JP4423481B2 - 生体信号検出装置 - Google Patents
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Description
10×2×4=80Hz
以上となり、一般的な心拍の基本周期を1HzとするとA/D変換とアナログ信号切り替え周波数は、80倍以上のサンプリングレートとなり、微妙な時間ずれによる誤差は無視できるレベルとすることができる。また、呼吸は心拍に比べてさらに遅い信号になるため、誤差はさらに少なくなる。
この実施例1に係る生体信号検出装置1は、図1乃至図5に示すように、内部に発泡性樹脂並びに空気が封入され、例えば寝具に配設され就寝者の生体活動により生じる体表面の音又は/及び圧変化を検出するセンサーパッド2A,2B,2C,2Dを、生体1Aを横切るように複数、独立させて配置すると共に、該センサーパッド2A,2B,2C,2D内の空気圧の変化を感知するセンサー(例えば圧電センサー)3A,3B,3C,3Dをこれらのセンサーパッド2A,2B,2C,2Dに接続し、このセンサー3A,3B,3C,3Dからの出力信号を信号処理回路4A,4B,4C,4Dで処理し、該処理された信号を、4個のA/D変換回路5A,5B,5C,5DでA/D変換し、このA/D変換結果を加減算回路6で加算し、該加減算回路6における加算結果を用いて周期算出回路7で周期を算出し、該周期算出回路7で算出された周期を生体情報処理回路8で単位時間当りの心拍数・呼吸数・体動数やゆらぎデータに変換した後、これらの生体情報に位置や時刻などのGPS情報を加えてデータ保存回路12で保存するように構成されている。勿論、単位時間当りデータに変換せずに、周期データを出力信号として用いることもある。
図6は、この発明の実施例2に係る生体信号検出装置1を示しており、該生体信号検出装置1は、圧電センサー3A,3B,3C,3Dからの出力信号をデジタル信号に変換することなく、アナログ信号のまま加算する加減算処理するように構成した他は、他の構成及び作用は、実施例1と同様であるので、実施例1と同様な構成部分については、実施例1と同一の符号を付して、その詳細な説明をここでは省略する。
図7は、この発明の実施例3に係る生体信号検出装置1を示しており、この実施例3に係る生体信号検出装置1は、一個のA/D変換回路を用いて、A/D変換するタイミングとアナログ信号切り替え回路とを同期させることで、複数の生体信号データを加算し、時間が一致している真の生体信号のみを加算し、反射等の擬似信号やノイズ等のランダムな信号は、加算によって減衰するように構成している。
最高生体周波数×2倍の周波数×チャンネル数
以上の周波数を用いてA/D変換のサンプリングレートと切り替えタイミングを同期(ずらす)させるように構成した他は、他の構成及び作用は、実施例1又は実施例2と同様であるので、実施例1又は実施例2と同様な構成部分については、実施例1又は実施例2と同一の符号を付して、その詳細な説明をここでは省略する。
10×2×4=80Hz
以上の周波数となり、80Hz以上の周波数でアナログ信号を切り替え、複数の生体信号データを一個のA/D変換回路5と同期させてA/D変換し、変換結果を全て加算を行うことで、時間が一致している真の生体信号のみがプラスされ、反射等の擬似信号やノイズ等のランダムな信号は、複数の生体信号データ間で時間のずれがあるため、加算によって減衰される。
Claims (10)
- 生体活動により生じる体表面の音又は/及び圧変化を検出する生体信号検出用センサーパッドを、生体を横切るように複数配置すると共に、該センサーパッド内の空気圧の変化を感知するセンサーを各々のセンサーパッドに接続し、このセンサーからの出力信号を複数のA/D変換回路でA/D変換し、このA/D変換結果を加算手段でリアルタイム加算し、この加算結果を用いて周期算出手段で周期を算出して該算出周期をそのまま外部へとデータ出力し、又は/及び単位時間当りの心拍数・呼吸数・体動数・ゆらぎに変換手段で変換するように構成した生体信号検出装置において、上記複数の生体信号検出用センサーパッドと共に、同様の構成からなる外部振動検出用センサーパッドを生体信号の影響を受けない場所に配置し、この外部振動検出用センサーパッドには、内部の空気圧の変化を感知するセンサーを接続し、このセンサーからの出力信号をA/D変換回路でA/D変換し、前記複数の生体信号検出用センサーパッドのA/D変換結果から外部振動検出用センサーパッドのA/D変換結果を減算手段で減算することで、外部からの振動やノイズを除去することを特徴とする生体信号検出装置。
- 生体活動により生じる体表面の音又は/及び圧変化を検出する生体信号検出用センサーパッドを、生体を横切るように複数配置すると共に、該センサーパッド内の空気圧の変化を感知するセンサーを各々の生体信号検出用センサーパッドに接続し、これらの各センサーからの出力信号をアナログ信号のまま加算手段へと送ってリアルタイム加算し、該加算されたアナログ信号を一個のA/D変換回路でA/D変換し、該A/D変換された結果を用いて周期算出手段で周期を算出し、この算出された周期をそのまま外部へとデータ出力し、又は/及び単位時間当りの心拍数・呼吸数・体動数・ゆらぎに変換手段で変換するように構成した生体信号検出装置であって、上記生体信号検出用センサーパッドと共に、同様の構成からなる外部振動検出用センサーパッドを生体信号の影響を受けない場所に配置し、この外部振動検出用センサーパッドには、内部の音又は/及び空気圧の変化を感知するセンサーを接続し、このセンサーからの出力信号を、アナログ減算回路で減算処理することで、外部からの振動やノイズを除去することを特徴とする生体信号検出装置。
- 生体活動により生じる体表面の音又は/及び圧変化を検出する生体信号検出用センサーパッドを、生体を横切るように複数配置すると共に、該センサーパッド内の空気圧の変化を感知するセンサーを各々のセンサーパッドに接続し、これらのセンサーからの出力信号を、アナログ信号切り替え回路の切り替えタイミングと一個のA/D変換回路でA/D変換するタイミングと、を同期させることで、複数の生体信号データの内、時間が一致している真の生体信号のみを加算し、反射等の擬似信号やノイズ等のランダムな信号は、加算によって減衰させるように構成したことを特徴とする請求項2に記載の生体信号検出装置。
- 前記生体信号検出用センサーパッドと共に、同様の構成からなる外部振動検出用センサーパッドを生体信号の影響を受けない場所に配置し、この外部振動検出用センサーパッドには、内部の音又は/及び空気圧の変化を感知するセンサーを接続し、このセンサーからの出力信号を、アナログ減算回路で減算処理することで、外部からの振動やノイズを除去することを特徴とする請求項3に記載の生体信号検出装置。
- 前記外部振動検出用センサーパッドは、体表面の音又は/及び圧変化を検出するセンサーパッドと同一面に配置し、かつ生体信号の影響を受けない場所に配置したことを特徴とする請求項1又は請求項2又は請求項4のいずれかに記載の生体信号検出装置。
- 前記外部振動検出用センサーパッドの表面には、錘体を置くことを特徴とする請求項5に記載の生体信号検出装置。
- 前記周期算出結果に、絶対時刻と位置情報を付加することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の生体信号検出装置。
- 前記各生体信号検出用センサーパッド又は外部振動検出用センサーパッドは、内部に発泡性樹脂並びに空気を封入させて構成すると共に、これら各センサーパッド内の音又は/及び空気圧の変化は圧電センサーで感知させ、該圧電センサーは、センサーパッド側の空気圧を保持しつつ、他側は大気に開放され、空気封入室側と大気開放側との圧力差を検知することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の生体信号検出装置。
- 前記圧電センサーは、空気挿入室側大気側とを連通させる微細な孔を貫通形成し、空気挿入室側のエアーを、抵抗を持たせて抜くように構成したことを特徴とする請求項8に記載の生体信号検出装置。
- 前記センサーパッド内には、板材が配設されていることを特徴とする請求項9に記載の生体信号検出装置。
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