JPH0464335A - 光を用いた生体計測装置 - Google Patents
光を用いた生体計測装置Info
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- JPH0464335A JPH0464335A JP17615990A JP17615990A JPH0464335A JP H0464335 A JPH0464335 A JP H0464335A JP 17615990 A JP17615990 A JP 17615990A JP 17615990 A JP17615990 A JP 17615990A JP H0464335 A JPH0464335 A JP H0464335A
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- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
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。
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 １
この発明は、光を用いて生体機能の計測を行う生体計測
装置に関する。
装置に関する。
「従来の技術」
近年、医療における生体計測では、光センサが頻繁に用
いられている。この種の生体計測はフォトプレチモグラ
フと呼ばれ、例えば容積脈波などの生体内変化を透過光
または反射光の変化としてとらえものである。
いられている。この種の生体計測はフォトプレチモグラ
フと呼ばれ、例えば容積脈波などの生体内変化を透過光
または反射光の変化としてとらえものである。
生体計測に使用される発光素子としては、−船釣にＬ
Ｅ Ｄ （発光ダイオード）が使用され、受光素子とし
ては、フォトトランジスタが使用される。
Ｅ Ｄ （発光ダイオード）が使用され、受光素子とし
ては、フォトトランジスタが使用される。
そして、計測時にＬＥＤに直流電流を供給して発光させ
、その発光量をフォトトランジスタで受光する。
、その発光量をフォトトランジスタで受光する。
−発明か解決しようとする課題−
ところで、上述した従来の生体計測においては、次のよ
うな問題点があった。
うな問題点があった。
０発光素子に連続して供給できる電流量には限度かあり
、この値を越えて電流を連続供給できす、感度不足にな
ることがある。
、この値を越えて電流を連続供給できす、感度不足にな
ることがある。
■受光素子はインピーダンスが高いので、交流誘導（ハ
ム雑音）を受けやすい。
ム雑音）を受けやすい。
■使用する光の波長か通常、可視光から赤外光であるの
て、外光（周辺部から受ける光；例えば電灯光や太陽光
等）の影響を受けやすい。
て、外光（周辺部から受ける光；例えば電灯光や太陽光
等）の影響を受けやすい。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、
上述した■〜■の問題点を解決することができる光を用
いた生体計測装置を提供することを目的としている。
上述した■〜■の問題点を解決することができる光を用
いた生体計測装置を提供することを目的としている。
「課題を解決するための手段」
この発明は、発光素子と、この発光素子の発光を検出す
る受光素子と、この発光素子を点灯させた時の前記受光
素子の受光量に基づいて診断を行う光を用いた生体計測
装置において、前記発光素子をパルス点灯させる点灯手
段と、前記発光素子を点灯させた時の前記受光素子の受
光量を記憶する第１の記憶手段と、前記発光素子が消灯
した時の前記受光素子の受光量を記憶する第２の記憶手
段と、前記第１の記憶手段に記憶された受光量から前記
第２の記憶手段の記憶値された受光量を減算する演算手
段とを具備することを特徴とする。
る受光素子と、この発光素子を点灯させた時の前記受光
素子の受光量に基づいて診断を行う光を用いた生体計測
装置において、前記発光素子をパルス点灯させる点灯手
段と、前記発光素子を点灯させた時の前記受光素子の受
光量を記憶する第１の記憶手段と、前記発光素子が消灯
した時の前記受光素子の受光量を記憶する第２の記憶手
段と、前記第１の記憶手段に記憶された受光量から前記
第２の記憶手段の記憶値された受光量を減算する演算手
段とを具備することを特徴とする。
また、前記発光素子の点灯／消灯の繰返し周波数を生体
の変化の周波数よりも大で、かつ商用電源周波数の整数
倍、または、異なる商用周波数の最小公倍数の整数倍に
設定して良い。
の変化の周波数よりも大で、かつ商用電源周波数の整数
倍、または、異なる商用周波数の最小公倍数の整数倍に
設定して良い。
「作用」
上記構成によれば、発光素子をパルス点灯させることに
より、連続して供給する場合よりも印加電流を増加させ
ることができる。したがって、感度を増加させることが
できる。
より、連続して供給する場合よりも印加電流を増加させ
ることができる。したがって、感度を増加させることが
できる。
また、発光素子の点灯時の受光量から消灯時の受光量を
減算することにより、点灯時の受光量に含まれる外光が
除かれる。さらに、発光素子の点灯／消灯の繰返し周波
数を、生体の変化の周波数よりも大で、かつ商用電源の
周波数（５０Ｈｚまｆこは６０Ｈｚ）の整数倍にするこ
とにより、点灯時および消灯時の受光量に含まれる交流
誘導を除去することかできる。また、点灯／消灯の繰返
し周波数を、５０Ｈｚと６０Ｈｚの最小公倍数の整数倍
に設定すれば、両方の電源に対応させることができる。
減算することにより、点灯時の受光量に含まれる外光が
除かれる。さらに、発光素子の点灯／消灯の繰返し周波
数を、生体の変化の周波数よりも大で、かつ商用電源の
周波数（５０Ｈｚまｆこは６０Ｈｚ）の整数倍にするこ
とにより、点灯時および消灯時の受光量に含まれる交流
誘導を除去することかできる。また、点灯／消灯の繰返
し周波数を、５０Ｈｚと６０Ｈｚの最小公倍数の整数倍
に設定すれば、両方の電源に対応させることができる。
「実施例」
以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図はこの発明の一実施例による光を用いた生体計測
装置の概略構成を示すブロック図である。
装置の概略構成を示すブロック図である。
この図において、ｌは発光量調整部であり、発光素子２
に供給する電流の大きさを調整する。発光素子２にはＬ
ＥＤを用いるが、その他ランプの使用も可能である。こ
の発光素子２は、パルス点灯制御部３によって点灯／消
灯の制御が行なわれる。
に供給する電流の大きさを調整する。発光素子２にはＬ
ＥＤを用いるが、その他ランプの使用も可能である。こ
の発光素子２は、パルス点灯制御部３によって点灯／消
灯の制御が行なわれる。
パルス点灯制御部３は、第２図（イ）〜（ハ）に示すタ
イミングで信号を出力する。まず、時刻ｔ、〜ｔ。
イミングで信号を出力する。まず、時刻ｔ、〜ｔ。
の期間Ｔ１でＱ。端を“Ｌ”レベルにする。次いで、ｔ
、〜ｔ、の期間Ｔ、でＱ１端を“し”レベルにする。次
いで、ｔ３〜Ｌ４の期間Ｔ３てＱ、端を“Ｌ“レベルに
する。そして、ｔ４〜ｔ、の期間Ｔ４後、Ｑ、端を“し
“レベルにする。以後同様の過程に繰返す。ここて、パ
ルス点灯制御部３の発光素子２の点灯／消灯周波数は、
生体内の変化の周波数（概ね直流〜数百Ｈｚ）よりも大
で、かつ商用電源周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の
整数倍に設定されている。なお、５０Ｈｚおよび６０Ｈ
ｚを供用する場合には、これらの周波数の最小公倍数（
３００Ｈｚ）の整数倍（３００，６００，９００，１２
００・・・・・・Ｈｚ）にすると良い。また、パルス点
灯制御部３には、発光素子２の点灯／消灯のデユーティ
比を変える機能も有しており、この機能によって点灯時
間を任意に調整することができる。
、〜ｔ、の期間Ｔ、でＱ１端を“し”レベルにする。次
いで、ｔ３〜Ｌ４の期間Ｔ３てＱ、端を“Ｌ“レベルに
する。そして、ｔ４〜ｔ、の期間Ｔ４後、Ｑ、端を“し
“レベルにする。以後同様の過程に繰返す。ここて、パ
ルス点灯制御部３の発光素子２の点灯／消灯周波数は、
生体内の変化の周波数（概ね直流〜数百Ｈｚ）よりも大
で、かつ商用電源周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の
整数倍に設定されている。なお、５０Ｈｚおよび６０Ｈ
ｚを供用する場合には、これらの周波数の最小公倍数（
３００Ｈｚ）の整数倍（３００，６００，９００，１２
００・・・・・・Ｈｚ）にすると良い。また、パルス点
灯制御部３には、発光素子２の点灯／消灯のデユーティ
比を変える機能も有しており、この機能によって点灯時
間を任意に調整することができる。
４は受光素子であり、発光素子２から放射された光を検
出し、受光量に応じたレベルの信号ｓｐを出力する。受
光素子４にはフォトトランジスタを用いるが、その他フ
ォトダイオード、ＣＤ５（カドニウムセル）などの使用
も可能である。５は増幅部てあり、受光素子４から出力
される信号ｓｐを所定のレベルまての増幅し、出力する
。６はサンプル・ボールド部であり、増幅部５から出力
される信号をパルス点灯部３から出力される信号に基つ
いてサンプルし、ホールトする。７は減算部であり、サ
ンプル・ホールト部６により、ホールトされた消灯時の
信号ＳＩ）＋と点灯時の信号５ｌ）２の減算を行い、そ
の結果を出力する。
出し、受光量に応じたレベルの信号ｓｐを出力する。受
光素子４にはフォトトランジスタを用いるが、その他フ
ォトダイオード、ＣＤ５（カドニウムセル）などの使用
も可能である。５は増幅部てあり、受光素子４から出力
される信号ｓｐを所定のレベルまての増幅し、出力する
。６はサンプル・ボールド部であり、増幅部５から出力
される信号をパルス点灯部３から出力される信号に基つ
いてサンプルし、ホールトする。７は減算部であり、サ
ンプル・ホールト部６により、ホールトされた消灯時の
信号ＳＩ）＋と点灯時の信号５ｌ）２の減算を行い、そ
の結果を出力する。
このように構成された生体計測装置において、計測開始
後、時刻ｔ１〜ｔ、の期間Ｔ１において、パルス点灯制
御部３の端子Ｑ。が“Ｌ”レベルとなり、発光素子２の
消灯時における受光素子４の受光量Ｓｐ、がサンプルさ
れ、ホールトされる。次いで、時刻ｔ、〜ｔ３の期間Ｔ
！および時刻ｔ３〜Ｌ４の期間Ｔ３において、パルス点
灯制御部３の端子Ｑ、が“Ｌ”レベルとなり、発光素子
２の点灯が行なわれる。
後、時刻ｔ１〜ｔ、の期間Ｔ１において、パルス点灯制
御部３の端子Ｑ。が“Ｌ”レベルとなり、発光素子２の
消灯時における受光素子４の受光量Ｓｐ、がサンプルさ
れ、ホールトされる。次いで、時刻ｔ、〜ｔ３の期間Ｔ
！および時刻ｔ３〜Ｌ４の期間Ｔ３において、パルス点
灯制御部３の端子Ｑ、が“Ｌ”レベルとなり、発光素子
２の点灯が行なわれる。
このときの受光素子４の受光波形を第２図（ニ）に示す
。この図に示すように、受光波形は電流供給時点から除
々に増加し、ピークに達した後急激に減少している。そ
して、発光素子２の点灯か行なわれた終端、時刻ｔ３〜
ｔ４の期間Ｔ３において、発光素子２のピーク時点での
発光量５ｌ）ｔかサンプルされ、ホールトされる。そし
て、先にホールトされている受光量Ｓｐ、と今ボールド
された受光量５ｌ）２が減算部７にて減算される。すな
わち、点灯時の受光量５ｐｔ−消灯時の受光量Ｓｐ１か
行なわれる。この演算によって、点灯時の受光量Ｓｐ２
に含まれる目的とする信号以外の外来光による信号およ
び交流誘導による信号か、消灯時の受光量の含まれるこ
れらの信号から引かれて略零となり、略目的とする信号
のみか抽出される。
。この図に示すように、受光波形は電流供給時点から除
々に増加し、ピークに達した後急激に減少している。そ
して、発光素子２の点灯か行なわれた終端、時刻ｔ３〜
ｔ４の期間Ｔ３において、発光素子２のピーク時点での
発光量５ｌ）ｔかサンプルされ、ホールトされる。そし
て、先にホールトされている受光量Ｓｐ、と今ボールド
された受光量５ｌ）２が減算部７にて減算される。すな
わち、点灯時の受光量５ｐｔ−消灯時の受光量Ｓｐ１か
行なわれる。この演算によって、点灯時の受光量Ｓｐ２
に含まれる目的とする信号以外の外来光による信号およ
び交流誘導による信号か、消灯時の受光量の含まれるこ
れらの信号から引かれて略零となり、略目的とする信号
のみか抽出される。
なお、上記実施例において、発光素子２の点灯／消灯周
波数を生体内の変化の周波数よりも充分に大きくする（
例えば数百Ｈｚ以上）ことにより、交流誘導（ハム）の
除去率が向上する。また、外光の周波数成分は直流乃至
数十Ｈｚと考えられるので、発光素子２の点灯／消灯周
波数を数百１−１ ｚ以上とすれば外光の成分を略除去
できる。
波数を生体内の変化の周波数よりも充分に大きくする（
例えば数百Ｈｚ以上）ことにより、交流誘導（ハム）の
除去率が向上する。また、外光の周波数成分は直流乃至
数十Ｈｚと考えられるので、発光素子２の点灯／消灯周
波数を数百１−１ ｚ以上とすれば外光の成分を略除去
できる。
また、上記実施例においては、消灯時の受光量のサンプ
リングを、点灯直前で行っているので、発光素子２の残
光か完全に無い状態での受光量か得られるという利点か
ある。
リングを、点灯直前で行っているので、発光素子２の残
光か完全に無い状態での受光量か得られるという利点か
ある。
「発明の効果」
以上説明したように、この発明による光を用いた生体計
測装置によれば、発光素子をパルス的に点灯させるよう
にしたので、連続して供給する従来技術よりも印加電流
を増加させることがてきる。
測装置によれば、発光素子をパルス的に点灯させるよう
にしたので、連続して供給する従来技術よりも印加電流
を増加させることがてきる。
したがって、感度を上げることができる。
また、発光素子の点灯時の受光量から消灯時の受光量を
減算するようにし、さらに発光素子の点灯／消灯周波数
を商用電源の周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の整数
倍、または、これらの周波数の最小公倍数の整数倍にす
るようにしたので、外光および交流誘導が除去され、目
的とする信号が得られる。したがって、高精度の良い計
測結果が得られる。
減算するようにし、さらに発光素子の点灯／消灯周波数
を商用電源の周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の整数
倍、または、これらの周波数の最小公倍数の整数倍にす
るようにしたので、外光および交流誘導が除去され、目
的とする信号が得られる。したがって、高精度の良い計
測結果が得られる。
第１図はこの発明の一実施例による光を用いた生体計測
装置の概略構成を示すブ。ツク図、第２図は同実施例の
動作を説明するためのタイムヂャートである。 ３ ・ ６ ・ （第１、 発光量調整部、２ 発光素子、 パルス点灯制御部（点灯手段）、 受光素子、 サンプル・ホールト部 第２の記憶手段）、 減算部（演算手段）。
装置の概略構成を示すブ。ツク図、第２図は同実施例の
動作を説明するためのタイムヂャートである。 ３ ・ ６ ・ （第１、 発光量調整部、２ 発光素子、 パルス点灯制御部（点灯手段）、 受光素子、 サンプル・ホールト部 第２の記憶手段）、 減算部（演算手段）。
Claims (3)
- （１）発光素子と、この発光素子の発光を検出する受光
素子と、この発光素子を点灯させた時の前記受光素子の
受光量に基づいて診断を行う光を用いた生体計測装置に
おいて、前記発光素子をパルス点灯させる点灯手段と、
前記発光素子を点灯させた時の前記受光素子の受光量を
記憶する第１の記憶手段と、前記発光素子が消灯した時
の前記受光素子の受光量を記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶された受光量から前記第２の
記憶手段の記憶値された受光量を減算する演算手段とを
具備することを特徴とする光を用いた生体計測装置。 - （２）前記発光素子の点灯／消灯の繰返し周波数を生体
の変化の周波数よりも大で、かつ商用電源周波数の整数
倍とすることを特徴とする請求項１記載の光を用いた生
体計測装置。 - （３）前記商用周波数の整数倍は異なる商用電源周波数
の最小公倍数の整数倍であることを特徴とする請求項２
記載の光を用いた生体計測装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17615990A JPH0464335A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | 光を用いた生体計測装置 |
| DE69119306T DE69119306D1 (de) | 1990-07-03 | 1991-07-02 | Blutdruckmessgerät |
| EP19910401809 EP0465345B1 (en) | 1990-07-03 | 1991-07-02 | Blood pressure measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17615990A JPH0464335A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | 光を用いた生体計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0464335A true JPH0464335A (ja) | 1992-02-28 |
| JPH0581252B2 JPH0581252B2 (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=16008699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17615990A Granted JPH0464335A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | 光を用いた生体計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0464335A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6999685B1 (en) | 1997-01-31 | 2006-02-14 | Seiko Epson Corporation | Polarized light communication device, transmitter, laser, polarized light communication device for physiological use, reflected light detector and pulse wave detecting device |
| JP2010004972A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Fujitsu Ltd | 光電脈波計測装置および光電脈波計測用プログラム |
| WO2010023744A1 (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-04 | パイオニア株式会社 | 生体情報測定装置 |
| JP2012165851A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Seiko Epson Corp | 脈波計測装置およびプログラム |
| JP2016214336A (ja) * | 2015-05-15 | 2016-12-22 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 脈拍計 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010125147A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Hamamatsu Photonics Kk | 生体計測装置 |
| KR101446043B1 (ko) * | 2013-05-30 | 2014-10-02 | 한국생산기술연구원 | 하나의 구동유닛을 이용하여 등자의 길이조절이 가능한 안장 및 이를 구비한 승마 시뮬레이터 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5350880A (en) * | 1976-10-18 | 1978-05-09 | Oximetrix | Improved catheterroxymeter device and method of using the same |
| JPS54154382A (en) * | 1978-05-25 | 1979-12-05 | Canon Inc | Photo sensor device |
| JPS5779507U (ja) * | 1980-10-31 | 1982-05-17 | ||
| JPS6024411A (ja) * | 1983-07-20 | 1985-02-07 | Mutsuyoshi Mizui | 姿勢検出装置 |
| JPS61187836A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | 株式会社 津山金属製作所 | 脈拍計 |
| JPH01321583A (ja) * | 1988-06-24 | 1989-12-27 | Nec Corp | バーコードリーダ |
-
1990
- 1990-07-03 JP JP17615990A patent/JPH0464335A/ja active Granted
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| JP2016214336A (ja) * | 2015-05-15 | 2016-12-22 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 脈拍計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0581252B2 (ja) | 1993-11-12 |
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