
〔A2.第一実施形態の第一変形例の説明〕
[2−1.第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット]
本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットは、例として図12に示すように構成されている。ここでは、上述の第一実施形態に第一の変形例を適用したものを例示して説明する。
[A2. Description of First Modification of First Embodiment]
[2-1. Sample Information Detection Unit According to First Modified Example of First Embodiment]
The sample information detection unit according to the first modification of the first embodiment of the present invention is configured as shown in FIG. 12 as an example. Here, an example in which the first modification is applied to the first embodiment described above will be described.
第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットは、一部の構成を除いて上述の第一実施形態と同様に構成されており、上述の検体情報検出ユニットと同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する。 The sample information detection unit according to the first modification of the first embodiment is configured in the same manner as the above-described first embodiment except for a part of the configuration, and the same as the above-described sample information detection unit. The description will be omitted, and description will be made using the same reference numerals.
<検体情報検出ユニットの構成>
本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット5、81は、一例として、図12(a)、図21(a)に示すように、筐体部31をそなえ、筐体部11が円柱状部材として構成され、第1センサ34a〜34cとして機能する複数の感圧素子38a〜38c、または第1センサ34a〜34cとして機能する複数の受光素子78a〜78cが設けられている。または、本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット6、82は、一例として、図12(b)、図21(b)に示すように、筐体部41をそなえ、筐体部41が卵形状部材として構成され、第1センサ34a〜34cとして機能する複数の感圧素子38a〜38c、または第1センサ34a〜34cとして機能する複数の受光素子78a〜78cが設けられている。
<Configuration of specimen information detection unit>
The sample
本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット5、6は、図12(a)、図12(b)に示すように、筐体部31、41には複数の第1開口部32a〜32cが形成されるとともに、複数の第1空洞33a〜33cが形成され、第1センサ34a〜34cとして機能する複数の感圧素子38a〜38cが設けられている。または、本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット81、82は、図21(a)、図21(b)に示すように、筐体部31、41には複数の第1光源77a〜77cと、光透過部73a〜cと、第1センサ34a〜34cとして機能する複数の受光素子78a〜78cが設けられている。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the specimen
さらに、本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット5、6、81、82は、図12(a)、図12(b)、図21(a)、図21(b)に示すように、筐体部31、41の表壁部には、複数の指のガイド溝35a〜35cが形成されていることが好ましい。筐体部31、41に、握り強さセンサ36a〜36cをそなえていることが好ましい。
Furthermore, the sample
また、筐体部31、41には、第1センサ34a〜34cとして機能する感圧素子38a〜38cまたは第1センサ34a〜34cとして機能する受光素子78a〜78c、及び握り強さセンサ36a〜36cで検出された信号を処理する信号処理部23を備えることが好ましい。
In addition, the
本実施形態では左手で筐体部を握る場合の検体情報検出ユニットの構成について説明するが、右手で筐体部を握るように、図12(a)、図12(b)、図21(a)、図21(b)に示すガイド溝35a〜35cの形状を左右反転させて形成してもよい。また、本実施形態では第1開口部または光透過部、第1空洞、第1センサとして機能する感圧素子または第1センサとして機能する受光素子、及びガイド溝が、それぞれ3組存在する場合の検体情報検出ユニットの構成について説明するが、筐体部31を握った手の複数の各指に対向すべき筐体部の部位に第1開口部または光透過部が形成されるように、第1開口部または光透過部、空洞、第1センサとして機能する感圧素子または第1センサとして機能する受光素子、及びガイド溝がそれぞれ形成されていればよく、2本の指に対応して2組存在していてもよく、4本の指に対応して4組存在していてもよく、5本の指に対応して5組存在していてもよい。
In the present embodiment, the configuration of the sample information detection unit in the case where the housing part is gripped with the left hand will be described, but FIGS. 12A, 12B, and 21A are used so that the housing part is gripped with the right hand. ), And the shape of the
(筐体部)
筐体部31、41は、手で握ることのできる外形を有するものであり、検体情報検出ユニット5、6、81、82の筐体として機能する部位である。筐体部31、41には、図12(a)、図12(b)に示すように、第1開口部32a〜32c、及び第1空洞33a〜33cが形成され、第1センサ34a〜34cとして機能する感圧素子38a〜38cが設けられている。または、筐体部31、41には、図21(a)、図21(b)に示すように、第1光源77a〜77c、光透過部73a〜73c、及び第1センサ34a〜34cとして機能する受光素子78a〜78cが設けられている。
(Case)
The
筐体部31、41は、手で握ることのできる外形であれば、形状、サイズともに限定はされないが、握りやすさと保持のしやすさの点から、図12(a)、図21(a)に示すように、検体情報検出ユニット5、81の筐体部31が筒状部材または円柱状の部材として構成され、側面部に第1開口部32a〜32c、及び第1空洞33a〜33cが形成され、第1センサ34a〜34c34a〜34cが設けられているか、第1光源77a〜77c、光透過部73a〜73c、及び第1センサ34a〜34cとして機能する受光素子78a〜78cが設けられていることが好ましい。または、図12(b)、図21(b)に示すように、検体情報検出ユニット6、82の筐体部41が卵形状部材として構成され、卵形状のうち、長辺方向の中央付近の曲率半径が大きく、端部の形状が描くカーブが緩やかな部位(以下、単に中央付近ともいう)に第1開口部32a〜32c、及び第1空洞33a〜33cが形成され、第1センサ34a〜34c34a〜34cが設けられているか、第1光源77a〜77c、光透過部73a〜73c、及び第1センサ34a〜34cとして機能する受光素子78a〜78cが設けられていることが好ましい。または、検体情報検出ユニットの筐体部は角柱状部材として構成されていてもよい。
The
(第1開口部)
図12(a)、図12(b)に示すように、第1開口部32a〜32cは、筐体部31、41を握った手の複数の各指に対向すべき筐体部31、41の部位に、開口を設けることにより複数形成されており、検体情報検出ユニット5、6の筐体部31、41を手で握った際に、手の複数の指の各腹部と当接する部位である。第1開口部32a〜32cは、指のガイド溝35a〜35cに形成されていることが好ましい。第1開口部32a〜32cは、それぞれ第1空洞33a〜33cと連通している。
(First opening)
As shown in FIG. 12A and FIG. 12B, the
(第1空洞)
図12(a)、図12(b)に示すように、第1空洞33a〜33cは、各第1開口部32a〜32cに連通するとともに、各第1開口部32a〜32cをそれぞれの指に対向させて手で筐体部31、41を握った状態でそれぞれ閉鎖された空間構造となるものであり、筐体部31、41に複数形成されている。このように第1空洞33a〜33cが形成する閉鎖された空間構造を、「Closed Cavity;クローズドキャビティ」ともいう。第1空洞33a〜33cの内部には、それぞれ第1センサ34a〜34cとして機能する感圧素子38a〜38cが設けられている。
(First cavity)
As shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), the
(第1光源)
図21(a)、図21(b)に示すように、第1光源77a〜77cは、筐体部31、41に複数設けられ、筐体部31、41を握った手の複数の各指へ向けて光信号を発生するものである。
(First light source)
As shown in FIG. 21A and FIG. 21B, a plurality of
光透過部73a〜73cは筐体部81、82の表壁部に複数設けられ、第一光源77a〜77cから発せられた光信号は後述するそれぞれの光透過部73a〜73cを透過して、筐体部81、82を握った手の複数の各指に当たり、各指に当たって反射した光信号がそれぞれの光透過部を通過して後述する第1センサ34a〜34cとして機能する各受光素子78a〜78cにより検出されるよう、第一光源77a〜77cから発せられる各光信号の供給方向が、筐体部31、41の端面に対して垂直ではなく、所定の角度をなして光信号を発するようにして設けられていることが好ましい。
第1光源77a〜77cは、光透過部73a〜73c、第1センサ34a〜34cとして機能する受光素子78a〜78cとともに、フォトインタラプタ(フォトリフレクタともいう)として機能する。
A plurality of
The
(光透過部)
図21(a)、図21(b)に示すように、光透過部73a〜73cは、筐体部81、82を握った手の複数の各指に対向すべき筐体部81、82の部位に複数設けられ、第1光源77a〜77cからの光信号をそれぞれ透過しうる透過性の材料からなる。
(Light transmission part)
As shown in FIGS. 21A and 21B, the
光透過部73a〜73cは筐体部81、82の表壁部に設けられ、筐体部81、82を握った手の複数の各指が筐体部81、82に設けられた光透過部73a〜73cとそれぞれ対向した際に、各第1光源77a〜77cからの光信号がそれぞれの光透過部73a〜73cを透過して各指に当たり、各指91に当たって反射した光信号がそれぞれの光透過部73a〜73cを透過して第1センサ34a〜34cとして機能する各受光素子78a〜78cにより検出されるよう構成されていることが好ましい。
The
(第1センサ)
図12(a)、図12(b)、図21(a)、図21(b)に示すように、第1センサ34a〜34cとして機能する感圧素子38a〜38cまたは受光素子78a〜78cは、筐体部31、41に複数設けられ、筐体部31、41を握った手の複数の各指における血管の脈動性信号を検出し、脈動性信号(脈波の信号)として出力するものである。
(First sensor)
As shown in FIGS. 12 (a), 12 (b), 21 (a), and 21 (b), the pressure
図12(a)、図12(b)に示すように、検体情報検出ユニット5、6の筐体部31、41に、複数の第1開口部32a〜32cが形成されるとともに、複数の第1空洞33a〜33cが筐体部31、41に形成される場合には、第1センサ34a〜34cとして複数の感圧素子38a〜38cが設けられることが好ましい。このとき、第1センサ34a〜34cとして機能する感圧素子38a〜38cは、各第1開口部32a〜32cを通じ入力されたそれぞれの指における血管の脈動性信号を、脈動性信号に起因し各第1空洞33a〜33c内を伝播する圧力情報として検出する。
As shown in FIGS. 12A and 12B, a plurality of
図21(a)、図21(b)に示すように、検体情報検出ユニット81、82の筐体部31、41に、複数の第1光源77a〜77cと、複数の光透過部73a〜73cとが設けられる場合には、第1センサ34a〜34cとして複数の受光素子78a〜78cが設けられることが好ましい。このとき、第1センサ34a〜34cとして機能する受光素子78a〜78cは、それぞれの指における血管の脈動性信号を、脈動性信号に起因し各第1光源77a〜77cからの光信号がそれぞのれ指に当たって反射した光信号を受光することで検出する。
As shown in FIG. 21A and FIG. 21B, a plurality of
なお、第1センサとして、感圧素子38a〜38cを用いて脈動性信号を検出した場合であっても、受光素子78a〜78cを用いて脈動性信号を検出した場合であっても、後述する脈動性信号についての信号処理は同様に行うことが可能である。
In addition, even if it is a case where a pulsation signal is detected using the pressure
(ガイド溝)
図12(a)、図12(b)、図21(a)、図21(b)に示すように、ガイド溝35a〜35cは、筐体部31、41を手で握った際に各指のガイドとなる部位である。ガイド溝35a〜35cには、第1開口部32a〜32cまたは光透過部73a〜73cがそれぞれ形成されており、手の複数の指が各ガイド溝35a〜35cに沿うようにして筐体部31、41を握った際に、それぞれの手の指に対抗すべき部位に第1開口部または光透過部が形成されるよう、ガイド溝35a〜35cの端部37a〜37c付近に第1開口部32a〜32cまたは光透過部73a〜73cがそれぞれ形成されることが好ましい。
(Guide groove)
As shown in FIGS. 12 (a), 12 (b), 21 (a), and 21 (b), the
(握り強さセンサ)
図12(a)、図12(b)、図21(a)、図21(b)に示すように、握り強さセンサ36a〜36cは、筐体部31、41の第1開口部32a〜32cまたは光透過部73a〜73cの周辺部にそれぞれ設けられ、手の握りの強さを押圧力(押圧信号)として検出し、押圧の信号として出力するものである。また、筐体部31、41には、握り強さセンサ36a〜36cからの出力に起因して、手の握りの強さを知らせる握り強さ報知部26をそなえていることが好ましい(図25、26)。
(Grip strength sensor)
As shown in FIG. 12A, FIG. 12B, FIG. 21A, and FIG. 21B, the
(信号処理部)
信号処理部101は、第1センサ34a〜34cで検出された脈動性信号(脈波の信号)、及び握り強さセンサ16で検出された手の握りの強さについての押圧の信号を処理する電気回路である。信号処理部101は、極性判定部102、押圧情報検出部103、押圧適正化部104、及び平均化処理部105をそれぞれ電気回路として有している(図25、26)。
(Signal processing part)
The
[2−2.第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの機能構成]
以下に、本発明の第一実施形態の第1変形例にかかる検体情報検出ユニット5、6、81、82の機能構成の一例について説明する。
[2-2. Functional Configuration of Specimen Information Detection Unit According to First Modification of First Embodiment]
Hereinafter, an example of a functional configuration of the sample
(感圧素子が設けられた検体情報検出ユニットの場合)
本発明の第一実施形態の第一変形例に係る検体情報検出ユニット5、6を機能的に表わすとき、図25に示すように、検体情報検出ユニット5、6は、第1センサ34a〜34cとして機能する感圧素子38a〜38c、握り強さセンサ36a〜36c、極性報知部25、握り強さ報知部26、検体感知センサ27、検体報知部28、記憶手段29、時計42、GPSのアンテナ43、GPSの処理回路44、体温検出手段45、外気温検出手段46、蓄電池47、信号処理部101を備え、信号処理部101は、極性判定部102、押圧情報検出部103、押圧適正化部104、及び平均化処理部105を有している。
(In the case of a specimen information detection unit provided with a pressure sensitive element)
When functionally representing the sample
第1センサ34a〜34cとして機能する感圧素子38a〜38cにて血管の脈波(脈動性信号)を、脈動性信号に起因する圧力情報として検出して、握り強さセンサ36a〜36cで握りの強さに起因する押圧情報を検出し、第1センサ34a〜34cとして機能する感圧素子38a〜38c及び握り強さセンサ36a〜36cにおいて検出された信号は信号処理部101に送られ、極性判定部102、押圧情報検出部103、押圧適正化部104、及び平均化処理部105によって信号を処理するよう構成されている。
Blood pressure pulsation waves (pulsation signals) are detected as pressure information resulting from the pulsation signals by the pressure-
(受光素子が設けられた検体情報検出ユニットの場合)
本発明の第一実施形態の第一変形例に係る検体情報検出ユニット81、82を機能的に表わすとき、図26に示すように、検体情報検出ユニット81、82は、第1センサ34a〜34cとして機能する受光素子78a〜78c、握り強さセンサ36a〜36c、第1光源77a〜77c、極性報知部25、握り強さ報知部26、検体感知センサ27、検体報知部28、記憶手段29、時計42、GPSのアンテナ43、GPSの処理回路44、体温検出手段45、外気温検出手段46、蓄電池47、信号処理部101を備え、信号処理部101は、極性判定部102、押圧情報検出部103、押圧適正化部104、及び平均化処理部105を有している。
(In the case of a specimen information detection unit provided with a light receiving element)
When the sample
第1センサ34a〜34cとして機能する受光素子78a〜78cにて血管の脈波(脈動性信号)を、脈動性信号に起因する光信号として検出して、握り強さセンサ36a〜36cで握りの強さに起因する押圧情報を検出し、第1センサ34a〜34cとして機能する機能する受光素子78a〜78c及び握り強さセンサ36a〜36cにおいて検出された信号は信号処理部101に送られ、極性判定部102、押圧情報検出部103、押圧適正化部104、及び平均化処理部105によって信号を処理するよう構成されている。
The light-receiving
[2−3.第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの動作]
以下に、本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット5、6、81、82の動作の一例について説明する。
[2-3. Operation of Specimen Information Detection Unit According to First Modification of First Embodiment]
Below, an example of operation | movement of the sample
<脈動性信号及び押圧力の検出>
(感圧素子が設けられた検体情報検出ユニットの場合)
検体情報検出ユニット5、6の筐体部31、41に、複数の第1開口部32a〜32cが形成されるとともに、複数の第1空洞33a〜33cが筐体部31、41に形成され、第1センサ34a〜34cとして複数の感圧素子38a〜38cが設けられる場合の動作について説明する。
<Detection of pulsation signal and pressing force>
(In the case of a specimen information detection unit provided with a pressure sensitive element)
A plurality of
検体の手の複数の指先の先端部から第一関節の間と、各第1開口部32a〜32cとがそれぞれ接するように指先を押し当ててるようにして筐体部31、41を手で握り、第1空洞33a〜33cが閉鎖された空間構造(クローズドキャビティ)をそれぞれ形成するようにする。この状態で各第1開口部32a〜32cにそれぞれ設けられた第1センサ34a〜34cとして機能する各感圧素子38a〜38cによって、複数の指の指先での微細血管、毛細血管、または関節部分に存する動脈血管での脈波(脈動性信号)を圧力情報としてそれぞれ検出する。また、第1開口部32a〜32cの周辺部に設けられた握り強さセンサ36a〜36cによって、手の握りの強さをそれぞれの指で、握り強さセンサ36a〜36cを押す押圧力(押圧信号)として検出する。
Grip the
(受光素子が設けられた検体情報検出ユニットの場合)
検体情報検出ユニット81、82の筐体部31、41に、複数の第1光源77a〜77cと、複数の光透過部73a〜73cとが設けられ、第1センサ34a〜34cとして複数の受光素子78a〜78cが設けられる場合の動作について説明する。
(In the case of a specimen information detection unit provided with a light receiving element)
A plurality of
検体の手の複数の指先の先端部から第一関節の間に、各第1光源77a〜77cから発せられた光信号があたるように筐体部31、41を握った手の複数の指をそれぞれ光透過部73a〜73cに対向させて、各光透過部73a〜73cにそれぞれ指先を押し当ててるようにして筐体部31、41を手で握る。この状態で各第1光源77a〜77cからの光信号がそれぞれ光透過部73a〜73cを透過して各指に当たり、各指91に当たって反射した光信号がそれぞれ光透過部73a〜73cを透過して第1センサ34a〜34cとしての各受光素子78a〜78cにより検出される。これにより、第1センサ34a〜34cとして機能する各受光素子78a〜78cが、複数の指の指先での微細血管、毛細血管、または関節部分に存する動脈血管での脈波(脈動性信号)を、脈動性信号に起因し各第1光源77a〜77cからの光信号がそれぞれの指に当たって反射した光信号を受光することで、光信号の強さとして検出する。また、光透過部73a〜73cの周辺部に設けられた握り強さセンサ36a〜36cによって、手の握りの強さをそれぞれの指で、握り強さセンサ36a〜36cを押す押圧力(押圧信号)として検出する。
A plurality of fingers of the hand grasping the
<複数の脈動性信号の処理>
次に、第1センサ34a〜34cとして機能する感圧素子38a〜38cによって圧力情報として検出された複数の脈波(脈動性信号)、または、第1センサ34a〜34cとして機能する受光素子78a〜78cによって光信号として検出された複数の脈波(脈動性信号)について、複数の信号を平均化する信号処理について説明する。
<Processing of multiple pulsatile signals>
Next, a plurality of pulse waves (pulsation signals) detected as pressure information by the pressure
なお、以下の説明では、検体情報検出ユニット5、6の筐体部31、41に、複数の第1開口部32a〜32cが形成されるとともに、複数の第1空洞33a〜33cが筐体部31、41に形成され、第1センサ34a〜34cとして複数の感圧素子38a〜38cが設けられる場合について説明するが、検体情報検出ユニット8、9の筐体部11、21に、複数の第1光源77a〜77cと、複数の光透過部73a〜73cとが設けられ、第1センサとして複数の受光素子78a〜78cが設けられる場合であっても同様に信号処理を行うことができる。
In the following description, a plurality of
第1センサとして機能する感圧素子38a〜38cによって圧力情報として検出された複数の脈波(脈動性信号)は、平均化処理部105により、複数の信号を平均化する信号処理を行うことが好ましい。また、握り強さセンサ36a〜36cによって検出された複数の押圧力(押圧信号)も同様に、複数の信号を平均化する信号処理を行うことが好ましい。この信号処理を図13に示すブロック図により説明する。
A plurality of pulse waves (pulsation signals) detected as pressure information by the pressure
図13は、複数の第1センサ34a〜34cからの信号、及び複数の握り強さセンサ36a〜36cからの信号を平均化する信号処理を行うための平均化処理部105の構成を表すブロック図である。平均化処理部105は、第1センサ34a〜34cからの信号がそれぞれ入力されるサンプリングパルス検出部211、213、215、サンプリングパルス検出部211、213、215からの出力を受け、握り強さセンサ36a〜36cからの信号がそれぞれ入力されるAD変換部212、214、216、サンプリングパルス検出部211、213、215からの信号が入力される脈波信号平均化部221、AD変換部212、214、216からの信号が入力される押圧信号平均化部222からなる。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of an averaging
第1センサ34a〜34cからの脈波の信号は、サンプリングパルス検出部211、213、215に入力され、さらに脈波信号平均化部221に出力される。脈波信号平均化部221で脈波の信号は平均化されることにより、平均化された脈波の信号を得ることができる。
Pulse wave signals from the
第1センサ34a〜34cからの脈波の信号は、サンプリングパルス検出部211、213、215によりサンプリングを受け、脈波の検出されたタイミングの信号をAD変換部212、214、216に入力される。AD変換部212、214、216では、脈波の検出されたタイミングにあわせて握り強さセンサ36a〜36cから入力された押圧信号について、アナログ信号からデジタル信号に変換を行い、さらに押圧信号平均化部222に出力する。脈波信号平均化部222で押圧の信号は平均化されることにより、平均化された押圧の信号を得ることができる。
The pulse wave signals from the
なお、このような平均化する信号処理は、平均化処理部105が検体情報検出ユニットの信号処理に備えられることで信号処理を行ってもよく、または、それぞれの第1センサ34a〜34又は握り強さセンサ36a〜36cから得られた信号を記憶手段29に保存しておき、記憶手段29から外部のコンピュータに伝送して、外部のコンピュータにより信号処理を行ってもよい。
Note that such averaging signal processing may be performed by the averaging
<押圧状態の制御>
平均化処理部105により得られる、平均化された脈波の信号、及び平均化された押圧の信号を、極性判定部102、押圧情報検出部103、及び押圧適正化部104に入力することで、上述の第一実施形態の検体情報検出ユニット同様にして、押圧状態の制御を行うことができる。
<Pressing state control>
By inputting the averaged pulse wave signal and the averaged pressure signal obtained by the averaging
[2−4.第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの適用例]
本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット5、6、81、82は、電動シェーバー装置や電動歯ブラシ装置のような握り部を有する電気器具に適用することが可能である。
このとき、検体情報検出ユニット5、6、81、82におけるクレードル2が、電動シェーバー装置または電動歯ブラシ装置用のクレードルを兼用していてもよい。
[2-4. Application Example of Specimen Information Detection Unit According to First Modification of First Embodiment]
The sample
At this time, the
[2−5.第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの効果]
本発明の第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット5、6、81、82によれば、前記第一実施形態で得られる効果に加えて、複数の第1センサ34a〜34cにより検出された脈動性信号から平均化された脈波の信号を得ることにより、単一の第1センサのみから検出を行う場合よりも、正確な脈動性信号の測定ができ、信頼性の高い脈波を得ることができる。また、複数の握り強さセンサ36a〜36cにより検出された押圧信号から平均化された押圧の信号を得ることにより、単一の握り強さセンサのみから検出を行う場合よりも、正確な握りの強さの測定ができ、信頼性の高い握りの強さを得ることができる。さらには、握りの強さが正確となることで、手の握りの強さを一定にして測定の条件を安定させることが容易になり、脈動性信号の測定精度をより向上させることができる。
[2-5. Effect of specimen information detection unit according to first modification of first embodiment]
According to the specimen
〔B1.本発明の第二実施形態の説明〕
[3.検体情報検出ユニット]
[3−1.検体情報検出ユニットの構成例]
第二実施形態にかかる検体情報検出ユニットは、一部の構成を除いて上述の第一実施形態にかかる検体情報検出ユニットと同様に構成されており、上述の検体情報検出ユニットと同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する。
<検体情報検出ユニットの構成>
[B1. Description of Second Embodiment of the Present Invention]
[3. Sample Information Detection Unit]
[3-1. Sample configuration of specimen information detection unit]
The sample information detection unit according to the second embodiment is configured in the same manner as the sample information detection unit according to the first embodiment described above except for a part of the configuration, and is similar to the sample information detection unit described above. Will be described using the same reference numerals.
<Configuration of specimen information detection unit>
本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット7は、図1(a)、図1(b)、図20(a)、図20(b)に示すように、筐体部11、21をそなえ、筐体部11が円柱状部材または卵形状部材として構成され、第1センサ14が設けられている。
The sample
本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット7は、図1(a)、図1(b)に示すように、筐体部11、21には第1開口部12が形成されるとともに、第1空洞13が形成され、第1センサ14として機能する感圧素子24が設けられていることが好ましい。または、本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット7は、図20(a)、図20(b)に示すように、筐体部11、21には第1光源17と、光透過部23と、第1センサ14として機能する受光素子18が設けられていることが好ましい。
In the sample
また、本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット7は、筐体部11、21の表壁部には、指のガイド溝15が形成されていることが好ましい。また、筐体部11、21に、握り強さセンサ16をそなえていることが好ましい。
In the specimen
さらに、検体情報検出ユニット7には、図14に示すように、筐体部11、21に光源51、52と、第2センサ53とが設けられて酸素飽和度測定手段が形成されているか、または、図15に示すように、筐体部11、21に第2開口部62が形成されるとともに、第2空洞63が形成され、合成光学系61、及び第3センサ64が設けられて血糖値測定手段が形成されている。もしくは、上記の酸素飽和度検出手段と血糖値測定手段がともに形成されていてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 14, the specimen
また、筐体部11、21には、第1センサ14、及び握り強さセンサ16で検出された信号を処理する信号処理部101を備えることが好ましい(図27)。また、第2光源51、52、または、合成光学系61から発せられる光信号の制御を行う、発光制御部201を備えることが好ましい(図27)。
Moreover, it is preferable to provide the
(信号処理部)
検体情報検出ユニット7は、第1センサ14で検出された脈動性信号(脈波の信号)、握り強さセンサ16で検出された手の握りの強さについての押圧の信号、第2センサ53で検出された血管中の酸素飽和度に関する情報、及び第3センサ64で検出された合成光学系31からの光信号に起因する振動の情報を処理する電気回路である、信号処理部101を備えることが好ましい(図27)。信号処理部101は、極性判定部102、押圧情報検出部103、押圧適正化部104を有している。
(Signal processing part)
The specimen
(発光制御部)
本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット7は、第2光源51、52、または、合成光学系61から発せられる光信号の制御を行うとともに、第2センサ53、または、第3センサ64により検出された信号の制御を行う電子回路である、発光制御部201を備えることが好ましい(図27)。発光制御部201は、第1センサ14により脈波が安定に検出されていることを利用して、図16に示すようなタイミングで信号を処理して、酸素飽和度及び血糖値の測定するものである。
(Light emission control unit)
The specimen
<酸素飽和度測定手段>
酸素飽和度検出手段は、図14に示すように、筐体部11、21に第2光源51、52、第2センサ53、板状部材54、棒状部材55a、55b、及び、スプリング等の弾性部材56a、56bが設けられて形成されている。
<Measurement of oxygen saturation>
As shown in FIG. 14, the oxygen saturation detection means includes a second
第2センサ53は、第2光源51、52と対向して、指91を挟み込むようにして筐体部11、21に設けられていることが好ましい。本実施形態では、図14に示すように、筐体部11、21には、表壁部から略垂直に伸縮自在に設けられた一対の棒状部材55a、55bが備えられており、棒状部材55a、55bの筐体部とは反対側の端部を繋ぐようにして板状部材54が備えられており、板状部材54には第1センサ53が設けられている。棒状部材55a、55bにはそれぞれスプリング等の弾性部材56a、56bが備えられており、板状部材54及び第1センサ53を筐体部11、21に向けて引き寄せるように弾性力を付与するよう構成されている。この構成により、板状部材54及び第1センサ53と筐体部11との間に検体の指91を差し込んで、弾性力によりはさむ込むようにして保持することができる。
The
このようにして、酸素飽和度検出手段は、第2センサ53と第2光源51、52とを対向させた状態で、第2光源51、52から発せられる光信号が指91を透過した透過光を第2センサ53で検出することにより、指の血管中の酸素飽和度に関する情報を検出することものである。
In this way, the oxygen saturation detection means transmits the transmitted light that the optical signal emitted from the second
さらに、第2光源51、52、及び第2センサ53は、ガイド溝15の端部22付近に設けられていることが好ましい。また、第2光源51、52、及び第2センサ53が、指の先端部に対向する部位に形成されるとともに、第1開口部12または光透過部23は、手の指91の第1関節部分に相当する皮膚部分に対抗すべき部位に形成されることが特に好ましい。
Further, the second
(第2光源)
第2光源51、52は、筐体部11、21に設けられ、指91を透過するように光信号を発生するものである。第2光源51、52は、断続的な光信号を供給する光の供給源であることが好ましく、例えばレーザーダイオード(LD)やLED(Light Emitting Diode;発光ダイオード)を用いることが出来る。
(Second light source)
The second
第2光源は、血管中の酸素飽和度に関する情報の検出を行うために、血液中のヘモグロビンの酸素の結合と解離による吸収波長の変化に対応して、酸素と解離しているヘモグロビン(還元ヘモグロビン)において吸収が増加する第1波長の光と、酸素と結合しているヘモグロビン(酸化ヘモグロビン)において吸収が増加する第2波長の光とを発することが好ましく、第1波長の光と第2波長の光とがそれぞれ発せられる2種類の光源(第1の第2光源51、第2の第2光源52)からなってもよい。また、第1波長の光と第2波長の光とがそれぞれ発せられる2種類の光源が複合したチップとして形成されているものでもよい。第1の第2光源51から発生される光の波長(第1波長)としては、例えば650nmとすることができ、第2の第2光源から発生される光の波長(第2波長の光)としては、例えば940nmとすることができる。
The second light source detects hemoglobin (reduced hemoglobin) that is dissociated from oxygen in response to a change in absorption wavelength due to the binding and dissociation of oxygen in hemoglobin in blood in order to detect information on oxygen saturation in blood vessels. ) And a second wavelength light that increases absorption in oxygenated hemoglobin (oxygenated hemoglobin), and preferably emits the first wavelength light and the second wavelength light. May be composed of two types of light sources (a first second
(第2センサ)
第2センサ53は、筐体部11、21に設けられ、指91を透過した第2光源51、52からの光信号(透過光)を受信して、血管中の酸素飽和度に関する情報を検出するものである。第2センサ53としては、特定の光を検出できる光センサ(受光素子、光ディテクタ)であることが好ましく、PINフォトダイオード、PN接合・フォトダイオード等のフォトダイオードを用いることができる。
(Second sensor)
The
第2センサ53は、血管中の酸素飽和度に関する情報の検出を行うために、血液中のヘモグロビンの酸素の結合と解離による吸収波長の変化に対応して、第2光源と同様に、上記の第1波長の光と、上記の第2波長の光を検出することが好ましく、第1波長の光と第2波長の光とをそれぞれ検出する2種類のセンサからなってもよい。第1波長の光として650nm、第2波長の光として940nmを用いる場合には、波長が近いために一つのセンサにより検出を行うことが出来る。
The
還元ヘモグロビン(Hb)は赤色光付近の光の吸収が大きく、酸化ヘモグロビン(HbO2)は赤外線付近の光の吸収が大きい。第2センサ53によって検出される第1波長(λ1)の透過光の出力をA(λ1)、第2波長(λ2)の透過光の出力をA(λ2)とすると、例えば第1波長を650nm、第2波長を940nmとした場合に、A(λ1)とA(λ2)の透過光比率から、血液中の還元ヘモグロビンと酸化ヘモグロビンとの比率を求めることができる。さらにこの比率をもとにして、血液中のヘモグロビンの酸素を持っている割合(酸素飽和度)を算出することができる。
Reduced hemoglobin (Hb) absorbs light near red light, and oxygenated hemoglobin (HbO 2 ) absorbs light near infrared light. If the output of the transmitted light having the first wavelength (λ1) detected by the
<血糖値測定手段>
血糖値測定手段は、図15に示すように、筐体部11、21に第2開口部62が形成されるとともに、第2空洞63が形成され、合成光学系61、及び第3センサ64が設けられて形成されている。
<Blood glucose measurement means>
As shown in FIG. 15, the blood glucose level measuring means is formed with a
(第2開口部)
第2開口部62は、検体情報検出ユニット7を検体95に装着する際に、検体95と対向する筐体部11、21の表壁部に開口を設けることにより形成されており、検体情報検出ユニット7の筐体部11、21が検体95と当接する部位である。筐体部11、21が検体95と当接することで、第2開口部62を検体95で覆うようにしている。第2開口部62は、第2空洞63と連通している。なお、第2開口部62の周辺にゴムまたはシリコン等の弾性体からなるO−リング66が設けられ、このO−リング66によって検体情報検出ユニット7と当接するようにしてもよい。
(Second opening)
The
(第2空洞)
第2空洞63は、第2開口部62に連通するとともに、第2開口部62を検体95に対向させた状態で閉鎖された空間構造となるものであり、筐体部11、21に形成されている。このように第2空洞63が形成する閉鎖された空間構造を、「Closed Cavity;クローズドキャビティ」ともいう。第2空洞63には、それぞれ第3センサ64が設けられている。
(Second cavity)
The
(合成光学系)
合成光学系61は、筐体部11、21に設けられ、筐体部11、21の第2空洞63内を通って筐体部11、21の第2開口部62を通じ、検体95へ向けて光信号を供給するものである。合成光学系61は、発光制御部61からの信号を受けて、光信号を発するよう構成されている。
(Synthetic optics)
The synthesis
合成光学系61は、各々個別の波長の光を発する光源を複数備えており、合成光学系61内で、それら複数の光源から発せられる光が合成を受けた合成光として、合成光学系61から発せられる。合成光学系61から発せられた合成光は、図15に示すように、対物レンズを通過することで集光を受けた後、第2空洞63及び第2開口部62を通じて、検体95に照射されることが好ましい。複数の光源からの光の合成は、例えばダイクロイックミラーを用いて行うことができる。
The synthesizing
合成光学系61を構成する光源は、断続的な光信号を供給する光源であることが好ましく、例えばレーザーダイオード(LD)やLED(Light Emitting Diode;発光ダイオード)を用いることが出来る。合成光学系61がレーザーダイオードである場合、パルス発振源としてパルス光を発振するよう構成されていることが好ましい。
The light source constituting the combining
合成光学系61は、主として赤外領域の光を照射する光源が用いられるが、検体95に含まれる分析の対象となる物質が吸収する光の波長を発する光源を選択することが好ましく、例えば検体の血管中のグルコース濃度の測定を行う場合であれば、グルコース分子のC−H基やO−H基の吸収波長に極大を有する光信号を供給する光源を用いることが好ましい。赤外領域の光の中には、近赤外の領域の波長も含まれることがある。
As the synthesis
合成光学系61には、上述した分析の対象となる物質が吸収する光の波長を発する光源の他に、可視光を発する光源を用いることが好ましく、これら全ての光源から発せられる光を合成して検体95に照射することが好ましい。合成光学系61に可視光を発する光源を用いることにより、可視光の照射により検体95上において照らされたスポットの位置を、合成光学系61による光信号の照射位置として、2次元のガイド(ポインタ)とすることができる。可視光の光は常時点灯するようにしていてもよく、又は検体情報検出ユニット7による照射位置の位置決めをするために、赤外領域の光を発光しないときに点灯するようにしてもよい。
For the synthesis
なお、本実施形態の合成光学系61では、血中のグルコース濃度(血糖値)を計測するため、一部近赤外の赤外光である、λ3〜λ8の6つの波長の光を発する光源と、可視光領域の赤色のλ9の波長の光を発する光源とを用いている。また、本実施形態では、対物レンズの集光性能があまり必要ではないため、λ3〜λ8のの6つの波長を一つで兼用して集光している。もちろん、対物レンズの各波長に対する透過率が異なるため、透過率に応じて光源の出力信号で換算する必要がある。
In addition, in the synthetic
合成光学系61は、検体95の皮膚の直下にある血管に光信号を効果的に作用させるために、筐体部11、21における第2開口部62に対向して設けられていることが好ましく、合成光学系61からの光信号の供給方向が、第2開口部62及び検体95に対して垂直方向から入射するように合成光学系61が設けられることが好ましい。
The synthetic
(第3センサ)
第3センサ64としては、合成光学系61から発せられる光に起因する信号(合成光学系61から発せられる光信号に応答して発せられる信号)を検出して光音響分光分析を行うことができるセンサであれば特に限定されないが、合成光学系61からの光信号に起因する検体95の皮膚の振動によって生じる空気の振動を、合成光学系61から発せられる光に起因する信号として、この情報(音圧情報)を電気的に検出するマイクロホンを好適に用いることができる。マイクロホンの中でも、指向性、S/N比、感度の点からコンデンサマイクが好ましく、ECM(electret condenser microphone;エレクトレットコンデンサーマイクロホン、以下、単に「ECM」ともいう)を好適に用いることができる。また、MEMS(microelectromechanical system)技術を用いて作製したECMである、MEMS型ECM(以下、「MEMS−ECM」ともいう)を好適に用いることができる。
(Third sensor)
As the
本実施形態では、検体情報検出ユニット7の筐体部11、21に、第3センサ64a、64bを2つ設けた構成を記載している。筐体部11、21に設けられる第3センサの数は1つ以上設けられていればよいが、検出される信号の強さを向上させ、S/N比を上げる観点からは、第3センサを2つ以上設けることが好ましく、各々の第3センサの信号を加算したものを合成光学系61からの光信号に起因する信号出力とすることが好ましい。
In the present embodiment, a configuration in which two
第3センサ64を検体情報検出ユニット7に設ける場合には、筐体部11、21における合成光学系61からの光信号による影響を回避しうる部位に設けられることが好ましい。これにより、合成光学系61からの光信号による影響を回避しつつ、検出される脈動性信号の強さを向上させ、S/N比を上げることが可能となる。
In the case where the
検体情報検出ユニット7に第3センサ64を設ける場合、MEMS−ECMはサイズが小さいために実装が容易であり、第2開口部62の口径が大きくなりすぎるのを防ぐことができるために好ましい。また、MEMS−ECMは品質が安定しているため、複数の第3センサ41を並列に多数接続して、第3センサ41の信号を加算した際であっても安定した信号を得ることができるために好ましい。
When the
[3−2.第二実施形態にかかる検体情報検出ユニットの機能構成]
本発明の第二実施形態に係る検体情報検出ユニット7の一例を機能的に表わすとき、検体情報検出ユニット7は、図eに示すように、第1センサ14、握り強さセンサ16、極性報知部25、握り強さ報知部26、検体感知センサ27、検体報知部28、記憶手段29、時計42、GPSのアンテナ43、GPSの処理回路44、体温検出手段45、外気温検出手段46、蓄電池47、第2光源51、52、第2センサ53、合成光学系61、第3センサ64、信号処理部101、及び発光制御部201を備え、信号処理部101は、極性判定部102、押圧情報検出部103、及び押圧適正化部104を有している。
[3-2. Functional configuration of specimen information detection unit according to second embodiment]
When an example of the sample
第1センサ14にて脈動性信号に起因する圧力情報または光信号を検出して、握り強さセンサ16で握りの強さに起因する押圧情報を検出し、第1センサ14及び握り強さセンサ16において検出された信号は信号処理部101に送られ、極性判定部102、押圧情報検出部103、及び押圧適正化部104によって信号を処理するよう構成されている。また、信号処理部からの信号を受けて、発光制御部201の制御により第2光源51、52、及び合成光学系61から光信号が発せられ、第2センサ53が第2光源51、52からの光信号の透過光を検出し、第3センサ64が合成光学系61からの光信号に起因して発せられる信号を検出し、第2センサ53及び第3センサ64で検出された信号は発光制御部201に送られて処理されるよう構成されている。
The
[3−3.第二実施形態にかかる検体情報検出ユニットの動作]
以下に、本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット7の動作の一例について説明する。
[3-3. Operation of Specimen Information Detection Unit According to Second Embodiment]
Below, an example of operation | movement of the sample
<脈動性信号及び押圧力の検出>
第一実施形態にかかる形態情報検出ユニット1と同様にして、検体の指91の指先の先端部から第一関節の間の指の腹部分92と、第1開口部12とが接するように指先を押し当ててるようにして筐体部11、21を手で握り、第1空洞13が閉鎖された空間構造(クローズドキャビティ)を形成するようにする。この状態で第1開口部12に設けられた第1センサ14によって、指先での微細血管、あるいは毛細血管での脈波(脈動性信号)を圧力情報として検出する。また、第1開口部12の周辺部に設けられた握り強さセンサ16によって、手の握りの強さを、指で握り強さセンサ16を押す押圧力(押圧信号)として検出する。
<Detection of pulsation signal and pressing force>
In the same manner as the morphological
<酸素飽和度に関する情報の検出と酸素飽和度の算出>
図14に示すように、第1の第2光源51及び第2の第2光源52が指先の腹部分92に位置し、第2センサ53が指先の爪部分93に位置して、第1の第2光源51及び第2の第2光源52と第2センサ53とが指91を挟んで対向するよう配置して、検体情報検出ユニット7を検体の指91に装着する。この状態で検体情報検出ユニット7の第1の第2光源51及び第2の第2光源52から指を透過するように光信号を発生して、第2センサ53によって第1の第2光源51及び第2の第2光源52からの光信号を受信し血管中の酸素飽和度に関する情報を検出して、酸素飽和度を算出することができる。。すなわち、第1の第2光源51及び第2の第2光源52並びに第2センサ53がパルスオキシメータとして機能する。
<Detection of oxygen saturation information and calculation of oxygen saturation>
As shown in FIG. 14, the first second
なお、酸素飽和度の算出は、検体情報検出ユニットに設けられた信号処理部にて行ってもよく、、第2センサ53から得られた信号を記憶手段29に保存しておき、記憶手段29から外部のコンピュータに伝送して、外部のコンピュータにより信号処理を行ってもよい。
The oxygen saturation may be calculated by a signal processing unit provided in the specimen information detection unit. The signal obtained from the
<血糖値の算出>
図15に示すように、合成光学系61からの光信号が検体95に照射しうるように検体情報検出ユニット7を装着する。検体95としては、合成光学系61からの光信号を血管に照射しうる部位であることが好ましく、例えば手のひらを好適に用いることができる。このとき、検体情報検出ユニット7を手で握りこむようにして、測定を行うことが好ましい。この状態で検体情報検出ユニット7の合成光学系61から光信号を発生すると、検体95における血管中の物質が合成光学系61から光信号の影響を受けて、この光信号による応答に起因する振動が圧力情報として、第2開口部62を通じて第2空洞63内を伝播する。この圧力情報を第3センサ64により検出して、血糖値を算出することができる。このように、非浸襲な光音響分光を用いることにより血糖値を算出することができる。
<Calculation of blood glucose level>
As shown in FIG. 15, the specimen
なお、血糖値の算出は、検体情報検出ユニットに設けられた信号処理部にて行ってもよく、、第3センサ64から得られた信号を記憶手段29に保存しておき、記憶手段29から外部のコンピュータに伝送して、外部のコンピュータにより信号処理を行ってもよい。
The blood glucose level may be calculated by a signal processing unit provided in the sample information detection unit. The signal obtained from the
<発光制御部による信号の制御>
発光制御部201は、λ1の波長の光を発する第1の第2光源51、λ2の波長の光を発する第2の第2光源52、及びλ3〜λ8の波長の光を発する合成光学系61からの光の出力、並びに第2センサ53及び第3センサ64による信号の検出は、図16に示すタイミングチャートのように制御を行うことが好ましい。
<Control of signal by light emission control unit>
The light
本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット7は、第1センサ14により脈波が検出されていることを利用して、図16に示すようなタイミングで信号を処理して、酸素飽和度及び血糖値を測定する。
The specimen
図16(a)に示すように、第1センサにより検出された脈波信号は、脈波信号の立ち上がりから次の脈波信号の立ち上がりまでを1周期として、脈波信号において検出された1周期を1024分割して、1周期中に0〜1023の計1024のタイミングに分割される。この脈波の1周期を元にするタイミングに応じて制御が行われる。 As shown in FIG. 16A, the pulse wave signal detected by the first sensor is one period detected in the pulse wave signal, with one period from the rise of the pulse wave signal to the rise of the next pulse wave signal. Is divided into 1024 timings and divided into a total of 1024 timings from 0 to 1023 in one cycle. Control is performed according to the timing based on one cycle of the pulse wave.
まず、図16(b1)〜(b8)を利用して、酸素飽和度の測定の際の第1の第2光源51、第2の第2光源52からの光信号の出力と、第2センサ53による信号の検出の制御について説明する。
First, by using FIGS. 16B1 to 16B8, the output of the optical signals from the first second
図16(b1)に示すように882のタイミングで、第1の第2光源51(ここではLED)から波長λ1の光λ1Onが発光される。第1の第2光源51からの発光を受けて、図16(b3)に示すように882のタイミングで、第2センサ53が第1の第2光源からの波長λ1の光の透過光量をλ1の光透過信号の波形の信号A1として検出して、この検出された信号A1は発光制御部201に送られる。次に、図16(b5)に示すように、発光制御部201では883のタイミングでλ1の光透過信号のサンプリングパルスλ1Sが出力される。このサンプリングパルスλ1Sに応じて、図16(b7)に示すように883のタイミングで、λ1の光透過信号の波形の信号A1がサンプルホールドされることで、λ1の光透過信号のサンプリング結果λ1Aが第1の第2光源からの波長λ1の光の透過光量を表す信号として、発光制御部201から酸素飽和度の算出のために出力される。
As shown in FIG. 16 (b1), the light λ 1 On having the wavelength λ 1 is emitted from the first second light source 51 (here, the LED) at the timing of 882. Upon receiving the light emitted from the first second
一方、図16(b2)に示すように883のタイミングで、第2の第2光源52(ここではLED)から波長λ2の光λ2Onが発光される。第2の第2光源52からの発光を受けて、図16(b4)に示すように883のタイミングで、第2センサ53が第2の第2光源からの波長λ2の光の透過光量をλ2の光透過信号の波形の信号A2として検出して、この検出された信号A2は発光制御部201に送られる。次に、図16(b6)に示すように、発光制御部201では884のタイミングでλ2の光透過信号のサンプリングパルスλ2Sが出力される。このサンプリングパルスλ2Sに応じて、図16(b8)に示すように884のタイミングで、λ2の光透過信号の波形の信号A2がサンプルホールドされることで、λ2の光透過信号のサンプリング結果λ2Aが第2の第2光源からの波長λ2の光の透過光量を表す信号として、発光制御部201から酸素飽和度の算出のために出力される。
On the other hand, as shown in FIG. 16 (b2), light λ 2 On having wavelength λ 2 is emitted from the second second light source 52 (here, LED) at the timing 883. Upon receiving the light emitted from the second second
上述のように第1の第2光源51、第2の第2光源52からの光信号の出力と、第2センサ53による信号の検出を制御して、一脈波にそれぞれ一つの値としてホールドすることで、第1の第2光源からの波長λ1の光の透過光量と第2の第2光源からの波長λ2の光の透過光量を測定して酸素飽和度の測定を行うことができる。
As described above, the optical signal output from the first second
次に、図16(c1)〜(c24)を利用して、血糖値の測定の際の合成光学系61からの光信号の出力と、第3センサ64による信号の検出の制御について説明する。
Next, the output of the optical signal from the synthesis
図16(c1)に示すように884のタイミングで、合成光学系61(ここではLD)の波長λ3の光を発する光源から波長λ3の光λ3Onが発光される。合成光学系61からの発光を受けて、図16(c7)に示すように884のタイミングで、第3センサ64が合成光学系61からの波長λ3の光信号に起因する信号をλ3の光信号の波形の信号A3として検出して、この検出された信号A3は発光制御部201に送られる。次に、図16(c13)に示すように、発光制御部201では885のタイミングでλ3の光信号に起因する信号のサンプリングパルスλ3Sが出力される。このサンプリングパルスλ3Sに応じて、図16(b19)に示すように885のタイミングで、λ3の光信号の波形の信号A3がサンプルホールドされることで、λ3の光信号に起因する信号のサンプリング結果λ3Aが合成光学系61からの波長λ3の光信号に起因する信号として、発光制御部201から血糖値の算出のために出力される。
In 884 the timing of, as shown in FIG. 16 (c1), the wavelength lambda 3 of the light lambda 3 On a light source emitting light of wavelength lambda 3 of the combining optical system 61 (LD here) is emitted. Receiving light emission from the combining
合成光学系61の波長λ4〜λ8の光を発する光源と第3センサ64についても、上述の合成光学系61の波長λ3の光を発する光源と第3センサ64の場合と同様にして、図16(c2)〜(c6)、(c8)〜(c12)に示すように、波長λ3の光を発する光源の発光タイミングから、各々の光源からの発光を885、886、887、888、889と1ずつずらすことにより行い、また、図16(c14)〜(c18)、(c20)〜(c24)に示すように、波長λ3の光信号に起因する信号のサンプルホールドのタイミングから、各々の波長の光信号に起因する信号の第3センサ64によるサンプリングホールドをタイミングを886、887、888、889、890と1ずつずらすことにより行うよう制御して、一脈波にそれぞれ一つの値としてホールドすることで、合成光学系61の波長λ4〜λ8の光信号に起因する信号をそれぞれ測定して血糖値の測定を行うことができる。
The light source that emits light of wavelengths λ 4 to λ 8 of the combining
上記の説明では、カウンタの出力が802〜809のタイミングで、光信号の発生をさせて、順次制御を行う例を挙げたが、脈波の脈動の影響を避けることができるタイミングであれば、任意のタイミングで行うことが出来る。速度脈波のピークが立ち上がった直後では、酸素飽和度の算出にあたって脈動が与える影響が大きいため、ピークの立ち上がりから次のピークの立ち上がりまでの1周期の間で、速度脈波の変動が少ないタイミングで、同じ位相で信号処理を行うことが好ましい。また、サンプリングパルスを出力するタイミングを基準として、ピークの立ち上がりから次のピークの立ち上がりまでの1周期の間で、速度脈波の変動が少ないタイミングで信号処理を行うようにしてもよい。 In the above description, an example has been given in which an optical signal is generated at a timing of 802 to 809 and the control is sequentially performed. However, if the timing can avoid the influence of pulsation of a pulse wave, It can be performed at any timing. Immediately after the peak of the velocity pulse wave rises, the influence of the pulsation on the calculation of the oxygen saturation is large, and therefore the timing at which the fluctuation of the velocity pulse wave is small during one cycle from the rise of the peak to the rise of the next peak. Thus, it is preferable to perform signal processing with the same phase. Further, the signal processing may be performed at a timing at which the fluctuation of the velocity pulse wave is small during one cycle from the rising edge of the peak to the rising edge of the next peak with reference to the timing of outputting the sampling pulse.
上記の説明では、ピークの立ち上がりから次のピークの立ち上がりまでを1周期として、1周期を1024分割する例を挙げたが、これに限定されず、任意の数に分割して信号処理を行ってよい。 In the above description, an example in which one period is divided into 1024 with one period from the rising edge of the peak to the rising edge of the next peak is not limited thereto, and signal processing is performed by dividing the period into an arbitrary number. Good.
上記の信号の処理を行うことで、血液の流れ(脈波)に対して同じ位相でサンプリングすることにより脈波の影響を軽減でき、酸素飽和度及び血糖値の算出において脈波の影響を軽減することができる。すなわち、第1センサ14で検出した脈動性信号に基づいてタイミングを作り出して、光源からの光信号の発生のタイミング、センサによるサンプリングのタイミングを制御することで、酸素飽和度及び血糖値の算出において脈波の影響を軽減することができる。また、光源からの光信号の出力と、センサによる検出のタイミングの制御を行うことで、複数の光源に対して一つのセンサにより信号の検出を行うことができる。
By processing the above signals, the influence of the pulse wave can be reduced by sampling at the same phase with respect to the blood flow (pulse wave), and the influence of the pulse wave is reduced in the calculation of oxygen saturation and blood sugar level. can do. That is, by generating timing based on the pulsation signal detected by the
発光制御部により測定された、第1の第2光源からの波長λ1の光の透過光量と第2の第2光源からの波長λ2の光の透過光量の信号、及び波長λ3〜λ8の光信号に起因する信号は、検体情報検出ユニット7がこれらの信号を処理して、酸素飽和度及び血糖値の算出を行う演算部を備えてもよく、または、これらの信号を外部のコンピュータに送出して、外部のコンピュータで酸素飽和度及び血糖値の算出を行うようにしてもよい。
Signals of the transmitted light amount of light of wavelength λ 1 from the first second light source and the transmitted light amount of light of wavelength λ 2 from the second second light source, and wavelengths λ 3 to λ, measured by the light emission control unit The signal resulting from the optical signal of 8 may be provided with a calculation unit for processing the signals by the specimen
[3−4.第二実施形態かかる検体情報検出ユニットの適用例]
本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット7は、電動シェーバー装置や電動歯ブラシ装置のような握り部を有する電気器具に適用することが可能である。
このとき、検体情報検出ユニット7におけるクレードル2が、電動シェーバー装置または電動歯ブラシ装置用のクレードルを兼用していてもよい。
[3-4. Application example of sample information detection unit according to second embodiment]
The specimen
At this time, the
[3−5.第二実施形態にかかる検体情報検出ユニットの効果]
本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット7によれば、前記第一実施形態で得られる効果に加えて、第1センサ14と、第2光源51、52と、第2センサ53とを備えることにより、脈波を得るとともに、酸素飽和度の測定が可能となる。また、第1センサ14と、合成光学系61と、第2開口部62と、第2空洞63と、第3センサ64とを備えることにより、脈波を得るとともに、血糖値の測定が可能となる。さらに、第1センサ21によって検出される脈動性信号からタイミングを作り出して信号の制御を行うことにより、酸素飽和度及び血糖値の測定における脈波の影響を軽減することができる。
[3-5. Effect of specimen information detection unit according to second embodiment]
According to the specimen
〔B2.第二実施形態の第一変形例の説明〕
[4.第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット]
[4−1.検体情報検出ユニットの構成例]
本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットについて、ここでは、上述の第二実施形態に第一の変形例を適用したものを例示して説明する。
[B2. Description of First Modification of Second Embodiment]
[4. Sample Information Detection Unit According to First Modification of Second Embodiment]
[4-1. Sample configuration of specimen information detection unit]
Here, the sample information detection unit according to the first modification of the second embodiment of the present invention will be described as an example in which the first modification is applied to the second embodiment described above.
第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットは、一部の構成を除いて上述の第二実施形態、又は第一実施形態の第一変形例と同様に構成されており、上述の検体情報処理検出ユニットと同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する。 The sample information detection unit according to the first modification of the second embodiment is configured in the same manner as the second embodiment described above or the first modification of the first embodiment except for a part of the configuration. The description of the same sample information processing detection unit will be omitted, and will be described using the same reference numerals.
<検体情報検出ユニットの構成>
本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット8は、一例として、図12(a)、図12(b)、図21(a)、図21(b)に示すように、筐体部31、41をそなえ、筐体部11が円柱状部材として構成され、第1センサ34a〜34cとして機能する複数の感圧素子38a〜38c、または第1センサ34a〜34cとして機能する複数の受光素子78a〜78cが設けられている。
<Configuration of specimen information detection unit>
The sample
本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット8は、図12(a)、図12(b)に示すように、筐体部31、41には複数の第1開口部32a〜32cが形成されるとともに、複数の第1空洞33a〜33cが形成され、第1センサ34a〜34cとして機能する複数の感圧素子38a〜38cが設けられている。または、本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット8は、図21(a)、図21(b)に示すように、筐体部31、41には複数の第1光源77a〜77cと、光透過部73a〜cと、第1センサ34a〜34cとして機能する複数の受光素子78a〜78cが設けられている。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the specimen
また、本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット8は、図12(a)、図12(b)、図21(a)、図21(b)に示すように、筐体部31、41の表壁部には、複数の指のガイド溝35a〜35cが形成されていることが好ましい。また、筐体部31、41に、握り強さセンサ36a〜36cをそなえていることが好ましい。
Moreover, the specimen
さらに、検体情報検出ユニット8には、図14に示すように、筐体部31、41に第2光源51、52と、第2センサ53とが設けられて酸素飽和度測定手段が形成されているか、または、図15に示すように、筐体部31、41に第2開口部62が形成されるとともに、第2空洞63が形成され、合成光学系61、及び第3センサ64が設けられて血糖値測定手段が形成されている。もしくは、酸素飽和度検出手段と血糖値測定手段がともに形成されていてもよい。
Further, as shown in FIG. 14, the specimen
また、筐体部31、41には、第1センサ34a〜34c、及び握り強さセンサ16で検出された信号を処理する信号処理部101を備えることが好ましい。また、第2光源51、52、または、合成光学系61から発せられる光信号の制御を行う、発光制御部201を備えることが好ましい(図28)。
Moreover, it is preferable that the
[4−2.第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの機能構成]
本発明の第二実施形態の第一変形例に係る検体情報検出ユニット8を機能的に表わすとき、検体情報検出ユニット8は、図28に示すように、第1センサ34a〜34c、握り強さセンサ36a〜36c、極性報知部25、握り強さ報知部26、検体感知センサ27、検体報知部28、記憶手段29、時計42、GPSのアンテナ43、GPSの処理回路44、体温検出手段45、外気温検出手段46、蓄電池47、第2光源51、52、第2センサ53、合成光学系61、第3センサ64、信号処理部101、及び発光制御部201を備え、信号処理部101は、極性判定部102、押圧情報検出部103、押圧適正化部104、及び平均化処理部105を有している。
[4-2. Functional Configuration of Specimen Information Detection Unit According to First Modification of Second Embodiment]
When the sample
第1センサ34a〜34cにて脈動性信号に起因する圧力情報または光信号を検出して、握り強さセンサ36a〜36cで握りの強さに起因する押圧情報を検出し、第1センサ34a〜34c及び握り強さセンサ36a〜36cにおいて検出された信号は信号処理部101に送られ、極性判定部102、押圧情報検出部103、押圧適正化部104、及び平均化処理部105によって信号を処理するよう構成されている。また、信号処理部からの信号を受けて、発光制御部201の制御により第2光源51、52、及び合成光学系61から光信号が発せられ、第2センサ53が第2光源51、52からの光信号の透過光を検出し、第3センサ64が合成光学系61からの光信号に起因して発せられる信号を検出し、第2センサ53及び第3センサ64で検出された信号は発光制御部201に送られて処理されるよう構成されている。
The
[4−3.第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの動作]
以下に、本発明の第二実施形態にかかる検体情報検出ユニット8の動作の一例について説明する。
[4-3. Operation of Specimen Information Detection Unit According to First Modification of Second Embodiment]
Below, an example of operation | movement of the sample
<脈動性信号及び押圧力の検出>
第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット5と同様にして、検体の手の複数の指先の先端部から第一関節の間と、第1開口部32a〜32cとがそれぞれ接するように指先を押し当ててるようにして筐体部31、41を手で握り、第1空洞33a〜33cが閉鎖された空間構造(クローズドキャビティ)を形成するようにする。この状態で第1開口部32a〜32cにそれぞれ設けられた第1センサ34a〜34cによって、複数指先での微細血管、毛細血管、または関節部分に存する動脈血管での脈波(脈動性信号)を圧力情報として検出する。また、第1開口部32a〜32cの周辺部に設けられた握り強さセンサ36a〜36cによって、手の握りの強さをそれぞれの指で、握り強さセンサ16を押す押圧力(押圧信号)として検出する。
<Detection of pulsation signal and pressing force>
Similar to the sample
<複数の脈動性信号の処理>
第一実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット5と同様にして、平均化された脈波の信号、及び平均化された押圧の信号を得る。
<Processing of multiple pulsatile signals>
Similar to the specimen
<酸素飽和度に関する情報の検出と酸素飽和度の算出>
第二実施形態の検体情報検出ユニット7と同様にして、第2センサ53によっての第2光源51及び第2の第2光源52からの光信号を受信し血管中の酸素飽和度に関する情報を検出して、酸素飽和度を算出することができる。
<Detection of oxygen saturation information and calculation of oxygen saturation>
In the same manner as the specimen
<血糖値の算出>
第二実施形態の検体情報検出ユニット7と同様にして、第3センサ64によって合成光学系61から光信号に起因する圧力情報を検出して、血糖値を算出することができる。
<Calculation of blood glucose level>
Similar to the sample
<発光制御部による信号の制御>
第二実施形態の検体情報検出ユニット7と同様にして、発光制御部201により、第1の第2光源からの波長λ1の光の透過光量と第2の第2光源からの波長λ2の光の透過光量を測定して酸素飽和度の測定を行うことができる。また、合成光学系61の波長λ3〜λ8の光信号に起因する信号をそれぞれ測定して血糖値の測定を行うことができる。
<Control of signal by light emission control unit>
Similarly to the sample
[4−4.第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニットの適用例]
本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット8は、電動シェーバー装置や電動歯ブラシ装置のような握り部を有する電気器具に適用することが可能である。
このとき、検体情報検出ユニット8におけるクレードル2が、電動シェーバー装置または電動歯ブラシ装置用のクレードルを兼用していてもよい。
[4-4. Application Example of Specimen Information Detection Unit According to First Modification of Second Embodiment]
The sample
At this time, the
[4−5.第二実施形態の第二変形例にかかる検体情報検出ユニットの効果]
本発明の第二実施形態の第一変形例にかかる検体情報検出ユニット8によれば、前記第一実施形態、前記第一実施形態の第一変形例、及び第二実施形態で得られる効果に加えて、複数の第1センサ34a〜34cにより検出された脈動性信号から平均化された脈波の信号を得ることにより脈動性信号が正確となることで、発光制御において、より実際の脈波を反映した状況で行うことが可能となり、酸素飽和度及び血糖値の算出における脈波の影響をさらに軽減することができる。
[4-5. Effect of specimen information detection unit according to second modification of second embodiment]
According to the specimen
[その他]
上記の説明においては、脈動性信号及び押圧信号の処理を検体情報検出ユニットが備えるアナログ回路による処理について説明したが、検体情報検出ユニットがデジタル回路、例えばデジタルシグナルプロセッサ(以下、「DSP」ともいう)を含む回路を備え、このデジタル回路により信号をデジタル処理する構成としてもよい。
[Others]
In the above description, the processing of the pulsation signal and the pressure signal by the analog circuit included in the sample information detection unit has been described. However, the sample information detection unit is also a digital circuit, for example, a digital signal processor (hereinafter also referred to as “DSP”). ), And digitally process the signal using this digital circuit.
また、第1センサ、握り強さセンサ、第2センサ、及び第3センサにより検出された信号を、検体情報検出ユニット外部のA/Dコンバータを介してコンピュータに出力し、CPUで信号を処理する構成としてもよい。 Further, signals detected by the first sensor, the grip strength sensor, the second sensor, and the third sensor are output to a computer via an A / D converter outside the specimen information detection unit, and the signal is processed by the CPU. It is good also as a structure.
1、3、5,6、7、8、9、81、82 検体情報検出ユニット
2 クレードル
11、21、31、41 筐体部
12、32a〜32c 第1開口部
13、33a〜33c 第1空洞
14、34a〜34c 第1センサ
15、35a〜35c ガイド溝
16、36a〜36c 握り強さセンサ
22、37a〜37c ガイド溝の端部
51、52 第2光源
53 第2センサ
61 合成光学系
64 第3センサ
91 指
101 信号処理部
102 極性判定部
103 押圧情報検出部
104 押圧適正化部
201 発光制御部
1, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 81, 82 Sample
Claims (25)
該筐体部が、円柱状部材または卵形状部材として構成され、
該筐体部に設けられ、該筐体部を握った該手の指における血管の脈動性信号を検出する第1センサが設けられたことを特徴とする、検体情報検出ユニット。 Provide a housing with an external shape that can be grasped by the hand of the specimen,
The casing is configured as a columnar member or egg-shaped member,
A specimen information detection unit provided with a first sensor that is provided in the casing and detects a pulsation signal of a blood vessel in a finger of the hand that holds the casing.
該第1開口部に連通するとともに、該第1開口部を該指に対向させて該手で該筐体部を握った状態で閉鎖された空間構造となる第1空洞が該筐体部に形成され、
該第1センサが、該第1開口部を通じ入力された該指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し該第1空洞内を伝播する圧力情報として検出することを特徴とする、請求項1に記載の検体情報検出ユニット。 A first opening having a diameter of 3 mm to 8 mm is formed in a portion of the casing that should be opposed to the finger of the hand that grips the casing,
A first cavity that is in communication with the first opening and that is closed in a state where the first opening is opposed to the finger and the case is held by the hand is formed in the case. Formed,
The first sensor detects a pulsation signal of a blood vessel in the finger inputted through the first opening as pressure information propagating in the first cavity due to the pulsation signal. The specimen information detection unit according to claim 1.
該ガイド溝に該開口部が形成されていることを特徴とする、請求項2記載の検体情報検出ユニット。 A guide groove for the finger is formed on the front wall portion of the housing portion,
The specimen information detection unit according to claim 2, wherein the opening is formed in the guide groove.
該筐体部を握った該手の指に対向すべき該筐体部の部位に設けられ、該第1光源からの光信号を透過しうる透過性の材料からなる光透過部とを備え、
該筐体部を握った手の指が該筐体部に設けられた該光透過部と対向し、該第1光源からの光信号が該光透過部を透過して該指に当たり、該指に当たって反射した光信号が該光透過部を透過して該第1センサにより検出されるよう構成され、
該第1センサが、該指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し該第1光源からの光信号が該指に当たって反射した光信号を受光することで検出することを特徴とする、請求項1に記載の検体情報検出ユニット。 A first light source that is provided in the housing and generates an optical signal toward the finger of the hand that grips the housing;
A light transmissive portion provided at a portion of the housing portion that should be opposed to the finger of the hand that grips the housing portion, and made of a transmissive material capable of transmitting an optical signal from the first light source;
A finger of a hand that grips the casing portion faces the light transmitting portion provided in the casing portion, and an optical signal from the first light source passes through the light transmitting portion and hits the finger. A light signal reflected upon the light is transmitted through the light transmission part and detected by the first sensor,
The first sensor detects a pulsation signal of a blood vessel in the finger by receiving an optical signal reflected by the light signal from the first light source caused by the pulsation signal and hitting the finger. The specimen information detection unit according to claim 1.
該ガイド溝に該光透過部が設けられていることを特徴とする、請求項4記載の検体情報検出ユニット。 A guide groove for the finger is formed on the front wall portion of the housing portion,
The specimen information detection unit according to claim 4, wherein the light transmission part is provided in the guide groove.
該筐体部が、円柱状部材または卵形状部材として構成され、
該筐体部に設けられ、該筐体部を握った該手の複数の各指における血管の脈動性信号を検出する複数の第1センサが設けられたことを特徴とする、検体情報検出ユニット。 Provide a housing with an external shape that can be grasped by the hand of the specimen,
The casing is configured as a columnar member or egg-shaped member,
Specimen information detection unit provided with a plurality of first sensors provided in the casing for detecting pulsation signals of blood vessels in a plurality of fingers of the hand gripping the casing .
上記の各第1開口部に連通するとともに、上記の各第1開口部をそれぞれの指に対向させて該手で該筐体部を握った状態でそれぞれ閉鎖された空間構造となる複数の第1空洞が該筐体部に形成され、
該第1センサが、上記の各第1開口部を通じ入力されたそれぞれの指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し上記の各第1空洞内を伝播する圧力情報として検出することを特徴とする、請求項6に記載の検体情報検出ユニット。 A first opening having a diameter of 3 mm to 8 mm is formed in each part of the casing that should be opposed to each finger of the hand that has gripped the casing,
A plurality of first structures that communicate with each of the first openings and that are closed in a state in which the first openings are opposed to the respective fingers and the case is held by the hand. 1 cavity is formed in the housing,
The first sensor detects a pulsation signal of a blood vessel in each finger inputted through each first opening as pressure information propagating in each first cavity due to the pulsation signal. The specimen information detection unit according to claim 6, wherein:
上記の各ガイド溝にそれぞれ該開口部が形成されていることを特徴とする、請求項7記載の検体情報検出ユニット。 The guide groove of each finger is formed on the front wall portion of the housing portion,
8. The specimen information detection unit according to claim 7, wherein the opening is formed in each guide groove.
該筐体部を握った該手の複数の各指に対向すべき該筐体部の部位に設けられ、該第1光源からの光信号をそれぞれ透過しうる透過性の材料からなる複数の光透過部とを備え、
該筐体部を握った手の複数の各指が上記の各ガイド溝に設けられた上記のそれぞれの光透過部と対向し、上記の各第1光源からの光信号が上記のそれぞれの光透過部を透過して上記の各指に当たり、該指に当たって反射した光信号が上記のそれぞれの光透過部を透過して上記の各第1センサにより検出されるよう構成され、
上記の各第1センサが、それぞれの指における血管の脈動性信号を、該脈動性信号に起因し上記の各第1光源からの光信号がそれぞれの指に当たって反射した光信号を受光することで検出することを特徴とする、請求項6に記載の検体情報検出ユニット。 A plurality of first light sources that are provided in the housing unit and generate optical signals toward the fingers of the hand that grips the housing unit;
A plurality of lights made of a transmissive material that is provided at a portion of the casing portion that should be opposed to each finger of the hand that holds the casing portion and can transmit an optical signal from the first light source. With a transmission part,
A plurality of fingers of the hand holding the casing face the respective light transmitting portions provided in the respective guide grooves, and light signals from the respective first light sources receive the respective light. The optical signal is transmitted through the transmission part and hits each finger, and the optical signal reflected by the finger is transmitted through the respective light transmission part and detected by each of the first sensors.
Each of the first sensors receives a pulsation signal of a blood vessel in each finger, and receives an optical signal reflected by the light signal from each of the first light sources resulting from the pulsation signal. The specimen information detection unit according to claim 6, wherein the specimen information detection unit is detected.
上記の各ガイド溝にそれぞれ該第1センサが設けられていることを特徴とする、請求項9記載の検体情報検出ユニット。 The guide groove of each finger is formed on the front wall portion of the housing portion,
The specimen information detection unit according to claim 9, wherein the first sensor is provided in each guide groove.
検体感知センサをそなえるとともに、
該検体感知センサにより該検体を感知した場合に、該検体感知センサからの出力に起因して、該筐体部の位置を知らせる検体報知部をそなえていることを特徴とする、請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の検体情報検出ユニット。 In the housing part,
In addition to having a sample sensor,
2. A sample notifying unit for notifying a position of the housing unit due to an output from the sample detecting sensor when the sample is detected by the sample detecting sensor. The specimen information detection unit according to claim 12.
該極性判定手段からの出力に起因して、極性の変化を知らせる極性報知部をそなえていることを特徴とする、請求項1ないし請求項13のいずれか1項に記載の検体情報検出ユニット。 A polarity determining means for detecting the polarity of the waveform of the pulsating signal detected by the first sensor;
The specimen information detection unit according to any one of claims 1 to 13, further comprising a polarity notification unit that notifies a change in polarity due to an output from the polarity determination means.
該手の握りの強さを検出する握り強さセンサをそなえるとともに、
該握り強さセンサからの出力に起因して、該手の握りの強さを知らせる握り強さ報知部をそなえていることを特徴とする、請求項1ないし請求項14のいずれか1項に記載の検体情報検出ユニット。 In the housing part,
With a grip strength sensor that detects the grip strength of the hand,
The grip strength notifying unit for notifying the grip strength of the hand due to the output from the grip strength sensor is provided. The specimen information detection unit described.
該第1センサによる計測結果を記憶する記憶手段が設けられた
ことを特徴とする、請求項1ないし請求項15のいずれか1項に記載の検体情報検出ユニット。 In the housing part,
The specimen information detection unit according to any one of claims 1 to 15, further comprising storage means for storing a measurement result obtained by the first sensor.
時計とGPSとをそなえ、
該記憶手段が、上記の時計とGPSとの計測結果と該第1センサの計測結果とを関連付けて記憶することを特徴とする、請求項16記載の検体情報検出ユニット。 In the housing part,
With clock and GPS,
17. The specimen information detection unit according to claim 16, wherein the storage means stores the measurement result of the clock and the GPS and the measurement result of the first sensor in association with each other.
該筐体部を握った該手を通じて該検体の温度を検出する検体温度検出手段と、
外気温を検出する外気温検出手段と、
上記の検体温度検出手段と外気温検出手段時計との計測結果を記憶する記憶手段とをそなえたことを特徴とする、請求項1ないし請求項17のいずれか1項に記載の検体情報検出ユニット。 In the housing part,
A sample temperature detecting means for detecting the temperature of the sample through the hand holding the casing;
An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature;
The sample information detection unit according to any one of claims 1 to 17, further comprising storage means for storing measurement results of the sample temperature detection means and the outside air temperature detection means clock. .
該筐体部に設けられ、該指を透過した該光源からの該光信号を受信して、該血管中の酸素飽和度に関する情報を検出する第2センサとが設けられたことを特徴とする、請求項1ないし請求項18のいずれか1項に記載の検体情報検出ユニット。 A second light source provided in the casing and generating an optical signal so as to pass through the finger;
A second sensor that is provided in the casing and receives the optical signal from the light source transmitted through the finger and detects information on oxygen saturation in the blood vessel; The specimen information detection unit according to any one of claims 1 to 18.
該開口部に連通するとともに、該第2開口部を該検体に対向させて該検体に装着された状態で閉鎖された空間構造となる第2空洞が該筐体部に形成され、
該筐体部に設けられ、上記の筐体の第2空洞内を通って該筐体部の該第2開口部を通じ、該検体の血管へ向けて光信号を供給する複数の光源を備えた合成光学系と、
該光信号の影響を受けた上記の検体における血管からの信号を、該第2空洞内を伝播する圧力情報として受信して、該血管中の血糖値に関する情報を検出する第3センサとが設けられたことを特徴とする、請求項1ないし請求項19のいずれか1項に記載の検体情報検出ユニット。 Having a second opening at a portion of the casing that faces the specimen;
A second cavity is formed in the casing portion that communicates with the opening and has a spatial structure closed with the second opening facing the sample and attached to the sample.
A plurality of light sources that are provided in the casing and supply optical signals to the blood vessels of the specimen through the second opening of the casing through the second cavity of the casing; A synthetic optical system;
A third sensor for receiving a signal from the blood vessel in the specimen affected by the optical signal as pressure information propagating in the second cavity and detecting information on a blood glucose level in the blood vessel; The specimen information detection unit according to any one of claims 1 to 19, wherein the specimen information detection unit is provided.
請求項1ないし請求項21のいずれか1項に記載の検体情報検出ユニットにおける該筐体部を該電動歯ブラシ装置の握り部とすることを特徴とする、電動歯ブラシ装置。 An electric toothbrush device,
The electric toothbrush device, wherein the casing portion in the sample information detection unit according to any one of claims 1 to 21 is used as a grip portion of the electric toothbrush device.
請求項1ないし請求項21のいずれか1項に記載の検体情報検出ユニットにおける該筐体部を該電動シェーバー装置の握り部とすることを特徴とする、電動シェーバー装置。 An electric shaver device,
The electric shaver device according to any one of claims 1 to 21, wherein the casing portion in the specimen information detection unit according to any one of claims 1 to 21 is used as a grip portion of the electric shaver device.
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