JPH0564637A

JPH0564637A - 生体機能測定装置

Info

Publication number: JPH0564637A
Application number: JP3102812A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Nishio; 恭幸西尾
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1991-05-08
Filing date: 1991-05-08
Publication date: 1993-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】立体的な眼輪筋の微小振動を完全な形で把握し
て、被験者の眼輪筋反応を適切に検査できる装置を提供
することを目的にする。【構成】本発明では、３方向センサ部を設けることによ
って、立体的な眼輪筋の微小振動を完全な形で把握して
いる。３方向センサとは、光刺激によって生じる眼輪筋
の振動を、互いに直交する３軸方向で検出して、この各
軸成分に対応した３種の眼輪筋反射信号を出力する素子
をいう。この発明は、被験者の眼輪筋反射を誘発するた
めの光刺激部と、上記３方向センサ部と、このセンサ部
が出力する眼輪筋反射信号を各軸成分ごとに記憶する信
号検出部と、上記被験者についてのデータを予め記憶し
ているデータ記憶部と、データ記憶部のデータと信号検
出部のデータを比較し解析する演算部と、演算部の演算
結果を表示する表示部とで構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光源により眼輪筋反
射を誘発刺激し、その眼輪筋反射信号を計測し、この信
号を解析することで被験者の生体機能等を検査する検査
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被験者に種々の刺激を与えて眼輪筋を反
応させ、その眼輪筋反射を解析することで被験者の生体
機能（例えば、疲労度や老化度）を評価する場合、従来
は、例えば特願平２−１８３０９４に示す装置を使用し
ていた。図６はこの健康度測定装置を示すブロック図で
ある。この健康度測定装置は、光刺激部２０と、被験者
の眼輪筋の微小振動を電気信号に変換する加速度ピック
アップ２１と、この加速度ピックアップ２１の出力電圧
を解析する解析部２２とで構成されている。ここで、光
刺激部２０は、光源２３と、この光源２３を光らせる光
刺激部２４と、光源２３の点灯タイミング等を制御する
トリガー回路２５とで構成され、また、解析部２２は、
加速度ピックアップ２１の出力を増幅する増幅器２６
と、その増幅出力を記憶する反射成分検出回路２７と、
演算回路２８と、しきい値設定回路２９と、表示器３０
とで構成されている。

【０００３】ところで、この装置は、次の通り動作す
る。光源２３は、トリガー回路２５の制御に従って一定
時間（例えば１０秒）ごとに被験者を光刺激する。する
と被験者はまばたきで反応するが、そのまばたきに対応
してピックアップ２１に眼輪筋反射信号が出力されるの
で、この信号を（光源２３の照射のたびに）反射成分検
出回路２７に記憶する。そして、演算回路２８では眼輪
筋反射信号のピーク潜時（光刺激から眼輪筋反射信号が
立ち上がるまでの時間）を加算平均し、この値をしきい
値設定回路２９のデータと比較し、その比較結果に応じ
て表示器３０に被験者の健康状態を表示する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の装置の
場合、被験者の眼瞼部に装着する加速度ピックアップ２
１は、単一方向の振動にのみ感度を持つセンサである。
そのため、このようなセンサでは、立体的な眼輪筋の微
小振動を完全な形では把握できないことになる。また眼
輪筋は立体的に微小振動するのであるから、センサを装
着する眼瞼部の位置によっても大きな影響をうけること
になる。さらに、眼の形や眼輪筋の反応の仕方は被験者
ごとに相違するはずであるから、センサの装着位置によ
っては眼輪筋の反応をとり逃がす恐れもある。

【０００５】本発明は、以上の問題点を解決するための
ものであって、立体的な眼輪筋の微小振動を完全な形で
は把握して、被験者の眼輪筋反応を適切に検査できる装
置を提供することを目的にする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る生体機能測定装置は、被験者の眼輪筋
反射を誘発する光刺激部と、光刺激によって生じる眼輪
筋の振動を直交する３軸方向で検出し、この各軸成分に
対応した３種の眼輪筋反射信号に変換する３方向センサ
部と、このセンサ部が出力する眼輪筋反射信号を各軸成
分ごとに記憶する信号検出部と、上記被験者についての
データを予め記憶しているデータ記憶部と、データ記憶
部のデータと信号検出部のデータを比較し解析する演算
部と、演算部の演算結果を表示する表示部とで構成して
いる。

【０００７】

【作用】光刺激部は一定時間ごとに光を照射して被験者
を光刺激する。すると被験者はその刺激に反応して、ま
ばたきをする。このまばたき反応の仕方は、個々の被験
者ごとに個性を有する立体的で微小な振動であが、被験
者の疲労度などによって相違する振動である。この被験
者の眼瞼部には３方向センサ部が接触しているので、３
方向センサ部は、疲労度などを反映する上述の振動を、
３軸方向の各軸ごとの眼輪筋反射信号に変換して出力す
る。そして、信号検出部は、この３種類の眼輪筋反射信
号を、光刺激部の光照射のたびに記憶する。ところで、
データ記憶部は、例えば前回の検査時における、この被
験者の眼輪筋反射信号を記憶している。そこで、演算部
は、データ記憶部に記憶されている被験者の過去の検査
データと、信号検出部に入力された今回の検査データと
を比較等して、被験者の疲労度などを表示部に表示す
る。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック図で
ある。この生体機能測定装置は、光刺激部１と、３方向
センサ２と、データ処理部３とから構成されている。そ
して、光刺激部１は、被験者に光を照射する刺激回路４
と、刺激回路４の点灯のタイミング等を制御するトリガ
ー回路５とで構成される。また、データ処理部３は、３
方向センサ２からの３種類の眼輪筋反射信号を増幅する
増幅回路６と、この増幅回路６の出力を刺激回路４の点
灯のタイミングごとに記憶する検出回路７と、この被験
者の眼輪筋反射信号についての過去のデータや解析デー
タなどを記憶しているデータ記憶回路８と、データ記憶
回路８のデータと今回入力した検出回路７のデータにつ
いて比較などの演算をする演算回路９と、演算回路９の
演算結果を表示する表示回路１０とで構成されている。

【０００９】次に、図１に示す装置の動作を説明する
と、刺激回路４は、トリガー回路５の制御に従って、一
定時間ごとに光を被験者に照射する。すると、この光刺
激は、被験者の眼球より視神経を通じて脳幹に達し、脳
幹は顔面神経を通じて眼輪筋にまばたき反応を起こさせ
る（図５参照）。ところで、この眼輪筋は、眼球を外来
刺激から保護する防衛筋であって、その反応（眼輪筋反
射）は、脳幹レベルの活動状態に影響されることが知ら
れている。従って、被験者の精神的緊張などを反映して
眼輪筋反射が生じるのであるが、被験者の上眼瞼には３
方向センサ２が接触している。そして、この３方向セン
サ２は、被験者の眼輪筋の立体的な振動を、互いに直交
する３軸の方向成分について、その３軸方向の振動成分
に比例した電気信号に変換するセンサである。そのた
め、３方向センサ２は、被験者の眼輪筋反射（まばたき
振動）の状態を、直交する３軸方向の眼輪筋反射信号と
して出力する。この３種類の眼輪筋反射信号は、増幅回
路６で各々増幅され、検出回路７に記憶されてゆく。そ
して、演算回路９はこの眼輪筋反射信号を解析し、例え
ば眼輪筋反射信号を加算平均してその平均値から例えば
ピーク潜時を求め、これを検出回路７に記憶する。一
方、データ記憶回路８には、上記ピーク潜時などについ
て、同じ被験者の過去のデータ（例えば被験者が体調万
全であった時のデータ）が記憶されている。そこで、演
算回路９は、検出回路７に記憶した今回のデータと、デ
ータ記憶回路８に記憶されている過去のデータを比較等
して被験者の生体機能を判定し、判定結果を表示回路１
０に表示する。なお、以上の説明では演算をピーク潜時
の比較などに限って説明したが、これらに限定されず被
験者の生体機能をチェックするためのあらゆる演算が可
能である。

【００１０】図２は、３方向センサ２を模型的に図示し
たものであり、図中のｘ、ｙ、ｚの記号は、被験者に対
する装着方向を示すためセンサに表示されている記号で
ある。また、この３方向センサ２の前面に表示されてい
るマークは、眼瞼と接触する面を示すマークである。従
って、この図の場合は、ｘが被験者の左右方向、ｙが前
後方向、ｚが上下方向を示していることになり、このセ
ンサからは、眼瞼の各々の向きの振動に比例した３種類
の電気信号が出力されることになる。図３はこの３方向
センサ２から出力された電気信号を示しており、（ａ）
はｘ方向、（ｂ）はｙ方向、（ｃ）はｚ方向をそれぞれ
示している。このような波形のデータが刺激回路４の光
の照射のたびに得られるので、そのたびに例えば、立ち
上がり時間、ピーク時間、信号振幅、立ち上がり傾きを
３軸の各成分ごとに計算し、入力データの解析等に利用
する。

【００１１】続いて、本装置を使用してオフィス作業で
の疲労度計測をする場合を説明する。まず、被験者がオ
フィス作業をする前に、本装置により眼輪筋反射信号を
計測し、ｘｙｚの各方向成分について、例えばピーク潜
時を求め各軸成分についての値を記憶しておく。そし
て、オフィス作業中で疲労感を感じた時点で、何回か眼
輪筋反射信号を計測し、そのたびにｘｙｚの方向成分に
ついてのピーク潜時を求め各々を記憶してゆく。そし
て、オフィス作業が終了した時点で各測定時におけるピ
ーク潜時についてｘｙｚの方向成分をベクトル合成し、
その結果を表示部１０に表示する。図４はその結果を示
した図である。図４の横軸方向は時間軸であり、この例
では９時にオフィス作業を開始し、１８時に終了してい
る。図４の破線で示すａは、従来の装置で求めたピーク
潜時の時間的推移を示している。図４のｂは、本発明に
係る生体機能測定装置でピーク潜時の合成ベクトルを求
め、この時間的推移を図示したものである。図４のｃ
は、被験者の感じた疲労感の時間的推移を図示したもの
である。このａとｂとｃの図形を見ると、従来の装置に
よる計測結果は（ａの図形）、被験者の感じる疲労感と
必ずしも対応しないが、本発明に係る装置による計測結
果（ｂの図形）は、被験者の感じる疲労感（ｃの図形）
に対応していることが分かる。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る生体
機能測定装置は、眼瞼の微小振動を３次元データとして
入力するので、より正確に被験者の眼輪筋振動を把握で
き、従って被験者の生体機能をより客観的に評価でき
る。また、眼瞼の微小振動を３次元データとして入力し
ているので、従来のようにセンサ装着方向と眼瞼の振動
の不一致によって被験者の眼輪筋振動をとり逃がすとい
うこともない。さらに、眼瞼の微小振動を立体的に入力
するのでセンサの装着位置がずれた場合でもその影響が
少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る生体機能測定装置の一実施例であ
る。

【図２】３方向センサを模型的に示す図面である。

【図３】３方向センサからの出力波形である。

【図４】本発明に係る生体機能測定装置によってオフィ
ス作業中のピーク潜時を求めた結果図である。

【図５】被験者の眼球に光刺激が加わってから、被験者
の眼輪筋が振動するまでを示す参考図である。

【図６】従来例の健康度測定装置を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１光刺激部２３方向センサ部３データ処理部４刺激回路５トリガー回路６増幅回路７検出回路８データ記憶回路９演算回路１０表示回路

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年９月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図２】３方向センサを模型的に示す図面である。

【図３】３方向センサからの出力波形である。

【図４】本発明に係る生体機能測定装置によってオフィ
ス作業中のピ−ク潜時を求めた結果を示す図である。

【図５】被験者の眼球に光刺激が加わってから、被験者
の眼輪筋が振動するまでを示す図である。

【符号の説明】１光刺激部２３方向センサ部３デ−タ処理部４刺激回路５トリガ−回路６増幅回路７検出回路８デ−タ記憶回路９演算回路１０表示回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被験者の眼輪筋反射を誘発する光刺激部
と、光刺激によって生じる眼輪筋の振動を直交する３軸
方向で検出し、この各軸成分に対応した３種の眼輪筋反
射信号に変換する３方向センサ部と、このセンサ部が出
力する眼輪筋反射信号を各軸成分ごとに記憶する信号検
出部と、上記被験者についてのデータを予め記憶してい
るデータ記憶部と、データ記憶部のデータと信号検出部
のデータを比較し解析する演算部と、演算部の演算結果
を表示する表示部とからなる生体機能測定装置。