JPH0581252B2 - - Google Patents
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- JPH0581252B2 JPH0581252B2 JP2176159A JP17615990A JPH0581252B2 JP H0581252 B2 JPH0581252 B2 JP H0581252B2 JP 2176159 A JP2176159 A JP 2176159A JP 17615990 A JP17615990 A JP 17615990A JP H0581252 B2 JPH0581252 B2 JP H0581252B2
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 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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- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
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。
生体計測装置に関する。
「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オ
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。
頻繁に用いられている。この種の生体計測はフオ
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、一般
的にLED（発光ダイオード）が使用され、受光素
子としては、フオ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、その発光量をフオトトランジスタで受光
する。
的にLED（発光ダイオード）が使用され、受光素
子としては、フオ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、その発光量をフオトトランジスタで受光
する。
「発明が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つた。
は、次のような問題点があつた。
発光素子に連続して供給できる電流量には限
度があり、この値を越えて電流を連続供給でき
ず、感度不足になることがある。
度があり、この値を越えて電流を連続供給でき
ず、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。
誘導（ハム雑音）を受けやすい。
使用する光の波長が通常、可視光から赤外光
であるので、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。
であるので、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。
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。
「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
た時の前記発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。
を検出する受光素子と、この発光素子を点灯させ
た時の前記発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。
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。
「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。したがつて、感
度を増加させることができる。
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。したがつて、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または
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
とができる。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。
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または
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
とができる。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。
て説明する。
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ツク図であ
る。この図において、１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LED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によつて点灯／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t1〜
t2の期間T1でQ0端を“Ｌ”レベルにする。次い
で、t2〜t3の期間T2でQ1端を“Ｌ”レベルにす
る。次いで、t3〜t4の期間T3でQ2端を“Ｌ”レベ
ルにする。そして、t4〜t5の期間T4後、Q0端を
“Ｌ”レベルにす。以後同様の過程に繰返す。こ
こで、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（慨ね直流
〜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60Hz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、1200……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／消灯のデユーテイ比を変える機能も有してお
り、この機能によつて点灯時間を任意に調整する
ことができる。
生体計測装置の概略構成を示すブロツク図であ
る。この図において、１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LED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によつて点灯／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t1〜
t2の期間T1でQ0端を“Ｌ”レベルにする。次い
で、t2〜t3の期間T2でQ1端を“Ｌ”レベルにす
る。次いで、t3〜t4の期間T3でQ2端を“Ｌ”レベ
ルにする。そして、t4〜t5の期間T4後、Q0端を
“Ｌ”レベルにす。以後同様の過程に繰返す。こ
こで、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（慨ね直流
〜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60Hz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、1200……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／消灯のデユーテイ比を変える機能も有してお
り、この機能によつ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にはフオトトランジスタ
を用いるが、その他フオトダイオード、CDS（カ
ドニウムセル）などの使用も可能である。５は増
幅部であり、受光素子４から出力される信号Sp
を所定のレベルまでの増幅し、出力する。６はサ
ンプル・ホールド部であり、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
基づいてサンプルし、ホールドする。７は減算部
であり、サンプル・ホールド部６により、ホール
ドされた消灯時の信号Sp1と点灯時の信号Sp2の
減算を行い、その結果を出力する。
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にはフオトトランジスタ
を用いるが、その他フオトダイオード、CDS（カ
ドニウムセル）などの使用も可能である。５は増
幅部であり、受光素子４から出力される信号Sp
を所定のレベルまでの増幅し、出力する。６はサ
ンプル・ホールド部であり、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
基づいてサンプルし、ホールドする。７は減算部
であり、サンプル・ホールド部６により、ホール
ドされた消灯時の信号Sp1と点灯時の信号Sp2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〜t2の期間T1において、パル
ス点灯制御部３の端子Q0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
Sp1がサンプルされ、ホールドされる。次いで、
時刻t2〜t3の期間T2および時刻t3〜t4の期間T3に
おいて、パルス点灯制御部３の端子Q1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
点から徐々に増加し、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の点灯が行なわ
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Sp2がサンプルさ
れ、ホールドされる。そして、先にホールドされ
ている受光量Sp1と今ホールドされた受光量Sp2
が減算部７にて減算される。すなわち、点灯時の
受光量Sp2−消灯時の受光量Sp1が行なわれる。
この演算によつて、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が、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
とする信号のみが抽出される。
計測開始後、時刻t1〜t2の期間T1において、パル
ス点灯制御部３の端子Q0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
Sp1がサンプルされ、ホールドされる。次いで、
時刻t2〜t3の期間T2および時刻t3〜t4の期間T3に
おいて、パルス点灯制御部３の端子Q1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
点から徐々に増加し、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の点灯が行なわ
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Sp2がサンプルさ
れ、ホールドされる。そして、先にホールドされ
ている受光量Sp1と今ホールドされた受光量Sp2
が減算部７にて減算される。すなわち、点灯時の
受光量Sp2−消灯時の受光量Sp1が行なわれる。
この演算によつて、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が、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
とする信号のみが抽出される。
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
Hz以上とすれば外光の成分を略除去できる。
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
Hz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、点灯直前で行つているので、
発光素子２の残光が完全に無い状態での発光量が
得られるという利点がある。
のサンプリングを、点灯直前で行つているので、
発光素子２の残光が完全に無い状態での発光量が
得られるという利点がある。
「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でき
る。したがつて、感度を上げることができる。
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でき
る。したがつて、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たので、点灯時の受光
量に含まれる外光の影響を、点灯／消灯の１回の
みのサンプリングによつて排除することができ
る。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、そし
て、これらの周波数の最小公倍数の整数倍にする
ようにすれば、外光および交流誘導を除去するこ
とができ、目的とする信号が得られる。したがつ
て、高精度の計測結果が得られる。
受光量を減算するようにしたので、点灯時の受光
量に含まれる外光の影響を、点灯／消灯の１回の
みのサンプリングによつて排除することができ
る。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、そし
て、これらの周波数の最小公倍数の整数倍にする
ようにすれば、外光および交流誘導を除去するこ
とができ、目的とする信号が得られる。したがつ
て、高精度の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ロツク図、第２
図は同実施例の動作を説明するためのタイムチヤ
ートである。 １……発光量調整部、２……発光素子、３……
パルス点灯制御部（点灯手段）、４……受光素子、
６……サンプル・ホールド部（第１、第２の記憶
手段）、７……減算部（演算手段）。
生体計測装置の概略構成を示すブロツク図、第２
図は同実施例の動作を説明するためのタイムチヤ
ートである。 １……発光量調整部、２……発光素子、３……
パルス点灯制御部（点灯手段）、４……受光素子、
６……サンプル・ホールド部（第１、第２の記憶
手段）、７……減算部（演算手段）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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 |
| EP19910401809 EP0465345B1 (en) | 1990-07-03 | 1991-07-02 | Blood pressure measuring apparatus |
| DE69119306T DE69119306D1 (de) | 1990-07-03 | 1991-07-02 | Blutdruckmessgerät |
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 JPH0464335A (ja) | 1992-02-28 |
| JPH0581252B2 true 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 (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 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3831950B2 (ja) | 1997-05-02 | 2006-10-11 | セイコーエプソン株式会社 | 通信装置、送信機、レーザ、生体用通信装置、反射光検出器および脈波検出装置 |
| JP5298662B2 (ja) * | 2008-06-25 | 2013-09-25 | 富士通株式会社 | 光電脈波計測装置および光電脈波計測用プログラム |
| US20110190641A1 (en) * | 2008-08-28 | 2011-08-04 | Kiyoshi Tateishi | Biological information measurement apparatus |
| 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 |
| JP6491535B2 (ja) * | 2015-05-15 | 2019-03-27 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 脈拍計 |
Citations (5)
| 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 |
| 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 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6025203Y2 (ja) * | 1980-10-31 | 1985-07-29 | リコーエレメックス株式会社 | 脈波センサ |
-
1990
- 1990-07-03 JP JP17615990A patent/JPH0464335A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| 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 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101446043B1 (ko) * | 2013-05-30 | 2014-10-02 | 한국생산기술연구원 | 하나의 구동유닛을 이용하여 등자의 길이조절이 가능한 안장 및 이를 구비한 승마 시뮬레이터 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0464335A (ja) | 1992-02-28 |
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