JPH0366357A - 生体信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、生体、人間の体の一部より生体信号を検出し
、健康状態を識別する健康機器に関するものである。

従来の技術 従来、この種の生体信号処理装置は、第３図（ａ）、（
ロ）に示すようになっていた。第３図（ａ）は、生体検
出手段２よりフィルター手段５に入力し、信号増幅手段
６を介して、サンプリング手段８でＡ、Ｄ変換手段９に
入力し、ディジタル値に変換された信号を記憶手段ｌＯ
に入力し、論理演算手段１１で生体信号波形を再生し、
波形の振幅、変極点等を測定し生体信号を識別する構成
である。第３図（ｂ）は、第３図（ａ）と同様なｌ威で
あるが、検出した生体信号をＦＦＴアナライザー１３に
人力し、生体信号のパワースペクトルを測定し、論理演
算手段１１で生体信号を識別する構成である。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、生体信号の波形の
一部分の特徴、つまり変極点の振幅なり、周波数成分を
測定し、生体状態を識別する構成なので、検出した生体
信号に含まれている全情報で識別するというような構成
にはなっていないという課題を有していた。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので検出した生
体信号がもつ全情報量になるべく近い情報量でもって生
体状態を識別することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の生体信号処理装置は
、生体系より生体信号を検出する手段と、生体信号をサ
ンプリングするサンプリング手段と、サンプリングより
得られた生体信号をアナログ値からディジタル値に変換
するＡＤ変換手段と、ＡＤ変換手段から得られたディジ
タル信号を記憶する記憶手段と、記憶手段を読み出し生
体信号の波形を識別、認識するためのニューラルコンピ
ュテーション手段とを備えたものである。

作用 本発明は上記したＦＩＦＥによって、検出した生体信号
をＡＤ変換し、ディジタル化された生体信号から生体信
号の波形を再生し、その波形があらかじめ決められた複
数の一定パターンと比較し、どのパターン波形に近いか
をニューラルコンピュテーション手段を用いて識別し、
振幅、周波数情報がすべて含まれた生体信号の原波形を
パターン識別することになるので、比較的誤差の少ない
生体状態がチエツクできるようになる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。第１図において、ｌは指尖、２は生体信号検出手段で
あり、その内３は光照財部、４は受光部であり、生体信
号検出手段２の出力はフィルタ一部５を介して増幅部６
に入力される。増幅部６の出力は、２回微分回路部７に
入力されその出力はサンプリング手段８によりサンプリ
ングされＡＤ［１手段９に入力される。１０は記憶手段
であり、ＡＤ変換手段９の出力を記憶する。１１は論理
演算手段であり、記憶手段１０と、１２のニエーラルコ
ンビュテーシッン手段と結合している。

上記構成において、指尖１に光照射部３より光を照射す
れば、血液中のヘモグロビンの光吸収性により、その透
過光量を受光部４で測定すれば、第２図（ａ）に示すよ
うな末梢部の血液循環脈波信号を得ることができる。こ
の信号をフィルタ一部５、増幅部６を介して２回微分回
路部７で２回微分することにより、第２図（ロ）に示す
よ・うな加速度脈波信号が得られる。この波形は、生体
状態により７つのパターンに区分できることが一般に知
られている。第２図（Ｃ）のＡは通常元気な若い人に見
られる波形で血液循環の良い状態、第２図（Ｃ）のＢは
血液循環が不十分になっていく経過の中で見られるが、
まだ良い状態。第２図（Ｃ）のＣは血液循環が不十分に
なってきた状態を示す。第２図（Ｃ）のＤ、已、Ｆ、Ｇ
は血液循環のかなり悪い状態を示す。一般に加速度脈波
には４つの変曲点１−１、Ｉ−２、Ｉ−３、Ｉ−４があ
り、Ｉ−１の高さに対するＩ−２、Ｉ−３、Ｉ−４のそ
れぞれの高さの比率を求めこの比率により、前述したＡ
−Ｇの７つのパターンに分類できることが知られている
。しかし本発明では比率の計算はしないで、２回微分し
た加速度脈波信号をサンプリング手段８でサンプリング
しＡＤ変換手段９によりディジタル化された信号を記憶
手段１０に格納する。論理演算手段１１は、記憶手段１
０より再生し、再生した加速度脈波信号を前記Ａ−Ｇの
７つのパターンを前もって学習したニューラルコンピュ
テーション手段１２に入力し、測定した加速度脈波信号
がどのパターンかを識別する。この構成にすれば、従来
の波形の振幅のみから比率を求めどのパターンかを識別
するのに比べ、加速度脈波信号の波形そのものをニュー
ラルマツチングにより識別するのでパターン識別ミスが
かなり低減されるという効果がある。本実施例では加速
度脈波信号を一例として述べたが、生体系の他の測定信
号の識別にも適用できることは言うまでもない。

発明の効果 以上のように本発明の生体信号処理装置によれば次の効
果が得られる。

（１）生体測定信号そのものの原波形を、あらかしめ学
習させたニューラルコンピュテーション手段によりパタ
ーン識別するので、振幅又は周波数成分等のみにより識
別する構成よりも、識別誤差がかなり低減されるという
効果がある。

（２）ニューラルコンピュテーション手段により識別誤
差がかなり低減されるので、識別すべきパターンの数を
増すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の生体信号処理装置の回路ブ
ロック図、第２図は同装置の各部信号波形図、第３図、
第４図は従来の生体信号処理回路のブロック図である。 ２・・・・・・生体信号検出手段、８・・・・・・サン
プリング手段、９・・・・・・ＡＤ変換手段、ＩＯ・・
・・・・記憶手段、１１・・・・・・論理演算手段、１
２・・・・・・ニューラルコンビュテーシッン手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 生体系より生体信号を検出する手段と、前記生体信号を
   サンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリン
   グ手段より得られた生体信号をアナログ値からディジタ
   ル値に変換するＡＤ変換手段と、前記ＡＤ変換手段から
   得られたディジタル信号を記憶する記憶手段と、前記記
   憶手段を読み出し生体信号の波形を識別するためのニュ
   ーラルコンピュテーション手段と、前記ニューラルコン
   ピュテーション手段を制御する論理演算手段とからなる
   生体信号処理装置。