JP2021035402A - Measurement device and measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は測定装置および測定方法に関し、特に、人の脈波および呼吸波形を測定する測定装置および測定方法に関する。 The present invention relates to a measuring device and a measuring method, and more particularly to a measuring device and a measuring method for measuring a human pulse wave and a respiratory waveform.
センシング技術の発展に伴い、生体情報を計測することで心拍数や呼吸数、発汗量等様々な生体指標を算出できるようになってきている。Virtual Reality(VR)(仮想現実)の分野においても、生体情報計測を組み入れているシステムが多数存在する。 With the development of sensing technology, it has become possible to calculate various biological indicators such as heart rate, respiratory rate, and sweating amount by measuring biological information. In the field of Virtual Reality (VR), there are many systems that incorporate biometric information measurement.
経時的に人の経験に関連する生理的および表現型データストリームを感知、検出または測定するための複数の装置を含むシステム、データストリームを同期化して同期データを取得するように構成されたプロセッサを含むシステムであって、少なくとも(1つ)の人の状態を記述する特徴データを同期化データから選択するステップと、局所的に重み付けされた多項式回帰モデルを用いて特徴データをモデル化するステップとを含む、少なくとも(1つ)の潜在的傾向を識別するために、多変量自己回帰状態空間モデリングを使用してモデル化された特徴データを処理するステップとを含むシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Systems that include multiple devices for sensing, detecting, or measuring physiological and phenotypic data streams related to human experience over time, processors configured to synchronize the data streams to obtain synchronized data. A system that includes, a step of selecting feature data that describes at least (one) human state from synchronized data, and a step of modeling feature data using a locally weighted polynomial regression model. A system has been proposed that includes steps to process feature data modeled using multivariate self-regression state space modeling to identify at least (one) potential trends, including (eg,). , Patent Document 1).
また、装着者の前頭部に接触する前頭部接触部と、装着者の側頭部に接触する側頭部接触部と、前頭部接触部および側頭部接触部の少なくとも一方に搭載され、装着者の生体情報を検知する生体情報取得センサと、装着者に対して画像を表示するディスプレイとを備えるヘッドマウントディスプレイが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, it is mounted on at least one of the frontal contact portion that contacts the frontal region of the wearer, the temporal contact portion that contacts the temporal region of the wearer, and the frontal contact portion and the temporal contact portion. A head-mounted display including a biometric information acquisition sensor for detecting the biometric information of the wearer and a display for displaying an image to the wearer has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
VRを体験中のユーザの生体情報を計測する場合、ユーザの身体にセンサを直接装着するのが一般的である。VR体験中において、感情や緊張度、興奮度の算出に有効である心電や脈波、呼吸波形の取得のために別途ヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display(HMD))のほかにセンサを装着する必要がある。また、体を動かしながら行うVRコンテンツ体験は多くあるが、その際体動により生体情報センサがずれることが考えられる。安定した計測のためには、VRコンテンツ体験中もセンサを体に固定する必要がある。このように、既存のウェアラブルセンサを用いた生体情報計測手法では、VR体験中に簡易に生体情報をセンシングすることは難しい。ヘッドマウントディスプレイ自体にセンサを設けると複雑な構成になりコストが高くなってしまう。 When measuring the biological information of a user who is experiencing VR, it is common to attach the sensor directly to the user's body. During the VR experience, a sensor is attached in addition to the head mounted display (HMD) to acquire the electrocardiogram, pulse wave, and respiratory waveform that are effective in calculating emotions, tension, and excitement. There is a need. In addition, there are many VR content experiences that are performed while moving the body, but at that time, it is conceivable that the biometric information sensor shifts due to the body movement. For stable measurement, it is necessary to fix the sensor to the body even during the VR content experience. As described above, in the biometric information measurement method using the existing wearable sensor, it is difficult to easily sense the biometric information during the VR experience. If the sensor is provided on the head-mounted display itself, the configuration becomes complicated and the cost increases.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成で、邪魔になりにくく、センサの位置の微調整およびセンサのずれをより少なくして、センサの装着の負荷および計測負荷をより低減することができるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and has a simpler configuration, is less likely to get in the way, fine-tunes the position of the sensor and reduces the deviation of the sensor, and the load of mounting the sensor and the load of the sensor. This is intended to make it possible to further reduce the measurement load.
本発明の一側面の測定装置は、仮想現実または拡張現実を体験している人の脈波および呼吸波形を測定する測定装置であって、人の脈波を検出する第1の脈波センサと、人の呼気の温度を検出する温度センサと、所定の部分の内形および外形が人の外鼻の鼻背に対応した形状に形成され、他の部分が人の外鼻の外鼻孔および外鼻孔の周囲の所定の容量の空間を囲うように形成され、鼻背に対応した形状に形成されている部分の内側に、人に装着されたとき鼻背に接するように第1の脈波センサを保持し、外鼻孔および外鼻孔の周囲の空間を囲う部分に、人に装着されたとき空間に排出される人の呼気の温度を検出できるように温度センサを保持する保持手段とを含む。 The measuring device of one aspect of the present invention is a measuring device for measuring the pulse wave and the respiratory waveform of a person who is experiencing virtual reality or augmented reality, and is a first pulse wave sensor for detecting the pulse wave of the person. A temperature sensor that detects the temperature of a person's exhaled breath, and the inner and outer shapes of a predetermined part are formed in a shape corresponding to the back of the nostril of the person's outer nose, and the other parts are the outer nostrils and the outer part of the person's outer nostril. A first pulse wave sensor that is formed to surround a predetermined volume of space around the nostrils and is in contact with the back of the nose when worn on a person, inside a portion formed in a shape corresponding to the back of the nostril. A holding means for holding a temperature sensor in a portion surrounding the outer nostrils and the space around the outer nostrils so that the temperature of the exhaled breath of the person discharged into the space when worn by the person can be detected.
保持手段の部分のうち、鼻背に対応した部分を、1つの面の部分が開いている三角錐形状に形成することができる。 Of the portions of the holding means, the portion corresponding to the back of the nose can be formed in the shape of a triangular pyramid in which one surface portion is open.
第1の脈波センサを、外鼻の鼻根から鼻尖までの稜線で分けられる鼻背の2つの面の一方に接して人の脈波を検出させ、人の外鼻の鼻根から鼻尖までの稜線で分けられる鼻背の2つの面の他方に接して人の脈波を検出する第2の脈波センサをさらに設けることができる。 The first pulse wave sensor is brought into contact with one of the two surfaces of the back of the nose divided by the ridgeline from the base of the nose to the tip of the nose to detect the pulse wave of a person, and from the base of the nose to the tip of the nose of the person. A second pulse wave sensor that detects a person's pulse wave in contact with the other of the two surfaces of the back of the nose divided by the ridgeline of the nose can be further provided.
人の鼻尖から第1の脈波センサまでの距離を、人の鼻尖から第2の脈波センサまでの距離と異なるようにすることができる。 The distance from the tip of the person's nose to the first pulse wave sensor can be different from the distance from the tip of the person's nose to the second pulse wave sensor.
第1の脈波センサからの信号および第2の脈波センサからの信号を取得して、第1の脈波センサからの信号の特徴量および第2の脈波センサからの信号の特徴量から、第1の脈波センサからの信号または第2の脈波センサからの信号のいずれか一方を選択して外部に供給する信号処理手段をさらに設けることができる。 The signal from the first pulse wave sensor and the signal from the second pulse wave sensor are acquired, and the feature amount of the signal from the first pulse wave sensor and the feature amount of the signal from the second pulse wave sensor are used. , A signal processing means for selecting either a signal from the first pulse wave sensor or a signal from the second pulse wave sensor and supplying it to the outside can be further provided.
第1の脈波センサを、人の皮膚を透過して血液中の酸化ヘモグロビンに吸収される所定の波長の光を人に向けて照射し、人から反射した光を検出することで脈波を検出するようにすることができる。 The first pulse wave sensor irradiates the person with light of a predetermined wavelength that passes through the human skin and is absorbed by the oxidized hemoglobin in the blood, and detects the light reflected from the person to generate a pulse wave. It can be detected.
温度センサの時定数を、50ミリ秒未満とすることができる。 The time constant of the temperature sensor can be less than 50 milliseconds.
温度センサを、サーモパイルとすることができる。 The temperature sensor can be a thermopile.
保持手段に、ヘッドマウントディスプレイに係止するための係止部を形成することができる。 The holding means can be formed with a locking portion for locking to the head-mounted display.
本発明の一側面の測定方法は、仮想現実または拡張現実を体験している人の脈波および呼吸波形を測定する測定方法であって、人の外鼻の鼻背を覆うとともに外鼻孔および外鼻孔の周囲の所定の容量の空間を囲い、覆われている鼻背に接する脈波センサで人の脈波を検出し、温度センサで外鼻孔の周囲の空間に排出される人の呼気の温度を検出する。 The measuring method of one aspect of the present invention is a measuring method for measuring the pulse wave and the respiratory waveform of a person who is experiencing virtual reality or augmented reality, and covers the nostril and the outside of the nostril of the person. A pulse wave sensor that surrounds a predetermined volume of space around the nostrils and is in contact with the back of the nose detects a person's pulse wave, and a temperature sensor detects the temperature of the person's exhaled breath discharged into the space around the nostrils. Is detected.
以上のように、本発明によれば、より簡単な構成で、邪魔になりにくく、センサの位置の微調整およびセンサのずれをより少なくして、センサの装着の負荷および計測負荷をより低減することができる。 As described above, according to the present invention, the simpler configuration is less likely to get in the way, the fine adjustment of the sensor position and the deviation of the sensor are reduced, and the load of mounting the sensor and the measurement load are further reduced. be able to.
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。 Embodiments of the present invention will be described below, and the correspondence between the constituent requirements of the present invention and the embodiments described in the detailed description of the invention will be illustrated as follows. This description is for confirming that the embodiments supporting the present invention are described in the detailed description of the invention. Therefore, even if there is an embodiment that is described in the detailed description of the invention but is not described here as an embodiment corresponding to the constituent elements of the present invention, that is the case. It does not mean that the embodiment does not correspond to the constituent requirements. On the contrary, even if the embodiment is described here as corresponding to the constituent requirements, it means that the embodiment does not correspond to the constituent requirements other than the constituent requirements. It's not something to do.
本発明の一側面の測定装置は、仮想現実または拡張現実を体験している人の脈波および呼吸波形を測定する測定装置(例えば、図3の測定装置11)であって、人の脈波を検出する第1の脈波センサ(例えば、図3の脈波センサ42−1)と、人の呼気の温度を検出する温度センサ(例えば、図3の温度センサ44)と、所定の部分の内形および外形が人の外鼻の鼻背に対応した形状に形成され、他の部分が人の外鼻の外鼻孔および外鼻孔の周囲の所定の容量の空間を囲うように形成され、鼻背に対応した形状に形成されている部分の内側に、人に装着されたとき鼻背に接するように第1の脈波センサを保持し、外鼻孔および外鼻孔の周囲の空間を囲う部分に、人に装着されたとき空間に排出される人の呼気の温度を検出できるように温度センサを保持する保持手段(例えば、図3の保持部41)とを含む。
The measuring device of one aspect of the present invention is a measuring device (for example, the
第1の脈波センサを、外鼻の鼻根から鼻尖までの稜線で分けられる鼻背の2つの面の一方に接して人の脈波を検出させ、人の外鼻の鼻根から鼻尖までの稜線で分けられる鼻背の2つの面の他方に接して人の脈波を検出する第2の脈波センサ(例えば、図3の脈波センサ42−2)をさらに設けることができる。 The first pulse wave sensor is brought into contact with one of the two surfaces of the dorsum of the nose divided by the ridgeline from the base of the nose to the tip of the nose to detect the pulse wave of a person, and from the base of the nose to the tip of the nose of the person. A second pulse wave sensor (for example, pulse wave sensor 42-2 in FIG. 3) that is in contact with the other of the two surfaces of the back of the nose divided by the ridgeline of the nose and detects a person's pulse wave can be further provided.
第1の脈波センサからの信号および第2の脈波センサからの信号を取得して、第1の脈波センサからの信号の特徴量および第2の脈波センサからの信号の特徴量から、第1の脈波センサからの信号または第2の脈波センサからの信号のいずれか一方を選択して外部に供給する信号処理手段(例えば、図4の信号処理部71)をさらに設けることができる。
The signal from the first pulse wave sensor and the signal from the second pulse wave sensor are acquired, and from the feature amount of the signal from the first pulse wave sensor and the feature amount of the signal from the second pulse wave sensor. , A signal processing means (for example, the
保持手段に、ヘッドマウントディスプレイに係止するための係止部(例えば、図3の右係止部54および左係止部55)を形成することができる。
The holding means can be formed with locking portions (for example, the
以下、図1乃至図10を参照して、本発明の実施の形態の測定装置を説明する。 Hereinafter, the measuring device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10.
図1は、本発明の一実施の形態の測定装置の使用の例を示す図である。測定装置11は、人12の外鼻に装着される。測定装置11は、人12の脈波および呼吸波形を測定する。例えば、人12は、仮想現実を体験している。すなわち、測定装置11は、仮想現実または拡張現実を体験している人12の脈波および呼吸波形を測定する。人12は、仮想現実を体験するために、ヘッドマウントディスプレイ13を装着している。ヘッドマウントディスプレイ13は、人12の眼および耳並びに人12の外鼻に装着されている測定装置11の一部を覆うように人12に装着される。測定装置11は、ケーブル21を介して、測定した脈波および呼吸波形のそれぞれの信号を外部に供給する。
FIG. 1 is a diagram showing an example of using the measuring device according to the embodiment of the present invention. The measuring
測定装置11は、面ファスナまたは両面テープなどにより、ヘッドマウントディスプレイ13に係止される。また、測定装置11は、人12の顔とヘッドマウントディスプレイ13とに挟まれることで、人12の顔からのずれがより少なくなる。
The measuring
図2は、測定装置11の装着の状態を示す図である。測定装置11は、人12に装着されたとき、人12の外鼻の鼻背に接する。また、測定装置11は、人12に装着されたとき、人12の外鼻の外鼻孔および外鼻孔の周囲の所定の容量の空間を囲う。
FIG. 2 is a diagram showing a state in which the measuring
測定装置11の部分のうち、人12の外鼻の鼻背に接する部分の内形および外形は、人12の外鼻の鼻背に対応した形状に形成されている。このようにすることで、測定装置11は、人12の顔とヘッドマウントディスプレイ13とに挟まれて、人12の外鼻に装着することができる。
Of the parts of the measuring
図3は、測定装置11の構成の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the measuring
図3において、3次元空間(直交座標空間)を表すX軸、Y軸、およびZ軸からなる座標軸で示される方向のうち、図3中の左と右とを結ぶ方向はX軸方向を示し、図3中の手前下と奥上とを結ぶ方向はY軸方向を示し、図3中の奥下と手前上とを結ぶ方向はZ軸方向を示す。なお、右方向がX軸の正の方向であり、奥上方向がY軸の正の方向であり、手前上方向がZ軸の正の方向である。なお、以下、Z軸の正の方向を上側、Z軸の負の方向を下側、Y軸の負の方向を後側、Y軸の正の方向を前側、X軸の正の方向を右側、X軸の負の方向を左側とも称する。また、図3以降の図においても、同様に、X軸、Y軸、およびZ軸を示す。なお、X軸の方向を左右方向とも称し、Y軸の方向を前後方向とも称し、Z軸の方向を上下方向とも称する。 In FIG. 3, among the directions indicated by the X-axis, Y-axis, and Z-axis representing the three-dimensional space (Cartesian coordinate space), the direction connecting the left and right in FIG. 3 indicates the X-axis direction. The direction connecting the lower front and the upper back in FIG. 3 indicates the Y-axis direction, and the direction connecting the lower front and the upper front in FIG. 3 indicates the Z-axis direction. The right direction is the positive direction of the X-axis, the back-up direction is the positive direction of the Y-axis, and the front-up direction is the positive direction of the Z-axis. Hereinafter, the positive direction of the Z axis is the upper side, the negative direction of the Z axis is the lower side, the negative direction of the Y axis is the rear side, the positive direction of the Y axis is the front side, and the positive direction of the X axis is the right side. , The negative direction of the X-axis is also referred to as the left side. Further, in the drawings after FIG. 3, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are similarly shown. The X-axis direction is also referred to as a left-right direction, the Y-axis direction is also referred to as a front-rear direction, and the Z-axis direction is also referred to as a vertical direction.
測定装置11は、保持部41、脈波センサ42−1および42−2、スポンジ43−1および43−2並びに温度センサ44を含み構成される。保持部41は、脈波センサ42−1および42−2並びに温度センサ44を保持する。また、保持部41は、人12の外鼻に装着された場合、図3中の上側が人12の外鼻に接して、人12の外鼻の外鼻孔および外鼻孔の周囲の所定の容量の空間を囲う。保持部41の構成の詳細は、図5乃至図8を参照して後述する。
The measuring
脈波センサ42−1は、人12の脈波を検出する。脈波センサ42−1は、光学式の脈波センサである。脈波センサ42−1は、保持部41の部分のうちの、人12の外鼻に接する部分の2つの面のうちの一方の面(右側の面)の内側に配置される。脈波センサ42−1は、スポンジ43−1を挟んで保持部41に止められる。スポンジ43−1は、所定の厚さの四角の板状に形成され、力が加えられると変形する。保持部41の部分のうちの、人12の外鼻に接する部分の面の傾斜角度と、人12の外鼻の鼻背の傾斜角度とに差があっても、スポンジ43−1の弾性変形により差を吸収し、脈波センサ42−1が人12の外鼻の鼻背により密着する。
The pulse wave sensor 42-1 detects the pulse wave of the
脈波センサ42−1は、測定装置11が人12の外鼻に装着されたとき、人12の鼻背に接して、人12の脈波を検出する。例えば、脈波センサ42−1は、いわゆる反射型であり、発光部と受光部とからなり、人12の皮膚を透過して血液中の酸化ヘモグロビンに吸収される所定の波長の光を人12に向けて照射し、人12から反射した光を検出することで脈波を検出する。脈波センサ42−1を反射型とすることで、鼻背に接した脈波センサ42−1が正確度のより高い脈波を測定することができる。
When the measuring
脈波センサ42−2は、人12の脈波を検出する。脈波センサ42−2は、光学式の脈波センサである。脈波センサ42−2は、保持部41の部分のうちの、人12の外鼻に接する部分の2つの面のうちの他方の面(左側の面)の内側に配置される。脈波センサ42−2は、スポンジ43−2を挟んで保持部41に止められる。スポンジ43−2は、スポンジ43−1の形状と同様に、所定の厚さの四角の板状に形成され、力が加えられると変形する。保持部41の部分のうちの、人12の外鼻に接する部分の面の傾斜角度と、人12の外鼻の鼻背の傾斜角度とに差があっても、スポンジ43−2の弾性変形により差を吸収し、脈波センサ42−2が人12の外鼻の鼻背により密着する。
The pulse wave sensor 42-2 detects the pulse wave of the
脈波センサ42−2は、測定装置11が人12の外鼻に装着されたとき、人12の鼻背に接して、人12の脈波を検出する。例えば、脈波センサ42−2は、いわゆる反射型であり、発光部と受光部とからなり、人12の皮膚を透過して血液中の酸化ヘモグロビンに吸収される所定の波長の光を人12に向けて照射し、人12から反射した光を検出することで脈波を検出する。脈波センサ42−2を反射型とすることで、鼻背に接した脈波センサ42−2が正確度のより高い脈波を測定することができる。
When the measuring
脈波センサ42−2は、脈波センサ42−1と対向するように配置される。脈波センサ42−2および脈波センサ42−1は、測定装置11が人12の外鼻に装着されたとき、人12の鼻背を脈波センサ42−1と脈波センサ42−2とで挟むように配置される。この場合、脈波センサ42−1および脈波センサ42−2は、外鼻に対して上下方向の位置がずれるように配置されて、人12の鼻背を挟む。このようにすることで、人により外鼻の大きさが異なっていても、脈波センサ42−1または脈波センサ42−2の少なくともいずれか一方を、より確実に鼻背に密着させることができる。
The pulse wave sensor 42-2 is arranged so as to face the pulse wave sensor 42-1. When the measuring
すなわち、脈波センサ42−1は、外鼻の鼻根から鼻尖までの稜線で分けられる鼻背の2つの面の一方に接して人の脈波を検出し、脈波センサ42−2は、人12の外鼻の鼻根から鼻尖までの稜線で分けられる鼻背の2つの面の他方に接して人の脈波を検出する。脈波センサ42−1と脈波センサ42−2とが人12の鼻背を挟むので、例えば、かぎ鼻、わし鼻、またはしし鼻など人12の外鼻の形状が異なるものであっても、脈波センサ42−1および脈波センサ42−2の少なくともいずれか一方をより確実に鼻根に密着させることができる。
That is, the pulse wave sensor 42-1 detects a human pulse wave in contact with one of the two surfaces of the dorsum of the nose divided by the ridgeline from the base of the nose to the tip of the nose, and the pulse wave sensor 42-2 is The pulse wave of a person is detected in contact with the other of the two surfaces of the dorsum of the nose divided by the ridgeline from the base of the nose to the tip of the nose of the
また、脈波センサ42−1および脈波センサ42−2は、外鼻に対して上下方向の位置がずれるように、すなわち、人12の鼻尖から脈波センサ42−1までの距離を、人12の鼻尖から脈波センサ42−2までの距離と異なるようにすることができる。例えば、人12の外鼻が左右非対称の形状であるなど人12の外鼻の形状が異なるものであっても、脈波センサ42−1および脈波センサ42−2の少なくともいずれか一方をより確実に鼻背に密着させることができる。
Further, the pulse wave sensor 42-1 and the pulse wave sensor 42-2 are positioned so as to be vertically displaced with respect to the external nose, that is, the distance from the tip of the nose of the
温度センサ44は、人12の呼気の温度を検出する。より詳細には、温度センサ44は、人12の呼気の温度の変化を検出する。温度センサ44は、保持部41の部分のうち、下側の部分に配置される。温度センサ44は、保持部41の部分のうち、脈波センサ42−1および脈波センサ42−2に対向する部分に配置されると言うこともできる。すなわち、温度センサ44は、保持部41の部分のうち、測定装置11が人12の外鼻に装着されたとき呼気が当たる部分に配置される。言い換えると、温度センサ44は、保持部41で囲われている外鼻孔の周囲の所定の容量の空間に排出される人12の呼気の温度(の変化)を検出できるように配置される。
The
例えば、温度センサ44の時定数は、50ミリ秒(ms)未満とされる。これは、ストレス等の情動を推定する場合の呼吸波形の変化の観察には、最低10Hz程度の帯域の周波数特性の変化を観察する必要があり、サンプリング定理も鑑みると50ミリ秒(ms)未満の時定数を確保する必要があるためである。このようにすることで、温度センサ44により、呼気の温度変化を検出することで、ストレス等の情動を推定できる呼吸波形を測定することができる。例えば、温度センサ44は、サーモパイルとすることができる。サーモパイルである温度センサ44は、応答速度が速く(時定数が小さく)、正確度のより高い(真値により近い)呼吸波形を測定することができる。
For example, the time constant of the
さらに、測定装置11は、信号処理部71を含み構成される。
Further, the measuring
図4は、測定装置11に含まれる信号処理部71の機能の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the
信号処理部71は、脈波センサ42−1および42−2並びに温度センサ44からの信号を処理して、人12の脈波の信号および呼吸波形の信号として外部に出力する。信号処理部71は、専用の集積回路、FPGA(field-programmable gate array)などのログラマブルロジックデバイスや所定のプログラムを実行して所定の機能を実現する汎用のマイクロプロセッサなどで構成される。なお、信号処理部71は、保持部41に設けて、ケーブル21を介して人12の脈波の信号および呼吸波形の信号として外部に出力することもできるし、保持部41の外部に設けて、ケーブル21を介して供給される脈波センサ42−1および42−2並びに温度センサ44からの信号を処理するようにもできる。なお、測定装置11は、無線通信により脈波の信号または呼吸波形の信号を外部に出力するようにしてもよい。
The
信号処理部71は、A/Dコンバータ(analog-to-digital converter)81−1および81−2、ピーク検出部82−1および82−2、ピーク間隔検出部83−1および83−2、分散算出部84−1および84−2、比較部85、選択部86並びにA/Dコンバータ87を含み構成される。
The
A/Dコンバータ81−1は、脈波センサ42−1から供給されるアナログ信号を取得して、所定の周波数でサンプリングされたデジタル信号に変換する。A/Dコンバータ81−1は、変換して得られたデジタル信号をピーク検出部82−1および選択部86に供給する。
The A / D converter 81-1 acquires an analog signal supplied from the pulse wave sensor 42-1 and converts it into a digital signal sampled at a predetermined frequency. The A / D converter 81-1 supplies the digital signal obtained by conversion to the peak detection unit 82-1 and the
ピーク検出部82−1は、A/Dコンバータ81−1から供給されたデジタル信号から、心電図の波形であるP波、QRS波、T波、U波に相当する波形のうち、R波の局所的最大値であるピークを検出する。なお、ピーク検出部82−1は、ピークを検出する前に、0.1Hzから16Hzのバンドパスフィルタをかける、または極大値を検出するなどの前処理をデジタル信号に適用する。ピーク検出部82−1は、検出したピークの位置を示す値が付加されたデジタル信号をピーク間隔検出部83−1に供給する。 The peak detection unit 82-1 uses the digital signal supplied from the A / D converter 81-1 to localize the R wave among the waveforms corresponding to the P wave, QRS wave, T wave, and U wave, which are the waveforms of the electrocardiogram. The peak that is the maximum target value is detected. Before detecting the peak, the peak detection unit 82-1 applies a preprocessing such as applying a bandpass filter of 0.1 Hz to 16 Hz or detecting a maximum value to the digital signal. The peak detection unit 82-1 supplies a digital signal to which a value indicating the position of the detected peak is added to the peak interval detection unit 83-1.
ピーク間隔検出部83−1は、ピーク検出部82−1から供給された、ピークの位置を示す値が付加されたデジタル信号から、隣接するピークの間隔を検出する。ピーク間隔検出部83−1は、隣接するピークの間隔を示す値を分散算出部84−1に供給する。 The peak interval detection unit 83-1 detects the interval between adjacent peaks from the digital signal to which the value indicating the peak position is added, which is supplied from the peak detection unit 82-1. The peak interval detection unit 83-1 supplies a value indicating the interval between adjacent peaks to the variance calculation unit 84-1.
分散算出部84−1は、ピーク間隔検出部83−1から供給された隣接するピークの間隔を示す値から、ピークの間隔の分散を求めて、ピークの間隔の分散を示す値を比較部85に供給する。
The variance calculation unit 84-1 obtains the variance of the peak intervals from the values indicating the intervals of adjacent peaks supplied from the peak interval detection unit 83-1 and compares the values indicating the variance of the peak intervals with the
A/Dコンバータ81−2は、脈波センサ42−2から供給されるアナログ信号を取得して、所定の周波数でサンプリングされたデジタル信号に変換する。A/Dコンバータ81−2は、変換して得られたデジタル信号をピーク検出部82−2および選択部86に供給する。
The A / D converter 81-2 acquires an analog signal supplied from the pulse wave sensor 42-2 and converts it into a digital signal sampled at a predetermined frequency. The A / D converter 81-2 supplies the converted digital signal to the peak detection unit 82-2 and the
ピーク検出部82−2は、A/Dコンバータ81−2から供給されたデジタル信号から、心電図の波形であるP波、QRS波、T波、U波に相当する波形のうち、R波の局所的最大値であるピークを検出する。なお、ピーク検出部82−2は、ピークを検出する前に、0.1Hzから16Hzのバンドパスフィルタをかける、または極大値を検出するなどの前処理をデジタル信号に適用する。ピーク検出部82−2は、検出したピークの位置を示す値が付加されたデジタル信号をピーク間隔検出部83−2に供給する。 The peak detection unit 82-2 uses the digital signal supplied from the A / D converter 81-2 to localize the R wave among the waveforms corresponding to the P wave, QRS wave, T wave, and U wave, which are the waveforms of the electrocardiogram. The peak that is the maximum target value is detected. Before detecting the peak, the peak detection unit 82-2 applies a preprocessing such as applying a bandpass filter of 0.1 Hz to 16 Hz or detecting a maximum value to the digital signal. The peak detection unit 82-2 supplies a digital signal to which a value indicating the position of the detected peak is added to the peak interval detection unit 83-2.
ピーク間隔検出部83−2は、ピーク検出部82−2から供給された、ピークの位置を示す値が付加されたデジタル信号から、隣接するピークの間隔を検出する。ピーク間隔検出部83−2は、隣接するピークの間隔を示す値を分散算出部84−2に供給する。 The peak interval detection unit 83-2 detects the interval between adjacent peaks from the digital signal to which the value indicating the peak position is added, which is supplied from the peak detection unit 82-2. The peak interval detection unit 83-2 supplies a value indicating the interval between adjacent peaks to the variance calculation unit 84-2.
分散算出部84−2は、ピーク間隔検出部83−2から供給された隣接するピークの間隔を示す値から、ピークの間隔の分散を求めて、ピークの間隔の分散を示す値を比較部85に供給する。
The variance calculation unit 84-2 obtains the variance of the peak intervals from the values indicating the intervals of adjacent peaks supplied from the peak interval detection unit 83-2, and compares the values indicating the variance of the peak intervals with the value of the
比較部85は、分散算出部84−1から供給されたピークの間隔の分散を示す値と、分散算出部84−2から供給されたピークの間隔の分散を示す値とを比較して、より小さい値の分散を特定する。比較部85は、分散算出部84−1または分散算出部84−2のうち、より小さい値の分散を供給してきた側を示す信号を選択部86に供給する。すなわち、比較部85は、分散算出部84−1から供給されたピークの間隔の分散が、分散算出部84−2から供給されたピークの間隔の分散を示す値より小さい場合、A/Dコンバータ81−1を示す信号を選択部86に供給する。比較部85は、分散算出部84−2から供給されたピークの間隔の分散が、分散算出部84−1から供給されたピークの間隔の分散を示す値以下である場合、A/Dコンバータ81−2を示す信号を選択部86に供給する。
The
選択部86は、A/Dコンバータ81−1から供給されたデジタル信号またはA/Dコンバータ81−2から供給されたデジタル信号のうち、比較部85から供給されたより小さい値の分散を供給してきた側を示す信号に応じて、ピークの間隔の分散がより小さいデジタル信号を選択して、脈波信号として外部に出力する。
The
なお、ピークの間隔の分散は、脈波の特徴量の一例である。 The variance of the peak interval is an example of the feature amount of the pulse wave.
脈波センサ42−1または42−2の人12の鼻背への接触が不十分であると(すなわち、浮いた状態になると)脈波の検出が途切れてしまうが、このようにすることで、脈波センサ42−1および42−2のうち、人12の脈波をより適切に検出している側の信号を脈波信号として出力することができる。
Insufficient contact of the pulse wave sensor 42-1 or 42-2 with the back of the nose of the person 12 (that is, when it is in a floating state) interrupts the detection of the pulse wave. , Of the pulse wave sensors 42-1 and 42-2, the signal on the side that more appropriately detects the pulse wave of the
A/Dコンバータ87は、温度センサ44から供給されるアナログ信号を取得して、所定の周波数でサンプリングされたデジタル信号に変換する。A/Dコンバータ87から出力されたデジタル信号は、呼吸信号として外部に出力される。
The A /
このように、信号処理部71は、脈波センサ42−1からの信号および脈波センサ42−2からの信号を取得して、脈波センサ42−1からの信号の特徴量および脈波センサ42−2からの信号の特徴量から、脈波センサ42−1からの信号または脈波センサ42−2からの信号のいずれか一方を選択して外部に供給する。脈波センサ42−1からの信号および脈波センサ42−2からの信号のうち、より密着して脈波を検出している脈波センサ42−1および脈波センサ42−2のいずれか一方の信号を外部に出力することができる。従って、正確度のより高い脈波の信号を出力することができる。
In this way, the
次に、保持部41の構成の詳細について説明する。
Next, the details of the configuration of the holding
図5、図6、図7および図8は、それぞれ、保持部41の構成の詳細を示す後上側から見た後面図、上側から見た上面図、左後側から見た側面図および右後側から見た側面図である。保持部41は、軽量かつ頑丈な素材であって、人12の鼻に取り付けるので、不快なにおいのしない素材から形成される。例えば、保持部41は、ナイロン66などの樹脂、アルミニウム合金若しくはマグネシウム合金などの金属、段ボールなどの紙若しくはバルサ材などの木材またはこれらの組み合わせで形成される。
5, FIG. 6, FIG. 7 and FIG. 8 are a rear view showing the details of the configuration of the holding
保持部41は、右側面板51、左側面板52、底面板53、右係止部54、左係止部55および温度センサ格納部56を含み構成される。右側面板51は、上側が欠けている三角形の平板状に形成され、保持部41の右側に配置される。左側面板52は、上側が欠けている三角形の平板状に形成され、保持部41の左側に配置される。右側面板51と左側面板52とは、保持部41の中央部分において上下方向に直線状に接合されている。右側面板51と左側面板52とは、保持部41の中央部分の上下方向の仮想的な直線に対して、線対称に形成されている。
The holding
底面板53は、中央部分に孔が空けられた三角形の平板状に形成され、保持部41の下側に配置される。底面板53の右側は、右側面板51の下側に接合されている。底面板53の左側は、左側面板52の下側に接合されている。
The
このように、右側面板51、左側面板52および底面板53は、1つの面(この場合、後側の面)の部分が開いている三角錐形状に形成されている。すなわち、保持部41の部分のうち、人12の鼻背に対応した部分は、1つの面の部分が開いている三角錐形状に形成されている。
As described above, the
このようにすることで、測定装置11を人12の外鼻に被せると、右側面板51の左側の面(三角錐形状の内面)および左側面板52の右側の面(三角錐形状の内面)が人12の外鼻の鼻背に接し、また、右側面板51、左側面板52および底面板53が人12の外鼻の外鼻孔および外鼻孔の周囲の所定の容量の空間を囲う。
By doing so, when the measuring
右側面板51の右面側、すなわち、右側面板51、左側面板52および底面板53で形成される三角錐形状の部分の右側の外側には、右係止部54が設けられている。右係止部54は、長方形状の平板状に形成されている。右係止部54は、右係止部54の面積の広い面である平面と右側面板51の面積の広い面である平面とが交差する向きに、右側面板51の右側に固定され配置されている。右係止部54の厚さ方向の面であって長手方向の面が、右側面板51、左側面板52および底面板53で形成される三角錐形状の前側の端部の角の部分から、右係止部54の後側の中央部分に沿うように、右係止部54は配置されている。
A
右係止部54の上面には、面ファスナ(面ファスナの一方。例えば、フック側の面ファスナ)または両面テープが貼り付けられる。ヘッドマウントディスプレイ13の対応する部分(例えば、ループ側の面ファスナが貼り付けられている部分)と右係止部54の上面とが貼り付くことにより、測定装置11が、ヘッドマウントディスプレイ13に係止される。
A hook-and-loop fastener (one of the hook-and-loop fasteners, for example, a hook-and-loop fastener) or double-sided tape is attached to the upper surface of the
左側面板52の左面側、すなわち、右側面板51、左側面板52および底面板53で形成される三角錐形状の部分の左側の外側には、左係止部55が設けられている。左係止部55は、右係止部54と同様の長方形状の平板状に形成されている。左係止部55は、左側面板52の面積の広い面である平面と左係止部55の面積の広い面である平面とが交差する向きに、左側面板52の左側に固定され配置されている。左係止部55の厚さ方向の面であって長手方向の面が、右側面板51、左側面板52および底面板53で形成される三角錐形状の前側の端部の角の部分から、左側面板52の後側の中央部分に沿うように、左係止部55は配置されている。
A
右係止部55の上面には、面ファスナ(面ファスナの一方。例えば、フック側の面ファスナ)または両面テープが貼り付けられる。ヘッドマウントディスプレイ13の対応する部分(例えば、ループ側の面ファスナが貼り付けられている部分)と右係止部55の上面とが貼り付くことにより、測定装置11が、ヘッドマウントディスプレイ13に係止される。
A hook-and-loop fastener (one of the hook-and-loop fasteners, for example, a hook-and-loop fastener) or double-sided tape is attached to the upper surface of the
右係止部54および左係止部55は、保持部41の中央部分の上下方向の仮想的な直線に対して、線対称に設けられている。
The
なお、右係止部54を右側面板51により強固に固定するために、右係止部54の平面と右側面板51の平面とを接続する断面が円弧状である樋状の補強部材を設けることができる。同様に、左係止部55を左側面板52により強固に固定するために、左係止部55の平面と左側面板52の平面とを接続する断面が円弧状である樋状の補強部材を設けることができる。
In order to firmly fix the
また、ヘッドマウントディスプレイ13の適切な位置に孔、凹部または突起などがあれば、右係止部54または右係止部55を孔、凹部または突起などに引っ掛かる鉤状に形成して、鉤状の右係止部54または右係止部55をヘッドマウントディスプレイ13の孔、凹部または突起などに引っ掛けて、測定装置11をヘッドマウントディスプレイ13に係止させるようにしてもよい。
Further, if there is a hole, recess or protrusion at an appropriate position of the head-mounted
このように、ヘッドマウントディスプレイ13に係止するための右係止部54および左係止部55が形成される。人12の外鼻からの測定装置11のずれを抑制することができ、より確実に脈波および呼吸波形を測定することができる。
In this way, the
温度センサ格納部56は、左右方向の長さが底面板53の後端側の面の左右方向の幅にほぼ等しく、前後方向の長さが底面板53の前後方向の長さより短く、所定の高さの直方体状に形成され、底面板53と一体に、底面板53の下側に設けられている。温度センサ格納部56は、温度センサ44を格納する。
The length in the left-right direction of the temperature
右側面板51の左面側、すなわち、右側面板51、左側面板52および底面板53で形成される三角錐形状の部分の右側の内側には、直方体状の窪みである脈波センサ固定部61が形成されている。脈波センサ固定部61は、右側面板51の後側の面に直方体状の窪みの長手方向の直線部分が沿うように、直方体状の窪み(凹部)として形成されている。脈波センサ固定部61には、右側面板51と脈波センサ42−1とでスポンジ43−1を挟むように、スポンジ43−1および脈波センサ42−1が配置される。
A pulse wave
右側面板51の部分のうち、脈波センサ固定部61の下側の部分には、脈波センサ42−1の配線を通すための孔が空けられている。
Of the portion of the
左側面板52の右面側、すなわち、右側面板51、左側面板52および底面板53で形成される三角錐形状の部分の左側の内側には、直方体状の窪みである脈波センサ固定部62が形成されている。脈波センサ固定部62は、左側面板52の後側の面に直方体状の窪みの長手方向の直線部分が沿うように、直方体状の窪み(凹部)として形成されている。脈波センサ固定部62には、左側面板52と脈波センサ42−2とでスポンジ43−2を挟むように、スポンジ43−2および脈波センサ42−2が配置される。
A pulse wave
左側面板52の部分のうち、脈波センサ固定部62の下側の部分には、脈波センサ42−2の配線を通すための孔が空けられている。
Of the portion of the
底面板53には、左右方向の中央部分に、前端の角の付近から後端側の面までに至る孔63が空けられている。また、温度センサ格納部56には、後側および右側に開口する空洞64が設けられている。空洞64の上側は、孔63につながっている。温度センサ格納部56の空洞64には、温度センサ44が格納される。空洞64に格納された温度センサ44の感熱部分は、底面板53の孔63を通じて、右側面板51、左側面板52および底面板53で形成される三角錐形状の内側に通じる。温度センサ44の配線は、空洞64の開口のうち、温度センサ格納部56の右側の開口から、保持部41の外に通される。
The
このように、保持部41は、所定の部分の内形および外形が人12の外鼻の鼻背に対応した形状に形成され、他の部分が人の外鼻の外鼻孔および外鼻孔の周囲の所定の容量の空間を囲うように形成されている。また、保持部41は、鼻背に対応した形状に形成されている部分の内側に、人12に装着されたとき鼻背に接するように脈波センサ42−1を保持し、外鼻孔および外鼻孔の周囲の空間を囲う部分に、人12に装着されたとき空間に排出される人の呼気の温度を検出できるように温度センサ44を保持する。
As described above, the holding
保持部41が、所定の部分の内形および外形が人12の外鼻の鼻背に対応した形状に形成されているので、測定装置11を人12の外鼻を覆うように装着すると、人12の外鼻が所定の厚さだけ盛り上がった形状となり、その上からヘッドマウントディスプレイ13を装着できる。従って、胸や腕にセンサを装着する場合に比較して、人12の邪魔になりにくい。
Since the holding
また、測定装置11を人12の外鼻を覆うように装着すればよいので、より簡単に、より正確に位置決めでき、胸や腕にセンサを装着する場合のようにセンサの位置の微調整が必要ない。さらに、測定装置11がヘッドマウントディスプレイ13で押さえつけられることになるので、人12が動いてもセンサのずれをより少なくすることができる。このように、センサの装着の負荷および計測負荷をより低減することができる。
Further, since the measuring
さらにまた、ヘッドマウントディスプレイ13自体を加工したり改造したりする必要がなく、より簡単に、測定することができる。全体としてのコストも低く抑えることができる。また、仮想現実を体験する場合、仮想現実のコンテンツの種類などにより、脈波および呼吸波形を測定する必要があるときだけ測定装置11を人12に装着すればよい。
Furthermore, the head-mounted
また、保持部41の部分のうち、鼻背に対応した部分を、1つの面の部分が開いている三角錐形状に形成することができる。保持部41の形状をより単純なものとすることができ、3次元プリンタや切削加工装置などにより、より簡単に製造することができる。また、保持部41の部分のうち、鼻背に対応した部分の強度および剛性をより高くすることができる。
Further, among the portions of the holding
次に、測定装置11による人12の脈波および呼吸波形の測定について説明する。
Next, the measurement of the pulse wave and the respiratory waveform of the
図9は、測定装置11による人12の脈波の測定の結果の例を示す図である。測定装置11を装着している人12に、心電計および指先に透過型脈波測定装置を装着し、脈波の測定結果を比較した。図9において、波形101は、心電波形を示し、波形102は、指先に装着した透過型脈波測定装置により測定された脈波である指脈波波形を示す。図9において、波形103は、測定装置11に測定された脈波を示す。図9において、黒丸は、ピークを示す。波形103において、波形101または波形102と同様にピークが検出されている。波形101、波形102および波形103において、ピークが検出された時刻にずれがあるのは、脈波の伝搬時間が異なるからである。波形101、波形102および波形103から、測定装置11によれば、心電計による心電波形および指先の透過型脈波測定装置による脈波に対応する脈波を測定できることがわかる。
FIG. 9 is a diagram showing an example of the result of measurement of the pulse wave of the
波形101、波形102および波形103において、それぞれのRR Intervalは、ほぼ等しい値となった。
In the
図10は、測定装置11による人12の呼吸波形の測定の結果の例を示す図である。測定装置11を装着している人12に、呼吸による胸郭の広がりと縮みとを検出する呼吸バンド(胸部バンド)を装着し、呼吸波形の測定結果を比較した。図10において、波形121は、呼吸バンドにより測定された呼吸波形を示し、波形122は、測定装置11に測定された呼吸波形を示す。図10から、波形122が波形121と似ていることがわかる。人12が安静状態で、発話をしなければ、波形121と波形122の呼吸ピーク周波数および重心周波数は、ほぼ等しい値となった。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the result of measurement of the respiratory waveform of the
以上のように、測定装置11は、仮想現実または拡張現実を体験している人12の脈波および呼吸波形を測定する。脈波センサ42−1は、人12の脈波を検出する。温度センサ44は、人12の呼気の温度を検出する。保持部41は、所定の部分の内形および外形が人12の外鼻の鼻背に対応した形状に形成され、他の部分が人の外鼻の外鼻孔および外鼻孔の周囲の所定の容量の空間を囲うように形成されている。また、保持部41は、鼻背に対応した形状に形成されている部分の内側に、人12に装着されたとき鼻背に接するように脈波センサ42−1を保持し、外鼻孔および外鼻孔の周囲の空間を囲う部分に、人12に装着されたとき空間に排出される人の呼気の温度を検出できるように温度センサ44を保持する。
As described above, the measuring
このように、保持部41が、所定の部分の内形および外形が人12の外鼻の鼻背に対応した形状に形成されているので、測定装置11を人12の外鼻を覆うように装着すると、その上からヘッドマウントディスプレイ13を装着できるので、人12の邪魔になりにくい。また、測定装置11を人12の外鼻を覆うように装着すればよいので、センサの位置の微調整が必要なく、より簡単に、より正確に位置決めでき、センサのずれをより少なくすることができる。従って、センサの装着の負荷および計測負荷をより低減することができる。ヘッドマウントディスプレイ13自体を加工したり改造したりする必要がなく、より簡単な構成で、測定することができる。このように、より簡単な構成で、邪魔になりにくく、センサの位置の微調整およびセンサのずれをより少なくして、センサの装着の負荷および計測負荷をより低減することができる。
In this way, since the holding
保持部41の部分のうち、鼻背に対応した部分を、1つの面の部分が開いている三角錐形状に形成することができる。保持部41の形状をより単純なものとすることができ、より簡単に製造することができる。
Of the portions of the holding
脈波センサ42−1を、外鼻の鼻根から鼻尖までの稜線で分けられる鼻背の2つの面の一方に接して人の脈波を検出させ、人12の外鼻の鼻根から鼻尖までの稜線で分けられる鼻背の2つの面の他方に接して人の脈波を検出する脈波センサ42−2をさらに設けることができる。人12の外鼻の形状が異なるものであっても、脈波センサ42−1および脈波センサ42−2の少なくともいずれか一方をより確実に鼻根に密着させることができる。
The pulse wave sensor 42-1 is brought into contact with one of the two surfaces of the back of the nose divided by the ridgeline from the base of the nose to the tip of the nose to detect the pulse wave of a person, and the root of the nose to the tip of the nose of the
人12の鼻尖から脈波センサ42−1までの距離を、人12の鼻尖から脈波センサ42−2までの距離と異なるようにすることができる。人12の外鼻の形状が異なるものであっても、脈波センサ42−1および脈波センサ42−2の少なくともいずれか一方をより確実に鼻背に密着させることができる。
The distance from the tip of the nose of the
脈波センサ42−1からの信号および脈波センサ42−2からの信号を取得して、脈波センサ42−1からの信号の特徴量および脈波センサ42−2からの信号の特徴量から、脈波センサ42−1からの信号または脈波センサ42−2からの信号のいずれか一方を選択して外部に供給する信号処理部71をさらに設けることができる。脈波センサ42−1からの信号および脈波センサ42−2からの信号のうち、より密着している脈波センサ42−1および脈波センサ42−2のいずれか一方の信号を外部に出力することができ、正確度のより高い脈波の信号を出力することができる。
The signal from the pulse wave sensor 42-1 and the signal from the pulse wave sensor 42-2 are acquired, and from the feature amount of the signal from the pulse wave sensor 42-1 and the feature amount of the signal from the pulse wave sensor 42-2. , A
脈波センサ42−1を、人12の皮膚を透過して血液中の酸化ヘモグロビンに吸収される所定の波長の光を人12に向けて照射し、人から反射した光を検出することで脈波を検出するようにすることができる。鼻背に接した脈波センサ42−1が正確度のより高い脈波を測定することができる。
The pulse wave sensor 42-1 irradiates the
温度センサ44の時定数を、50ミリ秒未満とすることができる。ストレス等の情動を推定できる呼吸波形を得ることができる。
The time constant of the
温度センサ44を、サーモパイルとすることができる。応答速度が速く(時定数が小さく)、正確度のより高い呼吸波形を測定することができる。
The
保持部41に、ヘッドマウントディスプレイ13に係止するための右係止部54および左係止部55を形成することができる。人12の外鼻からの測定装置11のずれを抑制することができ、より確実に脈波および呼吸波形を測定することができる。
The holding
人12の外鼻の鼻背を覆うとともに外鼻孔および外鼻孔の周囲の所定の容量の空間を囲い、覆われている鼻背に接する脈波センサ42−1で人の脈波を検出し、温度センサ44で外鼻孔の周囲の空間に排出される人12の呼気の温度を検出して、仮想現実または拡張現実を体験している人12の脈波および呼吸波形を測定することができる。このようにすることで、邪魔になりにくく、センサの位置の微調整およびセンサのずれをより少なくして、センサの装着の負荷および計測負荷をより低減することができる。
A person's pulse wave is detected by a pulse wave sensor 42-1 that covers the nostril of the
なお、測定装置11は、仮想現実を体験している人12に装着されると説明したが、これに限らず、拡張現実を体験している人に装着して、脈波および呼吸波形を測定するようにしてもよい。
It has been explained that the measuring
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の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種々の変更が可能である。 Further, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
11 測定装置, 21 ケーブル, 41 保持部, 42−1および42−2 脈波センサ, 43−1および43−2 スポンジ, 44 温度センサ, 51 右側面板, 52 左側面板, 53 底面板, 54 右係止部, 55 左係止部, 56 温度センサ格納部, 61 脈波センサ固定部, 62 脈波センサ固定部, 63 孔, 64 空洞, 71 信号処理部, 81−1および81−2 A/Dコンバータ, 82−1および82−2 ピーク検出部, 83−1および83−2 ピーク間隔検出部, 84−1および84−2 分散算出部, 85 比較部, 86 選択部, 87 A/Dコンバータ
11 Measuring device, 21 Cable, 41 Holding part, 42-1 and 42-2 Pulse wave sensor, 43-1 and 43-2 Sponge, 44 Temperature sensor, 51 Right side plate, 52 Left side plate, 53 Bottom plate, 54 Right Stop, 55 Left locking, 56 Temperature sensor storage, 61 Pulse sensor fixing, 62 Pulse sensor fixing, 63 holes, 64 cavities, 71 Signal processing, 81-1 and 81-2 A / D Converter, 82-1 and 82-2 peak detection unit, 83-1 and 8-3 peak interval detection unit, 84-1 and 84-2 dispersion calculation unit, 85 comparison unit, 86 selection unit, 87 A / D converter
Claims (10)
前記人の脈波を検出する第1の脈波センサと、
前記人の呼気の温度を検出する温度センサと、
所定の部分の内形および外形が前記人の外鼻の鼻背に対応した形状に形成され、他の部分が前記人の外鼻の外鼻孔および前記外鼻孔の周囲の所定の容量の空間を囲うように形成され、前記鼻背に対応した形状に形成されている部分の内側に、前記人に装着されたとき前記鼻背に接するように前記第1の脈波センサを保持し、前記外鼻孔および前記外鼻孔の周囲の空間を囲う部分に、前記人に装着されたとき前記空間に排出される前記人の呼気の温度を検出できるように前記温度センサを保持する保持手段と
を含む測定装置。 In a measuring device that measures pulse and respiratory waveforms of a person experiencing virtual reality or augmented reality
The first pulse wave sensor that detects the pulse wave of the person and
A temperature sensor that detects the temperature of the exhaled breath of the person and
The inner shape and outer shape of the predetermined part are formed in a shape corresponding to the nostril of the person's outer nose, and the other part provides a space of a predetermined capacity around the nostril of the person's outer nose and the nostril of the person. The first pulse wave sensor is held inside the portion formed so as to surround and corresponding to the back of the nose so as to be in contact with the back of the nose when worn by the person, and the outside Measurements including a holding means for holding the temperature sensor in a portion surrounding the nostrils and the space around the nostrils so that the temperature of the exhaled breath of the person discharged into the space when worn by the person can be detected. apparatus.
前記保持手段の部分のうち、前記鼻背に対応した部分は、1つの面の部分が開いている三角錐形状に形成されている
測定装置。 In the measuring device according to claim 1,
Among the portions of the holding means, the portion corresponding to the back of the nose is a measuring device formed in a triangular pyramid shape in which one surface portion is open.
前記第1の脈波センサは、前記外鼻の鼻根から鼻尖までの稜線で分けられる前記鼻背の2つの面の一方に接して前記人の脈波を検出し、
前記人の前記外鼻の鼻根から鼻尖までの稜線で分けられる前記鼻背の2つの面の他方に接して前記人の脈波を検出する第2の脈波センサをさらに含む
測定装置。 In the measuring device according to claim 1,
The first pulse wave sensor detects the pulse wave of the person in contact with one of the two surfaces of the back of the nose, which is divided by the ridgeline from the base of the nose to the tip of the nose.
A measuring device further comprising a second pulse wave sensor that detects the pulse wave of the person in contact with the other of the two surfaces of the back of the nose, which is divided by the ridgeline from the base of the nose to the tip of the nose of the person.
前記人の鼻尖から前記第1の脈波センサまでの距離は、前記人の鼻尖から前記第2の脈波センサまでの距離と異なる
測定装置。 In the measuring device according to claim 3,
A measuring device in which the distance from the person's nose tip to the first pulse wave sensor is different from the distance from the person's nose tip to the second pulse wave sensor.
前記第1の脈波センサからの信号および前記第2の脈波センサからの信号を取得して、前記第1の脈波センサからの信号の特徴量および前記第2の脈波センサからの信号の特徴量から、前記第1の脈波センサからの信号または前記第2の脈波センサからの信号のいずれか一方を選択して外部に供給する信号処理手段をさらに含む
測定装置。 In the measuring device according to claim 3,
The signal from the first pulse wave sensor and the signal from the second pulse wave sensor are acquired, and the feature amount of the signal from the first pulse wave sensor and the signal from the second pulse wave sensor are obtained. A measuring device further comprising a signal processing means for selecting either a signal from the first pulse wave sensor or a signal from the second pulse wave sensor and supplying the signal to the outside based on the feature amount of the above.
前記第1の脈波センサは、前記人の皮膚を透過して血液中の酸化ヘモグロビンに吸収される所定の波長の光を前記人に向けて照射し、前記人から反射した前記光を検出することで脈波を検出する
測定装置。 In the measuring device according to claim 1,
The first pulse wave sensor irradiates the person with light having a predetermined wavelength that passes through the person's skin and is absorbed by oxidized hemoglobin in the blood, and detects the light reflected from the person. A measuring device that detects pulse waves.
前記温度センサの時定数は、50ミリ秒未満である
測定装置。 In the measuring device according to claim 1,
A measuring device in which the time constant of the temperature sensor is less than 50 milliseconds.
前記温度センサは、サーモパイルである
測定装置。 In the measuring device according to claim 7.
The temperature sensor is a thermopile measuring device.
前記保持手段には、ヘッドマウントディスプレイに係止するための係止部が形成されている
測定装置。 In the measuring device according to claim 1,
A measuring device in which a locking portion for locking to a head-mounted display is formed on the holding means.
前記人の外鼻の鼻背を覆うとともに外鼻孔および前記外鼻孔の周囲の所定の容量の空間を囲い、
覆われている前記鼻背に接する脈波センサで前記人の脈波を検出し、
温度センサで前記外鼻孔の周囲の空間に排出される前記人の呼気の温度を検出する
測定方法。
In a measurement method that measures the pulse and respiratory waveforms of a person experiencing virtual reality or augmented reality.
It covers the back of the nose of the person and surrounds the nostrils and a predetermined volume of space around the nostrils.
The pulse wave sensor in contact with the back of the nose, which is covered, detects the pulse wave of the person and
A measuring method for detecting the temperature of the exhaled breath of the person discharged into the space around the nostril with a temperature sensor.
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