JP4476665B2 - Biological information measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、手首(腕)に装着した状態で脈拍数等の生体情報を測定することができる生体情報計測装置に関するものである。 The present invention relates to a biological information measuring apparatus capable of measuring biological information such as a pulse rate while being worn on a wrist (arm).
近年の健康管理への関心の高まりにより、手首(腕)等に装着したまま脈拍数等の様々な生体情報を計測することができる生体情報計測装置が各種提供されている(例えば、特許文献1参照)。 Due to the recent increase in interest in health management, various biological information measuring devices capable of measuring various biological information such as pulse rate while being worn on the wrist (arm) or the like have been provided (for example, Patent Document 1). reference).
この種の生体情報計測装置のうち、例えば、脈拍数を算出するものは、手首に装着した状態で、生体に向けて光を照射すると共に、脈拍センサ等により血管中の血液からの後方散乱光を受信して、該後方散乱光から脈拍信号を抽出して脈拍数を算出している。特に、手首に装着したまま容易に脈拍数の測定が行えるので、使用者に簡便に使用されている。
上記生体情報計測装置は、例えば、LED(Light Emitting Diode)等の光照射部から生体に向けて光を照射すると共に、PD(Photo Diode)等の光受光部にて生体からの後方散乱光を受光し、この後方散乱光の受光量に基づいて脈拍等の生体情報の検出を行っている。 The biological information measuring apparatus irradiates light toward a living body from a light emitting unit such as an LED (Light Emitting Diode), and also emits backscattered light from the living body using a light receiving unit such as a PD (Photo Diode). Light is received, and biological information such as a pulse is detected based on the amount of received backscattered light.
ところが、PDは、生体からの後方散乱光を受光する際に、LEDから照射された光の一部を直接受光する可能性があった。この直接入射した光は、生体からの情報が何ら含まれていないので、ノイズ(雑音)が増しS/N比の低下および検出電圧の飽和を招くものであった。このため、生体情報を正確に検出できない恐れがあった。 However, when PD receives backscattered light from a living body, there is a possibility that it directly receives part of the light emitted from the LED. Since the directly incident light does not contain any information from the living body, noise (noise) increases, resulting in a decrease in the S / N ratio and saturation of the detection voltage. For this reason, there is a possibility that biological information cannot be accurately detected.
また、生体情報計測装置を手首に確実に装着したとしても、屋外などの強い太陽光のもとでは、LEDやPDが配されている本体の下面と生体表面まで、生体組織を伝搬してくる外光が十分に減衰されない状態でPDに入射する可能性があった。この外光は、上述したと同様に、S/N比の低下を招くものであった。 Even if the biological information measuring device is securely attached to the wrist, the living tissue propagates to the lower surface of the main body where the LED and PD are arranged and the biological surface under strong sunlight such as outdoors. There is a possibility that external light may be incident on the PD without being sufficiently attenuated. This external light causes a decrease in the S / N ratio, as described above.
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、光照射部又は生体組織を伝搬する外光から光受光部に直接的に光が入射することを極力低下させ、S/N比の向上を図ることができる生体情報計測装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, the purpose of which is to reduce as much as possible that light is directly incident on the light receiving unit from the external light propagating through the light irradiation unit or biological tissue, An object of the present invention is to provide a biological information measuring apparatus capable of improving the S / N ratio.
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。 The present invention provides the following means in order to solve the above problems.
本発明の生体情報計測装置は、本体と、該本体の下面を生体表面側に向けた状態で該本体を腕に固定する固定手段と、前記生体表面に接触した状態で生体に向けて光を照射する光発光部と、該光発光部により照射された光のうち生体からの後方散乱光を受光すると共に受光量に応じた生体情報信号を生成する光受光部とを有して前記本体の下面に設けられた生体センサ部と、前記本体に設けられ、前記生体情報信号に基づいて生体情報を演算する生体情報演算部とを備え、前記光発光部と前記光受光部との間には光発光部から照射された光が直接光受光部に入射することを防止する光遮蔽部が設けられていることを特徴とするものである。 The biological information measuring apparatus of the present invention comprises a main body, a fixing means for fixing the main body to an arm with the lower surface of the main body facing the biological surface, and light directed toward the living body in contact with the biological surface. A light emitting unit that irradiates, and a light receiving unit that receives backscattered light from a living body among light emitted by the light emitting unit and generates a biological information signal according to the amount of received light. A biological sensor unit provided on a lower surface; and a biological information calculation unit that is provided on the main body and calculates biological information based on the biological information signal, between the light emitting unit and the light receiving unit. It is characterized in that a light shielding part for preventing light emitted from the light emitting part from directly entering the light receiving part is provided.
この発明に係る生体情報計測装置においては、固定手段により、本体の下面を生体表面側に向けて該本体を手首(腕)に装着した後、光発光部から生体に向けて光を照射する。照射された光は、生体内で脂肪や筋といった組織や血液により吸収および散乱され、照射された光の一部が後方散乱光として光受光部で検出される。検出される光は、脈動による血液量の変化に伴い変動する。光受光部は、この後方散乱光を受光すると共に受光量の変化に応じた脈拍信号(生体情報信号)を生成する。そして、生体情報演算部により、生体情報信号を所定処理して脈拍数等の生体情報の検出を行える。 In the biological information measuring apparatus according to the present invention, the fixing means irradiates light toward the living body from the light emitting unit after the main body is attached to the wrist (arm) with the lower surface of the main body facing the biological surface side. The irradiated light is absorbed and scattered by tissues and blood such as fat and muscle in the living body, and a part of the irradiated light is detected by the light receiving unit as backscattered light. The detected light varies as the blood volume changes due to pulsation. The light receiving unit receives the backscattered light and generates a pulse signal (biological information signal) corresponding to the change in the amount of received light. Then, the biological information calculation unit can perform predetermined processing on the biological information signal to detect biological information such as the pulse rate.
この生体情報の検出の際、光発光部と光受光部との間には、光遮蔽部が設けられているので、光発光部から照射された光は、光受光部に直接入射することがなく、確実に生体に向けて照射される。従って、光受光部は、生体からの後方散乱光を集中的に集光できる。従って、S/Nの向上が図れ、より正確に生体情報の検出を行うことができる。 When detecting the biological information, a light shielding unit is provided between the light emitting unit and the light receiving unit, so that the light emitted from the light emitting unit may be directly incident on the light receiving unit. Without irradiation, it is reliably irradiated toward the living body. Therefore, the light receiving unit can concentrate the backscattered light from the living body intensively. Therefore, S / N can be improved, and biological information can be detected more accurately.
また、本発明の生体情報計測装置は、上記本発明の生体情報計測装置において、前記生体センサ部は、前記本体の下面の略中心に配されており、前記本体の下面には、該下面と前記生体表面まで前記生体組織中を伝搬してくる外光を、下面の中心から下面の外縁部に向けて反射させる反射溝が形成されていることを特徴とするものである。 Further, the biological information measuring apparatus of the present invention is the biological information measuring apparatus of the present invention, wherein the biological sensor unit is disposed at a substantially center of the lower surface of the main body, and the lower surface of the main body includes the lower surface and the lower surface. A reflection groove for reflecting external light propagating through the living tissue to the living body surface from the center of the lower surface toward the outer edge of the lower surface is formed.
この発明に係る生体情報計測装置においては、本体を手首(腕)に装着して生体情報の検出を行っている際に、屋外などの強い太陽光のもとで生体組織中を伝搬してくる外光が大きくなったとしても、反射溝によって再び入射側である外縁部に向けて反射される。従って、生体センサ部に直接的に外光が入射することを極力防止することができる。つまり、光受光部は、外光の影響がない状態で集中的に生体からの後方散乱光を受光できる。よって、S/Nの向上が図れ、より正確に生体情報の検出を行うことができる
また、本発明の生体情報計測装置は、上記本発明の生体情報計測装置において、前記反射溝は、前記本体の下面の中心から下面の外縁部に向けて面が傾いた反射面を有していることを特徴とするものである。
In the biological information measuring apparatus according to the present invention, when the biological information is detected by attaching the main body to the wrist (arm), it propagates through the biological tissue under strong sunlight such as outdoors. Even if the external light becomes large, it is reflected again toward the outer edge portion on the incident side by the reflection groove. Therefore, it is possible to prevent as much as possible external light from directly entering the biosensor unit. That is, the light receiving unit can receive backscattered light from the living body in a concentrated manner without the influence of external light. Therefore, S / N can be improved, and biological information can be detected more accurately. The biological information measuring device of the present invention is the biological information measuring device of the present invention, wherein the reflection groove is the main body. It has the reflective surface where the surface inclined toward the outer edge part of the lower surface from the center of the lower surface.
この発明に係る生体情報計測装置においては、本体下面と生体表面まで生体組織中を伝搬してきた外光は、本体の外縁部から中心に向けて本体下面と生体表面との間で反射を繰り返しながら、反射面によって再度外縁部に向けて確実に反射される。従って、光受光部に外光が直接的に入射することをより確実に防止することができる。 In the biological information measuring apparatus according to the present invention, the external light that has propagated through the living tissue to the lower surface of the main body and the surface of the living body is repeatedly reflected between the lower surface of the main body and the surface of the living body from the outer edge of the main body toward the center. The reflection surface reliably reflects the light toward the outer edge. Therefore, it is possible to more reliably prevent external light from directly entering the light receiving unit.
また、本発明の生体情報計測装置は、上記本発明の生体情報計測装置において、前記反射面は、前記生体センサ部を中心とする円形に形成され、前記反射溝は、前記生体センサ部を中心として前記反射面を半径方向に複数有していることを特徴とするものである。 The biological information measuring device of the present invention is the biological information measuring device of the present invention, wherein the reflection surface is formed in a circular shape centering on the biological sensor unit, and the reflection groove is centered on the biological sensor unit. And a plurality of the reflecting surfaces in the radial direction.
この発明に係る生体情報計測装置においては、生体センサ部を中心として、円形の反射面が半径方向に複数形成されているので、より確実に外光の入射を防止することができる。即ち、外縁部に入射した光は、最も外縁部側に形成された反射面によって外縁部側に反射されて、光強度が低下する。この反射面を通過した光は、次の反射面によって同様に外縁部側に反射されて、さらに光強度が低下する。このように、本体の中心に向かうに従って、段階的に外光の光強度を低下させるので、生体センサ部に対してより確実に外光の入射を防止することができる。 In the biological information measuring apparatus according to the present invention, since a plurality of circular reflecting surfaces are formed in the radial direction with the biological sensor portion as the center, it is possible to more reliably prevent external light from entering. That is, the light incident on the outer edge is reflected to the outer edge by the reflecting surface formed on the outermost edge, and the light intensity is reduced. The light that has passed through this reflecting surface is similarly reflected to the outer edge side by the next reflecting surface, and the light intensity further decreases. As described above, the light intensity of the external light is gradually reduced toward the center of the main body, so that the external light can be more reliably prevented from entering the biosensor unit.
また、本発明の生体情報計測装置は、上記本発明の生体情報計測装置において、前記反射面は、前記生体センサ部を中心として螺旋状に形成されていることを特徴とするものである。 The biological information measuring apparatus of the present invention is characterized in that, in the biological information measuring apparatus of the present invention, the reflecting surface is formed in a spiral shape with the biological sensor section as a center.
この発明に係る生体情報計測装置においては、生体センサ部を中心として、反射面が螺旋状に形成されているので、外縁部に入射した光は、最も外縁部側に形成された反射面によって外縁部側に反射されて、光強度が低下する。この反射面を通過した光は、次の反射面によって同様に外縁部側に反射されて、さらに光強度が低下する。このように、本体の中心に向かうに従って、段階的に外光の光強度を低下させるので、生体センサ部に対してより確実に外光の入射を防止することができる。また、螺旋状であるので、反射面を形成し易い。 In the biological information measuring apparatus according to the present invention, since the reflection surface is formed in a spiral shape with the biological sensor portion as the center, the light incident on the outer edge portion is surrounded by the reflection surface formed on the outermost edge side. Reflected by the part side, the light intensity decreases. The light that has passed through this reflecting surface is similarly reflected to the outer edge side by the next reflecting surface, and the light intensity further decreases. As described above, the light intensity of the external light is gradually reduced toward the center of the main body, so that the external light can be more reliably prevented from entering the biosensor unit. Moreover, since it is helical, it is easy to form a reflective surface.
また、本発明の生体情報計測装置は、上記本発明のいずれか1つに記載の生体情報計測装置において、前記本体の下面は、該下面と前記生体表面との間に入射してくる外光を反射率10%以下で反射させる黒色部材で形成されていることを特徴とするものである。 The biological information measuring device according to the present invention is the biological information measuring device according to any one of the present invention described above, wherein the lower surface of the main body is external light incident between the lower surface and the biological surface. Is formed of a black member that reflects the light with a reflectance of 10% or less.
この発明に係る生体情報計測装置においては、本体下面と生体表面まで生体組織を伝搬してくる外光、即ち、本体の外縁部から中心に向けて生体組織を伝搬してきた光は、本体下面と生体表面との間で反射を繰り返し、本体下面で反射する毎に光強度が低下する。従って、確実に外光の入射の防止を図ることができる。 In the biological information measuring apparatus according to the present invention, the external light propagating through the biological tissue to the lower surface of the main body and the surface of the biological body, i.e., the light propagating through the biological tissue from the outer edge of the main body toward the center, The light intensity decreases each time the reflection is repeated with the surface of the living body and the light is reflected on the lower surface of the main body. Therefore, it is possible to reliably prevent the incidence of external light.
本発明に係る生体情報計測装置によれば、生体情報の検出の際、光発光部と光受光部との間には、光遮蔽部が設けられているので、光発光部から照射された光は、光受光部に直接入射することがなく、確実に生体に向けて照射される。従って、光受光部は、生体からの後方散乱光を集中的に集光できるので、S/Nの向上が図れ、より正確に生体情報の検出を行うことができる。 According to the biological information measuring apparatus of the present invention, since the light shielding unit is provided between the light emitting unit and the light receiving unit when detecting biological information, the light emitted from the light emitting unit is provided. Is not directly incident on the light receiving part, but is reliably irradiated toward the living body. Therefore, since the light receiving unit can concentrate the backscattered light from the living body intensively, the S / N can be improved and the living body information can be detected more accurately.
以下、本発明に係る生体情報計測装置の一実施形態を、図1から図7を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a biological information measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態の生体情報計測装置1は、図1から図7に示すように、腕時計型であって手首(腕)Aに装着した状態で、生体情報である脈拍数を算出するものである。
As shown in FIGS. 1 to 7, the biological
この生体情報計測装置1は、各種の電気部品及び電子部品を内蔵したハウジング(本体)2と、ハウジング2の下面2aを生体表面B側に向けた状態でハウジング2を手首Aに装着する固定手段3とを備えている。
The biological
このハウジング2の下面2aには、生体表面B側に接触した状態で生体に向けて光を照射するLED(Light Emitting Diode)(光発光部)4と、該LED4により照射された光のうち生体からの後方散乱光を受光すると共に受光量に応じた脈拍信号(生体情報信号)を生成するPD(Photo Diode)(光受光部)5とを有する生体センサ部6が配されている。この生体センサ部6は、ハウジング2の下面2aの略中心に配されている。
On the
また、ハウジング2内には、生成された脈拍信号に基づいて脈拍数を算出するデータ処理部(生体情報演算部)7が設けられている。
The
上記ハウジング2は、図1に示すように、プラスチックやアルミニウム等の金属材料からなり、所定の厚みをもって、例えば、上面視略長方形状に形成されている。ハウジング2の上面2bの中央部分には、略正方形状のカバーガラス10が嵌め込まれており、該カバーガラス10の内側には、算出された上記脈拍数やその他各種の情報を表示する表示部11が配されている。
As shown in FIG. 1, the
また、ハウジング2内には、図5及び図6に示すように、メイン基板12が設けられており、該メイン基板12に上記データ処理部7、上記表示部11、充電可能な充電池13、脈拍数を記録するメモリ14、サブ基板15及びその他各種の電子部品が実装又は配線等により電気的に接続されている。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, a
上記データ処理部7は、CPU等のIC部品を含むものであり、PD5により生成された脈拍信号を一旦アンプ等により増幅した後に、高速フーリエ変換処理(FFT処理)等の所定処理を行い、その処理結果を解析することにより脈拍数を算出する機能を有している。また、データ処理部7は、算出した脈拍数をメモリ14に記録すると共に、後述する各ボタン20からの入力に基づいて表示部11に表示させるようになっている。更に、データ処理部7は、他の構成品を総合的に制御する機能も有している。
The
上記表示部11は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)等の液晶表示器であり、上述した脈拍数以外に、例えば、図示しない水晶振動子によりカウントされた時刻を表示する時刻表示機能やその他の各種情報を表示する機能を有している。例えば、時刻、日付、曜日や充電池13の残電力量等を表示できるようになっている。
The
また、ハウジング2には、図1に示すように、複数のボタン20、例えば、ハウジング2の上面2bであって表示部11の下側に配された3つのボタン20及びハウジング2の側面に配された1つのボタン20が設けられている。これら各ボタン20を押下することで、各種操作ができるようになっている。例えば、脈拍数の計測開始、計測停止や、脈拍数と時刻との表示切替や、メモリ14内に記録されている脈拍数データを外部の機器にデータ送信する等の操作ができるようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, the
更に、ハウジング2の側面には、上記充電池13に充電器等の外部から電力を供給して充電させる外部接続端子(充電手段)21が設けられている。なお、外部接続端子21を覆うようにカバー等を取り付けて、外部接続端子21を保護しても構わない。こうすることで、外部接続端子21を水滴や埃等から保護することが可能となり、より好適である。また、外部接続端子21に限らず、充電器及びハウジング2内にそれぞれ電力を供給するためのトランス等を設け、非接触状態で充電池13の充電を行うように構成しても構わない。
Furthermore, an external connection terminal (charging means) 21 is provided on the side surface of the
また、ハウジング2の下面2aの中心には、図6に示すように、外部とハウジング2の内部を貫通させる貫通孔22が形成されており、該貫通孔22を塞ぐようにカバーガラス23がハウジング2に固定されている。そして、カバーガラス23の内側に接するように、上記LED4及びPD5がハウジング2の長手方向に直交する方向に、互いに隣接するように配されている。この際、LED4及びPD5は、上記サブ基板15に電気的に接続されたフレキシブル基板24の一端側に実装されており、サブ基板15と電気的に接続されている。また、PD5により生成された脈拍信号は、フレキシブル基板24、サブ基板15及びメイン基板12を介して、上記データ処理部7に送られるようになっている。
Further, as shown in FIG. 6, a through
また、LEDとPDとの間には、図2及び図6に示すように、LEDから照射された光が直接PDに入射することを防止する光遮蔽板(光遮蔽部)27が設けられている。この光遮蔽板27は、プラスチックやアルミ等の金属により板状に形成され、カバーガラス23に接するようにフレキシブル基板24上に設けられている。なお、光遮蔽板27は、フレキシブル基板24に接するようにカバーガラス23の内面に設けられても構わない。
Also, as shown in FIGS. 2 and 6, a light shielding plate (light shielding portion) 27 is provided between the LED and the PD to prevent light emitted from the LED from directly entering the PD. Yes. The
また、本実施形態の生体センサ部6は、図2、図5及び図6に示すように、上記LED4及びPD5が生体表面Bに接触しているか否かを検出する接触検出手段30を備えている。
Moreover, the
この接触検出手段30は、一対の電極30a、30bを有しており、該一対の電極30a、30bはLED4及びPD5を間に挟んだ状態でハウジング2の下面2aに配されている。即ち、一対の電極30a、30b、LED4及びPD5は、ハウジング2の長手方向に直交する方向に一列に並ぶように配されている。また、一対の電極30a、30bは、その先端がハウジング2の下面2aから若干突出するように設けられていると共に、基端側がサブ基板15に電気的に接続するように設けられている。
The contact detection means 30 has a pair of
この一対の電極30a、30bは、電極間の電位差に基づいて生体表面Bに接触しているか否かを検出する機能を有している。データ処理部7は、この検出結果を受けて、例えば、生体表面Bに接触していると検出されたときに、LED4から光を照射するようにLED4の作動を制御するように設定されている。なお、この場合だけに限らず、例えば、生体表面Bに接触していないことが検出されたときに、FFT処理を行なわないように設定しても構わない。
The pair of
また、上記ハウジング2の下面2aには、図2、図5、図6及び図7に示すように、ハウジング2を手首Aに装着したときに、該下面2aと生体表面Bとの間に入射してくる外光を、下面2aの中心から外縁部2cに向けて反射させる反射溝35が形成されている。この反射溝35は、生体センサ部6を中心とする円形に形成されると共に、ハウジング2の下面2aから外縁部2cに向けて面が傾くように形成された反射面36を、半径方向に向けて複数有している。
Further, the
上記固定手段3は、図1に示すように、ハウジング2に基端側が取り付けられて手首Aに装着可能な第1のバンド40及び第2のバンド41を有している。第1のバンド40及び第2のバンド41は、ハウジング2の長手方向に、該ハウジング2を挟んで対向するように設けられている。
As shown in FIG. 1, the fixing means 3 has a
上記第1のバンド40には、先端にバックル40a及びタング40bが取り付けられている。また、第2のバンド41には、上記タング40bが挿入される挿入孔41aが該第2のバンド41の長手方向に沿って複数形成されている。これにより、使用者の手首Aの太さに応じて第1のバンド40及び第2のバンド41の長さを調整することができるようになっている。
A
このように構成された生体情報計測装置1により、手首Aに装着した状態で脈拍数を算出する場合について説明する。
A case will be described in which the pulse rate is calculated with the biological
まず、図3及び図4に示すように、使用者の手首Aを巻回するよう両バンド40、41を巻き、手首Aの大きさに応じて第1のバンド40のタング40bを第2のバンド41の挿入孔41aに挿入し、ハウジング2を手首Aに装着する。ハウジング2が手首Aに装着されると、生体表面Bとハウジング2の下面2aとが密着した状態となる。
First, as shown in FIGS. 3 and 4, the
生体表面Bがハウジング2の下面2aに接触すると、一対の電極30a、30bが生体表面Bに接触する。特に、一対の電極30a、30bは、ハウジング2の下面2aよりも若干突出するように配されているので、生体表面Bに接触し易い。一対の電極30a、30bが、生体表面Bに接触すると、生体表面Bを通して放電が行なわれ両電極間の電圧が低下する。この電圧低下(例えば、ある閾値より低下)を受けて、データ処理部7は、一対の電極30a、30bが確実に生体表面Bに接触していることの検出を行う。即ち、LED4及びPD5を含む生体センサ部6が、確実に生体表面Bに接触していることを検出する。
When the biological surface B comes into contact with the
LED4及びPD5が生体表面Bに接触していることを検出すると、データ処理部7は、LED4から生体に向けて光を照射させる。この際、LED4とPD5との間には遮蔽板27が配されているので、照射された光の一部がPD5に入射することはない。つまり、照射された光は、生体に向けて確実に照射される。
When it is detected that the LED 4 and the
照射された光は、生体内で脂肪や筋といった組織や血液により吸収および散乱され、照射された光の一部が後方散乱光としてPD5で検出される。検出される光は、脈動による血液量の変化に伴い変動する。PD5は、この後方散乱光を受光すると共に受光量の変化に応じた脈拍信号(生体情報信号)を生成して、データ処理部7に出力する。つまり、手首A(生体)内部の動脈及び細動脈内の血流変動に応じて、LED4から照射された光の後方散乱光の光量が変動するので、PD5は、動脈の脈動、即ち、脈波に応じた後方散乱光の受光が行える。これにより、PD5は、脈拍信号の生成が行える。
The irradiated light is absorbed and scattered by tissues and blood such as fat and muscle in the living body, and a part of the irradiated light is detected by the
この際、上述したように、LED4から照射された光は、PD5に直接入射することはなく、確実に生体に向けて照射されているので、PD5は生体からの後方散乱光を集中的に集光する。よって、ノイズ等を抑えることができ、S/N比の向上を図ることができる。
At this time, as described above, the light emitted from the LED 4 does not directly enter the
データ処理部7は、送られてきた脈拍信号を増幅した後に、FFT処理等の所定処理をした後、解析を行なって脈拍数を算出する。この算出された脈拍数は、上述したように、ノイズ等の影響が低下した脈拍信号に基づいて算出されているので、より正確な値となる。そして、データ処理部7は、算出した脈拍数をメモリ14に記録すると共に各ボタン20操作に基づいて表示部11に表示させる。
The
使用者は、必要時に各ボタン20を押下することで、容易に算出された脈拍数を表示部11に表示させて確認が行えるので、使用に関して簡便である。また、使用者は、各ボタン20の操作により、脈拍数以外のその他の情報、例えば、時刻や充電池13の残電力等についても表示部11により確認することができるので使い易い。
Since the user can confirm the pulse rate easily calculated by displaying the calculated pulse rate on the
また、屋外などで使用し、生体表面に強い直射日光を浴びている場合には、手首Aの皮膚表面や生体組織中の伝搬だけでは十分な減衰量を得ることが出来ないまま生体組織中を生体センサ部6に向かって行くが、図7に示すように、ハウジング2の下面2bに形成された反射溝35によって外光が生体センサ部6に入射することを防止することができる。
Also, when used outdoors, etc., and exposed to strong direct sunlight on the surface of the living body, it is difficult to obtain a sufficient amount of attenuation only by propagation in the skin surface of the wrist A or in the living tissue. Although going toward the
即ち、生体組織中を伝搬して外縁部2cから入射した光は、まず、最も外縁部2c側に形成された反射面36によって再び外縁部2cに向けて反射されるので、光強度が低下する。この最初の反射面36を通過した光は、次の反射面36にて同様に外縁部2c側に向けて反射される。このように、反射面36が生体センサ部6を中心として複数形成されているので、外縁部2cから中心に向かって段階的に外光の光強度が低下する。従って、生体センサ部6に外光が直接的に入射することを極力防止することができる。つまり、PD5に外光が直接的に入射することを極力防止することができる。
That is, the light that has propagated through the living tissue and entered from the
従って、外光の影響をなくし、S/N比の向上を図ることができ、脈拍数を精度良く算出することができる。 Therefore, the influence of external light can be eliminated, the S / N ratio can be improved, and the pulse rate can be calculated with high accuracy.
また、充電池13に電力を充電する場合には、例えば、充電器に接続されている充電コード等を外部接続端子21に接続することで充電を行うことができ、通常の電池を別個に用意する必要はない。従って、維持経費の削減を図ることができる。なお、ハウジング2内に音声を出力するブザー等の音声出力手段を設けて、充電池13の充電量が“0”に近くなるまで減少した場合に、音声を出力させて充電時期(充電タイミング)を知らせるように構成しても構わない。
In addition, when charging the
以上説明したように、本実施形態の生体情報計測装置1によれば、脈拍数の算出の際、LED4とPD5との間に光遮蔽板27が設けられているので、LED4から照射された光は、PD5に直接入射することがなく、確実に生体に向けて照射される。従って、PD5は、生体からの後方散乱光を集中的に受光できるので、S/Nの向上が図れ、より正確に脈拍数の算出を行うことができる。
As described above, according to the biological
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では、反射溝は、生体センサ部を中心として円形に形成された反射面を半径方向に複数有するように構成したが、複数ではなく1つでも構わない。また、反射面は、生体センサ部を中心とする円形に形成されたが、円形に限られるものではない。例えば、生体センサ部を中心として螺旋状に反射面を形成しても構わない。この場合には、上記実施形態と同様に作用効果を奏することに加え、ハウジングの下面に反射溝を形成し易い。 For example, in the above embodiment, the reflection groove is configured to have a plurality of reflection surfaces formed in a circular shape around the biosensor unit in the radial direction, but may be one instead of a plurality. Moreover, although the reflective surface was formed in the circular shape centering on a biosensor part, it is not restricted to a circular shape. For example, the reflection surface may be formed in a spiral shape with the biosensor portion as the center. In this case, it is easy to form a reflection groove on the lower surface of the housing in addition to the effects similar to the above embodiment.
また、ハウジングの下面を、該下面と生体表面との間に入射してくる外光を反射率10%以下で反射させる黒色部材で形成しても構わない。この場合には、外光がハウジングの下面で反射する毎に、光強度が低下するので、反射溝と組み合わせることでより確実に外光が生体センサ部に直接的に入射することを防止でき、好適である。 The lower surface of the housing may be formed of a black member that reflects external light incident between the lower surface and the living body surface with a reflectance of 10% or less. In this case, each time the external light is reflected by the lower surface of the housing, the light intensity decreases, so it is possible to prevent the external light from directly entering the biosensor unit more reliably by combining with the reflection groove, Is preferred.
また、上記実施形態においては、生体情報として脈拍数を例にして説明したが、脈拍数に限らず、生体情報であれば構わない。 Moreover, in the said embodiment, although demonstrated using the pulse rate as an example as biometric information, not only a pulse rate but biometric information may be sufficient.
また、ハウジングに、他の電子機器との間で無線通信可能な無線通信手段等の機能を付加しても良い。こうすることで、Bluetooth等の無線通信により、メモリに記録した脈拍数を外部の電子機器にデータ送信したり、各種情報をメモリに入手させることができる。 Moreover, you may add functions, such as a radio | wireless communication means which can be communicated by radio | wireless with another electronic device, to a housing. In this way, the pulse rate recorded in the memory can be transmitted to an external electronic device or various information can be obtained in the memory by wireless communication such as Bluetooth.
B 生体表面
1 生体情報計測装置
2 ハウジング(本体)
2a 本体の下面
2c 外縁部
3 固定手段
4 LED(光発光部)
5 PD(光受光部)
6 生体センサ部
7 データ処理部(生体情報演算部)
27 光遮蔽部
35 反射溝
36 反射面
2a Lower surface of
5 PD (light receiving part)
6
27
Claims (5)
該本体の下面を生体表面側に向けた状態で該本体を腕に固定する固定手段と、
前記生体表面に接触した状態で生体に向けて光を照射する光発光部と、該光発光部により照射された光のうち生体からの後方散乱光を受光すると共に受光量に応じた生体情報信号を生成する光受光部とを有して前記本体の下面に設けられた生体センサ部と、
前記本体に設けられ、前記生体情報信号に基づいて生体情報を演算する生体情報演算部とを備え、
前記光発光部と前記光受光部との間には光発光部から照射された光が直接光受光部に入射することを防止する光遮蔽部が設けられており、
前記生体センサ部は、前記本体の下面の略中心に配されており、
前記本体の下面には、該下面と前記生体表面まで生体組織を伝搬してくる外光を、下面の中心から下面の外縁部に向けて反射させる反射溝が形成されていることを特徴とする生体情報計測装置。 The body,
Fixing means for fixing the main body to the arm in a state where the lower surface of the main body faces the biological surface side;
A light emitting unit that emits light toward the living body in contact with the surface of the living body, and a biological information signal that receives backscattered light from the living body out of the light emitted by the light emitting unit and that corresponds to the amount of light received A biosensor unit provided on the lower surface of the main body with a light receiving unit for generating
A biological information calculation unit that is provided in the main body and calculates biological information based on the biological information signal;
Between the light emitting unit and the light receiving unit is provided a light shielding unit for preventing light emitted from the light emitting unit from directly entering the light receiving unit ,
The biological sensor unit is arranged at the approximate center of the lower surface of the main body,
The lower surface of the main body is formed with a reflection groove that reflects external light propagating through the living tissue to the lower surface and the biological surface from the center of the lower surface toward the outer edge of the lower surface. Biological information measuring device.
前記反射溝は、前記本体の下面の中心から下面の外縁部に向けて面が傾いた反射面を有していることを特徴とする生体情報計測装置。 The biological information measuring apparatus according to claim 1 ,
The biological information measuring device, wherein the reflection groove has a reflection surface whose surface is inclined from the center of the lower surface of the main body toward an outer edge portion of the lower surface.
前記反射面は、前記生体センサ部を中心とする円形に形成され、
前記反射溝は、前記生体センサ部を中心として前記反射面を半径方向に複数有していることを特徴とする生体情報計測装置。 The biological information measuring apparatus according to claim 2 ,
The reflective surface is formed in a circular shape centered on the biosensor unit,
The biological information measuring device, wherein the reflection groove has a plurality of reflection surfaces in the radial direction with the biological sensor portion as a center.
前記反射面は、前記生体センサ部を中心として螺旋状に形成されていることを特徴とする生体情報計測装置。 The biological information measuring apparatus according to claim 2 ,
The biological information measuring apparatus, wherein the reflecting surface is formed in a spiral shape with the biological sensor portion as a center.
前記本体の下面は、該下面と前記生体表面まで前記生体組織を伝搬してくる外光を反射率10%以下で反射させる黒色部材で形成されていることを特徴とする生体情報計測装置。 The biological information measuring device according to any one of claims 1 to 4 ,
The biological information measuring device, wherein the lower surface of the main body is formed of a black member that reflects external light propagating through the biological tissue to the lower surface and the biological surface with a reflectance of 10% or less.
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