JP4432857B2 - Biological information calculation device - Google Patents
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Description
本発明は、たとえば、光を利用して局所皮下脂肪厚などを測定する生体情報演算装置に関するものである。 The present invention is, for example, relates to a biological information arithmetic equipment that measures such as local subcutaneous fat thickness using light.
従来の局所皮下脂肪厚などを測定する光式生体情報測定装置としては、生体表面に光源と受光部を配置し拡散反射光から脂肪厚を測定しているものがあった(たとえば、特許文献1などを参照)。 As a conventional optical biological information measuring apparatus for measuring a local subcutaneous fat thickness and the like, there is a device in which a light source and a light receiving unit are arranged on the surface of a living body and the fat thickness is measured from diffuse reflected light (for example, Patent Document 1). Etc.)
図11は、そのような従来の光式脂肪厚計の模式的な断面図である。 FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of such a conventional optical fat thickness meter.
CPU1からの指令により駆動回路2によって送光素子3が駆動され、駆動された送光素子3が近赤外光を発する。
The light transmitting element 3 is driven by the
この近赤外光は、皮下脂肪4を通り散乱吸収を受けるとともに、アナログスイッチ8で選択される腕、足、腹に対応した受光素子5、6、7の内のいずれか一つによって受光され、AMP9を介してCPU1に取り込まれる。
This near-infrared light passes through the
ここに、CPU1は、測定部位選択入力部10でいずれかのボタンが選択されているかに応じて受光素子5、6、7の内のいずれの出力を利用するかを決定し、アナログスイッチ8を動作させる。
Here, the CPU 1 determines which output of the light receiving elements 5, 6, and 7 is to be used depending on which button is selected in the measurement site
なお、他の従来技術として、さらに複数の異なる光路長が得られるように送光素子と受光素子とを配置し、得られた受光量から皮膚の色等のばらつき補正を行うものがあった
(例えば、特許文献2などを参照)。
ところで、上述した従来技術における光式脂肪厚計は、現在までのところ、主として実験レベルのものが作製されているに過ぎず、実験室内部など不要な光が少ない環境で使用されているのが普通である。 By the way, the optical fat thickness meter in the prior art described above has been mainly produced only at the experimental level so far, and is used in an environment where there is little unnecessary light such as in the laboratory. It is normal.
しかしながら、このような光式脂肪厚計では、不要な光が多い環境で使用されると、受光素子5、6、7は、送光素子3からの光だけではなく、生体表面を照らして生体内を透過してきた太陽光や照明器具からの照明光である外乱光11も受光してしまう(図11参照)ことに、本発明者は気付いた。
However, in such an optical fat thickness meter, when used in an environment where there is a lot of unnecessary light, the light receiving elements 5, 6, and 7 are not only light from the light transmitting element 3 but also illuminate the surface of the living body. The inventor has noticed that sunlight that has passed through the body and
そして、外乱光11が受光されてしまうためにS/N比(信号雑音比)が小さくなってしまい、実用レベルの光式脂肪厚計においては局所皮下脂肪厚などの測定精度が悪化してしまう恐れがあることを、本発明者は見抜いた。
Then, since the
また、このような光式脂肪厚計は、実用化に向けて装置の小型化を目指す傾向が顕著になってきている。 In addition, such optical fat thickness gauges have become prominent in the trend toward downsizing the apparatus for practical use.
しかしながら、このような光式脂肪厚計では、装置の小型化が進むにつれて、送光素子3や受光素子5、6、7を含む測定面の大きさも小さくなってきている(図11参照)ことに、本発明者は気付いた。 However, in such an optical fat thickness meter, the size of the measurement surface including the light transmitting element 3 and the light receiving elements 5, 6, and 7 is becoming smaller as the apparatus becomes smaller (see FIG. 11). The present inventor has noticed.
そして、受光される外乱光の影響が測定面の大きさが小さくなるにともなって大きくなるとS/N比が小さくなってしまい、測定精度が悪化してしまう恐れがあることを、本発明者は見抜いた。 Then, the inventor believes that if the influence of the ambient light received increases as the size of the measurement surface decreases, the S / N ratio decreases and the measurement accuracy may deteriorate. I have seen through.
本発明は、上記従来のこのような課題を考慮し、たとえば、局所皮下脂肪厚などの測定精度をより向上させることができる生体情報演算装置を提供することを目的とする。 The present invention, the conventional view of the above problem, for example, and an object thereof is to provide a biological information calculation equipment that can improve the measurement accuracy such as local subcutaneous fat thickness.
第1の本発明は、
測定面に設けられた、生体に対して光を発光する光源と、
前記測定面に設けられた、前記生体を通過した光を受光する受光器と、
前記生体の表面に押し当てる際の押圧方向に突出するとともに、前記光源および前記受光器を実質的に取り囲むように設けられた突起部と、
前記受光された光の量に基づいて、前記生体に関する情報を演算する生体情報演算部と、
前記測定面が前記生体の表面に押し当てられている押力を測定する測定面押力測定部と、
前記測定された押力の大きさが規定値を越えているか否かを判断する判断部とを備え、
前記生体情報演算部は、前記測定された押力の大きさが規定値を越えていると判断された場合に、前記生体に関する情報を演算する、生体情報演算装置である。
The first aspect of the present invention is
A light source provided on the measurement surface for emitting light to the living body;
A light receiver provided on the measurement surface for receiving light that has passed through the living body;
A protrusion that protrudes in the pressing direction when pressed against the surface of the living body and that substantially surrounds the light source and the light receiver;
A biological information calculation unit that calculates information about the living body based on the amount of the received light ;
A measurement surface pressing force measurement unit that measures the pressing force with which the measurement surface is pressed against the surface of the living body;
Bei example a determination unit that the magnitude of the measured pushing force is determined whether it exceeds a specified value,
The biological information calculation unit is a biological information calculation device that calculates information related to the living body when it is determined that the magnitude of the measured pressing force exceeds a specified value .
第2の本発明は、
前記受光器は、前記光が発光されている状態で前記光を受光するとともに、前記光が発光されていない状態でも前記光を受光し、
前記生体情報演算部は、前記光が発光されていない状態で受光された前記光の量と前記光が発光されている状態で受光された前記光の量とに基づいて、前記生体に関する情報を演算する第1の本発明の、生体情報演算装置である。
The second aspect of the present invention
The light receiver receives the light in a state where the light is emitted, and receives the light even in a state where the light is not emitted,
The biological information calculation unit obtains information on the living body based on the amount of the light received in a state where the light is not emitted and the amount of the light received in a state where the light is emitted. It is a biological information calculation device according to the first aspect of the present invention for calculating.
第3の本発明は、
前記突起部は、前記測定面の外周に沿って連続的に設けられている第1の本発明の、生体情報演算装置である。
The third aspect of the present invention provides
The protrusion is the biological information calculation apparatus according to the first aspect of the present invention, which is continuously provided along the outer periphery of the measurement surface.
第4の本発明は、
前記測定面の外周は、実質的に円周であり、
前記受光器は、前記円周の実質的な中央に配置されている第3の本発明の、生体情報演算装置である。
The fourth invention relates to
The outer circumference of the measurement surface is substantially a circumference,
The light receiver is the biological information arithmetic device according to the third aspect of the present invention, which is disposed substantially at the center of the circumference.
第5の本発明は、
前記突起部に架橋するように設けられた凸部をさらに備え、
前記光源は、前記凸部に配置されており、
前記受光器は、前記凸部に配置されている第1の本発明の、生体情報演算装置である。
The fifth aspect of the present invention relates to
Further comprising a convex portion provided so as to crosslink the protruding portion,
The light source is disposed on the convex portion,
The light receiver is the biological information calculation device according to the first aspect of the present invention, which is disposed on the convex portion.
第6の本発明は、
前記測定面の外周は、実質的に円周であり、
前記凸部は、前記円周の実質的な中央を横切るように設けられている第5の本発明の、生体情報演算装置である。
The sixth invention relates to
The outer circumference of the measurement surface is substantially a circumference,
The said convex part is a biometric information calculating apparatus of the 5th this invention provided so that the substantial center of the said circumference might be crossed.
第7の本発明は、
前記凸部が前記生体の表面に押し当てられている押力を測定する凸部押力測定部をさらに備え、
前記生体情報演算部は、前記測定された押力による前記生体の表面の変形を考慮して、前記生体に関する情報を演算する第5の本発明の、生体情報演算装置である。
The seventh invention relates to
A convex portion pressing force measuring unit that measures the pressing force with which the convex portion is pressed against the surface of the living body;
The biological information calculation unit is a biological information calculation apparatus according to a fifth aspect of the present invention that calculates information related to the living body in consideration of deformation of the surface of the living body due to the measured pressing force.
第8の本発明は、
前記受光器は、前記光を受光する第一の受光素子と前記光を受光する第二の受光素子とを有し、
前記生体情報演算部は、前記第一の受光素子によって受光された光の量と前記第二の受光素子によって受光された光の量とに基づいて、前記生体に関する情報を演算する第1の本発明の、生体情報演算装置である。
The eighth invention relates to
The light receiver includes a first light receiving element that receives the light and a second light receiving element that receives the light,
The biological information calculation unit is a first book that calculates information about the living body based on the amount of light received by the first light receiving element and the amount of light received by the second light receiving element. It is a biological information arithmetic device of invention.
第9の本発明は、
前記光源は、前記光を発光する発光素子を有し、
前記発光素子と前記第一の受光素子との間の距離は、実質的に15mm以上25mm以下であり、
前記発光素子と前記第二の受光素子との間の距離は、実質的に35mm以上50mm以下である第8の本発明の、生体情報演算装置である。
The ninth invention relates to
The light source has a light emitting element that emits the light,
The distance between the light emitting element and the first light receiving element is substantially 15 mm or more and 25 mm or less,
The distance between the light emitting element and the second light receiving element is the biological information arithmetic apparatus according to the eighth aspect of the present invention, which is substantially 35 mm or more and 50 mm or less.
本発明は、局所皮下脂肪厚などの測定精度をより向上させることができるという長所を有する。 The present invention has the advantage that the measurement accuracy such as local subcutaneous fat thickness can be further improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
はじめに、図1、2を主として参照しながら、本実施の形態の光式脂肪厚計の構成について説明する。
(Embodiment 1)
First, the configuration of the optical fat thickness meter according to the present embodiment will be described with reference mainly to FIGS.
なお、図1は、本発明の実施の形態1の光式脂肪厚計の模式的な断面図である。また、図2は、本発明の実施の形態1の光式脂肪厚計の外観図である(図2においては、突起部17の最も突出している部分に補助的な線を記入した)。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the optical fat thickness meter according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an external view of the optical fat thickness meter according to the first embodiment of the present invention (in FIG. 2, auxiliary lines are drawn on the most protruding portions of the protrusions 17).
ここに、図1は、受光部15と光源部16とを含む、測定面14が押し当てられていない生体表面13の平坦部分に垂直な平面に関する断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view relating to a plane that includes the
測定面14は生体表面13に密着する直径100mm程度の円盤状の面であり、そのほぼ中央に光センサであるホトダイオードを含んだ受光部15が配置されている。
The
測定面14上の受光部15から45mmの距離に波長850nm付近の近赤外光を発光するLEDを含んだ光源部16が配置されている。
A
ここに、たとえば日本人の皮下脂肪厚は0〜60mm程度の範囲にあることが多いため、皮下脂肪厚計測を行うためには、受光部15と光源部16との間の距離が35〜50mm程度の範囲にあることが好ましい。
Here, for example, the subcutaneous fat thickness of Japanese people is often in the range of about 0 to 60 mm. Therefore, in order to measure the subcutaneous fat thickness, the distance between the
測定面14の周囲には、高さ5mmの突起部17が、装置が使用時にぐらついて安定性が損なわれることがないよう円周状に配置されている。
Around the
突起部17は、生体にあたっても痛くないように丸みがついている。
The
なお、突起部17の材質は、生体にあたっても痛くないように適度な柔軟性を有することが好ましい。また、光源部16が含むLEDの発光する波長850nm付近の近赤外光を吸収できるように低い反射率を有することが好ましい。このような柔軟性および低反射率を有する材質の具体例としては、黒ABS樹脂などがある。
In addition, it is preferable that the material of the
押力検知部18は、測定面14を生体表面13に押し付ける力を検知する手段である。
The pressing
押力検知部18は、センサにロードセルやひずみゲージを用いたフォースゲージの構成や、バネと押しボタンスイッチとを組み合わせた構成を有している。
The pressing
演算部19は、光源部16を制御し、受光部15から得られた信号から皮下脂肪厚などの局所生体情報を演算する手段である。
The
また、演算部19は、入力部22から入力された情報と局所生体情報から、生体の肥満度合いなどの健康状態情報を演算する手段である。
The
表示部20は、算出された局所生体情報などを表示する手段である。
The
通信部21は、性別情報、年齢情報、計測部位情報などを外部機器との間で送受信する手段である。
The
また、通信部21は、演算部19によって演算された局所生体情報や健康状態情報などを外部機器に対して送信する手段である。
The
入力部22は、性別、年齢、計測部位情報などを入力する手段である。
The
音発生部23は、測定の開始から終了までを使用者に音声で知らせる手段である。
The
振動発生部24は、測定の開始から終了までを使用者に振動で知らせる手段である。
The
なお、突起部17は本発明の突起部に対応し、光源部16は本発明の光源に対応し、受光部15は本発明の受光器に対応し、演算部19は本発明の生体情報演算部に対応する。また、押力検知部18は、本発明の測定面押力測定部および本発明の判断部を含む手段に対応する。また、本実施の形態の光式脂肪厚計は、本発明の生体情報演算装置に対応する。
The
つぎに、本実施の形態の光式脂肪厚計の動作について説明する。なお、本実施の形態の光式脂肪厚計の動作について説明しながら、本発明の生体情報演算方法の一実施の形態についても説明する(以下の実施の形態においても同様である)。 Next, the operation of the optical fat thickness meter according to the present embodiment will be described. While describing the operation of the optical fat thickness meter of the present embodiment, an embodiment of the biological information calculation method of the present invention will also be described (the same applies to the following embodiments).
使用者は、測定部位に測定面14を押し当てる。
The user presses the
押力検知部18は、規定値以上の押力が印加されているか否かを判定する。
The pressing
ここに、規定値とは、あらかじめ求めておいた脂肪がそれ以上つぶれなくなるときの測定面14を押し当てる力の値である。
Here, the specified value is a value of a force that presses the
演算部19は、押力検知部18が規定値以上の押力が印加されていると判定すると、受光部15での受光量にもとづいて外乱光11が伝播してきた成分に対応する信号V0を演算する。
When the
つぎに、光源部16が、発光する。
Next, the
そして、演算部19は、このときの受光部15での受光量にもとづいて信号Vを演算する。
Then, the
演算部19は、光源部16の発光による光が受光部15に伝播してきた受光量に対応する信号
(数1)
W=V−V0
を演算する。
The
W = V−V 0
Is calculated.
近赤外光は、皮膚25、筋肉26に比べると、皮下脂肪4では強く散乱され吸収が少ない。
Near-infrared light is strongly scattered and less absorbed by the
そのため、近赤外光は脂肪内部を良く伝播し、Wは皮下脂肪厚が厚いほど増加する。 Therefore, near-infrared light propagates well in fat, and W increases as the subcutaneous fat thickness increases.
演算部19は、そのような原理を利用し、光源部16の発光による光が受光部15に伝播してきた受光量に対応する信号Wにもとづいて皮下脂肪厚Xを演算する。
Using such a principle, the
表示部20は、演算された皮下脂肪厚Xを表示する。
The
以上においては、本実施の形態の光式脂肪厚計の構成および動作について説明した。 The configuration and operation of the optical fat thickness meter according to the present embodiment has been described above.
このように、生体表面13に測定面14を押し付けて測定を開始することで、測定ごとの押力の変動を抑制することができる。
In this way, by pressing the
また、測定面14を押し当てると、皮下脂肪4は皮膚25や筋肉26と比較して柔らかいので、突起部17の直下にある皮下脂肪が局所的につぶれ薄くなる。
Further, when the
すると、突起部17の直下では光が伝播しにくくなるため、太陽や照明光からの外乱光11が減少し、V0も減少する。
Then, directly under the
結果的に、V0の影響によるWの測定誤差が減少し、皮下脂肪厚Xの測定精度も向上することとなる。 As a result, the measurement error of W due to the influence of V 0 is reduced, and the measurement accuracy of the subcutaneous fat thickness X is also improved.
(実施の形態2)
はじめに、図3、4を主として参照しながら、本実施の形態の光式脂肪厚計の構成について説明する。
(Embodiment 2)
First, the configuration of the optical fat thickness meter of the present embodiment will be described with reference mainly to FIGS.
なお、図3は、本発明の実施の形態2の光式脂肪厚計の模式的な断面図である。また、図4は、本発明の実施の形態2の光式脂肪厚計の外観図である(図4においても、突起部17の最も突出している部分に補助的な線を記入した)。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the optical fat thickness meter according to
ここに、図3は、光源部16と第一の受光素子27と第二の受光素子28とを含む、測定面14が押し当てられていない生体表面13の平坦部分に垂直な平面に関する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view relating to a plane perpendicular to the flat portion of the living body surface 13 including the
本実施の形態の光式脂肪厚計の構成は、前述した実施の形態1の光式脂肪厚計の構成と類似している。 The configuration of the optical fat thickness meter according to the present embodiment is similar to the configuration of the optical fat thickness meter according to the first embodiment described above.
ただし、本実施の形態の光式脂肪厚計は、受光部15(図1参照)の代わりに第一の受光素子27、および第二の受光素子28を備えている。
However, the optical fat thickness meter of the present embodiment includes a first
第二の受光素子28は測定面14′のほぼ中央に配置されており、第一の受光素子27は第二の受光素子28と光源部16との間に配置されている。
The second
本実施の形態においては、第一の受光素子27と光源部16との間の距離は23mmであり、第二の受光素子28と光源部16との間の距離は45mmである。
In the present embodiment, the distance between the first
ここに、たとえば日本人の皮下脂肪厚は前述したように0〜60mm程度の範囲にあることが多く、皮膚の個体差の影響が顕著に現れる受光素子と光源部との間の距離は15〜25mm程度の範囲にあり、皮膚の個体差の影響および皮下脂肪厚の影響が顕著に現れる受光素子と光源部との間の距離は35〜50mm程度の範囲にあることが多いため、皮膚の個体差のばらつき補正を行うためには、第一の受光素子27と光源部16との間の距離が15〜25mm程度の範囲にあり、第二の受光素子28と光源部16との間の距離が35〜50mm程度の範囲にあることが好ましい。
Here, for example, the subcutaneous fat thickness of Japanese people is often in the range of about 0 to 60 mm as described above, and the distance between the light receiving element and the light source part where the influence of individual differences of the skin is remarkable is 15 to Since the distance between the light receiving element and the light source part, which is in the range of about 25 mm and the influence of individual skin differences and the effect of subcutaneous fat thickness, is often in the range of about 35 to 50 mm, In order to perform the variation correction of the difference, the distance between the first
なお、第一の受光素子27、および第二の受光素子28を含む手段は本発明の受光器に対応し、演算部19′は本発明の生体情報演算部に対応する。また、押力検知部18は、本発明の測定面押力測定部および本発明の判断部を含む手段に対応する。また、本実施の形態の光式脂肪厚計は、本発明の生体情報演算装置に対応する。
The means including the first
つぎに、本実施の形態の光式脂肪厚計の動作について説明する。 Next, the operation of the optical fat thickness meter according to the present embodiment will be described.
使用者は、測定部位に測定面14′を押し当てる。 The user presses the measurement surface 14 'against the measurement site.
押力検知部18は、規定値以上の押力が印加されているか否かを判定する。
The pressing
演算部19′は、押力検知部18が規定値以上の押力が印加されていると判定すると、第一の受光素子27での受光量にもとづいて外乱光11が伝播してきた成分に対応する信号V0 1′を演算する。
When the
同様に、演算部19′は、第二の受光素子28での受光量にもとづいて外乱光11が伝播してきた成分に対応する信号V0 2′を演算する。
Similarly, the
つぎに、光源部16が、発光する。
Next, the
そして、演算部19′は、このときの第一の受光素子27での受光量にもとづいて信号V1′を演算する。演算部19′は、光源部16の発光による光が第一の受光素子27に伝播してきた受光量に対応する信号
(数2)
W1′=V1′−V0 1′
を演算する。
Then, the
W 1 ′ = V 1 ′ −V 0 1 ′
Is calculated.
同様に、演算部19′は、このときの第二の受光素子28での受光量にもとづいて信号V2′を演算する。演算部19′は、光源部16の発光による光が第二の受光素子28に伝播してきた受光量に対応する信号
(数3)
W2′=V2′−V0 2′
を演算する。
Similarly, the
W 2 '= V 2 ' -V 0 2 '
Is calculated.
演算部19′は、光源部16の発光による光が第一の受光素子27に伝播してきた受光量に対応する信号W1′、光源部16の発光による光が第二の受光素子28に伝播してきた受光量に対応する信号W2′にもとづいて、皮膚25の個体差のばらつき補正を行って皮下脂肪厚X′を演算する。
The
表示部20は、演算された皮下脂肪厚X′を表示する。
The
以上においては、本実施の形態の光式脂肪厚計の構成および動作について説明した。 The configuration and operation of the optical fat thickness meter according to the present embodiment has been described above.
このように、光源部16から生体内を伝播して第一の受光素子27、第二の受光素子28で受光された光の受光量に対応する2つの信号の比から皮下脂肪厚を算出することで、皮膚25の色および厚みの個体差ばらつきが補正された皮下脂肪厚計測が可能となる。
As described above, the subcutaneous fat thickness is calculated from the ratio of the two signals corresponding to the amount of light received by the first
(実施の形態3)
はじめに、図5、6、7を主として参照しながら、本実施の形態の光式脂肪厚計の構成について説明する。
(Embodiment 3)
First, the configuration of the optical fat thickness meter of the present embodiment will be described with reference mainly to FIGS.
なお、図5は、本発明の実施の形態3の光式脂肪厚計の模式的な断面図(その1)である。また、図6は、本発明の実施の形態3の光式脂肪厚計の模式的な断面図(その2)である。また、図7は、本発明の実施の形態3の光式脂肪厚計の外観図である。 FIG. 5 is a schematic sectional view (No. 1) of the optical fat thickness meter according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic sectional view (No. 2) of the optical fat thickness meter according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7 is an external view of the optical fat thickness meter according to the third embodiment of the present invention.
ここに、図5は、光源部16と第一の受光素子27と第二の受光素子28とを含む、測定面14″が押し当てられていない生体表面13の平坦部分に垂直な第一の平面に関する断面図であり、図6は、第二の受光素子28を含む、測定面14″が押し当てられていない生体表面13の平坦部分と第一の平面とに垂直な第二の平面に関する断面図である。
Here, FIG. 5 shows the first perpendicular to the flat portion of the living body surface 13 where the
本実施の形態の光式脂肪厚計の構成は、前述した実施の形態2の光式脂肪厚計の構成と類似している。 The configuration of the optical fat thickness meter according to the present embodiment is similar to the configuration of the optical fat thickness meter according to the second embodiment described above.
ただし、本実施の形態の光式脂肪厚計は、光源部16、第一の受光素子27、第二の受光素子28を有する、測定面14″の中央に突起部17″に架橋するように設けられた高さ5mm横幅5mmの細長い突起形状29を備えている。
However, the optical fat thickness meter of the present embodiment includes the
第二の受光素子28は突起形状29のほぼ中央に配置されており、第一の受光素子27は第二の受光素子28と光源部16との間に配置されている。
The second
本実施の形態においては、第一の受光素子27と光源部16との間の距離は23mmであり、第二の受光素子28と光源部16との間の距離は45mmである。
In the present embodiment, the distance between the first
ここに、前述した理由により、皮膚の個体差のばらつき補正を行うためには、第一の受光素子27と光源部16との間の距離が15〜25mm程度の範囲にあり、第二の受光素子28と光源部16との間の距離が35〜50mm程度の範囲にあることが好ましい。
Here, for the reason described above, in order to perform variation correction of individual differences in skin, the distance between the first
なお、突起部17″は本発明の突起部に対応し、第一の受光素子27、および第二の受光素子28を含む手段は本発明の受光器に対応し、演算部19″は本発明の生体情報演算部に対応する。また、突起形状29は、本発明の凸部に対応する。また、押力検知部18は、本発明の凸部押力測定部に対応する。また、本実施の形態の光式脂肪厚計は、本発明の生体情報演算装置に対応する。
The
つぎに、本実施の形態の光式脂肪厚計の動作について説明する。 Next, the operation of the optical fat thickness meter according to the present embodiment will be described.
使用者は、測定部位に測定面14″を押し当てる。
The user presses the
押力検知部18は、規定値以上の押力が印加されているか否かを判定する。
The pressing
演算部19″は、押力検知部18が規定値以上の押力が印加されていると判定すると、第一の受光素子27での受光量にもとづいて外乱光11が伝播してきた成分に対応する信号V0 1″を演算する。
If the pressing
同様に、演算部19″は、第二の受光素子28での受光量にもとづいて外乱光11が伝播してきた成分に対応する信号V0 2″を演算する。
Similarly, the
つぎに、光源部16が、発光する。
Next, the
そして、演算部19″は、このときの第一の受光素子27での受光量にもとづいて信号V1″を演算する。演算部19″は、光源部16の発光による光が第一の受光素子27に伝播してきた受光量に対応する信号
(数4)
W1″=V1″−V0 1″
を演算する。
The
W 1 ″ = V 1 ″ −V 0 1 ″
Is calculated.
同様に、演算部19″は、このときの第二の受光素子28での受光量にもとづいて信号V2″を演算する。演算部19″は、光源部16の発光による光が第二の受光素子28に伝播してきた受光量に対応する信号
(数5)
W2″=V2″−V0 2″
を演算する。
Similarly, the
W 2 ″ = V 2 ″ −V 0 2 ″
Is calculated.
演算部19″は、光源部16の発光による光が第一の受光素子27に伝播してきた受光量に対応する信号W1″、光源部16の発光による光が第二の受光素子28に伝播してきた受光量に対応する信号W2″にもとづいて、皮膚25の個体差のばらつき補正を行って皮下脂肪厚X″を演算する。
The
表示部20は、演算された皮下脂肪厚X″を表示する。
The
以上においては、本実施の形態の光式脂肪厚計の構成および動作について説明した。 The configuration and operation of the optical fat thickness meter according to the present embodiment has been described above.
このように、前述した実施の形態2の場合と同様、光源部16から生体内を伝播して第一の受光素子27、第二の受光素子28で受光された光の受光量に対応する2つの信号の比から皮下脂肪厚を算出することで、皮膚25の色および厚みの個体差ばらつきが補正された皮下脂肪厚計測が可能となる。
Thus, as in the case of the second embodiment described above, 2 corresponding to the amount of light received by the first
また、演算部19″が、押力検知部18によって検知された押力による生体表面13の変形を考慮して、突起形状29によって圧縮されて測定された皮下脂肪厚を本来の皮下脂肪厚に換算するため、より厚い皮下脂肪厚も計測することが可能となる。なお、このような換算は、押力によって圧縮された皮下脂肪厚と圧縮されない本来の皮下脂肪厚との間の関係を超音波診断装置などで調べることによってあらかじめ導出しておいた換算式を利用して行えばよい。
In addition, the
(A)なお、本発明の突起部は、本発明の実施の形態の突起部117を有する光式脂肪厚計の模式的な断面部分図である図8に示されているような、測定面114の外周に沿って設けられた、突起形状29に向かって曲がり具合が緩やかに変化する曲面部分Sをその内側に有する突起部117であってもよい。
(A) The protrusion of the present invention is a measurement surface as shown in FIG. 8 which is a schematic sectional partial view of an optical fat thickness meter having the
曲面部分Sの曲がり具合が緩やかに変化するため、突起部117が皮膚25に押し当てられる際に使用者が感じる違和感は低減され、曲面部分Sに埃などが溜まることもほとんどない。
Since the degree of bending of the curved surface portion S changes gently, the feeling of strangeness felt by the user when the
もちろん、曲面部分Sが突起部117の外側ではなく突起部117の内側に設けられているため、太陽や照明光からの外乱光の受光は前述した実施の形態における場合と同様に抑制される。
Of course, since the curved surface portion S is provided not inside the
なお、突起部117は、本発明の突起部に対応する。
Note that the
(B)また、本発明の突起部は、本発明の実施の形態の突起部217を有する光式脂肪厚計の模式的な下平面図である図9に示されているように、測定面214の外周に沿ってではなく、測定面214の外周とはある程度の距離をおいて設けられていてもよい。
(B) Further, the protrusion of the present invention has a measurement surface as shown in FIG. 9 which is a schematic bottom plan view of an optical fat thickness meter having the
突起部217は、光源部16および受光部15を取り囲むように設けられているため、太陽や照明光からの外乱光の受光は前述した実施の形態における場合と同様に抑制され、局所皮下脂肪厚などの測定精度をより向上させることができる。
Since the protruding
なお、突起部217は、本発明の突起部に対応する。
Note that the
(C)また、本発明の突起部は、本発明の実施の形態の突起部317a、317b、317c、317dを有する光式脂肪厚計の模式的な下平面図である図10に示されているように、連続的にではなく間欠的に設けられていてもよい。
(C) Moreover, the protrusion part of this invention is shown by FIG. 10 which is a typical bottom plan view of the optical fat thickness meter which has the
突起部317a、317b、317c、317dは、光源部16および受光部15を実質的に取り囲むように設けられているため、太陽や照明光からの外乱光の受光は前述した実施の形態における場合と同様に抑制され、局所皮下脂肪厚などの測定精度をより向上させることができる。
Since the
もちろん、突起部間の間欠の大きさが大きすぎると、外乱光の受光を抑制しにくくなるが、そのような間欠の大きさが適切であると、外乱光の受光を抑制しつつ、使用者が感じる違和感を低減することができる。 Of course, when the intermittent size between the protrusions is too large, it becomes difficult to suppress the reception of disturbance light. However, when the intermittent size is appropriate, the user is prevented from receiving disturbance light. Can reduce the sense of incongruity.
なお、突起部317a、317b、317c、317dは、本発明の突起部に対応する。
Note that the
以上においては、本発明の実施の形態について詳細に説明した。 The embodiments of the present invention have been described in detail above.
このように、本発明にかかる光式生体情報測定装置は、たとえば、周囲に突起部を有する測定面を生体に押し当てて、突起部直下の皮下脂肪層を圧縮し、外乱光を減少させることができる。 As described above, the optical biological information measuring device according to the present invention reduces the disturbance light by compressing the subcutaneous fat layer immediately below the protrusion, for example, by pressing the measurement surface having the protrusion around the living body. Can do.
そのため、本発明にかかる光式生体情報測定装置は、局所脂肪厚等の局所生体情報を測定する光式生体情報測定装置として有用である。 Therefore, the optical biological information measuring device according to the present invention is useful as an optical biological information measuring device that measures local biological information such as local fat thickness.
また、本発明にかかる光式生体情報測定装置は、光式局所組織酸素濃度計等の用途にも応用できる。 The optical biological information measuring device according to the present invention can also be applied to uses such as an optical local tissue oximeter.
なお、本発明のプログラムは、上述した本発明の生体情報演算方法の全部または一部のステップの動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。 The program of the present invention is a program for causing a computer to execute the operation of all or part of the above-described biological information calculation method of the present invention, and is a program that operates in cooperation with the computer.
また、本発明の記録媒体は、上述した本発明の生体情報演算方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する記録媒体である。 The recording medium of the present invention is a recording medium carrying a program for causing a computer to execute all or part of the operations of all or part of the above-described biological information calculation method of the present invention. The recording medium is readable and the read program executes the operation in cooperation with the computer.
なお、本発明の上記「一部のステップ」とは、それらの複数のステップの内の、一つまたは幾つかのステップを意味する。 The “partial steps” of the present invention means one or several steps out of the plurality of steps.
また、本発明の上記「ステップの動作」とは、前記ステップの全部または一部の動作を意味する。 The “step operation” of the present invention means the operation of all or part of the step.
また、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。 Further, one usage form of the program of the present invention may be an aspect in which the program is recorded on a computer-readable recording medium and operates in cooperation with the computer.
また、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。 Further, one usage form of the program of the present invention may be an aspect in which the program is transmitted through a transmission medium, read by a computer, and operated in cooperation with the computer.
また、記録媒体としては、ROM等が含まれ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等が含まれる。 The recording medium includes a ROM and the like, and the transmission medium includes a transmission medium such as the Internet, light, radio waves, sound waves, and the like.
また、上述した本発明のコンピュータは、CPU等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、OS、更に周辺機器を含むものであっても良い。 The computer of the present invention described above is not limited to pure hardware such as a CPU, and may include firmware, an OS, and peripheral devices.
なお、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。 As described above, the configuration of the present invention may be realized by software or hardware.
本発明の生体情報演算装置は、局所皮下脂肪厚などの測定精度をより向上させることができ、有用である。 Biometric information computing equipment of the present invention, it is possible to further improve the measurement accuracy such as local subcutaneous fat thickness, it is useful.
1 CPU
2 駆動回路
3 送光素子
4 皮下脂肪
5 受光素子
6 受光素子
7 受光素子
8 アナログスイッチ
9 AMP
10 測定部位選択入力部
11 外乱光
13 生体表面
14、14′、14″ 測定面
15 受光部
16 光源部
17、17″ 突起部
18 押力検知部
19、19′、19″ 演算部
20 表示部
21 通信部
22 入力部
23 音発生部
24 振動発生部
25 皮膚
26 筋肉
27 第一の受光素子
28 第二の受光素子
29 突起形状
1 CPU
2 Drive circuit 3
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記測定面に設けられた、前記生体を通過した光を受光する受光器と、
前記生体の表面に押し当てる際の押圧方向に突出するとともに、前記光源および前記受光器を実質的に取り囲むように設けられた突起部と、
前記受光された光の量に基づいて、前記生体に関する情報を演算する生体情報演算部と、
前記測定面が前記生体の表面に押し当てられている押力を測定する測定面押力測定部と、
前記測定された押力の大きさが規定値を越えているか否かを判断する判断部とを備え、
前記生体情報演算部は、前記測定された押力の大きさが規定値を越えていると判断された場合に、前記生体に関する情報を演算する、生体情報演算装置。 A light source provided on the measurement surface for emitting light to the living body;
A light receiver provided on the measurement surface for receiving light that has passed through the living body;
A protrusion that protrudes in the pressing direction when pressed against the surface of the living body and that substantially surrounds the light source and the light receiver;
A biological information calculation unit that calculates information about the living body based on the amount of the received light ;
A measurement surface pressing force measurement unit that measures the pressing force with which the measurement surface is pressed against the surface of the living body;
Bei example a determination unit that the magnitude of the measured pushing force is determined whether it exceeds a specified value,
The biological information calculation device is configured to calculate information related to the living body when it is determined that the magnitude of the measured pressing force exceeds a specified value .
前記生体情報演算部は、前記光が発光されていない状態で受光された前記光の量と前記光が発光されている状態で受光された前記光の量とに基づいて、前記生体に関する情報を演算する請求項1記載の、生体情報演算装置。 The light receiver receives the light in a state where the light is emitted, and receives the light even in a state where the light is not emitted,
The biological information calculation unit obtains information on the living body based on the amount of the light received in a state where the light is not emitted and the amount of the light received in a state where the light is emitted. The biological information calculation device according to claim 1, wherein the calculation is performed.
前記受光器は、前記円周の実質的な中央に配置されている請求項3記載の、生体情報演算装置。 The outer circumference of the measurement surface is substantially a circumference,
The biological information arithmetic device according to claim 3, wherein the light receiver is disposed at a substantial center of the circumference.
前記光源は、前記凸部に配置されており、
前記受光器は、前記凸部に配置されている請求項1記載の、生体情報演算装置。 Further comprising a convex portion provided so as to crosslink the protruding portion,
The light source is disposed on the convex portion,
The biological information calculation device according to claim 1, wherein the light receiver is disposed on the convex portion.
前記凸部は、前記円周の実質的な中央を横切るように設けられている請求項5記載の、生体情報演算装置。 The outer circumference of the measurement surface is substantially a circumference,
The biological information arithmetic device according to claim 5, wherein the convex portion is provided so as to cross a substantial center of the circumference.
前記生体情報演算部は、前記測定された押力による前記生体の表面の変形を考慮して、前記生体に関する情報を演算する請求項5記載の、生体情報演算装置。 A convex portion pressing force measuring unit that measures the pressing force with which the convex portion is pressed against the surface of the living body;
The biological information calculation device according to claim 5, wherein the biological information calculation unit calculates information related to the living body in consideration of deformation of the surface of the living body due to the measured pressing force.
前記生体情報演算部は、前記第一の受光素子によって受光された光の量と前記第二の受光素子によって受光された光の量とに基づいて、前記生体に関する情報を演算する請求項1記載の、生体情報演算装置。 The light receiver includes a first light receiving element that receives the light and a second light receiving element that receives the light,
The biological information calculation unit calculates information related to the living body based on the amount of light received by the first light receiving element and the amount of light received by the second light receiving element. The biological information calculation device.
前記発光素子と前記第一の受光素子との間の距離は、実質的に15mm以上25mm以下であり、
前記発光素子と前記第二の受光素子との間の距離は、実質的に35mm以上50mm以下である請求項8記載の、生体情報演算装置。 The light source has a light emitting element that emits the light,
The distance between the light emitting element and the first light receiving element is substantially 15 mm or more and 25 mm or less,
The biological information calculation device according to claim 8, wherein a distance between the light emitting element and the second light receiving element is substantially not less than 35 mm and not more than 50 mm .
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