JP5772242B2 - 測定装置、測定方法、プログラム、および情報処理装置 - Google Patents

測定装置、測定方法、プログラム、および情報処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5772242B2
JP5772242B2 JP2011124908A JP2011124908A JP5772242B2 JP 5772242 B2 JP5772242 B2 JP 5772242B2 JP 2011124908 A JP2011124908 A JP 2011124908A JP 2011124908 A JP2011124908 A JP 2011124908A JP 5772242 B2 JP5772242 B2 JP 5772242B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode pair
measurement
display
unit
waveform signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011124908A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012249833A (ja
Inventor
中尾 勇
勇 中尾
村松 広隆
広隆 村松
小木曽 貴之
貴之 小木曽
遠藤 彰
彰 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2011124908A priority Critical patent/JP5772242B2/ja
Priority to US13/465,386 priority patent/US9095260B2/en
Publication of JP2012249833A publication Critical patent/JP2012249833A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5772242B2 publication Critical patent/JP5772242B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6887Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
    • A61B5/6898Portable consumer electronic devices, e.g. music players, telephones, tablet computers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/31User authentication
    • G06F21/32User authentication using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voiceprints
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0537Measuring body composition by impedance, e.g. tissue hydration or fat content
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4869Determining body composition
    • A61B5/4872Body fat
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/04Constructional details of apparatus
    • A61B2560/0462Apparatus with built-in sensors
    • A61B2560/0468Built-in electrodes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/04Arrangements of multiple sensors of the same type
    • A61B2562/046Arrangements of multiple sensors of the same type in a matrix array
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/12Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements
    • A61B2562/125Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements characterised by the manufacture of electrodes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/339Displays specially adapted therefor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

本開示は、測定装置、測定方法、プログラム、および情報処理装置に関し、特に、ディスプレイの表面に設けた透明電極を用いて被測定者の心電図信号を測定するようにした測定装置、測定方法、プログラム、および情報処理装置に関する。
従来、健康診断などの医療用途で心電図(以下、心電波形信号と称する)の測定が行われている。心電波形信号は周期的な心臓の動きを表し、その1周期分の波形パターン(以下、心臓鼓動パターンと称する)が各個人で異なる特徴を示すことが知られている。
そして、この心臓鼓動パターンを個人認証に利用する提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。
特表2008−518709
ところで、心電波形信号を利用した個人認証を行うに際しては、被認証者(被測定者)に対して個人認証の実行を秘匿するような場合も考えられる。この場合、心電波形信号を測定するための電極であることを被認証者に意識させることなく、被認証者を当該電極に触れさせる仕組みが必要となる。
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、被測定者に意識させることなく心電波形信号を測定できるようにするものである。
本開示の第1の側面である測定装置は、ディスプレイの表面に設けられた複数の透明電極と、前記ディスプレイの前記表面を前記ディスプレイの内側から撮像した撮像信号を取得する取得部と、被測定者が前記ディスプレイの前記表面に接触している状態で取得された前記撮像信号に基づいて、前記複数の透明電極の中から電極対候補を設定する設定部と、設定された各電極対候補を用いて前記被測定者の心電波形信号を測定する心電波形信号測定部と、各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する決定部とを備える。
前記心電波形信号測定部は、さらに、決定された測定用電極対を用いて心電波形信号を測定することができる。
本開示の第1の側面である測定装置は、決定された測定用電極対を用いて測定された前記心電波形信号に基づいて、前記被測定者の認証処理を行う認証処理部をさらに備えることができる。
前記決定は、各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号のSN比に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定することができる。
前記決定は、各電極対候補を介して所定のパターン信号を通信したときの通信結果に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定することができる。
本開示の第1の側面である測定装置は、決定された測定用電極対を用いて前記被測定者の生体インピーダンスを測定する生体インピーダンス測定部をさらに備えることができる。
前記生体インピーダンス測定部は、さらに、選択された各電極対候補を用いて前記被測定者の生体インピーダンスを測定し、前記決定手段は、各電極対候補を用いて測定された前記生体インピーダンスに基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定することができる。
本開示の第1の側面である測定方法は、ディスプレイの表面に設けられた複数の透明電極と、前記ディスプレイの前記表面を前記ディスプレイの内側から撮像した撮像信号を取得する取得部と、被測定者が前記ディスプレイの前記表面に接触している状態で取得された前記撮像信号に基づいて、前記複数の透明電極の中から電極対候補を設定する設定部と、設定された各電極対候補を用いて前記被測定者の心電波形信号を測定する心電波形信号測定部と、各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する決定部とを備える測定装置の測定方法において、前記取得部による、表面に複数の透明電極が設けられたディスプレイの前記表面を前記ディスプレイの内側から撮像した撮像信号を取得する取得ステップと、前記設定部による、前記被測定者が前記ディスプレイの前記表面に接触している状態で取得された前記撮像信号に基づいて、前記複数の透明電極の中から電極対候補を設定する設定ステップと、前記心電波形信号測定部による、設定された各電極対候補を用いて前記被測定者の心電波形信号を測定する測定ステップと、前記決定部による、各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する決定ステップとを含む。
本開示の第1の側面であるプログラムは、コンピュータを、表面に複数の透明電極が設けられたディスプレイの前記表面を前記ディスプレイの内側から撮像した撮像信号を取得する取得部と、被測定者が前記ディスプレイの前記表面に接触している状態で取得された前記撮像信号に基づいて、前記複数の透明電極の中から電極対候補を設定する設定部と、設定された各電極対候補を用いて前記被測定者の心電波形信号を測定する心電波形信号測定部と、各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する決定部として機能させる。
本開示の第1の側面においては、表面に複数の透明電極が設けられたディスプレイの前記表面を前記ディスプレイの内側から撮像した撮像信号が取得され、被測定者が前記ディスプレイの前記表面に接触している状態で取得された前記撮像信号に基づいて、前記複数の透明電極の中から電極対候補が設定され、設定された各電極対候補を用いて前記被測定者の心電波形信号が測定され、各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号に基づき、電極対候補の中から測定用電極対が決定される。
本開示の第2の側面である情報処理装置は、ディスプレイの表面に設けられた複数の透明電極と、前記ディスプレイの前記表面を前記ディスプレイの内側から撮像した撮像信号を取得する取得部と、被測定者が前記ディスプレイの前記表面に接触している状態で取得された前記撮像信号に基づいて、前記複数の透明電極の中から電極対候補を設定する設定部と、設定された各電極対候補用いて前記被測定者の心電波形信号を測定する心電波形信号測定部と、各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する決定部と、前記測定用電極対を用いて測定された前記心電波形信号に基づいて所定の処理を行う信号処理部とを備え、前記心電波形信号測定部は、さらに、決定された前記測定用電極対を用いて前記被測定者の心電波形信号を測定する
本開示の第2の側面においては、ディスプレイの表面を前記ディスプレイの内側から撮像した撮像信号が取得され、被測定者が前記ディスプレイの前記表面に接触している状態で取得された前記撮像信号に基づいて、複数の透明電極の中から電極対候補が設定され、各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号に基づき、電極対候補の中から測定用電極対が決定され、前記測定用電極対を用いて測定された前記心電波形信号に基づいて所定の処理が行われる。
本開示の第1の側面によれば、被測定者に意識させることなく心電波形信号を測定できる。
本開示の第2の側面によれば、被測定者の心電波形信号に基づく所定の処理を実行することができる。
透明電極が設けられたディスプレイの側面図である。 測定装置による画面表示の一例を示す図である。 透明電極ガラス基板の透明電極を示す上面図である。 透明電極ガラス基板の絶縁膜を示す上面図である。 透明電極ガラス基板の断面図である。 ディスプレイの断面図である。 本開示の実施の形態である測定装置の構成例を示すブロック図である。 被測定者が一人の場合の測定処理を説明するフローチャートである。 複数の人物が同時にディスプレイの表面に触れることが想定される場合の測定処理を説明するフローチャートである。 コンピュータの構成例を示すブロック図である。
以下、本開示を実施するための最良の形態(以下、実施の形態と称する)について、図面を参照しながら詳細に説明する。
<1.実施の形態>
[本開示の概要]
初めに、実施の形態である測定装置の表示デバイスであり、入力デバイスとしての機能も有するディスプレイについて説明する。図1は、ディスプレイの側面を示している。同図に示されるように、ディスプレイ10には、その表面に透明電極ガラス基板20が設けられている。透明電極ガラス基板20は、可視光および近赤外光を透過し、被測定者が視認しにくいようになされている。
は、測定装置による画面表示の一例を示している。被測定者に対する案内として、例えば同図に示されるように、ディスプレイ10の画面に「両手を画面にふれてください」と表示することにより、被測定者にその存在を意識させることなく、透明電極ガラス基板20に左右の掌を触れさせることができる。なお、心電波形信号を測定するためには掌の代わりに腕、肘などを触れさせるようにしてもよい。また、被測定者に対する案内は音声を用いるようにしてもよい。
実施の形態である測定装置は、透明電極ガラス基板20に触れた被測定者の心電波形信号を測定し、測定した心電波形信号を用いて被測定者の個人認証を行う。さらに、測定装置は、被測定者の生体インピーダンスも測定し、測定結果に基づいて被測定者の体組成を提示することができる。
[透明電極ガラス基板の構成例]
図3および図4は透明電極ガラス基板20の上面図を示している。図3に示されるように、透明電極ガラス基板20には、一辺が20mmの正方形の透明電極22が100μmの間隔で配列されている。なお、透明電極22の形状、サイズ、および間隔についてはこれに限定されるものではない。透明電極22は、後述する測定装置50のスイッチ52(図7)に接続される。各透明電極22の間には、図4に示されるように、絶縁膜24が設けられている。
図5は、透明電極ガラス基板20の断面図を示している。同図に示されるように、透明電極ガラス基板20は、ガラス基板21の上にITOの透明電極22および配線23、並びにSiO2の絶縁膜24がパターニングにより形成されることにより構成されている。
ITO膜厚による透明電極22と配線23は多重干渉を生じるが、透明電極22および配線23のITO膜厚を例えば150nm、絶縁膜24のSiO2膜厚を例えば180nmとすることにより、透明電極22および配線23と絶縁膜24との可視光域における反射率が極小(4%)、透過率が極大(96%)となり、かつ、両者の反射率と透過率をそれぞれ略同等にすることができる。したがって、被測定者から透明電極22、配線23、および絶縁膜24を視認しにくくすることができる。
なお、透明電極22および配線23には、ITOの他、ZnO,Ga2O3,GaN,AlNなどの可視光領域よりバンドギャップの大きな半導体や、これらに不純物添加した材料、光が透過するのに十分薄い金属薄膜Mg,Al,Ti,Fe,Cr,Ni,Cu,Znなどの遷移金属、Au,Ag,Pt,Pdなどの貴金属、放射性同位元素以外のランタノイド、これらの合金や金属間化合物の薄膜、グラフェンやカーボンナノチューブなどπ共役電子による電導を有する材料の薄膜、高分子有機導電材料、低分子有機導電材料などを用いてもよい。
透明電極22および配線23にグラフェンを用いた場合には多重干渉が生じないので、絶縁膜24のSiO2膜厚は任意となり、絶縁が保持される最低限度まで薄くすることができる。
[ディスプレイの構成例]
図6は、ディスプレイ10の断面図である。このディスプレイ10は、実施の形態である測定装置から供給される表示信号に対応する画面を表示する。また、ディスプレイ10は、その内部に撮像部40を有する。撮像部40は、ディスプレイ30の表面を内側から撮像し、その結果得られる、ディスプレイ10の表面に触れる被測定者の掌などの形状を示す撮像信号を測定装置に出力する。
ディスプレイ10は、その内側から順に、バックライト31、偏光フィルタ32−1、ガラス基板33−1、透明電極34−1、配向膜35−1、液晶36、配向膜35−2、透明電極34−2、カラーフィルタ37、ガラス基板33−2、および偏光フィルタ32−2が積層されて構成される。さらに、ガラス基板33−1と33−2の内側には、近赤外光を用いて撮像を行う撮像部40が設けられている。
すなわち、ディスプレイ10は、一般的な液晶ディスプレイの構成に撮像部40を内蔵したものである。ただし、バックライト31については、実物体の底面に照射して、その反射光を撮像部40にて受光するための近赤外光(800乃至900nm)も、画面表示のための可視光とともに発光するものとする。
撮像部40は、近赤外光のみを透過させるIRフィルタ41、および近赤外光を受光して撮像信号に変換する受光部42から構成される。受光部42は、例えば、活性層で発生するフォトカレントを利用する方式、または光吸収により発生する電荷の蓄積を利用する方式を利用することができる。なお、近赤外光の強度が強すぎて受光部42が飽和する場合、配向膜35−1,35−2にて近赤外光の強度を調整し、受光部42に入力される近赤外光の光量を減少させることができる。撮像部40は、表示される1画素毎、または表示される所定数の画素毎に2次元的に周期的に複数配置されるので、全ての撮像部40から出力される撮像信号は、ディスプレイ10の表面に触れている被測定者の掌などを示すものとなる。
なお、ディスプレイ10は、必ずしも図6に示されるような液晶ディスプレイである必要はなく、撮像部40を内蔵していれば、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイであってもよい。
[測定装置の構成例]
図7は、本開示の実施の形態である測定装置の構成例を示している。この測定装置50は、制御部51、スイッチ52、心電波形信号測定部53、個人認証部54、生体インピーダンス(生体Z)測定部55、および体組成情報変換部56から構成される。
制御部51は、表示信号生成部61、撮像信号取得部62、電極対候補設定部63、測定用電極対決定部64、およびスイッチ振分け部65を有する。
表示信号生成部61は、ディスプレイ10の画面表示に対応する表示信号を生成してディスプレイ10に出力する。撮像信号取得部62は、ディスプレイ10に内蔵された撮像部40から撮像信号を取得する。電極対候補設定部63は、取得された撮像信号に基づいて被測定者の左右の掌の位置を特定し、被測定者が左の掌で触れている面積が大きいと推定される1以上の透明電極22と、右の掌で触れている面積が大きいと推定される1以上の透明電極22との組み合わせ(以下、電極対候補と称する)を設定する。測定用電極対決定部64は、設定された電極対候補の中から測定用電極対を決定する。
スイッチ振分け部65は、スイッチ52に接続されている複数の透明電極22−1乃至22−nのうち、電極対候補に設定されたものを後段(心電波形信号測定部53、生体インピーダンス測定部55、または接地)に振り分け、その他のものは解放とする。また、スイッチ振分け部65は、スイッチ52に接続されている複数の透明電極22−1乃至22−nのうち、測定用電極対に決定されたものを後段に振り分け、その他のものは解放とする。
スイッチ52は、スイッチ振分け部65からの制御に従い、接続されている複数の透明電極22−1乃至22−nのうち、電極対候補に設定されたもの、または測定用電極対に決定されたものを後段に接続する。
心電波形信号測定部53は、スイッチ52を介して接続された透明電極22から被測定者の心電波形信号を取得して制御部51および個人認証部54に出力する。個人認証部54は、測定された心電波形信号から特徴量を抽出し、予め登録されている登録者の心電波形信号の特徴量と比較することにより被測定者の個人認証を行う。この認証結果は制御部51の表示信号生成部61に供給されてディスプレイ10に表示される。生体インピーダンス測定部55は、スイッチ52を介して接続された透明電極22を用いて被測定者の抵抗値(生体インピーダンス)を測定し、制御部51および体組成情報変換部56に出力する。なお、生体インピーダンスを測定する際には、左右それぞれの掌に少なくとも2以上の透明電極が接している必要がある。
体組成情報変換部56は、測定された生体インピーダンスを、予め保持している対応テーブルまたは関数などを用いて体組成情報(例えば、体脂肪率、筋肉量、骨量など)に変換する。この体組成情報は、制御部51の表示信号生成部61に供給されてディスプレイ10に表示される。
[動作説明]
図8は、被測定者が一人である場合、すなわち、ディスプレイ10の表面に同時に複数の人物が触り得ないような使用状況に対応する場合の測定処理を説明するフローチャートである。
この測定処理の前提として、既に一人の被測定者がディスプレイ10の表面に両手を触れているものとする。
ステップS1において、制御部51の撮像信号取得部62は、ディスプレイ10の撮像部40から撮像信号を取得して、電極対候補設定部63に出力する。電極対候補設定部63は、撮像信号に基づいて被測定者の左右の掌の位置を特定し、被測定者が左の掌で触れている面積が大きいと推定される1以上の透明電極22と、右の掌で触れている面積が大きいと推定される1以上の透明電極22を選択する。
ステップS2において、電極対候補設定部63は、被測定者が左の掌で触れていると推定される1以上の透明電極22と、右の掌で触れていると推定される1以上の透明電極22との組み合わせからなる複数の電極対候補を設定する。
ステップS3において、スイッチ振分け部65は、スイッチ52に接続されている複数の透明電極22−1乃至22−nのうち、電極対候補に設定されたものを順次、心電波形信号測定部53に振り分ける。心電波形信号測定部53は、各電極対候補にそれぞれ対応付けて心電波形信号を測定し、測定結果を制御部51に出力する。
ステップS4において、制御部51の測定用電極対決定部64は、各電極対候補それぞれから測定された心電波形信号のうち、SN比が最も高いものを特定し、対応する電極対候補を測定用電極対に決定する。
ステップS5において、スイッチ振分け部65は、スイッチ52に接続されている複数の透明電極22−1乃至22−nのうち、測定用電極対に設定されたものを心電波形信号測定部53に振り分ける。心電波形信号測定部53は、スイッチ52を介して接続されている測定用電極対から得られる心電波形信号を測定し、個人認証部54に出力する。
ステップS6において、個人認証部54は、測定された心電波形信号から特徴量を抽出し、予め登録されている登録者の心電波形信号の特徴量と比較することにより被測定者の個人認証を行う。この認証結果は制御部51の表示信号生成部61に供給されてディスプレイ10に表示される。
ステップS7において、生体インピーダンス測定部55は、スイッチ52を介して接続されている測定用電極対を用いて被測定者の生体インピーダンスを測定し、体組成情報変換部56に出力する。ステップS8において、体組成情報変換部56は、測定された生体インピーダンスを体組成情報に変換する。この体組成情報は、制御部51の表示信号生成部に供給されてディスプレイ10に表示される。以上で、被測定者が一人である場合の測定処理の説明を終了する。
以上説明した測定処理によれば、被測定者にその存在を意識させることなく、透明電極に触れさせて心電波信号を取得することができ、それに基づいて被測定者の個人認証を行うことができる。また、複数の透明電極22の中から最適なものを選択して測定用電極対に決定するので、高い精度で心電波形信号および生体インピーダンスを測定することができる。
図9は、複数の人物が同時にディスプレイ10の表面に触れることが想定される場合の測定処理を説明するフローチャートである。
この測定処理の前提として、被測定者を含む複数の人物がディスプレイ10の表面に両手を触れているものとする。
ステップS11において、制御部51の撮像信号取得部62は、ディスプレイ10の撮像部40から撮像信号を取得して、電極対候補設定部63に出力する。電極対候補設定部63は、撮像信号に基づき、ディスプレイ10の表面に触れている掌のサイズおよび向きを検出し、その検出結果に基づいて同一人物の左の掌で触れていると推定される1以上の透明電極22と、右の掌で触れていると推定される1以上の透明電極22を選択する。さらに、電極対候補設定部63は、同一人物の左の掌で触れていると推定される1以上の透明電極22と、右の掌で触れていると推定される1以上の透明電極22との組み合わせからなる複数の電極対候補を設定する。
ステップS12において、スイッチ振分け部65は、スイッチ52に接続されている複数の透明電極22−1乃至22−nのうち、電極対候補に設定されたものを順次、生体インピーダンス測定部55に振り分ける。生体インピーダンス測定部55は、各電極対候補にそれぞれ対応付けて生体インピーダンスを測定し、測定結果を制御部51に出力する。制御部51の測定用電極対決定部63は、各電極対候補から測定された生体インピーダンスのうち、人体から測定し得る値を外れているものを検出し、それを検出した電極対候補を測定用電極対の候補から除外する。
ステップS13において、スイッチ振分け部65は、スイッチ52に接続されている複数の透明電極22−1乃至22−nのうち、電極対候補に設定されたものを順次、心電波形信号測定部53に振り分ける。心電波形信号測定部53は、各電極対候補にそれぞれ対応付けて心電波形信号を測定し、測定結果を制御部51に出力する。制御部51の測定用電極対決定部63は、各電極対候補から測定された心電波形信号のうち、同一人体から測定し得る波形から外れているものを検出し、それを検出した電極対候補を測定用電極対の候補から除外する。
ステップS14において、スイッチ振分け部65は、スイッチ52に接続されている複数の透明電極22−1乃至22−nのうち、電極対候補に設定されたものを順次、生体インピーダンス測定部55に振り分ける。生体インピーダンス測定部55は、各電極対候補の一方から所定のパターン信号(例えば、11001010)をASK変調信号として送信し、他方でそれを受信し、その通信結果を制御部51に出力する。制御部51の測定用電極対決定部63は、各電極対候補の通信結果のうち、正しいパターン信号を受信できていないものを検出し、それを検出した電極対候補を測定用電極対の候補から除外する。
ステップS15において、制御部51の測定用電極対決定部63は、ステップS12乃至S14の処理で除外されずに残っている電極対候補を測定用電極対に決定する。なお、複数の電極対候補が残っている場合には、ステップS13の処理で測定された心電波形信号のSN比が最も高いものを測定用電極対に決定する。
この段階で、ディスプレイ10の表面に触れている複数の人物のうちの一人を被測定者に指定できたことになる。以降のステップS16乃至S19の処理については、上述した図8のステップS乃至S8の処理と同様であるので、その説明は省略する。
ディスプレイ10の表面に触れている全ての人物について心電波形信号などを測定し、個人認証を行うには、現段階で被測定者に対応する測定用電極対とされた透明電極22を使用せずに、再度ステップS11以降の処理を繰り返せばよい。以上で、複数の人物が同時にディスプレイ10の表面に触れていることが想定される場合の測定処理の説明を終了する。
以上説明した測定処理によれば、被測定者にその存在を意識させることなく、透明電極に触れさせて心電波信号を取得することができ、それに基づいて被測定者の個人認証を行うことができる。また、複数の透明電極22の中から最適なものを選択して測定用電極対に決定するので、高い精度で心電波形信号および生体インピーダンスを測定することができる。
ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
図10は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
このコンピュータ100において、CPU(Central Processing Unit)101,ROM(Read Only Memory)102,RAM(Random Access Memory)103は、バス104により相互に接続されている。
バス104には、さらに、入出力インタフェース105が接続されている。入出力インタフェース105には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部106、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部107、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部108、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部109、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア111を駆動するドライブ110が接続されている。
以上のように構成されるコンピュータ100では、CPU101が、例えば、記憶部108に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース105およびバス104を介して、RAM103にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
また、プログラムは、1台のコンピュータにより処理されるものであってもよいし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであってもよい。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであってもよい。
なお、本開示の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示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。
10 ディスプレイ, 20 透明電極ガラス基板, 21 ガラス基板, 22 透明電極, 24 絶縁膜, 40 撮像部, 41 IRフィルタ, 42 受光部, 50 測定装置, 51 制御部, 52 スイッチ, 53 心電波形信号測定部, 54 個人認証部, 55 生体インピーダンス測定部, 56 体組成情報変換部, 1 表示信号生成部, 62 撮像信号取得部, 63 電極対候補設定部, 64 測定用電極対決定部, 65 スイッチ振分け部

Claims (10)

  1. ディスプレイの表面に設けられた複数の透明電極と、
    前記ディスプレイの前記表面を前記ディスプレイの内側から撮像した撮像信号を取得する取得部と、
    被測定者が前記ディスプレイの前記表面に接触している状態で取得された前記撮像信号に基づいて、前記複数の透明電極の中から電極対候補を設定する設定部と、
    設定された各電極対候補を用いて前記被測定者の心電波形信号を測定する心電波形信号測定部と、
    各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する決定部と
    を備える測定装置。
  2. 前記心電波形信号測定部は、さらに、決定された測定用電極対を用いて心電波形信号を測定する
    請求項1に記載の測定装置。
  3. 決定された測定用電極対を用いて測定された前記心電波形信号に基づいて、前記被測定者の認証処理を行う認証処理部を
    さらに備える請求項2に記載の測定装置。
  4. 前記決定は、各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号のSN比に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する
    請求項2に記載の測定装置。
  5. 前記決定は、各電極対候補を介して所定のパターン信号を通信したときの通信結果に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する
    請求項2に記載の測定装置。
  6. 決定された測定用電極対を用いて前記被測定者の生体インピーダンスを測定する生体インピーダンス測定部を
    さらに備える請求項2に記載の測定装置。
  7. 前記生体インピーダンス測定部は、さらに、選択された各電極対候補を用いて前記被測定者の生体インピーダンスを測定し、
    前記決定は、各電極対候補を用いて測定された前記生体インピーダンスに基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する
    請求項6に記載の測定装置。
  8. ディスプレイの表面に設けられた複数の透明電極と、
    前記ディスプレイの前記表面を前記ディスプレイの内側から撮像した撮像信号を取得する取得部と、
    被測定者が前記ディスプレイの前記表面に接触している状態で取得された前記撮像信号に基づいて、前記複数の透明電極の中から電極対候補を設定する設定部と、
    設定された各電極対候補を用いて前記被測定者の心電波形信号を測定する心電波形信号測定部と、
    各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する決定部と
    を備える測定装置の測定方法において、
    前記取得部による、表面に複数の透明電極が設けられたディスプレイの前記表面を前記ディスプレイの内側から撮像した撮像信号を取得する取得ステップと、
    前記設定部による、前記被測定者が前記ディスプレイの前記表面に接触している状態で取得された前記撮像信号に基づいて、前記複数の透明電極の中から電極対候補を設定する設定ステップと、
    前記心電波形信号測定部による、設定された各電極対候補を用いて前記被測定者の心電波形信号を測定する測定ステップと、
    前記決定部による、各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する決定ステップと
    を含む測定方法。
  9. コンピュータを、
    表面に複数の透明電極が設けられたディスプレイの前記表面を前記ディスプレイの内側から撮像した撮像信号を取得する取得部と、
    被測定者が前記ディスプレイの前記表面に接触している状態で取得された前記撮像信号に基づいて、前記複数の透明電極の中から電極対候補を設定する設定部と、
    設定された各電極対候補を用いて前記被測定者の心電波形信号を測定する心電波形信号測定部と、
    各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する決定部と
    して機能させるプログラム。
  10. ディスプレイの表面に設けられた複数の透明電極と、
    前記ディスプレイの前記表面を前記ディスプレイの内側から撮像した撮像信号を取得する取得部と、
    被測定者が前記ディスプレイの前記表面に接触している状態で取得された前記撮像信号に基づいて、前記複数の透明電極の中から電極対候補を設定する設定部と、
    設定された各電極対候補用いて前記被測定者の心電波形信号を測定する心電波形信号測定部と、
    各電極対候補を用いて測定された前記心電波形信号に基づき、電極対候補の中から測定用電極対を決定する決定部と、
    前記測定用電極対を用いて測定された前記心電波形信号に基づいて所定の処理を行う信号処理部と
    を備え
    前記心電波形信号測定部は、さらに、決定された前記測定用電極対を用いて前記被測定者の心電波形信号を測定する
    情報処理装置。
JP2011124908A 2011-06-03 2011-06-03 測定装置、測定方法、プログラム、および情報処理装置 Expired - Fee Related JP5772242B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011124908A JP5772242B2 (ja) 2011-06-03 2011-06-03 測定装置、測定方法、プログラム、および情報処理装置
US13/465,386 US9095260B2 (en) 2011-06-03 2012-05-07 Measurement apparatus, measurement method, program and information processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011124908A JP5772242B2 (ja) 2011-06-03 2011-06-03 測定装置、測定方法、プログラム、および情報処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012249833A JP2012249833A (ja) 2012-12-20
JP5772242B2 true JP5772242B2 (ja) 2015-09-02

Family

ID=47262195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011124908A Expired - Fee Related JP5772242B2 (ja) 2011-06-03 2011-06-03 測定装置、測定方法、プログラム、および情報処理装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9095260B2 (ja)
JP (1) JP5772242B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1958568B1 (en) * 2007-02-15 2015-08-26 Tanita Corporation A cover sheet for a body measuring apparatus and an automatic sheet dispenser therefor
US9026190B2 (en) * 2010-11-17 2015-05-05 Rhythm Check, Inc. Portable physiological parameter detection and monitoring device with integratable computer memory and communication disk, systems and methods of use thereof
JP2014188143A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Tanita Corp 生体電位測定装置
CN105592782A (zh) * 2013-09-30 2016-05-18 株式会社休一楼 用于实时监测血压的系统
WO2015153958A1 (en) * 2014-04-03 2015-10-08 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Transparent, flexible, low-noise graphene electrodes for simultaneous electrophysiology and neuro-imaging
KR102227980B1 (ko) * 2014-11-21 2021-03-15 삼성전자주식회사 생체신호를 측정하는 터치 패널 장치 및 이를 이용한 생체신호 측정 방법
GB2547902A (en) * 2016-03-01 2017-09-06 B-Secur Ltd ECG acquisition through a conductive material coating
GB2551201A (en) * 2016-06-10 2017-12-13 Polar Electro Oy Multi-sensor system for estimating blood pulse wave characteristics
IT201900004311A1 (it) * 2019-03-25 2020-09-25 St Microelectronics Srl Un dispositivo sonda ed un sistema di spettroscopia funzionale includente una struttura con una pluralita' di alloggiamenti per dispositivi di illuminazione e di rilevamento

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02114940A (ja) * 1988-10-25 1990-04-27 Sharp Corp 携帯型心電計
EP1058924B1 (en) * 1998-01-26 2012-06-13 Apple Inc. Method and apparatus for integrating manual input
AU2003256693B2 (en) 2002-07-29 2008-05-01 Intel Corporation Method and apparatus for electro-biometric identiy recognition
US20060136744A1 (en) 2002-07-29 2006-06-22 Lange Daniel H Method and apparatus for electro-biometric identity recognition
US20060227097A1 (en) * 2003-02-27 2006-10-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electrophoretic active matrix display device
KR101019844B1 (ko) 2004-11-08 2011-03-04 이데시아 엘티디. 전기-생체 신원 인식 방법 및 장치
JP4867364B2 (ja) * 2006-01-27 2012-02-01 横浜ゴム株式会社 生体電気情報計測装置
EP3264240A1 (en) * 2006-06-09 2018-01-03 Apple Inc. Touch screen liquid crystal display
US8243027B2 (en) * 2006-06-09 2012-08-14 Apple Inc. Touch screen liquid crystal display
JP2008136655A (ja) * 2006-12-01 2008-06-19 Omron Healthcare Co Ltd 脈波測定用電極ユニットおよび脈波測定装置
US8125456B2 (en) * 2007-01-03 2012-02-28 Apple Inc. Multi-touch auto scanning
JP4406460B2 (ja) * 2008-02-27 2010-01-27 東海電子株式会社 呼気アルコール測定装置
WO2010113354A1 (ja) * 2009-04-02 2010-10-07 株式会社村田製作所 心電信号検出装置
JP2011087785A (ja) * 2009-10-23 2011-05-06 Hitachi Ltd 操作処理装置、操作処理方法、および、操作処理プログラム
KR101192932B1 (ko) * 2009-12-22 2012-10-18 삼성전자주식회사 터치스크린을 구비한 휴대용 단말기에서 id 인식 방법 및 장치
CN102906623A (zh) * 2010-02-28 2013-01-30 奥斯特豪特集团有限公司 交互式头戴目镜上的本地广告内容

Also Published As

Publication number Publication date
US20120310071A1 (en) 2012-12-06
JP2012249833A (ja) 2012-12-20
US9095260B2 (en) 2015-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5772242B2 (ja) 測定装置、測定方法、プログラム、および情報処理装置
Luo et al. Possibility of quantifying TCM finger-reading sensations: I. Bi-sensing pulse diagnosis instrument
US10335087B2 (en) Biosignal processing apparatus and biosignal processing method
CN109804331A (zh) 检测和使用身体组织电信号
CN202211686U (zh) 心血管功能检测装置
CN107438406A (zh) 用于非侵入地监测生理参数的设备、系统及方法
Zhao et al. Wearable sensors for monitoring vital signals in sports and health: progress and perspective
Popović-Maneski et al. Properties of different types of dry electrodes for wearable smart monitoring devices
Zang et al. A facile, precise radial artery pulse sensor based on stretchable graphene-coated fiber
Cao et al. Artificial intelligence-enabled novel atrial fibrillation diagnosis system using 3D pulse perception flexible pressure sensor array
Xue et al. A patterned mechanical–electrical coupled sensing patch for multimodal muscle function evaluation
CN107979984A (zh) 一种脉象探测设备及方法
Barrera et al. Impact of size and shape for textile surface electromyography electrodes: A study of the biceps brachii muscle
Seo et al. Blood pressure estimation and its recalibration assessment using wrist cuff blood pressure monitor
Putcha et al. Intelligent Systems for Muscle Tracking: A Review on Sensor‐Algorithm Synergy
CN102274019A (zh) 一种人体心电信号实时监测装置
US11129571B2 (en) Cardiac waveform sensing
TW202247816A (zh) 非接觸式心律類別監測系統及方法
Liu et al. Transfer learning enhanced blood pressure monitoring based on flexible optical pulse sensing patch
Kearney et al. Quantification of motion artifact in ECG electrode design
Malešević et al. Instrumented platform for assessment of isometric hand muscles contractions
CN110772246A (zh) 一种用于同步同位检测生物电信号与压力信号的装置和方法
JP6130669B2 (ja) 生体情報検出装置、及び生体情報検出プログラム
Hu et al. Self‐Adhesive Epidermal Bioelectrodes for Long‐Term Electrophysiological Monitoring and Emotion Recognition
Jian et al. An electromyographic signal acquisition system for Sarcopenia

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140416

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150615

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5772242

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees