JPWO2015129025A1 - 計測装置、パルスオキシメータ、計測方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

計測装置（１）は、生体に対し光を照射する発光部（１１）と、照射された光の生体からの戻り光を夫々受光する第１受光部及び第２受光部（１２、１３）と、第１受光部の出力信号と第２受光部の出力信号とに基づいて、第１受光部の出力信号及び第２受光部の出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力手段（１００）と、を備える。当該計測装置によれば、生体に係る計測信号に、除去すべきノイズが含まれているか否かを容易に検出することができる。

Description

本発明は、例えば対象物に照射された光の戻り光等を受光して、例えば生体情報等の情報を計測する計測装置、パルスオキシメータ、計測方法、コンピュータプログラム、及び該コンピュータプログラムを格納する記録媒体の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば、被験者の体の一部の光の透過率又は反射率から脈波信号を検出すると共に、体動に伴う加速度信号を検出し、該検出された脈波信号から該検出された加速度信号を除去して、体動に伴うノイズの影響が抑制された心拍数を測定する装置が提案されている（特許文献１参照）。

或いは、６００ｎｍ（ナノメートル）〜７５０ｎｍの波長の光を出射する静脈発光部と、６００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長について強い受光特性を有する静脈受光部と、を有する静脈用脈波センサと、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長の光を出射する動脈発光部と、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長について強い受光特性を有する動脈受光部と、を有する動脈用脈波センサと、を備える装置が提案されている。ここでは特に、動脈用脈波センサにより検出された動脈信号から、静脈用脈波センサにより検出された静脈信号を減算することにより、体動の影響が除去された脈拍数を測定する技術が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００３−１０２６９４号公報 特開２００２−５１９９６号公報

上述の背景技術によれば、体動の影響（即ち、ノイズ）を抑制する処理を常に実施している。このため、上述の背景技術には、例えば計測の応答性が低下する等の技術的問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、対象物に係る計測信号から除去すべきノイズを検出することができる計測装置、パルスオキシメータ、計測方法、コンピュータプログラム及び記録媒体を提供することを課題とする。

本発明の計測装置は、上記課題を解決するために、生体に対し光を照射する発光部と、前記照射された光の前記生体からの戻り光を夫々受光する第１受光部及び第２受光部と、前記第１受光部の出力信号と前記第２受光部の出力信号とに基づいて、前記第１受光部の出力信号及び前記第２受光部の出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力手段と、を備える。

本発明のパルスオキシメータは、上記課題を解決するために、生体に第１光を照射する第１発光部と、前記第１光の波長とは異なる波長を有する第２光を前記生体に照射する第２発光部と、前記第１光の前記生体からの第１戻り光と、前記第２光の前記生体からの第２戻り光とを夫々受光する第１受光部及び第２受光部と、前記第１戻り光及び前記第２戻り光の一方の戻り光を受光した前記第１受光部の第１出力信号と、前記一方の戻り光を受光した前記第２受光部の第２出力信号と、に基づいて、前記第１出力信号及び前記第２出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力手段と、を備える。

本発明の計測方法は、上記課題を解決するために、生体に対し光を照射する発光部と、前記照射された光の前記生体からの戻り光を夫々受光する第１受光部及び第２受光部と、を備える計測装置における計測方法であって、前記第１受光部の出力信号と前記第２受光部の出力信号とに基づいて、前記第１受光部の出力信号及び前記第２受光部の出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力工程を備える。

本発明のコンピュータプログラムは、上記課題を解決するために、生体に対し光を照射する発光部と、前記照射された光の前記生体からの戻り光を夫々受光する第１受光部及び第２受光部と、を備える計測装置に搭載されたコンピュータを、前記第１受光部の出力信号と前記第２受光部の出力信号とに基づいて、前記第１受光部の出力信号及び前記第２受光部の出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力手段として機能させる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

実施例に係る計測装置の概要を示す概略構成図である。 実施例に係る算出装置の要部を示すブロック図である。 体動の概念を示す概念図である。 脈拍測定結果の一例である。 ２つの出力信号間の相関性の一例である。 実施例に係る計測処理を示すフローチャートである。 実施例の変形例に係る計測装置の概要を示す概略構成図である。 発光素子及び受光素子の配置の一例を示す平面図である。 発光素子を２以上備える場合の配置の一例を示す平面図である。 受光素子を３以上備える場合の配置の一例を示す平面図である。 実施例に係るパルスオキシメータの概要を示す概略構成図である。

本発明の計測装置、パルスオキシメータ、計測方法及びコンピュータプログラム各々に係る実施形態について説明する。

（計測装置）
実施形態に係る計測装置は、生体に対し光を照射する発光部と、該照射された光の生体からの戻り光を夫々受光する第１受光部及び第２受光部と、第１受光部の出力信号と第２受光部の出力信号とに基づいて、第１受光部の出力信号及び第２受光部の出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力手段と、を備える。

例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子である発光部は、例えば人体等の生体に対し光を照射する。ここで、光の波長は、測定対象に応じて適宜設定すればよい。

例えばＰＤ（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）等の受光素子である第１受光部及び第２受光部各々は、生体に照射された光の該生体からの戻り光を受光する。ここで、「戻り光」は、生体により散乱又は反射された光に限らず、生体を透過した光も含む概念である。つまり、実施形態に係る計測装置は、反射型の計測装置であってもよいし、透過型の計測装置であってもよい。

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる出力手段は、第１受光部の出力信号と第２受光部の出力信号とに基づいて、第１受光部の出力信号及び第２受光部の出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する。

ここで、本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、生体を計測対称とすると、該生体の体動に起因して、例えば容積脈波信号等の計測信号に雑音が混入することがある。そして、体動に起因する雑音を除去するための各種方法が提案されている。他方で、体動に起因する雑音を除去する処理（以降、適宜“雑音除去処理”と称する）が実施されると、例えば計測精度、即応性、安定性等の装置性能が低下する可能性がある。

具体的には例えば、雑音除去処理として、計測信号の周波数解析が実施される場合、該周波数解析に用いられる一定期間分の計測信号を取得する必要があり、即応性が低下する。他方で、周波数解析に用いられる計測信号の取得期間を短くすると、雑音が十分には除去されず計測精度が低下する。

但し、体動が生じる環境下において、雑音除去処理を全くせずに計測することは極めて困難である。そこで、除去すべき雑音が計測信号に混入している場合のみ雑音除去処理が実施されれば、上記装置性能の低下の抑制が期待される。

本実施形態では、上述の如く、出力手段により、第１受光部の出力信号と第２受光部の出力信号とに基づいて、第１受光部の出力信号及び第２受光部の出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報が出力される。このため、出力された雑音に関する情報を参照すれば、除去すべき雑音が出力信号（即ち、計測信号）に混入しているか否かを比較的容易に判定することができる。以上の結果、実施形態に係る計測装置によれば、対象物（生体）に係る計測信号から除去すべき雑音（ノイズ）を検出することができる。

実施形態に係る計測装置の一態様では、出力手段は、第１受光部の出力信号と第２受光部の出力信号との間の相関性に基づいて、少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する。

計測信号に雑音が混入している場合、混入している雑音の程度によって、第１受光部の出力信号と第２受光部の出力信号との間の相関性が変化する（具体的には例えば、混入している雑音が大きい程、相関性が低下する）ことが、本願発明者の研究により判明している。

従って、出力された雑音に関する情報を参照すれば、除去すべき雑音が出力信号に混入しているか否かを比較的容易に判定することができる。

実施形態に係る計測装置の他の態様では、出力された雑音に関する情報に基づいて、少なくとも一方の出力信号に雑音が含まれているか否かを判定し、少なくとも一方の出力信号に雑音が含まれていることを条件に、少なくとも一方の出力信号に含まれる雑音を低減する雑音低減手段を更に備える。

この態様によれば、出力信号に含まれる雑音を低減することができ、実用上非常に有利である。尚、雑音を低減する方法には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

実施形態に係る計測装置の他の態様では、雑音に関する情報は、生体の体動に関する情報を含む。

この態様によれば、例えば体動の方向等の体動に関する情報も出力されるので、実用上非常に有利である。

実施形態に係る計測装置の他の態様では、発光部、第１受光部及び第２受光部の相互間の位置関係が固定されている。

この態様によれば、生体に係る出力信号から除去すべき雑音を好適に検出することができ、実用上非常に有利である。

（パルスオキシメータ）
実施形態に係るパルスオキシメータは、生体に第１光を照射する第１発光部と、第１光の波長とは異なる波長を有する第２光を生体に照射する第２発光部と、第１光の生体からの第１戻り光と、第２光の生体からの第２戻り光とを夫々受光する第１受光部及び第２受光部と、第１戻り光及び第２戻り光の一方の戻り光を受光した第１受光部の第１出力信号と、該一方の戻り光を受光した第２受光部の第２出力信号と、に基づいて、第１出力信号及び第２出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力手段と、を備える。

尚、「第１光の生体からの第１戻り光と、第２光の生体からの第２戻り光とを夫々受光する第１受光部及び第２受光部」とは、第１戻り光及び第２戻り光各々を受光する第１受光部、並びに、第１戻り光及び第２戻り光各々を受光する第２受光部という意味である。つまり、第１受光部及び第２受光部の両方とも、第１戻り光及び第２戻り光の両方を受光する。

第１発光部及び第２発光部は、典型的には、互いに交互に発光する（つまり、第１光と第２光とは、交互に生体に照射される）。このため、第１受光部及び第２受光部各々は、第１戻り光と第２戻り光とを交互に受光することとなる。

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる出力手段は、第１戻り光及び第２戻り光の一方の戻り光を受光した第１受光部の第１出力信号と、該一方の戻り光を受光した第２受光部の第２出力信号と、に基づいて、第１出力信号及び第２出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する。

実施形態に係るパルスオキシメータも、上述した実施形態に係る計測装置と同様に、生体に係る出力信号から除去すべき雑音（ノイズ）を検出することができる。

実施形態に係るパルスオキシメータの一態様では、第１発光部、第２発光部、第１受光部及び第２受光部の相互間の位置関係が固定されている。

この態様によれば、生体に係る出力信号から除去すべき雑音を好適に検出することができ、実用上非常に有利である。

（計測方法）
実施形態に係る計測方法は、生体に対し光を照射する発光部と、照射された光の生体からの戻り光を夫々受光する第１受光部及び第２受光部と、を備える計測装置における計測方法である。当該計測方法は、第１受光部の出力信号と第２受光部の出力信号とに基づいて、第１受光部の出力信号及び第２受光部の出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力工程を備える。

実施形態に係る計測方法によれば、上述した実施形態に係る計測装置と同様に、生体に係る出力信号から除去すべき雑音（ノイズ）を検出することができる。

（コンピュータプログラム）
実施形態に係るコンピュータプログラムは、生体に対し光を照射する発光部と、照射された光の生体からの戻り光を夫々受光する第１受光部及び第２受光部と、を備える計測装置に搭載されたコンピュータを、第１受光部の出力信号と第２受光部の出力信号とに基づいて、第１受光部の出力信号及び第２受光部の出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力手段として機能させる。

本実施形態のコンピュータプログラムによれば、当該コンピュータプログラムを格納するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（ＤＶＤ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体から、当該コンピュータプログラムを、計測装置に備えられたコンピュータに読み込んで実行させれば、或いは、当該コンピュータプログラムを、通信手段を介してダウンロードさせた後に実行させれば、上述した実施形態に係る計測装置を比較的容易にして実現できる。これにより、上述した実施形態に係る計測装置と同様に、生体に係る出力信号から除去すべき雑音（ノイズ）を検出することができる。

＜計測装置＞
本発明の計測装置に係る実施例を、図面を参照して説明する。本実施例では、光学的方法により容積脈波を計測する装置を、計測装置の一例として挙げる。

（計測装置の構成）
実施例に係る計測装置の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、実施例に係る計測装置の概要を示す概略構成図である。図２は、実施例に係る算出装置の要部を示すブロック図である。

図１において、計測装置１は、例えば赤色ＬＥＤ、赤外線ＬＥＤ等である発光手段１１と、例えばＰＤ等である受光手段１２及び１３と、該受光手段１２及び１３各々から出力された信号を処理する算出装置１００と、を備えて構成されている。発光手段１１と、受光手段１２及び１３とは、支持板に固定されている。

発光手段１１から出射された光は、人の指の血管（本発明に係る“生体”に相当）に照射される。受光手段１２及び１３各々は、血管を透過した透過光（本発明に係る“戻り光”に相当）を主に受光し、受光量に応じた信号を出力する。

例えば図１に示すように、指先の血管に光を照射して計測を行う場合、指が動くことにより、発光手段１１と受光手段１２及び１３との位置関係が変動する（図３参照）。すると、指の動き（即ち、体動）に起因して、受光手段１２及び１３から出力される出力信号に雑音が混入する可能性がある。

ここで、単純には、受光手段１２又は１３から出力された出力信号から、例えば脈波、脈拍、心拍等が検出される。しかしながら、体動に起因する雑音が出力信号に混入していると、受光手段１２又は１３からの出力信号をそのまま用いて脈波等を正しく検出することは困難である（図４（ｂ）“通常測定（破線）”参照）。

他方で、体動に起因する雑音を除去するために、様々な雑音除去方法が提案されている。受光手段１２又は１３から出力された出力信号に雑音除去処理が施されることにより、体動に起因する雑音の影響が抑制された、例えば脈波、脈拍、心拍等が検出される。しかしながら、雑音除去処理が実施されると（図４“雑音除去済み（実線）”参照）、該雑音除去処理が実施されない場合（図４“通常測定（破線）”参照）に比べて、応答遅れが生じる。

図４（ａ）に示すように、体動に起因する雑音がなければ雑音除去処理が実施されなくとも、例えば脈拍を正しく検出することができる。そこで、本実施例では、受光手段１２及び１３からの出力信号に雑音が混入しているか否かを判定し、雑音が混入していると判定された場合に雑音除去処理を実施するように、当該計測装置１が構成されている。

具体的には、図２に示すように、算出装置１００は、受光手段１２及び１３各々から出力された出力信号間の相関係数を求める相関係数算出部１１０と、求められた相関係数と所定の閾値とを比較する比較器１２１、１２２及び１２３と、出力信号の雑音レベルを判定する雑音レベル判定部１３０と、を備えて構成されている。

ここで、図５（ａ）に示すように、体動がない場合、受光手段１２からの出力信号と、受光手段１３からの出力信号とは高い相関性を有している（即ち、相関係数が高い）ことがわかる。他方、図５（ｂ）に示すように、体動がある場合、受光手段１２からの出力信号と、受光手段１３からの出力信号との相関性は低い（即ち、相関係数が低い）。

受光素子１２からの出力信号のうち脈動に起因する信号成分と、受光素子１３からの出力信号のうち脈動に起因する信号成分とは、広範に亘り同相である。これに対し、体動に起因する信号成分は局所的に位相が変化する。このため、受光素子１２及び１３各々からの出力信号を互いに比較すれば、体動の有無がわかる。つまり、受光手段１２からの出力信号と、受光手段１３からの出力信号との相関係数を算出すれば、体動が生じているか否か、更には、体動の程度を、比較的容易にして検出することができる。

図２において、比較器１２１は、相関係数算出部１１０により算出された相関係数と、閾値１とを比較する。比較器１２１は、算出された相関係数が閾値１より大きい場合、例えば“１”を出力し、算出された相関係数が閾値１以下である場合、例えば“０”を出力する。

同様に、比較器１２２は、算出された相関係数と、閾値１とは異なる閾値２とを比較する。比較器１２２は、算出された相関係数が閾値２より大きい場合、例えば“１”を出力し、算出された相関係数が閾値２以下である場合、例えば“０”を出力する。

同様に、比較器１２３は、算出された相関係数と、閾値１及び閾値２とは異なる閾値３とを比較する。比較器１２３は、算出された相関係数が閾値３より大きい場合、例えば“１”を出力し、算出された相関係数が閾値３以下である場合、例えば“０”を出力する。

ここで、閾値１、閾値２及び閾値３は、実験的に若しくは経験的に、又はシミュレーションによって、例えば雑音の程度と相関係数との関係を求め、該求められた関係に基づいて、計測誤差の許容範囲の上限値に対応する相関係数、雑音除去処理により除去可能な雑音の最大値に対応する相関係数、等として設定すればよい。

より具体的には、本実施例に係る「閾値１」は、雑音除去処理を実施しなくとも計測誤差が許容範囲内となる雑音に対応する相関係数として設定されている。
本実施例に係る「閾値２」は、簡便な雑音除去処理（例えば、アルゴリズムが単純で、処理時間が短い等）を実施することにより計測誤差を許容範囲内とすることができる雑音の最大値に対応する相関係数として設定されている。本実施例に係る「閾値３」は、雑音除去処理を実施したとしても計測誤差が許容範囲を超える雑音の最小値に対応する相関係数として設定されている。つまり、本実施例では、“閾値１＞閾値２＞閾値３”となるように設定されている。

比較器１２１から“１”が出力された場合（即ち、“相関係数＞閾値１”である場合）、雑音レベル判定部１３０は、雑音除去処理を実施しない「通常測定」を選択する。

比較器１２１から“０”が出力され、且つ比較器１２２から“１”が出力された場合（即ち、“閾値１≧相関係数＞閾値２”である場合）、雑音レベル判定部１３０は、簡便な雑音除去処理が実施される「体動除去１」を選択する。

比較器１２２から“０”が出力され、且つ比較器１２３から“１”が出力された場合（即ち、“閾値２≧相関係数＞閾値３”である場合）、雑音レベル判定部１３０は、雑音除去処理が実施される「体動除去２」を選択する。

比較器１２３から“０”が出力された場合（即ち、“閾値３≧相関係数”である場合）、雑音レベル判定部１３０は、所定期間（例えば１サイクル期間等）だけ測定を中止する。

このように構成すれば、体動がない場合には、雑音除去処理が実施されない応答性の良い計測を行うことができ、体動が生じた場合には、体動の程度に応じて目標とする計測精度が得られるような雑音除去処理が実施される。従って、本実施例に係る計測装置１によれば、体動に起因する雑音を適切に除去しつつ、計測の応答性や当該計測装置１の負荷を抑制することができる。

（計測処理）
以上のように構成された計測装置１において実行される計測処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。

図６において、先ず、算出装置１００の相関係数算出部１１０は、受光手段１２からの出力信号を取得する（ステップＳ１０１）。該ステップＳ１０１の処理と並行して又は相前後して、相関係数算出部１１０は、受光手段１３からの出力信号を取得する（ステップＳ１０２）。

次に、相関係数算出部１１０は、受光手段１２からの出力信号と受光手段１３からの出力信号との間の相関係数を算出する（ステップＳ１０３）。続いて、雑音レベル判定部１３０は、算出された相関係数が閾値１より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

算出された相関係数が閾値１より大きいと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、雑音レベル判定部１３０は、通常測定を選択する（ステップＳ１０５）。この結果、雑音除去処理が施されていない受光手段１２又は１３からの出力信号に基づく、例えば脈拍等の値が出力される。

算出された相関係数が閾値１以下であると判定された場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、雑音レベル判定部１３０は、算出された相関係数が閾値２より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０６）。算出された相関係数が閾値２より大きいと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、雑音レベル判定部１３０は、体動除去１を選択する（ステップＳ１０７）。この結果、簡便な雑音除去処理が施された受光手段１２又は１３からの出力信号に基づく、例えば脈拍等の値が出力される。

算出された相関係数が閾値２以下であると判定された場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、雑音レベル判定部１３０は、算出された相関係数が閾値３より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０８）。算出された相関係数が閾値３より大きいと判定された場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、雑音レベル判定部１３０は、体動除去２を選択する（ステップＳ１０９）。この結果、雑音除去処理が施された受光手段１２又は１３からの出力信号に基づく、例えば脈拍等の値が出力される。

算出された相関係数が閾値３以下であると判定された場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、雑音レベル判定部１３０は、一旦測定を中止する（ステップＳ１１０）。この際、測定不能である旨がユーザに提示されるように構成されてもよい。

尚、実施形態に係る「算出装置１００」は、本発明に係る「出力手段」及び「雑音低減手段」の一例である。

（計測装置の変形例）
次に、実施例に係る計測装置の変形例について、図７乃至図１０を参照して説明する。

図７に示すように、計測装置は、同一の支持板上に固定された発光素子、受光素子１及び受光素子２を備えて構成されてよい。この場合、発光手段から出射された光は、人の指の血管に照射される。受光手段１及び２各々は、血管（血液中のヘモグロビン）により散乱・反射された反射光（本発明に係る“戻り光”に相当）を主に受光し、受光量に応じた信号を出力する。

所謂透過型の計測装置（図１参照）においても、所謂反射型の計測装置（図７参照）においても、発光素子と２つの受光素子とは、様々な位置関係を採ることができる。具体的には例えば、平面的に見て、発光素子及び受光素子１間の距離と、発光素子及び受光素子２間の距離とが等しい二等辺三角形が形成されるように、発光素子、受光素子１及び受光素子２が夫々配置されてもよい（図８（ａ）参照）。或いは、受光素子１と受光素子２とを結ぶ直線の中間に発光素子が配置されてもよい（図８（ｂ）参照）。或いは、発光素子及び受光素子１間の距離と、発光素子及び受光素子２間の距離とが互いに異なるように、発光素子、受光素子１及び受光素子２が夫々配置されてもよい（図８（ｃ）参照）。

実施例に係る計測装置は、更に、複数の発光素子を備えていてよい（図９参照）。尚、複数の発光素子各々から出射される光の波長は、典型的には、同一である。

この場合、複数の発光素子が１箇所にまとめて配置されてもよい（図９（ａ）参照）。このように構成すれば、例えば比較的光量の低い発光素子を用いて、比較的高い光量を得ることができる。このため、例えば製造コストの抑制や、発光素子の劣化の抑制等を図ることができる。

或いは、発光素子と受光素子との組が複数配置されてもよい（図９（ｂ）参照）。このように構成すれば、発光素子及び受光素子間の距離を近づけることができるので、受光量を増加させることができ、実用上非常に有利である。

実施例に係る計測装置は、更に、１つの発光素子と、３つ以上の受光素子とを備えて構成されてもよい（図１０参照）。

この場合、図１０（ａ）に示すように、受光素子１と受光素子２とを結ぶ線分の垂直二等分線上に、発光素子及び受光素子３が夫々配置されてもよい。このように構成すれば、受光素子１の受光量と受光素子２の受光量との平均値（即ち、“（受光素子１の受光量＋受光素子２の受光量）／２”）の変動から、図１０におけるｘ方向の体動を検出することができる。また、受光素子１の受光量と受光素子２の受光量との平均値と、受光素子３の受光量との平均値（即ち、“｛（受光素子１の受光量＋受光素子２の受光量）／２＋受光素子３の受光量｝／２”）の変動から、図１０におけるｙ方向の体動を検出することができる。

或いは、図１０（ｂ）に示すように、発光素子を中心とする矩形の各頂点に受光素子が配置されてもよい。このように構成すれば、（ｉ）受光素子１の受光量と受光素子２の受光量との平均値（即ち、“（受光素子１の受光量＋受光素子２の受光量）／２”）の変動と、（ｉｉ）受光素子３の受光量と受光素子４の受光量との平均値（即ち、“（受光素子３の受光量＋受光素子４の受光量）／２”）の変動とから、図１０におけるｘ方向の体動を検出することができる。また、（ｉ）受光素子１の受光量と受光素子３の受光量との平均値（即ち、“（受光素子１の受光量＋受光素子３の受光量）／２”）の変動と、（ｉｉ）受光素子２の受光量と受光素子４の受光量との平均値（即ち、“（受光素子２の受光量＋受光素子４の受光量）／２”）の変動とから、図１０におけるｙ方向の体動を検出することができる。

＜パルスオキシメータ＞
次に、実施例に係るパルスオキシメータについて、図１１を参照して説明する。図１１は、実施例に係るパルスオキシメータの概要を示す概略構成図である。

図１１（ａ）において、パルスオキシメータは、例えば赤色ＬＥＤである発光素子１と、例えば赤外線ＬＥＤである発光素子２と、受光素子１及び受光素子２と、算出装置１００（図１参照、ここでは図示せず）とを備えて構成されている。

算出装置１００は、発光素子１及び発光素子２の一方から光が出射されている期間における、受光素子１からの出力信号と受光素子２からの出力信号との相関係数を算出し、該算出された相関係数と所定の閾値（上述の実施例では、“閾値１”、“閾値２”及び“閾値３”）とを比較して、出力信号に体動に起因する雑音が混入しているか否かを判定する。そして、出力信号に体動に起因する雑音が混入していると判定された場合、所定の雑音除去処理が実施される。

パルスオキシメータとしては、発光手段１から光が出射されている期間における、受光素子１及び受光素子２の一方からの出力信号と、発光手段２から光が出射されている期間における該一方からの出力信号とに基づいて、例えば脈拍等を検出する。尚、パルスオキシメータとしての機能には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

尚、図１１（ｂ）に示すように、発光素子１から出射される光と、受光素子１及び受光素子２各々からの出力信号とにより体動の有無が検出され、発光素子１及び発光素子２各々から出射される光と、受光素子２からの出力信号とにより、例えば脈拍等が検出されてもよい。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う計測装置、パルスオキシメータ、計測方法、コンピュータプログラム及び記録媒体もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…計測装置、１１…発光手段、１２、１３…受光手段、１００…算出装置、１１０…相関係数算出部、１３０…雑音レベル判定部

Claims (10)

1. 生体に対し光を照射する発光部と、
   前記照射された光の前記生体からの戻り光を夫々受光する第１受光部及び第２受光部と、
   前記第１受光部の出力信号と前記第２受光部の出力信号とに基づいて、前記第１受光部の出力信号及び前記第２受光部の出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力手段と、
   を備えることを特徴とする計測装置。
2. 前記出力手段は、前記第１受光部の出力信号と前記第２受光部の出力信号との間の相関性に基づいて、前記少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力することを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
3. 前記出力された雑音に関する情報に基づいて、前記少なくとも一方の出力信号に雑音が含まれているか否かを判定し、前記少なくとも一方の出力信号に雑音が含まれていることを条件に、前記少なくとも一方の出力信号に含まれる雑音を低減する雑音低減手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
4. 前記雑音に関する情報は、前記生体の体動に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
5. 前記発光部、前記第１受光部及び前記第２受光部の相互間の位置関係が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
6. 生体に第１光を照射する第１発光部と、
   前記第１光の波長とは異なる波長を有する第２光を前記生体に照射する第２発光部と、
   前記第１光の前記生体からの第１戻り光と、前記第２光の前記生体からの第２戻り光とを夫々受光する第１受光部及び第２受光部と、
   前記第１戻り光及び前記第２戻り光の一方の戻り光を受光した前記第１受光部の第１出力信号と、前記一方の戻り光を受光した前記第２受光部の第２出力信号と、に基づいて、前記第１出力信号及び前記第２出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力手段と、
   を備えることを特徴とするパルスオキシメータ。
7. 前記第１発光部、前記第２発光部、前記第１受光部及び前記第２受光部の相互間の位置関係が固定されていることを特徴とする請求項６に記載のパルスオキシメータ。
8. 生体に対し光を照射する発光部と、前記照射された光の前記生体からの戻り光を夫々受光する第１受光部及び第２受光部と、を備える計測装置における計測方法であって、
   前記第１受光部の出力信号と前記第２受光部の出力信号とに基づいて、前記第１受光部の出力信号及び前記第２受光部の出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力工程を備える
   ことを特徴とする計測方法。
9. 生体に対し光を照射する発光部と、前記照射された光の前記生体からの戻り光を夫々受光する第１受光部及び第２受光部と、を備える計測装置に搭載されたコンピュータを、
   前記第１受光部の出力信号と前記第２受光部の出力信号とに基づいて、前記第１受光部の出力信号及び前記第２受光部の出力信号の少なくとも一方の出力信号の雑音に関する情報を出力する出力手段として機能させる
   ことを特徴とするコンピュータプログラム。
10. 請求項９に記載のコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。

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