JP5923952B2 - 脈波測定装置及び脈波センサー - Google Patents

Description

本発明は、脈波測定装置に関する。

特許文献１には、光を生体に照射し、生体中の血液で反射された光を受光素子で検出して脈拍を測定する生体情報計測装置が開示されている。この生体情報計測装置は、青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と赤色ＬＥＤを有している。また、生体情報計測装置は、互いに透過波長特性の異なる２つのフィルターが貼り付けられたフォトディテクターを有している。生体情報計測装置は、青色ＬＥＤから照射されて血液で反射した光と、赤色ＬＥＤから照射されて血液で反射した光を一つのフォトディテクターで交互に検出する。そして、生体情報計測装置は、フォトディテクターから出力された信号を用いて脈拍数を検出する。

特開２００５−５２３８５号公報

ところで、血管の密度は部位によって異なり、更に、同じ部位であっても血管径は時間の経過に伴って変化し、血液容量が変化する。このとき、複数の波長の光を用いて脈波を測定する際に、各波長の受光素子と発光素子とをそれぞれ個別に設ける場合には、それぞれの波長の光でそれぞれ異なる部位の脈波を測定してしまうことがあり、同じ血液組成から反射した光を検出できなくなるため、脈波を正確に測定できない場合がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数の光源を用いて脈波の測定を行う装置において、測定の精度を高くすることのできる技術を提供することを目的とする。

本発明に係る脈波測定装置は、脈波を測定する測定部位に予め定められた第１の波長の光を照射する第１の発光部と、前記測定部位に照射された前記第１の波長の光が該測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第１の受光部と、前記測定部位に予め定められた第２の波長の光を照射する第２の発光部と、前記測定部位に照射された前記第２の波長の光が該測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第２の受光部であって、前記測定部位からみた場合に前記第１の発光部と前記第１の受光部とを結ぶ第１の線分と、前記第２の発光部と前記第２の受光部とを結ぶ第２の線分とが交差する位置に設けられた第２の受光部と、前記第１の受光部が出力する第１の測定信号及び前記第２の受光部が出力する第２の測定信号の少なくともいずれか一方に基づいて脈波を示す脈波信号を生成する生成部とを備えることを特徴とする。この構成によれば、複数の光源を用いて脈波の測定を行う装置において、測定の精度を高くすることができる。

また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記第１の発光部、前記第１の受光部、前記第２の発光部及び前記第２の受光部は、前記測定部位からみた場合に、前記第１の線分の中点と前記第２の線分の中点とが重なる位置、又は、前記第１の線分の中点と前記第２の線分の中点との距離が、前記第１の発光部と前記第２の発光部との距離よりも小さく、かつ前記第１の受光部と前記第２の受光部との距離よりも小さい位置に設けられることとしてもよい。この構成によれば、複数の光源を用いて脈波の測定を行う装置において、測定の精度を高くすることができる。

また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記第１の波長は前記第２の波長よりも長いものであり、前記測定部位からみた場合の前記第１の発光部と前記第１の受光部の距離は、前記第２の発光部と前記第２の受光部の距離よりも大きいこととしてもよい。この構成によれば、複数の光源を用いて脈波の測定を行う装置において、波長の短い光による測定結果の精度の低下を抑制することができる。

また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記第１の波長は前記第２の波長よりも長いものであり、前記第１の発光部は前記測定部位に対して前記第２の発光部よりも遠い位置に設けられることとしてもよい。この構成によれば、複数の光源を用いて脈波の測定を行う装置において、波長の短い光による測定結果の精度の低下を抑制することができる。

また、本発明に係る脈波測定装置は、上記脈波測定装置において、前記測定部位に予め定められた第３の波長の光を照射する第３の発光部と、前記測定部位に照射された前記第３の波長の光が該測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第３の受光部であって、前記測定部位からみた場合に前記第３の発光部と前記第３の受光部とを結ぶ第３の線分が前記第１の線分及び前記第２の線分と交差する位置に設けられた第３の受光部とを具備し、前記生成部は、前記第１の測定信号、前記第２の測定信号及び前記第３の受光部が出力する第３の測定信号の少なくともいずれかひとつに基づいて前記脈波信号を生成することとしてもよい。この構成によれば、３以上の光源を用いて脈波の測定を行う装置において、測定の精度を高くすることができる。

本発明の実施形態に係る脈波測定装置１の外観図。 脈波測定装置の構成例を示すブロック図。 発光素子と受光素子の位置関係を説明するための図。 脈波測定装置の動作を表す動作フロー図。 脈波測定装置の動作を表す動作フロー図。 発光素子と受光素子の位置関係を説明するための図。 発光素子と受光素子の位置関係を説明するための図。 発光素子と受光素子の位置関係を説明するための図。

＜構成＞
図１は、本実施形態に係る脈波測定装置の外観を示す図である。図１（ａ）は、脈波測定装置１を上面から見た図である。脈波測定装置１は、生体２の手首に装着される装置本体１０と、脈波を測定する測定部位に装着される脈波センサー２０とをケーブル３０で接続して構成されている。本実施形態では、脈波センサー２０は、図１（ｂ）に示すように、人差指の根元の手のひら側にバンド４０によって固定される。装置本体１０には、ディスプレイ１５と脈波測定装置１を操作するための操作スイッチ１６が設けられている。また、装置本体１０には加速度センサー１７が内蔵されている。加速度センサー１７は、生体２の動き（体動）に伴って装置本体１０が動くと、動いた装置本体１０の加速度を測定し、測定した加速度を表す信号を出力する。以下、脈波測定装置１の各構成を脈波センサー２０、装置本体１０の順に説明する。

図２は、脈波測定装置１の構成を表すブロック図である。受発光部２１０は、緑色光の波長の光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの第１発光素子２１１Ａと、緑色光を受光するフォトダイオードなどの第１受光素子２１２Ａとを有する。第１発光素子２１１Ａは、本発明に係る第１の発光部の一例である。第１受光素子２１２Ａは、本発明に係る第１の受光部の一例であり、第１発光素子２１１Ａによって照射された光が測定部位で反射した反射光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。

また、受発光部２１０は、赤色光の波長の光を照射するＬＥＤなどの第２発光素子２１１Ｂと、赤色光を受光するフォトダイオードなどの第２受光素子２１２Ｂとを有する。第２発光素子２１１Ｂは、本発明に係る第２の発光部の一例である。第２受光素子２１２Ｂは、本発明に係る第２の受光部の一例であり、第２発光素子２１１Ｂによって照射された光が測定部位で反射した反射光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。駆動部２２０には、第１発光素子２１１Ａ及び第２発光素子２１１Ｂの発光強度と発光タイミングを制御する制御信号がアナログ制御回路（不図示）から供給される。駆動部２２０は、この制御信号の振幅に応じた大きさの電流を受発光部２１０の第１発光素子２１１Ａ及び第２発光素子２１１Ｂに供給する。

図１（ｂ）において、測定部位（指）と接触している脈波センサー２０の部分には、ガラス板などの光を透過させる透過板（図示略）が設けられており、透過板の下方に受発光部２１０が設けられている。第１発光素子２１１Ａは透過板の方向が光軸方向となるように固定され、第１受光素子２１２Ａは透過板の方向に受光面が向くように固定されている。第２発光素子２１１Ｂと第２受光素子２１２Ｂも同様であり、第２発光素子２１１Ｂは透過板の方向が光軸方向となるように固定され、第２受光素子２１２Ｂは透過板の方向に受光面が向くように固定されている。第１発光素子２１１Ａが発した光は透過板を透過して測定部位に照射され、測定部位で反射した光を、透過板を介して第１受光素子２１２Ａが受光する。同様に、第２発光素子２１１Ｂが発した光は透過板を通過して測定部位に照射され、測定部位から反射した光を、透過板を介して第２受光素子２１２Ｂが受光する。第１受光素子２１２Ａ及び第２受光素子２１２Ｂは、受光量に応じた大きさの電流の測定信号を、ケーブル３０を介して装置本体１０に送出する。

図３の（ａ），（ｂ）は、第１発光素子２１１Ａ、第１受光素子２１２Ａ、第２発光素子２１１Ｂ、第２受光素子２１２Ｂの位置関係を示す図である。図３の（ａ）は、第１発光素子２１１Ａ、第１受光素子２１２Ａ、第２発光素子２１１Ｂ、第２受光素子２１２Ｂを測定部位の方向からみた場合の位置関係を示す図であり、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）に示す矢印Ａ１方向からみた図である。線分Ｌ１は、測定部位の方向からみた場合の第１発光素子２１１Ａと第１受光素子２１２Ａとを結ぶ線分（第１の線分）であり、線分Ｌ２は、第２発光素子２１１Ｂと第２受光素子２１２Ｂとを結ぶ線分（第２の線分）である。図示のように、この実施形態では、測定部位からみた場合に、線分Ｌ１と線分Ｌ２とが交差するような位置関係で、第１発光素子２１１Ａ、第１受光素子２１２Ａ、第２発光素子２１１Ｂ及び第２受光素子２１２Ｂが設けられている。更に、図３の（ａ）に示す例では、第１発光素子２１１Ａ、第１受光素子２１２Ａ、第２発光素子２１１Ｂ及び第２受光素子２１２Ｂは、線分Ｌ１の中点ｍ１と線分Ｌ２の中点ｍ２との距離が、第１発光素子２１１Ａと第２発光素子２１１Ｂとの距離ｄ１よりも小さく、かつ第１受光素子２１２Ａと第２受光素子２１２Ｂとの距離ｄ２よりも小さい位置に設けられている。このとき、第１発光素子２１１Ａ、第１受光素子２１２Ａ、第２発光素子２１１Ｂ及び第２受光素子２１２Ｂは、線分Ｌ１の中点と線分Ｌ２の中点が重なる位置関係であってもよい。

上述したように、第１発光素子２１１Ａが発した光は測定部位に照射され、測定部位で反射した光を第１受光素子２１２Ａが受光する。また、第２発光素子２１１Ｂが発した光は測定部位に照射され、測定部位で反射した光を第２受光素子２１２Ｂが受光する。上述したように、第１発光素子２１１Ａ、第１受光素子２１２Ａ、第２発光素子２１１Ｂ及び第２受光素子２１２Ｂは、測定部位の方向からみて線分Ｌ１と線分Ｌ２とが交わる位置関係となるように構成されている。そのため、第１受光素子２１２Ａが受光する光の反射位置と第２受光素子２１２Ｂが受光する光の反射位置は近接した位置となる。

図２に示すように、装置本体１０は、制御部１１０、信号処理部１２０、表示部１５０、操作部１６０、加速度センサー１７及び記憶部１８０を有する。制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリー（ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムをＣＰＵが実行することにより制御部１１０と接続されている各部を制御する。具体的には、制御部１１０は、受発光部２１０から出力される信号に応じた脈波信号を生成する処理を行う。

信号処理部１２０は、本発明に係る生成部の一例であり、第１受光素子２１２Ａが出力する測定信号及び第２受光素子２１２Ｂが出力する測定信号の少なくともいずれか一方に基づいて脈波を表す脈波信号を生成する。信号処理部１２０は、脈波センサー２０の受発光部２１０から出力される測定信号を取得して増幅するアンプ（図示略）と、増幅した信号を予め定められたサンプリング周波数で量子化する第１のＡ／Ｄ変換回路（図示略）とを有する。また、信号処理部１２０は、加速度センサー１７から供給される信号を予め定められたサンプリング周波数で量子化する第２のＡ／Ｄ変換回路（図示略）を有する。計時部１３０は、クロック供給部１４０の計時クロック信号をカウントして時刻を計時する。クロック供給部１４０は、発振回路と分周回路とを有し、発振回路によって基準クロック信号を制御部１１０へ供給するとともに、分周回路により計時用の計時クロック信号を生成して制御部１１０へ供給する。表示部１５０は、ディスプレイ１５を有し、制御部１１０の制御の下、計時部１３０で計時された時刻の情報や脈波を測定するためのメニュー画面、測定結果などの各種画像を表示する。操作部１６０は、操作スイッチ１６を有し、操作スイッチ１６が操作された操作信号を制御部１１０へ送出する。記憶部１８０は各種データを記憶する。

制御部１１０は、信号処理部１２０から出力される測定信号の波形におけるピークの時間間隔を脈拍間隔とし、測定信号の波形において所定時間毎のピークの出現頻度を脈拍数として、脈拍間隔及び脈拍数を示す情報を表示部１５０に出力する。

＜動作例＞
図４は、脈波測定装置１が行う処理の流れを示したフローチャートである。以下、本実施形態に係る脈波測定装置１の動作例を説明する。まず、図示せぬ電源から電力が脈波測定装置１の各部へ供給されると、制御部１１０においては、ＲＯＭに記憶されているプログラムが実行される。制御部１１０がプログラムの実行を開始した後、操作部１６０において脈波の測定開始を指示する操作が行われると、（ステップＳＡ１；ＹＥＳ）、制御部１１０は、動作モードを第１モードにする（ステップＳＡ２）。次に制御部１１０は、動作モードが第１モードであると（ステップＳＡ３；ＹＥＳ）、第１処理（ステップＳＡ４）を行う。

制御部１１０は、第１処理では第１発光素子２１１Ａ、第２発光素子２１１Ｂを点灯させ、測定部位に対して光を照射する（ステップＳＡ４）。第１発光素子２１１Ａ、第２発光素子２１１Ｂから照射されて測定部位にて反射された光は、第１受光素子２１２Ａ、第２受光素子２１２Ｂでそれぞれ受光され、受光量に応じた測定信号が出力される。出力された信号は信号処理部１２０にてＡ／Ｄ変換され、Ａ／Ｄ変換されたデータは時系列にＲＡＭに記憶される。制御部１１０は、測定信号の波形におけるピークの時間間隔を脈拍間隔とし、測定信号の波形において所定時間毎のピークの出現頻度を脈拍数として検出し、検出した脈拍間隔と脈拍数とを示す画像を表示部１５０に表示させる。なお、制御部１１０は、操作部１６０を介して脈波を測定する操作を受け付けなければ（ステップＳＡ１；ＮＯ）、操作がなされるまで待機する。

操作部１６０において測定の終了を指示する操作が行われた場合（ステップＳＡ６；ＹＥＳ）、制御部１１０は、第１発光素子２１１Ａ、第２発光素子２１１Ｂを消灯し（ステップＳＡ７）、処理の流れをステップＳＡ１に戻す。一方、制御部１１０は、ステップＳＡ６でＮＯと判断した場合、処理の流れをステップＳＡ３に戻す。

なお、制御部１１０は、図４の処理と並行して図５の処理を行っている。具体的には、制御部１１０は、信号処理部１２０から順次入力される測定信号について、図５に示した処理を行っている。まず、制御部１１０は、一定期間を計るためのカウンターｎの値を初期化して「０」にする（ステップＳＢ１）。この後、加速度センサーによって検出された加速度が予め定められた閾値（以下「加速度閾値」という）以上である場合（ステップＳＢ２；ＹＥＳ）、制御部１１０は、動作のモードを第１モードにする（ステップＳＢ３）。なお、加速度閾値については、体動の影響が測定信号に表れる時の加速度を閾値とするが、設計により適宜設定してもよい。

一方、制御部１１０は、加速度センサーによって検出された加速度の値が加速度閾値未満である場合（ステップＳＢ２；ＮＯ）、カウンターｎの値に「１」を加える（ステップＳＢ４）。この後、制御部１１０は、カウンターｎの値が予め定められた閾値（以下「カウンター閾値」という）以上であるか判断する。ここで、制御部１１０は、カウンターｎの値がカウンター閾値未満である場合、処理の流れをステップＳＢ２に移す。一方、制御部１１０は、カウンターｎの値が閾値以上である場合（ステップＳＢ５；ＹＥＳ）、体動による加速度が一定期間の間において加速度閾値未満であったと判断する。制御部１１０は、ここで生体２の体動が小さいまたは無いものと判断し、動作のモードを第２モードにする（ステップＳＢ６）。そして、処理の流れをステップＳＢ２に移す。

制御部１１０は、処理の流れがステップＳＡ３に戻った際に図５の処理によって動作モードが第２モードとされている場合には第２処理を行う（ステップＳＡ５）。具体的には、制御部１１０は、第１発光素子２１１Ａを消灯させ、第２発光素子２１１Ｂを点灯させる。このように、本実施形態では、体動が小さな状態が続いた場合には、第１発光素子２１１Ａを消灯して脈の測定を行うため、体動の大小に関係なく第１発光素子２１１Ａ、第２発光素子２１１Ｂの両方を点灯させて脈の測定を行う構成と比較して消費電力が抑えられる。

また、この実施形態では、上述したように、測定部位の方向からみた場合に、第１発光素子２１１Ａと第１受光素子２１２Ａとを結ぶ線分Ｌ１と、第２発光素子２１１Ｂと第２受光素子２１２Ｂとを結ぶ線分Ｌ２とが交差するような位置関係となっている。これにより、第１受光素子２１２Ａが受光する光（以下「第１光」という）による測定値と、第２受光素子２１２Ｂが受光する光（以下「第２光」という）による測定値との間の相関を高くすることができる。

第１光の反射位置と第２光の反射位置がずれてしまうと、反射位置における血液の量が異なっている場合があり、そのような場合には第１光による脈波の測定値と第２光による脈波の測定値とは相関の低いものとなってしまう。それに対しこの実施形態では、線分Ｌ１と線分Ｌ２とが交わるような位置関係で、発光素子と受光素子とを配置するから、第１光の反射位置と第２光の反射位置とを近接させることができ、これにより、脈波の測定値の精度を高くすることができる。

更に、この実施形態では、測定部位の方向からみて、線分Ｌ１の中点ｍ１と線分Ｌ２の中点ｍ２との距離が距離ｄ１（図３参照）よりも小さく、かつ、距離ｄ２（図３参照）よりも小さい位置関係となるように、第１発光素子２１１Ａ、第１受光素子２１２Ａ、第２発光素子２１１Ｂ及び第２受光素子２１２Ｂが構成されている。これにより、第１光の反射位置と第２光の反射位置とをより近接させて、測定値の精度を高くすることができる。

＜変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下のように変形させて実施してもよい。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。

（１）上述した実施形態では、図１に示す脈波測定装置１を示したが、脈波測定装置１の構成はこれに限定されるものではなく、他の構成であってもよい。例えば、装置本体１０が、腕や足などの体の他の部位に装着される形状であってもよい。また、例えば、装置本体１０が携帯電話機や携帯情報端末などの装置であってもよい。

また、上述の実施形態では、装置本体１０と脈波センサー２０とをケーブル３０で接続する構成としたが、これに限らず、装置本体１０と脈波センサー２０とを無線通信により接続する構成としてもよい。また、上述した実施形態では、脈波測定装置１は、装置本体１０と脈波センサー２０とをケーブル３０で接続して構成される例であったが、これに限らず、例えば、装置本体１０と脈波センサー２０とが一体となったひとつの装置として構成されていてもよい。この場合は、例えば、脈波測定装置を腕時計のように手首に装着して用いる形状とし、この脈波測定装置と装着部位（手首）とが接触する位置に脈波センサーを設ける構成としてもよい。
また、上述の実施形態では、脈波センサー２０が装着される測定部位が人差指の例を説明したが、これに限らず、手の甲、手首、上腕等の他の部位であってもよい。

（２）上述の実施形態では、受発光部２１０は、緑色光の波長の光を発する第１発光素子２１１Ａと緑色光の波長光を受光する第１受光素子２１２Ａと赤色光の波長の光を発する第２発光素子２１１Ｂと赤色光の波長の光を受光する第２受光素子２１２Ｂとを有していた。受発光部が発光及び受光する光は緑色光や赤色光に限らず、青色光や赤外光等、他の波長の光であってもよい。

また、上述の実施形態では、異なる２つの波長の光（緑色光と赤色光）を用いて脈波を測定する構成としたが、光の種類は２に限定されるものではなく、これより多くてもよい。例えば、３つの波長の光を用いて脈波を測定するようにしてもよい。この場合も、上述した実施形態と同様に、測定部位の方向からみた場合に、発光素子と受光素子を結ぶ線分が交わる位置関係となるように、複数の発光素子と複数の受光素子が設けられる構成であればよい。

図６は、３つ発光素子と３つの受光素子を用いて脈波の測定を行う場合について、発光素子と受光素子の位置関係を説明するための図である。図において、線分Ｌ１は第１発光素子２１１Ａと第１受光素子２１２Ａを結ぶ線分であり、線分Ｌ２は第２発光素子２１１Ｂと第２受光素子２１２Ｂを結ぶ線分であり、線分Ｌ３は第３発光素子２１１Ｃと第３受光素子２１２Ｃを結ぶ線分（第３の線分）である。図６に示す例では、線分Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が、測定部位の方向からみて交わる位置関係となるように、各発光素子及び各受光素子が設けられている。このような構成をとることにより、各受光素子の受光量に基づく脈波の測定値の相関を高くすることができる。

（３）上述の実施形態では、測定部位の方向からみた場合に、線分Ｌ１の中点ｍ１（図３参照）と、線分Ｌ２の中点ｍ２（図３参照）との距離が、距離ｄ１（図３参照）よりも小さく、かつ距離ｄ２（図３参照）よりも小さい位置関係となるように、各発光素子及び各受光素子が設けられていた。各発光素子及び各受光素子の位置関係はこれに限らず、要は、測定部位の方向からみた場合に、第１発光素子２１１Ａと第１受光素子２１２Ａとを結ぶ線分と、第２発光素子２１１Ｂと第２受光素子２１２Ｂとを結ぶ線分とが交わるような位置関係であればよい。この態様においても、上述した実施形態と同様に、線分Ｌ１と線分Ｌ２とが交わる位置関係とすることで、第１光の反射位置と第２光の反射位置とを、線分Ｌ１と線分Ｌ２とが交わらない位置関係と比して近接させることができる。そのため、第１受光素子２１２Ａの受光量に基づく測定値と第２受光素子２１２Ｂの受光量に基づく測定値との相関を高くすることができる。

また、上述の実施形態において、第１発光素子２１１Ａが照射する光の波長が、第２発光素子２１１Ｂが照射する光の波長よりも長い場合に、下記のような位置関係で各発光素子及び各受光素子を設ける構成としてもよい。すなわち、図７に例示するように、測定部位からみた場合の第１発光素子２１１Ａと第１受光素子２１２Ａの距離（Ｌ１の長さ）が、第２発光素子２１１Ｂと第２受光素子２１２Ｂの距離（Ｌ２の長さ）よりも小さいような位置関係で配置される構成としてもよい。緑色光等の波長が短い光は散乱し易いため、発光素子と受光素子の距離が短いことが好ましいが、赤色光等の波長が長い光は散乱し難いため、発光素子と受光素子の距離がある程度離れていても計測可能である。発光素子や受光素子はある程度の物理的な大きさがあるため、各素子を近接して配置するには限度があるが、波長の長い光に対応する素子を外側に配置することで、測定精度を高くすることができる。

また、各発光素子と各受光素子の位置関係は上述したものに限定されるものではなく、例えば、図８に例示するように、第１発光素子２１１Ａが測定部位に対して第２発光素子２１１Ｂよりも遠い位置に設けられていてもよい。より具体的には、例えば、波長の短い光を照射する発光素子については測定部位との間の距離が短くなるような位置に設ける構成とし、逆に、波長の長い光を照射する発光素子の場合は測定部位との間の距離が長くなるような位置に設けるようにしてもよい。受光素子についても同様であり、波長の短い光を受光する受光素子については測定部位との間の距離が短くなるような位置に設ける構成としてもよい。すなわち、第１受光素子２１２Ａが測定部位に対して第２受光素子２１２Ｂよりも遠い位置に設けられる構成としてもよい。

（４）上述の実施形態では、２種類の波長の光の制御として、加速度の検出結果に応じた制御を行うようにしたが、２種類の光の制御の態様はこれに限定されるものではなく、他の態様であってもよい。例えば、制御部１１０が、脈波センサー２０から出力される測定信号の振幅を求め、予め測定された基準信号を用いて、基準信号の振幅に対する測定信号の振幅の比を測定信号の振幅の変動幅として算出し、変動幅に応じて発光制御を行うようにしてもよい。具体的な処理の一例としては、例えば、制御部１１０は、算出した変動幅が予め定められた閾値未満である場合には、うっ血していないと判定して１種類の発光素子のみを点灯させる。一方、変動幅が閾値以上である場合には、制御部１１０は、測定部位がうっ血していると判定し、２種類の発光素子を点灯させるように制御するようにしてもよい。要は、制御部１１０が、複数の波長の光を用いて脈波の測定を行うものであればどのようなものであってもよい。

１…脈波測定装置、２…生体、１０…装置本体、１５…ディスプレイ、１６…操作スイッチ、１７…加速度センサー、２０…脈波センサー、３０…ケーブル、４０…バンド、１１０…制御部、１２０…信号処理部、１３０…計時部、１４０…クロック供給部、１５０…表示部、１６０…操作部、１８０…記憶部、２１０…受発光部、２２０…駆動部

Claims (12)

1. 脈波を測定する測定部位に第１の波長の光を照射する第１の発光部と、
   前記測定部位に照射された前記第１の波長の光が前記測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第１の受光部と、
   前記測定部位に第２の波長の光を照射する第２の発光部と、
   前記測定部位に照射された前記第２の波長の光が前記測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第２の受光部であって、前記第１の発光部と前記第１の受光部とを結ぶ第１の線分と、前記第２の発光部と前記第２の受光部とを結ぶ第２の線分とが交差する位置に設けられた第２の受光部と、
   前記第１の受光部が出力する第１の測定信号及び前記第２の受光部が出力する第２の測定信号の少なくともいずれか一方に基づいて脈波を示す脈波信号を生成する生成部と、
   前記第１の発光部及び前記第２の発光部の動作モードを、当該第１の発光部及び当該第２の発光部を双方とも点灯する第１モード、並びに当該第１の発光部を消灯し当該第２の発光部を点灯する第２モードのいずれかに決定する制御部と
   を具備することを特徴とする脈波測定装置。
2. 体動に伴う加速度を測定する加速度センサーを有し、
   前記制御部は、前記加速度センサーにより測定される加速度が閾値以上である場合に前記第１の発光部及び前記第２の発光部の動作モードを前記第１モードに決定し、当該加速度が前記閾値未満である状態が一定期間継続した場合に当該第１の発光部及び当該第２の発光部の動作モードを前記第２モードに決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の脈波測定装置。
3. 前記第１の発光部、前記第１の受光部、前記第２の発光部及び前記第２の受光部は、前記第１の線分の中点と前記第２の線分の中点とが重なる位置、又は、前記第１の線分の中点と前記第２の線分の中点との距離が、前記第１の発光部と前記第２の発光部との距離よりも短く、かつ前記第１の受光部と前記第２の受光部との距離よりも短い位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の脈波測定装置。
4. 前記第１の波長は前記第２の波長よりも長いものであり、前記第１の発光部と前記第１の受光部の距離は、前記第２の発光部と前記第２の受光部の距離よりも長い
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の脈波測定装置。
5. 前記第１の波長は前記第２の波長よりも長いものであり、前記第１の発光部は前記測定部位に対して前記第２の発光部よりも遠い位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の脈波測定装置。
6. 前記測定部位に第３の波長の光を照射する第３の発光部と、
   前記測定部位に照射された前記第３の波長の光が前記測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第３の受光部であって、前記第３の発光部と前記第３の受光部とを結ぶ第３の線分が前記第１の線分及び前記第２の線分と交差する位置に設けられた第３の受光部と
   を具備し、
   前記生成部は、前記第１の測定信号、前記第２の測定信号及び前記第３の受光部が出力する第３の測定信号の少なくともいずれかひとつに基づいて前記脈波信号を生成する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の脈波測定装置。
7. 脈波を測定する測定部位に第１の波長の光を照射する第１の発光部と、
   前記測定部位に照射された前記第１の波長の光が前記測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第１の受光部と、
   前記測定部位に第２の波長の光を照射する第２の発光部と、
   前記測定部位に照射された前記第２の波長の光が前記測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第２の受光部であって、前記第１の発光部と前記第１の受光部とを結ぶ第１の線分と、前記第２の発光部と前記第２の受光部とを結ぶ第２の線分とが交差する位置に設けられた第２の受光部と、
   前記第１の受光部が出力する第１の測定信号及び前記第２の受光部が出力する第２の測定信号の少なくともいずれか一方に基づいて脈波を示す脈波信号を生成する生成部と、
   前記第１の発光部及び前記第２の発光部の動作モードを、当該第１の発光部及び当該第２の発光部を双方とも点灯する第１モード、並びに当該第１の発光部を消灯し当該第２の発光部を点灯する第２モードのいずれかに決定する制御部と
   を具備することを特徴とする脈波センサー。
8. 体動に伴う加速度を測定する加速度センサーを有し、
   前記制御部は、前記加速度センサーにより測定される加速度が閾値以上である場合に前記第１の発光部及び前記第２の発光部の動作モードを前記第１モードに決定し、当該加速度が前記閾値未満である状態が一定期間継続した場合に当該第１の発光部及び当該第２の発光部の動作モードを前記第２モードに決定する
   ことを特徴とする請求項７に記載の脈波センサー。
9. 前記第１の発光部、前記第１の受光部、前記第２の発光部及び前記第２の受光部は、前記第１の線分の中点と前記第２の線分の中点とが重なる位置、又は、前記第１の線分の中点と前記第２の線分の中点との距離が、前記第１の発光部と前記第２の発光部との距離よりも短く、かつ前記第１の受光部と前記第２の受光部との距離よりも短い位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の脈波センサー。
10. 前記第１の波長は前記第２の波長よりも長いものであり、前記第１の発光部と前記第１の受光部の距離は、前記第２の発光部と前記第２の受光部の距離よりも長い
    ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の脈波センサー。
11. 前記第１の波長は前記第２の波長よりも長いものであり、前記第１の発光部は前記測定部位に対して前記第２の発光部よりも遠い位置に設けられている
    ことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の脈波センサー。
12. 前記測定部位に第３の波長の光を照射する第３の発光部と、
    前記測定部位に照射された前記第３の波長の光が前記測定部位で反射した光を受光し、受光量に基づく測定信号を出力する第３の受光部であって、前記第３の発光部と前記第３の受光部とを結ぶ第３の線分が前記第１の線分及び前記第２の線分と交差する位置に設けられた第３の受光部と
    を具備し、
    前記生成部は、前記第１の測定信号、前記第２の測定信号及び前記第３の受光部が出力する第３の測定信号の少なくともいずれかひとつに基づいて前記脈波信号を生成する
    ことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の脈波センサー。

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